家禽自动切尾技术研究

刘长伟 籍喜民 赵 迪 安 鑫 孙 宇 何 伟 张奎彪

1.吉林省艾斯克机电有限责任公司 吉林四平 136000 2.四平市发展和改革委员会 吉林四平 136000 3.吉林省家禽加工装备科技创新中心 吉林四平 136000

在家禽屠宰加工过程中，禽胴体分割时需要切下禽尾。

在国外，自动掏膛和自动分割技术研究机构主要有欧洲的LINCO、STORK、MEYN、FOOD MATE等公司，以及美国乔治亚州GTRI研究院和日本Maye kawa公司，这些机构开展的自动掏膛和自动分割技术研究较早，技术比较成熟，达到了世界领先水平[1，2]。尽管如此，由于国外一般将切下的禽尾作为废弃物处理，因此对切下的禽尾品质要求不高，切尾设备性能也不追求完美。

在国内，由于传统消费习惯的影响，切下的禽尾主要用于烧烤尾串等休闲食品的原料，很受广大青年人的喜爱。因此，国内家禽屠宰加工企业对家禽切尾质量的要求也比较严格，要求切下的禽尾形状规整、美观。国内一些家禽屠宰加工设备制造企业，如四平艾斯克、诸城众大、南京佳士奇等公司对自动切尾技术开展了一些研究，取得了阶段性的成果。

家禽自动切尾工序，有些企业将其布置在自动掏膛生产线中，顺序为：切肛、开膛、掏膛、切尾、吸肺、绞嗉囊、清洗。有些企业将其布置在自动分割生产线中，顺序为：翅尖分切、翅中分切、翅根分切、切尾、胸盖分切、切脖、切脊骨、切腿。由于我国对分切的禽尾品相和出成率要求较高，因此，对切尾技术和设备需要进行深入研究。

1 工艺条件

1.1 鸡的品种

鸡的品种主要有爱博益加、艾维茵、罗斯、科宝、哈伯德等白羽肉鸡。

1.2 毛鸡重量

毛鸡重量在1.0～3.0kg。

1.3 加工能力

鸡生产线的加工能力为6 000～13 500只/h。

1.4 挂钩距离

生产线上挂钩的距离(英吋)在6～24in。

2 自动切尾技术研究

2.1 固定式侧向切尾技术研究

2.1.1 固定式侧向切尾机组成

固定式侧向切尾机(见图1)，包括：机架、挂钩、挡禽竖架、挡禽横架、上导尾装置、下导尾装置、切刀、螺栓1、电机支架、螺栓2、伸缩架、螺栓3、电机座、电机。

通过调整挡禽竖架的高度和挡禽横架的左右位置，控制禽胴体进入自动切尾机的位置；

通过调整伸缩架的高度和电机支架的左右位置，控制切刀的位置；

通过调整螺栓2和螺栓3，将切刀调整到合适角度；

通过螺栓1，锁紧固定电机；

通过调整下导尾装置和上导尾装置的夹缝大小，适应禽尾的大小。

2.1.2 固定式侧向切尾技术工作原理

高架线挂钩挂住禽腿，使禽脖朝下，禽尾朝上，禽背朝向切刀，禽胴体侧向进入自动切尾机。首先由挡禽横架将禽胴体导入正确的工作位置；然后上导尾装置和下导尾装置，逐渐夹住禽尾并将禽尾导入到切刀位置；通过旋转的切刀将禽尾从禽体侧面切掉，完成自动切尾全过程。

2.1.3 固定式侧向切尾试验

(1)由于切刀位置是固定的，同批次禽胴体重量和体形偏差小时，禽尾高矮一致，自动切尾效果较好。同批次禽胴体重量和体形偏差大时，偏大的禽胴体和偏小的禽胴体尾部高矮不一致[2]，禽尾有的从上导尾装置上面通过，有的从下导尾装置下面通过，无法正确导入下导尾装置和上导尾装置形成的夹缝，不能顺利到达切刀位置，自动切尾效果不理想。试验统计平均切尾合格率：81%。

(2)由于禽胴体侧向进入切尾机，导至禽胴体进入切尾机时有一定倾斜，切下禽尾的切口是斜切口，形状不够美观。

(3)固定式侧向切尾机可以布置在自动掏膛生产线或自动分割生产线上。

2.2 浮动式侧向切尾技术研究

2.2.1 浮动式侧向切尾机组成

针对上述固定式侧向切尾技术的缺点和不足，以及实际应用中存在的问题，我们对自动切尾机进行了改进，将切刀由固定式变成浮动式。

浮动式侧向切尾机[3](见图2)，包括：机架、挡禽架、下导尾装置、挂钩、上导尾装置、电机座、固定转轴、升降座、上调整螺栓、调整轴、下调整螺栓、电机、切刀。

通过调整挡禽架的高度和角度，控制禽胴体进入自动切尾机的位置。

通过调整升降座的高度，控制切刀的高度位置。

调整轴一端固定在电机座上，另一端穿过升降座腰形孔，调整轴以固定转轴为圆心，可沿升降座腰形孔移动，通过上调整螺栓和下调整螺栓的组合调整，来控制调整轴的总体移动幅度，从而控制电机座的摆动幅度。

通过电机座的摆动，来控制切刀的高矮。

通过调整下导尾装置和上导尾装置的夹缝大小，适应禽尾的大小。

2.2.2 浮动式侧向切尾技术工作原理

高架线挂钩挂住禽腿，使禽脖朝下，禽尾朝上，禽背朝向切刀，禽胴体侧向进入自动切尾机。

首先由挡禽架将禽胴体导入正确的工作位置，当禽尾偏低时，禽尾先接触到下导尾装置，通过禽尾向下压下导尾装置，迫使电机座向下摆动，带动切刀向下移动；当禽尾偏高时，禽尾先接触到上导尾装置，通过禽尾向上推上导尾装置，迫使电机座向上摆动，带动切刀向上移动，然后上导尾装置和下导尾装置逐渐夹住禽尾并将禽尾导入到切刀位置，通过旋转的切刀将禽尾从禽体侧面切掉，完成自动切尾全过程。

2.2.3 浮动式侧向切尾试验

(1)由于切刀位置是浮动的，同批次禽胴体重量和体形偏差较大时，偏大的禽胴体和偏小的禽胴体尾部都能正确导入下导尾装置和上导尾装置形成的夹缝，顺利到达切刀位置，自动切尾效果较好，可以针对不同大小的禽胴体进行同时在线机器精准切尾。试验统计平均切尾合格率：92%。

(2)由于禽胴体仍然采用侧向进入切尾机，导至禽胴体进入切尾机时有一定倾斜，切下禽尾的切口仍然是斜口，形状不够美观。

(3)浮动式侧向切尾机可以布置在自动掏膛生产线或自动分割生产线上。

2.3 固定式横向切尾技术研究

2.3.1 固定式横向切尾机组成

针对上述浮动式侧向切尾技术的缺点和不足，我们对自动切尾机进行了再次改进，将沿禽体侧向切尾改进成沿禽体横向切尾。固定式横向切尾机(见图3)，包括：机架、切刀、挂钩、入口导槽、入口托轴、入口托架、入口螺杆、电机、出口托架、出口托轴、夹尾槽。

通过调整出口托架和入口托架的高度，调整切尾机的整体高度，从而调整切刀距离禽体的高度。

通过调整入口螺杆伸出长度来顶伸入口托轴，使机架沿出口托轴转动，从而调整入口导槽的高度。

2.3.2 固定式横向切尾技术工作原理

高架线挂钩挂住禽腿，使禽体腹部朝上，背部朝下，禽脖朝后，禽尾朝前，禽胴体横向进入自动切尾机。首先由入口导槽将禽胴体摆到正确的工作位置，然后夹尾槽逐渐夹住禽尾并将禽尾导入到切刀位置，通过旋转的切刀将禽尾从禽体背部横向切掉，完成自动切尾全过程。

2.3.3 固定式横向切尾试验

(1)在切尾过程中，不管同批次禽胴体重量和体形偏差大小，禽胴体背部都能始终朝下并紧挨着入口导槽和机架，通过入口导槽和夹尾槽将禽尾顺利导入到切刀位置，自动切尾效果非常好。试验统计平均切尾合格率：96%。

(2)禽胴体进入切尾机时，腹部朝上，背部朝下，禽脖朝后，禽尾朝前，禽胴体横向进入切尾机，不存在禽胴体偏斜问题，切下禽尾的切口平齐，形状规则美观。

(3)固定式横向切尾技术要求禽胴体横向进入切尾机，挂钩需要旋转方向，只能布置在自动分割生产线上。

3 结果和讨论

固定式侧向切尾技术，仅适用于对品种单一、同批次重量和体形均匀的禽胴体自动切尾，不适用于同批次禽胴体重量和体形偏差大时切尾。浮动式侧向切尾技术，解决了禽胴体大小不均匀，禽尾高矮不一致，无法实现精准切尾的问题，可以针对每只禽尾高矮位置调整切刀，做到精准切尾。但是以上两种切尾技术禽胴体都是侧向进入切尾机，切下禽尾的切口是斜切口，形状不够美观。固定式横向切尾技术，依靠禽背定位，横向切尾，同批次禽胴体重量和体形不管偏差大小，都能做到精准切尾，切下的禽尾切口平齐，形状规则美观，见图4。

4 结论

切尾技术研究结果：固定式侧向切尾技术，结构简单、维护方便、对家禽规格范围有一定的要求，适用于家禽品种单一、体形差别不大的家禽屠宰加工企业；浮动式侧向切尾技术，采用了浮动切刀，对家禽品种、体形范围要求不严，适用于大多数的家禽屠宰加工企业；固定式横向切尾技术，依靠禽背定位，横向切尾，切下的禽尾品相好，适用于有自动分割生产线的家禽屠宰加工企业。三种切尾技术的合格率依次为：81%、92%、96%，固定式横向切尾是自动切尾技术的发展方向。