CN111405970A - 食物分离器设备和用于产生序列的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种食物分离器设备(100)，该食物分离器设备构造成从由输送机设备(108、109)输送的食物制品(103)产生间隔开的食物切片(106)的序列，食物分离器设备包括：·停止机构(101)，该停止机构用于与食物制品的前侧接合并且在由切割装置(105)切割食物制品的前部食物切片(106)时使食物制品暂时停止，以及·取走装置(102)，该取走装置用于使前部食物切片从食物制品的剩余部分向下滑动，并且使前部食物切片向下并且在取走装置下方滑动，随后食物切片在取走装置下方被作为单个食物切片接收。

Description

食物分离器设备和用于产生序列的方法

技术领域

本发明涉及食物分离器(singulator)设备和用于从由输送机设备输送的食物制品产生间隔开的食物切片的序列的系统，并且涉及用于执行它们的方法。

背景技术

肉类加工装置，诸如分切机，通常将进来的食物物体，例如腰肉，切割成食物切片，所述食物切片用于形成例如预定的重量目标的成批或单份食物。食物切片的分离对于允许将其放入例如使用例如机器人解决方案的托盘中是至关重要的。在各个食物切片之间形成这种分离的常见解决方案是将两个输送机以端对端的布置设置，其中，定位在下游的输送机以较高的速度运行，该较高的速度足以在相邻的食物切片之间形成足够的分离。但是，发生的常见问题是相邻的食物切片容易粘在一起，这意味着需要手工劳动来分离它们。

发明内容

在上述背景下，本发明的实施方式的目的是提供一种设备和方法，该设备和方法能够确保在食物物体已经经历了切割过程之后食物切片的分离。

总体上，本发明优选地试图单独地或以任意组合地减轻、缓和或消除现有技术的上述缺点中的一个或多个。特别地，可以将本发明的实施方式的目的看作是提供一种解决上述问题或其他问题的食物分离器设备。

为了更好地解决这些关注的事情中的一个或多个，在本发明的第一方面中，提供了一种食物分离器设备，该食物分离器设备构造成从由输送机设备输送的食物制品产生间隔开的食物切片的序列，所述食物分离器设备包括：

·停止机构，该停止机构用于与食物制品的前侧接合并且在由切割装置切割食物制品的至少一个食物切片时使食物制品暂时停止，以及

·取走装置，该取走装置用于使至少一个食物切片从食物制品的剩余部分向下滑动，并且使至少一个食物切片向下并且在取走装置下方滑动，随后至少一个食物切片在取走装置下方被作为至少一个食物切片接收并且输送。

因此，提供了一种简单的解决方案，以确保至少一个前部食物切片从食物制品的剩余部分平滑地移除。

在一个实施方式中，取走装置包括齿辊，该齿辊包括以轴向间隔开的布置设置的多个带齿的轮。

在一个实施方式中，停止机构可以由控制单元基于关于由定位在切割刀片上游的图像装置捕获的食物制品的几何尺寸和/或形状的控制数据来操作。作为示例，切割轮廓可以基于图像数据确定并且用作操作停止机构的运动的操作参数。

该切割轮廓也可以用于操作切割刀片与停止机构和取走装置之间的内部距离。一种这样做的方式是使用适当的运动机构使停止机构和取走装置朝切割装置运动，或者远离切割装置运动，所述适当的运动机构执行停止机构和取走装置的这种来回移位。

在一个实施方式中，齿辊还构造成用作所述停止机构。因此，提供了一种简单的解决方案，利用齿辊作为取走装置和停止机构，优选地，使得齿辊以逐步的方式操作，其中，在所述暂时停止食物制品期间，齿辊是静止的，并且在将食物制品切割成切片的至少一个切割之后，齿辊旋转，从而提供了至少一个食物切片的所述向下滑动。

在一个实施方式中，接合构件包括栅栏状结构，该栅栏状结构包括并排设置的梁，这些并排设置的梁以与轴向间隔开的带齿的轮基本相同的间隔开的方式设置，其中，栅栏状结构构造成相对于齿辊从第一位置运动到第二位置，第一位置是这样的位置：并排设置的梁与食物制品的前侧接合，并且在由切割装置切割食物制品的至少一个食物切片时使食物制品暂时停止；第二位置是这样的位置：并排设置的梁运动到轴向间隔开的带齿的轮之间的空间中，从而允许齿辊与食物制品的至少一个食物切片的最前部接合。并排设置的梁优选地设置成使得它们在第一角度位置处设置成平行于切割平面。在一个实施方式中，多个带齿的轮和/或并排设置的梁包括多个钉状结构。因此，确保与前部食物切片之间的摩擦/接合足以使前部食物切片从食物制品的剩余部分平滑地向下滑动。

在一个实施方式中，齿辊连接至运动装置，该运动装置用于允许齿辊在上/下方向上运动，从而允许齿辊在将单个食物切片在齿辊下方输送时将力施加到单个食物切片上。根据本发明，运动装置可以理解为例如弹簧负载或弹性构件，其允许调整齿辊以适应食物切片的厚度差异，即，使得对于较厚的食物切片，齿辊被向上提升，对于较薄的食物切片，齿辊通过重力向下运动。

在一个实施方式中，取走装置包括输送机装置，该输送机装置包括可围绕垂直于食物制品的输送方向延伸的水平旋转轴线旋转的环形带，并且其中，停止机构包括环形带的侧部。

在一个实施方式中，输送机装置由控制单元以逐步的方式操作，使得在至少一个食物切片的切割期间，使输送机装置暂时停止，以及以这样的方式操作：使得在将至少一个食物切片向下并且在取走装置下方滑动之后，在切割至少一个随后的食物切片时，环形带的另一部分用作停止机构。

因此，输送机装置既用作所述停止机构又用作所述取走装置，这简化了食物分离器设备。作为示例，输送机装置可以具有一种几何形状，其中一个侧面，例如平坦的竖直侧面，在切割至少一个食物切片时用作停止机构，而另一侧面用作所述取走装置。以这种方式，通过例如输送机装置的逐步旋转运动，提供所述停止、切割和至少一个食物切片的同时分离。

在一个实施方式中，输送机设备包括以端对端的布置设置的第一输送机装置和第二输送机装置，第一输送机装置和第二输送机装置之间具有开口，并且其中，切割装置具有延伸穿过开口的切割平面，其中，第一输送装置以第一输送速度输送食物制品，第二输送机装置以大于第一输送速度的第二输送速度输送间隔开的食物切片。因此确保了至少一个切割好的食物切片立即从食物制品的剩余部分移除。

在一个实施方式中，食物分离器设备还包括支撑结构，该支撑结构连接至定位在第一输送机装置上方的前进机构，其中，支撑结构构造成在切割期间将向下的力支撑到食物制品上，并且其中，前进机构构造成以与第一输送装置相同的速度和方向运动。因此，确保了食物制品在切割期间保持稳定。

在一个实施方式中，食物分离器设备还包括运动机构，该运动机构用于向上提升取走装置，从而为食物制品或食物物体的最后食物部分提供避开位置。因此，可以使食物制品或食物制品的一部分，例如食物制品的最后一部分，在不执行所述切割步骤的情况下通过食物分离器设备的下方。另一个示例是食物制品的前部分要切割成x个的多个切片，食物制品的后部分要切割成y个的多个切片，从而它们之间的中间部分要通过所述运动机构避开，例如因为这部分的每公斤的价格可能比那些食物切片的每公斤的价格更高。因此，在此示例中，如上所述制作了x个间隔开的食物切片的序列，随后如上所述避开了长度为l的中间部分，随后继续切割并且制作了y个间隔开的食物切片的序列。避开的部分当然不必是中间部分，而可以是食物制品的任何部分。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于从由输送机设备输送的食物制品产生间隔开的食物切片的序列的方法，该方法包括：

·由停止机构与食物制品的前侧接合，并且在由切割装置切割食物制品的至少一个食物切片时使食物制品暂时停止，以及

·通过取走装置使前部食物切片从食物制品的剩余部分向下滑动，并且使前部食物切片向下并且在取走装置下方滑动，随后至少一个切片在取走装置下方被作为至少一个食物切片接收。

在一个实施方式中，至少一个食物切片是单个食物切片。因此，提供了一种简单的解决方案，以一次切割一个食物切片，并且对各个切割的食物切片进行分离。

在本发明的又一方面中，提供了一种用于将进入的食物物体切割成切片的系统，该系统包括：

·输送机，该输送机用于输送要切割的食物制品；

·图像装置，该图像装置用于捕获食物物体的图像数据；

·控制单元；以及

·食物分离器设备，该食物分离器设备由控制单元通过使用图像数据操作，其中，食物分离器设备构造成从食物制品产生间隔开的食物切片的序列，其中，食物分离器包括：

ο停止机构，该停止机构用于根据来自控制单元的指令与食物制品的前侧接合，并且在切割装置切割食物制品的至少一个食物切片时使食物制品暂时停止，以及

ο取走装置，该取走装置用于使至少一个食物切片从食物制品的剩余部分向下滑动并且在取走装置下方滑动，随后至少一个食物切片在取走装置下方被作为至少一个食物切片接收并且输送。

作为示例，图像装置可以包括数字相机，诸如线扫描仪的任何类型的扫描仪，作为示例，其可以产生食物物体的3D轮廓。参考上面的示例，可以利用此输入数据来决定给定的良好物体的要被避开的部分的尺寸。这可能与质量相关，目的是使所得到的食物切片/食物部分的产量最大化。

在一个实施方式中，图像数据用于产生用于食物制品的切割图案。作为示例，切割图案可以示出食物切片的不同厚度，例如使得它们满足诸如固定重量标准的预定的标准，其中，例如可以通过运动机构相应地调整停止机构离切割装置的位置，即朝切割装置或远离切割装置运动。

在一实施方式中，至少一个食物切片包括两个或更多个食物切片。因此，可以切割两个或更多个食物切片并且提供两个或更多个食物切片之间的分离，其中，两个或更多个食物切片可以满足预定的目标，诸如在例如托盘中的切片的数量，或预定的重量目标。

附图说明

将参照附图仅以示例的方式描述本发明的实施方式，其中

图1示出了根据本发明的分离器设备的一个实施方式，所述分离器设备用于从由输送机设备输送的食物制品产生间隔开的食物切片的序列，

图2示出了关于图1讨论的分离器设备的更详细的视图，

图3示出了根据本发明的分离器设备的另一实施方式，以及

图4示出了根据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的分离器设备100的一个实施方式，所述分离器设备用于从由输送机设备输送的食物制品产生间隔开的食物切片的序列，其中，设备包括停止机构101和取走装置102。

如将关于图2至图3所示的实施方式更详细地讨论的那样，取走装置包括齿辊，该齿辊包括以轴向间隔开的布置设置的多个带齿的轮(见图2)，接合构件101包括栅栏状结构，该栅栏状结构包括并排设置的梁，这些并排设置的梁以与轴向间隔开的带齿的轮基本上相同的间隔开的方式设置。

虚线104表示切割刀片105的切割位置，其中，切割刀片定位在以端对端的布置设置的输送机108、109之间，其中，设置在上游的输送机108以输送速度v1运行，所述输送速度小于设置在下游的输送机109的输送速度v2。

图1a示出了位于第一位置的栅栏状结构101，在所述第一位置，栅栏状结构定位在基本竖直的位置并且与食物制品的前侧接合并且使食物制品103暂时停止。如这里所示，齿辊102沿箭头110所表示的方向旋转。

图1b示出了切割刀片105，该切割刀片在切割至少一个食物切片106时垂直于输送方向旋转。

为简单起见，假设一次要切割单个食物切片，并且单个食物切片要与制品的剩余部分分离。然而，这不应被解释为仅限于一次切割单个食物切片，而是两个或更多个食物切片也可以切割并且分离为例如一批食物切片。

食物切片通常具有预定的厚度，该预定的厚度是由接合构件101和竖直切割平面104的距离来限定的。

图1c示出了栅栏状结构从栅栏状结构与食物制品103的前侧接合的第一位置相对于齿辊102运动到第二位置。第二位置是这样的位置：并排设置的梁运动到轴向间隔开的带齿的轮之间的空间中，从而允许齿辊102与食物制品的前部食物切片接合，并且如图所示使前部食物切片向下滑动并且在齿辊下方滑动，随后食物切片在齿辊下方被输送机装置109作为单个食物切片接收并且输送。随后，接合构件101如图1d所示运动回第一位置，并且重复上述步骤。

栅栏状结构101的逐步运动可以由控制单元121基于关于由定位在切割刀片105上游的图像装置120捕获的食物制品的几何尺寸和形状的控制数据来操作。作为示例，切割轮廓可以基于图像数据确定并且用作操作栅栏状结构101的运动的操作参数。另一个操作参数是切割刀片105与栅栏状结构101之间的内部距离，其中，切割刀片105和栅栏状结构101之一或两者被水平地调整，使得食物切片的厚度与切割图案一致。

图2示出了如关于图1所讨论的分离器设备200的一个实施方式，其更详细地示出了齿辊202和栅栏状结构201，所述齿辊包括轴向间隔开的带齿的轮214a、214b，所述栅栏状结构连接至运动机构210。

栅栏状结构包括并排设置的梁2l3a、213b，这些并排设置的梁以与轴向间隔开的带齿的轮基本相同的间隔开的方式设置。如这里所示，带齿的轮2l4a、214b和并排设置的梁2l3a、213b包括多个钉状结构211、212，以确保与前部食物切片之间的摩擦/接合足以使前部食物切片从食物制品的剩余部分平滑地向下滑动。

图2a示出了处于如图1a、图1b所示的所述第一位置的栅栏状结构，其中，栅栏状结构与食物制品的前侧接合。

图2b示出了栅栏状结构处于如图1c所示的所述第二位置，其中，如关于图1c所讨论的，齿辊201能够与前部食物切片接合并且使前部食物切片在齿辊下方滑动。

图2c示出了处于避开位置的分离器设备200，其中，分离器设备能够如箭头211所表示地向上提升以允许例如食物物体的最后食物部分在分离器设备200下被避开。

图3示出了根据本发明的分离器设备300的另一个实施方式，所述分离器设备用于从由输送机设备输送的食物制品产生间隔开的食物切片的序列，其中，类似于图1，输送机设备包括端对端设置的输送机308、309，其中，设备包括停止机构和取走装置。

在该实施方式中，取走装置包括由控制单元319操作的输送机装置315，所述控制单元以逐步的方式操作输送机装置。

在该特定示例中，输送机装置315具有三角形横截面图，其包括环形带并且可围绕平行于食物制品303的输送方向延伸的水平旋转轴线316旋转。

图3a示出了输送机装置301停止并且输送机装置315的表面301与食物制品303的前端接触并且用作停止机构的情形。在该停止期间，切割装置305切割食物切片306。

图3b示出了输送机装置315沿箭头312所表示的方向运行并且同时如箭头317所表示地围绕旋转轴线316旋转，从而导致前部食物切片向下并且在输送机装置301下方滑动的情形。

图3c示出了输送机装置的下一个相邻侧面用作用于随后的食物切片307的停止机构301。然后重复这些步骤。

图4是根据本发明的方法的流程图，该方法从由输送机设备输送的食物制品产生间隔开的食物切片的序列。

步骤(S1)401包括由停止机构与食物制品的前侧接合，并且在由切割装置切割食物制品的至少一个食物切片时使食物制品暂时停止。作为示例，停止机构可以包括先前关于图1至图3所讨论的栅栏状结构。

步骤(S2)402包括通过取走装置使至少一个食物切片从食物制品的剩余部分向下滑动，并且使至少一个食物切片向下并且在取走装置下方滑动，随后至少一个食物切片在取走装置下方被作为至少一个食物切片接收并且输送。

如先前所讨论的，停止机构的操作可以基于捕获的图像数据，该捕获的图像数据被处理以确定用于食物制品的切割图案，其中，切割图案可以包括要切割的食物切片的厚度。可以通过由适当的运动机构调整停止机构和/或取走装置之间的内部位置来操作不同的厚度。

切割图案还可以表示较大食物部分，该较大食物部分将通过简单地向上提升食物分离器设备以便允许食物制品的一部分通过食物分离器设备下方而被食物分离器设备避开，即不被切割成食物切片。

尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述应被认为是说明性或示例性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施方式。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，实践所要求保护的发明的本领域技术人员，可以理解和实现所公开的实施方式的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一(an)”不排除多个。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (15)

1.一种食物分离器设备(100)，所述食物分离器设备构造成从由输送机设备(108、109)输送的食物制品(103)产生间隔开的食物切片(106)的序列，所述食物分离器设备包括：

·停止机构(101)，所述停止机构用于与所述食物制品的前侧接合并且在由切割装置(105)切割所述食物制品的至少一个食物切片(106)时使所述食物制品暂时停止，以及

·取走装置(102)，所述取走装置用于使所述至少一个食物切片从所述食物制品的剩余部分向下滑动，并且使所述至少一个食物切片向下并且在所述取走装置下方滑动，随后所述至少一个食物切片在所述取走装置下方被作为至少一个食物切片接收并且输送。

2.根据权利要求1所述的食物分离器设备，其中，所述取走装置包括齿辊(102、202)，所述齿辊包括以轴向间隔开的布置设置的多个带齿的轮(2l4a、214b)。

3.根据权利要求1或2所述的食物分离器设备，其中，所述齿辊(102、202)还构造成用作所述停止机构。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的食物分离器设备，其中，接合构件(101、201)包括栅栏状结构，所述栅栏状结构包括并排设置的梁(2l3a、213b)，所述并排设置的梁以与轴向间隔开的所述带齿的轮基本相同的间隔开的方式设置，其中，所述栅栏状结构构造成相对于所述齿辊从第一位置运动到第二位置，所述第一位置是这样的位置：所述并排设置的梁与所述食物制品的前侧接合，并且在由所述切割装置切割所述食物制品的所述至少一个食物切片时使所述食物制品暂时停止；所述第二位置是这样的位置：所述并排设置的梁运动到轴向间隔开的所述带齿的轮之间的空间中，从而允许所述齿辊与所述食物制品的所述至少一个食物切片的最前部接合。

5.根据权利要求4所述的食物分离器设备，其中，第一角度位置是所述并排设置的梁相对于输送方向竖直地设置的位置。

6.根据权利要求2至5中的任一项所述的食物分离器设备，其中，所述多个带齿的轮和/或所述并排设置的梁包括多个钉状结构(211、212)。

7.根据权利要求2至6中的任一项所述的食物分离器设备，其中，所述齿辊连接至运动装置，所述运动装置用于允许所述齿辊在上/下方向上运动，从而允许所述齿辊在将单个食物切片在所述齿辊下方输送时适应所述单个食物切片的厚度差异。

8.根据权利要求1所述的食物分离器设备，其中，所述取走装置包括输送机装置(315)，所述输送机装置包括能够围绕垂直于所述食物制品的输送方向延伸的水平旋转轴线(316)旋转的环形带，并且其中，所述停止机构(301)包括所述环形带的侧部。

9.根据权利要求8所述的食物分离器设备，其中，所述输送机装置(315)由控制单元(319)以逐步的方式操作，使得在所述至少一个食物切片的切割期间，使所述输送机装置暂时停止，以及以这样的方式操作：使得在使所述至少一个食物切片向下并且在所述取走装置下方滑动之后，在切割至少一个随后的食物切片时，所述环形带的另一部分用作所述停止机构。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的食物分离器设备，其中，所述输送机设备包括以端对端的布置设置的第一输送机装置(108)和第二输送机装置(019)，所述第一输送机装置和所述第二输送机装置之间具有开口，并且其中，所述切割装置(105)具有延伸穿过所述开口的切割平面(104)，其中，所述第一输送装置以第一输送速度输送所述食物制品，所述第二输送机装置以大于所述第一输送速度的第二输送速度输送所述间隔开的食物切片。

11.根据权利要求10所述的食物分离器设备，所述食物分离器设备还包括支撑结构，所述支撑结构连接至定位在所述第一输送机装置上方的前进机构，其中，所述支撑结构构造成在切割期间将向下的力施加到所述食物制品上，并且其中，所述前进机构构造成以与所述第一输送装置相同的速度和相同的方向运动。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的食物分离器设备，所述食物分离器设备还包括运动机构，所述运动机构用于向上提升所述取走装置，从而为所述食物制品或所述食物物体的在前的食物部分提供避开位置。

13.一种从由输送机设备输送的食物制品产生间隔开的食物切片的序列的方法，所述方法包括：

·由停止机构与所述食物制品的前侧接合，并且在由切割装置切割所述食物制品的至少一个食物切片时使所述食物制品暂时停止，以及

·通过取走装置使所述至少一个食物切片从所述食物制品的剩余部分向下滑动，并且使所述至少一个食物切片向下并且在所述取走装置下方滑动，随后所述至少一个食物切片在所述取走装置下方被作为至少一个食物切片接收并且输送。

14.一种用于将进入的食物物体切割成切片的系统，所述系统包括：

·输送机，所述输送机用于输送要切割的食物制品；

·图像装置，所述图像装置用于捕获所述食物物体的图像数据；

·控制单元；以及

·食物分离器设备，所述食物分离器设备由所述控制单元通过使用所述图像数据操作，其中，所述食物分离器设备构造成从所述食物制品产生间隔开的食物切片的序列，其中，所述食物分离器包括：

ο停止机构，所述停止机构用于根据来自所述控制单元的指令与食物制品的前侧接合，并且在切割装置切割所述食物制品的至少一个食物切片时使所述食物制品暂时停止，以及

ο取走装置，所述取走装置用于使所述至少一个食物切片从所述食物制品的剩余部分向下滑动并且在所述取走装置下方滑动，随后所述至少一个食物切片在所述取走装置下方被作为至少一个食物切片接收并且输送。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述图像数据用于产生用于切割所述食物制品的切割图案。

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