Sistema posicionador de aves y método de posicionamiento de aves

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud de invención tiene por objeto el registro de un sistema posicionador de aves sacrificadas para alimentación y un método de posicionamiento, que incorpora notables innovaciones y ventajas frente a las técnicas utilizadas hasta el momento, particularmente conveniente para la colocación de aves en líneas de procesamiento con soportes.

Más concretamente, la invención propone el desarrollo de un sistema posicionador de aves, que por su particular disposición, es compacto, higiénico, robusto y fiable en su uso, y económico de fabricar y mantener.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Estados Unidos y Brasil son dos de los principales productores de carne de pollo y pavo en el mundo. En los mataderos de estos países, a diferencia de Europa, los procesos de despiece y deshuese en las líneas de producción son muy manuales, debido principalmente a que el uso final de la carne es diferente que en Europa. La carne en estos países se consume principalmente elaborada, es decir, triturada y en forma de hamburguesas, albóndigas, etc. Así pues, es muy importante poder sacar el mayor rendimiento de carne posible a cada ave. Por este motivo las tareas de despiece y deshuese se realizan de forma manual. En EEUU existen actualmente más de 800 líneas de estas características, y más de 500 en Brasil.

Estas líneas de despiece y deshuese están estructuradas en cadenas de producción en las que operarios van despiezando y deshuesando las aves alrededor de unas líneas de soportes con punta cónica sobre los que se cargan. La carga del ave en el soporte se trata de una de las etapas más monótonas, que aporta poco valor y que tampoco produce ninguna ventaja a la hora de sacar más rendimiento de carne a cada pieza. Por otro lado, hay muchos problemas relacionados con la salud de los operarios asociados con movimientos repetitivos continuos, como los necesarios en la etapa de ensartado del ave en el soporte. Realizar el mismo movimiento todo el día con un ritmo sostenido puede crear problemas en las articulaciones y en la musculatura, así como psicológicos. La industria avícola está interesada en reducir dicho trabajo manual por muchas razones, entre las principales la seguridad para el trabajador.

Actualmente se están llevando a cabo investigaciones sobre actuadores capaces de manejar aves. Son conocidos en el actual estado de la técnica sistemas robóticos con elementos de posicionamiento de aves, con sistemas de visión artificial que ayudan a conocer su orientación y a emplazarlos en cadenas de procesado, como el divulgado en el documento de patente US8328605, pero la implementación de dicho sistema en una planta para el procesamiento manual de las aves enteras en soportes no resulta efectiva.

Por lo tanto, todavía existe una necesidad de un sistema que permita sustituir el operario de carga en las líneas de soportes, capaz de trasladar un conjunto de aves inicialmente provistas en una posición desconocida a una posición adecuada para su procesamiento manual en dichas líneas, que sea compacto, higiénico, robusto y fiable en su uso, y económico de fabricar y mantener.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar un sistema posicionador de aves y un método de posicionamiento que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y que abarca los requisitos anteriormente mencionadas.

El sistema posicionador de aves objeto de la presente invención comprende inicialmente una cinta dosificadora con palas divisoras a modo de canjilones, opcionalmente cubierta en su tramo intermedio, dispuesta para recibir aves sacrificadas orientadas aleatoriamente y dosificarlas una a una encima de una cinta transportadora a través de una tolva o rampa situada al final de la cinta dosificadora.

La cinta transportadora comprende en una sección de su recorrido un sistema de visión artificial, el cual habitualmente está formado por una cámara vinculada a un ordenador con un programa de procesamiento de imágenes, y que es capaz de determinar la colocación de cada ave transportada en dicha cinta. La novedad principal del presente sistema posicionador de aves la forma un brazo robótico con una pinza de agarre en el extremo, dispuesto para asir secuencialmente cada ave provista por la cinta transportadora y ensartarlas una a una en una posición predefinida respectivamente en uno de los soportes situados en una línea de procesado de aves. El brazo robótico se encuentra vinculado con el sistema de visión artificial de forma que éste calcula y establece la posición de agarre y desagarre del ave por parte de la pinza y el recorrido del brazo robótico hasta el ensartado del ave en el soporte.

Una realización preferente de la pinza del brazo robótico comprende una estructura formada por parejas de garras curvadas en forma de arco, accionables y dispuestas simétricamente, tal que los extremos de las garras contactan con el de sus parejas cuando la pinza se encuentra en una posición cerrada.

La cinta transportadora, al inicio del recorrido, puede comprender elementos que ayuden a hacer avanzar y/o a orientar las aves. Una posible realización consiste en dos ristras de rodillos verticales situados a lado y lado de la cinta transportadora, en su zona de recepción de las aves, los cuales están comandados por sendos motores eléctricos para accionar su rotación y ayudar en el avance y/u orientación de las aves recién volcadas en la cinta. Otra posible realización alternativa consiste en una teja metálica situada debajo de la cinta transportadora, en su zona de recepción de las aves. La teja hace que la cinta adquiera una forma semi-conoidal, con el objetivo de realizar un primer posicionamiento del pollo, colocando su columna paralela al sentido de avance de la cinta, y así facilitar la detección de la orientación del ave por parte del sistema de visión artificial.

Respecto al final de su recorrido, la cinta puede comprender elementos que ayuden al agarre de las aves por parte del brazo robótico o que devuelvan las aves al inicio del recorrido en caso de que la posición del ave no sea válida para ser agarrada adecuadamente por el brazo robótico. Una posible realización consiste en un sistema de expulsión que comprende un actuador unido a una pala, vinculado al sistema de visión artificial, de forma que cuando éste detecta que la ave se encuentra en una posición inadecuada para el agarre por parte del brazo robótico, la pala empuja la ave para expulsarla de la cinta transportadora, sea hacia un recipiente o de nuevo a la cinta dosificadora. Otra posible realización alternativa la componen otras dos cintas transportadoras inclinables, colocadas una al lado de la otra, ambas dispuestas a continuación de la cinta transportadora y con su mismo sentido de avance, con la particularidad de que comprenden al menos un actuador vinculado al sistema de visión artificial y dispuesto para inclinar las cintas respecto a un eje paralelo a la dirección de avance de las cintas, de forma que pueden voltear el ave hacia un lado u otro y así facilitar el agarre por parte de la pinza. Como característica preferible, cada cinta inclinable puede comprender sendos actuadores independientes, mientras que los ejes de rotación de las cintas pueden ser los laterales adyacentes entre ellas, pudiendo coincidir con el plano de simetría de la cinta transportadora inicial. En combinación con esta última realización, el sistema puede comprender al menos una cuna de rodillos, la cual recibe secuencialmente las aves provenientes de la cinta transportadora o de las cintas inclinables, cuya separación entre rodillos es mayor que el grosor de las garras, y a la vez dicha separación coincide con la separación entre las pareja de garras, de forma que dichas garras pueden entrecruzarse con los rodillos y asir el ave contactándola desde su contorno inferior. Esta disposición de la pinza en conjunción con la cuna de rodillos permite agarrar las aves con firmeza pero sin producirles deformaciones permanentes. En una realización preferente, el sistema comprende dos cunas de rodillos, cada una inclinándose solidariamente a una de las dos cintas inclinables, de tal forma que el ave sigue en la posición facilitada por éstas al ser agarrada por la pinza con forma de garras.

Los componentes del sistema posicionador preferiblemente están diseñados específicamente a partir de materiales aprobados por la Administración de Medicamentos y Alimentos de EEUU (FDA) y por el Departamento de Agricultura de EEUU (USDA), a la vez que cumplen con sus pautas de diseño.

Gracias a este sistema, se consigue que aves sacrificadas, de distintos tamaños, formas y pesos, recibidas en una variedad aleatoria de posiciones, sean posicionadas de forma repetitiva y uniforme en los soportes de una estación de procesamiento. Esta ventaja permite simplificar y hacer más cómodo el posterior procesado manual de las aves por parte de los operarios.

El método de posicionamiento de aves objeto de la presente invención comprende las siguientes etapas:

Suministro de aves sacrificadas a una cinta dosificadora

Dosificación de las aves una a una por parte de la cinta dosificadora a una cinta transportadora Captura de la posición del ave en la cinta transportadora por parte de un sistema de visión artificial

Opcionalmente, puede comprender una etapa de aceptación o rechazo del ave en función de la posición capturada del ave, o una etapa de reorientación

- Agarre y ensartado del ave en un soporte por parte de un brazo robótico.

Estas y otras ventajas del sistema posicionador de aves y el método de posicionamiento objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1 Es una vista en perspectiva del sistema posicionador de aves.

Figura 2.- Es una vista en perspectiva del sistema posicionador de aves desde otro ángulo. Figura 3.- Es una ampliación de una sección de la Fig. 1.

Figura 4 Es una ampliación de otra sección de la Fig. 1.

Figura 5.- Es una ampliación de una sección de la Fig. 2.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE

A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

Tal y como se muestra en la Fig. 1 y la Fig. 2, la presente invención se compone de una cinta dosificadora (1) con palas divisoras, la cual recibe las aves orientadas aleatoriamente en su zona baja (11) y las dosifica de una en una encima de una cinta transportadora (2) a través de una rampa (12). La cinta (2) contiene en su recorrido un sistema de visión artificial (3) que determina la colocación exacta de cada ave y un brazo robótico (4) con una pinza de agarre (41) en el extremo, dispuesto para asir secuencialmente cada ave y ensartarlas una a una en uno de los soportes (51) con punta cónica situados en una línea de procesado (5) de aves en una posición predefinida. El brazo robótico (4) se encuentra vinculado con el sistema de visión artificial (3) de forma que éste calcula y establece la posición de agarre y desagarre del ave por parte de la pinza (41) y el recorrido del brazo robótico (4) hasta el ensartado del ave en el soporte (51).

Como se aprecia en la ampliación mostrada en la Fig. 3, en esta realización preferente la cinta transportadora (2) comprende dos ristras de rodillos verticales (21) situados a lado y lado de la cinta, en su zona de recepción de las aves, los cuales están comandados por sendos motores eléctricos (22) para accionar su rotación y ayudar en el avance y orientación de las aves recién volcadas en la cinta (2).

Como se puede ver en la Fig. 4, en esta realización preferente del sistema, la pinza (41) del brazo robótico (4) comprende una estructura formada por parejas de garras (42) curvadas en forma de arco, accionables y dispuestas simétricamente, tal que los extremos de las garras (42) contactan con el de sus parejas cuando la pinza (41) se encuentra en una posición cerrada.

En esta realización, como se puede apreciar en la ampliación mostrada en la Fig. 5, la cinta transportadora (2) comprende un sistema de expulsión (6), situado en la zona de agarre del ave por parte del brazo (4), formado por un actuador (61) unido a una pala (62) y vinculado al sistema de visión artificial (3), de forma que cuando éste detecta que el ave se encuentra en una posición inadecuada para el agarre por parte del brazo robótico (4), la pala (62) empuja el ave para expulsarla de la cinta transportadora (2) de nuevo hacia la cinta dosificadora (1).

Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la fabricación del sistema posicionador de aves de la invención, podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.