CN1652689A - 将物体切割成固定份额的方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将诸如鸡胸肉的物体切割成具有固定重量和形状的份额的方法和设备。通过将物体置于限定预定形状的模具内，在该模具中施加用于将物体定位于固定位置的负压，并将物体伸出模具的部分切除，物体剩下部分基本上就是填充在模具中的部分。

Description

将物体切割成固定份额的方法及设备

                            技术领域

本发明涉及一种将物体切割成固定份额的方法及其设备。

                            背景技术

众所周知，原料以预定份额的形式出售，典型的是基于原料的重量和/或形状出售。对于某些产品而言，单个产品的重量和形状是至关重要的。例如，在产品是鸡胸肉，尤其是当最终产品是鸡三明治或鸡汉堡包时就是这种情况。这样的产业成长极度迅速，对于具有固定形状和重量的鸡胸肉的需求也在增长。在为此目的加工鸡胸肉的时候，主要采用了三种方法：

a)不进行进一步的加工就直接向客户提供产品。很明显这种方法有产品形状和重量不同的缺点，因为鸡胸肉中只有一小部分具有满足客户需求的“合适”的重量和形状。

b)手工加工鸡胸肉，其中包括将每块固定份额切割成预定形状。但是这种方法不精确，并且需要很多昂贵的人力，此外最终产品往往形状不自然。

c)自动化加工，其中包括两步：

i)进行水平切割，以保证产品的正确厚度，然后

ii)进行垂直切割，利用移动切割装置切除鸡胸肉的侧边部分，其中该切割装置是高压水喷射器，沿着预定的路径移动，从而限定鸡胸肉的平面形状。

后面的方法问题在于人力需求很昂贵，且需要大量的机械维护以及技术诀窍。而且最终产品的形状也不自然。

因此，迫切需要一种只需要有限人力和技术诀窍的低成本的方法，且最终产品的形状尽可能地自然。

                                发明内容

本发明的目的就是提供一种简单、经济的设备和方法来将诸如鸡胸肉的物体切割成具有固定形状和重量的份额并保持物体的自然形状。

根据本发明的第一个方面涉及一种用于将物体切割成具有预定形状和固定的份额大小的设备，其包括：

●放置待切割物体的模具，

●在模具内提供用于将所述物体定位于固定位置的负压的装置，和

●用于将所述物体切割成目标部分和多余部分的切割装置，

其中，目标部分具有固定的份额大小和与模具形状一致的预定形状，多余部分对应于物体大小和目标份额大小之间的差。

在一个优选实施例中，模具是托架的上半部分，所述托架还包括一个基础单元作为底部，至少有一个通道贯穿其中作为负压入口。最好模具可以打开和/或关闭并且/或者可替换，这简化了作为实例的清洁操作或者份额大小变化时的工作。在托架上下部分之间设置一个内部空间，以及至少一个通道贯穿模具通向该内部空间。因此，通过施加负压会在模具与托架底部之间的整个内部空间里产生效果。因此，至少一个贯穿模具通向内部空间的通道保证了负压能进入模具并将物体定位于固定位置。在此优选实施例中，基础单元配备多个支承装置，诸如从基础单元垂直伸向托架上部的销，用于支承模具(上部)并防止其由于负压作用而塌陷。在一个优选实施例中，该设备还包括在切割过程中使模具匀速运动的装置，其中位于模具表面附近设置的切割刀片适合于进行平行于模具表面的切割。

真空泵，风道或类似装置可以用作负压装置，其中连接到所述负压装置的气嘴最好位于基础单元上的至少一个通道附近。

在另一个实施例中，模具为配备至少一个贯穿其本身的通道的单元。该通道可以是贯穿模具的开口通道，垂直于模具表面以将负压导向模具表面。本发明的重要特征在于设置用于将产品定位于固定位置的负压并接着如上所述那样切割物体。

可以用不同的实施形式提供模具中的负压，诸如将每个模具连接到所述用于提供负压的装置上。

通过在传送单元上以连续方式安装多个模具就形成了一个高产率的分份设备，其中物体在匀速传送过程中被切割成具有固定形状的固定份额。输送单元的上部可以作为加工物体的加工部分，其下部为闲置部分。切割装置可以是诸如转动刀片的切割刀片，位于输送装置的加工部分附近。也可采用其他形式的切割装置。因此，随着传送带上的加工部分被放上要加工的物体，这个工作可以手工进行，并且在运动物体经过切割刀片时通过负压将其定位于模具内的固定位置上，这些物体就被以这样的方式切割，只有模具里的部分保留在模具里，伸出模具的部分被切除。因此，模具里的剩余部分具有固定的重量和形状。

在一个实施例中，给位于上方的加工部分设置了辅助装置用于在切割时使物体保持在固定位置上。这是为了防止切割中的失败，例如在物体没有完全覆盖模具导致模具表面空气泄漏进而降低模具表面的负压程度时出现的失败。该辅助装置可以是带传送带的辅助传送单元，其中在所述物体被切割时部分传送带被压靠向物体上部从而防止所述模具表面的空气泄漏。然而，这在本发明中不是必须的。传送单元也可以没有所述的辅助装置。

最好在传送单元上装配适合于去除物体的切下部分的移动板，其中所述切除部分被输送到继续进行后续处理的地方去。如果这些切除部分超过另一个份额的最小重量/大小，它们就会再次被处理，也就是对这些部分重复进行上述处理。而那些小于在再处理所需最小重量/大小的部分就被用来做其他产品，例如做鸡块。

本发明的第二个方面涉及一种将物体切割成具有预定形状和份额大小的方法，所述方法包括：

●在模具里装物体，

●在模具里施加负压以将物体定位在固定位置，和

●将物体切割成目标部分和多余部分。

其中，目标部分具有固定份额大小和预定形状，而多余部分对应于物体大小和目标份额大小之间的差。

最好平行于模具表面进行切割以使份额尺寸与填充模具的物体尺寸一致并且份额形状与模具形状一致。在一个实施例中物体是鸡胸肉。也可以是其他类型的产品，例如鲜肉和各种类型的家禽肉。

                        附图说明

在下面将结合附图详细说明本发明及其优选实施例。

图1表示限定待切割物体形状的模具；

图2表示装配在传送装置上的多个模具；

图3表示带有要切割物体的模具的侧视图；

图4表示托架的基础单元的剖面图；

图5表示图2中的两个托架的横截面部分；

图6表示图2中传送单元的侧视图；

图7表示图2和图6中所示装置的正视图。

                            具体实施方式

图1显示了带有模具4的托架1，其中模具限定物体要切割部分的形状。物体可以是各种食物，例如鸡胸肉、火鸡胸肉、鲜肉等。在一个优选实施例中，托架被分成两个部分。第一部分是带有后面要提到的贯穿其中的通道6和多个支承销22或支承装置的基础单元3，模具4带有多个贯穿其中的通道32，所述模具限定要切割份额的形状和尺寸。模具的尺寸和形状都可以根据产品和要切割的份额而变化。在此优选实施例中，模具通过铰链系统5装配到基础单元上，这样它就能打开、闭合或替换。这具有能更有效地清洗模具以及如果例如要切割的份额变化的时候能使模具更换容易的优点。托架的这种两块形式，也就是分基础单元3和模具4两部分的形式不是必须的。托架只有一个部分也可以。

在基础单元3上形成形状与模具4类似的凹槽7以及用于密封模具4和基础单元3的缝隙60，其中采用例如塑料作为密封材料。这对在提供负压时防止空气泄漏到模具4和基础单元3之间的内部空间是很重要的。当托架处于闭合位置时，物体被放入模具4，物体最好能覆盖整个模具。通过施加负压，例如可以通过真空泵或风道实现，物体就位于固定位置上并充满模具4。在此位置上物体要切割的部分限定了具有固定重量的固定份额。该重量由密度乘以模具体积得出，其中假设密度为常数。在闭合位置，支承销22作为支承装置支承模具4并防止其由于负压而塌陷。在模具4和基础单元3之间是内部空间。因此，当托架位于闭合位置时，通过通道6提供的负压分布在此内部空间内并通过通道32传送到模具4的表面，该负压最好能均匀地而不是集中在模具靠近通道6的部分上。

现在就能切割物体了。平行于托架1的表面进行切割，以使物体伸出模具4的部分被去除，而物体的剩余部分仅是填充模具且由空间4限定的部分。切下部分不得视为废料。在物体是鸡胸肉时，如果切下部分的重量/大小大于一个份额的话，可以对它进行再处理。反之，切下部分可以用作其他产品，例如鸡块。

在图中还显示了用于将多个这种托架如图2所示装配到传送装置上的接合装置23。

图2显示了由框架11支承的一个传送装置的实施例，该传送装置带有配备多个销(未画出)的双链25，该销适合于穿入所述托架1的接合装置并由此将托架如图2所示的那样装配到两个链之间。其他装配方法当然也能用于将如图1所示的那种托架装到传送系统上。

通过以上述方法装配多个托架1，传送单元被定义成一个单环，可以由驱动单元16沿箭头14所示的方向驱动旋转。

传送单元的上部可以被定义成物体位于模具4内并被切割的加工部分12，而下部作为闲置部分13。在加工部分12和闲置部分13之间是用于至少在一个模具里获得负压的连接到真空泵(见图5)的气嘴31或者类似装置。也可以采用其他能提供这种负压的各种装置。因此，向位于负压装置37(见图6)正上方的模具里提供负压。

切割装置8位于加工部分12附近负压程度高且物体位于固定位置的地方。可旋转切割刀片10伸在两个轮子9、15之间且位于靠近托架1的平面，用于切除物体伸出模具的部分。在本实施例中，可以设置位于处理部分上方的辅助装置26来在物体被切割的同时使物体保持在固定位置。这是为了防止切割失败，例如在如果物体没有全部覆盖模具4而使空气泄漏到模具表面进而削弱模具表面的负压效果时出现的失败。这可以是带传送带的辅助传送单元(图中只显示出支承框架)，其中部分传送带在切割所述物体时压靠向物体上部，从而防止上述模具表面的空气泄漏。但在本发明中这不是必须部分。图2中的传送单元也可以没有上述装置26。

在物体沿箭头14表示的方向匀速运动时进行切割。经过切割刀片的物体以这样的方式被切割，只有填充在模具4里的部分被保留在模具里。

在另一个实施例中，传送单元形成一个如图2中显示的由两个和更多并排设置的托架1组成的环，而不是一个单独的托架1。

图3显示了图1所示托架的侧视图，托架上有诸如鸡胸肉的物体。物体的限定固定份额和形状的部分18为填满模具4的部分，物体其余部分19是要切除的部分。图中显示所述基础单元和模具之间的内部空间。通过通道6提供负压P1 20(其中P1＜P2)并在上述内部空间内分布，这样整个物体就被定位于模具4内的固定位置上。通过类似于图2所示的那样沿箭头14所指方向移动托架1，并使模具经过可以为切割刀片的切割装置10，物体伸出模具的部分将被切除。

图4显示了托架1的基础单元3的横截面，基础单元3带有支承模具4(未画出)的支承销22，与模具4形状类似的凹槽7，垂直通道6和连通通道6的水平通道30。这在图5里有更详细的描述，其中图5显示了图2中的两个托架1的横截面以及旋转切割刀片10和多个贯穿模具、用于将所述内部空间的负压传送到模具表面的开口的通道32。图中显示了其上装有多个托架1的支承装置35，其中该支承装置如图2所示那样装配到支承框架11上。负压气嘴31贯穿所述支承装置35且位于水平通道30附近的固定位置上。因此，随着传送单元运行且多个托架1(模具4)匀速移动，在水平通道30位于气嘴31附近时就在每个模具内维持负压。如果传送单元的速率是V，水平通道30的长度是L，模具内维持负压的时间为t＝L/V。用于保持真空的密封36最好设置在托架1和支承装置35之间。

图6为图2中的传送单元的侧视图，显示了托架1(模具4)的移动方向，切割刀片10，传送单元的驱动单元16，真空泵37或者类似能提供负压的装置，连接到所述提供负压的装置的气嘴31，支承所述多个托架1的支承装置35和所述链25。

图7显示图2和图6中设备的正视图，显示了切割刀片10，托架1和基础单元3，支承装置35和密封36。

Claims (23)

1.一种将物体切割成具有预定形状和固定份额大小的设备，其特征在于，包括：

●在其中放置待切割物体的模具，

●在模具中提供用于将所述物体定位于固定位置的负压的装置，和

●用于将所述物体切割成目标部分和多余部分的切割装置，

其中，所述目标部分具有与模具形状一致的预定形状和固定份额的大小，所述多余部分对应于物体大小和目标的份额大小之间的差。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，其中所述模具形成托架的上部，所述托架还包括作为托架的底部的基础单元，至少有一个通道贯穿其中。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，其中所述模具可以打开和/或闭合，并且/或者可替换。

4.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中所述基础单元配备支承装置，该支承装置从所述基础单元垂直伸向托架上部，用作模具的支承装置。

5.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，该设备还包括在切割过程中匀速传送模具的装置。

6.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中所述切割装置为切割刀片。

7.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中所述切割刀片邻近模具表面，并适合于平行于模具表面进行切割。

8.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中所述模具配备至少一个贯穿该模具并垂直于模具表面的开口的通道，用以将负压传递到模具表面。

9.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中所述模具为单体单元。

10.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中多个模具以连续方式装配在传送装置上，从而限定了作为传送装置的上部的物体被置于模具中加工的加工部分和作为传送装置的下部的闲置部分。

11.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中所述切割装置邻近传送装置的加工部分，并且所述切割基于物体经过切割刀片时切除物体伸出模具的部分进行的。

12.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中所述切割装置为可旋转的切割刀片。

13.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中所述用于提供负压的装置为通风道。

14.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中所述用于提供负压的装置为真空泵。

15.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中所述用于提供负压的装置位于传送装置的上下部分之间。

16.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中连接到用于提供负压的装置的气嘴的位置靠近传送装置的处理部分和闲置部分之间的处理部分处。

17.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中在所述传送装置上装配适合于移走物体的切下部分的移动板。

18.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，其中在传送装置上装配适合于将物体的切下部分从传送单元引导到进行进一步处理它的地方的移动装置。

19.一种用于将物体切割成具有预定形状和固定份额大小的方法，所述方法包括：

●将物体置于模具中，

●在模具中施加负压以使物体定位在固定位置，和

●将物体切割成目标部分和多余部分，

其中，所述目标部分具有预定形状和固定份额大小，所述多余部分对应于物体大小和目标份额大小之间的差。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，其中所述份额大小与填满所述模具的物体大小一致。

21.如权利要求19或20所述的方法，其特征在于，其中所述份额形状与所述模具形状一致。

22.如权利要求19到21中任意一项所述的方法，其特征在于，其中所述物体是鸡胸肉。

23.如权利要求19到22中任意一项所述的方法，其特征在于，其中切割平行于所述模具表面进行。

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