[发明专利]刀片分割机切割速度的优化

说明书

提供一种用于自动分割工件(14)的方法和系统(10)，其采用旋转刀片(22)穿过在相邻的传送机(12)和(18)的尾端之间形成的狭窄间隙(20)。扫描系统(16)扫描工件(14)以物理特征工件并且控制刀片(22)的运行，包括其转速。可根据一个或多个直接受控特征(参数/指标)，比如刀片(22)的切割路径、刀片(22)的转速和传送机(12)的速度来实施工件的分割。可变化该直接受控特征直至得到一个或多个间接受控特征的容许组，包括例如切割切片的重量、切割刀片所实现的切口品质以及分割系统(10)的产量。

技术领域

本发明涉及加工工件，具体涉及将工件比如食品分割成更小的单元。

背景技术

工件(包括食品)按照顾客的需求被分割成或切割成更小的单元或切片。食品通常被分割成均匀或特定的尺寸、重量、厚度或其它指标。通常分割好的食品的例子包括在餐馆中供应的牛排、在冷冻餐中包装的鸡肉片、形状和尺寸适配于特定小圆面包内的鸡肉馅饼。鱼同样被常规分割成鱼片或鱼块。

现今工件尤其是食品的分割多数采用高速分割机来进行。当工件在移动的传送机上前行时，这些机器采用各种扫描技术对其尺寸、形状和其它物理特征进行确认。这个信息借助计算机进行分析以确定如何最有效地将工件分割为最佳或所需尺寸、重量、厚度或其它使用标准。例如，顾客可能期望两种不同重量或尺寸的鸡胸肉切片。鸡胸肉在进给传送带上移动时被扫描，通过使用计算机来确定如何最好地将鸡胸肉分割成顾客所需的特定重量。

工件的分割可由切割刀片执行，该刀片在传送系统上转动通过由两个相邻传送机的端部所限定的间隙，传送机推进并且支承被分割的工件。通常情况下，刀片附接至伺服电机，该伺服电机使刀片非常快速地旋转穿过间隙。工件在传送带上向前行进越过间隙，从而在连续的刀片回转之间前进。刀片每秒约切出20至30个切口以提供重量、厚度或尺寸可控的切片，并且必须非常严格地控制刀片穿过传送带间隙的时间。

如下文所述，重要的是优化旋转刀片刀具的速度获得工件上的干净和精准的切口，同时也最大化生产量并且最小化伺服电机内的热生成。本文强调了用于优化分割刀片的转速的方法和系统。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化形式介绍一些概念，这些概念在下文的具体实施例中进行了进一步描述。本发明内容并非想要标识所要求保护的主题的关键特征，而是旨在被用作辅助确定所要求保护的主题的范围。

一种确定用于刀片刀具切割工件的优化参数的方法，所述刀片刀具通过电机被驱动旋转，所述方法包括监测刀片刀具在所述刀片刀具借助电机的回转期间的转速分布，监测来自电机的对应于电机在刀片刀具旋转期间的运行参数的数据，监测切出的切片的期望物理特征的精度并监测工件相对于刀片刀具的进给速率。在此监测过程中，基于电机的一个或多个期望的运行参数和切出的切片的一个或多个物理指标的期望精度，优化(1)刀片刀具在刀片刀具回转期间的速度分布和(2)工件进给速率中的至少一个。

作为本方法的另一个方面，所述电机的运行参数包括电机电流用量分布、电机温度、电机跟随误差和/或电机扭矩分布。

作为本方法的另一个方面，切割出的切片的物理指标包括自工件切出的切片的重量、从工件切出的切片的总质量、从工件切出的切片的厚度和所述切片上切出的切口品质。

根据本方法的另一个方面，在所述切片上切出的切口品质根据数值尺度被量化。

作为本方法的另一个方面，基于所述电机的期望运行参数和切割出的切片的物理指标的期望精度，监测工件产量并优化所述切割刀片的速度分布和/或所述工件的进给速率。