專利名稱：用于清潔剝皮機(jī)器的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及輥式剝皮機(jī)器，并且更具體是涉及用于清潔輥式剝皮機(jī)器的剝皮 通道的自動(dòng)工具。
背景技術(shù)：
輥式剝皮機(jī)器最經(jīng)常被用來(lái)剝蝦。所述機(jī)器一般具有并排的剝皮通道，每個(gè)剝皮 通道是由底輥和稍微比底輥高的一對(duì)側(cè)面的側(cè)輥所形成的。底輥和側(cè)輥來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)。較 小直徑的金屬插入輥占據(jù)底輥和側(cè)輥之間的空間。輥?zhàn)右话銖妮^高的進(jìn)口端向較低的出口 端向下傾斜，在該進(jìn)口端處將未剝皮的蝦裝入到剝皮通道中，剝好的蝦肉從該出口端掉落。 底輥和側(cè)輥被包覆有橡膠以通過(guò)摩擦來(lái)旋轉(zhuǎn)插入輥。輥?zhàn)拥膩?lái)回旋轉(zhuǎn)使蝦交替地從剝皮通 道的一邊平移到另一邊。因此，蝦不斷地改變方向出現(xiàn)于在底輥與用于由剝皮輥的再次抓 緊的插入輥之間的輥隙處。大部分的殼、游水足和蝦漿在底輥和插入輥之間壓榨，在該處下 面收集它們。但是一些蝦漿和固體碎片粘附到插入輥上并且使插入輥和底輥在蝦上的抓持 力降低。因此，必須經(jīng)常清潔插入輥以有效地剝落。一些剝皮機(jī)器沿其長(zhǎng)度的離散點(diǎn)處設(shè)有對(duì)準(zhǔn)插入輥的噴嘴排列。所述噴嘴從橫跨 剝皮通道的平行管的管網(wǎng)處空間間隔開(kāi)地伸出。噴嘴剛好在每個(gè)插入輥上方沿各管子定位 以清潔各個(gè)插入輥。其他噴嘴經(jīng)常被定位在輥?zhàn)雍筒迦胼伒南旅?，以幫助沖刷粘附到輥?zhàn)?上或者包裹在插入輥周圍的蝦殼及其他蝦物質(zhì)。所述固定的噴嘴排列的一個(gè)缺點(diǎn)是其需要多個(gè)噴嘴來(lái)清潔插入輥，有時(shí)噴嘴之一 可能堵塞。其他缺點(diǎn)是所述固定的排列不允許每個(gè)插入輥的整個(gè)長(zhǎng)度經(jīng)受相同噴射壓力。 又一缺點(diǎn)是多個(gè)噴嘴排列使用大量的水。

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)一種體現(xiàn)本發(fā)明的特征的用于清潔輥式清潔機(jī)器的剝皮區(qū)段的設(shè)備來(lái)克服 所述和其他缺點(diǎn)。所述設(shè)備包括χ-y向機(jī)械手和連接到所述機(jī)械手上以控制其操作的控制 器，所述設(shè)備被設(shè)計(jì)成用于清潔輥式剝皮機(jī)器的剝皮區(qū)段，該剝皮機(jī)器具有由多個(gè)平行的、 重疊的輥?zhàn)铀纬傻膭兤ねǖ?。設(shè)置在清潔區(qū)段上方的機(jī)械手具有清潔工具，該清潔工具 可以沿限定出包圍排列的工作包絡(luò)的X軸和Y軸移動(dòng)?？刂破鬟B接到機(jī)械手上以在工作包 絡(luò)內(nèi)沿預(yù)定的清潔路徑移動(dòng)清潔工具來(lái)清潔所述剝皮區(qū)段。在本發(fā)明的其他方面，一種用于自動(dòng)地清潔輥式剝皮機(jī)器的平行的插入輥的排列 的方法包括(a)沿第一插入輥的長(zhǎng)度前移可自動(dòng)定位的清潔工具，以清潔該第一插入輥； (b)將該清潔工具平移至第二插入輥；(c)沿該第二插入輥的長(zhǎng)度前移該清潔工具以清潔 該第二插入輥；以及(d)在其他插入輥上重復(fù)步驟(b)和(c)直到全部插入輥被清潔過(guò)。在又一方面，體現(xiàn)本發(fā)明特征的剝皮機(jī)器包括支承剝皮機(jī)器的剝皮區(qū)段的框架。 所述剝皮區(qū)段是由并排的剝皮通道所限定的，該剝皮通道由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的底輥和通過(guò)與底輥 接觸來(lái)旋轉(zhuǎn)的一對(duì)側(cè)面的側(cè)輥所形成。圓柱形的插入輥占據(jù)沿剝皮通道的長(zhǎng)度的底輥和側(cè)輥之間的空間。在剝皮區(qū)段上方安裝到框架上的χ-y向的機(jī)械手具有可以沿χ軸和y軸移 動(dòng)的清潔工具。該軸限定了包圍機(jī)器的剝皮區(qū)段的工作包絡(luò)。控制器連接到機(jī)械手上以沿 工作包絡(luò)內(nèi)的預(yù)定清潔路徑移動(dòng)清潔工具來(lái)清潔所述剝皮區(qū)段。本發(fā)明的另一方面提供了用于清潔輥式剝皮機(jī)器的剝皮區(qū)段的下側(cè)的設(shè)備，該剝 皮機(jī)具有由多個(gè)平行的、重疊的輥?zhàn)铀纬傻膭兤ねǖ?。該設(shè)備包括多個(gè)清潔工具，該清潔 工具橫跨該剝皮區(qū)段的寬度橫向地間隔開(kāi)，以作用在該輥?zhàn)拥牡讉?cè)上。平移器將該清潔工 具一起在第一位置和第二位置之間橫向地平移過(guò)剝皮區(qū)段，在第一位置上該清潔工具作用 在該剝皮通道的下側(cè)的第一部分上；并且在第二位置上該清潔工具作用在該剝皮通道的下 側(cè)的第二部分上。


通過(guò)參照以下的描述、所附權(quán)利要求和附圖來(lái)更好地理解本發(fā)明的所述方面和特 征及其優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是具有體現(xiàn)本發(fā)明特征的插入輥清潔器的剝皮機(jī)器的透視圖；圖2是圖1的剝皮機(jī)器的頂部平面圖；圖3是圖1的剝皮機(jī)器的側(cè)視圖；圖4是可使用在圖1的剝皮機(jī)的清潔工具的一種方案的正視圖；圖5A-5C是可與圖1的剝皮機(jī)器使用的清潔工具的其他方案的側(cè)視圖；圖6是在機(jī)械手中用作χ和y軸組件以驅(qū)動(dòng)圖1的剝皮機(jī)器中的清潔工具的絲杠 和螺母的透視圖；圖7A和7B是可使用于如圖1的剝皮機(jī)器的χ和y軸組件的兩個(gè)備選方案的局部 切除的側(cè)視圖；圖8是用于圖1的剝皮機(jī)器中的插入輥清潔器的控制系統(tǒng)的方框圖；圖9是用于編制圖8的控制器的運(yùn)行程序以清潔圖1的剝皮機(jī)器的插入輥的一種 邏輯方案的流程圖；圖10是在x-y直角坐標(biāo)系中的圖1的剝皮機(jī)器的機(jī)械手的工作包絡(luò)的簡(jiǎn)圖；圖11A-11D是向上看的如圖1的剝皮機(jī)的上部剝皮區(qū)段的剝皮通道的四個(gè)不同的 清潔工具布置的視圖；圖12是沿輥?zhàn)拥妮S線看的圖1的剝皮機(jī)中的上部剝皮區(qū)段的一部分的端視圖；圖13是圖12的上部清潔區(qū)段的一部分的底部立體圖；圖14是圖12的上部剝皮區(qū)段的一部分的側(cè)視圖；以及圖15是圖1的剝皮機(jī)的上部剝皮區(qū)段的一部分的局部示意性的部分底部平面圖。
具體實(shí)施例方式圖1-3示出了一種具有體現(xiàn)本發(fā)明特征的插入輥清潔系統(tǒng)的剝皮機(jī)器。剝皮機(jī)器 10包括剝皮機(jī)12和自動(dòng)插入輥清潔系統(tǒng)14。圖1中示出的示例性剝皮機(jī)是一種冷水蝦類 剝皮機(jī)，例如由美國(guó)路易斯安那州Harahan的Laitram Machinery公司生產(chǎn)和銷售的一種。 所述剝皮機(jī)是一種具有上部剝皮區(qū)段16的輥式剝皮機(jī)，所述上部剝皮區(qū)段16包括多個(gè)并 排的剝皮通道18。
每個(gè)通道是由底輥20和一對(duì)稍微抬高過(guò)底輥的側(cè)面的側(cè)輥22所形成。底輥被驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)M在上部剝皮區(qū)段的抬高的端部沈處來(lái)回旋轉(zhuǎn)。擱在底輥上的側(cè)輥通過(guò)與旋轉(zhuǎn)的 底輥切向接觸而沿相反方向旋轉(zhuǎn)。蝦或者待剝皮的產(chǎn)品在抬高的進(jìn)口端26被裝入到上部 剝皮區(qū)段內(nèi)。底輥和側(cè)輥包覆有橡膠以用于相互和蝦摩擦接觸。較小直徑的金屬插入輥 28(簡(jiǎn)稱為“插入輥”)占據(jù)底輥和側(cè)輥之間的空間。(并不是在圖中的每個(gè)空間中示出插 入輥，以更好地顯示該空間。)插入輥被彈簧加載的保持元件30向下偏壓靠著底輥和側(cè)輥， 該元件30附接到剝皮機(jī)的支承框架32上。底輥和側(cè)輥的來(lái)回旋轉(zhuǎn)促使插入輥旋轉(zhuǎn)。通過(guò) 將水在進(jìn)口端處從管子34的出口處噴射到剝皮機(jī)上以及傾斜的上部剝皮區(qū)段中的重力作 用來(lái)將裝入到上部剝皮區(qū)段內(nèi)的未剝皮的蝦向下推動(dòng)過(guò)剝皮通道到達(dá)上部剝皮區(qū)段的下 部出口端27。在插入輥和橡皮輥之間形成的剝皮間隙中將蝦頭和蝦殼與蝦肉分開(kāi)。輥?zhàn)咏惶娴?抓取和釋放蝦的往復(fù)動(dòng)作使它們從通道的一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)并且使它們相對(duì)于剝皮間隙 呈現(xiàn)出不同的定向以徹底剝殼。在離開(kāi)上部剝皮區(qū)段之后，很大程度上剝好的蝦肉進(jìn)入下部剝皮區(qū)段36，該下部 剝皮區(qū)段36包括由被供給動(dòng)力的底輥和空轉(zhuǎn)的基座輥?zhàn)?0所形成的下部通道38，該底輥 經(jīng)過(guò)上部剝皮區(qū)段的出口端進(jìn)入下部剝皮區(qū)段，被供給動(dòng)力的底輥被支承在空轉(zhuǎn)的基座輥 子40上。殘留的蝦殼和軟骨在不破壞很大程度上暴露的肉的情況下在平緩的下部剝皮通 道中被除去。剝好的蝦肉在下部剝皮區(qū)段的輸出端42處離開(kāi)剝皮機(jī)，以用于進(jìn)一步的處 理。為了從插入輥28移出并沖走蝦的流體、蝦殼及其他殘骸，剝皮機(jī)裝備有自動(dòng)清潔 系統(tǒng)14。通過(guò)包括χ和y軸組件44、45的χ-y向或者門形構(gòu)架的機(jī)械手來(lái)實(shí)現(xiàn)所述清潔系 統(tǒng)，所述χ和y軸組件44、45在包圍上部剝皮區(qū)段16和插入輥的工作包絡(luò)內(nèi)一起定位了端 部執(zhí)行器，在該情況下，為清潔工具46。y軸組件45被附接到剝皮機(jī)的框架32上，并且包 括電動(dòng)機(jī)48以驅(qū)動(dòng)絲杠50來(lái)沿平行于插入輥28和通道形成輥20、22的軸線的y軸M來(lái) 移動(dòng)螺母52。附接到螺母52上的是臺(tái)車(trolley) 56，χ軸組件44附接到該臺(tái)車56上。 臺(tái)車沿平行于y軸的軌道58行進(jìn)。與y軸組件類似，χ軸組件包括驅(qū)動(dòng)另一絲杠51來(lái)移動(dòng)螺母53的電動(dòng)機(jī)49。電 動(dòng)機(jī)騎乘在臺(tái)車上，絲杠和X軸支承軌道60、61從該處延伸并限定了正交的X軸55，該軸 55垂直于插入輥的軸線。附接到χ軸螺母53上的臺(tái)車62沿下部軌道60行進(jìn)并且將清潔 工具46支承在上部剝皮區(qū)段中的剝皮通道的正好上方，也如圖4中所示。所示的清潔工具 46是安裝到臺(tái)車62上并且由軟管64來(lái)供給液體的噴嘴。在優(yōu)選的清潔布置中，液體噴射 是導(dǎo)向至插入輥觀的以清潔它們。當(dāng)清潔工具被沿Y軸移動(dòng)時(shí)，與電動(dòng)機(jī)相對(duì)的、在X軸軌道60、61的端部上的輪子 66沿Y軸側(cè)軌59行進(jìn)。撓性纜線和軟管托架68、69將來(lái)自剝皮機(jī)的電線和流體軟管約束 到x-y向機(jī)械手的X軸和y軸組件上。如圖2所示，x-y向機(jī)械手限定了 χ-y的直角坐標(biāo)系，該直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)0可以 假定任意地位于最左邊的插入輥28’的下端處用于一特別地設(shè)計(jì)成清潔插入輥的系統(tǒng)。還 如圖2所示，用于該清潔布置的機(jī)械手的工作包絡(luò)通常被約束到最左邊的插入輥和最右邊 的插入輥觀’、觀”之間的上部剝皮區(qū)段16。機(jī)械手將清潔工具定位在(X，y) = (0,0)和(Xfflax, Yfflax)之間的工作包絡(luò)內(nèi)的任一坐標(biāo)處，其中Ymax代表插入輥的長(zhǎng)度，并且Xmax代表最 右邊的插入輥和最左邊的插入輥之間的距離。圖5A-5C顯示了對(duì)于圖4的流體噴嘴46的一些替代的清潔工具。圖5A顯示了空 氣噴嘴70，所述空氣噴嘴70被擰到臺(tái)車62上并且通過(guò)軟管連接到壓縮空氣源上。不同于 流體和空氣噴嘴，某些清潔工具必須物理地接觸插入輥，例如，如圖5B中的帶有刷毛73的 刷子72和如圖5C中的帶有成形刀片75的刮板74。因此，這些接觸式清潔工具在其運(yùn)動(dòng)方 面需要三個(gè)自由度以避免當(dāng)工具沿χ軸移動(dòng)到另一個(gè)插入輥時(shí)碰撞抬高的側(cè)輥22。機(jī)械手 或者接觸工具具有另外的ζ軸控制器以如箭頭76所示地提升和降低清潔工具?？梢允褂?任何小型的、傳統(tǒng)的線性致動(dòng)器來(lái)提升和降低清潔工具。圖6中示出了當(dāng)被用于χ軸和y軸機(jī)械手組件時(shí)的絲杠的詳圖。在該情況下， 顯示了 χ軸絲杠51。優(yōu)選是，所述絲杠是不銹鋼制的高螺旋式絲杠，例如由瑞士 Burg的 Eichenberger Gewinde AG所生產(chǎn)的。高螺旋角允許螺母53當(dāng)被其電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)迅速地沿 絲杠移動(dòng)。優(yōu)選是，所述螺母是由POM-C制成的熱塑性的凸緣螺母。清潔工具臺(tái)車62的支 承臂78被用螺栓連接到螺母的凸緣80上。圖7A中示出了用于在x-y向機(jī)械手中提供線性運(yùn)動(dòng)的替代方案。在該實(shí)例中，χ 軸通過(guò)齒條82來(lái)限定。清潔工具46被安裝到承載器84上，承載器84容納沿齒條驅(qū)動(dòng)小 齒輪88以沿χ軸55定位工具的電動(dòng)機(jī)86。圖7Β中示出了絲杠的另一替代方案，其中環(huán)狀的齒形帶90被圍繞驅(qū)動(dòng)齒輪和惰 輪92、93牽引。清潔工具46被安裝到臺(tái)車94上并且被穩(wěn)固地附接到帶上。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) (未顯示)被連接到驅(qū)動(dòng)齒輪92上以在χ軸55上定位皮帶和附接的清潔工具。在某些情況中可以通過(guò)如圖12-15所示的下側(cè)清潔器來(lái)改進(jìn)清潔。舉例來(lái)說(shuō)，所 示的下側(cè)清潔器包括管子134的排列，該管子134正好在底輥20和側(cè)輥22下面延伸過(guò)上 部剝皮區(qū)段。各個(gè)管子沿其長(zhǎng)度具有多個(gè)噴嘴136。代替在該實(shí)例的噴淋系統(tǒng)中使用噴嘴 作為清潔工具，下側(cè)清潔器，類似頂側(cè)機(jī)械手清潔器一樣，可以使用其他清潔工具，例如作 用于輥?zhàn)踊蛘卟迦胼伒牡讉?cè)上的刮板或者刷子。噴嘴優(yōu)選被成形為產(chǎn)生扇狀噴射型式138， 該扇狀噴射型式138相對(duì)于輥?zhàn)拥妮S線稍微成角度，如圖15所示。該噴射型式重疊以提供 下側(cè)的完全覆蓋，如圖14中的虛線140所表示的。如圖12所示，下側(cè)的噴嘴136按等于上 部剝皮機(jī)區(qū)段的橫向節(jié)距的距離間隔開(kāi)，當(dāng)從剝皮機(jī)的下端觀察時(shí)，示出噴嘴將噴射導(dǎo)向 于每個(gè)通道的右手邊上的插入輥。例如機(jī)械的、機(jī)動(dòng)化的或者氣動(dòng)的線性致動(dòng)器142的平 移設(shè)備如箭頭144所示地在所示位置和第二位置之間橫向地平移管子134，在該第二位置 處，噴嘴136’與剝皮通道另一側(cè)上的插入輥對(duì)準(zhǔn)。因此，與固定的排列相比，僅需要一半數(shù) 量的噴嘴。所述排列被安裝到支承框架146上，該支承框架146連接到線性致動(dòng)器142上。 通過(guò)閥148來(lái)控制流到各管子134的水。從水源150通過(guò)管道152向所有閥供應(yīng)水。通過(guò)控制器96來(lái)提供頂側(cè)的自動(dòng)清潔系統(tǒng)和下側(cè)系統(tǒng)的控制，該控制器96例如 可編程序邏輯控制器或者經(jīng)由輸出控制線97、98、99、130、132的通用計(jì)算機(jī)。在圖8中按 簡(jiǎn)化形式示意性地示出了控制功能。輸出控制線97、98、99上的信號(hào)控制清潔工具在x-y 坐標(biāo)系中的位置和清潔工具的清潔動(dòng)作?？刂凭€97上的信號(hào)控制χ軸組件44中的χ軸電 動(dòng)機(jī)49以沿χ軸定位清潔工具?？刂凭€98上的信號(hào)控制y軸組件45中的y軸電動(dòng)機(jī)48 以沿y軸定位清潔工具。線99上的信號(hào)起用和停用清潔工具的清潔動(dòng)作。在所示的液體噴嘴的實(shí)例中，信號(hào)打開(kāi)和關(guān)閉泵100，泵100從儲(chǔ)罐102吸入液體并且經(jīng)由軟管64將其輸 送至噴嘴。對(duì)于空氣噴射，信號(hào)將控制壓縮機(jī)或者氣動(dòng)閥。對(duì)于接觸式清潔工具之一，線99 上的信號(hào)將控制工具的ζ軸位置以提升并降低它。通過(guò)例如旋轉(zhuǎn)編碼器的χ向和y向位置 傳感器104、105向控制器提供反饋，這允許控制器確定清潔工具的瞬時(shí)的χ和y坐標(biāo)。輸 出線130和132上的信號(hào)控制下側(cè)清潔器。每個(gè)控制線130連接到閥148之一上。這些線 上的信號(hào)選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉閥以操作相應(yīng)管子中的噴射。如果使用比例閥，則可以使用 所述信號(hào)來(lái)控制流動(dòng)速度和水壓以及順序?？刂凭€132上的信號(hào)控制線性致動(dòng)器142以將 下側(cè)的噴嘴排列平移至其在每個(gè)剝皮通道的相反側(cè)上的兩個(gè)位置中的一個(gè)或另一個(gè)處?？?制器具有用戶界面106，該用戶界面106允許操作者設(shè)置各種控制參數(shù)，例如清潔重復(fù)率、 清潔速度和相繼清潔周期之間的延遲，并且校準(zhǔn)機(jī)械手。圖9中示出了可以下載或者編程輸入到控制器中的實(shí)例的插入輥清潔程序的流 程圖。所述程序示出了一種自動(dòng)清潔插入輥的示例性方法。在第一步Iio中，通過(guò)圖8的 線97和98上的信號(hào)，控制器將清潔工具移動(dòng)到初始位置，例如最左邊的插入輥28’的下部 出口端，為了方便起見(jiàn)，其可以限定出機(jī)械手的x-y向直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)0(x，y) = (0,0), 所述直角坐標(biāo)系顯示為覆蓋圖2的上部剝皮區(qū)段并且在圖10中被用圖解法復(fù)制。在第二 步驟112中，控制器在起動(dòng)清潔工具的清潔動(dòng)作之前延遲固定的或者可選擇的預(yù)定時(shí)間， 例如在步驟114中借助于連接至用于噴嘴工具的泵100的線99上的信號(hào)開(kāi)啟噴射。在下 一步116中，控制器沿y軸向上前移清潔工具以清潔插入輥(y = y+Ay)。如果使用可控制 的下側(cè)清潔器，則其操作與通過(guò)步驟117中的可選擇的噴嘴控制程序的機(jī)械手的操作相協(xié) 調(diào)，這在稍后將被更詳細(xì)地描述。當(dāng)清潔工具前移時(shí)，在步驟118中，控制器通過(guò)來(lái)自y軸 傳感器105的反饋信號(hào)來(lái)監(jiān)控工具的y坐標(biāo)。當(dāng)工具到達(dá)或者經(jīng)過(guò)插入輥的上端時(shí)，對(duì)于
Ymax，控制器在步驟120中停止清潔動(dòng)作(例如，關(guān)掉噴射)。然后，在步驟122中，控制 器將清潔工具的χ坐標(biāo)與Xmax進(jìn)行比較來(lái)確定清潔工具是否已經(jīng)到達(dá)或者經(jīng)過(guò)最右邊的插 入輥的上端(在清潔周期中最后被清潔)。如果Xmax，表示清潔周期結(jié)束，則程序的執(zhí) 行返回到開(kāi)始步驟110以將清潔工具重新定位在最左邊的插入輥的下端(原點(diǎn)，0)用于啟 動(dòng)下一個(gè)清潔周期。如果χ < Xmax，則在步驟124中，控制器利用線97和98上的信號(hào)將清 潔工具前移至下一個(gè)連續(xù)的插入輥的下端。當(dāng)工具前移時(shí)(X = X+AX;y = y-Ay)，在步 驟126中，控制器將工具的χ坐標(biāo)和y坐標(biāo)與下一個(gè)插入輥的下端的坐標(biāo)進(jìn)行比較。當(dāng)清 潔工具到達(dá)下一個(gè)插入輥的開(kāi)始時(shí)(χ彡Xnext并且y = 0，其中Xmxt為從原點(diǎn)至待被清潔的 下一個(gè)插入輥的距離)，程序在步驟114繼續(xù)以啟動(dòng)清潔動(dòng)作并且沿插入輥的長(zhǎng)度向上前 移清潔工具。因此，在該實(shí)例中，控制器被編程來(lái)指令x-y向機(jī)械手沿預(yù)定的清潔路徑移動(dòng) 清潔工具并且然后返回到原點(diǎn)，該清潔路徑沿插入輥的長(zhǎng)度順序地延伸，如由箭頭1 所 表示的。但是，不是使清潔工具直接返回到原點(diǎn)，機(jī)械手可以使清潔工具的路徑反向以在回 到原點(diǎn)的路徑上按相反的順序清潔插入輥，如圖IlA用于單個(gè)清潔工具46所示的。控制器可以替代地被編程來(lái)利用以距離D1間隔開(kāi)的兩個(gè)工具清潔插入輥觀，所述 距離D1相應(yīng)于每個(gè)抬高的側(cè)輥22的相反側(cè)上的插入輥之間的距離，如圖IlB所示。(圖 11A-11D中的圖解示出了從右到左前移的清潔工具，但是也可以從左到右地前移。)利用兩 個(gè)清潔工具，每個(gè)清潔周期，機(jī)械手會(huì)有對(duì)于單工具系統(tǒng)來(lái)說(shuō)一半數(shù)量的行進(jìn)，以清潔各插 入輥。并且沿雙工具系統(tǒng)的χ軸、從一個(gè)插入輥到下一個(gè)的每次平移將是相同的距離，這不
8同于單工具系統(tǒng)，因?yàn)槊總€(gè)側(cè)輥的相反側(cè)上的插入輥比每個(gè)剝皮通道18內(nèi)的插入輥離得 更遠(yuǎn)。圖IlC中示出了另一種雙工具系統(tǒng)。其在以下方面與圖IlB的系統(tǒng)不同，工具被間 隔開(kāi)較短的距離D2,該距離&相應(yīng)于每個(gè)剝皮通道的相反側(cè)上的插入輥之間的距離。在兩 種情況下(圖IlB和圖11C)，工具可以沿χ軸被增加距離P，以在每個(gè)周期清潔各插入輥一 次，該距離P相應(yīng)于剝皮通道的橫向(χ軸)節(jié)距。如圖IlD所示，三個(gè)清潔工具可以被自 動(dòng)控制來(lái)清潔剝皮機(jī)。在該實(shí)例中，三個(gè)工具被間隔開(kāi)相應(yīng)于剝皮通道的橫向節(jié)距的距離 P?？刂破骺梢耘c圖9的流程圖所給出的一個(gè)工具的實(shí)例類似地被編程來(lái)移動(dòng)機(jī)械手，在該 情況下，每個(gè)插入輥在每個(gè)周期將接收三次清潔經(jīng)過(guò)，每個(gè)工具一次。顯而易見(jiàn)，可能存在 其他的配置和可通過(guò)該系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)控制的多個(gè)清潔工具?？刂破鬟€可以被編程來(lái)控制清潔 工具沿插入輥的速度。參照?qǐng)D14和圖9的流程圖來(lái)描述了與下側(cè)的清潔系統(tǒng)協(xié)作的頂側(cè)的機(jī)械手清潔 器。根據(jù)流程圖的步驟116，機(jī)械手的清潔工具46(在該實(shí)例中為噴嘴)如圖14中的箭頭 152所表示地沿上部剝皮通道的y軸前移。當(dāng)噴嘴沿通道前移時(shí)，下側(cè)噴嘴控制程序使下側(cè) 控制閥148的打開(kāi)和關(guān)閉與頂側(cè)的噴嘴的位置相協(xié)調(diào)。首先，程序檢查在步驟154中頂側(cè) 噴射是否開(kāi)啟。如果沒(méi)有開(kāi)啟，則控制器按照步驟156關(guān)閉所有的閥并且執(zhí)行返回到頂側(cè) 機(jī)械手的控制程序。如果頂側(cè)噴射開(kāi)啟，則在步驟158中，控制器打開(kāi)控制噴嘴的閥門，所 述噴嘴的噴射型式作用在輥?zhàn)拥牡撞亢晚攤?cè)噴嘴的位置下面的插入輥上，如圖14中的未 畫陰影的開(kāi)口管134所表示的。按照步驟160，關(guān)閉所有以陰影線示出的其他管子134’的 閥。因此，各閥具有與其相關(guān)的y軸數(shù)值范圍，對(duì)于該y軸數(shù)值范圍，閥與機(jī)械手插入輥清 潔器的清潔工具的位置相結(jié)合地被打開(kāi)。當(dāng)清潔工具向該上部剝皮機(jī)區(qū)段向上行進(jìn)時(shí)，當(dāng) 先前打開(kāi)的閥被關(guān)閉時(shí)隨后的閥被順序地打開(kāi)。機(jī)械手和下側(cè)清潔器的協(xié)作提供了利用更 少的耗水量從頂部和底部有效地清潔插入輥。雖然已經(jīng)根據(jù)幾個(gè)優(yōu)選方案詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是其他方案也是可能的。例如， χ軸和y軸組件可能各具有彼此不同類型的致動(dòng)器。并且可以使用除了所描述的以外的線 性致動(dòng)器，例如液壓線性致動(dòng)器或者氣動(dòng)線性致動(dòng)器。如另一個(gè)實(shí)例，可以使用除了旋轉(zhuǎn)編 碼器以外的χ向和y向傳感器。可以使用線性編碼器，該線性編碼器騎乘沿χ軸和y軸在 已知位置處的螺母或者接近開(kāi)關(guān)。此外，控制器甚至可以在沒(méi)有反饋傳感器的情況下推算 出清潔工具的位置。并且可以改進(jìn)清潔程序以在剝皮區(qū)段上方的機(jī)械手的工作包絡(luò)內(nèi)提供 不同的預(yù)定清潔路徑，例如，向上清潔一個(gè)插入輥并且向下清潔下一個(gè)，替換地在每個(gè)連續(xù) 周期中在相反的方向上清潔給定的插入輥，在前移到下一個(gè)插入輥之前向上并向下清潔各 插入輥，在返回過(guò)程中清潔，并且清潔遠(yuǎn)離插入輥的剝皮區(qū)段的區(qū)域。并且正如在沒(méi)有下側(cè) 清潔系統(tǒng)的情況下可以使用頂側(cè)機(jī)械手的清潔系統(tǒng)，可以在沒(méi)有頂側(cè)機(jī)械手的情況下使用 下側(cè)的清潔系統(tǒng)。因此，當(dāng)提出所述幾個(gè)實(shí)例時(shí)，權(quán)利要求的范圍不意圖被限制在優(yōu)選方案 的具體細(xì)節(jié)中。
權(quán)利要求
1.用于清潔輥式剝皮機(jī)器的剝皮區(qū)段的設(shè)備，該剝皮機(jī)具有由多個(gè)平行的、重疊的輥 子所形成的剝皮通道，包括χ-y向機(jī)械手，其設(shè)置在剝皮機(jī)器的該剝皮區(qū)段上方并且具有可沿χ軸和y軸平移的清 潔工具，該χ軸和y軸限定出包圍該剝皮區(qū)段的工作包絡(luò)；控制器，其連接到該機(jī)械手上，以沿該工作包絡(luò)內(nèi)的預(yù)定清潔路徑移動(dòng)該清潔工具來(lái) 清潔該剝皮區(qū)段。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該機(jī)械手的y軸平行于該輥?zhàn)拥拈L(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該清潔工具從一組中選擇，該組包括液體噴嘴、空氣 噴嘴、刷子和刮片。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該清潔工具包括噴射該剝皮區(qū)段的噴嘴，并且該設(shè) 備還包括由該控制器控制的泵，用于選擇性地向該噴嘴供給液體。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該控制器控制該機(jī)械手以沿清潔路徑前移該清潔工 具，該清潔路徑順序地沿該輥?zhàn)拥拈L(zhǎng)度延伸。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，該χ-y向機(jī)械手包括χ軸和y軸組件，用于控制該清潔工 具的瞬時(shí)的χ和y坐標(biāo)，該χ軸和ι軸組件從一組中選擇，該組包括絲杠、齒形帶和齒條。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該χ-y向機(jī)械手包括χ軸組件，其具有第一電動(dòng)機(jī)和通過(guò)第一電動(dòng)機(jī)來(lái)旋轉(zhuǎn)并且限定了χ軸的第一絲杠和 安裝在該第一絲杠上的第一螺母，該清潔工具連接到該第一螺母上以沿X軸運(yùn)動(dòng)；以及y軸組件，其具有第二電動(dòng)機(jī)和通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)來(lái)旋轉(zhuǎn)并且限定了 y軸的第二絲杠和 安裝在第二絲杠上的第二螺母，χ軸組件連接到該第二螺母上以沿y軸運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括下側(cè)清潔器，該下側(cè)清潔器被所述控制器控制以 作用在正好在清潔工具的位置下面的該剝皮區(qū)段的下側(cè)上，該清潔工具沿該預(yù)定清潔路徑 移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，還包括平移器，該平移器被該控制器控制以使該下側(cè)清 潔器在第一位置和第二位置之間平移過(guò)該剝皮區(qū)段，該第一位置作用于第一插入輥，該第 二位置作用于該第二插入輥。
10.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中該下側(cè)清潔器包括管子排列，所述管子具有將噴射導(dǎo)向該插入輥的噴嘴；以及，閥，其被該控制器控制，以有選擇性地向該噴嘴供給流體。
11.一種自動(dòng)地清潔平行地設(shè)置在輥式剝皮機(jī)器的輥?zhàn)有纬赏ǖ乐械膭兤C(jī)插入輥排 列的方法，包括(a)沿第一插入輥的長(zhǎng)度前移可自動(dòng)定位的清潔工具，以清潔該第一插入輥；(b)將該清潔工具平移至第二插入輥；(c)沿該第二插入輥的長(zhǎng)度前移該清潔工具以清潔該第二插入輥；以及(d)對(duì)于第三和隨后的插入輥，重復(fù)步驟(b)和(c)，直到所有的插入輥已經(jīng)被清潔過(guò)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括當(dāng)該清潔工具沿插入輥前移時(shí)，起動(dòng)該清潔工具的清潔動(dòng)作；以及當(dāng)該清潔工具在順序的插入輥之間平移時(shí)，停止該清潔工具的清潔動(dòng)作。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括在步驟(a)和(c)中，按相同的方向沿該插入輥前移該清潔工具。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括在步驟(a)之前并且在步驟(d)之后，將該清潔工具移動(dòng)至在該第一插入輥的端部處 的初始位置。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括在步驟(d)之后，在重新開(kāi)始步驟(a)-(d)之前遲滯預(yù)定的時(shí)間。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中在步驟(a)和(c)中，沿第一軸線前移該清潔工具；以及 在步驟(b)中，沿垂直于該第一軸線的第二軸線平移該清潔工具。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括使該清潔工具的操作與下側(cè)清潔器的操作協(xié)調(diào)，以促使該下側(cè)清潔器在正好在該前移 的清潔工具下面的位置處作用在該插入輥上。
18.一種剝皮機(jī)器，包括 框架；多個(gè)并排的剝皮通道，其被支承在該框架上并且限定了該剝皮機(jī)器的剝皮區(qū)段，每個(gè) 剝皮通道由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的底輥和一對(duì)通過(guò)與該底輥接觸來(lái)旋轉(zhuǎn)的側(cè)面的側(cè)輥所形成； 多個(gè)圓柱形的插入輥，其沿該剝皮通道的長(zhǎng)度占據(jù)該底輥和側(cè)輥之間的空間； x-y向機(jī)械手，其在該剝皮區(qū)段上方被安裝到該框架上，并且具有可沿X軸和y軸平移、 限定出包圍該剝皮區(qū)段的工作包絡(luò)的清潔工具；控制器，其連接到該機(jī)械手上，以沿該工作包絡(luò)內(nèi)的預(yù)定清潔路徑移動(dòng)該清潔工具來(lái) 清潔該剝皮區(qū)段。
19.如權(quán)利要求18所述的剝皮機(jī)器，其中該清潔路徑沿該插入輥的長(zhǎng)度順序地延伸。
20.如權(quán)利要求18所述的剝皮機(jī)器，其中所述清潔工具包括噴嘴。
21.如權(quán)利要求20所述的剝皮機(jī)器，還包括由該控制器控制的泵，用于選擇性地向該 噴嘴供給液體。
22.如權(quán)利要求18所述的剝皮機(jī)器，其中該x-y向機(jī)械手包括一對(duì)限定出χ軸和y軸 的、正交地設(shè)置的絲杠，并且其中該y軸平行于該剝皮通道的長(zhǎng)度。
23.如權(quán)利要求18所述的剝皮機(jī)器，還包括下側(cè)清潔器，該下側(cè)清潔器被所述控制器 控制以作用在正好在清潔工具的位置下面的該剝皮區(qū)段的下側(cè)上，該清潔工具沿該預(yù)定清 潔路徑移動(dòng)。
24.用于清潔輥式剝皮機(jī)器的剝皮區(qū)段的下側(cè)的設(shè)備，該剝皮機(jī)器具有由多個(gè)平行的、 重疊的輥?zhàn)铀纬傻膭兤ねǖ?，包括多個(gè)清潔工具，其橫跨該剝皮區(qū)段的寬度橫向地間隔開(kāi)，以作用在該輥?zhàn)拥牡讉?cè)上； 平移器，其將該清潔工具一起在第一位置和第二位置之間橫向地平移過(guò)該剝皮區(qū)段， 在該第一位置上該清潔工具作用在該剝皮通道的下側(cè)的第一部分上，在該第二位置上該清 潔工具作用在該剝皮通道的下側(cè)的第二部分上。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于清潔輥式剝皮機(jī)器的剝皮區(qū)段的方法和設(shè)備。所述設(shè)備包括設(shè)置在剝皮機(jī)器的剝皮區(qū)段上方的x-y向機(jī)械手。所述機(jī)械手具有作為末端執(zhí)行器的清潔工具，例如，液體噴嘴?？刂破?，其指揮所述機(jī)械手控制所述清潔工具沿預(yù)定的清潔路徑運(yùn)動(dòng)以清潔所述剝皮區(qū)段。一個(gè)所述清潔路徑在剝皮機(jī)的剝皮區(qū)段中沿每個(gè)插入輥延伸?？梢允褂孟聜?cè)清潔器來(lái)結(jié)合所述機(jī)械手以同時(shí)清潔所述剝皮區(qū)段的下側(cè)。
文檔編號(hào)A22C29/02GK102149285SQ200980135491
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者B·A·勒代, L·E·韋德斯特德, S·C·韋德斯特德 申請(qǐng)人:萊特拉姆有限責(zé)任公司