ES2556428T3 - Detección de deterioro a alta velocidad usando una señal electromagnética - Google Patents
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Abstract
Un aparato para inspeccionar una caja que tiene una pluralidad de envases y determinar si una sustancia en cada uno de los envases está deteriorada, incluyendo dicho aparato: un sistema de inspección (710) incluyendo: una fuente electromagnética para generar una señal electromagnética; una pluralidad de sistemas de exploración electromagnéticos, correspondiendo cada sistema de exploración electromagnética a un envase de la pluralidad de envases, estando destinado dicho sistema de exploración electromagnética a recibir la señal electromagnética generada, dirigir la señal recibida a un envase correspondiente, y recibir una señal electromagnética atenuada del envase correspondiente; un procesador para determinar si cada envase contiene sustancia deteriorada en función de la señal electromagnética atenuada recibida del envase; y un muestreador para muestrear la señal electromagnética atenuada recibida y generar un conjunto de puntos de datos representativos de una amplitud de la señal electromagnética atenuada recibida en un período de tiempo predeterminado; y un sistema de etiquetado para marcar una caja que tenga al menos un envase conteniendo sustancia deteriorada, donde: el procesador analiza cada conjunto de puntos de datos sin generar una imagen de los puntos de datos, y donde el procesador: detecta un pico (102, 104, 106, 108) dentro del conjunto de puntos de datos, desplaza los puntos de datos con respecto al tiempo en base al pico detectado (102, 104, 106, 108) con el fin de alinear el pico detectado (102, 104, 106, 108) con un tiempo predeterminado, y compara el conjunto de puntos de datos desplazados con al menos un modelo matemático para determinar si el envase contiene sustancia deteriorada.
Description
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DESCRIPCION
Deteccion de deterioro a alta velocidad usando una senal electromagnetica Campo de la invencion
La presente descripcion se refiere a la inspeccion no destructiva de envases en busca de contaminantes. Mas en concreto, la presente descripcion se refiere a la inspeccion no destructiva de envases en busca de deterioro analizando senales electromagneticas de los envases.
Antecedentes de la invencion
Las sustancias envasadas como los productos lfquidos destinados a consumo humano estan sujetos a deterioro (es decir, crecimiento indeseable de bacterias u otros microorganismos) en el envase. Los ejemplos de tales productos lfquidos incluyen, sin limitacion, formulas nutricionales para bebes, ninos pequenos y adultos, fortificantes y complementos dieteticos. Tales sustancias se puede mantener esteriles desde la produccion hasta el envasado (es decir, envasado aseptico) o se pueden esterilizar despues del envasado (por ejemplo, pasteurizar). La esterilizacion despues del envasado puede alterar algunas propiedades de la sustancia. Por ejemplo, la pasteurizacion puede hacer que protemas deseables en una formula nutricional se descompongan, reduciendo el valor nutricional de la formula.
Una forma de comprobar el deterioro en envases es dejar un penodo de incubacion relativamente largo antes de examinar visualmente el envase. El examen visual puede no identificar deterioro producido por algunas bacterias o puede no identificar deterioro en un envase que tenga un contaminante de crecimiento relativamente lento. Asf, el consumidor podna comprar y potencialmente usar un envase conteniendo una sustancia deteriorada. Ademas, el examen visual a escala comercial requiere una inversion sustancial en entrenamiento y horas-hombre, y los envases examinados visualmente deben ser transparentes y ser inspeccionados individualmente (es decir, hay que sacarlos de una caja conteniendo una pluralidad de envases). Esto incrementa los costos de produccion y reduce la flexibilidad de la respuesta a los cambios de la demanda del producto.
Otra forma de inspeccionar envases conteniendo una sustancia sujeta a deterioro es mediante pruebas destructivas en las que el envase se debe abrir o hacer de otro modo inutilizable tal como analisis de pH y cultivo. Cada metodo de comprobacion destructiva tiene sus propias desventajas, tales como no detectar el deterioro en una etapa precoz o la ausencia de sensibilidad a ciertas bacterias o contaminantes. Sin embargo, mas importante es que una prueba destructiva requiere abrir el envase para tomar una muestra de la sustancia. La accion de abrir el envase para tomar una muestra de la sustancia reintroduce la posibilidad de contaminacion y deterioro. Asf, una prueba realizada en la sustancia puede no ser valida para un envase dado que siga adelante. Por lo tanto, los envases comprobados se consideran representativos de un lote de produccion y los envases muestreados son retirados. Esto da lugar a una prueba incompleta de un lote, desperdicio excesivo de producto, y un gasto de tiempo significativo que reduce la flexibilidad de respuesta a los cambios de la demanda del producto.
En EP 2.042.855 se describe un aparato de inspeccion de muestras que incluye un oscilador que genera rayos de luz de radiacion de terahertzios, un sistema optico que grna la radiacion de terahertzios a un medicamento, una unidad de deteccion que detecta la radiacion de terahertzios transmitida a traves de un objeto como una senal electrica, y un ordenador. El ordenador determina por analisis si la muestra contiene sustancias heterogeneas o extranas en base a la forma de onda temporal de la senal electrica detectada por la unidad de deteccion y la forma de onda temporal predeterminada que indica el componente unico de la muestra. Alternativamente, el ordenador determina el espectro de la senal electrica detectada por la unidad de deteccion, extrae multiples valores de caractensticas del espectro y determina si el medicamento contiene sustancias heterogeneas o extranas en base a los valores de caractensticas extrafdos y los valores de caractensticas extrafdos del espectro predeterminado debidos al componente unico del medicamento.
En GB 1.402.857 se describe un aparato para marcar artfculos defectuosos, para distinguirlos de los artfculos satisfactorios en un lote, incluyendo un carril de soporte montado encima de una cinta transportadora sobre la que se transportan filas de artfculos. El carril esta situado transversalmente con respecto a la cinta transportadora y al menos una unidad de marcacion esta montada y adaptada para moverse a lo largo del carril de soporte. La o cada unidad se puede colocar con medios de colocacion en una posicion directamente encima de una fila de artfculos a marcar, y la o cada unidad esta provista de medios de marcacion para aplicar una marca a los artfculos defectuosos cuando son transportados pasando por las unidades de marcacion.
En US 2008/0180111 se describe un aparato espectroscopico THz no invasivo y metodos para detectar y/o identificar constituyentes como variaciones en una entidad estructural donde puede haber entidades qmmicas o biologicas. Se emplea dispersion de radiacion THz dependiente de posicion para representar vacfos y defectos en la estructura interna de las muestras, lo que permite la determinacion de contaminacion, deterioro o preparacion de productos tales como vino en envases sellados.
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En US 5.623.816 se describe un dispositivo de envasado para envasar productos, tal como lentes de contacto, en envases tal como envases blister. El dispositivo de envasado incluye una tabla mdice rotativa que define en su superficie superior una pluralidad de bandejas de soporte identicas, orientadas radialmente, espaciadas a igual distancia alrededor de la tabla mdice rotativa. Cada bandeja de soporte esta disenada para soportar una serie de bases de envases individuales, y se gira secuencialmente para parar en posiciones radiales angularmente espaciadas en la envasadora rotativa. En una primera posicion radial, la estacion de envasado rotativa recibe bases de envase blister, teniendo cada una un producto depositado en ella, y luego pone las bases de envase en la bandeja de soporte en la primera posicion radial. En posiciones radiales posteriores, la envasadora rotativa verifica la presencia y la alineacion de cada base de envase, deposita una dosis fija de solucion salina en cada base de envase, verifica opcionalmente que se haya depositado una dosis fija de solucion salina en cada base de envase, pone una cubierta laminada marcada sobre las bases de envase, termosella la cubierta laminada a las bases de envase, verifica la colocacion posicional apropiada de la cubierta laminada sobre las bases de envase, y finalmente descarga los envases blister terminados de la estacion de empaquetado rotativa, para procesado posterior tal como esterilizacion y envasado secundario.
Resumen de la descripcion
Segun la presente invencion se facilita un aparato que tiene las caractensticas de la reivindicacion 1 y la reivindicacion de metodo 10 para inspeccionar una caja que tiene una pluralidad de envases y determinar si una sustancia en cada uno de los envases esta deteriorada.
El sistema incluye un sistema de inspeccion, un procesador, y un sistema de etiquetado. El sistema de inspeccion incluye una fuente electromagnetica, una pluralidad de sistemas de exploracion electromagnetica, y un muestreador. Cada uno de los envases de la caja tiene un sistema de exploracion electromagnetica correspondiente. La fuente electromagnetica genera una senal electromagnetica, y cada uno de la pluralidad de sistemas de exploracion electromagnetica dirige la senal electromagnetica generada a un envase correspondiente en la caja de envases. Cada uno de la pluralidad de sistemas de exploracion recibe una senal electromagnetica atenuada del envase correspondiente, y el muestreador muestrea cada una de las senales atenuadas recibidas generando un conjunto de puntos de datos representativo de una amplitud de la senal atenuada recibida en un penodo de tiempo predeterminado. El procesador analiza cada conjunto de puntos de datos detectando un pico dentro del conjunto de puntos de datos, desplazando los puntos de datos con respecto al tiempo en base al pico detectado, y determinando si los puntos de datos desplazados corresponden a un envase conteniendo una sustancia no deteriorada sin generar una imagen del conjunto de puntos de datos. El sistema de etiquetado marca cualquier caja que tenga un envase conteniendo sustancia deteriorada. Opcionalmente, el aparato incluye robots para sacar cajas de envases de bandejas para inspeccion y devolver las cajas no deterioradas a una bandeja despues de la inspeccion. El aparato tambien puede incluir un sistema de retirada para sacar envases marcados por el sistema de etiquetado de un sistema de inspeccion. El sistema de inspeccion es mas adecuadamente un sistema de inspeccion de calidad que puede definir ampliamente una lmea de produccion incluyendo un sistema de inspeccion. El procesador determina si un envase contiene sustancia deteriorada comparando los puntos de datos desplazados con al menos un modelo matematico.
En otra realizacion, se genera un modelo matematico para determinar si una sustancia en un envase esta deteriorada. La sustancia se envasa asepticamente en una pluralidad de envases, y se inocula un primer contaminante a un primer grupo de la pluralidad de envases. Un segundo grupo de la pluralidad de envases se mantiene en un estado aseptico. Despues de un penodo de incubacion opcional (por ejemplo, 21 dfas), se inspecciona cada uno de la pluralidad de envases. Durante la inspeccion, se dirige una senal electromagnetica a un envase, se recibe una senal electromagnetica atenuada y es muestreada para generar un conjunto de puntos de datos, se detecta un pico dentro del conjunto de puntos de datos, y los puntos de datos son desplazados con respecto al tiempo para alinear el pico detectado con un tiempo predeterminado. El conjunto de puntos de datos desplazados es analizado para determinar el modelo matematico que maximiza la discriminacion entre los conjuntos de puntos de datos desplazados correspondientes a los envases del primer grupo y los conjuntos de puntos de datos desplazados correspondientes a los envases del segundo grupo. Opcionalmente, despues de la inspeccion, cada envase del segundo grupo de envases puede ser comprobado de forma destructiva para confirmar el estado no deteriorado o aseptico de la sustancia de los envases. En una realizacion, el modelo matematico que maximiza la discriminacion entre los conjuntos de puntos de datos de los dos grupos se determina tratando cada punto de datos en un conjunto como una variable independiente y realizando un calculo de mmimos cuadrados parcial ortogonal. Opcionalmente, se puede anadir variables adicionales a cada conjunto de puntos de datos antes de determinar el modelo matematico. Las variables adicionales son derivadas del conjunto de puntos de datos (por ejemplo, una relacion de una amplitud de un primer pico en el conjunto de puntos de datos a una amplitud de un segundo pico en el conjunto de puntos de datos).
Realizaciones de la invencion tambien proporcionan sistemas y metodos para determinar un modelo matematico para discriminar entre un envase conteniendo sustancia deteriorada y un envase conteniendo sustancia no deteriorada y un sistema de inspeccion para inspeccionar cajas deterioradas de envases de la sustancia usando el modelo matematico.
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Figuras y dibujos
Los anteriores objetos, las caractensticas y las ventajas de la presente descripcion seran mas evidentes a partir de la lectura de la descripcion siguiente en conexion con los dibujos acompanantes en los que:
La figura 1 es un ejemplo de un grafico de magnitud en funcion del tiempo para una senal electromagnetica atenuada recibida de un envase conteniendo una sustancia sujeta a deterioro.
La figura 2 es un ejemplo de un grafico de magnitud en funcion del tiempo para una pluralidad de senales electromagneticas atenuadas recibidas de una pluralidad de envases.
La figura 3 es una seccion amplificada del grafico de la figura 2.
La figura 4 es la seccion amplificada del grafico de la figura 2 como se representa en la figura 3 despues de alinear las senales electromagneticas atenuadas con respecto al tiempo en base a un pico de cada una de las senales electromagneticas atenuadas.
La figura 5 es un diagrama de flujo que representa un metodo de generar un modelo matematico.
La figura 6 es un grafico de variables seleccionadas que maximizan la discriminacion entre vectores correspondientes a envases conteniendo una sustancia aseptica y envases conteniendo una sustancia deteriorada.
La figura 7 es una vista en perspectiva de un sistema de inspeccion para inspeccionar cajas de envases conteniendo una sustancia sujeta a deterioro.
La figura 8 es una vista superior del sistema de inspeccion de la figura 7.
La figura 9 es una vista lateral del sistema de inspeccion de las figuras 7 y 8.
La figura 10 es una vista en perspectiva de un sistema de inspeccion para manejar bolsas individuales conteniendo una sustancia sujeta a deterioro.
Descripcion de realizaciones
Con el fin de facilitar la comprension de los principios de la presente descripcion, ahora se hara referencia a realizaciones y se utilizara terminologfa espedfica para describirlas. Se entendera, no obstante, que no se desea limitar el alcance de las reivindicaciones, contemplandose la alteracion y demas modificaciones de las lecturas de la descripcion aqrn ilustrada en las que pensaran normalmente los expertos en la tecnica a la que se refiere la descripcion.
Los artfculos “un” y “uno/una” se usan aqrn para hacer referencia a uno o a mas de uno (es decir, al menos uno) del objeto gramatical del artfculo. A modo de ejemplo, “un elemento” significa al menos un elemento y puede incluir mas de un elemento.
A no ser que se definan de otro modo, todos los terminos tecnicos aqrn usados tienen el mismo significado en el que los entienden comunmente los expertos en la tecnica a la que se refiere esta descripcion.
La presente descripcion proporciona sistemas y metodos para la rapida discriminacion entre envases conteniendo una sustancia deteriorada y envases conteniendo sustancia no deteriorada. En el sentido en que se usa aqrn el termino “sustancia” se refiere a un producto lfquido y mas adecuadamente a un lfquido destinado a consumo humano. El termino “producto lfquido” significa un producto que es un producto no solido fluido incluyendo, por ejemplo, aunque sin limitacion, soluciones acuosas, soluciones que tienen una viscosidad determinable, emulsiones, coloides, pastas, geles, dispersiones y otros productos no solidos fluidos excluyendo productos solidos tales como barras y productos particulados, como polvos.
Por lo general, un envase conteniendo tal sustancia es explorado cuando una senal electromagnetica procedente de una fuente electromagnetica es dirigida al envase mediante un sistema de exploracion electromagnetica y una senal electromagnetica atenuada es recibida por el sistema de exploracion electromagnetica y muestreada para generar un conjunto de puntos de datos. En una realizacion, el sistema de exploracion electromagnetica incluye un cabezal de exploracion que transmite la senal electromagnetica y recibe una reflexion de la senal electromagnetica que es la senal atenuada. En otra realizacion, el sistema de exploracion electromagnetica incluye un transmisor y un receptor correspondiente, donde el transmisor esta situado en un primer lado del envase, y el receptor correspondiente esta situado en un segundo lado del envase enfrente del primer lado de tal manera que la senal atenuada sea la senal electromagnetica despues de haber pasado a traves del envase y la sustancia. Los puntos de datos de la exploracion son alineados con respecto al tiempo en base a un pico detectado dentro del conjunto de puntos de datos y un tiempo predeterminado, y la determinacion de si el envase contiene sustancia deteriorada se realiza en
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base al conjunto de puntos de datos alineados sin generar una imagen del conjunto de puntos de datos. En una realizacion, la senal electromagnetica tiene una frecuencia en el rango de aproximadamente 0,02 terahertzio a aproximadamente 3,5 terahertzio y una longitud de onda de entre aproximadamente 0,3 mm y 3 mm, y el conjunto de puntos de datos incluye 4096 puntos de datos muestreados en un penodo de tiempo predeterminado de 320 picosegundos.
El envase conteniendo la sustancia inspeccionada puede ser generalmente cualquier envase adecuado para contener sustancias que esten sujetas a deterioro incluyendo, sin limitacion, botellas de vidrio o plastico, envases de plastico, bolsas o sacos construidos a partir de pelfculas u otros plasticos, y otros envases adecuados. En una realizacion mas adecuada, el envase es sustancialmente transparente con respecto a al menos una frecuencia o longitud de onda de la senal electromagnetica. Como un ejemplo no limitador, dicho envase puede incluir una bolsa formada a partir de cualquier material adecuado incluyendo material tejido, material no tejido, pelfculas, laminados, o una combinacion de los mismos. Mas en concreto, una bolsa adecuada puede incluir un laminado de dos capas que tenga una capa interior y una capa exterior, formandose la capa interior a partir de una coextrusion de polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y etilen vinil alcohol (EVOH), y estando formada la capa exterior de tereftalato de polietileno (PET) recubierto de barrera. En otra realizacion, una bolsa puede incluir un laminado de tres capas que tenga una capa interior, una capa exterior, y una capa intermedia, estando formada la capa interior de una coextrusion de polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y etilen vinil alcohol (EVOH), estando formada la capa exterior de tereftalato de polietileno (PET) recubierto de barrera, y estando formada la capa intermedia de pEt recubierto de oxido de aluminio, o etilen vinil alcohol. Se contemplan dentro del alcance de esta invencion otros materiales adecuados de los que se puede construir dicha bolsa, tal como dioxido de silicona y polietileno de alta densidad. Tambien se contempla que en algunas realizaciones multiples envases, conteniendo cada uno una sustancia que este sujeta a deterioro, esten envasados colectivamente en un envase exterior o caja (por ejemplo, una caja de carton, envuelta de plastico u otra caja adecuada).
Con referencia a la figura 1, se representa un ejemplo de una senal electromagnetica atenuada por un envase conteniendo una sustancia. En este ejemplo, la senal electromagnetica atenuada es reflejada del envase conteniendo la sustancia. En el grafico de la figura 1, el eje y (es decir, el eje vertical) es la magnitud, la amplitud o la intensidad, y el eje x (es decir, el eje horizontal) es el numero de muestra o el tiempo. Un primer pico 102, un segundo pico 104, y un tercer pico 106 indican un primer lfmite entre el envase y la sustancia contenida en el envase. Un cuarto pico 108 indica un segundo lfmite entre la sustancia y el envase. El segundo lfmite esta enfrente del primer lfmite. Por ejemplo, el primer lfmite esta en una parte inferior del envase mientras que el segundo lfmite esta en una parte superior del envase, o el primer lfmite es un primer lado del envase mientras que el segundo lfmite es un segundo lado del envase enfrente del primer lado.
Con referencia a la figura 2, los conjuntos de puntos de datos generados a partir de la exploracion de una pluralidad de envases se representan en ejes comunes. Como en la figura 1, el eje y es la magnitud, la amplitud o la intensidad, y el eje x es el numero de muestra o el tiempo. Aunque se procura mantener una espaciacion y alineacion predeterminadas entre el cabezal de exploracion y cada envase, todavfa se puede producir variacion espacial y se presenta en el grafico como variacion temporal. El cuarto pico 108 de los conjuntos de puntos de datos en la figura 2 se representa amplificado en la figura 3. Un procesador usa un algoritmo matematico para identificar un pico (por ejemplo, el primer pico 102 o el cuarto pico 108) dentro de cada conjunto de puntos de datos, y la posicion temporal de cada uno de los puntos de datos en el conjunto de datos se desplaza de tal manera que el pico se alinee con un tiempo predeterminado o numero de muestra. Asf, la desalineacion de senales electromagneticas atenuadas con respecto al tiempo se elimina como una variable al comparar conjuntos de puntos de datos. La figura 4 representa el cuarto pico 108 de los conjuntos de puntos de datos de la figura 3 despues de la alineacion de los puntos de datos. En una realizacion, el pico para alinear o desplazar el conjunto de puntos de datos se detecta determinando el punto de datos en el conjunto de puntos de datos que tiene la mayor magnitud o intensidad. En otra realizacion, el pico se detecta determinando la media para un numero predeterminado de puntos de datos adyacentes y determinando que el pico esta centrado en el punto de datos en el centro del grupo de puntos de datos adyacentes que tienen la media mas alta. Se contemplan otros algoritmos matematicos de hallazgo de pico dentro del alcance de esta descripcion. En una realizacion, se usa MATLAB para detectar picos dentro del conjunto de puntos de datos y desplazar los puntos de datos. MATLAB se puede obtener y es una marca comercial registrada de The Math-Works, Inc.
Con referencia a la figura 5, un metodo de generar un modelo matematico para determinar si una sustancia en un envase esta deteriorada comienza en 502. En 502 se envasa asepticamente una sustancia sujeta a deterioro en una pluralidad de envases. Se contempla que los envases puedan ser esterilizados por medios distintos del envasado aseptico, por ejemplo por pasteurizacion u otra tecnica de esterilizacion adecuada. En 504 se inocula un primer contaminante a un primer grupo de la pluralidad de envases (es decir, la sustancia contenida se somete intencionadamente a deterioro). En una realizacion, el primer contaminante es al menos uno de B. Subtilis, S. Epidermidis, L. Casei, E. Cloacae, Saccharomyces Cerevisiae y/o C. Sporogenes. Un segundo grupo de la pluralidad de envases se mantiene en un estado aseptico o esteril (es decir, no inoculado). En una realizacion en 504, un tercer grupo de la pluralidad de envases es inoculado con un segundo contaminante. Opcionalmente, sigue un penodo de incubacion (por ejemplo, 21 dfas) en 504. En 506, cada envase de la pluralidad de envases es inspeccionado o explorado (es decir, se recoge un conjunto de puntos de datos de cada envase). Inspeccionar cada
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envase incluye generar una senal electromagnetica en una fuente electromagnetica, dirigir la senal electromagnetica al envase, recibir una senal electromagnetica atenuada, muestrear la senal electromagnetica atenuada para generar un conjunto de puntos de datos, detectar un pico dentro del conjunto de puntos de datos, y desplazar los puntos de datos en base al pico detectado. Los puntos de datos son desplazados de tal manera que el pico detectado se alinee con un tiempo predeterminado. Despues de la inspeccion en 506, el segundo grupo de la pluralidad de envases puede ser comprobado por cualquier medio incluyendo prueba destructiva con el fin de asegurar que la sustancia que contenga no este deteriorada.
En 508, los conjuntos de puntos de datos generados a partir de la inspeccion de la pluralidad de envases son analizados para determinar un modelo matematico que maximice la discriminacion entre el segundo grupo y cualesquiera otros grupos de la pluralidad de envases (es decir, cualesquiera grupos de la pluralidad de envases inoculados con un contaminante de tal manera que la sustancia contenida en el envase se deteriore). En una realizacion, el modelo matematico se deriva tratando cada punto de datos dentro de un conjunto de puntos de datos como una variable independiente y realizando un analisis matricial o vectorial multidimensional (por ejemplo, 20 dimensiones) en base a todas las variables. En una realizacion, el analisis incluye un analisis de mmimos cuadrados parcial ortogonal para determinar el modelo matematico que proporcione la mayor discriminacion entre conjuntos de datos correspondientes a la sustancia deteriorada y conjuntos de datos correspondientes a la sustancia no deteriorada. SIMCA P+ es un paquete de software desarrollado y comercializado por Umetrics/MKS Systems que puede ser usado para determinar la relacion entre variables que maximizan la discriminacion. En una realizacion, se anaden variables independientes a los conjuntos de puntos de datos incluyendo una amplitud del primer pico 102, una amplitud del segundo pico 104, una amplitud del tercer pico 106, una relacion de la amplitud del primer pico 102 a la amplitud del segundo pico 104, una relacion de la amplitud del tercer pico 106 a la amplitud del segundo pico 104, una relacion de la amplitud del primer pico 102 a la amplitud del tercer pico 106, una posicion del segundo pico 104, una distancia entre el segundo pico 104 y el primer pico 102, una distancia entre el tercer pico 106 y el segundo pico 104, y una anchura de un pico.
Con referencia ahora a la figura 6, una representacion grafica bidimensional de los vectores multidimensionales que representan los conjuntos de puntos de datos recogidos en el metodo de la figura 5 representa la agrupacion y discriminacion entre envases conteniendo sustancia deteriorada y envases conteniendo sustancia no deteriorada. Los cuatro ejes representados son arbitrarios debido a la naturaleza multidimensional (por ejemplo, 20 dimensiones) de los vectores o matrices analizados. En la figura 6, BS corresponde a un envase inoculado con B. Subtilis, SE corresponde a un envase inoculado con S. Epidermidis, LC corresponde a un envase inoculado con L. Casei, CS corresponde a un envase inoculado con C. Sporogenes, y CONTROL corresponde a un envase mantenido en un estado aseptico o no deteriorado (es decir, un control de prueba).
Con referencia ahora a las figuras 7-9, varias vistas de un sistema de inspeccion para inspeccionar una caja de envases que tiene una pluralidad de envases que contienen una sustancia sujeta a deterioro, se representan segun una realizacion de la descripcion. Caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes en todas las figuras 7-9. En una realizacion, las cajas pueden ser inspeccionadas al menos 21 dfas despues de su fabricacion para asegurar que los contaminantes y por ello el deterioro sean detectados por el aparato. Un primer robot 702 quita cajas de envases de una primera bandeja 704 y pone las cajas en una cinta transportadora 706. A su vez, la cinta transportadora 706 transfiere cada caja a un primer sistema de inversion 708 para invertir cada caja. Un robot de sistema de inspeccion 710 que tiene una pluralidad de cabezales de exploracion explora cada caja, y un sistema de etiquetado en el robot de sistema de inspeccion 710 marca las cajas que se ha determinado que tienen envases conteniendo una sustancia deteriorada.
En una realizacion, cada cabezal de exploracion recibe una senal electromagnetica de una fuente electromagnetica comun y explora en serie los envases, y en otra realizacion, cada cabezal de exploracion tiene una fuente electromagnetica correspondiente que genera la senal electromagnetica. No se representa un procesador para analizar conjuntos de puntos de datos obtenidos por el robot de sistema de inspeccion 710 para determinar si y que envases de una caja contienen sustancia deteriorada sin generar una imagen de los conjuntos de puntos de datos. En una realizacion, el sistema de etiquetado marca una caja identificando la caja en una base de datos, y en otra realizacion, el sistema de etiquetado marca una caja poniendo una impresion reactiva a ultravioleta en la caja. Un sistema de retirada 712 incluye sistemas redundantes para identificar cajas marcadas consultando la base de datos o exponiendo las cajas a luz ultravioleta y detectando una impresion reactiva a ultravioleta en la caja. El sistema de retirada 712 quita del sistema de inspeccion las cajas que identifica como marcadas. Un segundo sistema de inversion 714 endereza las cajas que el sistema de retirada 712 no quita del sistema de inspeccion, y un segundo robot 716 pone las cajas enderezadas en una segunda bandeja 718. Se contempla que un robot pueda realizar la funcion del primer robot 702 y del segundo robot 716 dentro del alcance de esta descripcion.
El robot de sistema de inspeccion 710 tiene un cabezal que incluye tanto una pluralidad de explorar cabezales como el sistema de etiquetado. En una realizacion, el numero de cabezales de exploracion coincide con el numero de envases en una caja. En otra realizacion, el robot de sistema de inspeccion 710 tiene 8 cabezales de exploracion mientras que cada caja puede contener 6 o 8 envases, y el robot de sistema de inspeccion 710 tiene una produccion de 72 cajas por minuto. En una realizacion, cada caja puede reposar durante al menos 20 segundos despues de la inversion realizada por el primer sistema de inversion 708 antes de la inspeccion, y el robot de sistema de
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inspeccion 710 y la zona de la cinta transportadora 706 donde las cajas son inspeccionadas, estan aislados de la vibracion.
Con referencia a la figura 10, una realizacion de un sistema de inspeccion para inspeccionar bolsas conteniendo una sustancia sujeta a deterioro incluye una camara 1002 y un brazo de manejo 1004. Cuando la camara 1002 detecta una bolsa 1040 en una cinta transportadora 1030, el brazo de manejo 1004 es guiado a la bolsa 1040 por la camara 1002, y el brazo de manejo 1004 pone la bolsa 1040 en una cinta transportadora vada 1006. La bolsa 1040 pasa entre la cinta transportadora vada 1006 y un cabezal de exploracion 1050 montado en un conjunto rotativo. El conjunto rotativo ejerce presion contra la bolsa 1040 para aplanar la bolsa 1040 y controlar la distancia entre el cabezal de exploracion 1050 y la bolsa con el fin de mejorar la precision de la medicion. Si se determina que la bolsa 1040 no esta deteriorada, una boquilla de aire 1008 empuja la bolsa a un primer deposito 1010, y si se determina que la bolsa 1040 esta deteriorada, la bolsa 1040 cae a un segundo deposito 1020.
En el sentido en que se usa aqm, un procesador se refiere a cualquier dispositivo de calculo capaz de ejecutar instrucciones de ordenador ejecutables para llevar a cabo la funcion del procesador aqm descrito. Ejemplos de procesador son un ordenador personal, un servidor, un entorno informatico distribuido, un dispositivo informatico, y un circuito integrado espedfico de aplicacion.
Sera evidente por la descripcion anterior que se facilitan un sistema y metodos de deteccion de deterioro mejorados. Los expertos en la tecnica pensaran sin duda alguna en variaciones y modificaciones de los sistemas, aparatos, metodos y otras aplicaciones aqm descritos. Consiguientemente, la descripcion anterior se debera tomar como ilustrativa y no en sentido limitativo.
Las patentes o las publicaciones citadas en esta memoria descriptiva son indicativas de los conocimientos de los expertos en la tecnica a la que pertenece la invencion.
Claims (10)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un aparato para inspeccionar una caja que tiene una pluralidad de envases y determinar si una sustancia en cada uno de los envases esta deteriorada, incluyendo dicho aparato:un sistema de inspeccion (710) incluyendo:una fuente electromagnetica para generar una senal electromagnetica;una pluralidad de sistemas de exploracion electromagneticos, correspondiendo cada sistema de exploracion electromagnetica a un envase de la pluralidad de envases, estando destinado dicho sistema de exploracion electromagnetica a recibir la senal electromagnetica generada, dirigir la senal recibida a un envase correspondiente, y recibir una senal electromagnetica atenuada del envase correspondiente;un procesador para determinar si cada envase contiene sustancia deteriorada en funcion de la senal electromagnetica atenuada recibida del envase; yun muestreador para muestrear la senal electromagnetica atenuada recibida y generar un conjunto de puntos de datos representativos de una amplitud de la senal electromagnetica atenuada recibida en un penodo de tiempo predeterminado; yun sistema de etiquetado para marcar una caja que tenga al menos un envase conteniendo sustancia deteriorada, donde:el procesador analiza cada conjunto de puntos de datos sin generar una imagen de los puntos de datos, y donde el procesador:detecta un pico (102, 104, 106, 108) dentro del conjunto de puntos de datos,desplaza los puntos de datos con respecto al tiempo en base al pico detectado (102, 104, 106, 108) con el fin de alinear el pico detectado (102, 104, 106, 108) con un tiempo predeterminado, ycompara el conjunto de puntos de datos desplazados con al menos un modelo matematico para determinar si el envase contiene sustancia deteriorada.
- 2. El aparato de la reivindicacion 1 incluyendo ademas un sistema de retirada (712) para sacar cajas marcadas por el sistema de etiquetado de una lmea de produccion (706), incluyendo dicha lmea de produccion (706) el sistema de inspeccion (710), donde marcar una caja incluye identificar la caja en una base de datos y donde el sistema de retirada (712) accede a la base de datos para identificar cajas a sacar de la lmea de produccion.
- 3. El aparato de la reivindicacion 1 incluyendo ademas un sistema de retirada (712) para sacar cajas marcadas por el sistema de etiquetado de una lmea de produccion (706), incluyendo dicha lmea de produccion (706) el sistema de inspeccion (710), donde el sistema de etiquetado marca una caja poniendo una marca en la caja en impresion reactiva a luz ultravioleta, y donde el sistema de retirada (712) incluye una fuente de luz ultravioleta y escaner para detectar la marca en la caja.
- 4. El aparato de la reivindicacion 1 incluyendo ademas un primer robot (702) para sacar cajas de una bandeja (704) para inspeccion por el sistema de inspeccion (710), y un segundo robot (716) para colocar cajas inspeccionadas en una bandeja (718).
- 5. El aparato de la reivindicacion 1 donde el sistema de etiquetado marca la caja para identificar cual de los envases de la caja contiene sustancia deteriorada.
- 6. El aparato de la reivindicacion 1 donde la senal electromagnetica es del rango de 0,02 terahertzio a 3,5 terahertzio.
- 7. El aparato de la reivindicacion 1 donde:la sustancia esta envasada asepticamente en el envase; la sustancia es un fluido biologico; yel al menos unico modelo matematico corresponde a un envase conteniendo sustancia no deteriorada.
- 8. El aparato de la reivindicacion 1 donde el envase incluye al menos uno de polietileno lineal de baja densidad,51015202530354045tereftalato de polietileno recubierto de barrera, tereftalato de polietileno recubierto de oxido de aluminio, etilen vinil alcohol, oxido de silicona, y polietileno de alta densidad.
- 9. El aparato de la reivindicacion 1 donde el procesador determina si la sustancia en el envase esta deteriorada determinando que la sustancia del envase incluye al menos uno de B. Subtilis, S. Epidermidis, L. Casei, E. Cloacae, Saccharomyces Cerevisiae o C. Sporogenes.
- 10. Un metodo para inspeccionar una caja que tiene una pluralidad de envases y determinar si una sustancia en cada uno de los envases esta deteriorada, incluyendo dicho metodo:seleccionar una caja que tiene una pluralidad de envases, donde:una sustancia esta envasada asepticamente en los envases,la sustancia es un fluido biologico, ylos envases son sustancialmente transparentes con respecto a una frecuencia de una senal electromagnetica;generar la senal electromagnetica;explorar la caja, incluyendo dicha exploracion:recibir la senal electromagnetica generada en uno de una pluralidad de sistemas de exploracion electromagnetica, correspondiendo cada sistema de exploracion electromagnetica a uno de la pluralidad de envases en la caja,dirigir la senal recibida en el envase correspondiente, yrecibir una senal electromagnetica atenuada del envase correspondiente en el sistema de exploracion electromagnetica correspondiente;muestrear cada senal electromagnetica atenuada recibida;generar una pluralidad de conjuntos de puntos de datos, siendo cada conjunto de puntos de datos representativo de una amplitud de una senal electromagnetica atenuada correspondiente recibida en un penodo de tiempo predeterminado;analizar cada conjunto de puntos de datos sin generar una imagen de los puntos de datos, incluyendo dicho analisis: detectar un pico (102, 104, 106, 108) dentro del conjunto de puntos de datos generado,desplazar los puntos de datos con respecto a tiempo en base al pico detectado (102, 104, 106, 108) con el fin de alinear el pico detectado con un tiempo predeterminado,comparar el conjunto de puntos de datos desplazados con al menos un modelo matematico, y determinar si el envase contiene sustancia deteriorada en funcion de dicha comparacion; y marcar una caja que tiene al menos un envase conteniendo sustancia deteriorada.
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