用于获取和分析食品加工业产品的产品特异性数据的装置以及包括这种装置的系统和用于加工食品加工业产品的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种装置(10)，其被设计和构造成获取和分析食品加工业的产品(12)的产品特异性数据，所述装置包括在传送平面中无间隙的传送机(11)，其用于在传送方向T上从进入端传送分离的产品(12)到排出端；具有至少一个X射线源(14)和至少一个X射线照相机(15)的X射线单元(13))，其用于获取产品特异性数据，其中X射线源(14)和X射线照相机(15)以这样的方式分配给传送机(11)：产品(12)可以在X射线源(14)和X射线照相机(15)之间被引导(14)；以及连接到X射线单元(13)并且被设计和构造成接收和分析由所述X射线单元(13)获取的形成第一数据集的产品特异性数据的控制单元(16)，其特征在于，至少有一个光学相机(17)被分配到其进入端和排出端之间的同一传送机(11)，除X射线单元(13)外，还可以通过该光学相机获取在所述传送机(11)上传送的产品(12)的产品特异性数据，其中光学相机(17)连接到控制单元(18)，所述控制单元(18)设计和构造成接收和分析由光学相机(17)获得的形成第二数据集的产品特异性数据。本发明专利技术还涉及一种系统(29)，该系统包括上述装置(10)以及用于加工食品加工业的产品(12)的方法。

Devices for obtaining and analyzing product-specific data of food processing industry products, systems including such devices and methods for processing food processing industry products

The invention relates to a device (10), which is designed and constructed to obtain and analyze product-specific data of a product (12) of the food processing industry. The device includes a gapless conveyor (11) in the transmission plane for transmitting separated products (12) from the entry end to the discharge end in the transmission direction T, and X-rays with at least one X-ray source (14) and at least one X-ray camera (15). Unit (13), which is used to obtain product-specific data, in which X-ray sources (14) and X-ray cameras (15) are allocated to conveyors (11): products (12) can be guided (14) between X-ray sources (14) and X-ray cameras (15); and connected to X-ray units (13) and designed and constructed to receive and analyze the first data set formed by the X-ray units (13). A control unit (16) for product-specific data is characterized in that at least one optical camera (17) is assigned to the same transmitter (11) between its entry and discharge terminals. In addition to the X-ray unit (13), the product-specific data of the product (12) transmitted on the transmitter (11) can also be obtained by the optical camera, in which the optical camera (17) is connected to the control unit (18), by which the product-specific data of the product (12) transmitted on the transmitter (11) can be obtained. The control unit (18) is designed and constructed to receive and analyze product specific data obtained by an optical camera (17) forming a second data set. The invention also relates to a system (29), which comprises the above device (10) and a method for processing products (12) in the food processing industry.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于获取和分析食品加工业产品的产品特异性数据的装置以及包括这种装置的系统和用于加工食品加工业产品的方法
本专利技术涉及一种装置，其被设计和构造成获取和分析食品加工业的产品的特定数据，包括在传送平面中无间隙的传送机，其用于在传送方向T上将分离的产品从进入端传送到排出端；具有至少一个X射线源和至少一个X射线照相机或至少一个X射线检测器的用于获取产品特异性数据的X射线单元，其中所述X射线源和所述X射线照相机以这样的方式分配给传送机：产品可以在X射线源和X射线照相机之间被引导；以及连接到X射线单元并且被设计构造成由所述X射线单元获取的形成第一数据集的产品特异性数据的控制单元。本专利技术还涉及一种系统，其被设计和构造成加工食品加工业的产品，包括被设计和构造成获取和分析产品的产品特异性数据的装置；以及加工站，其在产品的传送方向T上布置在装置的下游，其包括用于在传送方向T上将所述产品从进入端传送到排出端的传送机；至少一个光学相机，通过该光学相机能够获取加工站的传送机上传送的产品的产品特异性数据，其中所述光学相机连接到控制单元，该控制单元被设计和构造成接收和分析由所述光学相机获取的产品特异性数据，以及切割单元，其被设计和构造成切割和去除产品的不需要的区域和/或分割产品，其中所述切割单元连接到控制单元，用于基于先前获取的产品特异性数据来控制切割单元。本专利技术的目的还在于一种加工食品加工业产品的方法，包括以下步骤：通过第一传送机将产品在传送方向T上从进入端传送到排出端，借助X射线单元获取与在第一传送机上的每个产品相关的产品特异性数据，其中由控制单元接收并由其分析形成第一数据集的所获取的数据，以限定用于切除不需要的区域和/或用于分割的切割路径，将产品从第一传送机传送到下游传送机，通过所述下游传送机将产品在传送方向T上从进入端传送到排出端，通过光学相机获取下游传送机上的每个产品相关的产品特异性数据，其中由控制单元接收形成第四数据集的所获取的数据，并由其分析该数据以识别每个产品，通过控制单元匹配和分析所接收和分析的数据集，以计算每个产品在两个传送机上的相对产品位置，并且沿着先前确定并分配给相关产品的切割路径通过切割单元切割产品，其中切割单元由控制单元控制。
技术介绍
这种装置特别用于食品加工业。对于许多产品，重要的是获得产品特异性数据，以在下游站中进一步加工，例如，分类，包装和特别是切割以去除不需要的区域和/或分割。获取产品特异性数据和信息尤其可以包括获取外轮廓，形貌，长度和宽度的外部尺寸，重量和厚度，以及获取缺陷，例如除了组织结构等之外，还可以以血斑，骨骼，骨残余物，骨骼区域及其在产品内的位置的形式获得缺陷。可以通过检测，确定，扫描，记录等来完成获取。在先前已知的专门用于获取产品特异性数据的通用类型的装置中，X射线单元用于获取产品特异性数据。X射线单元将第一数据集传送到控制单元，例如，图像处理计算机(也称为CPU)。例如在通过切割加工产品的情况下，控制单元用于从该数据集，例如生成相关产品的切割路径，例如对于要切割的骨骼区域生成相关产品的切割路径。另外，由X射线单元确定并转发到控制单元的数据集，可用于例如限定要加工的产品的外轮廓。例如用于转发到下游加工站的数据集，随后通过外轮廓和切割途径生成。换句话说，控制单元提供X射线图像，例如作为包含关于产品的外轮廓和切割路径所在位置的信息的消息。X射线单元的应用需要尽可能平滑，无纹理且无间隙，X射线尽可能的透射的传送机以实现最佳图像质量。特别地，传送机设计成在传送平面中是封闭的和无间隙的。这意味着，特别是在横向于传送方向T的传送机的传送平面中，省略在所考虑的分类中属于外来的产品加工装置中被构造成保持切割装置，例如刀片，特别是切割水射流的间隙，以确保产品在装置的传送机上的连续和全表面支承，用于在从进入端到排出端的传送过程中获取和分析产品特异性数据。特别地，分析还包括计算，转换等。由于不同的成像方法，通过其它光学系统，例如，下游加工站的光学相机对由该装置提供的作为数据集的X射线图像的进一步加工以及特别匹配是复杂且不精确的。已知装置的另一个问题是对于除不需要的区域的硬组织例如骨骼，骨残留物，肌腱等的检测之外，对产品中的例如血斑，脂肪条纹，寄生虫的检测以及对轮廓线，轮廓及其类似物的检测只能通过X射线单元不精确地实现或根本不能实现。换句话说，对于具有X射线单元的现有装置和X射线图像的数据内容存在有限的应用区域。该问题特别适用于食品加工业的系统和方法中，其中使用了所述类型的这种装置。在待加工的例如家禽肉片或特别是鱼片的产品中，通过上文所述类型的系统和方法，从产品中切出单个区域，例如内部骨骼，鱼骨，骨骼区域等产品。此外，还可以去除其它缺陷，例如血斑，脂肪条纹等。除了将不需要的区域切断或从产品中切除，产品的加工还包括分割它们。为了检测缺陷，特别是诸如骨骼等的固体组织部件，提供了用于识别产品内的这些缺陷的X射线单元。为了操作X射线单元，如前所述，必须提供一种传送机，该传送机所使用的传送带尽可能平滑且无纹理以实现最佳图像质量。为了加工产品，特别是通过水射流单元进行切割，承受由于水射流单元引起的压力的纹理金属网带可用于传送机但不适用于X射线单元。由于对传送机的不同要求，已知的和通用的系统具有至少两个与所述不同要求相适应的传送机，即用于装置的第一传送机和用于加工站的另一传送机。这意味着已知系统包含至少一次产品从第一传送机到下游传送机的转移。这种转移可能导致产品在传送机上的定向/位置的变化，位移，扭曲等，特别是产品的压缩和拉伸。尽管存在这个问题，但必须确保在转移到加工站的传送机之后，产品在传送机上的相对位置被识别和匹配，从而可以单独和正确地进行加工产品，特别是切割产品。换句话说，如有必要，可针对第二台传送机上的相同产品调整与第一传送机上的产品相关的切割路径，或者如有必要，必须调整切割装置以适应产品改变的位置/方向，因此也必须调整切割路径。一方面，利用已知的系统和方法，在传送机上的传送期间需要跟踪产品，以便可以识别产品或者可以分配由控制单元接收的数据集。另一方面，由X射线单元产生的数据集必须进行与由加工站的光学相机产生的数据集的匹配。对于已知的系统和方法，例如，X射线照相机或X射线单元的检测器将其图像数据以图像条的形式发送到控制单元。在X射线处理中，每个产品都在传送机上在X射线源和X射线照相机之间传送。在控制单元中，检查接收的图像条是否有产品。当产品或产品块存在于图象条时，通过将图像条放在一起来生成整个产品的完整X射线图像。检查组装好的X射线图像的产品区域是否有骨骼或其它硬组织。在控制单元的存储器中，数据结构是使用代表假定骨骼的线坐标进行组装的。基于线数据，估计骨骼区域并由此计算切割路径。该切割路径也由线段组装而成，存储在相对于X射线图像和相对于传送机上位置的坐标中。在相同的X射线图像中，控制单元另外用于确定产品的外轮廓，并且这也以线段的形式存储。作为第一数据集的消息被生成为来自外轮廓和所述或每个切割路径的传递图像。该第一数据集被转发到下游加工站的控制单元，该控制单元也可以是系统的控制单元。在将产品从第一传送机转移到加工站的下游传送机之后，通过光学相机获取产品特异性数据。获取的数据形成第四数据集。一旦加工站本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.被设计和构造成获取和分析食品加工业的产品(12)的产品特异性数据的装置(10)，包括在传送平面中无间隙的传送机(11)，其用于在传送方向T上将分离的产品(12)从进入端传送到排出端；具有至少一个X射线源(14)和至少一个X射线照相机(15)或至少一个X射线检测器的用于获取产品特异性数据的X射线单元(13)，其中所述X射线源(14)和所述X射线照相机(15)以这样的方式分配给所述传送机(11)：所述产品(12)可以在所述X射线源(14)和所述X射线照相机(15)之间被引导；以及连接到所述X射线单元(13)并被设计和构造成接收和分析由所述X射线单元(13)获取的形成第一数据集的产品特异性数据的控制单元(16,19)，其特征在于，至少一个光学相机(17,20)被分配给所述装置(10)的进入端和排出端之间的同一传送机(11)，除了X射线单元(13)之外，还能够通过该光学相机获取在所述传送机(11)上传送的产品(12)的产品特异性数据，其中所述光学相机(17)连接到控制单元(18,19)，该控制单元被设计和构造成接收和分析由光学相机(17,20)获取的形成第二数据集的产品特异性数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.29 EP 16207287.0;2016.07.29 US 62/368,941;1.被设计和构造成获取和分析食品加工业的产品(12)的产品特异性数据的装置(10)，包括在传送平面中无间隙的传送机(11)，其用于在传送方向T上将分离的产品(12)从进入端传送到排出端；具有至少一个X射线源(14)和至少一个X射线照相机(15)或至少一个X射线检测器的用于获取产品特异性数据的X射线单元(13)，其中所述X射线源(14)和所述X射线照相机(15)以这样的方式分配给所述传送机(11)：所述产品(12)可以在所述X射线源(14)和所述X射线照相机(15)之间被引导；以及连接到所述X射线单元(13)并被设计和构造成接收和分析由所述X射线单元(13)获取的形成第一数据集的产品特异性数据的控制单元(16,19)，其特征在于，至少一个光学相机(17,20)被分配给所述装置(10)的进入端和排出端之间的同一传送机(11)，除了X射线单元(13)之外，还能够通过该光学相机获取在所述传送机(11)上传送的产品(12)的产品特异性数据，其中所述光学相机(17)连接到控制单元(18,19)，该控制单元被设计和构造成接收和分析由光学相机(17,20)获取的形成第二数据集的产品特异性数据。2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，至少一个光学相机(17,20)布置在所述传送机(11)上方。3.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，配备有不同成像处理的至少两个光学相机(17,20)被分配给所述传送机(11)。4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的装置(10)，其特征在于，至少一个光学相机(17,20)是多光谱或高光谱相机。5.根据权利要求1至4中的一项或多项所述的装置(10)，其特征在于，至少一个光学相机(17,20)被构造成灰度相机和/或RGB相机和/或红外和/或紫外相机。6.根据权利要求1至5中的一项或多项所述的装置(10)，其特征在于，所述传送机(11)是由塑料制成并且在传送表面TF上具有少纹理的旋转驱动的X射线传送带(22)，其具有作为上运行段的进给带(23)和作为下运行段的返回带(24)。7.根据权利要求1至6中的一项或多项所述的装置(10)，其特征在于，所述传送机(11)连接到控制单元(19)，所述控制单元设计和构造成接收和分析所述传送机(11)的运动数据。8.根据权利要求7所述的装置(10)，其特征在于，X射线源(14)布置在进给带(23)上方，并且X射线照相机(15)布置在进给带(23)和返回带(24)之间。9.根据权利要求1至8中的一项或多项所述的装置(10)，其特征在于，X射线单元(13)和每个光学相机(17,20)以及传送机(11)连接到用于接收和分析数据集的控制单元(19)，其中，所述控制单元(19)配备有至少一个处理器(28)，所述处理器(28)构造成在与同一产品(12)相关的所述光学相机(17、20)的光学图像中集成/实现所述X射线单元(13)获取的产品(12)的至少部分产品特异性数据，用于创建光学传递图像，形成第三数据集。10.根据权利要求9所述的装置(10)，其特征在于，具有处理器(28)的控制单元(19)被构造成从由光学相机(17,20)获取的产品特异性数据和由X射线单元(13)获取的产品特异性数据来限定切割路径，其中所述切割路径是从由X射线单元(13)获取的产品(12)的产品特异性数据直接通过与同一产品(12)相关的所述光学相机(17,20)的光学图像以这样的方式限定：所述控制单元(19)提供光学相机(17,20)的光学图像，即传递图像，用于进一步加工。11.被设计和构造成加工食品加工业的产品(12)的系统(29)，包括装置(10)，其设计和构造成获取和分析产品(12)的产品特异性数据；以及加工站(30)，其在产品(12)的传送方向T上布置在装置(10)的下游，其包括在传送方向T上将所述产品(12)从进入端传送到排出端的传送机(31)；至少一个光学相机(32)，通过该光学相机能够获取在加工站(30)的传送机(31)上传送的产品(12)的产品特异性数据，其中所述光学相机(32)连接到控制单元(34)，所述控制单元(34)被设计和构造成接收和分析由所述光学相机(32)获取的产品特异性数据；以及切割单元(33)，其被设计和构造成切割并去除产品(12)的不需要的区域和/或用于分割产品(12)，其中所述切割单元(33)连接到控制单元(34)，用于基于先前获得的产品特异性数据控制所述切割单元(33)，其特征在于，设计和构造成获取和分析产品(12)的产品特异性数据的所述装置(10)，根据权利要求1至1...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·斯蒂芬斯，乔治·R·布莱恩，乔恩·A·霍克，
申请(专利权)人：北欧机械制造鲁道夫巴德尔有限及两合公司，卓缤科技贸易公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE