ES2393561B1 - Sistema de individualización, transporte y exhibición en forma de cadena modular para cítricos y otros productos hortícolas. y procedimiento de exhibición. - Google Patents

Sistema de individualización, transporte y exhibición en forma de cadena modular para cítricos y otros productos hortícolas. y procedimiento de exhibición. Download PDF

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Abstract

Sistema de individualización, transporte y exhibición en forma de cadena modular para cítricos y otros productos hortícolas.#Se refiere a un sistema de transporte de frutos en forma de cadena modular capaz de individualizar y rotar de forma helicoidal los frutos posicionados sobre la misma, mostrando toda su superficie por rotación controlada en todas direcciones, a lo largo de su recorrido y durante el mínimo tiempo.#Consta de una cadena comercial sobre la que se encuentran montadas en parejas vis a vis unas semiesferas de caucho que rotan en su movimiento de traslación con diferente velocidad lineal por guías de fricción que contactan en diferentes puntos diametrales en dichas semiesferas.#Se incluye un sistema de separación y extracción de frutos discriminados.#De aplicación en el escaneado de frutos para su evaluación cualitativa en centrales hortofrutícolas.

Description

SISTEMA DE INDIVIDUALlZACION. TRANSPORTE y EXHIBICION EN FORMA DE CADENA MODULAR PARA CITRICOS y OTROS PRODUCTOS HORTICOLAS . y PROCEDIMIENTO DE EXHIBICION.
Obleto de la Invención.
La presente invención, según se expresa en su titulo, se refiere a un sistema de transporte de frutos en forma de cadena modular capaz de individualizar y rotar de forma helicoidal los frutos posicionados sobre la misma, mostrando toda su superficie por rotación controlada en todas direcciones , a lo largo de su recorrido y durante el mlnimo tiempo.
De aplicación para escaneado de frutos por visión artificial y
evaluación cualitativa posterior . El sistema está integrada por dos ó mas cadenas modulares que arrastran unas semiesferas de caucho ó material similar alimentario dado su contacto directo con los frutos, que denominaremos en lo sucesivo "rodetes".
Dichos rodetes ó semiesferas, ruedan en su movimiento de avance con velocidades distintas, por la acción de guias de fricción situadas en su parte inferior. de forma que acunan el fruto en cuatro puntos de contacto, dos a su derecha y dos a su izquierda ( respecto a una vertical imaginaria durante su transporte ) que imprimen al fruto en su transporte sobre las esferas, velocidades diferentes a traves de sus puntos de contacto y hacen que este gire en su movimiento de traslación en todas direcciones, con lo que en un determinado espacio el fruto presenta toda su superficie a un sistema de visión artificial colocado sobre la cadena para su escaneado en transito y en el mlnimo
espacio.
La resultante de ese movimiento, y dado que a los frutos se les solicita por sus puntos de apoyo, es una vertical que se traslada en avance, lo cual favorece su inspección a través de cámaras dispuestas en su vertical y longitudinalmente. La velocidad de los frutos en su tránsito sobre la cadena, depende de la
3S
velocidad de rotación de los rodetes, que se produce por el contacto de guias
fijas en la parte inferior de los mismos, montadas sobre el bastidor del conjunto.
Dependiendo del punto de contacto de la guia con la superficie esferico-c6nica
del rodete, se consiguen velocidades distintas a derecha e izquierda de la
5 cadena durante su traslado . Las velocidades a derecha e izquierda resultantes, dependeran de la motorización del conjunto.
El objeto en su conjunto de la presente invención, es dotar a las centrales
hortofruticolas de un sistema automático y eficaz para la eliminación del podrido, (frutos invadidos por hongos que deben retirarse prioritar:iamente de
los demás frutos sanos en la postcosecha, ya que infectan por contacto a Jos
que les circundan.
15 Dicho sistema es situado con posterioridad a la tria general y antes de la aplicación de ceras, pero despues de la previa tria, lavado y secado de los frutos para su correcta visualización con la mínima suciedad posible.
Antecedentes de la Invención,
En la actualidad, existen sistemas de transporte de frutos para su discriminación y calibrado posterior. Integrados como componentes de calibradores electrónicos capaces de diferenciar los frutos y explorar su
25 superficie, con el fin de su evaluación por parámetros de calidad por selección óptica de defectos. Posteriormente se calibra su diámetro ecuatorial, su peso y su volumen y se distribuye a través de cintas integradas en el calibrador que reparten los frutos así calibrados a las diferentes zonas de confección y envasado de producto.
Dichas instalaciones, que han supuesto una modernidad en la información de los frutos a procesar y su procesamiento informático, requieren una importante
inversión financiera así como una gran supeñicie para su instalación e
integración en el conjunto de maquinaria de una central hortofruticola.
-
3
La instalación del tipo calibrado electrónico, exige una distribución lineal de su
estructura y unas cintas de distribución perpendiculares al mismo y distribuidas
en toda su longitud a unas distancias minimas unas de otras, lo cual conforma
s
unas exigencias importantes en cuanto a dimensiones de maquinaria y por tanto una carestia importante y una lenta amortización en relación a la maquinaria convencional de calibrado central de rodillos basculantes.
En el calibrado electrónico para productos horticolas antes comentado, se
utilizan sistemas de transporte y diferenciación de frutos para su calibrado y distribución posterior que coinciden en la práctica totalidad de caliJuadores en
cuanto a marcas comerciales que existen en la actualidad.
JS El sistema empleado consiste en un grupo de cintas previas denominadas singuladoras, dispuestas en grupos de dos, una frente a otra . Ambas cintas conforman una V formando un ángulo de aproximadamente 90· y que transcurren paralelas a lo largo de todo el recorrido, singularizando los frutos que provienen de la linea de tratamiento. La dimensión de este primer conjunto
depende del requerimiento de producción y del fabricante, siendo habitualmente de 5 mtrs.
A continuación de las cintas singuladoras descritas, existe un siguiente módulo
2S denominado diferenciador que está sincronizado con las cintas singuladoras .. Se trata de un conjunto de cadenas que soportan unos diávolos por sus laterales y montados en grupos de dos a lo largo de toda su longitud. Entre cada conjunto de dos diávolos está dispuesto un sistema de extracción del producto por lengüeta con resorte ó similar y que evacua el producto
lateralmente, en el hueco entre dos cadenas y realizado para tal fin.
Dichos diavolos imprimen una rotación al fruto situado sobre él .EI fruto rueda entonces sobre su diámetro ecuatorial permitiendo su visión y lectura y evaluación cualitativa posterior. No obstante ydebido a que el fruto gira sobre
3S
su eje de simetria, es dificultosa su evaluación con una sola cámara, incluso
con dos cámaras por carril no se obtiene una visión diferenciada del producto
en el mínimo espacio dispuesto para la visión artificial.
Todo este conjunto de sistemas (cintas singuladoras y cadenas de diávolos) exige un gran espacio para su ubicación y una gran superficie para la distribución de los frutos procesados, además de sustituir las habituales instalaciones de calibrado por rodillos basculantes que funcionan correctamente
pero no dan información individualizada del producto, por lo que no se pueda desverdizar en precampana ni separar el podrido de forma aWomática. Al mismo tiempo, la evaluación en parámetros de calidad que es lo que se proriza para la inversión en este tipo de maquinaria aún no consigue resultados como
J5 con la evaluación manual, por lo que hasta que la tecnologla de escaneado automático no mejore, las inversiones millonarias en calibradores electrónicos son de dificil amortización ya que necesitas una supervisión manual (retria de repaso) antes de la entrada del producto a las zonas de confección.
Con el sistema que se propone, los frutos rotan sobre si mismos pero helicoidalmente sobre la propia rotación lineal, sin un eje de simetrla fijo durante la traslación en su movimiento longijudinal. Rota en todas direcciones pero
estando controlado en sus movimientos a derechas e izquierdas por el
25 acunamiento lateral de los puntos de contacto de las semiesferas. Se consigue una translación rectilinea con una traza helicoidal en un pasillo definido. Con el sistema que se propone, (grupos de cadenas que soportan semiesferas
independientes en cuanto a su rotación. ) se consigue con un solo elemento, la
individualización de los frutos asl como su volteo y separación, de forma que las
exigencias de instalación del sistema se reducen notablemente, así como su
simplicidad mecánica.
Refiriendonos de nuevo al objeto de la invención, se trata de sustituir las actuales cabinas de separación manual de podrido, situadas anteriormente a
3S
las mesas de selección manual, por el sistema propuesto, que permitiria la selección y evacuación de los frutos con pobredumbre y tambien la posible selección y discriminación por color, lo cual permitiria la desverdización en precampatla.
En definitiva, con el sistema que se propone se pueden discriminar automáticamente los frutos con podredumbre y la selección por color, lo que supone una mejora para las instalaciones con calibrado mecánico ya que se puede adaptar sin dificultad, sin tener que realizar importantes inversiones en reimplantaciones de maquinaria de calibrado electrónico.
Descripción de la Invención.
El objetivo de la invencion es disponer de un sistema mecánico de traslado y diferenciación de frutos en fresco, que permita la visualización de toda su superficie durante su tránsito sobre el sistema, para su escaneo posterior por cámaras de visión artificial, infrarrojos, ultravioleta, etc .. ó cualquier método de escaneo de frutos de los empleados en la actualidad. Todo ello en el menor espacio posible, dada la escasez de espacio tlsico del que se dispone en las centrales hortofruticolas.
El conjunto está integrado por un bastidor de acero que soporta los elementos que se describen a continuación.
Se parte de una cadena comercial de charnela de acero con eje hueco y paso aproximado de 50 mm. Sobre dicha cadena , se incorporan a sendos lados de la misma, unas semiesferas de material alimentario rugoso de alta fricción, unidas por un eje a la cadena por sus bulones huecos y en grupos de dos, tal y como se representa en la figura 1.
El conjunto permanece unido por dos circlip en los extremos del eje que los
3S
soporta y une a la cadena, lo que le transfiere a cada semiesfera una rodadura
independiente y libre, respecto a su pareja y respecto a la cadena.
Sobre cada paso de la cadena están montados grupos de dos rodetes (semiesferas) , de forma que se constituye un conjunto modular en forma de
cadena que se tracciona a traves de piñones y transmisiones comerciales convencionales.
Cada cadena de rodetes, constituye una linea sobre la que se transportarán los frutos a procesar, y repitiendo el número de lineas, se consigue .un conjunto
adecuado para la producción requerida.
Una vez transportado los frutos y escaneados por cualquier sistema de los
15 antes mencionados ( visión artificial, ultravioleta, etc ..) se precisa un sistema de identificación y separación del resto de frutos y de la propia cadena. Dado que cada cadena soporta en cada dos semiesferas consecutivas medio fruto, ya que lo comparte con su simétrico de la cadena paralela, queda pues un hueco intermedio donde se posiciona el sistema extractor que se describe a
continuación.
Se trata de un sistema de palanca situado entre dos cadenas y justo por debajo de los frutos que transporta la cadena, pasando todos ellos por encima del mecanismo. Este es del tipo biela·manivela que funciona a través de un actuador neumático ó electrico .
Está constituido por una lengOeta curva larga unida a otra mas corta y recta formando un angula y montadas sobre un eje de forma que el conjunto de las
lenguetas pivotan en torno al eje y le confieren dos posiciones, una de cierre y otra de apertura. Estas dos posiciones, se comandan a través de un pistón neumático 6 un actuador electrice, según haya que actuar sobre el fruto para su separación ó no. Esta instrucción la realiza el software del sistema que realiza el escaneo del fruto según los parámetros introducidos en el mismo.
El conjunto queda representado en la figura 2.
Descñpción de los dibulos.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de
ayudar a una mejor comprensión de las caracteristicas del invento, se acompana a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, una serie de figuras en las cuales con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: Figura 1.-Representa una vista superior del conjunto de la cadena modular
objeto de la presente invención con los elementos que la integran. Figura 2 . -Representa una vista lateral del conjunto con la inclusión del sistema
de discriminación de producto en posición de reposo.
Figura 3 .-Representa una vista lateral del conjunto con la inclusión del sistema 15 de discriminación de producto en posición activa.
Realización preferente de la invención.
Como se puede apreciar en las figuras adjuntas, se distingue en primer lugar ( FIGURA 1 luna cadena comercial (1) de charnela de ejes huecos de paso determinado, (en nuestro caso de 50 mm aprox. ) y sus correspondientes
25 sistemas de arrastre y motorización comerciales.
Sobre dicha cadena, se han incorporado a ambos lados de la misma y en cada
dos pasos unas semiesferas de caucho ó material similar alimentario y rugoso
(2) de diámetro proporcional al paso de la cadena empleada (aprox. 50 mm) .
Dichas semiesferas permanecen unidas entre si y a la cadena por un eje (4) que pasa por los centros de cada semiesfera y por los bulones huecos de la cadena (1). de forma que giran libres e independientes.
\O
En los extremos de dicho eje (4) se incorporan sendos circlip (3) para la inmovilidad lateral del conjunto y facilitar el montaje y desmontaje de las
semiesferas.
La cadena queda protegida en su parte superior por cubrecadenas (8) de chapa
o plástico, que evitan el contacto con los frutos y facilitan su mantenimiento. La lengUeta de expulsión (5) vista superior, situada entre las cadenas a continuación del separador protector (10)
Una vez efectuado el montaje de las semiesferas sobre la cadena de la forma antes descrita, se sitúa sobre un bastidor de tubo de acero que. soporta las gulas de las cadenas y los piñones y motorización de la misma. La dimensión
del conjunto resultante comporta 3mts de largo por 2mtrs de ancho aprox. Siendo lo mas reducido posible para la consecución de un sistema compacto y manejable.
Lateral y paralelamente a la primera cadena antes descrita, y a una mlnima distancia, se sitúa una segunda segunda cadena idéntica y montada sobre los mismos pasos en los piñones de arrastre que la primera , de forma que
transcurran las semiesferas de ambas cadenas enfrentadas entre si por su
diámetro máximo y solidarias en todo su recorrido.
De esta forma se genera un hueco (9) entre cada cuatro semiesferas enfrentadas donde se situarán los frutos a procesar, acunando el fruto sobre cuatro puntos de apoyo y sirviendo los protectores de las cadenas como gulas laterales. Una vez efectuado este conjunto mlnimo de dos cadenas modulares sincronizadas en su arrastre de la forma antes descrita, se sitúan en la parte inferior de las mismas , donde se acunan los frutos y sujetas al bastidor, las gulas de fricción (6) y (7) que hacen girar las semiesferas durante su arrastre por la fricción de dichas guias sobre su superficie.y por su parte inferior. La guía (7) de la figura 1 está montada de forma tal que fricciona en las semiesferas sobre las que actúa por su diámetro ecuatorial máximo, lo cual le transmite una velocidad de rotación mlnima durante su andadura.
La guía (6) de la figura 1 está montada de forma tal que fricciona en las
semiesferas sobre las que actúa en su diámetro ecuatorial minimo, con lo que
se consigue una velocidad de rotación máxima durante su andadura.
Variando la posición de la guia 6 desde el diámetro ecuatorial mínimo al máximo, se consiguen diferentes velocidades de rotación respecto a las semiesferas solicitadas por la guia (7). Lo cual proporciona al fruto situado en el seno de cada cuatro semiesferas enfrentadas una rotación horizontal anadida a la rotación vertical tipica por arrastre de las semiesferas friccionadas en su
parte inferior.
Esta composición de movimientos permite que el fruto genere una helicoide en su desplazamiento que permite observar toda su superficie fácilmente. La 15 distancia mínima de volteo completo dependerá de la posición de la guia desplazable (6).
Una vez los frutos han sido visualizados y calificados, se procede a su discriminación. Ésta consiste en separar mecánicamente unos de otros, lo cual
conlleva un mecanismo que altere su curso durante su transporte.
El mecanismo empleado para la discriminación del producto es una lengüeta de expulsión que se halla situada entre el espacio que existe entre las semiesferas 25 en la parte en la que sustentan el fruto.
En la FIGURA 2 se aprecia (5), la pOSición de la lengüeta de expulsión vista desde la parte superior. LA FIGURA 2 representa una vista lateral del conjunlo en la que se aprecia una
sección de un ramal de cadena en el cabezal tractor y la descarga de los frutos. La cadena (1) soporta las semiesferas (2) unidas a través del eje (3) y sujetas por los circlip (4) . Las semiesferas friccionan por su parte inferior con las guias de fricción (17) que provocan su rotación de forma independiente y distinta, dado que contactan las semiesferas en diámetros diferentes.
5
Una vez a sido efectuada la rotación se procede a la descarga de los frutos. Cuando en fruto a discriminar, se sitúa enfrente a la lengüeta (12) activa el mecanismo de expulsión integrado por un pistón neumático o un relé, que actúa sobre la leva (11) , que actúa sobre el fruto situado sobre él propulsandolo hacia la cinta de recogida (16) que reune los frutos rechazados.
\O 15
Los frutos que no deben ser separados (15), continúan su trayectoria de calda abandonando la cadena a traves del defleclor (13) hasta la cinta de recogida (14) que la conduce de forma rectilínea al resto de máquinas para su tratamiento posterior y su confección La FIGURA 3 representa la separación de los frutos rechazados a través del movimiento de la lengüeta (12) activada por el pistón neumático o relé electrico (9) sujeto al bastidor del conjunto por la estructura de tubo (10).
. . ./11.••
20
25
30
35
10

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Sistema de individualización, transporte y exhibición en forma de cadena modular para cítricos y otros productos hortícolas, caracterizado por que se constituye una 5 cadena de eslabones de mallas de acero sobre la que se encuentran montadas y emparejadas vis a vis, unas semiesferas de caucho o material similar alimentario, en pasos determinados y equidistantes en la cadena, de forma que se constituye una cadena modular de semiesferas de caucho montadas y emparejadas una enfrente de la otra; la cadena y las semiesferas se encuentran unidas por un eje que pasa por el centro 10 de las semiesferas y por el casquillo de la cadena; en sus extremos, dicho eje se sitúan sendos circlip para inmovilizar el conjunto y permitir su rodadura; la cadena modular así constituida es susceptible de montarse sobre un bastidor y motorizarse, en el que los frutos transportados por las semiesferas, pueden ser separados y retirados de los demás a través de una lengüeta de expulsión con actuador neumático o eléctrioo situada entre 15 dos cadenas modulares y en el giro de la cadena modular en el cabezal motriz; el actuador que activa la lengüeta de expulsión está montado sobre el bastidor que sustenta las cadenas y en el cabezal motriz del conjunto, y en el que la lengüeta de expulsión que separa unos frutos de otros, actúa paralelamente a la dirección de traslación de la cadena, de manera que se efectúa una propulsión del fruto en la misma
    20 trayectoria de los frutos transportados sobre la misma.
  2. 2.-Sistema de individualización, transporte y exhibición en forma de cadena modular para cítricos y otros productos hortíoolas, según la reivindicación 1, caracterizado por que las semiesferas montadas sobre la cadena giran libremente respecto a ellas mismas
    25 y respecto al eje que las une al friccionar por su parte inferior con guías de fricción durante su traslado a través de la cadena.
  3. 3.-Sistema de individualización, transporte y exhibición en forma de cadena modular
    para cítricos y aIras productos hortícolas, según la reivindicación 1, caracterizado por
    12
    que situando paralelamente dos cadenas modulares y sincronizando sus pasos, se genera un habitáculo entre cada cuatro semiesferas enfrentadas, en donde se posicionan los frutos durante su transporte
    5 4.-Sistema de individualización, transporte y exhibición en forma de cadena modular para cítricos y otros productos hortícolas, según la reivindicación 1, caracterizado por que las semiesferas montadas sobre cadena, giran libremente respecto al eje que las une y entre ellas mismas, y varían su velocidad de giro en su transporte según el punto de contacto diametral de las guías de fricción mientras son trasladadas a través de la
    10 motorización de la cadena, consiguiendo una diferencia de velocidad relativa en las semiesferas emparejadas regulable a voluntad, fija o variable en el transito de los frutos; las guias de fricción están montadas sobre el bastidor del conjunto, en el camino de rodadura de las semiesferas y en su parte inferior.
    15 5.-Procedimiento de individualización, transporte y exhibición en forma de cadena modular para cítricos y otros productos hortícolas, según la reivindicación 1, caracterizado por que se emplean semiesferas de caucho o parecido material alimentario montadas sobre cadenas comerciales en pasos equidistantes y dispuestas paralelamente, de forma que entre cuatro esferas enfrentadas cabe un fruto contactando
    20 en cuatro puntos independientes, dichas semiesferas se trasladan rotando sobre sí mismas y con velocidades diferentes debido a la fricción en su parte inferior de guías de fricción montadas sobre el bastidor del conjunto; estas guías contactan con las semiesferas en su diámetro ecuatorial máximo o mínimo consiguiendo diferente velocidad de rotación en cada ramal de semiesferas que acunan los frutos consiguiendo
    25 que además del volteo vertical del fruto en su traslación sobre la cadena, se añada el volteo horizontal debido a la diferente velocidad a derecha e izquierda del fruto; de esta forma se consigue una exhibición completa de la superficie del fruto en el mínimo espacio, así como el empleo de un único sistema de visión por ramal, economizando y simplificando su lectura; con posterioridad, el fruto se discrimina con una lengüeta de
    expulsión situada entre las cadenas y bajo los frutos, separando los que correspondan sin variar su trayectoria lateral, efectuando la separación en la misma dirección del movimiento de la cadena, facilitando la minima anchura del conjunto.
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