ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЯСА КОНЕЧНОСТИ С КОСТЬЮ, ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЯСА КОНЕЧНОСТИ С КОСТЬЮ И СПОСОБ ЗАЖИМА ДЛЯ МЯСА КОНЕЧНОСТИ С КОСТЬЮ
CLAMPING DEVICE FOR LIMB MEAT WITH BONE, LOADING DEVICE FOR LIMB MEAT WITH BONE AND CLAMPING METHOD FOR LIMB MEAT WITH BONE

Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к зажимному устройству для мяса конечности с костью, загрузочному устройству, включающему в себя указанное зажимное устройство, и способу зажима для мяса конечности с костью.
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 зажимного устройства, прикрепленного к концу 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, такого как бедро на кости, в устройство обработки, такое как автоматическое устройство для отделения мяса от костей, нужно загружать множество кусков мяса конечности с костью в одном и том же направлении, для того чтобы можно было непрерывно осуществлять этап обработки указанного множества кусков мяса конечности с костью. Однако в настоящее время трудно автоматизировать, посредством машины, загрузку множества кусков мяса конечности с костью в одном и том же направлении, поэтому для выполнения данной работы нужно содержать человека. Ни 1-й патентный документ, ни 2-й патентный документ не раскрывают способ автоматизации операции загрузки множества кусков мяса конечности с костью в автоматическое устройство для отделения мяса от костей или подобное устройство в одном и том же направлении.
Кроме того, для загрузки мяса конечности с костью в устройство обработки или для подвешивания мяса конечности с костью на крюк для транспортировки его к устройству обработки, мясо конечности с костью удерживается посредством зажимного устройства, прикрепленного к концу многоосного шарнирного манипулятора. В этом случае необходимо надежно удерживать мясо конечности с костью зажимным устройством или уменьшать время операции удерживания.
[0005] Задача одного варианта осуществления состоит в том, чтобы предложить зажимное устройство, способное надежно удерживать мясо конечности с костью при удерживании мяса конечности с костью посредством указанного зажимного устройства.
Кроме того, задача одного варианта осуществления состоит в том, чтобы автоматизировать, посредством машины без ручного труда, операцию подвешивания или загрузки мяса конечности с костью в одном направлении при подвешивании мяса конечности с костью на крюки или при загрузке мяса конечности с костью в устройство обработки.
Решение проблемы
[0006] (1) Зажимное устройство для мяса конечности с костью в соответствии с одним вариантом осуществления включает в себя: пару зажимов для удерживания мяса конечности с костью; кронштейн, поддерживающий с возможностью размыкания/замыкания указанную пару зажимов в соответствующих нижних участках указанных зажимов; и участки, препятствующие вращению, для предотвращения вращения мяса конечности с костью, причем указанные участки, препятствующие вращению, соответственно расположены так, чтобы выступать из поверхностей указанной пары зажимов в направлении, перпендикулярном плоскости, включающей направления замыкания/размыкания указанной пары зажимов.
В разомкнутом состоянии указанной пары зажимов, указанная пара зажимов соответственно содержит концевые участки, расположенные ближе к центральной линии между указанной парой зажимов, чем указанный участок, препятствующий вращению, и дальше от указанного кронштейна, чем указанный участок, препятствующий вращению, в направлении вдоль указанной центральной линии.
Понятие «мясо конечности с костью» в данном описании включает часть ноги годной к употреблению в пищу тушки цыпленка, такую как бедренная часть или часть лапы и включает некоторую часть в состоянии, в котором кость и мясо не подвергались разделке или разделению.
[0007] При указанной конфигурации (1), при удерживании мяса конечности с костью посредством указанной пары зажимов, можно предотвращать 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, указанные концевые участки зажимов расположены соответственно внутри (ближе к центральной линии) указанных участков, препятствующих вращению, и ближе к концевой стороне (стороне, удаленной от указанного кронштейна), чем указанные участки, препятствующие вращению. Поэтому 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 указанной пары зажимов. Это обеспечивает прочное удерживание, позволяющее ускорять операцию 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, посредством указанного крюка посредством прикрепления указанного кронштейна к манипулятору, способному осуществлять управление положением и управление ориентацией, и управления указанным зажимным устройством, удерживающим мясо конечности с костью в требуемом положении и ориентации.
[0008] (2) В варианте осуществления, в указанной конфигурации (1), участки, препятствующие вращению, соответственно расположены на указанной паре зажимов и соответственно включают в себя контактные элементы, проходящие в сторону центральной линии, причем указанные контактные элементы выполнены с возможностью контакта с мясом конечности с костью в замкнутом состоянии указанной пары зажимов.
При указанной конфигурации (2), при удерживании мяса конечности с костью посредством пары зажимов, можно зафиксировать мясо конечности с костью посредством указанных контактных элементов и таким образом предотвратить вращение и колебание в удерживаемом мясе конечности с костью.
[0009] (3) В варианте осуществления, в указанной конфигурации (2), в которой каждый из указанных контактных элементов содержит пластинчатый элемент, продолжающийся вдоль направления, пересекающегося с указанной плоскостью.
При указанной конфигурации (3), каждый из контактных элементов продолжается вдоль продольного направления мяса конечности с костью, удерживаемого посредством контактного элемента, позволяя более прочно зафиксировать мясо конечности с костью.
[0010] (4) В варианте осуществления, в любой из вышеуказанных конфигураций (1)-(3), участки, препятствующие вращению, включают стенки, расположенные соответственно на указанной паре зажимов таким образом, чтобы быть обращенными друг к другу через промежуток между указанной парой зажимов, и в разомкнутом состоянии, концевые участки зажимов соответственно расположены ближе к центральной линии, чем указанные стенки, и соответственно расположены дальше от кронштейна, чем указанные стенки в направлении вдоль центральной линии.
При указанной конфигурации (4), за счет указанных стенок можно увеличить силу зажимов и позволять участкам, препятствующим вращению, поддерживать мясо конечности с костью, подхваченный концевыми участками зажимов на ранней стадии операции удерживания, поскольку указанные стенки находятся в указанном взаимном расположении относительно концевых участков зажимов. Таким образом, можно надежно удерживать мясо конечности с костью.
[0011] В варианте осуществления, в указанной конфигурации (4), каждая из указанных стенок по меньшей мере частично продолжается вдоль наружного контура дальней стороны соответствующего одного из зажимов от центральной линии.
При указанной конфигурации (5), поскольку указанные стенки расположены в дальней стороне от центральной линии между зажимами, указанные стенки не мешают работе зажимов и могут способствовать работе зажимов, тем самым предотвращая выпадение мяса конечности с костью из зажимов.
[0012] (6) В варианте осуществления, в указанной конфигурации (4) или (5), каждая из стенок включает: первую стенку, проходящую вдоль центральной линии в замкнутом состоянии пары зажимов; вторую стенку, соединенную с концом первой стенки на стороне кронштейна и загибающуюся и продолжающуюся от первой стенки к центральной линии; и третью стенку, соединенную с противоположным концом первой стенки от кронштейна и загибающуюся и продолжающуюся от первой стенки к центральной линии.
При указанной конфигурации (6), первая стенка, вторая стенка и третья стенка, которые образуют указанные стенки, расположены так, чтобы окружать мясо конечности с костью, удерживаемый посредством зажимов, и таким образом первая стенка, вторая стенка и третья стенка обхватывают мясо конечности с костью, подхваченный концевыми участками зажимов на ранней стадии операции удерживания, позволяя предотвратить выпадение мяса конечности с костью из концевых участков и предотвратить вращение и колебание в мясе конечности с костью.
[0013] (7) В варианте осуществления, в указанной конфигурации (6), вторая стенка и третья стенка расположены под углом относительно центральной линии в замкнутом состоянии пары зажимов, и угол наклона третьей стенки относительно центральной линии меньше, чем угол наклона второй стенки относительно центральной линии.
При указанной конфигурации (7), поскольку угол наклона третьей стенки на концевой стороне относительно центральной линии меньше, чем угол наклона второй стенки на обратной стороне относительно центральной линии, когда зажимы удерживают мясо конечности с костью, третья стенка позволяет приближаться к поверхности, на которой расположен мясо конечности с костью (в дальнейшем называемую также «рабочей поверхностью размещения»), даже если пара зажимов отклоняются от направления, перпендикулярного указанной рабочей поверхности размещения. Таким образом, можно подставлять третью стенку под мясо конечности с костью, подхваченный концевыми участками зажимов, и предотвратить выпадение мяса конечности с костью из концевых участков.
[0014] (8) В варианте осуществления, в любой из вышеуказанных конфигураций (1)-(7), концевые участки соответствующих зажимов перекрываются друг другом, если смотреть в направлении, перпендикулярном указанной плоскости в замкнутом состоянии пары зажимов.
При указанной конфигурации (8), можно замыкать концевые участки зажимов друг с другом, прежде чем указанная пара зажимов установятся в замкнутое состояние, и таким образом предотвратить выпадение мяса конечности с костью из концевых сторон зажимов.
[0015] В соответствии с вариантом осуществления, загрузочное устройство для загрузки мяса конечности с костью в блок обработки включает: зажимное устройство для мяса конечности с костью, имеющее одну из указанных конфигураций (1)-(8); и манипулятор, поддерживающий указанный кронштейн и способный управлять работой указанного зажимного устройства.
Мясо конечности с костью, удерживаемый указанным зажимным устройством для мяса конечности с костью, загружается в блок обработки.
В данном документе выражение «загрузка в блок обработки» включает селективно подвешивание мяса конечности с костью на крюк на предварительной стадии и загрузку мяса конечности с костью с крюка в блок обработки.
При указанной конфигурации (9), можно надежно удерживать мясо конечности с костью посредством зажимного устройства, имеющего указанную конфигурацию, а также ускорять операцию зажимов, поскольку становится возможным прочное удерживание. Кроме того, можно подвешивать мясо конечности с костью на крюк в требуемом направлении или загружать мясо конечности с костью в блок обработки через указанный крюк посредством прикрепления указанного кронштейна к манипулятору, способному осуществлять управление положением и ориентацией, и управления зажимным устройством, удерживающим мясо конечности с костью в требуемом положении и ориентации.
[0016] (10) В варианте осуществления, в указанной конфигурации (9), загрузочное устройство дополнительно включает: конвейер, перемещающий мясо конечности с костью к указанному зажимному устройству для мяса конечности с костью; блок определения, способный получать информацию об ориентации мяса конечности с костью, перемещаемого на конвейере; и блок управления, управляющий манипулятором на основе указанной информации об ориентации, получаемой посредством указанного блока определения, и загрузкой мяса конечности с костью в блок обработки в заданном направлении.
При указанной конфигурации (10), указанный блок управления управляет манипулятором на основе информации об ориентации, получаемой посредством указанного блока определения, позволяя непрерывно удерживать, посредством указанного зажимного устройства, мяса конечности с костью, передаваемые с произвольными ориентациями на конвейере, и подвешивать удерживаемые мяса конечности с костью на крюки в заданном одном и том же направлении, или загружать их в блок обработки.
[0017] (11) В варианте осуществления, в указанной конфигурации (10), указанная информация об ориентации включает информацию о передней/задней поверхности, показывающую, является ли верхняя поверхность мяса конечности с костью, расположенного на конвейере, передней поверхностью или задней поверхностью, и указанный блок управления выполнен с возможностью управления работой манипулятора на основе информации об ориентации и информации о передней/задней поверхности, и загрузкой мяса конечности с костью в блок обработки так, что одна из передней поверхности или задней поверхности всегда обращена в одном и том же направлении относительно блока обработки.
При указанной конфигурации (11), в том случае если мясо конечности с костью содержит переднюю поверхность или заднюю поверхность, как мясо конечности с костью птицы, блок управления управляет работой манипулятора на основе информации об ориентации и информации о передней/задней поверхности, позволяя подвешивать мясо конечности с костью на крюк так, что одна из его передней поверхности или задней поверхности всегда обращена в одном и том же направлении, или загружая его в блок обработки, такой как устройство для отделения мяса от костей.
[0018] (12) В варианте осуществления, в указанной конфигурации (10) или (11), указанное загрузочное устройство дополнительно включает блок загрузки, принимающий мясо конечности с костью из указанного зажимного устройства для мяса конечности с костью и передающий мясо конечности с костью в блок обработки.
Указанный блок загрузки включает вращающийся вал и три или более крюков, вращающихся вокруг указанного вращающегося вала и расположенных с одинаковыми угловыми интервалами относительно указанного вращающегося вала.
При указанной конфигурации (12), при подвешивании мяса конечности с костью из зажимного устройства на крюк блока загрузки, можно упростить операции манипулятора и зажимного устройства посредством выбора, на основе информации об ориентации мяса конечности с костью, получаемой посредством указанного блока определения, крюка для подвешивания. Таким образом, можно увеличить скорость подвешивания на крюк или увеличить скорость, с которой мясо конечности с костью подается в блок обработки.
[0019] (13) В варианте осуществления, в указанной конфигурации (12), блок управления выполнен с возможностью управления блоком загрузки так, чтобы подвешивать мясо конечности с костью из зажимного устройства на крюк на первой стороне относительно опорной линии, когда указанный блок определения определяет, что верхняя поверхность мяса конечности с костью является передней поверхностью, причем указанная опорная линия соединяет указанный вращающийся вал с кронштейном, поворотно поддерживающим манипулятор, и подвешивать мясо конечности с костью из зажимного устройства на крюк на второй стороне относительно центральной линии, когда указанный блок определения определяет, что верхняя поверхность мяса конечности с костью является задней поверхностью.
При указанной конфигурации (13), мясо конечности с костью подвешивается на крюк в разных положениях через указанную опорную линию в зависимости от того, является ли верхняя поверхность удерживаемого мяса конечности с костью передней поверхностью или задней поверхностью, позволяя упростить операции манипулятора и зажимного устройства. Таким образом, можно увеличить скорость подвешивания на крюк или скорость загрузки в блок обработки.
[0020] (14) В соответствии с вариантом осуществления, способ зажима для удерживания мяса конечности с костью посредством использования зажимного устройства, причем указанное зажимное устройство 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, соответственно расположены так, чтобы выступать из поверхностей указанной пары зажимов в направлении, перпендикулярном плоскости, включающей направления размыкания/замыкания указанной пары зажимов, причем 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 кронштейна, чем указанные участки, препятствующие вращению, в направлении вдоль центральной линии, причем указанный способ включает: предварительный этап замыкания зажимов и установки концевых участков указанной пары зажимов под участок зажима мяса конечности с костью, тем самым подхватывая указанный участок зажима; и этап удерживания и перемещения указанного участка зажима посредством пары зажимов.
При указанном способе (14), указанный предварительный этап выполняется перед указанным этапом удерживания, позволяя надежно удерживать участок зажима посредством пары зажимов. Кроме того, обеспечивается прочное удерживание, позволяющее ускорить операцию удерживания посредством пары зажимов и увеличить скорость подвешивания на крюк или скорость загрузки в блок обработки.
[0021] (15) В варианте осуществления, в указанном способе (14), указанный участок, препятствующий вращению, расположен в каждом из указанной пары зажимов и включает контактный элемент, проходящий в сторону центральной линии, и на этапе удерживания, по меньшей мере один из указанных контактных элементов устанавливают в углубление мяса конечности с костью.
При указанном способе (15), указанный контактный элемент устанавливают в указанное углубление при одновременном удерживании мяса конечности с костью посредством пары зажимов, позволяя предотвратить вращение и колебание в удерживаемом мясе конечности с костью.
Полезные эффекты
[0022] В соответствии с вариантом осуществления, можно надежно удерживать мясо конечности с костью посредством указанного зажимного устройства, и автоматизировать, посредством машины без ручного труда, операцию загрузки или подвешивания мяса конечности с костью в одном направлении при подвешивании мяса конечности с костью на множество крюков или при загрузке множества 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 зажимного устройства и таким образом повысить эксплуатационную надежность и предотвратить остановку системы вследствие отказа.
Краткое описание чертежей
[0023] Фиг.1 представляет собой перспективный вид зажимного устройства (в разомкнутом состоянии) для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.2 представляет собой вид сверху зажимного устройства (в разомкнутом состоянии) для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.3 представляет собой перспективный вид зажимного устройства (в замкнутом состоянии) для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.4 представляет собой вид сверху зажимного устройства (в замкнутом состоянии) для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.5 представляет собой пояснительный вид, показывающий операцию удерживания зажимного устройства для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.6 представляет собой вид спереди, показывающий загрузочное устройство для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.7 представляет собой вид сверху, показывающий загрузочное устройство для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.8 представляет собой примерный вид, показывающий операцию загрузки в блок загрузки загрузочного устройства для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.9 представляет собой пояснительный вид, показывающий операцию загрузки в блок загрузки загрузочного устройства для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.10 представляет собой пояснительный вид, показывающий операцию загрузки в блок загрузки загрузочного устройства для мяса конечности с костью, который представляет собой сравнительный пример.
Фиг.11 представляет собой блок-схему последовательности операций способа зажима для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления.
Подробное описание
[0024] 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.
[0025] Каждый из фиг.1-4 показывает зажимное устройство 10 для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления. Каждый из фиг.1 и 2 показывает разомкнутое состояние пары зажимов 12 (12а и 12b). Каждый из фиг.3 и 4 показывает замкнутое состояние, способное удерживать мясо конечности с костью W. Мясо конечности с костью W, показанный на фиг.3, представляет собой контур мяса конечности с костью птицы. В данном примере, участок малого диаметра между бедром 1 и участком увеличенного диаметра узкой части f ноги служит в качестве участка, удерживаемого посредством пары зажимов 12. Мясо конечности с костью W содержит коленную часть N в виде сустава между костью бедра и костью голени.
[0026] Зажимное устройство 10 включает в себя пару зажимов 12, кронштейн 14 и участки 16, препятствующие вращению. Кронштейн 14 поддерживает с возможностью размыкания/замыкания пару зажимов 12 в нижних участках указанной пары зажимов 12. Участки 16, препятствующие вращению, способны предотвращать вращение и колебание в мясе конечности с костью W, когда мясо конечности с костью W удерживается парой зажимов 12. Участки 16, препятствующие вращению, расположены так, чтобы выступать из поверхностей соответствующих зажимов 12 (12а и 12b) вдоль направления, перпендикулярного плоскости, включающей направления размыкания/замыкания (направления стрелок на фиг.2) пары зажимов 12 (в дальнейшем называемой также «плоскостью направления размыкания/замыкания»). В разомкнутом состоянии, концевые участки 18 (18а и 18b) зажимов соответственно расположены ближе к центральной линии С между парой зажимов, чем участки 16, препятствующие вращению, и дальше от кронштейна 14, чем участки 16, препятствующие вращению, в направлении вдоль центральной линии С, то есть на концевой стороне.
[0027] При указанной конфигурации, при удерживании мяса конечности с костью W посредством пары зажимов 12, можно предотвратить вращение и колебание в мясе конечности с костью W посредством участков 16, препятствующих вращению, тем самым фиксируя мясо конечности с костью W в положении зажима. Кроме того, поскольку концевые участки 18 зажимов 12 расположены ближе к центральной линии С и концевой стороне, чем участки 16, препятствующие вращению, в начале операции удерживания, концевые участки 18 зажимов 12 первыми входят в контакт с мясом конечности с костью W, подставляются под зажатый участок (узкую часть ноги) мяса конечности с костью W и затем подхватывают зажатый участок. При данной операции, можно надежно удерживать мясо конечности с костью посредством пары зажимов 12. Это обеспечивает также прочное удерживание, позволяющее ускорить работу зажимов 12.
Кроме того, можно подвешивать мясо конечности с костью W на крюк в требуемом направлении и загружать мясо конечности с костью W в блок обработки, такой как устройство для отделения мяса от костей, через указанный крюк посредством прикрепления кронштейна 14 к манипулятору, способному осуществлять управление положением и управление ориентацией, и управления зажимным устройством 10, удерживающим мясо конечности с костью W в требуемом положении и ориентации.
[0028] В варианте осуществления, кронштейн 14 включает в себя привод 20 для размыкания/замыкания пары зажимов 12. Например, привод 20 представляет собой гидравлический цилиндр, включающий входное/выходное отверстия 22 для рабочего масла и осуществляющий возвратно-поступательное перемещение штока 24 в направлении вдоль центральной линии С. Пара зажимов 12 поддерживаются с возможностью вращения посредством осей 26, при этом оси 26 вращаются при возвратно-поступательном перемещении штока 24 и при этом осуществляется размыкание и замыкание пары зажимов 12.
Кроме того, на задней поверхности кронштейна 14 расположена крепежная пластина 28, и кронштейн 14 прикреплен к многоосному шарнирному манипулятору, способному управлять положением и ориентацией кронштейна 14 через крепежную пластину 28.
[0029] В варианте осуществления, участки 16, препятствующие вращению, соответственно расположены на паре зажимов 12 (12а, 12b), и участки 16, препятствующие вращению, включают контактные элементы 30, проходящие в сторону центральной линии С. Как показано на фиг.3 и 4, контактные элементы 30 выполнены с возможностью контакта с мясом конечности с костью W, когда пара зажимов 12 находятся в замкнутом состоянии.
В соответствии с данным вариантом осуществления, при удерживании мяса конечности с костью W посредством пары зажимов 12, можно зафиксировать мясо конечности с костью W посредством контактных элементов 30 и таким образом предотвратить вращение и колебание в мясе конечности с костью W.
[0030] В варианте осуществления, каждый контактный элемент 30 образован посредством пластинчатого элемента, проходящего в направлении пересекающемся с плоскостью направления размыкания/замыкания. Контактные элементы 30 проходят вдоль продольного направления удерживаемой узкой части ноги, позволяя более прочно фиксировать узкую часть ноги к зажимам.
Фиг.4 показывает состояние, в котором бедро цыпленка или подобного, служащее в качестве мяса конечности с костью W, удерживается посредством пары зажимов 12. Если мясо конечности с костью W представляет собой бедро птицы, в узкой части f ноги существует углубление d в продольном направлении. Когда контактные элементы 30 представляют собой пластинчатые элементы, проходящие вдоль направления, пересекающегося с плоскостью направления размыкания/замыкания (перпендикулярном направлении на фиг.4), один из контактных элементов 30 устанавливается в углубление d, позволяя дополнительно увеличивать удерживающее усилие для мяса конечности с костью.
[0031] В варианте осуществления, образованы участки 16, препятствующие вращению, включающие стенки 32. Стенки 32 соответственно расположены на паре зажимов 12 (12а и 12b) так, чтобы быть обращенными друг к другу через пространство S между парой зажимов 12. Кроме того, в разомкнутом состоянии, концевые участки 18 (18а и 18b) зажимов 12 (12а и 12b) соответственно расположены ближе к центральной линии С, чем стенки 32, и дальше от кронштейна 14, чем стенки 32, в направлении вдоль центральной линии С.
В соответствии с данным вариантом осуществления, при наличии стенок 32 можно увеличить силу зажимов 12 и позволить участкам 16, препятствующим вращению, поддерживать мясо конечности с костью W, подхваченный концевыми участками 18 зажимов 12 на ранней стадии операции удерживания, поскольку стенки 32 находятся в указанном взаимном расположении относительно концевых участков 18 зажимов 12. Таким образом, можно надежно удерживать мясо конечности с костью W.
[0032] В варианте осуществления, поскольку стенки 32 по меньшей мере частично проходят вдоль контуров на дальних сторонах зажимов 12 (12а и 12b) от центральной линии С соответственно, стенки не мешают операции удерживания зажимов 12 и могут способствовать работе зажимов 12, тем самым предотвращая выпадение мяса конечности с костью W из зажимов 12.
[0033] В варианте осуществления, стенки 32, образующие участки 16, препятствующие вращению, состоят из первых стенок 32 (32а), вторых стенок 32 (32b) и третьих стенок 32 (32с). Первые стенки 32 (32а) проходят вдоль центральной линии С в замкнутом состоянии зажимов 12. Вторые стенки 32 (32b) соединены с концами первых стенок 32 (32а) на стороне кронштейна 14 и загибаются и продолжаются от первых стенок 32 (32а) к центральной линии С. Третьи стенки 32 (32с) соединены с концами первых стенок 32 (32а) на стороне, противоположной кронштейну 14, и загибаются и продолжаются от первых стенок 32 (32а) к центральной линии С. Контактные элементы 30 расположены между вторыми стенками 32 (32b) и третьими стенками 32 (32с).
В соответствии с данным вариантом осуществления, первые стенки 32 (32а), вторые стенки 32 (32b) и третьи стенки 32 (32с) расположены так, чтобы окружать мясо конечности с костью W, удерживаемый зажимами 12, и таким образом первые стенки 32 (32а), вторые стенки 32 (32b) и третьи стенки 32 (32с) охватывают мясо конечности с костью W, подхваченный концевыми участками 18 зажимов 12 на ранней стадии операции удерживания, позволяя предотвратить выпадение мяса конечности с костью W из концевых участков 18 и предотвратить вращение и колебание в мясе конечности с костью W.
3
2
[0034] В варианте осуществления, как показано на фиг.4, вторые стенки 32 (32b) и третьи стенки 32 (32с) расположены под углом относительно центральной линии С в замкнутом состоянии пары зажимов 12, и угол α наклона третьей стенки 32 (32с) относительно центральной линии С меньше, чем угол α наклона второй стенки 32 (32b) относительно центральной линии С.
В соответствии с данным вариантом осуществления, когда пара зажимов 12 удерживают мясо конечности с костью W, третьи стенки 32 (32с) могут приближаться к рабочей поверхности размещения, на которой расположен мясо конечности с костью W, даже если зажимы 12 расположены под углом относительно рабочей поверхности размещения. Таким образом, можно подставлять третьи стенки 32 (32с) под мясо конечности с костью W, захваченный концевыми участками 18 зажимов 12, и предотвращать выпадение мяса конечности с костью W из концевых участков 18. Таким образом, можно надежно удерживать мясо конечности с костью W.
3
2
3
2
[0035] Фиг.5 показывает чертеж, в котором зажимное устройство 10 удерживает и перемещает мясо конечности с костью W, расположенный на рабочей поверхности Pm размещения. Зажимное устройство 10 прикреплено к манипулятору 42 посредством крепежной пластины 28. Манипулятор 42 выполнен в виде многоосного шарнирного манипулятора и способен управлять положением и ориентацией зажимного устройства 10. Крепежный участок 28а крепежной пластины 28 со стороны зажимного устройства расположен под углом β относительно крепежного участка 28b со стороны манипулятора. Вследствие этого зажимы 12 расположены под углом β относительно рабочей поверхности Pm размещения. Данный угол наклона облегчает приближение зажимного устройства 10 к мясу конечности с костью W. Кроме того, угол α наклона третьей стенки 32 (32с) относительно центральной линии С меньше, чем угол α наклона второй стенки 32 (32b) относительно центральной линии С (α˂α), даже если зажим 12 расположен под углом относительно рабочей поверхности Pm размещения, что обеспечивает меньший угол наклона третьей стенки 32 (32с) относительно рабочей поверхности Pm размещения во время операции удерживания. Таким образом, посредством двух третьих стенок 32 (32с) соответственно расположенных на зажимах 12, можно быстро охватывать мясо конечности с костью W, подхваченный концевыми участками 18 зажимов 12.
[0036] В варианте осуществления, как показано на фиг.3 и 4, концевые участки 18 (18а и 18b) зажимов 12 выполнены так, чтобы перекрываться друг с другом, если смотреть в направлении, перпендикулярном плоскости размыкания/замыкания в замкнутом состоянии.
В соответствии с данным вариантом осуществления, можно замыкать концевые участки зажимов 12 друг с другом, прежде чем зажимы 12 установятся в замкнутое состояние, и таким образом предотвратить выпадение мяса конечности с костью W из концевых сторон зажимов 12.
В варианте осуществления, показанном на фиг.3, пара концевых участков 18 (18а и 18b) расположены со смещением в направлении, перпендикулярном плоскости размыкания/замыкания. Таким образом, концевые участки 18 (18а и 18b) способны перекрываться друг с другом.
[0037] Каждый из фиг.6 и 7 показывает загрузочное устройство 40 для мяса конечности с костью в соответствии с вариантом осуществления. Загрузочное устройство 40 представляет собой загрузочное устройство для загрузки мяса конечности с костью W в блок 50 обработки, такой как устройство для отделения мяса от костей. В загрузочном устройстве 40, зажимное устройство 40 указанной конфигурации прикреплено к манипулятору 42 посредством кронштейна 14. Манипулятор 42 способен управлять работой зажимного устройства 10. Мясо конечности с костью W удерживается на рабочей поверхности Pm размещения посредством зажимного устройства 10 и в конце загружается в блок 50 обработки.
При указанной конфигурации, можно надежно удерживать мясо конечности с костью W посредством зажимного устройства 10 указанной конфигурации, а также ускорять работу зажимов 12, поскольку становится возможным прочное удерживание. Кроме того, можно подвешивать мясо конечности с костью W на крюк 54 блока 52 загрузки в требуемом направлении или дальше загружать мясо конечности с костью W в блок 50 обработки через крюк 54 посредством управления зажимным устройством 10, удерживающим мясо конечности с костью W в требуемом положении и ориентации, при помощи манипулятора 42.
[0038] В варианте осуществления, манипулятор 42 выполнен в виде многоосного шарнирного манипулятора и способен приводить в движение кронштейн 14 зажимного устройства 10 в произвольном положении и ориентации. Кроме того, блок 50 обработки представляет собой устройство для отделения мяса от костей, которое разделяет мясо конечности с костью W на костную часть и мясную часть. Кроме того, в каждом крюке 54 образована выемка 56, и мясо конечности с костью W подвешивается так, что его участок малого диаметра под узкой частью ноги вставляется в выемку 56.
[0039] В варианте осуществления, предусмотрен конвейер 22, который перемещает мяса конечности с костью W к зажимному устройству 10 на предыдущей стадии этапа обработки. В конвейере 44 на передней по ходу стороне зажимного устройства 10 в направлении транспортировки расположен блок 46 определения, который способен получать информацию об ориентации мяса конечности с костью W, перемещаемых на конвейере 44. Блок 48 управления управляет манипулятором 42 на основе информации об ориентации отдельных мяса конечности с костью W, получаемой посредством блока 46 определения, подвешивает отдельные мяса конечности с костью W на крюки 54 в заданном направлении или дальше загружает их в блок 50 обработки через крюки 54. В данном варианте осуществления, рабочая поверхность Pm размещения представляет собой транспортирующую поверхность конвейера 44. Например, если коленные части N отдельных мяса конечности с костью W подвешивают на крюки 54 на стороне манипулятора 42, то крюки 54 можно переворачивать и загружать все мяса конечности с костью W в блок 50 обработки в состоянии, в котором их коленные части N повернуты в обратную сторону.
[0040] При указанной конфигурации, блок 48 управления управляет манипулятором 42 основе информации об ориентации, получаемой посредством блока 46 определения, позволяя ему последовательно удерживать, посредством зажимного устройства 10, мяса конечности с костью W, перемещаемые в произвольных ориентациях на транспортирующей поверхности (рабочей поверхности Pm размещения) конвейера 44, и подвешивать удерживаемые мяса конечности с костью W на крюки 54 в заданном одном и том же направлении или дальше загружать их в блок 50 обработки через крюки 54.
[0041] В варианте осуществления, указанный блок 46 определения включает в себя блок захвата изображений и блок обработки изображений. Блок захвата изображений захватывает изображения мяса конечности с костью W, перемещаемых на конвейере 44, а блок обработки изображений получает информацию об ориентации мяса конечности с костью W из изображений мяса конечности с костью W, захватываемых посредством указанного блока захвата изображений.
[0042] В варианте осуществления, указанная информация об ориентации включает информацию о передней/задней поверхности, показывающую, является ли верхняя поверхность каждого мяса конечности с костью W, расположенного на конвейере 44, передней поверхностью или задней поверхностью. Блок 48 управления выполнен с возможностью управления работой манипулятора 42 на основе информации об ориентации и информации о передней/задней поверхности, чтобы подвешивать мясо конечности с костью W на крюк 54 так, что одна из его передней поверхности или задней поверхности всегда обращена в одном и том же направлении, или дальше загружать его в блок 50 обработки через крюк 54.
В соответствии с данным вариантом осуществления, в том случае если мясо конечности с костью W содержит переднюю поверхность или заднюю поверхность, как бедро птицы, блок 48 управления управляет работой манипулятора 42 на основе информации об ориентации и информации о передней/задней поверхности, позволяющей подвешивать мясо конечности с костью W на крюк 54 так, что одна из его передней поверхности или задней поверхности всегда обращена в одном и том же направлении, или загружать его в блок 50 обработки, такой как устройство для отделения мяса от костей.
[0043] В варианте осуществления, на конвейере 44 размещается и перемещается к зажимному устройству 10 мясо конечности с костью W одного типа, т.е. либо правой ноги либо левой ноги. Если мясо конечности с костью W, удерживаемый посредством зажимного устройства 10, одного типа, т.е. либо правой ноги, либо левой ноги, то его можно подвешивать на крюк 54 или загружать его в блок 50 обработки, при этом одновременно выравнивая направления передних/задних поверхностей и направление коленной части N. Таким образом, можно непрерывно осуществлять процесс в блоке 50 обработки.
[0044] В варианте осуществления, как показано на фиг.6 и 7, блок 52 загрузки предусмотрен для приема мяса конечности с костью W из зажимного устройства 10 и передачи его в блок 10 обработки. Блок 52 загрузки включает вращающийся вал 53 и три или более крюков 54, вращающихся вокруг вращающегося вала 53 и расположенных с угловым интервалом относительно вращающегося вала 53.
В соответствии с данным вариантом осуществления, при подвешивании мяса конечности с костью W из зажимного устройства 10 на крюк 54 блока 52 загрузки, можно упростить операции манипулятора 42 и зажимного устройства 10 посредством выбора, на основе информации об ориентации мяса конечности с костью W, получаемой посредством блока 46 определения, крюка 54 для подвешивания. Таким образом, можно увеличить скорость подвешивания на крюк 54 или увеличить скорость загрузки, с которой окорок W загружают в блок 50 обработки.
[0045] Вариант осуществления, показанный в каждом из фиг.8 и 9, объясняет работу манипулятора 42 и зажимных устройств 10 посредством блока 48 управления, когда зажимные устройства 10 подвешивают мяса конечности с костью W с рабочей поверхности Pm размещения на крюки 54. Фиг.10 показывает операции манипулятора 42 и зажимного устройства 10, который представляет собой сравнительный пример.
В варианте осуществления, как показано на фиг.8 и 9, блок 48 управления осуществляет управление таким образом, чтобы подвешивать мясо конечности с костью W из зажимного устройства 10 на крюк 54 с одной стороны относительно опорной линии Ва, которая соединяет вращающийся вал 53 с кронштейном 43, поворотно поддерживающим манипулятор 42, когда блок 46 определения определяет, что верхняя поверхность каждого мяса конечности с костью W является передней поверхностью, и подвешивать мясо конечности с костью W из зажимного устройства 10 на крюк 54 с другой стороны относительно опорной линии Ва, когда блок 46 определяет, что верхняя поверхность мяса конечности с костью W является задней поверхностью.
[0046] В блоке 52 (52а) загрузки, показанном на фиг.8, три крюка 54 прикреплены к вращающемуся валу 53 с угловыми интервалами 120°. В блоке 52 (52b) загрузки, показанном на фиг.9, четыре крюка 54 прикреплены к вращающемуся валу 53 с угловыми интервалами 90°. Например, когда верхняя поверхность мяса конечности с костью W является передней поверхностью, зажимное устройство 10 удерживает мясо конечности с костью W и подвешивает его на крюк 54 (54а) справа от опорной линии Ва, если смотреть со стороны манипулятора 42, а когда верхняя поверхность мяса конечности с костью W является задней поверхностью, зажимное устройство 10 удерживает мясо конечности с костью W и подвешивает его на крюк 54 (54b) слева от опорной линии Ва, если смотреть со стороны манипулятора 42.
[0047] Таким образом, можно упростить операции манипулятора 42 и зажимных устройств 10, и таким образом увеличить скорость подвешивания на крюки 54 или скорость загрузки в блок 50 обработки. То есть можно подвешивать мяса конечности с костью W на крюки 54 без значительного изменения угла манипулятора 42 относительно опорной линии Ва и угла зажимов 12 относительно манипулятора 42. Как показано на фиг.8 и 9, каждый из мяса конечности с костью W имеет разные направления коленной части N в зависимости от того, является верхняя поверхность передней поверхностью или задней поверхностью. Устранить разноправленность коленной части N можно посредством подвешивания мяса конечности с костью W на крюки 54 в разных положениях поперек опорной линии Ва, позволяя упростить перемещения манипулятора 42 и зажимных устройств 10.
[0048] Например, в блоке 52 (52а) загрузки, показанном на фиг.8, можно подвешивать мяса конечности с костью на крюки 54 просто посредством наклона зажимных устройств 10 на 30° относительно опорной линии Ва. В варианте осуществления, показанном на фиг.9, можно подвешивать мяса конечности с костью на крюки 54 просто посредством наклона зажимных устройств 10 на 90° относительно опорной линии Ва. Кроме того, при загрузке мяса конечности с костью W, подвешенного на каждый крюк 54, в блок 50 обработки, необходимо только поворачивать крюк 54 на 120° на фиг.8 и на 90° в блоке 52 (52b) загрузки, показанном на фиг.9, позволяя уменьшить время вращения крюка 54. Таким образом, можно увеличить скорость подвешивания и скорость загрузки и увеличить объем обработки. Для получения указанных углов вращения, блок 48 управления должен осуществлять управление так, чтобы вращать крюк 54 (54а) вперед и вращать крюк 54 (54b) назад.
[0049] В отличие от этого, в сравнительном примере, показанном на фиг.10, вращающийся вал 103 блока 102 загрузки расположен на опорной линии Ва, и на вращающемся валу 103 расположены с одинаковыми угловыми интервалами, например, два или четыре крюка 104. Зажимное устройство 100 всегда подвешивает мясо конечности с костью W на передний крюк 104 (104а) (на стороне манипулятора 42), который расположен на опорной линии Ва независимо от того, является верхняя поверхность мяса конечности с костью W передней поверхностью или задней поверхностью. При этом, как показано на фиг.10, нужно значительно изменять угол манипулятора 42 относительно опорной линии Ва и угол зажимного устройства 100 относительно манипулятора 42. Кроме того, при загрузке мяса конечности с костью W, подвешенного на каждый крюк 104, в блок 50 обработки, нужно поворачивать крюк 104 на 180° из положения подвешивания. Таким образом, по сравнению с указанным вариантом осуществления, скорость подвешивания и скорость загрузки для одного мяса конечности с костью может увеличиваться.
[0050] В варианте осуществления, показанном на фиг.8, блок 52 (52а) загрузки расположен между зажимными устройствами 10 и блоком 50 обработки, и мяса конечности с костью W, подвешенные на блок 52 (52а) загрузки, загружаются в блок 50 обработки. В варианте осуществления, показанном на фиг.9, мяса конечности с костью W, подвешенные на блок 52 (52b) загрузки, подвешены на множество крюков 62, перемещающихся на конвейере 60. Например, когда выемка 56 каждого крюка 54 и выемка 56 соответствующего одного из крюков 62 обращены друг к другу, мясо конечности с костью W проталкивают посредством толкателя (не показанного) или подобного элемента, тем самым подвешивая его на крюк 62. Крюк 62, на который подвешивают мясо конечности с костью W, перемещается к блоку 50 обработки, и мясо конечности с костью W загружают в блок 50 обработки через блок 52 загрузки блока 50 обработки. Как описано выше, блок 52 загрузки может быть использован для перемещения мяса конечности с костью W от зажимных устройств 10 к указанному множеству крюков, расположенных на конвейере.
[0051] Способ зажима для мяса конечности с костью W в соответствии с вариантом осуществления представляет собой способ зажима для мяса конечности с костью W посредством использования зажимного устройства 10. То есть, как описано выше, зажимное устройство 10 по меньшей мере содержит пару зажимов 12 (12а и 12b) для удерживания мяса конечности с костью W, кронштейн 14, поддерживающий с возможностью размыкания/замыкания указанную пару зажимов 12 в нижнем участке каждого зажима, и участки 16, препятствующие вращению, для предотвращения вращения мяса конечности с костью W, причем указанные участки, препятствующие вращению, соответственно расположены так, чтобы выступать из поверхностей указанной пары зажимов 12 в направлении, перпендикулярном плоскости, включающей направления размыкания/замыкания пары зажимов 12. Кроме того, в разомкнутом состоянии, указанная пара зажимов 12 соответственно содержат концевые участки 18 (18а и 18b), расположенные ближе к центральной линии С, чем участки 16, препятствующие вращению, и дальше от кронштейна 14, чем участки 16, препятствующие вращению, (концевой стороне) в направлении вдоль центральной линии С.
[0052] Как показано на фиг.11, данный способ зажима сначала замыкает пару зажимов 12 и устанавливает концевые участки 18 (18а и 18b) под участок зажима (узкую часть ноги) мяса конечности с костью W, тем самым подхватывая участок зажима (предварительный этап S10). То есть, на предварительном этапе S10, концевые участки 18 первыми входят в контакт с участком зажима и поднимают участок зажима. Затем пара зажимов 12 удерживают и перемещают участок зажима (этап S14 зажима). На ранней стадии данного этапа S14 удерживания, участки 16, препятствующие вращению, поддерживают участок зажима, подхваченный концевыми участками 18 (этап S12 подъема). Таким образом, можно надежно осуществлять операцию удерживания посредством зажимов 12.
В соответствии с указанным способом, можно надежно удерживать участок зажима парой зажимов 12 посредством осуществления предварительного этапа S10 перед этапом S14 удерживания, что позволяет ускорить операцию удерживания пары зажимов 12 и таким образом увеличить скорость подвешивания на крюки 54 или скорость загрузки в блок 50 обработки.
[0053] В варианте осуществления, как описано выше, участок 16, препятствующий вращению, расположен на каждом из пары зажимов 12 и включает контактный элемент 30, проходящий в сторону центральной линии С. Когда мясо конечности с костью W представляет собой бедро домашней птицы, существует углубление d в продольном направлении коленной части ноги. Следовательно, относительно мяса конечности с костью W, удерживаемого на этапе S14 удерживания, по меньшей мере один из контактных элементов 30 устанавливают в углубление d (этап S16 фиксации).
В соответствии с данным вариантом осуществления, контактный элемент 30 устанавливают в углубление d одновременно, когда мясо конечности с костью W удерживается посредством пары зажимов 12, позволяя предотвратить вращение и колебание в удерживаемом мясе конечности с костью W и сохранить ориентацию удерживания.
Мяса конечности с костью W включают полные мяса конечности с костью передних ног, задних ног и т.п. сельскохозяйственных животных, таких как, помимо домашней птицы, свинья, крупный рогатый скот и баран.
Промышленная применимость
[0054] В соответствии с вариантом осуществления, при удерживании мяса конечности с костью посредством зажимного устройства, можно надежно удерживать мясо конечности с костью и таким образом увеличить скорость удерживания. Можно также автоматизировать, посредством машины без ручного труда, операцию загрузки или подвешивания мяса конечности с костью в заданном направлении при подвешивании мяса конечности с костью на множество крюков или при загрузке множества мяса конечности с костью в устройство обработки, такое как устройство для отделения мяса от костей.
Перечень ссылочных позиций
[0055]
10,100 Зажимное устройство
12(12а,12b) Зажим
14,43 Кронштейн
16 Участок, препятствующий вращению
18(18а,18b) Концевой участок
20 Привод
22 Входное/выходное отверстие
24 Шток
26 Ось
28 Крепежная пластина
30 Контактный элемент
32 Стенка
32(32а) Первая стенка
32(32b) Вторая стенка
32(32с) Третья стенка
40 Загрузочное устройство
42 Манипулятор
44,60 Конвейер
46 Блок определения
48 Блок управления
50 Блок обработки
52(52a,52b),102 Блок загрузки
53,103 Вращающийся вал
54(54a,54b),62,104 Крюк
56 Выемка
Ва Опорная линия
С Центральная линия
N Коленная часть
Pm Рабочая поверхность размещения
W Мясо конечности с костью
d Углубление
f Узкая часть ноги
t Бедро
2
3
α,α Угол наклона