ES2619307T3

ES2619307T3 - Sistema de manipulación de productos alimenticios

Info

Publication number: ES2619307T3
Application number: ES13003671.8T
Authority: ES
Inventors: Scott A. Lindee
Original assignee: Formax Inc
Current assignee: Formax Inc
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2017-06-26
Anticipated expiration: 2029-10-27
Also published as: WO2010062609A1; EP2657138B1; EP2342132A1; CA2741626A1; US20140090956A1; EP2342132A4; EP2657138A3; US8931240B2; US9181039B2; US20100101191A1; EP3597548A1; EP2404829A3; EP2657138A2; EP2404829A2; US20100107835A1; EP2404829B1; US8322537B2; ES2755774T3; US8627941B2; DK2404829T3

Abstract

Un sistema de reducción de posiciones vacías para productos alimenticios, que comprende: a) un transportador principal (120) configurado para mover los productos alimenticios (150), b) una estación de aparcamiento de productos alimenticios (230) configurado para retener productos alimenticios (150); c) un detector de vacíos (210, 214a, 214b) configurado para detectar una posición vacía para productos alimenticios sobre el transportador principal (120); d) un robot (200) que presenta un intervalo de trabajo para moverse entre la estación de aparcamiento de productos alimenticios (230) y el transportador principal (120); e) un controlador (180), en el que e1) el controlador (180) está conectado mediante señales al detector de vacíos (210, 214a, 214b) y está configurado para recibir una señal desde el detector de vacíos (210, 214a, 214b) que indica una posición vacía para productos alimenticios en el transportador principal (120), y e2) el controlador (180) está conectado mediante señales al robot (200) y tiene instrucciones de control para dar instrucciones al robot (200) para mover el producto alimenticio (150) desde la estación de aparcamiento de productos alimenticios (230) a la posición vacía para productos alimenticios en el transportador principal (120).

Description

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D E S C R I P C I O N

SISTEMA DE MANIPULACION DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS CAMPO DE LA INVENCION

La invencion se refiere a un sistema para la manipulacion de productos alimenticios a partir de un aparato que corta o conforma los productos alimenticios. Particularmente, la invencion se refiere a un sistema de manipulacion de productos alimenticios que un sistema de posicionamiento de productos alimenticios, sistema de reduccion de huecos, y un sistema de llenado y empaquetado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Las maquinas de productos alimenticios, en particular las maquinas para cortar en lonchas de alta velocidad, producen grupos de productos alimenticios. Esos grupos se pueden apilar verticalmente o se pueden apilar en forma de capas. Las maquinas para elaborar hamburguesas producen producto alimenticio que incluyen hamburguesas de carne. Los productos alimenticios se pueden transportar lejos de la maquina de productos alimenticios por un transportador principal. Los grupos de productos alimenticios se pueden suministrar despues a equipos de empaquetado, tal como un aparato de llenado y empaquetado, en una corriente de productos alimenticios para ser empaquetados para su envlo. Los productos alimenticios recibidos de la maquina de productos alimenticios pueden no estar en una posicion u orientacion predefinida y preferida sobre el transportador para facilitar su procesamiento posterior optimo o eficaz, tal como el empaquetado.

Los productos alimenticios loncheados pueden ser formados a partir de una maquina para cortar en lonchas, tal como se divulga en las Patentes de Estados Unidos n.° 5.628.237, 5.974.925, y esta disponible comercialmente como la maquina para cortar en lonchas FX180®. La maquina para cortar en lonchas puede ser tambien tal como se divulga en la Solicitud de Patente de Estados Unidos n.° 60/999.961, y esta disponible comercialmente como la maquina para cortar en lonchas PowerMax4000™ disponible por Formax Inc. de Mokena, IL, Estados Unidos. Los productos alimenticios conformados se pueden fabricar por una maquina para hacer hamburguesas tal como se divulga en, por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos n.° 3.952.478; 4054.967; 4.182.003; y 4.329.828, y en las Solicitudes Publicadas PCT WO 99/62344, y WO 2005/02766782 A2, o aquellas comercializadas por Formax, Inc. de Mokena, IL, incluyendo las maquinas para hacer hamburguesas F-26™, ULTRA26™, Maxum700®, F-19™, F-400™ o F-6™.

En un tipo de aparato de llenado y empaquetado para productos alimenticios loncheados, una maquina para cortar en lonchas suministra grupos de lonchas o "rodajas" sobre un transportador. Las rodajas se transportan de forma separada en una corriente hasta un transportador de separacion donde la corriente se convierte en filas laterales de rodajas. Un transportador de separacion de este tipo se describe en la patente de Estados Unidos n.° 5.810.149, y esta disponible comercialmente como A*180 Autoloader de Formax, Inc. de Mokena, IL, Estados Unidos. Como alternativa, las rodajas se pueden colocar sobre el transportador por la maquina para cortar en lonchas en filas laterales de rodajas aliviando la necesidad de un transportador de separacion. El aparato de llenado y empaquetado para productos alimenticios loncheados o conformados se divulga en las Patentes de Estados Unidos n.° 7.065.936 o 7.328.542.

En un tipo de aparato de llenado y empaquetado para productos alimenticios conformados, la maquina para hacer hamburguesas suministra un producto alimenticio conformado o una pila de productos alimenticios sobre un transportador de salida. Cuando los productos alimenticios conformados se proporcionan como una pila de productos alimenticios, una maquina de conformacion de productos alimenticios puede expulsar un numero de productos alimenticios en la parte superior de otro antes de que los productos alimenticios se hagan avanzar por el transportador de salida. Tambien, un dispositivo para intercalar papel tal como se describe en la Solicitud de Patente de Estados Unidos n.° 60/730.304, y disponible comercialmente por Formax Inc., puede ser colocado a la salida de la maquina de conformacion de productos alimenticios para intercalar papel entre cada producto alimenticio en una pila de productos alimenticios. Ya sea que los productos alimenticios se coloquen individualmente o en pilas sobre el transportador de salida, los productos alimenticios se pueden disponer en filas transversales.

Los grupos de productos alimenticios deben ser mantenidos dentro de tolerancias estrechas, particularmente en cuanto al peso; los grupos de bajo peso constituyen un posible fraude para los usuarios finales y grupos de sobrepeso pueden representar una perdida apreciable de ingresos para el empresario de la planta. Incluso con los controles mas sofisticados y tecnologicamente avanzados, las maquinas para cortar en lonchas y las maquinas de productos alimenticios como las que producen los grupos de productos alimenticios no siempre pueden mantener esos grupos dentro de los llmites de tolerancia preestablecidos. Esto es particularmente cierto cuando la maquina de productos alimenticios comienza a ponerse en funcionamiento y de nuevo cuando se produce algun cambio en la

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operacion, tal como un cambio de una pieza entera de alimento a otra en el funcionamiento de una maquina para cortar en lonchas piezas enteras o un cambio de las tiras de bacon en una maquina para cortar en lonchas de bacon. Ademas, incluso los productos alimenticios que estan dentro de la tolerancia preestablecida, conocidos como grupos de "aceptacion", se deben transportar a una estacion de empaquetado u otro lugar de utilization.

Para minimizar los residuos, es deseable corregir cualquier tolerancia fuera de llmite o "rechazar" los grupos de productos alimenticios. Un transportador de peso de comprobacion, tal como se divulga en las Patentes de Estados Unidos n.° 6.997.089 y 5.499.719, y las Solicitudes de Patente de Estados Unidos con n.° de Serie 60/729.957, y 11/454.143, se puede utilizar para desviar productos alimenticios rechazados a una corriente fuera de peso o corriente o ubicacion de correction de productos alimenticios. Cuando los productos alimenticios rechazados son sacados de la corriente de productos alimenticios principal se crea un hueco de producto alimenticio en la corriente de productos alimenticios.

Los actuales inventores han reconocido que con el fin de mantener una utilizacion altamente eficaz de los equipos de empaquetado y otras operaciones de aguas abajo, es deseable mantener una corriente de productos alimenticios con un numero reducido o ningun hueco de productos alimenticios. Por otra parte, los inventores reconocen que serla deseable llenar dichos huecos con productos alimenticios sustitutos o de peso corregido desde una segunda ubicacion. Los actuales inventores han reconocido que serla deseable llenar los huecos con productos alimenticios que fueron sustraldos de la corriente de productos alimenticios principal y corregidos en una estacion de correccion.

Los actuales inventores reconocen que es ventajoso reorientar o reponer los productos alimenticios recibidos de una maquina de productos alimenticios en un transportador. Los actuales inventores reconocen que serla deseable proporcionar un dispositivo capaz de orientar o situar con precision uno o mas productos alimenticios sobre un transportador en movimiento. Los actuales inventores reconocen que serla deseable proporcionar un dispositivo capaz de orientar o situar productos alimenticios con precision en un transportador en movimiento para facilitar un procesamiento aguas abajo eficaz y optimo o eficaz, tal como el empaquetado. El actual inventor reconoce que es deseable que un aparato de llenado y empaquetado llene y envase eficaz y economicamente productos alimenticios en envases, incluyendo productos alimenticios tanto loncheados como conformados. Ademas, disposiciones similares se divulgan en las patentes US 6 122 895 A, EP 0 416 441 A1 y US 6 152 284 A.

Por otra parte, la patente US 5 829 222 divulga un sistema adecuado para productos alimenticios que comprende un transportador principal, una estacion de aparcamiento, un detector para detectar la presencia de una corriente de producto consolidada, un controlador que se conecta mediante senales al detector, y un robot.

Finalmente, la patente EP 0 803 440 A1 divulga una solution alternativa para proporcionar una corriente de producto terminado con la ayuda de una unidad de llenado, la cual no es un robot.

RESUMEN DE LA INVENCION

Por lo tanto, un objetivo de la invention es proporcionar un sistema de reduction de posiciones huecas para productos alimenticios mejorado y un metodo asociado.

Este objetivo se consigue mediante un sistema de reduccion de posiciones huecas para productos alimenticios de acuerdo con la reivindicacion 1 y mediante un metodo asociado, de acuerdo con la reivindicacion 12.

Lo siguiente describe tambien las realizaciones que no forman parte de la invencion: un sistema de manipulation de alimentos que tiene un sistema de posicionamiento, un sistema de reduccion de huecas, y un sistema de lanzadera para el empaquetado.

El sistema de posicionamiento incluye una superficie de transporte principal, un sensor electronico, un controlador y un robot. La superficie de transporte principal esta configurada para mover los productos alimenticios. El sensor electronico esta configurado para capturar datos de position de uno o mas productos alimenticios sobre la superficie de transporte principal dentro de un alcance de detection del sensor. El controlador esta conectado mediante senales al sensor electronico y al robot. El controlador esta configurado para recibir datos capturados por el sensor y esta configurado para dar instrucciones al robot para mover un producto alimenticio a una posicion de destino. El robot esta configurado para cambiar la posicion de uno o mas productos alimenticios sobre la superficie de transporte de acuerdo con las instrucciones enviadas por el controlador.

El sistema de reduccion de huecos de la invencion incluye el transportador principal, una estacion de aparcamiento de productos alimenticios, un detector de huecos, un robot y un controlador. El detector de huecos esta configurado para detectar una posicion hueca para productos alimenticios sobre el transportador principal. El robot posee un intervalo de trabajo para moverse entre la estacion de aparcamiento y el transportador principal. El controlador se conecta mediante senales al detector de huecos. El controlador esta configurado para recibir una senal desde el detector de huecos que indica una posicion hueca para productos alimenticios sobre el transportador. El controlador esta conectado mediante senales al robot y tiene instrucciones de control para dar instrucciones al robot para mover el producto alimenticio desde la estacion de aparcamiento de productos alimenticios hasta la posicion

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hueca para productos alimenticios sobre el transportador principal.

El sistema de lanzadera para el llenado de envases con productos alimenticios incluye un transportador principal, un suministro de recipientes de parte superior abierta, un sensor electronico, un controlador, un robot de lanzadera. El transportador principal esta configurado para mover los productos alimenticios en una direccion longitudinal. El suministro de recipientes de parte superior abierta es desplazado a lo largo de una direccion longitudinal y puede moverse en la direccion longitudinal en una estacion de llenado. El sensor electronico esta configurado para capturar datos de posicion de uno o mas productos alimenticios en la superficie de transporte principal dentro de un alcance de deteccion del sensor. El controlador esta conectado mediante senales al sensor electronico y al robot. El controlador esta configurado para recibir datos capturados por el sensor y esta configurado para instruir a un robot de lanzadera para mover uno o mas productos alimenticios desde el transportador principal hasta una posicion de destino fuera del transportador principal. El robot de lanzadera tiene un area de trabajo que abarca al menos entre una seccion del transportador principal y una seccion de la estacion de llenado y esta configurado para mover los productos alimenticios desde el transportador principal hasta un recipiente de parte superior abierta en la estacion de llenado.

En una realizacion, el robot comprende una pinza para sujetar el producto alimenticio. La pinza presenta al menos dos brazos de sujecion. La pinza tiene una posicion abierta para la liberacion de un producto alimenticio, y una posicion cerrada para sujetar y transportar un producto alimenticio. Los brazos de sujecion pueden tener soportes inferiores para soportar la parte inferior de un producto alimenticio cuando las pinzas estan en una posicion cerrada.

En una realizacion, el recipiente de parte superior abierta hueco comprende una pluralidad de recipientes de parte superior abierta huecos. Durante un ciclo de llenado el robot de lanzadera tiene al menos una posicion de recogida en un extremo del transportador principal que se mueve continuamente, y una pluralidad de posiciones de descarga situadas por encima de la pluralidad de los respectivos recipientes de parte superior abierta en la estacion de llenado.

En una realizacion, el dispositivo comprende una cuchilla de corte giratoria, un conjunto de transporte, y un soporte para sujetar una pieza entera en una trayectoria de corte de la cuchilla de corte giratoria, estando la cuchilla de corte dispuesta para girar en la trayectoria de corte para cortar rodajas de una pieza entera, siendo las rodajas una pluralidad de lonchas conformadas en una pila en el conjunto de transporte y las pilas son transportadas sobre el transportador principal.

En una realizacion, el dispositivo comprende una maquina para hacer hamburguesas, teniendo la maquina para hacer hamburguesas un bastidor de maquina, una placa de molde que posee al menos una cavidad y que se monta para su movimiento alternativo en una direccion longitudinal con respecto al bastidor en la posicion de la cavidad entre una posicion de llenado y una posicion de extraccion de hamburguesas, un canal de suministro de productos alimenticios para el suministro de productos alimenticios en la cavidad, el canal de suministro de productos alimenticios montado estacionario con respecto al bastidor y presentando una abertura de llenado en la cavidad cuando la placa molde se encuentra en la posicion de llenado, uno o mas embolos de extraccion para expulsar el producto alimenticio conformado de la placa de molde sobre un transportador de salida cuando la placa de molde se encuentra en la posicion de extraccion.

En una realizacion, los recipientes de parte superior abierta son traslados mediante una banda alargada de pellcula y se conforman con una depresion concava en la misma.

En una realizacion, una estacion de sellado esta situada aguas debajo de la estacion de llenado, sirviendo la estacion de sellado para la aplicacion de una cubierta en los recipientes de parte superior abierta.

En una realizacion, el dispositivo posee una estacion de conformacion de recipientes para la conformacion de los recipientes de parte superior abierta.

En una realizacion, el robot de lanzadera sirve para llenar uno o mas recipientes de parte superior abierta de un grupo sucesivo de recipientes de parte superior abierta, mientras que el grupo sucesivo de recipientes de parte superior abierta se hace avanzar hacia la estacion de llenado.

Otras numerosas ventajas y caracterlsticas de la invencion resultaran facilmente evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada de la invencion y de las realizaciones de la misma, a partir de las reivindicaciones, y de los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Las siguientes Figuras describen tambien las realizaciones que no forman parte de la invencion.

La Figura 1 es una vista lateral esquematica de una llnea de conformacion y empaquetado de producto s alimenticios que incorpora la invencion;

la Figura 1A es una vista lateral ampliada, tomada a partir de la Figura 1, de un transportador de salida que incluye un transportador de pesaje y un transportador de clasificacion; la Figura 1B es una vista de extremo de un sistema de clasificacion optica y del transportador de clasificacion;

la Figura 2 es una vista superior tomada a partir de la Figura 1; la Figura 3 es una vista lateral de una estacion de empaquetado;

la Figura 4 es una vista lateral de la estacion de empaquetado con el robot de lanzadera no

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completamente mostrado;

la Figura 5A es una vista lateral de una pinza;

la Figura 5B es una segunda vista lateral de la pinza y de un transportador principal; la Figura 5C es una vista superior de la pinza;

la Figura 6 es una vista superior ampliada tomada a partir de la Figura 2 de un transportador principal, de un area de trabajo de un robot de alineacion, de un transportador fuera de peso, de una estacion de correccion, de una estacion de aparcamiento, y de una estacion de llenado; la Figura 7 es una vista superior ampliada tomada a partir de la Figura 2 del transportador principal, del area de trabajo del robot de alineacion, del transportador fuera de peso, de la estacion de correccion, de la estacion de aparcamiento, y de la estacion de llenado que muestra productos alimenticios en forma diferente de los mostradas en la Figura 6; y la Figura 8 es una vista lateral del robot de alineacion y del transportador principal.

DESCRIPCION DETALLADA

Mientras que la presente invencion es susceptible de realizarse en muchas formas diferentes, se muestran en el dibujo y se describiran aqul en detalle realizaciones especlficas de la misma con el bien entendido de que la presente divulgacion se ha de considerar como una ejemplificacion de los principios de la invencion y no se pretende limitar la invencion a las realizaciones especlficas ilustradas. Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud de patente provisional norteamericana con numero de serie 61/108.789 presentada el 27 de octubre de 2008.

Vista General del sistema

Como se muestra en las Figuras 1 y 2, un sistema de acuerdo con la invencion incluye una maquina para cortar en lonchas 20 la cual corta lonchas de una o mas piezas enteras y deposita las lonchas en un conjunto transportador de salida 30, formando rodajas a capas o apiladas, o productos alimenticios. Las rodajas pueden ser pilas, racimos o grupos de productos loncheados finos. La maquina para cortar en lonchas 20 puede ser de un tipo tal como se describe en las Patentes de Estados Unidos n.° 5.649.463; 5.704.265; y 5.974.925; as! como en las publicaciones de patente EP0713753 y WO99/08844. La maquina para cortar en lonchas 20 tambien puede ser una maquina FORMAX FX180, disponible comercialmente de Formax, Inc. de Mokena, Ill., Estados Unidos.

En una realization mostrada en la Figura 1A, el conjunto transportador de salida 30 incluye un transportador de peso de comprobacion 32, tal como se describe en las Patentes de Estados unidos n.° 6.997.089 y 5.499.719, y en las Solicitudes de Patente de Estados Unidos con numeros de Serie 60/729.957, y 11/454.143, en la que las rodajas inaceptables pueden ser rechazadas y desviadas. En otra realizacion como se muestra en la Figura 1B, el conjunto transportador 30 incluye un sistema de separation optica 70, tal como se describe en la Patente de Estados Unidos n° 6.997.089. En otra realizacion, el conjunto transportador 30 comprende un transportador de clasificacion 42, tal como se muestra en la Figura 1A. El transportador de pesaje 32, y el sistema de clasificacion optica 70, y el transportador de clasificacion 42 estan situan dos aguas arriba de un transportador principal 120 y de un robot de alineacion 200.

Un transportador fuera de peso 220 esta al menos parcialmente adyacente al transportador principal 120, tal como se muestra en la Figura 2. El transportador fuera de peso 220 esta conectada a una estacion de correccion de peso 228. La estacion de correccion de peso 228 esta conectada a una estacion de aparcamiento 230.

El sistema comprende una camara o sensor de alineacion y orientation 210 que posee un area de alcance del sensor 212 centrada en un area aguas arriba y/o dentro de un diametro o area de trabajo 209 de un robot de alineacion 200. El robot de alineacion esta situado por encima del transportador principal 120. Un robot de lanzadera 100 esta situado por encima o adyacente a una section de extremo aguas abajo del transportador principal 120 y de una estacion de llenado 110 y tiene un diametro o area de trabajo de lanzadera 410. Una camara o sensor de lanzadera 420 que tiene al menos un intervalo de sensor 430 centrado en un extremo aguas abajo del transportador principal. Una maquina de empaquetado 60, tal como una Multivac R530, disponible de Multivac, Inc. de Kansas City, Mo., Estados Unidos., esta situada debajo del transportador principal 120.

En una realizacion, el sistema comprende un transportador de separacion situado entre la maquina 20 y el robot 200. Las rodajas son transportadas separadas entre si en una corriente a un transportador de separacion donde la corriente se convierte en filas laterales de rodajas. Un transportador de separacion de este tipo se describe en la Patente de Estados Unidos n.° 5.810.149 y esta disponible comercialmente como A*180 Autoloader de Formax, Inc. de Mokena, Ill., Estados Unidos. Como alternativa, las rodajas pueden ser colocadas en el transportador por la maquina para cortar en lonchas en filas laterales de rodajas aliviando la necesidad de un transportador de separacion.

En la estacion de llenado 110 de la maquina de empaquetado 60, el robot de lanzadera 100 proporciona productos alimenticios desde un transportador principal aguas arriba 120 en los recipientes 131. Los recipientes 131 se pueden conformar en un grupo de filas de bolsas 131 conformadas en una banda inferior 133 de pellcula mediante la maquina de empaquetado 60. Aguas

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debajo de la estacion de llenado 110, en la direccion D, hay una estacion de sellado 170. Los recipientes o bolsas 131 que se llenan con el producto alimenticio, son sellados por una banda superior de la pellcula en la estacion de sellado 170.

La maquina 20 tambien puede ser una maquina de conformation de productos alimenticios tal como se describe en, por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos n.° 3.952.478; 4.054.967; 4.182.003; y 4.329.828 y en las solicitudes publicadas PCT WO 99/62344 y WO 2005/02766782 A2. La maquina de conformacion de productos alimenticios proporciona un producto alimenticio conformado o una pila de productos alimenticios sobre un transportador de salida 30. Por lo tanto las rodajas a capas o apiladas 150 pueden ser tambien productos alimenticios conformados 150, ambos de los que pueden ser referidos como productos alimenticios 150. El producto alimenticio conformado 150a puede ser tal como los mostrados en la Figura 6 o puede tener otra forma de conformacion. Si bien los productos alimenticios 150 se encuentren individualmente o en pilas sobre el transportador 30, los productos alimenticios se pueden disponer en filas transversales a la direccion de transporte.

Un controlador 180, tal como un circuito electronico, un controlador logico programable (PLC), un microprocesador, una CPU, ordenador, u otro dispositivo de control, se conecta mediante senales al robot de lanzadera 100, al robot de alineacion, a la maquina de empaquetado 60, a la maquina 20, a un sensor o camara 210, la estacion de sellado 170, y al menos uno de un detector de huecos 214a y un detector de huecos 214b.

El controlador puede comprender un almacen de datos que es una memoria o disco duro de hardware o software electronico o informatico que contiene los valores predefinidos, tales como valores de orientation de productos alimenticios, valores de position longitudinal de productos alimenticios, valores de posicion lateral de productos alimenticios, el valor central transversal que representa una posicion transversal en la cual los productos alimenticios seleccionados se deben alinear, valores de llnea central longitudinal que representan una posicion longitudinal en la que los productos alimenticios se van a alinear, los valores de posicion de productos alimenticios. Estos valores se pueden definir por el usuario o predefinirse para varios tipos de productos alimenticios. El controlador es un area de almacenamiento de instruction para almacenar instrucciones pre-programadas, definidas por el usuario, y otras instrucciones que el controlador utiliza para procesar y/analizar los datos de acuerdo con la programacion de operation de la maquina.

Transportador fuera de peso

Las Figuras 2, 6, y 7 muestran el transportador fuera de peso 220 que comprende una section longitudinal adyacente 222, una seccion de extremo aguas abajo 224, y una seccion de extremo aguas arriba 226. El transportador fuera de peso 200 esta conectado a una estacion de correction 228, la cual puede ser una estacion de correccion de peso. El puesto de correccion de peso 229 se conecta a un puesto de aparcamiento de productos alimenticios 230.

En una realization, la seccion longitudinal 222 se encuentra adyacente y paralela al transportador principal 120. La estacion de correccion de peso 228 y la estacion de aparcamiento 230 son adyacentes y paralelas al transportador principal 120 en un lado del transportador 120 frente a la seccion longitudinal 222. La estacion de aparcamiento se encuentra aguas abajo 230 de la estacion de correccion de peso 228. La estacion de correccion 228 esta conectadas a la seccion longitudinal 222 por la seccion de extremo aguas arriba 226. La seccion de extremo aguas arriba 226 se curva desde su punto de conexion con la seccion longitudinal para situarse perpendicularmente a la direccion de transporte. La seccion de extremo aguas arriba se extiende bajo el transportador principal 120 y se curva para conectarse con la estacion de correccion 228. Por lo tanto, la seccion de extremo aguas arriba 226 forma una forma de U a medida que se extiende bajo el transportador principal. En otra realizacion, las secciones del transportador fuera de peso 220 pueden no curvarse para conectarse entre si, sino que mas bien pueden conectarse en un angulo que incluye un angulo recto. En otra realizacion, la seccion de extremo aguas arriba 226 puede atravesar el transportador principal 120 no perpendicularmente. Por otra parte, la seccion de extremo aguas arriba puede atravesar por encima del transportador principal 120.

La seccion de extremo aguas abajo 240 esta situada entre un lugar de recogida 140 en un extremo aguas abajo del transportador principal 120 y la estacion de llenado 110 (Figura 1). La seccion de extremo aguas abajo esta conectada a la seccion longitudinal 222 y se curva desde su punto de conexion con la seccion longitudinal para situarse perpendicularmente con la direccion de transporte. La seccion de extremo aguas abajo 224 esta situada verticalmente por debajo de una superficie de transporte del transportador principal 120 y por encima de la estacion de llenado 110, como se muestra mejor en la Figura 4. En otra realizacion, la seccion de extremo aguas abajo 224 esta situada verticalmente de manera coplanaria a la superficie de transporte. En otra realizacion, la seccion de extremo aguas abajo 224 puede estar situada no perpendicularmente con respecto a la direccion de transporte.

Robot de alineacion

La Figura 1 muestra un robot de alineacion 200 aguas abajo de la maquina de productos alimenticios 20 y el transportador de salida 30. En una realizacion, la camara o el sensor 210 se encuentra aguas

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arriba del robot de alineacion 200. El area de alcance del sensor 212 del sensor o de la camara 210 se centra en un area aguas arriba y o dentro del diametro o area de trabajo 209 de un robot de alineacion 200. La camara 210 y el robot de alineacion estan conectados mediante senales a un controlador 180. En una realization, el robot de alineacion 200 puede ser un robot selector o un robot delta, tal como se divulga en las Patentes de Estados Unidos n.° 7.188.544, 6.577.093, y en la Solicitud de Patente de Estados Unidos n.° 2006/0182602. Un dispositivo del concepto de robot delta basico se divulga en la Patente de Estados Unidos n.° 4.976.582. En otra realizacion, el robot de alineacion 200 puede ser un robot selector/delta de cuatro brazos tal como el robot Quattro™ 650 fabricado por Adept Technologies Inc. teniendo su sede corporativa ubicada en Livermore, California en 2008 Como se muestra en la Figura 8, el robot de alineacion 200 esta situado sobre el transportador principal 120 y el transportador fuera de peso 220. En una realizacion, el robot posee una base 205. Los cuatro motores estan montados en la base 205 y mueven cuatro primeros brazos 201, 202, 203, 204. Un par de barras de traction estan fijadas de forma pivotante a cada primer brazo. Las barras de traction 202a y 202b estan conectan al primer brazo 202; las barras de traccion 204a y 204b estan conectadas al primer brazo 204; las barras de traccion 201a y 201b (no mostradas) estan conectadas al primer brazo 201; las barras de traccion 203a y 203b (no mostradas) estan conectadas al primer brazo 203. Cada par de barras de traccion estan conectadas de forma pivotante a una placa movil 206. Los primeros brazos, los brazos de conexion y la placa movil comprenden un sistema de brazo 208 del robot. Una pinza 160, como la que se muestra en la Figura 5, puede estar fijada a la placa movil 206 para sujetar y mover un producto alimenticio.

El robot puede estar colocado en una construction de bastidor (no mostrada) por encima del transportador 120. En una realizacion, el sistema de brazo 208 es capaz de girar con al menos tres grados de libertad en las direcciones cartesianas X, Y y Z.

En una realizacion, el robot 200 tiene el area o diametro de trabajo 209 (Figuras 2, 6, 7) de 1.300 mm a lo largo de los ejes Cartesianos x e y. El robot 200 tiene una altura de trabajo, en la direction vertical o eje Cartesiano z, en el intervalo de 250 mm a 500 mm. El robot tiene la capacidad de girar la placa movil 206 ciento ochenta grados en una direccion y ciento ochenta grados en la direccion opuesta. El robot tiene una velocidad de movimiento lineal maxima de 10 metros por segundo y una tasa de aceleracion de 150 metros por segundo al cuadrado.

Sensor de alineacion y orientacion

En una realizacion, tal como se muestra en las Figuras 1, y 8, el sensor o camara de alineacion y orientacion 210 esta situado aguas arriba del robot de alineacion 200 y aguas abajo del conjunto transportador de salida 30. Independientemente de donde se encuentre la camara 210, el area de alcance del sensor 212 de la camara 210 esta centrada en un area aguas arriba y/o dentro del diametro o area de trabajo 209 de un robot de alineacion 200. La camara 210 esta conectada mediante senales al controlador 180. La camara 210 esta montada sobre una estructura de soporte (no mostrada) por encima o adyacente al transportador 120.

La camara 210 y el controlador 180 comprenden un sistema de vision. En una realizacion, la camara 210 es aquella descrita en la Patente de Estados unidos n° 6.997.089. El sistema de vision se controla por el controlador 180. El controlador 180 puede ser un circuito electronico, un controlador logico programable (PLC), un microprocesador, una CPU u otro dispositivo de control. En una realizacion, la camara 210 y el controlador 180 pueden comprender una sola unidad.

En una realizacion, la camara 210 es una camara digital 34 ELECTRIM EDC-1000N en blanco y negro de 640 X 480 pixeles con una lente de 4,8 mm. El controlador 180 incluye una placa de circuito impreso digital PC-104 de captura de fotogramas, y una placa del procesador principal PC-104 CPU. En esta realizacion, el sistema de vision puede incluir tambien una fuente de luz para proporcionar iluminacion del producto alimenticio 150.

Funcionamiento del robot de alineacion

Durante el funcionamiento, la camara 210 escanea cada producto alimenticio 150 o cada fila de productos alimenticios 151 a medida que pasan por debajo de la camara 210 en el transportador 120 y dentro del area de alcance del sensor 212. La camara envla datos al controlador 180 en relation con diversas caracterlsticas del producto alimenticio 150, incluyendo la position, la orientacion y alineacion del producto alimenticio en el transportador 120. El controlador 180 tiene instrucciones para analizar los datos.

Cuando el controlador ejecuta las instrucciones para determinar que un producto alimenticio particular o pila de productos alimenticios no esta en una orientacion preferida predefinida, el controlador 180 enviara las instrucciones de reorientation al robot 200. Cuando el producto alimenticio 150 mal orientado se encuentra dentro del diametro de trabajo 209, el robot movera el producto alimenticio a la posicion y orientacion preferida de acuerdo con las instrucciones de re-orientacion del controlador 180. Como muestra la Figura 6, el producto alimenticio 150a esta orientado incorrectamente dentro de la fila de productos alimenticios 151a. El controlador 180 recibe datos de la posicion, de la orientacion y alineacion o information del producto alimenticio 150a de la camara 210. Antes o despues de que el producto alimenticio alcance el diametro de trabajo 209, el controlador ejecuta el analisis de las

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instrucciones que comparan los valores de ubicacion y orientacion recibidos de la camara con los valores de ubicacion y orientacion predefinidas. Si se determina, por el controlador, que un producto alimenticio particular esta mal colocado o mal orientado, el controlador envla instrucciones al robot para mover producto alimenticio 150a en una orientacion y/o adecuada o preferida predefinida. Cuando el producto alimenticio 150a alcanza el diametro de trabajo 209 del robot 200, el robot realiza la instruccion y, mueve y re-orienta el producto alimenticio de manera que se situe en la orientacion y alineacion correcta tal como se muestra por los productos alimenticios 150b y 150c. Los productos alimenticios 150b y 150c representan el producto alimenticio 150a despues de que se ha reorientado por el robot y es transportado corriente abajo en varios puntos aguas abajo.

Con referencia a la Figura 7, los productos alimenticios de la fila 151c estan mal alineados longitudinal y transversalmente con respecto a la direccion de transporte y tambien estan mal orientados. La camara 210 tendra los datos de posicion obtenidos referentes a cada producto alimenticio en o aguas arriba del diametro de trabajo 209 del robot 200. Suponiendo que el producto alimenticio 150e se ajusta a la posicion y orientacion apropiadas predefinidas, el controlador dara instrucciones al robot 200 para mover el producto alimenticio 150d a lo largo del eje y hacia el borde del transportador 180, girandolo ligeramente para encuadrarlo con respecto a un plano definido por el borde del transportador. El controlador dara instrucciones al robot 200 para mover el producto alimenticio 150f hacia abajo en la direccion X con respecto a la fila 151c. El controlador dara instrucciones al robot 200 para reorientar 150g el producto alimenticio para encuadrarlo con el plano definido por el borde del transportador 120. El robot realizara estas instrucciones haciendo el movimiento adecuado de los productos alimenticios, mientras que los productos alimenticios se encuentran dentro del diametro de trabajo 209 de modo que la fila 151c de productos alimenticios quede alineada y orientada tal como se muestra en la fila 151h de productos alimenticios despues de que el robot realiza las instrucciones del controlador 180. El controlador es capaz de dar instrucciones al robot 200, y el robot es capaz de realizar cualquier instruccion de reposicion mientras el transportador 120 esta en continuo movimiento. Para determinar que productos alimenticios deberan estar dentro de una fila particular, el controlador analizara los datos del sensor que comprenden una anchura de filas de productos alimenticios colocados al respecto y que definen el alcance de los productos alimenticios a ser considerado dentro de una fila dada. La anchura de la fila es un area predefinida dentro de la cual los productos alimenticios se deben alinear en una alineacion de filas predefinida dentro de una fila predefinida.

El controlador 180 puede ser programado para proporcionar las instrucciones de orientacion o alineacion para los productos alimenticios o filas de productos alimenticios de acuerdo con cualquier orientacion o alineacion definida o predefinida por el usuario en el transportador 120.

En una realizacion, la camara 210 detectara cuando una pila de productos alimenticios 150 no esta adecuadamente apilada o alineada en la direccion vertical a lo largo del eje Cartesiano Z (Figura 1). El controlador 180 dara instrucciones al robot para corregir la vertical, mala alineacion, por ejemplo, enderezando la pila con los brazos 161 (Figura 5A) de la pinza 160, cuando el robot tiene la pinza 160, tal como muestra la Figura 5A, unida a la placa movil 206. El robot puede realizar la alineacion moviendo tambien un producto alimenticio individual de una pila de productos alimenticios para llevar la pila de productos alimenticios en la alineacion vertical preferida.

Funcionamiento del transportador fuera de peso - productos alimenticios incorregibles con robot

En una realizacion, la camara 210 detectara y el controlador determinara cuando un producto alimenticio/pila de productos alimenticios no se podran corregir con el robot de alineacion 200. Un producto alimenticio incorregible es cuando un producto alimenticio 150 o una pila de productos alimenticios estan desalineados o mal orientados en la medida en que el robot 200 no puede llevar el producto alimenticio o la pila de productos alimenticios a la alineacion predefinida preferida u orientacion predefinida preferida. Cuando un producto alimenticio es incorregible, el controlador no instruira al robot 200 para corregir el producto alimenticio. En una realizacion, el producto alimenticio que no se puede corregir viajara a un extremo aguas abajo 122 (Figuras 6, 7) del transportador principal 120. El controlador no dara instrucciones al robot de lanzadera 100 para recoger el producto alimenticio o pila incorregible o afirmativamente dara instrucciones al robot para no recoger el producto alimenticio incorregible. El producto alimenticio o pila incorregible caera en el extremo aguas abajo 224 del transportador fuera de peso 220. Alternativamente, en otra realizacion, el controlador puede dar instrucciones al robot de lanzadera 100 para recoger el producto alimenticio incorregible y colocarlo en el extremo aguas abajo 224 del transportador fuera de peso 220.

El transportador fuera de peso 220 trasportara el producto alimenticio incorregible por robot a la estacion fuera de peso 228 donde sera corregido por una persona u otro robot 229, o se desechara o reciclara. En la estacion fuera de peso 228, el producto alimenticio puede anadirse o sustraerse para llevar el producto alimenticio o la pila de productos alimenticios a un peso predefinido o a un intervalo de peso predefinido. El producto alimenticio puede tambien volverse a apilar, alinear u orientar en la estacion fuera de peso 228. El producto alimenticio corregido se mueve a la estacion de aparcamiento 230.

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Transportador fuera de peso - transportadores de pesaje y clasificacion

Como es mostrado en detalle en la Figura 1A, en una realizacion, el transportador de salida 30 incluye un sistema transportador de clasificacion 40, tal como se describe en la Patente de Estados Unidos n.° 5.499.719. Un transportador de clasificacion 42 se hace pivotar selectivamente mediante un accionador 44, a indicacion del controlador 180, para suministrar productos alimenticios alternativamente al transportador fuera de peso 220 o al transportador principal 120. El actuador 44 puede ser un cilindro neumatico con una barra extensible/retractil 46 conectada al transportador de clasificacion 42.

El transportador de pesaje 32 esta situado aguas arriba del transportador de clasificacion 42. El transportador de pesaje 32 indica al controlador 180 el peso de cada pila de productos alimenticios o producto alimenticio que pasa sobre el transportador de pesaje 32. Cuando el controlador 180 determina que un producto alimenticio o pila de productos alimenticios particular no se encuentra dentro de un intervalo de peso predefinido o un peso especlfico predefinido, el controlador 180 indica al transportador de clasificacion 42 que baje el transportador de clasificacion a una posicion de rechazo 42b. En la posicion de rechazo 42b, el transportador de clasificacion se conecta a la seccion de extremo aguas arriba 226 del transportador fuera de peso 220. El producto alimenticio fuera de peso es entonces transportado por el transportador fuera de peso 200 hasta la estacion de correction de peso 228. Cuando el transportador clasificador 42 se encuentra en una posicion de aceptacion elevada 42a, se conecta con el transportador principal 120.

El transportador fuera de peso 220 transmitira el producto alimenticio fuera de peso a la estacion fuera de peso 228 donde sera corregido por una persona 229 u otro robot; sera desechado o reciclado. En la estacion fuera de peso 228, lonchas de productos alimenticios pueden sumarse o restarse para llevar el producto alimenticio o la pila de productos alimenticios a un peso predefinido o a un intervalo de peso predefinido. El producto alimenticio puede tambien volver a apilarse, alinearse, u orientarse en la estacion fuera de peso 228. El producto alimenticio corregido es trasladado despues a la estacion de aparcamiento 230.

Sistema de clasificacion optica y transportador de clasificacion

En una realizacion, el transportador de salida 30 comprende un sistema de clasificacion optica 70, tal como se describe en la Solicitud de Patente de Estados Unidos n.° 6.997.089. La Figura 1B ilustra el sistema de clasificacion optica 70 el cual captura la imagen de la loncha que pasa sobre el transportador de pesaje 32. Cuando el transportador de pesaje 32 detecta la loncha a observarse en la escala, el controlador 180 activa el sistema 70 para capturar la imagen de loncha. El sistema 70 capturara una imagen de la parte superior de la loncha en la parte superior de la pila 150 o, en el caso de una sola loncha, la parte superior de la loncha. La camara de clasificacion optica 34 captura la imagen de la loncha dentro de un campo de imagen de vision 49 pixel por pixel. La velocidad del obturador de la camara es lo suficientemente rapida para capturar la imagen mientras que la loncha o la pila esta en movimiento. La imagen se recupera despues de la placa de circuito impreso de captura de trama digital en la memoria del sistema 70 o del controlador 180.

El software puede despues realizar diversos analisis sobre los datos de imagenes digitales. El software puede estar contenido en el sistema 70, o en la CPU 12, o en el controlador 180. Las dimensiones perimetricas o limitantes principales de la loncha son determinadas debido al brillo o color de contraste entre la loncha y la correa de la escala de peso en la cual es transferida la loncha. Un analisis a escala de grises, pixel a pixel, puede ser realizado por el software, en el que el negro es 0 y el blanco es 255. Un grado de admision de la escala de grises determinado experimentalmente entre los pixeles grasos (claros) y pixeles magros (oscuros) puede usarse para caracterizar cada pixel como graso o como magro. A continuation se calcula la proportion de pixeles claros (grasa) con respecto a los pixeles oscuros (magro) dentro del limite de la loncha, como representante de una relation de graso a magro. Adicionalmente, las areas locales que constituyen "defectos" en la loncha pueden ser cuantificadas en tamano, calculando y sumando los pixeles no magros adyacentes, y compararse despues con una tolerancia o limite de defectos. Un defecto puede ser un deposito de grasa, una glandula, trozo de musculo o de hueso, un vacio, u otro bocado indeseable.

Alternativamente, los calculos y las rutinas utilizadas para capturar y evaluar los datos de imagen de la loncha pueden ser como se describen en las Patentes de Estados Unidos n.° 4.136.504; 4.226.540 y/o 4.413.279. El analisis matematico de los datos de pixeles puede ser como se describe en la Patente de Estados Unidos n.° 5.267.168.

Los datos son calculados y comparados con estandares predeterminados o normas programables por el cliente en cuanto al contenido de grasa total y tamano y/o limites de cantidad de defectos.

Se hace un calculo para determinar si la loncha ha de ser clasificada para "pasar", es decir, se encuentra por debajo de los limites de contenido de grasa o de defectos rigurosos, o "rechazar", que se encuentra por encima del contenido de grasa aceptable o limites de defectos, o "fuera de clasificacion", que se encuentra debajo de los limites de contenido de grasa o de defectos aceptables pero por encima de los limites de contenido de grasa o de defectos rigurosos.

Basandose en los parametros calculados y la comparacion con las tolerancias preseleccionadas, la loncha es determinada si esta una clasificacion de rechazo, si la proporcion de grasa a magro es

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mayor que la tolerancia permitida, o si la loncha incluye un defecto, o un numero preseleccionado de defectos, de mayor tamano, de forma individual y/o conjunta, dentro de la tolerancia permitida. Estas tolerancias pueden ser ajustadas y ser determinadas por el usuario, normalmente como una plantilla estandar.

Ventajosamente, en la produccion de pilas rectas o pilas a capas de productos loncheados, no es necesario escanear cada loncha, mas bien, la parte superior de cada pila puede ser escaneada para determinar una relacion de grasa a magro, y la presencia de defectos, despues de que la pila ha sido cortada en lonchas y apilada de la pieza entera. La condition de la loncha superior, que es cortada de la pieza entera en las inmediaciones de las lonchas restantes en la pila, es una representation exacta de la condicion de todas las lonchas de la pila.

Cuando se clasifican las pilas de lonchas, la loncha superior de una pila es casi una representacion exacta de la loncha inferior de la pila siguiente. Puede ser ventajoso recordar esta imagen de la loncha superior de una pila y "marcarla" como tambien representando la parte inferior de la pila siguiente para pasar por debajo de la camara. Combinado con la siguiente imagen a continuation, la parte superior real de la pila, puede ser estimada con precision, mediante la evaluation de las lonchas inferior y superior de la pila, si toda la pila cumple con los criterios de calidad. De acuerdo con este procedimiento, no es necesario representar imagenes de todas y cada loncha en la pila o rodaja para caracterizar con precision la calidad de la pila.

Por lo tanto, la pila puede entonces caracterizarse como una pila de rechazo de clasificacion, fuera de clasificacion o aceptable basandose en las caracterlsticas de una loncha de la pila o basandose en las caracterlsticas de las lonchas superior e inferior de la pila.

Si la loncha o pila de lonchas es determinada como rechazada de clasificacion, el transportador de clasificacion 42 se hace pivotar por el accionador 44, por indication del controlador 180, para poner el transportador de clasificacion en una position de rechazo 42b. La position de rechazo dirigira la loncha o pila de lonchas sobre el transportador fuera de peso 220. Todas las lonchas o grupos de lonchas con tolerancia fuera de peso, independientemente de su aceptacion visual, pueden ser colocadas en el transportador fuera de peso 220. Los productos colocados en el transportador fuera de peso son trasladados a la estacion de correction 228, donde se pueden corregir en peso, orientation o posicion, o pueden ser retiradas de la estacion 228 para su elimination o reciclaje. Si el operario 229 u otra maquina de la estacion de correccion 228 corrigen el producto alimenticio, entonces se mueve opcionalmente a la estacion de aparcamiento 230.

Llenado de vacfos

En una realization, el sistema tiene un dispositivo o sistema de reduction de vaclos o que incluye el robot de alineacion 200 que tambien sirve como un robot de llenado de vacantes. Cuando el transportador de clasificacion 42 desvla un producto alimenticio al transportador fuera de peso 230 se crea un vaclo en la corriente de productos alimenticios sobre el transportador 120. Un ejemplo de vaclos es mostrado en la fila de productos alimenticios 151c de las Figuras 6 y 7. La camara o detector de vaclos 210 indicara al controlador 180 que existe un vaclo en una ubicacion particular en el transportador. Un vaclo de este tipo es mostrado por la ausencia de al menos un producto alimenticio tal como se muestra en la fila de productos alimenticios 151c de la Figura 6 y en la fila de productos alimenticios 151d de la Figura 7. Un sensor de la estacion de aparcamiento o detector de productos alimenticios 214a indicara al controlador cuando un producto alimenticio esta aparcado en la estacion de aparcamiento 230. El detector de vaclo 214a, como muestra Figura 7, puede ser situado junto a la estacion de aparcamiento 230 o por debajo (no mostrado) de la superficie de la estacion de aparcamiento. Alternativamente, el detector de vaclo puede ser un sensor o una camara 214b (Figura 1), tal como el tipo de camara 210 que se ha descrito anteriormente, montado para enfocar el area de alcance 214c del sensor en la estacion de aparcamiento. En una realizacion, el sensor de la estacion de aparcamiento envla una senal al controlador 180 indicando el numero de productos alimenticios o pilas de productos alimenticios aparcados en la estacion de aparcamiento 230.

El controlador dara instrucciones al robot para tomar un producto alimenticio desde una posicion en la estacion de aparcamiento para cubrir un vaclo, si hay un producto alimenticio disponible en la estacion de aparcamiento cuando el vaclo se encuentra en el diametro de trabajo 209 del robot. Si el producto fue retirado de la estacion de aparcamiento, estacion de aparcamiento hara avanzar otro producto alimenticio disponible para llenar el vaclo creada por la retirada del producto alimenticio que ha llenado la vacante en el transportador principal 120. En un aspecto de la realizacion, si el producto alimenticio estaba aparcado en la primera posicion 231 entonces una superficie de transporte de la estacion de aparcamiento hara avanzar el siguiente producto alimenticio a la primera posicion en la estacion de aparcamiento. Si no hay productos en la estacion de aparcamiento, la superficie de transporte de la estacion de aparcamiento puede dejar de avanzar mientras toda la estacion de aparcamiento este vacla.

El controlador es capaz de llenar cualquier vaclo en la corriente de productos alimenticios, independientemente de como se creo siempre que se haya creado antes de que el area de vaclo avance fuera del area de alcance del sensor 212 del transportador 120.

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Sensor de lanzadera

En una realizacion, tal como muestran las Figuras 1, y 8, el sensor de lanzadera o camara 420 se encuentra en el extremo del transportador principal. Independientemente de donde se encuentre la camara 420, el sensor de lanzadera 420 tiene al menos un sensor de clasificacion 430, como se muestra en la Figura 7. El sensor de clasificacion 430 comprende una seccion de extremo del transportador principal. El sensor de clasificacion 430 puede incluir la anchura del transportador principal 120. En otra realizacion, el sensor 420 tiene un segundo sensor de clasificacion 434 que comprende al menos una seccion 432 de la estacion de empaquetado 110. El segundo sensor de clasificacion 434 puede abarcar el area de trabajo de la lanzadera 410. El sensor 420 detecta productos alimenticios, tales como los que se muestran en la fila de productos alimenticios 151h de la Figura 7. La camara 420 esta sobre una estructura de soporte (no mostrada) por encima o adyacente al final aguas abajo 224 del transportador principal 120.

La camara 410 y el controlador 180 comprenden un segundo sistema de vision. El sistema de vision de la camara 210 y el controlador 180 puede comprender el segundo sistema de vision. En una realizacion, la camara 410 es la descrita en la Patente de Estados unidos n° 6.997.089. El sistema de vision esta controlado por el controlador 180. El controlador 180 puede ser un circuito electronico, un controlador logico programable (PLC), un microprocesador, una CPU u otro dispositivo de control. En una realizacion, la camara 420 y el controlador 180 pueden comprender una sola unidad.

En una realizacion, la camara 420 es una camara digital 34 ELECTRIM EDC-1000N en blanco y negro de 640 X 480 pixeles con una lente de 4,8 mm. El controlador 180 incluye una placa de circuito impreso digital PC-104 de captura de fotogramas, y una placa del procesador principal PC-104 CPU. En esta realizacion, el sistema de vision puede incluir tambien una fuente de luz para proporcionar iluminacion del producto alimenticio 150.

Robot de lanzadera

Las Figuras 3 y 4 ilustran el robot de lanzadera 100 del sistema. El transportador principal o aguas arriba 120 proporciona productos alimenticios 150 a la estacion de empaquetado 110. El transportador 120 puede operar en un estado de movimiento continuo. Los productos alimenticios 150 pueden ser suministrados en filas 151 donde el numero de productos alimenticios 150 de las filas 151 se corresponde con el numero de bolsas o recipientes 131 en una fila de recipientes 132.

El robot de lanzadera 100 puede estar suspendido por encima o situado adyacente a la estacion de llenado 110 por una estructura (no mostrada), de modo que la pinza del robot 160 opera al menos en la estacion de llenado y en una seccion aguas abajo del transportador principal 120. La estacion de llenado 110 se encuentra adyacente al transportador principal 120. La estacion de lanzadera tiene un campo de movimiento que cubre los ejes Cartesianos X, Y y Z de tal modo que el robot puede moverse transversal y longitudinalmente con respecto a la direccion de transporte y tambien verticalmente. En una realizacion, el robot de lanzadera opera en el area de transporte de trabajo 410. El robot de lanzadera comprende una pinza 160 en una parte inferior del robot de lanzadera 100.

En una realizacion, el robot de lanzadera 100 es un robot de seis ejes que tiene seis grados de libertad, tales como los descritos en la Patente de Estados unidos n° 5.901.613. Un dispositivo del concepto robot de seis ejes basico se describe en la Patente de Estados Unidos n.° 4.773.813. En otra realizacion, el robot de lanzadera 100 puede ser un robot de seis ejes, tal como uno de los robots Viper™ s650, s850, s1300 o s1700 fabricados por Adept Technologies Inc. con sede central en Livermore, California en 2008.

En otra realizacion, el robot de lanzadera puede ser otro tipo de robot que presenta una clasificacion de trabajo en las direcciones X, Y y Z Cartesianas.

En una realizacion, el robot 100 tiene una carga util maxima en el intervalo de 5 kg a 20 kg, un alcance en el intervalo de 653 mm a 1717 mm, y una calificacion de repetibilidad en el intervalo de mas o menos 0,020 mm a de mas o menos 0,070 mm. En una realizacion, el robot tiene un campo de movimiento de cada articulacion de la siguiente manera: articulacion 1 ±180°, articulacion 2 -200°, +65°, articulacion 3 +35°, +190°, articulacion 4 ±200°, articulacion 5 ±140°, articulacion 6 ±360°.

Como se muestra en detalle en las Figuras 5A, 5B y 5C, la pinza 160 tiene una pluralidad de primeros brazos 161 a-f, y una pluralidad correspondiente de segundos brazos de orientacion opuesta 162a-f. Los primeros brazos estan conectados entre si a lo largo de o se conforman en un eje de conexion de brazo horizontal 301. Del modo similar los segundos brazos 162a-f estan conectados entre si a lo largo de o se conforman en un eje de conexion de brazo horizontal (no mostrado). Los brazos se mueven entre una posicion abierta 165b y una posicion cerrada o de sujecion 165a. Cada brazo puede tener un soporte inferior 169a-f, 167a-f para soportar una parte inferior de un producto alimenticio. Cada brazo esta conectado en un punto de pivote 168 a un brazo horizontal 168. El punto de pivote puede estar en el eje de conexion de brazo horizontal. Cada brazo horizontal se conecta a una placa de posicion 166. La placa de posicion 166 se desplaza verticalmente por un pasador 163 entre una posicion elevada 166a y una posicion bajada 166b por un solenoide 160a conectado operativamente al pasador 163. El movimiento vertical de la placa de posicion 166 hace que cada brazo 161 pivote alrededor del punto de pivote 168 Los brazos 161 estan en la posicion cerrada 165a cuando la placa

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En una realization, la pinza 160 esta conectada a una placa transversal 340 por una pluralidad de pernos 344 (no mostrados en la Figura 5A). La placa transversal 340 es capaz de soportar mas de una pinza, tal como la pinza 310. La pinza 310 esta construida y opera de la misma manera que la pinza 160. La placa transversal conecta al robot de lanzadera 100 en una ubicacion de la conexion 342 con una pluralidad de pernos 344, 346.

Cuando los recipientes son bolsas 131 formadas a partir de una banda 133, la maquina de empaquetado 60 tiene un periodo de inactividad. En el periodo de inactividad, la maquina de empaquetado 60 detiene el movimiento de la banda inferior 133. Durante el periodo de inactividad, la maquina de empaquetado 60 forma otro grupo de bolsas vaclas 131 aguas arriba de la estacion de empaquetado 110 en una estacion de conformation de recipientes 190. La estacion de conformation de recipientes 190 se muestra esquematicamente en la Figura 4. Despues de que el tiempo de inactividad ha transcurrido, la banda inferior de la pellcula 133 se hace avanzar y nuevos productos alimenticios son depositados en nuevos recipientes 131 siempre que o despues de que la banda inferior 133 avance a una nueva posicion de inactividad.

El robot de lanzadera 100 tiene al menos un lugar de recogida 140 en un extremo del transportador principal 120 y al menos una posicion de deposito 144 situada por encima de un recipiente 131 en la estacion de llenado 100. El robot de lanzadera 100 puede tener una pluralidad de posiciones de depositos situadas por encima de una pluralidad de recipientes 131a en la estacion de llenado 100. La estacion de llenado 100 puede tener cualquier numero de recipientes para su llenado. La Figura 4 muestra una estacion de llenado que posee cuatro recipientes 131 o cuatro filas de recipientes.

Durante el periodo de inactividad, el robot 100 se mueve entre la posicion o posiciones de recogida y las posiciones de deposito para mover los productos alimenticios del transportador principal 120 a los recipientes 131, 131a.

El sensor de lanzadera 420 detecta los productos alimenticios en un extremo aguas abajo del transportador principal dentro del alcance de detection 430 o el segundo alcance de detection 434. El sensor de lanzadera envla information al controlador acerca de la ubicacion de los productos alimenticios dentro del alcance del sensor. El controlador determina si y en que punto los productos alimenticios dentro del alcance del sensor deben ser recogidos y trasladados a la estacion de empaquetado o al transportador fuera de peso por el robot de lanzadera. El controlador da instrucciones al robot para recoger uno o mas productos alimenticios desde el transportador principal en un lugar basandose en la informacion de ubicacion recibida desde el sensor de lanzadera. En una realizacion, el sensor detecta cuales recipientes 131 en la estacion de empaquetado se llenan con el producto alimenticio y cuales no se llenan con el producto alimenticio y envla esa informacion de llenado de envases al controlador. El controlador puede dar instrucciones al robot para mover los productos alimenticios del transportador principal a los envases vaclos o llenos de forma incompleta en la estacion de empaquetado basandose en la informacion de llenado de envases procedente del sensor.

Como se muestra en la Figura 4, durante cada pase entre un lugar de recogida determinado y un lugar de descarga o deposito, la pinza 160 del robot de lanzadera 100 sujeta un producto alimenticio o una pila de productos alimenticios en la ubicacion de recogida 140 en el transportador principal 120. El robot de lanzadera puede acercarse a la ubicacion de recogida 140 en una posicion abierta como se muestra en 141. El robot de lanzadera 100 rodea el producto alimenticio 150a con la pinza 160 en la ubicacion de recogida y mueve los brazos 161 de la pinza hasta una posicion cerrada. El transportador 120 puede estar en movimiento continuo durante este tiempo de manera que la ubicacion de recogida 140 y el robot de lanzadera 100 se encuentren en movimiento continuo siguiendo la ubicacion del producto alimenticio 150a.

El robot lanzadera mueve a continuation el producto alimenticio de forma continua o intermitente a traves de una pluralidad de posiciones intermedias 143 hasta una ubicacion de deposito particular 144 situada encima de un recipiente 131. El recipiente 131 puede estar vaclo o puede estar incompleto. Cuando el robot de lanzadera se encuentra en la ubicacion de deposito 144 con un producto alimenticio sujeto, la pinza 160 se movera a una posicion abierta liberando el producto alimenticio para descargarlo en el recipiente 131.

En una realizacion, como se muestra en la Figura 5B, el transportador principal 120 es una cinta transportadora de tiras o anillas. Un transportador de tiras presenta una superficie de transporte que tiene multiples correas o tiras 330, 332, 334, 336 con separaciones 331, 333, 335 previstas entre las correas. Las correas estan conducidas en giro por un eje de accionamiento 321 y operan alrededor de un eje loco (no mostrado) opuesto al eje de accionamiento. Las reparaciones entre las correas de la cinta transportadora de tiras son tales que los productos alimenticios 151, 151a que se transmiten no caen entre las separaciones. En una realizacion, el transportador de tira se encuentra en movimiento continuo a medida que la pinza acerca uno o mas productos alimenticios dianas en el transportador de tira. La pinza se encuentra en o se mueve a una posicion abierta. La pinza sigue el movimiento del producto o productos alimenticios en el transportador a medida que la pinza desciende alrededor del producto o productos alimenticios. El robot de lanzadera desciende los soportes inferiores 169a-f,

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167a-f de los brazos 161a-f, 162a-f de la pinza 160 en las separaciones del transportador de tira por debajo de la superficie de transporte. Los brazos de la pinza se cierran despues llevando los soportes inferiores 169a-f, 167a-f bajo los productos alimenticios 151, 151a. El robot de lanzadera 100 eleva despues el producto alimenticio fuera del transportador de tira llevando los soportes inferiores 169a-f, 167a-f por encima de la superficie de transporte y mueve el producto alimenticio como destino, para su envasado.

En una realizacion, el robot de lanzadera puede mover el producto alimenticio a un recipiente 101 mientras el recipiente se esta moviendo en la estacion de empaquetado 110. El robot de lanzadera puede mover y realizar un seguimiento de la posicion de un recipiente 131 y liberar un producto alimenticio en el recipiente mientras que el recipiente se encuentra entrando en la estacion de empaquetado y antes de que se aparque durante el periodo de inactividad. La carga de los productos alimenticios en los recipientes 131 durante el periodo de tiempo de avance es un modo eficaz de tiempo para cargar las bolsas.

Despues que de los recipientes 131 en la estacion de empaquetado han sido cargados con el producto alimenticio, el grupo de recipientes en la estacion de empaquetado se hace avanzar aguas abajo a una estacion de sellado 170. Los recipientes 131 en la ubicacion de sellado se cierran sellandose por la aplicacion de una banda superior de pellcula. El controlador 180 sincroniza el movimiento del robot de lanzadera con el movimiento de los recipientes 131 y el transportador 120 cuando sea necesario.

El robot de lanzadera puede llenar los recipientes en cualquier orden, incluyendo el llenado del recipiente mas proximo al transportador principal 120 primero y llenar recipientes progresivamente hacia el recipiente situado dentro de la estacion de llenado y mas alejado del transportador principal. Alternativamente, el robot de lanzadera puede llenar los recipientes a la inversa, en el que la primera fila llena de envases es la fila mas alejada aguas arriba en la direction D (Figura 1), y el robot de lanzadera avanza para llenar la segunda fila, a continuation, avanza de nuevo para llenar la tercera fila, etc. Despues de que el grupo de filas es llenado durante el periodo de inactividad, los recipientes 131 avanzan y un nuevo grupo de recipientes vaclos 131 es movido en la estacion de llenado 110.

En una realizacion, la pinza esta configurada para sujetar un producto alimenticio o una pila de productos alimenticios. En otra realizacion, el robot de lanzadera presenta una pinza que es una pinza para filas capaz de sujetar mas de un producto alimenticio o toda una fila transversal de productos alimenticios y mover los productos alimenticios para llenar una fila transversal de los recipientes 131 en la estacion de llenado. En otra realizacion, la pinza para filas presenta varios pares correspondientes de brazos de sujecion para la sujecion de cada producto alimenticio de una fila individual. Esto permite que los productos alimenticios individuales se puedan sujetar de forma selectiva. La pinza para filas es capaz de mover menos de una fila transversal entera de productos alimenticios sujetando selectivamente los productos alimenticios. Esto puede ser deseable si uno o mas de los productos alimenticios de una fila de productos alimenticios es incorregible o de otro modo insatisfactorio para su empaquetado en uno o mas aspectos, tales como peso, forma o presentation visual.

En una realizacion, la pinza para filas es capaz de sujetar una fila o columna longitudinal de dos o mas productos alimenticios para mover y llenar una fila longitudinal de los recipientes en la estacion de llenado. En otra realizacion la pinza para filas tiene varios pares correspondientes de brazos de sujecion para la sujecion de cada producto alimenticio de una fila longitudinal de forma individual. Esto permite que los productos alimenticios individuales puedan sujetarse de forma selectiva. La pinza para filas es capaz de moverse menos de una fila longitudinal de los productos alimenticios sujetando selectivamente los productos alimenticios. En otra realizacion, el robot de lanzadera puede comprender multiples robots de lanzadera para sujetar y mover los productos alimenticios entre el transportador principal y la estacion de empaquetado.

Claims

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R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un sistema de reduccion de posiciones vaclas para productos alimenticios, que comprende:

a) un transportador principal (120) configurado para mover los productos alimenticios (150),

b) una estacion de aparcamiento de productos alimenticios (230) configurado para retener productos alimenticios (150);

c) un detector de vaclos (210, 214a, 214b) configurado para detectar una posicion vacla para productos alimenticios sobre el transportador principal (120);

d) un robot (200) que presenta un intervalo de trabajo para moverse entre la estacion de aparcamiento de productos alimenticios (230) y el transportador principal (120);

e) un controlador (180), en el que

e1) el controlador (180) esta conectado mediante senales al detector de vaclos (210, 214a, 214b) y esta configurado para recibir una senal desde el detector de vaclos (210, 214a, 214b) que indica una posicion vacla para productos alimenticios en el transportador principal (120), y

e2) el controlador (180) esta conectado mediante senales al robot (200) y tiene instrucciones de control para dar instrucciones al robot (200) para mover el producto alimenticio (150) desde la estacion de aparcamiento de productos alimenticios (230) a la posicion vacla para productos alimenticios en el transportador principal (120).
2. El sistema de la reivindicacion 1, que comprende ademas: un detector de productos alimenticios (210, 214a, 214b) configurado para detectar un producto alimenticio (150) aparcado en la estacion de aparcamiento de productos alimenticios (230); y el controlador (180) esta conectado mediante senales al detector de productos alimenticios (210, 214a, 214b).
3. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estacion de aparcamiento de productos alimenticios (230) comprende una superficie de transporte.
4. El sistema de la reivindicacion 2,

a) en el que la estacion de aparcamiento de productos alimenticios (230) comprende una pluralidad de posiciones de aparcamiento para la retention de productos alimenticios (150),

b) en el que el controlador (180) posee instrucciones de detection de vaclos para determinar cuando una primera posicion de aparcamiento esta vacla basandose en una senal del detector de productos alimenticios (210, 214a, 214b); y

c) en el que el controlador (180) que posee instrucciones de avance para indicar a la superficie de transporte que avance de modo que la primera posicion sea ocupada por un producto alimenticio (150).
5. El sistema de la reivindicacion 1, que comprende ademas:

a) un transportador de pesaje (32) que determina el peso de uno o mas productos alimenticios (150);

b) un transportador de clasificacion (42) aguas abajo del transportador de pesaje (32), teniendo el transportador de clasificacion (42) una posicion de aceptacion que dirige los productos alimenticios (150) al transportador principal (120), y una posicion de rechazo que dirige los productos alimenticios (150) a una trayectoria fuera de peso.
6. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que

a) la trayectoria fuera de peso (220) comprende una section longitudinal (222), una section de extremo aguas abajo (224) y una seccion de extremo aguas arriba (226);

b) la seccion longitudinal (222) es adyacente y paralela al transportador principal (120);

c) la seccion de extremo aguas arriba (226) de la trayectoria fuera de peso (220) conecta la estacion de correction de peso (228) a la seccion longitudinal (222) de la trayectoria fuera de peso (220);

d) la estacion de correccion de peso (228) es adyacente y paralela al transportador principal (120) en un lado del transportador principal (120) opuesto a la seccion longitudinal (222) de la trayectoria fuera de peso (220);

e) la estacion de aparcamiento de productos alimenticios (230) es adyacente y paralela al transportador principal (120) en un lado del transportador principal (120) opuesto a la seccion longitudinal (222) de la trayectoria fuera de peso (220);

f) la estacion de aparcamiento de productos alimenticios (230) se encuentra aguas debajo de la estacion de correccion de peso (228).
7. El sistema de la reivindicacion 6, en el que

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a) la seccion de extremo aguas arriba (226) forma una forma de U en la medida en que se extiende por debajo del transportador principal (120); y/o

b) la trayectoria fuera de peso (220) comprende una seccion de extremo aguas abajo (224) situada entre una ubicacion de recogida (140) en un extremo aguas abajo del transportador principal (120) y una estacion de llenado (110); y/o

c) la seccion de extremo aguas abajo (224) esta conectada a la seccion longitudinal (222) y curvada desde su punto de conexion con la seccion longitudinal (222) para situarse perpendicularmente a la direccion de transporte; y/o

d) la seccion de extremo aguas abajo (224) esta situada verticalmente por debajo de una superficie de transporte del transportador principal (120) y por encima de la estacion de llenado (110); y/o

e) la seccion de extremo aguas abajo (224) esta situada verticalmente de manera coplanaria respecto a la superficie de transporte del transportador principal (120); y/o

f) la seccion de extremo aguas abajo (224) esta situada no perpendicularmente con respecto a la direccion de transporte del transportador principal (120).
8. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 6 o 7, en el que

a) la seccion de extremo aguas arriba (226) se curva desde su punto de conexion con la seccion longitudinal (222) para situarse perpendicularmente a la direccion de transporte; o

b) la seccion de extremo aguas arriba (226) atraviesa el transportador principal (120) no perpendicularmente; o

c) secciones del transportador fuera de peso (220) no se curvan para conectarse entre si, sino que mas bien se conectan en un angulo que incluye un angulo recto.
9. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que

a) la seccion de extremo aguas arriba (226) se extiende por debajo del transportador principal (120) y se curva para conectarse con la estacion de correccion de peso (228); o

b) la seccion de extremo aguas arriba (226) atraviesa por encima el transportador principal (120).
10. El sistema de la reivindicacion 1, que comprende ademas:

una estacion de correccion de peso (228, 229) aguas arriba de la estacion de aparcamiento de productos alimenticios (230) para la adicion o sustraccion de producto alimenticio de modo que el producto alimenticio (150) coincida con un peso predefinido.
11. El sistema de la reivindicacion 5, que comprende ademas:

una estacion de correccion de peso (228, 229) aguas arriba de la estacion de aparcamiento de producto alimenticio (230) y aguas abajo de la trayectoria fuera de peso (220), siendo la trayectoria fuera de peso (220) un transportador fuera de peso (220), estando destinada la estacion de correccion (228, 229) para la adicion o sustraccion de producto alimenticio (150) de modo que el producto alimenticio (150) coincida con un peso o una orientacion predefinida.
12. Un metodo para reducir las posiciones vaclas para productos alimenticios, que comprende las etapas de:

a) proporcionar una corriente principal de productos alimenticios (150) en un transportador principal (120);

b) observar la corriente principal para detectar una posicion vacla para productos alimenticios con un detector de vaclos (210, 214a, 214b) conectado mediante senales a un controlador (180); y

c) colocar un producto alimenticio (150) en la posicion vacla para productos alimenticios con un robot (200) de acuerdo con instrucciones procedentes del controlador (180).
13. El metodo de la reivindicacion 12, en el que, despues de la etapa de observacion, comprende ademas las etapas de:

proporcionar productos alimenticios (150) en una estacion de aparcamiento de productos alimenticios (230), y en el que la etapa de colocacion comprende ademas la etapa de mover el producto alimenticio (150) desde la estacion de aparcamiento de productos alimenticios (230) a la posicion vacla para productos alimenticios con el robot (200).
14. El metodo de la reivindicacion 12, en el que, despues de la etapa de proporcionar los productos alimenticios (150), comprende ademas las etapas de:

a) detectar un producto alimenticio fuera de peso dentro de la corriente principal con un transportador de pesaje (32);

b) dirigir el producto alimenticio fuera de peso a una trayectoria fuera de peso (220).
15. El metodo de la reivindicacion 14, en el que, despues de la etapa de dirigir el producto alimenticio fuera de peso a una trayectoria fuera de peso, comprende ademas la etapa de:

corregir el producto alimenticio fuera de peso mediante la adicion o sustraccion de producto 5 alimenticio hasta alcanzar un peso predefinido transformando as! el producto alimenticio fuera

de peso en un producto alimenticio corregido; y

en el que la etapa de colocacion comprende ademas la etapa de mover el producto alimenticio corregido (150) a la posicion vacla para productos alimenticios mediante un robot (200).

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