ES2245197B2 - Metodo adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente y maquina que lleva a cabo dicho corte. - Google Patents

Abstract

Método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente y máquina que lleva a cabo dicho corte. La presente invención se refiere tanto a un método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente como a la máquina que lleva a cabo dicho corte. El método y la máquina está destinado a vegetales como pueden ser los broculis en los que se distingue un tronco común del que parten distintas ramificaciones. La máquina que sigue el método de corte recibe vegetales de distintos tamaños sin preclasificar y adapta la altura de corte al tamaño de cada uno de los vegetales obteniendo de este modo trozos de vegetales con estructuras arborescentes como la de partida pero con un tamaño homogéneo listo para el posterior empaquetado.

Description

Método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente y máquina que lleva a cabo dicho corte.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente y máquina que lleva a cabo dicho corte, destinado a vegetales como pueden ser los bróculis en los que se distingue un tronco común del que parten distintas ramificaciones.

La máquina que sigue el método de corte recibe vegetales de distintos tamaños sin preclasificar y adapta la altura de corte al tamaño de cada uno de los vegetales obteniendo de este modo trozos de vegetales con estructuras arborescentes como la de partida pero con un tamaño homogéneo listo para el posterior empaquetado.

Antecedentes de la invención

La labor de preparación y clasificación de vegetales ha sido realizada tradicionalmente a mano ya que la complejidad de formas que adquieren los vegetales y la velocidad de clasificación que lleva a cabo una persona son difícilmente automatizables.

Existen máquinas que han intentado automatizar los cortes de diversos vegetales y en particular los de vegetales con estructura arborescente como son los bróculis.

Una primera máquina es la descrita en la Patente española con número de publicación ES2012243 referida a una "Máquina para cortar bróculi y coles".

En esta máquina se hace uso de una mesa que soporta un carro que, mediante apoyos telescópicos y accionamiento mecánico con control manual, es susceptible de verificar movimientos de elevación y descenso, contando dicho carro con una pluralidad de pistones situados en posición oblicua de accionamiento de cuchillas.

Un mayor grado de automatización muestra la máquina descrita en la patente española con número de publicación ES2112535 referida a un "Aparato para extraer el corazón de productos agrícolas".

En esta máquina se hace uso de unas bandejas de transporte del producto sobre las que inciden unas cuchillas que eliminan el corazón.

En esta máquina no existe regulación automática de la altura sino que los vegetales deben ser preseleccionados, y según el tamaño preseleccionado se ajusta la altura de corte.

Para cambiar de tamaño de corte, es necesario alimentar con vegetales con el nuevo tamaño y cambiar manualmente la altura de corte ajustada a los nuevos requerimientos.

Altura que queda fija hasta haber cortado todos los vegetales que se encuentran en el alimentador con el nuevo tamaño.

La presente invención supera este tipo de limitaciones y contempla la adaptación del corte al tamaño de cada uno de los vegetales sin preclasificación de éstos a la entrada.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere a un método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente y a la máquina que lleva a cabo dicho corte, donde a partir de los vegetales, tales como bróculis, que presentan diversos tamaños a la entrada se obtienen los mismos con tamaños más homogéneos.

Si se considera la estructura arborescente por ejemplo de un bróculi, se identifica un tronco del que parten distintas ramas que o bien se vuelven a diversificar o bien terminan ya en el recrecimiento que corresponde a los extremos y que es la masa de más valor desde el punto de vista comercial y nutricio-
nal.

Cuando el tamaño de este vegetal es grande, la eliminación por corte del tronco da lugar a la independencia de las ramas que parten de este tronco.

Como resultado, cada una de estas ramas pasa a ser un nuevo tronco y es como si tuviésemos ahora varios vegetales similares al original pero de menor tamaño.

El tamaño del vegetal original es el que determina la altura de corte necesaria para conseguir los trozos finales con un tamaño adecuado y homogéneo entre sí.

La máquina de la presente invención hace uso de medios convencionales y conocidos de transporte que consisten en una estructura portante y una cinta transportadora con bandejas independientes que se disponen de una forma adecuada como para sostener de un modo estable el vegetal a cortar.

Por ejemplo, una superficie curvo cóncava hacia arriba tiende a mantener de un modo estable un vegetal de estructura arborescente orientado con el tronco hacia arriba y accesible a una cuchilla de corte dispuesta superior.

De este modo, el soporte de la cinta transportadora desplaza linealmente las bandejas con el producto a cortar de modo que los vegetales a cortar pasan por debajo de una cuchilla.

A su vez, el soporte de la cinta transportadora tiene capacidad de desplazamiento vertical para permitir ajustar la altura a la que se sitúa la cinta transportadora respecto del cabezal de corte.

El ajuste en altura de la cinta transportadora se realiza automáticamente adaptando la altura a cada vegetal transportado en la bandeja que llega al cabezal de corte.

El método de determinación de la altura de la cinta transportadora, y por lo tanto de la bandeja con el vegetal, se lleva a cabo a partir de la lectura de un sensor de ultrasonidos que determina el tamaño de cada uno de los vegetales transportados.

El sensor de ultrasonidos enfoca un área acotada por un cono reconociendo cierta profundidad de campo.

El sensor determina un tamaño integrando el sector observado. Esta observación da lugar a un valor característico representativo del tamaño del vegetal, denominemos a este valor d.

A partir de este valor o tamaño característico d se estipula un valor de salida h que no es sino la altura a la que se ha de situar la bandeja.

La relación entre d y h queda definido mediante una función, no necesariamente continua, que es ajustada experimentalmente. Entre los ejemplos de funciones que determinan la altura h en función del tamaño característico d, expresable como h=f(d), cabe citar las funciones escalonadas, funciones lineales o cuadráticas como las de mayor sencillez y que experimentalmente se han comprobado como relaciones adecuadas en la mayor parte de los casos.

A partir del valor h determinado a partir del tamaño característico d, un servomotor o actuador actúa sobre un brazo actuando a modo de leva que ajusta la altura de la cinta transportadora, y por lo tanto de la bandeja, a la altura objetivo h.

Así, cada vegetal que llega a la posición de corte, es tratado bajo el sensor de ultrasonidos que determina el tamaño característico de d, y por lo tanto de la altura h, el servomotor actúa sobre la leva de regulación y ajusta la altura para que posteriormente un cabezal de corte actúe eliminando la porción del vegetal requerida.

Respecto de la cuchilla, es adecuado que presente una forma en casquete esférico ya que se adecua mejor al corte que requiere un vegetal de estructura arborescente.

Tras el corte, sobre todo en los vegetales más grandes, se habrán conseguido trozos de la misma configuración pero más pequeños y homogéneos entre sí.

Estos trozos más homogéneos en tamaño son los adecuados para el posterior empaquetado o envasado.

Descripción de los dibujos

Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de planos, ilustrativos del ejemplo preferente y nunca limitativos de la invención.

La figura 1 es una vista esquemática de la máquina de corte según la realización preferente.

Ejemplo de realización de la invención

La presente invención consiste en un método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente. Igualmente es objeto de la presente invención la máquina que lleva a cabo dicho corte siguiendo el procedimiento adaptativo.

El método adaptativo de corte de vegetales consiste básicamente en establecer una lectura del tamaño individual de cada uno de los trozos vegetales con estructura arborescente entrantes.

De esta lectura del tamaño del vegetal se toma una señal d de salida proporcional al tamaño que determinará la altura de corte h.

A partir de esta señal se define una relación entre su valor d y la altura h de corte siguiendo una función predefinida.

A partir del valor de la altura h se actúa sobre un servomotor que sitúa a esta altura objetivo h la bandeja que soporta el vegetal determinando a su vez la altura a la que se realiza el corte.

Esta relación entre una variable, el tamaño leído d, y otra, la altura de corte h, se determina mediante pruebas experimentales.

En esta realización preferente se ha empleado una función definida a trozos, esto es, una función escalonada de tal modo que el rango de variación de la variable d se ha dividido en quince intervalos, y a cada uno de estos quince intervalos se le ha asignado una altura distinta de corte.

A valores de d mayores (el tamaño del vegetal es mayor), el valor de la altura h es menor y viceversa.

Así, los vegetales pequeños requieren, si es que han de ser cortados, de una altura de la bandeja mayor para que alcance la cuchilla, y si el vegetal es más grande la bandeja se ha de situar más baja para realizar el corte en el lugar adecuado.

La máquina que lleva a cabo este procedimiento según esta misma realización de la invención consiste en una estructura (1) portante con capacidad de elevación, por ejemplo por tener capacidad de giro en uno de sus extremos dando lugar a la elevación o descenso del otro extremo como resultado de este giro.

Esta estructura (1) portante es la que soporta las bandejas (2) de transporte de los vegetales (3), donde la concavidad permite mantener y situar los vegetales (3) de estructura arborescente con el tallo hacia
arriba.

En un punto de la estructura (1) portante, por encima del paso de los vegetales (3), se sitúa un sensor (5) de ultrasonidos que realiza la lectura del tamaño d de los vegetales (3) determinando la altura h a la que se ha de situar la estructura (1) para que este mismo vegetal (3) sea cortado a la altura adecuada.

Con la lectura del tamaño del vegetal (3), un servomotor (6) actúa a través de una leva (7) de regulación de altura situando la estructura (1) a la altura especificada por un autómata que relaciona la señal d leída correspondiente al tamaño y la altura h objetivo a alcanzar por la leva (7) de regulación de altura. El autómata no ha sido representado en la figura 1.

Alcanzada la altura adecuada, una cuchilla (4) desciende a su posición de corte y corta el tallo según la sección representada en trazos discontinuos de modo que se elimina el, tallo y se independizan todas las ramas que conectan con este tallo para conseguir más trozos vegetales también con estructura arborescente y de un tamaño homogéneo.

No alteran la esencialidad de esta invención variaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta para proceder a su reproducción por un experto.

Claims (6)

1. Método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente caracterizado porque consiste en establecer la altura de corte para cada uno de los vegetales (3) con estructura arborescente dependiendo su tamaño individual en base a la lectura llevada a cabo por un sensor de ultrasonidos (5), dando lugar a una lectura del tamaño d a partir de la cual se le hace corresponder un valor de altura h, valor de la altura que se emplea como objetivo a conseguir por un actuador que sitúa el vegetal (3) a la altura adecuada para que una cuchilla (4) de corte elimine el tronco independizando cada una de las ramas que parten de este tronco para la obtención de trozos vegetales de tamaño más homogéneo.

2. Método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación entre el valor de lectura del tamaño d y la altura h es una relación definida a trozos de modo que para cada intervalo del rango de d se establece un valor constante de h determinado experimentalmente.

3. Método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación entre el valor de lectura del tamaño d y la altura h es una relación lineal.

4. Método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación entre el valor de lectura del tamaño d y la altura h es una relación cuadrática.

5. Método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente según la reivindicación 1, caracterizado porque el vegetal (3) con estructura arborescente es bróculi.

6. Máquina que lleva a cabo un corte adaptativo sobre vegetales con estructura arborescente según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque consta de una estructura (1) portante de una linea de transporte de bandejas (2), cada una de las cuales lleva un vegetal (3) con estructura arborescente, hasta un punto donde está situado sobre la linea de transporte un sensor de ultrasonidos (5) que lleva a cabo la lectura del tamaño d que determina la altura a la que una leva (7) de regulación de altura, impulsada por un servomotor (6), debe situar la estructura portante (1) y por tanto la altura del vegetal que se sitúa bajo la cuchilla (4) de corte que lleva a cabo dicho corte.