IT202100011867A1

IT202100011867A1 - Sistema di posizionamento di alimenti friabili e/o molli

Info

Publication number: IT202100011867A1
Application number: IT102021000011867A
Authority: IT
Inventors: Giuliano Boffelli; Marco Grasso; Livio Fissore; Fabio Marano; Angelo Marano
Original assignee: Amc S R L; Abrigo S P A
Priority date: 2021-05-10
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2022-11-10

Description

Descrizione dell?invenzione avente per titolo:

?SISTEMA DI POSIZIONAMENTO DI ALIMENTI FRIABILI E/O MOLLI?

Descrizione

Campo della tecnica

L?invenzione si riferisce al campo dell?imballaggio di alimenti, in particolare ad un innovativo sistema di posizionamento in contenitori di prodotti alimentari che sono facilmente danneggiabili vista la loro friabilit? e morbidezza.

Arte Nota

Il confezionamento degli alimenti ? l?operazione con cui viene applicata, ad un prodotto alimentare, una protezione fisica chiamata imballaggio, la quale annulla o minimizza l?influenza dell?ambiente esterno.

Allo stato attuale i sistemi di automazione per il trasporto di prodotti fragili e il loro posizionamento all?interno del contenitore/ film finale (fette o cubetti /julienne di feta o altri similari) si avvalgono di bilance a nastro o bilance multitesta abbinate a sistemi di nastri trasportatori multipli. Questi sistemi sono spesso rifiutati dai clienti perch? il prodotto, proprio per la sua natura fragile, tende a danneggiarsi molto durante il trasporto e la caduta all?interno dei sistemi di pesatura, comportando i seguenti problemi ancora irrisolti:

1. perdita di prodotto (perdita economica) nei residui che rilascia lungo il percorso (per sfregamento, attrito, rotolamento, urti, ecc.);

2. danneggiamento della forma originale (danno estetico e poco gradevole alla vista con conseguente danno di immagine del produttore);

3. fermi produzione multipli giornalieri (indispensabili perch? gli impianti di pesatura per poter funzionare correttamente devono essere completamente lavati pi? volte al giorno e le operazioni di lavaggio sono molto lunghe); 4. necessit? di utilizzo di sistemi di consolidamento prodotto (esempio tunnel di raffreddamento con sistemi di filtraggio aria comunemente usati nella feta, che servono a compattare il prodotto proprio per ridurne la friabilit? durante il percorso) con conseguente aumento di costi per il confezionamento e ingombri nello stabilimento;

5. notevole consumo di energia elettrica complessiva e conseguente maggiore impatto ambientale;

6. ingombro notevole dell?intero sistema di trasporto e pesatura e altezza minima di 6 metri. Infatti, nei locali pi? bassi non ? possibile installare questi sistemi di pesatura, con consumo di spazio occupato negli stabilimenti. Proprio per i suddetti motivi, moltissimi operatori del mercato della feta o del tofu o prodotti similari continuano ad oggi ad impiegare il confezionamento manuale di questi prodotti con un impatto economico notevole sulla catena produttiva e sul prezzo finale del prodotto oltre che sulla capacit? produttiva. Scopo del brevetto ? quindi quello di creare un innovativo sistema in grado di maneggiare e confezionare i prodotti alimentari pi? delicati senza danneggiarne l?aspetto esteriore, conservandone cos? l?integrit?, apprezzata dal cliente. Altri scopi sono quelli di abbattere il costo di energia, impatto ambientale, costo manodopera, impiego di spazio, mentre si migliora la qualit? e l?estetica del prodotto finito.

Descrizione dell?invenzione

Secondo la presente invenzione viene realizzato un sistema di posizionamento di alimenti friabili e/o molli che risolve efficacemente le problematiche su esposte. L?invenzione in oggetto comprende l?utilizzo di un nastro trasportatore principale per movimentare i prodotti alimentari che sono pronti per essere confezionati.

Il nastro trasportatore ? azionato da una pluralit? di rulli di movimentazione che ruotano e che tengono in tensione il nastro al fine di garantirne il corretto funzionamento.

Il braccio robotico comprende un sistema di movimentazione meccanico comune a tutti i bracci robotici utilizzati nell?industria moderna. Detto braccio robotico ? atto a movimentare gli alimenti dal nastro trasportatore principale alle confezioni ancora vuote.

La procedura di spostamento del prodotto alimentare comprende la presa, il sollevamento ed il rilascio.

Per facilitare la presa, in una sua forma di realizzazione, il nastro trasportatore principale comprende una inclinazione nell?ultimo tratto, in corrispondenza dell?ultimo rullo di movimentazione che ? situato ad una altezza inferiore rispetto al nastro trasportatore principale. Questo per facilitare l?inserimento del nastrino di presa installato sul robot che si infila sotto la base del prodotto.

La presa effettiva avviene mediante l?utilizzo di un apposito nastro trasportatore installato inferiormente a detto braccio robotico (nastrino di presa), costituendo cos? una pala in grado di infilarsi al di sotto dell?alimento trattato senza danneggiarne la superficie, visto che detto nastro ? atto a ruotare evitando raschiamenti sul prodotto.

In una sua forma di realizzazione, il nastro trasportatore comprende una pluralit? di rulli nella parte frontale al fine di favorire lo scorrimento del prodotto alimentare durante la fase di presa. Detto nastro trasportatore ? movimentato solamente lungo l?asse orizzontale mediante l?utilizzo di un?apposita rotaia, azionata da un motore, preferibilmente elettrico.

In una forma di realizzazione, il sistema ? abbinato ad una piattaforma di porzionatura posizionata in corrispondenza del punto di dosaggio.

Tale piattaforma permette di ottenere una porzionatura di fette di prodotto in diverse forme pi? piccole a seconda del desiderio del cliente. Essa ? costituita da: 1. griglia di taglio prodotto sulla quale avviene il deposito da parte del gruppo di presa, composta da cornice con un sistema di fili di acciaio tesi (come avviene ad esempio in una racchetta da tennis) composta da una pluralit? di lame o, in una sua forma di realizzazione, una pluralit? di fili di materiale plastico, nylon, o metallico per consentire il taglio di forme diverse. Tale griglia pu? essere intercambiata manualmente o automaticamente con altre griglie di forma diversa per consentire il cambio di formato del tipo di taglio prodotto;

2. un pressore posizionato al di sopra della griglia di taglio per schiacciare il prodotto verso il basso contro la griglia azionato da un pistone o un motore a seconda delle condizioni;

3. una tramoggia posizionata al di sotto della griglia per convogliare il prodotto tagliato direttamente all?interno del contenitore vuoto.

Pu? essere richiesto dal cliente, di confezionare delle dimensioni pi? piccole del prodotto oppure con forme particolari. Per esaudire tale richiesta, al sistema viene aggiunta una griglia di taglio comprendente una pluralit? di lame o, in una sua forma di realizzazione, una pluralit? di fili di materiale plastico, o metallico. Se l?alimento viene appoggiato dal braccio robotico su detta griglia di taglio, mediante un pistone che va a comprimere il prodotto, si ottengono una pluralit? di cubetti. La forma dell?alimento pu? variare in base alle esigenze del cliente. Per adeguarsi ? sufficiente ridisegnare la griglia di taglio e attribuirgli la forma che pi? si addice alle richieste del mercato, come ad esempio l?ottenimento di strisce.

In un?altra versione uno scanner laser ? installato per assicurare il giusto posizionamento dell?alimento su detta griglia di taglio che, in caso di mancato allineamento, pu? essere riposizionato da detto braccio robotizzato.

La tramoggia ? collocata inferiormente a detta griglia di taglio al fine di convogliare la pluralit? di pezzi ottenuti, in un unico contenitore.

Un altro componente essenziale per effettuare la presa ? la paletta, preferibilmente di materiale metallico, installata in posizione frontale su detto nastrino di presa.

La paletta ? atta, grazie ad una sua superficie verticale, a bloccare lo scorrimento del prodotto in avanti mentre il nastrino di presa si infila al di sotto per effettuare la presa dello stesso avanzando verso la paletta evitando la caduta del prodotto. Il braccio robotico con il suo gruppo di presa si sposta fino al punto di deposito/scarico di una comune confezionatrice in corrispondenza del relativo contenitore/busta vuoti. A questo punto il braccio robotico pu? compiere 3 operazioni distinte:

1. rilasciare il prodotto caricato direttamente nel contenitore vuoto;

2. rilasciare il prodotto su una piattaforma di porzionatura per tagliare il prodotto in diverse forme desiderate;

3. centrare il prodotto depositato sulla piattaforma di porzionatura in un punto desiderato dopo il rilascio per consentire la eliminazione di eventuali sfridi post-taglio dovuti a errato centraggio del prodotto.

I vantaggi offerti dalla presente invenzione sono evidenti alla luce della descrizione fin qui esposta e saranno ancora pi? chiari grazie alle figure annesse e alla descrizione dettagliata.

Descrizione delle figure

L?invenzione verr? qui di seguito descritta in almeno una forma di realizzazione preferita a titolo esplicativo e non limitativo con l?ausilio delle figure annesse, nelle quali:

- FIGURA 1 mostra una vista laterale del braccio robotico 10, atto a prelevare e movimentare il prodotto alimentare.

La presa dell?oggetto viene effettuata mediante un nastrino di presa 20 atto ad infilarsi al di sotto del prodotto alimentare rappresentando cos?, il supporto principale durante lo spostamento, senza in alcun modo danneggiare la superficie del prodotto stesso.

Una rotaia 21 permette a detto nastro trasportatore 20 di essere movimentato in una sola direzione, quella orizzontale all?interno del gruppo di presa.

Una paletta 22, grazie alla sua forma e alla sua parete verticale, ? atta a bloccare lo spostamento dell?alimento durante la presa da parte del nastro trasportatore 20, fissando cos? la posizione del prodotto alimentare.

- FIGURA 2 mostra l?intero funzionamento della linea di posizionamento, oggetto della presente invenzione.

Il braccio robotico 10 ? atto a prelevare e a sollevare un qualsiasi alimento friabile o molle, movimentato da un nastro trasportatore principale 11. Mediante l?utilizzo di fotocellule o sistema di visione del robot che si orienta automaticamente in base alla posizione del prodotto sul nastro, ? possibile rilevare l?esatta posizione del prodotto affinch? il braccio robotico 10 si posizioni correttamente per effettuare la presa.

Una pluralit? di rulli 12 mantiene in tensione ed in movimento il nastro trasportatore 11. In una sua forma di realizzazione, il rullo finale 14 ? collocato ad una quota inferiore per garantire una pendenza che faciliti la presa del prodotto da sollevare.

Il braccio robotico 10 pu? spostare il prodotto alimentare direttamente all?interno del contenitore vuoto 15, che scorre su un nastro trasportatore dedicato 19.

Nel caso fosse necessario tagliare ulteriormente il prodotto, il braccio robotico 10 posiziona l?alimento sulla griglia di taglio 17 dove, un pistone 18, tramite una compressione del prodotto, determina la creazione di una pluralit? di cubetti o strisce a seconda dell?orientamento delle lame che sono comprese all?interno della griglia di taglio 17.

Una tramoggia 16 ? situata inferiormente a detta griglia di taglio 17 per incanalare la pluralit? di cubetti ottenuti all?interno del contenitore vuoto 15.

- FIGURA 3 evidenzia la struttura che comprende la griglia di taglio 17 che, in una sua forma di realizzazione, comprende una pluralit? di fili 23 oppure delle lame per effettuare il taglio degli alimenti. I fili o le lame possono essere collegati in una variante a sistema ultrasuoni per garantire un taglio netto pi? preciso.

La testa del pistone 18 va a spingere il pressore 25 contro il prodotto alimentare su detta griglia di taglio 17 ed i pezzetti ottenuti dal taglio vengono incanalati grazie ad una tramoggia 16, in un apposito contenitore 15 trasportato da un nastro trasportatore dedicato 19.

Descrizione dettagliata dell?invenzione

La presente invenzione verr? ora illustrata a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo o vincolante, ricorrendo alle figure le quali illustrano alcune realizzazioni relativamente al presente concetto inventivo.

Con riferimento alla FIG. 1 ? illustrato il funzionamento di un braccio robotico 10 atto a prendere e sollevare un alimento friabile e/o molle allo scopo di depositarlo in un?apposita confezione 15. La presa del prodotto avviene mediante l?utilizzo di un nastro trasportatore 20, azionato da rulli 12, atto a scorrere solamente lungo l?asse orizzontale grazie all?impiego di un?apposita rotaia 21 che ne vincola ulteriori spostamenti. In un?altra variante il nastrino di presa pu? essere movimentato in tutte le direzioni dello spazio.

Una paletta 22 ? atta a tenere in posizione il prodotto alimentare mentre il nastro trasportatore 20 si infila al di sotto di esso. La paletta 22 ? costruita in materiale preferibilmente metallico e comprende una superficie verticale per evitare che l?alimento sia spinto verso avanti mentre viene prelevato dal nastrino di presa 20. In una sua forma di realizzazione detto nastrino di presa 20 comprende una pluralit? di rulli sull?estremit? frontale, atti a facilitare lo scorrimento durante la presa, senza danneggiare la superficie del prodotto.

Con riferimento alla FIG. 2 ? illustrata la linea di posizionamento di alimenti friabili e/o molli nella sua totalit?.

I prodotti raggiungono il braccio robotico 10 mediante un nastro trasportatore principale 11, azionato da rulli 12 e monitorato fotocellule 13.

Dette fotocellule o sistema di visione del robot che si orienta automaticamente in base alla posizione del prodotto sul nastro 13 sono atte a rilevare la posizione esatta del prodotto alimentare sul nastro trasportatore 11 al fine di poter fornire al braccio robotico 10 delle informazioni precise su come effettuare la presa. Dette informazioni vengono gestite da almeno una CPU compresa all?interno di una scheda elettronica che comunica direttamente con il braccio robotico 10.

In una sua forma di realizzazione, il rullo finale 14 ? situato ad una quota inferiore rispetto al nastro trasportatore principale 11, al fine di creare una inclinazione atta a sollevare il lato posteriore dell?alimento facilitandone la presa da parte del nastrino di presa 20.

I componenti compresi all?interno del presente sistema sono azionati da un motore che, in una sua forma di realizzazione, ? elettrico.

Il braccio robotico 10, una volta prelevato il prodotto alimentare, ? atto a depositarlo all?interno dei contenitori 15 movimentati dal loro nastro trasportatore 19 dedicato.

Nel caso fosse necessario tagliare e modificare ulteriormente la forma del prodotto alimentare trattato, il braccio robotico 10 posiziona il prodotto sulla sommit? di una griglia di taglio 17 atta a suddividere detto prodotto in una pluralit? di cubetti, a titolo esemplificativo ma non limitativo, mediante la compressione ricevuta dal pressore 25 azionata dal pistone 18.

I cubetti ottenuti sono raccolti ed incanalati da una tramoggia 16 in un contenitore 15 posizionato inferiormente.

Con riferimento alla FIG. 3 ? illustrato il componente di taglio che l?innovativo sistema di posizionamento comprende.

La griglia di taglio 17 comprende una pluralit? di lame ma, in una sua forma di realizzazione, dette lame sono sostituite da fili 23 che possono essere costituiti di materiale plastico o metallico e/o abbinati a una fonte di ultrasuoni per migliorare il profilo e l?efficienza di taglio del prodotto.

Le lame o i fili vengono orientati in base alla forma desiderata da cliente, per i cubetti verr? utilizzata ovviamente una struttura a griglia ma per ottenere delle strisce, le lame/fili ortogonali vengono eliminate.

Un pistone 18, ? atto a comprimere il prodotto alimentare depositato sulla griglia di taglio 17 attraverso un pressore 25 dal braccio robotizzato 10 creando una pluralit? di pezzi pi? piccoli che vengono raccolti in un unico contenitore 15 mediante una tramoggia 16.

? infine chiaro che all?invenzione fin qui descritta possono essere apportate modifiche, aggiunte o varianti ovvie per un tecnico del ramo, senza per questo fuoriuscire dall?ambito di tutela che ? fornito dalle rivendicazioni annesse.

Claims

Rivendicazioni

1. Sistema di posizionamento di alimenti friabili e/o molli caratterizzato dal fatto di essere atto a maneggiare e confezionare i prodotti alimentari all?interno di appositi contenitori (15) mediante l?utilizzo di un comune braccio robotico (10); detto sistema comprendendo:

- almeno un nastro trasportatore principale (11) atto a trasportare i prodotti alimentari lungo la linea di confezionamento;

- una pluralit? di rulli (12) atti a mettere in tensione e a movimentare i nastri trasportatori (11, 19, 20) presenti nel sistema;

- almeno un braccio robotico (10) atto a sollevare il prodotto alimentare dal nastro trasportatore (11) e a riporlo all?interno della confezione (15); - almeno un nastrino di presa (20), installato inferiormente a detto braccio robotico (10), atto ad essere infilato, grazie alla propria rotazione, al di sotto del prodotto alimentare preservandone l?integrit?; detto nastrino di presa (20) costituisce la base di appoggio del prodotto alimentare durante lo spostamento dal nastro trasportatore principale (11) alla confezione (15); nella fase di rilascio di detto prodotto alimentare, il nastrino di presa (20), ruotando, si sfila e lascia cadere il prodotto direttamente all?interno della confezione (15);

- almeno una rotaia (21) sulla quale scorre il supporto che sostiene il nastrino di presa (20) del braccio robotico (10) per consentire a tale nastrino di presa (20) di muoversi solamente lungo l?asse orizzontale; - almeno una paletta (22) inclinata verso il basso, posizionata frontalmente a detto nastrino di presa (20), atta a rappresentare un incastro per il prodotto alimentare quando il nastrino di presa (20) viene infilato al di sotto di esso; detta paletta (22), grazie ad una sua superficie verticale, mantiene in posizione il prodotto alimentare durante la presa, antecedente al sollevamento;

- almeno un motore atto a movimentare tutti i componenti meccanici e rotazionali di detto braccio robotico (10), comprendendo anche l?azionamento del nastrino di presa (20);

- almeno un nastro trasportatore (19) atto a trasportare le confezioni (15) ancora vuote nel punto in cui verranno riempite col prodotto alimentare sollevato da detto braccio robotico (10);

- almeno un rullo, comprendente dei divisori, per depositare le nuove confezioni (15) sul nastro trasportatore (19) dedicato;

- una pluralit? di fotocellule o sistema di visione installato su robot (13), posizionate sotto ogni nastro trasportatore o sul robot (11, 19, 20), atte a constatarne la posizione esatta sopra a detti nastri trasportatori (11, 19, 20);

- almeno una CPU, compresa all?interno di una scheda elettronica, atta a coordinare i movimenti del braccio robotico (10) in base alla posizione del prodotto alimentare rilevata da dette celle di carico (13).

2. Sistema di posizionamento di alimenti friabili e/o molli, secondo la precedente rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il nastro trasportatore principale, comprende, al suo estremo finale, una inclinazione data dalla posizione del rullo finale (14) leggermente pi? bassa rispetto all?altezza del nastro trasportatore principale (11); tale inclinazione ? atta a facilitare la presa del prodotto alimentare da parte del braccio robotico (10).

3. Sistema di posizionamento di alimenti friabili e/o molli, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il motore dedicato all?azionamento del braccio robotico (10) e dei suoi componenti ? di tipo elettrico.

4. Sistema di posizionamento di alimenti friabili e/o molli, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto nastrino di presa (20), situato inferiormente a detto braccio robotico (10), comprende una pluralit? di rulli sulla parte finale al fine di favorire lo scorrimento del prodotto alimentare.

5. Sistema di posizionamento di alimenti friabili e/o molli, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il prodotto alimentare ? ulteriormente tagliato, prima del confezionamento, mediante l?utilizzo di una apposita griglia di taglio (17) comprendente una pluralit? di elementi di taglio; detta variante del sistema di posizionamento comprende l?aggiunta di alcuni componenti:

- una griglia di taglio (17) comprendente una pluralit? di elementi di taglio, atta a creare dei pezzi pi? piccoli del prodotto alimentare trattato;

- un pressore 25 collegato al pistone scanalato sulla sua parte inferiore in modo che i solchi si trovino in corrispondenza dei fili o lame della griglia di taglio allo scopo di superare la base di appoggio del prodotto e garantire il taglio completo;

- un pistone (18) atto a comprimere il prodotto alimentare, precedentemente posizionato su detta griglia (17) dal braccio robotico (10);

- uno scanner laser atto a leggere la posizione esatta del prodotto alimentare su detta griglia di taglio (17);

- una tramoggia (16), posizionata inferiormente a detta griglia di taglio (17), atta ad incanalare tutti i pezzi ottenuti, all?interno dell?apposito contenitore.

6. Sistema di posizionamento di alimenti friabili e/o molli, secondo la precedente rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti elementi di taglio sono variamente posizionabili all?interno di detta griglia di taglio a seconda della forma che si intende dare al prodotto tagliato.

7. Sistema di posizionamento di alimenti friabili e/o molli, secondo le precedenti rivendicazioni 5 e 6, caratterizzato dal fatto che detti elementi di taglio sono fili o lame (23) di materiale metallico atti a vibrare sotto fonti ultrasoniche per agevolare il taglio degli alimenti trattati.

8. Sistema di posizionamento di alimenti friabili e/o molli, secondo la precedente rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti fili (23) compresi all?interno della griglia di taglio (17) sono realizzati in materiale plastico.

9. Sistema di posizionamento di alimenti friabili e/o molli, secondo la precedente rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il sistema di presa prodotto e la piattaforma di porzionatura possono essere scambiati automaticamente dal braccio robotico sia per il cambio formato automatico che per il lavaggio automatico (attuato dal robot) per evitare fermi produzione.