ES3025091T3

ES3025091T3 - A meat processing system

Info

Publication number: ES3025091T3
Application number: ES20900738T
Authority: ES
Inventors: Clyde Mark Campbell
Original assignee: Scott Automation and Robotics Pty Ltd
Current assignee: Scott Automation and Robotics Pty Ltd
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2025-06-06
Anticipated expiration: 2040-12-15
Also published as: AU2020405625B2; AU2020405625A1; US20230045592A1; GB202209097D0; GB2606090B; BR112022010713A2; EP4075988B1; DK4075988T1; WO2021119731A1; DE202020005812U1; EP4075988C0; CA3161660C; NZ788748A; AU2020405625C1; EP4075988A4; US11785955B2; EP4075988A1; CA3161660A1; GB2606090A

Abstract

Un sistema de procesamiento de carne que comprende una cuchilla, un conjunto de movimiento de cuchillas y un transportador. La cuchilla está configurada para cortar una canal en trozos y se encuentra prácticamente en su plano. El transportador está configurado para mover la canal a lo largo de un primer eje. El conjunto de movimiento de cuchillas está configurado para girar la cuchilla o una parte de ella para variar el ángulo entre el plano de la cuchilla y el primer eje. El conjunto de movimiento de cuchillas también puede estar configurado para trasladar la cuchilla transversalmente al primer eje. También se describe un método de operación de un sistema de procesamiento de carne. El método incluye transportar una canal o una sección de canal a lo largo de un primer eje, girar una cuchilla o una parte de ella para variar el ángulo entre el plano de la cuchilla y el primer eje, y cortar la canal o la sección de canal en trozos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Un sistema de procesamiento de carne

Campo

Esta invención se refiere a un sistema de procesamiento de carne. Esta invención también se refiere a un método para operar un sistema de procesamiento de carne.

Antecedentes

Existen diversos métodos de procesamiento de canales para obtener carne. El procesamiento manual puede permitir un alto grado de control sobre la posición y la forma del corte, pero es lento y costoso de escalar hasta volúmenes de procesamiento de carne comerciales.

El procesamiento mecanizado puede ser más rápido y más adecuado para la implementación a escala comercial que el procesamiento manual. Sin embargo, los sistemas mecanizados pueden ser relativamente limitados con respecto a cómo se cortan las canales.

Se pueden usar brazos robóticos para cortar una canal en varios ángulos. Sin embargo, estos pueden requerir componentes articulados con muchos grados de libertad y sofisticados algoritmos de control. Por lo tanto, estos pueden ser costosos y complejos. Los sistemas basados en brazo robótico también pueden no ser adecuados para cortar directamente a través de una canal en un transportador para separar la canal en piezas.

El documento EP2878203 describe un aparato de corte para cortar objetos alimenticios en productos alimenticios más pequeños. El aparato de corte incluye un transportador de alimentación y un sistema transportador que definen una hendidura entre ellos. Una unidad de corte que tiene un plano de corte que se extiende a través de la hendidura se controla mediante una unidad de control para cortar objetos alimenticios transportados por el transportador de alimentación en productos alimenticios más pequeños. La hendidura y el plano de corte de la unidad de corte forman un ángulo con respecto a un eje perpendicular a la dirección de transporte.

El documento EP1263292 describe un aparato que incluye un brazo robótico mecánico con un efector terminal de sierra circular. Las canales suspendidas se transportan verticalmente a lo largo de una pista hasta el brazo robótico. Se utilizan una cámara y un ordenador para determinar el tamaño y la posición de las canales de carne durante el movimiento a lo largo de la pista. El ordenador controla el brazo de robot mecánico para cortar la canal mientras está en movimiento.

El documento WO2006135262 describe un cortador de canal de animal que tiene una combinación de cuchillas dentadas y no dentadas. Las canales suspendidas se transportan verticalmente a lo largo de una pista y se presentan al cortador. Un medio de detección óptica determina la posición y el ángulo en el que el cortador debe cortar cada canal de animal. Un sistema informático posiciona entonces el cortador de canal de manera apropiada antes de activar el cortador. El documento US6129625 describe un método y sistema para recortar cortes de carne. Las porciones de carne se transportan y escanean con un sensor ultrasónico electrónico para localizar e identificar la composición física natural de la porción de carne. Un controlador controla la posición y el ángulo de una cuchilla recortadora para recortar la porción de carne basándose en la salida del sensor ultrasónico electrónico.

Compendio

La invención se expone en el conjunto de reivindicaciones adjuntas.

Según la invención, se proporciona un sistema de procesamiento de carne según la reivindicación 1, que comprende: una cuchilla configurada para cortar una canal o sección de canal en piezas, estando la cuchilla sustancialmente en un plano de cuchilla; un conjunto de movimiento de cuchilla; un controlador; y un transportador configurado para transportar la canal o sección de canal a lo largo de un primer eje; en donde el controlador está configurado para controlar el conjunto de movimiento de cuchilla para girar la cuchilla o una porción de la cuchilla para variar un ángulo entre el plano de cuchilla y el primer eje.

Las realizaciones pueden implementarse según una cualquiera de las reivindicaciones dependientes.

Según la invención, también se proporciona un método para operar un sistema de procesamiento de carne según la reivindicación 5, que comprende: transportar una canal o sección de canal a lo largo de un primer eje; controlar un conjunto de movimiento de cuchilla para girar una cuchilla o una porción de una cuchilla que se encuentra en un plano de cuchilla para variar un ángulo entre el plano de cuchilla y el primer eje; y cortar la canal o sección de canal en piezas mientras la canal o canal se transporta a lo largo del primer eje y mientras el plano de cuchilla está formando un ángulo con el primer eje.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que se incorporan en, y constituyen parte de la memoria descriptiva, ilustran realizaciones de la invención y, junto con la descripción general de la invención dada anteriormente y la descripción detallada de realizaciones dada a continuación, sirven para explicar los principios de la invención.

La figura 1 es una vista isométrica de un sistema de procesamiento de carne según un ejemplo;

La figura 2 es una vista en planta de una estación de transportador y corte del sistema de procesamiento de carne de la figura 1;

La figura 3 es una vista frontal de una estación de corte del sistema de procesamiento de carne de las figuras 1 y 2;

La figura 4 es una vista frontal de la cuchilla y del conjunto de movimiento de la cuchilla del sistema de procesamiento de carne de las figuras 1-3;

La figura 5A es una vista en planta de una cuchilla alternativa, conjunto de movimiento de cuchilla y transportador con la cuchilla en un ángulo;

La figura 5B es una vista en planta de la cuchilla, conjunto de movimiento de cuchilla y transportador de la figura 5A con la cuchilla en otro ángulo;

La figura 6 es un diagrama esquemático de un sistema de control según un ejemplo.

Descripción detallada

En sistemas mecanizados de procesamiento de carne en donde se corta una canal o sección de canal mientras se transporta, puede ser útil poder controlar la trayectoria tomada por una cuchilla a través de la canal. Esto es porque las canales pueden disponerse en diversas orientaciones y posiciones mientras se transportan más allá de la cuchilla. Si una cuchilla está fija con respecto al transportador, cortará diferentes secciones de canal de manera diferente dependiendo de sus respectivas orientaciones y posiciones. Esto puede dar como resultado carne desperdiciada y tamaños y formas inconsistentes de las piezas cortadas.

Una cuchilla podría moverse lateralmente con respecto a la dirección en la que una canal en un transportador se mueve más allá de la cuchilla para cortar a lo largo de una trayectoria en un ángulo con respecto a la dirección de movimiento. Sin embargo, debido a que la cuchilla es generalmente plana (al menos en la región que realiza el corte), hay problemas asociados con moverla lateralmente porque el plano en donde se asienta la cuchilla está en un ángulo fijo, tal como 0°, con respecto a la dirección de movimiento de la canal. Estos problemas incluyen una resistencia incrementada al corte en un ángulo; grandes fuerzas laterales entre la canal y la cuchilla debido al lado ancho de la cuchilla que se mueve a través de la canal; limitación del ángulo máximo que la cuchilla puede seguir a través de la canal debido a la resistencia de la canal a la cuchilla que se mueve lateralmente a altas velocidades; y desperdicio de carne. Estos problemas se producen porque el plano de la cuchilla no está alineado con la trayectoria de corte y presenta una amplia superficie delantera cuando se mueve a lo largo de la trayectoria de corte a través de la canal.

La figura 1 ilustra un sistema 1 de procesamiento de carne según una realización ejemplar. Este sistema 1 comprende tres secciones principales: un alimentador 6 que recibe la canal que ha de tratar y la alimenta al resto del sistema 1; un sistema 5 de visión artificial que analiza la posición y orientación de la canal y de sus huesos; y una sección 3 de corte que corta la canal en piezas. Los componentes de formación de imágenes del sistema 5 de visión artificial están cubiertos por la cubierta 50, que puede ayudar a la formación de imágenes de la canal excluyendo la luz ambiental y que también puede proteger a los operadores de emisiones parásitas, tales como rayos X, procedentes de los componentes de formación de imágenes. Extendiéndose entre el alimentador 6, el sistema 5 de visión artificial y la sección 3 de corte hay un transportador 2, que transporta la canal a través de cada sección en serie. El transportador 2 transporta la canal en una dirección indicada por el eje 7. En este ejemplo, el transportador transporta la canal desde el alimentador 6, a través del sistema 5 de visión artificial, hasta la sección 3 de corte.

El sistema 1 es adecuado para cortar diversas canales o secciones de canal. En un ejemplo, el sistema 1 puede usarse para cortar un lado de un animal en tres piezas, conocidas como primales. En un ejemplo, la sección de canal a procesar es un lado de cerdo. Las referencias a canal a lo largo de la memoria descriptiva pueden referirse a una canal sustancialmente completa o a una sección de una canal, por ejemplo, un lado de una canal.

La sección 3 de corte incluye una cuchilla 31 (mostrada en las figuras 3 y 4) y un conjunto 30 de movimiento de cuchilla. La cuchilla 31 se encuentra en un plano 8 de cuchilla. El plano 8 de cuchilla está indicado en líneas generales, pero en realidad el plano 8 se extiende a través del área perfilada y continúa en un plano más allá de la línea general. Se entenderá que las cuchillas reales tienen algún grosor en una dirección ortogonal al plano de cuchilla y pueden tener algunas características que sobresalen del plano. El plano 8 de la cuchilla es el plano que se alinea mejor con la forma generalmente plana de la parte de la cuchilla 31 que está dispuesta para cortar la canal y no requiere una planitud perfecta de la cuchilla 31.

El sistema 1 de procesamiento de carne hace girar la cuchilla 31 para adaptarse a diferentes trayectorias de corte a través de canales que pueden colocarse u orientarse de manera diferente entre sí. Cuando se determina que una canal debe cortarse en un ángulo con respecto a la dirección de movimiento de la canal en el transportador 2, la cuchilla 31 puede ser hecha girar con respecto a la dirección de movimiento de manera que, cuando la cuchilla 31 se mueve paralela al eje 10 durante el corte, el plano 8 de cuchilla se alinea con la trayectoria de corte para presentar la menor resistencia al corte en este ángulo. Esto puede reducir la resistencia al corte, reducir las fuerzas laterales sobre la cuchilla 31 y la canal durante el corte, y aumentar el ángulo máximo en el que se puede hacer un corte.

La rotación específica de la cuchilla 31 de este sistema 1 se detallará adicionalmente con referencia a la figura 2. En esta figura, la cuchilla (no mostrada en esta vista) se encuentra en el plano 8 de cuchilla. En esta vista en planta, el plano 8 de cuchilla aparece como una línea porque está orientado verticalmente. En algunos escenarios, el plano 8 de cuchilla podría orientarse en un ángulo con respecto a la vertical. La canal se mueve a lo largo del eje 7 hacia la sección 3 de corte. El conjunto 30 de movimiento de la cuchilla es operado para hacer girar la cuchilla de manera que el ángulo 9 entre el plano 8 de cuchilla y el eje 7 varía. En el caso en el que la trayectoria de corte prevista sea paralela al eje 7, la cuchilla no se movería lateralmente con respecto al eje 7 durante el corte y el ángulo 9 se establecería en 0°. En un caso en el que la trayectoria de corte prevista está en un ángulo con respecto al eje 7, la cuchilla puede trasladarse paralela al eje 10 durante el corte y el ángulo 9 puede establecerse para coincidir con el ángulo de la trayectoria de corte prevista tomada por la cuchilla a través de la canal.

En la realización mostrada en las figuras 1 y 2, el transportador 2 soporta la canal en una orientación horizontal sobre el transportador 2 y transporta la canal a lo largo del eje horizontal 7 hacia una cuchilla que puede trasladarse horizontalmente paralela al eje 10 durante el corte. En esta realización, el plano 8 de cuchilla se extiende en gran medida en la dirección vertical y el ángulo 9 está en gran medida en el plano horizontal. En realizaciones alternativas, estas orientaciones podrían ser diferentes. Por ejemplo, una canal podría transportarse a lo largo de una trayectoria horizontal mientras está suspendida de un gancho, con la canal suspendida sustancialmente de manera vertical durante el corte. En esta realización, la cuchilla puede orientarse en gran medida horizontalmente y trasladarse en la dirección vertical durante el corte. El ángulo variable entre el plano de la cuchilla y el eje a lo largo del cual se transporta la canal estaría en gran medida en el plano vertical en dicha realización.

El alimentador 6 de las figuras 1 y 2 incluye una bandeja 62, barras empujadoras 66 para retirar la canal de un gambrel, paneles 61 y mesas basculantes 60. La canal se lleva inicialmente al alimentador 6 suspendida de un gancho, conocido como gambrel. Cuando llega a las barras empujadoras 66, es empujada fuera del gambrel. Los paneles 61 pueden impedir que la canal se mueva demasiado hacia los lados durante la retirada del gambrel. Una vez que la canal es retirada del gambrel por las barras empujadoras 66, cae a las mesas basculantes 60. Las mesas basculantes 60 son capaces de bascular desde la posición horizontal, en donde reciben la canal, hasta una posición en ángulo para depositar la canal sobre el transportador 2 situado debajo. Las mesas basculantes pueden depositar la canal en el transportador con la canal sustancialmente perpendicular al primer eje, por ejemplo, tumbada de lado a través del transportador.

El transportador 2 está dispuesto para transportar la canal más allá de la cuchilla 31 de la sección 3 de corte. En esta realización, el transportador 2 forma una superficie de soporte para soportar la canal mientras es transportada. La superficie de soporte es sustancialmente horizontal para soportar una canal tumbada. El transportador 2 puede incluir una o más cintas y/o rodillos. En el caso de más de una cinta o rodillos, las superficies superiores de las cintas y/o rodillos tomados juntos pueden constituir la superficie de soporte horizontal. En la realización de las figuras 1 y 2, el transportador 2 incluye un conjunto de cintas 20 que cubren cada una de ellas, una parte de la trayectoria completa del transportador y al menos un rodillo cerca de cada cuchilla de la sección 3 de corte. Las correas 20 se colocan en serie a lo largo de la trayectoria del transportador lo suficientemente cerca una de la otra para pasar la canal de una correa a la siguiente. En este ejemplo, hay dos filas de correas 20 colocadas una al lado de la otra. Las correas 20 se colocan una al lado de la otra lo suficientemente cerca entre sí como para impedir que la canal caiga entre las correas 20.

La figura 3 muestra la sección 3 de corte con más detalle. La sección 3 de corte incluye la cuchilla 31 y el conjunto 30 de movimiento de cuchilla. El transportador también se extiende a través de la sección 3 de corte para transportar la canal más allá de la cuchilla. En este ejemplo, el transportador incluye correas 20 ubicadas al menos parcialmente detrás de la cuchilla 31. El transportador también incluye al menos un rodillo 47 situado en el lado exterior de cada cuchilla 31, es decir, el lado alejado de la línea central del transportador. El rodillo o rodillos 47 pueden ayudar a soportar la canal durante el corte de modo que la canal esté soportada en ambos lados de la cuchilla 31. La sección 3 de corte de la figura 3 también incluye una segunda cuchilla 31' y un segundo conjunto 30’ de movimiento de cuchilla. La segunda cuchilla 31' y el segundo conjunto 30’ de movimiento de cuchilla son similares a la cuchilla 31 y al conjunto 30 de movimiento de cuchilla definidos en detalle en el presente documento. En particular, la segunda cuchilla 31' se encuentra en un segundo plano de cuchilla y el segundo conjunto 30’ de movimiento de cuchilla puede hacer girar la segunda cuchilla 31' para variar el ángulo entre el segundo plano de cuchilla y el eje a lo largo del cual se transporta la canal y trasladar la segunda cuchilla 31' para mover el segundo plano de cuchilla transversal al eje. Alternativamente, la segunda cuchilla 31' puede ser fija o puede solo girar o puede solo trasladarse.

El conjunto 30 de movimiento de cuchilla en este ejemplo es llevado sobre carriles 35 para permitir que se traslade lateralmente con respecto al eje a lo largo del cual se transporta la canal. En el caso de que la sección 3 de corte incluya una segunda cuchilla 31' y un segundo conjunto 30’ de movimiento de cuchilla, el segundo conjunto 30’ de movimiento de cuchilla también puede estar soportado en los carriles 35.

Un conjunto 30 de movimiento de cuchilla ejemplar está representado en detalle en la figura 4. El conjunto de movimiento de cuchilla en este ejemplo incluye un conjunto portador de cuchilla que lleva la cuchilla. Diferentes conjuntos portadores de cuchillas serán adecuados para diferentes tipos de cuchillas. En el caso de una hoja de sierra de cinta, el conjunto portador de cuchilla podría incluir dos o más ruedas alrededor de las cuales pasa la cuchilla. En el caso de una cuchilla giratoria, el conjunto portador de cuchilla podría incluir un eje de giro y un cojinete para el eje de giro. En el caso de la cuchilla giratoria, un motor para accionar la cuchilla también puede estar montado en el conjunto de movimiento de la cuchilla de modo que el motor se desplace y/o gire junto con la cuchilla.

La cuchilla 31 en este ejemplo es una hoja de sierra de cinta. La hoja de cinta 31 podría ser una hoja de cuchilla de cinta o una hoja de sierra de cinta. La cuchilla 31 podría incluir dientes o bordes dentados. En este ejemplo, la hoja de cinta 31 es llevada sobre las ruedas 32 y 33 de manera que las ruedas 32 y 33 constituyen el portador de cuchilla. La rueda 33 es una rueda accionada y las ruedas 32 son ruedas locas. La rueda 33 es accionada por el motor 85. Las ruedas locas 32 están situadas por encima de la superficie de soporte del transportador y la rueda accionada 33 está situada por debajo de la superficie de soporte del transportador. Esto significa que la cuchilla 31 se extiende por encima y por debajo de la superficie de soporte entre las ruedas locas y accionadas, lo que puede permitir que corte directamente a través de la canal para cortarla en piezas en lugar de cortarla solo parcialmente en la canal. La cuchilla 31 está situada entre dos secciones sucesivas del transportador, tal como entre dos cintas sucesivas. Esto puede permitir que la cuchilla 31 pase a través del nivel de la superficie de soporte del transportador sin interferir con el transportador. Debido a que el espacio entre las correas se extiende lateralmente a través del transportador en este ejemplo, la cuchilla 31 tiene también espacio para trasladarse lateralmente (es decir, transversal a la dirección de transporte de la canal) sin interferir con el transportador.

El conjunto 30 de movimiento de cuchilla puede hacer girar la cuchilla 31 haciendo girar todo el conjunto portador de cuchilla (posiblemente junto con otros elementos tales como el motor 85 y cualesquiera guías de cuchilla) o haciendo girar la cuchilla 31 o una parte de la cuchilla 31.

Hacer girar la cuchilla 31 o una parte de la cuchilla 31 puede implicar hacer girar una guía a través de la cual pasa la cuchilla 31, haciendo girar así la parte de la cuchilla 31 que se extiende a través de la guía. En el ejemplo de la figura 4, el conjunto 30 de movimiento de cuchilla incluye dos guías 37 giratorias de cuchilla. Cada una de estas guías 37 de cuchilla incluye rodillos 46 a cada lado de la cuchilla 31 que restringen a la cuchilla 31 y establecen el ángulo de la porción de cuchilla que se extiende a través y entre las guías 37. El ángulo de las guías 37 de cuchilla, y por tanto de la cuchilla 31, puede controlarse mediante los cilindros 39 que están unidos cada uno a una guía 37 de cuchilla respectiva en un punto desviado del eje de rotación de la guía 37 de cuchilla. La extensión y contracción del cilindro 39 puede hacer girar la guía 37 de cuchilla alrededor de este eje de rotación. En un ejemplo, los cilindros 39 se operan en concierto entre sí para ajustar la cuchilla 31 a un ángulo uniforme entre las guías 37 de cuchilla.

También se proporcionan en el conjunto 30 de movimiento de cuchilla de la figura 4 guías fijas 38 de cuchilla. De manera similar a las guías giratorias 37 de cuchilla, estas incluyen rodillos 46 a cada lado de la cuchilla 31 que la restringen en un ángulo particular. Las guías fijas 38 de cuchilla en este ejemplo no giran para cambiar el ángulo de la porción de cuchilla 31 que pasa a través de ellas. En su lugar, se establecen en un ángulo adecuado para guiar la cuchilla 31 hacia y desde las ruedas 32, 33. Esto significa que la parte de la cuchilla 31 entre las guías giratorias 37 de cuchilla puede ser hecha girar en un intervalo de ángulos girando la cuchilla 31 entre las guías giratorias 37 de cuchilla y las guías fijas 38 de cuchilla. El resto de la cuchilla 31 más allá de las guías fijas 38 de cuchilla puede quedar sustancialmente sin verse afectado por la torsión de manera que la cuchilla 31 se encuentra plana sobre las ruedas 32, 33.

En una realización alternativa, el conjunto portador de cuchilla como un todo puede girar para variar el ángulo de la cuchilla. En esta realización, el bastidor 34 puede incluir un sub-bastidor giratorio sobre el que están montadas las ruedas 32, 33. En este ejemplo, puede no haber necesidad de guías giratorias 37. Las guías fijas 38 pueden ser todavía útiles para controlar el ángulo o torsión de la cuchilla adyacente a las ruedas 32, 33.

El conjunto de movimiento de cuchilla puede trasladar la cuchilla trasladando todo el conjunto portador de cuchilla o trasladando la cuchilla o una parte de la cuchilla. T rasladar la cuchilla o una parte de la misma podría implicar trasladar guías de cuchilla. En el ejemplo de la figura 4, el conjunto 30 de movimiento de cuchilla incluye un bastidor 34, sobre el que están montadas las ruedas 32 y 33 del conjunto portador de cuchilla, que puede moverse a lo largo de los carriles (mostrados en 35 en la figura 3) para trasladar la cuchilla 31. El bastidor puede incluir cojinetes para permitir que se mueva a lo largo de los carriles 35. El conjunto 30 de movimiento de cuchilla también incluye un accionamiento lineal 36 para accionar el movimiento a lo largo de los carriles 35. En este ejemplo, el accionamiento lineal 36 incluye un servomotor 81 que acciona una correa 82 que es llevada por poleas 84. El servomotor 81 y las poleas 84 están montados en el resto de la sección de corte (no mostrada en la figura 4). Unas placas 83 de sujeción conectan el bastidor 34 a la correa 82 de tal manera que el bastidor 34 y los elementos 31, 32, 33, 37, 38, 39, 46, 47 y 85 que están montados finalmente en el bastidor 34 se mueven hacia atrás y hacia delante a lo largo de los carriles 35 cuando el servomotor 81 acciona la correa en sentido de las agujas del reloj y contrario a las agujas del reloj alrededor de las poleas 84.

También se muestra en esta figura uno de los rodillos 47 que puede soportar la canal durante el corte.

En la disposición alternativa de las figuras 5A y 5B, la cuchilla es una cuchilla giratoria 41. La cuchilla giratoria 41 puede ser una cuchilla giratoria o una sierra giratoria. La cuchilla giratoria 41 puede tener bordes dentados o dientes. El conjunto 43 de movimiento de cuchilla en este ejemplo puede tener la forma de una mesa giratoria sobre la que se monta la cuchilla giratoria 41 a través del motor 42. El ángulo de la cuchilla giratoria 41 puede ser variado girando la mesa giratoria 43. En la figura 5A, la cuchilla giratoria 41 está en un primer ángulo que correspondería a un ángulo 9 de 0° entre el plano 8 de cuchilla y el eje 7 a lo largo del cual la canal es transportada por el transportador. En la figura 5B, la cuchilla giratoria 41 está en un segundo ángulo que correspondería a un ángulo 9 distinto de cero entre el plano 8 de cuchilla y el eje 7 a lo largo del cual la canal es transportada por el transportador.

El conjunto de movimiento de cuchilla de una cuchilla giratoria también puede trasladar la cuchilla lateralmente con respecto al eje a lo largo del cual la canal es transportada por el transportador. En el ejemplo de las figuras 5A y 5B, la mesa giratoria 43 puede estar montada sobre carriles 45 previstos en la sección de corte. La mesa giratoria 43 puede entonces moverse a lo largo de los carriles 45 para trasladar el motor 42 y la cuchilla giratoria 41. En otro ejemplo, el motor de cuchilla puede estar montado en la mesa giratoria sobre carriles previstos en la mesa giratoria. El motor puede entonces moverse a lo largo de los carriles para trasladar la cuchilla mientras la mesa giratoria permanece en una posición fija.

En el ejemplo de las figuras 5A y 5B, el transportador incluye rodillos 44 para transportar la canal más allá de la cuchilla giratoria 41. Los rodillos 44 definen juntos la superficie de soporte horizontal que soporta la canal. La cuchilla giratoria 41 está situada entre filas de rodillos 44 y sobresale hacia arriba por encima de los rodillos 44 hasta una posición adecuada para cortar la canal a medida que es transportada sobre los rodillos 44. Los rodillos 44 son móviles dentro del plano de la superficie de soporte horizontal de modo que, cuando varía el ángulo o posición de la cuchilla giratoria 41, los rodillos 44 se mueven para alojar la cuchilla giratoria 41 en diferentes ángulos y/o posiciones. Específicamente, los rodillos 44 pueden moverse para mantener una separación entre cada rodillo 44 y la cuchilla giratoria 41 que está entre un valor mínimo permitido y un valor máximo permitido. Cuando una parte de la cuchilla giratoria 41 se mueve hacia un rodillo 44, ese rodillo 44 puede alejarse para mantener al menos la separación mínima. Cuando una parte de la cuchilla giratoria 41 se aleja de un rodillo 44, ese rodillo 44 puede moverse hacia la cuchilla giratoria 41 para mantener la separación en o por debajo de la separación máxima. Los rodillos pueden rodar sobre árboles telescópicos que pueden extenderse o retraerse para mover los rodillos hacia y lejos de la cuchilla.

Este movimiento de los rodillos 44 puede ser accionado por el movimiento de la mesa giratoria 43, tal como traslación o rotación. La rotación puede ser alrededor de un eje que pasa a través de la cuchilla, por ejemplo, a través del centro de la cuchilla. En un ejemplo, los rodillos 44 pueden montarse por separado en guías lineales. Los rodillos 44 pueden deslizarse hacia tras y hacia adelante sobre las guías mediante articulaciones de movimiento paralelas conectadas a la mesa giratoria 43 para convertir la rotación y/o traslación de la mesa giratoria 43 en traslación de los rodillos. En un ejemplo alternativo, las articulaciones pueden estar conectadas a otra parte del conjunto de cuchilla giratoria para provocar el movimiento de los rodillos 44 tras la rotación y/o traslación de la cuchilla 41.

El funcionamiento del sistema de procesamiento de carne puede coordinarse mediante un controlador en combinación con sensores y activadores. En la realización de la figura 6, un controlador 70 está en comunicación con el alimentador 6, el transportador 2, el sistema 5 de visión artificial y la sección 3 de corte para controlar el funcionamiento del sistema.

El controlador 70 incluye una memoria 71, circuitos 72 de procesamiento y una interfaz 73 de usuario. La memoria 71 puede almacenar instrucciones legibles por ordenador para llevar a cabo cualquiera de las operaciones del controlador 70 u operaciones de las otras partes del sistema bajo el control del controlador 70. La memoria 71 puede ser cualquier medio legible por ordenador adecuado, puede ser volátil o no volátil y puede almacenar las instrucciones de una forma transitoria o no transitoria. Los circuitos 72 de procesamiento pueden ser cualquier dispositivo o circuitos adecuados para llevar a cabo las instrucciones almacenadas en la memoria 71 y pueden estar compuestos por un único dispositivo o una agrupación de dispositivos. La interfaz 73 de usuario puede incluir hardware, software o una combinación de hardware y software. La interfaz 73 de usuario puede incluir dispositivos de entrada o salida. Los dispositivos de entrada pueden incluir conmutadores, botones, teclados o pantallas táctiles, por ejemplo. Los dispositivos de salida pueden incluir pantallas de visualización o altavoces.

El alimentador 6 de la figura 6 incluye un activador 64 de plataforma móvil que acciona la plataforma móvil (mostrada como 62 en la figura 1) desde la posición de recepción de canal hacia las mesas basculantes para depositar la canal sobre las mesas basculantes. El controlador 70 puede controlar esta operación del activador de plataforma móvil. El controlador 70 puede controlar el activador 64 para mover la plataforma tras la detección de que una canal está situada sobre la plataforma móvil, por ejemplo, usando el sensor 65, o en momentos predeterminados en donde se espera una canal sobre la plataforma móvil.

El alimentador 6 también incluye un activador 63 de mesa basculante que acciona la mesa basculante entre la disposición horizontal en la que soporta la canal y la disposición inclinada en la que vuelca la canal sobre el transportador 2. El controlador 70 puede controlar el activador de la mesa basculante para bascular la mesa basándose en uno o más de: detección de una canal sobre la mesa basculante; detección de que no hay canal sobre una porción del transportador cerca de la mesa basculante; o en momentos predeterminados.

El transportador 2 incluye un motor 21 de transportador y un sensor 22 de velocidad. El controlador 70 puede controlar el motor 21 del transportador para iniciar o detener el transportador 2. En un ejemplo, esto podría estar bajo el control manual de un operador humano a través de la interfaz 73 de usuario. El controlador 70 también puede establecer la velocidad del transportador 2. Diferentes velocidades pueden ser adecuadas para diferentes tipos de cuchilla, canales de especies diferentes, canales congeladas o frescas, o diferentes ángulos de corte previstos. El controlador 70 puede usar la realimentación del sensor 22 de velocidad para regular la velocidad del motor 21 del transportador alrededor de un punto de ajuste. Por ejemplo, el controlador 70 puede incluir un algoritmo de control proporcional-integral-derivado para producir señales de accionamiento al motor 21 basándose en diferencias entre el punto de ajuste deseado y la salida del sensor 22 de velocidad.

El sistema 5 de visión artificial incluye un escáner láser 51 y un sistema 52 de rayos X. El sistema 5 de visión artificial también puede incluir una cámara 54 de luz visible. El escáner láser 51 y el sistema 52 de rayos X pueden funcionar de manera continua, periódica o tras la detección de una canal mediante el sensor 53 de presencia. El controlador 70 puede controlar el funcionamiento del escáner láser 51 y del sistema 52 de rayos X para producir datos de escaneo y datos de rayos X. Los datos del escáner láser pueden usarse para determinar la forma tridimensional de la superficie de la canal usando técnicas de determinación de distancia por láser. El escáner láser 51 puede usar un láser infrarrojo. El sistema 52 de rayos X puede usarse para obtener imágenes de los huesos de la canal. En un ejemplo, el sistema 52 de rayos X incluye dos dispositivos de formación de imágenes de rayos X. Esto puede permitir que dispositivos de rayos X relativamente pequeños, disponibles comúnmente, formen imágenes de la longitud completa de una canal relativamente larga, tal como la de un cerdo. Esto también puede permitir que las posiciones y orientaciones de los huesos sean determinadas en tres dimensiones si los dos dispositivos de formación de imágenes de rayos X forman imágenes de la misma porción de la canal desde diferentes perspectivas. El sistema 5 de visión artificial también puede incluir un dispositivo 55 de formación de imágenes de corte dispuesto para formar imágenes de la canal y las cuchillas de la sección 3 de corte a medida que la canal alcanza las cuchillas. El controlador 70 puede usar estos datos de imagen para determinar cuándo llega la canal a cada cuchilla. El controlador 70 también puede usar estos datos de imagen para monitorizar la operación de corte, por ejemplo, para garantizar que la cuchilla está siguiendo a lo largo de la trayectoria de corte correctamente y/o para garantizar que la posición u orientación de la canal no cambie demasiado durante el corte. El controlador 70 puede usar algoritmos de reconocimiento de objetos para identificar las cuchillas y la canal en los datos de imagen.

Tras recibir los datos de escaneo y los datos de rayos X, el controlador 70 puede analizar estos datos para determinar la posición y orientación de la canal, incluyendo las posiciones y orientaciones de los huesos de la canal. Basándose en la posición y orientación de la canal y/o los huesos, el controlador 70 puede determinar una trayectoria de corte adecuada a través de la canal. Este análisis y determinación de la trayectoria de corte pueden realizarse de manera autónoma por el controlador 70 o basándose en la entrada procedente de un usuario. Por ejemplo, el controlador 70 puede presentar información procedente de uno o más del escáner láser 51, del sistema 52 de rayos X y de la cámara 54 de luz visible en una pantalla de visualización de la interfaz 73 de usuario y permitir que un usuario introduzca una trayectoria de corte deseada basándose en la información. En un ejemplo, esto puede implicar presentar un modelo 3D de la canal que muestra las posiciones de los huesos y permitir que un usuario dibuje una trayectoria de corte deseada en el modelo. También se puede determinar una segunda trayectoria de corte en el caso de que la sección 3 de corte incluya una segunda cuchilla, y así sucesivamente para cuchillas y trayectorias de corte adicionales.

Una vez que se determina la trayectoria de corte, el controlador 70 controla el funcionamiento de la sección 3 de corte para cortar a lo largo de la trayectoria de corte. La sección de corte incluye, como parte del conjunto de movimiento de la cuchilla detallado anteriormente, el servomotor 81, los cilindros 39 de rotación de la guía de la cuchilla, el sensor 48 de posición y el sensor 49 de ángulo de la cuchilla. El controlador 70 controla el servomotor 81 para trasladar la cuchilla al punto de partida correcto para el corte a lo largo de la trayectoria de corte. El controlador 70 puede usar la realimentación del sensor 48 de posición para determinar cuándo la cuchilla está en su punto de partida correcto. El controlador 70 controla los cilindros 39 para hacer girar la cuchilla y establecer el ángulo inicial correcto entre el plano de la cuchilla y el eje a lo largo del cual se transporta la canal. El controlador 70 puede usar la realimentación del sensor 49 de ángulo de cuchilla para determinar cuándo la cuchilla está en el ángulo correcto. El controlador 70 puede controlar el servomotor 81 para comenzar a trasladar la cuchilla para seguir la trayectoria de corte cuando el controlador 70 determina que la canal ha alcanzado la cuchilla. La canal que alcanza la cuchilla puede ser determinada a partir de datos de imagen producidos por el dispositivo 55 de formación de imágenes de corte, a partir de la fem trasera del motor 85 de cuchilla, a partir de datos de temporización basados en el tiempo de desplazamiento esperado de la canal entre una parte aguas arriba del sistema (tal como el sistema de visión artificial o la mesa basculante) en donde se sabía previamente que la canal estaba presente y la cuchilla, o a partir de la salida de un detector de objeto tal como un sensor de rotura de haz láser con un haz dirigido enfrente de la cuchilla.

En la realización alternativa en la que la cuchilla es una cuchilla giratoria, el ángulo de la cuchilla puede controlarse mediante un mecanismo distinto de los cilindros 39. Por ejemplo, la cuchilla giratoria puede montarse sobre una mesa giratoria como se muestra en las figuras 5A y 5B y la mesa giratoria puede girar, bajo el control del controlador 70, para controlar el ángulo de la cuchilla. De manera similar, la mesa giratoria puede trasladarse para trasladar la cuchilla, o la cuchilla puede trasladarse con respecto a la mesa giratoria, bajo el control del controlador 70.

La velocidad a la que el servomotor 81 traslada la cuchilla durante el corte puede controlarse basándose en el ángulo de la trayectoria de corte y la velocidad del transportador 2.

La dirección en la que funciona el servomotor 81 para accionar la cuchilla también se controla de manera que la traslación sea en la dirección correcta para que la cuchilla siga la trayectoria de corte. El controlador 70 puede utilizar la salida del sensor 22 de velocidad y el ángulo deseado de la porción actual de la trayectoria de corte para controlar la velocidad de traslación de la cuchilla según la fórmula:

vt = vctan 0;

donde v<t>es la velocidad de traslación; v<c>es la velocidad del transportador; y 0 es el ángulo de la parte relevante de la trayectoria de corte. El controlador 70 puede usar mediciones sucesivas procedentes del sensor 48 de posición a lo largo del tiempo para determinar la velocidad real de traslación de la cuchilla. El controlador 70 puede usar la velocidad real determinada como realimentación para controlar las señales de accionamiento al servomotor 81 para regular la velocidad de aproximadamente v<t>.

El ángulo de la cuchilla puede establecerse al ángulo de la porción actual de la trayectoria de corte.

Como se ha mencionado anteriormente, la trayectoria de corte puede ser no lineal, de modo que la velocidad de traslación y el ángulo de la cuchilla pueden cambiar durante el proceso de corte. En este caso, la velocidad de traslación v<t>y el ángulo de la cuchilla pueden cambiar cuando 0 cambia a lo largo de la trayectoria de corte. La velocidad del transportador v<c>puede también cambiar durante el proceso de corte, por ejemplo, debido a la resistencia entre la canal y la cuchilla que se transfiere al transportador. En este caso, la velocidad de traslación v<t>puede cambiar cuando v<c>cambia durante el proceso de corte.

Un método ejemplar de funcionamiento del sistema de procesamiento procede como sigue. Se hace referencia a las características de las figuras 1-4 y 6. Inicialmente, se suministra una canal al alimentador 6 en un gambrel. La canal es empujada desde el gambrel por las barras empujadoras 66 y los paneles 61 y cae sobre la mesa basculante 60. La mesa basculante 60 se inclina entonces para depositar la canal sobre el transportador 2. El transportador 2 transporta la canal a lo largo del eje 7 hacia el sistema 5 de visión artificial. En el sistema 5 de visión artificial, la presencia de la canal es detectada por el detector 53 de presencia. Esto se notifica al controlador 70, que entonces controla el escáner láser 51 para tomar mediciones de la superficie de la canal y el sistema 52 de rayos X para obtener imágenes de los huesos de la canal. El controlador 70 analiza las salidas del escáner láser 51 y del sistema 52 de rayos X para determinar la posición y orientación de la canal y las posiciones y orientaciones de ciertos huesos en la canal u otras características de la canal. Basándose en esta determinación, el controlador 70 determina una trayectoria de corte adecuada a través de la canal. Esto puede basarse en información anatómica que relaciona las ubicaciones de ciertos grupos de músculos o cortes de carne para la especie particular de animal con las posiciones determinadas de los huesos del animal. Esto también puede basarse en ángulos de corte óptimos con respecto a la orientación de la canal o de ciertos huesos. El controlador 70 determina también la posición de la trayectoria de corte en el espacio basándose en la posición determinada de la canal en el transportador 2. El controlador 70 también puede determinar una segunda trayectoria de corte para una segunda cuchilla.

La canal es transportada desde el sistema 5 de visión artificial hasta la sección 3 de corte y más allá de la cuchilla 31 que ha de ser cortada en piezas. Durante el corte, el conjunto 30 de movimiento de cuchilla se controla para trasladar el plano 8 de cuchilla transversal al eje 7 paralelo al eje 10 de tal manera que la cuchilla 31 siga la trayectoria de corte. Antes y/o durante el corte, el controlador 70 controla el conjunto 30 de movimiento de cuchilla para hacer girar la cuchilla 31 de manera que su plano 8 de cuchilla esté alineado con la trayectoria de corte a lo largo del proceso de corte. Específicamente, el controlador 70 determina la velocidad y dirección de traslación requeridas de la cuchilla 31 basándose en el ángulo de la parte de la trayectoria de corte en la que está actualmente la cuchilla 31. Si el ángulo de la trayectoria de corte cambia a lo largo de la trayectoria, la velocidad de traslación cambiará correspondientemente, como lo hará el ángulo 9 de la cuchilla 31. Si la velocidad del transportador 2 cambia, la velocidad de traslación cambiará correspondientemente. El controlador 70 también puede controlar el segundo conjunto 30’ de movimiento de cuchilla para seguir la segunda trayectoria de corte. A medida que la cuchilla 31 completa la trayectoria de corte, la cuchilla sale de la canal, que ahora se ha cortado en piezas separadas. En el caso de un lado de un animal cortado por dos cuchillas 31 y 31', el lado puede ser cortado en tres primales. Las piezas pueden recogerse ahora para su envasado o procesamiento adicional.

Por lo tanto, se proporcionan sistemas y métodos que pueden permitir cortar sistemáticamente canales de diferentes posiciones y orientaciones en un sistema mecanizado que usa un transportador para transportar la canal más allá de una cuchilla. Los sistemas y métodos también pueden reducir la resistencia al corte en un ángulo, reducir las fuerzas laterales sobre la canal durante el corte, y proporcionar la capacidad de cortar en un ángulo grande con respecto a la dirección en donde las canales son transportadas más allá de la cuchilla.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (1) de procesamiento de carne que comprende:

una cuchilla (31, 31'; 41) configurada para cortar en piezas una canal o una sección de canal, estando tumbada la cuchilla (31,31'; 41) sustancialmente en un plano (8) de cuchilla;

un conjunto (30, 30'; 43) de movimiento de cuchilla;

un controlador (70); y

un transportador (2) configurado para transportar la canal o sección de canal a lo largo de un primer eje (7), en donde el transportador (2) define una superficie de soporte sustancialmente horizontal sobre la que se soporta la canal o sección de canal mientras se transporta;

caracterizado por que - la cuchilla (31, 31'; 41) se extiende por encima y por debajo de la superficie de soporte y el controlador (70) está configurado para controlar el conjunto (30, 30'; 43) de movimiento de cuchilla para:

trasladar la cuchilla (31,31'; 41) para mover la cuchilla (31,31'; 41) transversal al primer eje (7); y hacer girar la cuchilla (31, 31'; 41) o una parte de la cuchilla (31, 31'; 41) para variar un ángulo (9) entre el plano (8) de la cuchilla y el primer eje (7) y alinear el plano (8) de la cuchilla con una trayectoria de corte no lineal predeterminada a través de la canal o sección de canal.

2. El sistema (1) de procesamiento de carne de la reivindicación 1, que comprende además una segunda cuchilla (31,31'; 41) configurada para cortar la canal o sección de canal en piezas.

3. El sistema (1) de procesamiento de carne de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende además un sistema (5) de visión artificial para determinar una posición y/u orientación de la canal o sección de canal.

4. El sistema (1) de procesamiento de carne de la reivindicación 3, que comprende además circuitos (72) de procesamiento configurados para controlar el funcionamiento del conjunto (30, 30'; 43) de movimiento de cuchilla basándose en la salida del sistema (5) de visión artificial.

5. Un método para operar un sistema (1) de procesamiento de carne que comprende:

utilizar un transportador (2) para transportar una canal o sección de canal a lo largo de un primer eje (7), en donde el transportador (2) define una superficie de soporte sustancialmente horizontal sobre la que se soporta la canal o sección de canal mientras se transporta;

caracterizado por que el procedimiento comprende además:

trasladar la cuchilla (31, 31'; 41) para desplazar el plano (8) de cuchilla transversal al primer eje (7) mientras corta la canal o sección de canal;

controlar un conjunto (30, 30'; 43) de movimiento de cuchilla para hacer girar una cuchilla (31, 31'; 41) o una parte de una cuchilla (31,31'; 41) que se encuentra en un plano (8) de cuchilla para variar un ángulo (9) entre el plano (8) de cuchilla y el primer eje (7);

controlar el ángulo y/o la velocidad de traslación de la cuchilla (31,31'; 41) para seguir una trayectoria de corte no lineal predeterminada a través de la canal o sección de canal; y

cortar la canal o sección de canal en piezas mientras la canal o sección de canal se transporta a lo largo del primer eje (7) y mientras el plano (8) de cuchilla está en un ángulo (9) con respecto al primer eje (7);

en donde la cuchilla (31,31'; 41) se extiende por encima y por debajo de la superficie de soporte.

6. El método de la reivindicación 5, que comprende, además:

determinar una posición y/u orientación de la canal o sección de canal; y

determinar la trayectoria de corte basándose en la posición y/u orientación determinadas de la canal o sección de canal.

7. El método de la reivindicación 6, en donde determinar una posición y/u orientación de la canal o sección de canal comprende determinar una posición y/u orientación de un hueso de la canal o sección de canal, y en donde determinar la trayectoria de corte comprende determinar la trayectoria de corte basándose en la posición y/u orientación determinadas del hueso.