ES2302080T3 - Dispositivo para el control automatizado de maquinas de envasado para la fabricacion de embutidos. - Google Patents

Dispositivo para el control automatizado de maquinas de envasado para la fabricacion de embutidos. Download PDF

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Abstract

Dispositivo para el control automatizado de máquinas de envasado para la fabricación de embutidos, que presentan una máquina de llenado (F), un tubo de llenado (1), un freno de tripa (2) y una máquina de cierre (V), caracterizado por una cámara (6, 6'', 6") que suministra una señal eléctrica de video, una unidad de valoración (7) para la señal de video y una unidad de desconexión (8) mandada por la unidad de valoración para la máquina de llenado (F).

Description

Dispositivo para el control automatizado de máquinas de envasado para la fabricación de embutidos.
La invención se refiere a un dispositivo como se conoce, por ejemplo, por el documento DE-A-100 15 893, para el control de máquinas de envasado automatizadas para la fabricación de embutidos. Estas máquinas sirven para envasar masa de embutido en una tripa sintética o natural y cerrar los extremos de la tripa.
Las máquinas de envasado para la fabricación de embutidos en el sentido de la invención están formadas por los siguientes componentes:
-
una máquina de llenado que introduce la masa de embutidos a presión en el extremo de entrada de un tubo de llenado
-
un freno de tripa que está dispuesto en el extremo de salida del tubo de llenado y
-
una máquina de cierre para cerrar la tripa.
El envasado con ayuda de máquinas de este tipo se realiza habitualmente de la siguiente manera:
-
En primer lugar se coloca una tripa vacía, cerrada en un lado, de gran longitud desde el extremo de salida del tubo de llenado en éste. En la mayoría de los casos está fruncida formando una oruga.
-
A continuación, el freno de tripa se hace pasar a su posición de trabajo. El freno de tripa es un dispositivo que opone una fuerza de fricción a la retirada de la tripa del tubo de llenado. Sin una fuerza de fricción de este tipo, la tripa sólo se retiraría de forma nada homogénea del tubo de llenado, por lo que apenas seria posible un envasado homogéneo. En la mayoría de los casos, el freno de tripa está formado por uno o varios anillos de un material elástico que envuelven el tubo de llenado. Cuando hay una tripa en el tubo de llenado, la misma es apretada en la superficie del tubo de llenado por el material elástico, por lo que se genera la fuerza de fricción deseada durante la retirada. La posición de trabajo del freno de tripa es un lugar en el extremo de salida del tubo de llenado (véase el documento DE 199 53 695).
-
La máquina de llenado se pone en marcha. La masa de embutido llega a través del tubo de llenado a la tripa. Puesto que ésta está cerrada en el extremo de salida, se retira poco a poco del tubo de llenado. El freno de tripa que se acaba de describir hace que este proceso se realice de forma homogénea.
-
La tripa así llenada se alimenta a la máquina de cierre, que la cierra tramo por tramo. Esto puede realizarse, por ejemplo, porque la máquina estrangula la tripa con desplazadores y coloca a continuación pinzas en la zona estrangulada, que se deforman al ser presionadas contra una matriz y forman de este modo un cierre.
La invención se refiere en particular a máquinas de envasado automatizadas para la fabricación de embutidos. Éstas trabajan de forma continua, es decir, los ciclos de trabajo están adaptados de tal modo uno a otro que se envasan continuamente embutidos individuales en forma de una ristra de embutidos o embutidos individuales, separados.
En las máquinas de este tipo existe habitualmente el problema de darse cuenta de la llegada al extremo de la tripa, para poder desconectar a tiempo la máquina de llenado. La máquina de llenado también debe desconectarse inmediatamente en caso de los llamados "reventones", es decir, en el caso de un reventón imprevisto de la tripa llenada y retirada del tubo de llenado. No es rentable encargar a una persona de supervisar continuamente la máquina.
Por lo tanto, en el estado de la técnica existen numerosas propuestas para un control automatizado del envasado. Por ejemplo, se ha propuesto fijar en el extremo del tubo flexible de envasado una pinza de cocodrilo que acciona un conmutador cuando se haya puesto en marcha el extremo del tubo flexible. También se ha concebido una palanca de arrastre en la que se apoya la tripa fruncida y que entra en contacto con el tubo de llenado metálico en cuanto la tripa haya sido retirada. Gracias al establecimiento de este contacto se cierra un circuito de conmutación eléctrico y se genera una señal correspondiente. No obstante, con estas innovaciones sólo era posible detectar la llegada al extremo del tubo flexible, pero no podían detectarse fallos de funcionamiento como un tubo flexible reventado. Este se permite, en cambio, mediante un rodete en la zona final del tubo de llenado, que se apoya en el material del tubo flexible y es accionado por éste mientras el mismo se retira correctamente; en caso de una parada del rodete, que es detectada por un sensor, o se ha producido un error o se ha alcanzado el extremo del tubo flexible (véase el documento EP 0 755 188 B1).
Es decir, las soluciones ya conocidas no detectan un fallo de funcionamiento o usan componentes mecánicos que requieren unos costes de mantenimiento considerables.
La invención tiene el objetivo de permitir un control tanto de fallos de funcionamiento como de la llegada al extremo del tubo flexible sin que sean necesarios para ello componentes mecánicos.
La invención consigue este objetivo mediante las características de la parte caracterizadora de la reivindicación 1.
Una cámara sirve aquí como sistema óptico de detección para una imagen bidimensional suministrada por el sistema como señal eléctrica de vídeo. El concepto "eléctrico" incluye aquí también el concepto "electrónico".
Una unidad de valoración es una unidad de cálculo que puede guardar las imágenes y puede realizar operaciones comparativas en las mismas.
Una unidad de desconexión es una unidad electrónica que desconecta la máquina de llenado como reacción a una señal de la unidad de valoración.
La unidad de valoración y/o la unidad de desconexión pueden estar integradas en la cámara, la máquina de llenado o similares o pueden estar realizadas como uno o dos componentes independientes.
El dispositivo funciona, por ejemplo, con el siguiente procedimiento que ha de ser realizado por la unidad de valoración:
Procedimiento para el control automatizado de máquinas de envasado para la fabricación de embutidos, que comprenden
-
una máquina de llenado,
-
un tubo de llenado,
-
un freno de tripa y
-
una máquina de cierre,
caracterizado por las siguientes etapas:
a)
Un valor de inicialización se escribe en una memoria de inicialización.
b)
Con una cámara se toma una imagen de una zona de la máquina de envasado.
c)
La imagen tomada por la cámara se digitaliza.
d)
La imagen digitalizada se deposita en una memoria de imágenes.
e)
Si la memoria de inicialización contiene el valor de inicialización, éste es sobrescrito con otro valor y se inicia un nuevo ciclo que comienza con la etapa b).
e')
Si esto no es el caso, la imagen guardada según la etapa d) se compara con una imagen guardada en el ciclo anterior según la etapa d).
f)
Si de la comparación según la etapa e') resulta una desviación entre las imágenes, se habilita la memoria de imágenes ocupada en el ciclo anterior según la etapa d) y comienza un nuevo ciclo con la etapa b).
f')
Si esto no es el caso, se activa la unidad de desconexión de modo que se desconecta la máquina de llenado.
Adicionalmente o en lugar de la desconexión de la máquina de llenado según la etapa f') puede emitirse una señal de alarma y/o pueden dispararse otras funciones, por ejemplo una desconexión de la máquina de cierre.
La zona de la que se toman imágenes con la cámara según la etapa b) puede elegirse de diferentes maneras.
Es concebible tomar imágenes de una zona de la oruga formada por la tripa en el tubo de llenado ("zona de oruga"). En este caso, la zona debe elegirse de tal forma que, en caso de un funcionamiento correcto, la tripa está continuamente en movimiento en la misma por su retirada. No obstante, en caso de un reventón, la masa de embutido que va llegando ya no ejerce ninguna presión que pudiera retirar la tripa. Es decir, la tripa ya no se mueve, de modo que en una comparación según la etapa e') no se detecta ninguna desviación entre las imágenes, se deriva a la etapa f'), por lo que se desconecta la máquina de llenado. Cuando se llega al extremo de la tripa, la tripa desaparece de la zona de imagen elegida en este ajuste. Las imágenes sucesivas se parecen, de modo que vuelve a derivarse de e') a f'). En el marco de la inicialización también pueden preverse etapas separadas para tomar una imagen del tubo de llenado desnudo sin tripa guardándose esta imagen como imagen vacía. Además, antes de la activación de la unidad de desconexión según la etapa f') puede realizarse una comparación de la imagen vacía con la última imagen tomada. Cuando no resulta ninguna desviación en esta comparación, no se ha producido ningún reventón sino que se ha llegado al extremo de la tripa. De esta forma puede distinguirse entre un reventón y la llegada al extremo de la tripa, lo cual puede tenerse en cuenta al dispararse las otras funciones.
También es concebible tomar imágenes de una zona con un tramo de la tripa entre el tubo de llenado y la máquina de cierre ("zona de globo"). Cuando la máquina trabaja correctamente, la tripa se infla en esta zona en intervalos periódicos formando globos de un tamaño constante. Cuando dos imágenes tomadas sucesivamente son iguales, se ha producido un error, de modo que se deriva de e') a f'). No obstante, el procedimiento arriba indicado también puede variarse en la etapa f) en el sentido de derivar en caso de una desviación a la etapa f') y de saltar de nuevo a la etapa b) en el caso de imágenes sucesivas iguales. En este caso, la toma de la imagen en la etapa b) debe acoplarse adicionalmente al ritmo de la máquina, es decir, la imagen se toma siempre cuando la máquina se encuentra en una fase determinada, por ejemplo cuando el globo está especialmente inflado. De esta forma pueden detectarse también variaciones en el tamaño. Las variaciones de este tipo indican frecuentemente una falta de calidad de las embutidos fabricadas, por ejemplo porque la masa de embutido no tiene la temperatura correcta o similares. En este procedimiento no deben compararse necesariamente imágenes sucesivas. También es concebible comparar la última imagen tomada adicionalmente o en lugar de ello con una imagen de referencia, respectivamente. La imagen de referencia puede tomarse en el marco de la inicialización o puede ser predeterminada y respectivamente guardada de otra manera.
Finalmente, también es concebible orientar la cámara a la zona de salida de la máquina de cierre, donde las embutidos acabadas de envasar se descargan cayendo o rodando en intervalos periódicos ("zona de embutidos"). Si aquí no llega ninguna embutido, se ha producido un error o se ha alcanzado el extremo de la tripa. Al igual que en el caso de las tomas de imágenes en la zona de globo, también aquí es concebible sincronizar las tomas de imágenes según la etapa b) con el ritmo de la máquina para controlar también la calidad de los embutidos. En caso de variaciones de la calidad, también varía el tamaño y/o la forma de los embutidos. Es concebible medir la superficie ocupada por el embutido en la imagen. Esto puede realizarse, por ejemplo, porque la toma de imágenes se hace en color, se guarda en la unidad de valoración el color de la tripa y esta unidad determina a continuación el número de píxeles que tienen este color y que están unidos formando una superficie. El número de píxeles es una medida para la superficie. De forma correspondiente pueden determinarse y controlarse la longitud (por determinación de la recta más larga en la superficie) u otras propiedades de la forma. El color de la tripa puede determinarse en una etapa de inicialización o de forma continua tomándose adicionalmente una imagen de una zona de la tripa en la zona de oruga o de globo. En estas variantes del procedimiento pueden tenerse en cuenta tolerancias de color y determinarse, por lo tanto, eventualmente variaciones de la luz que influyen en el color de los píxeles.
En lugar de tomarse imágenes de sólo una de las zonas indicadas, también pueden tomarse imágenes combinadas de la zona de oruga, globo y embutidos. Para ello pueden usarse varias cámaras. También es concebible tomar imágenes de dos o más zonas con una cámara, dejando valorar la unidad de valoración sólo los detalles correspondientes de la imagen. En este caso podrían combinarse, en particular, los procedimientos simples y sincronizados arriba descritos, de modo que todo el control se vuelva más fiable.
La valoración no tiene que limitarse necesariamente a la comparación de imágenes fijas. También pueden grabarse películas (películas reales) que se comparan continuamente con una película representativa, que se ha grabado en la inicialización o en un proceso que se realiza correctamente (película de referencia). También aquí es concebible incluir de la zona de oruga, de globo y de embutidos tanto una como dos como también las tres zonas en la valoración y trabajar con una o varias cámaras. También es posible acoplar el comienzo de una grabación de película al ritmo de la máquina.
Finalmente, también es concebible combinar la valoración de película e imagen fija. Por ejemplo, es concebible elegir para el control de reventones y la llegada al extremo de la tripa la zona de oruga y para el control de la calidad una o las dos otras zonas.
Ventajosamente están previstas adicionalmente una unidad de visualización transportable para visualizar la imagen tomada con la cámara con una unida de recepción y una unidad de emisión para enviar la señal de vídeo a la unidad de recepción. Estas unidades pueden servir para mostrar al operador que lleva consigo la unidad de visualización con la unidad de recepción la última imagen tomada o la última película grabada en caso de activarse una señal.
A continuación, se explicarán más detalladamente dos ejemplos de realización de la invención con ayuda de dibujos. Muestran:
la fig. 1, una representación esquemática de una máquina de envasado para la fabricación de embutidos con tres cámaras y zonas de imagen respectivamente separadas;
la fig. 2, la misma representación con sólo una cámara con una zona de imagen general.
Una máquina de envasado comprende una máquina de llenado F, en la que está fijada un extremo de un tubo de llenado 1. En el otro extremo del tubo de llenado 1 está dispuesto un freno de tripa 2. En el tramo del tubo de llenado 1 delante del freno de tripa se encuentra el extremo de una tripa de embutido que aquí está representada esquemáticamente como oruga 3. Más allá del freno de tipa 2 está dispuesta una máquina de cierre V a continuación del tubo de llenado 1. La zona de salida de ésta se encuentra en su lado opuesto, donde está representada una embutido 5 que cae hacia fuera. Entre el tubo 1 y la máquina de cierre V, la tripa forma un globo 4.
Están representados con línea de trazo interrumpido una zona de oruga R, una zona de globo B y una zona de embutidos W, respectivamente. Una cámara 6, 6' ó 6'' está dirigida a una de las zonas, respectivamente. Como puede verse en la fig. 2, las tres cámaras también pueden ser sustituidas por una sola cámara 6, que toma una imagen de una zona mayor, que incluye las zonas R, B y W.
Como puede verse también en la fig. 2, una unidad de valoración 7 está conectada con la cámara 6. Una unidad de desconexión está formada por un cable 8 e interfaces no representados en la unidad de valoración 7 y la máquina de llenado F. Además, la unidad de valoración 7 está conectada mediante un cable con una unidad de emisión 9, que puede enviar por radio la última imagen tomada o las últimas imágenes tomadas a la unidad de recepción de una unidad de visualización 10 transportable.

Claims (4)

1. Dispositivo para el control automatizado de máquinas de envasado para la fabricación de embutidos, que presentan una máquina de llenado (F), un tubo de llenado (1), un freno de tripa (2) y una máquina de cierre (V), caracterizado por una cámara (6, 6', 6'') que suministra una señal eléctrica de vídeo, una unidad de valoración (7) para la señal de vídeo y una unidad de desconexión (8) mandada por la unidad de valoración para la máquina de llenado (F).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente están previstas una unidad de visualización (10) transportable para visualizar la imagen tomada con la cámara (6, 6', 6'') con una unidad de recepción y una unidad de emisión (9) para enviar la señal de vídeo a la unidad de recepción.
3. Procedimiento para el control automatizado de máquinas de envasado para la fabricación de embutidos que comprenden
-
una máquina de llenado (F),
-
un tubo de llenado (1),
-
un freno de tripa (2) y
-
una máquina de cierre (V),
caracterizado por las siguientes etapas:
a)
Un valor de inicialización se escribe en una memoria de inicialización.
b)
Con una cámara (6, 6', 6'') se toma una imagen de una zona de la máquina de envasado.
c)
La imagen tomada por la cámara (6, 6', 6'') se digitaliza.
d)
La imagen digitalizada se deposita en una memoria de imágenes.
e)
Si la memoria de inicialización contiene el valor de inicialización, éste es sobrescrito con otro valor y se inicia un nuevo ciclo que comienza con la etapa b).
e')
Si esto no es el caso, la imagen guardada según la etapa d) se compara con una imagen guardada en el ciclo anterior según la etapa d).
f)
Si de la comparación según la etapa e') resulta una desviación entre las imágenes, se habilita la memoria de imágenes ocupada en el ciclo anterior según la etapa d) y comienza un nuevo ciclo con la etapa b).
f')
Si esto no es el caso, se activa la unidad de desconexión de modo que se desconecta la máquina de llenado (F).
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque adicionalmente o en lugar de la desconexión de la máquina de llenado (F) según la etapa f') se emite una señal de alarma y/o se disparan otras funciones, por ejemplo una desconexión de la máquina de cierre (V).
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