CN111655037B - 用于光学检查鱼和肉加工业中的物品的设备和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种被设计和构造为用于光学检查鱼和肉加工业中的物品的设备(10)，所述设备(10)包括至少一个成像系统(12)，其被布置成在所有侧上被封装在壳体(10)中并且被构造为用于光学扫描所述物品，其中所述壳体(11)具有透明的观察窗(13)，形成透光通道(16)的保护元件(15)可释放地布置在所述壳体的外部以保护所述观察窗(13)免受污染。此外，本发明还涉及一种用于加工和检查去内脏的鱼(29)的打开的腹腔(30)的装置，包括构造为用于在纵向方向(27)上沿着加工线(28)输送所述鱼(29)的输送器件(26)，其特征在于，所述装置包括至少一个被构造为用于光学检查所述腹腔(30)的设备(10)。

Description

用于光学检查鱼和肉加工业中的物品的设备和装置

技术领域

本发明涉及一种设计和构造为用于光学检查鱼和肉加工业中的物品的设备。另外，本发明涉及一种用于加工和检查去内脏的鱼的打开的腹腔的装置，所述装置包括输送器件，所述输送器件构造为用于在纵向方向上沿着加工线输送鱼。

背景技术

这种设备用于鱼和肉产品的工业加工中。此类物品的加工和处理主要使用自动控制的工具进行。为了监控和控制目的，光学地监控加工步骤。为此目的，使用光学成像系统扫描要加工的物品或所加工的物品，并半自动或全自动地评估由此获得的图像数据。

上文提到的装置用于工业鱼加工中。在这种情况下，将鱼进给自动屠宰设备，所述设备尤其会打开鱼的腹腔，并由于适当工具的干预而自动将其内脏去除。为了检查所述去内脏过程的结果，然后对鱼的腹腔进行光学扫描，并使用适当的图像处理算法，基于获得的图像数据进行适当的测试。

在已知的设备和装置的情况下，成像系统暴露于在加工过程中可能出现的污染物。在相对短的时间内，例如血液和组织残留物、各种灰尘颗粒和/或液体滴落在成像系统的透镜上或它们的视野中。随着污染程度的增加，成像系统在待扫描物品区域上的无阻挡视野因而受到严重影响，结果可能从错误的图像评估到光学检查的完全失败。在这种情况下，必须停止整个生产过程，并且必须首先清洁相关组件，这意味着会发生不期望的停机和生产中断。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种上述类型的设备，所述设备保证对所述物品进行最可靠的光学检查，并且同时能够被尽可能容易、方便和快速地清洁。本发明的目的还在于提出一种上述类型的装置，所述装置能够对去内脏的鱼的打开的腹腔进行可靠的光学检查，并且同时允许与光学检查有关的组件被快速且卫生地清洁。

所述目的通过上文所涉及的设备来实现，所述设备包括至少一个成像系统，所述成像系统被布置成在所有侧上被封装在壳体内并且被构造为用于光学扫描物品，所述壳体具有透明的观察窗，形成透光通道的保护元件可释放地布置在所述壳体的外部以保护所述观察窗不受污染。以这种方式，一方面保护成像系统免于通过透明观察窗而被直接暴露于污染物。另一方面，保护元件尤其是在成像系统的检测地带中防护观察窗，并且使成像系统的观察或检测地带尽可能地不受污染，或者大大减少了污染物对观察窗的粘附。

另一个优点是，保护元件可释放地布置在壳体的外侧在观察窗上。为了清洁目的，保护元件因此能够被快速且容易地从所述观察窗移除，并且所述观察窗和所述保护元件能够被清洁。由于保护元件是可拆卸的，因此能够被单独清洁和消毒(必要时进行消毒)。

由于成像系统被布置为受到保护，特别是防溅和防喷，因此在所有侧上被封装在壳体内的成像系统的布置大大简化了根据本发明的设备的清洁，并且因此在清洁过程中不必单独考虑成像系统的敏感组件。

从在鱼和肉加工业中经常受到特别高要求的卫生观点来看，保持尽可能简单的根据本发明的设备的结构具有特别积极的作用。以这种方式，基本上排除了污染物在不可接近的区域中的任何积累，否则这种积累是可能的。壳体和观察窗包括尽可能平坦或光滑的表面，这些表面特别容易清洗且易于清洁，并且基本上没有凸出和/或底切的外部几何形状，这样的外部几何形状会促进污染物的粘附并使整个清洁过程复杂化。

本发明的一种有利的改进方案在于，保护元件布置在观察窗上并且在保持物品的无阻挡视野的同时在包围成像系统的至少一个检测地带。有利地，保护元件因此不限制成像系统的视野或仅对其进行微不足道的限制。同时，有效防护了成像系统的检测地带，以防止在加工过程中产生的污染物进入。这可靠地防止了这些污染物撞击相关检测地带中的观察窗。优选地，保护元件在所有侧上包围成像系统的检测地带。进一步优选地，保护元件相对于成像系统居中地布置，使得对于检测地带的每个局部区域，保护元件的防护和保护效果以相同的形式存在。因此，优选以如下方式布置保护元件，即，使保护元件的假想中心轴与成像系统的视轴重合。

根据本发明的一种优选的改进方案，保护元件具有带有中央透光凹部的保护元件底座，并且在壳体侧上存在多个保持机构，所述多个保持机构在每种情况下构造为将保护元件底座可释放地布置在观察窗上。保护元件底座被设计为支承和接触元件，并且被构造为搁置在观察窗上。优选地，保护元件底座被设计成使得其横向地突出而超过透光通道的通道壁。因此，保护元件底座被设计为直立或接触表面延伸部，通过所述延伸部，保护元件底座能够被平坦地布置在观察窗上。

优选地，保护元件底座的一个接触表面被设计成平坦的，并且在布置状态下在壳体的外侧与观察窗齐平。这具有有效地防止液体和/或灰尘进入接触表面和观察窗之间的优点。

优选地，在壳体侧上布置有多个保持机构，所述多个保持机构被构造为用于将保护元件底座可释放地布置在观察窗上。进一步优选地，所述多个保持机构布置在壳体的内部。所述多个保持机构尤其设计成多个保持磁体或包括所述保持磁体。保护元件底座有利地还具有保持磁体和/或由磁性或可磁化的材料制成。

根据本发明的一种有利的实施方式，保护元件底座构造为无缝地合并到形成透光通道的通道壁中。有利地，通道壁和保护元件底座形成连续闭合的封套面。以这种方式，在成像传感器的检测地带中要保护的观察窗区域被最佳地防护以防止污染物污染。进一步优选地，通道壁和保护元件底座一体地形成。

本发明的一个有利的改进方案是，将保护元件的通道壁成形为具有圆形的、椭圆形的、矩形或多边形的横截面的空心圆柱体。通过选择横截面的几何形状，可以使防护效果最佳地适应相关应用。因此，例如当加工鱼和肉加工业的物品时，使某些以优选定向撞击本发明的装置的污染物远离由通道壁形成的冲击表面是可能的。能够根据预期的用途和主要方向而相应地适配由通道壁形成的冲击表面，由此可以预期污染物的积累。

根据另一有利的实施方式，保护元件的通道壁被设计为空心截锥或空心截棱锥。换句话说，保护元件或保护元件的通道壁是漏斗形的。具有较小横截面的一侧优选地指向观察窗，使得通道横截面在待检查物品的方向上变宽。这意味着在保护元件的尺寸尽可能小的情况下，保护元件本身对光束路径的影响被减小到最小，从而可以不受阻碍地检测成像系统的检测地带中的物品。以这种方式，通道壁被最佳地适配成随着与成像系统的距离增加而发生光束路径的加宽。

该目的也通过上文所提及的装置来实现，其特征在于，所述装置包括至少一个具有前述特征的设备，所述至少一个设备被构造为用于光学检查腹腔。从根据本发明的设备中出现并在上面呈现的优点同样适用于根据本发明的装置。为了避免重复，因此对其进行参考。

一种有利的改进方案特征在于，输送器件被构造为输送以打开的所述腹腔向上指向的方式放置的所述鱼，所述至少一个设备布置在所述加工线上方，所述观察窗指向所述加工线。这样做的优点是，在加工过程中产生的污染物随着重力的作用而向下偏转，从而大大减少了渗透进入根据本发明的设备区域的污染物的比例。

根据另一实施方式，至少一个保护元件布以如下方式布置，即透光通道至少基本上垂直于纵向方向定向。鱼加工过程中产生的固体和液体成分在所有空间方向上随机分布。成分的向上定向的移动分量在重力的作用下被“制动”，使得成分基本上在或多或少的弯曲轨道上移动。因此，与其他路径方向相比，成分在基本垂直于地面的路径中抵抗重力移动的可能性要低得多。通过使透光通道垂直于或基本垂直于纵向方向定向，通道被这样定向，使得通道支腿的无阻挡开口指向这样的方向，从该方向可以预期可能导致观察窗污染的所述成分的最低比例。

根据本发明所述的装置，优选包括至少一个照明设备，所述照明设备构造为用于照明所述鱼的所述腹腔，所述照明设备布置在壳体的内侧在所述观察窗上，与所述至少一个所述成像系统横向间隔开。

根据本发明的一种有利的扩展方案，规定所述至少一个照明设备设计为表面发光二极管，其发光表面布置为相对于所述观察窗倾斜。这确保了腹腔的最均匀照明。另外，通过多个光源的叠加来增加照度。

有利的实施例的特征在于，发光表面倾斜，使得在每种情况下主发光方向被定向为朝向成像系统和腹腔之间的视线倾斜。通过这种方式通过从两侧的照明来排除由于保护元件引起的任何阴影的形成，从而实现对腹腔的尽可能均匀的照明。

优选地，所述至少一个照明设备布置在观察窗上，形成气隙。这确保了照明设备的最佳冷却并符合最高允许工作温度。另外，照明设备以这种方式通风，这抵消了否则可能在照明设备的发光表面和观察窗之间形成的任何冷凝。

附图说明

本发明的进一步优选和/或有利的特征和实施例从从属权利要求和说明书中显现。参考附图更详细地解释了特别优选的实施例。附图示出了：

图1是根据本发明的设备的透视图，

图2是根据本发明的没有壳体的设备的侧视图，

图3是根据本发明的壳体被隐藏的设备的内部透视图，

图4是以从外部观看观察窗的根据本发明的设备的俯视示意图，以及

图5是根据本发明的装置的透视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的设备10的透视图。设备10被设计和构造为用于光学检查鱼和肉加工业中的物品。因此，例如在加工鱼时，有必要在加工后检查加工结果以便在必要时启动进一步的后加工步骤。所示的设备10包括壳体11，构造为用于光学地扫描物品的成像系统12被布置为在所有侧上被封装在壳体11内。在图1中，可见地示出了仅一个成像系统12，而优选地布置在壳体11中的第二成像系统在图1的图示中被所述壳体11覆盖。布置在壳体11中的成像系统12的数量基本上是任意的，但是取决于鱼和肉加工业的物品的哪些区域要被光学地检查。壳体11还具有透明的观察窗13，所述观察窗优选地布置在壳体11的物品侧或在所述壳体侧14上形成透光的凹部。

在壳体的外部，在观察窗13上可释放地布置有保护元件15。保护元件15形成透光通道16。从相应的成像系统12开始，保护元件15及其透光通道16在检查区域上形成不受阻碍的视轴，所述检查区域由相应的成像系统光学扫描以检查物品。

保护元件15用于保护观察窗13免受例如血液和/或组织残留物的污染以及防止液体沉积在观察窗13上。保护元件15的透光通道16优选设计成无透镜的。换句话说，尤其是在透光通道16内部没有布置诸如透镜或滤光器的折射光学元件。因此，透光通道16有利地仅由通道壁17形成，所述通道壁一方面用作观察窗13的防护元件并且沿视轴防护其免受所述污染物，另一方面有利地实现镜头遮光罩的功能。除了观察窗13的免受污染物的保护作用之外，这还有效地防护和衰减了基本上不平行于成像系统12的视轴行进的光束在至少一个成像系统12上的光入射。

图2示出了根据本发明的设备的侧视图，出于更清楚起见，仅示出了壳体侧14。在图2中以示例的方式示出的根据本发明的设备包括两个成像系统12，它们在每种情况下相对于彼此倾斜地布置，使得它们在每种情况下从不同的角度检查鱼和肉加工业的物品。每个成像系统12在每种情况下与透明的观察窗13之一相关联，如图2所示，所述透明的观察窗根据本发明的一个有利的实施例设计为两部分。每个成像系统12在每种情况下与保护元件15之一相关联，所述保护元件15在每种情况下可释放地布置在壳体外侧在相应观察窗13上。

保护元件15有利地以这样的方式布置在观察窗13上，即，在保持物品的无阻挡视野的同时，包围成像系统12的至少一个检测地带。成像系统12的检测地带表示成像系统12能够在其中光学扫描物品的区域。因此，从成像系统12开始，观察窗13的局部区域被认为属于检测地带。然后，将保护元件15布置在所述局部区域周围，使得所述区域一方面在所有侧面上被保护元件15包围，但是另一方面，除了前述的针对杂散光的防护功能之外，它不会对成像系统的所述部分的视野造成任何限制。保护元件15优选地相对于成像系统12居中地布置在观察窗13上。

保护元件15具有保护元件底座19。如图4中所看到的，保护元件底座19包括中央透光凹部20。透光凹部20优选地布置成与透光通道16齐平。优选地，保护元件底座19至少横向地突出超过保护元件15的通道壁17，使得保护元件底座19形成接触表面21，通过所述接触表面21，保护元件底座19能够被平坦地布置在观察窗13上。

进一步优选地，接触表面21被设计成平坦的，并且在布置状态下在壳体外侧与观察窗13齐平。以这种方式，避免了液体和/或灰尘在接触表面21和观察窗13之间的不期望的进入。

在壳体侧上存在多个保持机构22，所述多个保持机构22构造为将保护元件底座19可释放地布置在观察窗13上。如在图3中隐藏了壳体的根据本发明的设备的内部立体图所示，该多个保持机构22优选地布置在壳体的内部。进一步优选地，该多个保持机构22被设计为多个保持磁体23，或者在每种情况下包括这些保持磁体23。

保护元件底座19至少部分地，即至少在一些局部区域中包括磁性和/或可磁化的材料。保护元件底座19例如部分或完全由铁磁材料制成。替代地，保护元件底座19包括嵌入接触表面21中的磁体34和/或铁磁的局部区域。在任何情况下，保持磁体23的极性和保护元件底座19的极性以它们彼此吸引的方式定向，并因此使得整个保护元件15被独立地保持在观察窗13上。另一个优点是，由于相反的极性，保护元件15能够以明显居中的布局放置。

在保持机构22和保护元件底座19的前述实施例中的特别优点是特别容易操作根据本发明的设备。因此，保护元件15可以用手的简单运动而布置在观察窗13上，而无需复杂的安装工作。为了清洁和维护目的，可以用手的简单运动以相同的方式从观察窗13拆卸根据本发明的保护元件15。这对鱼和肉加工业中经常出现的高卫生要求具有特殊影响。在从观察窗13移除保护元件15之后，观察窗13作为平坦部件能够被特别容易地清洁，并且没有由于复杂的外部几何形状而造成污染物残留在难以到达的地方的风险。另外，保护元件15一旦被移除，就能够被单独清洁和消毒。

有利地，保护元件底座19构造为使得其无缝地合并到形成透光通道16的通道壁17中。换句话说，通道壁17和保护元件底座19形成连续闭合的封套，所述封套防护透光通道16和透光凹部20。进一步优选地，通道壁17和保护元件底座19一体地形成。

保护元件15的通道壁17优选地成形为空心圆柱体。如图中所示，通道壁17的这种空心圆柱形状的实施例优选地具有圆形的横截面。替代地，横截面区域例如构造为椭圆形的、矩形的或任何其他多边形。特别是在非圆形横截面的情况下，通过选择横截面的相应的几何形状来实现针对液体的进入和灰尘的增加或减少的防护效果是可能的。因此，例如当加工鱼和肉加工业的物品时，使某些以优选定向撞击本发明的装置的污染物远离由通道壁17形成的冲击表面是可能的。

当使用椭圆形横截面时，例如，保护元件15的通道壁17能够被这样定向，即椭圆形横截面的主轴线垂直于或至少基本上垂直于优选定向，从该定向将预期在制品加工期间产生最大比例的灰尘/污染。

另外，在图4中示意性地示出了本发明，并且在观看观察窗13时以俯视图示出了根据本发明的设备。在图4中未示出观察窗13，并且也未示出壳体11。

图5示出了根据本发明的装置的透视图，所述装置用于加工和检查去内脏的鱼29的打开的腹腔30。根据本发明的装置包括输送器件26，所述输送器件26构造为用于在纵向方向27上沿着加工线28输送鱼。为了清楚起见，以仅一种用于保持被打开腹腔30的鱼的工具的形式简化示出了加工线28。

所述装置还包括至少一个根据本发明的设备10，所述设备已经在上面进行了详细描述并且被构造为用于光学检查腹腔30。如图5中所看到的，根据本发明的设备10布置在输送器件26和加工线28上方。借助于输送器件26输送的鱼29在背侧来被支承在输送器件26上，从而使得它们的腹腔30向上指向。这具有的优点是，在所述鱼29的加工期间产生的会导致观察窗13的污染的鱼29的液体雾化的喷雾和/或组织部分会由于重力而向下偏转。

如前所述，通过根据本发明的保护元件15，极大地防止了进入根据本发明的设备10附近的那些液体或组织部分撞击相应的成像系统12的区域中的观察窗13。因此，特别有利的是，输送器件26被构造为输送以打开的腹腔30向上指向的方式放置的鱼29，并且将至少一个设备10布置在加工线28上方，观察窗13指向所述加工线28。

优选地，至少一个保护元件15布置成使得透光通道16至少基本上垂直于纵向方向27定向。如图5所示，保护元件15中的相对于纵向方向27而言位于上游的一个相对于纵向方向27完全垂直地布置。另一下游保护元件15相对于纵向方向27倾斜地布置，即，其略微偏离竖直定向。

如图2、3和4所示，根据本发明的装置包括至少一个照明设备31，所述照明设备31构造为用于照明鱼29的腹腔30。每个照明设备31优选地布置在壳体内侧在观察窗13上，并且在每种情况下都与所述至少一个成像系统12横向地间隔开。如图4所示，例如，四个照明设备31横向间隔开地布置保护元件15周围。照明设备31中的两个均横向地靠近图4左侧所示的成像系统12布置。

有利地，至少一个照明设备31被设计为表面发光二极管。为此，照明设备31例如包括LED阵列。进一步优选地，其发光表面33相对于观察窗15倾斜地布置，尤其是发光表面33倾斜成使得在每种情况下主光发射方向被定向为朝向相应成像系统12和腹腔30之间的视线32之一倾斜。一方面，这通过叠加照明设备31的光输出来增加照度。另一方面，布置在保护元件15的两侧上的照明设备31确保腹腔30的均匀照明并且防止由于保护元件15本身引起的可能的阴影。

所示的照明设备31分别布置在观察窗15上，形成气隙。照明设备31的这种通风对于消散产生的废热具有积极作用，并且同时具有防止在观察窗13和发光表面33之间可能形成冷凝的优点。

照明设备31优选地通过螺纹连接件25可释放地布置在观察窗13上或在壳体侧14上。

Claims (13)

1.设计和构造为用于光学检查鱼和肉加工业中的物品的设备(10)，其特征在于，所述设备(10)包括

至少一个成像系统(12)，所述成像系统(12)被布置成在所有侧上被封装在壳体(11)中，并且被构造为用于光学扫描所述物品，其中

所述壳体(11)具有透明的观察窗(13)，以及

形成透光通道(16)的保护元件(15)可释放地布置在所述壳体的外部，以保护所述观察窗(13)免受污染，其中，所述保护元件(15)包括具有中央透光凹部(20)的保护元件底座(19)和在壳体侧上存在多个保持机构(22)，所述多个保持机构(22)在每种情况下构造为将所述保护元件底座(19)可释放地布置在所述观察窗(13)上，

所述多个保持机构(22)布置在所述壳体的内部并且被设计为多个保持磁体(23)，并且所述保护元件底座(19)至少部分地包括磁性和/或可磁化的材料。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述保护元件(15)布置在所述观察窗(13)上并且在保持所述物品的无阻挡视野的同时包围所述成像系统(12)的至少一个检测地带。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述保护元件底座(19)构造为无缝地合并到形成所述透光通道(16)的通道壁(17)中。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述通道壁(17)和所述保护元件底座(19)一体地形成。

5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述保护元件(15)的所述通道壁(17)成形为具有圆形的、椭圆形的、矩形的或多边形的横截面的空心圆柱体。

6.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述保护元件(15)的所述通道壁(17)设计为空心截锥或空心截棱锥。

7.用于加工和检查去内脏的鱼(29)的打开的腹腔(30)的装置，包括

构造为用于在纵向方向(27)上沿着加工线(28)输送所述鱼(29)的输送器件(26)，

其特征在于，

所述装置包括至少一个根据权利要求1至4和6任一项所述的设备(10)，其被构造为用于光学检查所述腹腔(30)。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述输送器件(26)被构造为输送以所述打开的腹腔(30)向上指向的方式放置的所述鱼(29)，其中所述至少一个设备(10)布置在所述加工线(28)上方，观察窗(13)指向所述加工线(28)。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，至少一个保护元件(15)以这样的方式布置，即成使得透光通道(16)至少基本上垂直于所述纵向方向(27)定向。

10.根据权利要求7至9中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括至少一个照明设备(31)，所述照明设备(31)构造为用于照明所述鱼(29)的所述腹腔(30)，其中，所述照明设备(31)布置在壳体的内部在观察窗(13)上，与所述至少一个成像系统(12)横向间隔开。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述至少一个照明设备(31)设计为表面发光二极管，其发光表面(33)布置成相对于所述观察窗(13)倾斜。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述发光表面(33)倾斜，使得在每种情况下，主光发射方向被定向为朝向成像系统(12)和腹腔(30)之间的视线(32)倾斜。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述至少一个照明设备(31)布置在所述观察窗(13)上，形成气隙。

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