(57)【要約】食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位の除骨作業において、従来人手で行なっていた筋入れ工程を自動化し、かつ除骨工程を簡素化して処理能力を高めるため、ワーク１の足首部をクランプ装置１１によって懸垂しながら移動し、ワーク１のひざ関節５を含め骨の表面に沿って該骨の長手方向に筋入れする工程と、筋入れされたワーク１を懸垂移動しながら、該移動方向下流側に向かって下方に傾斜して配置されワーク１の足首部が挿入可能な大きさの凹部７２を有する板状セパレータ７１の該凹部に該クランプ位置下方の足首部を挿入する工程と、板状セパレータ７１で肉部を上方から押えながらワーク１をクランプ装置１１によりさらに移動させることにより、ワーク１の足首部を凹部７２に対して斜め上方に引張り力を与えて、該骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥す工程とからなる。
2008096754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位を脱骨する方法において、
前記うで部位又はもも部位の足首部をクランプ装置によって懸垂しながら移動させ、該うで部位又はもも部位の関節部を含め骨の表面に沿って該骨の長手方向に筋入れする筋入れ工程と、
筋入れされた該うで部位又はもも部位をクランプ装置に懸垂しながら移動し、該移動方向下流側に向かって下方に傾斜して配置され該うで部位又はもも部位の骨部が通過可能な大きさの凹部を有する板状セパレータの該凹部に該クランプ位置下方の足首部を挿入する位置決め工程と、
該板状セパレータで肉部を上方から押えながら該うで部位又はもも部位を該クランプ装置により該移動方向に移動させることにより、該うで部位又はもも部位に斜め上方に向かう引張り力を与えるようにして、該骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥す引き剥し工程とからなることを特徴とするうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項２】
前記引き剥し工程の途中過程で前記骨に対し該骨の周回りに１回以上の筋入れを行ない、該骨の表面に付着した生体組織を分離することを特徴とする請求項に１記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項３】
前記うで部位又はもも部位が寛骨除骨済みの豚もも部位であって、
該豚もも部位を前記クランプ装置によって懸垂し移動させながら下腿骨及び大腿骨の表面に沿って該下腿骨及び大腿骨の長手方向に筋入れする筋入れ工程と、
該筋入れ工程後、該豚もも部位を該移動方向下流側に配置された板状スクレーパに当て、該板状スクレーパの一部を構成する骨間挿入部を該下腿骨の上部で該下腿骨を構成する腓骨と脛骨間に挿入するとともに、該豚もも部位のすね肉を該板状スクレーパの下方に位置させ、かつ該豚もも部位のちまき部を該板状スクレーパに並設された揺動スクレーパの下方に位置させる第1位置決め工程と、
該豚もも部位の肉部を該板状スクレーパ及び該揺動スクレーパで上方から押さえながら該クランプ装置により該豚もも部位を該移動方向に移動させることにより、肉部が板状スクレーパと揺動スクレーパより移動方向の上流側に移動するにつれて下方向への引張り力を受けるようにして、該揺動スクレーパを該脛骨の形状に追従して上方に傾けながら該下腿骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥す第１の引き剥し工程と、
該下腿骨の肉を引き剥した該豚もも部位を該クランプ装置によって懸垂しながら移動させ、該移動方向下流側に向かって下方に傾斜して配置され該移動方向上流側に開口を有し大腿骨上部に位置する関節部が通過可能な大きさを有する凹部を有する板状セパレータの該凹部に該関節上部を挿入する第２位置決め工程と、
該板状セパレータで大腿骨の肉を上方から押えながら豚もも部位を該クランプ装置により該移動方向に移動させることにより、該豚もも部位に対して斜め上方に引張り力を与えるようにして、該大腿骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥すとともに、引き剥がしの途中過程でさら骨下側及び大腿骨頭中間部で該大腿骨の周回りに筋入れを行なう第２の引き剥し工程と、
該大腿骨部の引き剥がし最終位置で大腿骨頭から肉を切断する最終切断工程とからなることを特徴とする請求項１に記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項４】
前記骨間挿入部を板状スクレーパ本体と別体とし、該板状スクレーパ本体に対して相対移動可能とし、該骨間挿入部を脛骨に当てた状態で前記下腿骨引き剥し工程を行なった後、該板状スクレーパ本体を腓骨に当てた状態で前記下腿骨引き剥がし工程を行なうことを特徴とする請求項３に記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項５】
前記筋入れ工程は、
豚もも部位のひざ関節上部から入り刃先端が大腿骨表面に沿い、刃の中間部は内もも部としんたま部の間の膜に沿うように大腿骨下端まで筋入れする第１の筋入れ工程と、
下腿骨上部から下腿骨表面に沿ってひざ関節下側まで筋入れする第２の筋入れ工程と、
下腿骨上部からちまき部に入り刃先端がさら骨側面を通りひざ関節下側まで筋入れする第３の筋入れ工程とからなり、
前記大腿骨引き剥し工程において、前記クランプ装置で該豚もも部位を前記板状セパレータから離れる方向に移動させる際にさら骨側を該移動方向上流側に位置させることを特徴とする請求項３に記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項６】
前記筋入れ工程前に、前記豚もも部位の脂肪面が常に同一方向となるように前記クランプ装置に懸垂し、懸垂された該豚もも部位の下方から該豚もも部位の中心と同一線上に揺動中心点を持つプレートを上昇させ、該プレートが大腿骨頭に接触して傾斜した方向を検出して左脚か右脚かを判別するとともに、
該プレートの上昇量を検知して該上昇量から該豚もも部位の長さを演算することを特徴とする請求項３に記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項７】
前記筋入れ工程は、筋入れされる豚もも部位の左脚又は右脚の別及び大きさに応じて予め切断刃の動きを複数のプログラムに設定しておき、左脚又は右脚の判別結果及び豚もも部位の長さの検出結果に基づき前記複数の設定プログラムの中から左脚又は右脚の判別結果及び豚もも部位の長さの検出値に対応するプログラムを選出し、該選出されたプログラムに従って切断刃を動かすことを特徴とする請求項６に記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項８】
食肉用家蓄屠体のうで部位又はもも部位を脱骨する装置において、
前記うで部位又はもも部位を懸垂するクランプ装置と、
該クランプ装置を水平方向に移動させる移動機構と、
該うで部位又はもも部位の骨の表面に沿って該骨の長手方向に筋入れする装置と、
該筋入れ装置の該移動方向下流側で該クランプ装置の移動方向下流側に該うで部位又はもも部位の骨部が挿入可能な大きさの凹部を有する板状セパレータとを備え、
該クランプ位置の下方で該板状セパレータの凹部に骨部が挿入された該うで部位又はもも部位を該板状セパレータで上方から押えた状態で該うで部位又はもも部位を該移動方向に移動させることにより、該うで部位又はもも部位の骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥すように構成したことを特徴とするうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項９】
前記移動機構に対して揺動支点を介して前記クランプ装置を取り付け、該クランプ装置を該移動機構による移動方向に揺動可能に構成したことを特徴とする請求項８に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１０】
前記うで部位又はもも部位が寛骨除骨済みの豚もも部位であって、
足首を挟んで豚もも部位を懸垂するクランプ装置を搬送する搬送手段と、
該豚もも部位の下腿骨及び大腿骨の表面に沿って該下腿骨及び大腿骨の長手方向に筋入れを行う筋入れ手段と、
該筋入れ手段の前記移動機構による豚もも部位の移動方向下流側に配置され、前記クランプ装置に懸垂された豚もも部位の下腿骨の上部で該下腿骨を構成する腓骨と脛骨との間に挿入される骨間挿入部、豚もも部位のすね肉を上方から押さえる板状スクレーパ、及び豚もも部位のちまき部を上方から押さえ該脛骨の形状に追従して揺動する揺動スクレーパからなるスクレーパ手段で構成された第１の引き剥し手段と、
該スクレーパ手段の該移動方向下流側に配置され、該移動方向下流側に向かって下方に傾斜して配置され該移動方向上流側に開口を有し該豚もも部位の大腿骨上部に位置するひざ関節の上部が挿入可能な凹部を有する板状セパレータ、及び該大腿骨の肉を引き剥す途中過程で該大腿骨の周回りに筋入れを行なうとともに、該大腿骨部の引き剥がし最終位置で大腿骨頭から肉を切断するカッタ機構で構成された大腿骨周りの肉を引き剥がす第２の引き剥し手段とを備え、
下腿骨からの肉引き剥しに際しては、該下腿骨の肉を該スクレーパ手段で上方から押えながら豚もも部位を該クランプ装置により該移動方向に移動させることにより、該豚もも部位に対して斜め上方に引張り力を与えるようにして、該下腿骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥すようにし、
該大腿骨からの肉引き剥しに際しては、ひざ関節上部が該凹部に挿入された豚もも部位を該ひざ関節上部の高さ位置で該大腿骨の肉を上方より押さえながら豚もも部位を該クランプ装置により該移動方向に移動させるさせることにより、該もも部位に対して斜め上方に引張り力を与えるようにするとともに、該カッタ機構による筋入れを併用して該大腿骨の肉を引き剥すように構成したことを特徴とする請求項８に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１１】
前記筋入れ手段は、
豚もも部位のひざ関節上部から入り刃先端が大腿骨に沿い、刃の中間部は内もも部としんたま部の間の膜に沿うように大腿骨下端まで筋入れする第１の筋入れ手段と、
下腿骨上部から下腿骨表面に沿ってひざ関節下側まで筋入れする第２の筋入れ手段と、
下腿骨上部からちまき部に入り刃先端がさら骨側面を通りひざ関節下側まで筋入れする第３の筋入れ手段とからなることを特徴とする請求項１０に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１２】
前記筋入れ手段の前記移動方向上流側に配置され、揺動軸に対して揺動可能であり前記クランプ装置で懸垂される豚もも部位の大腿骨頭に接触すると揺動するプレートを有して豚もも部位の下方から、揺動中心が懸垂された前記豚もも部位の鉛直中心線上を通るように該プレートを上昇させ、プレートが大腿骨頭に接触して傾斜した方向を検出して左脚又は右脚の別を判別し、前記プレートの上昇量を検出して該上昇量から該豚もも部位の長さを演算する左右判別手段と、を設けたことを特徴とする請求項１０に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１３】
前記筋入れ手段の前記移動方向上流側に配置された左脚又は右脚の別を判別する左右判別手段は、
脂肪面が常に同一方向を向くように足首部を前記クランプ装置に懸垂された豚もも部位を左右両側から挟み込む位置に配置された二対の計測アームと、
各計測アーム間の間隔を可変とし該豚もも部位を挟んだ位置で該計測アームを停止させる駆動装置と、
左脚又は右脚の別を判定する手段を備え、
停止した該左右二対の計測アーム間の間隔を検知しそれらの大小を比較して左脚又は右脚の別を判別することを特徴とする請求項１０に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１４】
前記筋入れ手段の前記移動方向上流側に配置され、
脂肪面が常に同一方向を向くように足首部を前記クランプ装置に懸垂された豚もも部位の下方から、該クランプ装置と同一方向かつ同速度で移動しながら該豚もも部位に向かって前進かつ上昇可能に構成された台座と、
該台座に回動可能に設けられ大腿骨頭に当って下方に回動する検知アームと、
該台座に設けられ該検知アームの接近又は接触を検知するスイッチと、
該検知アームの前方に位置して該台座に回動可能に設けられ、該台座が該豚もも部位に接近したときに最初に該豚もも部位下部に接触し、該検知アームと豚もも部位下部との間隔を保つとともに、豚もも部位からの反力により下方に回動する押し退けアームと、を備えたワーク長検出手段を設け、
該スイッチが該検知アームの接近又は接触を検知したときの該台座の上昇量を検出して該上昇量から該豚もも部位の長さを演算することを特徴とする請求項１３に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１５】
前記筋入れ手段は、筋入れを行う切断刃と、筋入れされる豚もも部位の左脚又は右脚の別及び大きさに応じて切断刃の動きを予め設定した複数の設定プログラムと、前記左右判別手段の判別結果及びワーク長検出手段の検出結果に基づき前記複数の設定プログラムの中から左脚又は右脚の判別結果及び豚もも部位の長さの検出値に対応するプログラムを選出する手段と、該選出されたプログラムに従って切断刃を動かす手段と、から構成されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかの項に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１６】
前記クランプ装置搬送手段とは別に前記筋入れ手段間を移動し、前記クランプ装置と同間隔で設けられクランプ装置の搬送速度と同期して前記豚もも部位の背面中央部を押える背面サポート部材を搬送する搬送手段と、
該第１から第３の筋入れ手段による筋入れ工程を行なう領域に該豚もも部位の搬送路に沿って配置され該豚もも部位の寛骨除骨部を正面側から押えるガイドバーとを備え、
筋入れ工程の間の豚もも部位の位置を安定させたことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１７】
前記筋入れ手段の前記移動方向下流側で前記クランプ装置の搬送路を挟んで右脚用スクレーパ手段と左脚用スクレーパ手段とを設け、
前記左右判別手段の判別結果に基づいて該右脚用スクレーパ手段又は左脚用スクレーパ手段のいずれを用いるか判断する手段を備えたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１８】
前記板状スクレーパの凹部の入口側を開閉可能なチャッキング装置を設けたことを特徴とする請求項８又は１０のいずれか記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１９】
前記搬送手段が、豚もも部位を懸垂した前記クランプ装置を、ワーク長検出手段、前記筋入れ手段、下腿骨引き剥がし手段及び大腿骨引き剥がし手段間を一定速度で連続搬送する連続搬送機構であって、
前記クランプ装置に豚もも部位を懸垂する前に該豚もも部位が左右のどちらであるかを判別する左右判別手段と、該左右判別手段に豚もも部位を懸垂した状態で送った後前記クランプ装置との間の搬送路に設けられて前記搬送クランプ装置へとガイドするワークシフトガイドに送って、クランプ装置に同期しながら該クランプ装置と同一方向にかつ同一速度に一定区間移動可能にするワークフィード手段と、
該クランプ装置へと豚もも部位を押して移し替えるプッシャと、を備えたことを特徴とする請求項１０に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項２０】
食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位の足首部をクランプ装置によって懸垂して移動させながら脱骨を行う装置にて、前記うで部位又はもも部位の関節部を含め骨の表面に沿って該骨の長手方向に筋入れする切断動作をコントローラに実行させるためのプログラムであって、
前記コントローラには、前記筋入れされる豚もも部位の左脚又は右脚の別及び大きさに応じて前記切断刃の動きが予め複数設定されるとともに、前記筋入れの部位が２以上に区分され、該区分された筋入れの部位に応じて前記切断刃の動きが対応付けられており、
前記装置に対して直列に複数配置され前記切断刃が取り付けられた６軸多関節ロボットに対して夫々異なる前記筋入れの部位が特定され、
前記コントローラにて、前記６軸多関節ロボットに特定された前記筋入れの部位に基づき該当する前記切断刃の動きを選択し、該選択した切断刃の動きを制御するための制御信号を前記特定された６軸多関節ロボットに送信することにより、前記複数の６軸多関節ロボットにて前記筋入れの一連の工程を行わせるようにしたことを特徴とするうで部位又はもも部位の脱骨装置における切断動作を実行させるためのプログラム。
【請求項２１】
前記装置に前記６軸多関節ロボットが少なくとも３台設けられており、
前記コントローラには、第１の６軸多関節ロボットに対して前記筋入れされる豚もも部位のうちひざ関節上部から大腿骨下端までの部位が、第２の６軸多関節ロボットには下腿骨上部からちまきを通らずひざ関節下側までの部位が、第３の６軸多関節ロボットには下腿骨上部からちまきを通ってひざ関節下側までの部位が夫々特定されていることを特徴とする請求項２０に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置における切断動作を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位の除骨を自動化する除骨方法及び該除骨方法を実施する装置、並びにプログラムに係り、従来の方式よりさらに自動化率及び生産性を高めるとともに、作業工程を簡素化可能にした自動除骨方法及び装置、並びに該装置における切断動作を実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者等は、先に半自動化した豚もも部位の除骨機と該除骨機を用いた豚もも部位の除骨方法を提案している（特許文献１）。
この除骨装置は、ワークの足首部を搬送チェーンに取り付けられて移動するクランパで把持し懸垂して搬送しながら前処理工程、下腿骨除骨工程及び大腿骨除骨工程を行なうようにしたものである。即ちすべての処理工程でワークをクランパで宙吊りに懸垂した状態で行ない、ワークの自重の影響を最小限に抑えるようにし、かつまな板上での作業を排除してまな板からの細菌類の付着を防止した衛生的な除骨作業を行なえるようにするとともに、人手による作業を最初の前処理工程のみとし、作業の能率化と労働力の軽減を図ったものである。【０００３】
前記前処理工程では、ワークをクランパで搬送しながら作業員がワークの腰骨に当る寛骨と仙尾骨を除去し、下腿骨及び大腿骨の筋入れ等を行なう。前処理後の自動化された工程では、各ステーションにおいてワークをクランパで宙吊り状態としながらミートセパレータで骨に付着した肉を引き剥しながらカッタ機構により下腿骨又は大腿骨に付着した肉、筋、腱等の生体組織を切断し、徐々に肉の分離を行なっていく。該カッタ機構に対してワークを所定の角度で回転可能とし、骨部周りの所定位置にある生体組織を切断できるようにしている。
【特許文献１】特開２０００−１０６８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１に開示された除骨機では、下腿骨及び大腿骨の筋入れ工程を人手に頼っており、自動化率はそれほど高くない。下腿骨又は大腿骨に沿って長手方向に切断する筋入れは、骨に沿ってかつ骨に刃を食い込ませないように切断刃を操作する必要があり、かつ骨の形状が曲がりやねじれがある複雑な３次元曲線をしているため、筋入れの奥行きを適正にしながら骨の形状に沿って筋入れする作業を自動化することは従来困難であった。【０００５】
また特許文献１に開示された除骨装置による除骨工程は、ミートセパレータの挟持部に肉が詰まるのを避けるために、ミートセパレータによる引き剥し工程を細分化し、１回の引き剥しストロークを短くして何度も挟み直す必要があり、そのため、ミートセパレータとカッタとワークの引き上げ装置という組み合わせを何組も必要とし、装置が大掛かりとなり、また引き剥し工程を多段に行なうため、時間もかかっていた。【０００６】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位の除骨作業において、従来人手で行なっていた筋入れ工程を機械により自動化することにより除骨作業全体の自動化率を高めて作業能率を向上させ、かつ歩留まりの向上を図り生産性を高めるとともに、除骨工程を簡素化して作業時間を短縮することにより、さらに作業効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するため、本発明のうで部位又はもも部位脱骨方法は、
食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位を脱骨する方法において、
該うで部位又はもも部位の足首部をクランプ装置によって懸垂しながら移動させ、該うで部位又はもも部位の関節部を含め骨の表面に沿って該骨の長手方向に筋入れする筋入れ工程と、
筋入れされた該うで部位又はもも部位をクランプ装置に懸垂しながら移動し、該移動方向下流側に向かって下方に傾斜して配置され該うで部位又はもも部位の骨部が通過可能な大きさの凹部を有する板状セパレータの該凹部に該クランプ位置下方の足首部を挿入する位置決め工程と、
該板状セパレータで肉部を上方から押えながら該うで部位又はもも部位を該クランプ装置により該移動方向に移動させることにより、該うで部位又はもも部位に対して斜めに引張り力を与えるようにして、該骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥す工程とからなるものである。【０００８】
本発明方法において、クランプ装置で把持し懸垂した食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位（以下「ワーク」という。）を筋入れした後、移動方向下流側に設けた前記板状セパレータの凹部に該クランプ装置でクランプされた位置の下方の足首部を挿入する。これによって、ワークの肉部の上方に該板状セパレータが位置し、クランプ装置をクランプ装置の移動方向に沿って該板状セパレータから離れる方向に移動すると、固定された板状セパレータがワークの肉部を上方から押えた状態となり、ワークの足首部が板状セパレータの押え部に対し斜め上方に引張られる形となる。【０００９】
このように、固定された板状セパレータの押え部に対して、足首部を斜め上方に引張る形となるため、ワークの重量が重力により該凹部の縁部に加わり、ワークをより強く該縁部に押付けることになるため、該縁部による肉の掻き取り作用により肉の引き剥し効果が向上する。
特許文献１に開示された除骨装置では、ワークの足首部をミートセパレータで挟持したまま垂直方向に引き上げるようにしているので、引き剥された肉が骨側に巻き込まれるようになり、ミートセパレータの溝部に詰まりやすい。【００１０】
本発明方法では、板状セパレータが斜めに配置され、かつワークの足首部に対して斜め上方に引張り力を付加しているので、該板状セパレータの下でワークが重力により一方に偏り、剥がされた肉が筋入れ面を起点として偏り側から反対側へ回り込む動きが発生し、該凹部に詰まる方向に移動しない。従って、１回の剥がし工程で骨全長の肉引き剥しを完了できるため、従来のように、引き剥し工程を細分化しミートセパレータで挟み直す必要がない。そのため従来に比べて肉の引き剥し工程を大幅に簡素化できるので、処理能力が向上し、処理時間が短縮される。【００１１】
またクランプ装置によるワーク搬送路の移動方向と前記引き剥し工程におけるワークの引張り方向を同一方向としているので、ワークの搬送路での移動動作がそのまま引き剥し動作となり、ワークの移動動作中に肉の引き剥しを同時に実施できる。このように、肉の引き剥しのために、ワークに移動方向とは別の余分が動きをさせる必要がないので、肉の引き剥し工程を効率化できる。
また該肉引き剥し過程中に必要に応じ骨の周回りに１回以上の筋入れを行い、該骨の表面に付着した肉、筋又は腱等の生体組織を分離するようにすれば、肉の引き剥しを歩留まり良くスムーズに行なうことができる。【００１２】
本発明方法を寛骨除骨済みの豚もも部位の除骨に適用する場合は、次の工程を実施するとよい。即ち、
豚もも部位をクランプ装置によって懸垂し移動させながら下腿骨及び大腿骨の表面に沿って該下腿骨及び大腿骨の長手方向に筋入れする筋入れ工程と、
該筋入れ工程後、豚もも部位を該移動方向下流側に略水平方向に配置された板状スクレーパに当て、該板状スクレーパの一部を構成する骨間挿入部を下腿骨の上部で該下腿骨を構成する腓骨と脛骨間に挿入するとともに、豚もも部位のすね肉を該板状スクレーパの下方に位置させ、かつ豚もも部位のちまき部を該板状スクレーパに並設された揺動スクレーパの下方に位置させる第1位置決め工程と、
豚もも部位の肉部を該板状スクレーパ及び該揺動スクレーパで上方から押さえながら該クランプ装置により豚もも部位を該移動方向に移動させることにより、豚もも部位の足首部に対して斜め上方に引張り力を与えるようにして、該揺動スクレーパを該脛骨の形状に追従して上方に傾けながら該下腿骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥す下腿骨引き剥し工程と、
下腿骨の肉を引き剥した豚もも部位を該クランプ装置によって懸垂しながら移動させ、該移動方向下流側に向かって下方に傾斜して配置され該移動方向上流側に開口を有し該豚もも部位の大腿骨上部に位置する関節部が通過可能な凹部を有する板状セパレータの該凹部に該関節上部を挿入する第２位置決め工程と、
該板状セパレータで該大腿骨の肉を上方から押えながら該豚もも部位を該クランプ装置により該移動方向に移動させることにより、該もも部位の足首部を該板状セパレータの押え部に対して斜め上方に引張り力を与えるようにして該大腿骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥すとともに、引き剥がしの途中過程でさら骨下側及び大腿骨頭中間部で該大腿骨の周回りに筋入れを行なう工程と、
該大腿骨部の引き剥がし最終位置で大腿骨頭から肉を切断する最終切断工程とを実施するとよい。【００１３】
かかる除骨方法において、下腿骨の肉剥がし工程では、下腿骨を構成する腓骨と脛骨間に挿入される肉間挿入部で腓骨と脛骨間の肉引き剥しが可能となり、また大腿骨側に向かって太くなる下腿骨の形状に追従可能な揺動スクレーパにより肉引き剥しを行なうので、下腿骨部に付着する肉を効率的に歩留まり良く引き剥すことができる。
なお、好ましくは、前記骨間挿入部を板状スクレーパ本体と別体とし、該板状スクレーパ本体に対して相対移動可能とし、該骨間挿入部を脛骨に当てた状態で前記下腿骨引き剥し工程を行った後、該板状スクレーパ本体を腓骨に当てた状態で前記下腿骨引き剥がし工程を行なうようにすれば、脛骨及び腓骨からの肉引き剥しをさらに歩留まり良く行なうことができる。【００１４】
また前記筋入れ工程は、豚もも部位のひざ関節上部から入り刃先端が大腿骨表面に沿い、刃の中間部が内もも部としんたま部の間の膜に沿うように大腿骨下端まで筋入れする第１の筋入れ工程と、下腿骨上部から下腿骨表面に沿ってひざ関節下側まで筋入れする第２の筋入れ工程と、下腿骨上部からちまき部に入り刃先端がさら骨側面を通りひざ関節下側まで筋入れする第３の筋入れ工程とからなるようにすることができ、この場合大腿骨の肉引き剥し工程において、クランプ装置で豚もも部位を板状セパレータから離れる方向に移動させる際にさら骨側を該移動方向上流側に位置させるとよい。【００１５】
前記の筋入れ工程を行えば、下腿骨部及び大腿骨部の肉引き剥しを容易にすることができ、また前記第１の筋入れ工程で大腿骨部の内もも部としんたま部の間の膜を切断し、大腿骨の肉引き剥し工程時にさら骨側を移動方向上流側となる方向にワークを移動させれば、ワークの足首部がクランプ装置により斜め上方に引張られることにより、ワークが重力により内もも部側に傾き、ワークの重量が内もも部に加わるので、内もも部が前記板状セパレータの下面に押付けられ、引き剥された内もも部が該切断面を起点として外もも部に回り込むように動くので、該板状セパレータの凹部に肉の詰まりを生じることがない。従って１回の引き剥しで大腿骨部の肉を引き剥すことができる。【００１６】
また前記筋入れ工程前に、豚もも部位の脂肪面が常に同一方向（例えば背面側）となるようにクランプ装置に懸垂し、懸垂された豚もも部位の下方から該豚もも部位の中心と同一線上に揺動中心点を持つプレートを上昇させ、該プレートが大腿骨頭に接触して傾斜した方向を検出して左脚か右脚かを判別するとともに、該プレートの上昇量を検知して該上昇量から該豚もも部位の長さを演算するようにすれば、クランプ装置に右脚又は左脚の区別なくランダムに把持懸垂させても、右脚又は左脚の判別及び豚もも部位の大きさの判別が可能となるため、右脚又は左脚の別、あるいはワークの大きさに応じて、下腿骨部の引き剥し工程での板状セパレータの選別、引き剥がしストロークの長さや、大腿骨部の引き剥し工程での引き剥しストロークの長さや骨の周回り方向のカット位置の調整を可能にする。【００１７】
さらに筋入れされる豚もも部位の左脚又は右脚の別及び大きさに応じて予め切断刃の動きを複数のプログラムに設定しておき、左脚又は右脚の判別結果及び豚もも部位の長さの検出結果に基づき前記複数の設定プログラムの中から左脚又は右脚の判別結果及び豚もも部位の長さの検出結果に対応するプログラムを選出し、該選出されたプログラムに従って切断刃を動かすようにすれば、右脚又は左脚の別、あるいはワークの大きさに応じて、筋入れ工程での切断刃の動作軌跡をワークに合ったものに変更可能となる。【００１８】
また前記本発明方法を実施するための本発明のうで部位又はもも部位の除骨装置は、
食肉用家蓄屠体のうで部位又はもも部位を脱骨する装置において、
前記うで部位又はもも部位を把持して懸垂するクランプ装置と、
該クランプ装置を水平方向に移動させる移動機構と、
該うで部位又はもも部位の骨の周面に沿って該骨の長手方向に筋入れする装置と、
該筋入れ装置の該移動方向下流側で該クランプ装置の移動方向下流側に向かって下方に傾斜するとともに該うで部位又はもも部位の骨部が挿入可能な大きさの凹部を有する板状セパレータとを備え、
該クランプ位置の下方で該板状セパレータの凹部に骨部が挿入された該うで部位又はもも部位を該板状セパレータで上方から押えた状態で該うで部位又はもも部位を該移動方向に移動させることにより、該うで部位又はもも部位の骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥すように構成したものである。【００１９】
本発明装置において、筋入れ装置により骨の周面に沿って長手方向に筋入れを行った後、前記板状セパレータの凹部にワークの足首部を挿入し、その後足首部をクランプ装置で懸垂しながらワークを該板状セパレータで上方から押えた状態で該ワーク移動方向に移動させる。このとき、該板状セパレータの押え部に対して斜め上方に引張り力が付加されるので、ワークの自重が重力によりワークを板状セパレータの該凹部の縁部に強く押付ける方向に力が加わり、それによって該縁部による肉の剥がし効果を増すことができる。【００２０】
またワークが板状セパレータの下で重力により片側に傾くので、傾き側に位置する肉が剥がされると、前記筋入れ装置により切断された切断面を起点として反対側に回り込むように動き、板状セパレータの凹部に詰まる方向に肉が移動しない。従って該凹部に詰まりが生じないので、該板状セパレータで何度も挟み直す必要がなく、１回の引き剥し工程で済み、処理能力が向上し、処理時間を短縮できる。
従来の自動除骨装置では、ミートセパレータと、骨周回りの筋入れ用カッタ及びワークを引き上げる引き上げ軸の組み合わせが多数組み必要であったが、本発明装置によれば、１回の引き剥し工程で済むので、板状セパレータと骨周回りの筋入れ用カッタの１組の組み合わせと、ワーク搬送機構のみで除骨処理を行うことができ、大幅なコストダウンと省スペース化が可能になる。【００２１】
またワークの搬送方向と肉引き剥し工程時のワークの引張り方向とを同一方向としているので、ワークを搬送しながら肉引き剥しを同時に行なうことができる。従って、引き剥し工程のためにワークに余分な動きをさせる必要がなく、引き剥し工程を効率的に行なうことができる。
本発明装置において、好ましくは、前記移動機構に対して揺動支点を介して前記クランプ装置を取り付け、該クランプ装置を該移動機構による移動方向に揺動可能に構成すれば、該クランプ装置の該移動方向の動きの自由度を増すことができ、肉引き剥し工程時の該クランプ装置によるワークの斜め上方への引張り方向と該クランプ装置の移動方向とが同一方向であるので、斜め上方への引張り力の付与を容易にすることができる。【００２２】
本発明装置において、板状スクレーパの凹部の入口を開閉可能なチャッキング装置を設ければ、該凹部に挿入されたワークの骨部が該凹部から外れることがなく、肉剥がし工程で安定した操作が可能になり、またワークの該凹部の任意方向の縁部に押し当てても骨部が外れることがないので、肉の剥がし効果が増大する。【００２３】
また本発明装置を寛骨除骨済みの豚もも部位の除骨工程に適用した場合は、次の構成とするとよい。即ち、
豚もも部位の下腿骨及び大腿骨の表面に沿って該下腿骨及び大腿骨の長手方向に筋入れを行う筋入れ手段と、
該筋入れ手段の前記移動機構による豚もも部位の移動方向下流側に配置され、前記クランプ装置に懸垂された豚もも部位の下腿骨の上部で該下腿骨を構成する腓骨と脛骨との間に挿入される骨間挿入部、豚もも部位のすね肉を上方から押さえるスクレーパ、及び豚もも部位のちまき部を上方から押さえ該脛骨の形状に追従して揺動する揺動スクレーパからなるスクレーパ手段で構成された下腿骨引き剥し手段と、
該スクレーパ手段の該移動方向下流側に配置され、該移動方向下流側に向かって下方に傾斜して配置され該移動方向上流側に開口を有し該豚もも部位の大腿骨上部に位置するひざ関節の上部が挿入可能な凹部を有する板状セパレータ、及び該大腿骨の肉を引き剥す途中過程で該大腿骨の周りに筋入れを行なうとともに、該大腿骨部の引き剥がし最終位置で大腿骨頭から肉を切断するカッタ機構で構成された大腿骨引き剥し手段とを備え、
該下腿骨の肉引き剥しに際しては、該下腿骨の肉を該スクレーパ手段で上方から押えながら豚もも部位を該クランプ装置により該移動方向に移動させることにより、該豚もも部位の足首部を該スクレーパ手段の押え部に対して斜め上方に引張り力を与えるようにして該下腿骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥すようにし、
該大腿骨の肉引き剥しに際しては、ひざ関節上部が該凹部に挿入された豚もも部位を該ひざ関節上部の高さ位置で該大腿骨の肉を上方より押さえながら豚もも部位をクランプ装置により該移動方向に移動させ、これによってワークの足首部を該板状セパレータの押え部に対して斜め上方に引張り力を与えるとともに、該カッタ機構による大腿骨の周回りの筋入れを併用して該大腿骨の肉を引き剥すように構成するとよい。【００２４】
前記構成により、下腿骨部及び大腿骨部の肉引き剥しを歩留まり良くかつ効率的に行なうことができる。
また本発明装置において、前記筋入れ手段が、豚もも部位のひざ関節上部から入り刃先端が大腿骨に沿い、刃の中間部が内もも部としんたま部の間の膜に沿うように大腿骨下端まで筋入れする第１の筋入れ手段と、下腿骨上部から下腿骨表面に沿ってひざ関節下側まで筋入れする第２の筋入れ手段と、下腿骨上部からちまき部に入り刃先端がさら骨側面を通りひざ関節下側まで筋入れする第３の筋入れ手段とからなるようにすれば、後工程の肉引き剥しを歩留まり良くスムーズに行なうことができる。【００２５】
本発明装置において、前記筋入れ手段のクランプ装置の移動方向上流側に、脂肪面が常に同一方向（例えば背面方向）を向くように足首部を把持して前記クランプ装置に懸垂した豚もも部位の下方から、前記豚もも部位の中心と同一線上に揺動中心点を持つプレートを上昇させ、該プレートが大腿骨頭に接触して傾斜した方向を検出して左脚又は右脚の別を判別する左右判別手段と、該プレートの上昇量を検出して該上昇量から該豚もも部位の長さを演算するワーク長検出手段とを設ければ、簡単な装置構成で搬送されるワークの左脚又は右脚の判別が可能になり、またワーク長さを検出できる。
これによって右脚又は左脚の別、あるいはワークの大きさに応じて、下腿骨部の引き剥し工程での板状セパレータの選別や、大腿骨部の引き剥し工程での引き剥しストロークの長さや骨の周回り方向のカット位置の調整を可能にする。【００２６】
また、別な左右判別手段として、前記筋入れ手段の前記移動方向上流側に配置され、脂肪面が常に同一方向を向くように足首部を前記クランプ装置に懸垂された豚もも部位を左右両側から挟み込む位置に配置された二対の計測アームと、各計測アーム間の間隔を可変とし該豚もも部位を挟んだ位置で該計測アームを停止させる駆動装置と、停止した該左右二対の計測アーム間の間隔を検知しそれらの大小を比較して左脚又は右脚の別を判別する左右判別手段と、を備えるようにしてもよい。寛骨を除去した後の豚もも部位は、左右で厚さが異なる。この構成の左右判別手段は、これを利用して左脚又は右脚の判別を行なう。かかる構成によれば、懸垂された豚もも部位を二対の計測アームで左右から挟むようにしているので、クランプ装置に懸垂された豚もも部位に多少の揺れがあっても、その揺れを抑えながら、確実に精度良く左脚又は右脚の判別を行なうことができる。しかも2対の計測アームを用意するだけでよいので、大掛かりな構成とならず、かつ複雑な制御装置を必要としない。【００２７】
また、別な構成をもつワーク長検出手段を設けてもよい。このワーク長検出手段は、筋入れ手段のクランプ装置移動方向上流側に配置され、脂肪面が常に同一方向を向くように足首部を前記クランプ装置に懸垂された豚もも部位の下方から、該クランプ装置と同一方向かつ同速度で移動しながら該豚もも部位に向かって前進かつ上昇可能に構成された台座と、該台座に回動可能に設けられ大腿骨頭に当って下方に回動する検知アームと、該台座に設けられ該検知アームの接近又は接触を検知するスイッチと、該検知アームの前方に位置して該台座に回動可能に設けられ、該台座が該豚もも部位に接近したときに最初に該豚もも部位下部に接触し、該検知アームと豚もも部位下部との間隔を保つとともに、豚もも部位からの反力により下方に回動する押し退けアームと、を備え、該スイッチが該検知アームの接近又は接触を検知したときの該台座の上昇量を検出して該上昇量から該豚もも部位の長さを算出するものである。【００２８】
かかる構成では、前記押し退けアームを設けたことにより、検知アームを確実に大腿骨頭に接触させることができる。押し退けアームがない状態では、台座が豚もも部位側に接近かつ上昇した時、検知アームが大腿骨頭以外の部位に当り、該に引っかかって、大腿骨頭に確実に接触できない場合が起こり得る。前記構成では、台座が豚もも部位に接近かつ上昇した時、押し退けアームが検知アームの前方に位置しているので、先ず押し退けアームが豚もも部位下部のどこかの部分に当る。そして、押し退けアームが豚もも部位を押し退けるので、検知アームと豚もも部位下部との間で一定の間隔を保つことができるため、検知アームが豚もも部位の下部に係止することがない。その後押し退けアームは豚もも部位からを押し退けながら台座の上昇に伴って豚もも部位からの反力を受けて下方に回動するため、検知アームが大腿骨頭に接近することができる。これによって、検知アームを確実に大腿骨頭に接触させることができる。【００２９】
また前記筋入れ手段を、筋入れを行う切断刃と、筋入れされる豚もも部位の左脚又は右脚の別及び大きさに応じて切断刃の動きを予め設定した複数の設定プログラムと、前記左右判別手段の判別結果及びワーク長検出手段の検出結果に基づき前記複数の設定プログラムの中から左脚又は右脚の判別結果及び豚もも部位の長さの検出値に対応するプログラムを選出する手段と、該選出されたプログラムに従って切断刃を動かす手段と、から構成すれば、右脚又は左脚の別、あるいはワークの大きさに応じて、筋入れ工程での切断刃の動作軌跡をワークに合ったものに変更可能となる。【００３０】
さらに豚もも部位を把持し懸垂したクランプ装置を、前記筋入れ手段、下腿骨引き剥がし手段及び大腿骨引き剥がし手段間を順次搬送する搬送手段と、該搬送手段の搬送速度と同期して該筋入れ手段を順次移動し該豚もも部位の背面中央部を押える背面サポート部材と、該筋入れ手段による筋入れ工程を行なう領域に該豚もも部位の搬送路に沿って配置され該豚もも部位の寛骨除骨部を正面側から押えるガイドバーとを備えるようにすれば、ワークを上部、中央部及び下部の３点で支持できるので、搬送中ワークの揺動を防止して筋入れを正確に行なうことができる。【００３１】
また前記筋入れ手段のクランプ装置の移動方向下流側でクランプ装置の搬送路を挟んで右脚用スクレーパ手段と左脚用スクレーパ手段とを設け、前記左右判別手段の判別結果に基づいて該右脚用スクレーパ手段又は左脚用スクレーパ手段のいずれを用いるか判断する手段を備えるようにすれば、下腿骨部の肉引き剥し工程において右脚ワーク又は左脚ワークの輪郭に対してそれらに合った形状のスクレーパ手段を用いることができる。【００３２】
また本発明装置において、豚もも部位を懸垂したクランプ装置を、ワーク長検出手段、筋入れ手段、下腿骨引き剥がし手段及び大腿骨引き剥がし手段間を一定速度で連続搬送する連続搬送機構と、左右判別手段に豚もも部位をタクト送りするタクト送り搬送機構と、該タクト送り搬送機構から該連続搬送機構に豚もも部位を引き渡す中継部に該クランプ装置の搬送経路に隣接され、該連続搬送機構のクランプ装置に同期しながら該クランプ装置と同一方向にかつ同一速度に一定区間移動する豚もも部位のクランプ台と、該クランプ台から該クランプ装置に豚もも部位を押して移し替えるプッシャと、を備えるようにしてもよい。豚もも部位の左右判別は間違えることなく、確実に行なう必要がある。かかる構成では、左右判別手段では、豚もも部位をタクト送りとし、豚もも部位を静止させた状態で左脚又は右脚の判別を行なうことにより、左右判別を確実に行なうことができる。一方、他の工程では豚もも部位を連続搬送することで、処理能力を向上させることができる。【００３３】
さらにまた、食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位の足首部をクランプ装置によって懸垂して移動させながら脱骨を行う装置にて、前記うで部位又はもも部位の関節部を含め骨の表面に沿って該骨の長手方向に筋入れする切断動作をコントローラに実行させるためのプログラムであって、
前記コントローラには、前記筋入れされる豚もも部位の左脚又は右脚の別及び大きさに応じて前記切断刃の動きが予め複数設定されるとともに、前記筋入れの部位が２以上に区分され、該区分された筋入れの部位に応じて前記切断刃の動きが対応付けられており、
前記装置に対して直列に複数配置され前記切断刃が取り付けられた６軸多関節ロボットに対して夫々異なる前記筋入れの部位が特定され、
前記コントローラにて、前記６軸多関節ロボットに特定された前記筋入れの部位に基づき該当する前記切断刃の動きを選択し、該選択した切断刃の動きを制御するための制御信号を前記特定された６軸多関節ロボットに送信することにより、前記複数の６軸多関節ロボットにて前記筋入れの一連の工程を行わせるようにしたことを特徴とする。【００３４】
本発明は脱骨処理のうち筋入れ工程を行うための制御をコントローラに実行させるためのプログラムであって、この発明によれば、筋入れを行う切断刃が取り付けられた６軸多関節ロボットを複数設置し、該６軸多関節ロボットに筋入れの部位によって夫々機能分担させる上記プログラムをコントローラにて実行することにより、筋入れ動作を迅速に且つ正確に行わせることが可能となり、歩留まりを向上させ生産性を高めることが可能となる。【００３５】
また、前記装置に前記６軸多関節ロボットが少なくとも３台設けられており、
前記コントローラには、第１の６軸多関節ロボットに対して前記筋入れされる豚もも部位のうちひざ関節上部から大腿骨下端までの部位が、第２の６軸多関節ロボットには下腿骨上部からちまきを通らずひざ関節下側までの部位が、第３の６軸多関節ロボットには下腿骨上部からちまきを通ってひざ関節下側までの部位が夫々特定されていることが好適である。
本構成のように筋入れ部位を区分することにより、食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位の切断動作を効率よく行うことが可能となり、且つ筋入れ後の肉の引き剥し工程にて引き剥し動作をスムーズに行うことができ、生産性をより向上させることが可能である。
【発明の効果】
【００３６】
以上のように、本発明方法及び装置によれば、肉引き剥し工程において、板状セパレータで肉部を上方から押えながらワークをクランプ装置の移動方向に移動させることにより、ワークの足首部を該板状セパレータの該凹部に対して斜めに引張り力を与えるようにして、該骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥すようにしているため、ワークの重量が重力により板状セパレータの凹部の縁部に加わり、ワークを強く該縁部に押付けることになるため、該縁部による肉の掻き取り効果が向上する。
また、ワークが該板状セパレータの下で重力により該板状セパレータの一方に偏るため、引き剥された肉が筋入れ面を起点として骨周囲の肉部が偏り側から反対側へ回り込む動きが発生し、外方に向かって動き、該凹部に向かう方向に移動しないので、該凹部での詰まりが発生しない。従って１回の引き剥し工程で済むので、処理時間を短縮でき、処理能力を向上できるとともに、１組の板状セパレータしか必要ないため、装置費の大幅なコスト低減を達成できる。
さらに、本発明プログラムによれば、筋入れを行う切断刃が取り付けられた６軸多関節ロボットを複数設置し、該６軸多関節ロボットに筋入れの部位によって夫々機能分担させる上記プログラムをコントローラにて実行することにより、筋入れ動作を迅速に且つ正確に行わせることが可能となり、歩留まりを向上させ生産性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明を豚もも部位の脱骨処理に適用した第１実施形態を示す全体構成図である。
【図２】前記第１実施形態のワーク搬送装置の全体構成図である。
【図３】前記第１実施形態の左右判別・長さセンシング工程（工程１）の説明図である。
【図４】前記第１実施形態の筋入れ装置の立面図である。
【図５】前記第１実施形態の筋入れ装置の平面図である。
【図６】前記第１実施形態の筋入れ装置の側面図である。
【図７】前記第１実施形態の筋入れ工程時のカッタ動作を示す説明図である。
【図８】前記第１実施形態での筋入れ位置を示す説明図で、（ａ）は豚もも部位の縦断面図、（ｂ）は下腿骨部の筋入れ位置を示す（ａ）中のＤ−Ｄ断面図、（ｃ）は大腿骨の筋入れ位置を示す（ａ）中のＥ−Ｅ断面図である。
【図９】前記第１実施形態の制御系を示すブロック線図である。
【図１０】前記第１実施形態の筋入れ工程のワーク固定手段を示す平面図である。
【図１１】前記第１実施形態の筋入れ工程のワーク固定手段を示す立面図である。
【図１２】前記第１実施形態の下腿骨部の肉引き剥し用スクレーパの平面図（図１３ａ中のＦ−Ｆ矢視図）である。
【図１３】前記第１実施形態の下腿骨部の肉引き剥し操作を示す立面視説明図である。
【図１４】大腿骨部の肉引き剥し操作を示す立面視説明図である。
【図１５】図１４ａ中のＧ−Ｇ矢視図である。
【図１６】図１４ａ中のＨ−Ｈ矢視図である。
【図１７】本発明を豚もも部位の脱骨処理に適用した第２実施形態を示す全体構成図である。
【図１８】前記第２実施形態の左右判別装置１１０の立面視説明図である。
【図１９】図１８中のＩ−Ｉ線に沿う横断面図である。
【図２０】前記第２実施形態の左右判別装置１１０の駆動装置の説明図である。
【図２１】前記第２実施形態の移し替え装置１２０の平面視説明図である。
【図２２】前記第２実施形態のワーク長検出手段１３０の立面図である。
【図２３】前記第２実施形態のワーク長検出手段１３０の立面図である。
【図２４】前記第２実施形態のワーク長検出手段１３０の立面図である。
【図２５】前記第２実施形態のワーク長検出手段１３０の平面図である。
【図２６】前記第２実施形態の背面サポート機構１５０の平面図である。
【図２７】前記第２実施形態の背面サポート機構１５０の立面図である。
【図２８】前記第２実施形態の下腿骨引き剥し装置の平面図である。
【図２９】前記第２実施形態の下腿骨引き剥し装置（前半）の拡大部分平面図である。
【図３０】前記第２実施形態の下腿骨引き剥がし装置（後半）の拡大部分平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
（実施形態１）【００３９】
第１実施形態の全体構成を示す図１及び２において、豚もも部位１は、足首側から下腿骨２、大腿骨３、寛骨４、及び大腿骨３のひざ関節部５付近の前側に位置するさら骨（膝蓋骨）６、及びこれらの骨を取り巻く肉部７とからなる。まず前処理工程として作業員による手作業で寛骨４が除去される。その後作業員が寛骨４が除去された豚もも部位１の足首部８を図２に示すクランパ搬送用移動チェーン１２により水平方向に定速で移動するクランパ１１に右脚又は左脚の区別なくランダムに把持させ懸垂して、図１に示す工程１から９までの自動化された各処理工程を実施する。なお工程１から６まではワーク１は脂肪層側１ａを背面側（チェーンホイール１３の設置側）に向けて懸垂される。【００４０】
図２において、クランパ１１が等間隔で取り付けられたクランパ搬送用移動チェーン１２が水平方向に配設され、クランパ１１は該移動チェーン１２によって形成される搬送路を水平方向に一定速度でワーク１を懸垂しながら移動する。移動チェーン１２は、一対のチェーンホイール１３に装架されてクランパ１１の巡回路を形成する。【００４１】
前処理工程でクランパ１１には作業員が右脚、左脚の区別なくランダムにワークを把持懸垂させるが、クランパ１１には、後述するように工程１で右脚又は左脚の判別を行い該判別結果に応じてクランパ１１を回転させる機構と、クランパ１１を移動方向ａに傾動させる揺動支点１１ａ（図１３及び図１４参照）が設けられ、下腿骨部又は大腿骨部の引き剥し工程時等にクランパ１１の該傾動機構を利用することができる。【００４２】
筋入れ工程３〜５には、先端にカットツールを取り付けて筋入れを行なう３台のロボットアーム３０，４０及び５０が設けられている。また筋入れ工程３〜５の始端側と終端側に配置された一対のチェーンホイール１３間には移動チェーン１４が架設され、該移動チェーン１４には該クランパ１１と同一間隔で背面サポート１５が取り付けられ、該背面サポート１５はクランパ１１と等速で同期して移動し、クランパ１１に懸垂されたワーク１を背面側からサポートする役目をもつ。また筋入れ工程３〜５には、ワーク１の搬送路に沿ってワーク１の寛骨除骨部を正面側から押える位置固定のガイドバー１６が設けられている。また工程３〜８の各機器を囲む安全柵１７が設けられている。【００４３】
従って筋入れ工程３〜５では、ワーク１がクランパ１１と背面側から押さえる背面サポート１５とガイドバー１６とによって３点支持され、揺動しない筋入れ可能な姿勢に保持される。【００４４】
かかる構成において、ワーク１（寛骨４が除去された豚もも部位）は、前処理後クランパ１１に懸垂されて矢印ａ方向に搬送される。以後、図において、ワーク１を右脚か左脚かで区別する場合は、右脚を１（Ｒ）と表示し、左脚を１（Ｌ）と表示する。図３に示すように、工程１ではクランパ１１に懸垂されたワーク１の大腿骨頭３ａが、右脚の場合は脂肪層側１ａを背面にして右側に、左脚の場合は脂肪層側１ａを背面にして左側に位置することを利用して、右脚か左脚かの判別を行う。【００４５】
工程１では移動するワーク１の下方に、昇降台２４と、昇降台２４に揺動可能に取り付けられたセンシングプレート２１とが配置され、センシングプレート２１の揺動中心点Ｐはワーク１の中心線Ｃ上に来るようにワーク１が停止されている。また昇降台２４はエアシリンダ２５のシリンダロッド２６に昇降可能に取り付けられ、昇降台２４の左側端部には左脚用近接センサ２３が取り付けられ、昇降台２４の右側端部には右脚用近接センサ２２が取り付けられている。【００４６】
かかる構成において、エアシリンダ２５によってセンシングプレート２１を大腿骨頭３ａの下方から矢印ｂ方向に上昇させる。センシングプレート２１が大腿骨頭３ａに接触すると、接触した側が下方に傾斜する。近接センサ２２又は２３で下方に傾斜した側のセンシングプレート２１を検出できる。その結果、大腿骨頭３ａの位置がわかり、大腿骨頭３ａの位置から右脚か左脚かの判別を行なう。【００４７】
左右判別時に、センシングプレート２１が大腿骨頭３ａに接触した際の上昇量Ａを測定し、クランパ１１の下面から上昇前のセンシングプレート２１の位置までの距離Ｂから上昇量Ａを減算することにより、ワーク長さＷを算出する。【００４８】
左右判別結果は、クランパ１１の上方から視たクランパ１１の回転角度をワークごとに変える自動筋入れ工程３〜５のカットラインプログラムの切り替え、工程６でさら骨側面カットを行なう際のカッタの選択、及び工程７の下腿骨引き剥し工程の左脚用又は右脚用スクレーパの選択に用いる。
またワーク長さ測定結果は、自動筋入れ工程３〜５の切断動作プログラムの切り替え、工程６で行なうさら骨側面カットの始点・終点の推定、及び工程７の大腿骨引き剥し工程の始点・終点の推定に用いる。【００４９】
次にワーク１を工程２に移動し、水平方向に配置された丸刃カッタ２８で足首部（クランパ１１で懸垂された箇所直下の下腿骨部。図１中ラインｃの部分。）を全周カットし、後工程の肉引き剥しを可能とする。
次にワーク１を工程３に移動し、うちもも・大腿骨筋入れ工程を行なう。この筋入れを行なうカッタ機構は、図４〜６に示すように、６軸垂直多関節ロボット３０のアーム３１の先端部３１ａにカットツール３３を取り付け、カットツール３３を動作させて、図１に示すようにワーク１のひざ関節５の上部から大腿骨３の下端までラインｅで示す筋入れカットを行なう。【００５０】
この筋入れ工程では、図８（ｃ）のラインｅで示すように、カッタの先端部は大腿骨３の表面に達して該表面に沿うようにし、カッタの中間部はうちもも５２としんたま５１との間の膜に沿うように動作させる。カッタが大腿表面より深く入りすぎると、肉部を傷付けてしまう。該筋入れラインｅ及び工程４，５の筋入れにおけるカッタの動作及びその他の本除骨ラインの制御は、図９に示すコントローラ８０によって行なわれる。図９において、右脚又は左脚の別及びワーク長さの大、中、小から６種類の切断動作プログラム８２が設定されている。【００５１】
工程１で左右判別手段８１で右脚用センサ２２又は左脚用センサ２３の検知信号を入力して右脚又は左脚の判別がなされ、またプレート上昇量検出手段２７により検出されたセンシングプレート２１の上昇量Ａを演算手段８４に入力し、演算手段８４で、クランパ１１の下面から上昇前のセンシングプレート２１の位置までの距離Ｂから上昇量Ａを減算することにより、ワーク長さＷを演算する。これら判別結果及び演算結果に基づき、使用プログラム選別手段８３で設定された切断動作プログラム８２の中から切断対象となるワーク１に対応する切断動作プログラムを選出する。この選出された切断動作プログラムに従ってロボット本体３０に設けられたカットツール駆動装置３２がカットツール３３を動作させる。このようにして筋入れ工程３〜５で３段階の筋入れを行なう。【００５２】
図４〜図６に示すように、カットツール３３の構造は、基台３６と、基台３６に揺動可能に支持された揺動軸３４と、揺動軸３４に対してカッタ進行方向ｆに対して後退する方向にオフセットした位置に取り付けられたナイフ状のカッタ３５とからなる。なおカッタ３５は鋭角のＶ字形断面をなし、両面で切断機能をもつ。
カッタ３５の切り込み角度ｇを決定する揺動軸３４をカッタ３５よりもロボットアーム３１側に位置させることにより、カットツール３３を動作させる力を与えるポイントが実際に骨、肉等と接触するカッタ３５よりもカッタ進行方向ｆ側に先行することにより、カッタ３５が骨の表面に沿って移動するようになる。【００５３】
またカッタ３５の基台３６は、スライド機構３７によりロボットアーム軸方向とカッタ進行方向ｆに対して直角方向にスライド可能に構成されている。即ちスライド機構３７は、ロボットアーム３１の先端部３１ａに対してカッタ進行方向ｆと直交する方向に固定された基台３８と、基台３８上に基台３８に沿って取り付けられたリニアガイドレール３９と、リニアガイドレール３９の上方で基台３８に取り付けられたリニアガイドバー４１とからなる。基台３６は、リニアガイドレール３９及びリニアガイドバー４１に摺動自在に嵌合し、かつ基台３６の両側のリニアガイドバー４１の周囲にはコイルバネ４２が装着されて、基台３６がリニアガイドレール３９及びリニアガイドバー４１の中央に位置するように該コイルバネ４２の弾性力が付勢されている。【００５４】
このように、カッタ３５は、カッタ進行方向ｆと直交する矢印ｄ方向に移動可能であるとともに、カッタ３５の切り込み角度ｇを揺動軸３４を中心に可変となるように構成されている。これによって、骨の太さ、長さのバラツキに対応して骨に当てるカッタ３５の位置に柔軟性をもたせることができる。【００５５】
前述のように筋入れカットする際のカットツール３３の切断動作は、右脚又は左脚の別、及びワーク１の長さの大、中、小の別により６種類のプログラムが用意されており、コントローラ８０で工程１での左右判別及びワーク長さのセンシング結果から推定して筋入れ前に一番適合した切断動作プログラムに自動変更される。しかしワーク１の骨の長さ、太さ、関節位置などの個体差に基づく誤差が生じることは免れない。この誤差を吸収するための微調整は、前述のスライド機構３７によるカッタ３５の位置調整と揺動軸３４によるカッタ３５の切り込み角度ｇの調整とからなる二自由度をもつカットツール３３が行なう。【００５６】
図７でカッタ３５の切断動作を説明する。該切断動作プログラムにおいては、カッタ３５の初期位置がワーク１の骨ｒの表面に当る位置に設定されているので、図７に示すように、選定された切断動作プログラムによりカッタ３５はまず骨ｒに当る位置まで挿入される。
このとき該切断動作プログラムによる初期位置と実際の骨ｒの位置との個体差による誤差は、カッタ３５が骨の反力を受けて基台３６がリニアガイドレール３９上で左右どちらかに摺動することにより、その誤差を吸収する。【００５７】
この初期位置から該切断動作プログラムに従ってロボットアーム先端部３１ａがカッタ進行方向ｆに移動すると、カッタ３５は骨ｒの表面に沿って移動しながら骨ｒ表面の反力を受けて揺動軸３４が回転し、カッタ３５の切り込み角度が骨ｒの表面に沿う方向となる角度ｇ１に調整される。
即ちカッタ３５は、スライド機構３７によってワーク１の個体差に起因した切断動作プログラムとワーク１の骨ｒとの誤差を吸収して骨ｒの表面に沿って進みながら、骨ｒから受ける反力によりカッタ３５よりロボットアーム先端部３１ａ側に近い位置にある揺動軸３４を中心に骨ｒの表面に沿う方向に従動回転することができる。【００５８】
従ってカッタ３５は骨ｒに食い込むことなく、また骨ｒの表面から離れることなく、骨ｒの表面に沿って移動することができる。このため骨ｒの表面に沿って骨ｒの長手方向に向かう切断動作を円滑に行なうことができ、また骨ｒと肉ｓとの境界を正確に移動できるため、骨ｒに付着した肉を歩留まり良く切断することができる。【００５９】
なお筋入れ工程３〜５では、多関節ロボットのカットツール３３のカッタ３５をワーク１に到達しやすくするために、左右脚判別手段８１の判別結果に基づきクランパ駆動装置４４を作動させることにより、右脚ワークの場合はワークを時計方向に約４５°回転させ、左脚ワークの場合はワークを反時計方向に約４５°回転させて筋入れを行なっている。【００６０】
次に図１０及び１１に筋入れ工程３〜５におけるワーク１の固定手段を説明する。図において、筋入れ工程３〜５において、ワーク１の固定は、背面から背面サポート１５でさら骨６付近の脂面１ａを押え、寛骨４を除去した部分を前面側からガイドバー１６で押えることで行なう。背面サポート１５は、ワーク１の移動速度と等速で移動するとともに、両端部の面１５ａが前面側に傾斜した八の字形状をしており、脂面側のサポート機能と、奥行き方向の基準面を決定する機能と、ワーク進行方向ａに対する押え機能を合わせもっている。
このように工程３〜５では、ワーク１をクランパ１１と、背面サポート１５と、ガイドバー１６とにより、ワーク１の上部、中央部及び下部で３点支持することにより、ワーク１を揺動させることなく移動でき、正確な位置に筋入れを行なうことができる。【００６１】
次に筋入れ工程４で下腿骨２の上部からひざ関節５の下側までの筋入れを行なう。ここで用いる多関節ロボット４０及び該ロボット４０に装着されたカットツールは、工程３と同様の構成であり、またワーク１の固定手段も工程３と同様の構成である。この筋入れラインは図１及び図８（ｂ）のｈで表される。
次に筋入れ工程５で下腿骨２の上部からちまき５４に入り、カッタ先端がさら骨６の側面を通り、ひざ関節５の下側まで達する筋入れ（ちまき筋入れ）を行なう。この筋入れラインは、図１及び図８（ｂ）、（ｃ）に示すラインｉで表される。なお筋入れラインｉは、図８の（ｂ）と（ｃ）とで約９０度ずれているが、豚もも部位の骨が長手方向でねじれており、筋入れラインｉも骨の表面に沿ってねじれ面となっている。【００６２】
なおここで用いる多関節ロボット５０及び該ロボット５０に装着されたカットツールは、工程３と同様の構成であり、またワーク１の固定手段も工程３と同様の構成である。
なお筋入れ工程３〜５ではそれぞれ個別に筋入れ用多関節ロボットを設置しているが、ワーク１の移動速度が遅い場合は、１台の多関節ロボットで工程３〜５の筋入れを兼用することもできる。【００６３】
また、上記した工程３〜５を行なうに際して、コントローラ８０には、複数の多関節ロボットに、夫々機能分担させた筋入れの切断動作を行わせるための以下のプログラムが記憶されている。
図９に示すコントローラ８０には、筋入れされる豚もも部位１の左脚又は右脚の別及び大きさに応じてカットツール（切断刃）の動きが切断動作プログラム８２として予め複数設定されるとともに、筋入れの部位が２以上に区分され、該区分された筋入れの部位に応じてカットツールの動きが対応付けられており、複数の多関節ロボットに対して夫々異なる前記筋入れの部位が特定されている。そして、コントローラ８０にて、多関節ロボットに特定された筋入れの部位に基づき、使用プログラム選別手段８３にて該当するカットツールの動きを選択し、該選択したカットツールの動きを制御するための制御信号を前記多関節ロボットに送信することにより、複数の多関節ロボットにて筋入れの一連の工程を行わせるようにしている。【００６４】
具体例として、本実施形態ではワーク１の筋入れ部位を少なくとも３つに区分している。直列に配置された６軸垂直多関節ロボット３０、４０、５０において、第１の６軸垂直多関節ロボット３０に対しては、ワーク１の筋入れ部位のうちひざ関節５の上部から大腿骨３の下端までの部位を該ロボットの筋入れ部位と特定し、該第１の６軸垂直多関節ロボット３０では図８（ｃ）のラインｅで示す筋入れカットを行なう。第２の６軸垂直多関節ロボット４０に対しては、下腿骨２の上部からひざ関節５の下側までの部位を該ロボットの筋入れ部位と特定し、該第２の６軸垂直多関節ロボット４０では図８（ｂ）、（ｃ）のラインｈで示す筋入れカットを行なう。第３の６軸垂直多関節ロボット５０に対しては、下腿骨２の上部からちまき５４に入り、カッタ先端がさら骨６の側面を通り、ひざ関節５の下側まで達する筋入れ（ちまき筋入れ）の部位を該ロボットの筋入れ部位と特定し、該第３の６軸垂直多関節ロボット５０では図８（ｂ）、（ｃ）に示すラインｉで示す筋入れカットを行なう。【００６５】
コントローラ８０の切断動作プログラム８２には、筋入れされる豚もも部位１の左脚又は右脚の別及び大きさに応じてカットツール（切断刃）の動きが切断動作プログラム８２として予め複数設定されるとともに、上記した３つの区分に切断動作プログラム８２が対応付けられている。
第１の６軸垂直多関節ロボット３０の切断動作を制御する時、豚もも部位１の左脚又は右脚の別及び大きさ、及びロボット３０に特定された筋入れ部位に基づいて、使用プログラム選別手段８３により切断動作プログラム８２から該当するプログラムが選択され、ロボット３０のカットツール駆動装置３２にカットツール３３及びロボット３０の動作を制御するための制御信号が送信される。
第２の６軸垂直多関節ロボット４０、第３の６軸垂直多関節ロボット５０でも上記と同様に、豚もも部位１の左脚又は右脚の別及び大きさ、及びロボット４０又は５０に特定された部位に基づいて、使用プログラム選別手段８３により切断動作プログラム８２から該当するプログラムが選択され、ロボット４０又は５０のカットツール駆動装置にカットツール及びロボット４０又は５０の動作を制御するための制御信号が送信される。【００６６】
このように、６軸多関節ロボット３０、４０、５０に、筋入れの部位によって夫々機能分担させる上記プログラムをコントローラ８０に実行させることにより、筋入れ動作を迅速に且つ正確に行わせることが可能となり、歩留まりを向上させ生産性を高めることが可能となる。
また、上記したように筋入れ部位を３つに区分することにより、食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位の切断動作を効率よく行うことが可能となり、且つ筋入れ後の肉の引き剥し工程にて引き剥し動作をスムーズに行うことができ、生産性をより向上させることが可能である。
尚、後述する工程６の筋入れにおいても、本構成を適用してもよい。【００６７】
次に工程６でさら骨６の側面を丸刃カッタ４６で縦方向にカットする。この筋入れラインは図１及び図８（ｃ）のｊで表される。この場合図９に示すように、左右脚判別手段８１の判別結果からカッタ切替駆動装置４７を作動させて、クランパ用移動チェーン１２を挟んで対向配置された右脚用丸刃カッタ４６ａ又は左脚用丸刃カッタ４６ｂのどちらかを選択し駆動させる。【００６８】
また左右脚判別手段８１の判別結果がスクレーパ切替駆動装置６７にも送られ、スクレーパ切替駆動装置６７の作動により、図２に示すように、右脚の場合はワーク１（Ｒ）の正面が右脚用丸刃カッタ４６ａの方に向き、該丸刃カッタ４６ａによりカットを行い、左脚の場合はワーク１（Ｌ）の正面が左脚用丸刃カッタ４６ｂのほうに向き、該丸刃カッタ４６ｂによりカットを行なうようにしている。このようにすることにより、工程６〜８では右脚又は左脚のどちらでも常に移動方向ａの上流側にさら骨６が位置した状態でワーク１が搬送されるようになる。このように工程３〜６で下腿骨２の周囲をひざ関節５の下側まで筋入れするとともに、大腿骨部においてはしんたま５１とうちもも５２との間の膜に筋入れを行なうことにより、工程７及び８で行なう下腿骨部の肉引き剥し工程及び大腿骨部の肉引き剥し工程を容易にかつ歩留まり良く行なうことができる。【００６９】
次に工程７の下腿骨部の肉引き剥し工程を行なう。この工程を図１２及び１３に示す下腿骨引き剥し装置６０で行なう。下腿骨２は、図１２に示すように脛骨２ａと腓骨２ｂとで構成されており、脛骨２ａと腓骨２ｂの形状に合わせたスクレーパを用いる。図１２及び１３において、エアシリンダ６３のシリンダロッド６４及びシリンダロッド６４の矢印ｋ方向の動きをガイドするガイドロッド６５の先端に取り付けられた基板６６に水平方向に板状スクレーパ６１が取り付けられた下腿骨部引き剥し装置６０が設けられている。板状スクレーパ６１には板状の揺動スクレーパ６２の支軸６２ａが取り付けられており、揺動スクレーパ６２は支軸６２ａを中心として上下方向に回動可能になっており、また図示しないバネにより下方に向かう弾性力が付加されている。【００７０】
板状スクレーパ６１には、下腿骨２を構成する脛骨２ａと腓骨２ｂとの間に挿入される骨間挿入部６１ａが一体に形成されている。なお下腿骨２の周囲にはすね肉５５とちまき５４が付着している。なお右脚ワークと左脚ワークとでは、脛骨２ａと腓骨２ｂとの相対配置が異なるため、形状の異なるスクレーパを使用する必要がある。
そのため図２に示すように、ワーク１の搬送路を挟んで右脚用のスクレーパを備えた下腿骨部引き剥し装置６１ａと左脚用のスクレーパを備えた下腿骨部引き剥し装置６０ｂが対向配置されている。【００７１】
すでに工程６で工程１での左右判別結果に基づき、スクレーパ切替駆動装置６７の作動により、図２に示すように、右脚の場合はワーク１の背面が右脚用下腿骨部引き剥し装置６０ａの方に向いているので、該装置６０ａにより下腿骨部の肉引き剥しを行い、左脚の場合はワーク１の背面が左脚用下腿骨部引き剥し装置６０ｂのほうに向いているので、該装置６０ｂにより下腿骨部の肉引き剥しを行なうようにしている。なお図１２の下腿骨部引き剥し装置６０は右脚用下腿骨部引き剥し装置６０ａを示すものである。【００７２】
かかる工程７の構成において、工程６までの処理を終えたワーク１（Ｒ）（この説明例では右脚とする。）が矢印ａ方向から搬送されてくると、右脚用下腿骨部引き剥し装置６０ａのスクレーパ６１の先端がワーク１（Ｒ）の下腿骨２に差し掛かる直前のタイミングでエアシリンダ６３を作動させ板状スクレーパ６１を押し出すことにより、下腿骨２の上方で骨間挿入部６１ａが脛骨２ａと腓骨２ｂとの間に挿入される。このとき揺動スクレーパ６２は脛骨２ａに接触して上方にスイングし、脛骨２ａの表面に倣う。こうしてスクレーパ６１がすね肉５５の上方に位置し、揺動スクレーパ６２がちまき部５４の上方に位置する。【００７３】
この状態でワーク１（Ｒ）がさらに矢印ａ方向に水平移動すると、スクレーパ６１及び揺動スクレーパ６２がワーク１の下腿骨部を上方から押えた状態でワーク１（Ｒ）の足首部が移動方向下流側の斜め上方に引張り力を付加され、図１３の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、足首部（下腿骨部）が斜めに傾く。このときクランパ１１は揺動支点１１ａを介して移動チェーン１２に取り付けられているので、移動方向ａへの傾動が容易である。【００７４】
これによってワーク１（Ｒ）の重量が重力により移動方向ａの下流側に位置するスクレーパ６１に加わり、スクレーパ６１に腓骨２ｂをより強く押付けることが可能になる。脛骨２ａと腓骨２ｂ間の肉は強く脛骨２ａ及び腓骨２ｂに結合している。手作業の場合、腓骨２ｂと脛骨２ａとの間に筋入れカットを行った後引き剥すが、本実施形態においては、腓骨２ｂと脛骨２ａとの間に骨間挿入部６１ａを挿入し、ワーク１（Ｒ）のすね肉５４とちまき部５５とをスクレーパ６１及び揺動スクレーパ６２で押えた状態でワーク１（Ｒ）を移動方向ａ下流側に斜め上方に引張ることにより、腓骨２ｂがスクレーパ６１に強く押し当てられることにより、腓骨・脛骨間の肉を剥すことができる。なお骨間挿入部６１ａのエッジ部を刃先状に形成しておけば、腓骨・脛骨間の肉の剥がし効果を一層高めることができる。【００７５】
このようにして脛骨・腓骨間の肉のみならず下腿骨周囲の肉を１回の引き剥し動作で引き剥すことができるので、処理時間を短縮でき、処理能力が向上する。なお揺動スクレーパ６２が脛骨２ａが下方ほど太くなるので、図１３（ｃ）に示すように、ワーク１（Ｒ）の引き上げに応じて脛骨２ａの形状に追随して上方にスイングする。これによって脛骨２ａを破損することなく、かつ脛骨２ａの表面形状に追随して脛骨周囲の肉を歩留まり良く剥がすことができる。【００７６】
次に下腿骨部の肉が引き剥されたワーク１（Ｒ）は、そのまま移動して工程８に向かう。工程８には、ワーク１（Ｒ）の搬送路のひざ関節５上部の高さ位置に設置され搬送方向ａ下流側に向かって下降した板状のミートセパレータ７１が設けられている。ミートセパレータ７１には、図１６に示すように、搬送方向ａの上流側に向かって開口しワーク１のひざ関節５の上部が挿入可能な大きさを有する開口７２ａを有する凹部７２が設けられ、凹部７２の最深部には、肉引き剥し時に大腿骨頭３ａが凹部７２の縁に引っかからないように大腿骨３の位置を中央に寄せるためのＶ字形溝７３が形成されている。【００７７】
またミートセパレータ７１の直上方には、図１５に示すように、肉引き剥し時の途中でさら骨下側及び大腿骨頭３ａの中間部に周回りのカットを入れるとともに、大腿骨頭３ａの下側で最終分離のためのカットを行なう一対の丸刃カッタ７４が設けられている。このカット位置は、ひざ関節５の位置をセンシングして位置決めする。カットの際には矢印ａ方向から移動してくるワーク１（Ｒ）に対して矢印ｍ方向に移動しながら全周カットを行なう。
ミートセパレータ７１の下面にはミートセパレータ７１の凹部７２に挿入されたワークの足首部がミートセパレータ７１から外れないようにする一対のスイングプレート７５が装着されている。該スイングプレート７５は、エアシリンダ７５のピストンロッド７６ａの矢印ｑ方向の動きにより支点７５ａを基点として矢印ｎ方向に回動して、凹部７２の開口部を開閉可能にする。【００７８】
かかる工程８の構成において、矢印ａに移動してきたワーク１（Ｒ）は、ワーク１（Ｒ）の搬送路上でワーク１（Ｒ）のひざ関節５の上部に相当する高さに設置されたミートセパレータ７１の凹部７２に挿入される。ワーク１（Ｒ）が挿入された時点でスイングプレート７５が凹部７２の開口７２ａを閉じる方向に回動してワーク１（Ｒ）のチャッキングを行なう。
その後ワーク１（Ｒ）が引き続き矢印ａ方向に水平に移動する。これによって図１４に示すように、ワーク１（Ｒ）の足首部がミートセパレータ７１の押え部に対して斜め上方に引張られる形となり、このようにワーク１（Ｒ）を斜め上方に引張ることにより、重力によりワーク１（Ｒ）の重量がミートセパレータ７１の移動方向ａ下流側に付加され、凹部７２の最深部７３側に強く押付けられる。【００７９】
これによってミートセパレータ７１による肉の剥がし効果が向上するとともに、ワーク１（Ｒ）の足首部が矢印ａ方向に斜め上方に引張られることにより、ワーク１（Ｒ）の重量により引張り方向の肉部の上面がミートセパレータ７１の下面に強く押付けられる。また、ワーク１（Ｒ）がさら骨６が移動方向ａに対して上流側に位置した状態で引張られることにより、ワーク１（Ｒ）がうちもも５２側に重力の作用で傾き、うちもも５２がミートセパレータ７１の下面に押付けられるので、うちもも５２が引き剥されながら筋入れラインｅを起点として矢印ｔ方向（図８（ｃ）参照）に動く。そのため大腿骨３と凹部７２との隙間に肉が入り込む動きが発生せず、該隙間に詰まりが生じない。【００８０】
特許文献１に開示した従来の自動除骨装置では、ワークの足首部を垂直方向に引き上げるので、剥がした肉が骨側に巻き込むようになり、詰まりが生じる。このためミートセパレータによる剥がし動作を１回で完了することができず、詰まりをなくした上で何度もやり直す必要があったが、本実施形態では、１回の剥がし動作で剥がし工程を完了することができる。
また手作業の場合、大腿骨に沿って少なくとも２回の筋入れを行なった後肉を引き剥す必要があったが、本実施形態では１回の筋入れ（工程３）のみで大腿骨部の肉を剥がすことができる。【００８１】
また本実施形態では、丸刃カッタ７４により引き剥し途中の過程でさら骨６の下側及び大腿骨頭３ａの中間部で２回の骨の周面回りの筋入れを行い、骨の周面に付着する肉、筋、腱等の生体組織を切断することにより、歩留まりの良い肉分離を行なうことができる。
このように本実施形態では、肉引き剥し工程を格段に簡素化でき、処理時間を短縮できるので、処理能力が向上する。また従来の自動除骨装置では、ミートセパレータとカッタ及びワークの引き上げ手段の組み合わせが多数組み必要であったが、本実施形態ではミートセパレータとカッタの組み合わせ１組とワークの搬送機構のみで同じ処理を可能としたので、大幅なコストダウンと省スペース化を達成できる。【００８２】
なお、工程８で肉部７と分離されクランパ１１に残った骨は、工程９で図示しない骨排出装置でクランパ１１から外されて落下し、排出される。
（実施形態２）【００８３】
次に本発明の第２実施形態を図１７〜図２９に基づいて説明する。図１７は本実施形態の全体構成図である。図１７において、ベルトコンベア１０１上に載置されて寛骨４がまだ除去されていない豚もも部位１が搬送されてくる。搬送されてきた豚もも部位１を作業員ｗがまな板１０２の上に移し替える。次に前処理として、作業員ｗがまな板１０２上で寛骨４を除去する。次に作業員ｗは、寛骨４を除去した豚もも部位１の足首部を水平方向に2列に並んだクランプ台１０３間の隙間に挿入する。クランプ台１０３の間に懸垂されたワーク１は、図示しないエアシリンダによって駆動されるプッシャによって左右判別装置１１０の前面にタクト送りされ、左右判別装置１１０の前面で静止する。なお、前記第１実施形態と同一の部位又は機器に対しては、前記第１実施形態と同一の符号を付し、これらの説明を省略する。【００８４】
次に、左右判別装置１１０の構成を図１８〜図２０に基づいて説明する。図１８は豚もも部位１の縦断面図、図１９は図１８中のＩ−Ｉ線に沿う横断面、図２０は、計測アーム１１１（１１２）の駆動装置である。図１８及び図１９において、左右判別装置１１０の前面には、寛骨４が除去された豚もも部位（ワーク）１を懸垂可能なクランプ台１０３が設置されている。クランプ台１０３は、間にワーク１の足首部を挿入し懸垂する隙間を有する一対の板で構成され、水平方向にかつ移動チェーン１２に対して直角方向に配置されている。ワーク１は、作業員ｗによってクランプ台１０３に必ず移動チェーン１２側に脂肪層１ａが向くように懸垂される。【００８５】
この状態で左右判別装置１１０の前面に送られたワーク１に対して、左右からそれぞれ一対ずつの計測アーム１１１及び１１２がワーク１を挟む位置に接近してくる。そして、一対の計測アーム１１１又は１１２は互いに接近し、ワーク１を挟んだ位置で停止する。図２０で計測アーム１１１又は１１２の駆動機構を説明する。図２０において、計測アーム１１１（又は１１２）にはそれぞれ直角方向にラック１１３及び１１４が接続されている。そして、ラック１１３及び１１４はピニオン１１５に螺合している。【００８６】
計測アーム１１１（又は１１２）の一方にはエアシリンダ１１６のピストン１１６ａに接続されたピストンロッド１１７が取り付けられ、エアシリンダ１１６の駆動によって計測アーム１１１（又は１１２）間の間隔α（又はβ）が調整されるようになっている。ピニオン１１５にはエンコーダ１１８が取り付けられ、エンコーダ１１８の回転角又は回転数を左右判別手段１１９で検知することにより、間隔α（又はβ）を検知する。エアシリンダ１１６は圧縮性流体である空気で駆動されるので、計測アーム１１１（又は１１２）がワーク１を挟み、ワーク１から一定の反力を受けた時点で、計測アーム１１１（又は１１２）は自動的に停止する。【００８７】
そして、間隔α及びβを比較し、例えば、α＞βであるときは、ワーク１が右脚であり、α＜βであるときは左脚であると判定する。かかる構成の左右判別装置１１０によれば、ワーク１が左右判別装置１１０の前面にタクト送りされ、左右判別装置１１０の前面で静止した状態で計測アーム１１１及び１１２で両側から挟まれ、完全に固定された状態で計測されるので、確実かつ正確な左脚又は右脚の判別が可能になる。また、装置構成も計測アームなど簡単な構成で済む。【００８８】
次にワーク１は、左右判別装置１１０の前面から移動チェーン１２に取り付けられたクランパ１１に移し替えられる。この移し替え装置１２０を図２１に基づいて説明する。図２１において、一対のクランプ台１０３に懸垂された豚もも部位１は、エアシリンダ１２１によって移し替えクランプ台１２２に送られる。移し替えクランプ台１２２は、クランプ台１０３と移動チェーン１２との間に水平に配置された一対の板からなり、図示しない駆動装置によりクランパ１１と同期して、クランパ１１と同一方向に同一速度で移動可能に構成されている。そして、ワーク１は、クランパ１１と同期して移動している間にエアシリンダ１２３によってクランパ１１に向かって押され、クランパ１１に移し替えられる。ワーク１をクランパ１１に移し替えた後、移し替えクランプ台１２２は、図示しない駆動装置によりクランプ台１０３に隣接する元の位置まで戻る。【００８９】
クランパ１１は、駆動装置１１３によって一定の速度で等速移動をしている。クランパ１１に移し替えられたワーク１は、次にワーク長検出手段１３０の前面に到達する。なお、本実施形態において、ワーク長検出手段１３０以降の工程は安全フレーム１１４で囲まれた中で行なわれる。ワーク長検出手段１３０の構成を図２２〜図２５に基づいて説明する。図２２〜２５において、台座１３１に設けられたブラケット１３３に回動可能に検知アーム１３２が設けられている。検知アーム１３２の先端部下方の台座１３１には近接スイッチ又はリミットスイッチ１３４（以下「スイッチ１３４」という。）が設けられ、検知アーム１３２がスイッチ１３４に接近又は接触したとき、それをスイッチ１３４が検知した時の台座１３１の上昇量を計測可能に構成されている。【００９０】
また、台座１３１に立設された支柱１３５に支軸１３６が架設され、支軸１３６に押し退けアーム１３７が取り付けられ、押し退けアーム１３７の先端に水平方向に丸棒１３８が架設されている。押し退けアーム１３７の他端にはカウンタウエイト１３９が取り付けられている。なお、検知アーム１３２の下面には離隔バネ１４０が設けられ、離隔バネ１４０のバネ力により検知アーム１３２に他の力が加わらないときは、検知アーム１３２の先端はスイッチ１３４から離れた上向き位置に保持される。図２５に示すように、押し退けアーム１３７の丸棒１３８は長いので、押し退けアーム１３７は台座１３１の下方に回動することができる。【００９１】
ワーク１は、寛骨４が除去されているため、下部が深くえぐれて大腿骨頭３ａが露出している。また大腿骨頭３ａとワーク１の下端部１ｂとはそれほど離れておらず、押し退けアーム１３７がない場合、検知アーム１３２がワーク１に接近すると、下端部１ｂに引っかかりやすい。ワーク長検出手段１３０では、台座１３１が先ず矢印ｕ方向に所定位置まで前進した後、矢印ｖ方向に上昇する。図２３に示すように、台座１３１がワーク１に向かって前進かつ上昇すると、押し退けアーム１３７の先端に取り付けられた丸棒１３８がワーク１の下部に当り、ワーク１を押し退けるため、検知アーム１３２がワーク１の下部に当ることはない。そして、丸棒自身もワーク１からの反力を受けて下方に回動する。そして図２４に示す状態となり、台座１３１の上昇により、検知アーム１３２が大腿骨頭３ａに当る。検知アーム１３２が大腿骨頭３ａに当ることによって、検知アーム１３２が下方に回動し、スイッチ１３４に近接又は接触する。これをスイッチ１３４が検知して、このときの台座１３１の上昇量を計測することにより、図3に示す前記第1実施形態と同様の演算をして、ワーク長Ｗを算出する。【００９２】
かかるワーク長検出手段１３０によれば、押し退けアーム１３７がまず豚もも部位１に当って豚もも部位１を押し退けた後、検知アーム１３２がワーク１に接触するので、検知アーム１３２がワーク１の下部等に引っかかることなく、確実に大腿骨頭３ａに接触することができる。従って、ワーク長Ｗを確実且つ精度良く検出することができる。【００９３】
次にワーク１を工程２に移動し、前記第１実施形態と同じ構成をもち、水平方向に配置された丸刃カッタ２８で足首部（クランパ１１で懸垂された箇所直下の下腿骨部。図１中ラインｃの部分。）を全周カットし、後工程の肉引き剥しを可能とする。【００９４】
次に工程３から工程６までの筋入れ工程は、前記第１実施形態と同一の構成で実施する。ただし、本実施形態では、ロボットアーム３０〜５０で筋入れ工程（工程３〜工程５）を行なうときのワーク１のサポート機構が図１０及び図１１に示す第1実施形態と異なるので、本実施形態のサポート機構を図１７、図２６及び図２７により説明する。図１７において、ワーク１を背面（脂肪層１ａ側）から支持する背面サポート機構１５０が設けられている。背面サポート機構１５０は、ワーク１に向かって斜めに配置された基部１５１と基部１５１から両側に斜め前方に八の字状に延びる腕１５２と、基部１５１を支持する支軸１５３とで構成されている。かかる構成の背面サポート機構１５０によってワーク１を斜めに傾斜させて支持することにより、ワーク１の重量が腕１５２に付加されるので、ワーク１にロボットアーム３０〜５０による筋入れ時の負荷が加わってもワーク１を静止させることができる。また、ワーク１を斜めに傾斜させることにより、ロボットアームの筋入れ作業をやりやすくしている。【００９５】
なお、本実施形態では、前記第１実施形態（図１０及び図１１参照）で、正面側に配置されているガイドバー１６を用いていない。即ち、背面サポート機構１５０によってワーク１を斜めに支持しているので、該ガイドバー１６を用いなくても筋入れ時のワーク１の固定を可能とする。逆に、該ガイドバー１６を設けないため、ワーク長の異なるワーク１にも対応が可能である。【００９６】
次に図１７により、背面サポート機構１５０の駆動機構を説明する。図１７において、背面サポート１５０は、その基部１５１が支軸１５３を介してブロック１５４に取り付けられている。ブロック１５４はタイミングベルト１５７に結合している。そして、サーボモータ１５８でタイミングベルト１５７を駆動（回転）させることで、ブロック１５４はクランパと同期して搬送方向ａに動く。
また、ブロック１５４は搬送方向ａと平行に設置した直動（ＬＭ）ガイド１５５にも摺動可能に嵌合されており、ロボットアームからの負荷に対してガタつくことなくスムーズに動作させることができる。【００９７】
筋入れ工程時には背面サポート機構１５０はクランパ１１と同期してクランパ１１と同一速度で搬送方向に移動し、クランパ１１に懸垂されたワーク１を背面から支持している。各筋入れ工程（工程３〜５）で背面サポート機構１５０が別々に設けられており、各背面サポート機構１５０は、各筋入れ工程の終点位置でワーク１から離れると、ブロック１５４に取り付けられたエアシリンダ１５６が作動してクランパ１１の搬送路から後退する。そして、該サーボモータの作動によりワーク１の搬送方向と反対方向に戻り、始点位置に戻る。そして、始点位置でエアシリンダ１５６の作動により、再びクランパ１１の搬送路まで前進し、クランパ１１と同期して次のワーク１を背面から支持する。【００９８】
かかる構成の背面サポート機構１５０によれば、サーボモータにより駆動されるため、速度制御走行が可能になり、クランパ１１の任意の搬送速度に対応できる。また、前記第１実施形態の背面サポート１５のチェーン駆動式のように広い設置スペースを必要としない利点がある。また、背面サポート機構１５０が始点位置に戻るときは、無負荷状態であるので、搬送速度の２〜３倍の速度で戻すことができる。このため、ワーク１の搬送速度の高速化に対応できる。【００９９】
次に工程６で前記第１時と同様の方法で、さら骨６の側面を丸刃カッタ４６で縦方向にカットした後、ワーク１を下腿骨引き剥し工程（工程７）に搬送する。図１７で、下腿骨引き剥がし装置１６０は、ワーク１の搬送路を挟んで右足用の下腿骨引き剥し装置１６０ａと左足用の下腿骨引き剥し装置１６０ｂとが対面して配置されている。本実施形態の下腿骨引き剥し工程（工程７）を図２８〜３０により説明する。図２８〜３０では、右脚のワーク１（Ｒ）の場合を例として説明する。第1実施形態の下腿骨引き剥し工程では、図１２に示すように、骨間挿入部６１ａとスクレーパ本体６１とは一体に構成されていたが、本実施形態の下腿骨引き剥し装置１６０ａは、骨間挿入部とスクレーパ本体とを別体に構成している。図２８及び図２９において、まず骨間挿入部１６１ａがワーク１（Ｒ）の搬送路に前進して、脛骨２ａと腓骨２ｂとの間に挿入される。その後、第1実施形態と同様に、ワーク１（Ｒ）の移動に伴って骨間挿入部１６１ａにより下腿骨部の肉引き剥しが行なわれる。次にスクレーパ本体１６１と揺動スクレーパ１６２とが反対側から豚もも部位１の搬送路に前進して図示のようにワーク１（Ｒ）に当接される。その後、図３０に示すように第1実施形態と同様に、ワーク１（Ｒ）の移動に伴ってスクレーパ本体１６１及び揺動スクレーパ１６２により下腿骨部の肉引き剥しが行なわれる。なお、板状の揺動スクレーパ１６２は支軸１６２ａを中心として上下方向に回動するとともに、図示しないバネにより下方に向う弾性力が付加される。【０１００】
かかる構成によれば、骨間挿入部１６１ａとスクレーパ本体１６１とが別体に構成されているので、脛骨２ａの裏側面（図２９中、ｘの部分）に骨間挿入部１６１ａを確実に当てることができるので、この部分の肉引き剥しを確実に行なうことができる。一方、スクレーパ本体１６１側では腓骨２ｂの外側面（図３０中、ｙの部分）にスクレーパ本体１６１を確実に当てることができるので、この部分の肉引き剥しを確実に行なうことができるので、歩留まりを向上することができる。【０１０１】
本実施形態において、その他の構成は前記第１実施形態と同一である。本実施形態は、左右判別装置１１０ではワーク１をタクト送りとして、ワーク１の左右判別を正確に行ない、その後の工程では、ワーク１を定速度で連続搬送しながら脱骨処理し、また、ワーク１搬送の高速化に対応可能な背面サポート機構１５０を用いているので、例えばワーク５００本／ｈｒの処理能力を得ることができる。また、ワーク長を確実に計測できるワーク長検出手段１３０や、前記下腿骨引き剥し装置１６０を採用しているので、脱骨の歩留まりをさらに向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明によれば、食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位の除骨処理に際し、従来できなかった筋入れ工程を自動化して自動化率を高め、かつ肉引き剥し工程を大幅に簡素化可能にしたものであり、これによって処理時間を短縮し、処理効率を大幅に向上することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月10日(2008.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位を脱骨する方法において、
前記うで部位又はもも部位の足首部をクランプ装置によって懸垂しながら移動させ、該うで部位又はもも部位の関節部を含め骨の表面に沿って該骨の長手方向に筋入れする筋入れ工程と、
筋入れされた該うで部位又はもも部位をクランプ装置に懸垂しながら移動し、該移動方向下流側に向かって下方に傾斜して配置され該うで部位又はもも部位の骨部が通過可能な大きさの凹部を有する板状セパレータの該凹部に該クランプ位置下方の足首部を挿入する位置決め工程と、
該板状セパレータで肉部を上方から押えながら該うで部位又はもも部位を該クランプ装置により該移動方向に移動させることにより、該うで部位又はもも部位に斜め上方に向かう引張り力を与えるようにして、該骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥す引き剥し工程とからなることを特徴とするうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項２】
前記引き剥し工程の途中過程で前記骨に対し該骨の周回りに１回以上の筋入れを行ない、該骨の表面に付着した生体組織を分離することを特徴とする請求項に１記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項３】
前記うで部位又はもも部位が寛骨除骨済みの豚もも部位であって、
該豚もも部位を前記クランプ装置によって懸垂し移動させながら下腿骨及び大腿骨の表面に沿って該下腿骨及び大腿骨の長手方向に筋入れする筋入れ工程と、
該筋入れ工程後、該豚もも部位を該移動方向下流側に配置された板状スクレーパに当て、該板状スクレーパの一部を構成する骨間挿入部を該下腿骨の上部で該下腿骨を構成する腓骨と脛骨間に挿入するとともに、該豚もも部位のすね肉を該板状スクレーパの下方に位置させ、かつ該豚もも部位のちまき部を該板状スクレーパに並設された揺動スクレーパの下方に位置させる第１位置決め工程と、
該豚もも部位の肉部を該板状スクレーパ及び該揺動スクレーパで上方から押さえながら該クランプ装置により該豚もも部位を該移動方向に移動させることにより、肉部が板状スクレーパと揺動スクレーパより移動方向の上流側に移動するにつれて下方向への引張り力を受けるようにして、該揺動スクレーパを該脛骨の形状に追従して上方に傾けながら該下腿骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥す第１の引き剥し工程と、
該下腿骨の肉を引き剥した該豚もも部位を該クランプ装置によって懸垂しながら移動させ、該移動方向下流側に向かって下方に傾斜して配置され該移動方向上流側に開口を有し大腿骨上部に位置する関節部が通過可能な大きさを有する凹部を有する板状セパレータの該凹部に該関節上部を挿入する第２位置決め工程と、
該板状セパレータで大腿骨の肉を上方から押えながら豚もも部位を該クランプ装置により該移動方向に移動させることにより、該豚もも部位に対して斜め上方に引張り力を与えるようにして、該大腿骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥すとともに、引き剥がしの途中過程でさら骨下側及び大腿骨頭中間部で該大腿骨の周回りに筋入れを行なう第２の引き剥し工程と、
該大腿骨部の引き剥がし最終位置で大腿骨頭から肉を切断する最終切断工程とからなることを特徴とする請求項１に記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項４】
前記骨間挿入部を板状スクレーパ本体と別体とし、該板状スクレーパ本体に対して相対移動可能とし、該骨間挿入部を脛骨に当てた状態で前記下腿骨引き剥し工程を行なった後、該板状スクレーパ本体を腓骨に当てた状態で前記下腿骨引き剥がし工程を行なうことを特徴とする請求項３に記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項５】
前記筋入れ工程は、
豚もも部位のひざ関節上部から入り刃先端が大腿骨表面に沿い、刃の中間部は内もも部としんたま部の間の膜に沿うように大腿骨下端まで筋入れする第１の筋入れ工程と、
下腿骨上部から下腿骨表面に沿ってひざ関節下側まで筋入れする第２の筋入れ工程と、
下腿骨上部からちまき部に入り刃先端がさら骨側面を通りひざ関節下側まで筋入れする第３の筋入れ工程とからなり、
前記大腿骨引き剥し工程において、前記クランプ装置で該豚もも部位を前記板状セパレータから離れる方向に移動させる際にさら骨側を該移動方向上流側に位置させることを特徴とする請求項３に記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項６】
前記筋入れ工程前に、前記豚もも部位の脂肪面が常に同一方向となるように前記クランプ装置に懸垂し、懸垂された該豚もも部位の下方から該豚もも部位の中心と同一線上に揺動中心点を持つプレートを上昇させ、該プレートが大腿骨頭に接触して傾斜した方向を検出して左脚か右脚かを判別するとともに、
該プレートの上昇量を検知して該上昇量から該豚もも部位の長さを演算することを特徴とする請求項３に記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項７】
前記筋入れ工程は、筋入れされる豚もも部位の左脚又は右脚の別及び大きさに応じて予め切断刃の動きを複数のプログラムに設定しておき、左脚又は右脚の判別結果及び豚もも部位の長さの検出結果に基づき前記複数の設定プログラムの中から左脚又は右脚の判別結果及び豚もも部位の長さの検出値に対応するプログラムを選出し、該選出されたプログラムに従って切断刃を動かすことを特徴とする請求項６に記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法。
【請求項８】
食肉用家蓄屠体のうで部位又はもも部位を脱骨する装置において、
前記うで部位又はもも部位を懸垂するクランプ装置と、
該クランプ装置を水平方向に移動させる移動機構と、
該うで部位又はもも部位の骨の表面に沿って該骨の長手方向に筋入れする装置と、
該筋入れ装置の該移動方向下流側で該クランプ装置の移動方向下流側に該うで部位又はもも部位の骨部が挿入可能な大きさの凹部を有する板状セパレータとを備え、
該クランプ位置の下方で該板状セパレータの凹部に骨部が挿入された該うで部位又はもも部位を該板状セパレータで上方から押えた状態で該うで部位又はもも部位を該移動方向に移動させることにより、該うで部位又はもも部位の骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥すように構成したことを特徴とするうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項９】
前記移動機構に対して揺動支点を介して前記クランプ装置を取り付け、該クランプ装置を該移動機構による移動方向に揺動可能に構成したことを特徴とする請求項８に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１０】
前記うで部位又はもも部位が寛骨除骨済みの豚もも部位であって、
足首を挟んで豚もも部位を懸垂するクランプ装置を搬送する搬送手段と、
該豚もも部位の下腿骨及び大腿骨の表面に沿って該下腿骨及び大腿骨の長手方向に筋入れを行う筋入れ手段と、
該筋入れ手段の前記移動機構による豚もも部位の移動方向下流側に配置され、前記クランプ装置に懸垂された豚もも部位の下腿骨の上部で該下腿骨を構成する腓骨と脛骨との間に挿入される骨間挿入部、豚もも部位のすね肉を上方から押さえる板状スクレーパ、及び豚もも部位のちまき部を上方から押さえ該脛骨の形状に追従して揺動する揺動スクレーパからなるスクレーパ手段で構成された第１の引き剥し手段と、
該スクレーパ手段の該移動方向下流側に配置され、該移動方向下流側に向かって下方に傾斜して配置され該移動方向上流側に開口を有し該豚もも部位の大腿骨上部に位置するひざ関節の上部が挿入可能な凹部を有する板状セパレータ、及び該大腿骨の肉を引き剥す途中過程で該大腿骨の周回りに筋入れを行なうとともに、該大腿骨部の引き剥がし最終位置で大腿骨頭から肉を切断するカッタ機構で構成された大腿骨周りの肉を引き剥がす第２の引き剥し手段とを備え、
下腿骨からの肉引き剥しに際しては、該下腿骨の肉を該スクレーパ手段で上方から押えながら豚もも部位を該クランプ装置により該移動方向に移動させることにより、該豚もも部位に対して斜め上方に引張り力を与えるようにして、該下腿骨の周囲に付着した肉を下方に引き剥すようにし、
該大腿骨からの肉引き剥しに際しては、ひざ関節上部が該凹部に挿入された豚もも部位を該ひざ関節上部の高さ位置で該大腿骨の肉を上方より押さえながら豚もも部位を該クランプ装置により該移動方向に移動させるさせることにより、該もも部位に対して斜め上方に引張り力を与えるようにするとともに、該カッタ機構による筋入れを併用して該大腿骨の肉を引き剥すように構成したことを特徴とする請求項８に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１１】
前記筋入れ手段は、
豚もも部位のひざ関節上部から入り刃先端が大腿骨に沿い、刃の中間部は内もも部としんたま部の間の膜に沿うように大腿骨下端まで筋入れする第１の筋入れ手段と、
下腿骨上部から下腿骨表面に沿ってひざ関節下側まで筋入れする第２の筋入れ手段と、
下腿骨上部からちまき部に入り刃先端がさら骨側面を通りひざ関節下側まで筋入れする第３の筋入れ手段とからなることを特徴とする請求項１０に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１２】
前記筋入れ手段の前記移動方向上流側に配置され、揺動軸に対して揺動可能であり前記クランプ装置で懸垂される豚もも部位の大腿骨頭に接触すると揺動するプレートを有して豚もも部位の下方から、揺動中心が懸垂された前記豚もも部位の鉛直中心線上を通るように該プレートを上昇させ、プレートが大腿骨頭に接触して傾斜した方向を検出して左脚又は右脚の別を判別し、前記プレートの上昇量を検出して該上昇量から該豚もも部位の長さを演算する左右判別手段と、を設けたことを特徴とする請求項１０に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１３】
前記筋入れ手段の前記移動方向上流側に配置された左脚又は右脚の別を判別する左右判別手段は、
脂肪面が常に同一方向を向くように足首部を前記クランプ装置に懸垂された豚もも部位を左右両側から挟み込む位置に配置された二対の計測アームと、
各計測アーム間の間隔を可変とし該豚もも部位を挟んだ位置で該計測アームを停止させる駆動装置と、
左脚又は右脚の別を判定する手段を備え、
停止した該左右二対の計測アーム間の間隔を検知しそれらの大小を比較して左脚又は右脚の別を判別することを特徴とする請求項１０に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１４】
前記筋入れ手段の前記移動方向上流側に配置され、
脂肪面が常に同一方向を向くように足首部を前記クランプ装置に懸垂された豚もも部位の下方から、該クランプ装置と同一方向かつ同速度で移動しながら該豚もも部位に向かって前進かつ上昇可能に構成された台座と、
該台座に回動可能に設けられ大腿骨頭に当って下方に回動する検知アームと、
該台座に設けられ該検知アームの接近又は接触を検知するスイッチと、
該検知アームの前方に位置して該台座に回動可能に設けられ、該台座が該豚もも部位に接近したときに最初に該豚もも部位下部に接触し、該検知アームと豚もも部位下部との間隔を保つとともに、豚もも部位からの反力により下方に回動する押し退けアームと、を備えたワーク長検出手段を設け、
該スイッチが該検知アームの接近又は接触を検知したときの該台座の上昇量を検出して該上昇量から該豚もも部位の長さを演算することを特徴とする請求項１３に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１５】
前記筋入れ手段は、筋入れを行う切断刃と、筋入れされる豚もも部位の左脚又は右脚の別及び大きさに応じて切断刃の動きを予め設定した複数の設定プログラムと、前記左右判別手段の判別結果及びワーク長検出手段の検出結果に基づき前記複数の設定プログラムの中から左脚又は右脚の判別結果及び豚もも部位の長さの検出値に対応するプログラムを選出する手段と、該選出されたプログラムに従って切断刃を動かす手段と、から構成されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかの項に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１６】
前記クランプ装置搬送手段とは別に前記筋入れ手段間を移動し、前記クランプ装置と同間隔で設けられクランプ装置の搬送速度と同期して前記豚もも部位の背面中央部を押える背面サポート部材を搬送する搬送手段と、
該第１から第３の筋入れ手段による筋入れ工程を行なう領域に該豚もも部位の搬送路に沿って配置され該豚もも部位の寛骨除骨部を正面側から押えるガイドバーとを備え、
筋入れ工程の間の豚もも部位の位置を安定させたことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１７】
前記筋入れ手段の前記移動方向下流側で前記クランプ装置の搬送路を挟んで右脚用スクレーパ手段と左脚用スクレーパ手段とを設け、
前記左右判別手段の判別結果に基づいて該右脚用スクレーパ手段又は左脚用スクレーパ手段のいずれを用いるか判断する手段を備えたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１８】
前記板状スクレーパの凹部の入口側を開閉可能なチャッキング装置を設けたことを特徴とする請求項８又は１０のいずれか記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項１９】
前記搬送手段が、豚もも部位を懸垂した前記クランプ装置を、ワーク長検出手段、前記筋入れ手段、下腿骨引き剥がし手段及び大腿骨引き剥がし手段間を一定速度で連続搬送する連続搬送機構であって、
前記クランプ装置に豚もも部位を懸垂する前に該豚もも部位が左右のどちらであるかを判別する左右判別手段と、該左右判別手段に豚もも部位を懸垂した状態で送った後前記クランプ装置との間の搬送路に設けられて前記搬送クランプ装置へとガイドするワークシフトガイドに送って、クランプ装置に同期しながら該クランプ装置と同一方向にかつ同一速度に一定区間移動可能にするワークフィード手段と、
該クランプ装置へと豚もも部位を押して移し替えるプッシャと、を備えたことを特徴とする請求項１０に記載のうで部位又はもも部位の脱骨装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の食肉用家畜屠体のうで部位又はもも部位を脱骨する方法における前記筋入れ工程にて、前記うで部位又はもも部位の関節部を含め骨の表面に沿って該骨の長手方向に筋入れする切断動作をコントローラに実行させるためのプログラムであって、
前記コントローラには、前記筋入れされるうで部位又はもも部位の左側又は右側の別及び大きさに応じて前記切断刃の動きが予め複数設定されるとともに、前記筋入れの部位が２以上に区分され、該区分された筋入れの部位に応じて前記切断刃の動きが対応付けられており、
前記うで部位又はもも部位の移動方向に対して直列に複数配置され、前記切断刃が取り付けられた６軸多関節ロボットに対して夫々異なる前記筋入れの部位が特定され、
前記コントローラにて、前記６軸多関節ロボットに特定された前記筋入れの部位に基づき該当する前記切断刃の動きを選択し、該選択した切断刃の動きを制御するための制御信号を前記特定された６軸多関節ロボットに送信することにより、前記複数の６軸多関節ロボットにて前記筋入れの一連の工程を行わせるようにしたことを特徴とするうで部位又はもも部位の脱骨方法における切断動作を実行させるためのプログラム。
【請求項２１】
前記筋入れする部位が豚もも部位であって、
前記６軸多関節ロボットが少なくとも３台設けられており、
前記コントローラには、第１の６軸多関節ロボットに対して前記筋入れされる豚もも部位のうちひざ関節上部から大腿骨下端までの部位が、第２の６軸多関節ロボットには下腿骨上部からちまきを通らずひざ関節下側までの部位が、第３の６軸多関節ロボットには下腿骨上部からちまきを通ってひざ関節下側までの部位が夫々特定されていることを特徴とする請求項２０に記載のうで部位又はもも部位の脱骨方法における切断動作を実行させるためのプログラム。
【国際調査報告】
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