metodo adaptativo de corte de vegetales con estructura

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OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
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ESPAÑA
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11 Número de publicación: 2 245 197
21 Número de solicitud: 200302714
51 Int. Cl. : A23N 15/00
SOLICITUD DE PATENTE
22 Fecha de presentación: 20.11.2003
71 Solicitante/s: COMPONOSOLLERTIA, S.A.L.
Polígono Industrial Las Labradas, nave 5
31500 Tudela, Navarra, ES
43 Fecha de publicación de la solicitud: 16.12.2005
72 Inventor/es: Comin Escartin, Ricardo
43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud:
74 Agente: Esteban Pérez-Serrano, María Isabel
16.12.2005
54 Título: Método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente y máquina que lleva a cabo
dicho corte.
57 Resumen:
ES 2 245 197 A1
Método adaptativo de corte de vegetales con estructura
arborescente y máquina que lleva a cabo dicho corte.
La presente invención se refiere tanto a un método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente
como a la máquina que lleva cabo dicho corte. El método
y la máquina esta destinado a vegetales como pueden ser
los broculis en los que se distingue un tronco común del
que parten distintas ramificaciones. La máquina que sigue
el método de corte recibe vegetales de distintos tamaños
sin preclasificar y adapta la altura de corte al tamaño de
cada uno de los vegetales obteniendo de este modo trozos de vegetales con estructuras arborescentes como la
de partida pero con un tamaño homogéneo listo para el
posterior empaquetado.
Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
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ES 2 245 197 A1
DESCRIPCIÓN
Método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente y máquina que lleva a cabo dicho corte.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente y máquina que lleva a cabo dicho corte, destinado
a vegetales como pueden ser los broculis en los que
se distingue un tronco común del que parten distintas
ramificaciones.
La máquina que sigue el método de corte recibe vegetales de distintos tamaños sin preclasificar y
adapta la altura de corte al tamaño de cada uno de los
vegetales obteniendo de este modo trozos de vegetales con estructuras arborescentes como la de partida
pero con un tamaño homogéneo listo para el posterior
empaquetado.
Antecedentes de la invención
La labor de preparación y clasificación de vegetales ha sido realizada tradicionalmente a mano ya que
la complejidad de formas que adquieren los vegetales
y la velocidad de clasificación que lleva a cabo una
persona son difícilmente automatizables.
Existen máquinas que han intentado automatizar
los cortes de diversos vegetales y en particular los de
vegetales con estructura arborescente como son los
bróculis.
Una primera máquina es la descrita en la Patente
española con número de publicación ES2012243 referida a una “Máquina para cortar bróculi y coles”.
En esta máquina se hace uso de una mesa que soporta un carro que, mediante apoyos telescópicos y
accionamiento mecánico con control manual, es susceptible de verificar movimientos de elevación y descenso, contando dicho carro con una pluralidad de
pistones situados en posición oblicua de accionamiento de cuchillas.
Un mayor grado de automatización muestra la máquina descrita en la patente española con número de
publicación ES2112535 referida a un “Aparato para
extraer el corazón de productos agrícolas”.
En esta máquina se hace uso de unas bandejas de
transporte del producto sobre las que inciden unas cuchillas que eliminan el corazón.
En esta máquina no existe regulación automática
de la altura sino que los vegetales deben ser preseleccionados, y según el tamaño preseleccionado se ajusta
la altura de corte.
Para cambiar de tamaño de corte, es necesario alimentar con vegetales con el nuevo tamaño y cambiar
manualmente la altura de corte ajustada a los nuevos
requerimientos.
Altura que queda fija hasta haber cortado todos los
vegetales que se encuentran en el alimentador con el
nuevo tamaño.
La presente invención supera este tipo de limitaciones y contempla la adaptación del corte al tamaño
de cada uno de los vegetales sin preclasificación de
éstos a la entrada.
Descripción de la invención
La presente invención se refiere a un método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente y a la máquina que lleva a cabo dicho corte, donde
a partir de los vegetales, tales como bróculis, que presentan diversos tamaños a la entrada se obtienen los
mismos con tamaños más homogéneos.
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Si se considera la estructura arborescente por
ejemplo de un bróculi, se identifica un tronco del que
parten distintas ramas que o bien se vuelven a diversificar o bien terminan ya en el recrecimiento que
corresponde a los extremos y que es la masa de más
valor desde el punto de vista comercial y nutricional.
Cuando el tamaño de este vegetal es grande, la eliminación por corte del tronco da lugar a la independencia de las ramas que parten de este tronco.
Como resultado, cada una de estas ramas pasa a
ser un nuevo tronco y es como si tuviésemos ahora
varios vegetales similares al original pero de menor
tamaño.
El tamaño del vegetal original es el que determina
la altura de corte necesaria para conseguir los trozos
finales con un tamaño adecuado y homogéneo entre
sí.
La máquina de la presente invención hace uso de
medios convencionales y conocidos de transporte que
consisten en una estructura portante y una cinta transportadora con bandejas independientes que se disponen de una forma adecuada como para sostener de un
modo estable el vegetal a cortar.
Por ejemplo, una superficie curvo cóncava hacia
arriba tiende a mantener de un modo estable un vegetal de estructura arborescente orientado con el tronco
hacia arriba y accesible a una cuchilla de corte dispuesta superior.
De este modo, el soporte de la cinta transportadora desplaza linealmente las bandejas con el producto
a cortar de modo que los vegetales a cortar pasan por
debajo de una cuchilla.
A su vez, el soporte de la cinta transportadora tiene capacidad de desplazamiento vertical para permitir
ajustar la altura a la que se sitúa la cinta transportadora respecto del cabezal de corte.
El ajuste en altura de la cinta transportadora se
realiza automáticamente adaptando la altura a cada
vegetal transportado en la bandeja que llega al cabezal
de corte.
El método de determinación de la altura de la cinta transportadora, y por lo tanto de la bandeja con el
vegetal, se lleva a cabo a partir de la lectura de un sensor de ultrasonidos que determina el tamaño de cada
uno de los vegetales transportados.
El sensor de ultrasonidos enfoca un área acotada
por un cono reconociendo cierta profundidad de campo.
El sensor determina un tamaño integrando el sector observado. Esta observación da lugar a un valor
característico representativo del tamaño del vegetal,
denominemos a este valor d.
A partir de este valor o tamaño característico d se
estipula un valor de salida h que no es sino la altura a
la que se ha de situar la bandeja.
La relación entre d y h queda definido mediante
una función, no necesariamente continua, que es ajustada experimentalmente. Entre los ejemplos de funciones que determinan la altura h en función del tamaño característico d, expresable como h=f(d), cabe
citar las funciones escalonadas, funciones lineales o
cuadráticas como las de mayor sencillez y que experimentalmente se han comprobado como relaciones
adecuadas en la mayor parte de los casos.
A partir del valor h determinado a partir del tamaño característico d, un servomotor o actuador actúa
sobre un brazo actuando a modo de leva que ajusta la
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ES 2 245 197 A1
altura de la cinta transportadora, y por lo tanto de la
bandeja, a la altura objetivo h.
Así, cada vegetal que llega a la posición de corte,
es tratado bajo el sensor de ultrasonidos que determina el tamaño característico de d, y por lo tanto de la
altura h, el servomotor actúa sobre la leva de regulación y ajusta la altura para que posteriormente un cabezal de corte actúe eliminando la porción del vegetal
requerida.
Respecto de la cuchilla, es adecuado que presente una forma en casquete esférico ya que se adecua
mejor al corte que requiere un vegetal de estructura
arborescente.
Tras el corte, sobre todo en los vegetales más grandes, se habrán conseguido trozos de la misma configuración pero más pequeños y homogéneos entre sí.
Estos trozos más homogéneos en tamaño son los
adecuados para el posterior empaquetado o envasado.
Descripción de los dibujos
Se complementa la presente memoria descriptiva,
con un juego de planos, ilustrativos del ejemplo preferente y nunca limitativos de la invención.
La figura 1 es una vista esquemática de la máquina
de corte según la realización preferente.
Ejemplo de realización de la invención
La presente invención consiste en un método
adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente. Igualmente es objeto de la presente invención la máquina que lleva a cabo dicho corte siguiendo el procedimiento adaptativo.
El método adaptativo de corte de vegetales consiste básicamente en establecer una lectura del tamaño individual de cada uno de los trozos vegetales con
estructura arborescente entrantes.
De esta lectura del tamaño del vegetal se toma una
señal d de salida proporcional al tamaño que determinará la altura de corte h.
A partir de esta señal se define una relación entre
su valor d y la altura h de corte siguiendo una función
predefinida.
A partir del valor de la altura h se actúa sobre un
servomotor que sitúa a esta altura objetivo h la bandeja que soporta el vegetal determinando a su vez la
altura a la que se realiza el corte.
Esta relación entre una variable, el tamaño leído
d, y otra, la altura de corte h, se determina mediante
pruebas experimentales.
En esta realización preferente se ha empleado una
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función definida a trozos, esto es, una función escalonada de tal modo que el rango de variación de la
variable d se ha dividido en quince intervalos, y a cada uno de estos quince intervalos se le ha asignado
una altura distinta de corte.
A valores de d mayores (el tamaño del vegetal es
mayor), el valor de la altura h es menor y viceversa.
Así, los vegetales pequeños requieren, si es que
han de ser cortados, de una altura de la bandeja mayor para que alcance la cuchilla, y si el vegetal es más
grande la bandeja se ha de situar más baja para realizar el corte en el lugar adecuado.
La máquina que lleva a cabo este procedimiento
según esta misma realización de la invención consiste
en una estructura (1) portante con capacidad de elevación, por ejemplo por tener capacidad de giro en uno
de sus extremos dando lugar a la elevación o descenso
del otro extremo como resultado de este giro.
Esta estructura (1) portante es la que soporta las
bandejas (2) de transporte de los vegetales (3), donde
la concavidad permite mantener y situar los vegetales (3) de estructura arborescente con el tallo hacia
arriba.
En un punto de la estructura (1) portante, por encima del paso de los vegetales (3), se sitúa un sensor
(5) de ultrasonidos que realiza la lectura del tamaño d
de los vegetales (3) determinando la altura h a la que
se ha de situar la estructura (1) para que este mismo
vegetal (3) sea cortado a la altura adecuada.
Con la lectura del tamaño del vegetal (3), un servomotor (6) actúa a través de una leva (7) de regulación de altura situando la estructura (1) a la altura
especificada por un autómata que relaciona la señal d
leída correspondiente al tamaño y la altura h objetivo
a alcanzar por la leva (7) de regulación de altura. El
autómata no ha sido representado en la figura 1.
Alcanzada la altura adecuada, una cuchilla (4)
desciende a su posición de corte y corta el tallo según la sección representada en trazos discontinuos de
modo que se elimina el, tallo y se independizan todas
las ramas que conectan con este tallo para conseguir
más trozos vegetales también con estructura arborescente y de un tamaño homogéneo.
No alteran la esencialidad de esta invención variaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de
los elementos componentes, descritos de manera no
limitativa, bastando ésta para proceder a su reproducción por un experto.
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REIVINDICACIONES
1. Método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente caracterizado porque consiste
en establecer la altura de corte para cada uno de los
vegetales (3) con estructura arborescente dependiendo su tamaño individual en base a la lectura llevada
a cabo por un sensor de ultrasonidos (5), dando lugar
a una lectura del tamaño d a partir de la cual se le
hace corresponder un valor de altura h, valor de la altura que se emplea como objetivo a conseguir por un
actuador que sitúa el vegetal (3) a la altura adecuada
para que una cuchilla (4) de corte elimine el tronco
independizando cada una de las ramas que parten de
este tronco para la obtención de trozos vegetales de
tamaño más homogéneo.
2. Método adaptativo de corte de vegetales con
estructura arborescente según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación entre el valor de lectura del tamaño d y la altura h es una relación definida
a trozos de modo que para cada intervalo del rango
de d se establece un valor constante de h determinado
experimentalmente.
3. Método adaptativo de corte de vegetales con
estructura arborescente según la reivindicación 1, ca-
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racterizado porque la relación entre el valor de lectura del tamaño d y la altura h es una relación lineal.
4. Método adaptativo de corte de vegetales con
estructura arborescente según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación entre el valor de lectura del tamaño d y la altura h es una relación cuadrática.
5. Método adaptativo de corte de vegetales con estructura arborescente según la reivindicación 1, caracterizado porque el vegetal (3) con estructura arborescente es bróculi.
6. Máquina que lleva a cabo un corte adaptativo sobre vegetales con estructura arborescente según
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
consta de una estructura (1) portante de una linea de
transporte de bandejas (2), cada una de las cuales lleva un vegetal (3) con estructura arborescente, hasta
un punto donde está situado sobre la linea de transporte un sensor de ultrasonidos (5) que lleva a cabo la
lectura del tamaño d que determina la altura a la que
una leva (7) de regulación de altura, impulsada por un
servomotor (6), debe situar la estructura portante (1)
y por tanto la altura del vegetal que se sitúa bajo la
cuchilla (4) de corte que lleva a cabo dicho corte.
ES 2 245 197 A1
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11 ES 2 245 197
21 Nº de solicitud: 200302714
22 Fecha de presentación de la solicitud: 20.11.2003
32 Fecha de prioridad:
OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
ESPAÑA
INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TÉCNICA
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Int. Cl.7:
A23N 15/00
DOCUMENTOS RELEVANTES
Categoría
Documentos citados
Reivindicaciones
afectadas
A
ES 1030401 U (IND MAQUINARIA CONSERVERA S L) 01.08.1995,
todo el documento.
1,5,6
A
ES 2112535 T3 (AEM MACHINERY LTD) 01.04.1998,
reivindicaciones 1,6,7,9,11; figuras 2,5.
1,5,6
A
US 5168799 A (BORVITZ WOLFGANG) 08.12.1992, resumen; párrafo 2,
líneas 6-26.
A
EP 1243187 A1 (DELECROIX DENIS) 25.09.2002, resumen;
reivindicación 1; figuras.
5,6
A
US 5470602 A (CECIL CHRISTOPHER R) 28.11.1995, resumen; figura 1.
5,6
A
US 4773324 A (WYLIE JOHN V; LEWIS DAVID K) 27.09.1988, resumen;
figuras 5-10.
5,6
A
FR 2746262 A1 (SAILLOUR JEAN MARIE) 26.09.1997, resumen;
reivindicación 1; figura 1.
5,6
A
GB 1588171 A (JOURDAN LOUIS JULES; SAILLOUR J M) 15.04.1981
A
US 4168642 A (EVANS OWEN H) 25.09.1979
A
ES 2012243 A6 (PONCE HUERTA ISIDORO; PONCE HUERTA MARCELINO)
01.03.1990
1
Categoría de los documentos citados
X: de particular relevancia
Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la
misma categoría
A: refleja el estado de la técnica
O: referido a divulgación no escrita
P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación
de la solicitud
E: documento anterior, pero publicado después de la fecha
de presentación de la solicitud
El presente informe ha sido realizado
5 para todas las reivindicaciones
para las reivindicaciones nº:
Fecha de realización del informe
Examinador
Página
21.11.2005
R. Magro Rodríguez
1/1