ES3063090T3

ES3063090T3 - An article carrier apparatus

Info

Publication number: ES3063090T3
Application number: ES15870427T
Authority: ES
Inventors: Andrew Stitt
Original assignee: Tomra Food Belgium N V
Current assignee: Tomra Food Belgium N V
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2026-04-15
Anticipated expiration: 2035-12-18
Also published as: EP3233675B1; US20160176655A1; EP3233675A1; AU2015363815A1; EP3233675A4; PT3233675T; AU2015363815B2; WO2016099296A1; US9533837B2; CL2017001569A1

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Un aparato portador de artículos

[0003] Campo de la invención

[0004] La presente materia objeto se refiere a portadores de artículos para su uso en aparatos de categorización y, en particular, pero no exclusivamente, para su uso en la categorización de frutas.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] Las líneas de procesamiento de artículos tales como frutas a menudo requieren que se separen artículos de diferentes calidades. Esta es una función comercial importante, que puede utilizarse, por ejemplo, para distinguir entre fruta destinada a la exportación y fruta destinada al mercado local. La categorización manual de los artículos es costosa, lenta y propensa a imprecisiones. Por lo tanto, se han desarrollado métodos y aparatos automatizados para categorizar artículos. Los clasificadores conocidos pueden categorizar y clasificar los productos por peso, color, imperfecciones, dimensiones, forma, densidad, sabor/calidad internos, etc. El uso de una o más cámaras de vídeo es un método conocido para detectar automáticamente las características de los artículos. Por ejemplo, el método y el aparato descritos en la patente de EE. UU. número 4,825,068 utilizan una cámara de vídeo junto con espejos para obtener una imagen de cada artículo a medida que pasa por la línea de visión de los espejos. Los espejos permiten que la cámara vea simultáneamente una porción más grande del artículo, que normalmente tiene forma generalmente esférica.

[0007] Los portadores de artículos se utilizan para transportar artículos, tales como fruta, a través de diversas fases de medición con fines de categorización y para depositar la fruta en la ubicación requerida según el resultado del proceso de categorización. Dichos portadores de artículos suelen incluir un circuito sin fin de portadores o cazoletas en una cadena transportadora con la cazoleta situada para descargar fruta en una de una pluralidad de estaciones. También existe a menudo el requisito de portar grandes cantidades de fruta entrante utilizando una pluralidad de portadores paralelos. Normalmente, dichos aparatos portadores de artículos que tienen múltiples cadenas o cintas transportadoras están dispuestos para recibir artículos de fruta individuales en cazoletas respectivas, entregándose la fruta en una plataforma de alimentación adyacente.

[0008] La plataforma de alimentación recibe la fruta y, por lo general, está inclinada hacia abajo hacia la pluralidad de portadores de artículos, y puede estrecharse para concentrar la fruta recibida hacia los portadores de artículos. Algunas plataformas de alimentación incorporan desviadores que normalmente son protuberancias romas que se extienden perpendicularmente desde la plataforma de alimentación y forman un ángulo para guiar los artículos de fruta hacia las cazoletas entrantes de la cadena transportadora de artículos. Los desviadores también se pueden utilizar para equilibrar el número de fruta que se dirige a cada portador de artículos a fin de garantizar una gran capacidad de transporte en cada uno de los portadores de artículos, por ejemplo, garantizando que se entregue un número suficiente de artículos de fruta a los portadores de artículos en los extremos exteriores de los portadores de artículos paralelos. Los desviadores suelen ser fijos y pueden formar parte integral de la plataforma de alimentación; sin embargo, en algunas plataformas de alimentación se puede proporcionar una alineación manual o una inclinación de los desviadores.

[0009] A lo largo de esta memoria descriptiva, cualquier referencia a elementos de la técnica anterior no debe considerarse de ninguna manera como una admisión de que dicha técnica anterior constituye parte del conocimiento general común.

[0010] El documento de patente WO 2015/009164 A1 es técnica anterior según el artículo 54 (3) del EPC y describe portadores de artículos para su uso en aparatos de categorización y, en particular, pero no exclusivamente, para su uso en la categorización de frutas. El documento de patente DE 19514928 A1 describe un método para alimentar un sistema de distribución de carriles para recipientes. El documento de patente FR 2667851 A2 describe las características del preámbulo de las reivindicaciones 1 y 7, y en particular describe un dispositivo para colocar contenedores en canales sin presión.

[0011] Breve compendio de la invención

[0012] Un objeto de la presente materia objeto es proporcionar un aparato portador de artículos mejorado, o al menos proporcionar al público una alternativa útil.

[0013] En un aspecto, se proporciona un aparato portador de artículos que comprende una pluralidad de carriles portadores paralelos, cada uno para recibir y transportar una serie de artículos, un número de desviadores, cada uno de ellos ubicado entre los extremos receptores de los respectivos carriles portadores y dispuestos para controlar la distribución de los artículos recibidos en los carriles portadores, y uno o más sensores dispuestos para determinar un parámetro de uso de capacidad para cada carril portador. El aparato comprende además un controlador dispuesto para controlar la posición de un desviador en función de una diferencia entre un parámetro de uso de capacidad determinado combinado y un parámetro de uso de capacidad objetivo combinado para carriles portadores a un lado del desviador. El parámetro de uso de capacidad objetivo combinado comprende parámetros de uso de capacidad combinados para todos los carriles portadores multiplicados por el número de carriles a un lado del desviador y divididos por el número total de carriles portadores. El parámetro de uso de capacidad determinado combinado combina todos los parámetros de uso de capacidad de cada carril portador a un lado del desviador.

[0014] En un segundo aspecto, se proporciona un método para hacer funcionar un aparato portador de artículos que comprende: una pluralidad de carriles portadores paralelos, cada uno para recibir y transportar una serie de artículos; varios desviadores, cada uno ubicado entre los extremos receptores de los respectivos carriles portadores y dispuestos para controlar la distribución de los artículos recibidos en los carriles portadores; uno o más sensores; comprendiendo el método: determinar un parámetro de uso de capacidad para cada carril portador utilizando el uno o más sensores; controlar la posición de un desviador en función de la diferencia entre un uso de capacidad determinado combinado y un parámetro de uso de capacidad objetivo combinado. El parámetro de uso de capacidad objetivo combinado comprende parámetros de uso de capacidad combinados para todos los carriles portadores multiplicados por el número de carriles a un lado del desviador y divididos por el número total de carriles portadores. El parámetro de uso de capacidad determinado combinado combina todos los parámetros de uso de capacidad de cada carril portador a un lado del desviador. También se proporcionan las realizaciones y los métodos correspondientes al aparato anterior.

[0015] La invención también puede describirse de manera amplia para que consista en las partes, elementos y características a los que se hace referencia o se integran en la memoria descriptiva de la aplicación, de forma individual o colectiva, en cualquiera o todas las combinaciones de dos o más de las partes, elementos o características, y cuando se mencionan números enteros específicos en la presente memoria que tienen equivalentes conocidos en la técnica a la que se refiere la invención, se considera que dichos equivalentes conocidos se incorporan en la presente memoria como si se expusieran individualmente.

[0016] Otros aspectos de la invención, que deben considerarse en todos sus aspectos novedosos, resultarán evidentes para los expertos en la técnica tras la lectura de la siguiente descripción, que proporciona al menos un ejemplo de una aplicación práctica de la invención.

[0017] Breve descripción de los dibujos

[0018] Las realizaciones de la invención se describirán ahora haciendo referencia a los dibujos adjuntos, solo a modo de ejemplo y sin pretender ser limitativos, en los cuales:

[0019] la FIGURA 1 muestra una vista en planta de un aparato portador de artículos según una realización; la FIGURA 2 muestra una vista lateral de un aparato portador de artículos según la realización de la FIGURA 1;

[0020] la FIGURA 3 es un diagrama de flujo de un método de bucle de sistema de control según un ejemplo que no forma parte de la presente invención;

[0021] la FIGURA 4 es un diagrama de flujo de un método carril delta según un ejemplo que no forma parte de la presente invención;

[0022] la FIGURA 5 es un diagrama de flujo de un método de ajuste de desviador según un ejemplo que no forma parte de la presente invención;

[0023] la FIGURA 6 es un esquema que ilustra grupos de carriles según un ejemplo que no forma parte de la presente invención;

[0024] la FIGURA 7 es un diagrama de flujo de un método de bucle de sistema de control según una realización; la FIGURA 8 es un diagrama de flujo de un método de control de ajuste de desviador según la realización; la FIGURA 9 muestra una vista en planta de un aparato portador de artículos según una realización adicional;

[0025] la FIGURA 10 muestra una vista lateral de un aparato portador de artículos según una realización adicional;

[0026] y

[0027] la FIGURA 11 es un esquema que ilustra grupos de carriles según una realización adicional.

[0028] Mejor método para llevar a cabo la invención

[0030] Un aparato portador de artículos según una realización se muestra en una vista en planta en la FIGURA 1. El aparato 100 portador de artículos comprende una pluralidad de carriles portadores 120 (1→x) para recibir y llevar varios artículos 160. Cada uno de los carriles portadores puede comprender un bucle de cadena sin fin de cazoletas, cada uno para recibir y llevar un artículo respectivo, tal como un elemento de fruta. Como alternativa, los carriles portadores pueden comprender un bucle de cinta sin fin lo suficientemente estrecho como para recibir una fruta a la vez. Los carriles portadores 120 están dispuestos en paralelo. Los carriles portadores reciben frutas tales como cerezas u otros artículos alimenticios 160 desde una o más bandejas 110 de alimentación. La bandeja 110 de alimentación normalmente se inclina hacia abajo hacia los carriles portadores 120 y puede estrecharse para dirigir los artículos 160 hacia las cazoletas de carril portador o la cinta continua. La bandeja 110 de alimentación recibe fruta u otros artículos 160 desde un aparato acoplado, tal como una lavadora de frutas. La pluralidad de carriles portadores 120 llevan los artículos 160 a otro aparato de procesamiento de artículos o a otros carriles portadores o tolvas según una evaluación de clasificación de los artículos respectivos basándose, por ejemplo, en el tamaño, el color, el número de imperfecciones, etc.

[0031] Los expertos en la técnica apreciarán que las cazoletas de los carriles portadores se pueden controlar individualmente para desviar su artículo alimenticio respectivo a un carril o tolva de clasificación apropiado. La clasificación se lleva a cabo normalmente utilizando un clasificador automático 140 que puede utilizar cámaras de video para monitorizar los artículos que pasan con el fin de determinar el tamaño, la forma, el color, las imperfecciones y otros parámetros que a continuación pueden utilizarse para clasificar el artículo de fruta respectivo. Un clasificador automático conocido se describe en la solicitud internacional de patente PCT WO 2010/008303. La salida del clasificador automático o sensor 140 se puede utilizar a continuación para controlar los carriles portadores respectivos con el fin de entregar fruta a los canales de clasificación posteriores apropiados.

[0033] Para maximizar el rendimiento de los artículos 160 de fruta, se ha reconocido que la fruta que llega a la bandeja 110 de alimentación debe distribuirse de la manera más uniforme posible a lo largo de los carriles portadores 120 para maximizar el uso de la capacidad de cada carril portador 120. En otras palabras, se desea, por ejemplo, evitar que la fruta se amontone cerca de los carriles portadores centrales mientras se entrega muy poca fruta a los carriles exteriores, lo que da como resultado un uso de capacidad alto en los carriles centrales pero un uso de capacidad bajo en el carril exterior. Con el fin de lograr una distribución más uniforme de la fruta en los carriles portadores, el aparato transportador de artículos comprende varios desviadores 130 (1→z) dispuestos para controlar la distribución de la fruta en los carriles portadores 120. Los desviadores 130 mostrados en la realización están ubicados adyacentes y entre los respectivos carriles portadores 120. En realizaciones alternativas, se pueden emplear diferentes ubicaciones y números de desviadores, por ejemplo, entre cada segundo carril portador o espaciados más arriba de la bandeja 110 de alimentación. Los desviadores 130 (1→z) se pueden controlar individualmente para que giren, de modo que un canal de entrada para un carril portador 120 particular pueda ampliarse o restringirse ajustando los desviadores adyacentes para aumentar o reducir el flujo de fruta al carril portador. Al controlar todos los desviadores 130 del aparato portador de artículos, la distribución de los artículos a lo largo de los carriles portadores puede hacerse más uniforme, aumentando, por lo tanto, la capacidad total del aparato portador de artículos.

[0035] El aparato 100 portador de artículos comprende además un sensor 140 y un controlador 150. El sensor 140 puede ser un dispositivo de clasificación automática, por ejemplo, como se ha descrito anteriormente. Dichos dispositivos pueden incorporar cámaras para monitorizar diversos aspectos de cada artículo de fruta que pasa, por ejemplo, tamaño y color. En realizaciones alternativas, un sensor más simple puede simplemente monitorizar el porcentaje de cazoletas que contienen un artículo 160 de fruta, o el número de artículos de fruta transportados por cada portador de artículos por unidad de tiempo; esto puede ser útil, por ejemplo, cuando los portadores de artículos son cintas continuas. El sensor 140 genera un parámetro de uso de capacidad (Ci) para cada carril, es decir, un parámetro que es representativo de la proporción de la capacidad máxima posible de transporte de fruta del carril que se está utilizando actualmente (es decir, rendimiento real/rendimiento máximo posible x K [donde K es una constante arbitraria]). Cuando se utilizan portadores de artículos de tipo cazoleta, dicho parámetro de uso de capacidad se conoce como el grado de llenado de cazoleta del carril, como apreciarán los expertos en la técnica. El parámetro de uso de capacidad (Ci) para cada carril se envía entonces al controlador 150, que utiliza estos datos para controlar automáticamente la posición de cada desviador 130. Por lo tanto, por ejemplo, algunos carriles portadores 120 que tienen un grado de llenado de cazoleta alto pueden tener sus desviadores adyacentes girados hacia dentro para restringir el número de frutas 160 que entran en ese carril, mientras que otros carriles pueden tener sus desviadores adyacentes girados hacia fuera para aumentar el tamaño del canal de entrada y, por tanto, el número de frutas que entran en el carril para aumentar su grado de llenado de cazoleta.

[0037] La FIGURA 2 muestra una vista lateral del aparato 100 portador de artículos de la FIGURA 1. Se muestra un único carril portador 120 (i) que comprende varias cazoletas 225 para recibir los artículos 160 de fruta. Una cámara 240 (i) que forma parte del sensor 140 determina si cada cazoleta lleva un artículo 160. Esta información se utiliza para determinar el grado de llenado de cazoleta del carril 120 (i), como apreciarán los expertos en la técnica. Un desviador 130 (k) en un lado del carril 120 (i) gira mediante un actuador 235 (k) controlado por el controlador 150. Actuadores similares controlan los otros desviadores 130 (1-z). El controlador 150 controla los desviadores individuales 130 según una serie de métodos para distribuir de manera más uniforme los artículos de fruta a lo largo de los carriles portadores.

[0039] Los métodos según ejemplos que no forman parte de la presente invención se muestran en las FIGURAS 3-5. Haciendo referencia a la FIGURA 3, se muestra un diagrama de flujo para un método 300 de bucle de sistema de control. En la etapa 305, el método 300 de bucle de sistema de control espera a que transcurra el siguiente temporizador de ciclo de control. Un valor de temporizador típico es 30 segundos y permite comprobar periódicamente la carga dinámica de fruta del aparato portador de artículos. Una vez transcurrido el temporizador actual, el método comprueba en la etapa 310 si el grado de llenado de cazoleta promedio de los carriles portadores paralelos supera un umbral y si la alimentación está funcionando. Cuando la alimentación está funcionando, la fruta u otros artículos se entregan a la bandeja 110 de alimentación. Si el grado de llenado de cazoleta promedio está por debajo del umbral (por ejemplo, el 50 %) o la alimentación no está funcionando, entonces el método de sistema de control mantiene una posición estable, indicada por la etapa 315. En la posición estable, los desviadores permanecen en sus posiciones anteriores y se establece el siguiente temporizador antes de volver a la etapa 305. Si en la etapa 310, el grado de llenado de cazoleta promedio u otro parámetro de uso de capacidad (Ci) supera un umbral tal como el 50 %, y la alimentación está funcionando (la fruta se introduce en la bandeja 110 de alimentación), entonces el sistema 150 de control pasa al método carril delta indicado por la etapa 320. Tal estado es indicativo de un elevado número de fruta transportada por el aparato 100 portador de artículos, y de que se beneficiaría de una distribución uniforme de la fruta a lo largo de los carriles.

[0041] El método carril delta (LaneDelta) se muestra con más detalle en el diagrama de flujo de la FIGURA 4. El método 400 de delta de carril determina primero un parámetro de uso de capacidad (Ci) para cada carril en la etapa 405. En la realización de las FIGURAS 1 y 2, el parámetro de uso de capacidad (Ci) es el grado de llenado de cazoleta que se puede determinar utilizando las cámaras del sensor 140 (240). A continuación, en la etapa 410, el método 400 realiza una serie de etapas para determinar un parámetro de ajuste de carril LaneDelta(j) para cada uno de los carriles portadores (i=1→x). El LaneDelta de cada carril corresponde a cuánto debería aumentar o disminuir el canal de entrada al carril para obtener un grado de llenado de cazoleta similar al de los carriles adyacentes.

[0043] Para determinar el LaneDelta(i) para cada carril (i), se analizan grupos (j) de carriles adyacentes para cada carril (i) actualmente en consideración, como se indica por la etapa 415. La asignación de los grupos (j) de carriles se ilustra esquemáticamente en la FIGURA 6. Tomando como ejemplo el carril 120 (3) o i=3, se pueden definir varios grupos de carriles adyacentes. El grupo 1 (j=1 e i=3) define el grupo más pequeño de carriles adyacentes que comprende solo los dos carriles 120 (2) y 120 (4) inmediatamente adyacentes. El grupo 2 más grande (j=2 e i=3) incluye dos carriles adyacentes a cada lado del carril de interés actual, comprendiendo el grupo los carriles 120 (1→5). El siguiente grupo más grande 3 (j=3 e i=3) se extiende a 3 carriles adyacentes a cada lado cuando están disponibles. En este caso particular, dado que el carril 1 es un carril exterior, solo hay dos carriles adyacentes disponibles a la izquierda del carril actual i=3. Se pueden definir otros grupos de carriles hasta un grupo W más grande que incluye todos los carriles adyacentes. Aunque los grupos se han definido aumentando un carril adyacente en cada lado, esto no es necesario y, como alternativa, se pueden definir otras asignaciones de grupos. Tener en cuenta cada vez más carriles adyacentes distantes agrupándolos como se muestra perfecciona la estabilidad y la eficiencia de los métodos de distribución de artículos empleados por las realizaciones. Por lo tanto, un método con más grupos suele ser más eficiente para distribuir la fruta de manera uniforme a lo largo de todos los carriles portadores y evita la "caza" de los desviadores.

[0045] Volviendo de nuevo a la FIGURA 4, para cada uno de los grupos de carriles definidos j=1→w para cada carril i=1-→x, en la etapa 420 el método calcula el parámetro de uso de capacidad promedio (Cijav) para el grupo actual. Este parámetro es simplemente la suma de, por ejemplo, el grado de llenado de cazoleta (Ci) de cada uno de los carriles portadores del grupo actual (j) dividido por el número de carriles del grupo. En la etapa 425, el método 400 calcula un parámetro de diferencia de grupo (Dij) entre el parámetro de uso de capacidad (Ci) del carril actual y el promedio (Cijav) para el grupo actual (j). En la etapa 430, el método determina si hay más grupos de carriles que procesar para el carril actual y, de ser así, vuelve a la etapa 415. Si se han completado todos los grupos de carriles (j=1→w) para el carril actual i, entonces el método 400 pasa a la etapa 435, donde se suman los parámetros de diferencia de grupo (Dij). La suma de los parámetros de diferencia de grupo se divide a continuación por el j-ésimo número armónico (Hj). El número armónico es una función matemática conocida que es la suma de los recíprocos de los números naturales hasta el número j de los grupos de carriles empleados. Esto da como resultado un factor de escalado constante donde un aumento en el número de carriles tiene una influencia menor. Este valor se convierte entonces en el parámetro de ajuste de carril LaneDelta (i) para el carril actual (i) en cuestión. El valor LaneDelta (i) de un carril es un parámetro que representa un ajuste deseado en capacidad de artículos para el carril actual, con el fin de distribuir de manera más uniforme los artículos a lo largo del aparato 100. En un ejemplo alternativo, el LaneDelta(i) se puede calcular dividiendo cada parámetro de diferencia de grupo por el número de grupo de carriles, es decir, LaneDelta(i) = Suma (Dij/j). De esta forma, la influencia de los carriles que están más alejados se reduce de forma lineal con su distancia, es decir, cuanto más alejados estén los carriles (o cuanto más grande sea el grupo de carriles), menor será su influencia a la hora de calcular el parámetro de diferencia.

[0046] En la etapa 440, el método considera si hay más carriles para procesar y, de ser así, vuelve a la etapa 410, donde se lleva a cabo el procesamiento de grupo del siguiente carril. Si se han completado todos los carriles, el controlador 150 pasa a un método de ajuste de desviador como se indica en la etapa 445.

[0047] En el diagrama de flujo de la FIGURA 5, se muestra un método de ajuste de desviador según un ejemplo que no forma parte de la presente invención. El método 500 de ajuste del desviador recibe solicitudes de ajuste para cada desviador desde el carril a su izquierda y el carril a su derecha. En esta realización, se utilizan los valores de LaneDelta (i) determinados en el método LaneDelta de la FIGURA 4 y corresponden a los parámetros de ajuste de carril. Estas solicitudes de ajuste se comparan para determinar un ajuste rotacional final para cada desviador a fin de cumplir mejor los requisitos de cada carril en el contexto de una distribución más uniforme de los artículos de fruta a todos los carriles del aparato portador de artículos.

[0048] El método 500 de ajuste de desviador según el ejemplo de la FIGURA 5 determina en primer lugar las solicitudes de ajuste para desviadores adyacentes de cada carril empezando en la etapa 505. Para cada carril i=1→x, el método determina primero un ajuste de cierre o rotación derecha para su desviador izquierdo asociado según:

[0049] Diverter(i-1). RightRequest= 0 – LaneDelta(i)*A;[0050] Un valor de control inferior (Diverter(i-1).RightRequest) solicita movimiento del desviador hacia la izquierda y un valor más alto solicita movimiento del desviador hacia la derecha. Estos corresponden, respectivamente, a solicitar al desviador que abra y cierre el canal de entrada al carril o al espacio entre los desviadores a ambos lados de la entrada de carril. El LaneDelta se ha determinado a partir del método 400 de delta de carril, y A es una constante que se puede optimizar mediante experimento o simulación. En una realización, el valor de control corresponde a un porcentaje del intervalo máximo de rotación del desviador. Cuando el LaneDelta(i) es positivo, esto dará como resultado un valor de control negativo para el valor de control Diverter(i-1) RightRequest, que corresponde a una solicitud para mover el desviador hacia la izquierda. Para el ejemplo de la FIGURA 1, el número de desviador a la izquierda del carril es uno menos que el número de carril, de ahí el uso de (i-1) en la ecuación. Por lo tanto, por ejemplo, cuando se procesa el carril i=2, el desviador a la izquierda es el desviador 1 (es decir, i-1) y el desviador a la derecha es el desviador 2 (es decir, i);[0051] En la etapa 515, también se determina una solicitud al desviador a la derecha del carril actual (i):;[0052] Diverter(i-1). LeftRequest= 0 – LaneDelta(i)*A

[0053] Si el valor de LaneDelta es positivo, esto corresponde a una solicitud al desviador a la derecha del carril para que se mueva a la izquierda. El efecto de estas dos etapas 510 y 515 es que si el parámetro de ajuste de carril para el carril actual (LaneDelta(i)) es negativo, entonces la solicitud correcta para el desviador izquierdo (Diverter(i-1).LeftRequest) es menor que 0 (negativa), solicitando de este modo al desviador izquierdo que se mueva a la izquierda. Además, la solicitud de izquierda para el desviador derecho (Request(i).RightDiverter) es mayor que 0 (positiva), lo cual solicitará que el desviador derecho se mueva hacia la derecha. El resultado combinado es una solicitud de un canal de entrada más grande o un espacio entre los desviadores izquierdo y derecho del carril actual para permitir recibir más artículos de fruta, aumentando de este modo su parámetro de uso de capacidad. Si el LaneDelta es positivo (mayor que 0), la solicitud de derecha para el desviador izquierdo es mayor que 0, provocando que una solicitud para que el desviador izquierdo se mueva hacia la derecha y, si la solicitud de izquierda para el RightDiverter es menor que 0 (negativa), esto provoca que la solicitud para que el desviador derecho se mueva a la izquierda. El resultado combinado es una solicitud de un espacio más pequeño entre los dos desviadores del carril actual para reducir la cantidad de artículos de fruta que se reciben y, por tanto, reducir su parámetro de uso de capacidad.

[0054] Para los carriles finales donde no hay un desviador a la izquierda o a la derecha, el método ignora estas etapas, tal como entenderán los expertos en la técnica. En la etapa 520, el método 500 determina si hay más carriles que considerar y, de ser así, vuelve a la etapa 505 para que los valores de solicitud de desviador izquierdo y derecho (Diverter(i-1).RightRequest y Diverter(i).LeftRequest), puedan determinarse para el siguiente carril. Obsérvese que muchos de los desviadores recibirán solicitudes de ajuste de dos carriles adyacentes, a la izquierda y a la derecha del desviador. Si se han procesado todos los carriles, el método 500 pasa a la etapa 525 de modo que se puedan considerar las diversas solicitudes para mover cada desviador y se establezca un valor de ajuste final para implementar el movimiento de cada desviador.

[0055] Para cada desviador k=1→z, el método determina un valor de Diverter(k).FinalAdjustment que depende de los diversos valores de solicitud de ajuste de los carriles adyacentes y se determina en las etapas anteriores. Cada desviador (k) recibirá una solicitud de ajuste del carril a su izquierda (Diverter(k).RightRequest) y del carril a su derecha (Diverter(k).LeftRequest). Se utilizan diferentes métodos para combinar estas solicitudes en función de si las solicitudes de ajuste son en la misma dirección (p. ej., girar a la derecha) o en sentido contrario (p. ej., una solicitud para girar a la izquierda según un valor y otra solicitud para girar a la izquierda según otro valor). En la etapa 530, para cada desviador, el método 500 determina si los valores de solicitud de ajuste de cada carril adyacente son para la misma dirección (es decir, si el signo del valor de la solicitud de izquierda y de la solicitud de derecha de los carriles adyacentes es el mismo).

[0056] Si los ajustes solicitados son en la misma dirección (p. ej., ambos a la izquierda), el método pasa a la etapa 535, donde se llega a un valor de ajuste final que es el promedio de las dos solicitudes de los carriles adyacentes:

[0057] Diverter(k),FinalAdjustment = (Diverter(k).LeftRequest Diverter(k).RightRequest)/2. El uso del promedio reduce los efectos de caza que podrían resultar del uso de una solicitud de ajuste extremo, por ejemplo.

[0058] Sin embargo, si los signos son diferentes, en otras palabras, un carril está solicitando al desviador que se mueva a la derecha y el otro carril está solicitando al desviador que se mueva a la izquierda, entonces el método pasa a la etapa 540, que determina qué valor de solicitud es mayor. El método utiliza el mayor de los dos valores de solicitud. Por lo tanto, si Diverter(k).LeftRequest es mayor que Diverter(k).RightRequest, entonces el método pasa a la etapa 550, donde a Diverter(k).FinalAdjustment se le asigna el valor Diverter (k).LeftRequest. Si este no es el caso, entonces a la variable Diverter(k).FinalAdjustment se le asigna el valor Diverter (k).RightRequest en la etapa 545. En una realización alternativa, podría utilizarse la diferencia entre las dos solicitudes de ajuste.

[0059] El método pasa entonces a la etapa 555, donde el valor de Desviador (k).Ajuste Final asignado se implementa para el desviador actual 130 (k) utilizando su actuador 235 (k) respectivo. En la etapa 560, el método 500 determina si otros desviadores requieren procesamiento y, de ser así, vuelve a la etapa 525 para el siguiente desviador. Si se han completado todos los desviadores, entonces el método pasa a la etapa 565, que representa un retorno al método de bucle de sistema de control de la FIGURA 3.

[0060] Aunque los métodos anteriores se han descrito para implementar el control automático de las posiciones del desviador en función de los parámetros de uso de capacidad de carril, como alternativa podrían utilizarse variaciones en los diversos parámetros utilizados, la asignación de valores o las ecuaciones. Por ejemplo, se podrían utilizar diferentes posiciones de desviador que no estén adyacentes a los carriles portadores y que no se puedan proporcionar entre los carriles portadores. Asimismo, se puede emplear una disposición diferente de los grupos de carriles portadores, que incluye no utilizar dichos grupos en absoluto. Como alternativa, podrían utilizarse diferentes formas en las cuales las solicitudes de carriles izquierdo y derecho pueden combinarse para generar movimiento en un desviador correspondiente. En una disposición adicional, el método 500 de ajuste de desviador o el método 400 de delta de carril se pueden combinar con un método de ajuste de delta de carril o de desviador diferente, respectivamente.

[0061] Se describe una realización de la presente invención con respecto a las FIGURAS 7 a 11, que ilustran un aparato portador de artículos para su uso con frutas tales como cerezas y similares. En la FIGURA 9 se muestra una vista en planta del aparato 900 que es similar al aparato 100 de la FIGURA 1. El aparato 900 comprende una pluralidad de carriles portadores 920 paralelos para recibir y transportar una serie de artículos tales como cerezas u otras frutas o verduras. En esta realización, los carriles portadores 920 comprenden secciones que incluyen un aparato 912 de singularización que canaliza eficazmente los artículos entrantes en una sola línea y los transfiere a una cinta 914 de carga. En la práctica, se pueden utilizar una o más cintas de carga. La cinta 914 de carga transfiere los artículos a las respectivas cazoletas o particiones en un portador 922 de artículos. Los artículos individuales se llevan entonces a un sensor 940, tal como un conjunto de cámaras para determinar diversas características de cada artículo, de modo que pueda clasificarse aguas posteriormente al sensor 940. Se pueden encontrar más detalles de este procesamiento en la descripción relacionada con la FIGURA 1. Como también se describe allí, el sensor 940 se puede utilizar para determinar diversos parámetros de uso de capacidad, tales como la tasa de llenado de cazoletas o el recuento de artículos durante un periodo de tiempo predeterminado.

[0062] Un desviador 930 está ubicado entre la entrada de cada carril portador 920. Aunque en esta realización un desviador controlable está ubicado entre cada carril, en otras realizaciones se podría utilizar como alternativa una combinación de desviadores fijos y controlables, se pueden omitir desviadores entre algunos carriles o los desviadores se pueden disponer más adelante de las entradas de los carriles, por ejemplo, en un conjunto o línea. Los desviadores se controlan juntos para distribuir de manera más uniforme los artículos entrantes entre los carriles portadores paralelos. Esto es similar al proceso descrito anteriormente, aunque el método de control es diferente y se describirá con más detalle a continuación.

[0063] En la FIGURA 10 se muestra una vista lateral de un carril portador de la FIGURA 9 e incluye un desviador 930, un aparato 912 de singularización, una cinta 914 de carga y un portador 922 de artículos que tiene varias cazoletas 1025. Cada carril portador puede incluir un sensor 940 respectivo, tal como una cámara. Los carriles portadores se alimentarán desde una entrada 1010 que tiene una distribución no uniforme y que varía dinámicamente de los artículos entrantes 1060 que se alimentan a los carriles portadores paralelos disponibles.

[0064] Un controlador 950 controla las posiciones de los desviadores 930 en función de los parámetros de uso de capacidad detectados o determinados de los diversos carriles portadores. En esta realización, el controlador depende además de una diferencia (o error) entre una acumulación o combinación de parámetros de uso de capacidad para una pluralidad de carriles portadores en comparación con un objetivo acumulado o una combinación de parámetros de uso de capacidad para esos carriles. Al observar una combinación de carriles en lugar de carriles individuales, los desviadores actúan juntos para distribuir los artículos entrantes de manera uniforme en todos los carriles portadores. Por lo tanto, por ejemplo, incluso si un carril portador está en su cantidad objetivo de artículos transportados, los desviadores en cualquiera de los lados de este carril portador pueden ajustarse a la izquierda o a la derecha si los carriles en cualquiera de los lados de este están actualmente funcionando por encima o por debajo de sus objetivos. Por lo tanto, los desviadores funcionan de manera conjunta y se ven afectados por una pluralidad de carriles portadores en lugar de por solo aquellos a los que son adyacentes. Esto mejora la estabilidad del sistema, su eficiencia de distribución y su capacidad de respuesta a los cambios en la distribución entrante de artículos, por lo tanto, por ejemplo, los desviadores aún pueden adaptarse a distribuciones estáticas pero no uniformes de artículos entrantes.

[0066] Haciendo referencia a la FIGURA 7, se muestra un diagrama de flujo para un método de bucle de sistema de control. En la etapa 705, el método de bucle de sistema de control espera a que transcurra el siguiente temporizador de ciclo de control. Un valor de temporizador típico es 30 segundos y permite comprobar periódicamente la carga dinámica de fruta del aparato portador de artículos. Una vez transcurrido el temporizador actual, el método calcula posiciones del desviador en la etapa 710. Esta etapa se describirá con más detalle a continuación con respecto a la FIGURA 8. Una vez que se calculan las posiciones iniciales del desviador, el método determina si alguna de estas posiciones de desviador calculadas daría como resultado que el desviador supere su posición física máxima posible en la etapa 715, normalmente una rotación máxima a la izquierda o a la derecha. Si este no es el caso, entonces las posiciones de desviador calculadas se aplican a los desviadores respectivos en la etapa 730, y el método vuelve a la etapa de espera 705. Sin embargo, si se determina que alguna de las posiciones de desviador calculadas supera una posición máxima permitida, entonces los carriles portadores se dividen en grupos de carriles a la izquierda y a la derecha de los desviadores con exceso de límite máximo.

[0068] Esta división o asignación de grupos de carriles se realiza en la etapa 720 y se ilustra en la FIGURA 11. Dividir el control de desviador en grupos de carriles permite orientar o equilibrar los desviadores de un grupo de carriles juntos, mientras que otros desviadores de un grupo (o grupos) de carriles diferente se controlan de forma diferente. Esto permite que el sistema se adapte a las grandes diferencias de distribución entre los carriles de entrada y, al mismo tiempo, se mantenga la estabilidad. Esto también significa que los carriles que reciben el mayor flujo de fruta los tienen distribuidos de manera uniforme entre sí, teniendo en cuenta las limitaciones de longitud y ángulo máximo de los desviadores. Uno de los resultados en esta realización es reducir lo más posible el volumen máximo de cualquier carril individual del grupo. Si solo un carril del grupo está al máximo de su capacidad (aunque, de media, los carriles estén al 60 % de su capacidad), no se puede aumentar el flujo de entrada. Sin embargo, si el método equilibra el volumen de todos los carriles al 60 % de su capacidad por carril, la velocidad de entrada se puede aumentar en un 66 %. La solución óptima es cuando todos los volúmenes de los carriles son iguales, pero debido a las limitaciones de los desviadores y a las distribuciones típicas de la fruta, en la mayoría de los casos no es posible lograrlo. Por tanto, una ventaja es obtener una distribución uniforme entre los carriles de mayor volumen para reducir el volumen máximo medido (para estos carriles de gran volumen). También se puede implementar el equilibrio de los grupos de carriles de menor volumen para garantizar un desgaste uniforme, aunque esto no contribuye a disminuir el volumen máximo de ningún carril individual. Por lo tanto, el método tiene como objetivo aumentar la velocidad de flujo de alimentación ajustando la distribución de la fruta entre los carriles, y especialmente redistribuir la fruta lejos de los carriles de alta capacidad para aumentar la capacidad general del aparato.

[0070] El aparato de ejemplo de la FIGURA 9 comprende n carriles portadores y n-1 desviadores inicialmente asignados en un grupo de carriles completo o único. Al realizar la etapa inicial de calcular las posiciones del desviador (710), se determina que (en este ejemplo) el desviador 6 está por encima del máximo y, por lo tanto, se asignan dos grupos de carriles a cada lado del desviador 6: el grupo 1 de carriles y el grupo 2 de carriles. El desviador 6 se mantiene en su posición máxima y, a continuación, las posiciones restantes del desviador se vuelven a calcular dentro de cada grupo de carriles. Si se determina más de un desviador por encima del máximo, se utilizará el desviador con el valor más alto para la división del grupo de carriles.

[0072] Si, tras la etapa de volver a calcular el desviador, se detectan uno o más desviadores por encima del máximo dentro de uno o más grupos de carriles, los grupos de carriles se dividen a su vez en subgrupos de carriles adicionales divididos en los desviadores de valor por encima del máximo más alto. En el ejemplo mostrado, el desviador 6 está inicialmente por encima del máximo, de modo que todo el grupo de carriles se divide en los grupos 1 y 2 de carriles. A continuación, se vuelven a calcular las posiciones de los desviadores para cada grupo de carriles. No se determinan desviadores por encima del máximo para el grupo 2 de carriles, por lo que estas posiciones de desviador se pueden aplicar a los desviadores reales. Sin embargo, al realizar el cálculo del desviador para el grupo 1 de carriles, se determina que el desviador 3 está ahora por encima del máximo. Por tanto, el grupo 1 de carriles se divide además en los grupos 1a y 1b de carriles a cada lado del desviador 3 y las posiciones del desviador se vuelven a calcular dentro de cada grupo de carriles (1a y 1b). Una vez que se determina que no hay más desviadores por encima del máximo, las posiciones calculadas de desviador se pueden aplicar a los desviadores reales.

[0073] Volviendo a las FIGURAS 7 y 8, para cada grupo de carriles a la izquierda o a la derecha del desviador por encima del máximo, el método de control determina en la etapa 725 si cada grupo de carriles a la izquierda o a la derecha tiene solo un carril y, de ser así, las posiciones de desviador calculadas se aplican a ese grupo de carriles. A los grupos de carriles restantes (es decir, aquellos con dos o más carriles) se les vuelve a calcular las posiciones de desviador en la etapa 710. El método continúa de forma iterativa hasta que no haya desviadores por encima de los valores máximos. En este punto, todas las últimas posiciones de desviador calculadas se aplican a los desviadores del aparato en la etapa 730. El método vuelve entonces al siguiente ciclo de control.

[0074] El proceso de calcular la posición para cada desviador se ilustra en la FIGURA 8. En esta realización, se proporciona un sensor o cámara 805 para cada carril 1→n. Los sensores proporcionan datos de parámetros de uso de capacidad para cada carril, por ejemplo, el número o recuento de artículos durante un periodo de diez segundos o las cazoletas llenas del carril durante un periodo de tiempo igual o diferente, por ejemplo. Estos datos se proporcionan para calcular los procesos calcular combinado real 810 y calcular objetivo combinado 815.

[0075] El proceso 810 calcular real para cada desviador combina todos los parámetros de uso de capacidad o los datos de recuento para cada carril a la izquierda del desviador para generar un parámetro de uso de capacidad determinado combinado.

[0076] En un ejemplo, un aparato de cinco carriles en el cual los carriles tienen parámetros de uso de capacidad o recuentos de, respectivamente: cinco (carril 1); diez (2); treinta (3); cuarenta (4); quince (5). Los recuentos acumulados reales asociados a los desviadores a la derecha de los carriles son, respectivamente: cinco (desviador 1); quince (2); cuarenta y cinco (3); ochenta y cinco (4).

[0077] El proceso 815 de calcular objetivo determina el parámetro de uso de capacidad objetivo combinado para los carriles a un lado del desviador (en este caso, a la izquierda). El objetivo para cada carril será el recuento total de todos los carriles dividido por el número total de carriles y, a continuación, multiplicado por el número de carriles a la izquierda del desviador en cuestión. En otras palabras, el objetivo es el recuento de carriles de grado de llenado de cazoleta donde la distribución de los artículos entre los carriles sea uniforme.

[0078] En esta realización particular, los cálculos se realizan utilizando los carriles a la izquierda del desviador actual, sin embargo, en una realización alternativa, se podrían utilizar los carriles a la derecha. Para esta realización, se pueden utilizar los siguientes cálculos:

[0079] Real (desviador m) = suma de recuentos de carriles 1→m (es decir, todos los carriles a la izquierda del desviador [m])

[0080] Objetivo (desviador m) = recuento de artículos de todos los carriles multiplicado por carriles a la izquierda del desviador actual (m) dividido por el número total de carriles

[0081] Diferencia = objetivo — real (para cada desviador)

[0082] La diferencia o señal de error entre los valores objetivo y real se determina a continuación mediante un proceso de suma 820 y, a continuación, se alimenta a través de un proceso de control PID (proporcional y/o integral y/o diferencial), para determinar un ajuste para el desviador en cuestión. El multiplicador proporcional 825 puede determinarse mediante prueba y error y dependerá del retraso de transporte entre la posición del sensor y la posición del desviador. Además, se puede utilizar un factor integral 830, especialmente cuando es poco probable que la distribución de los artículos entrantes cambie significativamente y, por tanto, las posiciones del desviador no deben desviarse indebidamente de sus posiciones medias. El factor integral es útil cuando el valor medido se acerca al objetivo, pero el factor proporcional es demasiado pequeño para conducir la salida. El factor integral acumulará todos los errores del pasado, lo que conducirá la salida hacia el objetivo. Por el contrario, se puede utilizar un factor diferencial 835 para evitar sobrepasar el objetivo cuando se espera una alta variación en la distribución de los artículos entrantes. El factor diferencial tiene el efecto de conducir la salida en la dirección opuesta a la que está cambiando. Si el valor real se acerca rápidamente al objetivo, el factor diferencial correctamente definido compensará y evitará el sobrepaso al conducir la salida en contra de la dirección del cambio. Las diversas señales de error procesadas se suman a continuación en 840 para generar un ajuste 850 de desviador positivo o negativo para aplicarlo a la posición actual del desviador. Este cálculo se realiza para cada desviador m = 1 hasta n - 1.

[0083] La Tabla 1 muestra los parámetros calculados en el ejemplo anterior:

[0084] Tabla 1

[0086]

[0088] En otro ejemplo, la primera iteración de los cálculos da como resultado una configuración calculada para el desviador 2 que está más allá del establecimiento máximo posible. En este caso, se produce una división de grupo de carriles, estando definido un grupo a cada lado del desviador que se establece en su recorrido máximo. Cuando se ha producido una división de carriles, los cálculos del desviador se realizan dentro de cada grupo de carriles. En la Tabla 2 se exponen los parámetros de un ejemplo de este tipo.

[0089] Tabla 2

[0091]

[0093] Por lo tanto, en el ejemplo de la Tabla 2, el recuento total de ambos carriles del Grupo 1 es 22 y, por tanto, el objetivo para cada carril es 11. Por tanto, el objetivo del desviador controlable son los objetivos de carril acumulados a la izquierda del desviador controlable; en este caso 11. De manera similar, para el grupo de tres carriles a la derecha del desviador máximo, el recuento total es 30 28 20 = 78, que se divide por el número total de carriles del grupo de carriles (es decir, 3) para proporcionar un objetivo de 26 para cada uno de los tres carriles. Por lo tanto, el objetivo acumulado utilizado por el método es 26 para el primer desviador de este grupo de carriles y 52 para el segundo desviador de este grupo de carriles. El objetivo combinado y los valores reales combinados se utilizan a continuación para determinar un valor de diferencia o error para cada desviador, tal como se ha descrito anteriormente. A continuación, se puede realizar un ajuste PID adecuado para generar un ajuste final para cada desviador del grupo de carriles. Estos cálculos de ajuste de desviador se realizan para cada desviador dentro de cada grupo de carriles.

[0094] Aunque la realización de las FIGURAS 7 a 11 se ha descrito por separado, diversos aspectos de la misma podrían combinarse con las realizaciones anteriores, por ejemplo, este método podría aplicarse a la construcción de carriles más simple de la FIGURA 1, y viceversa. Del mismo modo, algunos elementos de los métodos podrían combinarse.

[0095] Salvo que el contexto requiera claramente lo contrario, a lo largo de la descripción y las reivindicaciones, las palabras "comprender", "que comprende" y similares deben interpretarse en un sentido inclusivo, en contraposición a un sentido exclusivo o exhaustivo; es decir, en el sentido de "que incluye, pero sin limitarse a". Cuando en la descripción anterior se ha hecho referencia a componentes o números enteros específicos de la invención que tienen equivalentes conocidos, dichos equivalentes se incorporan en la presente memoria como si se hubieran expuesto individualmente.

[0096] Aunque esta invención se ha descrito a modo de ejemplo y haciendo referencia a posibles realizaciones de la misma, debe entenderse que se pueden realizar modificaciones o mejoras en la misma sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones.

[0098] Cualesquiera de los métodos descritos o reivindicados en la presente memoria pueden implementarse utilizando un producto de programa informático que, cuando se implementa en un ordenador, hace que el ordenador ejecute los métodos. Dicho producto informático y/o de programa informático puede implementarse mediante cualquier procesador y programa informático adecuados, por ejemplo, un procesador de uso general e instrucciones de código informático en un dispositivo de memoria, CD ROM o similar, o un archivo descargado, un procesador de señales digitales, ASIC o FPGA, por ejemplo.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un aparato (100) portador de artículos, que comprende:

una pluralidad de carriles portadores (120) paralelos, cada uno para recibir y transportar varios artículos (160); una serie de desviadores (130), cada uno ubicado entre los extremos receptores de los respectivos carriles portadores (120) y dispuestos para controlar la distribución de los artículos (160) recibidos en los carriles portadores (120);

uno o más sensores (140) dispuestos para determinar un parámetro de uso de capacidad para cada carril portador (120); y

un controlador (150) dispuesto para controlar la posición de un desviador (130),caracterizado por que,el controlador (150) está dispuesto para controlar la posición del desviador (130) dependiendo de una diferencia entre un parámetro de uso de capacidad determinado combinado y un parámetro de uso de capacidad objetivo combinado para los carriles portadores a un lado del desviador (130);

en donde el parámetro de uso de capacidad objetivo combinado comprende parámetros de uso de capacidad combinados para todos los carriles portadores (120) multiplicados por el número de carriles a un lado del desviador (130) y divididos por el número total de carriles portadores (120); y

en donde el parámetro de uso de capacidad determinado combinado combina todos los parámetros de uso de capacidad de cada carril portador (120) a un lado del desviador (130).

2. El aparato (100) portador de artículos según la reivindicación 1, en donde el parámetro de uso de capacidad es uno de los siguientes: una tasa de llenado de cazoleta; un recuento de artículos durante un periodo predeterminado; un número o recuento de artículos durante un periodo de diez segundos; y número de cazoletas llenas en carril durante un periodo de diez segundos o un periodo de tiempo diferente.

3. El aparato (100) portador de artículos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde os carriles portadores (120) comprenden uno o una combinación de: un portador para llevar artículos individualmente, un aparato de singularización y una cinta de carga.

4. El aparato (100) portador de artículos según la reivindicación 3, en donde cada uno de la pluralidad de carriles portadores (210) comprende un portador de artículos que tiene una pluralidad de cazoletas (225) cada una para recibir un artículo, en donde el parámetro de uso de capacidad es el grado de llenado de cazoletas del carril portador respectivo.

5. El aparato (100) portador de artículos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde uno o más sensores (140) comprenden una o más cámaras dispuestas para ver los artículos transportados en cada carril portador respectivo.

6. El aparato (100) portador de artículos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además una bandeja (110) de alimentación ubicada adyacente o dispuesta para incorporar los desviadores (130).

7. Un método para hacer funcionar un aparato (100) portador de artículos que tiene una pluralidad de carriles portadores (120) paralelos, cada uno para recibir y transportar varios artículos (160), varios desviadores (130), cada uno ubicado entre los extremos receptores de los respectivos carriles portadores (120) y dispuestos para controlar la distribución de los artículos (160) recibidos en los carriles portadores (120), y uno o más sensores (140), comprendiendo el método:

determinar un parámetro de uso de capacidad para cada carril portador (120) utilizando uno o más sensores (140);

caracterizado por que,

el método comprende además:

controlar la posición de un desviador (130) en función de la diferencia entre un uso de capacidad determinado combinado y un parámetro de uso de capacidad objetivo combinado;

8. El método según la reivindicación 7, en donde el parámetro de uso de capacidad es uno de los siguientes: tasa de llenado de cazoleta; un recuento de artículos durante un periodo predeterminado; un número o recuento de artículos durante un periodo de diez segundos; y número de cazoletas llenas en carril durante un periodo de diez segundos o un periodo de tiempo diferente.