Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CUTTING DEVICE POR SPLITTING AN ANIMAL CARCASS IN HALF AND ROBOT INCORPORATING SUCH CUTTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/214720
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates, according to a first embodiment, to a tool for cutting in half a carcass of a slaughtered animal, preferably of a bovine animal, in a fully automated manner. The cutting tool of the present invention incorporates, in the cutting tool itself, two different guiding mechanisms: a follower mechanism inside the carcass capable of following the inner side of the carcass during the cutting process, and a follower mechanism outside the carcass capable of following the outer side of the carcass during the cutting process, which substantially improve the accuracy of the cutting process and eliminate any type of manual action when cutting or guiding the part. It also relates, according to a second embodiment, to a robot comprising said cutting tool.

Inventors:
JANÉ LÓPEZ FRANCISCO JAVIER (ES)
CAÑELLAS GARRIGASAIT JORDI (ES)
Application Number:
PCT/ES2022/070198
Publication Date:
October 13, 2022
Filing Date:
April 01, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
AIRA ROBOTICS S L (ES)
International Classes:
A22B5/20
Foreign References:
US5655960A1997-08-12
US4507822A1985-04-02
US10028514B22018-07-24
US6607431B22003-08-19
EP1125501A22001-08-22
EP3677120A12020-07-08
Attorney, Agent or Firm:
PONTI & PARTNERS, SLP (ES)
Download PDF:
Claims:
REIVINDICACIONES

1. Herramienta de corte (1) en dos mitades de una carcasa (30) de pieza cárnica, en donde las carcasas (30) están suspendidas colgando de sus patas, donde la herramienta de corte (1) está adaptada para ser acoplada a un robot (20), y donde la herramienta de corte (1) está caracterizada por comprender: un bastidor (3), configurado para ser conectado a un brazo robot, unos medios de corte de la carcasa en dos mitades mediante un corte longitudinal, unos medios de accionamiento de los medios de corte de la carcasa, unos medios de guiado de la carcasa durante el proceso de corte, que comprenden:

- un mecanismo seguidor del lado interior de la carcasa, configurado para seguir el lado interior de la carcasa durante el proceso de corte, y

- un mecanismo seguidor del lado exterior de la carcasa, configurado para seguir el lado exterior de la carcasa durante el proceso de corte.

2. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 1, en la que el mecanismo seguidor interior de la carcasa comprende como mínimo los siguientes elementos: un brazo articulado (8) por su extremo superior a un punto del bastidor (3), un primer medio de accionamiento (7) para accionar el brazo articulado (8), un soporte lado interior (10), que está sujeto articuladamente en el extremo inferior del brazo articulado (8), un segundo medio de accionamiento (11) para la rotación del soporte lado interior

(10), uno o más rodillos lado interior (12) conectado(s) al soporte lado interior (10) y donde el uno o más rodillos lado interior está(n) configurado(s) para guiar la parte ventral de la carcasa (30).

3. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 1, en la que el mecanismo seguidor exterior de la carcasa comprende como mínimo los siguientes elementos: un brazo basculante superior (14) para soportar uno o más rodillos lado exterior superiores (16), donde el brazo basculante superior (14) bascula respecto a un eje de articulación común (15) dispuesto en un punto del bastidor (3), uno o más rodillos lado exterior superiores (16) para el guiado superior de la parte dorsal de la carcasa, donde uno o más rodillos lado exterior superiores (16) está(n) dispuesto(s) en el extremo libre del brazo basculante superior (14), un tercer medio de accionamiento (17) para la rotación del brazo basculante superior (14), un brazo basculante inferior (18) para soportar uno o más rodillos lado exterior inferiores (20), donde el brazo basculante inferior (18) bascula respecto al mismo eje de articulación común (15) del bastidor (3), uno o más rodillos lado exterior inferiores (20) para el guiado inferior de la parte dorsal de la carcasa, donde uno o más rodillos lado exterior inferiores (20) está(n) dispuesto(s) en el extremo libre del brazo basculante inferior (18), un cuarto medio de accionamiento (21) para la rotación del brazo basculante inferior (18).

4. Herramienta de corte (1) según las reivindicaciones 2 y 3, en la que uno o más elementos del mecanismo de guiado exterior de la carcasa y uno o más elementos del del mecanismo de guiado interior de la carcasa están dispuestos a ambos lados del bastidor (3), para dejar pasar por entremedio a los medios de corte de la carcasa.

5. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 2, en la que el soporte lado interior comprende una porción extendida que se extiende en una dirección opuesta a donde están dispuestos el uno o más rodillos lado interior.

6. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 1, en la que los medios de corte de la carcasa en dos mitades están dispuestos en la parte frontal del bastidor (3) y los medios de accionamiento de los medios de corte están dispuestos en la parte trasera del bastidor (3).

7. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 1, en la que los medios de corte de la carcasa (30) en dos mitades comprenden un disco de sierra (5) motorizado.

8. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 1, en la que los medios de accionamiento de los medios de corte comprenden un motor (4) para hacer rotar el disco de sierra (5), un acoplamiento y una transmisión para transmitir del movimiento y la fuerza des del motor (4) al de sierra motorizado (5).

9. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 3, en la que el eje de articulación (15) común a los brazos basculantes superior (14) e inferior (18) está dispuesto en una parte inferior del bastidor (3) y los brazos basculantes superior (14) e inferior (18) están dispuestos en el eje de articulación (15), de manera que un brazo (14, 15) gira por el interior y el otro por el exterior.

10. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 2, en la que el brazo articulado (8) presenta dos partes distanciadas entre sí una cierta distancia por donde pasan los medios de corte de la carcasa.

11. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 2, en la que se prevén se prevén cuatro rodillos lado interior, dispuestos por parejas, donde dos rodillos lado interior se dispone a una misma altura y los otros dos rodillos lado interior se dispone a otra altura distinta en el soporte lado interior mediante respectivos puntos de fijación.

12. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 3, en la que se prevén cuatro rodillos lado exterior, dispuestos por parejas, donde cada pareja de rodillos se dispone en una misma altura, y donde la pareja de rodillos superiores se dispone en un punto cercano al extremo libre del brazo basculante superior y la pareja de rodillos inferiores se dispone en un punto cercano al extremo libre del brazo basculante inferior.

13. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 1, en la que, además, incluye un láser o sistema óptico sistema de visión artificial, configurado para proporcionar, antes de llevarse a cabo el proceso de corte, unas medidas o coordenadas concretas de la anatomía de cada carcasa (30), para posicionar y ajustar los movimientos y la fuerza de las distintas partes de la herramienta de corte (1).

14. Herramienta de corte (1) según la reivindicación 1, en la que, además, comprende en la parte superior de la herramienta de corte 1, una brida de fijación (2) para fijar la herramienta de corte (1) a un extremo libre de un brazo robot, y en donde la brida de fijación está dispuesta inclinada respecto del eje longitudinal del bastidor (3) de la herramienta de corte (1).

15. Robot (20), que comprende una base soporte sobre la cual se disponen uno o más brazos articulados, caracterizado en que el robot (20) comprende, montado en su extremo libre superior, la herramienta de corte (1) definida en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y en donde el robot (20) presenta un movimiento espacial de su extremo libre de seis grados de libertad.

Description:
DESCRIPCIÓN

DISPOSITIVO DE CORTE POR LA MITAD UNA CARCASA DE ANIMAL Y ROBOT QUE INCORPORA DICHO DISPOSITIVO DE CORTE

Objeto de la invención

La presente invención se refiere al campo técnico de los equipos de matanza, y en concreto a una herramienta de corte por la mitad de una carcasa de un animal sacrificado, preferentemente de un bovino, tal como una vaca, de forma totalmente automatizada; donde la herramienta de corte está configurada para montarse en un robot.

La presente invención también se refiere a un robot que comprende dicha herramienta de corte.

Antecedentes de la invención

Por los términos “canal bovino” o “carcasa de bobina” se entiende a la estructura anatómica que queda después de que un bovino vivo se haya sacrificado bajo procedimientos estándares establecidos en los mataderos, desollado (eliminado la piel completa), eviscerado y desprendido de la cabeza.

Las clases de canales bovinas que pueden ser identificadas post mortem son esencialmente: novillos, terneros, añojos, toretes, novillas, vacas y toros.

En el proceso de procesamiento de una canal de bovino u otro tipo de animal de similar estructura corpórea, se suele dividir longitudinalmente a todo lo largo de la columna vertebral (es decir a lo largo del plano simétrico) en dos mitades, llamadas en la jerga como media canal derecha y media canal izquierda, para facilitar el posterior procesamiento de cada una de estas dos mitades.

En función de las características de tamaño y configuración de cada tipo de animal sacrificado, se requiere de la utilización de una maquinaria de corte en dos mitades distinta, que está adaptada para cada tipología y tamaño de pieza. En las grandes fábricas de procesamiento de animales, con un elevado grado de automatización, las canales de animales bovinos cuelgan de una línea transportadora colgadas de las dos patas y el corte en dos mitades de la canal de vaca se efectúa de arriba abajo.

La tecnología existente hoy en día para cortar la canal de una vaca es generalmente de procesamiento semiautomático, y el empleo de la mano de obra sigue siendo grande y el grado de automatización bajo.

Se conocen en el estado de la técnica algunos dispositivos para el corte en dos mitades de una canal bovina. Estos dispositivos de corte comprenden generalmente una disco de sierra/cuchilla o bien sierras para la realización de la división simétrica de la pieza.

Sin embargo, este tipo de dispositivos para el corte en dos mitades de una canal bovina conocidos hasta la fecha adolecen de que no disponen de medios de guiado del lado dorsal y ventral de la pieza que se adapten correctamente a la geometría de la carcasa, por lo que el guiado de la pieza no es eficiente se puede mover y desviar y hacer que el corte no sea perfecto. Dicho guiado -de ambos lados (dorsal y ventral) de la carcasa del animal- es esencial en el proceso del corte, dado que existe una notable variabilidad en la morfología y tamaño de cada carcasa, además de que las carcasas van colgadas y suspendidas solamente por sus patas, por todo lo cual este guiado proporciona la estabilidad y la precisión necesarias para que el corte longitudinal de la carcasa sea óptimo.

Resulta, por lo tanto, clara la necesidad de disponer de una herramienta de corte por la mitad de una carcasa de un bovino sacrificado, donde la herramienta de corte está configurada para montarse en un robot, y también de disponer de un robot que comprende dicha herramienta de corte, que permitan realizar el corte longitudinal a todo lo largo de la columna vertebral de la carcasa con mucha más precisión y que a la vez permitan que la pieza del animal quede correctamente guiada y soportada durante el proceso de corte de arriba abajo, teniendo en cuenta que existe una gran variabilidad en la morfología y tamaño de cada carcasa.

Descripción de la invención

El primer objetivo de la presente invención es el de resolver los inconvenientes mencionados desarrollando una herramienta de corte en dos mitades de una carcasa de pieza cárnica, preferentemente de un bovino sacrificado u otro tipo de animal de similar estructura corpórea.

De acuerdo con este primer objetivo, la presente invención se refiere a una herramienta de corte en dos mitades de una carcasa de pieza cárnica, en donde las carcasas están suspendidas colgando de sus patas, donde la herramienta de corte está adaptada para ser acoplada a un robot, y donde la herramienta de corte comprende: un bastidor, configurado para ser conectado a un brazo robot, unos medios de corte de la carcasa en dos mitades mediante un corte longitudinal, unos medios de accionamiento de los medios de corte de la carcasa, unos medios de guiado de la carcasa durante el proceso de corte, que comprenden:

- un mecanismo seguidor del lado interior de la carcasa, configurado para seguir el lado interior de la carcasa durante el proceso de corte, y

- un mecanismo seguidor del lado exterior de la carcasa, configurado para seguir el lado exterior de la carcasa durante el proceso de corte.

La gran ventaja que logra la herramienta de corte de la presente invención respecto a las conocidas es que integra dos mecanismos de guiado distintos en la propia herramienta de corte: un mecanismo seguidor interior de la carcasa capaz de seguir el lado interior de la carcasa durante el proceso de corte y también un mecanismo seguidor exterior de la carcasa capaz de seguir el lado exterior de la carcasa durante el proceso de corte. Estos dos seguimientos por ambos lados de la carcasa logran optimizar la precisión del proceso de corte y además eliminan cualquier tipo de acción manual a la hora de cortar o bien de guiar la carcasa, es decir que hacen que el proceso de corte sea completamente automático.

En esta memoria de patente se entiende por el término “pieza cárnica” una pieza de un animal sacrificado, preferentemente de un bovino. Por el término “bovino” se refiere a los animales incluidos en esta subfamilia de mamíferos, tales como: novillos, terneros, añojos, toretes, novillas, vacas y toros, sin que esta lista sea limitativa.

En esta memoria de patente se emplearán indistintamente los términos: “canal” o “carcasa” como sinónimos para referirse a “un canal” de un animal. Por el término “canal” o “carcasa” se entiende a la estructura anatómica que queda después de que un animal vivo se haya sacrificado bajo procedimientos estándares establecidos en los mataderos, desollado (eliminado la piel completa), eviscerado y desprendido de la cabeza (en la articulación occipito - atloidea.

En esta memoria de patente se emplearán indistintamente los términos: “media canal” o “mitad” para referirse a cada una de las dos partes resultantes de dividir la canal mediante un corte longitudinal que pasa por la línea media de la columna vertebral.

En esta memoria de patente se emplearán indistintamente los términos: “lado exterior” o “lado dorsal” para referirse a la parte correspondiente al dorso de la carcasa del animal; y los términos “lado interior” o “lado ventral” para referirse a la parte correspondiente al vientre de la carcasa del animal.

A continuación, se describen unas realizaciones posibles del dispositivo según las reivindicaciones dependientes descritas más abajo.

Según una realización preferida de la invención, el mecanismo seguidor interior de la carcasa se configura por como mínimos los siguientes elementos: un brazo articulado por su extremo superior a un punto del bastidor, un primer medio de accionamiento para accionar el brazo articulado, un soporte lado interior, que está sujeto articuladamente en el extremo inferior del brazo articulado, un segundo medio de accionamiento para la rotación del soporte lado interior, uno o más rodillos lado interior conectado(s) al soporte lado interior y donde el uno o más rodillos lado interior está(n) configurado(s) para guiar la parte ventral de la carcasa.

Según una realización preferida de la invención, el mecanismo seguidor exterior de la carcasa se configura por como mínimos los siguientes elementos: un brazo basculante superior para soportar uno o más rodillos lado exterior superiores, donde el brazo basculante superior bascula respecto a un eje de articulación común dispuesto en un punto del bastidor, uno o más rodillos lado exterior superiores para el guiado superior de la parte dorsal de la carcasa, donde uno o más rodillos lado exterior superiores está(n) dispuesto(s) en el extremo libre del brazo basculante superior, un tercer medio de accionamiento para la rotación del brazo basculante superior, un brazo basculante inferior para soportar uno o más rodillos lado exterior inferiores, donde el brazo basculante inferior bascula respecto al mismo eje de articulación común del bastidor, uno o más rodillos lado exterior inferiores para el guiado inferior de la parte dorsal de la carcasa, donde uno o más rodillos lado exterior inferiores está(n) dispuesto(s) en el extremo libre del brazo basculante inferior, un cuarto medio de accionamiento para la rotación del brazo basculante inferior.

En esta memoria de patente se entiende el término “rodillo” como una rueda giratoria. El rodillo puede ser una rueda esencialmente cilindrica o bien tener una cierta conicidad que decrece hacia la parte interior.

Las notables ventajas que logra esta realización preferida de la invención son las siguientes:

- la integración en la herramienta de corte de unos rodillos lado exterior superior e inferior para el guiado inferior por dos puntos distintos de la parte dorsal de la carcasa, donde los rodillos superiores e inferiores presentan movimientos independientes entre sí, permiten que se pueden ajustar de modo independiente las fuerzas de ambos rodillos superiores e inferiores, lo que hace que el guiado por la parte dorsal de la carcasa durante el proceso de corte sea totalmente automático y se adapte mejor a la morfología de la carcasa; y

- la integración en la herramienta de corte de uno o más rodillos lado interior con sus respectivos grados de libertad merced a la existencia de un brazo articulado y de un soporte articulado lado interior permiten hacer que el guiado por la parte ventral de la carcasa durante el proceso de corte sea totalmente automático y se adapte mejor a la morfología de la carcasa.

Estos dos efectos técnicos distintos anteriores contribuyen a que la precisión del corte de la carcasa sea superior en comparación con otros dispositivos de corte convencionales, a la vez que permite un tiempo de corte breve. Este tiempo de corte irá definido por la velocidad que tenga cada línea de transporte de carcasas.

Según una realización preferida de la invención, uno o más elementos del mecanismo de guiado exterior de la carcasa y uno o más elementos del del mecanismo de guiado interior de la carcasa están dispuestos a ambos lados del bastidor. Ello permite que en el espacio hueco existente entremedio de dichas dos partes puedan ubicarse los medios de corte de la carcasa.

Con referencia al soporte articulado lado interior, según una posible realización de la invención, el mismo incorpora una porción extendida que se extiende en una primera dirección, donde esta porción extendida está configurada para estabilizar la carcasa mediante el centrado del esternón de la carcasa. En esta posible realización de la invención, el uno o más rodillos lado interior está(n) conectado(s) a una parte del soporte rodillo interior opuesta a la dirección donde se extiende la porción extendida. La porción extendida provista en un lado del soporte rodillo lado interior permite que estabilizar mejor la carcasa durante el proceso de corte longitudinal mediante el centrado del esternón de la carcasa. Se consigue una ligera mejora en cuanto a la estabilización de la carcasa, aunque se puede prescindir de esta porción extendida y la precisión del corte de la herramienta de corte también sería aceptable. De modo preferente, el soporte lado interior comprende en una parte opuesta a donde está la porción extendida respectivos puntos de fijación separados entre sí para la fijación de respectivos rodillos, donde cada rodillo se fija al soporte articulado lado interior por un punto de fijación distinto.

Con referencia a los medios de corte de la carcasa en dos mitades y a los medios de accionamiento para los medios de corte, según una posible realización de la invención los medios de corte están dispuestos en la parte frontal del bastidor, mientras que los medios de accionamiento están dispuestos en la parte trasera del bastidor. De modo preferente, los medios de corte de la carcasa en dos mitades pueden materializarse en un disco de sierra motorizado y los medios de accionamiento comprenden un motor para hacer rotar el disco de sierra a una cierta velocidad de rotación. Se entiende por “disco de sierra motorizado” un disco que presenta en su borde circunferencial una sierra y que es girado por unos medios de giro. Sin embargo, otros posibles medios de corte distintos a un disco de sierra pueden también ser empleados, sin que ello altere la esencialidad de la presente invención. De modo preferente, los medios de accionamiento para los medios de corte además comprenden un acoplamiento y una transmisión (mediante cadena, correa, cardan, piñones o engranajes) para la transmisión del movimiento y la fuerza des del motor al disco de corte.

Con referencia a los rodillos, de modo preferente están dispuestos por parejas de dos ruedas de iguales dimensiones y configuración, que están dispuesta enfrentadas entre sí, y donde cada rueda (que llamaremos rueda izquierda y ruega derecha) es girable, de manera independiente a la otra, al hacer contacto con la superficie de la carcasa.

Según una posible realización de la invención, se prevén cuatro rodillos lado interior, dispuestos por parejas, donde dos rodillos lado interior se dispone a una misma altura y los otros dos rodillos lado interior se dispone a otra altura distinta en el soporte lado interior fijados sus centros por respectivos puntos de fijación. Estas uniones permiten el giro libre de los rodillos.

También según una posible realización de la invención, se prevén cuatro rodillos lado exterior, dispuestos por parejas, donde cada pareja de rodillos se dispone en una misma altura, y donde una pareja de rodillos (que llamaremos rodillos superiores) se dispone en un punto cercano al extremo libre del brazo basculante superior y la otra pareja de rodillos (que llamaremos rodillos inferiores) se dispone en un punto cercano al extremo libre del brazo basculante inferior. Las dos parejas de rodillos superiores (pareja superior y pareja inferior) pueden ser de tamaño y configuración distintas entre sí, mientras que los rodillos de la misma pareja son preferentemente iguales en forma y geometría. Por ejemplo, la pareja de rodillos superiores presenta un perfil más redondo, mientras que la pareja de rodillos inferiores presenta un perfil más cónico. Esta conicidad permite que ventajosamente se sujete mejor la pareja de rodillos a la parte del cuello de la carcasa.

Con referencia al mecanismo seguidor exterior de la carcasa, de modo preferente, el eje de articulación común de los dos brazos lado exterior basculantes independientes está dispuesto en un punto del bastidor, donde por ejemplo dicho punto del bastidor está dispuesto en una parte inferior del bastidor y los brazos basculantes superior e inferior están dispuestos en el eje de articulación, de manera que un brazo lado exterior gira por el interior y el otro por el exterior.

De modo preferente, el brazo basculante presenta dos partes distanciadas una cierta distancia, de modo que queda un espacio hueco entremedio por el que puede pasar el disco de sierra motorizado. También de modo preferente, el brazo basculante presenta una longitud mayor al diámetro del disco de la sierra motorizada, de modo cuando se posiciona en posición abatida hacia abajo (que es cuando se inicia el proceso de corte en la parte superior de la carcasa) el soporte lado interior queda en una posición más inferior que la sierra motorizada. Con referencia al primer, segundo, tercero y cuarto medios de accionamiento, de modo preferente son cada uno un cilindro, que puede ser neumático o eléctrico.

Según una realización preferida de la invención, la herramienta de corte de la presente invención comprende una brida de fijación para fijarse al extremo libre de un brazo robot, por ejemplo, mediante tornillos y roscas. Preferentemente, dicha brida de fijación está dispuesta inclinada respecto del eje longitudinal de la herramienta de corte. Esta inclinación permite que la herramienta de corte pueda adoptar las distintas posiciones espaciales de la sierra de corte y de los mecanismos seguidores del lado interior y lado exterior.

De modo preferente, la herramienta de corte de la presente invención incorpora un láser, un sistema óptico, o un sistema de visión artificial, configurado para proporcionar, antes de llevarse a cabo el proceso de corte, unas medidas o coordenadas concretas de la anatomía de cada carcasa. Además, también incorpora un procesador, que está conectado al sistema de visión artificial y también a los medios de accionamiento de la herramienta de corte. En función de dichas medidas o coordenadas de la carcasa a cortar recibidas del sistema de visión artificial, el procesador (que alberga unos datos predeterminados) da instrucciones a los distintos medios de accionamiento de la herramienta de corte y también del robot para posicionarse y ajustar sus distintos movimientos y fuerzas para llevar a cabo el proceso de corte de esa carcasa en particular. A modo de ejemplo, dicho dispositivo de visión artificial incluye por lo menos una cámara para la captura de imágenes del producto cárnico y un programa informático que analiza dichas imágenes combinándolas con los requisitos de corte para determinar distintos puntos (x¡, y¡, z¡) y distintas fuerzas a ejercer por los distintos elementos de la herramienta de corte. Por ejemplo, se determinan las coordenadas en el espacio (x¡ ent, y¡ ent, z¡ ent) del punto de entrada donde el elemento de corte debe posicionarse para iniciar el corte y también las coordenadas en el espacio (xi sal, yi sal, zi sal) del punto de salida del elemento de corte.

Un posible funcionamiento de la herramienta de corte de la presente invención es el siguiente: cuando la carcasa de animal, que está colgada por sus dos patas boca abajo, por ejemplos por un gancho en cada pata o por una cadena, se posiciona delante del robot con la herramienta de corte de la invención, la herramienta de corte se acerca a la parte superior de la carcasa (es decir a la parte de los pies) con el brazo basculante del mecanismo seguidor interior de la carcasa en posición extendida (es decir una dirección de partida aproximadamente horizontal) para poder pasar por encima de la carcasa. Una vez pasa la carcasa dicho brazo se abate (aproximadamente de 60 a 90° respecto a la dirección sensiblemente horizontal), quedando en posición aproximadamente vertical hacia debajo, de manera que los rodillos del mecanismo seguidor interior quedan posicionados sobre del lado interior de la parte superior de la carcasa. En esta posición de partida, los rodillos del mecanismo seguidor exterior también se acercan a la carcasa, quedando posicionados sobre del lado exterior de la parte superior de la carcasa para iniciar el corte de la pieza, de modo que la distancia entre los rodillos interiores y los rodillos exteriores se hace más pequeña. En esta posición de partida del corte al menos una parte de la porción extendida del mecanismo seguidor interior queda fuera de la carcasa. Previamente al inicio de la realización de estos movimientos el disco de sierra motorizado ha empezado a girar. Durante el proceso de corte, el cabezal se desplaza de arriba abajo, de modo que la sierra motorizada realiza el corte longitudinal y parte la carcasa en dos medias canales. Durante todo el proceso de corte, al menos una parte de la porción extendida del mecanismo seguidor interior queda siempre fuera de la carcasa y los rodillos interiores y los rodillos exteriores en todo momento van siguiendo el lado interior y exterior de la carcasa respectivamente.

El segundo objetivo de la presente invención es diseñar un robot para la herramienta de corte descrita anteriormente. De acuerdo con este segundo objetivo, la presente invención se refiere a robot, que comprende una base soporte sobre la cual se disponen uno o más brazos articulados, donde el robot presenta un movimiento de seis grados de libertad de su extremo libre, caracterizado en que comprende en su extremo libre la herramienta de corte definida anteriormente. De ese modo, el punto de anclaje de la herramienta de corte posiciona en un punto (x¡, y¡, z¡) predeterminado, es decir que puede moverse en un espacio tridimensional en cualquier dirección y, además, en cualquier eje de rotación (a¡, bi, y¡).

Según una realización preferente, el robot presenta unos brazos articulados, donde la herramienta de corte está montada en el extremo libre de un brazo superior del robot, y donde el robot presenta servomotores que generan los seis grados de libertad.

Breve descripción de las figuras

Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un ejemplo de realización de la presente invención.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva del robot objeto de invención donde la herramienta de corte está montada en su extremo libre, y donde la carcasa no se ha representado.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de la herramienta de corte de la figura 1 y en donde se ilustra una pequeña parte del brazo robot.

La figura 3 muestra otra vista en una perspectiva distinta de la herramienta de corte de la figura 1.

Las figuras 4 a 7 muestran, respectivamente, distintas vistas en alzado lateral del robot con la herramienta de corte de las figuras 1 a 3 en distintos momentos del proceso de corte de la carcasa.

La figura 8 muestra un esquema de la estructura y movimientos que tiene el mecanismo seguidor interior de la carcasa.

La figura 9 muestra un esquema de la estructura y movimientos que tiene el mecanismo seguidor exterior de la carcasa.

La figura 10 muestra una vista en perspectiva del mecanismo seguidor exterior de la carcasa objeto de presente invención en una posición determinada de los dos brazos basculantes.

La figura 11 muestra una vista en alzado lateral del mecanismo seguidor exterior de la carcasa objeto de presente invención en una posición determinada de los dos brazos basculantes.

La figura 12 muestra una vista en alzado lateral del mecanismo seguidor lado interior de la carcasa objeto de presente invención.

La figura 13 muestra una vista en alzado frontal del mecanismo seguidor lado interior de la carcasa objeto de presente invención. Descripción de una realización preferida

A continuación, se describe una realización preferida de la herramienta de corte 1 y del robot haciendo referencia a las figuras 1 a 13.

En particular referencia a la figura 1, se ilustra una realización práctica preferida del robot 20 con la herramienta de corte 1 dispuesta en el extremo libre superior del brazo robot. El robot 20 se encuentra situado sobre una bancada (no mostrada en la figura 1) que permite al robot asentarse en una posición fija concreta y a una altura necesaria según las características concretas de la fábrica donde se instala. El robot 20 presenta una base plana 25 y unos brazos articulados 21, 22 articulados por la acción de uno o más servomotores 23, 24, que permiten posicionar y desplazar la herramienta de corte 1 en las posiciones espaciales deseadas (x¡, y¡, z¡, a¡, bi, y¡). En el extremo libre del brazo robot superior 22 del robot 20 es montable, mediante una unión desmontable, la herramienta de corte 1, permitiendo de ese modo una fijación estable y fácil de montar/desmontar. Con esta ventajosa configuración en un brazo robot, la herramienta de corte 1 es capaz de posicionarse, de manera automatizada, en cualquier punto del espacio tridimensional.

El particular referencia a las figuras 2 y 3, en las mismas se ilustra, en detalle, la herramienta de corte 1 de la figura 1 en dos ángulos distintos. Se pueden observar el bastidor 3 que se extiende en una dirección longitudinal superior y también en una dirección vertical inferior. También se aprecia el disco de sierra motorizado 5 para cortar la carcasa 30 en dos mitades, dispuesto en una posición frontal del bastidor 3 y el motor 4 de giro del disco de sierra motorizado 5 dispuesto en una posición posterior del bastidor 3. También se aprecia la brida de fijación 2, localizada en la parte superior de la herramienta de corte 1, que está inclinada (unos 30 grados aproximadamente) respecto del eje longitudinal “X” del bastidor 3 de la herramienta de corte 1. En la figura 2 se ha ilustrado también una parte del brazo robot 20 en donde se fija la brida de fijación 2 de la herramienta de corte 1.

También las figuras 2 y 3 se aprecia una posible configuración del mecanismo seguidor interior de la carcasa 30, que está formado por los siguientes elementos: un brazo articulado 8, formado por dos partes que se disponen a ambos lados del bastidor 3, donde ambas partes están articuladas por un mismo eje de articulación ea1 dispuesto en la parte superior del bastidor 3, un primer cilindro neumático 7 para accionar el brazo articulado 8, un soporte rodillo interior 10, formado por dos alas 10’, 10” separades entre sí, que se disponen en cada lado del bastidor 3, articuladas por un eje de articulación ea dispuesto en el extremo inferior de las dos partes del brazo articulado 8, y en este caso el soporte rodillo interior 10 también incorpora una porción extendida 13 que se extiende en dirección contraria a los rodillos lado interior 12a, 12b, un segundo cilindro neumático 11 para la rotación del soporte rodillo interior 10, y cuatro rodillos lado interior: dos rodillos superiores 12a der., 12a izq. y dos rodillos inferiores 12b der., 12b izq., conectados a distintas alturas del soporte lado interior 10 en una zona del soporte 10 opuesta a donde se extiende la porción extendida 13, y donde cada pareja de rodillos izquierdo 12a izq., 12b izq. y derecho 12a der., 12b der. está fijada a una ala distinta 10’, 10” del soporte lado interior 10. El movimiento, de manera esquemático, del mecanismo seguidor interior de la carcasa 30 se representa en la figura 8, en donde se ve el primer cilindro neumático 7 (con sus respectivos reguladores de caudal) que acciona el brazo articulado 8, el brazo 8 articulado superiormente en un eje de articulación ea1 y en cuya parte inferior queda fijado el soporte 10 articulado en la parte inferior del brazo 8 por eje de articulación ea2. Y en este segundo eje de articulación ea2 se dispone el segundo cilindro neumático 11 (con sus respectivos reguladores de caudal) que acciona el soporte 10. Y se ilustran dos de los rodillos superior e inferior del soporte 10.

Y la parte inferior del mecanismo seguidor interior de la carcasa 30 se ilustra en detalle en las figuras 12 y 13. En dichas figuras 12 a 13 se aprecia una posible geometría con una posible configuración de los cuatro rodillos interiores 12a izq., 12b izq. 12a der., 12b der., sin que esta configuración sea limitativa. En la figura 12 se aprecia que la porción extendida 13 presenta una ligera inclinación hacia arriba y finaliza en forma de punta. En la figura 13 se aprecian las dos alas 10’, 10” del soporte rodillo interior 10 y los dos rodillos dobles 12a izq. ,12b izq. y derecho 12a der., 12b der. fijados en respectivos cuatro puntos de fijación distintos en estas dos alas 10’, 10”. Los cuatro rodillos interiores 12a izq. ,12b izq. 12a der., 12b der. presentan una conicidad que decrece en la dirección hacia el interior. En la figura 13 se observa el punto de fijación al soporte pfa der. del rodillo superior derecho 12a der. y el punto de fijación al soporte pfb der. del rodillo inferior derecho 12b der., así como el eje de articulación ea2 del soporte 10. También en las figuras 2 y 3 se observa el mecanismo seguidor exterior de la carcasa 30 formado por los siguientes elementos: un brazo basculante superior 14 para soportar dos rodillos lado exterior superiores 16 der, 16 izq, donde el primer brazo basculante superior 14 bascula respecto a un eje de articulación común 15 dispuesto en un punto inferior del bastidor 3, dos rodillos lado exterior superiores 16 der, 16 izq para el guiado superior de la parte dorsal de la carcasa 30, donde los dos rodillos lado exterior superiores 16 der, 16 izq están dispuestos en respectivos puntos de fijación en el extremo libre del brazo basculante superior 14, un tercer cilindro neumático 17 para la rotación del brazo basculante superior 14, otro brazo basculante inferior 18 para soportar dos rodillos lado exterior inferiores 20 der, 20 izq, donde el brazo basculante inferior 18 bascula respecto al mismo eje de articulación común 15 del bastidor 3, dos rodillos lado exterior inferiores 20 der, 20 izq para el guiado inferior de la parte dorsal de la carcasa, donde este rodillo lado exterior inferiores 20 der, 20 izq están dispuestos en respectivos puntos de fijación en el extremo libre del brazo basculante inferior 18, y un cuarto cilindro neumático 21 para la rotación del brazo basculante inferior 18.

Según se observa en la realización de las figuras 2 y 3, el primer cilindro neumático 7 está dispuesto en una posición avanzada respecto del brazo articulado 8, lo cual es ventajoso para la estabilidad de todos los componentes la herramienta de corte 1.

El movimiento, de manera esquemático, del mecanismo seguidor exterior de la carcasa 30 se representa en la figura 9, en donde se ve el tercer cilindro neumático 17 (con sus respectivos reguladores de caudal) que acciona la articulación del brazo basculante superior 14 y el cuarto cilindro neumático 21 (con sus respectivos reguladores de caudal) que acciona la articulación del brazo basculante inferior 18. En esta figura 9 también se percibe que ambos brazos basculantes 14 y 18 basculan respecto a un mismo eje de articulación 15.

Y también el mecanismo seguidor exterior de la carcasa 30 se ilustra en detalle en las figuras 10 y 11, en donde se observan los dos brazos basculantes (superior 14 e inferior 18) y los dos cilindros neumáticos o eléctricos 17 y 21 y también el eje de articulación común 15. En dicha figura 10 también se observa la geometría de los rodillos lado exterior superiores 16 e inferiores 20. En esta posible realización concreta de la invención, los dos rodillos lado exterior inferiores 20 presentan un diámetro mayor en comparación al de los dos rodillos lado exterior superiores 16 y la separación entre rodillo izquierdo y derecho del rodillo doble lado exterior inferior 20 es superior a la separación entre rodillo izquierdo y derecho del rodillo doble lado exterior superior 16. El eje de articulación común 15 está dispuesto en un extremo de cada brazo basculante 14, 18, donde uno de los brazos 14, 18 gira por el interior y el otro por el exterior.

En las figuras 4 a 7, se representa un posible robot 20 con una realización preferida de la herramienta de corte 1 en distintos momentos del proceso de corte de una carcasa 30 de vacuno. En dichas figuras 4 a 7 sí se ha representado una parte de la bancada 19 sobre la que se monta la base 25 del robot 20.

En todo el tiempo en que transcurre el proceso de corte, la carcasa 30 permanece colgada de cada una de sus dos patas, y en posición boca abajo, y es la herramienta de corte 1 y el brazo robot el que se acercan a dicha carcasa 30 y la cortan por la mitad, de arriba a abajo. Generalmente, las carcasas 30 a cortar circulan por un carrusel (no mostrado en las figuras), donde existe un espacio entre cada carcasa 30.

En un momento anterior al inicio del proceso de corte, un dispositivo de visión artificial y otros mecanismos complementarios (no representado en las figuras adjuntas) determina, mediante un análisis previo al proceso de corte de la carcasa 30 a cortar distintos valores concretos de la anatomía de la carcasa 30 de producto cárnico a cortar. Con dichos valores medidos, un procesador los procesa y emite los distintos parámetros relativos a las posiciones, y/o las velocidades y/o aceleraciones de la herramienta de corte 1 y del robot 20 (es decir de sus distintas articulaciones y de las fuerzas de los distintos cilindros), tanto en su posición inicial de partida del corte como durante el proceso de corte.

En un primer momento del proceso de corte, representado es el mostrado en la figura 4, la herramienta de corte 1 se aproxima a la carcasa 30. En esta primera posición de aproximación el brazo 8 se encuentra en una posición sensiblemente horizontal para que pueda traspasar a la parte superior de la carcasa 30. En una segunda posición, mostrada en la siguiente figura 5, el brazo 8 se posiciona por la parte de la espalda de la carcasa 30 y hace una rotación hasta alcanzar la posición sensiblemente vertical (mostrada en la figura 6). En la figura 6, en donde ya se ha iniciado el corte por parte de la sierra motorizada 5 el brazo 8 se mantiene en esta posición sensiblemente vertical boca abajo durante todo el corte longitudinal de la carcasa 30. En la última figura 7, que es un momento final de bajada donde ya se ha producido el corte de toda la carcasa 30 en dos medias canales (no representadas) se aprecia como el brazo 8 se mantiene en esta misma posición sensiblemente vertical boca abajo y los rodillos del lado interior y exterior entre sí. En las figuras 6 y 7 se observan distintas posiciones de los dos brazos basculantes 14, 18 del mecanismo seguidor exterior, ya que al reseguir la superficie irregular de la espalda de la carcasa 30 se van adaptando paulatinamente a las distintas curvaturas e irregularidades de la superficie del animal.

A pesar de que se ha hecho referencia a una realización concreta de la invención, es evidente para un experto en la materia que la herramienta de corte y el robot provisto con dicha herramienta de corte descritas anteriormente son susceptibles de numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles mencionados pueden ser substituidos por otros técnicamente equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.




 
Previous Patent: INFLATABLE SKATEBOARDING RAMP

Next Patent: SPORTS BOARD