Máquina seleccionadora de objetos redondeados de transportador escasamente visible capaz de seleccionar por visión electrónica objetos redondeados tales como frutas,

objetos trasladados sobre un transportador multifilar compuesto por dos o más cables paralelos de escaso diámetro en relación a los objetos a tratar, separados una distancia menor que el diámetro del objeto, y que soportan y desplazan linealmente el objeto que es analizado por visión electrónica por toda su superficie completa en un mismo instante, para reconstruir perfectamente la imagen sin faltas ni solapamientos necesario para una óptima selección según la calidad del objeto, encontrándose el conjunto de cámaras electrónicas y focos luminosos en los vértices de poliedros regulares, sin generar contraluz o con adición de filtros polarizadores, y adicionalmente se disponen varios expulsores en la parte inferior de los cables capaces de elevarse y expulsar la fruta desde los cables

Máquina seleccionadora de objetos redondeados de transportador escasamente visible.

Objeto de la invención

La invención se refiere a una máquina para seleccionar objetos redondeados, en particular aplicable a frutas diversas, capaz de visualizar por medio de cámaras electrónicas toda la superficie completa del objeto en un mismo instante, gracias a un transportador poco corpóreo que no impide la visión óptica a su través ni genera sombras apreciables. Los objetos son trasladados sobre dos o más cables de pequeño diámetro relativo al objeto, siendo fotografiados en un mismo instante desde multitud de ángulos por un conjunto de cámaras electrónicas, el sistema informático decide qué calidad posee el objeto en función de sus defectos, color, tamaño u otros elementos visuales, sigue su desplazamiento sobre los cables hasta que en el punto adecuado, decidido informáticamente, un expulsor extrae la fruta de su posición de equilibrio y la deposita en el correspondiente recipiente o banda transportadora.

Antecedentes de la invención

Los calibradores de objetos por visión electrónica existen desde hace bastantes años y en ellos los objetos, en particular fruta, se encuentran transportados sobre conos enfrentados rotativos capaces de desplazarse y rotar simultáneamente. Las frutas son visualizadas por cámaras electrónicas en varios instantes pero la rotación es irregular e impredecible debido a la forma no perfectamente esférica de las frutas, dando lugar a la imposibilidad de reconstruir la superficie del objeto con corrección. Además los objetos poseen mayor velocidad de traslación que de rotación debido a la alta velocidad de proceso, requiriendo varias cámaras en serie para lograr observar su superficie de forma medianamente completa. Ello no es adecuado para realizar una selección por calidad ya que todo análisis de calidad basado en imágenes parciales es ineficaz y el basado en áreas de imagen repetidas es inexacto.

Otros sistemas aún menos eficientes, basados en cazoletas, bandas transportadoras o similares, no admiten rotación del objeto, implicando siempre una visión muy parcial.

La presente invención consigue superar tales dificultades y al mismo tiempo reduce el coste del dispositivo debido a su simplicidad estructural, aumentando la fiabilidad y reduciendo el coste.

Descripción de la invención

En concreto la máquina seleccionadora de objetos redondeados de transportador escasamente visible consta de tres unidades básicas diferenciadas, los transportadores multifilares, los expulsores y el sistema de cámaras de visión.

Cada transportador multifilar está constituido básicamente por dos o más cables de diámetro reducido en relación al tamaño del objeto, separados una distancia algo menor que el diámetro de los objetos de menor tamaño a tratar, cables paralelos situados en un plano horizontal y de longitud definida según la particular instalación en donde va a ser emplazada la máquina. En general varios carriles, formados por un transportador multifilar cada uno, se sitúan paralelos entre sí y en un mismo plano horizontal.

El expulsor de objetos es un mecanismo capacitado de un movimiento de ascenso/descenso de alta velocidad y dotado de ruedas libres en la parte superior del expulsor de tal manera que los objetos redondeados, por ejemplo frutas, son expulsados de su reposo sobre los cables hacia las correspondientes cintas transportadoras según una trayectoria de movimiento compuesto vertical y horizontal. Otros modelos de expulsor adecuados para el presente transportador bifilar o multifilar quizás sean desarrollados en el futuro y podrán ser utilizados de forma intercambiable con el presente.

El sistema de cámaras de visión se sitúa en el inicio del transportador multifilar, localizando cada cámara en los vértices de poliedros regulares o varias pirámides regulares, de tal manera que el objeto puede ser visto simultánea y uniformemente por toda su superficie sin ningún impedimento a la visión, salvo el del cable de muy pequeño diámetro. Los grupos de cámaras en los distintos carriles están situadas al tresbolillo para permitir un mayor compactado de los carriles.

Específicamente cada transportador multifilar está constituido por dos o más cables no extensibles y de gran resistencia, preferentemente cables metálicos o plásticos no estirables. Los cables se encuentran sometidos a importante tensión para soportar sin vibraciones ni flexión excesiva las frutas u objetos, conservando el mínimo diámetro en relación al tamaño medio de los objetos a visualizar, de forma que ningún defecto relevante sobre la piel quede solapado, por tanto la combinación de pequeña sección y considerable esfuerzo resulta en notable tensión. Cada cable forma una línea cerrada de sección uniforme sin apreciable o nula variación de diámetro ni resistencia en el punto de unión o soldadura de los extremos del cable.

Los cables son arrastrados y guiados por poleas de gran tamaño de eje horizontal con el fin de disminuir la fatiga del cable, aumentar la superficie de rozamiento y con ello uniformizar la tensión en la zona de contacto del cable con la polea y disminuir la velocidad de rotación. La polea tractora dispone de un número de acanaladuras de radio ligeramente mayor que el radio del cable, encargadas de guiarlo y arrastrarlo por su interior. La polea tractora es de eje fijo mientras que las poleas libres, de las que se utiliza una para cada cable, son móviles según un movimiento horizontal de pequeña magnitud para lograr la adecuada tensión del cable por medio de un cilindro neumático u otro accionador.

Se dota al transportador multifilar de una serie de rodillos de giro libre a lo largo de toda su longitud, situados en su parte inferior según un eje horizontal perpendicular a los cables y en contacto ligero con ellos, de tal manera que actúan como apoyos y guías auxiliares de los cables permitiendo el transporte y selección de objetos de mayor peso. Los rodillos libres poseen un surco de guiado especialmente diseñado para impedir el contacto del rodillo con la fruta y evitar al mismo tiempo la salida del cable desde el surco por lo que resulta un surco de profundidad muy reducida y fondo ancho e inclinado hacia el centro del rodillo.

El transportador multifilar es alimentado por una o varias cintas longitudinales cuyas velocidades son crecientes, dotadas de sección en forma de "V" de tal manera que la última de las cintas longitudinales abre paulatinamente la parte inferior de la "V" hasta alcanzar una abertura inferior de mayor tamaño que los objetos a seleccionar, encontrándose la parte abierta sobre el inicio del transportador multifilar, todo ello con el fin de que las frutas sean depositadas con suavidad y con una velocidad nula en relación al transportador multifilar.

En concreto el expulsor de objetos es un mecanismo formado por un accionador lineal, preferentemente eléctrico o electroneumático, de alta velocidad cuyo eje se encuentra ligeramente inclinado respecto la vertical y capacitado para proporcionar varias carreras de ascenso/descenso por segundo de forma que un patín expulsor situado en la parte superior del accionador lineal es el encargado de expulsar los objetos desde su posición de reposo sobre los cables.

El patín expulsor está compuesto por dos o más series de ruedas expulsoras de giro libre, posicionadas las series paralelas entre si, paralelas al transportador multifilar y localizadas cada serie entre un par de cables del transportador multifilar y una serie final exterior a los cables. En el caso de un transportador formado por dos cables, una serie de ruedas se encuentra entre los dos cables y la otra serie en un lateral exterior. El plano definido por la parte superior de todas las ruedas está ligeramente inclinado hacia el centro del transportador mientras que los ejes de las ruedas expulsoras se encuentran en un plano paralelo al anterior en situación inferior y alineadas según la línea recta del cable. El patín expulsor en posición de reposo se sitúa ligeramente por debajo del nivel de los cables del transportador multifilar de modo que la parte inferior de las frutas no contacta con las ruedas expulsoras, mientras que en posición activa asciende y la fruta u objeto correspondiente es elevado y expulsado de forma suave debido a la existencia de las ruedas expulsoras que comienzan a girar libremente impulsadas por la inercia del objeto redondeado.

El sistema de cámaras de visión es capaz de tomar de forma espacialmente regular y en el mismo instante fotografías digitales de la superficie completa del...

1. Máquina seleccionadora de objetos redondeados de transportador escasamente visible caracterizada por disponer de series paralelas de transportadores bifilares o multifilares compuestos por dos o más cables dotados de tracción y movimiento horizontal y de diámetro reducido en relación al objeto a seleccionar para no perturbar la visión de la superficie del objeto, cables paralelos entre sí y separados una distancia algo menor que el menor objeto a tratar y que soportan y desplazan linealmente el objeto que es analizado por visión electrónica por toda su superficie completa en un mismo instante, hasta alcanzar el objeto una posición en que uno de los expulsores en forma de patín invertido situado debajo de los cables y dotado de series de ruedas alineadas se eleva entre los cables según un movimiento de ascenso/descenso inclinado respecto la vertical y expulsa la fruta sobre una banda o elemento transportador estándar.

2. Máquina seleccionadora de objetos redondeados de transportador escasamente visible, según reivindicación 1ª, caracterizada porque cada cable que compone el transportador multifilar posee sus extremos soldados mutuamente sin variación de diámetro ni de resistencia en el punto de unión, formando una línea cerrada de movimiento indefinido que transporta los objetos, cable guiado y traccionado por una polea motriz dotada de surcos perimetrales de radio similar al cable y de gran tamaño situada en un plano vertical, y soportado y tensado por una polea libre también de gran tamaño situada al final de la máquina, emplazándose adicionalmente una serie lineal de rodillos de giro libre, en posición inferior y en contacto con los cables y de eje horizontal y perpendicular a ellos, en un número suficiente para reducir la tensión del cable a un valor admisible, de forma que los rodillos soportan a los cables cuando el peso es excesivo pero existe solo un ligero contacto cuando el peso de los objetos es bajo o nulo.

3. Máquina seleccionadora de objetos redondeados de transportador escasamente visible, según reivindicación 1ª, caracterizada por disponer de una serie de expulsores de objetos ubicados en la parte inferior de los transportadores multifilares y, en posición de reposo, sin contacto con los objetos transportados, formado cada expulsor por un accionador lineal inferior de alta velocidad cuyo vástago de acción está inclinado con respecto la vertical y contenido en un plano perpendicular a los cables y que soporta un patín en su extremo superior dotado de series de ruedas alineadas de giro libre de tamaño algo menor que los objetos, capacitada cada serie para ascender verticalmente entre pares de cables contiguos y la serie final ascender exteriormente al último cable, de forma que el ordenador central activa el accionador lineal cuando el objeto a expulsar se encuentra sobre el inicio del patín y termina la expulsión cuando el objeto ha sido elevado sobre los cables, avanzando al mismo tiempo el objeto sobre el patín debido a la inercia y a las ruedas libres, cayendo finalmente sobre elementos estándar de recogida.

4. Máquina seleccionadora de objetos redondeados de transportador escasamente visible, según reivindicación 1ª, caracterizada por disponer de un sistema de visión capaz de aprovechar la propiedad del transportador escasamente visible de forma que se realizan varias fotografías digitales simultáneas uniformemente distribuidas sobre la superficie completa del objeto redondeado, iluminando el objeto focalmente desde multitud de puntos en el espacio tales que no iluminan las restantes cámaras, lo cual se logra situando las cámaras electrónicas y los focos sobre los vértices de poliedros regulares o varias pirámides regulares unidas, con enfoque de las cámaras hacia el centro geométrico de su volumen, adicionando filtros polarizadores en el emisor y en el receptor en los posibles pares cámara-foco enfrentados.