(57)【要約】      （修正有）【課題】イモ類、果物類、野菜類等の表皮を表面の凹凸に沿って連続して固定された刃に当接して除去することで、薄く剥いても表皮の取り残しが生じ難く、また、表面の突出部を切り落としたりすることがないため、表皮除去後の歩留まりが非常に優れる表皮除去装置及び表皮除去方法を提供する。【解決手段】六軸多関節ロボット１と、ロボットの制御部と、光切断線３を形成するスリット光照射部２と光切断線を撮影する撮像部４と光切断線の画像データを三次元形状情報に変換する変換部と該三次元形状情報から表面の三次元座標群を算出して各三次元座標に順位を付する算出部と固定された刃７とを備える装置、及び、各三次元座標に対応する表面の各点を付された順位の順に連続して固定した刃に当接して表皮を除去する表皮除去方法。【選択図】図２
2019033705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表皮除去物の表皮を除去する表皮除去装置であって、該装置は、
六軸多関節ロボットと
該ロボットの制御部と、
スリット光を照射する照射部と、
表皮除去物を360°以上回転させながら該スリット光を表皮除去物表面に照射して形成させた光切断線を撮影して画像データを取得する撮像部と、
取得した画像データを送信する送信部と、
送信された画像データを三次元形状情報に変換する変換部と、
該三次元形状情報から表皮除去物表面の三次元座標群を算出して該各三次元座標に順位を付する算出部と、
該順位が付された三次元座標群をロボット制御部に送信する送信部と、
固定された刃とを備え、
該六軸多関節ロボットの作業アーム先端には保持具が装着されて表皮除去物を保持することができ、
該ロボット制御部は六軸多関節ロボットの作業アームを作動させて保持した表皮除去物をスリット光照射部へ移動させると共に該作業アーム先端を回転させて保持した表皮除去物を360°以上回転させることができ、
該照射部は、表皮除去物の回転軸とスリット光とが交差し、かつ、表皮除去物の全長に亘って光切断線が形成できる位置に配置されており、
該撮像部は、スリット光と撮像装置の光軸とが±10〜50°の角度で交差する位置で、かつ、
形成された光切断線の全長が撮影できる位置に配置されており、
該ロボット制御部は各三次元座標に対応する表皮除去物表面の各点が該各三次元座標に付された順位の順に連続して固定された刃に当接するように作業アームを作動させて表皮を除去することを特徴とする表皮除去装置。
【請求項２】
前記スリット光がレーザー光又は白色LED光である請求項1又は2記載の表皮除去装置。
【請求項３】
前記作業アーム先端の保持具が、表皮除去物の水平に対抗した2点を挟持して保持するクランプである請求項1又は２記載の表皮除去装置。
【請求項４】
表皮除去前の複数の表皮除去物を固定して個別に送り出す装置と表皮除去後の表皮除去物を送り出す装置とを備えた請求項1乃至３いずれか記載の表皮除去装置。
【請求項５】
表皮除去物の表皮を除去する方法であって、該方法は、
表皮除去物を３６０°以上回転させながら回転軸とスリット光とが交差するようにスリット光を照射して表皮除去物表面に光切断線を形成させるステップと、
該スリット光と撮像装置の光軸とが±10〜50°の角度で交差する位置で前記形成させた光切断線を撮影して画像データを取得するステップと、
取得した画像データから表皮除去物表面の三次元形状情報を取得するステップと、
該三次元形状情報から表皮除去物表面の三次元座標群を算出するステップと、算出した三次元座標群の各三次元座標に順位を付するステップと、
該各三次元座標に対応する表皮除去物表面の各点を該各三次元座標に付された順位の順に連続して固定された刃に当接して表皮除去物の表皮を除去することを特徴とする表皮除去物の表皮除去方法。
【請求項６】
前記スリット光がレーザー光又は白色LED光である請求項5記載の表皮除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イモ類、果物類、野菜類等の表皮を除去する表皮除去装置及び表皮除去方法に関する。詳しくは、光切断法を用いて表皮を除去しようとする表皮除去物表面の三次元形状情報を取得して、表面の凹凸に沿うように表皮除去物を連続して固定した刃に当接することによって表皮を除去しようとするものであるから、表皮を薄く剥いたとしても取り残しが生じ難く、また、表面の突出部を切り落としたりすることがないため表皮除去後の歩留まりが非常に優れる表皮除去装置及び表皮除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イモ類、果物類、野菜類等(以下「表皮除去物」と言うことがある)には、食用に適さない表皮を除去する前処理が必要なものがある。
【０００３】
しかし、これらイモ類、果物類、野菜類等は、大きさや形等の個体差が大きいため、機械によって自動的に除去しようとすれば、個体表面の凹凸に関係なく一定の厚みで表皮を除去することになる。
【０００４】
そして、表皮の取り残しがあれば、商品価値が下がるため、取り残しを完全に失くすために、必然的に表皮を厚く剥くことになるため、表皮除去後の歩留まりが悪くなる。
【０００５】
人の手による除去であっても、短時間で表皮を完全に除去する必要があるため、非常に厚く表皮を剥くことになるため、表皮を除去した後の歩留まりが悪くなる。
【０００６】
また、人の手であれば、完全に表皮を除去することができるが、処理できる量が限られたり、また、作業員の熟練度によって単位時間当たりの処理量が増減したりする。
【０００７】
そこで、自動的に高速で、かつ、表皮を取り残すことなく除去することができ、しかも、表皮除去後の歩留まりが優れる表皮除去装置及び表皮除去方法の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−４６１６
【特許文献２】特開２０００−１５７２３８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１には、果物を突き刺して保持し、果物の表面に皮むき刃を押し当て円弧を描くように皮むき刃を回動させて表皮を除去する果物加工機が開示されている。
【００１０】
特許文献１に開示される果物加工機では、効率よく表皮を除去することができるが、果物表面の凹凸に関わらず一定の厚みで除去することになり、また、取り残しを失くすために、厚く表皮を剥くことになるから、表皮除去後の果物の歩留まりが悪くなるといった問題がある。
【００１１】
特許文献２には、所定の当接角度で、且つ、所定の押圧力がかかった状態で皮むき刃を表皮に当接させ、果実を回転させることで螺旋状に表皮を剥くことができる果実の表皮除去機が開示されている。
【００１２】
特許文献２に開示される果実の表皮除去機もまた、効率よく表皮を除去することができるが、皮むき刃を当接する角度や押圧力が一定であるため、果物表面の凹凸に関わらず一定の厚みで除去することになり、表皮除去後の歩留まりが悪くなるといった問題がある。
【００１３】
本発明者らは前記諸問題を解決することを技術的課題とし、試行錯誤的な多くの試作、実験を重ねた結果、光切断法を用いて表皮除去物の表面の三次元形状情報を取得し、表面の凹凸に沿うように表皮除去物を連続して固定された刃に当接することによって表皮を除去すれば、凹凸に沿って表皮を剥くことができるため、薄く剥いても表皮の取り残しが生じ難く、また、表面が突出した部分を切り落としたりすることがないため、表皮除去後の歩留まりが向上するという刮目すべき知見を得て、前記技術的課題を達成したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記技術的課題は次のとおりの本発明によって解決できる。
【００１５】
本発明は、表皮除去物の表皮を除去する表皮除去装置であって、該装置は、六軸多関節ロボットと、該ロボットの制御部と、スリット光を照射する照射部と、表皮除去物を360°以上回転させながら該スリット光を表皮除去物表面に照射して形成させた光切断線を撮影して画像データを取得する撮像部と、取得した画像データを送信する送信部と、送信された画像データを三次元形状情報に変換する変換部と、該三次元形状情報から表皮除去物表面の三次元座標群を算出して該各三次元座標に順位を付する算出部と、該順位が付された三次元座標群をロボット制御部に送信する送信部と、固定された刃とを備え、該六軸多関節ロボットの作業アーム先端には保持具が装着されて表皮除去物を保持することができ、該ロボット制御部は六軸多関節ロボットの作業アームを作動させて保持した表皮除去物をスリット光照射部へ移動させると共に該作業アーム先端を回転させて保持した表皮除去物を360°以上回転させることができ、該照射部は、表皮除去物の回転軸とスリット光とが交差し、かつ、表皮除去物の全長に亘って光切断線が形成できる位置に配置されており、該撮像部は、スリット光と撮像装置の光軸とが±10〜50°の角度で交差する位置で、かつ、形成された光切断線の全長が撮影できる位置に配置されており、該ロボット制御部は各三次元座標に対応する表皮除去物表面の各点が該各三次元座標に付された順位の順に連続して固定された刃に当接するように作業アームを作動させて表皮を除去することを特徴とする表皮除去装置である。
【００１６】
また。本発明は、前記スリット光がレーザー光又は白色LED光である表皮除去装置である。
【００１７】
また、本発明は、前記作業アーム先端の保持具が、表皮除去物の水平に対抗した2点を挟持して保持するクランプである表皮除去装置である。
【００１８】
また、本発明は、表皮除去前の複数の表皮除去物を固定して個別に送り出す装置と表皮除去後の表皮除去物を送り出す装置とを備えた表皮除去装置である。
【００１９】
また、本発明は、表皮除去物の表皮を除去する方法であって、該方法は、表皮除去物を３６０°以上回転させながら回転軸とスリット光とが交差するようにスリット光を照射して表皮除去物表面に光切断線を形成させるステップと、該スリット光と撮像装置の光軸とが±10〜50°の角度で交差する位置で前記形成させた光切断線を撮影して画像データを取得するステップと、取得した画像データから表皮除去物表面の三次元形状情報を取得するステップと、該三次元形状情報から表皮除去物表面の三次元座標群を算出するステップと、算出した三次元座標群の各三次元座標に順位を付するステップと、該各三次元座標に対応する表皮除去物表面の各点を該各三次元座標に付された順位の順に連続して固定された刃に当接して表皮除去物の表皮を除去することを特徴とする表皮除去物の表皮除去方法である。
【００２０】
また、本発明は、前記スリット光がレーザー光又は白色LED光である表皮除去方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明における表皮除去装置で表皮を除去すれば、表皮除去物表面の凹凸に沿って表皮を除去することができるので、薄く剥いても表皮の取り残しが生じ難く、また、表面の突出部を切り落としたりすることがないため、表皮除去後の歩留まりが向上し、かつ、商品価値も向上する。
【００２２】
また、光切断法により表皮除去物表面の三次元形状情報を取得するから表面の凹凸形状の情報を精度よく取得することができる。
【００２３】
特に、光切断線を形成するスリット光にレーザー光を用いれば、表皮除去物表面のわずかな凹凸を判別することができるから、より正確な三次元形状情報が得られる。
【００２４】
また、スリット光を白色LED光にすれば、表皮除去物表面の三次元形状情報に加えて色情報も得られるため、例えば、腐っていたり、黒ずんでいたりする部分をより正確に判別して除去できるので、さらに、商品価値を向上させることができる。
【００２５】
また、三次元形状情報から表皮除去物表面の三次元座標群を算出する算出部を備え、表面の三次元座標群を三次元空間上にマッピングすることもできる。
【００２６】
また、前記算出部は、得られた表皮除去物表面の三次元座標群の各三次元座標に順位を付するため、付された順位の順に表皮除去物を連続して固定された刃に当接しながら表皮を除去することができる。
【００２７】
順位を付すための計算式や方法を変更すれば、螺旋状に剥いたり、直線状に剥いたり等、表皮除去物の形状に合わせて表皮を除去し易い剥き方に簡単に変更できるから、多くの種類の表皮除去物の表皮を除去することができる。
【００２８】
また、表皮除去物の保持具をクランプとすれば、表皮除去物にキズをつけずに保持できるため、表皮除去物の商品価値をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る装置の全体図である。
【図２】光切断線の撮影の状態を現した図である。
【図３】照射部と撮像部の位置を示した図である。
【図４】サツマイモを保持して表皮を除去する場合の図である。
【図５】大量に表皮除去物の表皮を除去する装置の一例である。
【図６】サツマイモの表皮を除去する場合のフロー図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明における表皮除去物は特に限定されず、サツマイモやジャガ芋等のイモ類、パイナップル、メロン、レモン、キウイ、リンゴ、モモ等の果物類、人参、大根、ゴボウ、キュウリ等の野菜類を例示することができる。
【００３１】
本発明における六軸多関節ロボットは作業アーム1先端に表皮除去物10の保持具11が装着されている以外は特に限定されない。
【００３２】
保持具11は表皮除去物10を保持できるものであれば特に限定されず、表皮除去物を水平に対抗した2点で挟持するクランプであっても、表皮除去物を突き刺して保持する棒状物であっても良いが、クランプであることが好ましい。
表皮除去物が傷つかず、商品価値が向上するからである。
【００３３】
クランプで保持する場合には、表皮除去物を水平に対向する2点で挟持して保持することが好ましい。
サツマイモのような細長い表皮除去物であれば、長手方向を水平に対向する2点で保持することが好ましい。
光切断線法によって三次元形状情報を取得し易く、また、表皮を除去し易いからである。
【００３４】
クランプの形状は特に限定されないが、挟持部がリング状又はすり鉢状（図４等）であれば、表皮除去物を回転させ易く、また、表皮除去物がさらに傷つかないため好ましい。
【００３５】
六軸多関節ロボットの作業アーム１はロボット制御部6によって制御されている。
【００３６】
ロボット制御部6は、六軸多関節ロボットの作業アーム1を作動させて、先端に表皮除去物10を保持したままスリット光21の照射部まで移動させた後、作業アーム1の先端を回転させて、保持した表皮除去物10を回転させる。
【００３７】
表皮除去物10の回転軸は保持具がクランプ部である場合には水平に挟持した2点をつなぐ軸を回転軸として回転させることが好ましい。
【００３８】
保持具が突出した棒状物である場合には、棒状物が突出している方向の軸を回転軸とすることが好ましい。
【００３９】
スリット光照射部へ移動した表皮除去物10の表面に回転軸と交差するようにスリット光21を照射して、表皮除去物の全長に亘って光切断線3を形成させる。
【００４０】
光切断線は、表皮除去物の最長の長さの全長に形成させることが好ましい。
三次元形状情報が得られやすいからである。
【００４１】
光切断線3は、回転軸と直交するスリット光によって得られるものが最も好ましい。
【００４２】
回転軸と直交するスリット光の長手方向軸22とがなす角度を0°とした場合に、±2.5°以内のずれであれば回転軸と交差するスリット光21によって得られた光切断線3でも良い。
【００４３】
光切断線3は、スリット光の長手方向軸22と撮像装置4の光軸41とがなす角8が±10〜50°で交差する位置から撮影することが好ましく、また、±20〜45°で交差する位置から撮影することがより好ましい（図3）。
【００４４】
±50°よりも大きい角度で交差する位置から撮影するとわずかな凹凸に対して光切断線3が歪んで、浅い窪みであっても検出する一方、窪みの深い位置のスリット光の反射光が撮像装置で観察できない領域(オクル―ジョン領域)が増えて、深い窪みを検出できない虞があり、また、±10°よりも小さい角度であると、浅い窪みを検出できないからである。
【００４５】
表皮除去物10表面に全長に亘る光切断線3を形成させた後、表皮除去物10を回転させ、0.1〜1.0°毎に360°以上を撮影して全周の画像データを取得する。
【００４６】
表皮除去物10を回転させる速度は0.5〜5回転／秒が好ましい。0.5回転／秒よりも遅ければ作業効率が悪く、また、5回転／秒よりも早ければ作業アーム先端の保持具が表皮除去物10を保持しきれずに撮影の途中で落下する虞があるからである。
【００４７】
取得した表皮除去物全周の画像データはコンピュータ5に送信され三次元形状情報に変換され、保存される。
【００４８】
スリット光に白色LEDを用いた場合には、三次元形状情報と色情報とを取得できるので、表皮除去部分をより正確に判別することができる。
【００４９】
三次元形状情報から、表皮除去物表面の三次元座標群がコンピュータ5によって算出され、保存される。
【００５０】
三次元座標群は、例えば、三次元形状情報をメッシュ処理して得ることができる。
【００５１】
算出された各三次元座標にはコンピュータ5によって順位を付せばよい。
【００５２】
順位は得られた全ての三次元座標に対して付するようにしても良いし、刃の形状や、処理速度により、適宜抽出した三次元座標からなる三次元座標群に対して付するようにしても良い。
【００５３】
また、色情報により、腐って黒くなっている部分を密に、そうでない部分を粗にして三次元座標を抽出した後、順位を付するようにしても良い。腐っている部分が残らないように除去できるため、商品価値が向上するからである。
【００５４】
各三次元座標に順位を付して、該各三次元座標に対応する表皮除去物表面の各点を、付された順位の順に連続して固定した刃が当接するように表皮除去物を移動させれば、表皮除去物の表面の凹凸に沿って薄く表皮を剥くことができる。
【００５５】
即ち、順位が1位の三次元座標に対応する表皮除去物の表面の点に固定された刃を当接し、その後、順位が2位の三次元座標に対応する表面の点に刃を当接したまま表皮除去物を移動させ、最後の順位の三次元座標に対応する表面の点に到達するまでこの動作を繰り返すことで、表皮除去物の凹凸に沿って表皮を除去することができる。
【００５６】
各三次元座標の順位の付し方は表皮除去物によって適宜変更すればよい。
【００５７】
三次元座標は三次元空間上にマッピングすることもできる。
【００５８】
マッピングした三次元座標群から表皮の剥き方を決定し、決定した剥き方になるように各三次元座標に順位を付すこともできる。
【００５９】
サツマイモの場合は、長手方向を直線状に剥けば、皮残りが生じ難いから、刃が長手方向を直線状に移動するように各三次元座標に順位を付せばよい（図４）。
【００６０】
刃にピーラーを用いる場合は、螺旋状に剥けば効率よく表皮が除去できるから、表皮除去物が螺旋状にピーラーに当接するように各三次元座標に順位を付せばよい。
【００６１】
順位を付された各三次元座標からなる三次元座標群はコンピュータ5からロボット制御部6へ送信される。
【００６２】
作業アーム1の作業範囲内には刃7が固定されている。
【００６３】
本明細書における「刃」とは表皮を除去できるもの全般を含む意であり、刃の形状は特に限定されるものではなく、ピーラーやエンドミル、平フライスであってもよい。
【００６４】
刃7は除去する表皮除去物によって適宜変更すれば良い。
【００６５】
刃は回転させても良い。
刃を回転させる場合には、図４の刃７として示したような網目状あってもよい。
【００６６】
刃を回転させる場合には、60rpm以上の範囲で変更すればよい。
【００６７】
コンピュータ5から表皮除去物表面の三次元座標群を受信したロボット制御部6は、各三次元座標に対応する表皮除去物表面の各点が、付された順位の順に連続して固定された刃に当接するように作業アーム1を作動させる。
【００６８】
表皮除去物を固定された刃に当接する圧力は適宜変更できる。
【００６９】
固定された刃が表皮に食い込んだ際の圧力を維持するようにしてもよい。
【００７０】
また、表皮除去物の種類によって刃が最適な圧力で表面に当接するようにフィードバックを行って、圧力が最適になるように制御を行うようにしてもよい。
【００７１】
表皮除去動作の停止は適宜決定すれば良く、予め決められた三次元座標に対応する点に到達した際に停止するようにしても良いし、順位が1位の三次元座標に対応する点に戻ってきた際に停止するようにしても良い。
【００７２】
表皮除去作業が終了したらロボット制御部6は、作業アーム1を作動させて、表皮除去物10を所定の位置に戻して作業アーム先端の保持具から表皮除去物の保持を解除する。
【００７３】
保持を解除された表皮除去物10の表皮は全域に亘って除去されている。
【００７４】
クランプで挟持すると、挟持されていた部分に表皮が残存することがあるが、端を切り落として全表皮を除去することもできる。
【００７５】
図５に示すとおり、複数の表皮除去物10を一つずつパケット80に固定してコンベア85で作業アーム1の作業範囲内に運ぶ装置及び／又は表皮が除去され、保持具から解除された表皮除去物10を送り出すコンベア85を備えた装置とすれば短時間で大量に表皮を除去することもできる。
【００７６】
なお、図５は一台の六軸多関節ロボットによる作業の図であるが、複数の六軸多関節ロボットを一列に配置して作業を行っても良い。
【実施例】
【００７７】
本発明に係る表皮除去装置及び表皮除去方法の実施の形態を以下に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７８】
＜実施の形態：サツマイモ＞
図５に示すとおり、サツマイモ10は処理前水槽82に集められた後、パケット80内に同じ向きになるように1つずつ入れられて固定され、コンベア85で挟持位置へ移動させた。
【００７９】
作業アーム1先端には挟持部がすり鉢状のクランプが固定されており、ロボット制御部6が作業アーム1を作動させてクランプを挟持位置に移動させ、クランプがパケット80内のサツマイモ10を、長手方向の水平に対抗した2点を挟持することで、サツマイモを作業アーム先端に保持した。
【００８０】
図２に示すとおり、ロボット制御部6は作業アーム1を作動させ、スリット光照射部へサツマイモ10を移動させると、撮像装置4がトリガー信号を送り、コンピュータ5がレーザープロジェクタ2からスリット光21を照射させると共に撮像装置4を作動させてサツマイモの表面の光切断線3の撮影を開始した。
【００８１】
光切断線3は、サツマイモの長さが最長の長さとなる位置に形成させた。
【００８２】
光切断線3は、サツマイモ10が0.5°回転する毎に撮影し、360°以上撮影した。撮影した全周の画像データはイーサネット(登録商標)で接続されたコンピュータ5に送信した。
【００８３】
スリット光21の照射には白色LEDスリット光源AVD-300SW-SL0505HK（シーシーエス株式会社製）を使用した。
【００８４】
図３を参照して、白色LEDスリット光源2はスリット光の長手方向軸22がサツマイモ10の回転軸と直交する位置で、かつ、サツマイモ10の回転軸から白色LEDスリット光源2との距離9が約200mmの位置に配置した。
【００８５】
光切断線の撮影にはレンズにSV-0614H（株式会社ヴイ・エス・テクノロジー製）を装着したカメラSTC-SPC510PCL（オムロンセンテック株式会社製）を用いた。
【００８６】
図３を参照して、撮像装置のカメラ4は、カメラの光軸41とスリット光の長手方向軸22とがなす角8は24°であり、かつ、レーザープロジェクタ2の真下に配置した。
【００８７】
コンピュータ5は送られた画像データを三次元形状情報に変換し、保存した。
【００８８】
コンピュータ5は、保存された三次元形状情報から、メッシュ処理によりサツマイモ表面の三次元座標群を算出し、三次元空間上にマッピングした。
【００８９】
マッピングされた三次元座標群から、図４に示すとおり、サツマイモの長手方向を平行に剥くように各三次元座標に順位を付した。
【００９０】
順位が付された各三次元座標からなる三次元座標群をコンピュータ5からロボット制御部6に送信した。
【００９１】
三次元座標群を受信したロボット制御部6は、サツマイモ10を保持した作業アーム1を作動させ、順位が1位の三次元座標に対応する表皮除去物の表面の点を固定されたピーラーに押し付けて食い込ませた後、順位が2位、3位の三次元座標に対応する点へと刃を押し付けたままサツマイモを移動させ順位が1位の三次元座標の点に到達するまで繰り返したところで停止させた。
【００９２】
表皮が除去されたサツマイモは作業アームの作動により、元のパケット80上に移動した後、挟持を解き、パケット内に戻した。
【００９３】
表皮が除去されたサツマイモ10は、コンベア85によって移動させ、パケット80を解除して、処理後水槽84に集めた。
【００９４】
本実施の形態によれば、サツマイモの表皮を1時間当たり約300個除去することができた。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明によれば、光切断法を用いて表皮除去物表面の三次元形状情報を取得して、表面の凹凸に沿うように表皮除去物を連続して固定された刃に当接して表皮を除去するから、薄く剥いても表皮の取り残しが生じ難く、また、表面が突出した部分を切り落としたりすることがないため、表皮除去後の歩留まりが非常に向上する。
また、本発明によれば、これまで、人の手によらなければ除去できなかった複雑な形状の表皮除去物であっても、人の手によらずに、しかも、大量に表皮を除去することができる。
したがって、本発明は産業上の利用可能性の高い発明であると言える。
【符号の説明】
【００９６】
１        六軸多関節ロボットの作業アーム
２        光照射部(レーザープロジェクタ)
３        光切断線
４        撮像部(カメラ)
５        コンピュータ
６        ロボット制御部
７        刃
８        スリット光長手方向軸とカメラの光軸とがなす角度
９        回転軸と光照射部との距離
１０      表皮除去物
１１      保持具（クランプ）
２１      スリット光
２２      スリット光長手方向軸
４１      カメラの光軸
８０      パケット
８２      処理前水槽
８４      処理後水槽
８５      コンベア
【図１】
2019033705.tif 000003
【図２】
2019033705.tif 000004
【図３】
2019033705.tif 000005
【図４】
2019033705.tif 000006
【図５】
2019033705.tif 000007
【図６】
2019033705.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月19日(2018.9.19)
【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】
表皮除去物の表皮を除去する表皮除去装置であって、該装置は、
六軸多関節ロボットと
該ロボットの制御部と、
スリット光を照射する照射部と、
表皮除去物を360°以上回転させながら該スリット光を表皮除去物表面に照射して形成させた光切断線を撮影して画像データを取得する撮像部と、
取得した画像データを送信する送信部と、
送信された画像データを三次元形状情報に変換する変換部と、
該三次元形状情報から表皮除去物表面の三次元座標群を算出して該各三次元座標に順位を付する算出部と、
該順位が付された三次元座標群をロボット制御部に送信する送信部と、
固定された刃とを備え、
該六軸多関節ロボットの作業アーム先端には保持具が装着されて表皮除去物を保持することができ、
該ロボット制御部は六軸多関節ロボットの作業アームを作動させて保持した表皮除去物をスリット光照射部へ移動させると共に該作業アーム先端を回転させて保持した表皮除去物を360°以上回転させることができ、
該照射部は、表皮除去物の回転軸とスリット光とが交差し、かつ、表皮除去物の全長に亘って光切断線が形成できる位置に配置されており、
該撮像部は、スリット光と撮像装置の光軸とが±10〜50°の角度で交差する位置で、かつ、
形成された光切断線の全長が撮影できる位置に配置されており、
該ロボット制御部は各三次元座標に対応する表皮除去物表面の各点が該各三次元座標に付された順位の順に連続して固定された刃に当接するように作業アームを作動させて表皮を除去することを特徴とする表皮除去装置。
【請求項２】
前記スリット光がレーザー光又は白色LED光である請求項1記載の表皮除去装置。
【請求項３】
前記作業アーム先端の保持具が、表皮除去物の水平に対抗した2点を挟持して保持するク
ランプである請求項1又は２記載の表皮除去装置。
【請求項４】
表皮除去前の複数の表皮除去物を固定して個別に送り出す装置と表皮除去後の表皮除去物を送り出す装置とを備えた請求項1乃至３いずれか記載の表皮除去装置。
【請求項５】
表皮除去物の表皮を除去する方法であって、該方法は、
表皮除去物を３６０°以上回転させながら回転軸とスリット光とが交差するようにスリット光を照射して表皮除去物表面に光切断線を形成させるステップと、
該スリット光と撮像装置の光軸とが±10〜50°の角度で交差する位置で前記形成させた光切断線を撮影して画像データを取得するステップと、
取得した画像データから表皮除去物表面の三次元形状情報を取得するステップと、
該三次元形状情報から表皮除去物表面の三次元座標群を算出するステップと、算出した三次元座標群の各三次元座標に順位を付するステップと、
該各三次元座標に対応する表皮除去物表面の各点を該各三次元座標に付された順位の順に連続して固定された刃に当接して表皮除去物の表皮を除去することを特徴とする表皮除去物の表皮除去方法。
【請求項６】
前記スリット光がレーザー光又は白色LED光である請求項5記載の表皮除去方法。