ES2344401T3 - Procedimiento para detectar e identificar el grosor de alimentos en forma de lamina, procedimiento para producir alimentos en forma de lamina y aparato para ello. - Google Patents

Procedimiento para detectar e identificar el grosor de alimentos en forma de lamina, procedimiento para producir alimentos en forma de lamina y aparato para ello. Download PDF

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Motokazu Kikuchi
Hiroshi Nakanuma
Junichi Otsuji
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Abstract

Un procedimiento para producir una alimento en forma de lámina, caracterizado por comprender: producir un apilamiento de alimento en forma de lámina de modo continuo; transportar el alimento en forma de lámina apilado de modo continuo; medir la posición de una superficie del alimento en forma de lámina apilado de modo continuo mediante un medidor de desplazamiento ultrasónico, y regular el grosor del alimento en forma de lámina de modo tal que el valor medido se aproxime a un valor establecido predeterminado.

Description

Procedimiento para detectar e identificar el grosor de alimentos en forma de lámina, procedimiento para producir alimentos en forma de lámina y aparato para ello.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento para medir y a un procedimiento para evaluar el grosor de un alimento en forma de lámina que son adecuados para la gestión de la producción de una variedad de alimentos en forma de lámina tales como lonchas de queso, un procedimiento para la producción de un alimento en forma de lámina en el cual se utiliza el procedimiento de evaluación, y un aparato para lo mismo.
Estado de la técnica anterior
En años recientes, se han vendido en el mercado una variedad de alimentos en forma de lámina y se están haciendo populares. Las lonchas de queso pueden ser consideradas representativas de tal tipo de alimento en forma de lámina.
Las lonchas de queso se convierten en un sencillo desayuno cuando se colocan sobre pan y se calientan en un horno, y también se utilizan ampliamente para emparedados. El mercado está en expansión a medida que se extiende el uso de pan en los hogares corrientes.
Los que siguen a continuación son ejemplos típicos de procedimientos de producción de lonchas de queso. Esto es, una técnica para obtener lonchas de queso en la cual se funde queso fresco, el queso fresco fundido se moldea en frío, y los bloques de queso obtenidos se cortan en lonchas de un grosor adecuado mediante una cortadora, o una técnica para obtener lonchas de queso en la cual queso fresco fundido se extrae como una placa delgada para su solidificación por enfriamiento y se corta adecuadamente. Además, existe otra técnica en la cual se vierte queso fresco fundido de modo continuo en un tubo de película, el tubo de película se prensa a una forma plana, y se solidifica por enfriamiento. Aquí, en todas las técnicas, las lonchas de queso se apilan habitualmente en forma de taco tras el moldeo.
En tales técnicas de producción, es posible regular apropiadamente el grosor de las lonchas de queso que se van a producir. Por ejemplo, en la técnica de cortar lonchas de bloques de queso, la anchura se puede regular durante el cortado. Además, en la técnica de extraer el queso fresco fundido como una placa delgada se puede regular la holgura de la extracción.
A propósito, con respecto a la gestión de producción en la producción de lonchas de queso, existe el problema de determinar si el grosor de las lonchas de queso entra dentro de un intervalo requerido o no. Es decir, en el caso en el que una loncha de queso sea más delgada que el grosor requerido, es considerada un producto no estándar y por lo tanto no puede ser despachado. Por el contrario, en el caso en el que una loncha de queso sea más gruesa del grosor requerido, el rendimiento se deteriora, lo que provoca un aumento en el coste de producción.
Por consiguiente, en un proceso de producción de lonchas de queso, es deseable medir el grosor de las lonchas de queso durante la fabricación. Además, con relación a la gestión de producción, es deseable evaluar si el grosor entra dentro de un intervalo requerido o no.
En general, en el campo de los alimentos en forma de lámina, no limitados a las lonchas de queso, existen las siguientes técnicas convencionales para medir, o técnicas para evaluar, el grosor de alimentos en forma de lámina:
a)
una técnica en la cual el grosor de un alimento en forma de lámina transportado se comprueba visualmente por un operario que utiliza una regla,
b)
una técnica en la cual un alimento en forma de lámina transportado pasa a lo largo de una balanza, y se mide el peso instantáneo del alimento en forma de lámina transportado,
c)
una técnica en la cual se evalúa por medio de una máquina de visión de imágenes (por ejemplo, la solicitud de patente japonesa sin examen, primera publicación nº 5-277.990).
Sin embargo, en la técnica a), existe un problema ya que no es posible medir el grosor del alimento en forma de lámina de modo continuo, y de aquí que se requiere una complejidad adicional. Además, en la técnica b), la respuesta a la medida del peso del alimento en forma de lámina es débil, y tiene lugar una diferencia temporal de varios minutos. Particularmente, en el caso en el que el alimento en forma de lámina es transportado a alta velocidad, no es posible controlar automáticamente el grosor.
Además, la instalación de una máquina de visión en c) es cara, y dado que involucra un equipamiento mecánico de precisión, no es adecuada para su instalación en una fábrica de alimentos en la que para limpiar se utiliza predominantemente agua o una solución antiséptica. Además, debido a que se necesita un equipo de iluminación a gran escala, el espacio de instalación crece, y de aquí que no sea un equipo adecuado generalmente para ser utilizado en una fábrica de alimentos.
Los documentos DE 19604254, EP-A-0449512, WO 93/24287 y US-A-5229840 divulgan asimismo procedimientos y aparatos para producir alimentos en forma de lámina.
Descripción de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para medir el grosor de un alimento en forma de lámina que no requiera de funcionamiento manual, sea capaz de monitorizar de modo continuo, tenga una respuesta rápida, y pueda contribuir a mejorar el rendimiento, la estabilidad de la calidad, y a reducir costes.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para evaluar el grosor de un alimento en forma de lámina, en el que se utiliza tal procedimiento de medición.
Además, otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para producir un alimento en forma de lámina, en el que se utiliza tal procedimiento de medición.
Además, otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de medida, un aparato de evaluación y un aparato de producción para realizar tal procedimiento de medición, procedimiento de evaluación y procedimiento de producción, respectivamente. La presente invención se define mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, y por un aparato de acuerdo con la reivindicación 2.
Un primer aspecto de la presente invención para resolver los problemas descritos anteriormente es un procedimiento de medición del grosor de un alimento en forma de lámina, en el que un alimento en forma de lámina se transporta, y la posición de la superficie del alimento en forma de lámina transportado se mide mediante un medidor de desplazamiento sin contacto, midiéndose así el grosor de alimento en forma de lámina. Además, un modo de realización preferido de este primer aspecto de la invención consiste en que el transporte del alimento en forma de lámina y la medición de la posición de la superficie se realizan de modo continuo.
Un segundo aspecto de la presente invención para resolver los problemas anteriormente descritos es un procedimiento para evaluar el grosor del alimento en forma de lámina en el que el grosor del alimento en forma de lámina se mide mediante un procedimiento de medición del primer aspecto de la invención, el valor medido y/o la diferencia entre el valor medido y un valor de referencia preestablecido se compara con un umbral preestablecido, y se evalúa si el grosor del alimento en forma de lámina está dentro de un intervalo requerido o no.
Un tercer aspecto de la presente invención para resolver los problemas anteriormente descritos es un procedimiento para producir un alimento en forma de lámina en el que se produce continuamente un alimento en forma de lámina, el alimento en forma de lámina producido se transporta de modo continuo, la posición de la superficie del alimento en forma de lámina transportado se mide de modo continuo mediante un medidor de desplazamiento sin contacto, y el grosor del alimento en forma de lámina se regula de modo tal que el valor de la medición se aproxima a un valor preestablecido.
Un cuarto aspecto de la presente invención para resolver los problemas anteriormente descritos es un aparato para medir el grosor de un alimento en forma de lámina que tiene: un transportador que transporta de modo continuo un alimento en forma de lámina; un medidor de desplazamiento sin contacto que se sitúa a una altura predeterminada por encima del transportador y mide la posición de la superficie del alimento en forma de lámina transportado; y una unidad de amplificación que está conectada al medidor de desplazamiento sin contacto y convierte como salida el valor medido por el medidor de desplazamiento sin contacto en una señal de salida.
Un quinto aspecto de la presente invención para resolver los problemas anteriormente mencionados es un aparato para evaluar el grosor de un alimento en forma de lámina, en el que se proporciona: un transportador que transporta un alimento en forma de lámina de modo continuo; un medidor de desplazamiento sin contacto que se sitúa a una altura predeterminada por encima del transportador y mide la posición de la superficie del alimento en forma de lámina transportado; y una unidad de amplificación que está conectada al medidor de desplazamiento sin contacto y convierte el valor medido por el medidor de desplazamiento sin contacto en una señal de salida; y un procesador de señal que está conectado a la unidad de amplificación y compara el valor de salida que sale de la unidad amplificación y/o la diferencia entre el valor de salida y un valor estándar preestablecido con un umbral preestablecido, evalúa si el grosor del alimento en forma de lámina está dentro de un intervalo requerido o no, y saca un resultado de la evaluación como una señal de evaluación.
Un sexto aspecto de la presente invención para resolver los problemas anteriormente descritos es un aparato para producir alimentos en forma de lámina que tiene un cuerpo principal de un aparato de producción que produce alimento en forma de lámina, y un regulador de grosor que se instala en el cuerpo del aparato de producción y regula el grosor de un alimento en forma de lámina, en el que se proporciona: un transportador que transporta un alimento en forma de lámina producido por el aparato de producción de modo continuo; un medidor de desplazamiento sin contacto que se sitúa a una altura predeterminada por encima del transportador y mide la posición de la superficie del alimento en forma de lámina transportado; una unidad de amplificación que está conectada al medidor de desplazamiento sin contacto y convierte el valor de salida del medidor de desplazamiento sin contacto en una señal de medición para su salida; y un controlador que se conecta en el lado de salida de la unidad de amplificación, y calcula un valor modulado por el cual la entrada de la señal de medición procedente de la unidad de amplificación se aproxima a un valor establecido con antelación y la saca hacia el regulador de grosor, y se produce un alimento en forma de lámina bajo control de modo tal que el grosor del alimento en forma de lámina se mantiene a un grosor predeterminado.
Breve descripción de las figuras
La fig. 1 es un diagrama estructural esquemático que muestra un modo de realización de un aparato de la presente invención.
La fig. 2 es un diagrama de dispersión que muestra una relación entre el desplazamiento del grosor de tacos de lonchas de queso y un valor medido del peso, medido mediante un aparato de medida.
Mejor modo de llevar a cabo la invención
Un primer aspecto de la presente invención es un procedimiento para medir la posición de la superficie de un alimento en forma de lámina. En el procedimiento de medición de la presente invención, se transporta en primer lugar un alimento en forma de lámina. El transporte puede ser realizado utilizando dispositivos de transporte bien conocidos, por ejemplo un rodillo en frío, un transportador de cadena, un descargador, un transportador de cinta, etc.
El alimento en forma de lámina que va ser transportado puede estar en un estado continuo (en forma similar a una banda). Sin embargo, se puede cortar adecuadamente a un estado individual (en forma similar a un papel).
Además, el alimento en forma de lámina puede ser transportado en una pieza. Sin embargo, puede ser transportado en un estado apilado en el cual se apilan una pluralidad de alimentos en forma de lámina.
Un medidor de desplazamiento sin contacto mide la posición de la superficie del alimento en forma de lámina transportado de este modo.
Es deseable utilizar un medidor de desplazamiento óptico o un medidor de desplazamiento ultrasónico como el medidor de desplazamiento sin contacto.
Es preferible utilizar radiación láser para el medidor de desplazamiento óptico. Sin embargo, en el caso en el que el alimento en forma de lámina sea transmisor (por ejemplo, en el caso de algunos tipos de lonchas de queso y similares), es preferible utilizar un medidor ultrasónico.
Como un medidor ultrasónico puede medir una distancia más larga en comparación con un medidor óptico, existe una ventaja ya que la superficie de un transportador puede ser fácilmente ajustada como un punto cero en el estado en el que no hay un alimento forma de lámina. Además, existen menos errores de funcionamiento provocados por suciedad y similar, y la fiabilidad en funcionamiento es alta. Además, como se pueden medir valores medios en una región de medición comparativamente ancha, es posible extender los objetivos de medición no sólo a la posición vertical de la superficie del alimento en forma de lámina, sino asimismo en la dirección horizontal. En otras palabras, se miden valores medios en un estado "superficial", de aquí la alta fiabilidad de la medición. Además, destaca asimismo porque no existen fallos de funcionamiento incluso con objetos del tipo de lonchas de queso que son transmisoras de
luz.
Aquí, "medir la posición de la superficie del alimento en forma de lámina" significa simplemente, en el caso en el que se instale un medidor de desplazamiento sin contacto, medir una distancia (por conveniencia, esta distancia se designa como X) desde la posición de la superficie del alimento en forma de lámina a la posición del medidor de desplazamiento sin contacto. En este caso, como una distancia (esta distancia se designa como Y) desde la posición de la superficie del transportador a lo largo del cual se transporta el alimento en forma de lámina a la posición del medidor de desplazamiento sin contacto es constante, el resultado de restar la distancia X de la distancia Y representa el grosor del alimento en forma de lámina.
Por consiguiente, al medir la posición de la superficie del alimento en forma de lámina, es posible medir el grosor del alimento en forma de lámina.
De este modo, es posible visualizar el resultado de la medición del grosor del alimento en forma de lámina mostrándolo en diversas unidades de visualización. Además, puede ser grabado y monitorizar de modo continuo el cambio en grosor.
En general, el tiempo de respuesta de un medidor de desplazamiento sin contacto es corto, de modo que comparado con la técnica de medir el peso del alimento en forma de lámina como se describió el estado de la técnica anterior, la respuesta es más rápida, la precisión es mejor, y el tiempo de retraso es menor. Por lo tanto, es posible medir el grosor del alimento en forma de lámina de modo preciso.
No hay necesidad de decir aquí que en tal procedimiento de medición es deseable que el alimento en forma de lámina sea transportado de modo continuo, y que el grosor sea medido de modo continuo.
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Un segundo aspecto de la presente invención es un procedimiento para evaluar el grosor del alimento en forma de lámina. En el procedimiento de evaluación, se mide en primer lugar el grosor de un alimento en forma de lámina de modo similar al primer aspecto de la invención.
Si el valor de la medición se compara con un umbral preestablecido, es posible evaluar si el grosor del alimento en forma de lámina está dentro de un intervalo requerido o no. Por ejemplo, se fijan dos umbrales, un límite superior y un límite inferior, y en el caso en el que el valor de la medición esté fuera del intervalo entre el límite superior y el límite inferior, se evalúa que el grosor del alimento en forma de lámina no está en el intervalo requerido.
De este modo, "evaluación" significa evaluar si el valor de la medición está dentro de un intervalo requerido o no.
En este caso, se puede fijar sólo un umbral, y se puede evaluar si el valor de la medición es superior o inferior al umbral. Sin embargo, es preferible que se fijen una pluralidad de umbrales, y que se evalúe en cuál de una pluralidad e intervalos de umbrales se encuentra el valor de la medición.
Además, es posible asimismo que el valor de la medición no sea comparado con el umbral directamente, sino que se calcule la diferencia entre el valor de la medición y un valor estándar preestablecido, y que el valor así calculado se compare con el umbral.
En tal procedimiento, es posible evaluar si el grosor del alimento en forma de lámina está dentro de un intervalo requerido o no. Por supuesto, de modo similar al primer aspecto de la invención, es deseable transportar el alimento en forma de lámina de modo continuo y evaluar el grosor de modo continuo.
Es posible utilizar el resultado de la evaluación en una diversidad de maneras, tales como una salida a una alarma y similar. Es decir, por ejemplo en el caso en el que el grosor del alimento en forma de lámina esté fuera del intervalo requerido, se puede disparar una alarma para llamar la atención de un operador, o se puede detener automáticamente la línea de producción.
En el procedimiento de evaluación, utilizando un medidor de desplazamiento sin contacto, la respuesta a la medición es rápida, permitiendo así una evaluación fiable de alta precisión. Además, como es posible evaluar sin contacto con el alimento en forma de lámina, es higiénico y, por lo tanto, puede ser un procedimiento especialmente adecuado para el control de calidad.
Aquí, cuando el procedimiento de medición del primer aspecto de la invención y el procedimiento de evaluación del segundo aspecto de la invención se ponen en práctica, no se requiere remodelar o reemplazar el equipo existente (por ejemplo, los dispositivos de transporte y similares). Por lo tanto existe asimismo una ventaja ya que el coste inicial de la inversión es bajo.
Tal procedimiento de medición o procedimiento de evaluación puede ser aplicado a alimentos en forma de lámina de una variedad de formas, tales como alimento en forma de lámina en forma de banda larga, alimento en forma de lámina adecuadamente cortado, alimento en forma de lámina apilado como material laminado tras su corte, y similar.
Aquí, es preferible que el procedimiento de medición o el procedimiento de evaluación sean usados en un estado en el que el alimento en forma de lámina está apilado. Es decir, esto es debido a que, si está apilado, como el grosor puede evaluarse en un estado con una pluralidad de alimentos en forma de lámina apilados, aumentando, como resultado, la precisión de la evaluación.
Un tercer aspecto de la presente invención es un procedimiento para producir un alimento en forma de lámina, en el que se utiliza el primer aspecto de la invención.
En el procedimiento de producción de la presente invención, el alimento en forma de lámina se produce en primer lugar de modo continuo utilizando un procedimiento convencional. A continuación, el procedimiento de medición del primer aspecto de la invención se aplica al alimento en forma de lámina producido, y se mide el grosor. Como se describió anteriormente, el momento para medir puede ser tras la formación del alimento en forma de lámina, puede ser tras cortarlo adecuadamente, o puede ser tras apilarlo como material laminado. Además, puede ser tras aplicar una película al alimento en forma de lámina para su venta. Es posible elegir el momento adecuado dependiendo de la naturaleza del procedimiento de producción.
A continuación, tras haber medido el grosor por el primer aspecto de la invención, el grosor del alimento en forma de lámina se regula de modo tal que el valor de la medición se aproxima a un valor preestablecido. Esto es, en el caso en el que el grosor sea superior a un intervalo requerido, se reduce el grosor del alimento en forma de lámina, y en el caso en el que el grosor sea inferior al intervalo requerido se aumenta el grosor del alimento en forma de lámina.
Por ejemplo, en el caso de que el procedimiento de producción en el cual se cortan bloques de queso hasta un grosor adecuado, el grosor puede regularse do cuando se corta mediante una cortadora. Además, en el caso del procedimiento de producción en el cual se extrae queso fresco fundido como una placa delgada sobre una cinta o tambor de acero inoxidable en movimiento para su solidificación por enfriamiento, puede regularse el grosor al que se extrae como placa delgada.
Utilizando tal procedimiento, es posible producir alimentos en forma de lámina a la vez que se controla el grosor dentro de un intervalo predeterminado.
A continuación se describe un aparato de la presente invención. En la siguiente descripción del aparato, cada elemento de la presente invención se designa mediante el mismo símbolo en corchetes que en un modo de realización descrito posteriormente. Se asignan los mismos símbolos a elementos en la presente invención y en el modo de realización descrito posteriormente con el fin de facilitar la comprensión de la presente invención, aunque no se limita el ámbito de la presente invención al modo de realización descrito posteriormente.
La fig. 1 es un diagrama estructural esquemático que muestra un modo de realización de un aparato de la presente invención.
Un cuarto aspecto de la presente invención es un aparato para medir el grosor de un alimento en forma de lámina. El aparato de medida de la presente invención está provisto de un transportador (1) que transporta un alimento (C) en forma de lámina de modo continuo. Tal transportador (1) puede ser un dispositivo de transporte bien conocido.
Además, el aparato de medida está provisto de un medidor (2) de desplazamiento sin contacto que mide la posición (C1) de la superficie del alimento (C) en forma de lámina transportado por el transportador (1), y una unidad (3) de amplificación que está conectada al medidor (2) de desplazamiento sin contacto.
Se puede utilizar para tal medidor (2) de desplazamiento sin contacto un medidor de desplazamiento óptico (no mostrado en la figura), o un medidor ultrasónico (2) de desplazamiento. Sin embargo, este último es más deseable.
El amplificador (3), que está conectado a tal medidor (2) de desplazamiento sin contacto tiene las funciones de amplificar el valor medido por el medidor (2) de desplazamiento sin contacto, y sacar éste como una señal eléctrica. Por ejemplo, puede ser un aparato que convierta a una señal de salida cuya forma es fácilmente utilizable por máquinas estándar, tales como señales eléctricas de 4 a 20 mA, 0 a 10 V y similares. Un amplificador es un ejemplo de tal unidad (3) de amplificación.
Aquí, el medidor (2) de desplazamiento sin contacto y la unidad (3) de amplificación puede ser unidades individuales. Sin embargo, pueden estar construidas como una única unidad.
De acuerdo con aparato de medida anterior, es posible medir de modo continuo el grosor del alimento (C) en forma de lámina transportado de modo continuo por el transportador (1). Esto es, el medidor (2) de desplazamiento sin contacto mide la posición (C1) de la superficie del alimento (C) en forma de lámina, y la unidad (3) de amplificación amplifica el valor de la medición y lo convierte a una señal de salida, y la señal de salida se puede utilizar como una señal que muestra el grosor del alimento (C) en forma de lámina.
Por ejemplo, si es sacado a una parte (8) de grabación e indicación, es posible monitorizar el grosor del alimento (C) en forma de lámina de modo continuo, permitiendo así una grabación continua.
Un grabador de lápiz, la memoria de un ordenador personal, la memoria de un panel táctil y similar son ejemplos de tal parte (8) de grabación e indicación. Son preferibles aquéllos con una función de alarma.
Un quinto aspecto de la presente invención es un aparato para evaluar el grosor de un alimento en forma de lámina utilizando el aparato de medida del cuarto aspecto de la invención. Este aparato de evaluación está provisto de un procesador (5) de señal que está conectado a la unidad (3) de amplificación. Un controlador de lógica programable, un ordenador personal, un controlador, un procesador de señal, un medidor de panel digital y similares son ejemplos de tal procesador (5) de señal.
Este procesador (5) de señal tiene una función de comparación del valor de salida que sale de la unidad (3) de amplificación y/o la diferencia entre el valor de salida y un valor estándar preestablecido con un umbral preestablecido, y evaluar si el grosor del alimento (C) en forma de lámina se encuentra dentro de un intervalo requerido o no.
Tal procesador (5) de señal saca un resultado de evaluación. Un intervalo de alarmas, unidades de visualización, grabadores y similares son ejemplos de unidades de salida.
Por ejemplo, en el caso de una alarma, en el caso de que el grosor del alimento (C) en forma de lámina esté fuera del intervalo requerido, la alarma puede ser disparada con el fin de atraer la atención de un operario.
Además, en el caso en el que se utilice una parte (8) de grabación e indicación que incluya una función de alarma, esta parte (8) de grabación e indicación puede disparar asimismo la alarma en el caso en el que el grosor esté fuera del intervalo requerido, a la vez que se monitoriza el grosor del alimento (C) en forma de lámina de modo continuo y se graba de modo continuo.
Aquí, el procesador (5) de señal en la fig. 1 tiene una función de enviar una salida para indicar y grabar el valor de la medición a la parte (8) de grabación e indicación, así como tal función de evaluación. Tiene asimismo una función como un tipo de transductor analógico digital.
Un sexto aspecto de la presente invención es un aparato para producir un alimento en forma de lámina. El aparato de producción de la presente invención está provisto de un cuerpo principal de un aparato de producción (no mostrado en la figura), que produce un alimento en forma de lámina, y un regulador de grosor (no mostrado en la figura), que está instalado en el cuerpo del aparato de producción y regula el grosor del alimento en forma de lámina.
Como ejemplo de tal regulador de grosor (no mostrado en la figura) que regula el grosor del alimento en forma de lámina, en el caso de un aparato de producción que corte bloques de queso a un grosor adecuado, está unido un aparato que regula la anchura de una loncha. Además, en un aparato de producción que extrae queso fresco fundido en una forma de lámina, está unido un aparato que regula el grosor cuando se extrae en una forma de lámina.
El aparato de medida del cuarto aspecto de la invención está instalado en tal aparato de producción. Es decir, están instalados un transportador (1), un medidor (2) sin contacto, y una unidad (3) de amplificación.
A continuación, se conecta un controlador (5) a la unidad (3) de amplificación, y se conecta además una línea de salida para un valor modulado de este controlador (5) a un regulador de grosor (no mostrado en la figura) que está instalado en el aparato de producción.
Aquí, el controlador (5) está designado mediante el mismo símbolo que el procesador (5) de señal. Esto es así ya que el procesador (5) de señal de la fig. 1 funciona asimismo como el controlador (5).
El controlador (5) puede comprender un ordenador personal bien conocido, un controlador o similar. Además, puede estar incorporado en la unidad (3) de amplificación o en la parte (8) de grabación e indicación.
En tal aparato de producción, la posición (C1) de la superficie del alimento (C) en forma de lámina transportando se mide en primer lugar mediante el medidor (3) de desplazamiento sin contacto, el valor de la medición obtenido se convierte a una señal de salida que es sacada por la unidad (3) de amplificación, el controlador (5) calcula un valor modulado tal que la entrada de señal de salida desde la unidad (3) de amplificación se aproxima a un valor preestablecido y lo saca al regulador de grosor (no mostrado en la figura). Como resultado, es posible producir un alimento en forma de lámina bajo control de modo tal que el grosor del alimento en forma de lámina sea mantenido a un valor predeterminado.
La presente invención descrita anteriormente puede ser aplicada a una variedad de alimentos en forma de lámina. Tales alimentos en forma de lámina incluyen todos los alimentos en forma de placa delgada. Por ejemplo calamar desecado, papel de arroz, fideos de trigo japoneses, fideos de trigo sarraceno y similar. Sin embargo, es ideal para su aplicación al corte de queso en lonchas. Las lonchas de queso pueden recibir el máximo beneficio de la presente invención.
A continuación se ofrece una descripción de la presente invención con un ejemplo experimental.
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Ejemplo experimental
Este experimento fue realizado con el fin de asegurar la precisión de las mediciones de grosor de la presente invención.
1) Preparación de la muestra
Se utilizó como muestra material laminado de lonchas de queso, como se menciona en el modo de realización 5 descrito posteriormente.
2) Aparato de prueba y procedimiento de prueba
Se utilizó un aparato como en un modo de realización 1 descrito posteriormente (en referencia a la fig. 1. Asimismo en referencia a la fig. 1 para los símbolos utilizados de aquí en adelante), y un material laminado C de lonchas de queso, transportado por un transportador 1 de cinta mientras que se medía el grosor utilizando un medidor ultrasónico 2 de desplazamiento. El valor medido se almacenó en un panel táctil 8.
Además, un aparato de medida de un modo de realización 4 descrito posteriormente fue utilizado junto con el aparato anterior, y se midió de modo similar el grosor del material laminado C de lonchas de queso utilizando un medidor de desplazamiento láser (no mostrado en la figura). El valor medido fue almacenado de modo similar en la memoria del panel táctil 8.
Además, en un aparato (fig. 1) del modo de realización 1 descrito a continuación, se instaló separadamente una balanza (no mostrada en la figura) en el centro del transportador 1 de cinta, y se midió el peso del material laminado C de lonchas de queso de modo continuo, y se almacenó de modo similar en la memoria del panel táctil 8.
3) Resultados experimentales
El resultado de este experimento se muestra en la fig. 2. La fig. 2 es un diagrama de dispersión que muestra la relación entre el desplazamiento de grosor del material laminado de lonchas de queso medido por el aparato de medida de la presente invención y el valor medido del peso.
En la fig. 2, el eje vertical representa el grosor (desplazamiento) del material laminado de lonchas de queso. Este eje vertical indica cuántos milímetros se desplaza el grosor del material laminado C de lonchas de queso con respecto al punto cero en direcciones positiva y negativa, con el punto cero como origen. Además, el eje horizontal representa el valor medido (medida completa) del peso, en gramos. Aquí, como la respuesta medida de la balanza es lenta en el eje horizontal, tiene lugar una diferencia temporal en las mediciones del medidor de desplazamiento ultrasónico y láser sobre el eje vertical. Sin embargo, en la fig. 2, esta diferencia temporal ha sido corregida.
La línea A en la fig. 2 es una línea de regresión para los datos del medidor de desplazamiento láser, y la línea B es una línea de regresión para los datos del medidor de desplazamiento ultrasónico.
En ambos resultados de medida, la precisión de la medición estaba dentro de un intervalo de \pm0,2 mm, y el coeficiente de correlación con el valor de medición del peso fue de 0,98.
Como demuestra la fig. 2, es claro que el valor de la medición de acuerdo con la presente invención se correlaciona bien con el valor de la medición del peso.
Como resultado de este experimento, se prueba que el grosor del alimento en forma de lámina puede ser medido con una precisión considerable.
Modos de realización
A continuación, se describe detalladamente la presente invención utilizando modos de realización. Sin embargo, la presente invención no está limitada a los siguientes modos de realización.
Modo de realización 1
La fig. 1 es un diagrama estructural esquemático que muestra un modo de realización de un aparato de la presente invención.
En la fig. 1, un material laminado C de lonchas de queso C1 es transportado sobre un transportador 1 de cinta (esto es, el transportador de las reivindicaciones).
Un medidor ultrasónico 2 de desplazamiento (fabricado por Keynce Corporation, UD-020, esto es, el medidor de desplazamiento sin contacto de las reivindicaciones) se instala en una posición predeterminada por encima del transportador 1 de cinta. Por consiguiente, la distancia entre el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento y la superficie 1a del transportador 1 de cinta es siempre constante.
Aquí, este medidor ultrasónico 2 de desplazamiento es un tipo de medidor que mide promediando valores en una región de prueba de 10 mm de diámetro, y de aquí la fiabilidad de la medición es elevada.
El medidor ultrasónico 2 de desplazamiento está conectado a un amplificador 3 de detección (esto es, la unidad de amplificación de las reivindicaciones) por medio de un cable 2a. El amplificador 3 de detección está provisto de una línea 4 de salida, y sobre esta línea de salida se saca una señal analógica de 0 a 5V. Aquí, la fig. 1 ilustra que el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento y el amplificador 3 de detección se construyen separadamente. Sin embargo, se pueden usar asimismo en una única unidad de construcción.
Un aparato para medir el grosor de un alimento en forma de lámina tiene el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento y el amplificador 3 de detección descritos anteriormente.
A continuación se describe el funcionamiento del aparato de medida construido como se expuso anteriormente.
El material laminado C de lonchas de queso se sitúa sobre el transportador 1 de cinta y se transporta. El medidor ultrasónico 2 de desplazamiento mide la posición de la superficie C1 del material laminado C de lonchas de queso. Como se describió anteriormente, como la distancia entre el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento y la superficie 1a del transportador 1 de cinta es siempre constante, la posición de la superficie C1 del material laminado C de lonchas de queso correlaciona con el grosor del material laminado C de lonchas de queso.
Una señal medida por el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento se introduce en el amplificador 3 de detección por medio del cable 2a. El amplificador 3 de detección amplifica la entrada de señal medida, y tras convertirla a una señal de 0 a 5V, la saca sobre la línea 4 de salida. El aparato para medir el grosor de un alimento en forma de lámina funciona de este modo.
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Aquí, el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento está instalado de modo tal que puede ser acoplado y desacoplado, de modo que pueda ser retirado cuando se limpia el transportador 1 de cinta u otro equipo.
Modo de realización 2
A continuación se describe un modo de realización de un aparato de evaluación basado en la fig. 1. En la fig. 1, el amplificador 3 de detección está provisto de una línea 4 de salida, y sobre esta línea 4 de salida se saca una señal analógica de 0 a 5V.
El final de esta línea 4 de salida está conectado a un controlador 5 de lógica programable (esto es, un procesador de señal en las reivindicaciones. Este sirve asimismo como controlador en las reivindicaciones). El controlador 5 de lógica programable está provisto asimismo con una línea 7 de salida RS232C, y un panel táctil 8 (fabricado por Keyence Corporation, VT-10T) se conecta al extremo de esta línea 7 de salida RS232C. Este panel táctil 8 tiene las funciones de mostrar los datos transmitidos desde la línea 7 de salida, monitorizarlos en el tiempo para mostrarlos como un gráfico 9 de tendencia, y almacenarlos en memoria (no mostrada en la figura). Además, el panel táctil 8 está provisto de una luz 9a de alarma. En otras palabras, este panel táctil 8 tiene funciones tales como regulación del punto cero, visualización del gráfico 9 de tendencia, visualización del valor actual, visualización de alarma, visualización del historial de funcionamiento y similar.
Aquí, el amplificador 3 de detección, el controlador 5 de lógica programable, y el panel táctil 8 están montados sobre el mismo panel 10 de control.
El controlador 5 de lógica programable, en el cual se introducen con antelación un umbral límite superior y un umbral límite inferior, tiene las funciones de comparar la entrada de señal analógica de 0 a 5V de la línea 4 de salida con el umbral y, en el caso en el que la señal analógica supere el umbral límite superior, o en el caso en el que caiga por debajo del umbral límite inferior, hacer destellar la luz 9a de alarma instalada en el panel táctil 8.
Un aparato para evaluar el grosor de un alimento en forma de lámina de la presente invención tiene el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento, el amplificador 3 de detección, y el controlador 5 de lógica programable descritos anteriormente.
El amplificador 3 de detección introduce una señal de 0 a 5V en el controlador 5 de lógica programable por medio de la línea 4 de salida, el controlador 5 de lógica programable compara la señal de entrada con un umbral preestablecido y, en el caso en el que la señal supere el umbral límite superior, o en el caso en el que caiga por debajo del umbral límite inferior, acciona la lámpara 9a de alarma del panel táctil 8. La luz 9a de alarma destella y atrae la atención de un operario. El aparato de evaluación del grosor del alimento en forma de lámina de la presente invención funciona de este modo.
Aquí, como el controlador 5 de lógica programable transmite datos al panel táctil 8 por medio de la línea 7 de salida RS232C, los datos del grosor se monitorizan en el tiempo y se almacenan.
Modo de realización 3
A continuación se describe un modo de realización de un aparato de producción basado en la fig. 1. En la fig. 1, el controlador 5 de lógica programable está provisto de una línea 6 de salida de valor modulado, y el final de esta línea 6 de salida de valor modulado está conectado a un regulador (no mostrado en la figura) que fija la anchura de una cortadora sobre un cuerpo de un aparato de producción de queso (no mostrado en la figura, esto es, un regulador de grosor en las reivindicaciones).
El controlador 5 de lógica programable, que tiene un valor de entrada preestablecido en el mismo, compara este valor fijado con la entrada de señal analógica de 0 a 5V de la línea 4 de salida, calcula una variable controlada tal que la entrada de señal analógica se aproxima al valor fijado, y saca la variable de control calculada al regulador descrito anteriormente que ajusta la anchura de la loncha por medio de la línea 6 de salida.
De este modo, se producen lonchas de queso bajo control automático de modo tal que el grosor de las lonchas de queso se corresponde con el valor fijado.
Aquí, de modo similar al modo de realización 2 descrito anteriormente, un controlador 5 de lógica programable transmite datos a un panel táctil 8 a través de una línea 7 de salida RS232C, los datos son monitorizados en el tiempo y almacenados, y además se acciona la luz de alarma.
Modo de realización 4
En el aparato del modo de realización 1, se instaló un medidor de desplazamiento láser (no mostrado en la figura, Keyence, LB080) en lugar del medidor ultrasónico 2 de desplazamiento y el amplificador 3 de detección.
En este aparato, de modo similar al modo de realización 1, cuando la posición C1 de la superficie del material laminado C de lonchas de queso fue medida por la luz láser, y los datos monitorizados en el tiempo y almacenados, se pudo medir el grosor sin problemas.
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Especialmente en la gráfica 9 de tendencia, al ajustar a una frecuencia de muestreo de 10 Hz y a una cantidad promedio del lote de 10, se pudo mostrar una gráfica de tendencia precisa.
Modo de realización 5
A continuación se describe un modo de realización de un procedimiento para medir el grosor de un alimento en forma de lámina, en el que se utiliza el aparato del modo de realización 1.
Utilizando un procedimiento convencional, se emulsionó queso en un emulsificador de tipo caldera con temperatura en ascenso, y tras finalizar la emulsión a 85ºC se vertió en un tubo de lámina hecho de polietileno-tereftalato de 6,5 cm de diámetro. La película se unió firmemente desde el exterior para adoptar una forma plana de 2,3 mm, el queso y la película se enfriaron inmediatamente después en agua helada durante 60 segundos, y se cortaron para obtener lonchas de queso cuadradas de 10 cm. Estas lonchas de queso se apilaron en lotes de 32 piezas para fabricar un material laminado C (en referencia a la fig. 1, de aquí en adelante el mismo).
Además, el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento fue accionado con antelación y el punto cero se ajustó a la posición de la superficie 1a del transportador 1 de cinta. Aquí, este ajuste se realizó utilizando el panel táctil 8.
El material laminado C se transportó sobre el transportador 1 de cinta. Al pasar bajo el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento, se midió la posición C1 de la superficie del material laminado C.
El resultado de la medición se mostró en el panel 8 de control como un valor en tiempo real, y el cambio con el tiempo se mostró como una gráfica de tendencia.
En el procedimiento anterior, cuando el cambio en el grosor del material laminado C fue monitorizado de modo continuo durante 18 horas, fue posible mostrar el valor del grosor de modo constante. Además, la gráfica de tendencia que muestra el cambio de grosor en el tiempo se pudo mostrar sin problemas.
Modo de realización 6
A continuación se describe un modo de realización de un procedimiento para evaluar el grosor de un alimento en forma de lámina, en el que se utiliza el aparato del modo de realización 1.
En el procedimiento del modo de realización 5, el controlador 5 de lógica programable se ajustó de modo tal que el resultado de la medición de la posición C1 de la superficie del material laminado C por el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento se comparó con los valores de límite superior y de límite inferior que habían sido introducidos en el controlador 5 de lógica programable con anterioridad, y en el caso en el que se desviara fuera de los límites superior e inferior, la luz 9a de alarma del panel táctil 8 destellaba.
De modo similar al modo de realización 5, cuando la variación del grosor del material laminado C era monitorizada de modo continuo durante 18 horas, tanto en el caso en el que el grosor superara el valor del límite superior como en el caso en el que cayera por debajo del valor de límite inferior, la luz 9a de alarma destellaba sin problemas, haciendo posible así evaluar el grosor.
Modo de realización 7
A continuación se describe un modo de realización de un procedimiento para producir un alimento en forma de lámina de la presente invención, en el que se utiliza el aparato del modo de realización 1.
En el procedimiento del modo de realización 5, la posición C1 de la superficie del material laminado C se midió mediante el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento, y se sacó sobre la línea 4 de salida como una señal analógica de 0 a 5V.
Aquí, esta línea 4 de salida estaba conectada a un controlador 5 de lógica programable. El controlador 5 de lógica programable tiene una línea 6 de salida de valor modulado, y un extremo de esta línea 6 de salida de valor modulado está conectado a un servomotor (no mostrado en la figura) que regula la holgura al unir el tubo de película relleno de queso fundido firmemente desde el exterior (en referencia al modo de realización 5).
El controlador 5 de lógica programable, que tenía una entrada de valor preestablecido, comparó este valor establecido con la entrada de señal analógica de 0 a 5V de la línea 4 de salida, y calculó una variable controlada tal que la entrada de señal analógica se aproximara al valor fijado.
La variable controlada calculada se sacó a través de la línea 6 de salida de valor modulado, el servomotor (no mostrado en la figura) fue accionado en base a esta variable controlada, y la holgura al unir el tubo de película relleno de queso fundido firmemente desde el exterior se reguló adecuadamente.
Como resultado, se pudieron producir lonchas de queso con un grosor predeterminado bajo control automático sin problemas.
Aplicabilidad industrial
Un procedimiento para producir un alimento en forma de lámina, y aparato para ello de la presente invención que no requiere un funcionamiento manual, es capaz de una monitorización continua, tiene una respuesta rápida, y puede contribuir a una mejora del rendimiento, estabilidad de la calidad, y reducción de costes.

Claims (2)

1. Un procedimiento para producir una alimento en forma de lámina, caracterizado por comprender:
producir un apilamiento de alimento en forma de lámina de modo continuo;
transportar el alimento en forma de lámina apilado de modo continuo;
medir la posición de una superficie del alimento en forma de lámina apilado de modo continuo mediante un medidor de desplazamiento ultrasónico, y
regular el grosor del alimento en forma de lámina de modo tal que el valor medido se aproxime a un valor establecido predeterminado.
2. Un aparato para producir un alimento en forma de lámina que comprende:
un cuerpo principal de un aparato de producción que produce un alimento en forma de lámina apilado, y
un regulador de grosor que está instalado en el dicho cuerpo principal del aparato de producción y regula el grosor del alimento en forma de lámina,
caracterizado porque el aparato comprende además:
un transportador (1) que transporta el alimento en forma de lámina apilado producido por el aparato de producción de modo continuo;
un medidor de desplazamiento ultrasónico (2) que se sitúa a una altura predeterminada por encima del transportador y mide la posición de una superficie del alimento en forma de lámina apilado transportado;
una unidad (3) de amplificación que está conectada al medidor de desplazamiento ultrasónico y convierte un valor de salida del medidor de desplazamiento ultrasónico en una señal de medición para su salida; y
un controlador (5) que está conectado al lado de salida de la unidad de amplificación y calcula un valor modulado mediante el cual la entrada de señal de medición de la unidad de amplificación se aproxima a un valor establecido, fijado con anterioridad, y saca el valor modulado al regulador de grosor, y se produce, bajo control, el alimento en forma de lámina apilado, de tal modo que el grosor del alimento en forma de lámina apilado se mantiene en un grosor predeterminado.
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