BR112021015653A2 - Colheita do tipo coletar e lançar - Google Patents

Abstract

colheita do tipo coletar e lançar. a presente invenção refere-se a um sistema transportador (24) que transporta itens de trabalho, tal como produtos alimentícios flexíveis e maleáveis (22), através de um sistema de escaneamento (28) que gera dados relativos a vários parâmetros físicos dos produtos alimentícios. posteriormente, os produtos alimentícios são transportados através de uma estação de processamento que pode ter a forma de um sistema de porcionamento (30). em seguida, os produtos alimentícios em porções são transportados para um sistema de colheita (32) utilizando um atuador (34) para descarregar as porções de produtos alimentícios (36) aspirando as porções em um bocal (90). tais produtos alimentícios são transportados para uma ou mais localizações desejadas através de uma mangueira / tubo conectado a um bocal ou podem ser lançados através do ar em uma trajetória destinada à localização de colocação desejada.

Description

“COLHEITA DO TIPO COLETAR E LANÇAR” Referências Cruzadas a Pedidos Relacionados

[0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S. No. 62/823239, depositado em 25 de março de 2019, e do benefício do Pedido Provisório U.S. No. 62/803824, depositado em 11 de fevereiro de 2019, ambos os quais são aqui incorporados por referência em sua totalidade. Fundamentos da Invenção

[0002] No passado, os produtos alimentícios, tal como carne crua, peixe ou aves, que eram processados, por exemplo, por corte ou porcionamento, eram colhidos ma- nualmente a partir de esteiras transportadoras móveis. No entanto, na colheita ma- nual, os profissionais frequentemente perdiam porções boas, resultando em tais por- ções ficando aparadas com o resto das aparas que permanecem na esteira após a colheita. Além disso, os profissionais podem colher aparas em vez das porções boas reais. Além disso, os produtos alimentícios são frequentemente cortados ou porciona- dos em mais de um tamanho por pedaço de matéria-prima. No entanto, as colhedoras manuais geralmente não são capazes de distinguir entre pedaços de tamanhos dife- rentes ou de pesos diferentes. Além disso, as condições de trabalho nas plantas de processamento de alimentos não são ideais. Tipicamente, a temperatura em uma es- tação de corte ou de porcionamento não pode ser superior a 4,4º C (40° F). Como um resultado, uma alta rotatividade de profissionais não é incomum.

[0003] Para superar as desvantagens da colheita manual, foram desenvolvidos dispositivos de colheita automática. Esses dispositivos tipicamente utilizam ventosas para levantar as peças de trabalho porcionadas, tal como carne crua, peixe ou aves, a partir da esteira transportadora e, em seguida, mover a peça de trabalho para uma esteira de retirada ou talvez um compartimento de armazenamento. Em tais dispositi- vos de colheita automática, uma quantidade finita de tempo é necessária para coletar o produto alimentício da esteira transportadora e mover o produto para uma localiza- ção de entrega. Uma vez que o produto alimentício foi entregue, o dispositivo de coleta deve retornar para a esteira transportadora na condição vazia. Para atingir uma taxa de produção desejada, frequentemente vários dispositivos de colheita são necessá- rios, aumentando tanto o custo quanto o tamanho da estação de colheita.

[0004] Uma outra limitação dos dispositivos de colheita automática existentes é que os transportadores de retirada ou receptáculos de armazenamento devem estar ao alcance do dispositivo de colheita. Isso pode resultar em uma situação complicada, especialmente se os transportadores de retirada forem mais altos em elevação do que a esteira transportadora de produção, exigindo assim que o dispositivo de colheita seja móvel na direção vertical. Isso pode exigir um dispositivo de colheita mais com- plicado, dispendioso e mais lento do que normalmente é desejável.

[0005] Também, nessas situações, onde a esteira transportadora de retirada deve ser colocada dentro do alcance do dispositivo de colheita, a configuração das linhas de processamento pode ser limitada para que o transportador de retirada possa estar perto o suficiente do transportador de colheita para que a colheita automática seja viável. Robôs de colheita maiores podem ser utilizados, mas a um custo significativo.

[0006] Além disso, o uso de ventosas para coletar produtos alimentícios torna-se mais difícil quanto mais rápido o produto alimentício deve ser movido. Um alto nível de vácuo precisa ser gerado para auxiliar em agarrar o produto alimentício com as ventosas. No entanto, marcas podem ser deixadas nos produtos a partir das ventosas e também são necessários mais tempo e energia para gerar o nível de vácuo neces- sário para operar as ventosas, especialmente para produtos alimentícios maiores. Além disso, se altos níveis de vácuo são necessários para “agarrar” o produto alimen- tício, a probabilidade de deixar cair o produto alimentício aumenta, visto que mesmo um pequeno vazamento de ar pelo produto pode ser insuficiente para agarrar o pro- duto alimentício.

[0007] A presente descrição visa abordar as limitações anteriores dos sistemas de colheita automática existentes. Sumário da Invenção

[0008] Este sumário é fornecido para introduzir uma seleção de conceitos de uma forma simplificada que são descritos mais detalhadamente abaixo na Descrição De-

talhada. Este sumário não se destina a identificar as características principais da ma- téria reivindicada, nem se destina a ser usado como um auxílio na determinação do escopo da matéria reivindicada.

[0009] De acordo com uma modalidade da presente descrição, um sistema de processamento de alimentos para o processamento de alimentos ou itens de trabalho que podem ser de tamanho e forma variáveis, à medida que os alimentos ou itens de trabalho estão sendo transportados em uma superfície de suporte de um transporta- dor, e remover os alimentos ou itens de trabalho processados do transportador para entregar os alimentos ou itens de trabalho para uma ou mais localizações desejadas, compreendendo: (a) um sistema de escaneamento para escanear os alimentos ou itens de trabalho e gerar dados relativos às especificações físicas dos alimentos ou itens de trabalho, incluindo os tamanhos e as formas dos alimentos ou itens de trabalho e as localizações dos alimentos ou itens de trabalho no transportador; (b) um sistema de remoção para remover os alimentos ou itens de trabalho do transportador para entregar os alimentos ou itens de trabalho em uma ou mais localizações desejadas, compreendendo: um primeiro bocal tendo uma abertura de entrada moldada e dimensionada para corresponder às formas e tamanhos dos alimentos ou itens de tra- balho para receber os alimentos ou itens de trabalho no primeiro bocal; um subsistema de entrega em comunicação de recebimento de fluido com o primeiro bocal para receber os alimentos ou itens de trabalho a partir do primeiro bocal e direcionar os alimentos ou itens de trabalho em uma direção desejada ou para uma localização desejada; um gerador de vácuo gerando vácuo na abertura de entrada do bocal; e um atuador para mover e posicionar o bocal nas posições desejadas em relação aos alimentos ou itens de trabalho; e (c) um sistema de controle que recebe dados a partir do sistema de esca- neamento, incluindo os relativos ao tamanho e forma dos alimentos ou itens de trabalho e a localização dos alimentos ou itens de trabalho no transportador e controlar o atuador para posicionar o bocal em relação ao alimento ou item de trabalho para permitir que o bocal colete o ali- mento ou item de trabalho, controlando o subsistema de entrega para permitir que o subsistema de entrega entregue o alimento ou item de trabalho em uma ou mais localizações desejadas; e controlar a opera- ção do gerador de vácuo.

[0010] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, compreendendo adicio- nalmente: uma estação de processamento de alimentos localizada a montante do sis- tema de remoção para processar os alimentos ou itens de trabalho sendo transportados pelo transportador; e

[0011] em que o sistema de controle recebe dados a partir do sistema de escane- amento relativos às especificações físicas dos alimentos ou itens de trabalho perti- nentes ao processamento dos alimentos ou itens de trabalho na estação de proces- samento de alimentos e controle do processamento dos alimentos ou itens de trabalho na estação de processamento de alimentos.

[0012] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, a estação de processa- mento de alimentos compreende um sistema de corte para cortar uma ou mais por- ções dos alimentos ou itens de trabalho; e

[0013] o sistema de controle direciona o sistema de corte para realizar os cortes necessários dos alimentos ou itens de trabalho.

[0014] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o subsistema de entrega compreende um elemento tubular em comunicação de fluido com o primeiro bocal, o elemento tubular tendo uma saída direcionada ou direcionável para uma direção de- sejada ou para uma localização desejada para a entrega dos alimentos ou itens de trabalho.

[0015] De acordo com uma modalidade da presente descrição, uma colhedora para um sistema de processamento de alimentos em que alimentos ou itens de traba-

lho de tamanho e forma variáveis sendo processados são transportados em um trans- portador, o sistema de processamento de alimentos incluindo um sistema de escane- amento para escanear os alimentos ou itens de trabalho para gerar dados relativos às especificações físicas dos alimentos ou itens de trabalho, incluindo o tamanho e a forma dos alimentos ou itens de trabalho e as localizações dos alimentos ou itens de trabalho no transportador, a colhedora removendo os alimentos ou itens de trabalho processados do transportador e entregando os alimentos ou itens de trabalho removi- dos em uma ou mais localizações desejadas, a colhedora compreendendo: (a) um sistema de coleta para coletar os alimentos ou itens de trabalho a partir do transportador, compreendendo: um bocal tendo uma configuração de entrada com base no tamanho e forma dos alimentos ou itens de trabalho; um subsistema de descarga em comunicação de fluxo com o bocal; e uma fonte de vácuo para criar vácuo no bocal; (b) um atuador para posicionar otimamente o bocal na posição desejada em relação aos alimentos ou itens de trabalho para facilitar a coleta dos alimentos ou itens de trabalho com o bocal; e (c) um sistema de controle para receber dados a partir do sistema de esca- neamento relativos às especificações físicas dos alimentos ou itens de trabalho, incluindo o tamanho e a forma dos alimentos ou itens de tra- balho e as localizações dos alimentos ou itens de trabalho no transpor- tador, e controlar o atuador para posicionar o bocal em relação aos ali- mentos ou itens de trabalho para permitir que o bocal colete o alimento ou item de trabalho a partir do transportador e controlar o subsistema de descarga para colocar os alimentos ou itens de trabalho em uma ou mais localizações desejadas.

[0016] De acordo com uma modalidade da presente descrição, um sistema para cortar porções a partir de alimentos ou itens de trabalho de tamanho e forma variável com base nas especificações físicas desejadas das porções cortadas e colocar as porções cortadas em uma ou mais localizações desejadas, compreendendo:

(a) um sistema transportador para transportar os alimentos ou itens de tra- balho; (b) um sistema de escaneamento para escanear os alimentos ou itens de trabalho e gerar dados relativos às especificações físicas dos alimentos ou itens de trabalho, incluindo o tamanho e a forma dos alimentos ou itens de trabalho e as localizações dos alimentos ou itens de trabalho no transportador; (c) um sistema de corte para cortar uma ou mais porções dos alimentos ou itens de trabalho; (d) um sistema de coleta para coletar as porções cortadas a partir do trans- portador, compreendendo: um bocal tendo uma entrada configurada com base no tamanho e forma dos alimentos ou itens de trabalho cortados; um subsistema de descarga em comunicação de fluxo com o bocal; e uma fonte de vácuo gerando vácuo na entrada do bocal; (e) um atuador acoplado ao bocal para colocar otimamente o bocal na po- sição ótima em relação ao pedaço cortado para facilitar a coleta do pe- daço cortado com o bocal; e (f) um sistema de controle para: processar os dados escaneados para determinar as características físicas do alimento ou item de trabalho, incluindo o tamanho e a forma dos ali- mentos ou itens de trabalho e as localizações dos alimentos ou itens de trabalho no transportador; determinar os caminhos de corte para cortar os alimentos ou itens de tra- balho para atingir as especificações físicas desejadas das porções cor- tadas; direcionar o sistema de corte para realizar os cortes determinados; direcionar o atuador para posicionar o bocal em relação aos alimentos ou itens de trabalho para permitir que o bocal colete as porções cortadas de maneira ótima; e controlar o subsistema de descarga para entregar os alimentos ou itens de trabalho cortados em uma ou mais localizações desejadas.

[0017] De acordo com uma modalidade da presente descrição, uma colhedora para colher itens de trabalho sendo processados é transportada em um transportador, a colhedora removendo os itens de trabalho do transportador e entregando os itens de trabalho removidos em uma ou mais localizações desejadas, a colhedora compre- endendo: (a) um sistema de coleta para coletar os itens de trabalho a partir do trans- portador, compreendendo: um bocal tendo uma configuração de entrada com base no tamanho e forma dos alimentos ou itens de trabalho; um lançador balístico em comunicação de fluxo com o bocal para lançar os itens de trabalho no ar em uma trajetória para entregar os itens de tra- balho em uma ou mais localizações de entrega; e uma fonte de vácuo para criar vácuo no bocal suficiente para fazer com que os itens de trabalho entrem no bocal e sejam lançados a partir do lan- çador balístico; (b) um atuador para posicionar otimamente o bocal na posição desejada em relação aos itens de trabalho para facilitar a coleta dos itens de tra- balho com o bocal; e (c) um sistema de controle que controla o atuador para posicionar o bocal em relação aos itens de trabalho para facilitar o bocal a coletar o item de trabalho a partir do transportador e controlar o lançador balístico para entregar os itens de trabalho em uma ou mais localizações desejadas.

[0018] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o subsistema de des- carga compreende um elemento tubular em comunicação de fluido com o bocal, o elemento tubular tendo uma saída direcionada ou direcionável para uma direção de- sejada ou para uma localização desejada para entrega dos alimentos ou itens de tra- balho.

[0019] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, compreendendo adicio- nalmente um atuador que atua na saída do elemento tubular para direcionar a saída em uma direção desejada ou para uma localização desejada para a entrega dos ali- mentos ou itens de trabalho.

[0020] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o sistema de controle controla o atuador atua na saída do elemento tubular para direcionar a saída em uma direção desejada ou para uma localização desejada para a entrega dos alimentos ou itens de trabalho.

[0021] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, compreendendo adicio- nalmente um gerador de vácuo posicionado ao longo do comprimento do elemento tubular para gerar um vácuo a montante da localização do gerador de vácuo e gerar uma pressão positiva no elemento tubular à jusante da localização do gerador de vá- cuo.

[0022] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, compreendendo adicio- nalmente um ou mais sensores de pressão operacionalmente conectados ao ele- mento tubular para detectar a pressão em uma ou mais localizações ao longo do com- primento do elemento tubular.

[0023] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o elemento tubular com- preende um elemento ou uma combinação de elementos selecionados a partir do grupo que consiste de: um tubo rígido, um tubo flexível, uma mangueira, e uma man- gueira flexível.

[0024] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o subsistema de entrega compreende um lançador balístico em comunicação de fluxo com o primeiro bocal para lançar alimentos ou itens de trabalho no ar em uma trajetória para entregar os alimentos ou itens de trabalho em uma ou mais localizações de entrega.

[0025] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o sistema de coleta compreende um lançador balístico em comunicação de fluxo com o bocal para lançar alimentos ou itens de trabalho no ar em uma trajetória para entrega dos alimentos ou itens de trabalho em uma ou mais localizações de entrega.

[0026] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o sistema de controle controla a trajetória do alimento ou item de trabalho lançado a partir do lançador ba- lístico.

[0027] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, compreendendo adicio- nalmente uma pluralidade de bocais com formas e tamanhos de entrada para corres- ponder a alimentos ou itens de trabalho de diferentes formas e tamanhos, a plurali- dade de bocais acopláveis de forma desacoplável ao atuador.

[0028] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o atuador pode ser ope- rado pelo sistema de controle para selecionar um bocal específico apropriado para o tamanho e a forma dos alimentos ou itens de trabalho sendo processados.

[0029] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o sistema de controle controla o gerador de vácuo para produzir um vácuo no primeiro bocal em um nível desejado e por uma duração desejada.

[0030] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o sistema de controle controla o gerador de vácuo para produzir um vácuo no bocal a um nível de vácuo ou fluxo de ar desejado e por uma duração desejada.

[0031] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o sistema de controle controla o gerador de vácuo para pausar a operação do gerador de vácuo entre ali- mentos ou itens de trabalho sequenciais sendo coletados pelo bocal se houver tempo suficiente entre a coleta de alimentos ou itens de trabalho sequenciais.

[0032] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, a entrada do primeiro bocal se assemelha à forma do alimento ou item de trabalho quando o bocal está em uma orientação específica em relação ao alimento ou item de trabalho.

[0033] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, a forma da entrada do bocal é generalizada de modo que em pelo menos duas orientações do primeiro bocal, a forma do bocal se assemelha à forma do alimento ou item de trabalho.

[0034] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é selecionado para ser igual ou menor do que o tamanho e a forma dos alimentos ou itens de trabalho a serem recebidos no bocal.

[0035] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é selecionado de modo que a área inteira, ou substancialmente a área inteira, da entrada do bocal seja coberta pelos alimentos ou itens de trabalho a serem recebidos no bocal.

[0036] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é selecionado de modo que pelo menos 90 por cento da área inteira da entrada do bocal seja coberta dos alimentos ou itens de trabalho a serem recebidos no primeiro bocal.

[0037] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é selecionado de modo que pelo menos 80 por cento da área inteira da entrada do bocal seja coberta dos alimentos ou itens de trabalho a serem recebidos no primeiro bocal.

[0038] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é selecionado de modo que pelo menos 70 por cento da área inteira da entrada do bocal seja coberta dos alimentos ou itens de trabalho a serem recebidos no primeiro bocal.

[0039] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o bocal compreende uma pluralidade de aberturas de entrada e o atuador indexa o bocal de modo que uma abertura de entrada desejada seja apresentada ao alimento ou item de trabalho sendo removido.

[0040] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, compreendendo adicio- nalmente sensores de pressão operacionalmente associados ao primeiro bocal para detectar a pressão dentro do primeiro bocal.

[0041] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, um aro se estende em torno de pelo menos uma parte da entrada do primeiro bocal para se projetar a partir da entrada do bocal, o aro tendo uma espessura que reduz na direção para longe da entrada do bocal.

[0042] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, um aro se estende em torno de pelo menos uma parte da entrada do primeiro bocal para se projetar a partir da entrada do bocal, o aro sendo resilientemente flexível de modo a se adequar pelo menos parcialmente ao contorno da superfície superior dos alimentos ou itens de tra- balho.

[0043] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas: o transportador define uma superfície de suporte móvel geralmente plana; e o sistema de controle controla o atuador para rotacionar o primeiro bocal em torno de um eixo normal à superfície de suporte do transportador.

[0044] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o sistema de controle controla o atuador para também rotacionar o primeiro bocal em torno de dois eixos perpendiculares que estão dispostos paralelos à superfície de suporte do transporta- dor.

[0045] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas: o sistema de remoção compreende: uma pluralidade de bocais de diferentes tamanhos ou formas; um atuador para cada bocal; e o sistema de controle controla os atuadores para coletar alimentos ou itens de trabalho correspondentes ao tamanho e / ou à forma do bocal conec- tado ao atuador.

[0046] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas: o sistema de coleta compreende: uma pluralidade de bocais de diferentes tamanhos ou formas; um atuador para cada bocal; e o sistema de controle que controla os atuadores para coletar alimentos ou itens de trabalho correspondentes ao tamanho e / ou à forma do bocal conectado ao atuador.

[0047] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, compreendendo adicio- nalmente uma saia se estendendo pelo menos parcialmente em torno da entrada dos bocais para se estender para fora do perímetro do primeiro bocal.

[0048] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, a saia é resilientemente flexível para aplicar uma carga descendente no alimento ou item de trabalho locali- zado abaixo da saia e pelo menos parcialmente se adequando à topografia da super- fície superior do alimento ou item de trabalho.

[0049] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o sistema de controle controla o atuador para posicionar os bocais em relação ao alimento ou item de tra- balho com base em buscar posicionar a entrada do bocal de modo que a área inteira da entrada do bocal, ou a maior área possível da entrada do bocal, está dentro do perímetro dos alimentos ou itens de trabalho, e de forma que o centro do bocal coin- cide ou quase coincide com o centroide do alimento ou item de trabalho.

[0050] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o atuador é um atuador robótico tendo pelo menos quatro graus de movimento.

[0051] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o atuador é capaz de mover o bocal em uma ou mais direções selecionadas a partir do grupo que consiste de: rotativo em torno de um eixo vertical em relação à superfície de suporte do transportador; em uma direção vertical transversal à superfície de suporte do transporta- dor; em uma direção transversal à direção longitudinal de deslocamento do transportador; e em uma direção ao longo do deslocamento direcional da esteira transpor- tadora.

[0052] Em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o atuador compreende um robô delta tendo graus de liberdade de movimento selecionados a partir do grupo que consiste de três graus de liberdade de movimento, quatro graus de liberdade de movimento, e seis graus de liberdade de movimento. Breve Descrição dos Desenhos

[0053] Os aspectos anteriores e muitas das vantagens associadas desta invenção serão mais facilmente apreciados à medida que os mesmos se tornam mais bem com- preendidos por referência à seguinte descrição detalhada, quando considerada em conjunto com os desenhos em anexo, em que:

[0054] A Figura 1 é uma vista isométrica, parcialmente esquemática, ilustrando um sistema geral da presente descrição.

[0055] A Figura 2 é uma vista isométrica fragmentária ampliada da Figura 1 com foco no sistema de colheita da presente descrição.

[0056] A Figura 3 é uma vista em elevação lateral da Figura 2.

[0057] A Figura 4 é uma vista planificada das Figuras 2 e 3 ilustrando produtos alimentícios em porções removidos para um transportador de retirada.

[0058] A Figura 5 é uma vista similar à Figura 4 em que os produtos alimentícios em porções são colocados em compartimentos de armazenamento.

[0059] A Figura 6 é uma vista similar à Figura 3 em que os produtos alimentícios são lançados através do ar para serem colocados em vários transportadores de reti- rada.

[0060] A Figura 7 é uma vista similar à Figura 6 em que os produtos alimentícios são lançados através do ar para serem colocados em compartimentos de armazena- mento.

[0061] A Figura 8 é uma vista planificada da Figura 7.

[0062] As Figuras 9A-9H ilustram um exemplo de um bocal de sucção da presente descrição.

[0063] A Figura 10 ilustra a forma de uma abertura do bocal de sucção.

[0064] As Figuras 11A-11C ilustram como o modelo de um bocal de sucção é de- terminado.

[0065] As Figuras 12A e 12B mostram outro exemplo de como a forma de um bocal de sucção é determinada.

[0066] As Figuras 13A e 13B ilustram outro exemplo do bocal de sucção da pre- sente descrição.

[0067] A Figura 14 ilustra outro exemplo do bocal de sucção da presente descri- ção.

[0068] A Figura 15 ilustra outras modalidades da presente descrição.

[0069] A Figura 16 ilustra outras modalidades da presente descrição.

[0070] A Figura 17 ilustra outras modalidades da presente descrição.

[0071] A Figura 18 ilustra outra modalidade da presente descrição. Descrição Detalhada da Invenção

[0072] A descrição apresentada abaixo em conjunto com os desenhos em anexo, onde numerais similares fazem referência a elementos similares, se destina a ser uma descrição de várias modalidades do assunto descrito e não se destina a representar as únicas modalidades. Cada modalidade descrita nesta descrição é fornecida mera- mente como um exemplo ou ilustração e não deve ser interpretada como preferida ou vantajosa em relação a outras modalidades. Os exemplos ilustrativos fornecidos neste documento não se destinam a ser completos ou a limitar a descrição às formas preci- sas descritas. Da mesma forma, quaisquer etapas aqui descritas podem ser intercam- biáveis com outras etapas, ou combinações de etapas, a fim de alcançar o mesmo resultado ou resultado substancialmente similar.

[0073] Na descrição a seguir, vários detalhes específicos são apresentados a fim de fornecer uma compreensão completa das modalidades exemplificativas da pre- sente descrição. Será evidente para um versado na técnica, no entanto, que muitas modalidades da presente descrição podem ser praticadas sem alguns ou todos os detalhes específicos. Em alguns casos, etapas de processo bem conhecidas não fo- ram descritas em detalhes a fim de não obscurecer desnecessariamente vários as- pectos da presente descrição. Além disso, será apreciado que as modalidades da presente descrição podem empregar qualquer combinação de recursos aqui descritos.

[0074] O presente pedido pode incluir referências a “direções”, tal como “para frente”, “para trás”, “frente”, “traseira”, “à frente”, “atrás”, “para cima”, “para baixo”, “acima”, abaixo, “superior”, “inferior”, “para a direita”, “para a esquerda”, “para dentro”, “para fora”, “estendida”, “avançada”, “retraída”, “proximal” e “distal”. Estas referências e outras referências similares no presente pedido são apenas para ajudar a descrever e compreender a presente descrição e não se destinam a limitar a presente invenção a estas direções.

[0075] O presente pedido pode incluir modificadores, tais como as palavras “ge- ralmente”, “aproximadamente”, “cerca de” ou “substancialmente”. Esses termos ser- vem como modificadores para indicar que a “dimensão”, “forma”, “temperatura”, “tempo” ou outro parâmetro físico em questão não precisam ser exatos, mas podem variar desde que a função que precisa ser realizada possa ser executada. Por exem- plo, na frase “forma geralmente circular”, a forma não precisa ser exatamente circular, desde que a função necessária da estrutura em questão possa ser executada.

[0076] Na descrição a seguir, várias modalidades da presente descrição são des- critas. Na descrição a seguir e nos desenhos em anexo, os conjuntos de sistemas, aparelhos e unidades correspondentes podem ser identificados pelo mesmo número de parte, mas com um sufixo alfa. As descrições das partes / componentes de tais conjuntos de sistemas, aparelhos e unidades que são iguais ou similares não são repetidas de modo a evitar redundância no presente pedido.

[0077] No presente pedido e reivindicações, as referências a “alimentos”, “produ- tos alimentícios”, “pedaços de alimentos” e “itens alimentícios” são utilizadas de forma intercambiável e visam incluir todos os tipos de alimentos. Esses alimentos podem incluir carne, peixe, marisco, aves, frutas, vegetais, nozes ou outros tipos de alimen- tos. Além disso, os presentes sistemas e métodos são direcionados a produtos ali- mentícios crus, bem como a produtos alimentícios parcial e / ou totalmente processa- dos ou cozidos.

[0078] Além disso, o sistema, aparelho e métodos descritos no presente pedido e definidos nas presentes reivindicações, embora especificamente aplicáveis a produtos alimentícios ou itens alimentícios, também podem ser usados fora da área de alimen- tos. Consequentemente, o presente pedido e as reivindicações fazem referência a “produtos de trabalho”, “itens de trabalho” e “peças de trabalho”, termos que são sinô- nimos uns dos outros. Deve ser entendido que as referências a produtos de trabalho e peças de trabalho também incluem alimentos, produtos alimentícios, pedaços de alimentos e itens alimentícios.

[0079] O sistema e o método da presente descrição incluem o escaneamento de peças de trabalho, incluindo itens alimentícios, para verificar os parâmetros físicos da peça de trabalho que compreende o tamanho e / ou a forma da peça de trabalho. Tais parâmetros de tamanho e / ou forma podem incluir, entre outros parâmetros, o com- primento, largura, razão de aspecto, espessura, perfil de espessura, contorno, con-

torno externo, perímetro externo, configuração do perímetro externo, tamanho do pe- rímetro externo, forma do perímetro externo, volume e / ou peso da peça de trabalho. Com relação aos parâmetros físicos de comprimento, largura, relação de aspecto de comprimento / largura, e espessura das peças de trabalho, incluindo itens alimentí- cios, tais parâmetros físicos podem incluir os valores máximo, média geométrica, mé- dia harmônica e / ou valor médio de tais parâmetros. Com relação ao perfil de espes- sura da peça de trabalho, tal perfil pode ser ao longo do comprimento da peça de trabalho, através da largura da peça de trabalho, bem como através / ao longo da largura e comprimento da peça de trabalho.

[0080] Conforme observado acima, um outro parâmetro da peça de trabalho que pode ser verificado, medido, analisado, etc., é o contorno da peça de trabalho. O termo contorno pode se referir ao traçado, formato e / ou forma da peça de trabalho, seja na base ou no fundo da peça de trabalho ou em qualquer altura ao longo da espessura da peça de trabalho. O termo parâmetro “contorno externo” pode se referir ao traçado, forma, formato, etc., da peça de trabalho ao longo de sua fronteira ou borda mais externa.

[0081] O parâmetro conhecido como “perímetro” da peça de trabalho refere-se à fronteira ou distância em torno de uma peça de trabalho. Assim, os termos perímetro externo, configuração do perímetro externo, tamanho do perímetro externo e forma do perímetro externo referem-se à distância ao redor, à configuração, ao tamanho e à forma da fronteira ou borda externa da peça de trabalho.

[0082] Os parâmetros enumerados acima de tamanho e / ou forma não se desti- nam a ser limitantes ou inclusivos. Outros parâmetros de tamanho e / ou forma podem ser verificados, monitorados, medidos, etc., pelo presente sistema e método. Além disso, as definições ou explicações dos parâmetros de tamanho e / ou forma especí- ficos discutidos acima não se destinam a ser limitantes ou inclusivos.

[0083] A Figura 1 ilustra esquematicamente um sistema 20 implementando uma modalidade da presente descrição, em que os produtos alimentícios 22 são colhidos após o processamento. O sistema 20 inclui uma superfície de suporte móvel na forma de um sistema transportador 24 para transportar os produtos alimentícios em várias faixas de leiras, estendendo-se ao longo do sistema transportador para serem porcio- nados, aparados, cortados ou processados de outras maneiras. O sistema transpor- tador 24 inicialmente carrega os produtos alimentícios 22 através de um sistema de escaneamento 28 para escanear os produtos alimentícios e gera dados relativos a vários parâmetros físicos dos produtos alimentícios como discutido acima. Posterior- mente, os produtos alimentícios 22 são transportados através de um sistema de pro- cessamento, que na Figura 1 é ilustrado como tendo a forma de um sistema de corte / apara / porcionamento 30 (em seguida por conveniência simplesmente descrito como sistema de porcionamento 30). Em seguida, os produtos alimentícios em porções 22 são transportados para um sistema de colheita 32, enquanto um atuador robótico 34 opera para descarregar as porções de produtos alimentícios 36 aspirando em um bo- cal e, em seguida, transportando as porções de produtos alimentícios através de uma mangueira ou tubo ou lançando as porções de alimentos através do ar, colocando assim tais porções de alimentos em uma ou mais localizações desejadas, que, por exemplo, podem estar na forma de um ou mais transportadores de retirada e / ou um ou mais receptáculos ou compartimentos de recebimento de produto.

[0084] O sistema transportador 24, o sistema de escaneamento 28, o sistema de porcionamento 30, o sistema de colheita 32, incluindo o atuador robótico 34, são aco- plados e controlados por um controlador 40 operado por um processador 42 de um sistema de processamento 43, como esquematicamente mostrado na Figura 1. O sis- tema de processamento 43 inclui um dispositivo de entrada 44 (teclado, mouse, mesa sensível ao toque, etc.) e um dispositivo de saída 46 (monitor, impressora). O sistema de processamento 43 também inclui uma unidade de memória 48 e uma interface 50 para receber sinais e informações a partir do sistema transportador 24, sistema de escaneamento 28, sistema de porcionamento 30, sistema de colheita 38, incluindo o atuador robótico 34, bem como de outras fontes de dados do sistema 20, conforme descrito mais detalhadamente abaixo. O processador 42 pode ser conectado a uma rede 52. Além disso, em vez de empregar um processador local 42, um sistema de computação em rede pode ser usado para esta finalidade.

[0085] Geralmente, o sistema de escaneamento 28 inclui um escâner para esca- near os produtos alimentícios 22 para produzir dados relativos ou representativos das especificações físicas do produto alimentício 22 e encaminha esses dados para o pro- cessador 42. O processador, usando um programa de escaneamento, analisa os da- dos de escaneamento para determinar a localização dos produtos alimentícios 22 no sistema transportador e desenvolve parâmetros físicos dos produtos alimentícios es- caneados, incluindo, por exemplo, um comprimento, largura, área e / ou volume de distribuição do produto alimentício escaneado. O processador também pode desen- volver um perfil de espessura dos produtos alimentícios escaneados, bem como a forma geral e o tamanho dos produtos alimentícios. O processador 42 pode, então, modelar os produtos alimentícios para determinar como os produtos alimentícios po- dem ser divididos, aparados e / ou cortados em pedaços ou porções finais 36 com- postas de critérios físicos específicos, incluindo, por exemplo, forma, área, peso e / ou espessura. Nesse aspecto, o processador 42 pode levar em consideração que a es- pessura dos produtos alimentícios 22 pode ser alterada antes ou depois dos produtos de trabalho serem cortados na estação de porcionamento 30 por um fatiador, não mostrado. O processador 42, usando o programa de escaneamento e / ou programa de porcionamento, determina como os produtos alimentícios podem ser porcionados em um ou mais produtos finais 36 ou conjuntos de produtos finais. O controlador 40, então, funciona para controlar o sistema de corte 30 para porcionar os produtos ali- mentícios 22 de acordo com os pedaços de produto final desejadas 36 e então o con- trolador controla a colheita dos pedaços de alimentos porcionados 36 a partir do sis- tema transportador e a colocação dos pedaços de alimentos porcionados 36 em uma ou mais localizações desejadas, tanto longe do sistema transportador 24 ou de volta para o sistema transportador após a apara 54 ter sido removida.

[0086] Em seguida, descrevendo o sistema 20 em mais detalhes, o sistema trans- portador 24 inclui uma esteira móvel 60 que desliza sobre um suporte ou leito subja- cente 62. A esteira 60 é acionada por rolos de acionamento (não mostrados) monta- dos em uma estrutura de quadro 64 que também carrega um leito de esteira transpor- tadora 62. Os rolos de acionamento são, por sua vez, acionados a uma velocidade selecionada por um motor de acionamento (não mostrado) de uma maneira padrão. O motor de acionamento pode ser composto por um motor de velocidade variável para, assim, ajustar a velocidade da esteira conforme desejado à medida que os pro- dutos alimentícios passam pelo sistema de escaneamento 28, o sistema de porciona- mento 30 e o sistema de colheita 32. Na extremidade de saída 65 do sistema trans- portador 24, a esteira 60 rola em torno de rolos não acionados 66 montados na estru- tura de quadro 64 de uma maneira padrão.

[0087] Um codificador, não mostrado, é integrado no sistema transportador 24, por exemplo, nos rolos de acionamento para gerar pulsos elétricos em intervalos de dis- tância fixos correspondentes ao movimento para frente da esteira transportadora 60. Esta informação é encaminhada para o processador 42 de modo que a(s) localiza- ção(ões) dos produtos alimentícios 22, ou as porções 36 cortadas dos produtos ali- mentícios, podem ser determinadas e monitoradas à medida que os produtos alimen- tícios ou porções se deslocam ao longo do sistema transportador 24. Esta informação pode ser usada para posicionar os cortadores do sistema de porcionamento 30, bem como os componentes do sistema de colheita 32, incluindo o atuador robótico 34.

[0088] O sistema de escaneamento 28 pode ser de várias configurações ou tipos, incluindo uma câmera de vídeo (não mostrada) para visualizar os produtos alimentí- cios iluminados por uma ou mais fontes de luz 70. A luz a partir das fontes de luz 70 é estendida através da esteira transportadora móvel 60 para definir uma sombra nítida ou linha de faixa de luz, com a área à frente do feixe transversal sendo escura. Quando nenhum produto alimentício 22 está sendo transportado pela esteira transportadora 60, a sombra da faixa de luz forma uma linha reta através da esteira transportadora. No entanto, quando o produto alimentício 22 passa através da linha de sombra / faixa de luz, a superfície superior irregular do produto alimentício produz uma linha de som- bra / faixa de luz irregular, conforme visto pela câmera de vídeo inclinada para baixo no produto alimentício e a luz de sombra / faixa de luz. A câmera de vídeo direciona o deslocamento da linha de sombra / faixa de luz da posição que ocuparia se nenhum produto alimentício estivesse presente na esteira 60. Este deslocamento representa a espessura do produto alimentício ao longo da linha de sombra / faixa de luz. O com- primento do produto alimentício é determinado pela distância do deslocamento da es- teira que a linhas de sombra / faixas de luz são criadas pelo produto alimentício. Nesse aspecto, o codificador, que é integrado ao sistema transportador, gera pulsos em in- tervalos de distância fixos correspondentes ao movimento para frente da esteira trans- portadora 60.

[0089] Em vez de uma câmera de vídeo, o sistema de escaneamento 28 pode utilizar um aparelho de raios X (não mostrado) para determinar as características físi- cas do produto alimentício 22, incluindo sua forma, massa e peso. Os raios X podem ser passados através do objeto na direção de um detector de raios X (não mostrado). Esses raios X são atenuados pelo produto alimentício em proporção à sua massa. O detector de raios X é capaz de medir a intensidade dos raios X recebidos pelo detector, após a passagem através do produto alimentício. Esta atenuação é utilizada para de- terminar a forma geral e o tamanho do produto alimentício 22, bem como a sua massa. Um exemplo de tal dispositivo de escaneamento por raios X é descrito na Patente U.S. No. 5.585.605, aqui incorporada por referência.

[0090] Os sistemas de escaneamento anteriores são conhecidos na técnica e, por- tanto, não são novos. No entanto, acredita-se que o uso desses sistemas de escane- amento em conjunto com outros aspectos das modalidades descritas seja novo.

[0091] Os dados e as informações medidas / coletadas no sistema de escanea- mento 28 são transmitidos para o processador 42 que registra e / ou anota a localiza- ção dos produtos alimentícios no transportador 24, bem como dados relativos aos parâmetros físicos dos produtos alimentícios, como discutido acima. Com essas infor- mações, o processador, operando, por exemplo, sob o software do sistema de esca- neamento, pode desenvolver um perfil de área, bem como um perfil de volume dos produtos alimentícios. Conhecendo a densidade dos produtos alimentícios, o proces- sador também pode determinar o peso dos produtos alimentícios ou segmentos ou seções ou porções dos mesmos.

[0092] Embora a descrição anterior discuta o escaneamento pelo uso de uma câ- mera de vídeo e uma fonte de luz, bem como pelo uso de raios X, outras técnicas de escaneamento tridimensional podem ser utilizadas. Por exemplo, tais técnicas adicio- nais podem ser por ultrassom ou métodos “mire fringe”. Além disso, técnicas de ima- gem eletromagnética podem ser empregues. Assim, a presente invenção não está limitada ao uso de câmeras de vídeo ou métodos de raios X, mas abrange outras tecnologias de escaneamento tridimensional.

[0093] No sistema 20, os produtos alimentícios 22 podem ser processados de vá- rias maneiras. Um exemplo é ilustrado na Figura 1, em que os produtos alimentícios são processados pelo corte / apara e / ou porcionamento dos mesmos no sistema de porcionamento 30. O sistema transportador 24 transporta os produtos alimentícios 22 através do sistema de porcionamento 30 onde os produtos alimentícios são cortados ou aparados ou porcionados em pedaços finais desejadas 36.

[0094] A estação de porcionamento inclui um alojamento 80 para envolver as uni- dades de corte 82, que são montadas acima do transportador 24 por sistemas de quadro 84 que se estendem para cima a partir de uma base 86 para suportar as ex- tremidades das unidades de corte 82 que se estendem através da esteira transporta- dora 60. As unidades de corte podem ser de vários tipos, incluindo na forma de con- juntos de bocais de líquido de alta pressão, não mostrados, que são montadas em condutores ou carros que se movem através da esteira transportadora em um sistema de suporte transversal 88. Os condutores também podem ser móveis ao longo do comprimento da esteira transportadora. Exemplos de tais sistemas de suporte são descritos na Patente US No. 9.778.651, incorporada aqui por referência, bem como na Patente US No. 6.826.989, também incorporada neste documento por referência.

[0095] Deve ser entendido que o sistema 20 pode incluir outros tipos de sistemas de processamento de alimentos, incluindo um aparelho de fatiamento para fatiar pro- dutos alimentícios nas espessuras desejadas, um aparelho de achatamento para achatar produtos alimentícios para uma espessura desejada, um sistema de proces- samento térmico para aquecer ou resfriar o produto alimentício, etc. Uma vez que o processamento do produto alimentício ocorre, o sistema de colheita 32 é usado para colher os produtos alimentícios 22 ou porções dos mesmos 36 para assim colocar os produtos alimentícios ou porções dos mesmos em uma ou mais localizações deseja- das. No sistema 20 ilustrado nas figuras do presente pedido, os produtos alimentícios 22 são mostrados como porcionados em uma pluralidade de pedaços 36 no sistema de porcionamento 30. Uma certa quantidade de aparas 54 tipicamente resulta do corte / porcionamento dos produtos alimentícios em pedaços desejados.

[0096] O sistema de colheita é capaz de separar os pedaços cortados 36 a partir das aparas 54 e, em seguida, transportar os pedaços cortados para uma ou mais localizações desejadas. Além disso, o sistema de colheita 34 é capaz de realizar esta função de forma mais rápida e eficiente em que os dispositivos existentes que devem primeiro coletar os pedaços de alimentos a partir de um transportador e, em seguida, se deslocar para o destino de entrega dos pedaços de alimentos, como no sistema padrão de “coletar e dispor”. Em sistemas padrão, o mecanismo para coletar o produto alimentício deve então transferir fisicamente o produto alimentício para uma localiza- ção de despacho desejado e então se deslocar de volta para o transportador para coletar a próximo pedaço de produto alimentício.

[0097] Como mostrado nas figuras, o sistema de colheita 32 inclui basicamente um atuador robótico de múltiplos eixos 34 que carrega e manipula um bocal de vácuo 90 que é projetado para sugar ou aspirar os pedaços de produto de trabalho através do bocal e transmitir os pedaços de produto de trabalho para um subsistema de en- trega 92. O subsistema de entrega pode ser de várias configurações, incluindo um tubo de entrega na forma de um tubo rígido, parcialmente rígido ou flexível ou man- gueira 100 mostrado nas Figuras 1-5 ou um lançador balístico 102 como mostrado nas Figuras 6-8, como discutido mais detalhadamente abaixo.

[0098] O atuador robótico 34 inclui uma unidade de base 110 montada em uma coluna de montagem vertical 112 se estendendo para cima a partir de uma placa de base 114 fixada ao piso 116. A unidade de base 110 pode ser operada para se mover pelo menos verticalmente em relação à coluna de montagem 112. A unidade de base 110 inclui um motor disposto dentro de um alojamento superior 118 para rotacionar um braço interno 120 em torno de um eixo vertical 122. O motor disposto dentro do alojamento 118 pode ser de vários tipos, incluindo elétrica ou pneumaticamente ali- mentado para operar o braço interno 120 em velocidades muito altas.

[0099] O atuador robótico 34 também inclui um braço externo 124 acoplado rota- tivamente à extremidade distal do braço interno 120 e rotativo em alta velocidade em relação ao braço interno por um atuador rotativo, não mostrado.

[0100] Uma cabeça de atuação 126 é montada rotativamente na extremidade dis- tal do braço externo 124 para rotacionar em torno do eixo vertical 128 também em alta velocidade e também para elevar e abaixar em direção e para longe da esteira trans- portadora 60. Este movimento vertical pode ser realizado por um arranjo telescópico ou por outro meio protegido por um fole flexível externo 130. A extremidade inferior da cabeça de atuação 126 é montada no bocal 90.

[0101] Embora o atuador robótico 34 seja ilustrado como tendo quatro graus de liberdade, o atuador robótico pode ser configurado com pelo menos seis graus de liberdade, incluindo a capacidade de rotacionar a cabeça do atuador em torno de dois eixos que se estendem substancialmente paralelos à horizontal. Com este movimento adicional, o bocal 90 pode ser inclinado em torno da horizontal em relação à superfície de transporte da esteira transportadora 60.

[0102] As Figuras 1-5 representam o subsistema de entrega 92 na forma de um tubo ou mangueira 100 tendo uma extremidade de entrada em comunicação de fluido com o bocal 90. Um gerador de vácuo 132 está disposto entre o bocal 90 e a entrada do tubo / mangueira 100. O gerador de vácuo 132 cria um vácuo na entrada do bocal 190 e, opcionalmente, uma pressão positiva na mangueira / tubo 110 à jusante do gerador de vácuo.

[0103] Vários tipos de geradores de vácuo podem ser utilizados. Em uma forma, o gerador de vácuo pode incluir um movimentador de ar em que o ar comprimido é soprado através de um espaço anular formando um anel em torno de um acoplamento de mangueira / tubo. A pressão de ar é convertida em fluxo de ar através do movi- mentador de ar que arrasta e move o ar para o tubo / mangueira 100. Tanto o tamanho do espaço anular no movimentador de ar quanto a pressão podem ser variados para fornecer diferentes taxas de fluxo de ar. Esses movimentadores de ar dependem de uma taxa relativamente alta de fluxo de ar para criar uma força de sucção no bocal de entrada 90, em vez de um alto nível de vácuo gerado por um gerador de vácuo. A taxa relativamente alta de fluxo de ar ajuda a manter os orifícios do gerador de vácuo / fluxo de ar livres de serem entupidos pelo produto alimentício, incluindo gordura e detritos a partir do produto alimentício.

[0104] Deve ser entendido que um vácuo pode ser criado na entrada do bocal 190 de modo que a pressão atmosférica seja suficiente para levantar os itens de produtos alimentícios colhidos 36 a partir da esteira transportadora 60 e para o bocal 90 e atra- vés do tubo / mangueira 100. Como tal, a pressão do ar acima da pressão atmosférica pode não ser necessária no subsistema de entrega 92.

[0105] O controlador 40 pode ser utilizado para controlar tanto o volume do fluxo de ar quanto a pressão do fluxo de ar para o movimentador de ar e, assim, controlar o nível de vácuo gerado no bocal 90. Movimentadores de ar, tal como os descritos acima, são artigos de comércio.

[0106] Embora o movimentador de ar / gerador de vácuo 132 seja mostrado como estando na conexão entre o bocal 90 e o tubo / mangueira 100, o gerador de vácuo pode, em vez disso, estar localizado ao longo do comprimento da mangueira / tubo, ou mesmo na extremidade de saída da mangueira / tubo ou em direção à mesma.

[0107] Além disso, mais de um gerador de vácuo pode ser utilizado, por exemplo, um primeiro gerador de vácuo pode ser posicionado na conexão entre o bocal 90 e o tubo / mangueira 100 e um segundo gerador de vácuo posicionado à jusante ao longo do comprimento da mangueira / tubo. O uso de vários geradores de vácuo pode au- mentar a taxa de transferência das peças de trabalho através da mangueira / tubo de modo a atingir a taxa de colheita desejada.

[0108] Na Figura 4, a extremidade de saída 136 do tubo / mangueira é acoplada a um robô delta 140 que é montado acima ou adjacente a um transportador de retirada 141 para depositar os pedaços cortados 36 no transportador em várias pistas depen- dendo de diferentes fatores, incluindo um ou mais parâmetros físicos das peças de trabalho colhidas. Por exemplo, os pedaços colhidos podem ser posicionados em di-

ferentes pistas ao longo do transportador de retirada 141, dependendo do peso, ta- manho, espessura, comprimento e / ou largura, etc. O controlador 40 está ciente do parâmetro ou parâmetros em questão a partir dos dados de escaneamento e da ope- ração do sistema de porcionamento 30. Como tal, quando o atuador robótico 34 coleta a peça de trabalho 36 a partir do leito da esteira transportadora 62, o controlador 40 controla o robô delta 140 de modo que o pedaço porcionado 36 em questão seja po- sicionado na pista correta do transportador de retirada 141.

[0109] Os robôs delta, tal como o robô 140, são artigos de comércio. Muito resu- midamente, o robô 140 é composto por quatro conjuntos de braços inferiores 142 que estão conectados em suas extremidades superiores a um braço pivô alimentado su- perior 144 que, por sua vez, estão conectadas a atuadores rotativos 146 que são ali- mentados para rotacionar em torno de um eixo horizontal. Cada um dos quatro braços pivô 144 se estende para fora a partir de um eixo central 148 em um arranjo de qua- drante. As extremidades inferiores ou distais dos braços de extensão inferiores 142 são conectadas a uma cabeça transportadora ou acessório, não mostrado, ao qual a extremidade de saída / distal 136 do tubo / mangueira 100 é acoplada.

[0110] O robô delta 140 é capaz de mover a extremidade de saída 136 da man- gueira / tubo lateralmente através do transportador 141, longitudinalmente ao longo do comprimento do transportador 141, bem como verticalmente em relação ao trans- portador. O robô delta também é capaz de mover a extremidade distal da mangueira / tubo diagonalmente em relação ao plano da superfície do transportador, bem como diagonalmente em relação à vertical. Como tal, o robô delta é capaz de posicionar as peças de trabalho colhidas 36 no transportador 141 com muita precisão e rapidez, de modo a acompanhar a operação do atuador do robô 34.

[0111] Em seguida, com referência à Figura 5, a extremidade de saída da man- gueira / tubo 136 é ilustrada como posicionável sobre diferentes receptáculos 150 e 152 nos quais os itens de produtos alimentícios colhidos 36 são depositados. Como na Figura 5, a extremidade de saída da mangueira / tubo 136 pode ser posicionada e movida de receptáculo para receptáculo por um robô delta 140.

[0112] No entanto, a extremidade de saída da mangueira / tubo 136 pode, alter- nativamente, ser acoplada e controlada por um atuador linear horizontal mais simples (não mostrado) que se estende acima e através dos receptáculos 150 e 152. Embora apenas dois receptáculos 150 e 152 sejam mostrados na Figura 5, pode ser apreciado que um número maior de receptáculos pode ser utilizado de modo a dividir mais dis- cretamente os itens de produtos alimentícios colhidos 36 com base em um ou mais parâmetros físicos selecionados, por exemplo, peso, tamanho, comprimento, largura e / ou espessura, etc.

[0113] Novamente, uma vantagem do sistema 20 sobre os sistemas típicos de co- letar e dispor é que a extremidade de saída 136 da mangueira / tubo 100 não precisa se mover para frente e para trás entre o sistema transportador 24 e os receptáculos 150 e 152 a fim de posicionar ou localizar os itens alimentícios nas localizações dese- jadas. Como tal, a taxa de colheita dos itens alimentícios a partir do sistema transpor- tador 24 pode ser muito rápida, dependendo do tamanho do item alimentício, de cerca de 200 a pelo menos 400 itens alimentícios por minuto.

[0114] Como será apreciado em relação à modalidade da presente descrição mos- trada na Figura 5, o atuador robótico 34, bem como o robô delta 140 são controlados pelo controlador 40 e utilizam informações originadas a partir do sistema de escanea- mento 28 para localizar as peças de trabalho porcionadas nos receptáculos corretos 150 e 152 mostrados na Figura 5.

[0115] A mangueira / tubo 100 é mostrada nas Figuras 1-5 como sendo de cons- trução contínua e flexível. Isso permite que ambas as extremidades da mangueira / tubo sejam movidas pelo atuador robótico 34 e pelo robô delta 140 de uma maneira muito rápida e precisa. No entanto, pode ser apreciado que a mangueira / tubo 100 pode ser construída com, pelo menos uma parte do mesmo, material tubular rígido, especialmente se tal parte não estiver sujeita a movimento. Por exemplo, a mangueira / tubo 100 pode ter uma seção tubular rígida intermediária às suas extremidades, a qual pode ser composta de material tubular flexível, tal como uma mangueira flexível. Uma razão para tal construção é que, devido ao movimento contínuo e rápido das extremidades da mangueira / tubo, ao longo do tempo, o desgaste da mangueira /

tubo ocorrerá a partir de tal movimento, bem como devido aos produtos alimentícios 22 passando / deslizando contra a parede interna da mangueira / tubo quando se deslocando através do interior da mangueira / tubo.

[0116] Também será apreciado que o tamanho do diâmetro da mangueira / tubo pode variar dependendo do tamanho dos produtos alimentícios sendo colhidos. Nesse aspecto, o diâmetro interno da mangueira / tubo pode variar de cerca de 1,27 cm (meia polegada) a 7,62 cm (3 polegadas) ou mais para acomodar o tamanho, massa, es- pessura e outros parâmetros físicos das porções de produto alimentício 36 sendo co- lhidas.

[0117] As Figuras 6, 7 e 8 ilustram uma outra modalidade do subsistema de en- trega 92 descrito que utiliza um lançador balístico 102 que lança os itens alimentícios 36 para fora através de uma saída do lançador em trajetórias específicas 154, 156, 157, 158 de modo que os itens alimentícios pousam em localizações desejadas, que na Figura 6 podem estar em um dos três transportadores de retirada 160, 162 e 164, que estão posicionados em diferentes elevações ao longo da transportador 24. Nas Figuras 7 e 8, o lançador balístico 102 direciona os itens alimentícios em diferentes trajetórias, por exemplo, 156, de modo a pousar em um receptáculo desejado 166, 168 ou 170.

[0118] O lançador balístico 102 tem a forma de um cano de lançamento curto 180 que projeta a uma curta distância além de um gerador de vácuo 132 posicionado entre o cano de lançamento e o bocal de entrada 90. Será apreciado que a trajetória dos itens alimentícios lançados pode ser controlada de maneiras diferentes, por exemplo, pela posição de rotação do bocal em torno do eixo vertical 128, bem como pelo nível de vácuo gerado no gerador 132.

[0119] Além disso, um atuador robótico de seis eixos pode ser empregue de modo que o cano de lançamento 180 possa ser inclinado para cima e para baixo em relação à horizontal em torno de dois eixos. Como pode ser apreciado, isso pode ser útil para alcançar o ângulo de lançamento e a direção de lançamento corretos e, portanto, a trajetória desejada 154, 156 ou 157 quando se deseja localizar os itens alimentícios nos transportadores 160, 162 e 164. Como mostrado nas Figuras 6 e 7, telas antirre- torno 181 são usadas para evitar que os itens alimentícios lançados ultrapassem o transportador ou receptáculo destinado.

[0120] Será apreciado que o controlador 40 é operável para controlar a posição e a orientação do bocal 90 e, portanto, do cano de lançamento 180, bem como o nível de vácuo gerado pelo gerador de vácuo 132. Em situações em que um atuador robó- tico de seis eixos é usado, o controlador também controla o ângulo de inclinação do cano de lançamento 180. O controlador está ciente do tamanho, forma, peso e outras especificações físicas das peças de trabalho sendo colhidas e, portanto, é capaz de não apenas direcionar o subsistema de entrega 92 para direcionar o produto de tra- balho colhido para o transportador de retirada ou receptáculo correto, mas também funciona para controlar o nível de vácuo no gerador de vácuo 132 de modo que a peça de trabalho seja lançada com o nível correto de força ou energia de modo a chegar com sucesso às localizações desejadas.

[0121] Sensores de pressão 182 e 184 podem ser montados no bocal de entrada 90, bem como na mangueira / tubo 100, de modo a medir a pressão no bocal e na mangueira / tubo como parte do controle do nível de vácuo gerado pelo gerador de vácuo 132. Tais sensores de pressão também podem indicar se o bocal 90 e / ou a mangueira / tubo de entrega 100 podem ser bloqueados, parcial ou totalmente, de modo que a ação corretiva, se necessária, possa ser realizada. Os sensores de pres- são 182 e 184 são artigos de comércio. Os sinais de saída a partir dos sensores de pressão podem ser encaminhados para o processador 42 e os sinais de controle po- dem ser encaminhados a partir do processador por transmissão sem fio ou com fio.

[0122] Um exemplo de bocal 90 é mostrado nas Figuras 9A-9H como construído geralmente na forma de um cotovelo ou formato de ângulo reto, tendo um corpo 188 com abertura direcionada para baixo 190. O corpo 188 se estende para cima a partir da abertura 190 e, em seguida, se estende lateralmente para formar uma seção de pescoço 189 com uma saída circular 192 na extremidade distal da mesma. O pescoço 189 pode ser de comprimento selecionado. Um flange 194 circunda a saída 192 do bocal para conexão ao gerador de vácuo 132.

[0123] O bocal 90 é acoplado à extremidade inferior da cabeça do atuador robótico 126 por um par de ressaltos de montagem alongados 196 e 198 que se estendem para cima a partir da superfície superior do corpo do bocal para fornecer superfícies de acoplamento 200 e 202 para apoiar contra a cabeça do atuador 126. Elementos de hardware, não mostrados, estendem-se para baixo a partir da cabeça do atuador 126 para engatar dentro das aberturas 204 formadas nas superfícies superiores dos res- saltos 196 e 198.

[0124] Como observado acima, o flange 194 pode ser conectado ao gerador de vácuo 132 e, em seguida, a mangueira / tubo de entrega 100 conectada a uma seção de ponta se projetando a partir do gerador de vácuo para engatar na extremidade de entrada da mangueira / tubo 100, por exemplo, como mostrado em Figura 3. No bocal 90 mostrado na Figura 3, a saída 192 é geralmente horizontal, enquanto nas Figuras 6, 7 e 8, a saída é direcionada ligeiramente para cima em um ângulo de lançamento. Isto pode ser conseguido simplesmente adicionando uma pequena extensão ao bocal mostrado nas Figuras 9A-9G ou, alternativamente, o corpo do bocal pode ser moldado de modo que o pescoço de saída 189 seja direcionado ligeiramente para cima.

[0125] O corpo de bocal 188 é mostrado nas figuras como tendo uma abertura de entrada circular 190. Como discutido abaixo, o tamanho da abertura pode ser seleci- onado com base no tamanho dos produtos alimentícios sendo colhidos.

[0126] A abertura de entrada 190 é definida por um aro 210 que se estende para baixo a partir do corpo do bocal. O aro 210 é mostrado com uma borda inferior 212 do aro que pode ser cega, quadrada ou arredondada. Além disso, como mostrado na Figura 14, a borda 212 pode ser afunilada na direção para baixo de modo a apresentar uma borda inferior afiada que pode ser útil para separar o produto alimentício a ser colhido das aparas ou porções de produto alimentício adjacentes que podem não ter sido totalmente cortadas pelo aparelho de corte, mas que não devem ser colhidas ou devem ser colhidas separadamente do pedaço de produto alimentício sendo colhido.

[0127] Além disso, em vez de apresentar uma borda afiada uniforme ou contínua na direção descendente, a borda inferior do aro 212 pode ser serrilhada, dentada ou formada em outros padrões ou formas para executar várias funções, incluindo separar o pedaço de produto alimentício sendo colhido do restante do produto alimentício. Nesse aspecto, a cabeça do atuador 126 do atuador robótico pode funcionar para rotacionar o bocal 90 para criar uma ação de corte na borda inferior do aro 212.

[0128] Uma saia 260, mostrada na Figura 13, pode se estender em torno da aber- tura 190 na elevação do aro 210 ou próximo a ela. A saia 260 pode se estender late- ralmente para fora a partir da abertura do bocal para pressionar contra o topo do pro- duto alimentício que não a porção 36 sendo colhida, para ajudar assim a garantir que apenas a porção colhida seja puxada para o bocal 90. Nesse aspecto, a saia pode estender-se ou inclinar-se para baixo na direção para fora. A saia pode ser composta de um material flexível de modo a não danificar o produto alimentício, mas ainda apli- car uma pressão para baixo no produto alimentício que é suficiente para reter o pro- duto alimentício no lugar enquanto a porção 36 está sendo puxada para o bocal.

[0129] Além disso, a saia pode ser formada em outras configurações além das mostradas na Figura 13A. Por exemplo, a saia pode ser de uma forma côncava para cima 262 em seção transversal, como mostrado na Figura 13B, de modo a não aplicar pressão ao item alimentício adjacente à entrada do bocal 190, mas sim aplicar uma pressão para baixo na porção do item alimentício a uma distância desejada da entrada do bocal. Saias de outras formas ou construções podem ser utilizadas conforme des- crito acima.

[0130] Como também observado acima, os sensores de pressão, tal como o sen- sor 182, podem ser montados no corpo de bocal 188 para detectar a pressão dentro do corpo de bocal durante a operação do sistema 20. Mais de um sensor de pressão pode ser utilizado. Além disso, o sensor de pressão pode ser posicionado em locali- zações diferentes da localização mostrada nas figuras.

[0131] Conforme observado acima, o tamanho da abertura de entrada do bocal é selecionado com base na área ocupada pelos produtos alimentícios sendo colhidos. O diâmetro da abertura 190 pode, por exemplo, corresponder a não mais do que a distância mínima entre os produtos alimentícios (também conhecida como uma “di- mensão menor”) sendo colhidos de modo que os produtos alimentícios ocupem ou se sobreponham à área inteira da abertura 190. “Correspondência”, nesse aspecto, sig- nifica que o diâmetro da abertura do bocal é menor do que a distância mínima através da porção ou área do produto alimentício onde o bocal entrará em contato com o produto alimentício. Uma dimensão maior do produto alimentício, por exemplo, o com- primento do produto alimentício, pode ser significativamente maior do que o diâmetro da abertura do bocal, o que não apresenta um problema, uma vez que o produto ali- mentício se dobrará ao entrar no bocal, como discutido abaixo.

[0132] Se a área inteira da abertura do bocal for coberta pelo produto alimentício, uma força de sucção máxima é gerada na abertura do bocal 190 no momento em que o produto alimentício começa a entrar no bocal 90. Esta força de sucção máxima atua no produto alimentício para fazer com que o produto alimentício se dobre à medida que entra no bocal, uma vez que a área transversal do bocal será menor do que a área do produto alimentício vista de cima. Além disso, como a abertura do bocal está sendo fechada pelo produto alimentício, a velocidade do ar para o bocal aumenta, resultando em uma maior sucção sendo criada.

[0133] Se houver resistência de atrito significativa entre o produto alimentício e a superfície interna do bocal, isso pode ser detectado pelos sensores de pressão 182 de modo que o controlador pode fazer com que o gerador de vácuo 132 aumente o nível de vácuo na abertura do bocal ou o nível do fluxo de ar através do bocal, se necessário. Além disso, o sensor de pressão também será capaz de determinar se o bocal está obstruído para que uma ação corretiva possa ser realizada.

[0134] O atuador robótico, além de posicionar o bocal 90 sobre o produto alimen- tício a ser colhido, também abaixa e levanta o bocal em relação ao produto alimentício. O controlador controla o atuador robótico para colocar o bocal em uma elevação de- sejada em relação ao item alimentício a ser colhido. Essa elevação pode depender do tipo e dos parâmetros físicos do item alimentício que está sendo colhido. Por exemplo, pode não ser necessário que o bocal seja abaixado até a superfície superior do item alimentício. Em vez disso, quando o bocal abaixa em direção ao item alimentício, a sucção a partir do bocal pode levantar o alimento para o bocal.

[0135] A posição vertical ideal do bocal em relação ao item alimentício pode de- pender também da construção da esteira transportadora 60, por exemplo, se uma es- teira de malha aberta ou uma esteira metálica sólida ou de plástico. Uma vez que, como descrito neste documento, o vácuo gerado no bocal é pelo volume do fluxo de ar no bocal, para uma esteira de superfície sólida, o bocal pode precisar estar em uma elevação relativamente maior do que em uma esteira de malha aberta para permitir que ar suficiente flua para o bocal para criar a força de elevação necessária para levantar o produto alimentício para o bocal.

[0136] Como será apreciado, se o produto alimentício não ocupar a área inteira, ou substancialmente a área inteira, da abertura de entrada do bocal 90, pode não haver força de sucção suficiente para levantar o produto alimentício da esteira trans- portadora 60 e para o bocal 90. Este pode ser o resultado se a dimensão mínima (uma dimensão menor) através do produto alimentício for inferior ao diâmetro do bocal, ou talvez porque o bocal não está colocado corretamente sobre o produto alimentício.

[0137] A colocação do bocal em relação ao produto alimentício é controlada pelo controlador 40. O controlador conhece a forma e o tamanho do produto alimentício porcionado a ser colhido, bem como a localização da porção do produto alimentício no transportador. O controlador é capaz de posicionar o bocal 90 sobre o produto alimentício de modo que a área inteira, ou substancialmente a área inteira, da entrada do bocal seja coberta pelo produto alimentício, assumindo que o produto alimentício é grande o suficiente para o fazer.

[0138] Devido à forma e / ou o tamanho do produto alimentício ou devido à locali- zação imprecisa do bocal sobre o produto alimentício, a área inteira da entrada do bocal pode não ser coberta pelo produto alimentício. Em alguns casos, o presente sistema pode operar adequadamente se 90% da área do bocal estiver coberta pelo produto alimentício. Em outros casos, o presente sistema pode operar adequada- mente se cerca de 80% da área do bocal estiver coberta pelo produto alimentício. Em ainda outras situações, a presente invenção pode operar adequadamente se cerca de 70% ou menos da área de entrada do bocal estiver coberta pelo produto alimentício.

Vários fatores podem afetar a porcentagem da área do bocal que permanece desco- berta e o presente sistema ainda opera adequadamente, tal como, por exemplo, a espessura do produto alimentício, o tamanho total do produto alimentício, a massa total ou peso do produto alimentício, etc.

[0139] Além de controlar o atuador robótico 34 de modo a posicionar o bocal 90 em localizações adequadas quando colhendo os produtos alimentícios ou outros pro- dutos de trabalho, o controlador também pode controlar o atuador robótico de modo a posicionar o centro da abertura do corpo do bocal 188 sobre o centroide do produto alimentício sendo colhido. Isto facilita a entrada do produto alimentício no corpo do bocal através da abertura de entrada 190. Se a abertura de entrada do bocal 190 estiver localizada muito afastada do centroide do produto alimentício, existe a possi- bilidade de que a porção do produto alimentício localizada diretamente abaixo da aber- tura pode ser levantada para cima, mas o restante do produto alimentício pode resistir ao movimento para cima para o corpo do bocal.

[0140] Como será apreciado, pode haver uma diferença entre a localização no produto alimentício onde a área inteira da abertura de entrada do bocal 190 é ocupada pelo produto alimentício e a localização do centroide do produto alimentício. O contro- lador procura resolver essa diferença na localização ótima do bocal, por exemplo, mo- vendo o bocal para alinhar mais intimamente o centro do bocal com o centroide, en- quanto ainda mantém a área do bocal coberta com o produto alimentício. Um algo- ritmo pode ser usado, nesse aspecto, que leva em consideração a importância relativa de procurar garantir que a abertura de entrada do bocal seja totalmente coberta versus posicionar o centro do bocal sobre o centroide do produto de trabalho.

[0141] Embora os fatores e considerações anteriores com relação à colocação do bocal 90 sobre o produto alimentício tenham sido discutidos com relação ao bocal 90 tendo uma abertura de entrada circular 190, as mesmas considerações se aplicam a bocais de outras formas, incluindo aqueles discutidos abaixo.

[0142] O controlador é capaz de reconhecer se um produto alimentício é muito pequeno ou muito grande ou muito pesado para ser colhido com sucesso pelo sistema

20. Se o produto alimentício for muito pequeno, um nível inadequado de sucção pode ser gerado para ser capaz de levantar o item alimentício para o bocal. Ou se a porção do produto alimentício for muito grande em tamanho, peso, massa, etc., o produto alimentício pode não ser capaz de se dobrar em uma configuração pequena o sufici- ente para passar pelo bocal e / ou mangueira / tubo. Nesse caso, o controlador instrui o sistema de colheita a não procurar remover tais produtos alimentícios do sistema transportador 24, mas em vez disso, permite que o produto alimentício passe para ser talvez colhido por um atuador robótico com um bocal de tamanho e / ou forma diferente ou para permitir que o produto alimentício seja colhido manualmente.

[0143] Em vez de ter uma forma circular, a abertura do corpo do bocal 190 pode ter outras formas, incluindo formas que correspondem à forma do produto alimentício a ser colhido. Por exemplo, a Figura 10 descreve uma abertura de bocal 190A que é geralmente de forma triangular. A abertura 190A pode ser utilizada para colher produ- tos alimentícios de uma forma similar à mostrada na Figura 10. Outras formas poten- ciais para a abertura 190 podem ser ovais, oblongas, semicirculares, etc., para geral- mente corresponder à forma do produto alimentício.

[0144] Uma desvantagem potencial de utilizar uma abertura do corpo do bocal correspondente à forma do produto alimentício é que para uma operação ótima do sistema 20, a abertura do bocal pode precisar ser orientada para coincidir com a ori- entação do produto alimentício no sistema transportador. Frequentemente, este não é um problema devido à operação de alta velocidade do atuador robótico 34. O atua- dor robótico é capaz de rotacionar o bocal 90 à medida que a cabeça do atuador 126 se aproxima do produto alimentício a ser colhido de modo que quando o bocal atinge o produto alimentício, ele está na orientação adequada em torno do eixo vertical 128 para coincidir com a orientação do produto alimentício no sistema transportador 24.

[0145] No entanto, pode ser desejável moldar a abertura do bocal de modo que a abertura do bocal possa geralmente corresponder à forma do produto alimentício, mas permitir que o bocal se aproxime do produto alimentício a partir de mais de uma dire- ção, ou de modo que o bocal possa estar em mais do que uma orientação em relação ao eixo vertical 128. Por exemplo, na Figura 11A, os produtos alimentícios 22B podem estar em diferentes orientações na esteira transportadora 62B. A abertura do bocal

190B mostrada na Figura 11C pode ser geralmente de forma elíptica de modo a colher com sucesso as porções de produto alimentício representadas 36B aproximando-se das porções de produto alimentício a partir de qualquer direção e alinhando o eixo longitudinal 230 da abertura 190B com o eixo longitudinal das porções de produto alimentício 36B. Como mostrado na Figura 11B, a forma da abertura do bocal 190B é o resultado da sobreposição das formas das porções de produto alimentício 36B umas sobre as outras quando posicionadas em quatro orientações diferentes. Partes do pro- duto alimentício podem estender-se além das margens da abertura do bocal, mas a área da abertura do bocal é coberta, ou substancialmente coberta, pelo produto ali- mentício.

[0146] Além disso, a abertura do bocal pode ser projetada de modo a ser capaz de coletar produtos alimentícios de formas complementares similares. Por exemplo, a Figura 12A mostra peitos de frango 22C que foram divididos em metades 36C de modo que a forma de cada metade é geralmente a forma de uma metade de um for- mato de coração, tendo uma borda lateral reta 232 que cruza uma seção de lóbulo curvo 234 no “topo” da metade do peito de frango que então se curva geralmente tangencialmente para a extremidade da ponta oposta 236 da borda lateral reta. O bocal 190C é formado com uma borda reta 240 correspondendo à borda lateral reta 232 das metades de peito de frango. O bocal 190C também é formado com porções de lóbulo curvas 242 em ambas as extremidades da porção de borda reta 240 de modo a corresponder às porções de lóbulo 234 de ambas as metades de peito de frango 36C. Assim, o bocal 190C é capaz de coletar qualquer uma das metades de peito de frango 36C mostradas na Figura 12A simplesmente rotacionando o bocal em torno do eixo 128 de modo que a porção de borda reta 240 da abertura de bocal 190C se sobreponha à porção de borda reta 232 das metades de peito de frango 36C mos- tradas na Figura 12. Como discutido acima, o bocal é dimensionado de modo que a área inteira da abertura do bocal seja coberta, ou substancialmente coberta, pela me- tade de peito de frango. Como tal, a metade de peito de frango pode se estender além do perímetro externo da abertura do bocal. Isso é aceitável, uma vez que o peito de frango é flexível e se dobrará ao entrar no bocal.

[0147] Outra abordagem pode ser construir o bocal 90 com aberturas duplas de formas complementares, permitindo assim que qualquer uma das aberturas seja utili- zada dependendo da forma do produto alimentício, bem como a direção de aproxima- ção do bocal ao produto alimentício. Podem ser fornecidas válvulas apropriadas de modo que o vácuo seja aplicado apenas à abertura de bocal selecionada. Tais válvu- las podem ser controladas pelo controlador 40, que, como descrito neste documento, também funciona para controlar os outros aspectos do sistema 20.

[0148] Certamente, outras considerações de projeto podem ser usadas para mol- dar a abertura de entrada do bocal 90, além ou em vez do descrito acima, embora ainda levando em consideração a forma dos itens alimentícios sendo colhidos.

[0149] Além disso, o sistema 20 pode incluir uma série de bocais diferentes 90A, 90B, 90C localizados em uma prateleira de armazenamento 250 ao alcance do atua- dor robótico 34, como mostrado na Figura 8. Os bocais 90A-90C na Figura 8 são de tamanhos e formas diferentes. O atuador robótico 34 pode ser controlado para seleci- onar um bocal apropriado para os produtos alimentícios sendo colhidos. É possível que tal seleção e substituição do bocal possam ocorrer de forma contínua e rápida o suficiente para acomodar mudanças nas formas dos produtos alimentícios transpor- tados pelo sistema transportador.

[0150] Outra razão para ter vários bocais é se um bocal ficar entupido com produto alimentício, então esse bocal pode ser rapidamente substituído de modo a não reduzir significativamente a taxa de colheita do atuador robótico. O bocal entupido pode ser desobstruído por profissionais e então recolocado, por exemplo, na prateleira de ar- mazenamento 250 para uso subsequente pelo atuador robótico.

[0151] Além disso, o bocal 90 pode ser substituído periodicamente para ser higie- nizado. Enquanto o bocal removido está sendo higienizado, um bocal limpo pode ser rapidamente acoplado ao atuador robótico 34 de modo a manter a taxa de colheita do sistema 20.

[0152] Como outra alternativa, uma pluralidade de atuadores robóticos que são iguais ou similares ao atuador 34 pode ser empregue, com cada atuador operando com bocais de aberturas de diferentes tamanhos e / ou formas de modo a manusear produtos alimentícios de diferentes tamanhos e formas. Isso pode ser especialmente útil se houver uma variação significativa no tamanho e na forma dos itens alimentícios a serem colhidos, mesmo que todos os itens alimentícios sejam de um tipo específico, por exemplo, peitos de frango ou coxas de frango desossadas. Conforme discutido acima, para aqueles pedaços de alimentos que são suficientemente menores ou mai- ores do que os bocais disponíveis ou de forma suficientemente diferente, tais casos podem ser colhidos manualmente à jusante da pluralidade de atuadores robóticos em uso.

[0153] Como outra alternativa, bocais, tal como o bocal 90, podem ser construídos com uma pluralidade de aberturas de diferentes formas e tamanhos. Tal bocal pode ser rotacionado em torno do eixo vertical 128 para apresentar a abertura desejada para a porção particular de alimento 36 sendo colhida. O controlador 40 funciona para comutar a abertura do bocal para aquela que deve ser apresentada à porção de pro- duto alimentício a ser colhida e desativar automaticamente as outras aberturas de bocal.

[0154] As Figuras 15, 16, 17 e 18 descrevem modalidades adicionais da presente descrição utilizando várias construções para os atuadores 34A, 34B, 34C e 34D. Nas Figuras 15-18, os componentes que correspondem aos ilustrados e descritos nas Fi- guras 1-14 são identificados com o mesmo número de parte e os componentes que correspondem, mas não são os mesmos ilustrados nas Figuras 1-14, são identificados com o mesmo prefixo numérico, mas com um sufixo alfabético. Por exemplo, o atuador ilustrado na Figura 15 é identificado com o número de parte 34A.

[0155] Com relação à Figura 15, o atuador 34A inclui um par de bocais 90 que pendem para baixo a partir de uma estrutura de quadro superior 250 composta por uma coluna vertical 252 se estendendo para cima a partir da estrutura do quadro da transportador 64 para suportar uma viga horizontal 254 que se estende lateralmente através de uma parte maior da esteira transportadora 60. A viga horizontal 254 suporta dois conjuntos de montagem de bocal pendentes para baixo 256. Os bocais 90 são montados nas extremidades inferiores dos conjuntos de montagem 256 de modo a serem posicionados sobre uma pista da esteira transportadora na qual os produtos alimentícios 22 são posicionados.

[0156] O conjunto de montagem 256 pode ser de várias configurações. Por exem- plo, em uma primeira configuração, o conjunto de montagem 256 pode simplesmente suportar o bocal 90 em posição estacionária sobre a esteira transportadora 60. Esta configuração é satisfatória se o produto alimentício 22 ou outro produto de trabalho estiver posicionado com bastante precisão ao longo de uma pista longitudinal da es- teira transportadora e que a espessura do produto alimentício ou de outro produto de trabalho seja razoavelmente constante ou consistente. Nesta situação, o sistema de controle é operável para gerar um vácuo na abertura de entrada do bocal 190 quando uma porção de produto alimentício 36 a ser colhida passa por baixo da abertura de bocal 190, fazendo com que a porção de produto alimentício seja levantada a partir da esteira transportadora e para o bocal 90 de uma maneira como descrito acima. A partir do bocal 90, o produto alimentício é transmitido para uma localização de entrega através da mangueira ou tubo de entrega 100.

[0157] Será apreciado que em vez de usar uma mangueira de entrega 100, o bocal 90 pode ser adaptado para lançar as porções de produto alimentício 36 em trajetórias específicas de modo que as porções de item alimentício pousem em localizações de- sejadas, conforme descrito acima em relação às Figuras 6, 7 e 8. Nesse aspecto, um lançador balístico, tal como o lançador 102, pode ser empregue com o bocal 90. Deve ser entendido que em cada uma das configurações adicionais dos atuadores 34A-34D mostrados nas Figuras 15-18, as porções de produto alimentício colhidas 36 podem ser entregues através do tubo de entrega, tal como a mangueira 100, ou lançadas através do ar em trajetórias desejadas usando um lançador, tal como o lançador ba- lístico 102 mostrado nas Figuras 6, 7 e 8.

[0158] Em vez de ser inteiramente estacionário, o conjunto de montagem 256 pode ser rotativo em torno do eixo vertical 128, como representado pela seta 260, para assim rotacionar a abertura do bocal 190 em resposta à forma da porção de produto alimentício 36, como descrito acima. Como outra alternativa, o conjunto de montagem 256 pode ser alimentado para se mover em uma direção vertical, conforme represen- tado pela seta 262, de modo que a abertura do bocal 190 possa ser posicionada em relação à superfície superior das porções de produto alimentício 36 de modo a ajustar- se à espessura da porção de produto alimentício. Como outra alternativa, o conjunto de montagem 256 pode ser adaptado tanto para rotacionar em torno do eixo vertical 128 como representado pela seta 262 quanto para levantar e abaixar ao longo do eixo 128 como representado pela seta 262. A rotação e o movimento vertical do conjunto de montagem 256 são controlados pelo sistema de controle 40 de uma maneira como descrito acima em relação às modalidades mostradas nas Figuras 1-14.

[0159] Dois subsistemas de entrega 92 são ilustrados na Figura 15 para dispor os bocais 90 sobre duas pistas paralelas ao longo do comprimento da esteira transpor- tadora 60. Deve ser entendido que os produtos alimentícios 22 podem ser dispostos em um número diferente de pistas ao longo do comprimento da esteira transportadora 60, por exemplo, três pistas, quatro pistas, cinco pistas, etc. Nesta situação, um sub- sistema de entrega 92 pode ser fornecido para cada pista. Além disso, para aumentar a produção de colheita, mais de um subsistema de entrega 92 pode ser disposto ao longo de uma pista particular do transportador.

[0160] Em seguida, com relação à Figura 16, o atuador 34B é projetado para mo- ver o bocal 190 transversalmente através da largura da esteira transportadora 60 e também opcionalmente verticalmente ao longo da altura do eixo 128 e também opci- onalmente rotativamente em torno do eixo 128. Para este fim, o atuador 34B inclui uma estrutura de coluna 270 que pode ser configurada para elevar e abaixar conforme representado pela seta vertical 272 ou permanecer verticalmente estacionária. Uma viga telescópica 274 se projeta em cantilever para fora da extremidade superior da estrutura de coluna 270 para ser móvel lateralmente através da esteira transportadora 60, conforme representado pela seta 274. A seção telescópica distal 278 da viga 274 pode ser alimentada por qualquer meio conhecido, por exemplo, hidraulicamente, pneumaticamente, eletricamente, etc.

[0161] Um conjunto de montagem 256 se projeta para baixo a partir da extremi- dade mais distante da seção distal 278 para suportar e transportar o bocal 90 de uma maneira similar à descrita acima em relação à Figura 15. Nesse aspecto, o bocal 90 pode ser rotacionado em torno do eixo 128, conforme representado pela seta 280 e também pode se mover verticalmente ao longo da altura do eixo 128, conforme repre- sentado pela seta 282. O movimento vertical do conjunto de montagem 256 pode ser em vez de ou em adição ao movimento vertical da estrutura de coluna 270.

[0162] Como na modalidade mostrada na Figura 15, o movimento do bocal 90 na Figura 16 é controlado pelo sistema de controle 40. Além disso, a operação do bocal 90 corresponde à descrita acima em relação, por exemplo, às Figuras 1-5 e 15.

[0163] Como será apreciado, o atuador 34B funciona para mover o bocal 90 trans- versalmente através da esteira transportadora 60, verticalmente ao longo do eixo 128, bem como rotativamente em torno do eixo 128. Além disso, o atuador 34B pode ser limitado a: (1) movimento simplesmente transversal através da esteira transportadora 60; ou (2) uma combinação de movimento transversal através da esteira transporta- dora 60 e movimento vertical ao longo do eixo 128; ou (3) uma combinação de movi- mento transversal através da esteira transportadora 60 e movimento de rotação em torno do eixo 128; ou (4) uma combinação de movimento transversal através da es- teira transportadora 60, movimento vertical ao longo do eixo 128, bem como movi- mento de rotação em torno do eixo 128. Como descrito acima em relação à Figura 15, o movimento necessário ou desejado do bocal 90 pode depender da natureza e uni- formidade e outros parâmetros físicos dos produtos alimentícios 22 ou outros produtos de trabalho sendo colhidos.

[0164] Em seguida, com relação à Figura 17, um atuador 34C é ilustrado como permitindo o movimento do bocal 90 lateralmente através da esteira transportadora 60, longitudinalmente ao longo do comprimento da esteira transportadora, bem como opcionalmente verticalmente ao longo da altura do eixo 128 que se estende através do bocal 90 e também opcionalmente rotativamente em torno do eixo 128. Para este fim, o atuador 34C inclui uma estrutura de suporte 300 que se estende através do transportador 24 para suportar e guiar um carro 302 tendo rodas 304 para movimento de rolamento ao longo da estrutura de suporte em uma direção transversal à direção de movimento do transportador. O carro 302 é alimentado por um sistema de aciona- mento incluindo, em parte, o sistema motor 306 que alimenta uma correia de aciona-

mento 308 conectada ao carro 302. A correia 308 é acionada pela polia de aciona- mento 310. A correia também treina em torno de uma polia não acionada 312. Uma segunda estrutura ou viga de suporte longitudinal 314 se projeta em cantilever exter- namente a partir de, e transportada pelo, carro 302 em uma direção geralmente ali- nhada com a direção de movimento da transportador 24. Um segundo carro “longitu- dinal” 316 está adaptado para rolar sobre as rodas 318 ao longo da viga 314 por um sistema de acionamento que em parte inclui um segundo sistema motor 320 para ali- mentar o carro longitudinal 316 através de uma segunda correia de acionamento 322 conectada ao carro 316. Um trilho alongado 324 é montado e se estende longitudinal- mente na parede lateral da viga 314 para guiar as rodas 318. O carro longitudinal 316 está adaptado para se deslocar ao longo do trilho 324. O carro 316 é movido para frente e para trás ao longo do trilho 324 pelo segundo sistema motor 320, construído de forma similar ao sistema motor 306, para alimentar a correia de acionamento 322 conectada ao carro 316. A segunda correia 322 é acionada pela polia de acionamento

330. A correia 322 também treina em torno de uma polia não acionada 332 localizada através do transportador 24 a partir da polia de acionamento 330. A correia 322 ainda treina em torno das polias não acionadas 334 montadas no carro 302 e uma polia não acionada 336 localizada na extremidade distal da viga 314.

[0165] O conjunto de montagem 256 funciona para montar o bocal 90 no carro 316 de modo a se mover com o carro ao longo do comprimento da esteira transportadora 60, conforme representado pela seta 340, bem como se mover com o carro 302 trans- versalmente ao comprimento da esteira transportadora 60, conforme representado pela seta 342. Também opcionalmente, o conjunto de montagem 356 pode ser adap- tado para mover o bocal 90 verticalmente ao longo do eixo 128, como representado pela seta 344 ao longo do eixo 128. Além disso, alternativamente, o conjunto de mon- tagem 356 pode ser alimentado para rotacionar o bocal 90 em torno do eixo 128 como representado pela seta 346. Como nos outros atuadores descritos e ilustrados neste documento, o atuador 34C também é controlado pelo sistema de controle 40, assim como os sistemas motores 306 e 320.

[0166] O atuador 34D mostrado na Figura 18 tem a forma de um robô delta similar aos robôs delta mostrados nas Figuras 4 e 5 e mostrados acima. Os componentes do robô delta 34D mostrado na Figura 18 são identificados com os mesmos números de parte que o robô delta mostrado nas Figuras 4 e 5. Em relação ao robô delta 34D, as extremidades inferior ou distal dos braços de extensão inferiores 142 estão conecta- das a um cabeça transportadora ou acessório 350 para montar e suportar o conjunto de montagem 256 que, por sua vez, suporta o bocal 90. O robô delta 34D é capaz de mover o bocal 90 lateralmente através do transportador 24, longitudinalmente ao longo do comprimento do transportador verticalmente em relação ao transportador, bem como, opcionalmente, para rotacionar o bocal 90 em torno de um eixo 128 que se estende centralmente através do bocal 90. Como tal, o robô delta 34D é capaz de posicionar o bocal 90 com muita precisão e rapidez em relação aos produtos alimen- tícios 22 de modo a colher as porções 36 desses da mesma maneira que quando utilizando os outros atuadores descritos acima.

[0167] O robô delta 34D pode ser montado acima da esteira transportadora 34. Além disso, mais de um robô delta pode ser utilizado no sistema de colheita 20.

[0168] Embora modalidades ilustrativas tenham sido ilustradas e descritas, será apreciado que várias alterações podem ser feitas nas mesmas, sem abandonar o es- pírito e o escopo da invenção. Tais alterações devem levar em conta que os sistemas da presente descrição visam processar e / ou colher vários tipos de itens alimentícios que podem ser de parâmetros físicos variáveis, incluindo tamanho, forma, espessura, peso, etc. e que também podem ser flexíveis e maleáveis de modo a dobrar ou, de outra forma, assumir um tamanho de seção transversal menor do que uma dimensão maior (por exemplo, comprimento máximo) do item alimentício. Exemplos não limitan- tes de tais itens alimentícios incluem carne crua, peixe e aves. Exemplos específicos não limitantes incluem peitos de frango desossados, coxas de frango desossadas e porções de nuggets de frango.

[0169] Como outra alternativa, os sistemas da presente descrição podem ser usa- dos para coletar as aparas restantes após um produto alimentício ou outro tipo de peça de trabalho ter sido cortado ou dividido em porções. Por exemplo, para peças de trabalho frágeis, tal como alguns tipos de peixes, as aparas podem ser coletadas dei- xando o produto desejado na esteira transportadora.

[0170] Além disso, os sistemas da presente descrição podem ser usados para re- mover peças de trabalho que não sejam itens alimentícios. Essas peças de trabalho podem incluir, por exemplo, peças de trabalho compostas de tecido, borracha, borra- cha sintética, plástico, papel, papelão, tecido, material vegetal e outro material orgâ- nico, biomassa, material de fibra de celulose, etc.

[0171] Como outra alternativa, sensores diferentes dos sensores de pressão po- dem ser usados para detectar a presença de peças de trabalho no subsistema de entrega, incluindo se as peças de trabalho estão presas ou acumuladas no subsistema de entrega. Esses sensores ou sistemas de detecção alternativos podem incluir, por exemplo, sensores de condutividade, sensores de temperatura, sensores ópticos, sensores de fluxo de ar, sensores de posição, sensores de radar, sensores de sonar e acelerômetros.

[0172] Embora modalidades ilustrativas tenham sido ilustradas e descritas, será apreciado que várias alterações podem ser feitas nas mesmas, sem abandonar o es- pírito e o escopo da invenção.

Claims (65)

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de processamento de alimentos para processar itens alimentí- cios que podem ser de tamanho e forma variáveis, uma vez que os itens alimentícios estão sendo transportados em uma superfície de suporte de um transportador, e para remover os itens alimentícios processados do transportador para entregar os itens alimentícios a uma ou mais localizações desejadas, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) um sistema de escaneamento para escanear os itens alimentícios e ge- rar dados relativos às especificações físicas dos itens alimentícios, incluindo os tama- nhos e as formas dos itens alimentícios e as localizações dos itens alimentícios no transportador; (b) um sistema de remoção para remover os itens alimentícios do transpor- tador para entregar os itens alimentícios em uma ou mais localizações desejadas, compreendendo: um primeiro bocal tendo uma abertura de entrada moldada e dimensionada para corresponder às formas e tamanhos dos itens alimentícios para receber os itens alimentícios no primeiro bocal; um subsistema de entrega em comunicação de recebimento de fluido com o primeiro bocal para receber os itens alimentícios a partir do primeiro bocal e direci- onar os itens alimentícios em uma direção desejada ou para uma localização dese- jada; um gerador de vácuo gerando vácuo na abertura de entrada do bocal; e um atuador para mover e posicionar o bocal para as posições desejadas em relação aos itens alimentícios; e (c) um sistema de controle para receber dados a partir do sistema de esca- neamento, incluindo dados relativos ao tamanho e à forma dos itens alimentícios e a localização dos itens alimentícios no transportador e controlar o atuador para posicio- nar o bocal em relação ao item alimentício para permitir que o bocal colete o item alimentício, controlar o subsistema de entrega para permitir que o subsistema de en- trega entregue o item alimentício em uma ou mais localizações desejadas; e controlar a operação do gerador de vácuo.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma estação de processamento de alimentos localizada a montante do sis- tema de remoção para processar os itens alimentícios sendo transportados pelo trans- portador; e em que o sistema de controle recebe dados a partir do sistema de escane- amento relativos às especificações físicas dos itens alimentícios pertinentes ao pro- cessamento dos itens alimentícios na estação de processamento de alimentos e con- trole do processamento dos itens alimentícios na estação de processamento de ali- mentos.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a estação de processamento de alimentos compreende um sistema de corte para cor- tar uma ou mais porções dos itens alimentícios; e o sistema de controle direciona o sistema de corte para realizar os cortes necessários dos itens alimentícios.

4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, carac- terizado pelo fato de que o subsistema de entrega compreende um elemento tubular em comunicação de fluido com o primeiro bocal, o elemento tubular tendo uma saída direcionada ou direcionável para uma direção desejada ou para uma localização de- sejada para entrega dos itens alimentícios.

5. Colhedora para um sistema de processamento de alimentos, caracteri- zada pelo fato de que itens alimentícios de tamanhos e formas variáveis sendo pro- cessados são transportados em um transportador, o sistema de processamento de alimentos inclui um sistema de escaneamento para escanear os itens alimentícios para gerar dados relativos às especificações físicas dos itens alimentícios, incluindo o tamanho e a forma dos itens alimentícios e as localizações dos itens alimentícios no transportador, a colhedora removendo os itens alimentícios processados do transpor- tador e entregando os itens alimentícios removidos em uma ou mais localizações de- sejadas, a colhedora compreendendo:

(a) um sistema de coleta para coletar os itens alimentícios a partir do trans- portador, compreendendo: um bocal tendo uma configuração de entrada baseada no tamanho e na forma dos itens alimentícios; um subsistema de descarga em comunicação de fluxo com o bocal; e uma fonte de vácuo para criar vácuo no bocal; (b) um atuador para posicionar otimamente o bocal na posição desejada em relação aos itens alimentícios para facilitar a coleta dos itens alimentícios com o bocal; e (c) um sistema de controle para receber dados a partir do sistema de esca- neamento relativos às especificações físicas dos itens alimentícios, incluindo o tama- nho e a forma dos itens alimentícios e as localizações dos itens alimentícios no trans- portador, e controlar o atuador para posicionar o bocal em relação aos itens alimentí- cios para permitir que o bocal colete o item alimentício a partir do transportador e para controlar o subsistema de descarga para dispor os itens alimentícios em uma ou mais localizações desejadas.

6. Sistema para cortar porções de tamanhos e formas variáveis de itens alimentícios com base nas especificações físicas desejadas das porções cortadas e dispor as porções cortadas em uma ou mais localizações desejadas, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) um sistema transportador para transportar os itens alimentícios; (b) um sistema de escaneamento para escanear os itens alimentícios e ge- rar dados relativos às especificações físicas dos itens alimentícios, incluindo o tama- nho e a forma dos itens alimentícios e as localizações dos itens alimentícios no trans- portador; (c) um sistema de corte para cortar uma ou mais porções dos itens alimen- tícios; (d) um sistema de coleta para coletar as porções cortadas a partir do trans- portador, compreendendo: um bocal tendo uma entrada configurada com base no tamanho e na forma dos itens alimentícios cortados; um subsistema de descarga em comunicação de fluxo com o bocal; e uma fonte de vácuo gerando vácuo na entrada do bocal; (e) um atuador acoplado ao bocal para dispor otimamente o bocal na posi- ção ótima em relação ao pedaço cortado para facilitar a coleta do pedaço cortado com o bocal; e (f) um sistema de controle para: processar os dados escaneados para determinar as características físicas do item alimentício, incluindo o tamanho e a forma dos itens alimentícios e as locali- zações dos itens alimentícios no transportador; determinar os caminhos de corte para cortar os itens alimentícios para atin- gir as especificações físicas desejadas das porções cortadas; direcionar o sistema de corte para realizar os cortes determinados; direcionar o atuador para posicionar o bocal em relação aos itens alimentí- cios para permitir que o bocal colete otimamente as porções cortadas; e controlar o subsistema de descarga para entregar os itens alimentícios cor- tados em uma ou mais localizações desejadas.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o subsistema de descarga compreende um elemento tubular em comunicação de fluido com o bocal, o elemento tubular tendo uma saída direcionada ou direcionável para uma direção desejada ou para uma localização desejada para entrega dos itens alimentícios.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 4 ou 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um atuador que atua na saída do elemento tubu- lar para direcionar a saída em uma direção desejada ou para uma localização dese- jada para a entrega dos itens alimentícios.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle controla o atuador que atua na saída do elemento tubular para direcionar a saída em uma direção desejada ou para uma localização desejada para a entrega dos itens alimentícios.

10. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um gerador de vácuo po- sicionado ao longo do comprimento do elemento tubular para gerar um vácuo a mon- tante da localização do gerador de vácuo e gerar uma pressão positiva no elemento tubular à jusante da localização do gerador de vácuo.

11. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um ou mais sensores de pressão operacionalmente conectados ao elemento tubular para detectar a pressão em uma ou mais localizações ao longo do comprimento do elemento tubular.

12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 11, ca- racterizado pelo fato de que o elemento tubular compreende um elemento ou uma combinação de elementos selecionados a partir do grupo que consiste de: um tubo rígido, um tubo flexível, uma mangueira, e uma mangueira flexível.

13. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, ca- racterizado pelo fato de que o subsistema de entrega compreende um lançador balís- tico em comunicação de fluxo com o primeiro bocal para lançar itens alimentícios no ar em uma trajetória para entregar os itens alimentícios em uma ou mais localizações de entrega.

14. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, ca- racterizado pelo fato de que o sistema de coleta compreende um lançador balístico em comunicação de fluxo com o bocal para lançar itens alimentícios no ar em uma trajetória para entregar os itens alimentícios em uma ou mais localizações de entrega.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle controla a trajetória do item alimentício lançado a partir do lançador balístico.

16. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, ca- racterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de bocais tendo formas e tamanhos de entrada para corresponder a itens alimentícios de dife- rentes formas e tamanhos, a pluralidade de bocais acopláveis de forma desacoplável ao atuador.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o atuador é operável pelo sistema de controle para selecionar um bocal específico apropriado para o tamanho e a forma dos itens alimentícios sendo processados.

18. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, ca- racterizado pelo fato de que o sistema de controle controla o gerador de vácuo para produzir vácuo no primeiro bocal em um nível desejado e por uma duração desejada.

19. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, ca- racterizado pelo fato de que o sistema de controle controla o gerador de vácuo para produzir um vácuo no bocal a um nível de vácuo ou fluxo de ar desejado e por uma duração desejada.

20. Sistema, de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle controla o gerador de vácuo para pausar a operação do gerador de vácuo entre itens alimentícios sequenciais sendo coletados pelo bocal se houver tempo suficiente entre a coleta de itens alimentícios sequenciais.

21. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, ca- racterizado pelo fato de que a entrada do primeiro bocal se assemelha à forma do item alimentício quando o bocal está em uma orientação específica em relação ao item alimentício.

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a forma da entrada do bocal é generalizada de modo que em pelo menos duas orientações do primeiro bocal, a forma do bocal se assemelha à forma do item alimen- tício.

23. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, ca- racterizado pelo fato de que o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é selecio- nado para ser igual ou menor do que o tamanho e a forma dos itens alimentícios a serem recebidos no bocal.

24. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, ca- racterizado pelo fato de que o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é selecio- nado de modo que a área inteira, ou substancialmente a área inteira, da entrada do bocal é coberta pelos itens alimentícios para serem recebidos no bocal.

25. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, ca- racterizado pelo fato de que o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é selecio- nado de modo que pelo menos 90 por cento da área inteira da entrada do bocal é coberta dos itens alimentícios a serem recebidos no primeiro bocal.

26. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, ca- racterizado pelo fato de que o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é selecio- nado de modo que pelo menos 80 por cento da área inteira da entrada do bocal é coberta dos itens alimentícios a serem recebidos no primeiro bocal.

27. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, ca- racterizado pelo fato de que o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é selecio- nado de modo que pelo menos 70 por cento da área inteira da entrada do bocal é coberta dos itens alimentícios a serem recebidos no primeiro bocal.

28. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, ca- racterizado pelo fato de que o bocal compreende uma pluralidade de aberturas de entrada e o atuador indexa o bocal de modo que uma abertura de entrada desejada é apresentada ao item alimentício sendo removido.

29. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 28, ca- racterizado pelo fato de que compreende adicionalmente sensores de pressão opera- cionalmente associados ao primeiro bocal para detectar a pressão dentro do primeiro bocal.

30. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 29, ca- racterizado pelo fato de que um aro se estende em torno de pelo menos uma parte da entrada do primeiro bocal para se projetar a partir da entrada do bocal, o aro tendo uma espessura que reduz na direção afastada da entrada do bocal.

31. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 30, ca- racterizado pelo fato de que um aro se estende em torno de pelo menos uma parte da entrada do primeiro bocal para se projetar a partir da entrada do bocal, o aro sendo resilientemente flexível de modo a se adequar pelo menos parcialmente ao contorno da superfície superior dos itens alimentícios.

32. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 31, ca- racterizado pelo fato de que: o transportador define uma superfície de suporte móvel geralmente plana; e o sistema de controle controla o atuador para rotacionar o primeiro bocal em torno de um eixo normal à superfície de suporte do transportador.

33. Sistema, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle controla o atuador para também rotacionar o primeiro bocal em torno de dois eixos perpendiculares que estão dispostos paralelos à superfície de suporte do transportador.

34. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4 e 8 a 33, caracterizado pelo fato de que: o sistema de remoção compreende: uma pluralidade de bocais de diferentes tamanhos ou formas; um atuador para cada bocal; e o sistema de controle controla os atuadores para coletar itens alimentícios correspondentes ao tamanho e / ou à forma do bocal acoplado ao atuador.

35. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 33, ca- racterizado pelo fato de que: o sistema de coleta compreende: uma pluralidade de bocais de diferentes tamanhos ou formas; um atuador para cada bocal; e o sistema de controle controla os atuadores para coletar itens alimentícios correspondentes ao tamanho e / ou à forma do bocal acoplado ao atuador.

36. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 35, ca- racterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma saia que se estende pelo menos parcialmente em torno da entrada dos bocais para se estender para fora do perímetro do primeiro bocal.

37. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a saia é resilientemente flexível para aplicar uma carga para baixo no item ali- mentício localizado abaixo da saia e se adequa pelo menos parcialmente à topografia da superfície superior do item alimentício.

38. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 37, ca- racterizado pelo fato de que o sistema de controle controla o atuador para posicionar os bocais em relação ao item alimentício com base em buscar posicionar a entrada do bocal de modo que a área inteira da entrada do bocal, ou o máximo possível da área de entrada do bocal esteja dentro do perímetro dos itens alimentícios, e de modo que o centro do bocal coincida ou quase coincida com o centroide do item alimentício.

39. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 38, ca- racterizado pelo fato de que o atuador é um atuador robótico com pelo menos quatro graus de movimento.

40. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 39, ca- racterizado pelo fato de que o atuador é capaz de mover o bocal em uma ou mais direções selecionadas a partir do grupo que consiste de: rotativo em torno de um eixo vertical em relação à superfície de suporte do transportador; em uma direção vertical transversal à superfície de suporte do transporta- dor; em uma direção transversal à direção longitudinal de deslocamento do transportador; e em uma direção ao longo do deslocamento direcional do transportador.

41. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 40, ca- racterizado pelo fato de que o atuador compreende um robô delta tendo graus de liberdade de movimento selecionados a partir do grupo que consiste de três graus de liberdade de movimento, quatro graus de liberdade de movimento, e seis graus de liberdade de movimento.

42. Colhedora para colher itens de trabalho sendo processados que são transportados em um transportador, a colhedora removendo os itens de trabalho do transportador e entregando os itens de trabalho removidos em uma ou mais localiza- ções desejadas, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) um sistema de coleta para coletar os itens de trabalho a partir do trans- portador, compreendendo: um bocal tendo uma configuração de entrada baseada no tamanho e na forma dos itens alimentícios; um lançador balístico em comunicação de fluxo com o bocal para lançar os itens de trabalho no ar em uma trajetória para entregar os itens de trabalho a uma ou mais localizações de entrega; e uma fonte de vácuo para criar vácuo no bocal suficiente para fazer com que os itens de trabalho entrem no bocal e sejam lançados a partir do lançador balístico; (b) um atuador para posicionar otimamente o bocal na posição desejada em relação aos itens de trabalho para facilitar a coleta dos itens de trabalho com o bocal; e (c) um sistema de controle controlando o atuador para posicionar o bocal em relação aos itens de trabalho para facilitar o bocal a coletar o item de trabalho a partir do transportador e controlar o lançador balístico para entregar os itens de traba- lho em uma ou mais localizações desejadas.

43. Colhedora, de acordo com a reivindicação 42, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um ou mais sensores operacionalmente conecta- dos ao sistema de coleta para detectar a pressão em uma ou mais localizações no sistema de coleta.

44. Colhedora, de acordo com a reivindicação 42 ou 43, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle controla a trajetória dos itens de trabalho lançados a partir do lançador balístico.

45. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 a 44, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de bocais tendo formas e tamanhos de entrada para corresponder a itens de trabalho de dife- rentes formas e tamanhos, a pluralidade de bocais acopláveis de forma desacoplável ao atuador.

46. Colhedora, de acordo com a reivindicação 45, caracterizada pelo fato de que o atuador é operável pelo sistema de controle para selecionar um bocal espe- cífico apropriado para o tamanho e a forma dos itens de trabalho sendo colhidos.

47. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 a 46, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle controla o gerador de vácuo para produzir um vácuo no bocal a um nível de vácuo ou fluxo de ar desejado e por uma duração desejada.

48. Colhedora, de acordo com a reivindicação 47, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle controla o gerador de vácuo para pausar a operação do gerador de vácuo entre itens de trabalho sequenciais sendo coletados pelo bocal se houver tempo suficiente entre a coleta de itens de trabalho sequenciais.

49. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 42 a 48, caracterizada pelo fato de que a entrada do bocal se assemelha à forma dos itens de trabalho quando o bocal está em uma orientação específica em relação aos itens de trabalho.

50. Colhedora, de acordo com a reivindicação 49, caracterizada pelo fato de que a forma da entrada do bocal é generalizada de modo que em pelo menos duas orientações do bocal, a forma do bocal se assemelha à forma dos itens de trabalho.

51. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 a 50, caracterizada pelo fato de que o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é seleci- onado para ser igual ou menor do que o tamanho e a forma dos itens de trabalho a serem recebidos no bocal.

52. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 a 51, caracterizada pelo fato de que o tamanho e / ou a forma da entrada do bocal é seleci- onado de modo que a área inteira, ou substancialmente a área inteira, da entrada do bocal é coberta pelos itens de trabalho a serem recebidos no bocal.

53. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 a 52, caracterizada pelo fato de que o bocal compreende uma pluralidade de aberturas de entrada e o atuador indexa o bocal de modo que uma abertura de entrada desejada seja apresentada aos itens de trabalho sendo removidos.

54. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 a 53, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente sensores operacional- mente associados ao bocal para detectar a presença do item de trabalho dentro do bocal.

55. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 42 a 54, caracterizada pelo fato de que um aro se estende em torno de pelo menos uma parte da entrada do bocal para se projetar a partir da entrada do bocal, o aro tendo uma espessura que reduz na direção afastada da entrada do bocal.

56. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 a 55, caracterizada pelo fato de que um aro se estende em torno de pelo menos uma parte da entrada do bocal para se projetar a partir da entrada do bocal, o aro sendo resili- entemente flexível de modo a se adequar pelo menos parcialmente ao contorno da superfície superior dos itens de trabalho.

57. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 42 a 56, caracterizada pelo fato de que: o transportador define uma superfície de suporte móvel geralmente plana; e o sistema de controle controla o atuador para rotacionar o bocal em torno de um eixo normal à superfície de suporte do transportador.

58. Colhedora, de acordo com a reivindicação 57, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle controla o atuador para também rotacionar o bocal em torno de dois eixos perpendiculares que estão dispostos paralelos à superfície de su- porte do transportador.

59. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 a 58, caracterizada pelo fato de que: o sistema de coleta compreende: uma pluralidade de bocais de diferentes tamanhos ou formas; um atuador para cada bocal, e o sistema de controle controla os atuadores para coletar os itens de traba- lho correspondentes ao tamanho e / ou à forma do bocal acoplado ao atuador.

60. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 42 a 59, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma saia que se estende pelo menos parcialmente em torno da entrada do bocal para se estender para fora do perímetro do bocal.

61. Colhedora, de acordo com a reivindicação 60, caracterizada pelo fato de que a saia é resilientemente flexível para aplicar uma carga para baixo nos itens de trabalho localizados abaixo da saia e se adequa pelo menos parcialmente à topo- grafia da superfície superior dos itens de trabalho.

62. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 42 a 61, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle controla o atuador para posicio- nar o bocal em relação aos itens de trabalho com base em buscar posicionar a entrada do bocal de modo que a área inteira da entrada do bocal, ou o máximo possível da área de entrada do bocal, esteja dentro do perímetro dos itens de trabalho, e de modo que o centro do bocal geralmente coincida com o centroide dos itens de trabalho.

63. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 a 62, caracterizada pelo fato de que o atuador é um atuador robótico tendo pelo menos quatro graus de movimento.

64. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 a 63, caracterizada pelo fato de que o atuador é capaz de mover o bocal em uma ou mais direções selecionadas a partir do grupo que consiste de: rotativo em torno de um eixo vertical em relação à superfície de suporte do transportador; em uma direção vertical transversal à superfície de suporte do transporta- dor; em uma direção transversal à direção de deslocamento do transportador; e em uma direção ao longo do deslocamento direcional do transportador.

65. Colhedora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 a 64, caracterizada pelo fato de que o atuador compreende um robô delta tendo graus de liberdade de movimento selecionados a partir do grupo que consiste de três graus de liberdade de movimento, quatro graus de liberdade de movimento e seis graus de liberdade de movimento.

Rede

Processador Memória Tela / Saída Controlador Rede Entrada

Petição 870210072521, de 09/08/2021, pág. 78/112 Para / a partir do escâner Para / a partir do porcionador Para / a partir Para / a partir da colhedora dos sensores de pressão Para / a partir do gerador de vácuo 1/17