CN113163775A - 用于在工业规模的动物屠宰期间定位和/或处置屠体和/或屠体部分的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在工业规模的动物屠宰过程期间自动定位和/或处置和/或运输被击昏动物或屠宰动物的屠体和/或屠体部分的设备，该设备包括：受控的第一机械操纵器、至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器、抽取器和/或致动器和至少一个控制器，该受控的第一机械操纵器具有至少四个轴，至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器用于与被击昏动物或屠体和/或屠体部分的表面接触，抽取器连接到至少一个抽吸元件以在抽吸元件中执行抽吸作用，致动器连接到至少一个肉抓握器以使肉抓握器抓握被击昏动物、屠体或屠体部分的一部分，至少一个控制器用于控制机械操纵器、抽取器和/或致动器。

Description

用于在工业规模的动物屠宰期间定位和/或处置屠体和/或屠 体部分的方法和设备

本发明涉及用于在工业规模的动物屠宰期间自动定位和/或处置屠体和/或屠体部分的设备，并且涉及用于在工业规模的动物屠宰期间切割屠体和/或屠体部分的设备。本发明还涉及用于在工业规模的动物屠宰期间运输屠体和/或屠体部分的运输系统。此外，本发明包括用于在工业规模的动物屠宰期间自动定位和/或处置屠宰动物的屠体和/或屠体部分的方法，以及用于在工业规模的动物屠宰期间自动切割屠宰动物的屠体和/或屠体部分的方法。

在工业规模的动物、特别是诸如猪和牛、的屠宰期间，通常被杀死的动物的屠体被悬挂为从转移(输送)系统将屠体的后腿悬吊在可移动钩上以沿多个处理站被运送。这种过程的示例是：耻骨的劈开、腹部的打开、直肠外端的分离(也称为肛门切割)、阴茎的切断、内脏的移除和/或各种其他处理步骤。在这样准备屠体部分(通常是完全或部分分开的半部)之后，通常将这些屠体部分从运输系统释放以进行进一步处理，更特别地，在屠宰过程中进行进一步细分，例如最初利用“初始切割”在肩部部分、中间部分和火腿中进行细分。从整个或半个屠体细分出来的屠体部分可以被手动处置并且移动到另一运输系统或操作站。替代地，细分后的部分可以不受控制地掉落到另一运输系统或操作站，或者可以在这些细分后的部分被分开的位置处进一步被运输。不同的国家可能以不同的方式细分屠体，并且在不同类型的屠体之间切割也可能有所不同。在所有屠体处理步骤中，非常重要的是，对屠体的操作以高精度执行并且这些操作对肉质的负作用尽可能小。

美国专利6,860,804描述了用于改进肉产品、类似例如动物的半个屠体、的初始切割的方法和系统。如此专利所公开的，传统上，将半个屠体放置在输送带上以使操作员能够手动校正屠体的位置，使得屠体部分放置在正确的位置中以经过设置在输送带上方的锯(圆形刀)。如此专利中所提出的改进在于利用卧式模块以将待切割开的肉产品放置在一组输送件上。

用于在屠宰过程期间、诸如在对屠宰动物的屠体进行细分期间、定位和操纵屠体和屠体部分的当前技术在手动进行时是灵活的，但是在机械化时是不灵活的并且是控制有限的。此外，机械化需要大量的投资和/或导致难以满足肉处置过程的变化却较高的卫生要求，该卫生要求更精确以防止屠体部分的交叉污染。因此，现有技术中的问题在于在工业规模的动物屠宰期间实现对于屠体和屠体部分的准确、稳定并且卫生的定位。

本发明的目的是提供改进的用于定位和/或操纵被击昏动物、屠宰动物的屠体和/或屠体部分的方法和设备，该方法和设备能够增强对于屠体和屠体部分的有效率且有效的处理，这也可以导致增强处理的卫生性。

本发明的第一方面涉及用于在工业规模的动物屠宰过程期间自动定位和/或处置和/或运输被击昏动物或屠宰动物的屠体和/或屠体部分的设备，该设备包括：

-受控的第一机械操纵器，该第一机械操纵器具有至少四个轴；

-至少一个抽吸元件和/或机械式肉抓握器，该至少一个抽吸元件和/或机械式肉抓握器用于与被击昏动物或屠体和/或屠体部分的表面接触；

-抽取器，该抽取器连接到至少一个抽吸元件以在抽吸元件中执行抽吸作用，和/或

-致动器，该致动器连接到肉抓握器以使肉抓握器抓握被击昏动物、屠体或屠体部分的一部分，和

-至少一个控制器，该至少一个控制器用于控制机械操纵器、抽取器和/或致动器。

在一实施例中，本发明涉及用于在工业规模的动物屠宰期间操纵和/或处置屠宰动物的屠体和/或屠体部分的设备，该设备包括：受控的机械操纵器；至少一个抽吸元件，该至少一个抽吸元件用于与屠体和/或屠体部分的表面接触；抽吸元件承载框架，该抽吸元件承载框架保持至少一个抽吸元件，该抽吸元件承载框架附接到机械操纵器；和抽取器，该抽取器连接到至少一个抽吸元件。

设备可以定位、处置和/或运输被击昏动物或动物的屠体和/或屠体部分。定位、处置和/或运输可以在动物的相应状态或屠宰动物的一部分的整个屠宰过程中执行。

作为示例，在本发明的上下文中，在屠宰过程中动物的屠体和/或屠体部分被处置，屠宰过程的部分被理解为动物被杀死的最初阶段之后直到去骨阶段。因此，这包括将屠体切割成较大的屠体部分(也称为初始切割)的第一阶段。对于本发明的上下文中的屠宰过程的另一定义是在屠宰期间的以下阶段：被表示为“脏线”(在该阶段期间特别是肠部被移除)、“清洁线”(在该阶段期间对不具有肠部的屠体进行进一步处理)、冷却阶段和初始切割阶段(其中通常将屠体或屠体半部分隔为初始屠体部分)。

屠体处理中的可能包括或可能不包括在本发明的上下文中的后续阶段是去骨阶段，在该阶段中从屠体部分移除骨骼。优选地，设备可以用于当在屠宰场处置和处理被击昏动物或屠体时执行的多个处理步骤。

优选地，本发明涉及定位和/或处置和/或运输屠体或屠体部分。然而，除了在执行任何切割之外，本发明还可以用于被击昏动物。本领域技术人员知晓设备可以在何时用于被击昏动物，以及除了切割过程之外，可以在描述与屠体相关的发明时包括这种过程。

用于与屠体和/或屠体部分接触和保持屠体和/或屠体部分的至少一个抽吸元件的使用使得抽吸元件中的与表面接触的部分能够简单地适应待被保持的每个单独的肉产品的特定形状和尺寸。至少一个机械式肉抓握器的使用可以通过抓握表面的一部分来执行。肉抓握器可以用作抽吸元件的替代物或者与抽吸元件一起使用以增加对屠体或屠体部分的保持。

此外，机械操纵器的使用使得能够使用“搁板(of the shelf)”技术来控制至少一个抽吸元件或机械式肉抓握器并且提供较高的移动自由。

在本领域中已知各种类型的机械操纵器，例如实施为“机器人臂”的机械操纵器。第一受控的机械操纵器可以是具有至少四个轴的机械操纵器，诸如4-轴机械操纵器，并且可以是5-轴机械操纵器，诸如6-轴机械操纵器，例如7-轴机械操纵器。轴的数量对应于机械操纵器中的自由度的数量。

关于机械操纵器的控制，优选地，诸如处理器和/或控制器的控制系统可以被包括在根据本发明的定位和/或处置设备中。用于处理至少一个检测器所获得的信息的处理器或控制器可以能够与以下部件中的至少一个通信：第一机械操纵器、抽取器、致动器、控制器和至少一个检测器。

至少一个检测器可以用于监测被击昏动物、屠宰动物的屠体或屠体部分的位置，以获得与被击昏动物、屠体或屠体部分的至少一部分相关的信息。至少一个检测器所获得的这种信息可以与屠体或屠体部分的位置相关，其中位置可以是屠体或屠体部分的预定区域的位置，例如屠体或屠体部分的火腿部分、肩部部分或中间部分的预定区域。通过获得与屠体或屠体部分的位置相关的信息，设备可以处理这种信息并且自动定位例如用于与屠体或屠体部分的表面部分接触的至少一个抽吸元件或至少一个肉抓握器。(一个或多个)抽吸元件和/或(一个或多个)肉抓握器可以与待被定位、处置和/或运输的屠体或屠体部分的任何预定区域接触。

抽吸元件至少部分地密封在屠体和/或屠体部分上以使得能够在抽吸元件中产生负压(低于大气压力的压力)。取决于待使用的定位设备的尺寸和情况，定位设备还可以包括两个或两个以上的抽吸元件。在这方面，“两个抽吸元件”可以被理解为两个分开的抽吸元件，但是在单个壳体中提供两个或更多个隔室的实施例也包括在“两个抽吸元件”的理解中。至少两个抽吸元件使得能够处置例如难以利用单个且无间隔的抽吸元件来处置的、复杂形状和/或较重的屠体和/或屠体部分。为了防止在处置屠体/屠体部分期间由于单个隔室式抽吸元件的泄漏而造成的失去控制，抽吸元件可以设置有多个抽吸隔室和/或多个抽吸元件。在多个抽吸隔室和/或多个抽吸元件的情况下，与屠体和/或屠体部分的接触中的单个泄漏将失去对于屠体/屠体部分的完全抓握。多个隔室和/或多个抽吸元件的作用在于，当抽吸元件和屠体/屠体部分的联接(例如由于肉表面不规则；抽吸元件的损坏，外部力等)发生局部泄漏时，单个隔室和/或单个抽吸元件可能失去其抓握，但一个或多个隔室和/或抽吸元件将维持其对肉产品的抓握。

设备还可以包括一个以上的机械式肉抓握器，例如至少两个机械式肉抓握器，或者至少一个抽吸元件和至少一个机械式肉抓握器。抽吸元件和机械式肉抓握器可以用于与具有不同表面特性的表面接触。例如，抽吸元件可能不适用于具有腔或骨骼部分的表面，而机械式肉抓握器可以用于这种表面。

与本发明相关的所提及的操纵和/或处置必须被广义地解释；因此，对屠体或屠体部分的所有操作，例如包括定位、引导、保持、推动、撕裂、移动等，均包括在用语“操纵和/或处置”中。此外，机械操纵器可以是任何自动操纵器，但是提供自由操作的特定有利的机械操纵器包括至少六个自由度(所谓的6-轴机械操纵器)。

“抽取器”或抽吸设备可以是能够提供比大气压力更低的压力的任何类型的源，类似例如(真空)泵或抽吸管系统。

本发明还可以设置有智能控制单元，该智能控制单元可以与机械操纵器物理地集成，或者可以位于与机械操纵器相距一距离处，例如位于更有利于例如通过操作员与智能控制单元进行手动交互的位置处和/或具有卫生和/或操作优势的位置处。

至少一个抽吸元件可以设置有抽吸元件的至少一个柔性杯或至少一个柔性边缘。这种柔性杯或柔性边缘使得抽吸元件能够简单地且自身适应待被抓握的屠体或屠体部分的表面的形状，并且使得抽吸元件能够无缝地(并且因此中等密封地)连接到屠体或屠体部分的表面上。柔性杯还易于生产、不昂贵、易于更换或适应(例如预期磨损或不同产品尺寸和/或待被处置的肉产品的形状)并且易于清洁。

为了使抽吸元件与屠体/屠体部分的接触最优化，抽吸元件(例如，柔性杯)的周缘可以设置有多层边缘或多层外边界。抽吸元件的这种实施例还可以设置有同心的受控抽吸元件隔室。同样，这种特征可以限制在操作期间抽吸元件发生不期望泄漏的结果。

在应用了一个以上的抽吸元件的情况下，抽吸元件承载框架可以设置有多个能够相互移动的抽吸元件保持臂。这种抽吸元件承载臂还可以设置有一个或多个固定件以锁定抽吸元件保持臂的相对相互位置。可移动的抽吸元件保持臂使得能够使抽吸元件的相互位置适应单独的屠体和/或屠体部分(在此也统称为“肉产品”)的特定几何形状和尺寸，从而使得每个单独的肉产品均可以被定位，而为这种肉产品的相对于平均几何形状的任何几何形状和尺寸偏差无关。此外，机械操纵器的使用还使得能够使抽吸元件的预定位适应每个肉产品的特定几何形状，这甚至进一步增强了定位设备的取向的灵活性。在使抽吸元件与肉产品牢固接触之后，抽吸元件的相对相互取向可以被锁定(固定)。现在的结果是，控制(保障)了屠体和/或屠体部分的定位。用于实现肉产品取向的这种保障的设备相对容易控制和自动化。为了使抽吸元件与肉产品良好接触，抽吸元件保持臂可以相互弹性地附接到抽吸元件承载框架。这使得可以通过简单地将抽吸元件推动到肉产品上来定位抽吸元件；抽吸元件的位置可以紧随可移动抽吸元件保持臂的弹性移动。根据本发明的定位设备使得能够在同样要求有限空间的屠宰线上稳定、卫生并且经济地自动定位肉产品。简单的定位使得肉产品的进一步处理变得容易。

用于限制抽吸元件的不期望泄漏的机会的另外的特征是为抽吸元件的外边界提供偏压设备，该偏压设备使抽吸元件的外边界在待被处置的屠体/屠体部分上施加一定的压力。抽吸元件的外边界上的这种压力也可以通过、特别是在抽吸元件与屠体/屠体部分的最初接触期间、将气体(空气)吹送到抽吸元件的外边界的外侧上来提供。一旦抽吸元件与屠体/屠体部分良好接触，就会在抽吸元件中建立负压，由此将更容易地维持抽吸元件与屠体/屠体部分的接触。建立负压的更关键的阶段是在抽吸元件与屠体/屠体部分的最初接触阶段期间。

抽吸元件还可以包括尖刺以保障屠体或屠体部分的良好抓握。尖刺可以从抽吸元件的基础部分伸出并且其长度应为在抽吸元件起作用时不与边缘部分相互作用，由此保障抽吸元件的边缘可以获得对皮肤或肉的表面的安全保持。尖刺可以由柔性材料制成或者可以是非柔性的。尖刺的尖端可以是尖的，能够与皮肤表面或肉表面接合。例如具有尖的尖端的非柔性尖刺可以增加对皮肤/肉的保持，因为尖刺尖端可以刺向皮肤表面或肉表面，从而保障屠体或屠体部分使其不能够滑动脱离保持。

抽吸元件还可以在抽吸元件的基础部分中包括凹槽。当起作用时，皮肤或肉表面可以被吸入到这些凹槽中，从而如针对尖刺所描述地保障屠体或屠体部分不发生滑动。抽吸元件的基础部分中的凹槽可以平行于抽吸元件的长度。当抽吸元件起作用时，凹槽应当优选地垂直于分配到待处理的屠体或屠体部分上的重力，由此在提升屠体或屠体部分时，凹槽优选地水平地位于抽吸元件中。凹槽可以具有任何尺寸，优选地凹槽的宽度至少为4mm，并且凹槽的深度至少为2mm。

优选地，抽吸元件略微弯曲以遵循待处理的屠体或屠体部分的表面。优选地，抽吸元件的曲线类似于猪肩部的曲线，特别是假如抽吸元件用于保持到屠体肩部上或处置包括肩部部分的屠体或屠体部分的。

定位设备还可以包括至少一个检测器，该至少一个检测器用于监测屠宰动物的屠体或屠体部分的位置。待利用根据本发明的定位设备进行处置的肉产品不必如在根据现有技术的机械定位中发生的那样被迫仅位于单个(标准化)位置中。本发明使得能够取决于每个单独的肉产品的个体尺寸和形状特征来定位和/或操纵每个屠体或屠体部分。这使得如果并且当检测/记录到定位后的肉产品的个体形状、尺寸和/或位置时，能够对定位后的肉产品进行单独的进一步处理。用于监测肉产品的个体形状、尺寸和/或取向的检测器可以例如是具有一个或多个照相机和/或其他检测器的视觉系统。一个或多个这种检测器可以附接到第一机械操纵器，但是也可以位于与第一机械操纵器相距一距离处(例如，大约位于屠宰过程的上游)，只要检测器与自动控制的机械操纵器配合即可。这种检测器不仅可以在建立抽吸元件和/或肉抓握器与屠体/屠体部分之间的最初接触期间是有帮助的，而且还可以用于在抽吸元件和/或肉抓握器保持屠体/屠体部分之后准确地进一步处置屠体/屠体部分。

为了增强肉产品的定位的卫生性，可以设置清洁工具以清洁抽吸元件和/或肉抓握器。特别是与肉进行接触的一个或多个元件、例如抽吸元件、可能导致肉的交叉污染。理想地，抽吸元件或肉抓握器在每次与肉产品接触之后以及在与后续肉产品接触之前均进行清洁。这种清洁优选地在“脏线”中执行，而在“清洁线”中，尽管仍然存在污染的风险，但是污染的风险较低。

定位设备还可以包括作为附加控制元件或作为用于保持和定位屠体和/或屠体部分的唯一元件的机械式肉抓握器。这种肉抓握器可以是主动操控(夹持)的抓握器，但是肉抓握器也可以是简单的支撑结构(类似于一个或多个支撑销或支撑表面)。提供(作为抽吸抓握器的补充和替代的)附加机械件可以在抽吸元件失去其抓握时和/或针对在对由定位设备保持的屠体和/或屠体部分施行集中操作时的吸收力提供附加保护。

在另一方面中，本发明还提供了根据本发明的定位设备与用于运送屠体和/或屠体部分的运输系统相组合的组件。

在一实施例中，运输系统包括高架输送系统，该高架输送系统运送从后腿悬挂在可移动钩上的屠体和/或屠体部分。

由于在工业规模下在屠宰工厂中处置肉产品通常已经利用高架运送系统、类似例如承载可移动钩的输送系统、进行，因此可以在不进一步转移肉产品的情况下进行定位。这些肉产品可以简单地被成列地定位而不会进一步需要任何转移，从而在无需对于转移的任何额外投资并且也无需占用任何额外空间的情况下限制了发生污染的机会。

包括根据本发明的定位设备的运输系统的另外的实施例包括输送带。肉产品可以、例如在从较大的屠体部分分解之后、被移动到输送带上以进行进一步的运输，但是定位设备还可以从肉输送供应带拾取屠体和/或屠体部分。

本发明的另外的方面提供了用于在工业规模的动物屠宰期间自动切割屠宰动物的屠体和/或屠体部分的切割设备，该切割设备包括根据本发明的与切割刀片相组合的定位设备。

“定位”可能意指不同的含义，尽管至少相对于切割设备而言，“定位”意味着屠体或屠体部分被保持并且支撑为使得保持抵消了由与屠体或屠体部分接触并且执行切割的至少一个切割刀片施加至屠体或屠体部分的按压力或拖曳力，或者保持在拖拽设备接触肉部分并且从屠体或屠体部分拖拽肉部分时抵消按压力或拖曳力。由此，由切割刀片或拖拽设备施加的力不会改变屠体或屠体部分的位置。

切割设备还可以包括根据本发明的运输系统。

至少一个输送带也可以是本发明的一部分。这种输送带可以用于运输被本文所描述的切割设备切割下的肉部分。切割系统可以包括：

·高架运输/处置系统，该高架运输/处置系统用于运输屠体或屠体部分，诸如以后腿悬吊的屠体部分，和

·高架安装的第一操纵器，该第一操纵器构造成定位和/或处置屠体部分，和/或

·高架安装的切割设备，诸如第二操纵器，切割设备构造成切割屠体部分；和

·至少一个输送带，该至少一个输送带相对于运输系统、第一操纵器和/或第二操纵器位于下方，即更靠近底部。

通常，切割设备可以是不动的设备，当执行切割时该不动的设备不移动。

切割刀片可以例如是可旋转的切割刀、间歇移动的切割刀或不动的切割刀。刀还可以由第二受控驱动器、例如第二机械操纵器、承载，该第二受控驱动器可以是1-轴机械操纵器，诸如2-轴机械操纵器，例如3-轴机械操纵器，诸如4-轴机械操纵器，例如5-轴机械操纵器，诸如6-轴机械操纵器，例如7-轴机械操纵器。轴的数量对应于机械操纵器中的自由度的数量。

本文所描述的切割设备也可以是“在空中(on the fly)”切割屠体或屠体部分的系统。系统可以构造成使得尽管屠体或屠体部分由至少一个抽吸元件和/或机械式肉抓握器定位，但屠体或屠体部分整体上在第一方向上运输，并且由受控的切割刀片驱动器承载的切割刀片在第二方向上运输，该第二方向与第一方向相似或不同。第一运输方向和第二运输方向可以在切割位置处彼此相反。

所描述的特征组合使得能够例如在屠体或屠体部分仍处于悬吊位置从而从先前的屠宰步骤被成列地供给至切割位置时对屠体或屠体部分进行切割，以经历例如初始切割并且后续将切割下的肉部分移除至另外的处理站或输送系统。例如，代替将先前的屠宰步骤与初始切割分开，根据本发明的切割可以完全成列执行。这不仅更快且更便宜(由于无需进行不同运输系统之间的复杂的、消耗时间和空间的转移步骤)，而且还增强了对卫生性的控制。因此，切割可以利用从后腿悬挂在用于最初屠宰处理步骤的标准运输系统、类似于承载可移动钩的输送系统、上的屠体和/或屠体部分来执行。此外，切割后的分解的屠体部分可以例如利用输送带被移除，分解的屠体部分掉落在该输送带上，或者切割下的屠体部分通过第一机械操纵器定位在输送带上。当屠体部分被定位在输送带上时，可以停用抽吸元件和/或肉抓握器以将屠体部分从第一机械操纵器释放。

使用根据本发明的设备分开屠体部分可以不仅仅与刀或锯相组合地使用设备来实现。分开的替代方案是将某些屠体部分拉拽分解。一示例是“腰部拉拽”，届时腰部可以利用抽吸元件保持得很好以至于可以拉拽下腰部。通常，通过从屠体中拉拽里脊肉的至少一部分来使里脊肉分解。

本发明的另一方面涉及用于在工业规模的动物屠宰过程期间自动定位和/或处置和/或运输被击昏动物或屠宰动物的屠体和/或屠体部分的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供被击昏动物或屠宰动物的屠体和/或屠体部分；

b)使至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器与被击昏动物或屠体和/或屠体部分的表面接触，其中，至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器由具有至少四个轴的至少一个机械操纵器控制；和

c1)启动抽取器以通过在至少一个抽吸元件中产生负压来将至少一个抽吸元件锁定至被击昏动物或屠体和/或屠体部分的表面，和/或

c2)启动致动器以将至少一个机械式肉抓握器锁定至被击昏动物或屠体和/或屠体部分的表面，

d)由此，定位和/或处置被击昏动物或屠体和/或屠体部分。

在方法中，步骤d)还可以包括拉拽或按压或提升被击昏动物或屠体和/或屠体部分的步骤。

用于在工业规模的动物屠宰期间自动定位屠宰动物的屠体和/或屠体部分的方法还可以包括以下步骤：提供从后腿悬挂的屠宰动物的屠体和/或屠体部分；使至少一个抽吸元件与屠体和/或屠体部分的表面接触；和通过降低抽吸元件中的压力将抽吸元件的相对位置锁定为与屠体和/或屠体部分的表面接触。

利用这种方法，可以实现上述与根据本发明的定位设备相关的优点，这些优点在此通过引用被包括在内。方法易于执行并且仅需要在定位工具上进行有限的投资，但是即使肉产品具有不等的尺寸和/或在肉产品之间存在差异时也能够后续处理肉产品。在这方面，同样参考后续运输左侧屠体部分和右侧屠体部分的屠宰线。在现有技术中，这些不同的半部通常在不同的线上进行处理，或者这些不同的半部必须被重新定位以使得能够进行处理。根据本方法以及利用根据本发明的设备，对屠体的不同侧部的后续处理没有问题并且甚至不需要任何调整。进一步处理通过检测待被至少一个锁定的抽吸元件和/或至少一个肉抓握器接触的屠体和/或屠体部分的位置、可选地包括尺寸和/或形状、来支持。从(一个或多个)这种位置的自动位置检测所得出的信息后续可以用于控制与屠体和/或屠体部分的表面接触的至少一个抽吸元件或至少一个肉抓握器的移动。由于检测了每个肉产品的取向、形状和尺寸，因此肉产品的后续处理易于通过智能控制系统进行个性化设置。作为附加的保护和/或为了能够施加较大的力，屠体和/或屠体部分可以附加地由抽吸元件保持同时由机械式肉抓握器保持。

如上所描述的方法可以在处理步骤b)期间包括使位于不同位置处的多个抽吸元件和/或多个机械式肉抓握器与被击昏动物或屠体和/或屠体部分的表面接触；并且在处理步骤c)期间包括将抽吸元件和/或机械式肉抓握器锁定在抽吸元件和/或机械式肉抓握器与被击昏动物、屠体和/或屠体部分的表面接触的相对相互位置中。

在根据处理步骤b)使至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器与被击昏动物、屠体和/或屠体部分的表面接触之前，可以自动检测被击昏动物或屠体和/或屠体部分被至少一个抽吸元件和/或肉抓握器接触的至少一个位置，并且可以使用所得出的位置信息来控制至少一个抽吸元件和/或肉抓握器的移动。

本发明的另外的方面涉及用于在工业规模的动物屠宰期间自动切割屠宰动物的屠体和/或屠体部分的方法，该方法包括以下步骤：通过根据本发明的定位方法定位屠体和/或屠体部分并且利用切割刀切割定位后的屠体和/或屠体部分。这种切割可以通过使用旋转的切割刀片来实现。

智能控制系统可以例如基于至少一个检测器和处理器来操控切割刀以针对所记录的关于待被切割的肉产品中的每一者的定位、形状和尺寸的变化来补偿切割刀的移动。作为替代方案，刀也可以位于不动的位置并且可以使用根据本发明的用于精确移位待被分开的屠体/屠体部分的设备使屠体/屠体部分沿不动的刀移动。

在切割方法中，至少一个抽吸元件和/或机械式肉抓握器可以与屠体和/或屠体部分的待被切割下的部分的表面区域接触。这可以保障待被切割下的部分的更高的稳定性，并且同时机械操纵器可以随后将切割下的肉部分定位在预定位置中，诸如输送带上，该预定位置可以将肉部分运输到另一处理站。此外，一旦屠体部分被切割下，屠体的其他部分可以被运输到另一处理站。

根据本文所描述方法的切割的示例可以是切割、优选地以后腿悬吊的、猪半部屠体，然而更多的切割是可能的：

a.切割下半部屠体的肩部部分；

b.从火腿部分切割下中间部分；

c.将中间部分分剖为腹部部分和腰部部分。

在示例“c”中，将中间部分分剖为腹部部分和腰部部分可以在这些部分从火腿部分切割下之前或之后执行。示例“a”和“b”可以在两个步骤中执行，或者可以在包括各自由受控的切割刀片驱动器承载的两个切割刀片的系统中同时执行。

通过如本文所描述的定位屠体或屠体部分，屠体或屠体部分可以被保持为使得不执行屠体或屠体部分的移动，并且因此可以提高切割的质量并且由此获得对于获得高质量的肉部分是优选的切割。

如所表示的，切割设备可以包括至少一个切割刀片，诸如两个切割刀片，例如三个切割刀片。优选地，每个切割刀片能够被单独控制并且由受控的切割刀片驱动器承载。以类似的方式，切割设备可以包括至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器，诸如总共两个抽吸元件和/或机械式肉抓握器。优选地，抽吸元件和/或机械式肉抓握器的数量类似于或大于待同时执行或立即先后执行的切割的数量。如果同时执行在上述表示的示例“a”和“b”中描述的切割，则至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器可以与肩部部分和中间部分中的每一者接合，以在切割期间定位屠体部分并且可选地将切割下的屠体部分提升到预定位置，诸如输送带上。同时，在示例“c”中，如果在将腹部部分和腰部部分从火腿部分切割下之前将中间部分分剖成腹部部分和腰部部分，则至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器可以定位至腹部部分和腰部部分中的每一者并且可选地处置切割下的屠体部分。

本发明的另外的重要优点在于，过程可以机械化或自动化的并且因此方法可以在不要求人力的情况下执行。这导致减少了屠宰线中所需的人力，这不仅可以确保过程有效率，而且也可以由于减少了人工处置而对卫生性产生积极的影响。改进了所执行的切割和切割下的肉部分的质量也是重要的优点。

将参考以下随附附图中的非限制性实施例进一步阐明本发明。

在附图中：

图1示出了根据本发明的定位设备的立体图；

图2是根据本发明的、作为定位设备的一部分的、用于与屠体和/或屠体部分的表面接触的抽吸元件的详细立体图；

图3是图2中示出的抽吸元件的替代实施例的详细立体图；

图4是根据本发明的定位设备的示意图，其包括对悬吊的猪屠体操作的切割设备；

图5是与腰部拉拽器组合的与猪屠体接触的抽吸元件的详细立体图；和

图6示出了根据本发明的系统的可能设置中的项目之间的通信。

图1示出了用于定位屠宰动物(在此未示出)的屠体的定位设备1，该定位设备1包括呈机器人臂形式的机械操纵器2；该机械操纵器2具有至少四个、诸如六个、自由度。机械操纵器2保持承载框架3，该承载框架3保持抽吸元件4。管道5在一个端部上联接至抽吸元件4，该管道5在相反的端部上连接到抽取器(抽取系统)6，该抽取器(抽取系统)6在此示意性地示出。

图2更详细地示出了抽吸元件4。抽吸元件的边缘7被实施为高度柔性的外边界以适应待接触的屠体部分的形状，使得抽吸元件4可以气密地连接到肉表面上。气体可以经由抽吸元件4中的孔8从抽吸元件4中吸出以在与肉表面接触时在抽吸元件4的内部容积9中产生负压。位于抽吸元件4中的是尖刺10，该尖刺10被固定以控制抽吸元件4朝向所接触的肉表面的位置。

图3示出了具有两个分开的隔室11、12的抽吸元件10的替代实施例的立体图。抽吸元件10的隔室11、12被集成在框架13中，该框架13具有两个铰接的可移动框架部分14、15。

在图4中，具有机械操纵器21、承载框架22和抽吸元件23的定位设备20正在与切肉机24配合。抽吸元件23抓握猪屠体25的肩部，该猪屠体25利用其后腿26悬吊在高架运输系统28的钩27上。定位设备20控制屠体25的位置以使受控的切肉机24能够利用旋转刀29从屠体25切割下一部分。在切割下屠体部分(肩部)后，此部分仍被定位设备20抓握，从而能够进一步受控地移除分解的屠体部分。第一机械操纵器21示出定位在底部上，但是还可以悬吊作为第二机械操纵器，在此该第二机械操纵器由切肉机24示出。输送件、诸如输送带、可以位于系统的下方和/或旁边，并且位于底部上方的执行切割的高度下方。

图5示出了对于悬吊的猪屠体30的相对于图4所示的替代操作。在此，机械操纵器21、承载框架22和抽吸元件23再次固定悬吊的猪屠体30的位置，但是现在与脊柱抽取器31配合。根据本发明，脊柱抽取器31还是定位设备，因为脊柱抽取器31包括由框架33保持的抽吸元件32，该框架33由机械操纵器34移动。

图6示出了根据本发明的切割系统的可能设置中的项目之间的通信。项目中的大多数也在图4中示出。表示了控制器36和CPU或处理器35，该控制器36和CPU或处理器35从以下部件接收数据或与以下部件通信：

·至少一个上游计算机/控制器/检测器/处理器37，适于传输上游获得的信息或基于上游获得的信息的信息，诸如与待在系统中处置的屠体或屠体部分相关的信息，

·运输系统28，诸如高架运输系统，

·检测器38，诸如视觉系统，

·切割刀片驱动器39，诸如第二机械操纵器，

·切割刀片29，诸如刀或锯，

·用于抽吸元件23的至少一个抽取系统6或至少一个机械式肉抓握器40，

·第一机械操纵器，用于控制至少一个抽吸元件23或至少一个肉抓握器40，

·可选地，输送带41。

控制器36和CPU或处理器35可以集成在一个项目中。在一些系统中，上游计算机/控制器/检测器/处理器37和/或运输系统28可能不存在，和/或切割刀片29和切割刀片驱动器39可以利用用于处置定位后的屠体或屠体部分的其他工具代替。

实施例

实施例1.一种用于在工业规模的动物屠宰期间自动定位和/或处置屠宰动物的屠体和/或屠体部分的设备，包括：

-受控的机械操纵器；

-至少一个抽吸元件，该至少一个抽吸元件用于与屠体和/或屠体部分的表面接触；

-抽吸元件承载框架，该抽吸元件承载框架保持至少一个抽吸元件，该抽吸元件承载框架附接到机械操纵器；和

-抽取器，该抽取器连接到至少一个抽吸元件。

实施例2.根据实施例1所述的定位设备，其特征在于，定位设备包括至少两个抽吸元件，该至少两个抽吸元件用于与屠体和/或屠体部分的表面接触。

实施例3.根据实施例1或2所述的定位设备，其特征在于，至少一个抽吸元件包括至少一个柔性杯。

实施例4.根据前述实施例中任一项所述的定位设备，其特征在于，抽吸元件承载框架设置有多个能够相互移动的抽吸元件保持臂。

实施例5.根据实施例4所述的定位设备，其特征在于，抽吸元件保持臂相互弹性地附接到抽吸元件承载框架。

实施例6.根据前述实施例中任一项所述的定位设备，其特征在于，设备还包括至少一个检测器，该至少一个检测器用于监测屠宰动物的屠体或屠体部分的位置。

实施例7.根据前述实施例中任一项所述的定位设备，其特征在于，设备还包括用于清洁抽吸元件的清洁工具。

实施例8.根据前述实施例中任一项所述的定位设备，其特征在于，设备还包括机械式肉抓握器。

实施例9.一种用于在工业规模的动物屠宰期间运输屠体和/或屠体部分的运输系统，包括根据前述实施例中任一项所述的定位设备。

实施例10.根据实施例9所述的运输系统，其特征在于，运输系统包括高架输送系统，该高架输送系统运送从后腿悬挂在可移动钩上的屠体和/或屠体部分。

实施例11.根据实施例9或10所述的运输系统，其特征在于，运输系统包括输送带。

实施例12.一种用于在工业规模的动物屠宰期间自动切割屠宰动物的屠体和/或屠体部分的切割设备，包括根据实施例1至8中的一项所述的定位设备和由受控的切割刀片驱动器承载的至少一个切割刀片。

实施例13.根据实施例12所述的切割设备，其特征在于，受控的切割刀片驱动器是第二机械操纵器。

实施例14.一种根据实施例12或13所述的切割设备的切割组件，组件还包括用于运送屠体和/或屠体部分的运输系统。

实施例15.根据实施例12至14中任一项所述的切割组件，其特征在于，运输系统包括高架输送系统，该高架输送系统具有可移动钩以运送从后腿悬挂的屠体和/或屠体部分。

实施例16.一种用于在工业规模的动物屠宰期间自动定位和/或处置屠宰动物的屠体和/或屠体部分的方法，包括以下步骤：

a)提供屠宰动物的屠体和/或屠体部分；

b)使至少一个抽吸元件与屠体和/或屠体部分的表面接触；和

c)通过在至少一个抽吸元件中产生负压而将至少一个抽吸元件锁定到屠体和/或屠体部分的表面。

实施例17.根据实施例16所述的方法，其特征在于，在处理步骤b)期间，使位于不同位置处的多个抽吸元件与屠体和/或屠体部分的表面接触；并且在处理步骤c)期间，将抽吸元件锁定在抽吸元件与屠体和/或屠体部分的表面接触的相对相互位置中。

实施例18.根据实施例16或17所述的方法，其特征在于，在根据处理步骤b)使至少一个抽吸元件与屠体和/或屠体部分的表面接触之前，自动检测屠体和/或屠体部分的被至少一个抽吸元件接触的至少一个位置，并且使用所得出的位置信息来控制至少一个抽吸元件的移动。

实施例19.一种用于在工业规模的动物屠宰期间自动切割屠宰动物的屠体和/或屠体部分的方法，包括以下步骤：

-定位根据实施例14至16中任一项所述的屠体和/或屠体部分；和

-利用切割刀切割定位后的屠体和/或屠体部分。

实施例20.根据实施例19所述的切割方法，其特征在于，屠体和/或屠体部分利用旋转的切割刀片进行切割。

Claims (25)

1.一种用于在工业规模的动物屠宰过程期间自动定位和/或处置和/或运输被击昏动物或屠宰动物的屠体和/或屠体部分的设备，所述设备包括：

-受控的第一机械操纵器，所述第一机械操纵器具有至少四个轴；

-至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器，所述至少一个抽吸元件和/或所述至少一个机械式肉抓握器用于与所述被击昏动物或屠体和/或屠体部分的表面接触；

-抽取器，所述抽取器连接到所述至少一个抽吸元件以在所述抽吸元件中执行抽吸作用，和/或

-致动器，所述致动器连接到所述至少一个肉抓握器以使所述肉抓握器抓握所述被击昏动物、所述屠体或所述屠体部分的一部分，和

-至少一个控制器，所述至少一个控制器用于控制所述机械操纵器、所述抽取器和/或所述致动器。

2.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括至少一个检测器，所述至少一个检测器用于监测被击昏动物、屠宰动物的屠体或屠体部分的位置，以获得与所述被击昏动物、所述屠体或所述屠体部分的至少一部分的位置相关的信息。

3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备还包括处理器，所述处理器用于处理所述至少一个检测器所获得的信息，所述处理器能够与以下部件中的至少一个通信：

-所述第一机械操纵器，

-所述抽取器，

-所述致动器，

-所述控制器，和

-所述至少一个检测器。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第一受控的机械操纵器包括至少5-轴机械操纵器，诸如6-轴机械操纵器，例如7-轴机械操纵器。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备包括至少两个抽吸元件和/或机械式肉抓握器，诸如至少两个抽吸元件，或至少两个机械式肉抓握器，或至少一个抽吸元件和至少一个机械式肉抓握器。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述至少一个抽吸元件包括至少一个柔性杯或至少一个柔性边缘以与所述被击昏动物或屠体或屠体部分的所述表面接触。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备还包括保持所述至少一个抽吸元件的抽吸元件承载框架，所述抽吸元件承载框架附接到所述第一机械操纵器。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备还包括用于清洁所述抽吸元件和/或所述肉抓握器的清洁工具。

9.一种用于在工业规模的动物屠宰过程期间运输被击昏动物、屠体和/或屠体部分的运输系统，其中，所述运输系统包括根据前述权利要求中任一项所述的至少一个定位和/或处置设备。

10.根据权利要求9所述的运输系统，其中，所述运输系统还包括高架输送系统，所述高架输送系统用于运送从后腿悬挂在可移动钩上的被击昏动物或屠体和/或屠体部分，所述可移动钩连接到所述高架输送系统。

11.根据权利要求9或10中任一项所述的运输系统，其中，所述运输系统还包括输送带。

12.一种用于在工业规模的动物屠宰过程期间自动切割屠宰动物的屠体和/或屠体部分的切割设备，所述切割设备包括：

-根据权利要求1至8中任一项所述的定位和/或处置和/或运输设备，或

-可选地，根据权利要求9至11中任一项所述的运输系统，和

-至少一个切割刀片。

13.根据权利要求12所述的切割设备，其中，所述至少一个切割刀片由受控的切割刀片驱动器承载。

14.根据权利要求13所述的切割设备，其中，所述受控的切割刀片驱动器是第二机械操纵器。

15.根据权利要求14所述的切割设备，其中，所述第二受控的机械操纵器包括至少1-轴机械操纵器，诸如2-轴机械操纵器，例如3-轴机械操纵器，诸如4-轴机械操纵器，例如5-轴机械操纵器，诸如6-轴机械操纵器，例如7-轴机械操纵器。

16.一种根据权利要求12至15中任一项所述的切割设备的切割组件，所述组件还包括用于运送所述屠体和/或屠体部分的运输系统。

17.根据权利要求16所述的切割组件，其中，所述运输系统包括高架输送系统，所述高架输送系统具有可移动钩以运送从后腿悬挂的屠体和/或屠体部分。

18.一种用于在工业规模的动物屠宰过程期间自动定位和/或处置和/或运输被击昏动物或屠宰动物的屠体和/或屠体部分的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供被击昏动物或屠宰动物的屠体和/或屠体部分；

b)使至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器与所述被击昏动物或屠体和/或屠体部分的表面接触，其中，所述至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器由具有至少四个轴的至少一个机械操纵器控制；和

c1)启动抽取器以通过在所述至少一个抽吸元件中产生负压来将所述至少一个抽吸元件锁定至所述被击昏动物或所述屠体和/或屠体部分的所述表面，和/或

c2)启动致动器以将所述至少一个机械式肉抓握器锁定至所述被击昏动物或所述屠体和/或屠体部分的所述表面，

d)由此，定位和/或处置所述被击昏动物或所述屠体和/或所述屠体部分。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，步骤d)还包括拉拽或按压或提升所述被击昏动物或所述屠体和/或所述屠体部分的步骤。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，在处理步骤b)期间，使位于不同位置处的多个抽吸元件和/或多个机械式肉抓握器与所述被击昏动物或所述屠体和/或所述屠体部分的所述表面接触；并且在处理步骤c)期间，将所述抽吸元件和/或机械式肉抓握器锁定在所述抽吸元件和/或机械式肉抓握器与所述被击昏动物、所述屠体和/或所述屠体部分的所述表面接触的相对相互位置中。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的方法，其中，在根据处理步骤b)使所述至少一个抽吸元件和/或所述至少一个机械式肉抓握器与所述被击昏动物、所述屠体和/或所述屠体部分的表面接触之前，自动检测所述被击昏动物或所述屠体和/或屠体部分的被所述至少一个抽吸元件和/或肉抓握器接触的至少一个位置，并且使用所得出的位置信息来控制所述至少一个抽吸元件和/或肉抓握器的移动。

22.一种用于在工业规模的动物屠宰期间自动切割屠宰动物的屠体和/或屠体部分的方法，所述方法包括以下步骤：

-定位根据权利要求18至21中任一项所述的屠体和/或屠体部分；以及

-利用切割刀切割定位后的屠体和/或屠体部分。

23.根据权利要求22所述的切割方法，其中，利用旋转的切割刀片切割所述屠体和/或屠体部分。

24.根据权利要求22或23所述的切割方法，其中，至少一个抽吸元件和/或至少一个机械式肉抓握器与所述屠体和/或屠体部分的待被切割下的部分的表面区域接触。

25.根据权利要求24所述的切割方法，其中，所述至少一个抽吸元件和/或机械式肉抓握器至少在已经执行切割之前，并且可选地在被切割下的部分定位在预定位置中、诸如定位在输送带上、之前，与所述屠体和/或屠体部分的待被切割下的部分的所述表面区域接触。

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