ITPC20080026A1

ITPC20080026A1 - MACHINE AND METHOD TO SELECT AND REMOVE FOREIGN BODIES AND DEFECTIVE PARTS FROM A FOOD PRODUCT PULP, IN PARTICULAR FROM CITRUS PULP

Info

Publication number: ITPC20080026A1
Authority: IT
Inventors: Luigi Sandei
Original assignee: Luigi Sandei
Priority date: 2008-06-09
Filing date: 2008-06-09
Publication date: 2009-12-10

Description

MACCHINA E METODO PER SELEZIONARE E RIMUOVERE CORPI ESTRANEI E PARTI DIFETTOSE DA UNA POLPA DI PRODOTTO ALIMENTARE, IN PARTICOLARE DA POLPA DI AGRUMI MACHINE AND METHOD FOR SELECTING AND REMOVING FOREIGN BODIES AND DEFECTIVE PARTS FROM A FOOD PULP, IN PARTICULAR FROM CITRUS PULP

La presente invenzione propone una macchina, ed il relativo metodo, atta a selezionare e rimuovere corpi estranei e parti difettose da una polpa di prodotti alimentari, in particolare da una polpa di agrumi stesa su un supporto in grado di farla avanzare per portarla da una zona di selezione a una zona di prelievo delle parti difettose e scaricarla poi verso dispositivi di raccolta. The present invention proposes a machine, and the relative method, suitable for selecting and removing foreign bodies and defective parts from a pulp of food products, in particular from a citrus pulp spread on a support capable of advancing it to take it from an area to a picking area of the defective parts and then unloading it to collection devices.

Più in particolare, la macchina secondo l'invenzione comprende un nastro trasportatore sul quale viene stesa la polpa in uno strato uniforme; una zona di riconoscimento delle parti difettose, che possono essere parti di frutto non mature, oppure deteriorate, oppure elementi estranei quali ad esempio larve o piccoli parassiti; un sistema di riconoscimento, collocato in detta zona, comprendente una telecamera di scansione ed un laser che effettuano la scansione del prodotto mentre questo avanza, per riconoscere questi corpi estranei e memorizzarne la posizione sul nastro. A valle, sono presenti mezzi di evacuazione costituiti da sistemi di aspirazione che vengono azionati per rimuovere le parti da eliminare quando queste passano in corrispondenza degli stessi. More particularly, the machine according to the invention comprises a conveyor belt on which the pulp is spread in a uniform layer; a zone for recognizing the defective parts, which can be unripe or deteriorated fruit parts, or foreign elements such as for example larvae or small parasites; a recognition system, located in said zone, comprising a scanning camera and a laser which scan the product as it advances, to recognize these foreign bodies and memorize their position on the belt. Downstream, there are evacuation means consisting of suction systems which are operated to remove the parts to be eliminated when they pass in correspondence with them.

L'associazione di una telecamera con un laser consente di riconoscere qualsiasi tipo di elemento da rimuovere, mentre il sistema di evacuazione per aspirazione permette di eliminare queste parti, riducendo al minimo lo scarto del prodotto. The association of a camera with a laser allows you to recognize any type of element to be removed, while the evacuation system by suction allows you to eliminate these parts, minimizing product waste.

L'invenzione riguarda il settore delle macchine per l'industria alimentare e in particolare macchine per il trattamento di prodotti vegetali quali gli agrumi. The invention relates to the sector of machines for the food industry and in particular machines for the treatment of vegetable products such as citrus fruits.

Il processo di lavorazione di questi frutti, ad esempio per ricavare dei succhi, prevede la separazione del succo dalla polpa in un estrattore, dove vengono anche eliminati semi, buccia e buona parte delle altre componenti indesiderate. The process of processing these fruits, for example to obtain juices, involves the separation of the juice from the pulp in an extractor, where seeds, peel and most of the other unwanted components are also eliminated.

La polpa viene poi recuperata per essere riutilizzata, ad esempio miscelando al succo appena estratto una parte di polpa opportunamente tritata, oppure raccogliendo la polpa, dopo che è stata depurata dalle parti indesiderate, per essere pastorizzata e confezionata per il mercato. The pulp is then recovered to be reused, for example by mixing a part of appropriately chopped pulp with the freshly extracted juice, or by collecting the pulp, after it has been purified from unwanted parts, to be pasteurized and packaged for the market.

Per poter ottenere un prodotto di qualità è però necessario rimuovere, dalla polpa tritata, tutte quelle parti che presentano eventuali difettosità, ad esempio pezzi di buccia, parti di polpa non matura oppure deteriorate, e soprattutto occorre eliminare elementi estranei quali possono essere ad esempio larve, o simili. In order to obtain a quality product, however, it is necessary to remove, from the minced pulp, all those parts that have any defects, for example pieces of peel, parts of unripe or deteriorated pulp, and above all it is necessary to eliminate foreign elements such as, for example, larvae. , or similar.

A questo scopo sono note apparecchiature selezionatricI nelle quali un primo apparecchio esegue la scansione di uno strato di polpa per individuare, mediante il riconoscimento del colore, quelle parti da scartare, ed un secondo apparecchio, a valle del precedente, effettua il prelievo o l'espulsione delle parti selezionate. For this purpose, sorting apparatuses are known in which a first apparatus scans a layer of pulp to identify, by means of color recognition, those parts to be discarded, and a second apparatus, downstream of the previous one, carries out the sampling or the ejection of selected parts.

In alcuni di questi apparecchi noti la scansione dello strato di polpa che avanza viene effettuato per mezzo di una telecamera che "legge" il colore dello strato di prodotto mentre questo avanza e trasmette i dati di lettura ad un computer che controlla l'impianto. In some of these known apparatuses the scanning of the advancing pulp layer is carried out by means of a camera which "reads" the color of the product layer as it advances and transmits the reading data to a computer that controls the plant.

Quando vengono rilevate parti con un colore differente da quello ritenuto accettabile, il computer aziona i dispositivi di espulsione, sincronizzati con i sistemi di avanzamento della polpa, per espellere le parti ritenute difettose. When parts with a color other than that deemed acceptable are detected, the computer operates the ejection devices, synchronized with the pulp advancement systems, to eject the parts deemed defective.

In altri casi la lettura avviene per mezzo di un laser che effettua una scansione del nastro di trasporto della polpa secondo una direzione perpendicolare a quella di avanzamento dello stesso. In other cases, the reading takes place by means of a laser which scans the pulp conveyor belt in a direction perpendicular to that of its advancement.

La rimozione delle parti da scartare avviene a volte meccanicamente, per mezzo di elementi spintori, a volte pneumaticamente, ad esempio per mezzo di un soffio di aria compressa che viene diretto contro lo strato di polpa mentre questo cade dal nastro di trasporto, oppure tramite sistemi di aspirazione. The removal of the parts to be discarded sometimes occurs mechanically, by means of pushing elements, sometimes pneumatically, for example by means of a blow of compressed air which is directed against the layer of pulp as it falls from the conveyor belt, or by means of systems suction.

Le apparecchiature note, di conseguenza, si possono suddividere in due categorie principali; quelle che fanno uso di una telecamera e quelle nelle quali il riconoscimento delle parti difettose avviene per mezzo di un dispositivo di scansione a laser. Consequently, known equipment can be divided into two main categories; those that make use of a video camera and those in which the recognition of defective parts takes place by means of a laser scanning device.

Nessuno di questi due sistemi, però, risulta perfetto o completo. Neither of these two systems, however, is perfect or complete.

Ad esempio, i sistemi a telecamera non riescono a rilevare la presenza ad esempio di larve di colore bianco, mentre i sistemi a laser, in grado di rilevare queste larve, forniscono risultati meno soddisfacenti per quanto riguarda altre impurità. For example, camera systems fail to detect the presence of white-colored larvae, for example, while laser systems, capable of detecting these larvae, provide less satisfactory results with regard to other impurities.

In sostanza, è sentita l'esigenza di una apparecchiatura in grado di effettuare una selezione precisa e completa delle impurità in uno strato di polpa di agrumi, e che sia in grado di rimuovere questa impurità limitando lo scarto e lo spreco di prodotto buono. Basically, the need is felt for an equipment capable of carrying out a precise and complete selection of the impurities in a layer of citrus pulp, and that is able to remove this impurity by limiting the waste and waste of good product.

La soluzione a questo problema viene offerta dalla presente invenzione che propone una macchina selezionatrice per l'individuazione e la rimozione di corpi estranei e parti difettose da uno strato di polpa di agrumi, che comprende un sistema di rilevamento costituito da una telecamera associata ad un laser e un sistema di rimozione delle parti difettose, costituito da dispositivi ad aspirazione controllati da un computer che riceve informazioni dal sistema di rilevamento. The solution to this problem is offered by the present invention which proposes a sorting machine for the identification and removal of foreign bodies and defective parts from a layer of citrus pulp, which comprises a detection system consisting of a camera associated with a laser. and a defective parts removal system, consisting of computer-controlled suction devices that receive information from the detection system.

La presente invenzione sarà descritta dettagliatamente, a titolo di esempio non limitativo, con riferimento all'unica figura allegata che illustra, schematicamente, una macchina secondo l'invenzione. The present invention will be described in detail, by way of non-limiting example, with reference to the only attached figure which schematically illustrates a machine according to the invention.

Con riferimento alla figura allegata, la macchina selezionatrice secondo l'invenzione comprende un dispositivo per il trasporto della polpa, ad esempio un nastro trasportatore 1 trascinato da un rullo 2 a sua volta azionato da un motoriduttore 3 e teso da un secondo rullo 4. With reference to the attached figure, the sorting machine according to the invention comprises a device for transporting the pulp, for example a conveyor belt 1 dragged by a roller 2 in turn driven by a gearmotor 3 and stretched by a second roller 4.

Su uno dei due rulli, nel caso illustrato sul rullo 4, è presente un trasduttore 5, ad esempio un encoder, che fornisce ad un computer 6 una serie di segnali i quali, opportunamente elaborati, permettono al computer di conoscere esattamente l'avanzamento del nastro e la posizione. On one of the two rollers, in the case illustrated on roll 4, there is a transducer 5, for example an encoder, which supplies a computer 6 with a series of signals which, suitably processed, allow the computer to know exactly the progress of the tape and position.

Apparecchiature di tipo noto collocate a monte del nastro o tappeto rotante 1 depongono uno strato di polpa di agrumi, che viene poi scaricato verso dispositivi di raccolta non illustrati. Known equipment placed upstream of the rotating belt or belt 1 deposit a layer of citrus fruit pulp, which is then discharged to collection devices not shown.

Al di sopra del nastro 1 sono collocati una telecamera 7 che riprende una striscia di nastro ed un sistema di scansione a laser 8 che riprende, anch’esso, una sottile striscia di nastro. Above the tape 1 there are a camera 7 which records a strip of tape and a laser scanning system 8 which also takes a thin strip of tape.

Sia la telecamera 7, sia il sistema a laser 8 sono collegati al computer 6, nel quale è memorizzato un opportuno programma per la gestione dell'apparecchiatura. Both the video camera 7 and the laser system 8 are connected to the computer 6, in which a suitable program for managing the equipment is stored.

A valle della zona di rilevamento ove sono presenti le telecamere 7 e il laser 8, è previsto un sistema di espulsione delle parti difettose rilevate dalle apparecchiature a monte, indicato nel suo complesso con 9. Downstream of the detection zone where the cameras 7 and the laser 8 are present, there is a system for expelling the defective parts detected by the upstream equipment, indicated as a whole with 9.

In particolare il sistema di rimozione sarà costituito, conformemente con l’invenzione, da una pluralità di dispositivi di aspirazione collegati con un serbatoio di raccolta 11 a sua volta collegato a dispositivi quali ad esempio una pompa a vuoto 12 in grado di creare il vuoto nel serbatoio. In particular, the removal system will consist, in accordance with the invention, of a plurality of suction devices connected to a collection tank 11 in turn connected to devices such as for example a vacuum pump 12 capable of creating the vacuum in the reservoir.

I dispositivi di aspirazione e rimozione delle parti da eliminare sono costituiti ad esempio da una pluralità di condotti 13, collegati mediante una linea 14 al serbatoio 11 e provvisti, ciascuno, di una valvola di apertura e chiusura controllata dal computer 6. The suction and removal devices for the parts to be eliminated consist, for example, of a plurality of ducts 13, connected by means of a line 14 to the tank 11 and each equipped with a computer-controlled opening and closing valve 6.

I condotti (13) sono disposti su almeno due file, i condotti di una fila essendo sfalsati rispetto a quelle dell'altra fila, così da coprire tutta la larghezza dello strato di polpa che avanza sul nastro trasportatore (1) I condotti 13 potranno essere fissi ed in tal caso sarà l'apertura delle valvole, comandate dal computer 6, a consentire al sistema di aspirare le parti da eliminare quando queste passano in corrispondenza del rispettivo condotto. In alternativa, i condotti 13 potranno essere mobili, azionati da dispositivi che ne comandano l'abbassamento sincronizzato con l'avanzamento del nastro 1 e controllato dal computer 6, e in tal caso l'apertura della valvola potrà essere comandata anche meccanicamente, ad esempio a seguito dell'impegno della parte mobile con un riscontro fisso. The ducts (13) are arranged on at least two rows, the ducts of one row being staggered with respect to those of the other row, so as to cover the entire width of the layer of pulp advancing on the conveyor belt (1). fixed and in this case it will be the opening of the valves, controlled by the computer 6, to allow the system to suck in the parts to be eliminated when they pass in correspondence with the respective duct. Alternatively, the ducts 13 can be mobile, operated by devices that control their lowering synchronized with the advancement of the belt 1 and controlled by the computer 6, and in this case the opening of the valve can also be mechanically controlled, for example following the engagement of the moving part with a fixed stop.

Il funzionamento avviene come segue. Operation occurs as follows.

La polpa di agrumi viene scaricata sul nastro trasportatore 1, dove viene livellata per mezzo di una racla o simili. The citrus fruit pulp is discharged onto the conveyor belt 1, where it is leveled by means of a doctor blade or the like.

Il nastro avanza e porta lo strato di polpa in corrispondenza della zona di selezione ove la telecamera 7 inquadra una striscia di nastro 1 effettuando una selezione delle parti da eliminare, che vengono riconosciute ad esempio in base al colore. The belt advances and brings the pulp layer in correspondence with the selection zone where the camera 7 frames a strip of tape 1 making a selection of the parts to be eliminated, which are recognized for example on the basis of color.

La telecamera 7 è associata ad un sistema di riconoscimento a laser 8, che effettua anch’esso la scansione di una striscia di materiale che avanza sul nastro 1 sempre in direzione ortogonale a quella di avanzamento. The camera 7 is associated with a laser recognition system 8, which also scans a strip of material that advances on the belt 1 always in the direction orthogonal to that of advancement.

Il sistema di visione a telecamera rileva gran parte delle difettosità del prodotto, ad esempio la presenza di parti non mature, oppure di corpi estranei, mentre il laser è in grado di rilevare la presenza anche di larve o parassiti di colore uniforme e chiaro, ad esempio di colore bianco, facilmente confondibili con la polpa. The camera vision system detects most of the defects of the product, for example the presence of unripe parts, or foreign bodies, while the laser is also able to detect the presence of larvae or parasites of uniform and clear color, for example. example of white color, easily confused with the pulp.

I dati rilevati dalla telecamera 7 e dal laser 8 vengono inviati al computer 6 il quale li elabora, calcola istante per istante l'esatta posizione delle parti da eliminare e quando ciascuna di esse passa in corrispondenza dei dispositivi di prelievo 13, il computer comanda l'apertura della valvola del corrispondente condotto 13, facendo così in modo che l'aria che viene aspirata trascini con sé anche la parte da eliminare. The data detected by the camera 7 and the laser 8 are sent to the computer 6 which processes them, calculates the exact position of the parts to be eliminated instant by instant and when each of them passes in correspondence with the pick-up devices 13, the computer controls the opening of the valve of the corresponding duct 13, thus causing the air that is sucked to carry with it the part to be eliminated.

La macchina secondo l’invenzione, come apparirà dalla descrizione fornita, consente di selezionare e rimuovere completamente da uno strato di polpa di agrumi sia le parti difettose, quali porzioni di frutto non perfettamente mature, oppure deteriorate, oppure pezzi di buccia ecc., sia di eliminare corpi estranei quali larve, parassiti e simili, anche se di colore chiaro o colore simile a quello della polpa. The machine according to the invention, as will appear from the description provided, allows to select and completely remove from a layer of citrus pulp both the defective parts, such as portions of fruit that are not perfectly ripe, or deteriorated, or pieces of peel etc., both to eliminate foreign bodies such as larvae, parasites and the like, even if light in color or color similar to that of the pulp.

Inoltre la quantità di materiale buono che viene scartata è ridotta al minimo grazie all'uso di sistemi di aspirazione per rimuovere queste parti difettose. Furthermore, the amount of good material that is rejected is minimized thanks to the use of suction systems to remove these defective parts.

Claims

CLAIMS 1) Machine for selecting and removing foreign bodies and defective parts from a pulp of food product, in particular from a citrus pulp of the type comprising means (1) suitable for advancing a layer of pulp along a selection area where devices are located (7, 8) suitable for recognizing the parts to be eliminated and downstream of which there are evacuation devices (9) suitable for removing said defective parts, characterized by the fact that: • said recognition devices comprise a video camera (7) associated with a laser system (8); • said evacuation devices (9) consist of suction systems for the parts to be eliminated.

2) Sorting machine according to claim 1, characterized in that said suction means consist of a plurality of ducts (13) arranged on at least two rows, the ducts of one row being offset with respect to those of the other row, so as to cover the full width of the pulp layer advancing on the conveyor belt (1).

3) Sorting machine according to claim 2, characterized in that each of said ducts (13) is connected to suction systems (11, 12) and is provided with an opening and closing valve operated by a computer (6) which receives information from the camera system (7) and the laser system (8).

4) Sorting machine according to claim 2, characterized in that each of said ducts (13) is mounted on a mobile support, controlled by the computer (6), able to bring said duct from a rest position, in which the duct is located at a certain distance from the belt (1) on which the pulp layer is deposited, to an operative position, in which said duct is lowered to bring the mouth in proximity to the pulp layer.

5) Method for selecting and removing foreign bodies and defective parts from a food product pulp, in particular from a citrus fruit pulp, characterized by the fact of providing for the following steps: • the pulp is arranged in a layer of uniform thickness on an advancing support <(1);> • by means of a transducer (5) the data relating <to the advancement of said support (1) are sent to a processor (6);> • the pulp layer is scanned as it advances, <by means of a camera (7 );> • a second scan of the pulp layer is carried out, while this is advanced, by means of a laser system (8); • the data relating to the advancement of the support (1) and the readings obtained by means of said camera (7) and laser (8) systems are processed to <determine the position on the support of the parts of pulp to be eliminated;> the activation of pulp suction systems (9) when the parts to be eliminated pass in correspondence with them.

6) Method according to claim 5, in which the pulp is arranged in a layer of uniform thickness on a conveyor belt (1).

7) Method according to claim 6, characterized in that one or more of a series of ducts (13) placed above the advancing layer of pulp are put in communication with suction means (11, 12), activating only those ducts (13) which are in the path of the parts to be eliminated.

8) Machine and method for selecting and removing foreign bodies and defective parts from a citrus pulp, as described and illustrated