DE602004006079T2

DE602004006079T2 - Verfahren zur verarbeitung von filets, wie lachsfilets, und system zur durchführung des verfahrens

Info

Publication number: DE602004006079T2
Application number: DE602004006079T
Authority: DE
Inventors: Moller Hans Rasmussen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2024-01-17
Also published as: US20060052042A1; DE602004006079D1; DK1583427T3; NO20053830L; WO2004064529A1; IS7934A; ATE360368T1; EP1583427A1; EP1583427B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten und Verpacken von Filets, wie etwa Lachsfilets, wobei die Filets auf ein Förderband gebracht werden, welches eine Schneidevorrichtung zum Schneiden der Filets in Filetscheiben aufweist, und wobei wenigstens eine Kamera und eine Berechnungseinheit zum bildlichen Erfassen und Berechnen charakteristischer Parameter der Filetscheiben in der Nähe des Förderbandes angeordnet sind.
Die Erfindung betrifft außerdem ein System zum Verarbeiten von Filets, wie etwa Lachsfilets, welche auf ein Förderband gebracht werden, das mit wenigstens einer Kamera und einer Berechnungseinheit sowie einer Schneidevorrichtung zum Schneiden der Filets in Filetscheiben ausgestattet ist.
WO 02/07937 beschreibt ein System, in welchem Arbeitsstücke, die Fleisch sein können, abgetastet werden, und basierend auf den Abtastergebnissen wird der geeignetste Zuschnitt des Objekts gemäß vorbestimmter Parameter bestimmt und ausgeführt. Das Abtasten kann eine Kamera oder andere optische Erkennungssysteme umfassen. Das Schneiden wird vorzugsweise durch Wasserstrahlen ausgeführt und die portionierten Stücke werden nach der Behandlung dem Gewicht entsprechend durch ein Sortiersystem, das sie von einem Förderband entnimmt, das durch das ganze System hindurch angeordnet ist, in verschiedene Behälter sortiert.
Die US-Patentschrift 4,557,019 beschreibt ein System zum Schneiden von Filets in Filetscheiben, wobei die Filetscheiben durch eine Kamera analysiert werden, und eine Berechnungseinheit, die Lichtstrahlen aufzeichnet, sendet diese zu den Filetteilen, die auf einem Förderband vorhanden sind, wodurch Daten zum Berechnen eines Maßes für die Abmessungen des Filets erzeugt werden, wobei die Kamera die Position von Strahlen aufzeichnet, sowohl wenn ein Filet auf dem Förderband vorhanden ist, als auch wenn kein Filet auf dem Förderband vorhanden ist.
Das Messergebnis wird einer Berechnungseinheit zugeführt, welche darauf basierend eine Schneidvorrichtung steuert, die angepasst ist, um das Filet in vorbestimmte Portionsgrößen zu schneiden.
In dem bekannten System werden alle Portionen aus demselben Filet erzeugt, was nicht immer vorteilhaft ist, wenn die Portionen in durchsichtigen Verpackungen verpackt sind, die dem Verbraucher erlauben, das oberste Filet in der Verpackung zu beurteilen.
Da außerdem eine gewünschte Portionsmenge immer ein bestimmtes Mindestgewicht enthalten soll, aber nicht mehr, ist es wünschenswert, dass die Portionsmenge in der Nähe eines gewünschten Wertes liegt, da alles über der Mindestmenge ein Verlust für den Hersteller ist, auch „Zugabe" genannt.
Demzufolge ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem Schneiden und Verpacken von Filetscheiben derart ausgeführt werden können, dass die Filetscheiben in Packungen sortiert werden, in denen die Zugabe minimiert ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren der im Oberbegriff zu Anspruch 1 definierten Art erfüllt, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Gewichtsbestimmung der Filetscheiben durchgeführt wird und auf der Basis der Gewichtsbestimmung die Filetscheiben entlang des Förderbandes befördert werden, wo sie zu einer ausgewählten Verpackungsschale aus einer Mehrzahl von Verpackungsschalen, welche gegenüber dem Förderband angeordnet sind, bewegt und in sie übergeben werden, wobei jede Verpackungsschale auf ihren eigenen Transporttisch platziert wird, woraufhin die ausgewählte, auf dem Transporttisch angeordnete Transportschale mit Filetscheibe gewogen wird und das Ergebnis der Berechnungseinheit zugeführt wird.
Wenn eine momentane Fischscheibe ein Gewicht aufweist, das eine oder mehrere Verpackungsschalen erfordert, wenn sie das momentane Fischfilet aufnehmen, und um ein Gewicht aufzuweisen, welches innerhalb eines Toleranzbereichs von Werten der Zugabe liegt, ist es hierdurch möglich, eine Verpackungsschale auszuwählen, die den kleinsten Wert an Zugabe bietet.
Wenn, wie in Anspruch 2 angegeben, die Transportschalen jedes Mal gewogen werden, wenn ihnen eine Filetscheibe zugeführt wird, ist es sinnvoll, dass ständig bekannt ist, welche Verpackungsschalen in Kürze bereit sind, die letzte Filetscheibe aufzunehmen.
Wenn, wie in Anspruch 3 angegeben, die Gewichtsbestimmung der Filetscheiben als eine Schätzung auf der Basis der Kameraabbildung derselben bestimmt wird, wird eine schnelle Gewichtsbestimmung erreicht und damit ein schnelles Füllen der Verpackungsschalen.
Wenn eine sehr genaue Gewichtsbestimmung gewünscht wird, was bei teuren Filets der Fall sein kann, ist es vorteilhaft, wenn, wie in Anspruch 4 angegeben, die Gewichtsbestimmung der Filetscheiben derart bestimmt wird, dass das gesamte Filet gewogen wird, bevor es in der Schneidevorrichtung geschnitten wird, und dass der übrige Teil des Filets gewogen wird, nachdem eine Filetscheibe abgeschnitten worden ist, woraufhin das Gewicht der Filetscheibe als eine Differenz der Wiegungen des Filets, bevor es geschnitten wird und nachdem es geschnitten worden ist, bestimmt wird.
Als ein Anzeiger der Qualitätsbestimmung der geschnittenen Filetscheiben ist es von Vorteil wenn, wie in Anspruch 5 angegeben, die Kamera eine Farbanalyse und eine geometrische Bestimmung des Umfangs der Filetscheibe durchführt.
Hinsichtlich des Bereitstellens einer Verpackungsschale, die so attraktiv und ansprechend wie möglich für einen Verbraucher ist, ohne einen gleichzeitigen zu großen Zugabewert, ist es von Vorteil wenn, wie in Anspruch 6 angegeben, die Filetscheiben, die eine attraktive Farbe und Geometrie aufweisen, auf einer Verpackungsschale platziert werden, welche ein Gewicht aufweist, welches bedeutet, dass das attraktive Filet als letztes auf einer Verpackungsschale platziert wird, wobei das Gewicht der Verpackungsschale nach dem Platzieren des attraktiven Filets in der Nähe eines gewünschten Mindestgewichts, jedoch so wenig wie möglich darüber liegt.
Um die Verpackungshandhabung zusätzlich zu kontrollieren, ist es von Vorteil wenn, wie in Anspruch 7 angegeben, die Kamera zusätzlich zum Schätzen anderer charakteristischer Parameter wie zum Beispiel Fläche oder Form verwendet wird und wenn, wie in Anspruch 8 angegeben, das in der Schneidevorrichtung erfolgende Abschneiden einer Filetscheibe von demselben Filet auf der Basis von abgebildeten und berechneten charakteristischen Parametern der vorangehenden Filetscheibe gesteuert wird.
Wie erwähnt, betrifft die Erfindung ebenfalls ein System.
Dieses System ist dadurch charakteristisch, dass Transporttische mit Verpackungsschalen entlang des Förderbandes angeordnet sind und dass jeder Transporttisch mit einer Wiegezelle gemäß Anspruch 9 ausgestattet ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Systems werden in den Ansprüchen 10 und 11 definiert.
Die Erfindung wird nun vollständiger mit Bezug auf die Zeichnung erklärt, wobei
1 eine dreidimensionale Ansicht eines Systems, schräg von vorne betrachtet, zum Schneiden eines Fischfilets, wie etwa eine halbe Lachsseite, in Filetscheiben zeigt, wobei die Filetscheiben durch eine Kamera bildlich erfasst werden und automatisch auf Verpackungsschalen verteilt werden, während
2 das System von 1 zeigt, jedoch schräg von hinten betrachtet.
In 1 zeigt die Ziffer 1 ein Fischfilet an, wie zum Beispiel eine halbe Lachsseite, die in Filetscheiben geschnitten werden soll. Das Fischfilet wird in einer so genannten Schneidevorrichtung 2 geschnitten, wobei die Dicke der Scheiben, in welche der Fisch geschnitten werden soll, abgestimmt werden kann. In dem gezeigten Beispiel stammt das Filet von einem Fisch, jedoch findet das Schneiden von Filets für Nahrungsmittelprodukte bekanntlich an vielen anderen Objekten als Fisch statt, z.B. Rind und Geflügel, und die Erfindung umfasst alle Arten von Objekten, die filetiert werden sollen.
Die geschnittenen Filetscheiben werden von der Schneidevorrichtung 2 über ein Förderband 5 zugeführt, welches vertikal und weg von der Schneidevorrichtung aufgehängt ist. Die Filetscheiben 3 und 4, die von der Schneidevorrichtung 2 über das Förderband 5 gefördert werden, können auf dem Förderband durch Dome festgehalten werden, die auf dem Förderband befestigt sind.
Das Förderband 5 bewegt die Filetscheiben 3 und 4 vorbei an einer Anzahl von identischen Transporttischen 8, welche in dem gezeigten Beispiel gleich weit voneinander und parallel beabstandet sind und die darauf horizontal angeordnete Verpackungsschalen 7 aufweisen, auf welchen die durch das Förderband 5 transportierten Filetscheiben 6 platziert werden können.
Wiegezellen 10, die fähig sind, das Gewicht einer Verpackungsschale 7 mit den aufgenommenen Filetscheiben 6 zu wiegen, sind unterhalb der Transporttische 8 angeordnet.
Wenn eine Filetscheibe von dem Förderband 5 zu einer Verpackungsschale 7 weitergegeben wird, erfolgt dies normalerweise durch Auswerfemittel 11, die die Filetscheiben von den Dornen in dem Förderband lösen und die Filetscheibe auf der Verpackungsschale 7 in einer bestimmten Position platzieren, die durch die Position der Verpackungsschale auf dem zugehörigen Transporttisch 8 bestimmt wird.
Das Förderband 5 bewegt sich weg von der Schneidevorrichtung 2 in die durch 5a angezeigte Richtung.
Die Filetscheibe 3, die gerade die Schneidevorrichtung 2 verlassen hat, wird durch eine Kamera 9 abgebildet, von der die Signale 9A einer Berechnungseinheit zugeführt werden, welche fähig ist, die Bilder von der Kamera auszuwerten.
Die Berechnungseinheit wird vorteilhafterweise fähig sein, mit dem Rest der Verarbeitungsausrüstung zusammenzuwirken, die die Schneidevorrichtung 2, das Förderband 5, die Transporttische 8, die Verpackungsschalen 7 und die Wiegemessfühler 10 aufweist. Daher kann die Berechnungseinheit die gesamte Verarbeitungsabfolge steuern, die das Schneiden der Filets, den Transport der Filetscheiben 3 und 4 auf dem Förderband 5, das Lösen der Filetscheiben von dem Förderband 5 und das Platzieren der Verpackungsschalen 7 auf den Transporttischen 8 umfasst. Die Transporttische können in der durch 8A angezeigten Bewegung geführt werden, wobei eine Verpackungsschale 7, die auf dem Transporttisch 8 platziert ist, geführt und bewegt werden kann. Das Gewicht von platzierten Filetscheiben kann über die Wiegezellen 10 gesteuert werden.
Daher kann die Berechnungseinheit auf der Basis der Kamerabilder von den einzelnen Filetscheiben bestimmen, auf welcher Verpackungsschale eine bestimmte Filetscheibe platziert werden soll und wo auf der ausgewählten Verpackungsschale eine bestimmte Filetscheibe platziert werden soll.
Wenn Nahrungsmittelprodukte, wie zum Beispiel Lachs, als Filetscheiben, platziert auf Verpackungsschalen, verkauft werden, ist das Produkt häufig durch eine Plastikfolie umgeben, welche ganz oder teilweise durchsichtig ist, wodurch dem Verbraucher erlaubt wird, das Produkt vor dem Kauf zu beurteilen. Daher ist es wichtig, dass die Filetscheiben, welche der mögliche Käufer durch die durchsichtige Verpackungsfolie sehen kann, so attraktiv und ansprechend sind wie möglich, um dadurch den Kaufprozess zu fördern.
Bei Benutzung der Erfindung kann die Berechnungseinheit die attraktivsten Filetscheiben auf der Basis der Kamerabilder von einzelnen Filetscheiben auswählen und sie genau dort platzieren, wo der Verbraucher die Filetscheiben in einer bestimmten Verpackung sehen kann.
Die weniger attraktiven Filetscheiben, die vielleicht kleiner in Bezug auf Fläche sind, verfärbt sind oder sich auf andere Weise von dem idealen Bild einer Filetscheibe unterscheiden, können über einen entsprechenden Prozess derart platziert werden, dass sie durch visuell attraktivere Filetscheiben bedeckt sind.
Die verpackten Filetscheibenprodukte werden häufig nach Gewicht verkauft, z.B. derart, dass garantiert wird, dass das Produkt ein bestimmtes Mindestgewicht aufweist. Wenn das Mindestgewicht mit z.B. 200 Gramm angegeben ist, muss das Produkt natürlich 200 Gramm enthalten, jedoch ist alles über das versprochene Gewicht hinaus in der Praxis ein Geschenk an den Kunden, oft Zugabe genannt, deren Minimierung für den Produzenten wichtig ist.
Wenn eine Kamera eine Filetscheibe abbildet, ist es einfach, die Fläche der Filetscheibe auf der Basis einer Analyse des Bildes zu berechnen. Wenn die Dichte der Filetscheibe bekannt ist, was normalerweise der Fall ist, und die Dicke der Filetscheibe bekannt ist, kann das Gewicht einer Filetscheibe auf der Basis der Daten der Kameraabbildung gemäß der Formel berechnet werden: W = A·T·dWobei:

W: = Gewicht
A: = Fläche
T: = Dicke
D: = Dichte

Dies stellt sicher, dass das Gewicht jeder Filetscheibe berechnet werden kann, unmittelbar nachdem das Bild von der Filetscheibe 3 aufgenommen wurde, wenn diese auf dem Förderband 5 unmittelbar nach dem Schneiden in der Schneidevorrichtung 2 platziert wird.
Wenn das Gewicht einer Filetscheibe bekannt ist, kann die Filetscheibe auf genau die Verpackungsschale 7 platziert werden, wo das Gewicht am angebrachtesten hinsichtlich des Erreichen eines endgültigen Gesamtgewichts jedes verpackten Produkts ist, welches so nahe wie möglich am garantierten Gewicht liegt, um so den Zugabeteil auf ein Minimum zu reduzieren.
Dies erfordert natürlich, dass sich die Berechnungseinheit, die den gesamten Prozess steuert, erinnert, was die vorangehend platzierten Filetscheiben gewogen haben und auf welcher Verpackungsschale diese platziert sind.
Wenn der Prozess derart automatisiert ist, dass die Berechungseinheit die einzelnen Unterkomponenten steuert, kann die Zugabe ebenfalls reduziert werden durch Optimieren des endgültigen Gewichts einer Verpackung durch Gewichtanpassung von zum Beispiel der letzten Filetscheibe oder -scheiben, da deren Gewicht durch Abstimmen der Filetscheibendicke abgestimmt werden kann. Dies kann einfach erledigt werden durch Anwenden der Annahme, dass zwei aufeinander folgende Filetscheiben, die von demselben Objekt abgeschnitten wurden, ungefähr die gleiche Fläche aufweisen werden, wobei das Gewicht der Filetscheibe Nr. n + 1, die der Filetscheibe Nr. n folgt, durch die folgende Formel beschrieben werden kann: W(n + 1) = W(n)·T(n + 1)/T(n)Wobei:

W(n + 1):: das gewünschte Gewicht der nächsten Filetscheibe von der Schneidevorrichtung
W(n):: das Gewicht der letzten Filetscheibe, welche die Schneidevorrichtung verlassen hat
T(n + 1):: die Dicke der nächsten Filetscheibe, welche geschnitten werden soll
T(n):: die Dicke der Filetscheibe, welche gerade die Schneidevorrichtung verlassen hat.

Natürlich ist Unsicherheit mit der Gewichtsbestimmung einer Filetscheibe verbunden, wenn dies auf der Basis einer Abbildung berechnet wird, wie oben beschrieben durch die angegebene Formel. Die Unsicherheit resultiert unter anderem aus einer Abweichung in der Dichte und einer Abweichung in der Filetscheibendicke über die gesamte Filetscheibenfläche hinweg.
Zusätzlich zu der Abstimmung der Filetscheibendicke kann das Gewicht und auch die Form einer Filetscheibe geändert werden durch Anpassen des Winkels zwischen dem Filet, das geschnitten werden soll, und dem Medium, wie etwa einem Messer, Wasserstrahl oder Laserlicht, das das Filet in Filetscheiben schneidet.
Die geschätzten Gewichte, die auf der Basis von Bilddaten der Filetscheiben berechnet werden, werden durch Wiegen der Filetscheiben durch die Wiegezellen 10 gesteuert, z.B. nachdem sie auf den Verpackungsschalen platziert wurden.
Anstatt geschätzte Gewichte zu benutzen, wird ein ganzes Filet gemäß der Erfindung durch eine Wiegezelle gewogen, welche unterhalb der Schneidevorrichtung angeordnet ist, und wenn die Schneidevorrichtung eine Filetscheibe abgeschnitten hat, wird der übrige Teil des Filets gewogen, woraufhin eine genaue Bestimmung des Gewichts der Filetscheibe bestimmt wird als die Differenz zwischen den Gewichten, die gemessen wurden, bevor die Schneidevorrichtung eine Filetscheibe abgeschnitten hat und nachdem die Schneidevorrichtung die Filetscheibe abgeschnitten hat.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem Verfahren und einem System zum Verarbeiten, wie etwa Schneiden, Sortieren und Verpacken von Filets, wie etwa Lachsfilets, erklärt wurde, hindert nichts die Grundlagen der Erfindung daran, in anderen Zusammenhängen innerhalb des durch die Ansprüche definierten Umfangs angewandt zu werden.

Claims

Verfahren zum Verarbeiten und Verpacken von Filets wie zum Beispiel Lachsfilets, wobei die Filets auf ein Förderband (5) gebracht werden, welches eine Schneidevorrichtung (2) zum Schneiden der Filets in Filetscheiben (3, 4) aufweist, und wobei wenigstens eine Kamera (9) und eine Berechnungseinheit zum bildlichen Erfassen und Berechnen charakteristischer Parameter der Filetscheiben (3, 4) in der Nähe des Förderbandes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gewichtsbestimmung der Filetscheiben durchgeführt wird und auf der Basis der Gewichtsbestimmung die Filetscheiben (3, 4) entlang des Förderbandes (5) befördert werden, wo sie zu einer ausgewählten Verpackungsschale (7) aus einer Mehrzahl von Verpackungsschalen, welche gegenüber dem Förderband (5) angeordnet sind, bewegt und in sie übergeben werden, wobei jede Verpackungsschale (7) auf ihren eigenen Transporttisch platziert wird, woraufhin die ausgewählte, auf dem Transporttisch (8) angeordnete Transportschale mit Filetscheiben gewogen wird und das Ergebnis der Berechnungseinheit zugeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsschalen (7) jedes Mal gewogen werden, wenn ihnen eine Filetscheibe (3, 4) zugeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsbestimmung der Filetscheiben (3, 4) als Schätzung auf der Basis der Kamera-Abbildung derselben erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsbestimmung der Filetscheiben (3, 4) in der Weise erfolgt, dass das gesamte Filet gewogen wird, bevor es in der Schneidevorrichtung (2) geschnitten wird, und dass der übrige Teil des Filets gewogen wird, nachdem eine Filetscheibe abgeschnitten worden ist, woraufhin das Gewicht der Filetscheibe als eine Differenz der Wiegungen des Filets, bevor es geschnitten wird und nachdem es geschnitten worden ist, bestimmt wird.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (9) eine Farbanalyse und eine geometrische Bestimmung des Umfangs der Filetscheibe durchführt.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Filetscheiben (3, 4), welche eine attraktive Farbe und Geometrie aufweisen, auf einer Verpackungsschale (7) platziert werden, welche ein Gewicht aufweist, welches bedeutet, dass das attraktive Filet als letztes auf einer Verpackungsschale platziert wird, wobei das Gewicht der Verpackungsschale nach dem Platzieren des attraktiven Filets in der Nähe eines gewünschten Mindestgewichtes, jedoch so wenig wie möglich darüber liegt.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (9) zusätzlich zum Schätzen anderer charakteristischer Parameter wie zum Beispiel Fläche oder Form verwendet wird.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Schneidevorrichtung (2) erfolgende Abschneiden einer Filetscheibe von demselben Filet auf der Basis von abgebildeten und berechneten charakteristischen Parametern einer vorangegangenen Filetscheibe gesteuert wird.
Ein System zum Verarbeiten von Filets wie zum Beispiel Lachsfilets, welche auf ein Förderband (5) gebracht werden, welches mit wenigstens einer Kamera (9) und einer Berechnungseinheit sowie einer Schneidevorrichtung (2) zum Schneiden der Filets in Filetscheiben ausgestattet ist, wobei Transporttische (8) mit Verpackungsschalen (7) entlang des Förderbandes (5) angeordnet sind und jeder Transporttisch (8) eine Wiegezelle (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Wiegezelle (10) unterhalb der Schneidevorrichtung (2) angeordnet ist, um die Filets vor jedem Schneidevorgang zu wiegen.
System gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (5) Dorne und eine vertikal verlaufende Oberfläche aufweist.
System gemäß den Ansprüchen 9-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporttische (8) horizontale Oberflächen aufweisen und dass sie gegenüber dem Förderband (5) an Positionen angeordnet sind, wo Ausgabemittel auf dem Förderband angeordnet sind.