用于將食品切割成較小食品的切割設備和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于將食物對象切割成較小食品的切割設備，其中，所述切割設備包括：具有第一端和第二端的進料傳送帶；具有第一端和第二端的傳送帶系統(tǒng)，該傳送帶系統(tǒng)布置成使得傳送帶系統(tǒng)的第一端相鄰于并且大致平行于進料傳送帶的第二端，從而在傳送帶系統(tǒng)的第一端與進料傳送帶的第二端之間限定第一狹縫；以及第一切割單元，該第一切割單元具有延伸穿過第一狹縫的切割面并且被控制單元控制，用于將由進料傳送帶傳送的食物對象切割成較小食品，其中，所述第一狹縫和切割單元的切割面相對于與傳送方向垂直的軸線形成一定角度。
【專利說明】
用于將食品切割成較小食品的切割設備和方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及用于將食物對象切割成較小食品的切割設備和方法。
【背景技術】
[0002]WO 2005097438公開了一種用于將食物對象——比如魚排、雞胸、去骨雞腿等——切割成具有固定形狀一一通常為矩形形狀一一的部分的切割設備。該切割設備是基于使用前后布置的其中使食物對象的所有側部都被切割的兩個切割裝置。第一切割裝置獲取輸入的食品的掃描數據并且據此將食品切割成平行的食物條帶。這些食物條帶隨后手動地旋轉90°并傳送通過第二切割裝置，該第二切割裝置將食物條帶切割成多個正方形。
[0003]該手動地重新對齊食物條帶以滿足后續(xù)切割需要的中間步驟除了需要額外的勞動之外，還需要所述食品是剛性的，因為否則食物條帶的處理將非常困難。大多數獲得該剛度的邏輯解決方案是冷凍所述食品，例如通過在第一切割裝置之前布置冷凍隧道。這明顯不僅是需要時間的解決方案，并且此外是不經濟的。
[0004]克服該問題的一種方法是通過使用水噴射切割器，原因在于這種切割裝置能夠將食物對象切割成任何尺寸和形狀。然而，因為這種切割裝置需要高壓系統(tǒng)和水源，因此其操作成本很高。此外，這種水噴射切割器需要食物對象布設在由鋼/金屬制成的傳送帶上，但是這種帶通常具有大的轉彎直徑，意味著難以將各個部分一一例如矩形部分一一彼此分離。
[0005]本發(fā)明的發(fā)明人已經了解到因此存在對于改進切割設備的需要并且因此設計了本發(fā)明。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的實施方式的目的是提供具有更高產量并且更經濟的完全自動化的且簡化的切割設備。大體上，本發(fā)明優(yōu)選地尋求逐一地或以任意組合的方式減輕、緩和或消除現(xiàn)有技術的上述缺點中的一個或更多個缺點。特別地，如本發(fā)明的實施方式的目的可以看到提供一種解決上述問題或其他問題的切割設備。
[0007]為了更好地解決這些問題中的一個或更多個問題，本發(fā)明的一方面提供了用于將食物對象切割成較小食品的切割設備，包括:
[0008].進料傳送帶，該進料傳送帶具有第一端和第二端，
[0009]?傳送帶系統(tǒng)，該傳送帶系統(tǒng)具有第一端和第二端，該傳送帶系統(tǒng)設置成使得傳送帶系統(tǒng)的第一端相鄰于且大致平行于進料傳送帶的第二端，從而在該傳送帶系統(tǒng)的第一端與進料傳送帶的第二端之間限定第一狹縫，以及
[0010]?第一切割單元，該第一切割單元具有延伸穿過第一狹縫的的切割面并且被控制單元控制，用于將由進料傳送帶的食物對象切割成較小食品，
[0011]其中，第一狹縫和切割單元的切割面相對于與傳送方向垂直的軸線形成一定角度。
[0012]食物對象被以相對于傳送方向成一定角度切割的事實開啟了沿著一個且相同的傳送帶系統(tǒng)進行一個或更多個后續(xù)切割的可能性，然而，在食物對象被垂直于傳送方向切割的情況下，產生的較小食品常常必須從傳送帶系統(tǒng)移除以能夠執(zhí)行后續(xù)切割。
[0013]通過術語角度意味著相對于傳送方向的角度不同于90°。
[0014]在一個實施方式中，切割設備還包括與進料傳送帶相關聯(lián)的第一掃描裝置，用于獲取在進料傳送帶上的輸入的食物對象的掃描數據，其中，獲取的掃描數據被控制單元用作控制數據用于控制第一切割單元。切割設備還可包括追蹤裝置一一比如測速計等一一以始終追蹤食物對象，使得當開始切削過程時控制第一切割單元的控制單元得到食物對象的準確位置。
[0015]在一個實施方式中，傳送帶系統(tǒng)包括:
[0016].傳送帶子系統(tǒng)，該傳送帶子系統(tǒng)具有第一端和第二端，以及
[0017].出料傳送帶，該出料傳送帶具有第一端和第二端，其中，傳送帶系統(tǒng)的第一端是傳送帶子系統(tǒng)的第一端，并且其中，傳送帶子系統(tǒng)的第二端相鄰于并且大致平行于出料傳送帶的第一端，并且限定第二狹縫。
[0018]在一個實施方式中，第二狹縫相對于第一狹縫形成一定角度，并且其中，切割設備還包括第二切割單元，該第二切割單元由控制單元控制并且具有延伸穿過第二狹縫的切割面。
[0019]因此，能夠將輸入的食物對象切割成較小食品，其中，較小食品自動地在其所有側部都被切割，而不需要任何手動干涉。因此，其不再需要遵循輸入的食物對象的剛度要求、例如通過冷凍食物對象，這樣使得全部設備不僅更經濟而且提高了設備的生產量。
[0020]較小食品可以是但不限于具有固定形狀的任何類型的產品、例如食品的所有側部已被切割，并且這種固定形狀可以例如任何類型的形式，比如矩形形式、菱形形式、三角形形式等。
[0021 ]較小食品可以被認為是例如滿足預定目標、比如但不局限于目標重量和/或尺寸的部分。
[0022]第一切割單元和/或所述第二切割單元可以是但不限于刀片型葉片、線性移動葉片、激光、水噴射、超聲波等。
[0023]在一個實施方式中，第二狹縫相對于第一狹縫的角度處于70°與110°之間的范圍中，優(yōu)選地處于80°與100°之間的范圍中、更優(yōu)選地為大約90°。
[0024]在一個實施方式中，控制單元還適于通過控制進料傳送帶與傳送帶系統(tǒng)之間的相對速度在較小食品之間產生距離。這可以例如下述方式實現(xiàn):通過緊接著每次切割之后在傳送帶系統(tǒng)行進的同時啟動及停止進料傳送帶，或通過緊接著每次切割之后使進料傳送帶的速度減速，其中進料傳送帶與以較高速度進行的傳送帶系統(tǒng)之間的存在相對速度差導致相鄰的較小食品之間的間隔。自然地，其他解決方案也是可能的，比如通過使傳送帶系統(tǒng)始終以比進料傳送帶更快的速度行進。因此，如將稍后更詳細地討論的，相鄰的較小食物對象之間的所述間隔可以非常優(yōu)選地用于較小食物對象的后續(xù)切割。
[0025]在一個實施方式中，食物對象以食物對象的至少一個側部大致平行于第一狹縫的方式放置在進料傳送帶上。假設食物對象是例如雞胸或去骨雞腿，因此在進料傳送帶上的放置優(yōu)選地使得雞胸或去骨雞腿的一側大致平行于第一狹縫。因此，第一次切割將導致較小食物對象是多個平行的食物對象的條帶，在該情況下是家禽肉的條帶。該在進料傳送帶上的放置可以手動地完成、或其可以經由例如機械臂完全自動化的完成。第二切割單元可以相對于第一切割單元成一定角度、例如相對于第一切割單元形成90°的角度的事實使得能夠將平行條帶切割成具有矩形形狀的較小食品。
[0026]此外，在相鄰的較小食物對象之間提供充足的間隔的事實使得能夠每次切割一個單獨的較小食物對象，而不會同時切割到相鄰的較小食物對象。因此，提供了對切割成所需形狀和/或部分的非常好的控制。
[0027]在一個實施方式中，傳送帶子系統(tǒng)包括:
[0028]?第一傳送帶，該第一傳送帶具有第一端和第二端，其中，傳送帶子系統(tǒng)的第一端是第一傳送帶的第一端，以及
[0029].第二傳送帶，該第二傳送帶具有第一端和第二端，第二傳送帶的第一端定位成相鄰于并且大致平行于第一傳送帶的第二端，從而限定中間狹縫，其中，中間狹縫大致平行于第一狹縫，并且其中，傳送帶子系統(tǒng)的第二端是第二傳送帶的第二端。
[0030]如上所述，在一個實施方式中，控制單元還可適于通過控制進料傳送帶與傳送帶之間的相對速度在第一狹縫處在較小食品之間產生距離、在該情況下控制進料傳送帶與第一傳送帶之間的速度，從而在相鄰的較小食物對象之間產生距離。
[0031]在一個實施方式中，第二傳送帶的傳送速度大于第一傳送帶的速度。因此，能夠在執(zhí)行后續(xù)切割之前增大相鄰的較小食品、例如上述食物條帶之間的間隔，從而確保不會同時切割相鄰的較小食品。
[0032]定位在第一狹縫與第二狹縫之間的上述中間狹縫平行于第一狹縫的事實確保了在較小食品之間產生的附加距離，該附加距離以由第一傳送帶與第二傳送帶之間的速度差引起的增加的距離轉移的方式“一致地”傳遞至較小食品。如果例如中間狹縫不平行于第一狹縫，那么較小食品將由于第一傳送帶與第二傳送帶之間的速度差而最有可能在傳送帶或稍端上平移。然而，由于該平行布置，該速度差被同時應用在較小食品上。
[0033]在一個實施方式中，第二狹縫的角度相對于第一狹縫的角度改變70°與110°之間的角度、優(yōu)選地改變大約90°。
[0034]在一個實施方式中，切割設備還包括第二掃描裝置，該第二掃描裝置與傳送帶子系統(tǒng)或者第一傳送帶或第二傳送帶相關聯(lián)，用于獲取較小食品的掃描數據，其中，獲取的較小食品的掃描數據被控制單元用作控制數據用于控制第二切割單元。因此，可能的是在通過第二切割單元進行第二次切割之前獲取關于例如在第二傳送帶上的較小食物對象的位置的詳細信息，并且因此完全地控制將食物對象切割成較小食物對象的最后切割。
[0035]應指出的是，第二切割單元也可以在第一掃描裝置的掃描數據的基礎上獨立地操作，例如通過追蹤較小食品的位置。
[0036]在一個實施方式中，切割設備包括角度調節(jié)機構，該角度調節(jié)機構用于調節(jié)第一狹縫的角度并且同時以切割面始終在第一狹縫內的方式調節(jié)切割面的角度。在一個實施方式中，角度調節(jié)機構由控制單元基于獲取的掃描數據來操作，其中，所述控制包括在通過切割單元切割食品的同時使第一狹縫和切割面的角度連續(xù)地增大或減小、比如相對于傳送方向連續(xù)地增大或減小30°與-30°之間的角度。在一個實施方式中，所述控制包括在通過切割單元切割食品的同時連續(xù)地增大或減小第一狹縫和切割面的角度使得產生較小食品滿足預定的目標標準--比如重量標準。
[0037]因此，提供了對于將輸入的食品切割成較小食品的有效的解決方案，其中，預定目標標準可以是例如固定目標重量的較小食品。掃描數據可以包括例如體積數據和/或指示輸入的食品的面積的面積有關的數據，所述輸入的食品可以是例如任何類型的魚排，其中，該數據被控制單元用作輸入數據用于控制角度調節(jié)機構。例如，所述控制可以包括當例如將角度調節(jié)機構從相對傳送方向的30°調節(jié)至-30°時，如何使角度調節(jié)機構的角度快速的改變。
[0038]在一個實施方式中，第一切割單元和/或第二切割單元安裝至傾斜角度機構，并且其中控制單元還適于在切割期間控制切割單元的傾斜角度。因此，能夠將食物對象切割成具有更自然的形狀的較小食品，例如類似魚排或雞胸，其中，切口側部未必是垂直的而可以具有變化的斜度。
[0039]應指出的是，第一切割單元和第二切割單元的切割面布設成分別延伸穿過第一狹縫或第二狹縫。然而，如果需要的話，第一狹縫和/或第二狹縫的位置可以按照需要適于傾斜的切割角，以避免帶被損壞。
[0040]傳送帶系統(tǒng)以及或者傳送帶子系統(tǒng)和/或第一傳送帶和第二傳送帶可以是包括多個間隔開的圓帶的圓帶傳送帶，其中，圓帶可以大致平行于傳送方向延伸。此外，圓帶的數量可以使得圓帶形成幾乎連續(xù)的或半連續(xù)的傳送帶。使用這種圓帶傳送帶的優(yōu)點是，其相對容易產生所述在相鄰的傳送帶或傳送帶系統(tǒng)之間的角度。使用圓帶的另一優(yōu)點是其容易得到凹形的傳送帶表面。
[0041]本發(fā)明的第二方面提供了一種使用切割設備將食物對象切割成較小食品的方法，該切割設備包括:
[0042].進料傳送帶，該進料傳送帶具有第一端和第二端，
[0043]?傳送帶系統(tǒng)，該傳送帶系統(tǒng)具有第一端和第二端，該傳送帶系統(tǒng)設置成使得傳送帶系統(tǒng)的第一端相鄰于且大致平行于進料傳送帶的第二端，從而在傳送帶系統(tǒng)與進料傳送帶之間限定第一狹縫，以及
[0044]?切割單元，該切割單元具有延伸穿過第一狹縫的切割面并且由控制單元控制，
[0045]所述方法包括下述步驟:
[0046]?將由進料傳送帶傳送的食物對象切割成較小食品，其中，第一狹縫和切割單元的切割面相對于與傳送方向垂直的軸線形成一定角度。
[0047]在一個實施方式中，第一切割單元和/或第二切割單元定位在第一狹縫和/或第二狹縫上方，其中，第一切割單元和/或第二切割單元的刀平面延伸穿過相應的狹縫。
[0048]在一個實施方式中，圍繞第一狹縫和/或第二狹縫的承載表面的形狀、即第一狹縫和/或第二狹縫的形狀是凹形的并且大致遵循當切割單元布置在第一狹縫和/或第二狹縫的上方時第一切割單元和/或第二切割單元的切割路徑。
[0049]由于第一切割單元和/或第二切割單元定位在第一狹縫和/或第二狹縫的上方，并且其中，第一狹縫和/或第二狹縫的形狀是凹形的并且大致遵循第一切割單元和/或第二切割單元的切割路徑，因此能夠顯著地減小切割單元的尺寸以及此外切割設備的尺寸。此外，可以減小第一切割單元和/或第二切割單元的重量和慣性并且因此可以增大切割速度，并且因此可以提高切割設備的生產量。
[0050]應了解的是，術語凹形可以是具有中心部分位于比兩側更低的位置處的任何形狀而未必是平滑的形狀，例如U形、V形、弧形等。
[0051]在一個實施方式中，承載表面包括兩個或更多個并排布置的環(huán)狀帶或繩索。繩索可以具有任何類型的剖面輪廓，比如圓形輪廓或V形輪廓。
[0052]在一個實施方式中，圍繞第一狹縫和/或第二狹縫的承載表面的凹形形狀是具有大致位于切割單元的旋轉軸線處的中央的弧形。
[0053]在一個實施方式中，第一切割單元和/或第二切割單元包括:
[0054]?臂，
[0055].安裝至臂的一端的刀葉片，臂的相反端適于安裝至驅動單元用于為臂以及因此刀葉片供給旋轉運動，
[0056]其中，刀葉片安裝至臂使得當將食物對象切割成較小食物對象時，刀葉片的切削刃側部以一定角度與食物對象接合，使得在切割期間刀葉片將面向向下的力施加在食物對象上并且朝向傳送帶系統(tǒng)的承載表面施加。
[0057]因此，提供了明顯輕于且小于現(xiàn)有技術切割單元的切割單元，并且所述切割單元適于被放置在切割設備上方、即第一狹縫和/或第二狹縫的上方。
[0058]在一個實施方式中，在切割期間切削刃側部與承載表面或圍繞狹縫的承載表面的接觸點處的切線形成銳角。因此，確保產生在切割期間防止食物對象滑動或移動的向下指向的力。在一個實施方式中，銳角在10°與60°之間、優(yōu)選地在20°與30°之間，最優(yōu)選地大約25。。
[0059]在一個實施方式中，該角度適應于食物對象的類型和/或特征以及/或者承載表面的摩擦系數，使得在切割期間由切割單元施加在食物對象上的水平力(Fhciri)不超過食物對象與承載表面之間的摩擦力。因此確保在切割期間沿水平力(Fhciri)的相反方向指向的摩擦力在切割期間足以防止側向移位。
[0060]在一個實施方式中，切削刃側部包括平滑的切削刃。在實施方式中，平滑的切削刃是基本上直的切削刃或曲線。
[0061 ]在一個實施方式中，臂由選自下述的材料制成:
[0062]?碳纖維，
[0063]?陶瓷材料，
[0064]?塑料材料，或
[0065].金屬或金屬合金。
[0066]在一個實施方式中，臂的長度適應于食物對象的最大厚度，使得當臂安裝至驅動單元時，臂的長度短于從樞軸至食物對象的距離，其中，臂的相反端與食物對象的頂部之間存在間隙距離。在一個實施方式中，間隙距離可以處于Imm至9mm的范圍中、優(yōu)選地3mm至7mm的范圍中、最優(yōu)選地大約5_。
[0067]在一個實施方式中，切割設備還包括切割面調整機構，該切割面調整機構適于通過調節(jié)切割單元的角位置使刀平面相對于豎向的角度傾斜。因此能夠增加多種切割。例如，可以優(yōu)選的是以下述方式切割食物對象:使其具有更自然的形狀而不是僅進行例如垂直地切割。切割面調整機構可以包括例如切割單元安裝至的、能夠調節(jié)刀的角位置的機構。
[0068]總之，在本發(fā)明的范圍內本發(fā)明的各個方面能夠以組合并且以任何方式聯(lián)接。通過參照以下描述的實施方式，本發(fā)明的這些方面和其他方面、特征和/或優(yōu)點變得明顯并等到闡述。
【附圖說明】
[0069]參照附圖僅出于示例目的對本發(fā)明的實施方式進行描述，在附圖中:
[0070]圖1和圖2示出了根據本發(fā)明的用于將食物對象切割成較小食品的切割設備的一個實施方式的立體圖和俯視圖，
[0071]圖3和圖4是根據本發(fā)明的切割設備的另一實施方式，
[0072]圖5和圖6不出了根據本發(fā)明的切割設備的又一實施方式的立體圖和俯視圖，
[0073]圖7示出了圖5(c)和圖6(c)的側視圖，
[0074]圖8示出了圖5(d)和圖6(d)的放大視圖，
[0075]圖9示出了已經被切成多個較小食品的魚排的示例，
[0076]圖10至圖12示出了可用于圖1至圖8中的任意者的傳送帶系統(tǒng)的一個實施方式的立體圖和側視圖，
[0077]圖13和圖14描繪了圖10和圖11中所示的傳送帶系統(tǒng)的立體圖和側視圖，其中，切割單元被安裝至傾斜角度機構，
[0078]圖15示出了根據本發(fā)明的切割設備的另一實施方式，其中，切割單元布置在傳送帶或傳送帶系統(tǒng)上方，并且其中，延伸穿過狹縫的切割單元的切割面是凹形的并且大致遵循切割單元的切割路徑，
[0079]圖16示意性地描繪了包括多個并排布置的連續(xù)的繩索帶的傳送帶或承載表面的實施方式，
[0080]圖17示出了實施方式，其中，圍繞第一(和/或第二)狹縫的承載表面的凹形形狀、即狹縫1503的形狀是弧形形狀的，
[0081]圖18示意性地描繪了圖15中的切割單元的穿過凹形狹縫的運動，
[0082]圖19a至圖19c示意性地描繪了被切割的食品的運動，其中，來自同一食物對象的所有條帶被同時切割成最終部分，以及
[0083]圖20a至圖20c示意性地描繪了被切割的食品的運動，其中，全部條帶一個接著一個被切割成最終部分。
【具體實施方式】
[0084]圖1至圖8示出了如何實現(xiàn)傳送帶的成一定角度的端部的示例。在這些附圖中，帶是被“折疊”的常規(guī)的平帶。
[0085]圖10至圖14示出了如何實現(xiàn)傳送帶的成一定角度的端部的另一示例。在這些附圖中，傳送帶包括間隔開的多個圓帶(round belt)。
[0086]應指出的是，本發(fā)明不應被認為局限于上述傳送帶。
[0087]圖1和圖2示出了根據本發(fā)明的用于將食物對象113切割成較小食品114、115的切割設備100的一個實施方式的立體圖和俯視圖。切割設備100包括:具有第一端和第二端的進料傳送帶101、與進料傳送帶101相關聯(lián)的第一掃描裝置109、具有第一端和第二端的傳送帶系統(tǒng)102，該傳送帶系統(tǒng)102設置成使得傳送帶系統(tǒng)102的第一端相鄰于且大致平行于進料傳送帶101的第二端，從而在該傳送帶系統(tǒng)102與進料傳送帶101之間限定第一狹縫120。第一狹縫120相對于與由箭頭117指示的傳送方向垂直的軸線形成一定角度。
[0088]切割設備100還包括第一切割單元105，該第一切割單元105可包括第一刀片葉片106，該第一刀片葉片106具有延伸穿過第一狹縫的切割面并且被控制單元(C_U) 116控制，用以將由進料傳送帶101傳送的食物對象113切割成較小的食品114。
[0089]如此處所示，傳送帶系統(tǒng)102包括具有第一端和第二端的傳送帶子系統(tǒng)103以及具有第一端和第二端的出料傳送帶104，在該實施方式中該傳送帶子系統(tǒng)103是單個傳送帶。傳送帶子系統(tǒng)103的第一端是上述的相鄰于并且大致平行于進料傳送帶的第二端的端部。子傳送帶系統(tǒng)103的第二端相鄰于且大致平行于出料傳送帶的第一端，并且限定第二狹縫118，該第二狹縫118相對于第一狹縫120形成一定角度。
[0090]切割裝置100還包括與子傳送帶系統(tǒng)103相關聯(lián)的第二掃描裝置111以及由控制單元控制的第二切割單元107，該控制單元可以是上述提到的控制單元116，該第二切割單元107包括第二刀片葉片108，該第二刀片葉片108具有延伸穿過第二狹縫118的切割面。第二狹縫118相對于第一狹縫120的角度可以在70°與110°之間的范圍中、優(yōu)選地在80°與100°之間、更優(yōu)選地為大約90°。
[0091]切割設備100的作用在一個實施方式中可以以下列方式進行描述:食物對象113放置在進料傳送帶101上，這可以手動地或使用例如機械臂(未示出)完全自動化地完成。此夕卜，如此處圖示的，優(yōu)選的是將食物對象113以一定角度放置成使得食物對象的一側大致平行于第一狹縫120。食物對象113被進料傳送帶101傳送，在該處掃描裝置獲取食物對象113的掃描數據，其中，獲取的掃描數據被控制單元116用作控制數據以用于控制第一切割單元105。掃描數據可以例如指示食物對象在進料傳送帶101上的準確位置，也可以獲取其他數據，比如食物對象的厚度分布、顏色等。
[0092]切割設備100還可以包括諸如測速計(taco meter)等的追蹤裝置(未示出)，用以一直追蹤食物對象使得控制第一切割單元105的控制單元當開始切割過程時感知食物對象的準確位置。
[0093]如此處所示，較小食品114呈平行的食物條帶114的形式，其中，相鄰的食物條帶114之間存在距離，從而確保每次僅一個食物條帶被第二切割單元107切割。產生所述距離的一個方法是通過控制單元116操作進料傳送帶101與傳送帶子系統(tǒng)103之間的相對速度。其在一個實施方式中可以通過在持續(xù)非常短的時間(例如幾分之一秒)的每次切割之后在傳送帶子系統(tǒng)103行進的同時停止/啟動進料傳送帶101，或通過接著每次切割之后使進料傳送帶101的速度變慢以持續(xù)非常短的時間(例如幾分之一秒)來完成。其他選項也是可能的，比如通過在每次切割之后提高傳送帶子系統(tǒng)103的速度，其中，傳送帶子系統(tǒng)103的速度大于進料傳送帶101的速度。
[0094]與傳送帶子系統(tǒng)103相關聯(lián)的第二掃描裝置111獲取平行的食物條帶114的掃描數據從而確定食物條帶114在傳送帶子系統(tǒng)103上的準確位置，其中，基于該獲取的掃描數據第二切割單元107將每個相應的食物條帶切割成具有矩形形狀的較小食品115。優(yōu)選地也設置有上述追蹤特征從而始終保持對平行帶114的位置的追蹤。
[0095]圖3和圖4示出了圖1和圖2中所示的切割設備100的實施方式的立體圖和俯視圖，其中，在該實施方式中，傳送帶子系統(tǒng)103包括具有第一端和第二端的第一傳送帶301，以及具有第一端和第二端的第二傳送帶302，其中，第二傳送帶302的第一端相鄰于并且大致平行于第一傳送帶301的第二端定位，從而限定中間狹縫303，該中間狹縫303如此處所示為大致平行于第一狹縫120。
[0096]第二傳送帶302的傳送速度可以大于第一傳送帶301的速度，從而在到達第二切割單元107處之前使相鄰的食物條帶(此處未示出)之間的間隔進一步增大以確保每次一個食物條帶(較小食品)被切割。
[0097]定位在第一狹縫120與第二狹縫之間的上述中間狹縫303平行于第一狹縫120的事實確保了在較小食品之間產生的附加距離，該附加距離以由第一傳送帶301與第二傳送帶302之間的速度差引起的增加的距離轉移的方式“一致地”傳遞至較小食品。如果例如中間狹縫303不平行于第一狹縫120，那么較小食品將由于第一傳送帶301與第二傳送帶302之間的速度差而最有可能在傳送帶上平移或傾翻。然而，由于該平行布置，該速度差被同時應用在較小食品上。
[0098]第二掃描裝置111優(yōu)選地與第二傳送帶302相關聯(lián)以如圖1和圖2已經提及的一樣提供由控制單元116使用的掃描有關數據以控制第二切割單元107。
[0099]圖5和圖6描繪了根據本發(fā)明的切割設備500的另外的實施方式的立體圖和俯視圖，其中，切割設備包括進料傳送帶501和傳送帶系統(tǒng)502，其中，在該實施方式中傳送帶系統(tǒng)可以是單個傳送帶或出料傳送帶。
[0100]切割設備還包括其將在稍后更詳細地討論的角度調節(jié)機構530，該角度調節(jié)機構530用于調節(jié)第一狹縫520的角度，并且同時調節(jié)切割面的角度，使得第一切割單元(未示出)的切割面始終在第一狹縫內。
[0101]角度調節(jié)機構由控制單元、例如上述控制單元基于如關于圖1至圖4討論的第一掃描裝置(未示出)獲取的掃描數據進行操作。掃描數據在通過切割單元切割食品的同時通過增大或減小第一狹縫和切割面的角度來被用于控制切割單元和第一狹縫520。例如，圖5(a)和圖6(a)示出了當開始切割食品(未示出)時第一狹縫相對于傳送方向517的開始角度為大約45°，其中，當切割食物對象、比如魚排時相對于傳送方向517的角度可以連續(xù)地增大至90°并且進一步增大至135°。
[0102]該控制可以是基于將食物對象切割成滿足預定目標、比如可以包括具有類似寬度的所有較小食品的重量目標、尺寸相關的目標的兩個或更多個較小食品。
[0103]可以提供不同的裝置用于在切割期間確保角度調節(jié)機構530不被損壞，其可以根據被使用的切割單元而決定。如果例如水切割器用作切割單元，那么可以將任何裝置，比如縱長的鋼梁等，設置在第一狹縫520的下方。如果切割單元是切割刀片，其可以足以在進料傳送帶501和傳送帶系統(tǒng)502與角度調節(jié)結構530之間具有足夠的距離。
[0104]圖7示出了圖5c和圖6c的側視圖，其中示出了進料傳送帶501和傳送帶系統(tǒng)502相對于傳送方向517形成90°的角度。進料傳送帶501包括在四個輥子/棒701、705、703、707之間延伸的連續(xù)環(huán)狀帶709，并且其中，傳送帶系統(tǒng)502(其是單個傳送帶)也包括在四個輥子/桿702、706、704、708之間延伸的連續(xù)的環(huán)狀帶710。輥子701和702可以是用于驅動傳送帶709、710中的對應的一者的轉子，然而，輥子703、704可以用作惰性輥子，并且其中705、706、707、708可以是被固定的棒。
[0105]角度調節(jié)機構可包括用于安裝輥子703和704—一經由例如在輥子703、704之間延伸的縱長的棒或桿711在內部被固定在一起——的裝置，以及驅動機構(未示出)，該驅動機構可以直接地或間接地安裝至桿(多個桿)(或安裝至連接至桿(多個桿)的框架結構)，用于允許輥子703、704基于上述掃描數據以可控的方式圍繞旋轉軸線719進行如箭頭720指示的旋轉運動。
[0106]棒705至708也可以經由例如類似的桿(多個桿)在內部固定在一起，其中，棒705至708也能夠圍繞旋轉軸線719旋轉，使得可以由于當輥子703、704旋轉時增大了帶709、710的皮帶張力，因此棒705至708的旋轉運動跟隨輥子703、704的旋轉運動。
[0107]其在圖8中示意性進行了圖示，其中，圖8示出了圖6(d)的放大視圖。
[0108]圖9示出了已經被切割成多個較小食品901、902的魚排的示例，其中，穿過食物對象900的切口 903至905具有相對于傳送方向906的不同的角度，在本示例中從90°的905開始并且以45°的903結束。
[0109]圖10和圖11示出了可用于圖1至圖8中的任意者的傳送帶系統(tǒng)的實施方式的示例的立體圖和側視圖，其中，該傳送帶系統(tǒng)包括第一傳送帶1001和第二傳送帶1002，其中，傳送帶是包括多個間隔的且連續(xù)的環(huán)狀圓帶1006、1007的所謂的圓帶傳送帶，其可以例如由橡膠或任何類型的可變形材料制成。圓帶可以具有不同的長度。第一傳送帶包括可以作為驅動輥子的輥子1009以及惰性輥子1003和1005，并且第二傳送帶1002包括可以用作驅動輥子的輥子1010以及惰性輥子1004和1008。
[0110]在圖12中更詳細地示出了與第一傳送帶1001相關聯(lián)的輥子1003和1005以及與第二傳送帶1002相關聯(lián)的輥子1004和1008，惰性輥子1005和1008可以被認為是多個惰性輪。輥子1003和1004包括周向地圍繞輥子1003、1004的多個間隔開的槽1201和1202。多個圓帶1006、1007與這些間隔開的槽1201、1202接合，并且與相應的周向地圍繞驅動輥子1009、1010的槽1020、1021接合，其中，輥子1003和1004中相鄰的凹槽之間的距離與驅動輥子中相鄰的凹槽1020和1021之間的距離相同。因此，確保圓帶1006、1007被支撐(propped)在輥子中并且不能向旁邊滑動。
[0111]該實施方式還示出了切割單元1005，該切割單元1005包括刀片型葉片1006，但是例如如之前關于圖1至圖8討論的掃描裝置在此處未示出。
[0112]圖13和圖14描繪了圖10和圖11中所示的傳送帶系統(tǒng)的立體圖和側視圖，其中，切割單元一一其中第一切割單元和/或第二切割單元一一安裝至傾斜角度機構(T_A_M)1301。因此，能夠將食物對象切割成具有更自然的形狀的較小食品，例如類似魚排或雞胸，其中，切口側部未必是垂直的而可以具有變化的斜度。
[0113]圖15示出了根據本發(fā)明的適于將食物對象切割成較小食物對象的切割設備1500的一個實施方式。如該實施方式中所示，切割單元1504定位在由相鄰的傳送帶1501、1502或相鄰的承載表面限定的第一(或第二)狹縫1503上方，并且該切割單元1504由驅動單元1508驅動，其中，切割單元包括刀葉片1506。
[0114]第一(和/或第二)狹縫1503具有基本上遵循由可旋轉的刀葉片1506的由箭頭1507指示的切割路徑的凹形形狀，使得刀葉片的遠端1509延伸穿過狹縫1503，例如在承載表面下方幾毫米。
[0115]切割單元1504包括優(yōu)選地由輕質材料制成的臂1505，比如但不限于碳纖維、陶瓷材料、塑料材料或者金屬或金屬合金。如所示，刀葉片1506安裝至臂的一端，其中，臂的相反的一端安裝至驅動單元1508，該驅動單元1508供給了臂以及因此刀葉片1506的旋轉運動1507。如將稍后更詳細地討論的，刀葉片1506安裝至臂使得在將食物對象切割成較小食物對象的同時，刀葉片的切削刃側部1510以一定角度與食物對象接合使得在切割期間刀葉片將面向向下的力施加在食物對象上并且朝向傳送帶系統(tǒng)的承載表面。
[0116]圖16示意性地描繪了傳送帶1501、1502或承載表面包括多個并排布置的環(huán)形繩索帶1601的實施方式，其中，如此處所示，繩索可以具有圓形截面形狀1602。因此，易于以遵循支承表面的形狀的方式布置繩索帶。
[0117]圖17示出了實施方式，其中，圍繞第一(和/或第二)狹縫(多個狹縫)一一即狹縫(多個狹縫)1503—一的承載表面的凹形形狀是具有中心大致處于可旋轉的切割單元1504的旋轉軸線處的的弧形。
[0118]此外，示出了切割單元1504的放大視圖，其中，在切割期間切削刃側部1710與承載表面1503 (或在承載表面圍繞開口的接觸點處的切線)之間的角度1701是銳角。在一個實施方式中，銳角在10°與60°之間，優(yōu)選地在20°與30°之間，最優(yōu)選地大約25°。
[0119]角度1701適合于食物對象的類型和/或特征以及/或者承載表面的摩擦系數，使得在切割期間，由切割單元施加在食物對象上的水平力Fhciri不超過食物對象與承載表面之間的摩擦力Ffric。
[0120]例如，假設食物對象是去骨雞腿試驗的情況下已經示出優(yōu)選角度為大約25°。假設去骨雞腿的最大厚度h是例如15mm，那么切削刃側部1510的長度X是:
[0121 ] X= (hmax)/sin25° = 15mm/sin25° =35.5mm
[0122]因此，需要非常短的刀葉片來執(zhí)行這種去骨雞腿的切割，其中，切割單元的主要部分是臂，其已經被解決可以由任何類型的輕質材料制成。
[0123]圖18a、18b、18c示意性地描繪了圖15中的切割單元1504的穿過狹縫1503的運動。如此處所示，刀葉片1506將向下指向的力Fd_和如之前關于圖17討論的水平力Fhciri施加在食物對象1801上，其中，刀葉片與之前討論的承載表面之間的角度為使得指向相反的摩擦力與水平力Fhori相等，以防止食物對象1801的側向滑動。
[0124]圖19a、19b、19c示出了圖15至圖18中所示的切割設備的一個實施方式，其中示出了相對于第一凹形狹縫1503或傳送帶系統(tǒng)如箭頭1906指示的移動方向定位在下游的第二凹形狹縫1903。
[0125]如此處所示，第二狹縫1903相對于第一狹縫1503形成一定角度，并且其中切割設備還包括第二可旋轉切割單元1909，該第二可旋轉切割單元1909設置在第二狹縫上方并且具有延伸穿過第二狹縫1903的刀平面。第二狹縫的角度相對于第一狹縫的角度改變70°與110°之間的角度，優(yōu)選地改變大約90°。
[0126]操作時，食物對象1801——其可以是例如去骨雞腿——以傳送速度Vl沿傳送方向1906傳送。第一成像系統(tǒng)(1_S_1) 1907定位在相對于第一狹縫1503的上游并且適于獲取食物對象1801的第一圖像數據。處理器接收并且處理第一圖像數據以創(chuàng)建用于控制切割單元1504的控制參數，其中，所述控制可包括什么時候開始切割以及什么時候停止切割，優(yōu)選地以將食物對象1801分成較小食物對象。
[0127]圖19b示出了其中食物對象1801已經被切成多個較小食物對象，在該情況下多個條帶1910通過第一切割單元1504優(yōu)選地具有相等的尺寸。在該實施方式中第二傳送帶1902以與第一傳送帶相同的速度移動，即V = vl。
[0128]在第一狹縫1503與第二狹縫1903之間存在第二成像系統(tǒng)(1_S_2)1908，用于獲取切割食物對象的第二圖像數據，其中，處理器處理第二圖像數據用于產生用于第二切割單元1909的控制命令。
[0129]圖19c示出了其中條帶1910已經進行了通過第二切割單元1909的第二切割過程。如果第二狹縫1903相對于第一狹縫1503布置成90°，那么食物對象被切割成大致矩形的片1911ο
[0130]因此，此處示出的最終食物對象是像一種單獨的片一樣放在一起的多個大致矩形的片。
[0131]圖20a、20b、20c描繪了圖19中示出的切割設備，但是其中，此處所示設備還包括用于在第一切割過程之后將較小食物對象彼此分離的間隔件或間隔件系統(tǒng)。在該示例中，間隔件可包括速度控制單元，該速度控制單元可分別地控制第一傳送帶1901和第二傳送帶1902的速度，從而在條帶1910之間產生間隔，如圖20b中所示。
[0132]例如，其可以通過在切割期間、例如在切割每個對象之后通過啟動及停止第一傳送帶而實現(xiàn)，在第二傳送帶1902行進的同時第一傳送帶暫時停止、例如幾分之一秒。
[0133]也可以在第一狹縫1503與第二狹縫1903之間設置附加的間隔件，用于在進行通過第二切割單元1909的第二切割過程之前進一步增大條帶之間的距離?？梢岳缣峁└郊觽魉蛶卧?未示出)，該附加傳送帶單元放置在相對于前一個傳送帶單元(例如第二傳送帶)的下游，該附加傳送帶單元以更高速度行進使得條帶之間的間隔進一步增大。
[0134]盡管已經通過附圖和以上描述對本發(fā)明進行了詳細地圖示和描述，但是該圖示和描述應被認為是說明性或示例性的而不是限制性的；本發(fā)明并不限于公開的實施方式。根據研究附圖、公開內容和所附權利要求的研究，本領域技術人員能夠在實踐所要求保護的本發(fā)明的過程中理解并實施對所公開的實施方式的其他變型。在權利要求中，措辭“包括”并不排除其他元件或步驟的可能性，并且不定冠詞“一”或“一個”不排除復數的可能性。在互不相同的從屬權利要求中記述的某些措施的事實并不表示不能使用這些措施的組合以獲得優(yōu)點。
【主權項】
1.一種用于將食物對象(113)切割成較小食品(114、115)的切割設備(100)，所述切割設備包括: 進料傳送帶(101)，所述進料傳送帶(101)具有第一端和第二端， 傳送帶系統(tǒng)(102)，所述傳送帶系統(tǒng)(102)具有第一端和第二端，所述傳送帶系統(tǒng)布置成使得所述傳送帶系統(tǒng)的第一端相鄰于并且大致平行于所述進料傳送帶的第二端，從而在所述傳送帶系統(tǒng)的第一端與所述進料傳送帶的第二端之間限定第一狹縫(120)，以及 第一切割單元(105)，所述第一切割單元(105)具有延伸通過所述第一狹縫的切割面并且被控制單元(116)控制用于將由所述進料傳送帶傳送的食物對象切割成較小食品， 其中，所述第一狹縫(120)和所述切割單元的所述切割面相對于與傳送方向(117)垂直的軸線形成一定角度。2.根據權利要求1所述的切割設備，還包括:與所述進料傳送帶(101)相關聯(lián)的第一掃描裝置(109)，所述第一掃描裝置(109)用于獲取在所述進料傳送帶上的輸入的食物對象(113)的掃描數據，其中，所獲取的掃描數據被所述控制單元(116)用作控制數據以用于控制所述第一切割單元。3.根據權利要求1或2所述的切割設備，其中，所述傳送帶系統(tǒng)(102)包括: 傳送帶子系統(tǒng)(103)，所述傳送帶子系統(tǒng)(103)具有第一端和第二端，以及 出料傳送帶(104)，所述出料傳送帶(104)具有第一端和第二端，其中，所述傳送帶系統(tǒng)的第一端為所述傳送帶子系統(tǒng)的第一端，并且其中，所述傳送帶子系統(tǒng)的第二端相鄰于并且大致平行于所述出料傳送帶的第一端從而限定第二狹縫(118)。4.根據權利要求3所述的切割設備，其中，所述第二狹縫(118)相對于所述第一狹縫(120)形成一定角度，并且其中，所述切割設備還包括第二切割單元(107)，所述第二切割單元(107)由控制單元控制并且具有延伸穿過所述第二狹縫的切割面。5.根據權利要求3至4中的任一項所述的切割設備，其中，所述傳送帶子系統(tǒng)(103)包括: 第一傳送帶(301)，所述第一傳送帶(301)具有第一端和第二端，其中，所述傳送帶子系統(tǒng)的第一端是所述第一傳送帶的第一端，以及 第二傳送帶(302)，所述第二傳送帶(302)具有第一端和第二端，所述第二傳送帶的第一端定位成相鄰于并且大致平行于所述第一傳送帶的第二端，從而限定中間狹縫(303)，其中，所述中間狹縫大致平行于所述第一狹縫(120)，并且其中，所述傳送帶子系統(tǒng)的第二端是所述第二傳送帶的第二端。6.根據前述權利要求中的任一項所述的切割設備，其中，所述控制單元(116)還適于通過控制所述進料傳送帶(101)與所述傳送帶系統(tǒng)(102)之間的相對速度而在所述較小食品之間產生距離。7.根據前述權利要求中的任一項所述的切割設備，其中，所述第二狹縫的角度相對于所述第一狹縫的角度改變70°與110°之間的角度、優(yōu)選地改變大約90°。8.根據權利要求5、6或7所述的切割設備，其中，所述第二傳送帶(302)的傳送速度大于所述第一傳送帶(301)的速度。9.根據權利要求3至8中的任一項所述的切割設備，還包括第二掃描裝置(111)，所述第二掃描裝置(111)與所述傳送帶子系統(tǒng)(103)或者所述第一傳送帶或所述第二傳送帶相關聯(lián)，用于獲取所述較小食品的掃描數據，其中，所獲取的較小食品的掃描數據被所述控制單元用作控制數據以用于控制所述第二切割單元。10.根據前述權利要求中的任一項所述的切割設備，還包括角度調節(jié)機構(530)，所述角度調節(jié)機構(530)用于調節(jié)所述第一狹縫(520)的角度并且同時調節(jié)所述切割面的角度而使得所述切割面始終在所述第一狹縫內。11.根據權利要求10所述的切割設備，其中，所述角度調節(jié)機構(530)由所述控制單元基于所獲取的掃描數據來操作，其中，所進行的控制包括在通過所述切割單元切割食品的同時使所述第一狹縫和所述切割面的角度增大或減小、比如相對于所述傳送方向增大或減小30°至-30°之間的角度。12.根據權利要求10或11所述的切割設備，其中，所進行的控制包括在通過所述切割單元切割食品的同時使所述第一狹縫(520)和所述切割面的角度連續(xù)地增大或減小而使得所產生的較小食品滿足預定的目標標準，所述預定的目標標準比如為重量標準。13.根據前述權利要求中的任一項所述的切割設備，其中，所述第一切割單元和/或所述第二切割單元被安裝至傾斜角度機構。14.一種使用切割設備將食物對象切割成較小食品的方法，所述切割設備包括: 進料傳送帶，所述進料傳送帶具有第一端和第二端， 傳送帶系統(tǒng)，所述傳送帶系統(tǒng)具有第一端和第二端，所述傳送帶系統(tǒng)設置成使得所述傳送帶系統(tǒng)的第一端相鄰于且大致平行于所述進料傳送帶的第二端，從而在所述傳送帶系統(tǒng)的第一端與所述進料傳送帶的第二端之間限定第一狹縫，以及 切割單元，所述切割單元具有延伸穿過所述第一狹縫的切割面并且由控制單元控制， 所述方法包括下述步驟: 將由所述進料傳送帶傳送的食物對象切割成較小食品，其中，所述第一狹縫和所述切割單元的所述切割面相對于與傳送方向垂直的軸線形成一定角度。
【文檔編號】A22C17/00GK105979784SQ201480065362
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2014年11月28日
【發(fā)明人】戈姆·索倫森, 彼得·米克爾森
【申請人】馬瑞爾股份有限公司