Un procedimiento para clasificar un flujo de productos (2, 3) en productos para aceptar (2) y productos para rechazar (3),

que comprende las etapas de:

- mover a través de una zona de exploración (28) los productos para clasificar, suministrados en un flujo de productos que se extiende sobre una cierta anchura (W) y que tiene un espesor sustancialmente de una única capa de productos,

- en esta zona de exploración (28), realizar la exploración por líneas a través de la anchura (W) de este flujo de productos por medio de uno o más haces de luz concentrada (45), que iluminan, en ausencia de productos (2, 3), un elemento de fondo (5) colocado detrás de este flujo de productos y que se extiende sobre la anchura (W) del mismo, mediante lo cual este haz de luz (45) produce señales de luz (46, 47, 48) en estos productos explorados (2, 3) y en este elemento de fondo explorado (5),

- detectar estas señales de luz (B: 46, 47, 48) con lo que estas señales de luz se convierten en señales eléctricas,

- generar una o más señales de control basadas en estas señales convertidas (B: 46, 47, 48) mediante lo cual estas señales de control permiten realizar una selección entre los productos explorados para aceptar (2), por una parte y los productos explorados para rechazar (3) por la otra parte,

y - clasificar el flujo de productos (2, 3) por medio de estas una o más señales de control, que se caracteriza porque este procedimiento comprende además;

- elegir este elemento de fondo (5) de manera que la señal de luz detectada correspondiente (47) difiera en al menos un parámetro de las señales de luz (46, 48) de los productos para clasificar (2, 3) y

- en el que la generación de una o más señales de control comprende, además, desplazar el nivel de fondo (70) de las señales convertidas (46, 47, 48) a un nuevo nivel de señal (71) elegido de tal manera que, en la señal así obtenida (D), el nivel de la señal (46) de un producto explorado para aceptar difiere del nivel de señal de la señal (48) de un producto explorado para rechazar.

Procedimiento y aparato para inspeccionar y clasificar un flujo de productos Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento y un aparato para inspeccionar un flujo de productos. Dicha inspección puede dar lugar, adicionalmente, a una selección de calidad por medio de una etapa de clasificación.

La invención es aplicable cuando se eliminan ciertos productos degradados y objetos extraños de un flujo de productos entrante.

La invención es particularmente adecuada para la clasificación de productos alimenticios tales como judías verdes, guisantes, nueces, pasas, coliflores, lechugas y otros similares entre los cuales productos no alimenticios, tales como madera, plásticos, vidrio y otros, deben ser retirados del flujo de productos .

La invención es extremadamente adecuada, además, para la clasificación de los productos no alimenticios, tales como plásticos en el reciclaje de basura, clasificación de vidrio y similares.

Estado de la técnica

El documento WO-A-01/00333 está relacionado con un procedimiento para clasificar los productos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, que se caracteriza porque consiste al menos en transportar los productos para clasificar en forma de un flujo de productos, extendiéndolos en la anchura, sobre un trayecto específico; explorar los productos para clasificar en toda la anchura del citado flujo de productos, proyectar luz sobre los productos, por una parte, al menos en un espectro específico que se selecciona de tal manera que ciertos productos de los productos a seleccionar emitirán luz, y observar esta luz en un rango específico del espectro en el que la luz emitida se proyecta por la otra parte; hacer una selección entre los productos explorados en función de la luz observada, y separar de forma automática los productos del flujo de productos que se ha mencionado más arriba en función de la citada selección, así como a un aparato de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 13.

En ausencia de producto, la luz es reflejada por un elemento de fondo que necesita ser elegido dependiente del producto. Más específicamente, el fondo debe ser elegido de tal manera que muestre las características ópticas de un producto bueno. En otras palabras, el producto bueno es invisible contra el fondo. Sin embargo, las desviaciones en un producto analizado, tales como picaduras de insectos, manchas putrescibles, objetos extraños y otros similares, producen una desviación en la señal de luz retornada. Mediante el ajuste de un umbral se puede hacer la diferencia entre la señal de luz procedente del fondo y de productos aceptables por una parte y la señal de luz procedente de un producto inaceptable que debe ser retirado por la otra parte.

Elementos de fondo similares se describen en la patente norteamericana US 4723659 y en las patentes europeas EP1012582 y EP0443469. En general se refieren a un elemento de fondo situado perpendicular a la dirección del movimiento del producto, en el campo de visión de los medios de detección. Normalmente, el elemento de fondo es un rodillo cilíndrico. Mientras gira y con la ayuda de un rascador se hace auto-limpiable.

Una desventaja de este procedimiento es que tiene que haber disponible para cada tipo de producto un elemento de fondo específico. De esta manera, un elemento de fondo para las zanahorias debe tener un color anaranjado, mientras que para las judías verdes debe tener un color verde. Durante la clasificación de productos alimenticios y, más específicamente, mientras se cambia de un producto a otro, se requiere cambiar también el elemento de fondo. Además, el coste de un elemento de fondo no es despreciable.

En ciertas aplicaciones, se proporcionan al elemento de fondo propiedades ópticas adicionales. Muchas verduras frescas contienen, por ejemplo, clorofila. Un desplazamiento de frecuencia hacia el espectro infrarrojo se produce dentro de estas moléculas cuando son iluminadas con luz que tiene una longitud de onda entre 640 y 680 nanómetros. Este fenómeno de emisión se denomina fluorescencia. Al dar al elemento de fondo las mismas propiedades fluorescentes, en el estado de la técnica, se puede clasificar adicionalmente sobre la base de la presencia de clorofila en los productos analizados. Otras moléculas, tales como la aflatoxina, también muestran propiedades fluorescentes, y en principio, podrían ser detectadas en los productos analizados de acuerdo con una técnica similar.

Una desventaja importante es que, con el tiempo, estos tipos de elementos de fondo pierden sus propiedades fluorescentes. Esto tiene efectos adversos sobre la calidad de clasificación y tampoco es interesante para los usuarios de los equipos de este tipo.

Por estas razones, existe una necesidad de un dispositivo de clasificación, en particular de un dispositivo de inspección, sin las desventajas de los dispositivos conocidos en el estado de la técnica.

Por estas razones, existe la necesidad de un procedimiento que no muestre los inconvenientes del estado actual de la técnica.

Objetos de la invención En general, el objeto de la invención es un procedimiento y un aparato para llevar a cabo una selección entre productos en un flujo de productos continuo, grande, de una manera muy eficaz, fiable y efectiva en costos.

Más específicamente, de acuerdo con un número de realizaciones preferidas, la invención tiene por objeto un procedimiento de inspección y medios de inspección que eviten la sustitución del elemento de fondo durante un cambio de producto.

En otras palabras, el objeto de la invención es un procedimiento de inspección y unos medios de inspección que utilizan una referencia de fondo que es, al menos, independiente del dominio del producto.

Sumario de la invención La presente invención está relacionada con un procedimiento y un aparato como se describe en las reivindicaciones adjuntas.

Preferiblemente, el elemento de fondo comprende una superficie que se extiende a lo largo de la anchura del flujo de productos, con lo que la citada superficie refleja la luz entrante, al menos parcialmente.

En una realización particularmente útil, el elemento de fondo tiene la forma de un rodillo cilíndrico.

En una realización alternativa, el elemento de fondo comprende medios para capturar y redirigir la luz entrante hacia un convertidor óptico - eléctrico. En este caso, un elemento de fondo de este tipo genera una señal que tiene una progresión a partir de la cual la presencia o ausencia de productos en la zona de exploración puede ser deducida fácilmente. Una señal booleana obtenida de esa manera es particularmente útil en el procedimiento de acuerdo con la invención.

La primera selección se realiza preferentemente en función de si la intensidad de la luz detectada o una señal derivada de la misma cruza un valor umbral, o no.

En ciertos casos, más específicamente cuando la gama total de productos incluye picos positivos así como negativos contra la señal de fondo, la primera selección se realiza en función de si la intensidad de la luz observada emitida por el elemento de fondo o una señal derivada de la misma cae dentro de una zona, o no, estando caracteriza, además, la citada zona por un valor umbral máximo.

La segunda selección se realiza preferentemente en función de si la intensidad de la luz detectada o una señal derivada de la misma cruza un valor umbral, o no.

En una realización preferida, el citado cruce de un valor umbral está definido exclusivamente dentro de aquellas zonas que están marcadas durante la primera etapa de selección como procedentes del producto.

En una realización preferida excepcionalmente, una nueva señal es generada después de la primera selección, que se caracteriza, además, por la preservación de la intensidad de la luz observada en aquellas zonas que delimitan el producto (las zonas de producto) y, posteriormente, cambiando la intensidad en las zonas en las que el elemento de fondo puede ser observado a otro nivel.

Además, es preferible filtrar la citada señal de tal manera que las transiciones de alta frecuencia en las zonas de producto están aplanadas y se origine una nueva señal. El citado filtro podría ser, por ejemplo un filtro adaptativo sintonizado específicamente para suavizar la transición de la zona del producto a la zona de fondo y viceversa.

En la realización más... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para clasificar un flujo de productos (2, 3) en productos para aceptar (2) y productos para rechazar (3) , que comprende las etapas de:

- mover a través de una zona de exploración (28) los productos para clasificar, suministrados en un 5 flujo de productos que se extiende sobre una cierta anchura (W) y que tiene un espesor sustancialmente de una única capa de productos, - en esta zona de exploración (28) , realizar la exploración por líneas a través de la anchura (W) de este flujo de productos por medio de uno o más haces de luz concentrada (45) , que iluminan, en ausencia de productos (2, 3) , un elemento de fondo (5) colocado detrás de este flujo de productos y que se extiende sobre la anchura (W) del mismo, mediante lo cual este haz de luz (45) produce señales de luz (46, 47, 48) en estos productos explorados (2, 3) y en este elemento de fondo explorado (5) , - detectar estas señales de luz (B: 46, 47, 48) con lo que estas señales de luz se convierten en señales eléctricas, - generar una o más señales de control basadas en estas señales convertidas (B: 46, 47, 48) mediante lo cual estas señales de control permiten realizar una selección entre los productos explorados para aceptar (2) , por una parte y los productos explorados para rechazar (3) por la otra parte, y - clasificar el flujo de productos (2, 3) por medio de estas una o más señales de control, que se caracteriza porque este procedimiento comprende además;

- elegir este elemento de fondo (5) de manera que la señal de luz detectada correspondiente (47) difiera en al menos un parámetro de las señales de luz (46, 48) de los productos para clasificar (2, 3) y - en el que la generación de una o más señales de control comprende, además, desplazar el nivel de fondo (70) de las señales convertidas (46, 47, 48) a un nuevo nivel de señal (71) elegido de tal manera que, en la señal así obtenida (D) , el nivel de la señal (46) de un producto explorado para aceptar difiere del nivel de señal de la señal (48) de un producto explorado para rechazar.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que después de desplazar el nivel de fondo (70)

de las señales convertidas (46, 47, 48) , la señal así obtenida (D) se compara con uno o más valores umbral 30 (g1, g2) , generando de esta manera las una o más señales de control, y en el que mover el nivel de fondo (70) comprende, además:

- generar una señal (C) que es indicativa de la localización (20, 21) de los productos explorados (2, 3) en las señales detectadas y convertida (B: 46, 47, 48) , y - desplazar el nivel (70) de las señales convertidas (B: 46, 47, 48) en localizaciones (22) distintas de 35 las de los productos explorados (2, 3) de acuerdo con lo indicado por esta señal de localización (C) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que generar la señal de localización (C) comprende, además:

- detectar y convertir las señales de luz, (B: 46, 47, 48) procedentes del elemento de fondo explorado (5) 40 y de los productos explorados (2, 3) , - en estas señales convertidas (B: 46, 47, 48) , separar la señal (47) procedente del elemento de fondo explorado (5) de las señales (46, 48) procedentes de los productos explorados (2, 3) obteniendo así una señal (C) indicativa de la localización de los productos explorados (2, 3) , y en el que distinguir la señal (47) procedente del elemento de fondo explorado (5) comprende, además, 45 comparar las señales convertidas (B: 46, 47, 48) con uno o más valores umbral (g3/ tmin. tmax) .

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que generar la señal de localización (C) comprende, además, detectar y convertir esa parte (34) del haz de luz concentrado de exploración (45) , que pasa por los productos (2, 3) , obteniendo así una señal que es indicativa de la localización de los productos explorados (2, 3) .

5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que la señal de localización

(C) es una señal booleana, y en el que desplazar el nivel de señal (70) a un nivel de señal (71) se produce de acuerdo con la fórmula: D= AC + s (C ⊕ 1) , en la que B son las señales de luz detectadas y convertidas (46, 47, 48) , s un número real elegido en función del desplazamiento deseado del nivel de señal, C es la 5 señal de localización, y ⊕ se define como la adición de módulo - 2.

6. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que la señal de localización (C) es una señal booleana, y en el que el desplazamiento del nivel de señal (70) a un nivel de señal (71) se produce de acuerdo con la siguiente fórmula:

D = B cuando C = 1

D = 0 cuando C = 0

en la que B son las señales de luz detectadas (46, 47, 48) , y C es la señal de localización (C) .

7. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que la señal de localización (C) es una señal booleana y en el que la comparación de la señal así obtenida (D) con uno o más valores umbral (g1, g2) sólo se produce en la localización (20, 21) de los productos explorados (2, 3) como es indicado por la señal de localización (C) .

8. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el nivel de fondo (70) de las señales convertidas (46, 47, 48) se desplaza hacia un nivel de señal nuevo (71) correspondiente al de un producto para aceptar (2) .

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el elemento de fondo (5) consiste en una so perficie que se extiende sobre la anchura (W) del flujo de productos, en el que la citada superficie refleja, al menos parcialmente, la luz incidente (34) .

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el elemento de fondo (5) consiste en medios (57) para capturar la luz incidente (34) y redirigirla hacia un convertidor óptico - eléctrico (40) .

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el elemento de fondo (5) es una fibra óptica 25 con una superficie ranurada para capturar la luz entrante (34) .

12. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la señal así obtenida (D) se filtra previamente de tal manera que las transiciones de alta frecuencia en la proximidad de las zonas de producto (20, 21) están aplanadas, generando así una nueva señal filtrada (E) .

13. Un aparato (14) para clasificar productos de acuerdo con el procedimiento de cualquiera de las reivindica30 ciones precedentes, que se caracteriza porque - al menos consiste en un sistema de suministro (1, 4) que transporta los productos para clasificar en forma de un flujo de productos que se extiende sobre una anchura (W) que consiste en una sola capa de producto, en una cierta dirección (27) ;

- medios (9, 10) para explorar los productos para clasificar (2, 3) a través de la anchura (W) del flujo 35 de productos, en el que estos medios de exploración comprenden además;

o medios (29) para generar un haz de luz concentrada (45) y dirigirlo hacia los productos (2, 3) por medio de medios ópticos (30) ;

o medios (40) para detectar la luz de retorno (46, 47, 48) y convertirla en una señal eléctrica;

- medios (41) para generar señales de control que permiten la realización de una selección entre los productos explorados (2, 3) sobre la base de la citada luz detectada (46, 47, 48) , y - medios (11) para clasificar el flujo de productos (2, 3) en función de la citada selección por medio de las citadas una o más señales de control, que se caracteriza porque el aparato de clasificación (14) comprende, además;

45. un elemento de fondo (5) elegido de tal manera que la señal de luz detectada correspondiente (47) difiere en al menos 1 parámetro de las señales de luz (46, 48) de los productos para clasificar (2, 3) y - en el que los medios de selección (41) comprenden medios (60, 61, 62) para generar una o más señales de control al desplazar el nivel de fondo (70) de las señales de luz (46, 47, 48) hacia un nivel de señal nuevo (71) elegido de tal manera que, en la señal así obtenida (D) , el nivel de señal de la señal (46) de un producto explorado para aceptar (2) se distingue de la señal de nivel de una señal (48) de un producto explorado para rechazar (3) .

14. Un aparato de clasificación de acuerdo con la reivindicación 13, en el que los medios de selección (41) comprenden, además:

- medios (60, 62) para generar una señal de localización (C) sobre la base de una o más señales captadas (46, 47, 48) , - medios (61) para obtener una señal (D) sobre la base de esta señal de localización (C) y sobre la base de estas u otras una o más señales capturadas (B) , desplazando el nivel de fondo (70) en estas últimas señales a un nuevo nivel (71) , que permite distinguir entre los productos para aceptar (2) y los productos para rechazar (3) en la citada señal obtenida (D) .

15. Un aparato de clasificación de acuerdo con la reivindicación 13 o 14, en el que los medios de selección (41)

comprenden, además, medios para comparar la señal obtenida (D) con uno o más valores umbral (g1, g2) , generando de esta manera las una o más señales de control 16. Un aparato de clasificación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que estos medios de selección (41) comprenden, además, filtros para filtrar previamente la señal así obtenida (D) , de manera que las transiciones de alta frecuencia en la proximidad de las zonas de producto (20, 21) son aplanadas, creando así una nueva señal filtrada (E) .

17. Un aparato de clasificación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en el que el elemento de fondo (5) consiste en una superficie que se extiende sobre la anchura (W) del flujo de productos, reflejando la citada superficie la luz incidente (34) , al menos parcialmente.

18. Un aparato de clasificación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en el que este ela mento de fondo (5) consiste en medios (57) para capturar la luz incidente (34) y reorientarla hacia un convertidor óptico - eléctrico (40) .

19. Un aparato de clasificación de acuerdo con la reivindicación 18, en el que este elemento de fondo (5) es una fibra óptica con una superficie ranurada para capturar la luz entrante (34) .