CN110139562A - 屠体加工系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种屠体切割系统，包括：被定位在输送机下方的带，以在成像和/或切割操作期间稳定屠体。带的区域中的输送机轨道的偏移部分可以用于推动屠体抵靠带。成像可以使用光学成像系统、X射线成像系统、激光扫描相机、飞行时间相机或双能X射线吸收测定系统。成像信息可以用于计算屠体部分的切割路径和/或重量分布。可以由使用圆形锯或圆刀的机械切割器执行切割。

Description

屠体加工系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于对屠体进行成像和/或执行切割的屠体加工系统和方法。该方法和系统特别适合于在沿输送机传送屠体期间的屠体的加工。

背景技术

在肉类加工行业中，在沿输送线输送屠体时执行大量加工。对于自动化的成像和切割步骤，通常需要从输送机移除屠体以使屠体稳定用于自动化的加工。这可能涉及将屠体放置在手推车上，使用机械臂抓住屠体或将屠体放置在平坦的输送机上。这需要额外的处理和设备，并且可能造成加工低效率。

对在输送机上移动的屠体执行操作的困难在于，屠体可能不会保持在稳定的参照系中。通常，屠体将围绕其中心线摆动。在成像期间，输送机的路径的屠体的移动可能导致不准确或失真的成像信息被捕获。图像信息可以指示屠体相对于输送机处于特定位置，但是该位置与切割站处的相对于输送机的位置可能由于摆动而不同。

在切割期间，屠体的摆动可以向切割工具呈现移动目标以进行切割。这还可能与成像信息不一致。此外，工具对屠体的作用力可以使屠体远离其自由悬挂位置。

这些问题已经导致自动化的屠体加工步骤通常是在将屠体从输送机移除的情况下执行的。

本发明的目的是提供一种屠体加工系统和方法，该系统和方法使屠体在在输送机上加工期间保持稳定，或至少为公众提供一种有用的选择。

发明内容

根据一个示例实施方式，提供了一种屠体切割系统，包括：

a.用于输送悬挂的屠体的输送机；

b.被定位在输送机下方的带，以将屠体定位成远离其自然悬挂的位置；以及

c.切割工具，其被定位成在屠体抵靠带时执行切割。

根据另一示例实施方式，提供了一种对屠体执行切割的方法，该方法包括以下步骤：

a.将屠体悬挂在输送机上；

b.抵靠带沿着输送机推进屠体，其中，所述带沿输送机的方向移动，该带相对于输送机被定位，以使得屠体上的重力迫使屠体抵靠带；以及

c.当屠体抵靠带时对屠体执行切割。

根据进一步的示例实施方式，提供了一种屠体成像系统，该系统包括：

a.用于输送悬挂屠体的输送机；

b.被定位在输送机下方的带，以将屠体定位成远离其自然悬挂的位置；以及

c.被定位成当屠体抵靠带时对屠体进行成像的成像装置。

根据另一示例实施方式，提供了一种对屠体进行成像的方法，该方法包括以下步骤：

a.将屠体悬挂在输送机上；

b.抵靠带沿着输送机推进屠体，其中，带沿输送机方向移动，该带相对于输送机被定位，使得屠体上的重力迫使屠体抵靠带；以及

c.当屠体抵靠带时对屠体进行成像。

应当承认，在不同的管辖范围内，术语“包括(comprise)”、“包括(comprises)”和“包括(comprising)”可以被赋予封闭式包括或开放式包括的含义。出于本说明书的目的，并且除非另有说明，否则这些术语旨在具有开放式包括的含义——即它们将被视为表示包含所列部件，这些部件可以直接引用，并且还可能包含其它未指定的部件或元件。

本说明书中对任何文件的引用不构成以下承认：该文件是现有技术、该文件能够与其它文件有效地组合或者该文件形成公知常识的一部分。

附图说明

包含在在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与上面给出的本发明的一般描述以及下面给出的实施方式的详细描述一起，用于解释本发明的原理，其中：

图1是屠体加工系统的示意性透视图；

图2是图1中示出的屠体加工系统的端视图；

图3是包括输送机轨道的偏移部分的屠体加工系统的平面图；以及

图4是邻近带和远离带悬挂的屠体的端视图。

具体实施方式

图1示出了示例性屠体加工系统1，其中屠体4由滑轮3的钩子悬挂，并且沿输送机轨道2被输送。沿输送机从右向左推进屠体，使得屠体在成像装置5的前面通过，以便在通过切割工具6的前面之前进行成像。

在与成像装置5和切割工具6邻近的输送机的区域内设置了带8。带5是从右向左被驱动的连续环形带的形式(仅示意性地示出)。带的宽度可以适当地在200mm至3000mm之间。带8可以是多个刚性铰接部分或柔性材料的形式。带8可以由电机以连续的速度被驱动，或者如下所述，电机是可控制的以停止和启动带。

现在参照图2，将会看到带8相对于垂直方向以角度θ倾斜，角度θ可以适当地在5度至40度之间，其中，发现大约5度是足够的并且需要较少的带的支撑。返回到参照图1，为带提供了过渡区9，以将屠体4从垂直悬挂位置移动到图2中所示的倾斜取向。由于在屠体上的重力，迫使屠体抵靠倾斜的带，并且这使屠体稳定。由于现在屠体沿可预测的路径行进，因此当屠体移动时，仅沿输送机方向的运动变化(即已经去除了摆动因素)。

在操作中，屠体4将被移动至带的过渡区9上。可以通过自动系统推进滑轮3，或者可以手动推进屠体。一旦在过渡区上，将沿输送机推进屠体通过过渡区，直到屠体位于带8的倾斜部分上(参见图2)。接下来将屠体推进至成像装置5的前面的位置，该成像装置5可以适当地是X射线成像系统、光学相机、激光扫描仪(即投射结构光并利用相机检测反射以产生深度信息的系统)，飞行时间相机或其它合适的成像系统。

在图像捕获期间，带可以停止以允许成像装置5捕获一个或更多个图像。或者，可以继续驱动带8，并且当屠体移动时，捕获一个或更多个图像。在任何情况下，横向和纵向摆动已被去除，因此所取得的成像信息将具有用于一切割阶段的已知的相关性。图像信息被提供给控制系统10，该控制系统10计算需要切割的位置。

然后带8被驱动以将屠体4推进至切割工具6的前面的位置。在这种情况下，切割工具是机械臂，该机械臂具有圆形锯片或圆形刀，以执行所需的切割。同样地，可以在带移动(其中，机械臂跟踪带的运动)时执行切割，或者可以停止带8，以允许机械臂在屠体静止时执行切割。控制系统10可以计算带8的位置，使得控制系统10知道屠体的位置，使得无论是移动还是静止，控制系统10都能够利用成像信息引导机械臂执行切割。然而，切割工具可以另外配备有视觉系统以引导其执行需要的切割。

现在参照图3和4，将描述采用横向偏移输送机部分的替代设计。能够看到输送机包括：主输送机部分11和12；横向偏移部分13，其相对于主输送机轨道部分11和12(在水平平面内)横向偏移；以及过渡部分14和15，其将偏移轨道部分13的末端链接至主输送机轨道部分11和12。

连续带16围绕辊17和辊18旋转，并且相对于输送机被定位，使得悬挂在滑轮20上的屠体19沿输送机轨道11进入并与带16间隔开。如滑轮19'上的屠体20'所示，当沿轨道过渡部分14通过时，屠体开始与带16接触。如图4中所示，这使得屠体19'抵靠带16保持倾斜取向状态。

当屠体在图3中由19'示出的位置被带16支撑时，可以由成像装置21对其进行扫描。成像系统是光学成像系统、X射线成像系统、激光扫描相机、飞行时间相机和双能X射线吸收测定系统(DEXA系统的DXA)中的一个或更多个。

成像系统可以向控制器22提供2D、3D或伪3D(即具有一定深度信息的2D)图像信息，控制器22可以基于从成像系统21接收到的图像信息计算一个或更多个切割路径。控制器22还可以基于图像信息和切割路径计算屠体部分的重量分布。控制器还可以从测量每个屠体重量的传感器接收重量信息。控制器22向切割器23提供切割路径，使得切割工具可以根据一个或更多个切割路径执行切割。

系统的操作可以由成像/切割侧上的智能进行控制(即非智能带)，或者可以使带的操作与成像系统及切割系统同步。

对于“非智能带”系统，在成像系统21在需要的位置检测到屠体的存在并自主取得图像信息的情况下，可以连续地驱动带16。切割工具23可以包括视觉系统，以在需要的位置相对于屠体定位切割工具，同时对移动的屠体执行需要的切割。

或者，带16可以由控制器22控制，以将屠体定位在成像系统21的前面的期望位置(位置19')并停止以便成像，并它们移动屠体至下一个期望位置(位置19”)，并停止以便切割工具实现需要的切割。

因此，提供了用于成像和切割的系统和方法，该系统和方法去除了成像和切割期间的摆动问题，并且允许在常规的输送机线上执行这些过程。

尽管上述示例性实施方式描述了用于成像和切割两者的系统，但是将会明白，该系统可以仅包括成像级或切割级。

虽然已经通过对本发明的实施方式的描述对本发明进行了说明，并且同时已经详细描述了实施方式，但是申请人并不意图限制或以任何方式将所附权利要求的范围限于这样的细节。其它优点和修改将容易出现在本领域的技术人员面前。因此，本发明在其更广泛的方面不限于具体细节、代表性装置和方法以及示出和描述的说明性示例。因此，可以从这样的细节做出偏离，而不背离申请人的总体发明构思的精神或范围。

Claims (34)

1.一种屠体切割系统，包括：

a.用于输送悬挂的屠体的输送机；

b.被定位在所述输送机下方的带，以例如使屠体的位置远离其自然悬挂位置；以及

c.切割工具，其被定位成当屠体抵靠所述带时，执行切割。

2.根据权利要求1所述的屠体切割系统，其中所述带的与所述切割工具相对的部分从所述带的上边缘到所述带的下边缘相对于垂直方向倾斜。

3.根据权利要求1所述的屠体切割系统，其中所述带的与所述切割工具相对的部分从所述带的上边缘到所述带的下边缘相对于垂直方向在5度至40度之间倾斜。

4.根据权利要求1所述的屠体切割系统，其中所述带的与所述切割工具相对的部分从所述带的上边缘到所述带的下边缘相对于垂直方向倾斜约5度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的屠体切割系统，其中所述带包括过渡区，所述带在所述过渡区中将所述屠体从自由悬挂取向过渡到倾斜取向。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的屠体切割系统，其中所述输送机包括在所述带的区域中的横向偏移部分。

7.根据权利要求6所述的屠体切割系统，其中所述输送机包括：主输送机部分；偏移部分，所述偏移部分相对于所述主输送机部分被横向地偏移；以及过渡部分，所述过渡部分将所述偏移部分的末端连接至所述主输送机部分。

8.根据权利要求6或7所述的屠体切割系统，其中所述带为在间隔开的辊周围被驱动的连续带的形式。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的屠体切割系统，其中所述带由多个铰接部分形成。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的屠体切割系统，其中，所述带由柔性材料的片形成。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的屠体切割系统，其中所述带具有在200mm至3000mm之间的宽度。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的屠体切割系统，其中所述带在与屠体沿所述输送机前进的方向大体上相同的方向被驱动。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的屠体切割系统，其中所述带在切割期间被停止。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的屠体切割系统，其中在切割期间，所述带继续移动并且所述切割工具随着所述带移动。

15.根据前述权利要求中任一项所述的屠体切割系统，所述屠体切割系统包括成像系统，其被定位成在切割之前捕获所述屠体的图像。

16.根据权利要求15所述的屠体切割系统，其中所述成像系统是从光学成像系统、X射线成像系统、激光扫描相机、飞行时间相机和双能X射线吸收测定系统的一个或更多个中选择的。

17.根据权利要求15或16所述的屠体切割系统，其中所述带在所述屠体的成像期间被停止。

18.根据权利要求16或17所述的屠体切割系统，所述屠体切割系统包括控制器，所述控制器基于从所述成像系统接收到的信息计算一个或更多个切割路径，并且根据所述一个或更多个切割路径控制所述切割工具执行切割。

19.根据权利要求18所述的屠体切割系统，其中所述控制器计算由所述限定的屠体部分的重量分布。

20.根据前述权利要求中任一项所述的屠体切割系统，其中所述切割工具是圆形锯。

21.根据权利要求1至19中任一项所述的屠体切割系统，其中所述切割工具是圆形刀。

22.一种对屠体执行切割的方法，所述方法包括以下步骤：

a.将屠体悬挂在输送机上；

b.使所述屠体抵靠着带沿着所述输送机前进，其中，所述带沿所述输送机的方向移动，所述带相对于所述输送机被定位以使得所述屠体上的重力迫使所述屠体抵靠所述带；以及

c.当所述屠体抵靠所述带时，对所述屠体执行切割。

23.根据权利要求22所述的方法，其中当切割所述屠体时，所述屠体和所述带继续一起移动。

24.根据权利要求22所述的方法，其中当切割所述屠体时，所述屠体和所述带停止。

25.根据权利要求22所述的方法，其中当所述屠体抵靠所述带时，在切割之前对所述屠体进行成像。

26.根据权利要求25所述的方法，其中当对所述屠体进行成像时，停止所述带。

27.根据权利要求25所述的方法，其中当对所述屠体进行成像时，驱动所述带。

28.一种屠体成像系统，包括：

a.用于输送悬挂的屠体的输送机；

b.被定位在所述输送机下方的带，以例如使屠体的位置远离其自然悬挂位置；以及

c.成像装置，所述成像装置被定位成当所述屠体抵靠所述带时，对所述屠体进行成像。

29.根据权利要求28所述的屠体成像系统，其中当所述成像装置取得所述屠体的图像时，所述带被驱动。

30.根据权利要求28所述的屠体成像系统，其中，当所述成像装置取得所述屠体的图像时，所述带停止。

31.根据权利要求28至30中任一项所述的屠体成像系统，其中，所述成像装置是从光学成像系统、X射线成像系统、激光扫描相机、飞行时间相机和双能X射线吸收测定系统的一个或更多个中选择的。

32.一种对屠体进行成像的方法，所述方法包括以下步骤：

a.将屠体悬挂在输送机上；

b.使所述屠体抵靠着带沿着所述输送机前进，其中，所述带沿所述输送机方向移动，所述带相对于所述输送机被定位，以使得施加在所述屠体上的重力迫使所述屠体抵靠所述带；以及

c.当所述屠体抵靠所述带时，对所述屠体进行成像。

33.根据权利要求32所述的方法，其中当对所述屠体进行成像时，所述屠体和所述带继续一起移动。

34.根据权利要求32所述的方法，其中当对所述屠体进行成像时，所述屠体和所述带停止。