从悬挂的半猪屠体切下前部端部
阅读说明：本技术 从悬挂的半猪屠体切下前部端部 (Cutting the frontal end from a suspended hog carcass ) 是由 J·J·梅尔丁克 F·T·H·J·范德斯蒂恩 A·埃伯根 R·克雷恩巴格 于 2020-05-01 设计创作，主要内容包括：一种用于通过进行在第三肋骨和第四肋骨之间直至肩胛骨的第一切割、随后进行穿过屠体的其余部分的第二切割而分离半猪屠体的前部端部的系统和方法。第一切割使用常规刀片进行,第二切割使用剪刀刀片进行。(A system and method for separating the frontal end of a carcass of a semi-pig by making a first cut between the third and fourth ribs up to the scapula, followed by a second cut through the rest of the carcass. The first cut was made using a conventional blade and the second cut was made using a scissors blade.)
技术领域
本发明涉及对悬挂在高架式屠体运输系统的承载件上的四腿屠宰动物的屠体部分进行去骨。更具体地，本发明涉及分割半屠体以将前部端部从悬挂的半屠体分离。
背景技术
运输悬挂在承载件上的屠宰动物的屠体部分是已知的，该承载件接合在屠体部分的腿部部段中的孔中。屠体部分可以是已经被去除内脏和清洁的半屠体。所使用的承载件可以是钩架式的，具有彼此背向并且用横杆联接在一起的、两个相反的承载件端部。横杆具有与高架式运输输送机系统配合的悬挂布置。另一类型的承载件可以是欧式钩(EuroHook)的变体，具有尖的端部和形状像钓鱼用承载件的承载件部段。欧式钩也具有与高架式运输输送机系统配合的悬挂布置，该悬挂布置类似于用于钩架的悬挂布置。单承载件可以符合DIN5047(用于肉类和其他食品的承载件；管状导轨的滑动承载件)。
传统上，在进一步进行去骨和其他处理之前，猪的半屠体被分割成前部端部、中间部段和后部端部(或后腿)。分割成三个部分可以在其中半屠体部分水平放置的处理台上进行，或者分割成三个部分可以在半屠体仍然被悬挂，处于静止或移动状态时进行。切割本身使用锯式旋转刀片完成。这具有一些可想到的缺点。首先，产生了过量的肉和骨屑，这降低了所产生的(一个或多个)产品的品质。其次，在肋骨部段上的切割将切割穿过肋骨，并且横穿肩胛骨的切割将切除一块肩胛骨，从而留下有损消费者接受度的锋利骨骼端部。第三，由于锯式旋转刀片执行直线切割，因此后腿和中间部段之间的切割将大量的高品质肉留在中间部段上。
参考文献JP2013031916(A)描述了屠体分割设备，该屠体分割设备具有沿轨道串联设置的前部身体分割区段和后部身体分割区段。
发明内容
本发明的实施例优选地寻求单独或以任何组合减弱、减轻或消除上述缺点中的一个或多个。具体地，可以将提供一种用于处理至少部分地自由悬挂在承载件上的半猪屠体部分的方法视为本发明的实施例的目的，其中，承载件与半猪屠体部分的后腿接合。
根据一实施例，提供了一种处理至少部分地自由悬挂在承载件上的半猪屠体部分的方法，该承载件与半猪屠体部分的腿部部分接合，该方法包括：
·检测半猪屠体部分的肋骨的位置，
·识别相邻的第一目标肋骨和第二目标肋骨的位置，并且基于所识别的位置，
·通过切割装置在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间进行切割(诸如从而生成肋骨切口，诸如在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间生成肋骨切口，诸如在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间的肉和/或肋骨软骨部段中生成肋骨切口)。
其中，方法还包括以下步骤：
·通过分离装置将肋骨切口用作基准而切割穿过脊柱骨，而将前部端部与半屠体部分屠体的中间部分分离。
本发明的可能优点可以在于，本发明使得更容易地、在启动穿过脊椎的切割时需要更低的精度地、更加迅速地、更加确定能够成功地、和/或更加高效地使分离装置、诸如剪刀或旋转刀或旋转锯、被置于分离装置可以穿过脊柱骨进行切割的位置中，这诸如通过将分离装置从脊柱骨的存在肋骨切口的一侧在朝向并且穿过脊柱骨的方向上移动而实现。这种情况的可能原因在于，(由于重力拉伸至少部分地自由悬挂在承载件上的半猪屠体部分，该承载件与半猪屠体部分的腿部部分接合)生成了屠体的在肋骨之间的相对较大的裂口，这进而实际上为分离装置生成了目标(诸如使得能够利用在第一步骤中产生的切口、诸如所获得的肋骨切口、作为第二步骤中的标记)，这可以使得与例如从屠体的背(脊椎)侧进行切割和/或在通过切割装置在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间进行切割之前利用分离装置从前(肋骨)侧进行切割相比，更容易地、在启动穿过脊椎的切割时需要更低的精度地、更加迅速地、更加确定能够成功地、和/或更加高效地切割穿过脊椎。
根据替代方面，方法可以具有以下步骤：
·检测半猪屠体部分的至少一个特征性质，包括半猪屠体部分的肋骨的位置，
·识别相邻的第一目标肋骨和第二目标肋骨的位置，并且基于所识别的位置，
·通过切割装置在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间进行切割。
使用这一方法实现了所获得的产品的产量更好以及一致性更好，并且切口中的污迹更少，并且所获得的产品(肋骨)中没有锋利的边缘。这是因为可以平滑地切割直至半屠体部分的脊柱骨，而不是使用例如锯。因此，结果是产量更好和最终产品的外观更好。
可以理解的是，诸如在一实施例中，通过切割装置在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间进行的切割生成肋骨切口，诸如在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间生成肋骨切口，诸如在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间的肉和/或肋骨软骨部段中生成肋骨切口。
相邻的第一目标肋骨和第二目标肋骨可以包括第三肋骨和第四肋骨，其中，切割被执行为直至肩胛骨的末端，切割导致前部端部部段经由重力与半猪屠体部分的剩余肋骨部分地分离。这样做的可能优点在于，肩胛骨可以起用于切割和/或切割装置的自然止动件的作用和被用作用于切割和/或切割装置的自然止动件。
可替代地，相邻的第一目标肋骨和第二目标肋骨包括第四肋骨和第五肋骨，切割导致前部端部部段经由重力与半猪屠体部分的剩余肋骨部分地分离。
在一个实施例中，检测半猪屠体部分的肋骨的位置的步骤可以由检测设备执行。
在一个实施例中，检测半猪屠体部分的至少一个特征性质、包括半猪屠体部分的肋骨的位置、的步骤可以由检测设备执行。
在一实施例中，检测设备包括以下部件中的一者或多者：
·激光扫描仪，该激光扫描仪用于扫描和产生半猪屠体部分的一侧和/或两侧的三维图像数据，
·数字成像装置，该数字成像装置用于捕获半猪屠体部分的一侧和/或两侧的三维图像数据，以及
·X射线设备，该X射线设备用于捕获X射线数据，该X射线数据指示半猪屠体部分的内部骨骼结构，该内部骨骼结构包括半猪屠体部分的肋骨的位置。
方法还可以包括使用连接到检测设备的处理单元处理检测到的数据以确定第一目标肋骨和第二目标肋骨的位置。
方法还可以包括通过处理单元操作切割装置以自动切割第一目标肋骨和第二目标肋骨之间的软骨部段。
可替代地，切割中的一者或多者可以由相对于半屠体位于合适位置的操作员手动执行。
方法可以包括通过处理单元操作分离装置以通过将肋骨切口用作基准而切割穿过脊柱骨而自动地将前部端部从半屠体部分屠体的中间部分切下。
在一实施例中，分离装置可以包括剪刀或锯。
在本发明的第二方面中，提供了一种用于处理至少部分地自由悬挂在承载件上的半猪屠体部分的设备，该承载件与半猪屠体部分的腿部部分接合，该设备包括：
·检测单元，该检测单元用于检测半猪屠体部分的肋骨的位置，
·识别装置，该识别装置用于识别相邻的第一目标肋骨和第二目标肋骨的位置，
·切割装置，该切割装置用于基于所识别的位置在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间进行切割，切割导致前部端部部段经由重力与半猪屠体部分的剩余肋骨部分地分离，以及
·分离装置，该分离装置用于将肋骨切口用作基准而切割穿过脊柱骨，而将前部端部与半屠体部分屠体的中间部分分离。
在本申请中，“检测单元”可以被理解为能够与“检测设备”互换，其中，“检测设备”不同于“用于处理至少部分地自由悬挂在承载件上的半猪屠体部分的设备(诸如该设备的子单元)”。
根据替代方面，提供了一种用于处理至少部分地自由悬挂在承载件上的半猪屠体部分的设备，该承载件与半猪屠体部分的腿部部分接合，该设备包括：
·检测单元，该检测单元用于检测半猪屠体部分的至少一个特征性质，包括半猪屠体部分的肋骨的位置，
·识别装置，该识别装置用于识别第一目标肋骨和第二目标肋骨的位置，
·切割装置，该切割装置用于基于所识别的位置在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间进行切割，切割导致前部端部部段经由重力与半猪屠体部分的剩余肋骨部分地分离。
切割装置可以包括任何类型的切割刀片，该切割刀片在一个实施例中可以附接到机械臂以完全自动地执行该切割直至肩胛骨。
根据一实施例，切割装置包括机械臂，该机械臂用于完全自动地执行该切割直至肩胛骨。
根据一实施例，分离装置包括机械臂，该机械臂用于通过将肋骨切口用作基准而切割穿过脊柱骨而执行完全自动地将前部端部从半屠体部分屠体的中间部分切下。
这一切割也可以是半手动或全手动的，其中，例如可以、例如经由基准标记物、通知操作员从何处开始切割。
切割装置还可以包括剪刀切口，该剪刀切口用于将前部端部部段与猪的半屠体的其余部分完全分离。
根据一实施例，通过切割装置在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间进行的所述切割生成肋骨切口，诸如在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间生成肋骨切口，诸如在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间的肉和/或肋骨软骨部段中生成肋骨切口。
因此，提供了一种方法和设备，它们尤其允许将悬挂的半屠体完全自动化地分离为前部端部、中间部段和后腿。此外，即使在至少部分地手动执行该方法时，也通过允许沿肌肉轮廓或沿肋骨进行精确切割而优化了每个部分的产量。
附图说明
将仅通过示例的方式参考附图描述本发明的实施例，在附图中，
图1是示意性侧视图，示出了根据本发明的实施例的悬挂在高架式转移系统上的半屠体；
图2是示意性侧视图，示出了已经在第3肋骨和第4肋骨之间的基准点处进行了第一切割之后的半屠体；
图3是示意性侧视图，示出了进行了第一切割之后并且准备好进行第二切割的半屠体；
图4是示意性侧视图，示出了已经进行了第二切割并且前部端部与屠体的其余部分分离之后的半屠体。
具体实施方式
参考图1，有利地，已经被去除内脏和清洁的、猪的半屠体10悬挂在高架式运输系统20的承载件15上。运输系统被描绘为简单的单钩式输送机系统，但可以是适于利用任何类型的合适承载件承载和运输猪的半屠体的、任何类型的高架式运输系统。存在几种合适的已知运输系统，这些运输系统可以被使用并且是本领域技术人员已知的。
半屠体10经由屠体的后腿25中的孔18悬挂在承载件15上。半屠体具有自由悬挂的前腿30。半屠体具有脊椎部段35，在之前的操作(未示出)中沿脊椎剖开整个屠体之后，该脊椎部段35是可见的。此外，若干肋骨在肋骨区域40中是可见的。
为了开始处理半屠体部分，例如使用检测设备50检测半猪屠体10的至少一个特征性质。检测设备50可以包括以下部件中的一者或多者：
·激光扫描仪，该激光扫描仪用于扫描和产生半猪屠体10的一侧和/或两侧的三维图像数据，
·数字成像装置，该数字成像装置用于捕获半猪屠体10的一侧和/或两侧的三维图像数据，以及
·X射线设备，该X射线设备用于捕获X射线数据，该X射线数据指示半猪屠体10的内部骨骼结构，该内部骨骼结构包括半猪屠体的肋骨的位置。
接下来，所获得的数据、例如X射线数据、可以通过控制处理单元60进行处理以确定基准点A，如图所示，该基准点A位于猪的与肋骨相邻的边缘上，因此不与脊椎相邻。如图所示，肩胛骨45嵌入猪的与脊椎和前四根肋骨相邻的肌肉块中并且用虚线标记。
基于所识别的位置定位基准点A并且该位置被存储在控制和处理设备60的存储器中或者该位置被直接标记在猪屠体上。标记可以使用可见光束(未示出)或可食用染料(或任何其他形式的指示物)完成，以例如通知操作员从何处开始第一切割或通知自动切割装置70，该自动切割装置70可以、例如使用机械臂、在第3肋骨和第4肋骨之间自动执行这一切割。
第一切割因此通过包括切割刀片75的切割装置70进行，其中，切割刀片75配置成用于切割穿过第三肋骨和第四肋骨(或第四肋骨和第五肋骨)之间的肋骨软骨部段直至肩胛骨45。切割导致包括第一肋骨至第三肋骨(或第四肋骨)的前部端部部段80经由重力与半猪屠体10的剩余肋骨部分地分离。图2示出了已经进行了第一切割之后的情况。
此后，如图3所示，携带分离刀片95的分离装置90进行第二切割以断开第四肋骨(或第五肋骨)和肩胛骨之间的屠体连接并且进一步横穿半猪屠体部分的脊椎35并且到达半猪屠体部分的背部，以将第一切割用作基准而将前部端部部段80与半猪屠体10的其余部分分离。肩胛骨包括软骨(月骨)，使用根据本发明的方法，在进行第二切割时，避免了切割肩胛骨或软骨。
例如，分离刀片95可以是剪刀或穿过屠体进行干净切割而不会留下肉和骨屑的任何其他切割工具。可以将一个铰接机械臂用于切割装置70和分离装置90两者。机械臂将工具从用于第一切割的初始切割刀片75改变为用于第二切割的后续分离刀片95并且接下来改变回到初始切割刀片75以进行下一个循环。
最后，图4示出了当前部端部部段80已经与猪的半屠体10的其余部分完全分离并且正落入收集装置(未示出)以进行进一步处理时的情况。
本发明的可能实施例的以上描述不应被解释为限制本发明的范围。诸如成本、机械稳定性和部件重量的因素将决定为每种情况选择何种方案。
条款
此外，下文提出了根据以下条款的一种处理至少部分地自由悬挂在承载件上的半猪屠体部分的方法，以及一种用于处理至少部分地自由悬挂在承载件上的半猪屠体部分的设备，这些条款可以与前述权利要求中任一项和/或与所附权利要求中任一项组合：
1.一种处理至少部分地自由悬挂在承载件上的半猪屠体部分的方法，该承载件与半猪屠体部分的腿部部分接合，该方法包括：
·检测半猪屠体部分的至少一个特征性质，包括半猪屠体部分的肋骨的位置，
·识别相邻的第一目标肋骨和第二目标肋骨的位置，并且基于所识别的位置，
·通过切割装置在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间进行切割，
2.根据条款1所述的方法，其中，相邻的第一目标肋骨和第二目标肋骨包括第三肋骨和第四肋骨，其中，切割被执行为直至肩胛骨的末端，切割导致前部端部部段经由重力与半猪屠体部分的剩余肋骨部分地分离。
3.根据条款1所述的方法，其中，相邻的第一目标肋骨和第二目标肋骨包括第四肋骨和第五肋骨，切割导致前部端部部段经由重力与半猪屠体部分的剩余肋骨部分地分离。
4.根据前述条款中任一项的方法，其中，该方法还包括以下步骤：
·通过分离装置将肋骨切口用作基准而切割穿过脊柱骨，而将前部端部与半屠体部分屠体的中间部分分离。
5.根据前述条款中任一项所述的方法，其中，检测半猪屠体部分的至少一个特征性质、包括半猪屠体部分的肋骨的位置、由检测设备执行。
6.根据条款5所述的方法，其中，检测设备包括以下部件中的一者或多者：
·激光扫描仪，该激光扫描仪用于扫描和产生半猪屠体部分的一侧和/或两侧的三维图像数据，
·数字成像装置，该数字成像装置用于捕获半猪屠体部分的一侧和/或两侧的三维图像数据，以及
·X射线设备，该X射线设备用于捕获X射线数据，该X射线数据指示半猪屠体部分的内部骨骼结构，该内部骨骼结构包括半猪屠体部分的肋骨和肩胛骨的位置。
7.根据条款5或6所述的方法，该方法还包括使用连接到检测设备的处理单元处理检测到的数据以确定第一目标肋骨和第二目标肋骨的位置。
8.根据条款2、3、5至7中任一项所述的方法，该方法还包括通过处理单元操作切割装置以在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间进行自动切割。
9.根据条款2、3、5至7中任一项所述的方法，该方法还包括通过处理单元操作分离装置以通过将肋骨切口用作基准而切割穿过脊柱骨而自动地将前部端部从半屠体部分屠体的中间部分切下。
10.根据前述条款中任一项所述的方法，其中，分离装置选自以下部件中的一者或多者：
剪刀，或
锯。
11.一种用于处理至少部分地自由悬挂在承载件上的半猪屠体部分的设备，该承载件与半猪屠体部分的腿部部分接合，该设备包括：
·检测单元，该检测单元用于检测半猪屠体部分的至少一个特征性质，包括半猪屠体部分的肋骨的位置，
·识别装置，该识别装置用于识别相邻的第一目标肋骨和第二目标肋骨的位置，以及
·切割装置，该切割装置用于基于所识别的位置在第一目标肋骨和第二目标肋骨之间进行切割，切割导致前部端部部段经由重力与半猪屠体部分的剩余肋骨部分地分离。