RU2795465C2 - Method and system for handling food portions - Google Patents
Method and system for handling food portions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795465C2 RU2795465C2 RU2021100856A RU2021100856A RU2795465C2 RU 2795465 C2 RU2795465 C2 RU 2795465C2 RU 2021100856 A RU2021100856 A RU 2021100856A RU 2021100856 A RU2021100856 A RU 2021100856A RU 2795465 C2 RU2795465 C2 RU 2795465C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- food product
- food
- weight
- cutting
- target
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs
Изобретение направлено на способ для обработки порций мяса птицы, в частности куриных грудок, и системы для обработки упомянутых порций мяса птицы.The invention is directed to a method for processing portions of poultry meat, in particular chicken breasts, and a system for processing said portions of poultry meat.
Уровень техникиState of the art
Для порций мяса птицы, таких как куриные грудки, является обычным, что они обрабатываются с помощью разрезания и обрезки, чтобы лучше выполнять конкретные требования по заказу. Разрезание и обрезка обычно выполняются таким образом, чтобы нарезанные порции мяса птицы отвечали требованиям, в частности по весу. Например, конкретные требования в технике существующего уровня состоят в том, что нарезанные порции мяса птицы имеют вес, соответствующий единой порции пищи. Обработка также может включать в себя обрезку порции мяса птицы для удаления посторонних объектов, таких как жир и кусочки костей. В других специфических случаях порции могут быть нарезаны под размер, подходящий для выполнения части заказа на партию порций мяса птицы, например, партии куриных грудок весом 750 грамм.It is common for portions of poultry meat such as chicken breasts to be cut and trimmed to better meet specific ordering requirements. Slicing and trimming are usually carried out in such a way that the cut portions of poultry meat meet the requirements, in particular in terms of weight. For example, specific requirements in the art of the current level are that the cut portions of poultry meat have a weight corresponding to a single serving of food. Processing may also include trimming a portion of poultry meat to remove foreign objects such as fat and bits of bone. In other specific cases, portions may be cut to a size suitable to fulfill part of an order for a batch of poultry portions, such as a 750 gram batch of chicken breasts.
Для обработки порций мяса птицы было разработано множество автоматизированных систем, чтобы уменьшить трудовые затраты, увеличить точность, с которой эти порции могут быть порезаны, уменьшить отходы продукта вследствие наличия обрезков, минимизировать потери продукта вследствие продуктов с превышенными размерами, и увеличить скорость обработки. Как правило, наиболее эффективный способ обрезки порции мяса птицы вплоть до желаемого веса, будет включать в себя выполнение такой обрезки, которая является специфичной к этой порции мяса птицы, при этом общий способ, отвечающий этим специфичным планам нарезки, должен обеспечивать сложные манипуляторы роботов для нарезки вдоль любой желаемой линии разреза. Пример известной системы для обрезки порций мяса птицы может быть найден в документе WO 2015/198062 A1. В этой системе сложный манипулятор роботов для нарезки с использованием водяной струи используется для обрезки порций мяса птицы, а также для удаления посторонних объектов. Однако такие манипуляторы роботов являются чрезвычайно дорогими, и поэтому создаётся препятствие для более широкого применения этих более эффективных способов обработки порций мяса птицы. Поэтому задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить улучшенный способ для обработки порции мяса птицы, который не включает в себя дорогие и сложные манипуляторы роботов для нарезки, в то же время поддерживая преимущества, связанные с планами по нарезке для отдельных порций мяса птицы.Many automated systems have been developed for handling poultry meat portions to reduce labor costs, increase the accuracy with which these portions can be cut, reduce product waste due to offcuts, minimize product loss due to oversized products, and increase processing speed. As a general rule, the most efficient way to trim a portion of poultry meat to the desired weight would involve performing a trim that is specific to that portion of poultry meat, and the general way to meet these specific cutting plans would be to provide sophisticated slicing robot arms. along any desired cutting line. An example of a known system for trimming poultry portions can be found in WO 2015/198062 A1. In this system, a sophisticated water jet slicing robot arm is used to trim portions of poultry meat as well as to remove foreign objects. However, such robotic arms are extremely expensive and therefore an obstacle to the wider application of these more efficient methods of handling poultry portions. Therefore, it is an object of the present invention to provide an improved method for processing a portion of poultry meat that does not involve expensive and complex slicing robot arms while maintaining the benefits associated with slicing plans for individual portions of poultry meat.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, обеспечивается способ обработки порции мяса птицы, включающий в себя: определение в блоке управления целевого веса порции мяса птицы; контроль порции мяса птицы с использованием блока приёмочного контроля для определения распределения по массе упомянутой порции мяса птицы и обеспечение упомянутого распределения по массе с помощью блока управления; вычисление плана по нарезке порции мяса птицы на основе целевого веса и распределения по массе с использованием блока управления; использование механического захвата, чтобы захватывать порцию мяса птицы и размещать упомянутую порцию мяса птицы для выполнения плана по нарезке; и нарезание порции мяса птицы с использованием блока по нарезке, в соответствии с планом по нарезке, чтобы производить порцию мяса птицы, в соответствии с целевым весом. Было определено, что обработка порций мяса птицы может быть выполнена с большей экономической эффективностью при использовании механического захвата, чтобы захватывать порцию мяса птицы и размещать порцию мяса птицы по отношению к блоку по нарезке для выполнения плана по нарезке. Использование такого механического захвата, чтобы размещать порцию мяса птицы перед нарезкой позволяет выполнение более сложных планов по нарезке с помощью относительно простого блока по нарезке.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for processing a portion of poultry meat, including: determining, in a control unit, a target weight of a portion of poultry meat; controlling the portion of poultry meat using an acceptance control unit to determine the weight distribution of said portion of poultry meat and ensuring said weight distribution using the control unit; calculating a plan for slicing a portion of poultry meat based on the target weight and weight distribution using the control unit; using a mechanical gripper to grip a portion of poultry meat and place said portion of poultry meat to complete a slicing plan; and slicing the poultry meat portion using the slicing unit according to the slicing plan to produce the poultry meat portion according to the target weight. It has been determined that the handling of poultry portions can be more cost-effectively achieved by using a mechanical gripper to grip the poultry portion and position the poultry portion in relation to the slicing block to complete the slicing plan. The use of such a mechanical gripper to place a portion of poultry meat before slicing allows more complex slicing plans to be made with a relatively simple slicing block.
В то время как настоящий способ направлен на обработку порций мяса птицы, также подразумевается, что этот способ может применяться для других типов порций пищевых продуктов, таких как порции рыбы и порции мяса.While the present method is directed to poultry portions, it is also contemplated that the method can be applied to other types of food portions such as fish portions and meat portions.
Целевой вес может быть единственным значением, например, 160 грамм, или может быть диапазоном, например, 150 - 160 грамм. В некоторых простых сценариях целевой вес для каждой нарезанной порции мяса птицы может быть единственным значением, которое является фиксированным для каждой порции мяса птицы. Однако в большинстве случаев определенное количество факторов вносят свой вклад в определение целевого веса, эти факторы будут описываться ниже. Однако следует отметить, что определение целевого веса может быть выполнено на любом этапе перед вычислением плана по нарезке порции мяса птицы и фактически в некоторых вариантах осуществления изобретения контрольные данные, например, распределения по массе, может быть одним из факторов, используемых для определения целевого веса. Аналогичным образом, механический захват может иметь уже принятую порцию мяса птицы перед определением целевого веса.The target weight may be a single value, such as 160 grams, or may be a range, such as 150-160 grams. In some simple scenarios, the target weight for each sliced poultry meat may be the only value that is fixed for each poultry meat. However, in most cases a number of factors contribute to the determination of the target weight, these factors will be described below. However, it should be noted that the determination of the target weight can be made at any stage before the calculation of the plan for slicing the portion of poultry meat and in fact, in some embodiments of the invention, control data, for example, weight distributions, may be one of the factors used to determine the target weight. Likewise, the mechanical gripper may have already received a portion of poultry meat before determining the target weight.
Следует также отметить, что на этом этапе механический захват и блок нарезки будут обычно управляться с помощью блока управления для выполнения упомянутых выше задач.It should also be noted that at this stage the mechanical gripper and the cutting unit will normally be controlled by the control unit to perform the tasks mentioned above.
Обычным типом заказа для порций мяса птицы является партия порций мяса птицы, с каждой партией, имеющей свой целевой вес. Например, общими для торговых партий филе из куриных грудок являются упаковки, имеющие установленный вес. Чтобы эффективно согласовать требования по весу партии, предпочтительно, способ включает в себя формирование партии порций мяса птицы, при этом целевой вес определяется на основе веса целевой партии и веса представленной неполной партии. Целевой вес партии обычно является весом, связанным с конкретным заказом. Например, заказ может быть на 1000 партий филе куриной грудки, каждая партия имеет вес по 750 граммов, и в этом случае целевой вес партии может составлять 750 граммов. Опять же, любые допуски по весу партии могут быть согласованы с целевым весом партии, который представляет собой диапазон весов, например, от 740 до 760 грамм. Вес представленной неполной партии может быть весом партии, которая в настоящее время готовится. Это может быть 0 граммов, если для партии еще не выделены порции, или может быть некоторое ненулевое значение меньше целевого веса партии. Например, если конкретная партия имеет представленный неполный вес 590 граммов и целевой вес партии составляет 750 граммов, целевой вес может быть определен как 160 граммов для завершения партии. В этой ситуации способ включает в себя вычисление целевого веса, как веса, требуемого для завершения партии, перед приёмочным контролем порции мяса птицы и вычислением плана нарезки, требуемого для достижения упомянутого целевого веса.A common order type for poultry portions is a batch of poultry portions, with each batch having a different target weight. For example, packages with a specified weight are common for commercial batches of chicken breast fillets. In order to efficiently match lot weight requirements, preferably, the method includes forming a batch of poultry portions, wherein the target weight is determined based on the weight of the target lot and the weight of the submitted incomplete lot. The target batch weight is usually the weight associated with a specific order. For example, an order may be for 1,000 batches of chicken breast fillets, each batch weighing 750 grams, in which case the target batch weight could be 750 grams. Again, any lot weight tolerances can be matched to a target lot weight, which is a range of weights, such as 740 to 760 grams. The weight of the incomplete lot submitted may be the weight of the lot currently being prepared. This may be 0 grams if no portions have been allocated for the batch yet, or it may be some non-zero value less than the batch's target weight. For example, if a particular lot has a submitted partial weight of 590 grams and the target weight of the lot is 750 grams, the target weight can be determined to be 160 grams to complete the lot. In this situation, the method includes calculating the target weight as the weight required to complete the batch prior to acceptance control of the poultry portion and calculating the slicing plan required to achieve said target weight.
Для некоторых заказов может потребоваться конкретное количество порций мяса птицы в партии порций мяса птицы. Например, заказ может составлять 1000 партий, каждая из которых содержит четыре порции куриной грудки с общим весом партии 750 граммов. Следовательно, предпочтительно, чтобы целевой вес определялся на основании целевого количества порций мяса птицы в упомянутой партии и количества порций мяса птицы в упомянутой представленной неполной партии. Здесь следует отметить, что целевое количество порций мяса птицы снова может быть диапазоном, например, от трех до пяти порций мяса птицы. Посредством включения целевого количества порций мяса птицы в определение целевого веса можно предотвратить производство неполных партий порций мяса птицы, которые не могут быть завершены с помощью поступающих порций мяса птицы.Some orders may require a specific number of poultry servings per batch of poultry servings. For example, an order may be 1,000 batches, each containing four servings of chicken breast with a total batch weight of 750 grams. Therefore, it is preferable that the target weight is determined based on the target number of poultry servings in said batch and the number of poultry servings in said incomplete batch presented. It should be noted here that the target number of poultry servings can again be a range of, for example, three to five poultry servings. By including a target number of poultry portions in the determination of the target weight, the production of incomplete batches of poultry portions that cannot be completed with the incoming poultry portions can be prevented.
Предпочтительно, целевой вес определяется на основе веса упомянутой порции мяса птицы и/или на основе веса одной или нескольких порций мяса птицы, расположенных выше по ходу процесса от упомянутой порции мяса птицы. Включение веса поступающих порций мяса птицы в определение целевого веса может предотвратить, например, использование очень больших порций мяса птицы для производства небольших порций нарезанного мяса птицы, что привело бы к получению большого количества обрезков мяса птицы с более низкой стоимостью. Включение веса порций мяса птицы выше по ходу процесса в определение также позволяет системе быть чувствительной к изменениям веса поступающих порций мяса птицы и более эффективно использовать поступающее мясо птицы. Например, способ может учитывать, что расположенные выше по ходу процесса порции мяса птицы являются относительно маленькими, и, таким образом, увеличивать целевой вес для рассматриваемой порции мяса птицы, в результате чего поступающие более маленькие порции мяса птицы могут быть помещены в конкретную партию.Preferably, the target weight is determined based on the weight of said portion of poultry meat and/or on the basis of the weight of one or more portions of poultry meat located upstream of said portion of poultry meat. Including the weight of incoming poultry meat portions in the determination of the target weight can prevent, for example, the use of very large poultry meat portions to produce small portions of cut poultry meat, which would result in a large number of lower cost poultry trimmings. Including the weight of upstream poultry portions in the definition also allows the system to be sensitive to changes in the weight of incoming poultry portions and to use the incoming poultry meat more efficiently. For example, the method may take into account that the upstream portions of poultry meat are relatively small, and thus increase the target weight for the portion of poultry meat in question, as a result of which incoming smaller portions of poultry meat can be placed in a particular batch.
Приведенная выше часть описания сосредоточена на определении единого целевого веса для одной порции мяса птицы. Однако следует принимать во внимание, что этот способ будет повторяться для каждой впоследствии принятой порции мяса птицы. Например, способ может включать в себя определение целевого веса для последующей нарезанной порции мяса птицы, при этом упомянутый новый целевой вес определяется на основе, по меньшей мере, целевого веса партии и обновленного веса представленной неполной партии, и, по необязательному выбору, на основе целевого количества порции мяса птицы в упомянутой партии и обновленного количества порций мяса птицы в упомянутой представленной неполной партии и, кроме того, по необязательному выбору, на основе веса последующей порции мяса птицы и/или веса одной или нескольких порций мяса птицы, расположенных выше по ходу процесса от упомянутой последующей порции мяса птицы. Например, обновленный вес представленной неполной партии может быть определен посредством добавления предыдущего целевого веса к предыдущему весу представленной неполной партии. В качестве альтернативы, неполная партия может быть взвешена для обновления веса представленной неполной партии. В еще одном альтернативном варианте каждая нарезанная порция мяса птицы может быть взвешена после нарезки и перед включением в партию для подтверждения точного веса порции мяса птицы и поддержания текущего общего веса для партии.The above part of the description focuses on the definition of a single target weight for one serving of poultry meat. However, it should be taken into account that this method will be repeated for each subsequently accepted portion of poultry meat. For example, the method may include determining a target weight for a subsequent cut portion of poultry meat, wherein said new target weight is determined based on at least the target batch weight and the updated weight of the submitted incomplete batch, and optionally based on the target weight. the number of poultry servings in said batch and the updated number of poultry meat servings in said incomplete batch presented, and further optionally based on the weight of a subsequent poultry meat serving and/or the weight of one or more upstream poultry meat servings from the mentioned subsequent portion of poultry meat. For example, the updated weight of the submitted incomplete lot may be determined by adding the previous target weight to the previous weight of the submitted incomplete lot. Alternatively, the incomplete lot may be weighted to update the weight of the submitted incomplete lot. In yet another alternative, each sliced poultry meat portion may be weighed after cutting and before being included in the batch to confirm the correct weight of the poultry meat portion and maintain the current total weight for the batch.
В некоторых вариантах осуществления изобретения определение целевого веса основано на одном из параметров из числа целевого минимального веса обрезков, целевого максимального веса обрезков и целевого веса обрезков. Обрезки - это часть порции мяса птицы, обычно меньшая часть разделенной порции мяса птицы, которая используется для вторичных продуктов, таких как наггетсы или продукты, подвергшиеся технологической обработке. Обрезки, как правило, имеют меньшую стоимость, чем отрезанная часть мяса птицы, которая в противном случае формировалась бы как часть плана нарезки. Поэтому обычно желательно гарантировать, что обрезки не превышают целевой максимальный вес. С другой стороны, в некоторых случаях обрезки материала ниже определенного веса будут иметь более ограниченное использование, что приведет к дальнейшему снижению его стоимости или потребует полного отказа от обрезков. Поэтому некоторые варианты осуществления включают в себя целевой минимальный вес обрезков для получения обрезков, которые можно использовать для получения предпочтительного продукта из обрезков, хотя это можно игнорировать в тех случаях, когда обрезки использовать нельзя, например, когда в обрезке есть костный фрагмент. В некоторых конкретных случаях может быть желательно получить обрезки с заданным весом, и это может быть учтено при определении целевого веса. Например, обрезки можно использовать в качестве куриных кусков, которые имеют более высокую стоимость, если их можно продавать вместе партиями, причем каждый кусок имеет одинаковый вес. Принимая во внимание стоимость обрезка при определении целевого веса, общая стоимость, извлеченная из порции мяса птицы, может быть максимизирована, повышая экономическую эффективность.In some embodiments, the determination of the target weight is based on one of the target minimum trim weight, target maximum trim weight, and target trim weight. Trimmings are part of a poultry serving, usually the smaller portion of a divided poultry meat serving, that is used for by-products such as nuggets or processed foods. Trimmings are generally of lesser value than the cut portion of poultry meat that would otherwise be formed as part of a slicing plan. Therefore, it is generally desirable to ensure that trimmings do not exceed the target maximum weight. On the other hand, in some cases scraps of material below a certain weight will have a more limited use, further reducing its cost or requiring scraps to be completely eliminated. Therefore, some embodiments include a target minimum weight of trims to produce trims that can be used to produce a preferred trim product, although this can be ignored in cases where trims cannot be used, such as when there is a bone fragment in the trim. In some specific cases, it may be desirable to obtain trims with a given weight, and this may be taken into account when determining the target weight. For example, trimmings can be used as chicken cuts, which have a higher value if they can be sold together in batches, with each cut being the same weight. By taking into account the cost of trimming when determining the target weight, the total value extracted from a serving of poultry meat can be maximized, increasing cost efficiency.
В то время как блок управления может просто отдавать приоритет различным типам заказов, например, отдавать предпочтение заказам на отрезанные порции мяса птицы по сравнению с заказами на куски курицы, изготовленными из обрезков, в некоторых вариантах осуществления блок управления также обеспечивается данными о стоимости, которые могут включать в себя стоимость, связанную с нарезанными порциями птицы и обрезками разного размера. Тогда определение целевого веса также может быть основано на данных о стоимости. Например, заказ партии на нарезанные порции мяса птицы может иметь стоимость 4 фунта стерлингов за килограмм мяса птицы, в то время как заказ на части куриного мяса с использованием обрезков может иметь стоимость 2 фунта стерлингов за килограмм, а заказы продуктов, подвергшихся технологической обработке, с использованием обрезков имеют стоимость 1 фунт стерлингов на килограмм мяса птицы. При определении целевого веса эти значения стоимости могут быть приняты во внимание, чтобы извлечь наибольшее значение стоимости из поступающей порции мяса птицы.While the control unit may simply prioritize different types of orders, such as prioritizing cut poultry orders over chicken cut orders, in some embodiments the control unit is also provided with cost data that may include the cost associated with cut portions of poultry and trimmings of various sizes. Then the determination of the target weight can also be based on cost data. For example, a batch order for cut portions of poultry meat may cost £4 per kilogram of poultry meat, while an order for chicken portions using trimmings may cost £2 per kilogram, and orders for processed products from using offcuts have a cost of £1 per kilogram of poultry meat. When determining the target weight, these cost values can be taken into account in order to extract the highest value from the incoming poultry portion.
Существует несколько способов, с помощью которых порция мяса птицы может быть подвергнута контролю. В некоторых вариантах осуществления изобретения блок контроля содержит блок взвешивания, а контроль порции мяса птицы включает в себя взвешивание упомянутой порции мяса птицы с помощью блока взвешивания. В очень простом варианте осуществления вес, определяемый блоком взвешивания, может использоваться во взаимосвязи с типичной моделью порции куриной грудки для оценки распределения массы порции мяса птицы. Однако в большинстве случаев груз будет использоваться во взаимосвязи со средством формирования изображения, что будет обсуждаться ниже.There are several ways in which a portion of poultry meat can be controlled. In some embodiments of the invention, the control unit comprises a weighing unit, and controlling a portion of poultry meat includes weighing said portion of poultry meat using a weighing unit. In a very simple embodiment, the weight determined by the weighing unit can be used in conjunction with a typical chicken breast portion model to estimate the weight distribution of a poultry portion. However, in most cases, the weight will be used in conjunction with the imager, which will be discussed below.
Способ может использовать блок контроля, содержащий блок формирования изображения, а инспектирование порции мяса птицы включает в себя формирование изображения упомянутой порции мяса птицы с помощью блока формирования изображения, чтобы определить распределение объема упомянутой порции мяса птицы. В некоторых упрощенных случаях объемное распределение может использоваться во взаимосвязи со средней массовой плотностью типа обрабатываемой порции мяса птицы для установления массового распределения. Однако предпочтительно, такой вариант осуществления изобретения будет комбинироваться с блоком взвешивания, как подробно описано выше.The method may use an inspection unit comprising an imaging unit, and inspecting a portion of poultry meat includes imaging said portion of poultry meat using an imaging unit to determine the volume distribution of said portion of poultry meat. In some simplified cases, the volumetric distribution may be used in conjunction with the average mass density of the type of poultry meat handled to establish the mass distribution. Preferably, however, such an embodiment of the invention will be combined with a weighing unit as detailed above.
В частности, комбинация блока взвешивания и блока формирования изображения, как описано выше, позволит установить более точное распределение массы и, следовательно, повысить точность плана по нарезке.In particular, the combination of a weighing unit and an imaging unit, as described above, will make it possible to establish a more accurate mass distribution and hence improve the accuracy of the cutting plan.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения блок приёмочного контроля содержит блок сканирования, такой как ультразвуковой блок или блок рентгеновского излучения, и контроль порции мяса птицы включает в себя сканирование упомянутой порции мяса птицы с помощью блока сканирования. То есть предпочтительно, чтобы был обеспечен сканирующий блок, способный непосредственно измерять распределение массы порции мяса птицы. Например, как упоминалось выше, блок рентгеновского излучения можно использовать для создания карты массы, представляющей порцию мяса птицы. Такие блоки сканирования обычно дополнительно повышают точность распределения массы и, следовательно, позволяют рассчитывать более точные планы по нарезке. Например, такие сканирующие блоки обычно обеспечивают вариации массовой плотности по всей порции мяса птицы, которые затем могут быть учтены в плане нарезки.In yet another preferred embodiment of the invention, the receiving inspection unit comprises a scanning unit such as an ultrasonic unit or an X-ray unit, and the control of the poultry meat portion includes scanning said poultry meat portion with the scanning unit. That is, it is preferable that a scanning unit is provided that is capable of directly measuring the mass distribution of a portion of poultry meat. For example, as mentioned above, an X-ray block can be used to create a mass map representing a serving of poultry meat. Such scan units typically further increase the accuracy of the mass distribution and therefore allow more accurate slice plans to be calculated. For example, such scan units typically provide mass density variations throughout a serving of poultry meat, which can then be accounted for in a slicing plan.
Как будет ясно из вышеизложенного, блок приёмочного контроля может содержать некоторое количество отдельных блоков, которые собирают соответствующие наборы данных контроля, и, фактически, блоки взвешивания, формирования изображения и сканирования, упомянутые выше, могут использоваться вместе друг с другом. Блок приёмочного контроля может также содержать другие устройства для сбора других типов данных приёмочного контроля, например, камеру для контроля на наличие пятен крови.As will be clear from the above, the acceptance inspection block may contain a number of separate blocks that collect the respective sets of inspection data, and, in fact, the weighing, imaging and scanning blocks mentioned above can be used together with each other. The acceptance control unit may also contain other devices for collecting other types of acceptance inspection data, such as a bloodstain camera.
В частности, для таких порций мяса птицы, как куриная грудка, обычно предпочтительно, чтобы план нарезки был адаптирован к анатомии конкретного типа порции мяса птицы. Например, в случае куриной грудки предпочтительно, чтобы обрезки делались на более толстом конце куриной грудки и вблизи внутренней лицевой поверхности куриной грудки, в результате чего сохраняется внешний вид. Следовательно, предпочтительно, чтобы приёмочный контроль порции мяса птицы включал в себя идентификацию заранее заданной анатомической области упомянутой порции мяса птицы, а вычисление плана нарезки основывалось на распределении массы и заранее заданной анатомической области. Например, вычисление плана нарезки может включать в себя идентификацию линии разреза в заранее заданной анатомической области, которая создает разрезанную порцию мяса птицы, соответствующую целевому весу. В этом случае, используя пример филе куриной грудки, заранее заданная анатомическая область может быть областью на более толстом конце филе куриной грудки и вблизи внутренней лицевой поверхности филе куриной грудки. Здесь следует принимать во внимание, что линия разреза означает двумерную область, определяемую посредством порции мяса птицы, которая делит порцию мяса птицы на две части. Эта область может быть плоской или может иметь более сложную форму.Particularly for poultry portions such as chicken breast, it is generally preferred that the slicing plan be adapted to the anatomy of the particular type of poultry portion. For example, in the case of a chicken breast, trimmings are preferably made at the thicker end of the chicken breast and near the inner face of the chicken breast, thereby maintaining the appearance. Therefore, it is preferable that the acceptance control of a portion of poultry meat includes the identification of a predetermined anatomical region of said portion of poultry meat, and the calculation of the cutting plan is based on the mass distribution and the predetermined anatomical region. For example, calculating a slicing plan may include identifying a cut line in a predetermined anatomical region that creates a cut portion of poultry meat corresponding to a target weight. In this case, using the example of a chicken breast fillet, the predetermined anatomical region may be the area at the thicker end of the chicken breast fillet and near the inner face of the chicken breast fillet. Here, it should be taken into account that the cutting line means a two-dimensional area defined by a portion of poultry meat, which divides a portion of poultry meat into two parts. This area may be flat or may have a more complex shape.
Другое средство, гарантирующее, что план нарезки сохраняет внешний вид, в частности, куриной грудки, включает в себя контроль порции мяса птицы с целью идентификации главной оси порции мяса птицы, при этом вычисление плана нарезки включает в себя вычисление линии разреза относительно главной оси. Например, план нарезки может требовать линию разреза с заранее заданным диапазоном углов относительно главной оси. В частности, вычисление линии разреза относительно главной оси включает в себя вычисление линии разреза, определяющей, как правило, острый угол относительно главной оси.Another means to ensure that the cut plan retains the appearance of, in particular, a chicken breast includes monitoring the poultry portion to identify the major axis of the poultry portion, wherein the calculation of the slice plan includes calculating a cut line relative to the major axis. For example, a cutting plan may require a cutting line with a predetermined range of angles about a major axis. In particular, computing a slicing line about a major axis includes computing a slicing line that generally defines an acute angle about a major axis.
В альтернативном варианте осуществления изобретения вычисление линии разреза относительно главной оси включает в себя вычисление линии разреза, обычно определяющей плоскость, параллельную главной оси. Это может быть использовано для обрезки, например, постоянной толщины внутренней поверхности куриной грудки. Это представляет собой один из способов снижения веса порции мяса птицы при одновременном достижении продукта из обрезков с высокой стоимостью. Например, такая компоновка для нарезки может поддерживать внешний вид куриной грудки и получать обрезки, которые можно использовать, например, для продукта из обрезков, такого как шницель.In an alternative embodiment of the invention, computing a slicing line about a major axis includes computing a slicing line, typically defining a plane parallel to the major axis. This can be used to trim, for example, a constant thickness of the inner surface of a chicken breast. This is one way to reduce the weight of a portion of poultry meat while still achieving a high-value trim product. For example, such a slicing arrangement can maintain the appearance of a chicken breast and obtain trims that can be used, for example, for a trim product such as schnitzel.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя приёмочный контроль порции мяса птицы, чтобы идентифицировать присутствие и местоположение постороннего объекта, такого как фрагмент кости, внутри порции мяса птицы, и вычисление плана нарезки, дополнительно основанного на расположении постороннего объекта. То есть может потребоваться, чтобы план нарезки включал в обрезку посторонний объект, чтобы гарантировать, что отрезанная порция мяса птицы не содержит посторонних объектов. Кроме того, определение целевого веса может быть основано на присутствии постороннего объекта. Например, блок управления может стремиться минимизировать размер обрезков, чтобы обрезки с посторонними предметами можно было отбраковать как отходы, в то же время минимизируя стоимость потерь. Если, напротив, был получен значительный по размеру обрезок, может потребоваться либо дальнейшая обработка по обрезке, чтобы удалить посторонний объект и использовать полезную часть обрезка, либо отвергнуть более крупную обрезку и потерять повышенную стоимость пригодных для использования обрезков мяса птицы, оба из которых менее рентабельны.In some preferred embodiments of the invention, the method further includes receiving inspection of the poultry meat portion to identify the presence and location of a foreign object, such as a bone fragment, within the poultry meat portion, and calculating a cutting plan further based on the location of the foreign object. That is, the slicing plan may need to include a foreign object in the trim to ensure that the cut portion of poultry meat is free of foreign objects. In addition, the determination of the target weight may be based on the presence of a foreign object. For example, the control unit may seek to minimize the size of the offcuts so that offcuts with foreign objects can be rejected as waste while minimizing the cost of wastage. If, on the contrary, a significant sized trim was obtained, either further processing on the trim may be required to remove the foreign object and use the useful part of the trim, or reject the larger trim and lose the increased cost of usable poultry trims, both of which are less cost effective. .
Обычно использование механического захвата для размещения упомянутой порции мяса птицы для выполнения плана нарезки включает в себя перемещение порции мяса птицы относительно режущего блока. Например, механический захват может транспортировать порцию мяса птицы к режущему блоку и помещать порцию мяса птицы в требуемое положение, или ориентировать порцию мяса птицы, как требуется для того, чтобы режущий блок мог выполнять план нарезки.Typically, the use of a mechanical gripper to accommodate said portion of poultry meat to carry out a cutting plan involves moving the portion of poultry meat relative to the cutting block. For example, a mechanical gripper may transport a portion of poultry meat to the cutting block and place the portion of poultry meat in a desired position, or orient the portion of poultry meat as required so that the cutting block can execute a cutting plan.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя транспортировку порции мяса птицы к механическому захвату с использованием транспортировочного блока и предпочтительно дополнительно включает в себя поднятие порции мяса птицы с упомянутого транспортировочного блока с помощью механического захвата. Поднятие порции мяса птицы, в частности во время нарезки, может предотвратить повреждение режущего блока транспортировочным блоком. В качестве альтернативы, размещение упомянутой порции мяса птицы для выполнения плана нарезки может включать в себя перемещение, или переориентацию, порции мяса птицы на упомянутом транспортировочном блоке, и упомянутый транспортировочный блок впоследствии используется для транспортировки порции мяса птицы к режущему блоку. В этих вариантах осуществления механический захват может размещать порцию мяса птицы таким образом, что, когда она достигает режущего блока, она оказывается в местоположении, позволяющем выполнить план нарезки.In some embodiments of the invention, the method further includes transporting the portion of poultry meat to a mechanical gripper using a transport block, and preferably further includes lifting the portion of poultry meat from said transport block using a mechanical gripper. Elevating the portion of poultry meat, particularly during slicing, can prevent damage to the cutting unit by the transport unit. Alternatively, placing said portion of poultry meat to complete the cutting plan may include moving, or reorienting, the portion of poultry meat on said transport block, and said transport block is subsequently used to transport the portion of poultry meat to the cutting block. In these embodiments, the mechanical gripper may position the portion of poultry meat such that when it reaches the cutting block, it is in a location that allows the slicing plan to be completed.
Предпочтительно, способ включает в себя разрезание порции мяса птицы, в то время как упомянутая порция мяса птицы захватывается механическим захватом. Это увеличивает точность, с которой может быть выполнен план нарезки, поскольку механический захват препятствует перемещению порции мяса птицы во время нарезки.Preferably, the method includes cutting a portion of poultry meat while said portion of poultry meat is grasped by a mechanical gripper. This increases the accuracy with which the slicing plan can be executed, since the mechanical grip prevents the portion of poultry meat from moving during slicing.
Во многих вариантах осуществления изобретения, чтобы минимизировать затраты, связанные с режущим блоком, режущий блок выполнен с возможностью резания в заранее заданном направлении резки, а размещение порции мяса птицы включает в себя размещение упомянутой порции мяса птицы относительно заранее заданного направления резки таким образом, чтобы режущий блок был способен нарезать порцию мяса птицы в соответствии с планом нарезки.In many embodiments of the invention, in order to minimize costs associated with the cutting block, the cutting block is configured to cut in a predetermined cutting direction, and the placement of a portion of poultry meat includes placing said portion of poultry meat relative to a predetermined cutting direction so that the cutting the unit was able to cut a portion of poultry meat according to the cutting plan.
Предпочтительно, механический захват также используется как часть процесса сортировки и транспортировки нарезанных порций мяса птицы. Например, предпочтительно, способ включает в себя захватывание порции мяса птицы в местоположении для подборки с использованием механического захвата и раздачу нарезанной порции мяса птицы в местоположении для разгрузки, отдельно от местоположения для подборки, использующегося для механического захвата. В частности, когда способ включает в себя формирование партии порций мяса птицы, предпочтительно местоположением для разгрузки является упаковка для партии порций мяса птицы. То есть механический захват может служить для выполнения дополнительной функции по размещению нарезанных порций мяса птицы в партии в соответствующих упаковках. Это может дополнительно снизить стоимость системы для реализации способа, поскольку не требуются отдельные манипуляторы роботов для сортировки и упаковки партий порций мяса птицы. Например, механический захват может захватывать порцию мяса птицы и удерживать эту порцию мяса птицы во время выполнения плана нарезки. Таким образом, обрезки могут быть отделены от нарезанной порции мяса птицы, которая удерживается в механическом захвате. Затем механический захват может переносить нарезанную порцию мяса птицы непосредственно в упаковку для партии порций мяса птицы.Preferably, the mechanical gripper is also used as part of the process of sorting and transporting cut portions of poultry meat. For example, preferably, the method includes grasping a portion of the poultry meat at a pick-up location using a mechanical gripper and dispensing the chopped poultry meat portion at an unloading location separate from the collection location used for the mechanical gripper. In particular, when the method includes forming a batch of poultry portions, the preferred location for unloading is a package for a batch of poultry meat portions. That is, the mechanical gripper may serve the additional function of placing the cut portions of the poultry meat in the batch in the respective packages. This can further reduce the cost of the system to implement the method, since separate robot arms are not required for sorting and packaging batches of poultry portions. For example, a mechanical gripper may grip a portion of poultry meat and hold that portion of poultry meat during a slicing plan. In this way, trimmings can be separated from the cut portion of poultry meat, which is held in a mechanical gripper. The mechanical gripper can then transfer the cut poultry portion directly into the package for the batch of poultry portions.
В некоторых вариантах осуществления изобретения механический захват содержит блок взвешивания, при этом способ дополнительно включает в себя взвешивание отрезанной порции мяса птицы с помощью механического захвата после выполнения плана нарезки. Этот вариант осуществления позволяет механическому захвату подтверждать, что план нарезки был выполнен с приемлемой степенью точности. Этот вариант осуществления особенно предпочтителен в комбинации с вышеупомянутым формированием партий с использованием механического захвата, поскольку он позволяет блоку управления с высокой точностью определять вес партии в ходе выполнения процесса.In some embodiments, the mechanical gripper comprises a weighing unit, the method further comprising weighing the cut portion of poultry meat with the mechanical gripper after the slicing plan has been completed. This embodiment allows the mechanical gripper to confirm that the cutting plan has been executed with an acceptable degree of accuracy. This embodiment is particularly advantageous in combination with the aforementioned mechanical gripper batching, as it allows the control unit to determine the batch weight with high accuracy during the process.
Способ может быть реализован наиболее экономически эффективным способом, когда режущий блок является недорогим режущим блоком, и поэтому предпочтительно режущий блок содержит режущее лезвие, и, кроме того, предпочтительно, чтобы лезвие было выполнено с возможностью резки в одной режущей плоскости. Кроме того, здесь механический захват используется во взаимосвязи с относительно простым режущим блоком, а механический захват отвечает за перемещение и ориентацию порции мяса птицы и позволяет режущему блоку выполнять план нарезки.The method can be implemented in the most cost-effective way when the cutting block is an inexpensive cutting block, and therefore preferably the cutting block comprises a cutting blade, and furthermore, it is preferable that the blade is cutable in one cutting plane. In addition, here the mechanical grip is used in conjunction with a relatively simple cutting unit, and the mechanical grip is responsible for the movement and orientation of the portion of poultry meat and allows the cutting unit to execute the cutting plan.
Хотя вышеупомянутый аспект изобретения разработан для использования механического захвата с размещением порции мяса птицы таким образом, что не требуется сложное режущее устройство, также следует принимать во внимание, что различные предпочтительные признаки, обсуждаемые выше, вносят свои собственные преимущества, в результате чего может быть предпочтительным реализовать способ по альтернативному сценарию без механического захвата. Например, сравнительный способ может включать в себя вычисление плана по нарезке и выполнение плана по нарезке без вмешательства механического захвата. Тем не менее, после выполнения плана нарезки можно использовать механический захват, например, для размещения нарезанной порции мяса птицы партиями, как описано выше.While the aforementioned aspect of the invention is designed to utilize a mechanical gripper to position a portion of poultry meat in such a way that a complex cutting device is not required, it should also be appreciated that the various preferred features discussed above bring their own advantages, as a result of which it may be preferable to implement method according to an alternative scenario without mechanical capture. For example, the comparison method may include computing a slicing plan and executing the slicing plan without the intervention of a mechanical gripper. However, once the slicing plan has been completed, a mechanical gripper may be used, for example, to place the sliced portion of poultry meat in batches as described above.
Система была описана выше в отношении сценариев, в которых целевой вес определяется по отношению к одному заказу, то есть в котором система занимается с одним заказом на разрезанную порцию птицы за один раз. Однако обычно в системе имеется множество заказов, которые она стремится выполнять одновременно. Это может быть множество заказов одного и того же типа, или множество разных заказов, или сочетание двух заказов. Например, может быть заказ на партии из двух филе куриных грудок весом 300 граммов, и могут быть две партии в стадии обработки, одна с незавершенным весом 160 граммов и одна с незавершенным весом 155 граммов. Альтернативно или дополнительно, система может иметь два типа заказа, например, заказ на партии из двух филе куриной грудки весом 300 грамм и заказ на филе одной грудки весом 150 грамм. В сценариях, подобных таким случаям, желательно гарантировать, чтобы порция мяса птицы была выделена для заказа, который позволяет извлечь наибольшую стоимость. Поэтому, предпочтительно, способ включает в себя определение множества целевых значений веса, причём каждый целевой вес связан с соответствующим заказом, который должен быть выполнен, и дополнительно включает в себя выбор одного из множества целевых значений веса, который лучше всего соответствует контролируемой порции мяса птицы, при этом вычисляемый план нарезки основывается на выбранном целевом весе и распределении массы проконтролированной порции мяса птицы. В этом случае система эффективно моделирует распределение и обработку порций мяса птицы в соответствии с каждым из заказов, определяя соответствующие целевые веса. Система может оценивать общую стоимость, которая будет получена при обработке порции мяса птицы, в соответствии с каждым заказом, и может выбрать заказ с наибольшей стоимостью в качестве заказа, который будет выполняться. В качестве альтернативы, система может просто выбрать заказ, как заказ с наименьшей потерей продукта, т.е. ожидаемый вес разделанной порции мяса птицы, который меньше всего превышает вес, требуемый соответствующим заказом.The system has been described above with respect to scenarios in which the target weight is determined in relation to one order, ie in which the system deals with one order per cut portion of poultry at a time. However, there are usually many orders in the system that it tends to fulfill at the same time. It can be many orders of the same type, or many different orders, or a combination of two orders. For example, there may be an order for batches of two 300 gram chicken breast fillets, and there may be two batches in progress, one with 160 grams in progress and one with 155 grams in progress. Alternatively or additionally, the system may have two types of order, for example, an order for two 300 gram chicken breast fillets and a 150 gram single breast fillet order. In scenarios such as these, it is desirable to ensure that a portion of poultry meat is allocated to the order that extracts the most value. Therefore, preferably, the method includes determining a plurality of target weights, each target weight being associated with a respective order to be fulfilled, and further comprising selecting one of the plurality of target weights that best fits the controlled portion of poultry meat, the calculated slicing plan is based on the selected target weight and weight distribution of the controlled portion of poultry meat. In this case, the system effectively models the distribution and processing of poultry portions according to each of the orders, determining the appropriate target weights. The system can estimate the total cost that will be received by processing a portion of poultry meat, according to each order, and can select the order with the highest cost as the order to be fulfilled. Alternatively, the system may simply select the order as the order with the least product loss, i.e. the expected weight of the butchered portion of poultry meat that is least in excess of the weight required by the relevant order.
Другие факторы могут повлиять на то, какое из целевых значений веса выбрано для рассматриваемой порции мяса птицы. Предпочтительно, выбор одного из множества целевых значений веса, которое лучше всего соответствует контролируемой порции мяса птицы, основан на одном или нескольких из следующих параметров: оцениваемый вес обрезков, наличие и/или местоположение посторонних объектов, вес одной или нескольких порций мяса птицы, расположенных выше по ходу процесса от упомянутой порции мяса птицы, прогнозируемый обновленный вес партии для одного или нескольких заказов, которые должны быть выполнены (т. е. по сравнению с целевым весом партии), и прогнозируемое обновленное количество порций мяса птицы в партии для одного или нескольких заказов, которые должны быть выполнены (т.е. по сравнению с целевым количеством порций в готовой партии). Другие факторы, которые могут повлиять на решение, включают в себя общее количество заказов каждого типа, которые должны быть выполнены, и время, прошедшее после того, как последняя порция мяса птицы была отнесена к каждому типу заказов. Например, если у нас есть 1000 заказов на партии из двух филе куриной грудки весом 300 граммов и 100 заказов на филе одной грудки весом 150 граммов, система может склоняться к выбору партии из двух филе куриных грудок, поскольку таких заказов нужно больше выполнить. В качестве альтернативы, если, например, последние пять порций мяса птицы были распределены по заказам на филе одинарной грудки весом 150 граммов, то система может склоняться к тому, чтобы начать взвешивание партий филе из двух куриных грудок для устранения этого смещения.Other factors may influence which weight target is chosen for the poultry portion in question. Preferably, the selection of one of a plurality of target weights that best fits the controlled portion of poultry meat is based on one or more of the following parameters: estimated weight of trims, presence and/or location of foreign objects, weight of one or more portions of poultry meat located above as the process progresses from said serving of poultry meat, the predicted updated batch weight for one or more orders to be fulfilled (i.e. compared to the target batch weight), and the predicted updated number of poultry servings per batch for one or more orders to be met (i.e. compared to the target number of servings in the finished batch). Other factors that may affect the decision include the total number of orders of each type to be filled and the time since the last poultry was assigned to each type of order. For example, if we have 1,000 orders for two 300 gram chicken breast fillets and 100 orders for a 150 gram single breast fillet, the system might lean toward selecting a two chicken breast batch because more orders need to be filled. Alternatively, if, for example, the last five poultry portions were allocated to orders for 150 gram single breast fillets, the system might be tempted to start weighing batches of two chicken breast fillets to eliminate this bias.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, обеспечивается система, содержащая: блок управления, приспособленный для определения целевого веса нарезанной порции мяса птицы и для вычисления плана нарезки порции мяса птицы на основе целевого веса и распределения массы упомянутой порции мяса птицы; блок приёмочного контроля, приспособленный для контроля порции мяса птицы, чтобы определять распределение массы упомянутой порции мяса птицы и обеспечивать упомянутое распределение массы в блоке управления; механический захват, приспособленный для захватывания порции мяса птицы и размещения упомянутой порции мяса птицы для выполнения плана нарезки; и режущий блок, приспособленный для разрезания порции мяса птицы в соответствии с планом нарезки для того, чтобы произвести разрезанную порцию мяса птицы, в соответствии с целевым весом нарезанной порции мяса птицы.In accordance with a second aspect of the present invention, there is provided a system comprising: a control unit adapted to determine a target weight of a cut portion of poultry meat and to calculate a plan for cutting a portion of poultry meat based on the target weight and mass distribution of said portion of poultry meat; an acceptance control unit adapted to control a portion of poultry meat to determine the mass distribution of said portion of poultry meat and ensure said mass distribution in the control unit; a mechanical grip adapted to grip a portion of poultry meat and place said portion of poultry meat to carry out a slicing plan; and a cutting unit adapted to cut the poultry portion according to the slicing plan in order to produce a cut poultry meat portion according to the target weight of the poultry meat portion to be cut.
Следует принимать во внимание, что все описанные выше предпочтительные признаки первого аспекта изобретения в равной степени применимы к этому второму аспекту изобретения.It will be appreciated that all of the preferred features of the first aspect of the invention described above apply equally to this second aspect of the invention.
В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения, обеспечивается машиночитаемый носитель, содержащий исполняемые компьютером инструкции, которые при их реализации вызывают выполнение компьютером следующих этапов: определение целевого веса нарезанной порции мяса птицы; вычисление плана нарезки порции мяса птицы на основании целевого веса и принятого распределения массы порции мяса птицы; инструктирование механического захвата захватить порции мяса птицы и расположить упомянутую порцию мяса птицы для выполнения плана нарезки; инструктирование режущего блока разрезать порцию мяса птицы в соответствии с планом нарезки, чтобы произвести нарезанную порцию мяса птицы в соответствии с целевым значением веса. Кроме того, этот аспект изобретения соответствует инструкциям, которые должны выполняться блоком управления для реализации способа по первому аспекту изобретения. Любые предпочтительные признаки, обсуждавшиеся выше, в равной степени применимы к этому аспекту изобретения.In accordance with a third aspect of the present invention, there is provided a computer-readable medium containing computer-executable instructions which, when executed, cause the computer to perform the following steps: determining a target weight of a cut portion of poultry meat; calculating a slicing plan for the poultry meat portion based on the target weight and the accepted weight distribution of the poultry meat portion; instructing the mechanical gripper to grab portions of poultry meat and position said portion of poultry meat to complete the slicing plan; instructing the cutting unit to cut the portion of poultry meat according to the slicing plan to produce a chopped portion of poultry meat in accordance with the target weight value. Furthermore, this aspect of the invention corresponds to the instructions to be carried out by the control unit in order to implement the method according to the first aspect of the invention. Any preferred features discussed above are equally applicable to this aspect of the invention.
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
Далее изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:
На фиг.1 схематично показана система для обработки мяса птицы, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Figure 1 schematically shows a poultry meat processing system according to an embodiment of the present invention.
На фиг. 2А и 2В показан механический захват, подходящий для использования в системе, показанной на фиг. 1;In FIG. 2A and 2B show a mechanical grip suitable for use in the system shown in FIG. 1;
На фиг. 3A-3C показан режущий блок, подходящий для использования в системе по фиг. 1;In FIG. 3A-3C show a cutting block suitable for use in the system of FIG. 1;
На фиг. 4 показана блок-схема последовательности процесса, иллюстрирующая способ, реализованный системой, показанной на фиг. 1.In FIG. 4 is a flowchart illustrating the method implemented by the system shown in FIG. 1.
На фиг. 5A и 5B схематически показана система для обработки мяса птицы согласно варианту осуществления настоящего изобретения на двух различных стадиях во время обработки; а такжеIn FIG. 5A and 5B schematically show a poultry meat processing system according to an embodiment of the present invention at two different stages during processing; and
На фиг. 6 показан режущий блок, подходящий для использования в системе, показанной на фиг. 5A и 5B.In FIG. 6 shows a cutting block suitable for use in the system shown in FIG. 5A and 5B.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Сейчас будет описан первый вариант осуществления изобретения со ссылкой на фиг. 1 - 4.The first embodiment of the invention will now be described with reference to FIG. 14.
На фиг. 1 схематично показана система для реализации способа, согласно изобретению. Система 1 содержит последовательность конвейеров 20, которые транспортируют неразрезанные порции 10 мяса птицы, в данном случае филе куриной грудки, прошедшие блок 100 приёмочного контроля, механический захват 200 и режущий блок 300 системы обработки мяса птицы, которые будут более подробно описаны ниже.In FIG. 1 schematically shows a system for carrying out the method according to the invention. The
Конвейеры соединены (не показано) с системой 50 управления, которая управляет всеми элементами системы. Как показано на фиг. 4, первым этапом выполнения способа является ввод данных заказа в блок 50 управления на этапе S100. В простейшем сценарии данные заказа могут просто содержать фиксированный целевой вес для нарезанной порции мяса птицы; однако, более часто данные заказа включают в себя некоторое количество элементов. Например, данные заказа могут включать в себя заказы на разные типы конечных продуктов, например, отдельные филе куриной грудки, партии из заданного количества филе куриной грудки с заданным весом и заказы на обрезки. Данные для заказа, связанные с одиночным филе грудки, могут включать в себя целевой диапазон веса, например, минимальный и/или максимальный вес разделанной порции мяса птицы, а также целевой, минимальный и/или максимальный вес обрезков. Заказы на партии могут включать целевой вес каждой партии, и/или количество. или диапазон нарезанных порций мяса птицы, которые должны быть включены в каждую партию. Показательный заказ партии может быть сделан для четырех филе грудки по 700 граммов, при этом ни одна отдельная порция не может быть больше 200 граммов или меньше 150 граммов. Данные заказа могут также включать в себя данные, относящиеся к заказам, которые должны быть выполнены с использованием обрезков. Например, обрезки с высокой стоимостью, такие как куриные наггетсы, могут требовать минимального целевого веса обрезков или целевого веса. В то время как негабаритные обрезки могут быть обрезаны для достижения целевого веса обрезков, эта дополнительная обработка будет уменьшать экономическую эффективность обрезков и уменьшать общую стоимость, извлеченную из порции мяса птицы, поэтому также может включать в себя максимальный вес обрезков. Данные о заказах могут также включать в себя данные о заказах на обрезки с низкой стоимостью, таких как заказы на переработанные продукты, в которых используются обрезки, непригодные для заказов с более высокой стоимостью.The conveyors are connected (not shown) to a
Порция 10 мяса птицы, поступающая в систему 1 обработки мяса птицы, транспортируется конвейером 20 сначала к блоку 100 приёмочного контроля. Блок приёмочного контроля в этом варианте осуществления содержит блок рентгеновского излучения и может дополнительно содержать блок взвешивания, и/или камеру, или другой блок формирования изображений. Элементы блока 100 приёмочного контроля собирают данные о контроле на этапе S200, которые содержат, по меньшей мере, распределение массы, созданное, в данном случае, с помощью блока рентгеновского излучения, который может непосредственно отображать массу филе куриной грудки. Данные приёмочного контроля могут также включать в себя подробности об инородных объектах, таких как кусочки костей или пятна крови, обеспечивая данные, относящиеся к наличию, местоположению, размеру и форме инородного объекта. Данные приёмочного контроля могут также включать в себя вес, измеренный более точным блоком, чем блок рентгеновского излучения, и данные, относящиеся к зарегистрированному местоположению порции 10 на конвейере 20.The
Блок 100 приёмочного контроля передает данные контроля блоку 50 управления на этапе S300. Затем блок управления может использовать данные контроля и данные заказа для определения целевого веса порции мяса птицы на этапе S400. Например, данные заказа могут включать в себя заказ на четыре филе грудки по 700 грамм без наличия отдельной порции более чем 200 грамм или менее чем 150 грамм, а также могут включать в себя заказ на куриные кусочки, каждый весом от 15 до 20 грамм. Если определено, что порция 10 мяса птицы имеет массу 212 граммов, система управления может определить целевой вес 195 граммов с 17 граммами обрезков, в результате чего оба элемента нарезанной порции мяса птицы могут быть использованы для выполнения заказа с более высокой стоимостью.The
После определения целевого веса блок управления определяет план нарезки с использованием целевого веса и распределения массы на этапе S500. В этом варианте осуществления изобретения режущий блок производит резку вдоль плоскости под фиксированным углом к конвейеру, как будет более подробно описано ниже. Однако механический захват может расположить порцию мяса птицы перед разделкой, и, таким образом, блок управления может оценить некоторое количество различных положений вдоль порции мяса птицы, в которых плоскость разреза может быть расположена для нарезки порции мяса птицы. Блок управления идентифицирует, какое положение следует выбрать для резки, которое удовлетворяет критериям целевого веса.After determining the target weight, the control unit determines a cutting plan using the target weight and the mass distribution in step S500. In this embodiment, the cutting unit cuts along a plane at a fixed angle to the conveyor, as will be described in more detail below. However, the mechanical gripper may position the poultry portion prior to cutting, and thus the control unit may evaluate a number of different positions along the poultry portion at which the cutting plane can be positioned to cut the poultry portion. The control unit identifies which position to select for cutting that satisfies the target weight criteria.
Порция 10 мяса птицы транспортируется к механическому захвату 200, который более подробно показан на фиг. 2A и 2B. Механический захват 200 содержит основную опорную стойку 202 и два поршня 203, расположенных на противоположных сторонах стойки 202. На нижнем конце стойки 202 расположена пара захватных губок, содержащих противолежащие элементы 201a, 201b губок, которые в закрытом положении определяют удлиненный V-образный канал между ними. Каждый элемент 201а, 201b губок шарнирно присоединён на его верхнем конце, вблизи опорной стойки, таким образом, что нижние концы губок выполнены с возможностью перемещения для открывания и закрывания V-образного канала. Захват соединен на верхнем конце стойки 202 с транспортным блоком (не показан). Транспортный блок способен вращать весь захват 200 вокруг центральной оси стойки, тем самым обеспечивая вращение механического захвата на 360°. Транспортный блок также может поднимать и опускать механический захват и осуществлять поступательное перемещение к захвату. Таким образом, система 50 управления может располагать захват таким образом, чтобы длина V-образного канала была выровнена с главной осью порции 10 мяса птицы. Затем захват может опуститься в нужное положение и закрыть губки 201a, 201b, чтобы захватить и собрать порцию птицы. Затем захват может дополнительно перемещаться и вращаться для изменения положения и ориентации порции мяса птицы относительно поверхности конвейера, тем самым выполняя этап S600 на фиг. 4.The
Затем конвейер 20 транспортирует уложенную порцию 10 мяса птицы к режущему блоку 300, показанному на фиг. 3A - 3C. Режущий блок 300 содержит опорную раму 301. Режущий блок, удерживаемый над конвейером 20 с помощью опорной рамы 301, представляет собой вращающийся режущий блок. Вращающийся режущий блок содержит двигатель 302 и вращающееся режущее лезвие 303. Двигатель удерживает вращающееся режущее лезвие 303 под фиксированным углом 45° к поперечному размеру конвейера. Конвейер 20 содержит прорезь 21, проходящую по длине конвейера, в которую входит вращающееся режущее лезвие 303. Таким образом, прорезь предотвращает повреждение конвейера лезвием, в то же время позволяя лезвию полностью прорезать часть птицы. На фиг. 3C показана порция 10 мяса птицы в процессе резки режущим блоком 300 на этапе S700. Порция мяса птицы расположена таким образом, что лезвие делает надрез под углом 45° в более толстом конце куриной грудки, когда конвейер 20 перемещает куриную грудку 10 мимо стационарного режущего лезвия. Надрез под углом 45° в более толстом конце куриной грудки выполняется таким образом, что в обрезок входит в большей степени обращенная к стороне внутренней поверхности часть куриной грудки, чем обращенная к стороне наружной поверхности. Такое расположение разрезов гарантирует, что разрезанное филе куриной грудки выглядит практически целым при осмотре обращенной наружу поверхности грудки.The
Как только разделка выполнена, данные заказа обновляются, чтобы отразить, что была произведена одна нарезанная порция мяса птицы, при этом нарезанная порция 11 мяса птицы и обрезки 12 транспортируются ниже по ходу процесса для дальнейшей обработки, например, для упаковки. Способ повторяется, начиная с этапа S200, когда выполняется контроль следующей порции мяса птицы. В то время как фиг. 4 предполагает, что инспектирование новой порции мяса птицы происходит только после этапа S800, на практике способ будет работать непрерывно, и новая порция мяса птицы обычно будет контролироваться в то время, пока обрабатывается первая порция мяса птицы.Once the cut is completed, the order data is updated to reflect that one cut poultry has been produced, with the
Теперь будет описан второй вариант осуществления изобретения со ссылкой на фигуры 4 - 6.The second embodiment of the invention will now be described with reference to Figures 4 to 6.
На фиг. 5A схематично показана другая система для реализации способа согласно изобретению. Система 1 содержит последовательность конвейеров 20, которые транспортируют ненарезанные порции 10 мяса птицы, в этом случае снова филе куриной грудки, прошедшие блок 100 приёмочного контроля и интегрированный блок 250 захвата и резки системы обработки мяса птицы, которые будут описаны более подробно ниже. Конечный конвейер 20 показан с лотком 15, в котором система обработки птицы формирует партию порций мяса птицы.In FIG. 5A schematically shows another system for carrying out the method according to the invention. The
Система снова содержит блок управления 50, в который данные заказа вводятся на этапе S100. В этом варианте осуществления изобретения система 1 формирует партии нарезанных порций мяса птицы, и поэтому данные заказа включают в себя, например, заказы на два нарезанных филе куриной грудки общим весом 300 граммов, причем каждое филе имеет вес не менее 125 граммов и не более 175 грамм. Данные заказа также включают в себя данные, относящиеся к подлежащим исполнению продуктам из обрезков, как было описано выше.The system again comprises a
Порция 10 мяса птицы, поступающая в систему 1 обработки птицы, транспортируется конвейером 20 сначала в блок 100 приёмочного контроля. Блок приёмочного контроля содержит блок рентгеновского излучения, блок взвешивания и камеру. Элементы блока 100 контроля собирают данные контроля на этапе S200, которые содержат распределение массы, сформированное, в данном случае, с помощью блока рентгеновского излучения, вес от блока взвешивания и данные изображения с камеры.The
Блок 100 приёмочного контроля передает данные контроля блоку 50 управления на этапе S300. Затем блок приёмочного контроля может использовать данные контроля и данные заказа для определения целевого веса порции мяса птицы на этапе S400. В этом случае данные контроля включают в себя данные, показывающие, что кусок 13 кости содержится в представленной порции 10 мяса птицы, и указание того, что порция мяса птицы весит 184 грамма. На этапе S400 блок управления распознает наличие кусочка кости. Поскольку любые обрезки, включая кусочек 13 кости, будут либо отходами, либо потребуют дополнительной обработки для восстановления пригодного для использования состояния мяса птицы, блок управления выполнен с возможностью минимизировать размер обрезков, чтобы уменьшить количество идущего в отходы мяса птицы. Таким образом, блок 50 управления определяет целевой вес от 170 до 175 граммов, оставляя обрезки от 9 до 14 граммов, чтобы максимально увеличить количество мяса птицы, использованное для выполнения заказа.The
После определения целевого веса блок 50 управления определяет план нарезки с использованием целевого веса, распределения массы и местоположения постороннего объекта на этапе S500. В этом варианте осуществления изобретения режущий блок снова выполняет резку вдоль плоскости под фиксированным углом, и поэтому блок 50 управления определяет положение разреза, которое должно быть выполнено на основе распределения массы, которое удовлетворяет критериям целевого веса и которое включает в себя кусок кости 13 в обрезанной порции 12.After determining the target weight, the
Затем часть 10 мяса птицы транспортируется к интегрированному блоку 250 захвата и резки, который более подробно показан на фиг. 6. Интегрированный блок 250 захвата и резки содержит основную опорную стойку 252 и два поршня 253, расположенных на противоположных сторонах стойки 252. На нижнем конце стойки 252 расположена пара зажимных губок, содержащих противоположные элементы 251a, 251b губок, которые в закрытом положении определяют удлиненный V-образный канал между ними со скошенной кромкой на переднем конце канала и на нижней кромке элементов 251a, 251b губок, которые будут дополнительно описаны ниже. Каждый элемент 251a, 251b губок шарнирно присоединен на его верхнем конце, поблизости от опорной стойки, таким образом, что нижние концы губок выполнены с возможностью перемещения для открывания и закрывания V-образного канала. Захват соединен на верхнем конце стойки 252 с транспортным блоком (не показан). Транспортный блок выполнен с возможностью поворачивать весь захват и режущий блок 250 вокруг центральной оси стойки 252, тем самым обеспечивая вращение механического захвата на 360°. Транспортный блок также выполнен с возможностью поднимать и опускать механический захват. Наконец, транспортный блок выполнен с возможностью перемещать механический захват по направляющему устройству между местоположением подбора, показанным на фиг. 5A, и местоположением раздачи, показанным на фиг. 5b. Местоположение подбора - это место, в котором захват собирает порцию мяса птицы, подлежащую нарезке. Местоположение раздачи будет описано более подробно ниже.The
Блок 250 захвата и резки также включает в себя режущий блок 350. Режущий блок содержит опорный элемент 351, который проходит от опорной стойки 252 к исполнительному механизму 352. Исполнительный механизм действует на режущее лезвие 353, которое расположено под углом 45° к длинной оси V-образного канала, определяемого губками 251a, 251b. Режущее лезвие 353 в выдвинутом положении проходит вдоль кромки губок 251a, 251b на скошенной кромке. Исполнительный механизм 352 приводит в действие режущее лезвие 353 для его перемещения, подобного гильотине, поднимая и опуская лезвие вдоль скошенной кромки. Это перемещение лезвия 353 обеспечивает то, что передний конец любой порции мяса птицы, удерживаемой в губках 251a, 251b, принимает разрез под углом 45°, тем самым создавая обрезку порции мяса птицы.The gripping and cutting
Вышеописанный блок 250 захвата и резки используется для первого захватывания порции мяса птицы и размещения порции мяса птицы на этапе S600, поднимая порцию мяса птицы с конвейера, до того, как гильотинное перемещение режущего лезвия 353 выполнит этап S700 посредством разрезания порции мяса птицы, в соответствии с планом нарезки. Обрезка, содержащая кусок 13 кости, падает на конвейер 20 ниже. Если блок 250 захвата и резки включает в себя соединение с элементами 251a, 251b губок, которые выполнены с возможностью измерять вес, захват может в этом случае определить точный вес отрезанной порции мяса птицы и передать эту информацию в блок управления.The above-described gripping and cutting
Как показано на фиг. 5B, узел 250 захвата и нарезки затем перемещается транспортным блоком к отдельному конвейеру 20, на котором установлен лоток 15. На фиг. 5B лоток 15 показан расположенным ниже по ходу процесса вдоль конвейеров, на которых порция мяса птицы вошла в систему; однако это положение показано просто для ясности. Обычно лоток 15 устанавливается на параллельной конвейерной линии, таким образом позволяя обрезкам проходить ниже по ходу процесса вдоль конвейеров, для дальнейшей обработки. Блок 250 захвата и нарезки выдает нарезанную порцию 11 мяса птицы в лоток 15 и обновляет данные заказа, чтобы отразить, что текущая партия имеет одну нарезанную порцию 11 мяса птицы весом от 170 до 175 граммов. Если вес был снят после того, как была выполнена нарезка, этот вес, используемый для обновления данных заказа, может быть более точным.As shown in FIG. 5B, the pick and cut
Затем способ возвращается к этапу S200 для следующей порции мяса птицы. Теперь блок управления будет использовать данные приёмочного контроля и определять целевой вес для последующей нарезанной порции мяса птицы на основе обновленных данных заказа, которые отражают, что требуется нарезанная порция мяса птицы весом 125 - 130 граммов.The method then returns to step S200 for the next batch of poultry meat. The control unit will now use the acceptance control data and determine the target weight for the next sliced poultry meat based on the updated order data, which reflects that a sliced poultry meat portion of 125 - 130 grams is required.
В альтернативной версии варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 5A и 5B, между блоком 100 приёмочного контроля и блоком 250 захвата может содержаться буферная зона, что позволяет блоку управления собирать данные контроля по множеству поступающих порций мяса птицы. Если, например, такая система находилась в рабочем состоянии, как описано выше, то есть с заказом на партии из двух нарезанных филе куриных грудок общим весом 300 грамм, и с каждым филе, имеющим вес не менее 125 грамм и не более чем 175 грамм, блок управления может использовать эту буферную зону для лучшего выполнения заказа. Например, блок управления может распознавать первую порцию мяса птицы весом 184 грамма и вторую порцию мяса птицы весом 200 граммов. На этом основании блок управления может определить, что первая порция мяса птицы должна быть уменьшена, например, до 140 граммов, чтобы уменьшить размер обрезков, которые необходимо сделать на второй порции мяса птицы весом 200 граммов, и гарантировать, что оба обрезка можно использовать для получения обрезков с высокой стоимостью без значительной дальнейшей обработки.In an alternative version of the embodiment of the invention shown in FIG. 5A and 5B, a buffer zone may be provided between the receiving
Claims (40)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1810055.2 | 2018-06-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021100856A RU2021100856A (en) | 2022-07-19 |
RU2795465C2 true RU2795465C2 (en) | 2023-05-03 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040134319A1 (en) * | 2003-01-10 | 2004-07-15 | Glenn Sandberg | System and method for optimizing slices from slicing apparatus |
RU2254789C1 (en) * | 2004-08-20 | 2005-06-27 | Лисовец Роберт Васильевич | Meat product and method for preparing of meat product (versions) |
WO2007022782A3 (en) * | 2005-08-26 | 2007-05-18 | Scanvaegt Int As | Method and system for the cutting-up of items such as pieces of meat |
US8643851B2 (en) * | 2009-12-21 | 2014-02-04 | Weber Maschinenbau Gmbh Breidenbach | Scanning device |
EP3045882A1 (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-20 | Marel A/S | A food processing system for processing and batching food items |
US20170210023A1 (en) * | 2016-01-23 | 2017-07-27 | John Bean Technologies Corporation | Blade portioner calibration |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040134319A1 (en) * | 2003-01-10 | 2004-07-15 | Glenn Sandberg | System and method for optimizing slices from slicing apparatus |
RU2254789C1 (en) * | 2004-08-20 | 2005-06-27 | Лисовец Роберт Васильевич | Meat product and method for preparing of meat product (versions) |
WO2007022782A3 (en) * | 2005-08-26 | 2007-05-18 | Scanvaegt Int As | Method and system for the cutting-up of items such as pieces of meat |
US8643851B2 (en) * | 2009-12-21 | 2014-02-04 | Weber Maschinenbau Gmbh Breidenbach | Scanning device |
EP3045882A1 (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-20 | Marel A/S | A food processing system for processing and batching food items |
US20170210023A1 (en) * | 2016-01-23 | 2017-07-27 | John Bean Technologies Corporation | Blade portioner calibration |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2084968B1 (en) | Method for processing items such as pieces of meat | |
US11785957B2 (en) | Method and system for processing fish portions | |
CA2676506C (en) | Method and system for processing of items | |
RU2564060C2 (en) | Fat and meat sorting method and system | |
CA3150591A1 (en) | A method and an apparatus for filling containers with food items | |
RU2795465C2 (en) | Method and system for handling food portions | |
CN109507204A (en) | A kind of Fresh Grade Breast lignifying stage division and its device based on curvature detection | |
RU2021100856A (en) | Method and system for processing portions of poultry meat | |
WO2024012980A1 (en) | Apparatus and method for sorting and orienting food items | |
AU2012200372C1 (en) | Workstation of a food item processing system |