И КАЧЕСТВЕННОЙ СОРТИРОВКИ
ТУШЕК ПТИЦЫ
Ветеринарный контроль проводят на линии потрошения после удаления внутренностей, которые остаются висеть на тушке.
Установка для ветеринарного контроля фирмы «Сторк» (Голландия) с одним пунктом контроля, показанная на рис. 10.11, а, смонтирована на раме 3, устанавливаемой под подвесным конвейером 1. На раме закреплено зеркало 2, угол наклона которого можно изменять для улучшения обзора тушки сзади. Установку снабжают стерилизаторами инструмента 4.
Тушки перемещаются на стандартных подвесках спинками к ветеринарному инспектору, который осматривает их со всех сторон, не касаясь руками. При необходимости тушу снимают с конвейера для более тщательного осмотра. Установка позволяет пропускать до 4000 тушек в 1 ч. Длина установки в зависимости от производительности меняется от 2 до 5 м. Если производительность технологического конвейера больше, то применяют установку с двумя пунктами контроля (рис. 10.11, б). На раме 8 пункта с передней стороны устанавливают зеркало 5, а наверху — разделительную полосу 6. Раму располагают под подвесным конвейером 3, по которому перемещаются тушки в стандартных подвесках. На входе в установку монтируют распределительное колесо 1, которое переводит поочередно подвески с тушками и перед зеркалом 4, и сзади рамы 7. Подвески скользят по разделительной полосе 6. Приводится во вращение разделительное колесо от звездочки 2, входящей в зацепление с тяговым органом конвейера. Подобная схема обеспечивает синхронность движения разделительного колеса и тушек птицы.
Ветеринарный инспектор сидит на стуле 10, закрепленном на подъемной платформе 11. Высота расположения стула регулируется электромеханическим приводом 9. На установке имеется ленточный конвейер 12 для удаления выбракованных тушек.
Пункты контроля (рис. 10.11, в) устанавливают последовательно. На первом пункте 2 осматривают тушки, находящиеся спереди, перед зеркалом (на рис. 10.11, в они обозначены черными точками). Затем разделительное колесо 3 меняет положение тушек, и перед зеркалом второго пункта 4 появляются неосмотренные тушки (белые точки). Далее тушки объединяются на одном конвейере. Подобная схема позволяет обеспечивать контроль двумя инспекторами до 9000 тушек в 1 ч. Длина пункта меняется от 3 до 6 м.
Рабочее место ветсанэксперта В2-Ф001/2 (рис. 10.12), которое устанавливают рядом с конвейером у желоба потрошения, применяют на линиях с ручным потрошением. Рабочее место состоит из умывальника 4 со стерилизатором инструмента и рамы 3, на которой устанавливают съемные вешала 2 с крючками 1. Внизу на раме крепят лоток 5. Инспектор осматривает тушки на конвейере, и при обнаружении отклонений от нормы тушки снимают с подвесок и навешивают на крючки 4. Всего на вешале подвешивают 24 тушки, после чего его снимают и уносят.
Установку для качественной сортировки тушек птицы монтируют в конце конвейера потрошения перед пунктом взвешивания.
Установку фирмы «Сторк» (Голландия) (рис. 10.13) крепят рамой 5 к потолку или к несущим конструкциям цеха под подвесным конвейером 2. Зеркало 4 служит для осмотра задней части тушки 3. Конвейер фиксации качества 7 приводится в движение от звездочки 1 подвесного конвей-
Рис. 10.11. Установка для ветеринарного контроля тушек птицы фирмы «Сторк» (Голландия):
а — с одним пунктом контроля: 1 — подвесной конвейер; 2 — зеркало; 3 — рама; 4 — стерилизатор инструмента; б — с двумя пунктами контроля: 1 — распределительное колесо; 2 — звездочка; 3 — подвесной конвейер; 4, 7 — тушки птиц; 5 — зеркало; 6 — разделительная полоса; 8 — рама; 9 — электромеханический привод; 10 — стул; 11 — подъемная платформа; 12 — ленточный конвейер конфискатов; 13 — стойка; в — схема установки пунктов контроля: 1,3 — разделительные колеса; 2,4 — пункты контроля
Рис. 10.12. Рабочее место ветсанэксперта В2-Ф001/2:
1 — крючок; 2 — вешало; 3 — рама; 4 — умывальник; 5 — лоток
Рис. 10.13. Установка для качественной сортировки тушек птицы фирмы «Сторк»(Голландия):
— звездочка подвесного конвейера; 2 — подвесной:онвейер; 3 — тушка птицы; 4 — зеркало; 5 — рама; > — рычаг; 7 — конвейер фиксации качества; 8 — платформа оператора
ера, которая входит в зацепление с цепью подвесного конвейера. Поэтому скорости тушек и ленты конвейера синхронизированы. На ленте конвейера имеются рычаги 6, которые могут располагаться в трех позициях, определяющих категории качества. Положение рычага является кодом, который считывается в конце конвейера 7, и код качества присваивается конкретной тушке. Категорию качества инспектор определяет субъективно после осмотра тушки спереди и сзади. Оператор находится на платформе 8, и тушки птицы проходят на уровне его глаз. После электронного взвеши-
вания тушка поступает на участок, где сбрасывается в определенный ящик в зависимости от ее массы и категории качества. Длина установки может быть 2; 3 или 4 м.
Контрольные вопросы и задания. 1. Перечислите методы, применяемые для объективной классификации туш. 2. Как устроены оптические приборы для классификации туш? 3. Какие приборы входят в состав классификационных центров? 4. Каков порядок определения параметров свиных туш в классификационном центре? 5. Какой принцип измерения использован в классификационном центре ВСС-2 (Дания)? 6. Какие установки применяют для ветеринарного контроля тушек птицы?
Глава 11
РОБОТИЗИРОВАННЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЦЕХОВ УБОЯ СКОТА И РАЗДЕЛКИ ТУШ
Убой скота и разделка туш — наиболее специфичные технологии, не имеющие аналогов в других сферах человеческой деятельности. Эта специфичность заключается в переводе живого теплокровного организма в неживое состояние с последующей «разборкой» его на элементы, которые прижизненно обеспечивали функционирование животного, а после убоя должны удовлетворять потребности человека в пище, медицинских и технических продуктах. Специфичность процессов предъявляет особые требования к созданию систем убоя, которые заключаются в «гуманизации» убоя. К таким требованиям относятся использование специальных режимов и устройств для транспортирования; исключение побоев животных во время подгона, обязательное лишение их чувствительности (оглушение) перед заколом и ряд других. Во многих странах эти требования закреплены законодательно. Бережное отношение к убойным животным снижает стрессовые нагрузки на организм, возникающие при резком изменении условий их существования. Важный аспект гуманного обращения с животными — повышение качества мяса, снижение количества таких пороков, как РСЕ и ДФД, уменьшение потерь мяса из-за зачисток в местах побитостей и кровоподтеков.
Не менее важна гуманизация труда рабочих в цехах убоя скота и разделки туш. Эта проблема может быть решена путем создания «безлюдных» технологий убоя, при которых человек не будет непосредственно выполнять операции на конвейере, а будет управлять машинами, автоматами и роботами.
В настоящее время появились воз-
можности создания подобных технологий и технических средств в связи с развитием информационных технологий, систем анализа, слежения и контроля, систем обработки информации и управления, а также нового поколения адаптируемых машин, автоматов и роботов.
Убой скота и разделка туш — одна из наиболее древних технологий, но в то же время она остается наиболее консервативной по набору операций, наименее механизированной и поэтому связанной с применением большого объема ручного труда. Это объясняется сложностью анатомического строения как живых организмов, так и туш после убоя, большим разбросом параметров туш и отдельных ее частей по массе, упитанности, габаритам, изменением взаимного расположения каркаса и внутренностей при изменении положения туш (горизонтальное, вертикальное и т. д.). Сложными и деликатными являются выполняемые рабочим операции, так как траектории движения инструмента, которым он оперирует, за редким исключением, являются сложными кривыми, корректируемыми им в зависимости от кондиций туши. При этом траектории не должны разрушать соседние ткани, так как это может привести к нежелательным последствиям: загрязнению внутренних полостей туши, порезам шкуры, потерям мяса и жира и т. д. Анализ операций убоя и разделки туш показал, что создание «безлюдных» технологий возможно лишь при использовании самонастраивающихся роботов, снабженных датчиками зрения, осязания, способных к распознаванию образов и подстройке к изменяющимся характеристикам объектов обработки. При этом следует учитывать, что в настоящее время нет технических средств, которые могли бы в полной мере скопировать движение руки человека, управляемой таким совершенным органом, как мозг человека. Поэтому необходимо создание технологий, в основе которых лежат более простые траектории движения инструмента и в которых используются большие энергетические и силовые характеристики роботов.
Первоначально во время разделки туши укладывали на полу или подвешивали на крюк. В этом случае последовательно по времени выполняли набор технологических операций, сохранившихся практически до настоящего времени. Позже при создании индустриальных технологий процесс развернулся не только по времени, но и в пространстве, возникли технологические потоки, основой которых стали конвейеры, на которых туши обрабатывались в движении подвешенными за задние конечности. Технологии срв<зр-шенствовали путем создания отдельных машин для удаления щетины, снятия шкур, разделения туш на полутуши и проведения других операций, рассмотренных в предыдущих главах. Но большинство операций выполняют до настоящего времени вручную простыми ножами или механизированными инструментами.
Наибольший прогресс в деле создания автоматизированных поточных линий с минимальным участием людей, выполняющих технологические операции, в настоящее время достигнут в птицеперерабатывающей промышленности, где функционируют автоматизированные линии убоя, удаления оперения и потрошения. Подобный прогресс можно объяснить двумя причинами: 1) птица, как правило, выращивается индустриально и имеет достаточно стабильные размеры и массу с отклонениями, которые легко компенсируются конструкцией рабочих органов машин; 2) размеры и масса тушек птицы невелики, что облегчает создание рабочих органов автоматизированных машин.
Более сложная задача — создание «безлюдных» технологий переработки крупного рогатого скота, свиней и мелкого рогатого скота.
Во-первых, эти животные менее стабильны по размерам, массе, упитанности и анатомическому строению, так как на эти показатели значительно влияют вид откорма (стойловое или свободное), вид кормов, сезонность и т. д. Поэтому даже для одной категории животных, поступающих от разных хозяйств, наблюдаются значительные отклонения параметров. При создании автоматизированных линий необходимы стандартизация возраста и размеров убойных животных или подбор групп животных для убоя с минимальным различием характеристик внутри группы, что позволит проводить предварительную настройку машин.
Во-вторых, из-за значительных габаритов туш убойных животных исполнительные механизмы должны иметь большие размеры и массу, а их привод и система ориентации (робот, манипулятор) — большие мощности. Не менее сложно обеспечить работоспособность механизмов и электронных систем управления в условиях повышенной влажности цехов убоя скота и разделки туш и при необходимости — возможность санитарной обработки оборудования.
Несмотря на все указанные трудности, прогресс в области техники и технологии позволил ряду ведущих стран начать создание линий нового поколения для убоя скота и разделки туш, где сведено к минимуму использование ручного труда. В этих линиях, основанных на принципе гуманизации убоя, сокращено время между оглушением и заколом, что позволяет повысить качество конечной продукции. Применен новый метод обработки туш, подвешенных за четыре конечности к двум параллельным, синхронно движущимся конвейерам. В этом случае туша находится на высоте, наиболее удобной для работы, увеличивается рабочее пространство вокруг туши, создается возможность выбирать наиболее рациональное положение туши в пространстве для выполнения технологической операции рабочим или машиной.
535
В Новой Зеландии создана линия убоя и разделки туш мелкого рогатого скота, в которой используются простые машины, манипуляторы и машины-автоматы (рис. 11.1). Овцы поступают на V-образный фиксирующий конвейер 1, снабженный автоматом 2 для электрооглушения (см. рис. 2.14, глава 2). После оглушения овцы попадают на вращающийся горизонтальный стол 3, где вручную
проводят закол. Далее их подвешивают за четыре ноги на сдвоенный подвесной конвейер, состоящий из двух синхронно и параллельно движущихся цепных конвейеров 5 и 7. Подвески передних 8 и задних 6 ног имеют V-образные захваты, в которых ноги фиксируются за путовые суставы. На участке 4 конвейера происходит обескровливание туши и вручную проводят забеловку шеи и передних ног.
23
Рис. 11.1. Линия убоя мелкого рогатого скота и разделки туш (Новая Зеландия):
1 — фиксирующий конвейер; 2 — автомат электрооглушения; 3 — стол закола; 4 — сдвоенный подвесной конвейер (участок обескровливания); 5,7 — подвесные цепные конвейеры; 6 — подвески задних ног; 8 — подвески передних ног; 9 — участок забеловки; 10 — ломатель шеи; 11 — автомат съемки шкуры с головы; 12 — стержни-захваты; 13 — манипулятор-пересаживатель; 14 — упор передних ног; 15 — датчик; 16 — однопутный подвесной конвейер; 17 — гидравлический резак; 18 — машина-автомат для отрезания голяшек задних ног; 19 — полуавтоматическая забеловочная машина; 20 — полуавтоматическая машина начальной съемки шкуры; 21 — машина-автомат окончательной съемки шкуры; 22 — участок пересадки; 23 — кабина мойки туши; 24 — конвейер нутровки
21
536
Далее для облегчения последующего отрезания головы с помощью машины-автомата 10 ломают шею на уровне позвонка «атлант».
Ломатель шеи (рис. 11.2) состоит из рамы 14, на которой на осях закреплены два рычага: верхний 1 и нижний 13. К рычагам на осях присоединен корпус 3 ломающего механизма, состоящего из неподвижного 11 и подвижного 7 стержней. Неподвижный стержень закреплен в корпусе 3, а подвижной — в рычаге 8, установленном на оси 9 в кривошипе 10. Рычаг 8 тягой 6 соединен с другим кривошипом 5. Кривошипы насажены на валы, приводимые во вращение гидромотором 4.
При приближении туши овцы к автомату корпус 3 находится в верхнем положении, а стержни 7 и 11 разведены. При нажиме туши на пусковой стержень 2 корпус 3 гидроцилиндром перемещается так, чтобы шея располагалась точно между двумя стержнями 7 и 11. Затем включается механизм поворота кривошипа 5, который тягой 6 поворачивает рычаг 8, благодаря чему шея плотно зажимается между стержнями 7 и 11. После этого оба кривошипа 5 и 10 начинают поворачиваться во встречном направлении, ломая шею на уровне позвонка «атлант». Затем кривошипы возвращаются в исходное положение, стержни расходятся, шею, и туша переходит щую позицию.
После выполнения технологической операции рычаги 1 и 13 вместе с корпусом и стержнями гидроцилиндром 12 опускаются вниз, труба 17 поворачивается гидроцилиндром 15, и кольцевой форсункой 16 осуществляется мойка стержня 7, который касается разреза на шее. После окончания мойки вся система возвращается в исходное положение, и автомат готов к следующему циклу. Наименьший цикл работы автомата 6 с. На участке 9 конвейера (см. рис. 11.1) вручную проводят забеловку головы, передних ног и шеи, частично груди, подрезают шкуру на задних ногах. На машине-автомате 11 проводят съемку шкуры с головы, для чего забелованный учас-
освобождая следую-
на
Рис. 11.2. Ломатель шеи:
1 — верхний рычаг; 2 — пусковой стержень; 3 — корпус ломающего механизма; 4 — гидромотор; 5, 10 — кривошипы; 6 — тяга; 7 — подвижной стержень; 8 — рычаг; 9 — ось; 11 — неподвижный стержень; 12 — гидроцилиндр; 13 — нижний рычаг; 14 — рама; 15 — гидроцилиндр смывателя; 16 — кольцевая форсунка; 17 — труба
ток шкуры около носа рабочий заправляет между стержнями-захватами 12, которые затем начинают вращаться, наматывая и отрывая шкуру. Число оборотов регулируется в зависимости от размера туши. После съемки стержни начинают вращаться в обратную сторону и освобождают шкуру. Туша с забелованной шкурой поступает на участок пересадки, где ма-нипулятор-пересаживатель 13 двумя захватами берет передние ноги ниже путового сустава, вынимает их из подвесок 8 и закрепляет в подвесках однопутного конвейера 16. Подвески этого конвейера выполнены в виде крюков, в которых ноги крепятся за коленный сустав. Задние ноги по мере движения конвейера нажимают на упор 14, выходят из V-образного зазора подвесок 6, и туша остается подвешенной за передние ноги. В начале конвейера 16 устанавливают машину-автомат 18 для отрезания голяшек. Машина снабжена гидравлическим резаком 17, установленным на постоянной высоте, определяемой положением подвесок конвейера. Резак перемещается продольно с помощью гидроцилиндра. При прохождении подвески конвейера срабатывает датчик 15, резак выдвигается вперед, захватывает и отрезает поочередно две ноги туши. Затем он отходит назад в корпус машины, где промывается горячей водой. Подвешенная вверх головой туша подходит к полуавтоматической забеловочной машине 19. Забеловку проводят двумя вращающимися фрезами 4 (рис. 11.3), установленными в корпусе 3. Фрезы вводятся сверху под предварительно за-белованную на груди шкуру. Рабочий оттягивает шкуру и следит за правильным вводом фрез. Далее корпус с вращающимися фрезами перемещается вниз. Фрезы отрывают шкуру от нижележащих слоев и отрезают полоску шкуры, которую затем удаляют вручную. Забелованная туша переходит к полуавтоматической машине 20 начальной съемки (см. рис. 11.1), где осуществляют съемку шкуры методом
Полуавтоматическая машина для начальной съемки шкуры (рис. 11.4) состоит из рамы 1, на которой на валу 5 установлено два рычага 3 с захватами на концах. Захват состоит из неподвижного упора 2 и прижима 7, который поворачивается на оси 6 штоком гидроцилиндра. При загрузке рычаг находится в верхнем положении с открытым захватом. Рабочий двумя руками вводит в зазор захватов концы забелованной шкуры 8, после чего включается автоматический цикл работы. Прижимы фиксируют шкуру, включается приводной механизм, и рычаг поворачивается на оси вниз, стягивая шкуру. В конце хода прижимы отходят, отпуская шкуру, а рычаг возвращается в исходное положение. Процесс съемки происходит при движении туши на конвейере. Оставшуюся часть шкуры снимают на автомате 21 (см. рис. 11.1). Он состоит (рис. 11.5) из рамы 4, на которой на валу 3 закреплен рычаг 2, к которому приварен рычаг 6. На рычаге 6 установлен прижим 1, поворачивающийся гидроцилиндром 7. На туше после начальной шкуросъемки снятая шкура свободно свисает вниз. Рычаг 2 устанавливают так, чтобы он был всегда ниже задних ног, но выше конца снятой висящей шкуры. При загрузке машины рычаг 2 находится в верхнем положении, а прижим 1 открыт. Когда туша конвейером подается к рычагу 2, срабатывает входной датчик, установленный на подвесном пути, и включается система автоматизированного управления машиной. Гидроцилиндром 7 поворачивается прижим 1, и шкура зажимается между прижимом и упором на рычаге 2. Затем включается гидромотор, который поворачивает вал 3 и рычаг 2 вниз. При повороте рычага шкура стягивается с живота и задних ног. В конце хода рычага открывается прижим, и шкура падает на отводящий ленточный конвейер. Рычаг возвращается в исходное положение, и машина готова к новому циклу.
После снятия шкуры на участке
538
1^~
А
Рис. 11.4. Полуавтоматическая машина для начальной съемки шкуры:
а — внешний вид; б — схема захвата; 1 — рама; 2 — упор; 3 — рычаг; 4 — корпус; 5 — вал; 6 — ось захвата; 7 — прижим; 8 — шкура
22 линии (см. рис. 11.1) производится пересадка туши на конвейер 24 нутровки. Вручную гидравлическим резаком отрезают голяшки задних ног и вставляют разногу, за которую тушу подвешивают на конвейер нутровки. Таким образом, тушу вновь фиксируют за четыре ноги. Но далее передние ноги автоматически выводятся из подвесок, и туша остается на конвейере нутровки подвешенной головой вниз. Перед нутровкой в кабине 23 проводят мойку туши. Нут-ровку осуществляют вручную по общепринятой схеме. На рассмотренной линии возможна переработка 9,5 туши мелкого рогатого скота в 1 мин 27 рабочими. На обычных линиях с такой же производительностью работают 49 рабочих.
Несмотря на серьезный прогресс в механизации и снижении объема ручного труда, на линии по-прежнему остается много немеханизированных операций: забеловка, вскрытие туши,
нутровка и ряд других. Поэтому разрабатывают дополнительные роботизированные комплексы для забеловки передних ног и грудины, вскрытия туш и нутровки.
Принципиальная схема машины для вскрытия грудины и брюшной полости туш мелкого рогатого скота показана на рис. 11.6. Тушу подвешивают за четыре ноги на двух подвесных конвейерах 9 и 11. В этом положении внутренности примыкают к позвоночнику, облегчая и делая безопасным введение через разрез на шее неподвижного ножа 10, имеющего затупленный закругленный конец. Не-
мс
Рис. 11.5. Машина-автомат окончательной съемки шкуры:
а — внешний вид; б — схема захвата; / — прижим;
2, 6 — рычаги; 3 — вал; 4 — рама; 5 — шкура; 7 —
гидроцилиндр
Рис. 11.6. Принципиальная схема
машины для вскрытия туш мелкого
рогатого скота:
1 — рама; 2 — опора; 3 — несущий рычаг; 4 — рычаги подвижного ножа; 5 — опора подвижного ножа; 6 — опора неподвижного ножа; 7 — подвижной нож; 8 — крюк-подвеска; 9, 11 — подвесные конвейеры; 10 — неподвижный нож
подвижный нож крепится на опоре 6, установленной на поворачивающемся несущем рычаге 3. На этом же рычаге на опоре 5 установлен подвижной нож 7, который приводится в колебательные движения гидроцилиндром через рычаги 4. Когда туша проходит через зону машины, датчики на конвейере фиксирует ее приближение, и с помощью сенсоров определяется точка ввода неподвижного ножа. Затем гидроцилиндром поворачивается рычаг 3, неподвижный нож вводится в полость туши и одновременно начинает двигаться подвижной нож, разрезая грудную кость и брюшину. Режущий механизм работает по принципу ножниц.
Принципиальная схема устройства для нутровки туш мелкого рогатого скота показана на рис. 11.7. Туша со вскрытой внутренней полостью, подвешенная за задние ноги на разноге 20, перемещается на подвесном конвейере 1. Рычаги 17 и 21 крюками 16 и 22 захватывают края разрезанной грудной кости и растягивают ее через тягу 3 и промежуточные рычаги 19 пневмоцилиндром 6, который установлен шарнирно на опорах 5 рамы механизма растяжки 7. Механизм нутровки собран на раме 8. Он состоит из лопасти 15, которая прикреплена к двуплечему рычагу 13. Рычаг
связан осью 14 со штоком 18, который перемещается продольно в направляющие рамы 8 пневмоцилиндром 9. Рычаг 13 и лопасть поворачиваются пневмоцилиндром 11, закрепленным на штоке 18.
При установке туши в зоне нутровки датчики включают систему движения рамы 7 и механизм растяжки перемещается к туше. В этот момент рычаги 17 и 21 сдвинуты. После введения крюков 16 и 22 внутрь полости туши в пневмоцилиндр подается воздух, рычаги 17 я 21 расходятся, раскрывая внутреннюю полость. В этот момент к туше подается шток 18 механизма нутровки, лопасть 15 которого в крайнем верхнем положении
//
12
Рис. 11.7. Принципиальная схема машины для нутровки туш мелкого рогатого скота:
1 — подвесной конвейер; 2, 14 — оси; 3 — тяга; 4, 10, 12 — штоки пневмоцилиндров; 5 — опора; 6, 9, 11 — пневмоцилиндры; 7 — рама механизма растяжки; 8 — рама механизма нутровки; 13 — двуплечий рычаг; 15 — лопасть; 16, 22 — крюки; 17, 21 — рычаги растяжки туш; 18 — шток; 19 — промежуточные рычаги; 20 — разнога
заходит внутрь туши и начинает с помощью пневмоцилиндра 9 перемещаться вниз, смещая внутренние органы. В конце хода включается пневмоцилиндр 11, поворачивается рычаг 13 и лопасть 15 извлекает наружу внутренности, которые попадают на конвейер нутровки. Машина снабжена датчиками слежения и управляющим компьютером для определения точек захвата растягивающим механизмом и точек ввода и вывода механизма нутровки.
В Австралии создана комплексно-механизированная и частично роботизированная линия убоя и разделки туш крупного рогатого скота, которая может быть рассмотрена как прототип «безлюдной» технологии. Принципиальная схема линии, названной «Фьюче-тек» (техника будущего), показана на рис. 11.8. Технология на линии использует в наибольшей степени методы «гуманного» убоя, снижающего стрессовые нагрузки. На участке подгона животные не видят друг друга и принуждаются к движению движущейся перегородкой 1. Для оглушения используют поддер-
живающий конвейер 2, на цепной ленте которого животное лежит грудью и животом. В конце конвейера голова животного попадает в рамку фиксатора 4 головы и производится электрическое оглушение автоматом. Затем рамка поднимает вверх голову оглушенного животного и робот автоматически осуществляет закол. Рабочий элемент робота — полый нож 5, который перемещается штоком пневмоцилиндра после определения точки закола. При заколе нож проникает в сердце и перерезает крупные сосуды. После закола туша освобождается от фиксации и передается на горизонтальный пластинчатый конвейер 6, где происходит обескровливание. Кровь стекает в желоб 7 и передается на дальнейшую обработку.
С конвейера обескровливания туша переходит на горизонтальный напольный конвейер забеловки 8. Основа его — пластинчатый конвейер, на котором устанавливают V-образные люльки 9, в которых туши лежат на спине. В этом положении вручную осуществляют заделку проходника, гидравлическими резаками отделяют
//
/У//////////////////////////////////////////////////////;
Рис. 11.8. Принципиальная схема роботизированной линии убоя крупного рогатого скота
и разделки туш (Австралия):
1 — движущаяся перегородка; 2 — поддерживающий конвейер; 3 — автомат электрооглушения; 4 — фиксатор головы; 5 — полый нож; 6 — горизонтальный пластинчатый конвейер обескровливания; 7 — желоб для крови; 8 — горизонтальный напольный конвейер забеловки; 9 — люлька; 10 — гидравлический резак; 11 — манипулятор для навешивания туш; 12 — троллей; 13, 16 — подвесные конвейеры фиксации передних и задних ног; 14 — забелованные края шкуры; 15 — захваты шкуросъемки; 17 — гидравлический резак для отделения головы; 18 — робот для вскрытия внутренней полости; 19 — робот-нутровщик; 20 — автоматическая установка для
распиловки туши
голяшки и проводят забеловку. Высота люльки обеспечивает наиболее удобное положение рук рабочих. Далее на все четыре ноги устанавливают троллеи и тушу манипулятором 11 навешивают на два параллельных подвесных конвейера: передних 13 и задних 16 ног. На первом участке конвейера осуществляют съемку шкуры. Туша подвешена горизонтально, и забелованные края шкуры 14 свисают с боков вниз. С помощью сенсоров проводят поиск и фиксацию концов забелованной шкуры захватами 15 шкуросъемки. Захваты смещаются вниз и снимают шкуру в поперечном направлении по наиболее короткому пути.
Далее с помощью роботизированной установки, снабженной гидравлическим резаком 17, отрезают голову. Этот же робот навешивает ее на конвейер инспекции и обработки голов.
Грудную кость и брюшину разрезают с помощью робота 18 с гидравлическими ножницами. Туша при этом находится в горизонтальном положении. Перед операцией нутровки туша переходит в наклонное положение, при котором задние ноги находятся выше передних. Нутровку проводит робот-нутровщик 19 с помощью лопасти, которая вводится во вскрытую внутреннюю полость. После этого туша распиливается на полутуши на автоматической установке 20 дисковой пилой. Заключает разделку зачистка туши, после чего происходят автоматизированное определение количества и качества мяса и клеймение полутуши.
Линия снабжена централизованной системой контроля и управления. За работой следит центральный компьютер, к которому подключены микропроцессоры, управляющие непосредственно роботами и автоматизированными машинами. На линии обрабатывают до 450 голов крупного рогатого скота в смену живой массой от 300 до 800 кг. Численность рабочих сокращена на 30 % по сравнению с традиционными технологиями.
В Голландии разрабатывается линия убоя и разделки свиней. Это линия обработки туш в шкуре со шпаркой и обезволошиванием на обычных горизонтальных машинах, но с использованием систем «гуманного» убоя и роботизированных комплексов разделки. Для оглушения свиней используют поддерживающий цепной конвейер, в конце которого устанавливают фиксатор головы и автоматический аппарат для электрооглушения. Там же имеется роботизированное устройство для закола, которое с помощью сенсорного датчика выбирает необходимую точку закола и вводит в нее полый нож. После закола и удаления части крови туши из конвейера оглушения попадают на горизонтальный пластинчатый конвейер обескровливания. После обескровливания проводят шпарку, удаление щетины, опалку и полировку в горизонтальных аппаратах и машинах.
Дальнейшую обработку туши проводят на подвесном конвейере. В задние ноги туши на машине-автомате вставляют разногу, элеватором тушу поднимают на подвесной путь, и она поступает к машине-автомату для заделки проходника (рис. 11.9). Машина состоит из рамы 1, на которой установлен рабочий механизм 4. Так
Рис. 11.9. Машина-робот для заделки проходника туш свиней:
1 — рама; 2 — датчик; 3 — подвесной путь; 4 — рабочий механизм; 5 — сдвигающаяся шторка; С — щиты
в г
Рис. 11.10. Технологическая схема машины для заделки проходника туш свиней:
а — исходная позиция; б — фиксация туши; в — вырезание анального отверстия; г — разрезание лонного сращения; 1 — подвеска; 2 — дисковый нож; 3 — механизм подачи ножа; 4 — фреза; 5 — корпус рабочего механизма; 6 — патрубок для промывки и очистки прямой кишки; 7 — штырь; 8 — упор-фиксатор; 9 — труба
как операции выполняют при синхронном движении туши и рабочего механизма, то свободная зона закрывается сдвигающимися шторками 5. Сбоку и сзади рама закрывается щитами 6. Туша перемещается по подвесному пути 3 и упирается пятачком в лопасть датчика 2, который дает сигнал на включение систем управления машины и позволяет определить длину туши, что необходимо для подстройки положения рабочего механизма. На корпусе рабочего механизма 5 (рис. 11.10, а) установлены упор-фиксатор 8 со штырем 7, патрубок 6 для промывки и очистки прямой кишки, фреза 4 для вырезания анального отверстия и дисковый нож 2 с механизмом подачи 3. После установки туши в позицию, необходимую для проведения операции (рис. 11.10, б), корпус 5 рабочего механизма смещается к туше и штырем 7 упора-фиксатора 8 сцепляется с ней. В прямую кишку вводится патрубок 6 и через него подается для промывки вода, выводимая через трубу 9. После этого (рис. 10.11, в) при дальнейшем движении корпуса 5 фреза 4 вырезает анальное отверстие, не повреждая прямую кишку. Одновременно включается вращение дискового ножа 2, он входит в контакт с поверхностью туши, и начинается ее разрезание. Разрезание продолжается при включении механизма подачи ножа 3 (рис. 10.11, г). При этом разрезается лонное сращение и разделяются сверху окорока. После завершения цикла рабочий механизм отводится в начальное положение и промывается горячей водой.
Далее туша поступает к машине-роботу для вскрытия внутренних полостей (рис. 11.11). На раме 2 ма-
Рис. 11.11. Машина-робот для вскрытия внутренних полостей туш свиней:
1 — поддон; 2 — рама; 3 — механизм резания; 4 —
внешний фиксатор; 5 — внутренний фиксатор; 6 —
вертикальная шторка; 7 — щиты ограждения; 8 —
горизонтальная шторка; 9 — патрубок
шины установлены механизм резания 3, внешний 4 и внутренний 5 фиксаторы, которые перемещаются в горизонтальном и вертикальном положении, а свободные зоны закрываются вертикальными 6 и горизонтальными 8 шторками. Сбоку и сзади машина закрыта щитами ограждения. Спереди машины устанавливают поддон 1, в который из туши стекает жидкость, отводимая через патрубок 9. Технологическая схема машины-робота показана на рис. 11.12.
Режущий механизм машины (рис. 11.12, а) выполнен по типу ножниц с гидравлическим приводом и состоит из неподвижного 6 и подвижного 3 ножей. Внешний фиксатор 5 состоит из двух цилиндрических упоров, которые установлены на поворачивающихся рычагах, а внутренний фиксатор 4 выполнен в виде двух закругленных поворачивающихся рычагов. В исходном положении неподвижный нож наклонен, а упоры внешнего фиксатора 5 разведены в стороны. Кромка неподвижного ножа должна точно фиксироваться по расстоянию I от пятачка туши до раны на шее туши. Это расстояние регулируют после измерения длины туши на операции заделки проходника. После установки рабочих органов в необходимое положение рабочий механизм 1 (рис. 11.12, б) перемещается к туше, рычаги внутреннего фиксатора 4 упираются в грудь, раздвигая передние ноги, а упоры внешнего фиксатора 5 захватывают тушу со спины. Неподвижный нож 6 вводится в глотку туши и затем, поворачиваясь на оси 9, занимает вертикальное положение (рис. 11.12, в). Включаются приводы подвижного ножа и вертикального перемещения рабочего механизма, и разрезаются грудная кость и брюшная полость до линии разреза 7, который был сделан ранее. После завершения процесса разрезания упоры внешнего фиксатора 5 (рис. 11.12, г) отводятся и рабочий механизм выводится из туши. При его движении вниз (рис. 11.12, д) из форсунки 10 на ножи и фиксаторы подается горячая вода.
Рис. 11.12. Технологическая схема машины-робота для вскрытия внутренних полостей туш свиней:
а — исходная позиция; б — фиксация туши; в — начало разрезания грудной кости; г — окончание разрезания брюшной полости; д — расфиксация туши и мойка режущего механизма; 1 — рабочий механизм; 2 — корпус подвижного ножа; 3 — подвижной нож; 4 — внутренний фиксатор; 5 — внешний фиксатор; 6 — неподвижный нож; 7 — линия разреза лонного сращения; 8 — подвеска; 9 — ось; 10 — форсунка
Нутровку на линии проводят вручную. Разделение на полутуши, классификацию туш и их клеймение осуществляют на машинах-автоматах, рассмотренных в предыдущих главах. Производительность линии до 350 голов в 1 ч.
Современный уровень техники позволяет уже в настоящее время создавать линии с частичной заменой труда человека работой машин-автоматов и роботов. Совершенно очевидно, что дальнейший прогресс человеческого общества позволит в самом недалеком будущем полностью освободить человека от непосредственного выполнения операций убоя и разделки туш, оставив за ним операции наладки и контроля за техническими средствами.
Контрольные вопросы и задания. 1. Какие основные принципы соблюдают при создании «безлюдных» технологий и линий убоя и разделки туш сельскохозяйственных животных? 2. Результаты каких исследований применяют при разработке роботизированных линий? 3. Какие принципиально новые технические решения использованы в линии переработки мелкого рогатого скота? 4. Какие преимущества создает двухстадийная съемка шкур с туш мелкого рогатого скота? Как устроены эти машины? 5. Для каких целей в линии убоя и разделки туш мелкого рогатого скота применен ломатель шеи? 6. Из каких узлов состоит роботизированная линия убоя и разделки туш крупного рогатого скота (Австралия)? 7. Какова последовательность выполнения операции заделки проходнит<а туш свиней? 8. Перечислите узлы машины-робота для вскрытия внутренних полостей туш свиней. 9. Назовите последовательность вскрытия внутренних полостей туш свиней на машине-роботе.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1