CN103153071A - 自动机械加工连续传送的肉块的装置及该装置实施的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于自动机械加工连续传送的肉块（6）的装置（1），包括：传送装置（2）；切削装置（3），其包括刀头（31）以及控制装置（5）。所述切削装置（3）包括：固定及引导装置（4），该固定及引导装置（4）上设置着用于实施与直线传送方向（20）成一定角度且沿着固定导向倾斜角（α）上的移动路径（40）的所述分离切削的可移动的所述刀头（31）。构成了所述传送装置（2）的组件且传送平置的所述肉块（6）的传送带（21）连续穿过所述固定及引导装置（4）。所述切削部件（32），由用于切削的旋转从动圆刀片（321）构成，其位于所述传送带（21）上方的高度位置为受限的。所述控制装置（5）计算在实施所述分离切削时所述刀头（31）移动速度在传送方向（20）上的速度分量（V_T）与所述肉块（6）在传送方向（20）上的传送速度的相关。所述装置（1）特别用于为鱼排（60）去皮，其中，通过斜切将尾端部（610）从鱼排（60）上切除，由此加工成因斜切形成的倾斜的鱼块端，该鱼块端起到将待去除的所述外皮（64）插入去皮机引入间隙的插入辅助作用。

Description

自动机械加工连续传送的肉块的装置及该装置实施的方法

技术领域

本发明涉及一种用于自动机械加工连续传送的肉块的装置，该装置包括用于在传送方向上连续传送肉块的传送装置、具有用于支承切削部件的刀头且实施将肉块切成肉段的分离切削的切削装置、以及用于控制切削装置实施分离切削的控制装置。本发明还涉及一种由上述装置在准备为连续传送的包括待去皮肉块的鱼排进行去皮时所实施的方法。

背景技术

已知多种带有切削装置的通用加工装置。例如，在修整机中，边缘切削在有/无外皮的鱼排尾端以与鱼排纵向轴线成直角的方式实施。尾部切削通常由可控轧刀（例如WO03/037090A1所公开的）实施。与鱼排纵向轴线或传送方向成直角设置的轧刀需要一间隙，该间隙会中断其刺入传输面。需要两条传送带在切削过程中传送鱼制品（肉块或鱼排）。这种传送带传输很复杂，其至少需要装备两台结合探测鱼体位置和路径的相关传感器控制使用的皮带驱动装置。轧刀的运行与传送速度（运输速度）相关联，以产生钝面切削。举例来说，去皮机的引入装置必须采取特殊措施，才能实现待去皮鱼排的钝面端部的自动去皮。这样，不可避免地造成一定浪费，而且特别影响了加工速度和无故障运行。使用喷水柱或激光束切削的代替轧刀的切削装置在设计、控制方面同样相对复杂，而且会产生钝切削面。

发明内容

本发明的目的在于利用保持相对简单的机械结构和控制的自动运行的切削装置加工肉块（一般意义上的肉制品）。该切削装置仍能够以产生呈特殊角度切削面或横向曲切削面的较高生产速度运行。本发明目的还在于为连续传送的待去皮鱼排进行去皮。

这些发明目的可结合上述装置的特征来实现。其中所述切削装置包括：固定及引导装置，该固定及引导装置上设置着用于实施与直线传送方向成一定角度且沿着固定导向倾斜角上的移动路径的所述分离切削的可移动的所述刀头；构成了所述传送装置的组件且传送平置的所述肉块的传送带连续穿过所述固定及引导装置；所述切削部件，由用于切削的旋转从动圆刀片构成，其位于所述传送带上方的高度位置为受限的；以及所述控制装置计算在实施所述分离切削时所述刀头移动速度在传送方向上的速度分量与所述肉块在传送方向上的传送速度的相关。根据准备为连续传送的加工成鱼块且待去皮的鱼排去皮的方法，根据本发明通过斜切去掉每个鱼排的尾端部，并由此加工成因斜切形成的倾斜的鱼块端，照此，倾斜的鱼块端相对于外皮的切削边缩回并起到将待去除的所述外皮插入用于去皮的去皮机引入间隙的插入辅助作用。

由此实现了一系列有益效果。本发明的切削装置包括易于构造和控制的在刀头下方连续延伸且不会干涉传送面的以传送带形式出现的传送装置。根据本发明的圆刀片的设置和导向，由待切削肉块厚度、刀头或圆刀片的导向倾斜角、圆刀片的切削类型以及（如果使用的话）圆刀片的移动速度决定特定切削面。切削面由一种斜切加工而成，即：由一种倾斜了选定角度的倾斜表面构成了切削面，该切削面或多或少为凹面，并由此构成了肉块。该切削面前向面为锐角面并在横贯切削方向的方向上回缩。将根据本发明产生的这种切削面在下文中称作斜切面。该切削面横断切削线，并被以曲线形式开槽。同竖直的（钝）切削面相比，本发明可实现横断切削方向的增大的切削面。尤其是在待去皮的肉制品上，即：在已根据本发明的分离切削去掉尾段的待去皮鱼排的尾侧端上，这样一种切削面特别构成了至少大致呈锐角并或多或少从外皮侧或切削皮边缘坚定回缩的切削面。该切削面自身形成了将待去除外皮引入去皮机引入间隙以去除外皮的插入辅助。刀头的移动，特别是刀头与承载该刀头的滑道的共同移动，可由惯常机械装置和结合该机械装置的位置或路径来工作的诸如探测待加工制品的传感器的电控制器进行操纵。这种控制器可包括常用的适于待加工制品的程控控制规格及流程。在实施分离切削是，于传送方向上运行的刀头的移动速度的速度分量与在传送方向上的肉块的传送速度相关，从而使这两种速度在可控方式下互相作用。其中，于传送方向上运行的刀头的移动速度的速度分量至少大致等于肉块的传送速度，而且在适当情况下还可被调高或调低一定量。

设置旋转从动的圆刀片，使其在切削过程中保持固定在传送带上方的高度位置。通常，将每块肉引导并抵靠在切削支架的上方。该切削支架可很容易地与刀头进行固定连接，其中，在切削过程中该切削支架基本邻近或轻微摩擦触碰传送带。该切削支架通常形成有用于收纳圆刀片的切削间隙。总之，这种结构使应用于切削的切削支架可在待切削肉块下方移动。肉块的相关提升可由能够方便产生至少一条喷水柱以提起肉块的提升装置支持。这种提升装置可方便地设置在刀头上。该提升装置在提升区域产生一特别高的喷射强度。

在另一优选结构中，所述刀头包括在实施分离切削时作用于各肉块上的压紧装置。在切削过程中通过适当的常规控制降低该压紧装置，并在圆刀片于分离切削完成之后的返回过程中提起该压紧装置。

在本发明的一个实施例中，在传送方向上观察，所述固定及引导装置包括上游的第一端和下游的第二端，而所述控制装置和所述固定及引导装置的设置使带有所述圆刀片的所述刀头实施起始于所述第一端并在到达分离切削结尾之后移回所述第一端的分离切削。这种结构可方便地使圆刀片从非切削状态下的抬起位置下降至由末端位置限制的至少一个切削位置上。

根据本发明一特别优选及有效的实施例，所述圆刀片的圆刀片平面可相对于刀头的直线移动路径方向倾斜一定切削角度。这在一定程度上影响斜切或斜面。因此，不难发现，根据圆刀片相对于刀头直线移动路径方向的调整，通过在本发明导向倾斜角度范围内进行成角度引导，可在较宽范围内改变斜面。具体而言，当圆刀片和刀头移动路径之间的切削角为正角度时，也就是说，相对于传送方向调整圆刀片平面使刀片倾斜角大于圆刀片的导向倾斜角，可获得相对平坦并由此相对于切削方向的垂线回撤较远距离的斜面。考虑到这种切削角，斜切面可相对较大，也就是说，相对于传送面，斜切面较为平坦。如果该切削角度由最大正角度尺寸减少，则切削面面积也相应减少，也就是说，切削面相对于传送面变得更加倾斜。如果在切削角度为0的情况下圆锯片至少大致平行于刀头的移动路径，则带有中等角度的斜切面出现在介于带有正切削角度的斜切面和带有负切削角度的斜切面之间。因为圆锯片平面相对于传送平面所成的锯片倾斜角小于导向倾斜角，因此切削角度为负角度。负切削角度的绝对值越大，斜切面面积就越小，在负切削角度最大时斜切面至少几乎完全不存在，即：斜切面转变成至少大致垂直于传送面的相应钝面。各固定切削角度不依赖于导向倾斜角度的大小。

本发明的加工装置可以是一种修整包括多块肉的鱼排的修整装置。在这种装置中，仍然待去皮的鱼排经受了表面修整。由自动工具去除掉鱼排表面的无用和/或无价值部分，例如腹部外皮、鳍根或瑕疵。特别是可将用于切除构成鱼块的待去皮鱼排的尾端部的切削装置设置成这种修整机。根据本发明，可使用这种装置实施待去皮鱼排的去皮准备。

从属权利要求涉及了本发明指定的更多实际有益的实施例。这些实施例技术特征的任意组合构成了本发明的技术方案，但本发明并不限于上述具体实施例。此外，不难理解，具体实施例中的各部分特征也可以是其他未描述实施例的部分特征。下面结合附图，在下文的具体实施方式中只进一步介绍能够代表本发明精神的一部分有用、有益的实施例。

附图说明

在附图中：

图1、2分别为带有必要组件的本发明装置的俯视图和侧视图；

图3、4分别为在开始切削鱼排尾部时的刀片位置的俯视图和侧视图；

图5、6A、6B和6C分别为与本发明装置所成角度的示意图；

图7为待加工鱼排的俯视图；以及

图8、9分别为由本发明装置实现的斜切面的侧视图和俯视图。

具体实施方式

图1、2示出了本发明的加工装置1，该加工装置包括切削装置3。传送装置2以及控制装置5属于装置1的设备。

传送装置2包括水平放置且一般在滚轴22上引导的传送带21—在图1中，仅以虚线表示滚轴22，以及仅简略示出的皮带驱动装置23。

在本实施例中，加工装置1是一种用于修整制成肉块（肉制品）的鱼排表面的自动修整装置，而且仅在切削装置3方面对该加工装置进行了说明，并未在其他方面进行说明。如图3、4以及图7至9所示，在传送方向20上以头部朝前的方式传送以外皮侧640贴在传送带21上的平放在传送带21上的鱼排60。通常，也可以利用尾部朝前的方式进行传送。

鱼排60，例如三文鱼鱼排或鳟鱼鱼排，在尾端（参见图7）具有一段长度取决于鱼体尺寸的、大约20至40mm长的无用部分。这部分具有不应出现在最终鱼排制品中的鱼筋、肉污点和残余外皮。尾端部610是需要由至少大致与鱼排纵轴线成90°角的修整切削切掉的肉段61。本发明的切削装置3执行如图8、9实例中示出的分离切削，具体过程将在下文中进一步介绍。

图3、4示出了鱼排60在分离切削开始时位于切削装置3下方的位置实例。其中，传送带21连续经过切削装置3的下方，因此该传送带可在切削装置3的下方被连续拉紧和引导。

特别是如图1、2所示，切削装置3的必要部件为固定及引导装置4，该固定及引导装置4具有相对于框架固定的在传送带21上方于成角度的位置中延伸且位于不变的净高度上的固定/引导杆403。从传送方向20上观察，固定/引导杆403包括上游的第一端401和下游的第二端402。固定/引导杆403的成角度位置由固定的导向倾斜角α所决定。固定/引导杆403以相对于传送方向20的横向倾斜一定角度（倾斜角α）的方式延伸，或与相当于装置1运行线的对应装置直线纵向成倾斜角的方式延伸。装置1的框架以及臂部、支架、延伸臂等用于固定和支承该不可分割装置的组件或零件的那些部分并未图示。切削装置3的刀头31安装在固定/引导杆403上，并可在固定/引导杆403上沿固定/引导杆403的纵向即与横向成倾斜角α的直线移动方向400来回移动。这一支承部分包括在固定/引导杆403上被来回引导的从动滑道42。举例来说，该从动滑道42可由电机驱动装置421驱动的圆齿形带422驱动。

附图中示出的固定/引导杆403为简易的门形（portal-like）杆。当然，举例来说，在实际应用中该固定/引导杆还可由包括多个横杆的框架构成。

切削装置3的刀头31包括多个构成了实际切削总成的互相作用的部件。切削机构或切削部件32由被旋转驱动的圆刀片321构成。该圆刀片与旋转臂或旋转杆43的自由端连接。该旋转臂或旋转杆43以可旋转的方式连接至驱动滑道42，以便使平行于固定/引导杆403延伸的旋转臂或旋转杆43能够根据其旋转位置决定传送带21上方的圆刀片321的高度位置。相应地，在本实施例中，圆刀片321的中心、垂直于传送带21表面的刀片平面322可沿着平行于旋转臂或旋转杆43且定义了下文中的刀片线30的直线进行移动。

旋转杆43在从动滑道42上的旋转连接包括由驱动装置47构成的旋转驱动装置。该旋转驱动装置根据圆刀片321的位置，采用至少两个沿着刀片线30的固定旋转位置，以使圆刀片321可在两端位置间进行抬起或垂直移动。其他可控的高度调节方式也是可行的。可将刀头31或圆刀片321相应地放置在接近传送带21的底部位置，由此执行分离切削（图1、2），在执行分离切削后可将刀头31或圆刀片321放置在假设的顶部的返回及起始位置。

此外，防杠杆作用（leverage-resistant）的切削支架44设置在刀头31上，其顶住待加工肉制品6,60的接触面在圆刀片321的下方延伸。切削刀口441形成在圆刀片321切削刃切入的支承面上。

提升装置46设置在旋转杆43的自由端，且同样可防止杠杆作用（leverage-resistant）施加于其上。在本实施例中，提升装置上设置有喷水器喷水嘴461。由该喷水器辅助抬起或举起鱼排60至支承面，该喷水器的喷水嘴接近于圆刀片321的底部最高点。

固定及引导装置4还设置有仅在图1中示出的压紧装置45，例如，与装置框架的远离圆刀片321的一端或如图所示的固定/引导杆403的下游端部连接的支架，该支架（压紧装置45）的另一端通过滚轴引导连接于旋转杆43的刀片侧端部。

控制装置5包括用于控制上述主动部件自动运行的常规控制零件和控制部分，即：传送带驱动装置23、滑道驱动装置421、刀片旋转驱动装置33的驱动装置47以及提升装置46。如果使用了提升装置46，则可通过控制喷水器来控制提升装置46。可通过诸如动作传感器511以惯常方式探测到各鱼排60在传送带21上的位置或移动。控制装置5通过链路连接51,56或通过适当的连接与上述控制零件和驱动装置连接。

参照图1至4中示出的具体实施例，具体介绍了穿过切削装置3的鱼排60的分离切削过程。

在开始或起始位置（未图示）中，刀头31与位于固定及引导装置4上游端部401上的圆刀片321及刀头31的其他零件一起处于提起位置。当鱼排60接近切削装置3时，如图1、2所示，刀头31首先降至位于传送带21边缘区域的底端位置。一旦鱼排端部到达由执行切掉尾端部610的分离切削的控制装置计算出的路径位置时，由受控滑道42使旋转从动的圆形刀片321沿着刀片线30移动，即：执行分离切削。一旦完成了分离切削，优选在同时或接近圆刀片321离开鱼排60的那一刻将刀头31提升至顶端位置。通过旋转杆43自由端上的滚轴连接将压紧装置45同时提起。在提起状态下，滑道被移回起始位置以备下一次切削。

在分离切削开始时，切削支架44在鱼排60下方移动，其中，分离切削通过圆刀片321切入切削刀口441而实施。压紧装置45以其自身重力压在鱼排60上。这样可防止鱼排60在被提升至切削支架44上以及被切削的同时移向一侧。

如图8、9所示，分离切削产生一至少大致垂直于传送方向20或鱼排纵向轴线601的切边62。在该附图中，对应示出了垂直于传送方向20的线620。通过控制装置对刀头31在传送方向20上的行进速度V_S的速度分量V_T与鱼排60的传送速度或传送带21的传送速度进行求相关计算，由此实施上述切削。求出的相关总能使所述分离切削至少接近于垂直传送方向20或鱼排纵向轴线601并沿切削/分离线620实施。在由本实施例的装置1所确立的条件下，滑道42以导向倾斜角α=30°倾斜时的速度是速度分量V_T的两倍，图5中示出的对应关系为V_T=V_Ssinα。

根据如图1、2示出的实施例，圆刀片321的刀片平面322平行于上述刀片线30或移动路径40的方向400。这一设置还在图6A中示出。由此实现的特殊效果在于圆刀片321具有特定切削角度γ=β-α。不难理解，切削角度γ是上述刀片线30与固定及引导装置4倾斜轴线404（相当于移动路径400的方向）之间的夹角。在图1、图6A中，γ=0，由此产生一中等大小的斜切面。

参照图3、4介绍斜切面的生成。一旦圆刀片321以上述方式穿过鱼排60，便会生成由鱼排厚度65（参见图4）、角度γ和圆锯片切口决定的斜切面或曲面，而该斜切面或曲面大致与切过鱼排厚度65的圆锯片的半径相当。该斜切面或曲面的曲线从位置I或I’延伸至位置II或II’。

图6B示出了带有正切削角γ的圆刀片321。该正切削角γ的定义为：刀片线30相对于传送方向20倾斜大于导向倾斜角α的刀片倾斜角β。由此实现了如图8、9所示的对于待去皮切削鱼排60的特定斜切。斜切面63或其斜切段从形成了外皮切边的外侧切边62回缩了角位置中锐角角度。这样会生成沿着切边62的肉块边缘，并使肉块在边缘侧的一定范围上脱离需要从鱼排60上去掉的外皮，或使肉块厚度度至少大致减少。选择的正切削角度越大，斜切面就会越明显。

在如图6C示出的另一实施例中，刀片线30与倾斜轴线404或移动路径40方向400之间的切削角γ=β-α为负角度，因为刀片线30与传送方向20之间的刀片倾斜角β小于固定及引导装置4的导向倾斜角α。对于这样一个负的刀片倾斜角β而言，可形成一相对传送带表面倾斜度较小的斜面，而该斜面至少被制成几乎不存在。

根据本发明，本实施例中描述的修整装置可优选地用于制备供应给自动去皮机（未图示）的去掉尾端部的鱼排60。这种去皮机为公知技术，其通常具有引入待去除外皮的引入间隙，从而可从鱼排肉上去除外皮。当尾部切削的切削边缘表面是钝的或大致垂直于鱼排传送平面（传送带表面）时，很难将外皮引入到该间隙内。本发明可轻易地为这一过程提供帮助，因为如图8、9显著示出的切削边缘表面被本发明的装置1切削成有角度的斜面。其中，外皮边缘或外皮边沿抬起，同使用自动去皮机的引入间隙相比，可非常容易、可靠地将外皮抓住。

Claims (12)

1.一种用于自动机械加工连续传送的肉块（6）的装置，其特征包括：传送装置（2），用于在传送方向（20）上连续传送肉块（6）；切削装置（3），其包括支承切削部件（32）的刀头（31），并用于实施将肉块（6）切削成肉段（61）的分离切削；以及控制装置（5），用于控制所述切削装置（3）实施所述分离切削，其特征在于，

所述切削装置（3）包括：固定及引导装置（4），该固定及引导装置（4）上设置着用于实施与直线传送方向（20）成一定角度且沿着固定导向倾斜角（α）上的移动路径（40）的所述分离切削的可移动的所述刀头（31）；

构成了所述传送装置（2）的组件且传送平置的所述肉块（6）的传送带（21）连续穿过所述固定及引导装置（4）；

所述切削部件（32），由用于切削的旋转从动圆刀片（321）构成，其位于所述传送带（21）上方的高度位置为受限的；以及

所述控制装置（5）计算在实施所述分离切削时所述刀头（31）移动速度在传送方向（20）上的速度分量（V_T）与所述肉块（6）在传送方向（20）上的传送速度的相关。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刀头（31）包括固定在所述圆刀片（321）和所述传送带（21）之间且带有与所述圆刀片（321）结合的切削间隙（441）的切削支架（44）。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，包括：提升装置（46），其用于将所述肉块（6）提起至所述切削支架（44）并产生提起所述肉块（6）的至少一个喷水柱。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述刀头（31）包括：压紧装置（45），在实施分离切削时，其作用于所述肉块（6）。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，在传送方向（20）上观察，所述固定及引导装置（4）包括上游的第一端（401）和下游的第二端（402），而所述控制装置（5）和所述固定及引导装置（4）的设置使带有所述圆刀片（321）的所述刀头（31）实施起始于所述第一端（401）并在到达分离切削结尾之后移回所述第一端（401）的分离切削。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的装置，其特征在于，所述圆刀片（321）的设置和装配使其从非切削状态中的抬起位置降至由末端位置限制的切削位置。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的装置，其特征在于，所述圆刀片（321）的圆刀片平面（322）与所述刀头的移动路径（40）之间的被表示为切削角（γ）的夹角为0°。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的装置，其特征在于，当所述圆锯片平面（322）相对于传送方向（20）倾斜一定角度时，该角度为小于所述导向倾斜角（α）的刀片倾斜角（β），所述圆锯片（321）的圆锯片平面（322）与所述刀头的移动路径（40）之间的被表示为切削角（γ）的夹角为负角度。

9.根据权利要求1至6中任意一项所述的装置，其特征在于，当所述圆锯片平面（322）相对于传送方向（20）倾斜一定角度时，该角度为大于所述导向倾斜角（α）的刀片倾斜角（β），所述圆锯片（321）的圆锯片平面（322）与所述刀头的移动路径（40）之间的被表示为切削角（γ）的夹角为正角度。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置为用于修整加工成肉块（6）的鱼排（60）的修整装置。

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的装置，其特征在于，所述切削装置（3）用于从加工成肉块（6）的待去皮的鱼排（60）上切掉尾端部（610）。

12.使用如权利要求11所述的装置准备为连续传送的加工成鱼块（6）且待去皮的鱼排（60）去皮的方法，其特征在于，通过斜切去掉每个鱼排（60）的尾端部（610），并由此加工成因斜切形成的倾斜的鱼块端，照此，倾斜的鱼块端相对于外皮的切削边（641）回缩并起到将待去除的所述外皮（64）插入用于去皮的去皮机引入间隙的插入辅助作用。

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