ЗАГРУЗОЧНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МЯСА КОНЕЧНОСТИ С КОСТЬЮ
LOADING SYSTEM FOR BONE-IN-LIMB MEAT

Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к загрузочной системе для загрузки мяса конечности с костью в блок обработки, такой как устройство для отделения мяса от костей.
Уровень техники
[0002] В целях рационализации процесса разделки годной к употреблению в пищу тушки цыпленка осуществляется переход от ручной обработки к автоматической обработке посредством машины.
1-й патентный документ раскрывает машину для отделения мяса от костей, которая осуществляет процесс обвалки бедра. Данная машина для отделения мяса от костей периодически перемещает бедро между множеством участков обработки, в то же время подвешивая его при помощи зажимного устройства, и затем осуществляет этапы срезания мяса с бедра, отделения кости от мяса и тому подобное в соответствующих участках, обеспечивая автоматическое отделение мяса от костей.
2-й патентный документ раскрывает способ удерживания мяса конечности с костью, перемещаемого на конвейере, посредством многоосного шарнирного манипулятора и подвешивания его на крюк.
Перечень ссылок
Патентные документы
[0003]
1-й патентный документ: JP2013-507101 (преобразование заявки РСТ)
2-й патентный документ: WO2009/139031А
Сущность изобретения
Техническая проблема
[0004] При загрузке мяса конечности с костью, таких бедра на кости, в автоматическое устройство для отделения мяса от костей, необходимо загружать множество мяса конечности с костью в одном и том же направлении, так чтобы можно было непрерывно осуществлять этап обработки указанного множества мяса конечности с костью. Однако в настоящее время трудно автоматизировать, посредством машины, загрузку множества мяса конечности с костью в одном направлении, поэтому для выполнения данной работы нужно содержать человека.
Ни 1-й патентный документ, ни 2-й патентный документ не раскрывает способ автоматизации загрузки множества мяса конечности с костью в автоматическое устройство для отделения мяса от костей или подобное устройство в одном и том же направлении.
[0005] Задача одного варианта осуществления состоит в том, чтобы автоматизировать, посредством машины без ручного труда, операцию загрузки множества мяса конечности с костью в одном и том же направлении при загрузке мяса конечности с костью в обрабатывающее устройство, такое как устройство для отделения мяса от костей.
Решение проблемы
[0006] (1) Загрузочная система для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления представляет собой загрузочную систему для загрузки мяса конечности с костью в блок обработки, причем указанная загрузочная система включает: блок захвата изображений для захвата изображения мяса конечности с костью перед загрузкой в блок обработки; блок обработки изображений, способный получать информацию об ориентации мяса конечности с костью из указанного изображения мяса конечности с костью, захватываемого посредством указанного блока захвата изображений; концевой инструмент для удерживания мяса конечности с костью; манипулятор, поддерживающий указанный концевой инструмент и способный управлять положением и ориентацией указанного концевого инструмента; и блок управления, управляющий, на основе информации об ориентации, получаемой посредством указанного блока обработки изображений, по меньшей мере одной операцией манипулятора и тем самым удерживанием узкой части ноги и загрузкой мяса конечности с костью в блок обработки в заданном направлении.
[0007] Понятие «мясо конечности с костью» в данном описании включает часть ноги годной к употреблению в пищу тушки цыпленка, такую как бедро или лапа. Кроме того, понятие «концевой инструмент» включает любую конфигурацию, способную удерживать (а также подвешивать) мясо конечности с костью и не ограничено конкретной конфигурацией.
[0008] При указанной конфигурации (1) можно загружать множество мяса конечности с костью в блок обработки в одном и том же направлении посредством управления, на основе указанной информации об ориентации, по меньшей мере указанной операцией манипулятора, удерживающего мясо конечности с костью концевым инструментом. Таким образом, можно непрерывно осуществлять этап обработки множества мяса конечности с костью посредством указанного блока обработки, облегчая автоматизацию процесса, такого как отделение мяса от кости посредством указанного блока обработки.
[0009] (2) В варианте осуществления, в указанной конфигурации (1), информация об ориентации включает информацию о передней/задней поверхности, показывающую, является ли верхняя поверхность мяса конечности с костью, изображение которого захватывается посредством указанного блока захвата изображений, передней поверхностью или задней поверхностью. Указанный блок управления выполнен с возможностью управления, на основе указанной информации об ориентации, включающей информацию о передней/задней поверхности, по меньшей мере указанной операцией манипулятора так, чтобы загружать мясо конечности с костью в блок обработки.
При удерживании узкой части ноги мяса конечности с костью посредством концевого инструмента, мясо конечности с костью размещается на транспортирующей поверхности или подобном элементе, например, конвейера. Для удобства, в данном описании поверхность, на которой при этом размещается мясо конечности с костью, будет называться также «удерживающей поверхностью». В мясе конечности с костью, в случае, например, бедра птицы или подобного, внутренняя поверхность бедра является передней поверхностью, а внешняя поверхность бедра является задней поверхностью.
[0010] (3) В варианте осуществления, в указанной конфигурации (1) или (2), указанная загрузочная система для мяса конечности с костью дополнительно включает: конвейер, перемещающий мясо конечности с костью в блок обработки. Указанный блок захвата изображений выполнен с возможностью захвата изображения мяса конечности с костью, перемещаемого на конвейере.
При указанной конфигурации (3), поскольку блок захвата изображений захватывает изображение мяса конечности с костью, перемещаемого на указанном конвейере, визуальная информация получается посредством непрерывного захвата изображений множества мяса конечности с костью одним блоком захвата изображений. Таким образом, можно увеличить скорость, с которой указанное множество мяса конечности с костью загружаются в блок обработки и повысить эффективность обработки указанного блока обработки.
[0011] В варианте осуществления, в указанной конфигурации (3), множество мяса конечности с костью расположены на конвейере так, что их передние поверхности или задние поверхности обращены вверх. Указанная информация об ориентации включает информацию о передней/задней поверхности, показывающую, являются ли верхние поверхности мяса конечности с костью, изображения которых захватываются посредством блока захвата изображений, передними поверхностями или задними поверхностями. Указанный блок управления выполнен с возможностью управления указанной операцией манипулятора на основе указанной информации об ориентации, включающей информацию о передней/задней поверхности, и загрузкой множества мяса конечности с костью в блок обработки так, что их передние поверхности или задние поверхности всегда обращены в одном и том же направлении относительно указанного блока обработки.
При указанной конфигурации, даже если множество мяса конечности с костью расположены произвольно, независимо от ориентации и передних/задних поверхностей, можно загружать множество мяса конечности с костью в блок обработки с высокой эффективностью, так что их передние поверхности или задние поверхности указанного множества мяса конечности с костью всегда обращены в одном и том же направлении.
[0012] В варианте осуществления, в указанной конфигурации, размещено множество крюков, причем указанные крюки способны подвешивать мяса конечности с костью и перемещать мяса конечности с костью к блокам обработки. Указанный блок управления выполнен с возможностью управления указанной операцией манипулятора и соответственно подвешиванием множества мяса конечности с костью на множество крюков так, что их передние поверхности или задние поверхности всегда обращены в одном и том же направлении.
При указанной конфигурации, можно соответственно подвешивать мяса конечности с костью на указанное множество крюков так, что их передние поверхности или задние поверхности всегда обращены в одном и том же направлении. Таким образом, можно загружать множество мяса конечности с костью в блок обработки через крюки так, что их передние поверхности или задние поверхности всегда обращены в одном и том же направлении.
[0013] (4) В варианте осуществления, в любой из указанных конфигураций (1)-(3), указанная загрузочная система загружает в блок обработки только одно из мяса конечности с костью правой ноги или мяса конечности с костью левой ноги.
При указанной конфигурации (4), можно точно так же загружать коленные части в одном и том же направлении при загрузке мяса конечности с костью в блок обработки посредством загрузки в блок обработки одного из правых ног или левых ног. Следовательно, можно непрерывно осуществлять процессы в блоке обработки, облегчая автоматизацию и позволяя увеличить скорость обработки.
[0014] (5) В варианте осуществления, в любой из указанных конфигураций (1)-(4), указанная загрузочная система для мяса конечности с костью дополнительно включает: блок загрузки для приема мяса конечности с костью из концевого инструмента и передачи мяса конечности с костью в блок обработки. Указанный блок загрузки включает вращающийся вал, три или более крюков, вращающихся вокруг указанного вращающегося вала и расположенных с одинаковыми угловыми интервалами относительно указанного вращающегося вала.
При указанной конфигурации (5), при подвешивании мяса конечности с костью из концевого инструмента на крюк блока загрузки, можно упростить указанные операции манипулятора и концевого инструмента посредством выбора, на основе указанной информации об ориентации мяса конечности с костью, получаемой посредством указанного блока захвата изображений, крюк для подвешивания. Таким образом, можно увеличить скорость подвешивания или увеличить объем загрузки в блок обработки.
[0015] (6) В варианте осуществления, в указанной конфигурации (5), указанный блок управления выполнен с возможностью управления таким образом, чтобы подвешивать мясо конечности с костью из концевого инструмента на крюк с первой стороны относительно опорной линии, когда верхняя поверхность мяса конечности с костью, изображение которого захватывается посредством блока захвата изображений, является передней поверхностью, причем указанная опорная линия соединяет указанный вращающийся вал с основанием, подвижно поддерживающим манипулятор, и подвешивать мясо конечности с костью из концевого инструмента на крюк со второй стороны относительно опорной линии, когда верхняя поверхность мяса конечности с костью, изображение которого захватывается посредством указанного блока захвата изображений, является задней поверхностью.
При указанной конфигурации (6), мясо конечности с костью подвешивается на крюк в разных положениях через указанную опорную линию в зависимости от того, является ли верхняя поверхность мяса конечности с костью передней поверхностью или задней поверхностью, позволяя упростить операции манипулятора и концевого инструмента. Таким образом, можно увеличить скорость подвешивания на крюк или объем перемещения к блоку обработки.
[0016] (7) В варианте осуществления, в любой из указанных конфигураций (1)-(6), указанный концевой инструмент включает: основание, поддерживаемое посредством манипулятора; пару зажимов, прикрепленных к указанному основанию и выполненных с возможностью удерживания мяса конечности с костью; и элемент, регулирующий ориентацию, для регулирования ориентации мяса конечности с костью, причем указанный элемент, регулирующий ориентацию, прикреплен к указанному основанию независимо от указанной пары зажимов и содержит наклонную поверхность, расположенную под острым углом относительно центральной линии между указанной парой зажимов. Когда указанная пара зажимов находятся в разомкнутом состоянии, в виде сверху, по меньшей мере часть указанной наклонной поверхности элемента, регулирующего ориентацию, расположена так, чтобы перекрывать промежуток, образованный между указанной парой зажимов.
В данном описании, «вид сверху» относится к виду в направлении, перпендикулярном плоскости, включающей центральную линию между указанной парой зажимов, и направлению размыкания/замыкания указанной пары зажимов.
[0017] В указанной конфигурации (7), когда пара зажимов находятся в разомкнутом состоянии, в виде сверху, по меньшей мере часть наклонной поверхности указанного элемента, регулирующего ориентацию, расположена так, чтобы перекрывать промежуток, образованный между указанной парой зажимов. Таким образом, когда пара зажимов начинают замыкаться, указанная наклонная поверхность первой входит в контакт с мясом конечности с костью.
Когда указанная пара зажимов удерживают мясо конечности с костью, тем самым приподнимая часть мяса конечности с костью, возникает смещение в расположении, в виде сверху, между центром удерживаемого участка мяса конечности с костью и центром тяжести мяса конечности с костью.
[0018] Благодаря данному смещению в расположении, когда мясо конечности с костью дополнительно поднимают вверх с удерживающей поверхности, возникает вращательное движение, в результате которого центр тяжести мяса конечности с костью смещается к внешней стороне удерживаемого участка с удерживаемой частью в качестве центра. В результате удерживаемый участок мяса конечности с костью заходит за заднюю поверхность пары зажимов с наклонной поверхностью элемента, регулирующего ориентацию, в качестве центра и удерживается зажимами в направлении, в котором центр тяжести мяса конечности с костью расположен за пределами удерживаемого участка. Таким образом, множество мяса конечности с костью, последовательно удерживаемые посредством пары зажимов, все удерживаются в данном направлении, позволяя загружать множество мяса конечности с костью в блок обработки в одном и том же направлении.
[0019] (8) В варианте осуществления, в любой из указанных конфигураций (1)-(6), указанный концевой инструмент включает: пару зажимов, включающую первый зажим и второй зажим и выполненные с возможностью размыкания/замыкания так, чтобы удерживать мясо конечности с костью; и участок, препятствующий вращению, для предотвращения вращения мяса конечности с костью, причем указанный участок, препятствующий вращению, расположен в отклоненном положении относительно указанной пары зажимов в направлении, перпендикулярном плоскости, включающей направление размыкания/замыкания указанной пары зажимов. Указанный участок, препятствующий вращению, включает выступающую часть, расположенную так, чтобы выступать из первого зажима в промежуток между указанной парой зажимов, и выполненную с возможностью вхождения в контакт с мясом конечности с костью, если смотреть в направлении, перпендикулярном указанной плоскости.
[0020] При указанной конструкции (8), когда указанная пара зажимов замкнуты для удерживания мяса конечности с костью, указанная выступающая часть выступает в сторону мяса конечности с костью и вонзается в мясо конечности с костью, и таким образом способна зафиксировать мясо конечности с костью так, чтобы предотвратить его перемещение. Указанная выступающая часть расположена в отклоненном положении относительно указанной пары зажимов в направлении, перпендикулярном плоскости, включающей направление размыкания/замыкания пары зажимов, и таким образом способна совместно с парой зажимов зафиксировать мясо конечности с костью. Таким образом, можно прочно зафиксировать мясо конечности с костью.
Таким образом, можно загружать мясо конечности с костью в блок обработки в требуемом направлении посредством приведения в движение указанной пары зажимов, удерживающих мясо конечности с костью в требуемом положении и ориентации. Можно также загружать множество мяса конечности с костью в блок обработки в одном и том же направлении посредством последовательного удерживания указанного множества мяса конечности с костью указанной парой зажимов.
[0021] (9) В варианте осуществления, в любой из указанных конфигураций (1)-(6), указанный концевой инструмент включает: пару зажимов для удерживания мяса конечности с костью; кронштейн, поддерживающий с возможностью размыкания/замыкания указанную пару зажимов в соответствующих нижних участках зажимов; и участки, препятствующие вращению, для предотвращения вращения мяса конечности с костью, причем указанные участки, препятствующие вращению, расположены так, чтобы выступать из поверхностей указанной пары зажимов в направлении, перпендикулярном плоскости, включающей направления размыкания/замыкания указанной пары зажимов. В разомкнутом состоянии указанной пары зажимов, указанная пара зажимов соответственно содержат концевые участки, расположенные ближе к центральной линии между указанной парой зажимов, чем указанные участки, препятствующие вращению, и дальше от указанного кронштейна, чем указанные участки, препятствующие вращению, в направлении вдоль центральной линии.
[0022] При указанной конфигурации (9), при удерживании мяса конечности с костью посредством указанной пары зажимов, можно предотвратить вращение и колебание в мясе конечности с костью посредством указанных участков, препятствующих вращению, тем самым фиксируя мясо конечности с костью в положении зажима. Кроме того, поскольку концевые участки зажимов расположены внутри (сторона указанной центральной линии) указанных участков, препятствующих вращению, и ближе к концевой стороне, чем участок, препятствующий вращению (дальняя сторона от указанного кронштейна), в начале операции удерживания, концевые участки зажимов первыми входят в контакт с мясом конечности с костью, подставляются под мясо конечности с костью и затем подхватывают мясо конечности с костью. При данной операции, можно надежно удерживать мясо конечности с костью посредством пары зажимов. Это обеспечивает также прочное удерживание, позволяющее ускорить работу зажимов.
Кроме того, можно подвешивать мясо конечности с костью на крюк в требуемом направлении или загружать мясо конечности с костью в блок обработки, такой как устройство для отделения мяса от костей, через крюк посредством прикрепления указанного кронштейна к манипулятору, способному управлять положением и ориентацией, и управления зажимным устройством, удерживающим мясо конечности с костью в требуемом положении и ориентации.
Полезные эффекты
[0023] В соответствии с вариантом осуществления, можно автоматизировать, посредством машины без ручного труда, операцию загрузки множества мяса конечности с костью в одном и том же направлении при загрузке мяса конечности с костью в блок обработки, такой как устройство для отделения мяса от костей. Можно также выравнивать мяса конечности с костью в одном и том же направлении и таким образом уменьшить количество перемещений манипулятора. Таким образом, можно использовать множество манипуляторов и соответствовать скорости обработки автомата для отделения мяса от костей, работающего с высокой скоростью. Можно также упростить конструкцию концевого инструмента и таким образом повысить эксплуатационную надежность и предотвратить остановку системы вследствие отказа.
Краткое описание чертежей
[0024] Фиг.1 представляет собой блок-схему загрузочной системы в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.2 представляет собой блок-схему загрузочной системы в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.3 представляет собой перспективный вид концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.4 представляет собой полный вид, показывающий бедро в качестве примера мяса конечности с костью.
Фиг.5А представляет собой вид сверху концевого инструмента (в разомкнутом состоянии) в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.5В представляет собой вид сверху концевого инструмента (в замкнутом состоянии) в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.6 представляет собой блок-схему, показывающую систему управления загрузочной системы в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.7А представляет собой пояснительный чертеж, показывающий операцию концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.7В представляет собой пояснительный чертеж, показывающий операцию концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.7С представляет собой пояснительный чертеж, показывающий операцию концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.8А представляет собой пояснительный чертеж, показывающий операцию концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.8В представляет собой пояснительный чертеж, показывающий операцию концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.8С представляет собой пояснительный чертеж, показывающий операцию концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.9 представляет собой вид сверху концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.10 представляет собой вид спереди концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.11 представляет собой пояснительный чертеж, показывающий состояние удерживания мяса конечности с костью посредством концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.12 представляет собой вид спереди концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.13 представляет собой блок-схему, показывающую систему управления загрузочной системы в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.14 представляет собой перспективный вид концевого инструмента (в разомкнутом состоянии) в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.15 представляет собой вид сверху концевого инструмента (в разомкнутом состоянии) в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.16 представляет собой перспективный вид концевого инструмента (в замкнутом состоянии) в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.17 представляет собой вид сверху концевого инструмента (в замкнутом состоянии) в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.18 представляет собой пояснительный чертеж, показывающий операцию удерживания концевого инструмента в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.19 представляет собой пояснительный вид, показывающий операцию загрузки в блок загрузки загрузочного устройства в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.20 представляет собой пояснительный вид, показывающий операцию загрузки в блок загрузки загрузочного устройства в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.21 представляет собой пояснительный вид, показывающий операцию загрузки в блок загрузки загрузочного устройства, который является сравнительным примером.
Подробное описание
[0025] Варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. При этом предполагается, что если не установлено конкретно, размеры, материалы, формы, относительные положения и тому подобные характеристики элементов, описанных в показанных вариантах осуществления, являются только пояснительными и не имеют целью ограничить объем настоящего изобретения.
Например, выражение относительного или абсолютного расположения, такое как «в направлении», «вдоль направления», «параллельный», «перпендикулярный», «центрированный», «концентричный» и «коаксиальный» не следует воспринимать как показывающее только расположение в строго буквальном смысле, но также включает состояние, когда указанное расположение является относительно смещенным посредством допуска или посредством угла или расстояния, при котором можно выполнять ту же самую функцию.
Например, выражение одинакового состояния, такое как «один и тот же», «равный» и «одинаковый», не следует воспринимать как показывающее только состояние, в котором указанная характеристика строго одинаковая, но включает также состояние, в котором существует допустимое отклонение или расхождение, которое способно также выполнять ту же самую функцию.
Кроме того, например, выражение формы, такое как прямоугольная форма или цилиндрическая форма, не следует воспринимать как только геометрически точную форму, но также включает форму с неровностью или скошенными углами в пределах диапазона, в котором может быть достигнут тот же самый эффект.
С другой стороны, такое выражение как «содержит», «включает» и «составляет» не исключает других элементов.
[0026] Фиг.1 и 2, соответственно, показывают загрузочную систему 10 (10А и 10В) для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления.
В каждом из фиг.1 и 2, загрузочная система 10 включает блоки 14 (14а и 14b) захвата изображений для захвата изображений мяса конечности с костью W (R и L) перед загрузкой в блоки 12 (12а и 12b) обработки и блок 16 обработки изображений, способный получать информацию об ориентации мяса конечности с костью W из изображений мяса конечности с костью W, захватываемых посредством указанных блоков 14 захвата изображений.
Загрузочная система 10 включает также манипуляторы 20 (20а и 20b), поддерживающие концевые инструменты 17 (17а и 17b) для удерживания мяса конечности с костью W и способные управлять положением и ориентацией концевых инструментов 17. На основе информации об ориентации, получаемой блоком 16 обработки изображений, блок 22 управления управляет операциями манипуляторов 20 и тем самым удерживанием коленных частей ног мяса конечности с костью W посредством концевых инструментов 17, и загрузкой мяса конечности с костью в блоки 12 обработки в заданном направлении.
[0027] При указанной конфигурации, блок 22 управления, на основе указанной информации об ориентации, управляет операциями манипуляторов 20, удерживающих мяса конечности с костью W концевыми инструментами 17, позволяя загружать множество мяса конечности с костью в блоки 12 обработки в одном и том же направлении. Таким образом, можно непрерывно осуществлять этап обработки множества мяса конечности с костью посредством блоков 12 обработки, облегчая автоматизацию процесса, такого как отделение мяса от костей посредством блоков 12 обработки.
[0028] Можно также выравнивать мяса конечности с костью W в одном и том же направлении и таким образом уменьшить количество перемещений манипуляторов 20. Таким образом, в случае загрузочной системы 10 (10А), показанной на фиг.1, можно соответственно использовать множество манипуляторов для множества блоков 12 обработки и соответствовать скорости обработки автомата для отделения мяса от костей, работающего с высокой скоростью в случае, когда блоки 12 обработки представляют собой машины для отделения мяса от костей.
Кроме того, в случае загрузочной системы 10 (10В), использующей один манипулятор 20 для одного блока 12 обработки, такой как загрузочная система 10 (10в), показанная на фиг.2, не требуется ни уменьшения количества перемещений манипулятора 20, ни работы с высокой скоростью. Таким образом, можно упростить конструкцию каждого концевого инструмента 17 и повысить эксплуатационную надежность и предотвратить остановку системы вследствие отказа.
[0029] В варианте осуществления, каждый концевой инструмент 17 образован посредством пары зажимов, выполненных с возможностью взаимного размыкания/замыкания, и удерживает узкую часть ноги мяса конечности с костью W с обеих сторон посредством указанной пары зажимов.
В варианте осуществления, каждый концевой инструмент 17 образован посредством крюка, содержащего выемку, в которой может быть размещена узкая часть ноги, и устанавливает узкую часть ноги в указанную выемку для подвешивания.
[0030] В варианте осуществления, когда мяса конечности с костью W представляют собой бедра птицы или тому подобное, как показано на фиг.1, блоки 12 обработки включают блоки 12 (12а) обработки конкретно для левых ног W (L) и блоки 12 (12b) обработки конкретно для правых ног W (R). Кроме того, загрузочная система 10 включает линию 10 (10а) только для левых ног для подачи левых ног W (L) в блоки 12 (12а) обработки и линию 10 (10b) только для правых ног для подачи правых ног W (R) в блоки 12 (12b) обработки.
Как в данном варианте осуществления, загрузочная система 10 загружает в блоки обработки 12 мяса конечности с костью W только правых ног или только левых ног, позволяя загружать не только мяса конечности с костью W, но и коленные части в одном и том же направлении. Таким образом, можно непрерывно осуществлять процессы в блоках 12 обработки, облегчая автоматизацию и позволяя увеличить скорость обработки.
[0031] Когда блоки 12 обработки представляют собой блоки обработки как для правой ноги, так и для левой ноги, каждая загрузочная система 10 должна включать в себя только одну линию для правой ноги и левой ноги.
[0032] В варианте осуществления, каждый манипулятор 20 выполнен в виде многоосного шарнирного манипулятора и способен работать так, чтобы устанавливать соответствующий один из концевых инструментов 17 в произвольном положении и ориентации. Кроме того, каждый блок 12 обработки представляет собой устройство для отделения мяса от кости, которое разделяет мясо конечности с костью W на костную часть и мясную часть.
[0033] В варианте осуществления, информация об ориентации, получаемая посредством блока 16 обработки изображений, показанного на фиг.1 и 2, включает информацию о передней/задней поверхности, показывающую, являются ли верхние поверхности мяса конечности с костью W в изображениях мяса конечности с костью W, захватываемых посредством блоков 14 захвата изображений, передними поверхностями или задними поверхностями. Мяса конечности с костью W размещаются на удерживающей поверхности. На основе указанной информации об ориентации, включающей информацию о передней/задней поверхности, блок 22 управления управляет операциями манипуляторов 20 так, чтобы загружать мяса конечности с костью W в блоки 12 обработки в требуемом направлении.
В соответствии с данным вариантом осуществления, даже если множество мяса конечности с костью расположены произвольно на удерживающей поверхности независимо от их ориентаций и передних/задних поверхностей, управление операциями манипуляторов 20 осуществляется на основе информации об ориентации, включающей информацию о передней/задней поверхности, позволяющей загружать множество мяса конечности с костью в блоки 12 обработки так, что их передние поверхности или задние поверхности всегда обращены в одном и том же направлении.
[0034] В варианте осуществления, как показано на фиг.2, предусмотрены конвейеры 24 (24а и 24b), перемещающие мяса конечности с костью W к блокам 12 обработки, и блоки 14 захвата изображений выполнены с возможностью захвата изображений мяса конечности с костью W, перемещаемых на конвейерах 24.
В соответствии с данным вариантом осуществления, поскольку блоки 14 захвата изображений захватывают изображения мяса конечности с костью W, перемещаемых на конвейерах 24, можно получать визуальную информацию посредством непрерывного захвата изображений множества мяса конечности с костью одним блоком захвата изображений. Таким образом, можно увеличить скорость загрузки множества мяса конечности с костью в блоки 12 обработки и повысить эффективность обработки указанных блоков 12 обработки.
[0035] В варианте осуществления, как показано на фиг.1 и 2, множество мяса конечности с костью W размещаются на конвейерах 24 так, что их передние поверхности или задние поверхности обращены вверх, и указанная информация об ориентации включает информацию о передней/задней поверхности, показывающую, являются ли верхние поверхности мяса конечности с костью W, изображения которых захватываются посредством блоков 14 захвата изображений, передними поверхностями или задними поверхностями. Блок 22 управления управляет операциями манипуляторов 20 на основе указанной информации об ориентации, включающей информацию о передней/задней поверхности, и загружает множество мяса конечности с костью W в блоки 12 обработки, так что их передние поверхности или задние поверхности всегда обращены в одном и том же направлении относительно блоков 12 обработки.
[0036] В варианте осуществления, как показано на фиг.1, множество крюков 26 закреплены на крюковых конвейерах 28 (28а и 28b) и выполнены с возможностью перемещения к блокам 12 обработки. Множество мяса конечности с костью W, соответственно подвешенных на множество крюков 26 из концевых инструментов 17, перемещаются к блокам 12 обработки и загружаются в блоки 32 загрузки и блоки 12 обработки.
В варианте осуществления, в каждом крюке 26 образована выемка 30 и соответствующий один из мяса конечности с костью W подвешивается так, что его участок малого диаметра под узкой частью ноги устанавливается в указанную выемку 30.
[0037] В варианте осуществления, как показана на фиг.1 и 2, мяса конечности с костью W представляют собой, например, бедра птицы или подобное, и мяса конечности с костью W (L) левых ног произвольно размещаются на конвейере 24 (24а) линии 10 (10а) только для левых ног независимо от их ориентаций и передних/задних поверхностей. Кроме того, мяса конечности с костью W (R) правых ног произвольно размещаются на конвейере 24 (24b) линии 10 (10b) только для правых ног независимо от их ориентаций и передних/задних поверхностей.
Ссылаясь на фиг.2, ссылочная позиция W (Ls) обозначает мясо конечности с костью левой ноги с обращенной вверх передней поверхностью, ссылочная позиция W (Lb) обозначает мясо конечности с костью левой ноги с обращенной вверх задней поверхностью, ссылочная позиция W (Rs) обозначает мясо конечности с костью правой ноги с обращенной вверх передней поверхностью, и ссылочная позиция W (Rb) обозначает мясо конечности с костью правой ноги с обращенной вверх задней поверхностью.
[0038] В соответствии с данным вариантом осуществления, блок 22 управления управляет операциями манипуляторов 20 (20а и 20b) на основе информации об ориентации, включающей информацию о передней/задней поверхности, позволяющей последовательно подвешивать множество мяса конечности с костью на множество крюков 26 так, что их передние поверхности или задние поверхности всегда обращены в одном и том же направлении в соответствующих линиях 10 (10а и 10b). Таким образом, можно соответственно загружать множество мяса конечности с костью в блоки 12 (12а и 12b) обработки в одном и том же направлении.
[0039] В варианте осуществления, как показано на фиг.1, множество мяса конечности с костью подвешиваются на крюки 26 в состоянии, в котором коленные части N обращены к задней стороне пары зажимов 18. Следовательно, в блоках 32 загрузки блоков 12 (12а и 12b) обработки, множество мяса конечности с костью загружаются в блоки 32 загрузки в направлении, в котором коленные части N обращены к сторонам блоков 32 загрузки.
Как в данном варианте осуществления, можно загружать не только мяса конечности с костью W, но и коленные части N в одном и том же направлении посредством загрузки только мяса конечности с костью W правых ног или левых ног в блоки 12 (12а) обработки или блоки 12 (12b) обработки. Таким образом, можно непрерывно осуществлять процессы в блоке 12 обработки, облегчая автоматизацию блоков обработки и позволяя увеличить скорость обработки.
[0040] Фиг.3 показывает концевой инструмент 17 (17с) в соответствии с вариантом осуществления. Концевой инструмент 17 (17с) включает основание 40, поддерживаемое посредством манипулятора 20, пару зажимов 18 (18а и 18b), прикрепленных к указанному основанию 40, и элементы 34 (34а и 34b), регулирующие ориентацию, прикрепленные к манипулятору 20 независимо от указанной пары зажимов 18. Указанная пара зажимов 18 выполнены с возможностью размыкания и замыкания так, чтобы удерживать узкую часть ноги мяса конечности с костью W. Для регулирования ориентации мяса конечности с костью W, элементы 34, регулирующие ориентацию, содержат наклонные поверхности 36 (36а и 36b), которые расположены под острым углом относительно центральной линии С между указанной парой зажимов.
Когда указанная пара зажимов 18 находятся в замкнутом состоянии, в виде сверху, по меньшей мере часть наклонных поверхностей 36 элементов 34, регулирующих ориентацию, расположена так, чтобы перекрывать промежуток между указанной парой зажимов.
В данном описании, «вид сверху» относится к виду в направлении (направлении стрелки b), перпендикулярном плоскости, включающей центральную линию С между парой зажимов, и направлению размыкания/замыкания указанной пары зажимов.
[0041] Фиг.4 показывает бедро птицы или тому подобное в качестве примера мяса конечности с костью W. На фиг.4, ссылочная позиция f обозначает узкую часть ноги, прикрепляемую к крюку или тому подобному при подвешивании на крюке. Как описано ниже, ссылочная позиция А - А' обозначает участок контакта (участок максимального диаметра узкой части f ноги), в котором наклонные поверхности 36 входят в контакт, ссылочная позиция В - В' обозначает участок удерживания (нижний участок минимального диаметра узкой части f ноги), удерживаемое парой зажимов 18. Ссылочная позиция Sa обозначает поперечное сечение мяса конечности с костью в участке А - А' контакта, и ссылочная позиция Sb обозначает поперечное сечение мяса конечности с костью в участке В - В' удерживания. Ссылочная позиция Cb обозначает центр поперечного сечения Sb (в дальнейшем называемый также «центром удерживания»). Когда мясо конечности с костью W полностью подвешен посредством пары зажимов 18 и удален с удерживающей поверхности, центр Cb удерживания и центр G тяжести мяса конечности с костью W совпадают в виде сверху. Мясо конечности с костью W содержит коленную часть N в виде сустава между костью бедра и костью голени.
[0042] Фиг.5А показывает состояние, в котором пара зажимов 18 разомкнуты, а фиг.5В показывает состояние, в котором пара зажимов 18 замкнуты. Фиг.6 показывает систему управления варианта осуществления, показанного в каждом из фиг.3 и 5. Каждый из фиг.7А-7С и фиг.8А-8С показывает операцию, в которой пара зажимов 18 переходят из разомкнутого в замкнутое состояние и удерживают мясо конечности с костью W.
Как показано на фиг.7А-7С и фиг.8А-8С, угол θ представляет собой острый угол, причем угол θ образован между каждой из наклонных поверхностей 36 (36а и 36b) и сегментом около концевой стороны соответствующего одного из зажимов от точки пересечения между центральной линией С и линией продолжения каждой из наклонных поверхностей 36.
[0043] В данном варианте осуществления, когда пара зажимов 18 начинают замыкаться, наклонные поверхности 36 первыми входят в контакт с мясом конечности с костью W. Когда пара зажимов удерживают мясо конечности с костью W, тем самым приподнимая часть (узкую часть f ноги) мяса конечности с костью с удерживающей поверхности (например, транспортирующей поверхности конвейера 24), возникает позиционное смещение, в виде сверху, между центром Cb удерживания и центром G тяжести мяса конечности с костью.
[0044] Благодаря данному позиционному смещению, когда мясо конечности с костью дополнительно поднимают с удерживающей поверхности, возникает вращающий момент Mr, в результате которого центр G тяжести мяса конечности с костью смещается за пределы удерживаемого участка с центром Cb удерживания в качестве центра. В результате, удерживаемый участок мяса конечности с костью поворачивается в заднюю часть пары зажимов 18 с наклонными поверхностями 36 в качестве центра и удерживается парой зажимов 18 в направлении, в котором центр G тяжести мяса конечности с костью расположен за пределами удерживаемого участка. Таким образом, множество мяса конечности с костью W, последовательно удерживаемые посредством пары зажимов, все удерживаются в данном направлении, позволяя загружать мяса конечности с костью в блоки 12 обработки в одном и том же направлении.
[0045] В варианте осуществления, как показано на фиг.5В, во время операции замыкания пары зажимов 18 образуется промежуток S, причем указанный промежуток S способен свободно размещать мясо конечности с костью W внутри зажимов. В результате, возможно вращение мяса конечности с костью W под действием вращающего момента Mr.
1
2
1
2
1
1
[0046] В варианте осуществления, как показан на фиг.5В, 7С и 8С, когда пара зажимов 18 находятся в замкнутом состоянии, элементы 34, регулирующие ориентацию, содержат, в виде сверху, ограничительную поверхность 38, которая находится в положении, перекрывающем промежуток S. Как показано на фиг.7А, промежуток S разделен центральной линией С на первый промежуток S и второй промежуток S, причем первый промежуток S расположен на стороне элемента 34, регулирующего ориентацию, а второй промежуток S расположен дальше от элемента 34, регулирующего ориентацию, чем первый промежуток S, и ограничительная поверхность 38 находится в положении, перекрывающем первый промежуток S в виде сверху.
В соответствии с данным вариантом осуществления, когда пара зажимов 18 замкнуты, ограничительная поверхность 38 способна предотвращать выпадение мяса конечности с костью W из пары зажимов 18, позволяя обеспечить состояние удерживания посредством пары зажимов.
[0047] В варианте осуществления, пара зажимов 18 поворотно прикреплены к основанию 40 посредством оси 41, как показано на фиг.3, и выполнены с возможностью размыкания/замыкания посредством приводного блока 42 размыкания/замыкания, встроенного в основание 40, как показано на фиг.5А. Элементы 34, регулирующие ориентацию, прикреплены к основанию 40 посредством оси 44 с возможностью вращения в направлении размыкания/замыкания (направлении стрелки «а» на фиг.3) пары зажимов 18 и вращаются посредством приводного блока 43 вращения. Приводной блок 42 размыкания/замыкания и приводной блок 43 вращения выполнены, например, в виде цилиндров. Основание 40 прикреплено к манипулятору 20.
[0048] Как показано на фиг.6, в данном варианте осуществления блок 22 (22а) управления управляет приводными блоками 21 манипуляторов, приводящими в движение манипуляторы 20, и управляет приводным блоком 42 размыкания/замыкания и приводным блоком 43 вращения.
[0049] В варианте осуществления, как показано на фиг.3, когда пара зажимов 18 удерживают мясо конечности с костью W, наклонные поверхности 36 элементов 34, регулирующих ориентацию, расположены над указанной парой зажимов.
Центр G тяжести мяса конечности с костью W обычно расположен ниже участка удерживания указанной пары зажимов.
В соответствии с данным вариантом осуществления, наклонные поверхности 36 расположены выше указанной пары зажимов, позволяя приводить наклонные поверхности 36 в контакт с узкой частью f ноги мяса конечности с костью W. Можно надежно создавать в мясе конечности с костью W вращающий момент Mr, центрированный на наклонных поверхностях 36, посредством приведения наклонных поверхностей 36 в контакт с твердой узкой частью ноги и установления узкой части ноги в центр вращения.
[0050] В варианте осуществления, блок 22 (22а) управления управляет приводным блоком 43 вращения на основе информации об ориентации и информации о передней/задней поверхности и вращает элементы 34, регулирующие ориентацию, так, что наклонные поверхности 36 размещаются на той же стороне, что и центр G тяжести мяса конечности с костью относительно центральной линии С, когда пара зажимов 18 удерживают мясо конечности с костью W.
В соответствии с данным вариантом осуществления, элементы 34, регулирующие ориентацию, способны регулировать их направления вдоль направления размыкания/замыкания указанной пары зажимов 18 и таким образом регулировать момент времени, в который наклонные поверхности 36 входят в контакт с мясом конечности с костью, когда указанная пара зажимов осуществляет операцию удерживания.
[0051] В варианте осуществления, как показано на фиг.3, элементы 34, регулирующие ориентацию, включают крепежный участок 46, прикрепленный к основанию 40, и пару удлиненных участков 48, продолжающихся вилкообразно из крепежного участка 46 и содержащих наклонные поверхности 36.
Блок 22 (22а) управления размещает один из указанной пары удлиненных участков 48 так, чтобы контактировать с мясом конечности с костью на удерживающей поверхности, когда верхняя поверхность мяса конечности с костью представляет собой переднюю поверхность, и размещает другой из указанной пары удлиненных участков 48 так, чтобы контактировать с мясом конечности с костью, когда верхняя поверхность мяса конечности с костью представляет собой заднюю поверхность.
[0052] Фиг.7А-7С показывают работу элементов 34, регулирующих ориентацию, когда мясо конечности с костью W представляет собой мясо конечности с костью правой ноги и содержит переднюю поверхность в качестве верхней поверхности, или когда мясо конечности с костью W представляет собой мясо конечности с костью левой ноги и содержит заднюю поверхность в качестве верхней поверхности.
В этом случае наклонная поверхность 36 (36а) элемента 34 (34а), регулирующего ориентацию, входит в контакт с мясом конечности с костью перед зажимом 18 (18а). Наклонная поверхность 36 (36а) находится на той же стороне, что и центр G тяжести относительно центра Cb удерживания, и вращающий момент Mr возникает так, что центр G тяжести мяса конечности с костью поворачивается, вокруг наклонной поверхности 36 (36а), в сторону ближе к концам зажимов, чем центр Cb удерживания пары зажимов. В результате, мясо конечности с костью удерживается в направлении, в котором коленная часть N расположена позади зажимов.
[0053] Фиг.8А-8С показывают работу элементов 34, регулирующих ориентацию, когда мясо конечности с костью W представляет собой мясо конечности с костью правой ноги и содержит заднюю поверхность в качестве верхней поверхности, или когда мясо конечности с костью W представляет собой мясо конечности с костью левой ноги и содержит переднюю поверхность в качестве верхней поверхности.
В этом случае наклонная поверхность 36 (36b) элемента 34 (34b), регулирующего ориентацию, контактирует с мясом конечности с костью перед зажимом 18 (18b). Наклонная поверхность 36 (36b) расположена на той же стороне, что и центр G тяжести относительно центра Сb удерживания, и вращающий момент Mr создается так, что центр G тяжести мяса конечности с костью поворачивается, вокруг наклонной поверхности 36 (36b), в сторону ближе к концам зажимов, чем центр Cb удерживания пары зажимов. В результате, мясо конечности с костью удерживается в направлении, в котором коленная часть N расположена позади зажимов.
[0054] Таким образом, когда мясо конечности с костью W представляет собой бедро, можно всегда удерживать бедро в одном и том же направлении, в котором коленная часть N расположена позади зажимов независимо от того, содержит является мясо конечности с костью мясом конечности с костью правой ноги или левой ноги, и содержит переднюю поверхность или заднюю поверхность в качестве верхней поверхности. Таким образом, можно всегда загружать множество мяса конечности с костью W в блоки 12 обработки в одном и том же направлении.
[0055] Фиг.9 и 10 показывают концевой инструмент 17 (17d) в соответствии с вариантом осуществления. Концевой инструмент 17 (17d) включает пару зажимов 19 (19а и 19b) для удерживания мяса конечности с костью W и участки 50 (50а и 50b), препятствующие вращению, для предотвращения вращения мяса конечности с костью W при удерживании мяса конечности с костью W парой зажимов 19. Участки 50, препятствующие вращению, расположены в отклоненных положениях относительно пары зажимов 19 в направлении, перпендикулярном плоскости Р, включающей направление размыкания/замыкания пары зажимов. Кроме того, участок 50, препятствующий вращению, включает выступающую часть 52. Если смотреть в направлении, перпендикулярном плоскости Р, выступающая часть 52 расположена так, чтобы выступать из первого зажима 19 (19а) в промежуток между парой зажимов и выполнена с возможностью контакта с мясом конечности с костью W.
[0056] В соответствии с данным вариантом осуществления, когда указанная пара зажимов 19 замкнуты для удерживания мяса конечности с костью W, выступающая часть 52 выступает в сторону мяса конечности с костью и вонзается в мясо конечности с костью и таким образом способна зафиксировать мясо конечности с костью так, чтобы предотвратить его перемещение. Выступающая часть 52 расположена в отклоненном положении относительно пары зажимов 19 в направлении, перпендикулярном плоскости Р и таким образом способна зафиксировать мясо конечности с костью W совместно с парой зажимов 19. Таким образом, можно надежно зафиксировать мясо конечности с костью W.
Таким образом, можно загружать мясо конечности с костью W в блок 12 обработки в требуемом направлении посредством приведения в движение, посредством манипулятора 20, пары зажимов 19, удерживающих мясо конечности с костью в требуемом положении и ориентации. Можно также загружать множество мяса конечности с костью W в блоки 12 обработки в одном и том же направлении посредством последовательного удерживания множества мяса конечности с костью указанной парой зажимов 19.
[0057] В варианте осуществления, как показано на фиг.9 и 10, участок 50, препятствующий вращению, включает примыкающую часть 54. Примыкающая часть 54 расположена на стороне второго зажима 19 (19b) через центральную линию С относительно выступающей части 52 и выполнена с возможностью контакта с мясом конечности с костью W. Кроме того, примыкающая часть отклоняется относительно направления, перпендикулярного центральной линии С так, чтобы проходить позади пары зажимов, когда она приближается к первому зажиму 19 (19а).
[0058] В соответствии с данным вариантом осуществления, когда указанная пара зажимов 19 замкнуты для удерживания мяса конечности с костью W, примыкающая часть 54 прижимает мясо конечности с костью совместно с участком 50, препятствующим вращению. Таким образом, когда указанная пара зажимов замкнуты, выступающая часть 52 вонзается в мясо конечности с костью со стороны первого зажима 19 (19а), а примыкающая часть 54 прижимает мясо конечности с костью со стороны второго зажима 19 (19b), позволяя более надежно зафиксировать мясо конечности с костью W.
[0059] В варианте осуществления, как показано на фиг.10, выступающая часть 52 образована посредством пластинчатого элемента, продолжающегося в направлении, пересекающемся с плоскостью Р. Таким образом, можно увеличить удерживающее усилие выступающей части 52 для мяса конечности с костью W.
Кроме того, если мясо конечности с костью W представляет собой бедро птицы или тому подобное, как показано на фиг.11, мясо конечности с костью содержит углубление d в узкой части ноги вдоль осевого направления. Таким образом, когда выступающая часть 52 представляет собой пластинчатый элемент, продолжающийся в направлении, пересекающемся с плоскостью Р, выступающая часть 52 может быть установлена вдоль направления продолжения указанного углубления d, позволяя дополнительно увеличить удерживающее усилие для мяса конечности с костью.
[0060] В варианте осуществления, как показано на фиг.10, примыкающая часть 54 образована посредством пластинчатого элемента, продолжающегося в направлении, пересекающемся с плоскостью Р.
Таким образом, можно увеличить площадь, на которой примыкающая часть 54 контактирует с мясом конечности с костью W, и увеличить удерживающее усилие для мяса конечности с костью W.
[0061] В варианте осуществления, как показано на фиг.9 и 11, участки 50, препятствующие вращению, включают первую опорную стенку 56а, к которой прикреплена выступающая часть 52, и вторую опорную стенку 56b, к которой прикреплена примыкающая часть 54. Первая опорная стенка 56а и вторая опорная стенка 56b проходят в направлении, пересекающемся с плоскостью Р и, как показано на фиг.10, продолжаются в направлении вверх от направления подвешивания мяса конечности с костью W для увеличения расстояния между ними.
При помощи первой опорной стенки 56а и второй опорной стенки 56b можно увеличить прочность опоры выступающей части 52 и примыкающей части 54 и прочно зафиксировать мясо конечности с костью W.
Кроме того, поскольку первая опорная стенка 56а и вторая опорная стенка 56b продолжаются в направлении вверх для увеличения расстояния между ними, становится проще размещать, между первой опорной стенкой 56а и второй опорной стенкой 56b, участок максимального диаметра узкой части f ноги, прижатый к указанной паре зажимов 19, позволяя устойчиво подвешивать мясо конечности с костью посредством указанной пары зажимов 19.
[0062] В варианте осуществления, если смотреть в направлении, перпендикулярном плоскости Р, первая опорная стенка 56а и вторая опорная стенка 56b имеют U-образную форму, причем оба конца указанных U-образных стенок согнуты так, чтобы быть обращенными друг к другу, что позволяет увеличить прочность данных опорных стенок.
[0063] В варианте осуществления, как показано на фиг.9, участки 50, препятствующие вращению, включают первый участок 50 (50а), препятствующий вращению, и второй участок 50 (50b), препятствующий вращению. Первый участок, препятствующий вращению, включает первую опорную стенку 56а и выступающую часть 52 и прикреплен к первому зажиму 19 (19а). Второй участок, препятствующий вращению, включает вторую опорную стенку 56b и примыкающую часть 54 и прикреплен к второму зажиму 19 (19b).
Первый участок, препятствующий вращению, и второй участок, препятствующий вращению, способны перемещаться и осуществлять операцию размыкания/замыкания совместно с операцией размыкания/замыкания первого зажима и второго зажима и удерживать мясо конечности с костью W совместно с первым зажимом и вторым зажимом.
[0064] Фиг.12 и 13 показывают концевой инструмент 17 (17е) в соответствии с вариантом осуществления. Ссылаясь на фиг.12, пара зажимов 19 и участки 50, препятствующие вращению, выполнены с возможностью переворота относительно манипулятора 20 с центром на центральной линии С и выполнены с возможностью переворота так, что первые зажимы 19 (19а) и вторые зажимы 19 (19b), и выступающие части 52 и примыкающие части 54 могут соответственно изменять свои положения относительно своих первоначальных положений.
Кроме того, как показано на фиг.13, в соответствии с вариантом осуществления блок 22 (22b) управления управляет приводным блоком 42 размыкания/замыкания и приводным блоком 21 манипулятора, приводящим в движение манипуляторы 20, управляет приводным блоком 58 переворота и, на основе информации о передней/задней поверхности, выбирает положения первых зажимов 19 (19а) и выступающих частей 52 и вторых зажимов 19 (19b) и примыкающих частей 54.
[0065] В соответствии с данным вариантом осуществления, когда верхняя поверхность мяса конечности с костью представляет собой переднюю поверхность или заднюю поверхность на удерживающей поверхности, положение углубления d в узкой части f ноги становится повернутым на 180°. Однако даже если положение углубления d будет повернутым на 180°, можно обеспечить контакт углубления d с выступающими частями 52 посредством переворота зажимов 19 и участков 50, препятствующих вращению.
[0066] В варианте осуществления, как показано на фиг.2, множество мяса конечности с костью W перемещаются к манипуляторам 20 на конвейерах 24 или тому подобных. В том случае, когда мяса конечности с костью представляют собой бедра, и мяса конечности с костью произвольно размещены на конвейерах, верхняя поверхность каждого мяса конечности с костью представляет собой одну из передней поверхности (внутренней поверхности бедра) или задней поверхности (наружной поверхности бедра). Когда верхняя поверхность мяса конечности с костью представляет собой переднюю поверхность или заднюю поверхность на удерживающей поверхности, на которой размещается мясо конечности с костью, положение углубления d в узкой части f ноги будет повернутым на 180° в зависимости от того, является ли верхняя поверхность передней поверхностью или задней поверхностью.
В соответствии с данным вариантом осуществления, даже если углубление d находится в перевернутом положении, можно обеспечить контакт углубления d с выступающей частью 52 посредством переворота пары зажимов 19 и участков 50, препятствующих вращению.
[0067] В варианте осуществления, как показано на фиг.12, первый участок 50 (50с), препятствующий вращению, и второй участок 50 (50d), препятствующий вращению, выполнены за одно целое с первыми опорными стенками 56а, включающими выступающие части 52, и вторыми опорными стенками 56b, включающими примыкающие части 54, соответственно. Соответствующие первые зажимы 19 (19а) расположены в верхнем и нижнем концах первого участка 50 (50с), препятствующего вращению, и соответствующие вторые зажимы 19 (19b) расположены в верхнем и нижнем концах второго участка 50 (50d), препятствующего вращению.
Пара зажимов 19 и участки 50, препятствующие вращению, выполнены с возможностью переворота на 180° относительно основания 40 с центром в точке О и выполнены с возможностью поворота на 180° так, что первый зажим 19 (19а) и второй зажим 19 (19b) и выступающая часть 52 и примыкающая часть 54 могут соответственно изменять свои положения относительно первоначальных положений.
[0068] Центральная точка О находится в положении, совпадающем с центральной линией С, если смотреть в направлении, перпендикулярном плоскости Р, и расположена на границе между первыми опорными стенками 56а и вторыми опорными стенками 56b.
Первый участок 50 (50с), препятствующий вращению, прикреплен к первым зажимам 19 (19а), а второй участок 50 (50d), препятствующий вращению, прикреплен к вторым зажимам 19 (19b).
Как показано на фиг.12, мясо конечности с костью W подвешен на паре зажимов 19 (19а и 19b) снизу.
[0069] В соответствии с данным вариантом осуществления, выступающая часть 52 первого участка 50 (50с), препятствующего вращению, может быть приведена, при повороте на 180°, в положение, в котором находилась выступающая часть 52 второго участка 50 (50d), препятствующего вращению, а примыкающая часть 54 первого участка, препятствующего вращению, может быть приведена, при повороте на 180°, в положение, в котором находилась примыкающая часть 54 второго участка, препятствующего вращению.
Таким образом, даже если углубление d находится в перевернутом положении на передней/задней поверхности, можно обеспечить контакт углубления d с выступающими частями 52 посредством переворота зажимов 19 и участков 50, препятствующих вращению.
[0070] В варианте осуществления, как показано на фиг.12, первые опорные стенки 56а и вторые опорные стенки 56b первого участка 50 (50с), препятствующего вращению, и второго участка 50 (50d), препятствующего вращению, продолжаются в направлении уменьшения расстояния между ними от центральной точки О.
Мясо конечности с костью W удерживается в областях первой опорной стенки 56а и второй опорной стенки 56b первого участка, препятствующего вращению, и второго участка, препятствующего вращению, причем указанные области расположены в нижней стороне направления подвешивания мяса конечности с костью W. Первая опорная стенка и вторая опорная стенка, удерживающие мясо конечности с костью, продолжаются в направлении увеличения расстояния между ними вверх от направления подвешивания мяса конечности с костью W, облегчая возможность размещения, между первой опорной стенкой и второй опорной стенкой, участка максимального диаметра узкой части ноги по сравнению с положением В - В' удерживания. Таким образом, можно устойчиво подвешивать мясо конечности с костью.
[0071] Каждый из фиг.14-17 показывает концевой инструмент 17 (17f) в соответствии с вариантом осуществления. Каждый из фиг.14 и 15 показывает разомкнутое состояние пары зажимов 62 (62а и 62b). Каждый из фиг.16 и 17 показывает замкнутое состояние, способное удерживать мясо конечности с костью W. Мясо конечности с костью W, показанный на фиг.16, представляет собой контур бедра птицы. Участок малого диаметра между бедром t и участком увеличенного диаметра узкой части f ноги служит участком, удерживаемым парой зажимов 62.
[0072] Концевой инструмент 17 (17f) включает пару зажимов 62, кронштейн 64 и участки 66, препятствующие вращению. Кронштейн 64 поддерживает с возможность размыкания/замыкания указанную пару зажимов 62 в нижних участках указанной пары зажимов 62. Участки 66, препятствующие вращению, способны предотвратить вращение и колебание в мясе конечности с костью W, когда мясо конечности с костью W удерживается указанной парой зажимов 62. Участки 66, препятствующие вращению, расположены так, чтобы выступать из поверхностей соответствующих зажимов 62 (62а и 62b) в направлении, перпендикулярном плоскости Р, включающей направления размыкания/замыкания (направления стрелок на фиг.2) пары зажимов 62. В разомкнутом состоянии, концевые участки 68 (68а и 68b) зажимов расположены соответственно ближе к центральной линии С между парой зажимов, чем участки 66, препятствующие вращению, и дальше от кронштейна 64, чем участки 66, препятствующие вращению, в направлении вдоль центральной линии С, то есть в концевой стороне.
[0073] При указанной конфигурации, при удерживании мяса конечности с костью W парой зажимов 62, можно предотвратить вращение и колебание в мясе конечности с костью W посредством участков 66, препятствующих вращению, тем самым фиксируя мясо конечности с костью W в положении зажима. Кроме того, поскольку концевые участки 68 зажимов 62 находятся внутри (ближе к центральной линии С) участков 66, препятствующих вращению, и ближе к концевой стороне, чем участки 66, препятствующие вращению, в начале операции удерживания, концевые участки 68 зажимов 62 первыми входят в контакт с мясом конечности с костью W, устанавливаются под зажимаемый участок (узкую часть f ноги) мяса конечности с костью W и затем подхватывают зажимаемый участок. При данной операции, можно надежно удерживать мясо конечности с костью парой зажимов 62. Это обеспечивает также прочное удерживание, позволяющее ускорить работу зажимов 62.
Кроме того, можно подвешивать мясо конечности с костью W на крюк 26 в требуемом направлении или загружать мясо конечности с костью W в блок 12 обработки, такой как устройство для отделения мяса от кости, через крюк 26 посредством прикрепления кронштейна 64 к манипулятору 20, способному управлять положением и ориентацией, и управления концевым инструментом 17 (17f), удерживающим мясо конечности с костью W в требуемом положении и ориентации.
[0074] В варианте осуществления, кронштейн 64 включает в себя привод 70 для размыкания/замыкания пары зажимов 62. Например, привод 70 выполнен в виде гидравлического цилиндра, включающего входное/выходное отверстия 72 для рабочего масла и осуществляющего возвратно-поступательные перемещения штока 74 в направлении вдоль центральной линии С. Пара зажимов 62 поворотно поддерживаются посредством осей 76, причем указанные оси 76 вращаются при возвратно-поступательном перемещении штока 74, и затем осуществляется размыкание и замыкание пары зажимов 62.
Кроме того, крепежная пластина 78 расположена на задней поверхности кронштейна 64, и кронштейн 64 прикреплен к многоосному шарнирному манипулятору 20, способному управлять положением и ориентацией кронштейна 64 через крепежную пластину 78.
[0075] В варианте осуществления, участки 66, препятствующие вращению, расположены соответственно на паре зажимов 62 (62а и 62b), и участки 66, препятствующие вращению, включают контактные элементы 80, проходящие в сторону центральной линии С. Как показано на фиг.16 и 17, контактные элементы 80 выполнены с возможностью контакта с удерживаемым мясом конечности с костью W, когда указанная пара зажимов 62 находятся в замкнутом состоянии.
В соответствии с данным вариантом осуществления, при удерживании мяса конечности с костью W парой зажимов 62, можно зафиксировать мясо конечности с костью W контактными элементами 80 и таким образом предотвратить вращение и колебание в мясе конечности с костью W.
[0076] В варианте осуществления, каждый контактный элемент 80 выполнен в виде пластинчатого элемента, продолжающегося вдоль направления, пересекающегося с плоскостью направления размыкания/замыкания. Контактные элементы 80 продолжаются вдоль продольного направления удерживаемой узкой части ноги, позволяя более прочно прикреплять узкую часть ноги к зажимам.
Фиг.17 показывает состояние, в котором узкая часть f ноги бедра цыпленка или тому подобного, служащего в качестве мяса конечности с костью W, удерживается парой зажимов 62. Если мясо конечности с костью W представляет собой бедро птицы, то в узкой части f ноги имеется существует углубление d в продольном направлении. Когда контактные элементы 80 представляют собой пластинчатые элементы, проходящие вдоль направления, пересекающегося с плоскостью направления размыкания/замыкания (в перпендикулярном направлении на чертеже), один из контактных элементов 80 устанавливается в углубление d, позволяя дополнительно увеличить удерживающее усилие для мяса конечности с костью.
[0077] В варианте осуществления, образованы участки 66, препятствующие вращению, включающие стенки 82 (82а, 82b и 82с). Стенки 82 расположены соответственно на паре зажимов 62 так, чтобы быть обращенными друг к другу через промежуток S между парой зажимов 62. Кроме того, в разомкнутом состоянии, концевые участки 68 (68а и 68b) зажимов 62 (62а и 62b) соответственно расположены внутри стенок 82 (ближе к центральной линии С) и (на концевой стороне) дальше от кронштейна 64, чем стенки 82, в направлении вдоль центральной линии С.
В соответствии с данным вариантом осуществления, при наличии стенок 82 можно увеличить силу зажимов 62 и позволить участкам 66, препятствующим вращению, поддерживать мясо конечности с костью W, подхваченный концевыми участками 68 зажимов 62 на ранней стадии операции удерживания, поскольку стенки 82 находятся в указанном взаимном расположении относительно концевых участков 68. Таким образом, можно надежно удерживать мясо конечности с костью W.
[0078] В варианте осуществления, поскольку стенки 82 по меньшей мере частично проходят вдоль контуров на дальних сторонах зажимов 62 (62а и 62b) от центральной линии С соответственно, стенки не мешают операции удерживания зажимов 62, а также способствуют работе зажимов 62, тем самым предотвращая выпадение мяса конечности с костью W из зажимов 62.
[0079] В варианте осуществления, стенки 82, образующие участки 66, препятствующие вращению, состоят из первых стенок 82 (82а), вторых стенок 82 (82b) и третьих стенок 82 (82с). Первые стенки 82 (82а) проходят вдоль центральной линии С в замкнутом состоянии пары зажимов 62. Вторые стенки 82 (82b) соединены с концами первых стенок 82 (82а) на стороне кронштейна 64 и загибаются и продолжаются от первых стенок 82 (82а) к центральной линии С. Третьи стенки 82 (82с) соединены с концами первых стенок 82 (82а) на стороне, противоположной кронштейну 64, и загибаются и продолжаются от первых стенок 82 (82а) к центральной линии С. Контактные элементы 80 расположены между вторыми стенками 82 (82b) и третьими стенками 82 (82с).
В соответствии с данным вариантом осуществления, первые стенки 82 (82а), вторые стенки 82 (82b) и третьи стенки 82 (82с) расположены так, чтобы окружать мясо конечности с костью W, удерживаемый зажимами 62, и таким образом первые стенки 82 (82а), вторые стенки 82 (82b) и третьи стенки 82 (82с) охватывают мясо конечности с костью W, подхваченный концевыми участками 68 зажимов 62 на ранней стадии операции удерживания, позволяя предотвратить выпадение мяса конечности с костью W из концевых участков 68 и предотвратить вращение и колебание в удерживаемом мясе конечности с костью W.
3
2
3
2
[0080] В варианте осуществления, как показано на фиг.17, вторые стенки 82 (82b) и третьи стенки 82 (82с) расположены под углом относительно центральной линии С в замкнутом состоянии указанной пары зажимов 62, и угол α наклона третьей стенки 82 (82с) относительно центральной линии С меньше, чем угол α наклона второй стенки 82 (82b) относительно центральной линии С (α˂α).
В соответствии с данным вариантом осуществления, когда пара зажимов 62 удерживают мясо конечности с костью W, третья стенка 82 (82с) может приближаться к удерживающей поверхности, даже если зажимы 62 расположены под углом относительно рабочей поверхности размещения, на которой расположен мясо конечности с костью W. Таким образом, можно подставлять третьи стенки 82 (82с) под мясо конечности с костью W, подхваченный концевыми участками 68 зажимов 62, и предотвратить выпадение мяса конечности с костью W из концевых участков 68. Таким образом, можно надежно удерживать мясо конечности с костью W.
3
2
[0081] Фиг.18 показывает чертеж, в котором концевой инструмент 17 (17f) удерживает и перемещает мясо конечности с костью W, расположенный на удерживающей поверхности Pm. Концевой инструмент 17 (17f) прикреплен к манипулятору 20 через крепежную пластину 78. Манипулятор 20 выполнен в виде многоосного шарнирного манипулятора и способен управлять положением и ориентацией концевого инструмента 17 (17f). Крепежный участок крепежной пластины 78 со стороны зажимного устройства расположен под углом β относительно крепежного участка 78b со стороны манипулятора. В результате, зажимы 62 расположены под углом β относительно удерживающей поверхности Pm. Данный угол наклона облегчает операцию приближения зажимного устройства 10 к мясу конечности с костью W. Кроме того, угол наклона α третьей стенки 82 (82с) относительно центральной линии С меньше, чем угол α наклона второй стенки 82 (82b) относительно центральной линии С, даже если зажим 12 расположен под углом относительно удерживающей поверхности Pm, позволяя третьей стенке 82 (82с) образовать меньший угол наклона относительно удерживающей поверхности во время операции удерживания. Таким образом, посредством двух третьих стенок 82 (82с), соответственно расположенных на паре зажимов 62, можно быстро охватывать мясо конечности с костью W, подхваченный концевыми участками 68 зажимов 62.
[0082] В варианте осуществления, как показано на фиг.16 и 17, концевые участки 68 (68а и 68b) зажимов 62 выполнены с возможностью перекрытия друг с другом, если смотреть в направлении, перпендикулярном плоскости Р, в замкнутом состоянии.
В соответствии с данным вариантом осуществления, можно замыкать концевые участки зажимов 62 друг с другом прежде чем зажимы 62 установятся в замкнутое состояние, и предотвратить выпадение мяса конечности с костью W из концевых сторон зажимов.
В варианте осуществления, показанном на фиг.16, пара концевых участков 68 (68а и 68b) расположены так, чтобы быть смещенными в направлении, перпендикулярном плоскости Р. Таким образом, концевые участки 68 (68а и 68b) способны перекрываться друг с другом.
[0083] В варианте осуществления, как показано на фиг.19 и 20, предусмотрен блок 90 загрузки для приема мяса конечности с костью W из концевого инструмента 17 (17f) и передачи мяса конечности с костью W в блок 12 обработки. Блок 90 загрузки включает вращающийся вал 92 и три или более крюков 94, вращающихся вокруг указанного вращающегося вала 92 и расположенных с одинаковыми угловыми интервалами относительно вращающегося вала 92.
В соответствии с данным вариантом осуществления, при подвешивании мяса конечности с костью W из концевого инструмента 17 (17f) на крюк 94 блока 90 загрузки, можно упростить операции манипулятора 20 и концевого инструмента 17 (17f) посредством выбора, на основе информации об ориентации мяса конечности с костью W, получаемой посредством блока 16 обработки изображений, крюка 94 для подвешивания. Таким образом, можно увеличить скорость подвешивания на крюк 94 или увеличить скорость загрузки, с которой мясо конечности с костью W загружается в блок 12 обработки.
[0084] Вариант осуществления, показанный в каждом из фиг.19 и 20, показывает операции манипулятора 20 и концевых инструментов 17 (17f) посредством блока 22 управления, когда концевые инструменты 17 подвешивают мяса конечности с костью W с удерживающей поверхности Pm на крюки 94. Фиг.21 показывает операции манипулятора 20 и концевого инструмента 17 (17f), который является сравнительным примером.
В варианте осуществления, как показано на фиг.19 и 20, блок 22 управления выполнен с возможностью осуществления управления так, чтобы подвешивать мясо конечности с костью W из концевого инструмента 17 (17f) на крюк 94 с одной стороны относительно опорной линии Ва, которая соединяет вращающийся вал 92 с основанием 96, поворотно поддерживающим манипулятор 20, когда блок 16 обработки изображений определяет, что верхняя поверхность каждого мяса конечности с костью W является передней поверхностью, и подвешивать мясо конечности с костью W из концевого инструмента 17 (17f) на крюк 94 с другой стороны относительно опорной линии Ва, когда блок 16 обработки изображений определяет, что верхняя поверхность мяса конечности с костью W является задней поверхностью.
[0085] В варианте осуществления, показанном на фиг.19, три крюка 94 прикреплены к вращающемуся валу 92 с одинаковыми угловыми интервалами 120°. В варианте осуществления, показанном на фиг.20, четыре крюка 94 прикреплены к вращающемуся валу 92 с одинаковыми угловыми интервалами 90°. Например, когда верхняя поверхность мяса конечности с костью W является передней поверхностью, концевой инструмент 17 (17f) удерживает мясо конечности с костью W и подвешивает его на крюк 94 (94а), а когда верхняя поверхность мяса конечности с костью W является задней поверхностью, концевой инструмент 17 (17f) удерживает мясо конечности с костью W и подвешивает его на крюк 94 (94b).
Таким образом, можно упростить операции манипулятора 20 и концевых инструментов 17 (17f) и таким образом увеличить скорость подвешивания на крюки 94 или скорость загрузки в блок 12 обработки. То есть можно подвешивать мясо конечности с костью W на крюки 94 без значительного изменения угла манипулятора 20 относительно опорной линии Ва и угла зажимов 62 относительно манипулятора 20. Как показано на фиг.19, каждый из мяса конечности с костью W имеет разные направления коленной части N в зависимости от того, является ли верхняя поверхность передней поверхностью или задней поверхностью. Разные направления коленной части N могут быть устранены посредством подвешивания мяса конечности с костью W на крюки 94 в разных положениях через опорную линию Ва, позволяя упростить перемещения манипулятора 20 и концевых инструментов 17 (17f).
[0086] Например, в варианте осуществления, показанном на фиг.19, можно подвешивать мяса конечности с костью на крюки 94 просто наклоняя концевые инструменты 17 (17f) на 30° относительно опорной линии Ва. В варианте осуществления, показанном на фиг.20, можно подвешивать мяса конечности с костью на крюки 94 просто наклоняя концевые инструменты 17 (17f) на 90° относительно опорной линии Ва. Кроме того, при загрузке мяса конечности с костью W, подвешенного на каждый крюк 94, в блок 12 обработки, нужно только повернуть крюк 94 на 120° на фиг.19 и на 90° на фиг.20, позволяя уменьшить время вращения крюка 94. Таким образом, можно увеличить скорость подвешивания и скорость загрузки и увеличивать объем обработки. Для получения указанных углов вращения, блок 22 управления должен осуществлять управление так, чтобы вращать крюк 94 (94а) вперед и вращать крюк 94 (94b) назад.
[0087] Для сравнения, в сравнительном примере, показанном на фиг.21, вращающийся вал 103 блока 102 загрузки расположен на опорной линии Ва и, например, два или четыре крюка 104 расположены с одинаковыми интервалами на вращающемся валу 103. Концевой инструмент 100 всегда подвешивает мясо конечности с костью W, расположенный на удерживающей поверхности Pm (например, транспортирующей поверхности конвейера), на передний крюк 104 (104а), который расположен на опорной линии Ва независимо от того, является ли верхняя поверхность мяса конечности с костью W передней поверхностью или задней поверхностью. При этом, как показано на фиг.21, необходимо значительно изменять угол манипулятора 20 относительно опорной линии Ва и угол концевого инструмента 100 относительно манипулятора 20. Кроме того, при загрузке мяса конечности с костью W, подвешенного на каждый крюк 104, в блок 12 обработки, необходимо повернуть крюк 104 на 180°. Таким образом, по сравнению с указанным вариантом осуществления, скорость подвешивания и скорость загрузки в расчете на один мясо конечности с костью может увеличиваться.
[0088] В каждом из фиг.19 и 20, блок 90 загрузки расположен между концевыми инструментами 17 (17f) и блоком 12 обработки. Однако вместо блока 12 обработки, могут быть расположены крюковые конвейеры 28, на которых перемещается множество крюков 26, как показано на фиг.1, и блок 90 загрузки может быть использован для перемещения мяса конечности с костью W из концевых инструментов 17 на множество крюков 26.
Мяса конечности с костью W включают обычные мяса конечности с костью ног, лапы и тому подобное домашнего скота, такого как, помимо прочих, птица, а также поросенок, крупный рогатый скот и баран.
Промышленная применимость
[0089] В соответствии с вариантом осуществления, при загрузке мяса конечности с костью в обрабатывающее устройство, такое как устройство для отделения мяса от костей, можно автоматизировать, посредством машины без ручного труда, операцию загрузки множества мяса конечности с костью в одном и том же направлении.
Перечень ссылочных позиций
[0090]
10(10А,10В,10а,10b) Загрузочная система
10а Линия только для левых ног
10b Линия только для правых ног
12(12а,12b) Блок обработки
14(14а,14b) Блок захвата изображений
16 Блок обработки изображений
17(17а,17b,17c,17d,17e,17f) Концевой инструмент
18(18a,18b),19(19a,19b),62(62a,62b) Зажим
19(19a) Первый зажим
19(19b) Второй зажим
20(20a, 20b) Манипулятор
21 Приводной блок манипулятора
22(22a,22b) Блок управления
24(24a,24b) Конвейер
26, 94(94a, 94b), 104 Крюк
28(28a,28b) Крюковой конвейер
30 Выемка
32 Блок загрузки
34(34a,34b) Элемент, регулирующий ориентацию
36(36a,36b) Наклонная поверхность
38 Ограничительная поверхность
40 Основание
41, 44 Ось
42 Приводной блок размыкания/замыкания
43 Приводной блок вращения
46 Крепежный участок
48 Удлиненный участок
50, 66 Участок, препятствующий вращению
50a Первый участок, препятствующий вращению
50b Второй участок, препятствующий вращению
52 Выступающая часть
54 Примыкающая часть
56a Первая опорная стенка
56b Вторая опорная стенка
58 Приводной блок переворота
66 Участок, препятствующий вращению
68(68a,68b) Концевой участок
70 Привод
72 Входное отверстие
74 Шток
76 Ось
78 Крепежная пластина
80 Контактный элемент
82 Стенка
82a Первая стенка
82b Вторая стенка
82c Третья стенка
92, 103 Вращающийся вал
96 Основание
A-A' Участок контакта
B-B' Участок удерживания
Ba Опорная линия
C Центральная линия
Cb Центр удерживания
G Центр тяжести
Mr Вращающий момент
N Коленная часть
O Центральная точка
P Плоскость
S Промежуток
1
S Первый промежуток
2
S Второй промежуток
W Мясо конечности с костью
W(L) Левая нога
W(R) Правая нога
d Углубление
f Узкая часть ноги
Pm Поверхность удерживания
T Бедро
2
3
α, α Угол наклона.