CN108697105B - 用于对尺寸调整的食物物品进行分批的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于根据预定义的批目标标准在食物加工系统(1)中对食物物品进行加工和分批的方法，所述方法包括以下步骤：将食物物品(2a)传送至重量确定装置(3)；通过所述重量确定装置(3)确定所述食物物品(2a)的重量，以及与一定重量的多个食物物品一起加工所述确定重量的所述食物物品(2a)。所述加工包括动态地生成控制切割信号。所述方法还包括确定所述动态地生成的控制切割信号是否指示切掉所述食物物品的一部分会提高满足预定义的批目标标准的前景，并在是的情况下将所述食物物品传送至分离装置，其中所述食物物品的一部分被切掉。

Description

用于对尺寸调整的食物物品进行分批的方法和系统

技术领域

本发明涉及食物物品(food item)(例如肉品、蔬菜、水果等)的加工。特别地，本发明涉及用于调整食物物品尺寸以满足分批要求的方法。

背景技术

可需要进行将食物物品(例如肉块，如鸡肉片(chicken fillet))分批到固定重量的托盘中以使得每个批的重量满足一定的重量标准，例如，使得每个批满足一定的最小和/或最大重量。

对于给定批，可需要通过选择固定或可变数量的食物物品来满足重量标准。在一些分批方法中，为了更好地满足重量标准，可例如通过切割食物物品来调整一个或更多个所选食物物品的尺寸。

因为这样的食物物品的重量可在重量上有所不同，所以切割食物物品成为一个问题，因此重量标准以基于加工方法的有效方式解决。

从US2010/051513A1已知，如果食物物品的重量超过预定义的目标值，则在食物物品被分批之前在食物加工系统(food processing system)中降低食物物品的重量。然而，这可引起过度的重量修整(trimming)或不期望的批超重。

因此，本发明的一个目的是提供用于调整食物物品的尺寸或重量以使可更有效地进行分批(例如，使得可降低批超重)的方法。

发明内容

本发明的一个方面涉及用于对尺寸调整的食物物品一、二进行分批的方法，其中根据至少一个预定义的批目标标准进行食物物品一、二的所述分批，所述方法包括以下步骤：

·将食物物品二传送至重量确定装置一(weight determining means)，

·通过所述重量确定装置一确定所述食物物品二的重量，

·在食物加工系统中与一定重量的多个食物物品一一起加工确定重量的所述食物物品二，其中所述加工包括动态地生成控制切割信号，

·如果动态地生成的控制切割信号指示切掉所述食物物品二的一部分将提高满足至少一个预定义的批目标标准的前景，则将所述食物物品二传送至分离装置，其中所述食物物品二的一部分被切掉，在此之后将所述食物物品二传送至食物物品分批系统，以及

·响应于所述至少一个预定义的批目标标准，将所述食物物品二运送至食物物品批。

控制切割信号可以是任何信号，例如指示切割所述食物物品(例如，接近分离装置的食物物品)可有利地被切割以提高满足至少一个预定义的批目标标准的前景的逻辑信号。因此，基于已被切割的食物物品，所述食物加工系统中的该已切割的食物物品以及多个食物物品中的一个或更多个可提高满足至少一个预定义的批目标标准的前景。切割所述食物物品可提高满足至少一个预定义的批目标标准的前景，例如，就基于多个食物物品中的一个或更多个以及所述食物物品满足即将完成的一个或更多个食物物品批的预定义的批目标重量的前景而言。

有利地，响应于控制切割信号进行切割所述食物物品的决定，其中控制切割信号基于所述食物加工系统中所述确定重量的所述食物物品以及一定重量的多个食物物品动态地生成。因此，切割所述食物物品的决定根据所述食物物品和所述多个食物物品的重量动态地进行。因此，动态地切割所述食物物品的决定考虑了例如进入食物加工系统的正进入的食物物品的重量方面的自然变化。特别地，动态地切割所述食物物品的决定考虑了已经存在于食物加工系统中的多个食物物品以及正被考虑降低重量的所述食物物品的自然重量变化，即考虑了多个食物物品以及所述食物物品的重量分布的变化。

因此，有利地，切割食物物品的决定不是基于静态假设，而是考虑了食物物品(特别是多个食物物品以及所述食物物品)的尺寸、形状、重量和/或其他条件的变化。

所述至少一个预定义的批目标标准可包含或者可以是预定义的目标值(例如重量目标)或预定义的批目标重量。例如，预定义的批目标标准可以是与食物物品批的目标重量相关的预定义的重量目标，例如，最终批的目标重量或者在包含一定数量的食物物品的批(N-物品批(N-item batch))中所容纳的个体食物物品的预定义的物品目标重量。

作为替代或补充，所述至少一个预定义的批目标标准可包含或涉及食物物品批的最大平均超重(重量范围，例如，具有正和负公差的目标重量)和/或食物物品批所容纳的食物物品的数量。

应注意的是，在本文上下文中术语“重量确定装置”应被解释为适于确定食物物品重量的任何类型的称重装置，即任何类型的基于视觉的、基于相机的、基于X射线的、基于激光扫描的或基于超声的称重装置等，或其组合。或者，任何类型的替代称重装置(displacement weighing device)，例如，可使用基于应变增益(strain-gain)的称重装置或任何其他基于力的称重装置。

还应注意的是，在本文上下文中术语“分批系统”应被解释为设置成根据预定义的标准按照例如每个批中食物物品的数量、批的总重量、每个批中的食物物品的颜色和/或形状和/或其他对食物物品进行分组的任何类型的系统。

在将所述食物物品运输(移动)到食物物品批之后，所述食物物品批可被从所述食物加工系统中运出(例如，当它完成时)。

本发明的一个方面还包括以下步骤：确定如果所述动态地生成的控制切割信号指示切掉所述食物物品二的一部分不会提高所述满足所述至少一个预定义的批目标标准的前景，如果是这样，则将所述食物物品二传送至所述食物物品分批系统而不切掉所述食物物品二的任何部分。

本发明的一个方面包括确定所述食物加工系统中多个食物物品一的平均重量，以及如果降低所述食物物品二的重量会使得所述平均重量更接近于根据预定义的批目标标准(例如预定义的目标值、目标重量或批目标重量)的所述食物物品二的理想平均重量，则动态地生成控制切割信号并将其用于降低所述食物物品二的重量。

多个食物物品一可包含选择的所述多个食物物品一并且可包含所述食物物品，即选择的多个食物物品一。因此，如果降低所述食物物品二的重量会使得所述食物加工系统中的多个食物物品一的平均重量更接近于根据预定义的目标值的食物物品二的理想平均重量，则基于多个食物物品一，动态地生成控制切割信号并将其用于降低所述食物物品二的重量。或者，如果降低所述食物物品二的重量将提高满足所述至少一个预定义的批目标标准的前景，则动态地生成控制切割信号并将其用于降低所述食物物品二的重量。

包含选择的所述多个食物物品一以及可能包含所述食物物品二的多个食物物品一(即选择的多个食物物品一)可被确定为所述食物物品二和所述多个食物物品一包含的许多或选择的最重的食物物品。

有利地，当使多个食物物品一的平均重量更接近于根据预定义的目标值的食物物品二的理想平均重量时，食物物品批的平均超重可降低。超重降低动态地进行，并可因此持续地使平均超重最小化。

本发明的一个方面包括在所述食物加工系统中将所述食物物品二的所述确定重量与多个食物物品一的平均重量进行比较，以及如果降低所述食物物品二的重量会使所述平均重量更接近于根据所述预定义的分批标准的所述食物物品二的理想平均重量，则动态地生成控制切割信号并将其用于降低所述食物物品二的重量。

在一个方面，分批标准由预定义的批目标标准构成。

该比较可包括确定切割所述食物物品二是否会使所述平均重量更接近于预定义的目标值的方法，例如，其中确定所述食物物品二以及多个食物物品一(例如，位于分离装置下游的多个食物物品一)的平均重量的方法。

本发明的一个方面包括基于比较确定的平均重量与预定义的目标值来确定从所述食物物品二切掉的量。因此，可根据正进入的食物物品的重量的自然变化动态地确定从所述食物物品二切割的量。

例如，从所述食物物品切割的量可作为选择的食物物品的总重量减去批目标重量乘以选择的食物物品中的数量项除以每个批中的物品数量来确定。

本发明的一个方面包括响应于一个或更多个预定义的分批标准将所述食物物品二分批到食物物品批中。

在本发明的一个方面中，所述一个或更多个预定义的分批标准包含关于每个食物物品批中食物物品数量的数量目标。

在本发明的另一方面中，所述一个或更多个预定义的分批标准包含关于每个食物物品批中食物物品外观的外观目标。

在本发明的另一方面中，所述一个或更多个预定义的分批标准包含两个或更多个不同的重量目标。

在本发明的一个方面中，所述平均重量基于所述食物加工系统中最后四个食物物品一、优选所述食物加工系统中最后八个食物物品一、并且最优选所述食物加工系统中最后十二个食物物品一的重量来确定。

如果平均重量是基于过少的食物物品确定的，则提高了过量切割或批超重的风险。然而，如果平均重量是基于过多食物物品来确定的，则信息可变得太难或太复杂以致于无法处理，这可降低食物加工系统的容量。因此，这些食物物品数量在效率与容量之间呈现出有利的关系。

所述食物加工系统中的至少四个、至少八个或至少十二个食物物品一可由来自以下的食物物品构成：A)至少一些准备移动至批的食物物品，B)至少一些已经移动至批的物品和/或C)用于降低尺寸的正被考虑的所述食物物品。

在本发明的一个方面中，所述多个食物物品一包含所述食物加工系统中食物物品批中的至少一些食物物品。

基于食物加工系统中食物物品批中的至少一些食物物品的重量的切割决定是有利的，因为这将提高使批的重量更接近于期望重量目标的可能性。

在本发明的一个方面中，所述多个食物物品一包含已经通过所述分离装置但尚未被分批的至少一些食物物品。

基于已经通过所述分离装置的至少一些食物物品的重量的切割决定是有利的，因为这将进一步提高使批的重量更接近于期望重量目标的可能性。

在本发明的一个方面中，所述多个食物物品一包含已经通过所述重量确定装置一但未通过所述分离装置的至少一个食物物品。该至少一个食物物品也被称为正被考虑的食物物品。

在多个食物物品中包含正被考虑的食物物品将降低过量重量降低的风险。

在本发明的一个方面中，所述预定义的目标值是至少一个重量区间。作为替代或补充，所述预定义的目标值可包含或者是重量目标或预定义的批目标重量，例如与食物物品批的目标重量相关的重量目标。因此，通常来说，预定义的目标值可包含与批的目标重量相关的值。

在本发明的一个方面中，所述控制切割信号仅在当所述食物物品二的重量可有利地降低超过预定义的最小切掉重量时才被执行。

在本发明的一个方面中，在所述食物加工系统中与一定重量的多个食物物品一一起加工确定重量的所述食物物品二的步骤包括确定多个食物物品一的重量降序，选择所述多个食物物品一中的至少一个，以使得选择的食物物品具有满足预定义的批目标标准的平均重量。

例如，可通过确定选择的食物物品的总重量减去批目标重量乘以选择的食物物品的数量项除以在每批中物品数量来进行多个食物物品一中至少一个的选择。或者可通过确定多个食物物品一以及所述食物物品二中的最重的食物物品(其一起的平均重量大于预定义的批目标重量除以批中的物品数量)来选择多个食物物品一中的至少一个。

在本发明的一个方面中，确定动态地生成的控制切割信号指示切掉所述食物物品二的一部分是否会提高满足至少一个预定义的批目标标准的前景的步骤，其包括：如果所述食物物品二包含在选择的食物物品中，则确定要从所述食物物品二切割的量。

确定满足至少一个预定义的批目标标准的前景的提高可包括确定选择的食物物品的总重量是否大于预定义的批目标重量乘以选择的食物物品的食物物品数量除以每批中的物品数量。

确定要从所述食物物品二切割的量可作为选择的食物物品的总重量减去批目标重量乘以选择的食物物品的数量项除以每批中的物品数量来确定。

本发明的一个方面还包括确定如果所述食物物品二不包括在选择的食物物品中，则确定不包括在选择的食物物品中的多个食物物品一的剩余食物物品的总重量，以及基于剩余食物物品的总重量和预定义的批目标重量，确定要从所述食物物品二切割的量。

本发明的一个方面涉及用于对尺寸调整的食物物品一进行分批的系统，所述系统包含：

·传送装置(conveyor means)，其用于将所述食物物品一传送通过所述系统的至少一部分，

·重量确定装置一，其用于确定所述食物物品一的重量，

·分批系统，其设置成根据一个或更多个预定义的分批标准对所述食物物品一进行分批，

·分离装置，其位于相对于所述重量确定装置一的下游且相对于所述分批系统的上游，设置成根据控制切割信号切掉所述食物物品一的块，以及

·控制系统，其用于控制分批系统和食物物品分离装置，其中所述控制系统设置成以关于所述食物加工系统中的多于一个食物物品一的确定重量的信息为基础动态地生成所述控制切割信号。

通过设置控制系统，以使得关于是否应该减轻特定食物物品的重量的决定基于食物加工系统中的数个食物物品的重量(而不仅是基于预定义的重量限)做出，与现有技术系统的可能性相比，其可做出更正确的决定，因此降低过度重量降低和/或批超重的风险。

应注意的是，在本文的上下文中，术语“传送装置”应被解释为适用于运输或传送食物物品的任何类型的传送机，即任何类型的带式传送机、链式传送机、辊式传送机等，或其组合。

在本发明的一个方面中，重量确定装置一还包含用于确定所述食物物品的形状和位置的形状确定装置(shape determining means)。

应注意的是，在本文的上下文中，术语“形状确定装置”应被解释为适于确定食物物品的形状的任何类型的形状确定装置，即任何类型的基于视觉的、基于相机的、基于激光线的或基于超声的形状确定装置等，或其组合。

在本发明的一个方面中，所述分离装置适合于响应来自所述形状确定装置的输入而切掉所述食物物品一的所述块。

因此，形状确定装置可提供与所述食物物品的形状和位置有关的信息，使得所述分离装置能够以合适的方式切掉食物物品的期望部分。

在本发明的一个方面中，系统包含另外的重量确定装置二，其位于相对于所述分离装置的下游且相对于所述分批系统的上游。

另外的重量确定装置可以是与前面讨论的重量确定装置相同的类型，例如，基于视觉的、基于相机的、基于激光扫描的或基于超声的称重装置等，或其组合。或者，对于另外的重量确定装置，可使用任何类型的替换称重装置(例如，基于应变增益的称重装置)。

在本发明的一个方面中，所述系统还包含位于相对于所述分离装置下游的卸除装置(rejecter device)，其用于自动卸除所述食物物品一的切掉的材料。

在本发明的一个方面中，所述系统包含设置成用于检查切掉的材料是否已从所述食物物品一中适当地移除的切掉检查装置(cut-off checking means)。

应指出的是，在本文的上下文中，术语“切掉检查装置”应被解释为适于检查切掉的材料是否已从食物物品中适当地移除的任何类型的切掉检查装置，即任何类型的基于视觉的、基于相机的、基于激光扫描的或基于超声的检查装置等，或其组合。其也可通过使用“另外的重量确定装置”来实现并将实测重量与预期重量进行比较。

在本发明的一个方面中，控制系统设置成如果所述切掉检查装置检测到切掉的材料没有被从特定食物物品中适当地移除则不将所述特定食物物品进行分批。

在本发明的一个方面中，所述关于所述多于一个食物物品一的确定重量的信息的所述基础包括接近所述分离装置的至少一个食物物品二和已经通过所述分离装置的至少一些食物物品一。

在本发明的一个方面中，所述控制系统设置成用于使用所述关于所述多于一个食物物品一的所述确定重量的信息来建立所述多于一个食物物品一的平均重量，并将所述食物物品一的所述确定重量与所述平均重量进行比较。

在本发明的一个方面中，所述控制系统设置成使用所述关于所述多于一个食物物品一的所述确定重量的信息来建立所述多于一个食物物品一的平均重量，并且将所述平均重量与关于预定义的批目标标准的重量进行比较。

例如，控制系统可设置成建立选择的所述多个食物物品的平均重量，并且可能包含所述食物物品(正被考虑的食物物品)以建立选择的食物物品的平均重量并且将平均重量与目标重量(作为预定义的批目标重量除以该批中的食物物品数量确定)进行比较。

本发明的一个方面涉及根据本发明一些实施方案的系统，其中所述系统设置成实施根据本发明一些实施方案的所述方法。

附图说明

下面将参考附图描述本发明，其中：

图1示出了食物加工系统，

图2示出了食物加工系统的分批系统，并且

图3示出了本发明的方法的步骤。

具体实施方式

图1示出了用于对食物物品2，2a进行加工和分批的食物加工系统1。加工系统1包含用于将所述食物物品传送通过所述食物加工系统1的至少一部分的传送装置7。加工系统1还包含用于确定所述食物物品2的重量的重量确定装置3、设置成根据控制切割信号切掉所述食物物品的块的分离装置4、设置成根据一个或更多个预定义的分批标准将所述食物物品分批的分批系统5。

分批系统5可包含至少一个可控处理装置(controllable handing means)15(参见图2)，其能够将食物物品2从传送装置7转移至批传送机14上的批6。

重量确定装置3设置在传送装置7处，用于确定所述正进入的食物物品2的重量，分离装置4位于相对于重量确定装置3的下游且相对于分批系统5的上游。

食物加工系统1还包含用于控制分批系统5和食物物品分离装置4的控制系统8。控制系统8可接收输入，例如来自重量确定装置3的确定重量信息、来自分批系统5的关于食物物品2是否已经被分批的分批信息。

控制系统8设置成用于以关于所述食物加工系统1中多于一个食物物品的确定重量的信息为基础动态地生成所述控制切割信号。

关于多于一个食物物品的确定重量的信息的基础可包括接近分离装置4的至少一个食物物品2a和已经通过所述分离装置4的至少一些食物物品2(即位于分离装置4下游的食物物品)。

由于控制切割信号是动态地生成的，所以可适应性地确定控制切割信号，例如以使得动态地控制分离装置以切掉所述食物物品2a的块，其中根据关于所述食物加工系统中多于一个食物物品的确定重量的信息来确定要切掉的块。

因此，关于是否可有利地降低正被考虑的食物物品2a的尺寸的决定基于系统1中已经存在的数个食物物品(包括正被考虑的食物物品2a)的重量做出，以使得响应于当前的食物物品供应和实际预定义的批目标标准而动态地改变决定标准，即用于确定满足所述至少一个预定义的批目标标准的前景的可能的提高的标准。

分离装置4可通过切割装置具体化，例如，悬吊点位于传送机7的间隙侧(例如，两个首尾相连安装的传送机之间的间隙)的可旋转方式悬挂的剑式刀(sword-type knife)。如果决定切掉物品的块，则当确定用于切割物品的位置与间隙一致时，刀旋转通过间隙。切割可从上方开始垂直地进行，或者其也可在一定角度下进行，在这种情况下，与如果从上方开始垂直地切割相比，该物品将显得更自然。

在另一个实施方案中，分离装置4还可以或者替代地包含旋转圆盘切割机、激光切割机、喷水式切割机等。

分离装置4可设置成以直线切割食物物品，但也可设置成沿着更复杂的弯曲切割食物物品，例如以确保已切割的食物物品仍会与完整的食物物品类似。或者分离装置4也可以或者替代地设置成切割食物物品以使得分离的食物物品的两个部分均可在食物物品批中使用(即，在这样的一个实施方案中，切掉的部分也将被分批)。

食物加工系统1还可包含用于确定所述食物物品的形状和位置的形状确定装置9。根据一个实施方案，分离装置4包含形状确定装置9。分离装置4可适用于响应于来自所述形状确定装置9的输入切掉所述食物物品2a的块。重量确定装置3和形状确定装置9可组合在一个装置中，即确定形状并根据形状计算或估计体积和重量。这将在随后进行更详细地讨论。

食物加工系统还可包含另外的重量确定装置10，其位于相对于所述分离装置4的下游且相对于所述分批系统5的上游。

食物加工系统还可包含位于相对于所述分离装置4下游的卸除装置11装置，其用于自动卸除所述食物物品的切掉的材料。卸除装置11可位于相对于另外的重量确定装置10的上游。

卸除装置11可包含气压卸除器(air pressure rejecter)、传送机之间的可控间隙、机器人(robot)、喷射器臂或适合于卸除食物物品的其他装置和/或其任意组合。

此外，食物加工系统1可包含切掉检查装置12，其设置成用于检查切掉的材料是否已从所述食物物品中适当地移除。例如，如果所述切掉检查装置12检测到切掉的材料没有被从特定食物物品中适当地移除，则可将控制系统8设置成不将所述特定食物物品进行分批。切掉检查装置12可以是重量确定装置，其在食物物品已经通过分离装置4和卸除装置11之后将物品的重量与同一物品在称重确定装置3处所确定的重量进行比较，考虑应该切掉多少。此外，该重量确定装置可与另外的重量确定装置10部分地相同。

可设定食物物品分离装置4中允许切掉多大和多小的限制。可设定最小限制以避免仅因为切掉的部分太小而不能控制切掉的部分，并且可设置最大限制以避免主要块与其自然形状相比形状太奇怪。可以以克或毫米(数量或百分比)设定这些限制。

在一个实施方案中，食物加工系统1包含追踪系统(tracking system)，其配置成通过食物加工系统1中的过程来追踪每个食物物品2。分批系统5可使用追踪信息用于正确地选择将要分批的食物物品。

作为用于确定控制切割信号的实例，例如基于接近分离装置的至少一个食物物品2a以及已经通过所述分离装置的至少一些食物物品的确定重量，可基于以下来确定控制切割信号：

A)将准备要移动至批6的物品2(即，位于分离装置4的输出与分批系统5的输入之间的食物物品2，或者其中至少一些)的重量，

B)已经移动至批6和/或已经离开分批系统的输入的至少一些物品的重量，以及

C)用于降低尺寸的正被考虑的物品2a的重量。因此，基于关于食物加工系统中多于一个食物物品2，2a的确定重量的信息，决定正被考虑的物品是否可有利地降低尺寸。这将在稍后进行更详细地讨论。

重述这个概念并澄清一些细节：

食物加工系统可设置成根据至少一个预定义的批目标标准进行食物物品的分批。分批包括将食物物品2传送至重量确定装置3以确定所述食物物品2的重量。分批还包括在所述食物加工系统中与一定重量的多个食物物品2一起加工所述确定重量的所述食物物品2，并动态地产生控制切割信号。

参考图1，加工可包括与一定重量的多个食物物品一起加工接近分离装置的确定重量的食物物品2a。多个食物物品可包含以上A)和B)中涉及的物品。接近分离装置的食物物品2a同样被称为正被考虑的食物物品2a。

基于根据多个食物物品2，2a的重量动态地确定的控制切割信号，那么，如果动态地生成的控制切割信号指示切掉正被考虑的食物物品2a的一部分将提高满足至少一个预定义的批目标标准的前景，则指示切割装置4切掉分离装置中的所述食物物品2a的一部分。在食物物品2a被切割之后，分离的食物物品或食物物品的分离的部分被朝向食物物品分批系统5传送。

此外，基于控制切割信号，那么-如果动态地生成的控制切割信号指示切掉正被考虑的食物物品2a的一部分将不会提高满足所述至少一个预定义的批目标标准的前景，则所述食物物品2a被朝向所述食物物品分批系统传送而不切掉所述食物物品的任何部分。

在正被考虑的食物物品2a已被传送至分批系统5之后，食物物品被传送(即移动)至食物物品批6，并且此后，当该批完成时，所述食物物品批6被传送出所述食物加工系统。

关于如何生成控制切割信号的更多一些：

预定义的批目标标准可以是与批6的重量相关的预定义的重量目标(或者重量目标+/-公差)。

因此，在提高满足至少一个预定义的批目标标准的前景的情况下，动态地生成的控制切割信号可指示切掉正被考虑的食物物品的一部分将改善多个食物物品2(包括正被考虑的食物物品2a)满足预定义的批目标标准的程度。

在下面描述的实例中，描述了如何基于准备要移动至批6的4个食物物品2的重量、已经被移动至批6(但是未完成分批)的20个食物物品2的重量、以及用于降低尺寸的正被考虑的单个食物物品2a的重量确定控制切割信号和要切割的尺寸。因此，在该实例中，多个食物物品2，2a由25个食物物品构成。

要从食物物品2a切割的尺寸可以是就重量、体积、长度或与食物物品尺寸相关的其他量度而言。

在该实例中，批的目标标准是由两个或三个食物物品组成的400g。为避免重量不足，将关于批重量的目标标准设定为略高于400g批重量，例如从401g至404g的区间中的预定义的批目标标准，此处是404g的预定义的批目标标准。

为了决定是否切割正被考虑的食物物品2a，将25个食物物品2按重量(或估计重量)依次放置。然后可决定这些食物物品2有多少有资格用于仅具有两个物品的批6。即，如 果例如最重的10个食物物品2一起的平均重量超过202g(决定目标404g除以2个物品)，则这些食物物品2就有资格。如果例如这10个食物物品2的总重量为2030g，且正被考虑的食物物品2a在这10个食物物品2中，则会决定该食物物品2a的尺寸应降低10g，以使得最大的十个食物物品2a的平均是202g。然而，如果正被考虑的食物物品2a不在十个最大的物品中，则实测其余15个食物物品2的总和，其可以是例如2090g。15个食物物品2在每个批6中分布3个，将形成5个批6。5个批6每个404g，共计2020g。因此，在该实施方案中，正被考虑的食物物品2a的尺寸将必须降低70g(2090g减去2020g)，使得15个最小的食物物品2的总和降低至总重量为2020g。

因此，根据该实例的一般方法是在列表中分类食物物品重量，首先是最高的重量。算法随后考虑，或者我们可称它为从列表的开始“移除”食物物品2，直至所移除的食物物品对于最小物品计数(例如，2食物物品批)具有最佳平均重量或者列表为空。因此，可从分类列表中移除食物物品，直至移除的食物物品的平均重量满足根据预定义的批目标标准的食物物品的理想平均重量。例如，可从列表中移除食物物品2，直至食物物品2的平均重量比根据预定义的批目标标准的所述食物物品的理想平均重量高至多阈值重量(例如2g)或者直至并入下一个食物物品将形成低于根据预定义的批目标标准的所述食物物品的理想平均重量的平均重量。如果在移除食物物品2之后，列表为空，那么过量的重量是实际平均重量与目标平均重量(即根据预定义的批目标标准的所述食物物品的理想平均重量)之间的差，其中该差与从列表中移除的食物物品数量相乘。如果列表不为空，则对下一个最低物品计数(例如，3-物品批)等进行类似的过程，直至列表为空或者不允许更高的物品计数为止。如果列表变空，这意味着超重，即平均重量大于预定义的批目标标准。

另一个实例：如果每个批的预定义的批目标重量标准为900克并且每批中的食物物品的数量预定义为三个物品，则根据预定义的批目标标准的每个食物物品的理想平均重量将是300克。同样，如果每个批的预定义的批目标重量标准是500克并且每批中的食物物品数量是两个物品，则根据预定义的批目标标准的食物物品的理想平均重量将是250克。

因此，控制系统8可设置成用于使用关于所述多个食物物品2以及正被考虑的食物物品2a的确定重量的信息来建立这些食物物品的平均重量并且将该建立的平均重量与目标平均重量(例如预定义的批目标标准)进行比较。如上所述，基于该比较，可确定过量的重量，并且因此确定食物物品是否应被切割，可能要切割的量(例如重量)，或者食物物品是否不应被切割，例如过度的重量是否低于切割阈重量。

因此，一个实施方案涉及基于将确定的平均重量与预定义的目标值(例如，目标平均重量)进行比较来确定将要从食物物品2a切掉的量。

在另一个实施方案中，控制系统8可设置成使用关于多个食物物品2以及正被考虑的食物物品2a的确定重量的信息来建立所述食物物品的平均重量并且将正被考虑的食物物品2a的确定重量与该建立的平均重量进行比较。

根据一个实施方案，当食物物品2被从列表中移除时，即被移除以放入批6中时，这可以以一定重量的食物物品2的部分完成以获得最佳的平均重量，然后继续进行下一个较高的物品计数。对于未加工的食物物品，可通过确定分离装置4的控制切割信号来切割未加工的食物物品以获得食物物品的期望部分来获得食物物品的部分。

可将用作已经分批的食物物品数量的食物物品2的合理数量(在上面的实例中是20个物品)实测为可在目前正在填充批6中食物物品2总数的分数(F)。如果例如在分批系统5中，16个批6同时填充有两个或三个物品2，即每个批平均有2.5个物品，则可以说有16乘以2.5＝40个食物物品2在正填充的批6中(当它们完成时)。可选择分数(F)为0.5。因此，要用作已经分批的食物物品2的数量的合理数量则将是20。因数F可根据原材料调高或调低，例如，如果正进入的食物物品2的确定重量经常改变大小，则可使用小于0.5的因数，且相反地，如果正进入的食物物品2的确定重量大小非常恒定，则可使用高于0.5的因数。

根据关于如何生成控制切割信号的另一个实施方案：在先前接受的食物物品历史中的先前接受的食物物品(即，不包括正被考虑的食物物品2a)被分类为N-物品批的组。根据至少一个预定义的批目标标准(例如，预定义的批目标重量)进行分组。例如，每个N-物品组可具有预定义的批目标标准，例如，预定义的批目标重量或预定义的物品目标重量。例如，N-物品组可具有作为“预定义的批目标重量”除以N＝T/N而给出的最佳或目标平均重量。

例如，预定义的批目标重量(例如，540g)除以批6中食物物品2的可能的不同数量，并因此限定每个批每个物品的分组。这为N-物品批给出以下最佳预定义的物品目标重量：

对于2-物品批，预定义的物品目标重量：540g/2个物品＝270g

对于3-物品批，预定义的物品目标重量：540g/3个物品＝180g

因此，可使用预定义的批目标重量(540g或稍高)或预定义的物品目标重量(270g和180g)。

可根据食物物品重量限制来进行分类，其对于N-物品组可根据相邻N-物品组的预定义的物品目标重量来限定。

例如，可基于N-物品组之间的中点重量来进行分类：

组1与组2之间的中点：(270+180)/2[g]＝225g

因此，多个食物物品2在中点处在组之间分开，使得重量高于225g的食物物品属于2-物品组，而重量从零至高至225g的食物物品属于3-物品组。

基于正被考虑的食物物品2a，确定提供与正被考虑的食物物品2a最佳可能匹配的N-物品组(对于正被考虑的食物物品2a有或没有切割)。从具有最低数目N的N-物品组至最高数目N的组搜索最佳可能匹配。最佳可能的匹配可由不同的标准来确定，例如，要被切掉的最低量。

在下一步中，实测组中物品的平均重量。例如，2-物品组中的食物物品可具有270g的平均重量，且3-物品组中的食物物品可具有220g的平均重量。

如果正被考虑的食物物品2a的重量高于中点重量，即如果它属于2-物品组，则首先研究它在2-物品组中是否会有任何好处。在该实例中，正被考虑的食物物品2a重260g。

在这种情况下，它会将2-物品组的平均重量降低几克。如果允许将平均值降低到低于最佳组物品平均值(即，预定义的物品目标重量)，则通过研究它将如何影响下一组(即，3-物品组)来继续搜索。最后将考虑它在何处对整体性能的贡献最大，且这将是研究的最终结果并将进行实施。

在该实例中，实际的3-物品组平均重量(220g)已经高于最佳平均重量(180g)，因此3-物品组的研究的最终结果将导致3-物品组的平均重量将进一步提高。因此，最可能地，如果允许将实际的组物品平均值降低到低于2-物品组的最佳组物品平均值(预定义的物品目标重量)，则选择正被考虑的食物物品2a到2-物品组而无需从正被考虑的物品2a切掉任何东西。另一方面，如果不允许将实际的组物品平均值降低到低于2-物品组的预定义的物品目标重量，则将选择该物品到3-物品组。

因此，在该实例中，确定重量的正被考虑的食物物品2a与所述食物加工系统中一定重量的属于N-物品组之一的多个食物物品2一起加工，并动态地生成控制切割信号以确定切掉正被考虑的食物物品2a的一部分是否将提高满足至少一个预定义的批目标标准的前景。在该实例中，预定义的批目标标准包含至少一个预定义的物品目标重量，其与正被考虑的食物物品2a以及N-物品组之一中的多个食物物品的平均重量进行比较，以确定该如何加工正被考虑的食物物品2a。

如已提及的，正被考虑的食物物品2a将提高3-物品组的实际物品平均重量，并因此食物物品2a将经受切割。对于允许切掉多少可以有限制。例如，切割限制可设定为物品重量的25％。此处，260g乘以0.25＝65g。因此，选择切掉正被考虑的物品2a的65g，以使得在切割后它将重195g并且使得3-物品组的平均重量将降低并且更接近于3-物品组的最佳平均重量(预定义的物品目标重量)(从220g至180g)。

根据甚至另一个实施方案，预定义的批目标重量除以相关批6的食物物品的不同数量。如果预定义的批目标重量是540g，并且要完成的批6每个批包含3或4个食物物品，则确定N-物品批的以下最佳预定义的物品目标重量：

3-物品批的预定义的物品目标重量：540g/3个物品＝180g

4-物品批的预定义的物品目标重量：540g/4个物品＝135g

食物加工系统中的多个食物物品2和正被考虑的食物物品2a按食物物品重量以降序分类。

首先从最重的食物物品开始，实测多少食物物品可用于每批3个食物物品。此后，以每批4个物品等继续该方法。表1举例说明了该方法第一部分的结果：

表1示出了可使用8个食物物品加4g的部分，因为累积的过量重量是4g。

以所述方法的第二部分继续该方法，现在从第八个食物物品转移过度的重量：

在这种情况下，在30个物品之后食物物品列表为空，且累计的过度重量为78g。

现在假设正被考虑的食物物品2a降低了78g的过量重量(如果允许切掉那么多的话，否则降低允许的最大量)，并且从该方法的第一部分开始重复该方法。

选择该方法两次运行的最佳结果作为结果。可认为最佳结果是提供最小过度重量的那个。

因此，在该实施方案中，加工确定重量的正被考虑的食物物品2a以及所述食物加工中一定重量的多个食物物品2，并且动态地生成控制切割信号以确定切掉正被考虑的食物物品2a的一部分是否将提高满足至少一个预定义的批目标标准的前景。在该实例中，预定义的批目标标准包括至少一个预定义的物品目标重量(180g和135g)，其如表中所示与正被考虑的食物物品2a以及确定累计的过度重量的列表中多个食物物品2的重量进行比较。使用累积的过度重量来确定应该如何加工正被考虑的食物物品2a。

如果结果表明正被考虑的食物物品2a可有利地降低尺寸，则可检查其是否允许降低正被考虑的食物物品2a的尺寸。进行检查是为了避免食物物品重量被不必要地降低。

图2示出了分批系统5的一个实施方案。分批系统5可包含至少一个可控处理装置15，例如，其通过一个或更多个机械臂具体化，能够将来自传送装置7的特定食物物品2转移至批6。批6可以是相同类型或不同类型，例如，用于容纳批中不同数量的食物物品2和/或食物物品的不同总重量的不同类型。可以理解的是，不同类型的食物物品批6可事实上在结构上相同，但旨在用于容纳不同数量的食物物品。相同类型的批6也可用于容纳不同数量的食物物品，其中批旨在用于容纳相同或不同的批重量。例如，批6可用于400g批作业，其中每个批应该包含总重量为至少400g的两个或三个食物物品2。批6可在批传送机14上运输。

分批系统5可包含用于确定食物物品进入分批系统的位置的第二视觉站(visionstation)。因此，基于食物物品的确定位置，可控处理装置15可拾取起单个食物物品2并单独地将它们准确地移动至批6中的位置。第二视觉站可包含在分批系统5中。

应注意的是，分批系统5可设置成将食物物品2逐渐填充到多个批6中，以使得分批系统5可包含许多未完成的批6，其仅被部分填充，如图2中所示。最终的经分批食物物品离开分批系统5。在图2中所示的实例中，最终的经分批食物物品的批包含两个或三个食物物品，其中一些已被切割，而其中一些未被切割。

在一个实施方案中，关于可控处理装置15应该将食物物品2放置在哪个批6中的决定基于未通过传送装置7的某个决定点的重量确定的食物物品2中至少最先(oldest)一个食物物品2以及已经移动至未完成的批6的食物物品2的重量。关于如何决定的数种其他方法是已知的。

重复并总结性补充更多一些：

根据一个实施方案，食物加工系统1可如下操作(参考图1和2)：

在本发明的一个实施方案中，重量确定装置3与形状确定装置9相同，例如，确定或至少估计食物物品2的体积和形状二者的单个视觉站。

体积可通过以下来确定：激光线照射食物物品2，例如在垂直于传送方向的方向上从上方垂直地照射并且用照相机从来自传送方向或传送方向的相反方向的角度观察所述激光线。当以所述方式观察所述激光线时，当物品在其下面被传送时，它将显现为非直线，其中偏离直线的转向与物品的高度成比例。在物品的侧面，实测高度为零，因此通过这种方式实测食物物品2的宽度。通过测量传送装置7的速度并且与物品影响激光线检测的时间组合使用来实测食物物品2的长度。

以这种方式，可形成物品的体积与长度，以及借助于密度因子(density factor)(即重量与体积的比值)，形成重量相对于长度的曲线。从这条曲线可发现在哪里切掉物品的期望部分(重量部分)。

对于每个食物物品2，如果必须降低食物物品2的尺寸(例如，重量)，则在体积和重量确定之后立即决定，即根据用于确定别的地方描述的控制切割信号和重量降低的实例。

在体积确定的下游，设置食物物品分离装置4。如先前所述，在一个实施方案中，食物物品分离装置4包含悬挂点位于传送装置7的间隙侧以可旋转方式悬挂的剑式刀。在食物物品分离装置4的下游，任选地，将卸除站(reject station)11放置成自动卸除所述食物物品的切掉的材料，即不打算进行分批的材料。进行卸除的一种方式是打开传送装置7，以使得切掉的部分可通过开口掉落。然而，可以以数种其他方式形成这样的开口，例如，如WO2014 169925中所述。

在任选的卸除站11的下游，可设置另外的重量确定装置10，即位于相对于所述分离装置4的下游且相对于所述分批系统5的上游。另外的重量确定装置10设置成确定该物品(未切割的食物物品2或已切割的食物物品13)的确切重量。从而，另外的重量确定装置10(以及控制系统8)也将检查切掉的部分事实上是否已经在卸除站11被卸除(有时切掉的部分与主要块牢固地粘在一起，并因此它仍然在那里)。另外的重量确定装置10还可用于确定(或更新)用于将体积转换成重量的密度因子(如上文中所解释的)，因为尺寸未降低的食物物品2(或可能是系统1中的所有食物物品2)的重量可与相同食物物品2的体积逐一比较。如果不存在另外的重量确定装置10，则必须手动输入和保持密度因子。

在另外的重量确定装置10的下游，可设置第二视觉站(未示出)。此处，可确定食物物品2的确切位置，以使得可控处理装置15可将其拾起并将其精确地移动至批6中的位置。第二视觉站可包含在分批系统5中。

设置用于检查切掉的材料是否已从食物物品2中适当地移除的切掉检查装置12可位于另外的重量确定装置10的下游且相对于分批系统5的上游。如别处所述，切掉检查装置12可与另外的重量确定装置10部分地相同。

图3举例说明了用于在食物加工系统1中对食物物品进行加工和分批的方法的步骤16至20(对应于下面的步骤1至5)，其中根据至少一个预定义的批目标标准进行食物物品2，2a的所述分批，所述方法包括：

步骤1：将食物物品2a传送至重量确定装置，

步骤2：通过所述重量确定装置3确定所述食物物品2a的重量，

步骤3：在所述食物加工系统中与一定重量的多个食物物品2一起加工确定重量的所述食物物品2a，其中所述加工包括动态地生成控制切割信号，

步骤4：如果所述动态地生成的控制切割信号指示切掉所述食物物品2a的一部分将提高满足至少一个预定义的批目标标准的前景，则将所述食物物品传送至分离装置，其中所述食物物品的一部分被切掉，在此之后，所述食物物品被传送至食物物品分批系统，以及

步骤5：响应于所述至少一个预定义的批目标标准，将所述食物物品2a运送至食物物品批6。

列表

1.食物加工系统

2.食物物品

2a.正被考虑的食物物品

3.重量确定装置

4.分离装置

5.分批系统

6.食物物品批

7.传送装置

8.控制系统

9.形状确定装置

10.另外的重量确定装置

11.卸除装置

12.切掉检查装置

13.已切割的食物物品

14.批传送机

15.处理装置

16.方法步骤1

17.方法步骤2

18.方法步骤3

19.方法步骤4

20.方法步骤5

Claims (25)

1.用于对尺寸调整的食物物品一(2)、二(2a)进行分批的方法，其中食物物品一(2)、二(2a)的所述分批根据至少一个预定义的批目标标准进行，所述方法包括以下步骤：

·将食物物品二(2a)传送至重量确定装置一(3)，

·通过所述重量确定装置一(3)确定所述食物物品二(2a)的重量，

·在食物加工系统中与一定重量的多个食物物品一(2)一起加工确定重量的所述食物物品二(2a)，其中所述加工包括动态地生成控制切割信号，

·如果动态地生成的控制切割信号指示切掉所述食物物品二(2a)的一部分会提高满足至少一个预定义的批目标标准的前景，则将所述食物物品二(2a)传送至分离装置，其中所述食物物品二(2a)的一部分被切掉，在此之后所述食物物品二(2a)被传送至食物物品分批系统，以及

·响应于所述至少一个预定义的批目标标准，将所述食物物品二(2a)运送至食物物品批，

其中所述控制切割信号仅在当所述食物物品二(2a)的重量可有利地降低超过预定义的最小切掉重量时才被执行。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤：确定如果所述动态地生成的控制切割信号指示切掉所述食物物品二(2a)的一部分不会提高所述满足所述至少一个预定义的批目标标准的前景，则将所述食物物品二(2a)传送至所述食物物品分批系统而不切掉所述食物物品二(2a)的任何部分。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：确定所述食物加工系统中多个食物物品一(2)的平均重量，以及如果降低所述食物物品二(2a)的重量会使所述平均重量更接近于根据所述预定义的批目标标准的所述食物物品二(2a)的理想平均重量，则动态地生成所述控制切割信号并将其用于降低所述食物物品二(2a)的重量。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其包括：将所述食物物品二(2a)的所述确定重量与所述食物加工系统中多个食物物品一(2)的平均重量进行比较，以及如果降低所述食物物品二(2a)的重量会使所述平均重量更接近于根据所述预定义的批目标标准的所述食物物品二(2a)的理想平均重量，则动态地生成所述控制切割信号并将其用于降低所述食物物品二(2a)的重量。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个食物物品一(2)包含所述食物加工系统中所述食物物品批中的至少一些食物物品。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个食物物品一(2)包含已经通过所述分离装置(4)但尚未被分批的至少一些食物物品。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个食物物品一(2)包含已经通过所述重量确定装置一(3)但未通过所述分离装置(4)的至少一个食物物品。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述预定义的批目标标准是至少一个重量区间或至少一个重量。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其包括响应于一个或更多个预定义的分批标准将所述食物物品二(2a)分批到食物物品批中。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述一个或更多个预定义的分批标准包含关于每个食物物品批中食物物品数量的数量目标。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述一个或更多个预定义的分批标准包含关于每个食物物品批中食物物品外观的外观目标。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述一个或更多个预定义的分批标准包含两个或更多个不同的重量目标。

13.根据权利要求3所述的方法，其中所述平均重量基于所述食物加工系统中的至少四个食物物品一(2)的重量来确定。

14.根据权利要求3所述的方法，其中平均重量基于所述食物加工系统中的至少八个食物物品一(2)的重量来确定。

15.根据权利要求3所述的方法，其中平均重量基于所述食物加工系统中至少十二个食物物品一(2)的重量来确定。

16.用于对尺寸调整的食物物品一(2)进行分批的系统(1)，所述系统包含：

传送装置(7)，其用于将所述食物物品一(2)传送通过所述系统(1)的至少一部分；

重量确定装置一(3)，其用于确定所述食物物品一(2)的重量；

分批系统(5)，其设置成根据一个或更多个预定义的分批标准对所述食物物品一(2)进行分批，

分离装置(4)，其位于相对于所述重量确定装置一(3)的下游且相对于所述分批系统的上游，设置成根据控制切割信号切掉所述食物物品一(2)的块，以及

控制系统(8)，其用于控制所述分批系统和所述食物物品分离装置，其中所述控制系统设置成以关于所述系统中多于一个食物物品一(2)的确定重量的信息为基础动态地生成所述控制切割信号，

其中所述控制切割信号仅在当所述食物物品一(2)的重量可有利地降低超过预定义的最小切掉重量时才被执行。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述系统包含另外的重量确定装置二(10)，其位于相对于所述分离装置的下游且相对于所述分批系统的上游。

18.根据权利要求16或17所述的系统，其中所述系统还包含位于相对于所述分离装置(4)下游的卸除装置(11)，其用于自动卸除所述食物物品一(2)的切掉的材料。

19.根据权利要求16或17所述的系统，其中所述关于所述多于一个食物物品一(2)的确定重量的信息的所述基础包含接近所述分离装置的至少一个食物物品二(2a)以及已经通过所述分离装置的至少一些食物物品一(2)。

20.根据权利要求16或17所述的系统，其中所述控制系统设置成用于使用所述关于所述多于一个食物物品一(2)的所述确定重量的信息来建立所述多于一个食物物品一(2)的平均重量并将所述食物物品一(2)的所述确定重量与所述平均重量进行比较。

21.根据权利要求16或17所述的系统，其中所述系统设置成实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法。

22.根据权利要求16或17所述的系统，其中所述重量确定装置一(3)还包含用于确定所述食物物品一(2)的形状和位置的形状确定装置(9)。

23.根据权利要求22所述的系统，其中所述分离装置(4)适合响应于来自所述形状确定装置的输入而切掉所述食物物品一(2)的所述块。

24.根据权利要求16或17所述的系统，其中所述系统包含切掉检查装置(12)，其设置成用于检查切掉的材料是否已从所述食物物品一(2)中适当地移除。

25.根据权利要求24所述的系统，其中所述控制系统(8)设置成如果所述切掉检查装置检测到切掉的材料没有从特定食物物品中适当地移除，则不将所述特定食物物品进行分批。

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