ES2273265T3 - Dispositivo y procedimiento para pesar productos. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para pesar productos en el que los productos son alimentados individualmente a un trayecto de medición, transportados a lo largo del trayecto de medición, registrados los valores de pesada a intervalos regulares y en el que se generan valores medios y varianzas formados a partir de los valores de pesada registrados en un sector, para determinar el resultado de la pesada, caracterizado porque el sector que presenta la menor varianza es elegido de una cantidad de sectores diferentes para cada uno de los que la varianza de los valores de pesada registrados en el mismo se genera para la determinación del resultado de la pesada.

Description

Dispositivo y procedimiento para pesar productos.

La presente invención se refiere a un procedimiento para pesar productos, en el que los productos son alimentados individualmente a un trayecto de medición, son transportados a lo largo de dicho trayecto de medición, y en el que son registrados los valores de pesada a intervalos regulares y generados valores medios y varianzas formados a partir de los valores de pesada registrados en un sector, para determinar el resultado de pesada, haciendo referencia también a un dispositivo apropiado para la realización de dicho procedimiento.

Mediante un procedimiento de este tipo los productos se pesan dinámicamente durante su transporte a lo largo del trayecto de medición. De esta manera se consigue un rendimiento elevado, porque en dicha operación dinámica, a diferencia de una báscula estática, no se espera a un valor final estabilizado. No obstante, la imprecisión de la pesada dinámica es, en general, tanto mayor cuanto más corto es el periodo de tiempo disponible para ello. Durante el transporte a lo largo del trayecto de medición actúan sobre los productos numerosas perturbaciones que producen vibraciones y llevan a variaciones correspondientes de los valores de pesada registrados.

Las básculas conocidas que trabajan de acuerdo con procedimientos de este tipo son denominadas básculas de control (prospecto de la empresa Garvens Automation GMBH ó documento EP 0 507 957 A1), presentan por dicho motivo un dispositivo de filtrado, dispuesto para formar en la pesada dinámica un valor medio de pesada de los valores de pesada registrados para cada producto, lo más cercano posible al valor real de pesada.

En un procedimiento conocido del tipo mencionado al comienzo (USA-A 5.635.679) una pesa de comprobación recorre el trayecto de medición en una serie de repeticiones. En cada pasada se registran los valores de pesada en los mismos puntos especificados de medición de un mismo trayecto predeterminado y se forma para cada punto de medición la varianza o bien la desviación estándar para todas las pasadas. Para la determinación del resultado definitivo de las pesadas se elige aquel punto de medición en el que la varianza determinada de dicha manera toma un mínimo. Sin embargo, la determinación del resultado de pesada sobre la base del sector único predeterminado no siempre proporciona el valor óptimo con respecto de la imprecisión del resultado de la pesada.

La invención tiene el objetivo de optimizar un procedimiento del tipo mencionado al comienzo respecto de dicha formación de un valor medio e indicar un dispositivo apropiado para la realización de dicho procedimiento.

De acuerdo con la invención, dicho objetivo en cuanto al procedimiento se consigue porque de una cantidad de sectores diferentes, de los que se forma de cada uno la varianza de los valores de pesada determinados en los mismos, se elige para la determinación de los resultados de la pesada el sector que presenta la varianza menor.

El procedimiento, según la invención, se basa en la conclusión de que, contrariamente a lo esperado habitualmente, el aprovechamiento máximo de los valores de pesada registrados a lo largo del trayecto de pesada no siempre entrega en la formación de los valores medios los mejores resultados respecto de la imprecisión de los resultados de la pesada. Por ejemplo, los productos como copas o latas tienden a incorporar vibraciones debidas al impacto sobre el trayecto de medición que sólo decrecen lentamente. Además, a lo largo de los trayectos de medición pueden aparecer picos de perturbaciones en los valores de pesada medidos. Todo ello se manifiesta en una desviación estándar incrementada. Debido a que, de acuerdo con la invención, se determina para cada uno de los diferentes sectores la varianza de los valores de pesada registrados, puede encontrarse el sector con la más pequeña varianza y elegirla para la determinación del resultado de la pesada. Con ello, para la formación de los valores medios solamente se recurre a los valores de pesada registrados a lo largo del sector elegido y, de este modo, se optimiza la imprecisión del procedimiento de pesada.

Preferentemente, el procedimiento de acuerdo con la invención es realizado de manera que previamente se establece un sector y del mismo se consiguen los diferentes sectores por medio de variaciones aleatorias. Ello posibilita, de modo especialmente sencillo, automatizar la detección del sector con la varianza menor. En ello, con la prerregulación realizada por el usuario, el mismo puede incorporar su propia experiencia empírica y, en especial, puede especificar, de acuerdo con su visión, el margen para la extensión de los sectores a utilizar.

Además, en una forma de realización ventajosa del procedimiento, según la invención, se ha previsto que para sectores diferentes se especifique un límite inferior para la distancia entre su comienzo y el comienzo del trayecto de medición. En especial, dicho límite inferior se predetermina de manera tal que la distancia entre el comienzo del trayecto de medición y el comienzo del sector es mayor que la longitud del producto en la dirección del transporte. De esta manera se garantiza que sólo se considerarán valores de pesada en cuya determinación el producto se encontraba en toda su longitud sobre el trayecto de medición. Del mismo modo, puede ser ventajoso que se predetermine para los sectores diferentes un límite superior para la longitud de los mismos. La especificación previa de una limitación de longitud de esta clase tiene la ventaja de que al determinar el sector óptimo, no se recurra a sectores de una longitud tan extensa que desde un principio no pueden considerarse como óptimos. Sin embargo, ello no excluye permitir longitudes que exceden la longitud física del trayecto de medición. Esto puede tener sentido en la formación de valores medios con ayuda de filtros que reducen las oscilaciones del valor final en forma retardada. De este modo, si bien es posible que pueda presentarse una reducción del resultado de la pesada, lo que sin embargo puede compensarse fácilmente mediante los algoritmos matemáticos apropiados.

En el marco de la invención también se ha previsto que los sectores sean expresados, con la ayuda de la velocidad de transporte constante de los productos, mediante un tiempo de recorrido a lo largo del trayecto de medición y/o que los límites sean expresados, con la ayuda de la velocidad de transporte constante de los productos, mediante un tiempo de recorrido a lo largo del trayecto de medición. Estas medidas son apropiadas, en especial, cuando los valores de pesada son determinados mediante un transductor que entrega los valores de pesada a intervalos de tiempo regulares, es decir, con una frecuencia fija. Una frecuencia típica para células de pesada es, por ejemplo, 1200 Hz. La representación mediante el tiempo de recorrido respectivo también es apropiada en vista de la formación del valor medio mediante un filtro cuya longitud de filtrado es expresada por medio de un tiempo de filtrado.

Un dispositivo apropiado para pesar productos para conseguir el objetivo de la invención, compuesto por una cinta transportadora que sirve como trayecto de medición en el que los productos son alimentados individualmente y en la que los mismos son transportados en una dirección de transporte, una célula de pesada en la que se apoya la cinta transportadora y que a intervalos regulares registra valores de pesada, un dispositivo sensor alineado sobre la cinta transportadora que detecta en cada caso el extremo delantero y el extremo trasero de un producto que durante el transporte atraviesan su zona de detección, y un dispositivo de filtrado para la formación de un valor medio a partir de los valores de pesada registrados sobre un sector, se caracteriza, según la invención, porque el dispositivo de filtrado está asignado a un dispositivo de selección que para una cantidad de sectores diferentes determina en cada caso la varianza de los valores de pesada registrados y porque para el resultado de la pesada selecciona el sector que presenta la varianza menor.

En las reivindicaciones 9 y 10 dependientes se indican configuraciones apropiadas del dispositivo, según la invención.

En la siguiente descripción, la invención se explica en detalle en base al dibujo, en el que muestran:

la figura 1, una vista esquemática de una báscula de control, y

la figura 2, una vista esquemática ampliada de una cinta transportadora de dicha báscula de control, apoyada sobre una célula de pesada.

Una báscula de control, mostrada en forma esquematizada en la figura 1, presenta un bastidor (2) apoyado en el piso sobre patas (1) graduables en altura, sobre el que se encuentran alineados en forma horizontal una detrás de otra una cinta de alimentación (3), una cinta transportadora (4) que sirve como trayecto de medición y una cinta de descarga (5). Las tres cintas (3), (4), (5) giran en el mismo sentido y a igual velocidad cada una sobre dos rodillos separados horizontalmente entre sí, de los que en cada caso los rodillos (6), (7), (8) son accionados por motores eléctricos (9), (10) u (11). Dichos motores eléctricos están ajustados de tal manera que para las tres cintas (3), (4), (5) esté garantizada la regulación de igual velocidad de cinta.

En uno de los motores eléctricos, como mínimo, en el ejemplo indicado el motor eléctrico (11), se ha dispuesto un tacogenerador (12) que actúa como generador de impulsos, que produce una serie de impulsos de una frecuencia de impulso proporcional al giro del árbol de accionamiento del motor eléctrico. La cantidad de impulsos del tacogenerador (12) que se presentan en una unidad de tiempo corresponde, por consiguiente, a un trayecto de transporte que ha cubierto cada una de las cintas (3), (4), (5) en su rotación en dicha unidad de tiempo.

La cinta transportadora (4) que sirve como trayecto de medición, se apoya en una célula de pesada (13) fijada al bastidor (2). La célula de pesada facilita con una frecuencia especificada, por ejemplo 1200 Hz, los valores de pesada correspondientes a su carga. A la cinta transportadora (4) que sirve como trayecto de medición, por su extremo de entrada se alimentan desde la cinta de alimentación (3), visto en el sentido del transporte, en cada caso, uno por uno productos (14) a pesar. La cinta transportadora (4) que sirve como trayecto de medición transporta a su extremo de salida, respecto del sentido del transporte, el producto (14) con el que fue alimentada y lo entrega allí a la cinta de descarga (5). Esta última tiene asignado un dispositivo clasificador (16), indicado solamente en forma esquemática, por ejemplo en la forma de un dispositivo empujador, mediante el que pueden separarse productos (14) con errores de peso.

En el extremo de entrada de la cinta transportadora (4) que sirve de trayecto de medición está dispuesto un dispositivo sensor (17) en la forma de una barrera por célula fotoeléctrica. Dicho dispositivo sensor (17) detecta en cada caso el paso del borde anterior (18) o bien del borde posterior (19) del producto (14) cuando el mismo atraviesa la barrera por célula fotoeléctrica en el sentido de transporte.

Esta situación está clarificada en la figura 2 en la que la flecha (20) señala la dirección de transporte. Mediante la señal de salida del dispositivo sensor (17), que indica el paso del borde delantero (18), un dispositivo contador es puesto a cero y, a continuación, comienza a incrementar debido a los impulsos del tacogenerador (12). El valor de recuento respectivo del dispositivo contador reproduce de esta manera el trayecto recorrido por el borde delantero (18) del producto (14) sobre la cinta transportadora (4), desde su paso por la barrera por célula fotoeléctrica (17). En la figura 2, el borde posterior (19) del producto (14) está pasando la barrera por célula fotoeléctrica (17). El valor de recuento, obtenido por el dispositivo contador, corresponde al estado en el que el producto (14) apoya por primera vez en toda su longitud sobre la cinta transportadora (4).

Para la formación del resultado de pesada a partir de los valores de pesada entregados por la célula de pesada (13) se determinan previamente dos valores de recuento que definen el comienzo y el fin de un sector que recorre el producto (14). En la figura 2 se ilustra este sector mediante una flecha doble (21). El mismo es elegido en la situación mostrada en la figura 2 de manera tal, que su comienzo es determinado por la posición del borde anterior (18) del producto (14) cuando su borde posterior (19) es detectado por el dispositivo sensor (17). En la figura 2, el extremo del sector (21) está en la figura 2 en el extremo del lado de salida de la cinta transportadora (4) que sirve de trayecto de medición y está señalado mediante una marca simbólica (22). La distancia entre el dispositivo sensor (17) y la marca (22) a lo largo del trayecto de medición está indicada con una flecha doble (23). Por consiguiente, el paso del producto (14) por el sector elegido está definido mediante el valor del recuento incrementado en el dispositivo contador y alcanza en cada caso el valor de recuento que identifica el comienzo y el fin del sector elegido.

Los valores de pesada, registrados por la célula de pesada (13) durante el paso del producto (14) por el sector (21) elegido, se transmiten a un dispositivo de filtrado, que mediante la formación del valor medio deduce de los mismos el resultado definitivo de la pesada. Con dicho propósito, los valores de pesada registrados por la célula de pesada (13) son introducidos de forma continua en una memoria intermedia. La memoria intermedia tiene una capacidad que alcanza para almacenar todos los valores de pesada que se producen en sectores elegibles. Por ejemplo, puede estar configurado para conservar 2000 valores de pesada. El almacenamiento se realiza a la manera de una memoria FIFO (first in-first out) en la que el contenido de la memoria es actualizado continuamente de acuerdo al orden de entrada. Por consiguiente, contiene en cualquier momento en cada caso el último valor de pesada registrado por la célula de pesada (13) y todos los valores de pesada anteriores hasta el agotamiento de su capacidad. Cuando el valor de recuento del dispositivo contador alcanza el valor de recuento correspondiente al extremo del sector (21) elegido, los valores respectivos producidos en el sector (21) son extraídos de la memoria intermedia y puestos a disposición del dispositivo de filtrado, para la formación del valor medio.

En detalle esto puede suceder, por ejemplo, porque todos los trayectos de recorrido expresados por los valores de recuento incrementados son convertidos en tiempos de recorrido con la ayuda de la velocidad constante de transporte de la cinta transportadora. De esta manera se obtiene una base de tiempo que arranca en cada caso con la detección por el dispositivo sensor (17) del borde anterior del producto (14). Cuando ha transcurrido el tiempo de recorrido determinado por la marca (22) para el extremo del sector (21), los valores de pesada para el tiempo de recorrido anterior correspondiente al sector (21) elegido son transferidos de la memoria intermedia al dispositivo de filtrado.

La báscula de control presenta un dispositivo de entrada con el que el usuario puede especificar un sector. Por ejemplo, esto sucede mediante la entrada del tiempo de recorrido total producido después de la detección del borde anterior (18) mediante el dispositivo sensor (17), hasta alcanzar el extremo aludido en la figura 2 mediante la marca (22), y mediante la entrada del tiempo de recorrido restante correspondiente a la longitud del sector (21) elegido. A continuación se evalúan los valores de pesada registrados para el sector introducido y para diferentes regulaciones modificadas de sectores por la célula de pesada (13) durante el transporte de un producto (14) por medio de la cinta transportadora (4). El sector que entrega la desviación estándar o varianza menor de los valores de pesada registrados se elige como sector óptimo y se sigue conservando para la formación del resultado de la pesada. Los sectores utilizados son determinados mediante un algoritmo generador de números aleatorios y siempre pueden variarse nuevamente. Puede especificarse una determinada cantidad de productos durante la que puede realizarse la determinación de un sector óptimo.

Para la aceleración del ajuste del sector óptimo puede haber previstas limitaciones para los sectores utilizados. En especial, para el extremo del sector respectivo puede estar especificado un intervalo de tolerancias determinado en relación a la posición del dispositivo sensor (17). Además, para la longitud máxima del sector puede ser válido un límite de tolerancia.

Con la modificación de los sectores puede cambiar el valor medio correspondiente. Estas fluctuaciones de valores medios relacionados con la optimización continua pueden compensarse matemáticamente en el resultado de la pesada. Para ello, el valor medio calculado a partir de la regulación óptima se corrige por medio de un factor. Dicho factor puede definirse como el cociente entre el valor medio calculado del sector predeterminado al comienzo del proceso de optimización y el valor medio calculado del sector hallado mediante la optimización.

Los componentes que sirven para el proceso de optimización mencionado precedentemente, en especial el dispositivo de filtrado, el dispositivo selector con su dispositivo contador y la memoria intermedia, pueden realizarse mediante un sistema de microprocesador. El alojamiento de dichos componentes en el bastidor (2) de la báscula de control está ilustrado esquemáticamente con la referencia (24) en la figura 1. Dicha ilustración también permite ver que el sistema de microprocesador puede presentar una pantalla sobre la que se muestran los distintos procesos y ajustes de la báscula de control. Sin embargo, preferentemente, el dispositivo de filtrado es realizado por medio de un microprocesador separado dispuesto en la célula de pesada (13).

En la figura 1 la dirección de transporte de los productos (14) está orientada de izquierda a derecha. Debe señalarse que la báscula de control puede presentar una configuración que posibilita invertir la dirección de transporte. En dicho caso, la cinta de descarga (5) adopta la función de la cinta de alimentación (3) y viceversa. De acuerdo a ello, en la figura 1 puede verse en la cinta de alimentación (3) un dispositivo clasificador (16') correspondiente al dispositivo clasificador (16).

Lista de numerales de referencia

1

Patas

2

Bastidor

3

Cinta de alimentación

4

Cinta transportadora

5

Cinta de descarga

6, 7, 8

Rodillos

9, 10, 11

Motores eléctricos

12

Generador tacométrico

13

Célula de pesada

14

Producto

16, 16'

Dispositivo clasificador

17

Dispositivo sensor

18

Borde delantero

19

Borde trasero

20

Dirección de transporte

21

Flecha doble

22

Marca

23

Flecha doble

24

Sistema microprocesador

Claims (10)

1. Procedimiento para pesar productos en el que los productos son alimentados individualmente a un trayecto de medición, transportados a lo largo del trayecto de medición, registrados los valores de pesada a intervalos regulares y en el que se generan valores medios y varianzas formados a partir de los valores de pesada registrados en un sector, para determinar el resultado de la pesada, caracterizado porque el sector que presenta la menor varianza es elegido de una cantidad de sectores diferentes para cada uno de los que la varianza de los valores de pesada registrados en el mismo se genera para la determinación del resultado de la pesada.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque se preestablece un sector y del mismo se obtienen los diferentes sectores por medio de variaciones aleatorias.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se especifica un límite inferior para la distancia entre el comienzo de los diferentes sectores y el comienzo del trayecto de medición.

4. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se especifica un límite superior para la longitud de los sectores.

5. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los sectores se expresan en términos de un tiempo de recorrido a lo largo del trayecto de medición, con la ayuda de una velocidad constante de transporte de los productos.

6. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque los límites se expresan en términos de un tiempo de recorrido a lo largo del trayecto de medición, con la ayuda de la velocidad constante de transporte de los productos.

7. Dispositivo para pesar productos, compuesto por una cinta transportadora (4) que sirve como trayecto de medición en el que los productos son alimentados individualmente y en la que los mismos son transportados en una dirección de transporte (20), una célula de pesada (13) en la que se apoya la cinta transportadora (4) y que a intervalos regulares registra valores de pesada, un dispositivo sensor (17) alineado sobre la cinta transportadora (4) que detecta en cada caso el extremo delantero (18) y el extremo trasero (19) de un producto (14) que durante el transporte atraviesan su zona de detección, un dispositivo de filtrado y un dispositivo selector asignado al mismo para la determinación del resultado de pesada sobre la base de valores medios y varianzas formados a partir de valores de pesada registrados sobre un sector, caracterizado porque el sector que presenta la menor varianza es elegido por el dispositivo selector entre una cantidad de sectores diferentes para cada uno de los que la varianza respectiva de los valores de pesada registrados en el mismo se genera para la determinación del resultado de la pesada.

8. Dispositivo, según la reivindicación 7, caracterizado porque la cinta transportadora (4) tiene asignada un generador de impulsos (12) y entrega una serie de impulsos proporcionales a su movimiento de transporte, así como un dispositivo contador para el recuento de los impulsos de la serie de impulsos, que es puesto a cero mediante una señal de salida del dispositivo sensor (17) que detecta el borde delantero (18) de un producto (14) y es incrementado mediante los impulsos entrantes, con lo que el comienzo y el fin de cada sector es determinado por los valores de recuento respectivos del dispositivo contador.

9. Dispositivo, según la reivindicación 7, caracterizado porque el valor de recuento determinante del comienzo de cada sector es el valor de recuento incrementado cuando el extremo trasero (19) del producto (14) es detectado por el dispositivo sensor (17).

10. Dispositivo, según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque está prevista una memoria intermedia para el almacenamiento temporal de una serie de valores de pesada respectivos medidos hasta el momento presente, desde la que los valores de pesada correspondientes al sector elegido pueden suministrarse al dispositivo de filtrado.