ES2708792T3 - Aparato de perfilado de productos automatizado y sistema de rebanado de productos utilizando el mismo - Google Patents
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Abstract
Un aparato (215) para adquirir un perfil de un producto alimentario (45) para su uso en un procesamiento posterior del producto alimentario (45), que comprende: a) un área de escaneado (30); b) una o más unidades de producto (165) para dirigir un producto (45) a través del área de escaneado (30) en una dirección longitudinal (A); c) un primer sistema de visión (170) para escanear una primera superficie del producto (45) en el área de escaneado (30), teniendo el primer sistema de visión (170): c1) al menos un primer láser de línea (900), proyectando el primer láser de línea (900) al menos una primera línea transversal de láser (920) transversalmente a la dirección longitudinal (A) sobre la primera superficie, c2) dos primeras cámaras (940) dispuestas para captar diferentes primeras partes de imagen transversales de la al menos una primera línea de láser (920) transversal, captando las dos primeras cámaras (940) imágenes solapadas; y c3) un sistema de control (150) para procesar las diferentes primeras partes de imagen transversales, en donde el sistema de control (150) calcula un primer perfil de la primera superficie en múltiples posiciones a lo largo de una longitud de la primera superficie a medida que el producto (45) es dirigido a través del área de escaneado (30), caracterizado porque d) el primer sistema de visión (170) comprende un láser de referencia (900) que proyecta un haz (930) sobre la primera superficie que indica una posición de referencia transversal; e) las dos primeras cámaras (940) captan la posición de referencia junto con las diferentes primeras partes de imagen transversales; y f) el sistema de control (150) utiliza la posición de referencia transversal para combinar las diferentes primeras partes de imagen transversales captadas por las dos primeras cámaras (940) para eliminar el solapamiento en las diferentes primeras partes de imagen transversales.
Description
DESCRIPCION
Aparato de perfilado de productos automatizado y sistema de rebanado de productos utilizando el mismo
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un aparato para determinar el perfil de un producto que va a experimentar un proceso flsico posterior. El proceso flsico posterior es uno en el que se necesita el perfil del producto para asegurar el correcto procesamiento del producto.
Antecedentes de la invencion
En una realization desvelada en la presente memoria, el proceso flsico posterior especlfico incluye rebanar el producto en rebanadas individuales en una maquina rebanadora. Dichas maquinas rebanadoras se utilizan principalmente, pero no exclusivamente, para rebanar productos alimentarios tales como queso, carne y productos carnicos prensados o moldeados.
Los artlculos alimentarios pueden ser rebanados en maquinas rebanadoras de gran velocidad tales como las desveladas en las patentes de US 5.628.237 o 5.974.925 o algunas disponibles en el mercado, tales como la rebanadora FX180®, proporcionada por Formax, Inc. de Mokena, Illinois, USA Los artlculos alimentarios tambien pueden ser rebanados en maquinas rebanadoras de gran velocidad tales como las desveladas en la solicitud de patente de US n.° 12/255.623, o algunas disponibles en el mercado, como el sistema de rebanado PowerMax4000™ proporcionado por Formax, Inc. US La solicitud publicada US2009/0151527 tambien es mencionada.
Normalmente, dichas maquinas rebanadoras incluyen una cuchilla giratoria y un alimentador de productos que empuja el producto hacia delante hacia la cuchilla para que se corten sucesivas rebanadas de una cara del producto. La distancia a traves de la cual se hace avanzar el producto entre sucesivos cortes de la cuchilla determina el grosor de las rebanadas. Donde el producto tiene una forma y densidad uniformes, puede que sea suficiente utilizar un unico grosor de rebanada predeterminado para dar a una rebanada o grupo de rebanadas el peso requerido. Ademas, puede que sea suficiente proporcionar una balanza de salida junto al lado de salida de la cuchilla para medir el peso actual de la rebanada para producir y ajustar el grosor de la/s rebanada/s posterior/es para conseguir el peso unitario deseado.
En general, sin embargo, las variaciones en la forma y densidad del producto significan que el peso de una rebanada de un determinado grosor varla. Un enfoque previo para abordar esta variation esta descrito en la patente US n.° 4.428.263. Dicha patente describe un proceso en el cual se programa una maquina rebanadora automatica para modificar el grosor de las rebanadas de acuerdo con una distribucion normal de peso para el producto.
Tambien se ha propuesto hacer alguna determination del area transversal del producto a medida que es cortado. Supuestamente, dicho sistema esta desvelado en la patente de US n.° 5,136,906, titulada "Maquina rebanadora", y cedida a Thurne Engineering Co., Ltd. De acuerdo con esa patente, una maquina rebanadora para cortar rebanadas de un producto incluye una camara dispuesta para visualizar una cara cortada del producto, un aparato de reconocimiento de llmite dispuesto para procesar senales de imagen desde la camara para determinar un llmite de la cara cortada, un aparato de calculo dispuesto para calcular una caracterlstica de parametro de la cara cortada desde datos de imagenes correspondientes a regiones de la cara cortada dentro del llmite, y un aparato generador de senal de control dispuesto para generar una senal de control para controlar el funcionamiento de la rebanadora de acuerdo con el parametro determinado
Aunque el sistema anterior puede ser adecuado para maquinas rebanadoras de bajo rendimiento, es significativamente menos adecuado para maquinas rebanadoras de gran velocidad, tales como las proporcionadas por Formax, Inc., de Mokena, III., bajo los nombres de marca FX-180® o PowerMax4000™. En primer lugar, calculando el perfil del producto en la cara cortada, hay disponible una cantidad de tiempo de procesamiento muy limitada para realizar los calculos que son necesarios para garantizar el grosor adecuado de cada rebanada antes de que la imagen de la cara cortada deba captarse nuevamente para procesar el grosor de la siguiente rebanada. En segundo lugar, puede que aparezcan importantes imprecisiones de medicion debido a los efectos de sombra resultantes de las posiciones relativas de la fuente de iluminacion, la cara cortada, y los componentes de la maquina rebanadora: un problema no abordado en la patente'906. En tercer lugar, se introducen otras imprecisiones de medicion por la hipotesis aparente de que los perfiles en la parte inferior y un lado del producto son lineales. Por ultimo, intentando medir el perfil del producto en la cara cortada, pueden introducirse imprecisiones sustanciales debido a la presencia de producto de desecho. Uno de los objetivos del aparato descrito en la patente'906 es eliminar las imprecisiones introducidas por el producto de desecho. Sin embargo, abordando este problema en la cara de corte, el aparato de la'906 deber introducir necesariamente un nivel adicional y un mayor grado de procesamiento de imagen. La Figura 1 ilustra un sistema de procesamiento de productos de la tecnica anterior descrito de forma
mas completa en la U.S. Patente n.° 7.450.247. El sistema se muestra generalmente en 10, y efectua un proceso fisico en un producto en el que el proceso fisico depende de la medicion precisa del perfil del producto bruto, tal como un pedazo o una canal de carne. Como se muestra, el sistema de procesamiento de productos 10 esta comprendido por un aparato de perfilado de productos 15 y un procesador de productos 20. El aparato de perfilado de productos 15 funciona para medir el perfil del producto bruto y proporcionar la informacion de perfil al procesador de productos 20 que, a su vez, utiliza la informacion para ejecutar con precision el proceso fisico que va a realizarse en el producto bruto.
En el ejemplo ilustrado en la Figura 1, la adquisicion de la informacion del perfil del producto se realiza antes de que el producto en particular bruto experimente procesamiento fisico en el procesador de productos 20. Utilizando la configuracion mostrada en la Figura 1 en el cual el aparato de perfilado 15 esta dispuesto antes del procesador de productos 20, es posible adquirir perfiles de productos completos para diversos productos brutos individuales antes de que cada uno de los productos brutos sea proporcionado a la entrada del procesador de productos 20. Adicionalmente, si el aparato de perfilado 15 esta disenado como un aparato autonomo, entonces el aparato de perfilado 15 puede utilizarse para proporcionar informacion del perfil de producto a una pluralidad de diferentes procesadores de producto que esten funcionando de manera secuencial o concurrente.
En terminos generales, el aparato de perfilado 15 esta compuesto por una seccion de entrada 25, una seccion de escaneado 30, y una seccion de salida 35. La seccion de entrada 25 incluye una superficie transportadora 40 dispuesta para dar soporte al producto 45 que se va a perfilar.
La seccion de escaneado 30 incluye un alojamiento 55 que tiene un extremo de entrada que se abre para recibir producto 45 y un extremo de salida que se abre para permitir que el producto 45 salga del mismo. En el ejemplo ilustrado, el alojamiento 55 comprende una parte de alojamiento principal 60, un alojamiento de sistema de vision superior 65, y un alojamiento de vision inferior 70. El alojamiento de sistema de vision superior 65 incluye un sistema de vision superior dispuesto en su interior. El sistema de vision superior del ejemplo expuesto incluye un laser de linea dirigido verticalmente 75 para iluminar un lado del producto en un plano fijo atravesado por el producto dirigido y una camara asociada 80 verticalmente inclinada para captar la imagen del contorno iluminado por laser del producto 45. De modo similar, el alojamiento de sistema de vision inferior 70 incluye un sistema de vision inferior dispuesto en su interior que esta compuesto por un laser de linea 85 y una correspondiente camara 90 para dirigirse al otro lado del producto. Cada uno del alojamiento de sistema de vision superior e inferior 65 y 70 incluye una abertura que esta ubicada para permitir que el respectivo sistema de vision visualice un producto 45 que atraviese el alojamiento principal 60. Estas aberturas pueden comprender simplemente secciones de corte. Preferiblemente, sin embargo, las aberturas estan cubiertas con un material transparente para formar una ventana que aisla mecanicamente los componentes del sistema de vision de los componentes dispuestos en el alojamiento principal 60, aunque no interfiere con el funcionamiento del sistema de vision. Mientras que el sistema de la tecnica anterior de la Figura 1 es capaz de obtener un perfil de producto, existe una necesidad de un sistema de perfilado de productos que obtenga informacion del perfil con mas precision.
Los actuales inventores han abordado muchos de los problemas anteriores inherentes a las operaciones de perfilado de productos de la tecnica anterior. Para este fin, han desarrollado un aparato de perfilado de productos preciso y rentable que es adecuado para su uso, por ejemplo, en relacion con maquinas de rebanado de productos de gran velocidad.
Otras muchas ventajas y caracteristicas de la presente invencion se pondran de manifiesto inmediatamente a partir de la siguiente descripcion detallada de la invencion y las realizaciones de la misma, a partir de las reivindicaciones y a partir de los dibujos adjuntos.
Las patentes EP 1630 519 A1 y US 5 324 228 desvelan un aparato para adquirir un perfil de un producto alimentario de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1. Ademas, estas publicaciones desvelan un correspondiente metodo de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion independiente 11. Sin embargo, el aparato y el metodo desvelados en estas publicaciones no es totalmente satisfactorio ya que la combinacion de las imagenes visualizadas por ambas camaras es dificil.
RESUMEN DE LA INVENCION
Por lo tanto, un objeto de la invencion es mejorar el aparato y el metodo mencionados anteriormente. Este objetivo se consigue mediante un aparato de acuerdo con la reivindicacion 1 y un metodo de acuerdo con la reivindicacion 11.
Se describe un aparato para adquirir un perfil de un producto para su uso en un procesamiento del producto posterior. El aparato incluye una camara de escaneado para aceptar el producto y una o mas unidades de producto que pueden manejarse para dirigir el producto a traves de la camara de escaneado antes de la entrega del producto a un procesador de productos posterior. El aparato tambien incluye un sistema de vision dispuesto para adquirir informacion visual relativa al perfil del producto antes de la entrega del producto a un procesador de productos posterior y un sistema de
control conectado para controlar el sistema de vision y que funciona para convertir la information recibida del sistema de vision en un formato adecuado para su uso por un procesador de productos posterior.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema de procesamiento de productos de la tecnica anterior.
La Figura 2 es un diagrama de bloques esquematico de un ejemplo de un sistema de control que puede utilizarse en el aparato de perfilado de la presente invention.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de un sistema de procesamiento de productos construido de acuerdo con una realization de la presente invencion.
La Figura 4 es una vista en perspectiva del aparato de perfilado de productos con los alojamientos eliminados con fines de claridad.
La Figura 5 es una vista en perspectiva del aparato de perfilado de productos con los alojamientos eliminados con fines de claridad.
La Figura 6 es una vista en perspectiva de la llnea de procesamiento aguas abajo del aparato de perfilado.
La Figura 7 es una vista lateral de un sistema de procesamiento de productos construido de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
La Figura 8 es una vista lateral del aparato de perfilado de productos.
La Figura 9 es una vista transversal de la section de escaneado.
La Figura 10 es una vista superior de la llnea de procesamiento aguas abajo del aparato de perfilado.
La Figura 11 es una vista lateral de la balanza.
La Figura 12 es una vista lateral de la balanza.
La Figura 13 es una vista superior de la balanza.
La Figura 14 es una vista en perspectiva de la balanza con la superficie transportadora eliminada con fines de claridad.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
Aunque esta invencion es susceptible de realizarse de muchas formas diferentes, en los dibujos se muestran, y se describiran en la presente memoria en detalle, realizaciones especlficas de la misma entendiendo que la presente divulgation se considerara una ejemplificacion de los principios de la invencion y que no pretende limitar la invencion a las realizaciones especlficas ilustradas.
Las realizaciones desveladas de la presente invencion son mejoras respecto a la tecnica anterior a la que se hace referencia en la Figura 1 y la tecnica anterior desvelada en la patente US 7.450.247. La tecnica anterior, como se muestra en la Figura 1, utiliza una unica llnea de laser en cada uno del alojamiento de sistema de vision superior e inferior 65 y 70. La patente US 7.450.247 desvela el uso de dos laseres de llnea opuestos para iluminar hacia abajo y a traves del producto desde lados opuestos del producto en cada uno del alojamiento de sistema de vision superior e inferior 65 y 70.
Se considera mas preferible, como se analiza adicionalmente a continuation, que el alojamiento de sistema de vision superior 265 (Figura 3) contenga dos laseres de llnea opuestos para iluminar hacia abajo y a traves del producto desde lados opuestos del producto, y un laser de llnea superior que ilumine hacia abajo en un plano perpendicular al plano generado por los dos laseres de llnea opuestos; y un alojamiento de vision lateral 266, ilustrado en la Figura 3, que contenga un laser de llnea lateral 902 (Figura 4) para iluminar un lado del producto en un plano perpendicular al plano generado por el laser de llnea superior.
El alojamiento principal 261, ilustrado en la Figura 3, comprende un alojamiento superior 265, un alojamiento lateral 266, y un alojamiento inferior 270. El producto (no mostrado) se hace avanzar a lo largo de la llnea de production mediante unidades de producto que proporcionan una superficie transportadora 240 tal como una cinta transportadora. Las superficies transportadoras son dirigidas preferiblemente por correas de transmision (no mostradas) a una velocidad constante y precisa mediante, por ejemplo, un servomotor o un motor con un dispositivo de resolution. En la seccion de salida 235, el producto (no mostrado) es engranado por una cinta de montaje 700 que transporta el producto a un procesador de productos 220 posterior, tal como una maquina rebanadora. La maquina rebanadora puede ser una maquina rebanadora de gran velocidad tal como una maquina Formax FX-180® o PowerMax4000™ o como la descrita en la publication de la solicitud de patente US2009/0151527.
La Figura 2 es un diagrama de bloques esquematico de un ejemplo de un sistema de control adecuado para el funcionamiento controlado del aparato de perfilado de productos de la presente invencion. En el ejemplo ilustrado, el sistema de control comprende un mando 150 que puede ser responsable de la totalidad o parte de las funciones 1) controlar los mecanismos de transmision asociados a diversas partes del aparato de perfilado 15; 2) coordinar el funcionamiento de los sistemas de vision, incluida la adquisicion del perfil data; y 3) comunicar los datos del perfil a los
sistemas de control para uno o mas procesadores de producto 20. Para este fin, el mando 150 esta conectado para recibir senales detectadas desde, y proporcionar senales de control de movimiento a, cada una de las unidades de las secciones de entrada y salida 155 y 160 y la unidad de la seccion de escaneado 165. De modo similar, el mando central 150 esta conectado para recibir senales detectadas desde, y proporcionar senales de control de escaneado a, los sistemas de vision superior, inferior y lateral 170, 175 y 172.
En ultima instancia, la informacion de perfil adquirida desde los sistemas de vision superior, inferior y lateral 170, 175 y 172 es comunicada al sistema de control 180 de al menos un procesador de productos 220. La informacion de perfil puede ser comunicada al sistema de control 180 en uno cualquiera de una variedad de estados de procesamiento. Por ejemplo, el mando 150 puede comunicar datos brutos del perfil al sistema de control 180. Alternativamente, o adicional, el mando 150 puede comunicar la informacion de perfil despues de que los datos brutos que adquiera hayan sido procesados en el mando 150, librando as! al sistema de control 180 de gran parte de los gastos de procesamiento adicionales asociados a los calculos del perfil. El mando 150 puede estar situado en su totalidad o en parte con el sistema de control 180.
Si se va a facilitar mas de un procesador de productos 220 mediante un solo aparato de perfilado de productos 215, deberla proporcionarse un metodo para rastrear cada producto 45 (Figura 1) a traves del sistema para garantizar que cada uno de los procesadores de productos 220 reciba los datos de perfil correctos. Por ejemplo, puede proporcionarse cada uno de los productos 45 con un codigo de barras u otro marcador de imagen visual que pueda adquirirse o introducirse de otra forma en el mando central 150 ademas del particular sistema de control 180, 180', 180" asociado con el particular procesador de productos 220 que va a rebanar el particular producto. Cuando el respectivo sistema de control 180,180', 180" determina la identidad del producto 45 que va a rebanar el procesador de productos, el particular sistema de control puede solicitar los datos del perfil asociados al producto identificado desde el mando central 150.
Durante el funcionamiento, el aparato de perfilado 215 esta representado en las Figuras 3 y 7. Primero, se proporciona el producto (Figura 3) en la seccion de entrada 225 donde es soportado por una superficie transportadora 240. El mando 150 (Figura 2) acciona entonces la unidad de la seccion de entrada 155 para introducir el producto en la seccion de escaneado 330 (Figuras 3 y 7). Se montan pares superiores e inferiores de laseres de llnea 900 opuestos (Figuras 4 y 9) sobre un bastidor de soporte 910, el cual esta encerrado en un alojamiento (no mostrado). Los pares de laseres de llnea 900 opuestos estan dispuestos inclinados los unos hacia los otros, tal como se ilustra en las Figuras 4 y 9, de manera que sus haces 966 (Figura 9) estan solapados sobre al menos una parte del producto 45. Los laseres de llnea opuestos proporcionan imagenes de camara de mayor resolucion, como se analiza en la patente US n.° 7,450,247. Un laser de llnea superior 901 tambien esta montado al bastidor de soporte 910. El laser de llnea superior ilumina hacia abajo a lo largo de la longitud del producto, generando una llnea de laser 920 superior (Figura 5) paralela a la direccion de avance "A." Dos camaras 940 inclinadas (Figura 5 y 9) estan colocadas sobre la parte superior 911 del bastidor de soporte 910 sobre los laseres de llnea 900, 901 laterales opuestos (Figura 4 y 9). Las camaras 940 inclinadas estan dispuestas como se ilustra en las Figuras 5 y 9, de manera que su area de imagen 967 se solapa sobre al menos una parte del producto 45. Una camara 950 inferior (Figuras 5 y 9) esta fijada a una parte inferior 912 del bastidor de soporte 910. La parte inferior del aparato de perfilado comprende dos laseres de llnea opuestos 900 montados sobre el bastidor de soporte 910, y una camara 950 fijada al bastidor de soporte 910 para captar imagenes desde la parte inferior.
De acuerdo con una realization del aparato de perfilado 215, un dispositivo de resolucion o similar asociado con la unidad de la seccion de escaneado 165 (Figura 2) genera impulsos de control correspondientes al movimiento incremental del producto a lo largo de una distancia fija a traves del alojamiento principal 261 (Figuras 3 y 7). Estos impulsos de control son utilizados como senales de sincronizacion que utiliza el mando 150 para desencadenar la adquisicion de una lectura de perfil. Aqul, las lecturas de perfil son en forma de una imagen visual captada por la camaras 940, 950, y opcionalmente 960 (Figuras 5 y 9), a incrementos fijos a lo largo de la longitud del producto 45. El perfil del producto se acentua dirigiendo una llnea de luz laser desde los laseres de llnea 900 a traves de las superficies del producto superiores e inferiores, y a lo largo de la longitud longitudinal de la superficie superior. La Figura 5 ilustra la luz laser a traves del ancho 920 y a lo largo de la longitud longitudinal 930 de la superficie superior de un producto alimentario 45. En consecuencia, el interior del alojamiento principal 261 esta ventajosamente oscuro para que las camaras 940, 950 y opcionalmente 960 puedan detectar la llnea proyectada por los laseres de llnea 900, 901, 902.
La disposition inclinada de la camara 940 (Figuras 5 y 9) permite un analisis de perfil mejorado del producto. Cada una de las dos camaras 940 inclinadas trabaja en conjunto con el laser superior para adquirir imagenes a lo largo de las superficies laterales del producto. Las imagenes captadas en las camaras 940 inclinadas se utilizan para generar imagenes desde la superficie superior, izquierda y derecha del pedazo, siendo la llnea divisoria entre las superficies izquierda y derecha la llnea de laser
superior que, a menudo generalmente, pero no necesariamente, esta a lo largo del centro del producto debido a la forma de los productos alimentarios frecuentemente irregular. El analisis de perfil que utiliza imagenes captadas desde las dos camaras 940 inclinadas utiliza la llnea de laser 920 superior como referencia para generar informacion sobre el contorno del producto. Cuando una parte del producto es analizado desde cada lado, la llnea de laser 920 superior indica un punto donde el analisis desde cada lado puede fusionarse sin solapar la informacion de perfilado calculada para cada lado. De este modo, no es necesario utilizar una llnea central exacta.
Puede disponerse una camara 960 superior opcional para obtener imagenes adicionales. Sin embargo, el uso de una camara 960 superior no es necesaria para hacer funcionar el sistema 210. Pueden disponerse dos camaras inclinadas en la parte inferior, de manera similar a las camaras 940 superiores inclinadas. Sin embargo, debido a que la parte inferior del producto es generalmente mas plana que la superficie superior, la imagen del perfil superficial inferior suele captarse utilizando la disposicion mostrada en las Figuras 4, 5 y 9. La camara 950 inferior puede captar imagenes generadas por el par de laseres de llnea 900 inferiores opuestos debido a que una pequena union 935 abierta en la superficie transportadora, resultado de situar dos superficies transportadoras proximas entre si (Figuras 4 y 8), permite que las llneas opuestas generadas por los laseres de llnea opuestos, y la camara, alcancen una parte de la parte inferior del producto expuesta entre la union 935.
El aparato de perfilado 215 en las Figuras 4, 8 y 9 tambien comprende un laser 902 lateral. El laser 902 lateral esta montado al soporte 910, y ayuda a proporcionar iluminacion adicional a areas que pueden estar en sombra como consecuencia de irregularidades en la forma del producto. Puede proporcionarse un segundo laser lateral opuesto a, y colocado a traves de, la superficie transportadora desde el laser 902 lateral, sin embargo, tener solo un laser lateral suele ser suficiente para proporcionar iluminacion del producto, particularmente en casos donde un lado del producto posee un contorno mayor que el otro.
El sistema de procesamiento de productos 210, como se ilustra en la Figura 3, puede incluir una balanza 230 (Figuras 11-14) para pesar el producto. Esta balanza puede colocarse al principio de la llnea de procesamiento, antes del aparato de perfilado, dentro del aparato de perfilado, o despues del aparato de perfilado. La naturaleza autonoma de la balanza 230 montada sobre un pedestal 431 como se observa en la Figura 11, permite que la balanza sea movida facilmente a diversas posiciones a lo largo del flujo de procesamiento. La balanza 230 comprende una superficie transportadora 432, tal como una cinta transportadora, que es dirigida por un motor de tambor 433 en un extremo, y un rodillo libre 434 en el extremo opuesto. La superficie transportadora es soportada por bastidores de soporte 461, y varillas de soporte internas 460 (Figuras 13 y 14). Cada extremo de los bastidores de soporte 461 y las varillas de soporte internas 460 se conecta a una barra horizontal 440 (Figuras 12-14). Dos celulas de carga 450, tales como la BEAM LOAD CELL BBL comercializada por Eilerson Industrial Sensors, estan dispuestas entre las varillas de soporte internas 460. Las celulas de carga 450 comprenden un extremo interior 452 y un extremo exterior 451. Los extremos exteriores 451 de las celulas de carga 450 estan fijados a una placa triangular 441, los cuales estan conectados a las barras horizontales 440. Los extremos interiores 452 de las celulas de carga estan fijados a un bastidor en forma de diamante 470 (Figuras 13 y 14) montado a una barra central 471 del pedestal 431. Las celulas de carga 450 estan conectados a una placa triangular 441 y el bastidor en forma de diamante 470 mediante el uso de tornillos 481, 480 respectivamente. Estan conectadas las barras horizontales 440 a la placa triangular 441 mediante el uso de tornillos 482.
La salida de la balanza puede ser una senal conectada al mando 150 o al sistema de control 180. El mando 150 puede estar programado para calcular el volumen total de un producto en funcion de las medidas del perfil. El mando 150 puede utilizar entonces el valor total del producto y el peso proporcionados por la balanza digital para calcular la densidad media de un producto. La medicion de la densidad media puede ser utilizada por el procesador de productos 220, el cual puede ser una maquina rebanadora, en combinacion con las mediciones del perfil para calcular los grosores de las rebanadas del producto que son necesarios para obtener un peso particular, tal como el peso de las rebanadas del producto que vayan a proporcionarse en un unico envase de consumo. Alternativamente, uno o mas de los calculos de la densidad media, el volumen total, o el perfil de producto pueden ser ejecutados por el sistema de control 180 de la maquina rebanadora. La maquina rebanadora puede ser, por ejemplo, la maquina rebanadora desvelada en la solicitud de patente publicada US2009/0151527.
Una vez analizado un perfil de producto, se hace avanzar el producto a una cinta de montaje 700 (Figuras 3, 6 y 10) la cual transfiere el producto a posiciones de montaje 730A, 730B (Figura 6). El producto es transferido por la cinta de montaje 700 a cualquiera de dos posiciones de montaje 730A, 730B mediante el movimiento lateral de la cinta de montaje 700 a lo largo de varillas de soporte 720 (Figuras 6 y 10). Las posiciones de montaje 730A, 730B corresponden a bandejas elevadoras del producto del aparato rebanador el cual, una vez cargado con el producto, se reclinan hacia arriba y cargan los productos sobre el plano rebanador. En la solicitud de patente publicada de
US2009/0151527 pueden encontrarse detalles de esta bandeja elevadora.
El movimiento lateral de la cinta de montaje 700 puede dirigirse por un accionador lineal tal como una unidad de tornillo de servomotor 710 como se ilustra en las Figuras 3 y 10. El mando 150, el sistema de control 180, o ambos, pueden comunicarse lo suficiente para que el perfil superficial y/o el volumen y/o la densidad del producto cargado en su lugar 730A sean conocidos por el procesador de productos 220 y rastreados todo el recorrido hasta la operacion de rebanado. El mando 150, el sistema de control 180, o ambos, pueden comunicarse lo suficiente para que el perfil superficial y/o el volumen y/o la densidad del producto cargado en su lugar 730B sean conocidos por el procesador de productos 220 y rastreados todo el recorrido hasta la operacion de rebanado.
A partir de lo anterior, se observara que pueden efectuarse numerosas variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance de la invencion. Hay que entender que no se ha planeado, ni debe deducirse, ninguna limitacion con respecto al aparato especlfico ilustrado en la presente memoria.
Claims (12)
1. Un aparato (215) para adquirir un perfil de un producto alimentario (45) para su uso en un procesamiento posterior del producto alimentario (45), que comprende:
a) un area de escaneado (30);
b) una o mas unidades de producto (165) para dirigir un producto (45) a traves del area de escaneado (30) en una direccion longitudinal (A);
c) un primer sistema de vision (170) para escanear una primera superficie del producto (45) en el area de escaneado (30), teniendo el primer sistema de vision (170):
c1) al menos un primer laser de llnea (900), proyectando el primer laser de llnea (900) al menos una primera llnea transversal de laser (920) transversalmente a la direccion longitudinal (A) sobre la primera superficie,
c2) dos primeras camaras (940) dispuestas para captar diferentes primeras partes de imagen transversales de la al menos una primera llnea de laser (920) transversal, captando las dos primeras camaras (940) imagenes solapadas; y
c3) un sistema de control (150) para procesar las diferentes primeras partes de imagen transversales, en donde el sistema de control (150) calcula un primer perfil de la primera superficie en multiples posiciones a lo largo de una longitud de la primera superficie a medida que el producto (45) es dirigido a traves del area de escaneado (30),
caracterizado porque
d) el primer sistema de vision (170) comprende un laser de referencia (900) que proyecta un haz (930) sobre la primera superficie que indica una posicion de referencia transversal;
e) las dos primeras camaras (940) captan la posicion de referencia junto con las diferentes primeras partes de imagen transversales; y
f) el sistema de control (150) utiliza la posicion de referencia transversal para combinar las diferentes primeras partes de imagen transversales captadas por las dos primeras camaras (940) para eliminar el solapamiento en las diferentes primeras partes de imagen transversales.
2. El aparato (215) de la reivindicacion 1, en donde el al menos un primer laser de llnea (900) comprende un par de primeros laseres de llnea (900) que proyectan unas primeras llneas de laser (920) solapadas sobre la primera superficie, creando la primera llnea de laser (920) transversal.
3. El aparato (215) de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en donde el primer sistema de vision (170) comprende ademas al menos un laser de llnea (902) lateral que proyecta una llnea de laser lateral que se solapa con la primera llnea de laser (920) transversal.
4. El aparato (215) de la reivindicacion 1, que comprende ademas un segundo sistema de vision (175) para escanear una segunda superficie del producto (45) en el area de escaneado (30), opuesta a la primera superficie, teniendo al menos el segundo sistema de vision (175) un segundo laser de llnea (900), proyectando el segundo laser de llnea (900) al menos una segunda llnea de laser transversal transversalmente a la direccion longitudinal (A) en la segunda superficie, al menos una segunda camara (950) dispuesta para captar una segunda parte de imagen transversal de la al menos una segunda llnea de laser transversal; y
en donde el sistema de control (150) calcula un segundo perfil de la segunda superficie utilizando la segunda parte de imagen transversal en multiples posiciones a lo largo de una longitud de la segunda superficie a medida que el producto (45) es dirigido a traves del area de escaneado (30) y calcula el area entre el primer y segundo perfil en dichas multiples posiciones, en donde la primera superficie es preferiblemente una superficie superior y las dos camaras (940) estan preferiblemente inclinadas hacia abajo y hacia dentro hacia la posicion de referencia desde lados transversales opuestos de la primera superficie.
5. El aparato (215) de la reivindicacion 1, que comprende ademas una tercera camara (960) entre las dos camaras.
6. El aparato (215) de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un segundo sistema de vision (175) para escanear una segunda superficie del producto (45) en el area de escaneado (30), opuesta a la primera superficie, teniendo el segundo sistema de vision (175) al menos un segundo laser de llnea (900), proyectando el segundo laser de llnea (900) al menos una segunda llnea de laser transversal transversalmente a la direccion longitudinal (A) sobre la segunda superficie, estando al menos una segunda camara (950) dispuesta para captar una segunda parte de imagen transversal de la al menos una segunda llnea de laser transversal; y en donde el al menos un primer laser de llnea (900) comprende un par de primeros laseres de llnea (900) que proyectan primeras llneas de laser solapadas sobre la primera superficie, creando la primera llnea de laser transversal;
en donde el al menos un segundo laser de llnea (900) comprende un par de segundos laseres de llnea (900) que proyectan segundas llneas de laser solapadas sobre la segunda superficie, creando la segunda llnea de laser transversal; y
en donde el sistema de control (150) calcula un segundo perfil de la segunda superficie utilizando la segunda parte de imagen transversal en multiples posiciones a lo largo de una longitud de la segunda superficie a medida que el producto (45) es dirigido a traves del area de escaneado (30) y calcula el area entre el primer y segundo perfil es en dichas multiples posiciones.
7. El aparato (215) de acuerdo con la reivindicacion 6,
en donde la primera superficie es una superficie superior y la segunda superficie es una superficie inferior y en donde el primer sistema de vision (170) comprende ademas al menos un laser de llnea (902) lateral que proyecta una llnea de laser lateral que se solapa con la primera llnea de laser (920) transversal.
8. El aparato (215) de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 7,
en donde el laser de referencia (900) proyecta una llnea de referencia (930) en una direccion longitudinal (A) sobre el producto (45) y una interseccion entre la llnea de referencia (930) y la primera llnea transversal (920) constituye la posicion de referencia transversal.
9. El aparato (215) de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 8,
en donde el sistema de control (150) calcula un volumen del producto (45).
10. El aparato (215) de acuerdo con la reivindicacion 9, que comprende ademas una balanza (230) para calcular el peso del producto (45) y una maquina rebanadora (220) que rebana el producto (45) en lugares en funcion del volumen y el peso del producto (45).
11. Un metodo de escaneado de un perfil superficial de un producto alimentario, que comprende las etapas de:
a) traslado del producto longitudinalmente a traves de un area de escaneado;
b) proyeccion de una llnea de laser (930) transversalmente sobre el producto y a traves del mismo; c) en multiples posiciones a lo largo del producto a medida que el producto avanza longitudinalmente a traves del area de escaneado, captura de dos imagenes solapadas de la llnea de laser (930), incluyendo cada imagen solapada un punto; y
caracterizado por las siguientes etapas:
d) proyeccion de un haz de laser de referencia (920) sobre un punto en el producto que representa una posicion de referencia transversal, en el cual las imagenes solapadas incluyen el punto; y e) combinacion de las imagenes solapadas en una imagen de perfil continuo utilizando la posicion de referencia comun a ambas imagenes solapadas.
12. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 11, en donde la etapa de proyeccion de un haz de laser de referencia (930) se define ademas en que el haz de laser de referencia (930) es un haz de laser de llnea (930) orientado para proyectar una llnea de laser (930) longitudinal sobre el producto que intersecciona la llnea de laser (920) transversal, en donde el punto esta en la interseccion de la llnea de laser (920) transversal y de la llnea de laser (930) longitudinal.
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