ES2349035T3 - Dispositivo para descortezar o preparar un trozo de carne o una parte de un animal de matadero. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para descortezar o preparar un trozo de carne o una parte de un animal de matadero recortando una o varias partes de un trozo de carne o de una parte de un animal de matadero, estando previsto un dispositivo de orientación para orientar el trozo, estando previsto un robot industrial con un brazo manipulador, estando prevista una herramienta de corte que separa la pieza del trozo, estando previsto un sistema sensor que detecta las coordenadas de la superficie de la pieza que ha de ser separada del trozo y comprendiendo el sistema sensor una cámara y un sistema de procesamiento de imágenes, caracterizado porque como herramienta de corte está previsto un dispositivo para despellejar y/o descortezar móvil o fijo con una hoja y un cilindro de arrastre que aprieta el trozo contra la hoja y porque la herramienta de corte está prevista en el brazo manipulador o porque el brazo manipulador está provisto de una pinza.

Description

Estado de la técnica

La invención parte de un dispositivo y un procedimiento para descortezar o preparar un trozo de carne o una parte de un animal de matadero según el preámbulo de la reivindicación 1.

Al mecanizar un trozo de carne o una parte de un animal de matadero, se quita la piel, la grasa, los músculos, los tendones y la corteza. Si el trozo de carne presenta un grosor aproximadamente uniforme, el descortezado y despellejado puede realizarse con ayuda de un dispositivo para despellejar, desvelar y/o descortezar a máquina. Esto es válido, por ejemplo, para una panceta separada de la carcasa. No obstante, los restos de grasa, que en un mecanizado automático permanecen en una placa de carne o los restos de carne que en el mecanizado automático permanecen en una placa de grasa se retiran hasta la fecha manualmente. Aquí, el operador debe distinguir entre carne muscular y grasa. En los bordes de la panceta separada de la carcasa existen en muchos casos pliegues de la piel. Debido al grosor poco uniforme, en estas zonas también es necesario hacer un repaso manual. Este mecanizado manual no sólo requiere tiempo y costes sino que también va unido a un riesgo de lesiones para el operador.

El descortezado de un jamón de cerdo separado de la carcasa se realiza hasta la fecha también parcialmente a mano. El jamón con pie o la paletilla con costillas son cogidos manualmente por un operador y se aproximan a la cuchilla de una máquina descortezadora. El jamón debe orientarse de tal modo que la cuchilla pueda cortar la corteza al iniciar el corte. En cuanto la cuchilla haya penetrado en la corteza, el jamón se mete a presión contra la cuchilla mediante cilindros y se hace girar. Esto supone un gran riesgo de sufrir lesiones para el operador, en particular en la región de las manos. Además, el mecanizado manual va unido a unos costes elevados.

Por el documento US-A-5 902 177 se conoce un dispositivo para retirar las costillas de un animal de matadero. Para ello, el trozo que ha de ser mecanizado se coloca en una base. La superficie del trozo que ha de ser mecanizado se detecta ópticamente y se controla un robot equipado con una herramienta de corte para recortar la capa que contiene las costillas. El dispositivo no es adecuado para separar otras zonas de un animal de matadero.

Por el documento US-A-5 738 577 se conoce un dispositivo para descortezar y despellejar partes de animales de matadero, en el que el trozo se coloca en una cinta transportadora y se alimenta a una cuchilla. Es necesario orientar y colocar el trozo manualmente en la cinta transportadora.

Por el documento WO 01/67873 se conoce un dispositivo para cortar animales de matadero, en el que se transportan las carcasas y en el que se determina mediante una cámara y un ordenador el tamaño y la posición de la carcasa durante el movimiento. Un brazo de robot equipado con una cuchilla circular es controlado mediante el ordenador y divide la carcasa durante el movimiento. No obstante, el dispositivo no es adecuado para el despellejado o descortezado de partes de animales de matadero.

La invención y sus ventajas

En cambio, el dispositivo según la invención con las características de la reivindicación 1 tiene la ventaja de que los trozos que han de ser separados se detectan mediante un sistema sensor. Para ello están previstos una cámara con un sistema de procesamiento de imágenes y, dado el caso, adicionalmente un sistema de medición de la distancia. La cámara y el sistema de procesamiento de imágenes detectan las coordenadas del trozo que ha de ser separado, en particular en la superficie del mismo, en dos o tres dimensiones. La distancia entre la superficie y el brazo manipulador del robot puede detectarse también con el procesamiento de imágenes o con un sistema de medición de la distancia. Gracias a ello, las coordenadas de la superficie del trozo que ha de ser separado pueden detectarse completamente. Estos datos detectados son procesados por microprocesadores que los convierten en señales. Las señales controla una herramienta de corte o una pinza en un brazo manipulador de un robot industrial. El brazo manipulador aproxima la herramienta de corte al trozo en reposo o desplazado a una velocidad constante. Con ayuda de la herramienta de corte se separan piezas del trozo. El brazo manipulador equipado con una pinza recoge el trozo y lo alimenta a una herramienta de corte fija. La pinza orienta el trozo de tal modo que la pieza puede ser separada mediante la herramienta de corte.

No es necesario un repaso manual. Para garantizar que las piezas se han cortado completamente, el trozo puede volver a examinarse tras el mecanizado con ayuda de la cámara y el sistema de procesamiento de imágenes. Si aún quedan restos en el trozo, se vuelve a mandar la herramienta de corte. El control del brazo manipulador se realiza con ayuda de un ordenador.

Con el dispositivo según la invención pueden mecanizarse zonas de trozos de carne o partes de animales de matadero que tienen formas irregulares o que sólo son difícilmente accesibles y que hasta la fecha pudieron mecanizarse exclusivamente de forma manual. La distinción entre las piezas a separar y el entorno se realiza con ayuda de la cámara y el procesamiento de imágenes.

Los trozos de productos alimenticios mecanizados con el dispositivo según la invención pueden alimentarse tras la separación de las piezas no deseadas al procesamiento posterior o al embalaje.

El robot industrial puede ser un robot con un brazo manipulador con varios grados de

libertad o un robot scara con un brazo manipulador. El número de grados de libertad es menor en el caso indicado en último lugar, aunque es suficiente según la aplicación.

Según una configuración ventajosa de la invención, como sistema de medición de la distancia está previsto un emisor, un receptor y una unidad de evaluación. La determinación de la distancia se realiza sin contacto. Los emisores y receptores pueden usar señales ópticas o acústicas. Puede usarse, por ejemplo, un telémetro láser. Si la superficie del trozo que ha de ser mecanizado es casi plana, basta con determinar la distancia entre un punto cero y un punto de medición en la superficie del trozo en la zona de la pieza que ha de ser separada. Esto es válido, por ejemplo, en el caso de una panceta separada de la carcasa. El brazo manipulador con la herramienta de corte se aproxima posteriormente a la superficie del trozo el recorrido determinado por la distancia medida. Finalmente, la herramienta de corte se mueve en una zona por la superficie del trozo que corresponde a la pieza que ha de ser separada y que se ha determinado con ayuda de la cámara y el procesamiento de imágenes. La herramienta de corte se acciona de tal modo que la pieza se corta del trozo. Las piezas que han de ser separadas pueden ser restos de carne o de grasa que han permanecido en la superficie durante el descortezado a máquina. Los restos de este tipo se retiran hasta la fecha manualmente con ayuda de un cortador de carne. Se trata de una cuchilla con una hoja anular accionada de forma rotatoria con ajuste de la profundidad de corte. Una cuchilla de este tipo puede estar prevista en el brazo manipulador para eliminar los restos. Puesto que la carne muscular roja y la grasa blanca se distinguen suficientemente por su color, las zonas pueden ser distinguidas con ayuda de la cámara y el procesamiento de imágenes. Por el tamaño de las zonas que han de ser separadas, puede determinarse al menos aproximadamente el grosor de la zona. La profundidad de corte se ajusta según el grosor. El brazo manipulador equipado con un cortador de carne se desplaza a lo largo de la superficie y separa los restos del trozo.

En lugar de un cortador de carne con hoja anular, también puede estar prevista una hoja rotatoria en forma de disco. Además, es posible usar otras cuchillas, que realizan un corte efectuado por presión progresiva o que son accionadas para realizar un movimiento de aserrado.

Según otra configuración ventajosa de la invención están previstos tres emisores y receptores para determinar la distancia entre tres puntos de medición y un punto cero predeterminado. Si la superficie del trozo no es plana, como por ejemplo la superficie orientada hacia fuera de una mitad de un animal de matadero, no basta con determinar la distancia entre la superficie y un punto cero. Por lo contrario, es necesario determinar la forma del trozo en la zona que ha de ser mecanizada. Esto se hace mediante la determinación de la distancia entre tres puntos de medición y un punto cero predeterminado. Los tres puntos de medición no deben estar dispuestos en una línea. A partir de los datos obtenidos de las distancias puede determinarse la pendiente hacia arriba o la pendiente hacia abajo en la zona examinada. De ello no sólo resulta el recorrido que debe realizar la herramienta de corte hasta la superficie del trozo sino también el ángulo con el que la herramienta de corte debe colocarse en la superficie. Un mecanizado de este tipo es necesario, por ejemplo, para el descortezado a lo largo de las líneas de corte de una mitad de un cerdo matado. A lo largo de las líneas de corte, el animal de matadero se corta en varios trozos relativamente grandes. Hasta la fecha, la panceta no se descorteza hasta después de separarla de la carcasa. No obstante, esto tiene el inconveniente de que los bordes de la panceta presentan pliegues de piel, por lo que no pueden ser descortezados completamente a máquina. En los bordes siempre quedan restos de corteza. Con el dispositivo según la invención, la mitad de cerdo puede ser descortezada ya a lo largo de las líneas de corte antes de proseguir con el corte y la separación de la panceta de la carcasa. Las líneas de corte que delimitan la panceta en las que se producen pliegues de piel se encuentran en la paletilla y por encima de la pata trasera. Para descortezar en estas zonas, la mitad del animal de matadero colgada se fija mediante grapas en una placa. La placa tiene un color que se distingue fuertemente del color del cerdo, por ejemplo azul. Mediante la cámara y el sistema de procesamiento de imágenes se detectan con ayuda de los contornos de la mitad de cerdo las zonas que han de ser mecanizadas. Con ayuda de los datos de la medición de la distancia, la herramienta de corte, un dispositivo de descortezado, se aproxima a la superficie y se coloca con el ángulo determinado en la superficie. Al guiar el dispositivo de descortezado a lo largo de la superficie del animal de matero, el ángulo debe variarse dado el caso según la forma de la superficie.

La forma de la superficie puede determinarse en lugar de con un sistema de medición de la distancia, también con una cámara y un procesamiento de imágenes.

El dispositivo para despellejar y descortezar también puede ser un dispositivo móvil, como se usa para el descortezado manual. Además, es posible usar un dispositivo para despellejar y descortezar fijo, al cual se aproxima el trozo con ayuda de una pinza. Esto no es adecuado para mitades de animales de matadero, pero sí son adecuados los dispositivos para descortezar fijos en el caso de trozos de panceta, jamón o paletillas ya separados de la carcasa. Los dispositivos para despellejar y descortezar están basados en el principio de que un cilindro de arrastre aprieta un producto que ha de ser mecanizado contra una hoja moviéndolo respecto a la hoja. Se corta la parte del producto que ha de ser mecanizado que se encuentra entre la hoja y el cilindro de arrastre. Mediante la distancia entre el cilindro de arrastre y la hoja puede predeterminarse el grosor de la capa cortada. Según el grosor y el tipo de la capa cortada se habla de descortezado, despellejado o desvelado.

Para el descortezado de un jamón con pie o de una paletilla con costillas, el trozo es orientado en una posición predeterminada en una base. Con ayuda de la cámara y del sistema de procesamiento de imágenes, se determina la corteza y la posición en la que puede empezar a cortar la hoja de un dispositivo de descortezado. A continuación, una pinza dispuesta en el brazo

5 manipulador del robot industrial recoge el trozo y lo conduce a un dispositivo de descortezado fijo. En cuanto la hoja del dispositivo de descortezado haya penetrado en la corteza, el trozo se transporta con ayuda del cilindro de arrastre. La pinza puede separarse por lo tanto del trozo y no volver a recogerlo hasta que haya terminado el descortezado.

Según otra configuración ventajosa de la invención, como dispositivo de orientación está

10 prevista una cinta transportadora. Sirve para transportar el trozo de una estación de mecanizado a la siguiente. El trozo colocado en la cinta transportadora puede ser analizado mediante el sistema sensor dispuesto encima de esta cinta. Para ello, el transporte puede detenerse. El brazo manipulador del robot industrial recoge o mecaniza el trozo. Si el trozo permanece en la cinta transportadora durante el mecanizado, después de finalizar el mecanizado puede seguirse con el

15 transporte del mismo en la cinta transportadora. Según otra configuración ventajosa de la invención está previsto un dispositivo de aspiración que aspira las partes recortadas. Las partes pueden ser recogidas a continuación y, dado el caso, pueden ser procesadas posteriormente. Según otra configuración ventajosa de la invención, el robot industrial está equipado con

20 un equipo de limpieza. Puede tratarse, por ejemplo, de un equipo de limpieza a vapor con lanza pulverizadora. Con éste, el dispositivo puede realizar automáticamente una limpieza de sus partes que entran en contacto con productos alimenticios y, dado el caso, del entorno.

En las reivindicaciones se indican otras ventajas y configuraciones ventajosas de la invención. 25 Todas las características de la invención pueden ser esenciales para la invención por separado o también en cualquier combinación.

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Claims (10)

1. REIVINDICACIONES

   1.-Dispositivo para descortezar o preparar un trozo de carne o una parte de un animal de matadero recortando una o varias partes de un trozo de carne o de una parte de un animal de matadero, estando previsto un dispositivo de orientación para orientar el trozo, estando previsto un robot industrial con un brazo manipulador, estando prevista una herramienta de corte que separa la pieza del trozo, estando previsto un sistema sensor que detecta las coordenadas de la superficie de la pieza que ha de ser separada del trozo y comprendiendo el sistema sensor una cámara y un sistema de procesamiento de imágenes, caracterizado porque como herramienta de corte está previsto un dispositivo para despellejar y/o descortezar móvil o fijo con una hoja y un cilindro de arrastre que aprieta el trozo contra la hoja y porque la herramienta de corte está prevista en el brazo manipulador o porque el brazo manipulador está provisto de una pinza.
2. 2.-Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema sensor comprende un sistema de medición de la distancia que determina la distancia entre un punto cero predeterminado y un punto de medición en la superficie del trozo.
3. 3.-Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque como sistema de medición de la distancia están previstos un emisor, un receptor y una unidad de evaluación.
4. 4.-Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el sistema de medición de la distancia está provisto de tres emisores y receptores para determinar sin contacto la distancia entre un punto cero y tres puntos de medición en la superficie del trozo.
5. 5.-Dispositivo según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque están previstos emisores y receptores ópticos o acústicos.
6. 6.-Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como dispositivo de orientación está prevista una cinta transportadora.
7. 7.-Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como dispositivo de orientación están previstas una placa y distintas grapas para fijar el trozo en la placa.
8. 8.-Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque la placa presenta un color diferente al color del trozo.
9. 9.-Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque en el robot industrial está prevista una pinza, que recoge el trozo de la cinta transportadora y lo conduce a un dispositivo para despellejar y/o descortezar fijo.
10. 10.-Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está previsto un dispositivo de aspiración para aspirar las partes cortadas.