(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食肉用屠体を半截した枝肉を大分割した後のばら部の肋骨を除骨する方法において、
下部断面が肋骨表面に沿う円弧状の刃先と該刃先の移動方向上流側で肋骨表面を押圧するローラとを一体的に備えたカッタ本体を用意し、
作業面上に肋骨側を上向きに載置されたばら部の肋骨位置を計測するステップと、
脱骨対象の肋骨に前記カッタ本体を移動するステップと、
該肋骨先端面の周囲に前記刃先を挿入し、肉分離方向下流側の肋骨末端面に外径が前記刃先の内径より小さな筒状のストッパを対接させながら、前記ローラで肋骨上部表面を押圧して肋骨の下部表面を前記刃先に押し付けた状態で前記カッタ本体を該肋骨の長手方向に前記刃先が前記ストッパの周面外側に来るまで移動させ、該肋骨周囲の肉を分離するステップとからなることを特徴とするばら部の肋骨脱骨方法。
【請求項２】
前記カッタ本体をばら部表面に押圧力を付与した状態で載置し、前記肉分離ステップを行なうことを特徴とする請求項１記載のばら部の肋骨脱骨方法。
【請求項３】
前記肋骨位置計測ステップが、
ばら部位に接する位置に突設された検出部及び該検出部と異なる方向に突設されたセンサ感知部とを有する薄板状の検出板と、複数の前記検出板を重ね合わせた状態で揺動可能に支持する支軸と、前記複数の検出板の各センサ感知部に対面する位置に設けられた近接センサ群とから構成された検出ユニットを用意し、
作業面に肋骨側を上向きに載置されたばら部位の被検査箇所に前記検出部が当るように前記検出ユニットを移動させ、前記センサ感知部の揺動による前記近接センサのオン、オフ状態を視て肋骨位置を検出することを特徴とする請求項１記載のばら部の肋骨除骨方法。
【請求項４】
前記肋骨位置計測ステップが、
前記検出ユニットで肋骨の両端部の位置を検出することにより該肋骨の傾き及び長さを検出することを特徴とする請求項３記載のばら部の肋骨脱骨方法。
【請求項５】
コンベア上にばら部位を載置し、
該コンベアに沿って等間隔で配置されるとともに前記刃先下部の内径を異ならせた複数の脱骨ステーションでばら部位が停止するようにタクト送りし、
肋骨群をその外径に応じてグループ分けし、グループ毎にその外径に適合した刃先内径を具備した前記脱骨ステーションで脱骨処理することを特徴とする請求項１記載のばら部の肋骨脱骨方法。
【請求項６】
食肉用屠体を半截した枝肉を大分割した後のばら部の肋骨を除骨する装置において、
下部断面が肋骨表面に沿う円弧状の刃先と該刃先の移動方向上流側で肋骨表面を押圧するローラとを一体的に備えたカッタ本体と、
前記ローラをばら部表面に下向きに押圧する付勢力を付与する手段と、
作業面上に肋骨側を上向きに載置されたばら部の肋骨位置を計測する手段と、
脱骨対象の肋骨に前記カッタ本体を移動する手段と、
前記カッタ本体に一体に設けられ肋骨の脱骨時に肉分離方向下流側の肋骨末端面に対面し外径が前記刃先の内径より小さな筒状のストッパとからなり、
前記刃先を一方の肋骨端面に挿入した状態で前記ローラで肋骨上部表面を押圧しながら前記カッタ本体を肋骨の長手方向に移動させるように構成したことを特徴とするばら部の肋骨脱骨装置。
【請求項７】
前記カッタ本体がばら部に載置されたときばら部に押圧力を付与する手段を備えたことを特徴とする請求項６記載のばら部の肋骨脱骨装置。
【請求項８】
前記カッタ本体を水平方向から傾き方向に揺動可能に支持することを特徴とする請求項６記載のばら部の肋骨脱骨装置。
【請求項９】
ばら部を載置して移送するコンベアと、
該コンベアに沿って等間隔で配置されるとともに前記刃先下部の内径を異ならせた複数の脱骨ステーションと、
前記コンベア上に載置されたばら部の各肋骨の両端部の位置を計測する手段と、
各肋骨の両端部に位置から各肋骨の長さを検出するとともに、各肋骨の長さから各肋骨の外径を判定する判定回路とを備え、
ばら部を前記脱骨ステーションで停止するようにタクト送りするとともに、前記判定回路で判定された肋骨の外径に適合する刃先を具備する脱骨ステーションで脱骨処理するように構成したことを特徴とする請求項６記載のばら部の肋骨脱骨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食肉用家畜屠体を半截した枝肉を大分割したばら部の肋骨の除骨作業を自動化して、手作業に比べてその作業効率を大幅に向上させるとともに、手作業と比べて肋骨に付着した肉の歩留まりを低下させることがない脱骨方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、例として豚屠体の分割部位を示す。豚、牛、羊等の家畜の食肉屠体を処理する場合、先ず食肉屠体を半截した枝肉をカタ・ウデ部０４，０５、ロース・ばら部０２，０３及びモモ部０１に大分割した後、それぞれの部位で脱骨作業を行なう。ロース・ばら部０２，０３の除骨作業では、大きく分けて背骨と肋骨の二種類の骨が存在している。この二種類の骨の除骨方法を手作業で行なう場合、まず肋骨に筋入れ（切り込み）を行ない、ひもを掛けて引くことにより肋骨と肉を剥離させる。その後、肋骨の関節から折り曲げ、背骨と切り離すことにより、肋骨の除骨が終了となり、次に背骨の除骨となる。【０００３】
背骨の除骨は肋骨の除骨と異なり、骨と肉とを剥がし取る作業はなく、すべてナイフによって切り取る形となる。背骨は、乳頭突起や棘突起のような凹凸があり、とても複雑な形状をしている。また骨と肉が強い筋によって結ばれており、剥がし取ることができず、歩留まりよく除骨を行なうには、作業員が手作業により大変複雑なナイフの動きをさせて骨と肉を切り離さければならない。こうして背骨と肉を切り離し、除骨終了となる。【０００４】
従来ロース・ばら部の肋骨の除骨方法としては、たとえば特許文献１（特開平１０−１７９０１５号公報）に、ロース・ばら肉の背骨・肋骨関節部の肋骨基部の上部に切開溝を設け、該切開溝に一本の紐状部材を載置させ、該紐状部材により各肋骨基部上側より肋骨下部へかけ肋骨の間隙を潜らせ、骨部に該紐状部材を懸架して形成した除骨用ループ群を一括して肋骨下部へ同時に引っ張り、全肋骨に亘り一括除骨を可能にした方法が開示されている。【０００５】
しかし特許文献１に開示された方法は、全肋骨の脱骨処理を一括して行なうことができる点で作業能率を向上させることができる方法であるが、肋骨群の基部に横断的に設けられた切開溝に載置された紐状部材に肋骨の間からフックを挿入して該フック先端に設けられた鉤部で該紐上部材を引っ掛ける必要があり、そのため紐状部材の位置決めや該フックの動作にある程度精密な制御を必要とする。
またロース・ばら部を固定プレートに固定する作業等、手作業を必要する工程を残しており、完全自動化には至っておらず、まだ作業効率を改善する余地が残っている。【０００６】
また本発明者等が先に提案したロース・ばら部の肋骨脱骨方法は、パイプ状カッタで肋骨末端面の周囲にＵ字形の切り込みを入れ、該切り込みにＵ字形の紐を挿入し、そのまま紐を背骨側へ肋骨表面に沿って引張ることにより、背骨との関節部までの肉分離を行なう方法である（特許文献１；特願２００５−４９８０１号及び特許文献２；特願２００５−４９８０２号）。【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１７９０１５号公報
【特許文献２】特願２００５−４９８０１号（非公開）
【特許文献３】特願２００５−４９８０２号（非公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２及び３の方法及び装置は、肋骨脱骨作業がほぼ完全に自動化され、手作業に比べて格段に作業効率を向上でき、かつ柔軟性を有する紐を使用しているため、紐を肋骨表面に密着させて肉分離を行なうことができ、それによって歩留まりを低下させない利点があるが、一方切り込み（筋入れ）工程と紐引き（肉分離）工程の２段階を要し、一工程で脱骨できるものではなく、また装置構成が複雑となる点で改善の余地がある。【０００９】
またロース・ばら部は、さらに図１４に示すロース０２とばら０３に分離されて、ロース０２は、ロースやリブ付き肉（スペアリブ）として利用され、ばら０３は、スペアリブやその他の調理法に利用される。【００１０】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、ロースと分離されたばら部の肋骨の脱骨作業を簡素化するとともに、完全自動化して、一連動作で行なうことができるようにして作業効率を向上させ、かつ肋骨に残留する肉の歩留まりを手作業に比べて低下させることのないばら部の肋骨除骨方法及び装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するため、本発明のばら部の肋骨脱骨方法は、
食肉用屠体を半截した枝肉を大分割した後のばら部の肋骨を除骨する方法において、
下部断面が肋骨表面に沿う円弧状の刃先と該刃先の移動方向上流側で肋骨表面を押圧するローラとを一体的に備えたカッタ本体を用意し、
作業面上に肋骨側を上向きに載置されたばら部の肋骨位置を計測するステップと、
脱骨対象の肋骨に前記カッタ本体を移動するステップと、
該肋骨先端面の周囲に前記刃先を挿入し、肉分離方向下流側の肋骨末端面に外径が前記刃先の内径より小さな筒状のストッパを対接させながら、前記ローラで肋骨上部表面を押圧して肋骨の下部表面を前記刃先に押し付けた状態で前記カッタ本体を該肋骨の長手方向に前記刃先が前記ストッパの周面外側に来るまで移動させ、該肋骨周囲の肉を分離するステップとからなることを特徴とする。【００１２】
本発明方法において、先ず作業面上に肋骨側を上向きにばら部を載置する。その後肋骨位置を計測した後、肋骨の脱骨を行なう。
肋骨位置の計測方法は、例えば、ばら部位に接する位置に突設された検出部及び該検出部と異なる方向に突設されたセンサ感知部とを有する薄板状の検出板と、複数の前記検出板を重ね合わせた状態で揺動可能に支持する支軸と、前記複数の検出板の各センサ感知部に対面する位置に設けられた近接センサ群とから構成された検出ユニットを用意し、作業面に肋骨側を上向きに載置されたばら部位の被検査箇所に前記検出部が当るように前記検出ユニットを移動させ、前記センサ感知部の揺動による前記近接センサのオン、オフ状態を視て肋骨位置を検出する。【００１３】
別な計側方法として、肋骨表面に検出ローラを肋骨群に対し脊椎方向に向け倣い走行させ、肋骨群の凹凸に対応して昇降する該検出ローラの倣い位置を制御部のＣＰＵに読み取り、所要の演算をなすことにより、カッタ本体の刃先位置を決定する。
なお前記２方法とも、検出ユニット又は検出ローラを２個設け、肋骨の両端部で倣い走行させれば、肋骨両端部の位置情報から、肋骨の長さと基準面に対する傾きを同時に算出でき、肋骨の各種位置情報を迅速かつ精度良くに得ることができる。【００１４】
このような計測方法により肋骨位置を計測した後、脱骨対象となる肋骨位置にカッタ本体を移動させ、前記計測ステップで計測した肋骨の傾きに刃先の移動方向が合致するようにカッタ本体を回動させる。そして該肋骨位置のばら部表面にカッタ本体に取り付けられたローラが該肋骨の長手方向軸線上に位置するようにカッタ本体を載置する。
このときカッタ本体に取り付けられたローラや刃先がばら部表面に密着して、刃先を肋骨先端面の周囲に挿入するのを容易にし、かつ前記ローラのばら部表面への接触を確実にするため、カッタ本体がばら部表面に押圧力を付与した状態で載置されるとよい。【００１５】
次に肋骨先端面の周囲に前記刃先を挿入し、肉分離方向下流側の肋骨末端面に外径が前記刃先の内径より小さな筒状のストッパを対接して肋骨の長手方向の動きを封止し、かつローラで肋骨上部表面を押圧して肋骨の下部表面を刃先に押し付けた状態でカッタ本体を該肋骨の長手方向に移動させる。このとき刃先が筒状ストッパの周面外側に来るまで移動させ、該肋骨周囲の肉分離を行なう。【００１６】
即ちローラで肋骨上部表面を押圧すると、前記刃先が肋骨の下部表面に密着する。そのため前記ローラで肋骨上部表面を押圧した状態でカッタ本体を肋骨の長手方向に移動させると、刃先が肋骨表面に密着した状態で肉を分離するため、肋骨表面に残留する肉を少なくすることができる。【００１７】
また筒状ストッパの外径が刃先の内径より小径に構成されているため、肉分離方向下流側の肋骨末端面側に肉を分離しながら移動してきた刃先は、肋骨末端面に対接しているストッパに当ることなく、スムーズにストッパの外周外側に移動できるので、肋骨先端面から末端面までの肋骨全長に亘る肉分離を支障なく行なうことができる。【００１８】
またコンベア上にばら部位を載置し、該コンベアに沿って等間隔で配置されるとともに前記刃先下部の内径を異ならせた複数の脱骨ステーションでばら部位が停止するようにタクト送りし、肋骨群をその外径に応じてグループ分けし、グループ毎にその外径に適合した刃先内径を具備した前記脱骨ステーションで脱骨処理するようにすれば、肋骨に残留する肉をさらに少なくすることができる。【００１９】
次に前記本発明方法を実施するための本発明の脱骨装置は、
食肉用屠体を半截した枝肉を大分割した後のばら部の肋骨を除骨する装置において、
下部断面が肋骨表面に沿う円弧状の刃先と該刃先の移動方向上流側で肋骨表面を押圧するローラとを一体的に備えたカッタ本体と、
前記ローラをばら部表面に下向きに押圧する付勢力を付与する手段と、
作業面上に肋骨側を上向きに載置されたばら部の肋骨位置を計測する手段と、
脱骨対象の肋骨に前記カッタ本体を移動する手段と、
前記カッタ本体に一体に設けられ肋骨の脱骨時に肉分離方向下流側の肋骨末端面に対面し外径が前記刃先の内径より小さな筒状のストッパとからなり、
前記刃先を一方の肋骨端面に挿入した状態で前記ローラで肋骨上部表面を押圧しながら前記カッタ本体を肋骨の長手方向に移動させるように構成したことを特徴とする。【００２０】
本発明装置においては、まず肋骨位置計測手段により脱骨対象となる肋骨の位置を計測する。次に計測した該肋骨の位置にカッタ本体を移動させ、前記計測ステップで計測した肋骨の傾きに刃先の移動方向が合致するようにカッタ本体を回動させる。こうしてローラが該肋骨の長手方向軸線上に位置し、かつ筒状ストッパが肋骨末端面に対面するようにばら部表面にカッタ本体を載置する。
カッタ本体がばら部に載置されたときばら部に押圧力を付与する手段を設ければ、前記ローラがばら部表面に密着しやすくなり、また刃先が肋骨先端面の周囲に切り込みやすくなる。【００２１】
本発明装置では、刃先を一方の肋骨端面に挿入した状態でローラで肋骨上部表面を押圧しながら前記カッタ本体を肋骨の長手方向に移動させるように構成しているため、該刃先がローラの押圧力で肋骨の下部表面に密着した状態で肋骨表面の肉分離を行なうことができる。
またカッタ本体を水平方向から傾き方向に揺動可能に支持するように構成すれば、ばら部表面や肋骨の曲がりにカッタ本体を追従させることができ、肉分離を円滑に行なうことができるとともに、肋骨に付着残留する肉を最小限にすることができる。【００２２】
また本発明装置において、ばら部を載置して移送するコンベアと、該コンベアに沿って等間隔で配置されるとともに前記刃先下部の内径を異ならせた複数の脱骨ステーションと、該コンベア上に載置されたばら部の各肋骨の両端部の位置を計測する手段と、各肋骨の両端部に位置から各肋骨の長さを検出するとともに、各肋骨の長さから各肋骨の外径を判定する判定回路とを備え、ばら部を前記脱骨ステーションで停止するようにタクト送りするとともに、該判定回路で判定された肋骨の外径に適合する刃先を具備する脱骨ステーションで脱骨処理するように構成すれば、肋骨群のそれぞれの肋骨の外径の大きさに合った内径の刃先で脱骨できるため、肋骨表面に残留する肉をさらに少なくすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明方法によれば、下部断面が肋骨表面に沿う円弧状の刃先と該刃先の移動方向上流側で肋骨表面を押圧するローラとを一体的に備えたカッタ本体を用意し、作業面上に肋骨側を上向きに載置されたばら部の肋骨位置を計測するステップと、脱骨対象の肋骨に前記カッタ本体を移動するステップと、該肋骨先端面の周囲に前記刃先を挿入し、肉分離方向下流側の肋骨末端面に外径が刃先の内径より小さな筒状のストッパを対接させながら、ローラで肋骨上部表面を押圧して肋骨の下部表面を刃先に押し付けた状態でカッタ本体を肋骨の長手方向に刃先が前記ストッパの周面外側に来るまで移動させ、該肋骨周囲の肉を分離するステップとからなるため、肋骨の脱骨処理の全自動化が可能になり、処理効率を大幅に向上することができるとともに、肋骨の脱骨処理を一工程で行なうことができ、脱骨工程の簡素化を可能とする。また手作業に比べて肋骨表面に残留する肉量が多くならず、肉の歩留まりを低下させることがない。【００２４】
また肋骨位置の計測ステップにおいて、計測方法として、ばら部位に接する位置に突設された検出部及び該検出部と異なる方向に突設されたセンサ感知部とを有する薄板状の検出板と、複数の前記検出板を重ね合わせた状態で揺動可能に支持する支軸と、前記複数の検出板の各センサ感知部に対面する位置に設けられた近接センサ群とから構成された検出ユニットを用意し、作業面に肋骨側を上向きに載置されたばら部位の被検査箇所に前記検出部が当るように前記検出ユニットを移動させ、前記センサ感知部の揺動による前記近接センサのオン、オフ状態を視て肋骨位置を検出するようにすれば、肋骨位置を感度良くかつ正確に計測することができる。【００２５】
また計測ステップにおいて、肋骨の両端部を同時に計測するようにすれば、該両端部のいち情報から肋骨の傾き及び外径を判定することができ、これによって脱骨ステップでの脱骨処理を容易にすることができる。【００２６】
また本発明装置によれば、下部断面が肋骨表面に沿う円弧状の刃先と該刃先の移動方向上流側で肋骨表面を押圧するローラとを一体的に備えたカッタ本体と、前記ローラをばら部表面に下向きに押圧する付勢力を付与する手段と、作業面上に肋骨側を上向きに載置されたばら部の肋骨位置を計測する手段と、脱骨対象の肋骨に前記カッタ本体を移動する手段と、前記カッタ本体に一体に設けられ肋骨の脱骨時に肉分離方向下流側の肋骨末端面に対面し外径が前記刃先の内径より小さな筒状のストッパとからなり、前記刃先を一方の肋骨端面に挿入した状態で前記ローラで肋骨上部表面を押圧しながら前記カッタ本体を肋骨の長手方向に移動させるように構成したことにより、肋骨の脱骨処理の全自動化が可能になり、処理効率を大幅に向上することができるとともに、肋骨の脱骨処理を一工程で行なうことができ、脱骨工程の簡素化を可能とする。また手作業に比べて肋骨表面に残留する肉量が多くならず、肉の歩留まりを低下させることがない。【００２７】
また好ましくは、カッタ本体がばら部位に載置されたときばら部に押圧力を付与する手段を備えれば、カッタ本体のローラや刃先がばら部位に密着して脱骨処理をより確実に行なうことができる。またカッタ本体を水平方向から傾き方向に揺動可能に支持するようにすれば、脱骨処理時カッタ本体を肋骨の長手方向の曲面に沿って追従できるようになり、肉分離を円滑に行なうことができる。【００２８】
また好ましくは、ばら部を載置して移送するコンベアと、該コンベアに沿って等間隔で配置されるとともに前記刃先下部の内径を異ならせた複数の脱骨ステーションと、
該コンベア上に載置されたばら部の各肋骨の両端部の位置を計測する手段と、各肋骨の両端部に位置から各肋骨の長さを検出するとともに、各肋骨の長さから各肋骨の外径を判定する判定回路とを備え、ばら部を前記脱骨ステーションで停止するようにタクト送りするとともに、該判定回路で判定された肋骨の外径に適合する刃先を具備する脱骨ステーションで脱骨処理するように構成すれば、肋骨群のそれぞれの肋骨の外径の大きさに合った内径の刃先で脱骨できるため、肋骨表面に残留する肉をさらに少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を食肉用豚屠体のばら部位の肋骨の脱骨処理に適用した第１実施例を示し、肋骨検知装置の全体立面図である。
【図２】前記第１実施例の肋骨検知装置の一部拡大断面図（図２のＢ−Ｂ断面図）である。
【図３】前記第１実施例の肋骨検知装置の一部拡大断面図（図２のＡ―Ａ断面図）である。
【図４】前記第１実施例のばら部位の肋骨脱骨装置の全体立面図である。
【図５】前記第１実施例の脱骨処理の工程図である。
【図６】前記第１実施例の脱骨処理ラインを上から視た説明図である。
【図７】前記第１実施例の刃先８３の斜視図である。
【図８】前記第１実施例の計測工程の説明図である。
【図９】前記第１実施例の計測工程の説明図である。
【図１０】前記第１実施例の計測工程の説明図である。
【図１１】前記第１実施例の計測工程の説明図である。
【図１２】本発明の第２実施例の制御系のブロック線図である。
【図１３】（ａ）は、本発明の第３実施例の肋骨位置計測装置１００の立面図、（ｂ）は検出ローラ１０２の倣い走行の説明図、（ｃ）は検出した肋骨山曲線を示す線図である。
【図１４】豚屠体の分割部位を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
０３  ばら部位
０７  肋骨群
０９  ばら肉
２１  ベルトコンベア
３３  ボールネジ（カッタ本体の移動手段）
３０  肋骨位置検出装置
３８、３８ａ、３８ｂ  検出ユニット
３９、３９ａ、３９ｂ  検出板
４０、４１ａ、４１ｂ  支軸
４１，４１ａ、４１ｂ  検出部
４２，４２ａ、４２ｂ  センサ感知部
４３，４３ａ、４３ｂ  近接センサ
６０  肋骨脱骨装置
８０  カッタ本体
８１  ローラ
８３  刃先
８４  筒状ストッパ
６２、６５  エアシリンダ（カッタ本体の移動手段）
７１  エアシリンダ（押圧力付与手段）
Ｓ１  ステーション（大外径の肋骨脱骨）
Ｓ２  同上（中外径の肋骨脱骨）
Ｓ３  同上（小外径の肋骨脱骨）
７２  支軸（カッタ本体揺動手段）
７３  長孔（同上）
９０  肋骨太さ判定制御系
９３  肋骨太さ判定部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例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。
図１は、本発明を食肉用豚屠体のばら部位の肋骨の脱骨処理に適用した第１実施例を示し肋骨検知装置の全体立面図、図２は、第１実施例の肋骨検知装置の一部拡大断面図（図２のＢ−Ｂ断面図）、図３は、同じく一部拡大断面図（図２のＡ―Ａ断面図）、図４は、第１実施例のばら部位の肋骨脱骨装置の全体立面図、図５は、第１実施例の脱骨処理の工程図、図６は第１実施例の脱骨処理ラインを上から視た説明図、図７は、刃先８３の斜視図、図８〜１１は、計測工程の説明図、図１２は、本発明の第２実施例の制御系のブロック線図、図１３の（ａ）は、本発明の第３実施例の肋骨位置計測装置１００の立面図、（ｂ）は検出ローラ１０２の倣い走行の説明図、（ｃ）は検出した肋骨山曲線を示す線図である。
【実施例１】
【００３２】
本発明の第１実施例において、先ず肋骨位置検出装置３０を図１〜３により説明する。図１において、中段フレームｆ２にコンベア装置２０が支持され、コンベア装置２０のコンベアベルト２１が作業面を構成し、ばら部位０３をコンベアベルト２１に載置して各処理工程にタクト送りする。コンベアベルト２１には基準板２２がばら部位の送り方向（紙面と直角な方向）に固定され、該基準板にばら部位の背骨側端面０３ａが接するように載置されて脱骨処理における基準位置となる。【００３３】
コンベア装置２０の上方には肋骨位置検出装置３０が設けられている。肋骨位置検出装置３０は、その支持部材３１がサーボモータ３２によって回転されるボールネジ３３の回転とガイド棒５０によるガイドによってベルトコンベア２１の送り方向（紙面の直角方向）に移動可能になっている。支持部材３１の下部には２台のエアシリンダ３４ａ、３４ｂが設けられ、それらのピストン３５ａ、３５ｂの先端に固定されたガイド板３６ａ、３６ｂを上下方向（矢印ａ方向）に移動可能にしている。【００３４】
ガイド板３６ａ、３６ｂには、ボックス３７ａ、３７ｂがエアシリンダ（図示略）によって水平方向（矢印ｂ方向）に移動可能に取り付けられ、ボックス３７ａ、３７ｂには、検出ユニット３８ａ、３８ｂが収納されている。
検出ユニット３８ａの構成を図２及び３により説明する（なお検出ユニット３８ｂも検出ユニット３８ａと同一の構成をしており、両者を代表して検出ユニット３８ａの構成を説明する。）。図２及び３において、検出ユニット３８ａは、支軸４０ａに正逆方向に回動可能に取り付けられた検出板３９ａと近接センサ４３ａとから構成されている。【００３５】
検出板３９ａは、薄板状をなし、ばら部位０３の被検査箇所に当るように下方に突設された検出部４１ａと上方に突設されたセンサ感知部４２ａとを有し、多数重ね合わされた状態でボックス３７ａに装架された支軸４０ａに矢印ｃ方向に回動可能に取り付けられている。近接センサ４３ａは、センサ感知部４２ａに対面する位置に固定されるようにボックス３７ａに装架された支持板４４ａに取り付けられている。検出板３９ａは、円弧状長孔４５ａが設けられ、長孔４５ａに遊嵌する円柱状ストッパ４６ａで検出板３９ａの回動角度範囲が規制され、また検出板３９ａは、ストッパ４７ａで下方への回動が規制されている。【００３６】
センサ感知部４２ａ及び近接センサ４３ａは、隣り合う検出板３９ａのセンサ感知部及び近接センサと干渉しないように順々にずらして配置されており、センサ感知部４２ａが他の検出板３９ａの感知範囲に入らないようにしている。またガイド板３６ａの下端部には、ガイド板３６ａを下降させたときばら部位０３の被検査箇所に接触して検出ユニット３８ａのばら部位に対する上下方向の位置決めを行ない、かつエアシリンダ３４ａの空気圧をばら部位０３に付加する倣い板４８ａが水平方向に設けられている。なおボールネジ３３の支持部４９は、横方向フレームｆ４に支持され、ボールネジ３３は、ガイド棒５０とともに肋骨位置検出装置３０の支持部３１を水平方向に摺動させる。【００３７】
次に本実施例の肋骨脱骨装置６０を図４に基づいて説明する。肋骨脱骨装置６０は、図６に示すようにベルトコンベア２１によるばら部位０３の送り方向において肋骨位置検出装置３０よりやや上流側にあり、肋骨位置検出装置３０とは共通の支持部５１に固定されている。図４において、肋骨脱骨装置６０の支持部６１は、肋骨位置検出装置３０と同様に、サーボモータ３２によって駆動されるボールネジ３３の回転とガイド棒５０によるガイドによってベルトコンベア２１の送り方向に往復動可能に構成されているとともに、共通支持部５１と一体の支持部５２に取り付けられたエアシリンダ６２によって上下方向（矢印ｄ方向）に移動可能に構成されている。【００３８】
また肋骨脱骨装置６０は、支持部６１の下端部に取り付けられた回動軸６３に取り付けられ、支持部６１に取り付けられたサーボモータ７５によって矢印ｃ方向（正逆方向）に回動可能になっている。回動軸６３の下端には支持フレーム６４が取り付けられ、支持フレーム６４の一端にはエアシリンダ６５が設けられ、エアシリンダ６５のピストン６５ａには移動フレーム６６が取り付けられ、移動フレーム６６はエアシリンダ６５によって、支持フレーム６４と一体となったガイドバー６９にガイドされて矢印ｆ方向に正逆駆動される。【００３９】
移動フレーム６６にはくの字形リンク６７及び６８を介してカッタ本体８０が取り付けられている。くの字形リンク６７，６８及びこれらリンクに装架された直線リンク７０によって平行四辺形が形成され、この機構によってカッタ本体８０は、ばら部位０３に対して水平な姿勢を保持する。また移動フレーム６６に固定されたエアシリンダ７１のピストン７１ａにはくノ字形リンク６７の一端が接続され、エアシリンダ７１によってカッタ本体８０は若干下降できるとともに、エアシリンダ７１の空気圧がカッタ本体８０を介してばら部位０３に付与されるようになっている。【００４０】
またくの字形リンク６８は、その動きの支点となる支軸７２が移動フレーム６６の長孔７３に嵌合され、該支軸７２が長孔７３内で摺動可能に嵌合されているので、カッタ本体８０の後端（図４上で右端）が矢印ｇ方向に上昇可能となり、これによってカッタ本体８０がばら部位表面の曲面に合わせて傾くことが許容されるようになっている。【００４１】
カッタ本体８０は、その前端（図４上で左側）にローラ８１が設けられ、ローラ８１は、ばら部位０３を押圧する方向にコイルバネ８２の弾性力が付与されるように構成されている。またカッタ本体８０の下部には、図７に示すように断面がＵ字形の刃先８３が取り付けられ、カッタ本体８０の矢印ｈ方向への摺動により肋骨０７の周囲に切り込みを入れ、そのままｈ方向に移動することにより、肋骨０７をばら部位０３から切断する。【００４２】
また肋骨０７の端面に対面する位置に外周が筒状のストッパ８４が設けられている。筒状ストッパ８４は、支持フレーム６４に取り付け部７４を介して固定され、その外周は刃先８３がその外側を通過できるように刃先８３の内径より小径につくられている。
また図６に本実施例において複数に分割された脱骨ステーションを示す。図６において、投入位置Ｔにおいて基準板２２にばら部位の背骨側端面０３ａが接するように載置されて脱骨処理における基準位置となる。【００４３】
次にばら部位０３がベルトコンベア２１により各脱骨ステーションＳ１〜Ｓ３で停止するように矢印ｉ方向にタクト送りされる。各ステーションで、肋骨脱骨装置６０と肋骨位置検出装置３０とは共通の支持部５１に一体的に固定された状態でボールネジ３３上を矢印ｊ方向に摺動する。ステーションＳ１には外径の大きい肋骨に適合する外径の刃先８３が装備され、ステーションＳ２には中間クラスの外径の肋骨の合う刃先が装備され、ステーションＳ３では外径の小さい肋骨に合う刃先が装備されている。【００４４】
肋骨群は通常頭部側で外径が大きく、尾側に向かって外径が小さくなるので、ステーションＳ１では頭部側の肋骨群が脱骨対象となり、ステーションＳ２では中間部の肋骨群が脱骨対象となり、ステーションＳ３では尾側の肋骨群が脱骨対象となる。
投入位置Ｔを出発したばら部位０３は先ずステーションＳ１で停止し、そこで先ず肋骨位置検出装置３０で肋骨位置を検出した後、肋骨脱骨装置６０により外径の大きい肋骨群の脱骨を行なう。【００４５】
次にばら部位０３はステーションＳ２までタクト送りされ、ステーションＳ２で外径が中ぐらいの肋骨の脱骨処理を行なう。その後さらにステーションＳ３までタクト送りされ、そこで外径が小さい領域の肋骨の脱骨を行なう。【００４６】
次に肋骨位置検出装置３０を用いた肋骨位置の検出方法について説明する。図８において、ばら部位０３は、薄い板状のばら肉０９の上に表面以外埋没した肋骨群０７が平行に１１から１３本存在する。重ね合わされた検出板３９は、支軸４０を中心に揺動し、固定された近接センサ４３に対しセンサ感知部４２が揺動することで、ボックス３７に固定された近接センサ４３のオン、オフが切り替わる仕組みになっている。【００４７】
なお検出板３９に一体に設けられた錘５２は、検出板３９を常に同じ位置に保つためのものであり、外的な力が働かない限りセンサ感知部４２は近接センサ４３の感知範囲に位置し、このとき近接センサ４３はオン状態となっている。図８〜１１に示す例のように検出板３９に前記作用を有する錘５２を一体的に設けてもよい。
また隣り合う検出板同士は、近接センサ４３の干渉を防ぐためにセンサ感知部４２の位置を異ならせている。【００４８】
肋骨位置の検出のためには、図９に示すようにまずばら部位０３に対し検出ユニット３８を近づける。ばら部位０３は厚みに個体差があるため、適切な高さとなるようにエアシリンダ３４により検出ユニット３８を下降させる。その際検出ユニット３８のばら部位０３に対する高さが一定となるように、ガイド板３６の下流側部に固定された倣い板４８をばら部位０３の表面に当てることにより、検出ユニット３８のばら部位０３に対する位置を設定する。このように倣い板４８を用いることにより、ばら部位０３に均一な力が働き、ばら部位０３をつぶさないようにできるとともに、エアシリンダ３４の空気力により倣い板４８に下方への付勢力を付与し、倣い板４８をばら部位表面に密着させることができる。【００４９】
次に図１０に示すように、下方に突設した検出部４１がばら部位０３に接触するように検出板３９をばら部位０３の上を通過させる。検出部４１が硬い肋骨０７に接触すると、検出板３９が支軸４０を中心に矢印ｋ方向（時計回り）に回転し、センサ感知部４２が近接センサ４３の感知範囲から外れ、近接センサ４３はオフの状態となる。【００５０】
一方図１１に示すように、検出板３９がばら肉０９の上を通過した場合は、錘５２の作用でばら肉０９を押しつぶし、検出板３９は回転することなく、近接センサ４３はオンの状態を保つ。
かかる原理を利用し、最も速くオフの状態となった近接センサ４３の位置情報を記憶することにより、肋骨０７の正確な端面位置と骨の中心位置を知ることができる。【００５１】
なお本実施例では、２台の検出ユニット３８ａ及び３８ｂをそれぞれ肋骨の両端部に位置させ、同時に作動させて、肋骨０７の両端部の検出を行なうので、肋骨０７の端面位置や中心位置だけでなく、肋骨両端部の位置情報を基に演算することにより、肋骨の傾きや長手方向の長さを算出することができる。【００５２】
次に本実施例における肋骨の脱骨処理操作を説明する。図５において、（ａ）は肋骨脱骨装置６０が脱骨処理前の状態を示す。（ｂ）は脱骨処理後の状態を示し、このとき移動フレーム６６はエアシリンダ６５によって矢印ｈ方向に押出され、移動フレーム６６と同時にカッタ本体８０も矢印ｈ方向に押し出され、支持フレーム６４に固定された筒状ストッパ８４の外周の外側にＵ字状刃先８３が位置している。【００５３】
なお図１では移動フレーム６６に長孔７３を設けて、カッタ本体８０の矢印ｇ方向の傾きを許容させているが、図５の構成では、（ｃ）に示すように、長孔７３の代わりに図１のリンク７０をコイルバネ７５に置き換えることにより、カッタ本体８０の矢印ｇ方向の傾きを許容させる構成としている。なお長孔７３とコイルバネ７５の両方を具備させてカッタ本体８０の矢印ｇ方向の傾きを許容させる構成とすれば、カッタ本体８０の矢印ｇ方向の傾きを更に容易にすることができる。【００５４】
図５の（ｄ）は脱骨開始時、（ｅ）は脱骨途中、及び（ｆ）は脱骨終了時の状態を示す。脱骨開始に際し、前記肋骨位置検出工程で肋骨両端部の位置を検出し、それによって肋骨０７の傾きと長さを算出できるので、まず肋骨脱骨装置６０を回動軸６３を中心に回動させて肋骨０７の傾きにカッタ本体８０のｆ方向の移動方向を合わせる。
そしてエアシリンダ６２及び６５を操作して、図５（ｄ）に示すように、刃先８３が肋骨先端面０７ａに当る位置に移動させる。
そしてカッタ本体８０をばら部位０３に載置し、かつエアシリンダ７１の空気力によって矢印ｍの下方にカッタ本体８０がばら部位表面に押圧力を付加した状態とする【００５５】
そしてエアシリンダ６５を作動させてカッタ本体８０を矢印ｈ方向に移動させ、刃先８３を肋骨先端面０７ａとその周囲の肉０９との間に挿入し、両者を切断する。図５（ｅ）は脱骨途中の状態を示すが、このときローラ８１はコイルバネ８２の弾性力でばら部位表面を押圧しているので、刃先８３が肋骨の表面に密着する。ローラ８１の押圧力で脱骨処理中刃先８３が肋骨表面に密着するので、肋骨表面に残留する肉を最小限にすることができ、肉の歩留まりを向上させることができる。【００５６】
また脱骨処理中、筒状ストッパ８４が肋骨末端面０７ｂに当接して肋骨を固定しているので、脱骨に支障をきたすことがない。図５（ｆ）は、脱骨終了時を示すが、このとき刃先８３が筒状ストッパ８４の外周外側に到達し、一工程で肋骨の脱骨を完了することができる。筒状ストッパ８４の外径は刃先８３の内径より小径になっているので、刃先８３を筒状ストッパ８４の外周外側までスムーズに移動させることができる。【００５７】
本実施例では、図６に示すように、ベルトコンベア２１に沿って刃先８３の外径を異ならしめた３段階のステーションＳ１からＳ３を設置し、大きい外径の刃先を装備したステーションＳ１では大きい外径の肋骨の脱骨を行ない、中間クラスの外径の刃先を装備したステーションＳ２では中間クラスの外径の肋骨を脱骨し、外径の小さい刃先を装備したステーションＳ３では小さい外径の肋骨を脱骨するようにしているので、肋骨に残留する肉をさらに少なくでき、肉の歩留まりをさらに向上することができる。【００５８】
このように本実施例によれば、肋骨位置検出工程において、肋骨の当った検出板３９の揺動を近接センサ４３のオン、オフにより識別することができるので、ばら部位の肋骨位置を精度良く検出することができるとともに、また検出精度が良いため、検出ユニット３８の動きを高速化でき、検出時間を短縮することができる。
さらに２台の検出ユニット３８ａ、３８ｂで肋骨の両端部を同時に検出できるため、肋骨の傾き及び長さまで算出でき、これによって後工程の脱骨処理を効率良く行なうことができる。【００５９】
また肋骨脱骨工程においては、カッタ本体８０の１回の動きで１本の肋骨の脱骨を完了することができて処理工程を短縮化することができるとともに、肋骨位置の検出から脱骨まで完全自動化できるので、作業効率を大幅に向上することができる。
また脱骨時にローラ８１でばら部位０３に押圧力を付与しているので、刃先８３を肋骨表面に密着させながら肉部を分離でき、これによって肉の歩留まりを向上させることができる。【００６０】
さらに脱骨工程を３つのステーションＳ１〜Ｓ３に分け、各ステーションで各刃先外径が異なるカッタ本体８０を使用し、各ステーションで刃先外径に適合した外径の肋骨を脱骨対象としているため、肋骨に残留する肉の歩留まりをさらに向上することができる。
【実施例２】
【００６１】
次に本発明の第２実施例として前記第１実施例の変形例を図１２に基づいて説明する。前記第１実施例では、図６に示すように、脱骨工程を３つのステーションＳ１〜Ｓ３に分け、各ステーションで各刃先外径が異なるカッタ本体８０を装備し、肋骨の外径が大中小毎にグループ分けし、３つのステーションで刃先外径に適合したグループの脱骨処理としている。本実施例では、図１２のブロック線図に示す制御系９０によりかかる脱骨工程を完全自動化できるようにしたものである。【００６２】
図１２において、検出ユニット３８ａ及び３８ｂで検出された肋骨両端部の位置情報が演算部９１に送られ、演算部９１で肋骨両端部の位置情報から肋骨の長さと基準板２２に対する肋骨の傾きが演算される。メモリ９２には肋骨の長さと太さに関する対照情報が記憶され、肋骨太さ判定部９３で演算部９１から送られた肋骨長さ演算値とメモリ９２から送られる前記対照情報から検出ユニット３８ａ及び３８ｂで検出した肋骨の太さを判定する。【００６３】
この判定結果からカッティング指令部９４でどのステーションで脱骨処理するかを決定する。肋骨は、一般に頭部側の肋骨が太く、尾側に向けて順々に細くなっていくので、普通頭部側から大中小にグループ分けされる。
本実施例によれば、ステーションＳ１（肋骨太さ大）、ステーションＳ２（同中）及びステーションＳ３（同小）へのグループ分けした脱骨処理を完全自動化することができる。
【実施例３】
【００６４】
次に本発明の第３実施例として、別な肋骨位置検出装置を用いた例を説明する。図１３において、肋骨位置検出装置１００は、肋骨群０７の基部又は先端部に対し直角走行するリニアガイド１０３と、リニアガイド１０３をボール螺子１０６により螺子結合して走行する検出架台１０１と、該架台１０１に搭載され肋骨群により形成される凹凸面の起伏の状況を検出する検出ローラ１０２と、該検出ローラの昇降を昇降軸１０７に設けたラックギアとピニオンギアとの結合により検出するエンコーダＢ１０８と、前記ボール螺子の駆動モータ１０４に設け走行位置の検出をするエンコーダＡ１０５等より構成されている。【００６５】
前記構成により、検出ローラ１０２をばら部０３の肋骨部外表面に倣い走行させると、肋骨位置では検出ローラ１０２が持ち上がり、肋骨間の肉部ではローラ１０２が落ち込む。走行位置を示すエンコーダＡ１０５のパルス軸を横軸に、肋骨面の起伏の状況を示すエンコーダＢ１０８のパルス数を縦軸に読み取り、変化の状況をグラフに示せば、図１３（ｃ）のようになり、肋骨０７の位置を検出できる。【００６６】
この読み取り検出データは、図示していない制御部のＣＰＵに読み取り、所要の演算をなすことにより、カッタ本体８０の刃先８３の位置を決定する。
なお検出ローラ１０２を２個設け、肋骨の両端部で倣い走行させれば、前記第１実施例と同様に、２個のローラの肋骨位置情報から、肋骨の長さと基準面に対する傾きを同時に算出でき、肋骨の各種位置情報を迅速に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、家畜類の食肉用屠体のばら部の肋骨を１回の工程で行なうことができ、処理工程を簡素化できるとともに、肋骨位置の検出工程から脱骨工程までを完全自動化することができるので、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。また肋骨に残留する肉を最小限にでき、手作業と比べて肉の歩留まりを低下させることがない。
【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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