WO2014076346A1

WO2014076346A1 - Máquina para la inspección y detección de defectos en productos frutículas y métodos asociados

Info

Publication number: WO2014076346A1
Application number: PCT/ES2013/070798
Authority: WO
Inventors: Mariano Gual Pasalodos
Original assignee: CITRODIAGNOSIS SELECTIVA SL
Current assignee: CITRODIAGNOSIS SELECTIVA SL
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2014-05-22
Anticipated expiration: 2015-05-16
Also published as: ES2468395B1; US9468949B2; EP2921432A4; EP2921439A1; US20150283585A1; EP2921439A4; WO2014076345A1; US9375760B2; ES2468395A1; EP2921432A1; US20150306635A1

Abstract

Máquina para la inspección y detección de defectos en productos frutícolas y método asociado que comprende unos elementos de transporte de los frutos formados por parejas de rodetes (1) situados en ejes paralelos y cuyo giro es libre e independiente, una cadena de transporte (2) de los ejes de los rodetes en las cuales los rodetes adoptan posiciones fijas y a distancias regulares, un dispositivo de iluminación y un dispositivo de captación de imágenes. En los rodetes hay unas pistas de accionamiento y también unas guías de fricción situadas en un bastidor de la máquina situadas superior e inferiormente respecto de las pistas de accionamiento de los rodetes sobre las cuales entran en contacto.

Description

MÁQUINA PARA LA INSPECCIÓN Y DETECCIÓN DE DEFECTOS EN PRODUCTOS FRUTÍCULAS Y MÉTODOS ASOCIADOS

La presente invención tiene por objeto un método de exhibición de productos esferoides que son trasladados en una cadena de transporte formada por un conjunto de parejas de rodetes, de modo que cada dos parejas de rodetes transportan un único producto; dicho método consiste en proporcionar una rotación controlada del producto mediante la inversión del sentido de giro de al menos uno de los rodetes que lo transporta a lo largo de su recorrido, de modo que toda la superficie pueda ser visible en un corto recorrido mediante una cámara dispuesta, por ejemplo, en una posición cenital. Se refiere también la invención a una máquina que lleva a cabo dicho método.

De manera particular, los productos a los que se refiere la invención son frutos, y más particularmente cítricos, tales como naranjas y mandarinas.

Los productos de alimentación, y particularmente los cítricos, son puestos en el mercado a través de las marcas correspondientes. El consumidor de una marca confía en su calidad, y se hace necesario para la empresa comercializadora poner los medios necesarios para que dicha calidad se mantenga a lo largo del tiempo. Una de las causas de rechazo de los cítricos es el llamado "podrido" debido normalmente a hongos del género Phytophora.

Las centrales hortofrutícolas procesan una gran cantidad de piezas de los productos a tratar. Una línea de procesado de una central hortofrutícola para el tratamiento y envasado de cítricos comprende distintos elementos, tales como mesa de previa tría, selectores, calibradores, transportadores, etc.

Uno de los elementos que componen las líneas de procesamiento de cítricos son las llamadas discotecas, en las que bajo una luz ultravioleta son perceptibles las manchas debidas a los hongos. Sin embargo, la acción de la luz ultravioleta es nociva para las personas y aún cuando hasta ahora la selección de frutas sanas se ha venido realizando generalmente de modo manual, es deseable que el proceso se realice de forma automática.

Existen dispositivos automáticos en los que los productos son sometidos a una rotación regular, y mediante un conjunto de cámaras dispuestas en al menos los dos lados de la dirección de arrastre se observa la superficie del fruto cítrico. Ello requiere procesar al menos dos secuencias de imágenes por cada fruto, lo que resulta caro y lento.

Mediante la invención que se propone se logra una exhibición de la totalidad de la superficie del fruto que puede ser observado por una única cámara, en la secuencia de procesamiento a gran escala en centrales hortofrutícolas, de modo que resulta perfectamente controlada la calidad para su distribución, empaquetado y comercialización posterior.

Así, el objeto en su conjunto de la presente invención, es dotar a las centrales hortofrutícolas de un sistema automático y eficaz para la eliminación del podrido, (frutos invadidos por hongos que deben retirarse prioritariamente de los demás frutos sanos en la poscosecha, ya que infectan por contacto a los que les circundan). Permite también la detección precoz de los frutos con picada de mosca, indetectable por el ojo humano y la detección de frutos aún verdes lo que permite la desverdizacion automática en precampaña. y otros tipos de defectos comunes como las manchas, las cicatrices, el rameado, defectos de esfericidad y forma, aguado, textura, etc.

Dado que las nuevas normativas legales son muy exigentes con la exposición de las personas a los efectos de la radiación ultravioleta (la tría de selección manual de podrido, se realiza en las centrales hortofrutícolas en unos recintos cerrados, que se conocen como "discotecas" donde se detectan visualmente las manchas iluminadas por tubos fluorescentes de iluminación ultravioleta. A dicha luz ultravioleta están expuestas las triadoras durante toda la campaña, con los correspondientes riesgos sanitarios y legales. Otros dispositivos de selección automática son muy costosos y su resultado no se ha mostrado suficientemente eficaz. Además, las normativas actuales exigen la mínima exposición y/o la supresión de estos procedimientos.

El sistema de detección automática que se propone es situado en una unidad selectora para su integración en la planta con posterioridad a la tría general, donde actualmente se encuentran las "discotecas" y en la sustitución de éstas, y antes de la aplicación de ceras, pero después de la previa tría, lavado y secado de los frutos para su correcta visualización con la mínima suciedad posible.

Se trata, por tanto, de sustituir las actuales cabinas de separación manual de podrido (discotecas), situadas posteriormente a las mesas de selección manual, por el sistema propuesto, que permite la selección y evacuación de los frutos con defectos comunes y podredumbre y picadas invisibles al ojo humano, y también la posible selección y discriminación por color, lo cual permitirá la desverdización en precampaña, lo que supone una mejora extraordinaria para las instalaciones con calibrado mecánico ya que se puede adaptar sin dificultad, sin tener que realizar importantes inversiones en reimplantaciones de dicha maquinaria.

Estado de la técnica

En la actualidad, existen sistemas de transporte de frutos para su discriminación y calibrado posterior, que están integrados como componentes de calibradores electrónicos capaces de diferenciar los frutos y explorar su superficie, con el fin de su evaluación por parámetros de calidad por selección óptica de defectos. Posteriormente se calibra su diámetro ecuatorial, su peso y su volumen y se distribuye a través de cintas integradas en el calibrador que reparten los frutos así calibrados a las diferentes zonas de confección y envasado de producto.

Si bien dichas instalaciones han supuesto una significativo avance en la información de los frutos a procesar y su procesamiento informático, requieren una importante inversión financiera así como una gran superficie para su instalación e integración en el conjunto de maquinaria de una central hortofrutícola.

La instalación del tipo calibrado electrónico, exige una distribución lineal de su estructura y unas cintas de distribución perpendiculares al mismo y distribuidas en toda su longitud a unas distancias mínimas unas de otras, lo cual conforma unas exigencias importantes en cuanto a dimensiones de maquinaria y por tanto un elevado coste y una lenta amortización en relación a la maquinaria convencional de calibrado central de rodillos basculantes. En el calibrado electrónico para productos hortícolas antes comentado, se utilizan sistemas de transporte y diferenciación de frutos para su calibrado y distribución posterior que coinciden técnicamente con la mayoría de calibradores que pueden encontrarse en el mercado en la actualidad.

El sistema empleado consiste en un grupo de cintas, denominadas singuladoras, que forman un grupo de vías paralelas, estando dichas cintas dispuestas en grupos de dos, conformando una sección en V con un ángulo de aproximadamente 90°. En estas cintas singuladoras los frutos provenientes de la línea de tratamiento se transportan de uno en uno. Las dimensiones de este primer conjunto dependen del requerimiento de producción y del fabricante, pero su longitud se sitúa habitualmente en unos 5 m.

Dispuesto a continuación de las cintas singuladoras descritas, existe un módulo denominado diferenciador que está sincronizado con las cintas singuladoras. Se trata de un conjunto de cadenas que soportan desde sus laterales unos biconos o bi-semiesferas (diávolos) y que están montados sobre respectivos ejes en grupos de a dos a lo largo de toda su longitud. Entre cada conjunto de dos diávolos está dispuesto un sistema de extracción del producto por lengüeta con resorte o similar y que evacúa el producto lateralmente, en el hueco entre dos cadenas y realizado para tal fin.

Dichos diávolos imprimen una rotación al fruto situado sobre él. El fruto rueda entonces apoyado sobre su diámetro ecuatorial permitiendo su visión y lectura y evaluación cualitativa posterior. No obstante y debido a que el fruto gira sobre un eje horizontal es dificultosa su evaluación con una sola cámara, incluso con dos cámaras por carril no se obtiene una visión diferenciada del producto en el mínimo espacio dispuesto para la visión artificial. Todo este conjunto de sistemas exige un gran espacio para su ubicación y una gran superficie para la distribución de los frutos procesados, además de sustituir las habituales instalaciones de calibrado por rodillos basculantes que funcionan correctamente pero no dan información individualizada del producto, por lo que no se pueda desverdizar en precampaña ni separar el podrido de forma automática. Al mismo tiempo, la evaluación en parámetros de calidad que es lo que se prioriza para la inversión en este tipo de maquinaria, aún no consigue resultados como con la evaluación manual, por lo que las inversiones millonarias en calibradores electrónicos son de difícil amortización en tanto que no se obtenga una tecnología de escaneado automático suficientemente eficaz, ya que necesitan una supervisión manual (llamada retría de repaso) antes de la entrada del producto a las zonas de confección (distribución, encajado).

F 2814383 describe un Dispositivo de triaje de productos, particularmente de frutos, que comprende una cadena de transporte provista de parejas de rodetes bicónicos, en la que cada dos de ellas aloja uno de los frutos transportados; para producir su rotación los rodetes son accionados a lo largo de su recorrido mediante rampas escamoteables. Sin embargo, se ha comprobado que la rotación mediante la fricción de las guías en el sentido del giro no produce un resultado satisfactorio, porque la rotación es incompleta o no se produce.

Descripción de la invención

Es por tanto, un objeto de la invención, un método para provocar el giro del fruto de modo helicoidal modificando paulatinamente la posición del eje de giro, mediante la inversión del movimiento de al menos uno de los rodetes del acunamiento del fruto para su diagnosis cualitativa y su diferenciación mediante visión artificial y posterior distribución en continuo. El accionamiento del movimiento invertido, en sentido contrario al de una rodadura sobre un apoyo inferior, se realiza, de preferencia, mediante unas guías de fricción dispuestas en la parte superior de los rodetes.

Se describe también una máquina que integra un sistema de transporte de frutos en forma de un conjunto de cadenas de transporte de traslación sincronizada. Aunque se describe, por simplicidad, una línea única, la invención alcanza del mismo modo a un conjunto de líneas dispuestas paralelamente, provistas de un medio de accionamiento único para todas ellas o de medios de accionamiento independientes para cada línea, y con una cámara única de toma de imágenes, o con cámaras distintas para cada línea. La construcción de unidades múltiples puede ser modular, de modo que se unan por mera yuxtaposición, o bien conformada como unidades de varios elementos. Las cadenas arrastran unos ejes a distancias regulares; cada eje es portador de al menos dos rodetes (un único eje puede ser común a varias líneas, en cuyo caso tendrá tantas parejas de rodetes como líneas tenga la máquina), preferentemente en forma semiesferiode, con sus curvaturas enfrentadas entre sí. Cada dos parejas de rodetes sucesivos en una línea, soportada cada pareja por el correspondiente eje constituye un alojamiento o acunamiento para una fruto. En el movimiento de las cadenas, cada eje y sus correspondientes rodetes es desplazado a lo largo del recorrido de la máquina, en una posición superior, y retornados en una posición inferior. Los rodetes son concéntricos a los ejes portadores, y no hay restricción en el giro relativo entre éstos, de modo que el giro de los rodetes es libre. Así, la invención que se propone consiste en un identificador automático para la posterior selección de los frutos, que está formado por un conjunto de vías que comprenden dos ó mas cadenas que arrastran unas semiesferas de caucho ó material similar alimentario, que sostienen los frutos por contacto directo y que denominaremos en lo sucesivo "rodetes". Los rodetes están montados sobre las cadenas modulares enfrentadas entre sí, de forma que cada par de ellas y la siguiente o anterior pareja configuran un alojamiento que acuna cada fruto sosteniéndolo por cuatro puntos de apoyo, y que en función del movimiento de dichos rodetes le transmiten a dicho fruto un movimiento desde cada uno de dichos puntos de apoyo, y siendo estos apoyos del fruto en cada uno de los rodetes los que el sistema emplea para controlar la posición y rotación del mismo.

A lo largo del recorrido se disponen una serie de pistas de accionamiento, unas dispuestas en la parte superior de los rodetes, y otras en la parte inferior, de modo que dichas pistas inducen a cada uno de los rodetes, de modo independiente, un movimiento en un sentido, en el contrario, o si no tienen contacto con ninguna pista, giran según el movimiento aportado por los frutos.

Así, en función de la combinación de los sentidos de giro, es posible dotar al fruto del movimiento deseado, de modo que la totalidad de su superficie sea exhibida hacia una dirección determinada, normalmente hacia una dirección vertical, sobre la que se sitúa una cámara detectora. La orientaicón del fruto varía a lo largo del recorrido, mostrando toda su superficie por rotación selectiva en todas direcciones, realizándolo en el mínimo espacio y tiempo.

Hay que remarcar que cuando un fruto en forma esférica o de geoide es situado y transportado en una cadena de soporte como la descrita, tiende en su movimiento de rotación a equilibrar su distribución de masas inercial y se sitúa en su posición de equilibrio rotando sobre su eje natural con el peciolo en un extremo y la flor en el otro. Esto hace difícil la observación cenital, de los frutos durante su tránsito estable en el tramo de observación porque no se pueden visualizar con precisión los laterales del fruto ya que no cambia esa posición en todo su recorrido. Resulta pues imprescindible poder disponer de un sistema como el que se describe para modificar su posición a voluntad durante su transporte bajo el sistema de observación.

Los rodetes ó semiesferas, que pueden girar libremente respecto a su eje, ruedan en su movimiento de avance con distintas velocidades y/o con sentidos de rotación distintos, debido a la acción de guías de fricción situadas en su parte inferior y superior, de modo que es el apoyo del rodete sobre las guías inferiores el que dota a los rodetes del movimiento de avance, y el apoyo sobre las guías superiores el que determina el movimiento opuesto al de avance. La distinta velocidad o sentido del movimiento de los distintos rodetes imprimen en el fruto un movimiento variable, en función de los correspondientes apoyos de los rodetes sobre dichas guías de fricción.

Para la modificación de la velocidad de giro de los rodetes, estos disponen externamente y de forma solidaria unas pistas de accionamiento sobre las guías de fricción. En función de la posición de las guías y del diámetro de las guías se obtendrán distintas velocidades o sentidos de giro, de modo que permita imprimir al fruto el movimiento deseado y controlado de giro respecto al eje horizontal (cuando todos los rodetes giran en el mismo sentido), y con una componente vertical (cuando uno o más rodetes giran en sentido inverso a los demás). Así, el fruto expone a lo largo de su recorrido toda su superficie hacia un sistema de visión artificial colocado cenitalmente sobre la cadena para su escaneado en tránsito y en el mínimo espacio posible para minimizar las dimensiones del conjunto.

Por ello, la velocidad y rotación de los frutos en su tránsito sobre la cadena, depende de la velocidad de rotación de los rodetes en los que apoyan, y dicha velocidad de rotación de los rodetes se produce por el contacto con las pistas de accionamiento situadas normalmente en la parte exterior de dichos rodetes sobre las guías de fricción montadas sobre el bastidor del conjunto.

Como resultante de ese movimiento, y dado que a los frutos se les mueve a través de sus puntos de apoyo, el fruto exhibe su superficie superior, toda ella a lo largo de su traslación en la máquina. Ello favorece su inspección desde un punto de vista único en el que se situará una cámara de captación de imágenes, normalmente en posición cenital, pero también, obviamente puede realizarse la observación desde otros o más puntos de vista. Las guías de fricción están dispuestas en un plano inferior o superior a los rodetes. En su desplazamiento los rodetes tomarán contacto en dichas guias de fricción; por cuanto hay un desplazamiento longitudinal de los rodetes por el movimiento de las cadenas que soportan sus eje, el contacto con las guías de fricción producirá un apoyo tangencial, que forzará el giro del correspondiente rodete. Dichas guías de fricción están montadas longitudinalmente en la parte inferior o superior de la cadena. Cuando las guías de fricción están dispuestas en la parte inferior, los rodetes girarán en un determinado sentido, mientras que si las guías de fricción están dispuestas en la parte superior el sentido será el opuesto. En función del diámetro de las pistas de accionamiento se logrará una determinada velocidad de giro. Los rodetes que incidan sobre guías de fricción en pistas de accionamiento de mayor diámetro girarán a menor velocidad que aquellos que lo hagan en pistas de accionamiento de menor diámetro, teniendo en cuenta que la velocidad de desplazamiento es igual para todos ellos. En su desplazamiento las pistas de accionamiento de los rodetes pueden comar contacto sobre una guía de fricción inferior, sobre una guía de fricción superior, o sobre ninguna de ellas, imprimiendo un movimiento de giro en un sentido, en el opuesto, o bien según el giro inducido por el fruto (debido al movimiento transmitido por los otros rodetes), cuando el rodete no toma contacto con ninguna guía de fricción. Esto crea en el alojamiento de sustentación unos movimientos que arrastran los frutos situados sobre ellos y los hace rodar por acción de la fuerza transmitida a una velocidad que depende del diámetro de los rodetes en la posición de contacto. Cuando en un tramo del recorrido un rodete apoya su pista de arrastre sobre una guía de fricción superior y los demás lo hacen sobre pistas inferiores, ese rodete rodará en sentido inverso e imprimirá instantáneamente en el fruto un movimiento de rotación respecto a un eje vertical. Según la longitud de la guía de fricción puede controlarse el ángulo de giro que rotará el fruto respecto al eje vertical.

Cuando a lo largo del tránsito de la cadena alguno de los rodetes fricciona con un tramo de guía inferior dicho rodete gira en un primer sentido (su superficie superior gira en el sentido de avance de la cadena); al dejar de friccionar con la guía inferior y friccionar en una guía superior, se invierte el giro (su superficie superior gira en el sentido opuesto al de avance de la cadena), lo que proporciona al fruto durante una porción del trayecto un giro respecto a un eje vertical o con una componente vertical. Alcanzada nuevamente una guía inferior, se restaura el giro inicialmente descrito, pero habiéndose dotado al fruto de un giro, por ejemplo de 90^Q, por lo que a lo largo del nuevo giro se exhibirán las partes del fruto ocultas en la exhibición anterior al cambio de giro.

Se pretende así discriminar los frutos sanos de los frutos con taras, por lo que la fase siguiente comprende la separación de unos y otros a distintas trayectorias en función de la calificación que el sistema informático ha determinado, si el fruto está sano, o si no lo está.

Dado que los rodetes tienen giro libre, el rodete de uno de los lados puede girar en un sentido y su pareja correspondiente en sentido contrario, o ambos en el mismo sentido pero a distinta velocidad, en función de los apoyos sobre las guías de fricción.

La rotación de los rodetes provoca una modificación del eje de giro del fruto alojado. Al haber acciones de distinta intensidad (giros de velocidades distintas, o giros inversos) el fruto continua rotando conforme a un eje horizontal, que es distinto en términos absolutos referidos al giro inicial del fruto). Así, en una primera fase el fruto exhibe hacia arriba a lo largo de un giro de 360° la práctica totalidad de la superficie; tras el giro del fruto provocado por la diferencia de velocidad de los rodetes, los puntos del fruto dispuestos en la zona del eje geométrico de giro, pasan a adoptar otra posición, por lo que al continuar girando, los puntos antes ocultos (en los extremos del eje de giro) sí son ahora exhibidos (ya que han sido desplazados de los extremos del eje de giro) de una manera efectiva hacia la parte superior, pudiendo analizarse las imágenes obtenidas por una cámara dispuesta en posición cenital, o por un conjunto de cámaras.

Por lo tanto, la presente invención describe un sistema que permite controlar las tracciones mecánicas sobre la superficie del fruto para que gire sobre sí mismo y haciendo cambiar la posición del eje geométrico para proporcinonar el giro respecto al nuevo eje de giro tras la modificación de la posición, de modo que el fruto vaya presentando durante el tránsito la totalidad de su superficie en el mínimo espacio hacia una dirección determinada, por ejemplo una posición cenital.

De modo resumido, la solución que se propone, determina un cambio forzado en la dirección de rotación de unos rodetes respecto a los otros en un instante breve y determinado, de forma que provoca sobre el fruto, un par torsor que cambia el eje de rotación que traía y hace que voltee sobre sí mismo pasando a exhibir sus laterales. Tal objeto se logra friccionando al menos uno de los rodetes de uno de los lados con una guía de fricción dispuesta en la parte superior de la pista de accionamiento del correspondiente rodete, y manteniendo el resto con la fricción de las guías inferiores. Esto provoca la instantánea rotación horizontal del fruto, venciendo la fuerza giroscópica que llevaba el fruto y describiendo un helicoide hasta recuperar su posición inicial. Es lo que empleamos para forzar su exhibición completa para la diagnosis cualitativa.

Las guías de fricción dispuestas en posiciones adecuadas en el bastidor, en combinación con las pistas de accionamiento de los rodetes, conforman los mecanismos giradores de dichos rodetes para provocar el giro del fruto en el momento deseado para una correcta exhibición durante su tránsito.

El sistema propuesto permite provocar más de un cambio de orientación del fruto mediante la disposición a lo largo del recorrido de más de una guía de fricción.

Como se ha apuntado anteriormente, el conjunto de la invención es modular, de modo que se pueden disponer paralelamente un número ilimitado de unidades como la descrita, y pueden compartir o no algunos elementos, como por ejemplo motores o cadenas de tracción.

A lo largo de la exhibición, al menos una cámara dispuesta en una posición superior toma imágenes de la superficie exhibida del fruto. Para un correcto tratamiento, el fruto es sometido a una fuente de iluminación adecuada, y las imágenes obtenidas son tratadas informáticamente para determinar si el fruto es aceptado o rechazado, o incluso el grado de rechazo (total, para zumo, ...).

Breve descripción de los dibujos

Con objeto de ilustrar la explicación de la invención que se describe, adjuntamos a la presente memoria descriptiva cuatro hojas de dibujos, en las que en cinco figuras se representa a título de ejemplo y sin carácter limitativo, la esencia de la presente invención, y en las que:

La figura 1 muestra una vista lateral de la máquina de la invención;

La figura 2 representa una vista frontal de un rodete;

La figura 3 muestra una vista lateral del rodete de la figura 2; La figura 4 muestra una vista superior de una porción de un conjunto de dos líneas de cadenas modulares unidas entre sí;

La figura 5 muestra una vista como la figura 4, en la que el fruto está siendo objeto de giro impulsado por los rodetes; comprende una guía de fricción adicional respecto a la figura 4; en una de las líneas hay una guía de fricción superior y otra inferior, provocando el giro (el cambio de eje de giro), en la otra dos guías de fricción inferiores, provocando el arrastre (giro) sin cambio de eje de giro;

En dichas figuras se muestran las siguientes referencias:

1 Rodetes

2 Cadena de transporte

4 Bastidor superior; es modular y envuelve los sistemas de iluminación y visión artificial

5 Dispositivo de iluminación; la luz será la requerida para el escaneo (ultravioleta, luz blanca, infrarrojo, etc..)

6 Cuadro de control eléctrico y electrónico

7 Bastidor principal; es modular, y está realizado normalmente en aluminio, acero u otro material de soporte de órganos y adaptado para su ampliación lateral

8 Cabezal motor tensor de las cadenas de arrastre

9 Motor - variador electrónico

11 Pista de accionamiento; encargada de friccionar con la guías de fricción, por junta tórica integrada en un asiento conformado por un rebaje lateral de los rodetes o por recubrimiento de caucho del conjunto

12 Asiento de la junta

13 Rebaje lateral; de menor diámetro que el rodete, permite aumentar la velocidad de giro por apoyo en las guías de fricción

14 Cuerpo principal del rodete; presenta perfil semiesférico que puede estar dotado de excentricidad según el tipo y morfología de los frutos a procesar

15 Orificio para los ejes de tracción

16 Asiento para los separadores del rodete enfrentado

25 Guía de fricción inferior

27 Guía de fricción superior Realización preferente de la invención

El objeto de la presente invención consiste en un método para la inspección y detección de defectos en productos esferoides, particularmente frutos, que comprende:

• La alimentación a un elemento de transporte, estando dicho elemento de transporte formado por un conjunto de rodetes dispuestos por parejas, constituyendo cada dos parejas un alojamiento para un único producto, y cuyo desplazamiento está sincronizado;

• El volteo para modificar el eje de giro durante el desplazamiento, de modo que toda la superficie sea exhibida hacia una determinada dirección, por ejemplo una posición cenital; el volteo se realiza por la inversión del movimiento de giro de al menos uno de los rodetes respecto a los demás en los que apoya el fruto, en una porción del trayecto del desplazamiento de dichos rodetes; el movimiento normal de los rodetes viene dado por el apoyo de una pista de accionamiento solidaria a cada rodete sobre una correspondiente guía de fricción dispuesta en la parte inferior del eje de giro de dicho rodete; el movimiento inverso se realiza mediante el apoyo de la pista de accionamiento del correspondiente rodete sobre una guía de fricción dispuesta en la parte superior del eje de giro del rodete;

• La iluminación del producto a lo largo del recorrido de exhibición; la iluminación será de la longitud de onda adecuada para destacar el tipo de defecto que se desea determinar; en el caso de frutos cítricos, y para la detección de hongos, que generan el podrido del fruto, se utilizará luz ultravioleta;

• La toma de imágenes a lo largo del recorrido de exhibición, que alcanza la totalidad del producto; y

• El procesado de las imágenes por medios informáticos para determinar si el producto es apto o no, en función del análisis de las imágenes, para su posterior selección y separación.

Se extiende también la invención a una máquina que permite la realización de dicho método, para el diagnóstico del estado de una gran cantidad de productos, y en particular de frutos frescos de forma esferoidal y manejarlos con gran precisión rapidez y eficacia, como parte de una instalación de procesamiento de productos hortícolas, en la que la parada por averías y disminución de rendimiento causa enormes perjuicios. La máquina está realizada sobre un bastidor sólido y compacto, que sustenta y envuelve los distintos elementos del sistema. Obviamente se adapta a las alturas de entrada y salida de los frutos que requiere la instalación. Para el ajuste de la altura están previsto que el bastidor comprenda unos pies con soportes de altura regulable.

Según una realización, el bastidor está constituido por perfiles de aluminio estructural, acero u otro material, ensamblado como sustentador de elementos o en chapa de acero inoxidable para su protección del entorno industrial en que se sitúa.

La máquina de la invención tiene carácter modular, de modo que la instalación pueda "crecer" o adaptarse a instalaciones de cualquier dimensión mediante la adición de módulos en paralelo, pudiendo compartir algunos elementos comunes, tales como los sistemas de control o elementos de tracción.

Como ejemplo de realización de un módulo se describe un módulo de dos líneas, que se considera el más adecuado para una expansión posterior. Así, la máquina alberga dos líneas de cadenas modulares que comprenden

Sistemas de girado y control de exhibición de los frutos

Sistemas de visión artificial

Cuadro de control integrado.

Como puede observarse en la figura 1, la máquina está formada por un bastidor principal (7) que soporta dos cabezales, un cabezal motor tensor (8) provisto de un motor (9) situado en un extremo de la máquina, y un cabezal anterior de giro libre, situado en el otro extremo de la máquina, donde se encuentra un mecanismo de retención de frutos discriminados. Los dos cabezales comprenden sendos piñones o juegos de piñones que arrastran sendas cadenas (2) de arrastre. Estas cadenas (2) están formadas por elementos, y cada cierto número de elementos el correspondiente elemento sustenta un eje, de giro libre respecto al elemento de dicha cadena. El eje puede estar sustentado en más de un punto por más de un elemento de una cadena (2). Según una realización preferente, la cadena está formada por elementos de ¾ de pulgada aproximadamente. Los ejes sustentados por las cadenas alojan parejas de rodetes (1), a distancias regulares. Según la realización descrita de dos líneas, cada eje alojará dos parejas de rodetes y será arrastrado por una o más cadenas. Cada línea podría, no obstante, disponer ejes independientes de la otra línea. Según una realización, los ejes portadores de los rodetes (1) están arrastrados por tres cadenas. Los rodetes (1) están formados por semiesferoides o troncos de cono de perfil variable, convergentes hacia el centro de la pareja que forman; cada dos parejas de rodetes (1) sucesivas conforman un alojamiento para un fruto. Los rodetes son, por ejemplo, de caucho, o de cualquier otro material similar alimentario y rugoso; las dimensiones de los rodetes serán las adecuadas para el fruto a tratar, y estarán dispuestos a distancias regulares, por ejemplo cada dos elementos de la cadena. Al menos la parte superior del recorrido de las cadenas está protegido por un cubrecadenas, que evita el contacto con los frutos y facilita su mantenimiento.

Sobre el bastidor principal se sitúa un bastidor superior (4), que alberga los sistemas de iluminación (5) y cámaras de captación, y también sustenta el cuadro de control (6).

Los rodetes (1) se montan sobre los ejes de modo que entre cada pareja de ellos se disponen elementos separadores, y para la fijación los extremos de los ejes están provistos de un ranurado para la fijación por circlips.

Los rodetes presentan un cuerpo principal (14) cuya superficie presenta forma semiesferoidal o troncocónica de perfil variable, y presentan un orificio (15) que atraviesa el eje portador. Presentan un rebaje lateral (13) que forma un rebaje o asiento (12) de una junta que conforma una pista de accionamiento (11). El mayor o menor diámetro del rebaje lateral (13) determinará la correspondiente velocidad de giro del rodete cuando apoye en las correspondientes guías de fricción. La zona de menor diámetro presenta un rebaje que constituye un asiento (16) para elementos separadores respecto al rodete enfrentado.

A lo largo del recorrido de los rodetes, y dispuestas en el bastidor principal, se disponen unas guías de fricción (25, 27) longitudinales, que pueden estar dispuestas en posición superior (27) o inferior (25). Las guías de fricción tienen como objeto producir un arrastre y correspondiente giro de los rodetes, con giro libre con respecto a su eje. Si el arrastre se produce sobre una guía de fricción superior (27), el sentido de giro será inverso al correspondiente a una guía de fricción inferior (25).

Según una opción no preferida, cada rodete de los cuatro que conforman el acunamiento del fruto, está accionado por una guía de fricción distinta, quedando para ello desplazadas a distintas distancias de los rodetes las pistas de accionamiento solidarias a éstos. Puede verse en la figura 4 como en una de las líneas de selección se han aplicado sendas guías laterales, una inferior (25) en su parte derecha (en el sentido del tránsito) y otra superior (27) en su parte izquierda. Los rodetes de una línea rotan en sentido opuesto a sus enfrentadas, lo cual transmite al fruto una torsión sobre su diámetro ecuatorial que lo hace girar sobre sí mismo, con lo que se modifica físicamente su eje de rotación director que obedece a su momento de inercia durante su transporte y rotación. En una de las líneas de la figura 5 se han aplicado dos guías de fricción (25) en la parte inferior de los rodetes, lo cual provoca en el fruto una rotación en su sentido longitudinal y opuesto a la dirección de tracción de los rodetes.

Así, en función de la posición y longitud de las guías de fricción y de los diámetros de los rebajes (13) de los rodetes que sustentan la junta que constituye la pista de accionamiento (11), se determina la velocidad y sentido de giro de los rodetes, y con ellos el total control del fruto que sustentan.

El conjunto presenta un sistema de detección del estado de la fruta, de modo que se determine si continúa en la línea de procesado o se retira de ella. El sistema comprende un dispositivo de iluminación (5), y al menos una cámara de detección, que en función de un sistema de proceso de información determina si el fruto es apto o debe ser rechazado.

Claims

REIVI NDICACION ES

1. - Máquina automática para la inspección y detección de defectos en productos esferoides, tales como frutos en fresco en su valoración cualitativa relativa al podrido y defectos externos, integrable en una línea de tratamiento de centrales de procesado de cítricos y otros frutos, caracterizada por comprender:

• unos elementos de transporte de los frutos siendo dichos elementos de transporte un conjunto de parejas de rodetes (1), montados sobre ejes paralelos que permiten el giro libre e independiente de cada rodete, en los que cada dos parejas de rodetes determinan un alojamiento para el producto a transportar;

• al menos una cadena de transporte (2) de los ejes portadores de los rodetes, en la que los rodetes adoptan posiciones fijas y a distancias regulares sobre la cadena de transporte;

• un conjunto de elementos de control que determinan la velocidad y sentido de giro de cada uno de dichos rodetes, y consecuentemente del movimiento de los productos sobre los elementos de transporte;

• un dispositivo de iluminación (5) de los productos a lo largo del recorrido de exhibición; y

• un dispositivo de captación de imágenes de la superficie del producto.

2. - Máquina automática para la inspección y detección de defectos en productos esferoides, según cualquiera la reivindicación 1, caracterizada porque los rodetes comprenden unas pistas de accionamiento (11), y porque el bastidor comprende unas guías de fricción (25, 27) montadas longitudinalmente, en las que se imprime a cada rodete el movimiento deseado.

3. - Máquina automática para la inspección y detección de defectos en productos esferoides, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada por que las guías de fricción se disponen en posiciones inferior (25) y superior (27) respecto al eje de los rodetes (1).

4. - Máquina automática para la inspección, detección y separación de frutos en fresco en su valoración cualitativa relativa al podrido y defectos externos, según cualquiera de las reivindicacioens 1 a 3, caracterizada por que los rodetes presentan forma de semiesferas o troncos de cono de sección variable

5. - Máquina automática para la inspección, detección y separación de frutos en fresco en su valoración cualitativa relativa al podrido y defectos externos, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que las semiesferas son de un material rugoso alimentario tal como caucho.

6. - Máquina automática para la inspección, detección y separación de frutos en fresco en su valoración cualitativa relativa al podrido y defectos externos, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por disponer de un sistema de visión artificial, provisto de emisores de luz en distintas longitudes de onda, que escanea los frutos en movimiento en observación cenital y determina si el fruto ha de ser aceptado o rechazado, y porque comprende medios de identificación de la posición del fruto examinado.

7. - Método para la inspección y detección de defectos en productos esferoides, particularmente frutos, que comprende:

• El volteo para modificar el eje de giro durante el desplazamiento, de modo que toda la superficie sea exhibida hacia una determinada dirección, por ejemplo una posición cenital; el volteo se realiza por la inversión del movimiento de giro de al menos uno de los rodetes respecto a los demás en los que apoya el fruto, en una porción del trayecto del desplazamiento de dichos rodetes;

8. - Método para la inspección y detección de defectos en productos esferoides, particularmente frutos, según la reivindicación 7, caracterizado por que el movimiento de los rodetes viene dado por el apoyo de una pista de accionamiento solidaria a cada rodete sobre una correspondiente guía de fricción.

9. - Método para la inspección y detección de defectos en productos esferoides, particularmente frutos, según la reivindicación 8, caracterizado por que el movimiento de los rodetes en un sentido de giro viene dado por el apoyo de una pista de accionamiento solidaria a cada rodete sobre una guía de fricción dispuesta en parte inferior del eje de giro de del rodete; y por que el movimiento de los rodetes en sentido de giro inverso se realiza mediante el apoyo de la pista de accionamiento del correspondiente rodete sobre una guía de fricción dispuesta en la parte superior del eje de giro del rodete.