DE60014406T2

DE60014406T2 - Anschaubasiertes, automatisches zerteilungssystem

Info

Publication number: DE60014406T2
Application number: DE60014406T
Authority: DE
Inventors: Peter Krüger
Original assignee: KJ Maskinfabriken AS
Current assignee: KJ Maskinfabriken AS
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2020-08-29
Also published as: CN1167349C; WO2001015538A3; WO2001015538A2; EP1211944A2; ATE277519T1; AU774953B2; DK1211944T3; EP1211944B1; US6692345B1; CN1376035A; DE60014406D1; AU6819900A; ES2230144T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ablegesystem zum Zusammenbauen mit einer Anlage zum erstmaligen Aufschneiden von Fleischteilen, d. h. von halben Schweinekarkassen. Die Erfindung betrifft auch ein vollautomatisches System zum erstmaligen Zuschneiden von Fleischteilen, d. h. von halben Schweinekarkassen, mit einem Ablegemodul, einem beobachtungsbasierten Erfassungssystem für die Bestimmung relevanter fester Punkte an Fleischteilen und einer Berechnungseinheit mit einer Schnittstelle zum Steuern eines Positionierungsmoduls und eines Sägemoduls. Überdies betrifft die Erfindung ein auf einem Beobachtungssystem basierendes Verfahren zum erstmaligen Aufschneiden von Fleischteilen.
Das Aufteilen von halben Schweinekarkassen wird herkömmlicherweise durch einen Bediener an einem Förderband, auf dem die Karkassen passieren, ausgeführt, indem er die halbe Karkasse manuell in die Position für eine über dem Förderband angeordnete Säge (Kreismesser) korrigiert (zieht/schiebt). Bei diesem Verfahren werden für jeden in den halben Karkassen ausgeführten Schnitt ein Bediener und eine Säge eingesetzt.
Bei der Weise, auf die die Korrektur der halben Karkassen typischerweise ausgeführt wird, bestrahlt ein an den einzelnen Sägen befestigter Linienlasermarkierer das Förderband unmittelbar vor der Säge in einer gedachten Linie durch das Sägeblatt, und der Bediener verwendet diesen Laserstrahl beim manuellen Bewegen der halben Karkasse, so dass diese an der gewünschten Stelle durchgesägt wird.
Das oben erwähnte Verfahren hat mehrere Nachteile. Erstens ist die Arbeit des Bedieners eintönig und körperlich anstrengend, und Bediener, die diese Arbeit ausführen, sind durch die Arbeit nach einer verhältnismäßig kurzen Zeit erschöpft. Zweitens basiert die Positionierung des Schnitts auf dem subjektiven Urteil des einzelnen Bedieners, so dass die Genauigkeit bei wechselnden Bedienern, Unaufmerksamkeit seitens des Bedieners, oder wenn er Schwierigkeiten beim Aufrechterhalten der erforderlichen Konzentration über längere Zeiträume hat, abfallen kann. Drittens kann sich die Definition der korrekten Messerpositionierung im Verlauf der Produktion ändern, was eine verbale Übermittlung der geänderten Anforderungen an eine Anzahl Bediener erforderlich macht, wodurch Fehlermöglichkeiten gegeben sind.
Anstrengungen zur Automatisierung des oben erwähnten Verfahrens sind unternommen worden, z. B. ist in der DK B161 656 eine halbautomatische Anlage der Art offenbart, durch die ein Bediener einen mit einem Laserstrahl gekoppelten Positionsgeber in die Positionen auf der halben Karkasse bewegt, in denen nach seinem Urteil der Schnitt platziert werden soll. Bestrahlt der Laserstrahl die Stelle des Schnitts, aktiviert der Bediener ein Bedienungselement, wodurch die Position des Positionsgebers in ein Steuersystem eingelesen wird. Die Positionen der Schneidstellen werden zum Positionieren der halben Karkassen und der nachfolgenden Sägen verwendet, so dass die verschiedenen Schnitte gemäß dem Urteil des Bedieners ausgeführt werden. Die Veröffentlichung offenbart auch ein Verfahren zum Anordnen der einzelnen halben Karkassen, so dass ihre Längsachsen rechtwinklig zur Vorschubrichtung positioniert werden. Mit dem System ist es daher möglich, dass Urteilsfehler des Menschen in Zusammenhang mit der Positionierung gemacht werden, die die in den halben Karkassen auszuführenden Schnitte bestimmt.
In der DK T3 0 594 528 ist ein System offenbart, das mit Hilfe mechanischer Messung der halben Karkassen eine Dreiteilung dieser durchführen kann (Schlegel- und Vorderteilschnitte). Das Anordnen der halben Karkassen im korrekten Winkel findet in Zusammenhang mit der Messung von Fixpunkten in der Schweinekarkasse statt, indem diese mit den mechanischen Messmitteln über die Oberfläche der Fördereinrichtung gezogen wird.
Die oben erwähnten Verfahren basieren entweder auf manueller oder mechanischer Lokalisierung der festen Punkte, die den Ausgangspunkt für die Aufschneidpositionen bilden.
Die DK B1 167 462 offenbart ein Beobachtungssystem zur Bestimmung der festen Punkte auf der Hälfte einer Tierkarkasse, wobei das Beobachtungssystem mit einem Computer zur Implementierung von Bildanalyse gekoppelt ist, die nach Bestimmung der Position festet Punkte auf eine nicht angegebene Weise Steuersignale an Mechanismen senden soll, die nicht weiter beschrieben werden, und die auf der Grundlage der Positionierung der festen Punkte das Anordnen der Karkassen und der Werkzeuge des Systems zum Aufschneiden der Karkasse ausführen.
Mehrere verschiedene Patente und Patentanmeldungen sind jedoch zu finden, die sich mit eigentlichen Beobachtungsanalysen von Fleischprodukten befassen, teils im Hinblick auf Klassifizierung von Fleischprodukten, z. B. zum Bestimmen des Marktwerts, und teils um in der Lage zu sein, die Position bestimmter Strukturen zu bestimmen. Unter diesen sind zwei deutsche Veröffentlichungen, DE C2 41 31 556 und DE A1 41 09 345, auf die Bezug genommen wird, wenn in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindungsmeldung die Beobachtungsanalyse/Bestimmung von festen Punkten auf halben Karkassen besprochen wird. Die Vorbedingung für die vorliegende Erfindung ist daher, dass die Positionierung der festen Punkte auf halben Karkassen, die als Ausgangspunkt für die Bestimmung der einzelnen Schnitte verwendet werden, mittels des Beobachtungssystems stattfindet. Das Beobachtungssystem umfasst eine Videokamera, die ein Bild der halben Karkasse aufnimmt, während sich diese unter der Kamera auf einer Fördereinrichtung vorbeibewegt. Die Kamera ist mit einem Computer gekoppelt, der mit speziell entwickelter Software die Konturen und innere Struktur der halben Karkasse wie z. B. Wirbel im Rückgrat und das Becken erkennt. Daher berechnet der Computer mit großer Genauigkeit die Positionen der einzelnen festen Punkte bezüglich einer gegebenen Nulllinie. Durch den Computer zusammen mit einer geeigneten Schnittstelle und Aktuatoren kann anschließend die Position der festen Punkte bezüglich der Nulllinie zur Ausführung einer gegenseitigen Positionierung der halben Karkassen/Sägen mit Anfangspunkt in einer vorher gewünschten Position der Schnitte bezüglich der Position der festen Punkte genutzt werden. Die Positionierung kann entweder durch Ausführen einer Verlagerung der Sägen (Sägeblätter) in seitlicher Richtung, wobei die Blätter immer noch parallel zur Transportrichtung angeordnet sind, und/oder durch Verwendung der Förderanlage, die mittels Aktuatoren in der Querrichtung verlagert werden kann, stattfinden.
Das oben erwähnte Verfahren und System ist besonders zur Verwendung geeignet, wenn ein gewöhnlicher "industrieller Schnitt" (Doppelschnitt, wobei das Vorderteil und die Schlegel vom Mittelteil getrennt werden) rechtwinklig zur Längsrichtung der Karkasse ausgeführt werden soll, wobei die halben Karkassen bei rechtwinklig zur Transportrichtung angeordneter Längsrichtung transportiert werden, und wobei die Trennschnitte bezüglich der Positionen der festen Punkte durch Positionieren der halben Karkassen auf seitwärts verlagerbaren Fördereinrichtungen und Positionieren der Sägen in seitlicher Richtung platziert werden.
Ist nur ein Schlegelschnitt auszuführen, der manchmal, auch im Folgenden, als "belgischer Schnitt" bezeichnet wird, ist es nicht möglich das oben erwähnte Verfahren zum automatischen Teilen der Karkasse anzuwenden, weil ein "belgischer Schnitt" als geneigter Schnitt in Bezug auf die Längsrichtung der Karkasse durchgeführt wird; doch immer noch in Bezug auf die Position des relevanten festen Punkts auf der halben Karkasse. Beim Ausführen der Teilung mit diesem Schnitttyp ist es daher bisher erforderlich gewesen, das Schneiden mit manuell betätigten Sägen mit Lasermarkierung der Positionierung des Schnitts manuell durchzuführen, weil sich der hier ausgeführte Schnitt in einem Winkel zur Transportrichtung erstrecken soll. Ebenso wenig ist das oben erwähnte Verfahren besonders geeignet, wenn die Ausführung eines optimierten industriellen Schnitts vorgezogen wird, der oft mit dem Platzieren der Schnitte in einem von rechten Winkeln zur Längsrichtung der Karkasse abweichenden Winkel verbunden ist.
Zum Lösen der oben erwähnten Probleme in Zusammenhang mit der Platzierung der Fleischteile wird deshalb ein System nach Anspruch 1 offenbart.
Mit den U-förmigen Ablegebefestigungseinrichtungen nach Anspruch 2 wird hierdurch erreicht, dass das Fleischteil/die halbe Karkasse nach dem Empfangen durch aufeinanderfolgendes Vorwärtsschieben durch die Aufhängungsfördereinrichtung in den unteren Punkten der Befestigungseinrichtungen platziert wird, so dass vor dem Ablegen auf der Ablegefördereinrichtung diese so angeordnet werden, dass die halbe Karkasse in den durch die unteren Punkte der zwei äußersten Befestigungseinrichtungen definierten unterstützenden Unter-Punkte in einer Linie liegt, die im Wesentlichen rechtwinklig zur Transportrichtung der Ablegefördereinrichtung angeordnet ist. Hierdurch werden eine sehr einheitliche Positionierung und Orientierung der transportierten Karkassen erreicht, die durch die vertikale abwärts gerichtete Verlagerung der Befestigungseinrichtungen anschließend die halben Karkassen zum Transport im weiteren Aufschneideprozess in dieser Position auf der Ablegefördereinrichtung platzieren. Überdies ist es nicht immer sicher, dass der untere Punkt in der mittlersten Befestigungseinrichtung auf der Linie liegt, die zwischen den zwei äußersten Befestigungseinrichtungen gezogen werden kann.
Überdies ist es bei dieser Konstruktion des Ablegemoduls möglich, die zwei äußersten Befestigungseinrichtungen auf eine Weise zu platzieren, auf die sie voneinander verlagert sind, so dass die Linie zwischen den unteren Punkten dieser Befestigungseinrichtungen von rechten Winkeln zur Transportrichtung der Ablegefördereinrichtung abweicht. Bei dieser Ausführungsform kann die Änderung dieses Winkels nur durch einen konstruktionstechnischen Eingriff stattfinden, der die Anforderungen bezüglich Flexibilität kaum erfüllt, die im Zusammenhang mit dem erstmaligen Aufschneiden von Fleischteilen, d. h. beim Ausführen optimierten industriellen erstmaligen Aufschneidens, gestellt werden
Die nachfolgenen Unteransprüche 3 bis 8 offenbaren, wie die Anforderungen an Flexibilität erhöht werden können.
Anspruch 3 offenbart folglich Einstellmittel zur Feineinstellung der Befestigungseinrichtungen durch relative horizontale Verlagerung zusammen mit dem Abstand zwischen dem Band der Ablegefördereinrichtung. In der Praxis ist diese Möglichkeit der Feineinstellung in Zusammenhang mit der Ausführung optimierter industrieller Schnitte ausreichend, bei denen es meistens nur notwendig ist, kleinere relative Verlagerungen zwischen den unteren Punkten der zwei äußersten Befestigungseinrichtungen zu erreichen, damit die Linie zwischen diesen einen Winkel bildet, der von rechten Winkeln zur Transportrichtung der Ablegefördereinrichtung abweicht.
Wenn andererseits ein folgender Schlegelschnitt ("belgischer Schnitt") ausgeführt werden soll, ist es erforderlich, die Befestigungseinrichtungen auf dem in Anspruch 4 offenbarten Ablenkmechanismus zu platzieren, möglicherweise mit den in Anspruch 3 offenbarten Einstellmitteln, wodurch die Ablegebefestigungseinrichtungen jedes Mal, wenn ein Fleischteil von der Aufhängungsfördereinrichtung empfangen wird, durch eine tatsächliche Bewegung relativ verlagert werden, so dass die unteren Punkte der zwei äußersten Befestigungseinrichtungen auf einer Linie liegen, die einen vorgegebenen Winkel zur Transportrichtung bildet, so dass die Karkassen in dieser Position in einem Winkel auf der Ablegefördereinrichtung platziert werden und in dieser Position durch die Ablegefördereinrichtung zu nachfolgenden Schritten im Prozess weitertransportiert werden.
Wie in Anspruch 5 offenbart, können ferner die Einstellmittel mit Aktuatoren versehen sein, so dass während des Betriebs des Ablegemoduls Einstellungen der Ablenkung der Fleischteile ausgeführt werden können, bevor diese zum Weitertransport zu nachfolgenden Schritten im Prozess auf der Ablegefördereinrichtung abgelegt werden.
Es ist offensichtlich, dass das Ablegemodul zum Empfangen von halben Karkassen zum erstmaligen Aufschneiden, die nacheinander paarweise auf der Aufhängungsfördereinrichtung transportiert werden, angeordnet werden kann. Ein zu diesem Zweck angeordnetes Ablegemodul ist in Anspruch 6 offenbart, bei dem die zueinander in Beziehung stehenden Karkassen auf eine seitlich entgegengesetzte Weise aber mit demselben Ablenkungsgrad abgelenkt werden.
Im Hinblick auf das Erreichen einer weiteren Optimierung des nachfolgenden erstmaligen Teilungsprozesses kann es auch vorteilhaft sein, eine Einstellung der Ablenkung in Bezug auf eine wie in Anspruch 7 offenbarte Festpunktbestimmung ausführen zu können.
Im Hinblick auf das Erreichen einer wohldefinierten und einheitlichen Positionierung der Längsachsen der halben Karkassen können die U-förmigen Bügel-Befestigungseinrichtungen bei deren Empfang konfiguriert werden, wie in Anspruch 7 offenbart. Hierdurch wird erreicht, dass die von der Fördereinrichtung abgeworfenen halben Karkassen in der richtigen Position zum Winkelpositionieren herunterrutschen.
Ein System zum erstmaligen Teilen von Fleischteilen, d. h. von halben Schweinekarkassen, mit einem Ablegemodul, einem Beobachtungserfassungssystem für die Bestimmung relevanter fester Punkte an Fleischteilen und einer Berechnungseinheit mit einer Schnittstelle zum Steuern eines Positionierungsmoduls und eines Sägemoduls ist in den Ansprüchen 1 bis 8 offenbart.
Die Vorteile des Systems nach den Ansprüchen 1 bis 8 sollten offensichtlich sein, d. h. dieses bereitzustellen umfasst ein Ablegemodul mit allen in den Ansprüchen 1 bis 7 offenbarten Eigenschaften insofern als hierdurch ein vollautomatisches System zum erstmaligen Teilen von Fleischteilen erreicht wird, das praktisch gesagt automatisch implementiertes Teilen von Fleischteilen in Übereinstimmung mit einer beliebigen gewünschten Schnittpositionierung ermöglicht, und das auch kontinuierliche Optimierung der Schnittpositionierung erlaubt, nicht nur in Bezug auf Durchschnittsüberlegungen bezüglich der Bestimmung von festen Punkten auf einer Serie von transportierten Fleischteilen/Karkassen, sondern Optimierung bezüglich bei jedem einzelnen Fleischteil ausgeführten Festpunktbestimmungen und nachfolgendem Platzieren der idealen Schnittlinie auf der Grundlage empirischer idealer Schnittlinien für ein Fleischteil mit durch ein Beobachtungserfassungssystem bestimmter Größe und Festpunktplatzierung.
In Anspruch 9 ist ein auf einem Beobachtungserfassungssystem basierendes Verfahren zum erstmaligen Teilen von Fleischteilen d. h. halben Schweinekarkassen offenbart. Das Verfahren gemäß der Erfindung basiert auf der Verwendung des oben erwähnten bekannten Beobachtungssystems zur Erfassung der festen Punkte, die die Basis für das Positionieren der Teilungsschnitte bilden, gleichgültig, ob diese industrielle Standardschnitte oder Schlegelschnitte ("belgische Schnitte") oder andere besondere Schnitte wie z. B. beim erstmaligen Aufschneiden verwendete optimierte industrielle Schnitte sind, so dass manuelle Handhabung im Aufschneidprozess vermieden wird, und so dass auch Fehler des Menschen in Zusammenhang mit der Platzierung der Schnitte eliminiert werden. In diesem Zusammenhang sollte erwähnt werden, dass die Winkel V, und V₂ den Wert Null annehmen können (typischerweise bei industriellen Teilungsschnitten).
Mit der Erfindung wird somit die Tatsache genutzt, dass die Berechnung der Positionierung des festen Punkts in Bezug auf die Nulllinie unabhängig davon ausgeführt werden kann, ob die halben Karkassen mit der Längsrichtung rechtwinklig zur Transportrichtung oder in einem von rechten Winkeln abweichenden Winkel angeordnet am bildaufnehmenden Abschnitt ankommen.
Ob die halben Karkassen mit Längsrichtung rechtwinklig zur Transportrichtung oder in einem davon abweichenden Winkel am bildaufnehmenden Abschnitt ankommen, wird daher auf der Grundlage dessen bestimmt, wie das erstmalige Aufschneiden der halben Karkassen durch das Sägemodul, dessen Blätter parallel zur Transportrichtung orientiert sind, ausgeführt werden soll. Soll z. B. ein herkömmlicher industrieller Schnitt durchgeführt werden, bei dem die halbe Karkasse mit einem Vorderteilschnitt und/oder einem Hinterteilschnitt geteilt wird, wird die halbe Karkasse vorzugsweise so in die Schneidanlage (und hiermit zum bildaufnehmenden Abschnitt) befördert, dass die Längsrichtung rechtwinklig zur Transportrichtung angeordnet ist, worauf der Schnitt bezüglich des Schambeins und besonders der Achselhöhle durchgeführt wird, typischerweise so, dass auf das Passieren des Positionierungsmoduls hin die halbe Karkasse in Bezug auf die Schnittlinie der Schlegelsäge mit Anfangspunkt in der Position des Schambeins positioniert wird und die Schnittlinie der Hinterteilsäge des Scheidsystems in Bezug auf die Position der Achselhöhle in einer Linie angeordnet ist.
Soll ein "belgischer Schnitt" (Schlegelschnitt) durchgeführt werden, wird die halbe Karkasse vorzugsweise so in die Schneidanlage (und hiermit zum bildaufnehmenden Abschnitt) befördert, dass die Längsrichtung in einem Winkel zur Transportrichtung orientiert ist, worauf der Schnitt allein in Bezug auf die Position des Schambeins durchgeführt wird, was durch das Ablegemodul gemäß der Erfindung ermöglicht wird.
Mit der Kombination zwischen der Verwendung eines beobachtungsgesteuerten Positionierungs- und Aufschneidsystems und dem Ablegemodul gemäß der Erfindung wird mit der Erfindung ein vollautomatisches und sehr genaues Aufschneiden von halben Karkassen erreicht, die mit "belgischen Schnitten" (Schlegelschnitten) und optimierten industriellen Schnitten geteilt werden sollen, indem das Ablegen der halben Karkassen mit der Längsrichtung der Karkasse in einem im Voraus gewählten Winkel zur Transportrichtung erfolgt, der dem bevorzugten Winkel entspricht, mit dem das Aufschneiden mit "belgischen Schnitten" oder optimierten Schnitten mit einem Schneidsystem ausgeführt wird, dessen Sägeblätter parallel zur Transportrichtung angeordnet sind.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detaillierter erklärt; es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht eines vollautomatischen beobachtungsgesteuerten Aufschneidsytems mit Ablegemodulen gemäß der Erfindung und mit einem Winkelpositionierungssystem;
2 eine Detailansicht des Verfahrens zum Ablegen von halben Karkassen im Ablegemodul;
3a und 3b Seiten-Detailansichten des Ablegemoduls gemäß der Erfindung;
4 eine Draufsicht von 5, die den Ablenkmechanismus zeigt;
5 eine schematische Draufsicht des in 1 gezeigten Systems beim Ausführen "belgischer Schnitte"; und
6 dasselbe wie 5, wobei aber industrielle Schnitte ausgeführt werden.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines vollautomatischen Aufschneidsystems zum erstmaligen Teilen von halben Schweinekarkassen. Das System ist zur Einstellung zum Ausführen praktisch aller Typen bekannter gewünschter erstmaliger Teilungsschnitte vorgesehen.
Bei der gezeigten Ausführungsform weist das Aufschneidsystem ein Ablegemodul 2, ein Beobachtungssystem 4 (mit verbundener Berechnungseinheit und Schnittstelle für Aktuatoren, die nicht detailliert gezeigt sind, weil dies als bekannte Technik betrachtet wird), das über einem Positionierungsmodul 6 platziert ist, und ein Sägemodul 8 auf. Über dem Ablegemodul 2 erstreckt sich eine Ablegefördereinrichtung 10 (vgl. 2) für die aufeinanderfolgende Lieferung miteinander in Beziehung stehender halber Karkassen 12 an das Ablegemodul 2.
Wie in 1 angedeutet und in den 2, 3A, 3B und 4 deutlich gezeigt, weist das Ablegemodul 2 eine Gruppe von im Wesentlichen U-förmigen Ablegebefestigungseinrichtungen 14 auf, die in Bezug zueinander seitlich entgegengesetzt sind. Wie aus den 3A und 3B ersichtlich ist, hängen die Befestigungseinrichtungen 14 an einem vertikal verlagerbaren Grundrahmen 16 zwischen zwei äußeren Positionen, wobei die oberen Seiten der Befestigungseinrichtungen auf einem Niveau über der Fördereinrichtung 18 des Ablegemoduls liegen bzw. wobei die obersten Teile der Befestigungseinrichtungen 14 auf einem Niveau unter der Oberfläche des Förderbands liegen.
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die Fördereinrichtung 18 in vier Spuren/Bänder 20, 22, 24, 26 aufgeteilt, die durch Zwischenräume 21, 23, 25 voneinander beabstandet sind. Die Breite der Spuren/Bänder wird durch eine bevorzugte Gesamtbandbreite der Fördereinrichtung 18 bzw. durch den Abstand zwischen den einzelnen Bügeln in den Befestigungseinrichtungen 14 bestimmt. Die einzelnen Bänder werden auf eine synchrone Weise in die Transportrichtung der Fördereinrichtung bewegt. Die Transportrichtung der Fördereinrichtung und die Transportrichtung des gesamten Aufschneidsystems sind durch den Pfeil 28 in 1 angegeben.
Die Befestigungseinrichtungen 14 sind auch mit einem an einem Grundrahmen 16 befestigten Ablenkmechanismus 30 (vgl. 4) verbunden. Der Ablenkmechanismus ist mit den Befestigungseinrichtungen 14 über Stangenverbindungen 32 mit einem Schwenkzwischenstück 34 verbunden, die wiederum mit einem Aktuator in der Form eines verlagerbaren Kolbens 36 in Verbindung stehen, dessen Verlagerung eine zueinander entgegengesetzte Verlagerung in der seitlichen Richtung der Verankerungspunkte für die U-förmigen Befestigungseinrichtungen verursacht, so dass die durch die unteren Punkte 38 der U-förmigen Befestigungselemente 14 beschriebene Linie 40 von einer Richtung rechtwinklig zur Transportlichtung 28 der Fördereinrichtung verlagert wird, so dass diese Linie einen von rechten Winkeln abweichenden Winkel V₁ oder V₂ bildet. Der Ablenkmechanismus weist auch Einstellmechanismen 42 zur Feineinstellung der Winkelverlagerung auf.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der Ablenkmechanismus 30 vollständig weggelassen werden kann, sofern das System nur zum Einsatz für die Ausführung industrieller Teilungsschnitte oder optimierter industrieller Schnitte vorgesehen ist, wobei die Fleischteile/Karkassen 12 auf der Fördereinrichtung 18 in einer Position abgelegt werden, in der die unteren Punkte 38 der äußersten U-förmigen Bügel in den Ablegebefestigungseinrichtungen 14 auf einer Linie rechtwinklig zur Transportrichtung 28 der Fördereinrichtung liegen, wobei möglicherweise zum Ausführen eines optimierten industriellen Schnitts eine kleine Winkelabweichung durch den Einstellmechamismus 42 eingestellt wird. Wird gewünscht, nur industrielle Teilungsschnitte durchzuführen, kann der Einstellmechanismus 42 ebenfalls weggelassen werden.
In 2 ist gezeigt, wie die halben Karkassen 12 auf dem Ablegemodul 2 von einer Ablegefördereinrichtung 10 abgelegt werden. Die halben Karkassen 12 werden auf den angehobenen Befestigungseinrichtungen 14 abgelegt, die in der Empfangsposition über den Bändern 20, 22, 24, 26 der Fördereinrichtung angeordnet sind. Die halben Karkassen 12 werden von der Fördereinrichtung 10 abgehängt, was durch die Länge der halben Karkassen bestimmt wird. Ferner werden die halben Karkassen paarweise zu den Befestigungseinrichtungen 14 transportiert und anschließend darin abgelegt.
Das Positionierungsmodul 6 weist zwei in Verlängerung voneinander platzierte Fördereinrichtungen 44, 46 auf, wobei über der Fördereinrichtung 44 dem Ablegemodul 2 am nächsten eine Beobachtungskamera 4 platziert ist. Mittels einer bekannten Technik werden die Fördereinrichtungen 44, 46 durch nicht gezeigte Aktuatoren in seitlicher Richtung verlagert, wie durch die Pfeile 48, 50 angegeben ist. Die Aktuatoren für die seitliche Verlagerung der Fördereinrichtungen 44, 46 werden durch einen Computer (nicht gezeigt) gesteuert.
Das Sägemodul 8 weist eine Schlegelsäge 52 und eine seitwärts verlagerbare Vorderteilsäge 54 auf. Die Sägeblätter sind parallel zur Transportrichtung 28 in der Schneidanlage orientiert und haben eine Erstreckung, so dass sich die Kanten eine Distanz abwärts unter die Oberfläche des Förderbands 56, 58 des Sägemoduls erstrecken.
Das vollautomatische Ablegemodul 2 des Systems zum erstmaligen Aufschneiden, Positionierungssystem 6, Beobachtungssystem 4 und Sägemodul 8 sind alle an einen Computer (nicht gezeigt) angeschlossen, der auf der Grundlage der Bildanalyse des Beobachtungssystems die tatsächliche Positionierung der festen Punkte zum Positionieren der Teilungsschnitte für das erwünschte Aufschneiden in Bezug auf eine Nulllinie berechnet. Danach werden die halben Karkassen 12 durch seitliche Verlagerung der Bänder 44, 46 der Positionierungsfördereinrichtung nach innen bewegt, vorzugsweise so, dass die Platzierung des Schlegelschnitts, die durch die Position des Schambeins bestimmt wird, in Bezug auf die Sägeblattlinie 60 für die Schlegelsäge 52 platziert wird, worauf die Vorderteilsäge in Bezug auf die gewünschte Platzierung des Vorderteil-Teilungsschnitts, die typischerweise auf der Grundlage der Position der Elle bestimmt wird, in seitlicher Richtung verlagert wird. Danach werden die halben Karkassen während der Ausführung der Teilungsschnitte durch das Sägemodul bewegt.
In Verbindung mit dem vollautomatischen Teilen mit "belgischen Schnitten", das nur einen einzigen geneigten Schlegelschnitt zwischen der Leiste der Karkasse und über die Karkasse hinweg zum Schlegel hin aufweist, ist es erforderlich, den Ablenkmechanismus 30 zu verwenden, so dass die Längsrichtung der Karkasse in einem Winkel V₂ zur Transportrichtung durch die Sägelinie 60 für die Schlegelsäge 52 des Sägemoduls angeordnet wird.
Ein gewisses Ablenken der halben Karkassen 12 ist jedoch ebenfalls erforderlich, allerdings weniger als das Ablenken beim "belgischen Schnitt", wenn ein herkömmlicher industrieller Teilungsschnitt ausgeführt wird, der zwei Schnitte umfasst, d. h. den Schlegelschnitt und den Vorderteilschnitt entlang der Sägelinien 60, 62. Die Umstellung zu diesem Zweck kann mittels des Winkeleinstellmechanismus 42 rasch ausgeführt werden.
In den 5A bis 5H ist gezeigt, wie das Teilen von halben Karkassen 12 durch den "belgischen Schnitt" mit einem vollautomatischen Schneidsystem ausgeführt wird. In 5A kommt ein erstes Paar halber Karkassen 12 am Ablegemodul 2 in den Befestigungseinrichtungen 14 (aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt) an, worauf ein Ablenken (5B) vom Ablenkmechanismus 30 (4) und ein folgendes Absenken der Befestigungseinrichtungen 14 (vgl. 3B) ausgeführt werden. Die erste der zwei halben Karkassen 12 wird in der Transportrichtung 28 auf die Positionierungsfördereinrichtung 44 (5C) vorgeschoben, wo das Beobachtungssystem 4 ein Bild der halben Karkasse aufnimmt, und dieses wird an eine Bildanalyseeinheit (nicht gezeigt) gesendet, die relevante feste Punkte auf der Karkasse zum Positionieren der Teilungsschnitte bestimmt, worauf (5D) die halbe Karkasse 12 zur Positionierungsfördereinrichtung 46 transferiert wird, wo eine Positionierung der Karkasse 12 in Bezug auf die Sägelinie 60 für die Schlegelsäge 52 ausgeführt wird. Gleichzeitig wird die zweite halbe Karkasse 12 unter dem Beobachtungssystem 4 zum Aufnehmen eines Bilds zugeführt. Danach wird die am weitesten vorn positionierte halbe Karkasse 12 nach vorn zur Säge 52 des Sägemoduls hin vorgeschoben (5E), und das nächste Paar halber Karkassen 12' wird im Ablegemodul 2 empfangen, und das Zersägen der vordersten halben Karkasse wird gleichzeitig mit der Durchführung der Positionierung der zweiten halben Karkasse durch die seitwärts verlagerbare Fördereinrichtung 46 im Positionierungsmodul 6 begonnen (5), und das nächste Paar halber Karkassen 12' wird im Ablegemodul 2 abgelenkt. Nach dem Positionieren der zweiten halben Karkasse 12 wird diese in das Sägemodul (8) (5G) vorgeschoben, wo das Zersägen entlang der Linie 60 begonnen wird. Gleichzeitig wird die vorderste halbe Karkasse 12' des nächsten Paars halber Karkassen zum Beobachtungssystem 4 auf der Fördereinrichtung 44 zum Aufnehmen eines Bilds vorgeschoben. Mit dem Sägen der hintersten halben Karkasse 12 (5H) des ersten Paars halber Karkassen 12 wird die vorderste halbe Karkasse 12' des zweiten Paars halber Karkassen 12' durch die seitwärts verlagerbare Fördereinrichtung 46 gleichzeitig mit dem Fotografieren der zweiten halben Karkasse durch das Beobachtungssystem auf der Fördereinrichtung 44 positioniert. Danach werden die oben beschriebenen Verfahren wiederholt.
Die 6A bis 6G zeigen vollautomatisches Aufschneiden beim Ausführen eines herkömmlichen industriellen Schnitts ohne Winkelpositionierung beim Ablegemodul 2, wobei aber auf dieselbe Weise wie oben beschrieben ausgeführt werden: eine Festpunktbestimmung durch das Beobachtungssystem 4 (6B), eine nachfolgende Positionierung in seitlicher Richtung (6C) für die Schnittlinie 60 für die Schlegelsäge 52 und eine gleichzeitige Positionierung der Vorderteilsäge 54 gefolgt vom Vorschieben der vordersten halben Karkasse 12 zum Sägemodul 8 (6D), Positionierung der zweiten halben Karkasse 12 (6E) und gleichzeitig mit der Ankunft des nächsten Paars halber Karkassen 12" im Ablegemodul 2. Der einzige Unterschied bei der Implementierung der Sequenzen für den industriellen Schnitt besteht darin, dass hier auch eine Positionierung der Schnittlinie 62 für die Vorderteilsäge 54 auf der Grundlage eines weiteren vom
Beobachtungssystem festgelegten festen Punkts ausgeführt wird, und dass im Gegensatz zur Implementierung des Schlegelschnitts die Vorderteilsäge verwendet wird.
Folglich wird ein vollautomatisches System zum erstmaligen Aufschneiden zum Ausführen "belgischer Schnitte" und gewöhnlicher industrieller Schnitte offenbart, die möglicherweise in einer winklig positionierten Implementierung als ein so genannter optimierter industrieller Schnitt durchgeführt werden.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen offenbarten unterschiedlichen Konfigurationen des Ablegemoduls 2 darin resultieren, dass das vollautomatische, das Ablegemodul 2 aufweisende System zum erstmaligen Aufschneiden gemäß der Erfindung Ausführungsformen in einer entsprechenden Weise annehmen kann. Insgesamt in Abhängigkeit von den Wünschen und Anforderungen bezüglich der Positionierung und Optimierung der Positionierung des Teilungsschnitts abhängig, kann das System zum erstmaligen Aufschneiden so organisiert werden, dass es vom Gültigkeitsbereich der Patentansprüche abgedeckt ist.

Claims

System zum ersten Zuschneiden von Fleischteilen, d. h. von halben Schweinekarkassen (12), mit einem Ablegemodul (2), einem Beobachtungserfassungssystem (4) für die Bestimmung relevanter fester Punkte an Fleischteilen und einer Berechnungseinheit mit einer Schnittstelle zum Steuern eines Positionierungsmoduls (6) und eines Sägemoduls (8), wobei a) das Ablegemodul (2) aus einer Fördereinrichtung mit ebenen Spuren besteht, b) das Positionierungsmodul (6) wenigstens eine seitlich verlagerbare Fördereinrichtung (44, 46) umfasst, über der sich eine Beobachtungskamera (4) befindet, die mit einem Computer mit entsprechender Software in Verbindung steht, die gemeinsam ein Beobachtungserfassungssystem (4) bilden zur Bestimmung relevanter fester Punkte an von der Ablegefördereinrichtung (18) zugeführten halben Karkassen (12) in Bezug auf eine Nulllinie, und c) eine Schnittstelle zwischen dem Computer und Aktuatoren für die seitliche Verlagerung der Fördereinrichtung(en) (44, 46) des Positionierungsmoduls und der Sägen (52, 54) in dem Sägemodul (8), um die halben Karkassen (12) und die Sägen (52, 54) in Bezug auf die Position der festen Punkte zu positionieren, vorgesehen ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Ablegefördereinrichtung (18) mit beabstandeten, synchron angetriebenen Spuren (20, 22, 24, 26) und ein Winkelpositionierungsmodul, das damit in Verbindung steht, umfasst, mit wenigstens einer Gruppe von im Wesentlichen U-förmigen Ablegebefestigungseinrichtungen (14) in den Zwischenräumen (21, 23, 25) zwischen den Spuren (20, 22, 24, 26) in der Ablegefördereinrichtung, wobei die untersten Punkte der Befestigungseinrichtungen (14) wenigstens an den beiden äußersten Befestigungseinrichtungen auf einer Linie (40) liegen, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der Transportrichtung (28) der Ablegefördereinrichtung orientiert ist, wobei die Ablegebefestigungseinrichtungen (14) an einem Grundrahmen (16) untergebracht sind, der zwischen zwei äußeren Positionen vertikal verlagerbar ist, in denen die Ablegebefestigungseinrichtungen (14) über der Fördereinrichtung (18) des Ablegemoduls bzw. unter den Spuroberflächen der Fördereinrichtung liegen.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen U-förmigen Ablegebefestigungseinrichtungen (14) mit Einstellmitteln (42) versehen sind, um eine relative horizontale Verlagerung der im Wesentlichen U-förmigen Ablegebefestigungseinrichtungen (14) in den Zwischenräumen (21, 23, 25) zwischen den Spuren (20, 22, 24, 26) der Ablegefördereinrichtung auszuführen, so dass die Linie (40) zwischen den untersten Punkten der Ablegebefestigungseinrichtungen und der Transportrichtung (28) der Ablegefördereinrichtung einen Winkel bildet, der von rechten Winkeln zu der Transportrichtung (28) der Ablegefördereinrichtung abweichen kann.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundrahmen (16) ferner einen durch einen Antriebsmechanismus (36) angetriebenen Ablenkmechanismus (30) umfasst, an dem die Einstellmittel (42) untergebracht sind und mittels dessen die Ablegebefestigungseinrichtungen (14) zwischen einer Position, in der die untersten Punkte der Ablegebefestigungseinrichtungen auf einer Linie (40) rechtwinklig zu der Transportrichtung (28) der Ablegefördereinrichtung liegen, und einer Position, in der die Linie einen im Voraus gewählten Winkel zu der Transportrichtung (28) bildet, horizontal verlagerbar sind.
System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel (42) mit Aktuatoren für die automatische Einstellung des Ablenkausmaßes versehen sind.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die halben Karkassen (12), die nacheinander auf der Aufhängungsfördereinrichtung (10) dem Ablege- und Winkelpositionierungsmodul (2) zugeführt werden, zusammengehören und dem Positionierungsmodul (2) paarweise zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Winkelpositionierungsmodul zwei Gruppen von im Wesentlichen U-förmigen Ablegebefestigungseinrichtungen (14) in den Zwischenräumen (21, 23, 25) zwischen den Spuren (20, 22, 24, 26) der Ablegefördereinrichtung umfassen, wobei die Einstellung des Ablenkausmaßes durch die Einstellmittel (42) bzw. die Ablenkung durch den Ablenkmechanismus (30) in der Weise erfolgen, dass die Linie (40) zwischen den untersten Punkten der Ablegebefestigungseinrichtungen und der Transportrichtung (28) der Ablegefördereinrichtung einen Winkel (V₁) und/oder (V₂) zu der Transportrichtung (28) der Ablegefördereinrichtung, der von rechten Winkeln abweichen kann, bildet, wobei jedoch die Linien in Bezug zueinander seitlich entgegengesetzt sind.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine kontinuierliche Einstellung und Anpassung der Ablenkung (V₁) und/oder (V₂) bei dem Ablegemodul (2) in Übereinstimmung mit unterschiedlichen Größen der beförderten halben Karkassen (12) ausgeführt wird, dass die Aktuatoren an den Einstellmitteln (12) bzw. an dem Ablenkmechanismus (30) mit einer Computersteuereinheit verbunden sind, die relevante Parameter von einem Beobachtungserfassungssystem (4) bezüglich der Positionierung der relevanten festen Punkte an den halben Karkassen empfängt und mit Software versehen ist, die so beschaffen ist, dass die Einstellung auf der Grundlage von Optimierungsberechnungen für den optimalsten Schnitt ausgeführt wird.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration der U-förmigen Befestigungseinrichtungen (14) derart ist, dass sie sich asymmetrisch erstrecken und zu einem wohldefinierten unteren Punkt (38) nach unten geneigt sind.
Verfahren auf der Grundlage eines Beobachtungserfassungssystems (4) zum erstmaligen Aufschneiden von Fleischteilen, d. h. von halben Schweinekarkassen, das die folgenden Schritte umfasst: a) Empfangen von halben Karkassen (12), die nacheinander durch eine Aufhängungsfördereinrichtung (10) zugeführt werden, auf einem Ablege- und Winkelpositionierungsmodul (2), wobei die Längsachsen der Karkassen im Wesentlichen rechtwinklig zu der Transportrichtung (28) der Ablegefördereinrichtung (18) orientiert sind, b) Positionieren der halben Karkassen (12) auf dem Ablege- und Winkelpositionierungsmodul (2), wobei die halben Karkassen (12) mit ihren Längsachsen unter einem bevorzugten Winkel (V₁, V₂) in Bezug auf die rechten Winkel zu der Transportrichtung (28) der Ablagefördereinrichtung (18) positioniert werden, c) Ablegen der halben Karkassen (12) auf der Ablegefördereinrichtung (18), durch die die halben Karkassen in Transportrichtung (28) vorwärts zu einem Positionierungsmodul (6) vorgeschoben werden, das wenigstens eine seitlich verlagerbare Positionierungsfördereinrichtung (44) umfasst, d) Aufnehmen von Bildern durch das Beobachtungssystem (4) der halben Karkassen (12), die zu der Positionierungsfördereinrichtung (44) gebracht worden sind, um feste Punkte zu bestimmen, e) Positionieren der halben Karkassen bei der Positionierungsfördereinrichtung (44) in Bezug auf eine Nulllinie anhand der durch das Beobachtungssystem (4) bestimmten festen Punkte, f) Positionieren der Säge(n) (52, 54) in einem Sägemodul (8) in Bezug auf die Positionierung der festen Punkte, g) Vorschieben der halben Karkassen zu der Fördereinrichtung (56, 58) bei dem Sägemodul (8) und h) Teilen der halben Karkassen (12) durch Aufschneiden mit der/den Säge(n) (52, 54) während des Transports der halben Karkassen (12) durch die Fördereinrichtung (56, 58) des Sägemoduls.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Aufhängungsfördereinrichtung (10) nacheinander zu dem Ablege- und Winkelpositionierungsmodul (2) transportierten halben Karkassen (12) zueinander in Beziehung stehen und zu dem Positionierungsmodul (2) paarweise transportiert werden, wobei bei der Aufnahme von Bildern durch das Beobachtungssystem (4) für die Bestimmung des festen Punktes Bilder wenigstens von der ersten halben Karkasse (12) der beiden miteinander in Beziehung stehenden Karkassen (12) aufgenommen werden.