CN110113947B

CN110113947B - 沿脊柱处理牲畜躯体的方法和装置

Info

Publication number: CN110113947B
Application number: CN201880004939.1A
Authority: CN
Inventors: R.A.M.克莱因.哥尔德克; L.J.A.蒂格尔芬; T.G.M.雅可布斯
Original assignee: Humboldt BV
Current assignee: Humboldt BV
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2038-01-09
Also published as: EP3799720A1; RU2019121270A3; RU2748467C2; ES2850879T3; US20210092966A1; NL2018150B1; CA3045423A1; EP3537883B1; WO2018131998A1; DK3537883T3; US10893680B2; RU2019121270A; JP7138109B2; JP2020513767A; US11596156B2; US20190357552A1; EP3537883A1; CN110113947A

Abstract

本发明涉及一种处理牲畜躯体的方法，包括以下处理步骤：定位悬挂的牲畜躯体；沿定位的悬挂的牲畜躯体的脊柱切开切口；从脊柱羽状骨的相对侧对肉进行开松；以及分离躯体的脊柱。本发明还提供了一种能够实现这些处理步骤的处理牲畜躯体的装置。

Description

沿脊柱处理牲畜躯体的方法和装置

技术领域

背景技术

牲畜躯体，尤其是猪躯体，通常在屠宰线中进行处理，其中用于处理的躯体 (或躯体部分)经过多个处理站，通常悬挂其后腿运输。处理站可以由执行确定的处理的人员操控，但是通常有几项加工是机械化完成的。在现有技术中，使用(例如)机械臂自动执行特定的加工处理。其中一个加工处理为沿躯体的脊柱(脊骨)引入切口，随后从脊柱羽状骨的相对侧切割肉，这些组合切割步骤也称为“后背去鳍(back finning)”。后背去鳍是一种也称为预切腰肉的处理步骤。在“后背去鳍”之后，躯体的脊柱可以分离开来以将躯体分成两半。取决于屠宰要求，这些躯体半部仍然可以通过头部连在一起或者可以完全分开。

发明内容

本发明的目的是提高加工牲畜躯体的效率和有效性，特别是涉及沿着脊柱处理牲畜的躯体，包括后背去鳍和脊柱分离处理步骤。

为此目的，本发明提供了一种处理牲畜躯体的方法，包括以下处理步骤：定位悬挂的牲畜躯体(A)；沿着定位的悬挂的牲畜躯体的脊柱切开切口(B)；从脊柱羽状骨的相对侧对肉进行开松(C)；分离躯体的脊柱(D)；其中，三个处理步骤，沿着脊柱切开切口、从羽状骨的相对侧对肉进行开松以及分离躯体的脊柱，在单个处理周期期间在单个单独的躯体上进行。第一切口在皮肤上/通过皮肤形成一深度，使得大致到达羽状骨的上部(“脊柱棘突”)。随后进行双切割，分离至少一部分羽状骨(“椎骨”的突出部分)。该切口的长度优选地至少从腰骨到达肩胛骨。至少部分地分离羽状骨(“后背去鳍”)为(预)切割腰肉中的步骤。通过第三分离动作(D)，分离躯体的脊柱，脊柱在长度上分离，例如通过锯切或凿切。现在，在单个处理周期期间在单个单独的躯体上，本发明能够进行三个分离处理步骤(B、C、D)，沿脊柱切开切口、从羽状骨的相对侧对肉进行开松以及分离躯体的脊柱。在单个处理周期期间在一个且同一个躯体上，这三个分离处理步骤(B、C、D)的组合具有若干优点。分离处理步骤(B、C、D)的组合限制了执行处理步骤所需的空间。换句话说，在现有技术中的躯体处理设备中用于定位在后续(相邻)躯体上进行后续处理步骤中的指定处理步骤的占地面积(“底面积”)远大于用于定位根据本发明的指定处理步骤的占地面积。限制处理所需的占地面积在调节成本方面具有直接的、明显的优点，同时也简化了操作员对处理步骤的控制。三个分离处理步骤(B、C、D)的组合的另一个优点是可以组合在三个分离处理步骤(B、C、D)中处理躯体所需的稳定处理。对于所有三个处理步骤而言，仅仅单一的稳定处理就足够了，甚至，如果在组合/重叠分离处理步骤(B、C、D)的情况下作用在躯体上的力相互抵消时，这种单一的稳定处理都是多余的。

在第一分离步骤中，设置一中心切口，其中两个羽状骨执行刀具沿羽状骨的突出部分的相对侧切割。脊柱，优选的是去除羽状骨的突出部分的脊柱，也将被分离。三个分离处理步骤(B、C、D)甚至可以通过一个或两个操纵器的单个行程完成。这不仅限制了所需的占地面积，简化了躯体的稳定处理，还可以缩短躯体处理的周期。因此，本发明提高了躯体加工处理的效率和有效性。

根据处理步骤(A)的悬挂的牲畜躯体的定位可以包括收集关于单个躯体的位置和几何形状的信息，所述位置和几何形状信息可用于控制在单个躯体上执行三个分离处理步骤(B、C、D)中的至少一个。因此，关于躯体位置的单一信息收集可以具有多种用途；所有三个分离处理步骤(B、C、D)可以基于单一信息收集进行控制。这不仅有效率；也将提高处理精度，因为分离处理步骤(B、C、D)是完全同步的，且不依赖于(独立于)根据现有技术随后获取的位置和几何形状信息。位置和几何形状信息收集可以包括各种类型的数据收集，例如机械和/或视觉数据收集。

沿脊柱切开切口(B)、从脊柱羽状骨的相对侧对肉进行开松(C)、分离躯体的脊柱(D)中的至少一个处理步骤可独立于其他处理步骤操纵。脊柱切口、羽状骨开松和/或脊柱分离尽管是在单个处理周期期间在单个躯体上进行，但可以独立地控制。可以独立地调节/控制各个分离过程(B、C、D)(例如，开始和停止的位置、路径、深度和/或速度)，以优化各个分离过程。然而，为了效率和有效性，分离处理步骤(B、C、D)优选地由单个控制单元控制。使用单个控制单元不仅具有经济优势，而且对于分离处理步骤(B、C、D)的相互协调也是有益的。

可以通过推动至少一个支座抵靠躯体来定位悬挂的牲畜躯体，优选地抵靠脊柱的胸部侧和/或背部侧。由于分离过程(B、C、D)将在躯体上施加力，这些力至少在水平面上得到补偿。在垂直方向上，向下的力可以通过躯体的悬挂(通常是吊钩/挂钩悬挂躯体后腿)来补偿。为了防止由于分离过程(B、C、D)中至少一个的作用使悬挂的躯体被“推开”，一支座，例如，作用于脊柱胸部侧和/或背部侧，可以防止躯体在水平方向移动。更好地控制躯体的定位将对各个操作的准确性具有积极影响。这种躯体支座的另一个优点是该支座有利于分离处理设备相对于躯体的定位。至少一个支座(例如，胸部侧支座和/或背侧支座)可以由单个控制单元控制。这种组合控制为支座简单且有效的定向提供支持。为了精确处理躯体(具有不同尺寸)，该方法还可以包括自动检测躯体特性。

本发明还提供了一种处理牲畜躯体的装置，包括单个控制单元，用于：操纵第一工具沿定位的悬挂的牲畜躯体的脊柱切开切口，用于操纵第二工具从脊柱的羽状骨的相对侧对肉进行开松，以及用于操纵第三工具分离躯体脊柱，所述第一工具、第二工具和第三工具连接到所述单个控制单元。第一工具、第二工具和第三工具可以包含于在单个躯体上进行操作的单个工作站中。利用这种装置，可以实现已经提到的与根据本发明的方法有关的优点——这些优点以引用方式结合在根据本发明的装置中。为了能够容易地对工具进行定位，便于容易地移开工具并优化分离过程，工具可以相对于彼此移动，以及在单独的分离过程中使用的工具 (例如作用在“棘突”的相对侧上的双羽状骨刀)可以相对于彼此移动，以优化各个工具动作，同时单个控制单元仍然操纵所有这些工具。特别是当在单个工作站中包括多个工具时，更需要工具的相互同步以防止工具彼此接触。

沿脊柱切开切口的第一工具、用于从脊柱的羽状骨的相对侧对肉进行开松的第二工具和用于分离躯体的脊柱的第三工具优选地可相对于彼此移动，以优化各个过程并实现工具(在边界内)相互独立地作用。脊柱分离工具可以是凿子——用于分离脊柱而仅对躯体造成最小的污染——或者是(例如可旋转的)锯子。

该装置可包括至少一个受控的可移动支座，用于接触躯体，该支座控制连接到所述单个控制单元。可以将支座设置为可移动的，以沿躯体移动和/或将支座移动到躯体的胸部开口中，从胸部侧和/或背部侧抵接躯体的脊柱。另一种选择(作为替代或与前面提到的一或多个支座组合)是为分离工具提供一或多个支座，例如沿着躯体背部的抵接辊，以相对于躯体定位工具。所述装置还可以设置有支座，所述支座通过部分分离的脊柱进入胸部开口，从胸部开口向脊柱施加压力。在这种情况下，支座可以由操纵器带动，使支座可移动到胸腔中。可选地或另外地，所述装置还可以包括固定支座，例如用于防止躯体在分离过程中摆动。所述支座可以包括在单个工作站中。

所有包括在单个工作站中的第一工具、第二工具和第三工具可以由至少一个或多个机械臂操作，因为机械臂能够实现极大的运动自由，并且作为“架上(of the shelf)”操作系统，购买相对简单。

附图说明

将基于以下附图中所示的非限制性示例性实施例对本发明进行进一步阐明。

此处：

图1为悬挂的猪躯体的示意性剖视图；

图2为图1中悬挂的猪躯体的示意性剖视图和根据本发明的躯体处理装置；

图3A和3B示出了沿定位的悬挂的牲畜躯体的脊柱切开切口的第一工具、从脊柱的羽状骨的相对侧对肉进行开松的第二工具和分离躯体的脊柱的第三工具的组合的两个详细的透视图；

图4A-4H表示在根据本发明的处理牲畜躯体的方法中的后续阶段。

具体实施方式

图1示出了悬挂在躯体运输吊钩2上的躯体1，躯体运输吊钩2连接到躯体1的后腿3。脊柱4或脊骨(“椎骨”)的一部分为羽状骨5(“棘突”)。

在图2中，现在示出了躯体1包括操纵器6(此处为机械臂)，其承载工具保持器7，工具保持器7包括抵靠躯体1的背部9的第一抵接辊8。工具保持器7还承载用于沿脊柱切开切口的第一工具10(此处为圆形脊柱切口刀)，其打开躯体1的背部9。沿脊柱切开切口的第一工具10可以实施为从动旋转刀。接着，工具保持器7还承载用于从羽状骨的相对侧对肉进行开松的第二工具11(此处为羽状骨刀)，其沿羽状骨5的突出部分12的相对侧切割。操纵器6还承载用于分离躯体的脊柱的第三工具13，在此实施为骨分离旋转刀。图中还示出了具有第二抵接辊15的支座14，第二抵接辊15放入躯体1的胸部开口16中，使其从躯体1的内部向脊柱4施加压力，防止躯体1由于第一抵接辊8、沿脊柱切开切口的第一工具10、用于从羽状骨的相对侧对肉进行开松的第二工具11和/或用于分离躯体的脊柱的第三工具13施加的压力而移动。第二抵接辊15通过第二操纵器17放入胸部开口16中。所有的分离工具(第一工具10、第二工具11、第三工具13) 和抵接辊(第一抵接辊8、第二抵接辊15)作用在同一单个躯体1上，并且所有的分离工具(第一工具10、第二工具11、第三工具13)和抵接辊(第一抵接辊8、第二抵接辊15)的运动和操作由单个控制单元18控制。

图3A和3B均示出了工具保持器7，其包括脊柱切口刀21(用于沿脊柱切开切口的第一工具10)和两个羽状骨刀22(用于从羽状骨的相对侧对肉进行开松的第二工具11)以及骨分离器24(用于分离躯体的脊柱的第三工具13)。工具保持器7还承载第一抵接辊8。在图3A中，羽状骨刀22设置为彼此间距离为D₁。该间隔的位置在例如将羽状骨刀22引入躯体期间和/或在清洁羽状骨刀22期间使用。在图3B中，羽状骨刀22被更多地朝向彼此推动，使得它们压在羽状骨5 的突出部分12上；图3B中表示的情况下，距离D₂小于图3A中表示的距离D₁。骨分离器24可相对于工具保持器7移动，以实现独立于脊柱切口刀21和羽状骨刀22的位置激活和定位骨分离器24。在图3B中，骨分离器24旋转到远离躯体的非活动位置。所有的这些工具和支座的各自的和相对的运动，脊柱切口刀21、羽状骨刀22、第一抵接辊8和骨分离器24，由单个控制单元18控制，并且——因为这些脊柱切口刀21、羽状骨刀22、骨分离器24和第一抵接辊8都连接到单个工具保持器7上且连接到单个控制单元18，脊柱切口刀21、羽状骨刀22、骨分离器24和第一抵接辊8集成在单个工作站中，用于在单个躯体上进行操作。

图4A-4H表示根据本发明的方法的处理的后续阶段，其中在图4A中，具有第一抵接辊8的工具保持器7设置在抵靠悬挂的躯体1的背部的较高位置处。脊柱切口刀21也由工具保持器7承载，其穿入躯体的背部，但仅限于有限的深度，所述脊柱切口刀21呈圆形。同样由工具保持器7承载的羽状骨刀22枢转到非活动位置，因此不穿透躯体1。为了防止躯体1被(第一抵接辊8和脊柱切口刀21 施加在躯体1上的)力推开，支座14被推动穿过躯体1前侧的开口抵靠躯体1 的脊柱。此外，躯体分离刀37也被引入到躯体1的前侧，此处为骨盆骨(髋骨) 的高度。

在图4B中，工具保持器7以及支座14和躯体分离刀37在躯体头部38的方向上进一步移动(向下)，产生脊柱切口刀21的切割过程，且躯体分离刀37进一步沿躯体1的头部方向行进。现在在图4B中与图4A中所示的情况不同，羽状骨刀22也开始穿透躯体1的背部。羽状骨刀22切割过程的开始是通过使羽状骨刀22相对于脊柱切口刀21旋转发起的，然而在图4B中，脊柱切口刀21尚未处于该位置，因为其正对羽状骨的突出部分进行开松。在随后的图4C-4G中，工具保持器7、支座14和躯体分离刀37在躯体头部38的方向逐步移动。清楚可见的是，羽状骨刀22越来越深地旋转到躯体1的背部。由于羽状骨的突出部分(参见图2中的突出部分12和羽状骨5)更接近躯体头部38。为了最大化肉产量，羽状骨刀22因此将也必须在沿着躯体1向下移动时更深地突出到躯体中。随着支座14沿着脊骨的内部轮廓，支座14越来越向外朝向躯体的胸部移动。在图 4C-4G中清楚可见的是，脊柱切口刀21和羽状骨刀22的相对(旋转)位置在躯体1背部的连续打开过程中改变。

在图4H中，沿着脊柱的切割过程最终确定，且工具保持器7从躯体1移开。在所示的情况下，羽状骨刀22旋转远离躯体1，同时使脊柱切口刀21和羽状骨刀22的相对位置与图4A中所示的起始位置再次一致。支座14和躯体分离刀37 此时最终确定它们作用在躯体1上。取决于要实现的最终结果，躯体分离刀37 可以切割或不切割躯体头部38。对于新的切割周期(在新的躯体1上)，工具保持器7必须再次向上移动，但通常是在切割周期之间，通常对刀脊柱切口刀21、羽状骨刀22、躯体分离刀37进行清洁以防止交叉污染。关于图4A-4H所描述的所有处理步骤由单个处理单元(这些图中未示出)控制，并且由于所有设备组合在单个工作站中，也清楚描述了关于图4A-4H所述的处理步骤在单个处理周期中在单个躯体1上进行操作。

Claims

1.一种处理牲畜躯体的方法，包括以下处理步骤：

A)定位悬挂的牲畜躯体；

B)沿着定位的悬挂的牲畜躯体的脊柱切开切口；

C)从脊柱羽状骨的相对侧对肉开松；和

D)分离躯体的脊柱；

其中，三个处理步骤B)，沿着脊柱切开切口，C)，从羽状骨的相对侧对肉开松，和D)，分离躯体的脊柱，在单个处理周期期间且在单个躯体上进行。

2.根据权利要求1所述的处理牲畜躯体的方法，其特征在于，根据处理步骤A)定位悬挂的牲畜躯体包括收集单个躯体的位置和几何形状的信息，所述位置和几何形状信息用于控制在单个躯体上执行所述三个处理步骤B)、C)和D)中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的处理牲畜躯体的方法，其特征在于，所述位置和几何形状信息收集包括机械和/或视觉数据收集。

4.根据权利要求中1-3任一项所述的处理牲畜躯体的方法，其特征在于，以下处理步骤中的至少一个是独立于其它处理步骤可操纵的：

B)沿脊柱切开切口，

C)从脊柱羽状骨的相对侧对肉开松，和

D)分离躯体的脊柱。

5.根据权利要求中1-3任一项所述的处理牲畜躯体的方法，其特征在于，处理步骤B)、C)和D)由单个控制单元控制。

6.根据权利要求中1-3任一项所述的处理牲畜躯体的方法，其特征在于，通过推动至少一个支座抵靠躯体。

7.根据权利要求中6所述的处理牲畜躯体的方法，其特征在于，所述支座抵靠脊柱的胸部侧和/或背部侧，来定位悬挂的牲畜躯体。

8.根据权利要求5所述的处理牲畜躯体的方法，其特征在于，至少一个支座的移动也由所述单个控制单元控制。

9.一种处理牲畜躯体的装置，包括单个控制单元：

-用于操纵第一工具沿定位的悬挂的牲畜躯体的脊柱切开切口，

-用于操纵第二个工具从脊柱羽状骨的相对侧对肉开松；和

-用于操纵第三工具分离躯体的脊柱；

所述第一工具、第二工具和第三工具连接到单个控制单元；其中沿着定位的悬挂的牲畜躯体的脊柱切开切口，从脊柱羽状骨的相对侧对肉进行开松，分离躯体的脊柱，在单个处理周期期间且在单个躯体上进行。

10.根据权利要求9所述的处理牲畜躯体的装置，其特征在于，所述第一工具、所述第二工具和所述第三工具包括在单个工作站中，用于在单个躯体上操作。

11.根据权利要求10所述的处理牲畜躯体的装置，其特征在于，所述第一工具、所述第二工具和所述第三工具可彼此相对移动。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的处理牲畜躯体的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个用于接触所述躯体的受控可移动支座，所述支座控制连接到所述单个控制单元。

13.根据权利要求12所述的处理牲畜躯体的装置，其特征在于，所述支座也包括在单个工作站中。

14.根据权利要求12所述的处理牲畜躯体的装置，其特征在于，至少一个支座可移动到胸腔中。

15.根据权利要求10或11所述的处理牲畜躯体的装置，其特征在于，所述第一工具、所述第二工具和所述第三工具由至少一个机械臂操作。