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ES2973792T3 - Método y sistema de agrupación en lotes de productos alimenticios ajustados por tamaño - Google Patents

Método y sistema de agrupación en lotes de productos alimenticios ajustados por tamaño Download PDF

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ES2973792T3
ES2973792T3 ES17701445T ES17701445T ES2973792T3 ES 2973792 T3 ES2973792 T3 ES 2973792T3 ES 17701445 T ES17701445 T ES 17701445T ES 17701445 T ES17701445 T ES 17701445T ES 2973792 T3 ES2973792 T3 ES 2973792T3
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ES
Spain
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food
weight
food product
products
food products
Prior art date
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Active
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ES17701445T
Other languages
English (en)
Inventor
Henning Skraedderdal
Henrik Kristiansen
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Marel AS
Original Assignee
Marel AS
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Publication date
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    • A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C17/00—Other devices for processing meat or bones
    • A22C17/0006—Cutting or shaping meat
    • A22C17/002—Producing portions of meat with predetermined characteristics, e.g. weight or particular dimensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
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    • B07C5/38—Collecting or arranging articles in groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
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Abstract

La invención se refiere a un método para procesar y dosificar artículos alimenticios en un sistema de procesamiento de alimentos (1) de acuerdo con un criterio objetivo de lote predefinido, comprendiendo dicho método las etapas de transportar un artículo alimenticio (2a) a medios de determinación de peso (3), determinar el peso de dicho artículo alimenticio (2a) por medio de dichos medios de determinación de peso (3), y procesar dicho peso determinado de dicho artículo alimenticio (2a) junto con un peso de una pluralidad de artículos alimenticios. El procesamiento incluye generar dinámicamente una señal de corte de control. El método comprende además determinar si dicha señal de corte de control generada dinámicamente indica que cortar una parte de dicho artículo alimenticio aumentará la posibilidad de cumplir con el criterio objetivo del lote predefinido, y en la confirmación, transportar dicho artículo alimenticio a un dispositivo de separación en el que una parte de dicho alimento se corta. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y sistema de agrupación en lotes de productos alimenticios ajustados por tamaño
Campo de la invención
La invención se refiere al procesamiento de productos alimenticios, tales como productos cárnicos, verduras, frutas, etc. En particular, la invención se refiere a un método para ajustar el tamaño de los productos alimenticios con el fin de cumplir requisitos de agrupación en lotes.
Antecedentes
Puede ser necesario agrupar productos alimenticios en lotes, tales como trozos de carne, por ejemplo filetes de pollo, en bandejas de peso fijo, de modo que el peso de cada lote cumpla un determinado criterio de peso, por ejemplo para que cada lote cumpla un determinado peso mínimo y/o máximo.
Los criterios de peso pueden tener que cumplirse seleccionando un número fijo o variable de productos alimenticios para un lote determinado. En algunos procesos de agrupación en lotes, puede ajustarse el tamaño de uno o más de los productos alimenticios seleccionados, por ejemplo cortándolos, para cumplir más adecuadamente el criterio de peso.
Dado que el peso de dichos productos alimenticios puede variar, resulta problemático cortarlos de modo que se cumplan los criterios de peso de forma eficaz en vista del método de procesamiento.
A partir del documento US 2010/051513 A1, se conoce la posibilidad de reducir el peso de un producto alimenticio en un sistema de procesamiento de alimentos antes de que el producto alimenticio se agrupe en lotes, si el peso del producto alimenticio supera un valor objetivo predefinido. Sin embargo, esto puede dar lugar a una reducción excesiva del peso o un peso excesivo no deseado de los lotes.
A partir del documento EP 2745942 A1 se conoce la posibilidad de procesar productos alimenticios agrupándolos en lotes para obtener un peso total deseado del lote pesando los productos y cortándolos si se desvían de un criterio predefinido. Sin embargo, esto puede dar lugar a un corte excesivo.
Por lo tanto, es un objeto de la invención proporcionar métodos para ajustar el tamaño o el peso de los productos alimenticios de modo que la agrupación en lotes se pueda realizar más eficazmente, por ejemplo de modo que se pueda reducir el peso excesivo de los lotes.
Breve descripción de la invención
Un aspecto de la invención se refiere a un método para procesar y agrupar en lotes productos alimenticios en un sistema de procesamiento de alimentos, donde dicha agrupación en lotes de productos alimenticios se realiza de acuerdo con al menos un criterio objetivo de lote predefinido, comprendiendo dicho método las etapas de:
• transportar un producto alimenticio hacia medios de determinación de peso,
• determinar el peso de dicho producto alimenticio mediante dichos medios de determinación de peso, • procesar dicho peso determinado de dicho producto alimenticio junto con un peso de una pluralidad de productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos, en donde el procesamiento incluye generar de manera dinámica una señal de corte de control,
• si dicha señal de corte de control generada de manera dinámica indica que cortar un pedazo de dicho producto alimenticio aumentará la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido, entonces transportar dicho producto alimenticio hacia un dispositivo de separación, en donde un pedazo de dicho producto alimenticio se corta, tras lo cual dicho producto alimenticio se transporta hacia un sistema de agrupación de productos alimenticios en lotes, y
• transportar dicho producto alimenticio hacia un lote de productos alimenticios en respuesta a dicho al menos un criterio objetivo de lote predefinido. El método se caracteriza por que dicha señal de corte de control solo se ejecuta si el peso de dicho producto alimenticio se puede reducir de forma ventajosa en más de un peso de corte mínimo predefinido.
La señal de corte de control puede ser cualquier señal, tal como una señal lógica, que indique que el corte de dicho producto alimenticio, por ejemplo un producto alimenticio que se dirige hacia el dispositivo de separación, se puede cortar de forma ventajosa para aumentar la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido. Por consiguiente, en función de un producto alimenticio que se ha cortado, este producto alimenticio cortado junto con uno o más de la pluralidad de productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos puede aumentar la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido. Cortar dicho producto alimenticio puede aumentar la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido, por ejemplo en lo que se refiere a la probabilidad de ajustarse a un peso objetivo de lote predefinido para uno o más lotes de productos alimenticios a punto de completarse en función de uno o más de la pluralidad de productos alimenticios junto con dicho producto alimenticio.
De forma ventajosa, la decisión de cortar dicho producto alimenticio se toma en respuesta a la señal de corte de control, donde la señal de corte de control se genera de manera dinámica en función de dicho peso determinado de dicho producto alimenticio junto con un peso de una pluralidad de productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos. Por consiguiente, la decisión de cortar dicho producto alimenticio se toma de manera dinámica dependiendo de los pesos de dicho producto alimenticio y la pluralidad de productos alimenticios. Por lo tanto, la decisión de cortar dicho producto alimenticio de manera dinámica tiene en cuenta variaciones naturales en, por ejemplo, los pesos de los productos alimenticios que entran en el sistema de procesamiento de alimentos. En particular, la decisión de cortar dicho producto alimenticio de manera dinámica tiene en cuenta las variaciones de peso naturales de la pluralidad de productos alimenticios ya presentes en el sistema de procesamiento de alimentos junto con dicho producto alimenticio que se está considerando reducir de peso, es decir, tiene en cuenta las variaciones en la distribución de peso de la pluralidad de productos alimenticios junto con dicho producto alimenticio.
Por lo tanto, de forma ventajosa, la decisión de cortar un producto alimenticio no se basa en suposiciones estáticas, sino que tiene en cuenta variaciones de tamaño, forma, peso y/u otras condiciones de los productos alimenticios, en particular de una pluralidad de productos alimenticios junto con dicho producto alimenticio.
Dicho al menos un criterio objetivo de lote predefinido puede comprender o puede ser un valor objetivo predefinido, tal como un objetivo de peso o un peso objetivo de lote predefinido. Por ejemplo, el criterio objetivo de lote predefinido puede ser un objetivo de peso predefinido relacionado con un peso objetivo de los lotes de productos alimenticios, por ejemplo, un peso objetivo de un lote terminado o un peso objetivo de producto predefinido de productos alimenticios individuales que se van a acomodar en un lote que contiene una determinada cantidad de productos alimenticios (lote de N productos).
De manera alternativa o adicional, el al menos un criterio objetivo de lote predefinido puede comprender o estar relacionado con un exceso de peso promedio máximo de los lotes de productos alimenticios, un intervalo de peso, por ejemplo un peso objetivo con tolerancias positivas y negativas y/o una cantidad de productos alimenticios que se deben acomodar en los lotes de productos alimenticios.
Cabe destacar que el término "medio de determinación de peso" en este contexto debe interpretarse como cualquier tipo de dispositivo de pesaje adecuado para determinar el peso de los productos alimenticios, es decir, cualquier tipo de dispositivo de pesaje basado en visión, basado en cámara, basado en rayos X, basado en escaneo láser o basado en ultrasonido, u otro dispositivo o combinaciones de los mismos. De forma alternativa, se puede usar cualquier tipo de dispositivo de pesaje por desplazamiento, por ejemplo dispositivos de pesaje basados en ganancia por deformación o cualquier otro dispositivo de pesaje basado en fuerza.
También cabe destacar que el término "sistema de agrupación en lotes" en este contexto debe interpretarse como cualquier tipo de sistema dispuesto para agrupar productos alimenticios de acuerdo con criterios predefinidos de acuerdo con, por ejemplo, el número de productos alimenticios en cada lote, el peso total del lote, el color y/o la forma de los productos alimenticios en cada lote y/u otros.
Después de transportar (mover) dicho producto alimenticio hacia un lote de productos alimenticios, dicho lote de productos alimenticios se puede sacar de dicho sistema de procesamiento de alimentos, por ejemplo cuando se completa.
Un aspecto de la invención comprende además una etapa de determinar si dicha señal de corte de control generada de manera dinámica indica que cortar un pedazo de dicho producto alimenticio no aumentará dicha probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido; de ser así, dicho producto alimenticio se transporta hacia dicho sistema de agrupación de productos alimenticios en lotes sin cortar ningún pedazo de dicho producto alimenticio.
Un aspecto de la invención comprende determinar un peso promedio de una pluralidad de productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos, y generar de manera dinámica la señal de corte de control y usarla para reducir el peso de dicho producto alimenticio, si la reducción del peso de dicho producto alimenticio acerca dicho peso promedio a un peso promedio ideal de dicho producto alimenticio de acuerdo con el criterio objetivo de lote predefinido, tal como un valor objetivo predefinido, peso objetivo o peso objetivo de lote.
La pluralidad de productos alimenticios puede incluir una selección de dicha pluralidad de productos alimenticios y puede incluir dicho producto alimenticio, es decir, una pluralidad seleccionada de productos alimenticios. Por consiguiente, en función de una pluralidad de productos alimenticios, la señal de corte de control se genera de manera dinámica y se usa para reducir el peso de dicho producto alimenticio, si la reducción del peso de dicho producto alimenticio acerca un peso promedio de una pluralidad de productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos a un peso promedio ideal del producto alimenticio de acuerdo con el valor objetivo predefinido. De forma alternativa, la señal de corte de control se genera de manera dinámica y se usa para reducir el peso de dicho producto alimenticio, si la reducción del peso de dicho producto alimenticio aumenta la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido.
La pluralidad de productos alimenticios (es decir, la pluralidad seleccionada de productos alimenticios) que incluye una selección de dicha pluralidad de productos alimenticios y que, probablemente, incluye dicho producto alimenticio se puede determinar como un número o selección de los productos alimenticios más pesados comprendidos por dicho producto alimenticio y dicha pluralidad de productos alimenticios.
De forma ventajosa, cuando el peso promedio de la pluralidad de productos alimenticios se acerca a un peso promedio ideal de los productos alimenticios de acuerdo con el valor objetivo predefinido, el exceso de peso promedio de los lotes de productos alimenticios se puede reducir. La reducción del exceso de peso se realiza de manera dinámica y, por lo tanto, puede minimizar continuamente el exceso de peso promedio.
Un aspecto de la invención comprende comparar dicho peso determinado de dicho producto alimenticio con un peso promedio de una pluralidad de productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos y generar de manera dinámica una señal de corte de control y usarla para reducir el peso de dicho producto alimenticio, si la reducción del peso de dicho producto alimenticio acerca dicho peso promedio a un peso promedio ideal de dicho producto alimenticio de acuerdo con dichos criterios predefinidos de agrupación en lotes.
En un aspecto, los criterios de agrupación en lotes está constituido por el criterio objetivo de lote predefinido.
La comparación puede implicar un proceso que determina si el corte de dicho producto alimenticio acerca dicho peso promedio al valor objetivo predefinido, por ejemplo un proceso en el que se determina el peso promedio de dicho producto alimenticio junto con una pluralidad de los productos alimenticios, por ejemplo una pluralidad de productos alimenticios ubicados aguas abajo del dispositivo de separación.
Un aspecto de la invención comprende determinar una cantidad a cortar de dicho producto alimenticio en función de la comparación del peso promedio determinado con el valor objetivo predefinido. Por consiguiente, las cantidades a cortar de dicho producto alimenticio se pueden determinar de manera dinámica dependiendo de las variaciones naturales en los pesos de los productos alimenticios entrantes
Por ejemplo, la cantidad a cortar de dicho producto alimenticio se puede determinar como el peso total de la selección de productos alimenticios menos el peso objetivo del lote multiplicado por el número de productos en la selección de productos alimenticios dividido por el número de productos en cada lote.
Un aspecto de la invención comprende agrupar dicho producto alimenticio en un lote de productos alimenticios en respuesta a uno o más criterios predefinidos de agrupación en lotes.
En un aspecto de la invención, dichos uno o más criterios predefinidos de agrupación en lotes comprenden un objetivo numérico con respecto al número de productos alimenticios en cada lote de productos alimenticios.
En un aspecto adicional de la invención, dichos uno o más criterios predefinidos de agrupación en lotes comprenden una apariencia objetivo con respecto a la apariencia de los productos alimenticios en cada lote de productos alimenticios.
En un aspecto adicional de la invención, dichos uno o más criterios predefinidos de agrupación en lotes comprenden dos o más objetivos de peso diferentes.
En un aspecto de la invención, dicho peso promedio se determina en función del peso de los cuatro últimos productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos, preferentemente los ocho últimos productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos y, más preferentemente, los doce últimos productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos.
Si el peso promedio se determina en función de muy pocos productos alimenticios, aumenta el riesgo de realizarse un corte excesivo o de que los lotes tenga un peso excesivo. Sin embargo, si el peso promedio se determina en función de demasiados productos alimenticios, la información puede llegar a ser demasiado difícil o demasiado compleja de manejar, lo que podría reducir la capacidad del sistema de procesamiento de alimentos. Por lo tanto, el número de productos alimenticios presenta una relación ventajosa entre eficiencia y capacidad.
Los al menos cuatro, al menos ocho o al menos doce productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos pueden estar constituidos por productos alimenticios de A) al menos algunos de los productos alimenticios que están listos para llevarse a los lotes, B) al menos algunos de los productos que se han llevado a los lotes y/o C) dicho producto alimenticio que se está considerando reducir de tamaño.
En un aspecto de la invención, dicha pluralidad de productos alimenticios incluye al menos algunos de los productos alimenticios en los lotes de productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos.
Basar la decisión de corte en el peso de al menos algunos de los productos alimenticios de los lotes de productos alimenticios en el sistema de procesamiento de alimentos es ventajoso porque esto aumentará la posibilidad de acercar el peso de los lotes al objetivo de peso deseado.
En un aspecto de la invención, dicha pluralidad de productos alimenticios incluye al menos algunos de los productos alimenticios que han pasado por dicho dispositivo de separación pero que aún no se han agrupado en lotes.
Basar la decisión de corte en el peso de al menos algunos de los productos alimenticios que han pasado por dicho dispositivo de separación es ventajoso porque esto aumentará aún más la posibilidad de acercar el peso de los lotes al objetivo de peso deseado.
En un aspecto de la invención, dicha pluralidad de productos alimenticios incluye al menos un producto alimenticio que ha pasado por dichos medios de determinación de peso pero que no ha pasado por dicho dispositivo de separación. También se hace referencia a este al menos un producto alimenticio como el producto alimenticio en consideración.
Incluir el producto alimenticio en consideración en la pluralidad de productos alimenticios reducirá el riesgo de una reducción de peso excesiva.
En un aspecto de la invención, dicho valor objetivo predefinido es al menos un intervalo de peso. De manera alternativa o adicional, dicho valor objetivo predefinido puede comprender o ser un objetivo de peso o un peso objetivo de lote predefinido, tal como un objetivo de peso relacionado con un peso objetivo de los lotes de productos alimenticios. Por lo tanto, en general, el valor objetivo predefinido puede comprender un valor relacionado con el peso objetivo de los lotes.
En un aspecto de la invención, dicha señal de corte de control solo se ejecuta si el peso de dicho producto alimenticio se puede reducir de forma ventajosa en más de un peso de corte mínimo predefinido.
En un aspecto de la invención, la etapa de procesar dicho peso determinado de dicho producto alimenticio junto con un peso de la pluralidad de productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos comprende determinar, en orden descendente de pesos de la pluralidad de productos alimenticios, una selección de al menos uno de la pluralidad de productos alimenticios de modo que la selección de productos alimenticios tenga un peso promedio que cumpla el criterio objetivo de lote predefinido.
Por ejemplo, la selección de al menos uno de la pluralidad de productos alimenticios se puede realizar determinando el peso total de la selección de productos alimenticios menos el peso objetivo del lote multiplicado por el número de productos en la selección de productos alimenticios dividido por el número de productos en cada lote. De forma alternativa, la selección de al menos uno de la pluralidad de productos alimenticios se puede realizar determinando los productos alimenticios más pesados de la pluralidad de productos alimenticios junto con dicho producto alimenticio que, conjuntamente, pesan en promedio más que el peso objetivo de lote predefinido dividido por el número de productos en el lote.
En un aspecto de la invención, la etapa de determinar si la señal de corte de control generada de manera dinámica indica que cortar un pedazo de dicho producto alimenticio aumenta la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido, comprende determinar una cantidad a cortar de dicho producto alimenticio, si dicho producto alimenticio está incluido en la selección de productos alimenticios.
La determinación de una mayor probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido puede implicar determinar si el peso total de la selección de productos alimenticios es mayor que el peso objetivo de lote predefinido multiplicado por el número de productos alimenticios en la selección de productos alimenticios dividido por el número de productos en cada lote.
La determinación de la cantidad a cortar de dicho producto alimenticio se puede determinar como el peso total de la selección de productos alimenticios menos el peso objetivo del lote multiplicado por el número de productos en la selección de productos alimenticios dividido por el número de productos en cada lote.
Un aspecto de la invención comprende además determinar, si dicho producto alimenticio no está incluido en la selección de productos alimenticios, determinar el peso total de los productos alimenticios restantes de la pluralidad de productos alimenticios que no están incluidos en la selección de productos alimenticios, y determinar la cantidad a cortar de dicho producto alimenticio en función del peso total de los productos alimenticios restantes y el peso objetivo de lote predefinido.
Un aspecto de la invención se refiere a un sistema de procesamiento de alimentos para procesar y agrupar en lotes productos alimenticios, donde dicho sistema de procesamiento comprende
• medios transportadores para transportar dichos productos alimenticios a través de al menos partes de dicho sistema de procesamiento de alimentos,
• medios de determinación de peso para determinar el peso de dichos productos alimenticios,
• un sistema de agrupación en lotes dispuesto para agrupar dichos productos alimenticios en lotes de acuerdo con uno o más criterios predefinidos de agrupación en lotes,
• un dispositivo de separación situado aguas abajo en relación con los medios de determinación de peso y aguas arriba en relación con el sistema de agrupación en lotes, dispuesto para cortar un pedazo de dichos productos alimenticios de acuerdo con una señal de corte de control, y
un sistema de control para controlar el sistema de agrupación en lotes y el dispositivo de separación de productos alimenticios, en donde dicho sistema de control está dispuesto para generar de manera dinámica dicha señal de corte de control en función de información relativa al peso determinado de más de un producto alimenticio en dicho sistema de procesamiento de alimentos. El sistema se caracteriza por que dicho sistema de control está dispuesto además para ejecutar dicha señal de corte de control solo si el peso de dicho producto alimenticio se puede reducir de forma ventajosa en más de un peso de corte mínimo predefinido.
Disponer el sistema de control de modo que la decisión de si reducir el peso de un producto alimenticio en particular se tome en función del peso de varios productos alimenticios en el sistema de procesamiento de alimentos, y no solo en función de un límite de peso predeterminado, permite tomar una decisión más acertada en comparación con lo que es posible con los sistemas de la técnica anterior, lo que reduce el riesgo de reducir en exceso el peso y/o de que el lote tenga un peso excesivo.
Cabe destacar que el término "medio transportador" en este contexto debe interpretarse como cualquier tipo de aparato transportador adecuado para transportar o transferir los productos alimenticios, es decir, cualquier tipo de cinta transportadora, transportador de cadena, transportador de rodillos, un transportador de otro tipo o combinaciones de los mismos.
En un aspecto de la invención, los medios de determinación de peso comprenden además medios de determinación de forma para determinar la forma y la posición de dicho producto alimenticio.
Cabe destacar que el término "medio de determinación de forma" en este contexto debe interpretarse como cualquier tipo de dispositivo de determinación de forma, adecuado para determinar la forma de los productos alimenticios, es decir, cualquier tipo de dispositivo de determinación de forma basado en visión, basado en cámara, basado en línea láser o basado en ultrasonidos, u otro dispositivo o combinaciones de los mismos.
En un aspecto de la invención, dicho dispositivo de separación está adaptado para cortar dicho pedazo de dicho producto alimenticio en respuesta a la información proporcionada por dichos medios de determinación de forma.
Por consiguiente, los medios de determinación de forma pueden proporcionar información relativa a la forma y la posición de dicho producto alimenticio, lo que permite que dicho dispositivo de separación corte un pedazo deseado del producto alimenticio de una manera adecuada.
En un aspecto de la invención, el sistema de procesamiento de alimentos comprende medios adicionales de determinación de peso situados aguas abajo en relación con dicho dispositivo de separación y aguas arriba en relación con dicho sistema de agrupación en lotes.
Los medios de determinación de peso adicionales pueden ser del mismo tipo que los medios de determinación de peso descritos anteriormente, por ejemplo un dispositivo de pesaje basado en visión, basado en cámara, basado en escaneo láser o basado en ultrasonidos, u otro dispositivo o combinaciones de los mismos. De forma alternativa, los medios de determinación de peso adicionales pueden usar cualquier tipo de dispositivo de pesaje por desplazamiento, por ejemplo dispositivos de pesaje basados en ganancia por deformación.
En un aspecto de la invención, dicho sistema de procesamiento de alimentos comprende además un dispositivo de rechazo situado aguas abajo en relación con dicho dispositivo de separación para rechazar automáticamente el material cortado de dicho producto alimenticio.
En un aspecto de la invención, dicho sistema de procesamiento de alimentos comprende medios de verificación de corte dispuestos para verificar si se ha extraído adecuadamente material cortado de dicho producto alimenticio.
Cabe destacar que el término "medio de verificación de corte" en este contexto debe interpretarse como cualquier tipo de dispositivo de verificación de corte adecuado para verificar si se ha extraído adecuadamente material cortado de dicho producto alimenticio, es decir, cualquier tipo de dispositivo de verificación basado en visión, basado en cámara, basado en escaneo láser o basado en ultrasonidos, u otro dispositivo o combinaciones de los mismos. También se puede implementar usando los "medios de determinación de peso adicionales" y comparando el peso obtenido con el peso esperado.
En un aspecto de la invención, el sistema de control está dispuesto para no agrupar en lotes un producto alimenticio específico si dichos medios de verificación de corte detectan que no se ha extraído adecuadamente material cortado de dicho producto alimenticio específico.
En un aspecto de la invención, dicha base de dicha información relativa al peso determinado de dichos más de un producto alimenticio incluye al menos un producto alimenticio que se acerca a dicho dispositivo de separación y al menos algunos de los productos alimenticios que han pasado por dicho dispositivo de separación.
En un aspecto de la invención, dicho sistema de control está dispuesto para usar dicha información relativa a dicho peso determinado de dichos más de un producto alimenticio para establecer un peso promedio de dichos más de un producto alimenticio y comparar dicho peso determinado de dicho producto alimenticio con dicho peso promedio. En un aspecto de la invención, dicho sistema de control está dispuesto para usar dicha información relativa a dicho peso determinado de dichos más de un producto alimenticio para establecer un peso promedio de dichos más de un producto alimenticio y comparar dicho peso promedio con un peso relacionado con el criterio objetivo de lote predefinido.
Por ejemplo, el sistema de control puede estar dispuesto para establecer un peso promedio de una selección de dicha pluralidad de productos alimenticios y, posiblemente, incluir dicho producto alimenticio (producto alimenticio en consideración) para establecer un peso promedio de la selección de productos alimenticios y comparar el peso promedio con un peso objetivo determinado como el peso objetivo de lote predefinido dividido por el número de productos alimenticios del lote.
Un aspecto de la invención se refiere a un sistema de procesamiento de alimentos de acuerdo con formas de realización de la invención, en donde dicho sistema de procesamiento de alimentos está dispuesto para realizar dicho método de acuerdo con las formas de realización de la invención.
Figuras
La invención se describirá a continuación con referencia a las figuras, en las que
la fig. 1
muestra un sistema de procesamiento de alimentos,
la fig. 2
muestra el sistema de agrupación en lotes del sistema de procesamiento de alimentos, y
la fig. 3
muestra las etapas del método de la invención.
Descripción de la invención
La fig. 1 muestra un sistema de procesamiento de alimentos 1 para procesar y agrupar en lotes productos alimenticios 2, 2a. El sistema de procesamiento 1 comprende medios transportadores 7 para transportar dichos productos alimenticios a través de al menos partes de dicho sistema de procesamiento de alimentos 1. El sistema de procesamiento 1 comprende además medios de determinación de peso 3 para determinar el peso de dichos productos alimenticios 2, un dispositivo de separación 4 dispuesto para cortar un pedazo de dicho producto alimenticio de acuerdo con una señal de corte de control, un sistema de agrupación en lotes 5 dispuesto para agrupar dichos productos alimenticios en lotes de acuerdo con uno o más criterios predefinidos de agrupación en lotes.
El sistema de agrupación en lotes 5 puede comprender al menos un medio de manipulación controlable 15 (véase la fig. 2) capaz de transferir productos alimenticios 2 desde el medio transportador 7 hacia lotes 6 en un aparato transportador de lotes 14.
Los medios de determinación de peso 3 están dispuestos en los medios transportadores 7 para determinar el peso de dichos productos alimenticios entrantes 2, el dispositivo de separación 4 está situado aguas abajo en relación con los medios de determinación de peso 3 y aguas arriba en relación con el sistema de agrupación en lotes 5.
El sistema de procesamiento de alimentos 1 comprende además un sistema de control 8 para controlar el sistema de agrupación en lotes 5 y el dispositivo de separación de productos alimenticios 4. El sistema de control 8 puede recibir datos de entrada, por ejemplo información de peso determinado proporcionada por los medios de determinación de peso 3, información de agrupación en lotes proporcionada por el sistema de agrupación en lotes 5 en relación con productos alimenticios 2 que se han agrupado, o no, en lotes.
El sistema de control 8 está dispuesto para generar de manera dinámica dicha señal de corte de control en función de información relativa al peso determinado de más de uno de los productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos 1.
La base de la información relativa al peso determinado de los más de un producto alimenticio puede incluir al menos un producto alimenticio 2a que se acerca al dispositivo de separación 4 y al menos algunos de los productos alimenticios 2 que han pasado por dicho dispositivo de separación 4, es decir, productos alimenticios ubicados aguas abajo del dispositivo de separación 4.
Dado que la señal de corte de control se genera de manera dinámica, la señal de corte de control se puede determinar de manera adaptativa, por ejemplo de modo que el dispositivo de separación se controle de manera dinámica para cortar un pedazo de dicho producto alimenticio 2a, donde el pedazo a cortar se determina en función de la información relativa al peso determinado de más de un producto alimenticio en dicho sistema de procesamiento de alimentos.
Por lo tanto, la decisión de si el producto alimenticio 2a en consideración puede reducirse de tamaño de forma ventajosa se toma en función del peso de varios productos alimenticios ya presentes en el sistema 1, incluido el producto alimenticio 2a en consideración, de modo que los criterios de decisión, es decir, los criterios para determinar un posible aumento en la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido, cambian dinámicamente en respuesta al suministro actual de productos alimenticios y al criterio objetivo de lote predefinido vigente.
El dispositivo de separación 4 puede realizarse mediante medios de corte, por ejemplo una cuchilla de tipo espada suspendida de manera giratoria con su punto de suspensión en el lado de un hueco en el aparato transportador 7, por ejemplo un hueco entre dos aparatos transportadores que se instalan de extremo a extremo. Si se decide cortar un pedazo de un producto, la cuchilla rota a través del hueco cuando la posición determinada para cortar el producto está alineada con el hueco. El corte se puede realizar verticalmente desde arriba o se puede realizar en ángulo, en cuyo caso el producto tendrá un aspecto más natural que si se corta verticalmente desde arriba.
En otra forma de realización, el dispositivo de separación 4 puede comprender, de forma adicional o alternativa, un cortador de disco giratorio, un cortador láser, un cortador de chorro de agua o de otro tipo.
El dispositivo de separación 4 se puede disponer para cortar el producto alimenticio en línea recta, pero también se puede disponer para cortar el producto alimenticio a lo largo de una curvatura más compleja, por ejemplo para garantizar que el producto alimenticio cortado siga pareciendo un producto alimenticio completo. De forma alternativa o adicional, el dispositivo de separación 4 se puede disponer para cortar el producto alimenticio de modo que ambos pedazos del producto alimenticio separado se puedan usar en lotes de productos alimenticios; es decir, en dicha forma de realización, el pedazo cortado también se agruparía en lotes.
El sistema de procesamiento de alimentos 1 puede comprender además medios de determinación de forma 9 para determinar la forma y la posición de dicho producto alimenticio. De acuerdo con una forma de realización, los medios de determinación de forma 9 están comprendidos por el dispositivo de separación 4. El dispositivo de separación 4 puede estar adaptado para cortar un pedazo de dicho producto alimenticio 2a en respuesta a la información proporcionada por dichos medios de determinación de forma 9. Los medios de determinación de peso 3 y los medios de determinación de forma 9 se pueden combinar en un medio, es decir, se determina la forma y a partir de la forma se calcula o estima el volumen y el peso. Esto se analizará más adelante con más detalle.
El sistema de procesamiento de alimentos puede comprender además medios de determinación de peso adicionales 10 situados aguas abajo en relación con dicho dispositivo de separación 4 y aguas arriba en relación con dicho sistema de agrupación en lotes 5.
El sistema de procesamiento de alimentos puede comprender además un dispositivo de rechazo 11 situado aguas abajo en relación con dicho dispositivo de separación 4 para rechazar automáticamente el material cortado de dicho producto alimenticio. El dispositivo de rechazo 11 puede estar ubicado aguas arriba con respecto a los medios de determinación de peso adicionales 10.
El dispositivo de rechazado 11 puede comprender una unidad de rechazo por presión de aire, un hueco controlable entre aparatos transportadores, un robot, un brazo eyector u otros dispositivos adecuados para rechazar productos alimenticios y/o cualquier combinación de los mismos.
Además, el sistema de procesamiento de alimentos 1 puede comprender medios de verificación de corte 12 dispuestos para verificar si se ha extraído adecuadamente material cortado de dicho producto alimenticio. Por ejemplo, el sistema de control 8 puede estar dispuesto para no agrupar en lotes un producto alimenticio específico si dichos medios de verificación de corte 12 detectan que no se ha extraído adecuadamente material cortado de dicho producto alimenticio específico. Los medios de verificación de corte 12 pueden ser un dispositivo de determinación de peso que compara el peso de los productos después de que hayan pasado por el dispositivo de separación 4 y el dispositivo de rechazo 11 con el peso de los mismos productos cuando se determinó su peso en los medios de determinación de peso 3, teniendo en cuenta cuánto debe cortarse. Además, este dispositivo de determinación de peso puede ser parcialmente idéntico a los medios de determinación de peso adicionales 10.
Se pueden establecer límites para la cantidad que se permite cortar en el dispositivo de separación de productos alimenticios 4. Se puede establecer un límite mínimo para evitar que un pedazo cortado no se pueda controlar simplemente porque es demasiado pequeño, y se puede establecer un límite máximo para evitar que el pedazo principal tenga una forma demasiado extraña en comparación con su forma natural. Estos límites se pueden establecer en gramos o milímetros (número o porcentaje).
En una forma de realización, el sistema de procesamiento de alimentos 1 comprende un sistema de seguimiento configurado para hacer un seguimiento de cada producto alimenticio 2 a través del proceso del sistema de procesamiento de alimentos 1. El sistema de agrupación en lotes 5 puede usar la información de seguimiento para seleccionar correctamente los productos alimenticios que se van a agrupar en lotes.
Como ejemplo para determinar la señal de corte de control, por ejemplo en función del peso determinado de al menos un producto alimenticio 2a que se acerca al dispositivo de separación y al menos algunos de los productos alimenticios que han pasado por dicho dispositivo de separación, la señal de corte de control se puede determinar en función de
A) el peso de los productos 2 que están listos para llevarse a los lotes 6 (es decir, los productos alimenticios 2 ubicados entre la salida del dispositivo de separación 4 y la entrada del sistema de agrupación en lotes 5, o al menos algunos de ellos,
B) el peso de al menos algunos de los productos que se han llevado a los lotes 6 y/o que han salido de la entrada del sistema de agrupación en lotes y
C) el peso del producto 2a que se está considerando reducir de tamaño. Por lo tanto, en función de la información relativa al peso determinado de más de uno de los productos alimenticios 2, 2a en el sistema de procesamiento de alimentos, se decide si el producto en consideración puede reducirse de tamaño de forma ventajosa. Esto se analizará más adelante con más detalle.
Para recapitular el concepto y aclarar algunos detalles:
El sistema de procesamiento de alimentos se puede configurar para realizar la agrupación en lotes de productos alimenticios de acuerdo con al menos un criterio objetivo de lote predefinido. La agrupación en lotes incluye transferir un producto alimenticio 2 a los medios de determinación de peso 3 para determinar el peso de dicho producto alimenticio 2. La agrupación en lotes incluye además procesar dicho peso determinado de dicho producto alimenticio 2 junto con un peso de una pluralidad de productos alimenticios 2 en dicho sistema de procesamiento de alimentos y generar de manera dinámica una señal de corte de control.
Con referencia a la fig. 1, el procesamiento puede incluir procesar el peso determinado del producto alimenticio 2a que se acerca al dispositivo de separación junto con los pesos de una pluralidad de productos alimenticios. La pluralidad de productos alimenticios puede incluir los productos a los que se ha hecho referencia en A) y B) anteriormente. El producto alimenticio 2a que se acerca al dispositivo de separación también se denomina producto alimenticio 2a en consideración.
En base a la señal de corte de control determinada de manera dinámica en función de los pesos de la pluralidad de productos alimenticios 2, 2a, si la señal de corte de control generada de manera dinámica indica que cortar un pedazo del producto alimenticio 2a en consideración aumenta la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido, entonces el dispositivo de corte 4 recibe instrucciones de cortar un pedazo de dicho producto alimenticio 2a en un dispositivo de separación. Después de que el producto alimenticio 2a se haya cortado, el producto alimenticio separado o un pedazo separado del producto alimenticio se transporta hacia el sistema de agrupación de productos alimenticios en lotes 5.
Además, en base a la señal de corte de control, si la señal de corte de control generada de manera dinámica indica que cortar un pedazo del producto alimenticio 2a en consideración no aumenta dicha probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido, entonces dicho producto alimenticio 2a se transporta hacia dicho sistema de agrupación de productos alimenticios en lotes sin cortar ningún pedazo de dicho producto alimenticio.
Después de que el producto alimenticio 2a en consideración se haya transportado al sistema de agrupación en lotes 5, el producto alimenticio se transporta (es decir, se lleva) hacia un lote de productos alimenticios 6 y, posteriormente, cuando se completa el lote, dicho lote de productos alimenticios 6 se saca de dicho sistema de procesamiento de alimentos.
Algo más sobre cómo generar la señal de corte de control:
Los criterios objetivo de lote predefinidos pueden ser un objetivo de peso predefinido (u objetivo de peso /-tolerancias) relacionado con los pesos de los lotes 6.
Por consiguiente, en el contexto de aumentar la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido, la señal de corte de control generada de manera dinámica puede indicar que cortar un pedazo del producto alimenticio en consideración mejorará la forma en que la pluralidad de productos alimenticios 2, incluido el producto alimenticio 2a en consideración, cumple los criterios objetivo de lote predefinidos.
En el ejemplo que se describe a continuación, se describe cómo se determina la señal de corte de control y un tamaño a cortar en función de los pesos de 4 productos alimenticios 2 que están listos para llevarse a los lotes 6, los pesos de 20 productos alimenticios 2 que ya se han llevado a los lotes 6 (aunque son lotes sin terminar) y el peso de un solo producto alimenticio 2a que se está considerando reducir de tamaño. Por consiguiente, la pluralidad de productos alimenticios 2, 2a está constituida, en este ejemplo, por 25 productos alimenticios.
El tamaño a cortar de un producto alimenticio 2a puede depender de un peso, un volumen, una longitud u otras medidas relacionadas con un tamaño del producto alimenticio.
En este ejemplo, el criterio objetivo para un lote es que pese 400 g y que consista en dos o tres productos alimenticios. Para evitar un peso inferior, los criterios objetivo relativos al peso del lote se establecen ligeramente por encima del peso de lote de 400 g, por ejemplo en un criterio objetivo de lote predefinido en el intervalo de 401 g a 404 g, en este caso un criterio objetivo de lote predefinido de 404 g.
Para decidir si cortar o no el producto alimenticio 2a en consideración, los 25 productos alimenticios 2 se ponen en secuencia por peso (o peso estimado). A continuación, se puede decidir cuántos de estos productos alimenticios 2 son aptos para usarse en los lotes 6 con solo dos productos. Es decir, si, por ejemplo, los 10 productos alimenticios más pesados 2 pesan en promedio, conjuntamente, más de 202 g (objetivo de decisión 404 g dividido por 2 productos), entonces estos productos alimenticios 2 son aptos para eso. Si, por ejemplo, el peso total de estos diez productos alimenticios 2 es de 2030 g y el producto alimenticio 2a en consideración se encuentra entre estos diez productos 2, entonces se decidirá que este producto alimenticio 2a se reduzca de tamaño en 10 g, de modo que el promedio de los diez productos alimenticios más grandes sea de 202 g. Sin embargo, si el producto alimenticio 2a en consideración no se encuentra entre los diez productos más grandes, entonces se calcula la suma de los quince productos alimenticios 2 restantes, que podría ser, por ejemplo, de 2090 g. Quince productos alimenticios 2 distribuidos de manera que haya tres en cada lote 6 formarán cinco lotes 6. Cinco lotes 6 de 404 g cada uno hacen un total de 2020 g. Por lo tanto, el producto alimenticio 2a en consideración, en esta forma de realización, tendrá que reducirse de tamaño en 70 g (2090 g menos 2020 g) de modo que la suma de los quince productos alimenticios más pequeños 2 se reduzca a un peso total de 2020 g.
Por lo tanto, el proceso general de acuerdo con este ejemplo es que los pesos de los productos alimenticios se ordenan en una lista que empieza con los pesos más altos. A continuación, un algoritmo considera, o "extrae", productos alimenticios 2 desde el principio de la lista hasta que los productos alimenticios extraídos tengan un peso promedio óptimo para el recuento de productos más bajo (por ejemplo, lotes de 2 productos) o la lista esté vacía. Por consiguiente, los productos alimenticios se pueden extraer de la lista ordenada hasta que el peso promedio de los productos alimenticios extraídos satisfaga el peso promedio ideal del producto alimenticio de acuerdo con el criterio objetivo de lote predefinido. Por ejemplo, se pueden extraer productos alimenticios 2 de la lista hasta que el peso promedio de los productos alimenticios 2 sea, como máximo, un peso umbral (por ejemplo, 2 g) mayor que el peso promedio ideal de dicho producto alimenticio de acuerdo con el criterio objetivo de lote predefinido, o hasta que la inclusión del siguiente producto alimenticio genere un peso promedio que sea menor que el peso promedio ideal de dicho producto alimenticio de acuerdo con el criterio objetivo de lote predefinido. Si, después de la extracción de los productos alimenticios 2, la lista está vacía, el exceso de peso es la diferencia entre el peso promedio real y el peso promedio objetivo, es decir, el peso promedio ideal de dicho producto alimenticio de acuerdo con el criterio objetivo de lote predefinido donde la diferencia se multiplica por el número de productos alimenticios extraídos de la lista. Si la lista no está vacía, se realiza un proceso similar en el siguiente recuento de productos más bajo (por ejemplo, lotes de 3 productos) y así sucesivamente, hasta que la lista esté vacía o no se permita un recuento de productos más alto. Si la lista se vacía, esto indica un exceso de peso, es decir, el peso promedio es mayor que el criterio objetivo de lote predefinido.
Otro ejemplo: Si el criterio de peso objetivo de lote predefinido de cada lote es de 900 gramos y el número de productos alimenticios en cada lote está predefinido como tres productos, entonces el peso promedio ideal de cada producto alimenticio de acuerdo con el criterio objetivo de lote predefinido sería de 300 gramos. Asimismo, si el criterio de peso objetivo de lote predefinido de cada lote es de 500 gramos y el número de productos alimenticios en cada lote es de dos productos, entonces el peso promedio ideal de cada producto alimenticio de acuerdo con el criterio objetivo de lote predefinido sería de 250 gramos.
Por consiguiente, el sistema de control 8 puede estar dispuesto para usar información relativa al peso determinado de dicha pluralidad de productos alimenticios 2 junto con el producto alimenticio 2a en consideración para establecer un peso promedio de estos productos alimenticios y comparar este peso promedio establecido con un peso promedio objetivo, por ejemplo el criterio objetivo de lote predefinido. Como se describió anteriormente, en función de la comparación, es posible determinar el exceso de peso y, por lo tanto, si el producto alimenticio debe cortarse, posiblemente la cantidad (por ejemplo, peso) a cortar, o si el producto alimenticio no debe cortarse, por ejemplo si el exceso de peso es inferior a un peso umbral de corte.
Por consiguiente, una forma de realización se refiere a determinar una cantidad a cortar del producto alimenticio 2a en función de la comparación del peso promedio determinado con un valor objetivo predefinido, por ejemplo el peso promedio objetivo.
En otra forma de realización, el sistema de control 8 puede estar dispuesto para usar información relativa al peso determinado de la pluralidad de productos alimenticios 2 junto con el producto alimenticio 2a en consideración para establecer un peso promedio de dichos productos alimenticios y para comparar el peso determinado del producto alimenticio 2a en consideración con este peso promedio establecido.
De acuerdo con una forma de realización, cuando los productos alimenticios 2 se extraen de la lista, es decir, se extraen para colocarlos en un lote 6, esto se puede hacer en fracciones de un peso de un producto alimenticio 2 para obtener un peso promedio óptimo antes de continuar con el siguiente recuento de productos más alto. La fracción del producto alimenticio se puede obtener para productos alimenticios no procesados determinando la señal de corte de control para que el dispositivo de separación 4 corte un producto alimenticio no procesado para obtener la fracción deseada de un producto alimenticio.
Un número razonable de productos alimenticios 2 que se usará como el número de productos alimenticios ya agrupados en lotes (en el ejemplo anterior son 20 productos) se puede calcular como una fracción (F) del número total de productos alimenticios 2 que pueden estar en los lotes 6 que se están llenando actualmente. Si, por ejemplo, dieciséis lotes 6 se están llenando simultáneamente en el sistema de agrupación en lotes 5 con dos o tres productos alimenticios 2, es decir, un promedio de 2,5 productos en cada lote, se puede decir que 16 x 2,5 = 40 productos alimenticios 2 están en los lotes 6 que se están llenando (cuando estén terminados). La fracción (F) se puede establecer en 0,5. Por lo tanto, un número razonable que se usará como el número de productos alimenticios 2 ya agrupados en lotes sería entonces veinte. El factor F se puede ajustar hacia arriba o hacia abajo dependiendo de la materia prima; si, por ejemplo, los pesos determinados de los productos alimenticios entrantes 2 cambian de tamaño con frecuencia, entonces se puede usar un factor menor que 0,5 y, por el contrario, si los pesos determinados de los productos alimenticios entrantes 2 tienen un tamaño muy constante, entonces se puede usar un factor mayor que 0,5.
De acuerdo con otra forma de realización sobre cómo generar la señal de corte de control: Los productos alimenticios previamente aceptados en el historial de productos alimenticios previamente aceptados (es decir, sin incluir el producto alimenticio 2a en consideración) se ordenan en grupos de lotes de N productos. La ordenación en grupos se realiza dependiendo de al menos un criterio objetivo de lote predefinido, por ejemplo un peso objetivo de lote predefinido. Por ejemplo, cada grupo de N productos puede tener un criterio objetivo de lote predefinido, por ejemplo un peso objetivo de lote predefinido o un peso objetivo de producto predefinido. Por ejemplo, un grupo de N productos puede tener un peso promedio óptimo u objetivo dado como el "peso objetivo de lote predefinido" dividido por N = T/N.
Por ejemplo, el peso objetivo de lote predefinido, por ejemplo 540 g, se divide por los posibles números diferentes de productos alimenticios 2 en los lotes 6 y, por lo tanto, se define un grupo para cada producto por lote. Esto proporciona los siguientes pesos objetivo de producto predefinidos y óptimos para los lotes de N productos:
Peso objetivo de producto predefinido para lotes de 2 productos: 540 g / 2 productos = 270 g
Peso objetivo de producto predefinido para lotes de 3 productos: 540 g / 3 productos = 180 g
Por consiguiente, se puede usar el peso objetivo de lote predefinido (540 g o ligeramente mayor) o los pesos objetivo de producto predefinidos (270 g y 180 g).
La ordenación se puede realizar dependiendo de los límites de peso de producto alimenticio que, para un grupo de N productos, se puede definir en función del peso objetivo de producto predefinido de los grupos vecinos de N productos.
Por ejemplo, la ordenación se puede realizar en función del peso de punto medio entre los grupos de N productos: Punto medio entre el grupo 1 y el grupo 2: (270 180) / 2 [g] = 225 g
Por lo tanto, la pluralidad de productos alimenticios 2 se divide entre los grupos con respecto al punto medio, de modo que los productos alimenticios con un peso superior a 225 g pertenecen al grupo de 2 productos, y los productos alimenticios con un peso comprendido entre cero y 225 g pertenecen al grupo de 3 productos.
En base a un producto alimenticio 2a en consideración, se determina el grupo de N productos que proporcione la mejor coincidencia posible con el producto alimenticio 2a en consideración, realizando un corte, o no, en el producto alimenticio 2a en consideración. Se busca la mejor coincidencia posible desde el grupo de N productos que tenga el número N más bajo hasta el grupo con el número N más alto. La mejor coincidencia posible se puede determinar a partir de diferentes criterios, por ejemplo la cantidad más baja a cortar.
En una etapa siguiente se calcula el peso promedio de los productos de los grupos. Por ejemplo, los productos alimenticios del grupo de 2 productos pueden tener un peso promedio de 270 g y los productos alimenticios del grupo de 3 productos pueden tener un peso promedio de 220 g.
Si el producto alimenticio 2a en consideración tiene un peso superior al peso de punto medio, es decir, si pertenece al grupo de 2 productos, en primer lugar se considera si será adecuado para el grupo de 2 productos. En este ejemplo, el producto alimenticio 2a en consideración pesa 260 g.
En este caso, el peso medio del grupo de 2 productos se reducirá algunos gramos. Si se puede reducir el promedio por debajo del promedio óptimo de productos de un grupo (es decir, el peso objetivo de producto predefinido), la búsqueda prosigue investigando cómo influirá el siguiente grupo (es decir, el grupo de 3 productos). Finalmente, se considerará dónde contribuye mejor al rendimiento global y ese será el resultado final de la investigación y se llevará a cabo.
En este ejemplo, el peso promedio real del grupo de 3 productos (220 g) ya es mayor que el peso promedio óptimo (180 g), por lo que el resultado final de la investigación del grupo de 3 productos dará como resultado que el peso promedio del grupo de 3 productos aumentará aún más. Por lo tanto, lo más probable es que si se puede reducir el promedio real de productos en un grupo por debajo del promedio óptimo de productos en un grupo (peso objetivo de producto predefinido) del grupo de 2 productos, entonces se determinará que el producto alimenticio 2a en consideración debe llevarse al grupo de 2 productos sin cortar nada del producto 2a en consideración. Por otro lado, si no se puede reducir el promedio real de productos de un grupo por debajo del peso objetivo de producto predefinido del grupo de 2 productos, entonces se determinará que el producto debe llevarse al grupo de 3 productos.
Por consiguiente, en este ejemplo, el peso determinado del producto alimenticio 2a en consideración se procesa junto con un peso de una pluralidad de productos alimenticios 2 en dicho sistema de procesamiento de alimentos que pertenecen a uno de los grupos de N productos y la señal de corte de control se genera de manera dinámica para determinar si cortar un pedazo del producto alimenticio 2a en consideración aumentará la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido. En este ejemplo, el criterio objetivo de lote predefinido comprende al menos uno de los pesos objetivo de producto predefinidos, que se compara con el peso promedio del producto alimenticio 2a en consideración junto con una pluralidad de productos alimenticios de uno de los grupos de N productos para determinar cómo se debe procesar el producto alimenticio 2a en consideración.
Como ya se mencionó, el producto alimenticio 2a en consideración aumentará el peso promedio de producto real del grupo de 3 productos y, por lo tanto, el producto alimenticio 2a se someterá a un corte. Puede haber limitaciones en la cantidad que se permite cortar. Por ejemplo, un límite de corte se puede establecer en el 25 % del peso del producto. En este caso, 260 g x 0,25 = 65 g. Por lo tanto, se elige cortar 65 g del producto 2a en consideración de manera que después del corte pese 195 g y de manera que el peso promedio del grupo de 3 productos se reduzca y se acerque al peso promedio óptimo (peso objetivo de producto predefinido) del grupo de 3 productos (de 220 g a 180 g).
De acuerdo con incluso otra forma de realización, el peso objetivo de lote predefinido se divide por los diferentes números de productos alimenticios de los lotes 6 pertinentes. Si el peso objetivo de lote predefinido es de 540 g, y los lotes 6 a completar contienen 3 o 4 productos alimenticios por lote, se determinan los siguientes pesos objetivo de producto predefinidos óptimos para los lotes de N productos:
Peso objetivo de producto predefinido para lotes de 3 productos: 540 g / 3 productos = 180 g
Peso objetivo de producto predefinido para lotes de 4 productos: 540 g / 4 productos = 135 g
La pluralidad de productos alimenticios 2 en el sistema de procesamiento de alimentos y el producto alimenticio 2a en consideración se ordenan en orden descendente de pesos de los productos alimenticios.
Primero se calcula cuántos productos alimenticios se pueden usar con 3 productos alimenticios por lote, comenzando con los productos alimenticios más pesados. Después de esto, el método continúa con 4 productos por lote y así sucesivamente. La Tabla 1 ilustra el resultado de la primera parte del método:
La Tabla 1 muestra que se pueden usar 8 productos alimenticios más una fracción de 4 g, ya que el exceso de peso acumulado es de 4 g.
El método continúa con una segunda parte del método, ahora con el exceso de peso transferido del octavo producto alimenticio:
En este caso, la lista de productos alimenticios está vacía después de 30 productos y el exceso de peso acumulado es de 78 g.
A continuación, el producto alimenticio 2a en consideración se reduce hipotéticamente con el exceso de peso de 78 g (si se puede cortar esa cantidad, de lo contrario con el máximo permitido) y el método se repite comenzando con la primera parte del método.
El mejor resultado de las dos ejecuciones del método se elige como resultado. Se puede considerar que el mejor resultado es el que proporciona el menor exceso de peso.
Por consiguiente, en esta forma de realización, el peso determinado del producto alimenticio 2a en consideración se procesa junto con un peso de una pluralidad de productos alimenticios 2 en dicho procesamiento de alimentos y la señal de corte de control se genera de manera dinámica para determinar si cortar un pedazo del producto alimenticio 2a en consideración aumentará la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido. En este ejemplo, el criterio objetivo de lote predefinido comprende al menos uno de los pesos objetivo de producto predefinidos (180 g y 135 g), que se comparan como se muestra en las tablas con los pesos del producto alimenticio 2a en consideración junto con una pluralidad de productos alimenticios 2 de la lista que determinan el exceso de peso acumulado. El exceso de peso acumulado se usa para determinar cómo se debe procesar el producto alimenticio 2a en consideración.
Si el resultado muestra que el producto alimenticio 2a en consideración puede reducirse de tamaño de manera ventajosa, entonces puede comprobarse si se puede reducir el tamaño del producto alimenticio 2a en consideración. La comprobación se realiza para evitar que el peso de los productos alimenticios se reduzca innecesariamente.
La fig. 2 muestra una forma de realización del sistema de agrupación en lotes 5. El sistema de agrupación en lotes 5 puede comprender al menos un medio de manipulación controlable 15, por ejemplo realizado como uno o más brazos robóticos, capaz de transferir productos alimenticios 2 particulares desde los medios transportadores 7 hacia lotes 6. Los lotes 6 pueden ser del mismo tipo o de diferentes tipos, por ejemplo diferentes tipos para acomodar diferentes números de productos alimenticios 2 y/o diferentes pesos totales de productos alimenticios en los lotes. Se entiende que los diferentes tipos de lotes de productos alimenticios 6 pueden ser, de hecho, estructuralmente idénticos, pero destinados a acomodar diferentes números de productos alimenticios. También se pueden usar lotes 6 del mismo tipo para acomodar diferentes cantidades de productos alimenticios, donde los lotes están destinados a acomodar los mismos pesos de lote u otros diferentes. Por ejemplo, los lotes 6 se pueden usar para trabajos con lotes de 400 g, donde cada lote debe contener dos o tres productos alimenticios 2 con un peso total de al menos 400 g. Los lotes 6 se pueden transportar en un aparato transportador de lotes 14.
El sistema de agrupación en lotes 5 puede comprender una segunda estación de visión para determinar la posición de los productos alimenticios que entran en el sistema de agrupación en lotes. Por consiguiente, en función de la posición determinada de los productos alimenticios, los medios de manipulación controlables 15 pueden recoger los productos alimenticios individuales 2 y llevarlos individualmente con precisión a una posición en un lote 6. La segunda estación de visión puede estar comprendida por el sistema de agrupación en lotes 5.
Cabe señalar que el sistema de agrupación en lotes 5 puede estar dispuesto para que los productos alimenticios 2 llenen una pluralidad de lotes 6 gradualmente, de modo que el sistema de agrupación en lotes 5 pueda contener una pluralidad de lotes inacabados 6, que solo se llenan parcialmente, como se ilustra en la fig. 2. Los productos alimenticios finalmente agrupados en lotes salen del sistema de agrupación en lotes 5. En el ejemplo ilustrado en la fig. 2, los lotes de los productos alimenticios finalmente agrupados en lotes contienen dos o tres productos alimenticios, algunos de los cuales se han cortado y otros no.
En una forma de realización, la decisión referente al lote 6 en el que los medios de manipulación controlables 15 deben colocar el producto alimenticio 2 se basa en el peso de al menos el producto alimenticio de peso determinado 2 que lleva más tiempo sin pasar por un determinado punto de decisión en los medios transportadores 7 y los productos alimenticios 2 que ya se hayan llevado a lotes sin terminar 6. Se conocen otros diversos métodos de decisión.
A modo de resumen con un poco más de información:
De acuerdo con una forma de realización, el sistema de procesamiento de alimentos 1 puede funcionar de la siguiente manera (se hace referencia a las figs. 1 y 2):
Los medios de determinación de peso 3 son, en una forma de realización de la invención, idénticos a los medios de determinación de forma 9, por ejemplo una única estación de visión para determinar o al menos estimar tanto el volumen como la forma del producto alimenticio 2.
El volumen se puede determinar por medio de una línea láser que ilumina el producto alimenticio 2, por ejemplo desde arriba verticalmente en una dirección perpendicular a la dirección del aparato transportador, y una cámara para observar dicha línea láser desde un ángulo en el sentido de transporte o en sentido opuesto al sentido de transporte. Cuando dicha línea láser se observe de la manera descrita aparecerá como una línea no recta cuando un producto se transporte por debajo de ella, donde la desviación con respecto a la recta es proporcional a la altura del producto. Se observa que en los lados del producto la altura es cero, de modo que lo que se detecta es la anchura del producto alimenticio 2. La longitud del producto alimenticio 2 se determina midiendo la velocidad de los medios transportadores 7 y usándola en combinación con el tiempo que el producto influye en la detección de la línea láser.
De esta manera, se puede formar un volumen en función de la longitud del producto y por medio de un factor de densidad, es decir, una relación peso a volumen, una curva de pesos en función de la longitud. A partir de esta curva, se puede calcular dónde cortar una porción deseada (porción de peso) de un producto.
Tras determinarse el volumen y el peso, se decide, para cada producto alimenticio 2, si hay que reducir el tamaño del producto alimenticio 2 (por ejemplo, el peso), es decir, de acuerdo con los ejemplos para determinar la señal de corte de control y la reducción de peso descritos más arriba.
Un dispositivo de separación de productos alimenticios 4 está dispuesto aguas abajo de la determinación del volumen. Como se describió anteriormente, en una forma de realización, el dispositivo de separación de productos alimenticios 4 comprende una cuchilla de tipo espada que está suspendida de manera giratoria con su punto de suspensión en el lado de un hueco en los medios transportadores 7. Aguas abajo del dispositivo de separación de productos alimenticios 4 hay dispuesta, opcionalmente, una estación de rechazo 11 para rechazar automáticamente el material cortado de dicho producto alimenticio, es decir, el material que no está destinado a la agrupación en lotes. Una forma de realizar el rechazo es abrir los medios transportadores 7 de modo que la pieza cortada pueda caer a través de la abertura. Sin embargo, una abertura de este tipo se puede formar de otras diversas maneras, por ejemplo como se describe en el documento WO 2014 169925.
Aguas abajo de la estación de rechazo 11 opcional puede haber medios de determinación de peso adicionales 10, es decir, aguas abajo en relación con dicho dispositivo de separación 4 y aguas arriba en relación con dicho sistema de agrupación en lotes 5. Los medios de determinación de peso adicionales 10 están dispuestos para determinar el peso exacto del producto (producto alimenticio no cortado 2 o producto alimenticio cortado 13). De este modo, los medios de determinación de peso adicionales 10 (junto con el sistema de control 8) también verificarán si la pieza cortada ha sido rechazada en la estación de rechazo 11 (a veces una pieza cortada se adhiere firmemente a la pieza principal y, por lo tanto, no se separa del ella). Los medios de determinación de peso adicionales 10 se pueden usar además para determinar (o actualizar) el factor de densidad usado para convertir el volumen en peso (como se explicó anteriormente), ya que el peso de los productos alimenticios no reducidos en tamaño 2 (o posiblemente de todos los productos alimenticios 2 del sistema 1) se puede comparar con el volumen del mismo producto alimenticio 2, uno por uno. Si los medios de determinación de peso adicionales 10 no están presentes, el factor de densidad se debe introducir y mantener manualmente.
Una segunda estación de visión (no mostrada) puede estar situada aguas abajo de los medios de determinación de peso adicionales 10. En este caso, la posición exacta del producto alimenticio 2 se puede determinar de modo que los medios de manipulación controlables 15 puedan recogerlo y llevarlo con precisión a una posición en un lote 6. La segunda estación de visión puede estar comprendida por el sistema de agrupación en lotes 5.
Los medios de verificación de corte 12 dispuestos para verificar si se ha extraído adecuadamente material cortado del producto alimenticio 2 pueden estar situados aguas abajo de los medios de determinación de peso adicionales 10 y aguas arriba con respecto al sistema de agrupación en lotes 5. Como se describe más arriba, los medios de verificación de corte 12 pueden ser parcialmente idénticos a los medios de determinación de peso adicionales 10.
La fig. 3 ilustra etapas 16-20 del método para procesar y agrupar en lotes productos alimenticios en un sistema de procesamiento de alimentos 1 (correspondientes a las etapa 1-5 descritas a continuación), donde dicha agrupación en lotes de productos alimenticios 2, 2a se realiza de acuerdo con al menos un criterio objetivo de lote predefinido, comprendiendo dicho método
Etapa 1: transportar un producto alimenticio 2a hacia medios de determinación de peso,
Etapa 2: determinar el peso de dicho producto alimenticio 2a mediante dichos medios de determinación de peso 3,
Etapa 3: procesar dicho peso determinado de dicho producto alimenticio 2a junto con un peso de una pluralidad de productos alimenticios 2 en dicho sistema de procesamiento de alimentos, en donde el procesamiento incluye generar de manera dinámica una señal de corte de control,
Etapa 4: si dicha señal de corte de control generada de manera dinámica indica que cortar un pedazo de dicho producto alimenticio 2a aumentará la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido, entonces transportar dicho producto alimenticio hacia un dispositivo de separación, en donde un pedazo de dicho producto alimenticio se corta, tras lo cual dicho producto alimenticio se transporta hacia un sistema de agrupación de productos alimenticios en lotes, y
Etapa 5: transportar dicho producto alimenticio 2a hacia un lote de productos alimenticios 6 en respuesta a dicho al menos un criterio objetivo de lote predefinido.
Lista
1. Sistema de procesamiento de alimentos
2. Productos alimenticios
2a. Producto alimenticio en consideración
3. Medios de determinación de peso
4. Dispositivo de separación
5. Sistema de agrupación en lotes
6. Lote de productos alimenticios
7. Medios transportadores
8. Sistema de control
9. Medios de determinación de forma
10. Medios de determinación de peso adicionales
11. Dispositivo de rechazo
12. Medios de verificación de corte
13. Producto alimenticio cortado
14. Aparato transportador de lotes
15. Medios de manipulación
16. Etapa 1 de método
17. Etapa 2 de método
18. Etapa 3 de método
19. Etapa 4 de método
20. Etapa 5 de método

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un método para procesar y agrupar en lotes productos alimenticios en un sistema de procesamiento de alimentos (1), donde dicha agrupación en lotes de productos alimenticios (2, 2a) se realiza de acuerdo con al menos un criterio objetivo de lote predefinido, comprendiendo dicho método las etapas de:
• transportar un producto alimenticio (2a) hacia medios de determinación de peso (3),
• determinar el peso de dicho producto alimenticio (2a) mediante dichos medios de determinación de peso (3),
• procesar dicho peso determinado de dicho producto alimenticio (2a) junto con un peso de una pluralidad de productos alimenticios (2) en dicho sistema de procesamiento de alimentos, en donde el procesamiento incluye generar de manera dinámica una señal de corte de control,
• si dicha señal de corte de control generada de manera dinámica indica que cortar un pedazo de dicho producto alimenticio (2a) aumentará la probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido, entonces transportar dicho producto alimenticio hacia un dispositivo de separación, en donde un pedazo de dicho producto alimenticio se corta, tras lo cual dicho producto alimenticio se transporta hacia un sistema de agrupación de productos alimenticios en lotes, y
• transportar dicho producto alimenticio hacia un lote de productos alimenticios en respuesta a dicho al menos un criterio objetivo de lote predefinido
caracterizado por que
dicha señal de corte de control solo se ejecuta si el peso de dicho producto alimenticio se puede reducir de forma ventajosa en más de un peso de corte mínimo predefinido.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una etapa de determinar si dicha señal de corte de control generada de manera dinámica indica que cortar un pedazo de dicho producto alimenticio (2a) no aumentará dicha probabilidad de cumplir el al menos un criterio objetivo de lote predefinido, a continuación transportar dicho producto alimenticio a dicho sistema de agrupación de productos alimenticios en lotes sin cortar ningún pedazo de dicho producto alimenticio (2a).
3. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende determinar un peso promedio de una pluralidad de productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos, y generar de manera dinámica la señal de corte de control y usarla para reducir el peso de dicho producto alimenticio, si la reducción del peso de dicho producto alimenticio acerca dicho peso promedio a un peso promedio ideal de dicho producto alimenticio de acuerdo con dicho criterio objetivo de lote predefinido.
4. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende comparar dicho peso determinado de dicho producto alimenticio con un peso promedio de una pluralidad de productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos y generar de manera dinámica la señal de corte de control y usarla para reducir el peso de dicho producto alimenticio, si la reducción del peso de dicho producto alimenticio acerca dicho peso promedio a un peso promedio ideal de dicho producto alimenticio de acuerdo con dicho criterio objetivo de lote predefinido.
5. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha pluralidad de productos alimenticios incluye al menos algunos de los productos alimenticios en los lotes de productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos.
6. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha pluralidad de productos alimenticios incluye al menos algunos de los productos alimenticios que han pasado por dicho dispositivo de separación (4) pero que aún no se han agrupado en lotes.
7. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha pluralidad de productos alimenticios incluye al menos un producto alimenticio que ha pasado por dichos medios de determinación de peso (3) pero que no ha pasado por dicho dispositivo de separación (4).
8. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho criterio objetivo de lote predefinido es al menos un intervalo de peso o al menos un peso.
9. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho peso promedio se determina en función del peso de al menos cuatro productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos, preferentemente al menos ocho productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos y, más preferentemente, al menos doce productos alimenticios en dicho sistema de procesamiento de alimentos.
10. Un sistema de procesamiento de alimentos (1) para procesar y agrupar en lotes productos alimenticios (2), comprendiendo dicho sistema de procesamiento
medios transportadores (7) para transportar dichos productos alimenticios a través de al menos partes de dicho sistema de procesamiento de alimentos (1),
medios de determinación de peso (3) para determinar el peso de dichos productos alimenticios (2),
un sistema de agrupación en lotes (5) dispuesto para agrupar dichos productos alimenticios en lotes de acuerdo con uno o más criterios predefinidos de agrupación en lotes, y
un dispositivo de separación (4) situado aguas abajo en relación con los medios de determinación de peso (3) y aguas arriba en relación con el sistema de agrupación en lotes, dispuesto para cortar un pedazo de dichos productos alimenticios de acuerdo con una señal de corte de control,
comprendiendo además dicho sistema de procesamiento de alimentos (1) un sistema de control (8) para controlar el sistema de agrupación en lotes y el dispositivo de separación de productos alimenticios, en donde dicho sistema de control está dispuesto para generar de manera dinámica dicha señal de corte de control en función de información relativa al peso determinado de más de un producto alimenticio en dicho sistema de procesamiento de alimentos,caracterizado por que,
dicho sistema de control está dispuesto además para ejecutar dicha señal de corte de control solo si el peso de dicho producto alimenticio se puede reducir de forma ventajosa en más de un peso de corte mínimo predefinido.
11. Un sistema de procesamiento de alimentos de acuerdo con la reivindicación 10, en donde dicho sistema de procesamiento de alimentos comprende medios de determinación de peso adicionales (10) situados aguas abajo en relación con dicho dispositivo de separación y aguas arriba en relación con dicho sistema de agrupación en lotes.
12. Un sistema de procesamiento de alimentos de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en donde dicho sistema de procesamiento de alimentos comprende además un dispositivo de rechazo (11) situado aguas abajo en relación con dicho dispositivo de separación (4) para rechazar automáticamente el material cortado de dicho producto alimenticio.
13. Un sistema de procesamiento de alimentos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10-12, en donde dicha base de dicha información relativa al peso determinado de dichos más de un producto alimenticio incluye al menos un producto alimenticio (2a) que se acerca a dicho dispositivo de separación y al menos algunos de los productos alimenticios que han pasado por dicho dispositivo de separación.
14. Un sistema de procesamiento de alimentos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10-13, en donde dicho sistema de control está dispuesto para usar dicha información relativa a dicho peso determinado de dichos más de un producto alimenticio para establecer un peso promedio de dichos más de un producto alimenticio y comparar dicho peso determinado de dicho producto alimenticio con dicho peso promedio.
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