DE69022733T2

DE69022733T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Bearbeitung von Geflügel.

Info

Publication number: DE69022733T2
Application number: DE69022733T
Authority: DE
Inventors: Nicolaas Wilhelmus Cornelis Nl-3051 Pj Rotterdam Persoon; Adrianus Josephes Nl-5421 Xg Gemert Van Den Nieuwelaar
Original assignee: Stork PMT BV
Current assignee: Stork PMT BV
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1996-05-09
Anticipated expiration: 2010-12-14
Also published as: ES2077635T3; DE69022733D1; EP0489984A1; NL8901510A; EP0489984B1; NL194386B; DK0489984T3; US5326311A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Verarbeitung von Geflügel oder eines Teils davon mit wenigstens einem Brust- oder Rückenteil in einem Schlachthaus in einer oder mehreren parallel arbeitenden Produktionslinien, umfassend die Arbeitsschritte, wobei
- ein Vogel oder Teil davon entlang einer vorgesehenen Strecke transportiert wird;
- über die Strecke eine Strahlung gerichtet wird;
- beim Transport des Vogels oder eines Teils davon entlang der Strecke die Strahlung erfaßt wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Druchführung des Verfahrens.
Aus der US-A-4 627 007 ist ein Verfahren bekannt, das ein System offenbart, bei dem Anfang und Ende der Strecke einer Injektionsnadel in einem Geflügelkörper mit Hilfe zweier Photodetektoren festgelegt wird, von welchen jeder einen einzigen getrennten Punkt an der äußeren Kontur des Rumpfes erfaßt und mißt. Die Meßdaten werden zur Steuerung der Einstellung des Bearbeitungs-Systems verwendet.
Im großen und ganzen betrifft die Erfindung die Verarbeitung von Geflügel in einem Schlachthaus, vorgesehen bei einer Anwendung unterschiedlicher Maschinen, von welchen jede beim Vogelkörper oder einem Teil davon einen speziellen Arbeitsvorgang ausführt. Diese Maschinen, welche beispielsweise Kopf oder Hals abtrennen, die Vögel ausnehmen und den Körper teilen, sind in einer logischen Folge entlang der Transportstrecke angeordnet und bilden Produktionslinien, entlang welcher die Vögel zugeführt werden, wobei sie mit beiden Beinen an einem Haken hängend den einander folgenden Arbeitsvorgängen unterzogen werden.
Das dem Schlachthaus angelieferte Geflügel ist bezüglich Körperbau und/oder Gewicht nicht gleichartig, und zwar auch dann, wenn es aus der gleichen Schar stammt (einer Sammlung von zusammengehörigen Vögeln), was beispielsweise bedeutet, daß Unterschiede bis zu 20% in der Größe von Körperpartien zwischen einzelnen Vögeln vorkommen, die aus der gleichen Schar stammen oder unter vergleichbaren Bedingungen gezüchtet wurden.
Andererseits wird ein großes Sortiment von Produkten von Kunden des Schlachthauses verlangt.
Um es zu ermöglichen, den aktuellen Wünschen der Kunden in optimaler Weise zu entsprechen, werden an bestimmten Punkten der Förderlinie Abzweigungen eingesetzt, die allgemein als automatische Überhangmaschinen einer an sich bekannten Art ausgebildet sind, wobei entsprechend dem Stand der Technik nach Maßgabe des Gewichts jedes Vogels und/oder auf der Grundlage einer visuellen Inspektion entschieden wird, welche Förderroute von der Abzweigung ab eingeschlagen werden soll.
Dabei ist es wichtig, daß die am besten geeignete Verarbeitung der Vögel mit der für den jeweiligen Zweck am besten geeigneten Maschine ausgeführt wird, um einen höchstmöglichen Produktions-Ausstoß zu erreichen.
Nach dem Stand der Technik war es bisher lediglich möglich, in sehr begrenztem Umfang jeden Vogel und/oder einen Teil davon der am besten geeigneten Verarbeitungsmaschine zuzuführen, d.h. in einer Abzweigung der Transportlinie die am besten geeignete Strecke zur Steuerung der automatischen Überhangmaschine festzulegen, weil die Mittel zum Erkennen von Merkmalen der Vögel (Gestalt, Größe der Brust und/oder der Beine, Verletzungen etc.), um auf deren Basis eine Entscheidung herbeizuführen, nicht vorhanden waren oder, im Falle einer visuellen Inspektion, ungenügend waren, insbesondere bei hoher Transportgeschwindigkeit der Vögel entlang der Transportlinie.
Gegenstand des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung ist die Überwindung der vorgenannten Nachteile.
Das Verfahren nach der Erfindung, wobei eine Strahlung über eine Förderstrecke eines Vogels oder eines Teils davon gerichtet wird und die von der Strecke austretende Strahlung erfaßt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Vogel oder ein Teil davon mit Brust oder Rücken im wesentlichen den Strahlungs-Detektoren zugewandt gefördert wird, und daß die Resultate der Erfassung ausgewertet werden, um daraus die Form der Kontur zumindest eines Stückes des Vogels oder eines Teils davon zu ermitteln, wonach die Verarbeitung des Vogels oder eines Teils davon nach Maßgabe der Form der Kontur gesteuert wird.
Durch Erfassung der Konturform eines Vogels oder eines Teils davon in Verbindung mit einer möglichen Feststellung seines Gewichts ergeben sich wesentliche Vorteile. Wichtige Daten zur Steuerung bei der Verarbeitung von Geflügel können abgeleitet werden von dessen Kontur, welche eine Erscheinungsform vom Umfang des Vogels oder eines Teils davon ist, und zwar in rechten Winkeln zur Richtung der Beobachtung.
Wenn eine Auswahl getroffen werden muß, welcher von zwei oder mehreren identischer Maschinen, die nebeneinander arbeiten und für unterschiedliche Größen der Vögel vorgesehen sind, ein Vogel oder Teil davon für eine optimale Verarbeitung zuzuführen ist, dann ist es möglich, auf der Grundlage der erhaltenen Daten diejenige Maschine auszuwählen, die für die spezielle Größe des Vogels oder Teils davon am besten geeignet ist. Selbstverständlich können die Daten dazu dienen, die Einstellung einer geeigneten Verarbeitungsmaschine direkt zu steuern.
Für einen Vogel umfassen die Daten bevorzugt die Positionen des Hals/Kopf-Übergangs, des Schulter/Hals-Übergangs, der Hüftgelenke und des Rumpfes. Der Hals/Kopf-Übergang gibt die korrekte Stelle zum Abtrennen des Kopfes an, der Schulter/Hals-Übergang gibt die richtige Stelle zum Abtrennen des Halses an, die Hüftgelenke bilden einen Hinweis zum Abtrennen der Beine und Teile, und die Position des Rumpfes, zusammen mit der Position des Schulter/Hals-Überganges, ist im besonderen wichtig als Bezugspunkt zum Ausnehmen.
Wenn die Überwachung stattfindet, während die Vögel oder Teile davon in Bewegung sind, muß die Produktion dafür nicht unterbrochen werden.
Eine Vorrichtung, mit welcher die vorerwähnte Überwachung wirksam ausführbar ist, umfaßt eine Transporteinrichtung zum transportieren eines Vogels oder Teils davon entlang einer vorgesehenen Transportstrecke; eine oder mehrere Strahlungsquellen zur Übertragung einer Strahlung über die Strecke; und einen oder mehrere Strahlungs-Detektoren zum Erfassen der Strahlung von der Strecke, von welchen jeder Empfänger ein Ausgangssignal entsprechend der erfaßten Strahlung erzeugt. Sie ist gekennzeichnet durch eine Transporteinrichtung, vorgesehen zum Transport eines Vogels oder Teils davon mit Brust oder Rücken im wesentlichen den Strahlungsempfängern zugewandt; durch geeignete Auswertungsmittel zur Auswertung von Ausgangssignalen der Empfänger bezüglich Form der Kontur von mindestens einem Stück des Vogels oder Teils davon; und durch geeignete Mittel zur Steuerung des Verarbeitungsprozesses, welche dazu ausgebildet sind, die Verarbeitung des Vogels oder eines Teils davon in Übereinstimmung mit dem 0utput der Auswertungsmittel zu steuern. Ein vorüberbewegter Vogel kann die Strahlung unterbrechen oder schwächen und so das Ausgangssignal eines oder mehrerer Empfänger modulieren. Die Auswertung der Empfänger-Ausgangssignale gibt die Form der Kontur des Vogels oder von Teilen desselben, rechtwinklig zum Strahlengang der Strahlung, wieder. Unter Verwendung von Bildanalyse- Techniken ist es möglich, aus der beobachteten Kontur nicht nur die Positionen von Körperpartien der Vögel, sondern auch Beschädigungen (z.B. einen gebrochenen Flügel) oder andere Unregelmäßigkeiten zu erkennen.
Die meisten Kontur-Daten werden erhalten, wenn die Transporteinrichtung so ausgebildet ist, daß sie einen Vogel oder Teil davon mit Brust oder Rücken den Strahlungsdetektoren zugewandt transportiert. In diesem Falle sind die wenigsten Körperpartien an der Schattenseite des Vogels oder Teilen davon gelegen, wo sie nicht erkannt werden.
Die zur Beobachtung verwendete Strahlung kann sichtbare oder unsichtbare Strahlung oder eine Kombination unterschiedlicher Strahlungsarten aufweisen, abhängig vom zu beobachtenden Teil des Vogels. Zur Überwachung der Konturen innerer Körperteile, z.B. Knochen oder Organe, kann Röntgenstrahlung verwendet werden. Zur Beobachtung der Konturen äußerer Körperpartien besteht die Strahlung bevorzugt aus sichtbarem Licht oder Infrarot-Strahlung.
In einer bevorzugten Ausführung findet die Beobachtung statt mit Hilfe einer Reihe von Strahlungsempfängern, wobei die Strahlungsquellen zur Übertragung paralleler Strahlen der Strahlung zu den Empfängern ausgebildet sind. Mit dieser Ausbildung kann eine Kombination der verschiedenen Empfänger-Ausgabesignale ausgewertet werden zur Widergabe der Kontur zumindest eines Stückes des Vogels oder Teils davon.
Die Position, in welcher Vögel durch die Strahlen der Strahlung geführt werden, ist generell mit der Oberseite nach unten, aufgehängt mit beiden Beinen an einem Haken, der in der Transportbahn bewegbar ist. Dabei sind vorteilhaft die Reihe der Strahlungsquellen und die Reihe der Strahlungsempfänger vertikal angeordnet. Andere Positionen der Vögel oder von Teilen davon sind selbstverständlich für bestimmte Arbeitsprozesse möglich, beispielsweise auf dem Rücken zur Filettierung der Brust, wobei das Verfahren nach der Erfindung vorteilhaft angewendet werden kann.
Selbstverständlich ist es auch möglich, bei einem Vogel oder Teilen davon unterschiedliche Konturen zu erfassen, z.B. ein Bein aus verschiedenen Beobachtungs-Richtungen, so daß die Oberfläche des Geflügelstückes in mehr als zwei Dimensionen mit Hilfe von geeigneten Rechen-Einrichtungen ermittelt werden kann. Dies könnte zum Beispiel eine Beobachtung des Vogels an der Brustseite und an der Hüftseite sein, um die Dimensionen der Brust zu ermitteln.
Die Erfindung wird in Zeichnungen weiter erläutert, wobei diese zeigen:
Fig. 1 eine schematische Übersicht einer möglichen Anordnung von Verarbeitungsmaschinen, d.h. Verarbeitungsstationen, in einem Schlachthaus;
Fig. 2 eine Frontansicht einer bevorzugten Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils einer Vorrichtung ähnlich der in Fig. 2 gezeigten; und
Fig. 4A bis 4L Zeitpläne der Signale der Empfänger von Fig. 3.
Gleiche Bezugszeiten beziehen sich auf gleiche Teile in den Figuren.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung von Verarbeitungsmaschinen, ausgedeutet durch rechteckige Kästen, angeordnet an Transportlinien 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7, entlang welcher Vögel oder Teile davon in Richtung der Pfeile transportiert werden.
In der Verarbeitungsmaschine 10 werden die noch lebend eingebrachten Vögel betäubt und erstochen, wonach die Vögel ausbluten gelassen werden. Die Vögel werden sodann in einer Verarbeitungsmaschine 11 gerupft.
An der Abzweigungsstelle 12 zwischen den Transportlinien muß dann entschieden werden, zu welcher ofenfertig-Linie 13, 14 oder 15 die Vögel transportiert werden. Die ofenfertig-Linien 13, 14 und 15 sind jeweils eingerichtet für eine spezielle Größe eines Vogels; ofenfertig-Linie 13 ist z.B. eingerichtet für relativ kleine Vögel, ofenfertig-Linie 14 für mittlere Größen, und ofenfertig-Linie 15 für relative große Vögel.
Zunächst werden vor der Abzweigstelle 12 Kontur und Gewicht eines Vogels festgestellt, wonach eine Überhangmaschine in der Abzweigstelle 12 in der Art gesteuert wird, daß jeder Vogel in die Transportlinien 2, 3 oder 4 zu den entsprechenden ofenfertig-Linien 13, 14 oder 15 gefördert wird, deren Einstellung am besten für die Verarbeitung dieses Vogels geeignet ist. Die Abzweigung, ebenso wie andere Abzweigungen, weisen Puffer auf, die verhindern, daß einer der folgenden Transportlinien zu viele Vögel zugeführt werden, so daß diese nicht verarbeitet werden können.
Abzweigungen 16, 17 und 18 sind am Ende der Transportlinien 2, 3 bzw. 4 nach deren Durchgang durch ofenfertig-Linien angeordnet, um es zu ermöglichen, daß beispielsweise Vögel entlang der Transportlinie 5 einer Verarbeitungsstation 19 für beschädigte Vögel aufgegeben werden, oder entlang Transportlinie 6 zu einer Verarbeitungsstation 20 für unbeschädigte Vögel eines bestimmten Gewichts, mit dem Zweck, diese zu räuchern oder tiefzufrieren, oder entlang der Transportlinie 7 zur Verarbeitungsstation 21 zur Abtrennung bestimmter Körperteile, beispielsweise von Brust oder Beinen.
Den Abzweigungen 16, 17 und 18 sind Mittel zur Bestimmung von Kontur und Gewicht jedes Vogels oder Teils davon vorgeschaltet, und aufgrund dieser Daten wird eine Überhangmaschine in den Abzweigungen 16, 17 und 18 gesteuert, so daß jeder Vogel zu derjenigen Verarbeitungsstation 19, 20 oder 21 transportiert wird, für welche dieser am besten geeignet ist.
Fig. 2 zeigt einen Vogel 30, mit den Beinen in einem Haken 32 hängend, der durch eine Vielzahl von parallelen Strahlen 34 der Strahlung hindurchgeführt wird, und zwar in einer Richtung rechtwinklig zur Zeichnungsebene. Die Strahlung 34 werden von Strahlungsquellen 36 ausgesandt, die an der Stange 38 angebracht und gegen eine gleiche Anzahl von Strahlungsempfängern 40 gerichtet sind, angeordnet an der Stange 42. Wenn der Vogel 30 durch die Vielzahl von Strahlen 34 hindurchgeführt wird, wird die Strahlung der Strahlungsguellen 36 gegen die Empfänger 40 in einem bestimmten Muster unterbrochen oder geschwächt. Dies wird nachfolgend anhand der Fig. 3 und 4 näher erläutert.
Fig. 3 zeigt den Vogel 30, am Haken 32 hängend, bei seiner Bewegung entlang der Transportschiene 50 mit bestimmter Geschwindigkeit in Richtung des Pfeils, durch Antriebsmittel, die im Detail nicht dargestellt sind. Der Haken 32 ist zu diesem Zweck mit einer Rolle 52 ausgestattet, die um eine Achse 54 drehbar ist. Der Vogel 30 wird vorbeibewegt vor dem Balken 38, der auf einem Fundament 56 befestigt ist, woran zwölf Lichtquellen 36 rechtwinklig zum Transport angeordnet sind, die Lichtstrahlen emittieren. Der Vogel 30 unterbricht so zeitweilig die von den Lichtquellen 36 ausgesandten Lichtstrahlen.
Das Ausgangssignal der zwölf Lichtempfänger (nicht gezeigt), die zu den Lichtouellen gehören, ist in den Figuren 4A bis 4L gezeigt, worin Fig. 4A das Ausgangssignal wiedergibt, welches zum Empfänger der obersten Lichtquelle 36 gehört. Fig. 4B zeigt das Ausgangssignal des Lichtempfängers, der zur Lichtquelle 36 darunter gehört, und so weiter. Die Figuren 4A bis 4L bezeichnen mit L ("hell") die Signalstärke, die zum Empfang des Lichts der Lichtquelle 36 gehört, während die Signalstärke ohne Licht mit D ("dunkel") gekennzeichnet ist. Die Zeit t ist an der horizontalen Axe angegeben.
Aus den Figuren 3 und 4 ist ersichtlich, daß eine horizontale Dimension des Vogels auf dem Niveau einer Lichtquelle bestimmt werden kann durch Multiplizieren der Zeit einer Dunkelperiode im zugehörigen Empfänger mit der durchschnittlichen horizontalen Geschwindigkeit des Vogels während dieser Periode. Die Genauigkeit der Messung ist begrenzt durch die Abmessungen der Komponenten der optischen Einrichtung. Weil die Lichtquellen getrennt im Abstand voneinander angeordet sind, wird auch in der vertikalen Richtung eine begrenzte Bildauflösung erreicht. Beispielsweise kann aus der Kombination der Signale entsprechend den Figuren 4B und 4C durch Halbierung der Lichtunterbrechungs-Frequenz abgeleitet werden, daß der Rumpf des Vogels 30 in einem Niveau etwa zwischen dem Niveau der entsprechenden Lichtempfänger liegt. Die Ungenauigkeit in der Niveaubestimmung entspricht also dem Mitte/Mitte-Abstand zwischen Lichtquellen/Lichtempfängern plus Dimensionen der Komponenten der optischen Einrichtung, und kann reduziert werden durch Wahl einer größeren Dichte von Lichtquellen und Detektoren in vertikaler Richtung sowie durch Verwendung kleinerer Komponenten.
Auf diese Weise kann die Kontur von jedem Vogel bestimmt werden. Die Position des Hüftgelenks in der Kontur kann ebenso annähernd bestimmt werden aus Verkürzung oder Verlängerung der Dauer der Dunkelperiode durch Vergleich der Signale entsprechend den Figuren 4c, 4D und 4E.
Die Position des Hals/Kopf-Übergangs an der Kontur folgt aus Verkürzung und Verlängerung der Dunkelperiode der Signale entsprechend dem Vergleich der Figuren 4J, 4I und 4H.
Die Position des Hals/Schulter-Übergangs an der Kontur folgt aus einem Vergleich der Dauer der Dunkelperiode in den Signalen entsprechend den Figuren 4G und 4H.

Claims

1. Verfahren zum Steuern der Verarbeitung von Geflügel oder eines Teils davon mit mindestens der Brust oder dem Rücken in einem Schlachthaus, in einer oder mehreren parallel arbeitenden Produktionslinien (13, 14, 15), umfassend die Arbeitsschritte, wobei

- ein Vogel (30) oder eine Teil davon entlang einer vorgegebenen Strecke transportiert wird;

- eine über die Strecke gerichtete Strahlung (34) angelegt wird, und

- die von der Strecke ausgehende Strahlung erfaßt wird, wenn der Vogel (30) oder ein Teil davon entlang der Strecke gefördert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der Vogel (30) oder ein Teil davon mit seiner Brust oder Rücken im wesentlichen den Strahlungsempfängern (40) zugewandt gefördert wird, und daß die ermittelten Resultate ausgewertet werden, um daraus die Form der Kontur von zumindest einem Stück des Vogels (30) oder eines Teils davon abzuleiten, wonach die Verarbeitung des Vogels oder eines Teils davon nach Maßgabe der Form der Kontur gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Strahlung durchgeführt wird, während der Vogel (30) oder ein Teil davon in Bewegung ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Position eines äußeren Körperteils in Bezug auf den Rumpf von der ermittelten Kontur abgeleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Hals/Kopf-Überganges, die Position des Schulter/Hals-Überganges, die Position der Hüftgelenke und die Position des Rumpfes aus den ermittelten Konturen hergeleitet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des Vogels oder eines Teils davon festgestellt und zusätzlich die Verarbeitung des Vogels eines oder eines Teils davon in Abhängigkeit vom Gewicht gesteuert wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entsprechend einem der Ansprüche 1-5, umfassend:

- eine Transporteinrichtung zum Transport eines Vogels (30) oder eines Teils davon entlang einer vorbestimmten Strecke;

- eine oder mehrere Strahlungsquellen (36) zur Übertragung von Strahlung (34) über die Strecke; und

- einen oder mehrere Strahlungsempfänger (40) zum Erfassen der Strahlung von der Strecke, wobei jeder Empfänger ein Ausgangssignal entsprechend der erfaßten Strahlung erzeugt;

gekennzeichnet durch

- eine Transporteinrichtung, ausgebildet zum Transport eines Vogels (30) oder Teils davon mit seiner Brust oder seinem Rücken im wesentlichen den Strahlungsempfängern (40) zugewandt;

- Auswertungsmittel, welche dazu ausgebildet sind, aus den Ausgangssignalen der Empfänger die Form der Kontur von wenigstens einem Stück des Vogels oder eines Teils davon zu ermitteln; und

- Mittel zur Steuerung des Verarbeitungsprozesses, welche dazu ausgebildet sind, die Verarbeitung des Vogels oder eines Teils davon in Abhängigkeit vom Output der Auswertungsmittel zu steuern.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Strahlungsquelle zur Übertragung von sichtbarem Licht oder Infrarot-Strahlung ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Reihe von Strahlungsquellen (36), welche gegenüber einer Reihe von Strahlungsempfängern (40) aufgestellt sind, wobei die Strahlungsquellen so ausgebildet sind, daß sie parallele Strahlen (34) der Strahlung auf die Strahlungsempfänger (40) übertragen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 zur Steuerung der Verarbeitung eines frei hängenden Vogels (30) oder Teils davon, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Reihe der Strahlungsquellen (36) als auch die Reihe der Strahlungsempfänger (40) vertikal angeordnet sind.