CN115460926A - 用于切片和针状骨去除的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用常规的切片装置机械地对鱼进行切片并将去内脏鱼的针状骨进行去除的改进的方法和装置，其中，使用成对的圆形刀将放置在传送机的托架上的鱼的鱼片从脊骨上分离。该装置和方法被设计成便于在鱼头完整的情况下对去内脏鱼进行机械切片和针状骨去除。本发明提供了一种在去内脏鱼中定位针状骨的更精确的方法。

Description

用于切片和针状骨去除的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种在切片装置上去除去内脏鱼的针状骨的方法和装置。更具体地，本发明涉及一种在去内脏鱼中定位针状骨，以更准确地分离出针状骨而不去除必要的肉的方法和装置。

现有技术

在快速发展的食品加工领域，对高质量产品的需求不断增加，每天都在开发改进的方法和装置。在渔业中，如把鱼切片和去骨的加工步骤，现在都是由机械装置而不是手工来进行。随着这些步骤的自动化，现在正在不断推进以提高精度、减少加工过程中的废肉、提高速度和保持质量。在国际上，对渔业资源的环保和可持续管理与开发的需求日益增长，海鲜生产商越来越注重副产品和废物的替代使用以及整个原材料的增值生产。历史上，渔业的副产品价值很低，大部分用于饲料生产、青贮饲料和毛皮动物饲料。可以很容易地说，切片机的设计通常不是为了保持去骨鱼片及副产品的最高潜在价值。例如，如果在磨碎前没有鱼鳞和膜，那么来自针状骨和腹部皮瓣的鱼肉(fish forcemeat)的价值能够显著提高。

目前在切片机中进行针状骨切割和同时处理腹部皮瓣的方式带来了挑战，甚至无法以可靠、经济高效和高价值的方式来处理副产品。这对于舱上处理尤其如此，因为处理空间和人员数量有限，无法对副产品进行额外的手动操作。

切片机通过将去骨鱼片从腹侧辐条和背侧辐条分离来操作。诸如US9357789和US8299050中公开的那些装置，其用于处理去内脏和去头的鱼，其中，鱼被放置在传送机的托架上，尾部指向传送方向，鳍和背辐条指向上，而使鱼集中在传送带上。对于鳕鱼等白色鱼类，托架的抓握部分有两排尖刺，以在切鱼片期间用于稳定传送机上去内脏的鱼。传统切片装置中的切割机构包括三组圆形刀片，第一对用于从上方进行背部切割，第二对用于从下方进行腹部切割，第三对用于从上部进行分离切割以将鱼片与脊骨分离。旋转刀片沿运输/传送方向操作，使得鱼片从托架掉落到托架下方皮带的接收部分上，而鱼的脊骨留在托架上直到其脱落或被去除。

制备鱼片或其部位的另一部分是去除肌肉内骨或针状骨。传统上是在去皮鱼片中通过手工完成的，其中针状骨是从肉中挑出来的。之后的方法是使用如刀的切割工具将含有针状骨的腹部皮瓣从鱼片上分离出来。这可以发生于当鱼片已经从脊骨上去除并平放在传送机上，但也可以发生于当鱼放在切片机的托架上。US…公开了一种方法和装置，用于在鱼片部分在传送机上运输时从鱼片部分机械去除针状骨，其中，包括锁骨的头部已经被分离，以及大部分内脏。针状骨作为腹部皮瓣的一部分被去除。在该方法中，针状骨被切出以使得一对圆形刀片沿着针状骨执行弯曲的双重分离切割。如US9357789B2中所述，在鱼切片机中移除针状骨是可能的。然而，当涉及到保持鱼最有价值部分的产量以及以符合现代鱼类加工要求的方式处理和返回副产品时，所描述的方法存在缺点，这些要求认识到副产品和废料的增值生产和替代使用的可能性。

采用这种方式将针状骨从鱼中分离的问题在于，为了不在鱼片中留下任何针状骨，切割装置需要取出比期望更多的肉。这是一种难以规避的折衷方案，尤其是在鳕鱼等白色鱼类中。

发明内容

本发明提供了一种用于机械地对去内脏鱼进行切片和去除针状骨以具有更好的肉产量的方法和装置。本发明的装置使用部分传统的鱼片切割装置，其中鱼放置在切片传送机的托架上，使用成对的圆刀将鱼片从鱼脊骨上分离。该设备和方法被设计成便于机械地切片和对去内脏鱼进行针状骨切割，其中切片过程提供具有针骨条和附到鱼片的腹部皮瓣的鱼片。该设备的设计使得鱼能够安装或者装载在鱼片传送机的托架上，其中头部是完整的，以进行图像分析并提高速度和效率，然后能够在第一个切割步骤中将鱼去头。本发明提供了当将去内脏鱼放在托架上时不将其去头时的一种更精确的定位针状骨的方法，但这允许在确定每条鱼的切割模式之前更好的确定鱼的尺寸。该方法能够使用诸如激光器或相机的装置来检测鱼在传送机上的位置和鱼的尺寸，以确定或计算鱼中的针状骨的位置。针状骨位置的计算基于鱼的种类和数量。

本发明的设备和方法在几个方面与现有技术的方法和装置基本上是不同的。诸如US9357789中公开的装置能够使用传感器来确定鱼的长度，并且使用控制单元来确定旋转刀对的切割。这种装置的缺点是该刀对只能进行直线切割，这需要对鱼片进行更广泛的切割，从而浪费主要原材料，而本设备能够使用任一成像来精确确定鱼片中的针状骨，或者使用整个鱼的图像和位置基于鱼的种类和亚种类来计算针状骨的位置。本设备能够使用旋转水射流装置进行精确切割，以在鱼片中留下尽可能多的肉。现有技术的装置在切片之前进行背部切割，而本设备利用完整的鱼在背部切割之前进行针状骨切割，这不会折中(compromise)所估计的或所确定的针状骨在鱼肉中的位置。现有技术也使用去头的鱼，而本方法具有将整条鱼装载在托架上的选项。与使用去头鱼相比，这具有使用成像装置更精准地计算针状骨的优点。本方法和设备不依赖于对于针状骨的平行和直线切割模式，并且与诸如x射线或高光谱相机的成像装置相结合，能够进行针状骨的精确定位，并且能够沿着针状骨线进行定制切割。

本发明的方法能够使用一个或多个成像装置(例如但不限于激光、x射线、2D相机、3D相机或高光谱成像装置)所获得的数据来将鱼定位在传送机上，计算机和软件确定鱼在传送机上的位置和鱼中针状骨的位置。

本发明的设备被设计用于鱼的机械切片，并用于在鱼被安装在切片设备的传送机上时从去内脏鱼中去除针状骨。用于传送去内脏鱼的传送装置配备有托架装置，以通过针状骨切割和切片过程附着和支撑去内脏鱼。该设备包括用于获得关于鱼在传送机上的位置以及鱼的尺寸的数据的装置，和用于确定每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置并且确定切割出腹部皮瓣的部位和去除针状骨的切割模式的计算机。

如现有技术方法中那样，腹部皮瓣和针状骨在切片过程中不从鱼片分离。在进行背侧和腹侧切割以开始将鱼片从鱼分离之前，进行针状骨切割和可选地鱼去头，由于鱼片仍然完全附着在脊骨上，这能够根据图像数据提供更精确的切割。因此，针状骨位于固定位置，直到鱼片从脊骨/骨骼分离，腹部皮瓣也是如此，所以即使在分离后，针状骨条和腹部皮瓣都附着至鱼片上。因此，切片过程的产品只需要从切片装置进行一次传送，没有人为干预。此外，由于这一点，针状骨条和腹部皮瓣都能够与鱼片的其余部分一起去皮，从而节省时间和资源，并提供更好质量的副产品。如果去皮装置放置在切片装置的下游，则该针状骨条在去皮期间从鱼片分离。完整的鱼片更适合刮擦腹部皮瓣，因为鱼片与脊骨/骨架分离，从而提高了该副产品的质量并节省了时间和人力资源。通过生产带有针状骨条和腹部皮瓣的鱼片，为切割副产品或次产品提供了更多的利用性。

本发明的系统提供了一种设备，能够将去内脏鱼安装在传送机上，并且能够基于单个设备中的一个或多个图像分析来执行去头、针状骨切割、切片、去皮和分割，没有手工参与。系统能够根据市场加工步骤、配料和包装的要求，来自动地确定鱼片的尺寸、质量。该系统提供更好的初级原材料产量和更好的副产品质量，提高了每条鱼的所有产品的价值和质量。

本发明的设备具有两个或多个切割单元，一个用于进行针状骨切割并且可选地执行其他切割，而另一个用于在鱼被放置在传送机的托架上时将鱼进行切片。第一切割单元至少包括两个水射流装置，用于分离或切割出包括针状骨的腹部皮瓣的部分，而第二切割单元是更传统的切片单元，包括一组切割刀和/或水喷射装置用于将脊骨从鱼片上分离。尽管去内脏鱼由托架支撑并通过标签或钩子或托架上的其他抓握特征将它附在其上，但鱼在通过切割单元时，被保持装置进一步支撑或保持在中心位置。如上所述，传统的切片机使用一组从上和下的圆形刀片将鱼片从去头和去内脏的鱼的脊骨分开。本发明的装置能够接收头部完整的去内脏鱼，并且计算装置使用鱼的尺寸或其他特征以及整个鱼的位置来确定切割模式。此外，本发明的设备能够使用额外的刀和水射流装置来执行额外的切割，例如去头，将锁骨从去头鱼分离，以及在去头之前先将鱼鳃从鱼分离。

新的方法和设备还能够在切片站之后配备成像装置，以在进一步加工之前检查和/或分析鱼片。通过使用2D或3D相机等成像装置，能够确定鱼片的质量，以便将鱼片分为两个或更多类别。

这种新方法是通过刀的组合，例如旋转刀片、和水射流装置而在同一传送机上执行去头、去除锁骨和将去内脏鱼进行切片，没有对鱼进行处理。通过确定鱼在传送机上的位置和鱼的尺寸，能够使用基于参考的切割模式来确定和计算鱼片中针状骨的位置，其依赖于知晓了种类和正在处理的种类的种群。这是可能的，因为在对鳕鱼等鱼进行切片时，某些地区的种群具有相同的比例构建特征，因此能够准确计算来自一定大小的某区域的鳕鱼中的针状骨的位置。

本发明的方法和装置使用水射流装置头和喷嘴来进行某切割。通过使用旋转刀来开始切片，然后用水射流继续进行切片，其中，飞溅的水和肉或鱼糜被位于水射流后面的抽吸装置收集。

新装置能够使用位于同一壳体中两个交替相邻的切割单元，或间隔的切割单元来首先执行针状骨切割以及其他原始切割，例如通过第一切割单元去头和/或去鱼鳃和锁骨，然后通过第二切割单元在第二壳体中进行切片过程。

本发明的装置和方法还适用于在传送机的末端将鱼片对齐以进行去皮，从而执行所需的大部分处理步骤，而不需要在去内脏后进行任何人工处理，并将去内脏鱼放置在传送机上。一个或多个实施例的组合提供了本文提出的解决方案：a)将有头的去内脏鱼安装到传送机的托架上，以及使用鱼的定位和知晓传送机上鱼的尺寸来确定鱼的解剖结构，包括针状骨位置以及头部和锁骨的位置；b)刀片和水射流装置的组合，以在切片前去除鱼鳃、鱼头和锁骨，其提供了本发明的改进的装置和方法，从而增加了在鱼的加工过程中的鱼的产量。

现代食品工业面临的挑战之一是：在加工鱼类等原材料期间，减少食品的处理并提高的自动化程度和产量。本发明的装置和方法非常适用于取得整条去内脏鱼并将鱼片输送到去皮装置上。

本发明的目的是克服和/或改善现有技术的上述缺点，并提供一种改进和/或替代和/或附加的方法或装置。

本发明的一个优选目的是提供一种方法和装置，其优选地设计成当鱼被安装在切片装置上时，利用尺寸信息来确定从鱼上去除针状骨的切割模式，从而高效地对去内脏的整鱼进行切片和去针状骨。本发明的另一个优选目的是提供一种具有高光谱成像装置的装置，其用于确定针状骨在肉中的位置。本发明的一个重要方面是提供了一种方法：当鱼被安装在切片机的托架上时没有额外处理来进行去头、去除针状骨和整鱼切片，并使用基于鱼的尺寸、种类和种群信息的计算来定位头部和针状骨，来进行去头、去除针状骨和整鱼切片的处理。

本发明的目的由独立权利要求中定义的特征来解决。从属权利要求涉及本发明的优选实施例。下面讨论另外的附加和/或替代方面。

因此，本发明的优选目的中的至少一个通过一种用于机械地切片和从去内脏鱼中去除针状骨的设备来解决。该设备包括：i)第一传送装置，其用于沿着传送方向使去内脏鱼行进，第一传送装置还包括用于将去内脏鱼附着并支撑在传送机装置上的装置；ii)第一成像装置，其用于获得鱼在第一传送装置上的图像和位置数据；iii)计算装置；iv)第一切割单元，其包括一组水射流装置，用于当鱼在第一传送装置上行进时沿针状骨对腹部皮瓣进行切割；v)第二切割单元，其包括两对切割刀，用于当鱼在第一传送装置上行进时对鱼进行背部和腹部切割；vi)第三切割单元，其包括用于沿着鱼的背鳍进行切割以将鱼片从鱼的脊骨上分离的切割刀。第一成像装置和计算装置确定鱼在第一传送装置上的位置和每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置，并确定一组水射流装置的切割模式，以沿着针状骨在腹部皮瓣上进行切割。此外，第一切割单元位于第二切割单元的前面，以便在第二切割单元开始将鱼片从脊骨分离之前沿着针状骨进行切割。

该设备用于机械地切片并从去内脏鱼中去除针状骨，其中，该装置包括：i)循环传送机，用于沿传送方向使去内脏鱼行进，并且其中，传送装置还包括用于将所述去内脏鱼附着和支撑到传送装置的装置；ii)用于获得关于鱼在传送装置上的位置和鱼的尺寸的数据的装置；iii)计算装置；iv)第一切割单元，包括至少两个水射流装置，用于在第一切割单元中分离或切割出腹部皮瓣的部分和去除针状骨；v)第二切割单元，包括一组切割刀和/或水射流装置，用于将鱼片从脊骨分离。该设备使用用于获得鱼在传送装置上的位置和鱼的尺寸的数据的装置以及计算装置来确定每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置，并确定用于在第一切割单元中分离或切割处腹部皮瓣的部分和去除针状骨的至少两个水射流装置的切割模式。

本发明的另一个优选目的是通过一种加工去内脏鱼的方法来解决的，该方法包括对鱼进行机械切片和去针状骨，其中该方法包括以下步骤：

a)将去内脏的鱼安装在托架上，以用于将去内脏鱼附着并支撑在第一传送装置上，

b)沿着传送方向传送内脏鱼，

c)使用第一成像装置获得第一传送装置上的每条鱼的第一图像数据和位置数据，

d)使用计算装置处理第一图像数据，

e)当鱼正在还包括一组水射流装置的第一传送装置3上行进时，将去内脏鱼传送到第一切割单元，用于沿着针状骨在腹部皮瓣上进行切割，

f)当鱼正在还包括两对切割刀的第一传送装置3上行进时，将去内脏鱼传送到第二切割单元，用于对鱼进行背部和腹部切割，

g)通过使用分离切割工具沿鱼的背鳍进行切割，将去内脏鱼传送到第三切割单元，以将鱼片从鱼的脊骨分离，

h)在第二传送装置上接收从第三切割单元中从脊骨上分离下来的鱼片，以及

i)使用第二成像装置获得鱼片的第二图像数据。

此外，该方法包括由计算装置基于第一图像数据确定鱼在第一传送装置上的位置和每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置，并确定一组沿着针状骨在腹部皮瓣进行切割的水射流装置的切割模型，以及在使用第二切割单元将鱼片与脊椎骨分离之前使用第一切割单元沿针状骨进行切割。

本发明的另一个优选目的是提供一种用于处理去内脏鱼的系统，包括机械切片和去除鱼的针状骨，其中该系统包括：

i.将去内脏鱼安装到用于将去内脏鱼附着和支撑在第一传送装置上的装置上，并沿着传送方向传送去内脏鱼，

ii.第一成像装置，用于获得第一传送装置上的每条鱼的第一图像数据和位置数据，

iii.计算装置，用于对图像数据进行图像分析，

iv.第一切割单元，包括一组水射流装置，用于当鱼在第一传送装置上进行时沿针状骨在腹部皮瓣上进行切割，

v.第二切割单元，包括两对切割刀，用于当鱼在第一传送装置上行进时对鱼进行背部和腹部的切割，

vi.第三切割单元，包括用于沿着鱼的背鳍进行切割以将鱼片从鱼的脊骨上分离的分离切割工具，

vii.第二传送装置，用于在第三切割单元中接收从鱼脊骨分离的鱼片，viii.第二成像装置，用于获得鱼片的图像数据。

该系统还包括由计算装置基于第一图像数据确定鱼在第一传送装置上的位置和每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置，并确定沿着针状骨在腹部皮瓣进行切割的一组水射流装置的切割模式。此外，第一切割单元位于第二切割单元的前面，以便在第二切割单元开始将鱼片从脊骨分离之前沿着针状骨进行切割。

本发明的另一个优选目的是通过一种用于机械切片和用于对去内脏鱼去除针状骨的方法来解决。该方法包括以下步骤：

a)将去内脏鱼放置在托架上，用于将所述去内脏鱼附着并支撑在传送装置上，

b)沿传送方向传送去内脏鱼，

c)获得关于鱼在传送装置上的位置和鱼的尺寸的数据，

d)通过计算装置来处理数据，

e)将去内脏鱼传送到第一切割单元，用于分离或切割出腹部皮瓣的部分，并通过水射流装置去除针状骨，

f)将去内脏鱼传送到第二切割单元，用于通过一组切割刀和/或水射流装置将鱼片从脊骨分离，

该方法还包括使用用于获得鱼在传送装置上的位置和鱼的尺寸的数据的装置和确定每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置的计算装置，确定用于在第一切割单元中分离或切割出腹部皮瓣的部分和去除针状骨的至少两个水射流装置的切割模式。

本发明的一个优选目的通过一种用于从去内脏鱼上进行机械切片和去除针状骨的设备来解决，其中该装置包括：i)环形传送机，用于在传送方向上使去内脏鱼行进，其中，该传送装置还包括用于将所述去内脏鱼附着和支撑到传送装置的装置；ii)高光谱成像装置；iii)计算装置；iv)第一切割单元，至少包括两个水射流装置，用于在第一切割单元中分离或切割出腹部皮瓣的部分和去除针状骨；v)第二切割单元，包括一组切割刀和/或水射流装置，用于将鱼片从脊骨分离。该设备使用高光谱成像装置和计算装置来确定每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置，并确定用于在第一个切割单元中分离或切割出腹部皮瓣的部分和去除针状骨的两个水射流装置的切割模式。

本发明的另一个优选目的是通过一种用于机械切片和用于对去内脏鱼去除针状骨的方法来解决。该方法包括以下步骤：

a)将去内脏鱼放置在托架上，用于将所述去内脏鱼附着并支撑在传送装置上，

b)沿传送方向传送去内脏鱼，

c)获得关于鱼在传送装置上的位置和鱼的尺寸的数据，

d)通过计算装置来处理数据，

e)将去内脏鱼传送到第一切割单元，用于通过水射流装置来分离或切割出腹部皮瓣的部分并去除针状骨，

f)将去内脏鱼传送到第二切割单元，用于通过一组切割和/或水射流装置将鱼片从脊骨分离，

g)通过高光谱成像装置获得图像，用于检查从脊骨分离的的鱼片。

该方法还包括使用用于获得鱼在传送装置上的位置和鱼的尺寸的数据的装置和确定每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置的计算装置，并确定用于在第一切割单元中分离或切割出腹部皮瓣的部分和去除针状骨的至少两个水射流装置的切割模式，并且其中，高光谱成像装置确定鱼片中的TVB-N的量。

本发明的另一个优选目的是通过一种用于机械切片和从去内脏鱼去除针状骨的设备来解决的，该装置包括：i)循环传送机，用于沿传送方向使去内脏鱼行进，并且其中传送装置还包括用于将所述去内脏鱼附着和支撑到传送装置的装置；ii)用于获得关于鱼在传送装置上的位置和鱼的尺寸的数据的装置；iii)计算装置；iv)第一切割单元，包括至少两个水射流装置，用于在第一切割单元中分离或切割出腹部皮瓣的部分和去除针状骨；v)第二切割单元，包括一组切割刀和/或水射流装置，用于将鱼片从脊骨分离；vi)高光谱成像装置，用于检查从脊骨分离下来的鱼片。该设备使用用于获得鱼在传送装置上的位置和鱼的尺寸的数据的装置和计算装置来确定每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置，并确定用于在第一切割单元中分离或切割出腹部皮瓣的部分和去除针状骨的至少两个水射流装置的切割模式，并且其中，高光谱成像装置确定鱼片中的TVB-N的量。

在本文的上下文中，术语“鱼”或“去内脏鱼”是指新鲜宰杀的和去内脏的或去内脏的、冷冻和解冻的鱼，然后将其安装在切片机上。

在本文的上下文中，术语“TVB-N”指的是总挥发性碱氮，并涉及挥发性碱，如TMA(三甲胺)、DMA(二甲胺)、FA(甲醛Formaldehyde)、氨和其他挥发性氮化合物的总量的量。

在本发明的一个实施例中，第一切割单元位于第二切割单元附近。

在本发明的一个实施例中，第三切割单元包括一对用于通过鱼皮进行背部切割的切割刀，以及用于在背部切割将鱼片从脊骨分离的水射流装置。

在本发明的一个实施例中，该设备还包括第二传送机，用于在鱼片从脊骨分离时接收鱼片。

在本发明的一个实施例中，该设备还包括位于第三切割单元附近或下方的刮刀装置，用于在鱼片从鱼的脊骨上拉出时刮擦鱼片的腹部皮瓣。

在本发明的一个实施例中，刮刀装置是引导板，用于在皮侧朝向的情况下将鱼片引导到第二传送机上。

在本发明的一个实施例中，第一成像装置包括x射线装置、2D相机、3D相机和高光谱成像装置中的一个或多个。

在本发明的一个实施例中，用于在第一切割单元中将头部从鱼分离的装置是刀12和/或水射流9。

在本发明的一个实施例中，该设备还包括用于在切割期间固定鱼的保持装置13。

在本发明的一个实施例中，保持装置由液压起重器控制，以用于在托架上的鱼的可控支撑。

在本发明的一个实施例中，第一切割单元7邻近于第二切割单元9。

在本发明的一个实施例中，固定装置13对于第一切割单元7和第二切割单元9是相同的。

在本发明的一个实施例中，第一切割单元7和第二切割单元9分离开，并且其中，第一切割单元7位于第二切割单元9之前或前面。

在本发明的一个实施例中，用于将所述去内脏的鱼附着和支撑在传送装置上的装置是具有抓握装置14的托架4。

在本发明的一个实施例中，抽吸装置位于水束后面，以回收切割后的切割液体和收集任意组织碎片(碎肉)。

在本发明的一个实施例中，在第一切割单元中通过刀和/或水射流将头部从鱼上分离。

在本发明的一个实施例中，在第一切割单元中将锁骨从鱼上分离。

在本发明的一个实施例中，在第一切割单元中将鱼鳃从鱼头分离。

在本发明的一个实施例中，通过第一切割单元中的两个平行且同步的切割，在每个鱼片中形成针状骨条，使针状骨条和腹部皮瓣附着在托架上的鱼片其余部分。

在本发明的一个实施例中，在水射流(束)后面进行抽吸，以在切割后回收切割流体和任何组织碎片。

在本发明的一个实施例中，该系统还包括位于第三切割单元附近或下方的刮刀工具，用于在鱼片从鱼的脊骨上拉出时刮擦鱼片的腹部皮瓣。

在本发明的一个实施例中，能够独立地控制和调节每个传送装置的速度，使得能够以不同的速度执行各个切割和加工步骤。

在本发明的一个实施例中，刮刀工具还包括引导装置，用于在有皮侧朝下的情况下将每个鱼片引导到第二输送机上。

在本发明的一个实施例中，第一切割单元、第二切割单元和第三切割单元在附接有针状骨条和腹部皮瓣的情况下递送鱼片。

在本发明的一个实施例中，该系统还包括去皮装置，以去除鱼片的皮。

在本发明的一个实施例中，计算装置基于第二图像数据确定鱼片的一个或多个特征。

在本发明的一个实施例中，鱼片的一个或多个特征包括以下中的一个或多个：尺寸、形状、颜色、重量、损伤、切割缺陷、质量参数(例如TVB-N化学品)。

在本发明的一个实施例中，计算装置基于第二图像数据确定更进一步的处理步骤。

在本发明的一个实施例中，计算装置执行批处理步骤并基于第二图像数据确定目标。

在本发明的一个实施例中，计算装置使用第二图像数据和关于市场和需求的信息来确定以下中的一个或多个：处理步骤、批处理步骤、目标和/或包装。

在本发明的一个实施例中，该系统还包括用于获得第三图像数据的另外的成像装置，其中，第三图像信息和关于市场和需求的信息用于确定以下中的一个或多个：处理步骤、分批步骤、目标和/或包装。

在本发明的一个实施例中，在第一切割单元中将锁骨从鱼上分离。

在本发明的一个实施例中，在第一切割单元中将鱼鳃从鱼头分离。

在本发明的一个实施例中，每排针状骨和相邻的组织通过水射流束的两个平行且同步的切割而从鱼上切割分离。

在本发明的一个实施例中，在水束后面进行抽吸，以在切割后回收切割流体和任意组织碎片。

在本发明的一个实施例中，旋转刀对鱼进行第一次切割，以开始将鱼片从脊骨上分离，但随后水射流装置继续切割将鱼片从脊骨分离。在这样的实施例中，在水束后面进行抽吸，以在切割后回收切割流体和收集任意组织碎片。

在本发明的一个实施例中，胸鳍用于为引导装置提供抓握，以在去头切割期间保持鱼的稳定和居中。

在本发明的一个实施例中，滑动或收集通道位于用于收集肉糜和胶原的装置下方。

在本发明的一个实施例中，针状骨条和/或腹部皮瓣从托架上的鱼片分离。

在本发明的一个实施例中，至少两个水射流装置位于传送机的两侧，其中，每个水射流装置包括一个或多个喷嘴以当鱼在托架上传送通过第一或第二切割单元时执行切割，并且其中，水射流装置包括带有一个或多个喷嘴的旋转块。

在本发明的一个实施例中，术语2D相机或2D成像装置是指传统的RGB相机。在这样的实施例中，鱼的反射在三个光带上被捕获，模仿人眼捕获光的方式，因此鱼的图像能够用来确定鱼的尺寸，从而利用种群模型来确定鱼中主要骨骼的位置。此外，除了骨骼位置之外，还能够进行视觉质量评估，分析视觉上的(对于人眼)损伤或缺陷。当目的是仅使用图像数据来定位骨骼时，图像在执行切割程序之前被捕获/获得。另一方面，当目的是仅将成像数据用于质量评估目的时，图像能够在切割后的任何时候捕获。

在本发明的一个实施例中，术语3D相机或3D成像装置指的是用于获得关于正在处理的鱼的数据的装置。该设定既能够用于骨骼定位，也可用于质量评估。3D点用于高细节地估计鱼的尺寸。这种尺寸估计使得计算机能够将尺寸与鱼的种群模型进行比较，从而粗略地定位诸如鱼中的骨头。然后，将该定位数据发送到切割协调机构。对于质量评估，能够使用点云以及潜在的光捕获传感器。光传感器最能检测基于颜色的缺陷和损伤，而点云则能够检测潜在的拓扑缺陷和变形。如果打算仅将系统用于质量评估，则能够在切割后捕获成像数据。

在本发明的一个实施例中，术语“高光谱相机”或“高光谱成像装置”指的是可用于鱼的剖面切割以及产品质量评估的系统。因为高光谱相机捕获多个波长的光(不一定与人眼相同)，这使得相机能够检测可能穿透或甚至完全穿过鱼的光波，这取决于所讨论的波长和层压技术。这使得计算机系统能够接收关于正在处理的鱼中骨骼的确切位置的准确信息，不需要通过任何统计模型传递测量值。然后，计算机系统能够将信息进一步传递到切割机构。为了进行质量评估，高光谱相机能够通过光吸收光谱检测某些化学品的“指纹”。例如，通过这种方法，能够检测到鱼变老时在鱼体内积累的TVB-N化学物质，并能够估计鱼的保质期。高光谱相机还能够通过光吸收光谱来估计鱼的营养含量。如果打算仅将相机用于质量评估目的，则能够在切割后定位相机。

附图说明

本发明将在以下详细描述以及参考附图中进行描述，其中，这些描述和附图仅是示意性的，因此不用于限制本发明，其中：

图1示出了本发明的设备的整体概况。

图2示出了根据一个实施例的切割单元的侧视图。

图3示出了根据本发明的系统。

图4示出了在本发明的装置中处于不同位置的鱼的横截面。

具体实施方式

图1示出了根据本发明一个实施例的设备的整体概况。该图示出了一种设备1，其用于机械地对鱼2进行切片，并且用于在切片机上从去内脏鱼中去除针状骨。图1所示的设备具有用于沿传送方向X推进去内脏鱼的传送装置3。传送装置是具有多个托架4的循环链式传送机3，所述托架4具有附着至传送装置的固定装置，用于在运输和加工期间将去内脏鱼附着和支撑至传送装置。在图1所示的实施例中，切片设备具有两个分开的切割单元。该设备还具有第一成像装置，用于获得关于鱼的位置和鱼5在传送装置3上的尺寸以及可选地针状骨的位置的数据。成像装置5和计算装置6进一步确定每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置，并根据成像和/或计算来确定用于在第一切割单元中分离或切割出部分腹瓣和去除针状骨的至少两个水射流装置的切割模式。该装置定义有两个限定的切割单元，并且，在该实施例中，两个切割单元在传送机的上方间隔开来。第一切割单元7位于第二切割单元9之前。每个切割单元具有引导或保持装置(未示出)，用于在切割过程中保持鱼居中。第一切割单元7包括水射流装置8，用于分离或切割出腹部皮瓣的部分并从第一切割单元中的鱼2a上去除针状骨。在该实施例中，第一切割单元还包括用于去鱼头的刀12。刀片12可以是旋转刀，其从中间切割骨头，并且，水射流可以进行切割以去除去内脏鱼2b的头。第二切割单元9具有一组旋转刀片10/11，用于对鱼片进行背部和腹侧切割。该图还示出了第三切割单元20，其还包括一对或旋转刀片21和水射流喷嘴22，以将鱼片23从骨架分离。此后，示出了刮刀装置24，该刮刀装置24在第三切割单元切断鱼片并将其从脊骨上拉出时度腹部皮瓣进行刮擦。最后，示出了第二成像装置以获得鱼片23上的数据。

图2示出了根据本发明的设备的切割部分，其中，第一切割单元7和第二切割单元9彼此靠近并位于同一壳体中。用于去鱼头的刀片12位于水射流和将鱼片与脊骨分离的一组旋转刀片10/11之前。

图3示出了根据本发明的系统的一个实施例，其中，将去内脏的整条鱼安装在第一传送机的托架上，并以全自动方式将分割的鱼片输送到第二传送机13上。第一成像装置获得关于整条鱼的数据，并且计算装置6确定切割模式。第一个切割单元7执行针状骨切割，并将头部、鱼鳃和锁骨从鱼的其余部分分离开来。第二切割单元9对鱼进行背部和腹部切割，第三切割单元20使用一对或旋转刀片21和/或水射流喷嘴22将鱼片23从骨架分离。第二成像装置25获得鱼片的第二图像数据，并且计算装置6确定进一步的处理步骤且可以基于该数据执行批处理步骤。去皮装置26对鱼片进行去皮，并且在该实施例中，针状骨条27也在去皮过程中分离。第三成像装置28能够获得关于质量或其他特性的第三数据，诸如尺寸、形状、重量，也将用于确定进一步的处理步骤和/或批处理。该图还示出了第二传送带上的用于自动分割鱼片23的分割装置。

图4是在图3中用虚线示出和指示的系统的事务处理式前视图，其随着鱼通过本发明的设备。图4A示出了安装在第一传送机的托架4上的鱼。图4B示出了在第一切割单元中的鱼，其中，头部已经从鱼2分离，并且示出了托架4的抓握装置14，以及鱼如何固定在抓握装置14上，标签附在脊骨17的每一侧上的腹部。该附图示出了后刀10在背鳍(未示出)的每一侧的切割。水射流装置的旋转水块15被示出为将水射流18穿过鱼2的皮和肉以去除针状骨19。在图4C中，该鱼处于第二切割单元中，其中，一组旋转刀片10/11正在对鱼进行背部和腹部切割。在图4D中，鱼处于第三切割单元中，其中，旋转刀片和喷嘴22将鱼片从脊骨分离。该图还示出了刮刀工具24，当第三切割单元切断鱼片并将其从脊骨拉出时，刮刀工具24刮擦腹部皮瓣。在图4E和4F中，鱼片23位于第二传送机13上，其中，在图4F中鱼片已经被去皮。

如本文所用，包括在权利要求中，术语的单数形式应被解释为还包括复数形式，反之亦然，除非上下文另有说明。因此，应当注意，如本文所用，单数形式“一”、一个”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。

在整个说明书和权利要求中，术语“包括”、“包含”、“具有”和“含有”及其变体应理解为“包括但不限于”的含义，不旨在排除其他组件。

如果这些术语、特征、值和范围等与大约、大概、一般、基本上、实质上、至少等结合使用，则本发明还涵盖确切的术语、特征、值和范围等(即“大约3”也应涵盖确切的3，或者，“基本上的常数”也应覆盖确切的常数)。

术语“至少一个”应理解为意味着“一个或多个”，因此包括包含一个或多个部件的两种实施例。此外，当该特征被称为“所述”和“所述至少一个”时，引用了描述有“至少一个”特征的独立权利要求的从属权利要求具有相同的含义。

应当理解，可以对本发明的前述实施例进行变化，同时仍在本发明的范围内。除非另有说明，本说明书中公开的特征能够被用于相同、等效或类似目的的替代特征。因此，除非另有说明，所公开的每个特征代表一系列通用的等效或类似特征的一个示例。

使用诸如“例如”、“诸如”、“比如”等示例性语言，仅仅是为了更好地说明本发明，并不表示对本发明范围的限制，除非如此要求。除非上下文明确指示，否则说明书中描述的任何步骤都能够以任意顺序执行或者同时执行。

说明书中所公开的所有特征和/或步骤能够以任意组合进行组合，除了其中至少一些特征和/或步骤相互排斥的组合。特别地，本发明的优选的特征适用于本发明的所有方面并且能够以任意组合使用。

Claims (28)

1.一种用于机械地对去内脏鱼2切片和去除针状骨的设备1，所述设备包括：

第一传送装置3，其用于沿着传送方向使所述去内脏鱼2行进，所述第一传送装置3还包括用于将所述去内脏鱼4附着并支撑在所述传送装置3上的装置，

第一成像装置5，其用于获得鱼在所述第一传送装置上的图像数据和位置数据，

计算装置6，

第一切割单元7，其包括一组水射流装置8，用于当鱼在所述第一传送装置3上行进时沿所述针状骨对腹部皮瓣进行切割(以及用于将头部从鱼分离的装置，带着或不带着锁骨)，

第二切割单元9，其包括两对切割刀10/11，用于当鱼在所述传送装置3上行进时对鱼进行背部和腹部切割，

第三切割单元，其包括用于沿着鱼的背鳍进行切割以将鱼片从鱼的脊骨上分离的切割刀，

其特征在于，所述第一成像装置和所述计算装置确定所述鱼在所述第一传送装置上的位置和在每条鱼的每个鱼片中的所述针状骨的位置，并确定所述一组水射流装置的切割模式，以沿着所述针状骨在所述腹部皮瓣上进行切割，以及

所述第一切割单元位于所述第二切割单元的前面，以便在所述第二切割单元开始将所述鱼片从所述脊骨分离之前沿着所述针状骨进行切割。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第三切割单元包括用于通过鱼皮进行背部切割的一对切割刀，以及用于进行背部切割以将所述鱼片从所述脊骨分离的水射流装置。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括第二传送机，用于在鱼片从脊骨分离时接收所述鱼片。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括位于所述第三切割单元附近或下方的刮刀装置，用于当把鱼片的腹部皮瓣从鱼的脊骨上拉出时刮擦鱼片的腹部皮瓣。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述刮刀装置是引导板，用于在皮侧朝下的情况下将所述鱼片引导到所述第二传送机上。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一成像装置包括x射线装置、2D相机、3D相机和高光谱成像装置中的一个或多个。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，用于在所述第一切割单元中将头部从鱼分离的所述装置是刀12和/或水射流9。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括用于在切割期间固定鱼的保持装置13.

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述保持装置由液压起重器控制，以用于在所述托架上的鱼的可控支撑。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一切割单元7邻近于所述第二切割单元9。

11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述保持装置13对于所述第一切割单元7和第二切割单元9是相同的。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一切割单元7和所述第二切割单元9分离开，并且其中，所述第一切割单元7位于所述第二切割单元9之前或前面。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，用于将所述去内脏鱼附着和支撑在所述传送装置上的装置是具有抓握装置14的托架4。

14.根据权利要求1所述的设备，其中，抽吸装置位于水束后面，以回收切割后的切割液体以及任意组织碎片(碎肉)。

15.一种用于处理去内脏鱼的方法，包括机械地将鱼切片并从鱼上去除针状骨，所述方法包括以下步骤：

j)将所述去内脏鱼放置在托架上，用于将所述去内脏鱼附着并支撑在第一传送装置上，

k)沿传送方向传送所述去内脏鱼，

l)使用第一成像装置获得所述第一传送装置上的每条鱼的第一图像数据和位置数据，

m)使用计算装置处理所述第一图像数据，

n)当所述鱼正在还包括一组水射流装置的所述第一传送装置3上行进时，将所述去内脏鱼传送到第一切割单元，用于沿着针状骨在腹部皮瓣上进行切割，

o)当所述鱼正在还包括两对切割刀的所述第一传送装置3上行进时，将所述去内脏鱼传送到第二切割单元，用于对鱼进行背部和腹部切割，

p)通过使用分离切割工具沿着鱼的背鳍进行切割，将所述去内脏鱼传送到第三切割单元，以将所述鱼片从鱼的脊骨分离，

q)在所述第二传送装置上接收从所述第三切割单元中从所述脊骨上分离下来的鱼片，以及

r)使用第二成像装置获得鱼片的第二图像数据，

其特征在于，由所述计算装置基于所述第一图像数据确定所述鱼在所述第一传送装置上的位置和在每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置，并确定所述一组水射流装置的切割模式，以沿着所述针状骨在所述腹部皮瓣中进行切割，以及

在使用所述第二切割单元将所述鱼片从所述脊骨分离之前，所用所述第一切割单元沿着所述针状骨进行切割。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，头部在所述第一切割单元中通过刀和/或水射流从所述鱼上分离。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，锁骨在所述第一切割单元中从所述鱼上分离。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，鱼鳃在所述第一切割单元中从所述鱼头上分离。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，通过在所述第一切割单元中的两个平行且同步的切割，在每个鱼片中形成针状骨条，使所述针状骨条和所述腹部皮瓣附着在所述托架上的所述鱼片的其余部分。

20.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述水射流(束)后面进行抽吸，以在切割后回收切割液体和任意组织碎片。

21.一种用于处理去内脏鱼的系统，包括机械地将鱼切片并从鱼上去除针状骨，所述系统包括：

将所述去内脏鱼安装在用于将所述去内脏鱼附着和支撑在第一传送装置上的装置上，并沿着传送方向传送所述去内脏鱼，

第一成像装置，用于获得所述第一传送装置上的每条鱼的第一图像数据和位置数据，

计算装置6，用于对所述图像数据进行图像分析，

第一切割单元7，包括一组水射流装置8，用于当鱼在所述第一传送装置3上行进时沿针状骨在腹部皮瓣上进行切割，

第二切割单元9，包括两对切割刀10/11，用于当鱼在所述第一传送装置3上行进时对鱼进行背部和腹部的切割，

第三切割单元，包括用于沿着鱼的背鳍进行切割以将鱼片从鱼的脊骨上分离的分离切割工具，

第二传送装置，用于在所述第三切割单元中接收从脊骨分离的鱼片，

第二成像装置，用于获得所述鱼片的第二成像数据，

其特征在于，所述计算装置基于所述第一图像数据确定所述鱼在所述第一传送装置上的位置和在每条鱼的每个鱼片中的针状骨的位置，并确定所述一组水射流装置的切割模式，以沿着针状骨在腹部皮瓣上进行切割，以及

所述第一切割单元位于所述第二切割单元9的前面，以便在所述第二切割单元开始将所述鱼片从所述脊骨分离之前沿着针状骨进行切割。

22.根据权利要求21所述的系统，其中，每个传送装置的速度能够独立地控制和调节，从而能够以不同的速度执行各个切割和加工步骤。

23.根据权利要求21所述的系统，其中，所述第一切割单元、所述第二切割单元和所述第三切割单元传送附着有针状骨条和腹部皮瓣的鱼片。

24.根据权利要求21所述的系统，其中，所述系统还包括去皮装置，以去除所述鱼片的皮。

25.根据权利要求21所述的系统，其中，所述计算装置基于所述第二图像数据来确定所述鱼片的一个或多个特征。

26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述鱼片的所述一个或多个特征包括以下的一个或多个：尺寸、形状、颜色、重量、损伤、切割缺陷、质量参数，诸如TVB-N化学品。

27.根据权利要求21所述的系统，其中，所述计算装置基于所述第二图像数据来确定进一步的处理步骤。

28.根据权利要求21所述的系统，其中，所述系统还包括成像装置，以获得第三图像数据，并且其中所述第三图像数据和关于市场和需求的信息用于确定以下的一个或多个：处理步骤、分批步骤、目标和/或包装。

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