(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前腕骨と上腕骨との関節部分及び肩甲骨の上部でカットされ上腕骨と肩甲骨の一部とからなる食肉ブロックをローダで吊り下げ搬送しながら脱骨処理を行う食肉ブロックの脱骨方法において、前記食肉ブロックを垂直方向に切断して骨部を露出させる第１工程と、ミートセパレータで上腕骨の上部から上腕骨の中央部下方まで肉を引き剥がすとともに、上腕骨中央部の筋を水平に切断する第２工程と、ミートセパレータで上腕骨と肩甲骨との関節部までさらに肉を引き剥がしながら上腕骨の上部に位置する基準位置から上腕骨と肩甲骨との関節部までの長さを計測し、この計測値に基づいて後工程におけるミートセパレータの引き下げストロークを決定する第３工程と、上腕骨と肩甲骨との関節部周辺の肉を切断しながらミートセパレータで段階的に前記関節部周辺の筋を引き剥がす第４工程と、肩甲骨周辺の筋を切断するとともに、ミートセパレータで肩甲骨周辺の肉を引き剥がす第５工程とを具備することを特徴とする食肉ブロックの脱骨方法。
【請求項２】
前作業で前腕骨の残部を除去し上腕骨の前記関節部の骨を露出させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の食肉ブロックの脱骨方法。
【請求項３】
前腕骨と上腕骨との関節部くびれ部分をローダのクランプ装置でクランプして吊り下げるとともに、前記基準位置が同クランプ位置であり、同基準位置から上腕骨と肩甲骨との関節部の突起上面までを計測することを特徴とする請求の範囲第１項記載の食肉ブロックの脱骨方法。
【請求項４】
前腕骨と上腕骨との関節部分及び肩甲骨の上部でカットされ上腕骨と肩甲骨の一部とからなる食肉ブロックをローダで吊り下げ搬送しながら脱骨処理を行う食肉ブロックの脱骨装置において、前記ローダが食肉ブロックを吊り下げ食肉ブロックを水平方向に搬送する間に脱骨処理を行う複数のステーションを通過するように構成され、前記ステーションの少なくとも一部において、食肉ブロックの搬送路に配置された筋切断用円刃カッタと、食肉ブロックの肉を骨から分離させるミートセパレータと、上腕骨上部に位置する基準位置から上腕骨と肩甲骨との関節部までの長さを計測する計測装置とを備え、前記計測値に基づいて前記各ステーションに配置されたミートセパレータの原点高さからの引き下げストロークを決定するように構成したことを特徴とする食肉ブロックの脱骨装置。
【請求項５】
ミートセパレータが、食肉ブロックの搬送路に沿って相対面する２つのセパレート面を有し、該セパレート面を上下動させる駆動装置を具備したことを特徴とする請求の範囲第４項記載の食肉ブロックの脱骨装置。
【請求項６】
前記複数のステーションを実質的に同じ高さ水準に設置し、ローダが食肉ブロックを吊り下げて脱骨の全工程に亘り食肉ブロックを実質的に一定の高さで搬送するように構成したことを特徴とする請求の範囲第４項記載の食肉ブロックの脱骨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、第１８図の豚枝肉分割図に見るように、牛、豚、馬、羊、山羊等家禽類の食肉の背割りした半截ブロックのうち、かた部位７０において、上腕骨部分と肩甲骨の一部からなる食肉ブロック（以下「ワーク」という）の除骨処理を、人間による簡単な前処理の後、完全に自動化することができた除骨方法及び除骨装置に関し、詳しくは、人間による前処理として、前腕骨と上腕骨との関節部を切断したことにより残った前腕骨の残部を取り除き、上腕骨の関節部を露出させた後、このようなワークをローダに掛けて搬送した状態で脱骨処理を行い、途中の各工程で筋入れ、上腕骨長さの計測、肉部の引き剥がし等を機械で行うことを可能とし、脱骨処理を完全自動化して、処理時間の低減と処理効率の向上を図ったものである。
【背景技術】  従来これら背割りされた枝肉の脱骨は、背割りされた枝肉を食肉処理場において、牛、豚の場合、かた、ロース、ばら、もも、ヒレの５部位に大分割されている。
このうち、かた部位を除骨する装置が例えばＷＯ２００４／０６８９５３  Ａ１（先行技術１）に開示されている。
この脱骨装置は、省スペース、コスト削減を図った中小処理工場向きの食肉脱骨装置の実現を目的とするもので、人手による前処理として、背割り、大分割された豚、牛、馬、羊、山羊等の食肉の枝肉ブロックのうち、第１８図に示すうで・かた肉ロース部７０の脱骨装置に関し、特に前処理において、かたロース部及びスペアリブの分割除去と、前腕骨の脱骨をした後、上腕骨と肩甲骨周りの筋入れを行い、上記最大限の前処理を終了した枝肉に必要最小限の脱骨処理を行うようにした、肩甲骨の引き剥がし（肩甲骨脱骨）と上腕骨の自動脱骨により肉分離をする小型の食肉脱骨装置に関する。
この脱骨装置は、第１９図に見るように、投入ステーション０１０より下流方向に、前記投入ステーション０１０から所定間隔Ｓを置いて肩甲骨の引き剥がしをする肩甲骨脱骨ステーション０１１を設け、同じく前記所定間隔と同一間隔Ｓを置いて上腕骨を脱骨をする上腕骨脱骨ステーション０１２の順に配設し、前記上腕骨脱骨ステーション０１２の下流に前記ステーションにおける肉分離により残った上腕骨の骨部を排出する骨部排出ステーション０１３を設けてなる有端の脱骨ラインを構成する。
投入ステーション０１０において、搬送路を形成する間隔Ｓを持つ二条の延在レールよりなる固定搬送路０１４ａの間隙に、かたロース部及び前腕骨を除去した背割り５大分割をした食肉うで部よりなるワーク０５０の上腕骨のくびれ部を挿入懸架させて投入工程０２２を形成させる。
ついで、次工程の第１搬送工程０２３で、タクト搬送（押圧シリンダの作動により押圧シリンダのワンストロークに相当する単位ステーション分だけワークを押圧累進させる機構）を介して押動部０１９の作動により前記投入工程の終了したワーク０５０は隣接の肩甲骨脱骨ステーション０１１の可動搬送路０１５ａへ導入され、ステーション０１１で把持される。前記把持とともに、前記押動部０１９はワーク０５０を可動搬送路０１５ａの原位置へ残したまま投入ステーション０１０の原位置へ復帰する。
ついで、次工程の肩甲骨脱骨工程０２４で、前工程で導入されたワーク０５０を把持したステーション０１１の可動搬送路０１５ａは、原位置より離脱して脱骨処理位置へ上昇して肩甲骨０５２は引き剥がし脱骨され脱骨処理が終了し、ワーク０５１を把持して前記可動搬送路０１５ａは原位置に復帰する。
ついで、次工程の第２搬送工程０２５で、タクト搬送の押動部０２０を介して前記脱骨工程の終了したワーク０５１は隣接の上腕骨脱骨ステーション０１２の可動搬送路０１７ａへ導入され、ステーション０１２で把持される。前記把持とともに、前記押動部０２０はワーク０５１を可動搬送路０１７ａの原位置へ残したまま肩甲骨脱骨ステーション０１１の原位置へ復帰する。
ついで、次工程の上腕骨脱骨工程０２６で、前工程で導入されたワーク０５１を把持したステーション０１２の可動搬送路０１７ａは、原位置より離脱して脱骨処理位置へ上昇して上腕骨の脱骨と肉０５３の剥がしが行なわれ脱骨処理が終了し、上腕骨０５４を把持して前記可動搬送路０１７ａは原位置に復帰する。
ついで、次工程の搬送骨部排出工程０２７で、タクト搬送の押動部０２１を介して前記脱骨工程の終了した上腕骨０５４は隣接の骨部排出ステーション０１３へ搬送排出される。前記排出とともに、前記押動部０２１は上腕骨脱骨ステーションの原位置へ復帰する。
上記投入→第１搬送→肩甲骨脱骨→第２搬送→上腕骨脱骨→搬送骨部排出工程を経て、ワークの脱骨処理を終了する。
なお、上記投入は、後段第１搬送、第２搬送、搬送排出工程の直後、連結杆で直線状に接続されて一体化された押動部０１９、０２０、０２１が後記するアクチュエータの復動により旧位置であるそれぞれの原位置に同時に復帰した直後行なわれ、後続ワークの補充が行なわれ、連続脱骨を可能にしている。
また特開２００４−２３６５７７号公報（先行技術２）には、背割りされた食肉の半截ブロックのうち吊り下げ状態で脱骨をするワークに対し、左側ブロック又は右側ブロックの何れにもランダムに対応できる脱骨装置として、左側ブロックと右側ブロックの何れであるかを判別させ、該判別結果に対応して左右切り換えステーションの要切り換え部の左右切り換えを行い、左右ランダム脱骨処理ラインを形成させ、前記左右の使い分けにより効果的脱骨処理を可能とするとともに、自動ローディング装置によるワークの投入と、脱骨時における骨部の確実な把握と、骨関節の脱臼防止とを可能とする食肉脱骨方法と食肉脱骨装置が開示されている。
この装置は、第２０図に示すように、背割りされ、吊り下げ状態で脱骨する食肉ブロックよりなるワークの筋入れをする前処理部０３０と、前処理したワークを本発明の食肉脱骨装置が形成する脱骨処理ラインに自動ローディング装置を介して投入するワーク投入部０３１と、投入されたワークをクランパに吊架した状態で左側ブロックか右側ブロックの何れに該当するかを判別する左右判別部０３２と、該判別部により判別結果に応じて下流の対応するステーションに左右切り換え信号を出力する左右切り換え操作部０３３と、前記左右切り換え信号を受け、要切り換え部位の切り換えをする左右切り換えステーション０３４と、前記切り換えを行い左右ランダムの脱骨ラインを形成するタクト送り部０３５と、脱骨排出部０３６とより構成する。
そして、左右判別部０３２の判別結果に対応して下記に示す作動をする。
投入された当該食肉ブロックの左側ブロックか右側ブロックのいずれに該当するか左右判別部０３２で判別し、判別信号に応じて左右切り換え操作部０３３により、対応する左右切り換えステーション０３４で処理位置の左右切り換えと左側処理治具か右側処理治具かのいずれかの選別を行い、タクト送り部０３５でのタクト搬送に連動して左右ランダム脱骨ラインを形成する。
ロックの内かた部位やもも部位の食肉ブロックを、後段の脱骨ラインに右側ないし左側ブロックに分別してそれぞれ右左の専用脱骨ラインに分岐させ、それぞれの専用脱骨ラインでほぼ自動脱骨を行なっていた。
上記構成により、左右何れの食肉ブロックかの判別と、該判別に対応できる左右ランダム脱骨ラインの使用により、従来の右左専用の脱骨ラインに代わり設備コストの削減を図るとともに稼働率の向上と、効率的運転ができ、前記稼働率の向上による設備の休転時間の短縮からくる施設の衛生管理の確実な実施を可能とし、より好適な衛生環境のもとに脱骨解体を行うことができる。
しかし前述の各先行技術が適用されるワークのうち、かた部位は、先行技術２の第５図及び第６図に示すように、前腕骨、上腕骨および肩甲骨からなるかた部位か、あるいは先行技術１に係る添付第１９図に示すように、少なくとも上腕骨および肩甲骨からなるかた部位であり、一方第２１図に示すように、上方は腰椎に沿った切断しやすい部分（切断線ｘ）で切断することにより肩甲骨が一部残り下方は前腕骨と上腕骨との関節部分（切断線ｙ）で切断されたかた部位も存在する。
即ち第２１図は、豚屠体の骨組み構造を示し、第２１図において、０４０は、腰椎（７個）、０４１は棘突起、０４２は大腿骨、０４３は肋骨、０４４は肩甲骨、０４５は前腕骨、０４６は上腕骨を示す。
特に北米では、上記のように切断線ｘ及びｙで切断され、残った前腕骨０４５の部位は、骨が付いたままの骨付き肉として販売されている。
このような切断位置で切断されたかた部位に対しては、前記先行技術に記載された脱骨装置では脱骨処理することができないという問題がある。
また先行技術１の装置は、第１９図に示すように、肩甲骨の脱骨工程及び上腕骨の脱骨工程において、一時ワークを止め、その後ワークを搬送路から一時外し、脱骨処理位置へ上昇して肩甲骨あるいは上腕骨の脱骨と肉の引き剥がしが行われ、このような脱骨処理が終了した後、ワークを搬送路に復帰する工程を経るため、脱骨処理を行うのに時間がかかるという問題点があった。
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、一方第２１図に示すように、上方は腰椎に沿った切断しやすい部分で切断されたため、肩甲骨が一部残り、下方は前腕骨と上腕骨との関節部分で切断されたかた部位に対して脱骨処理を適用できる脱骨方法及び同脱骨方法を実施するための脱骨装置を実現することを目的とする。
また、本発明の第２の目的は、前記かた部位を脱骨するに際し、かた部位をクランプ装置で吊り上げながら搬送し、搬送を中断することなく脱骨処理を行うことによって処理時間を低減して処理効率を向上させることができる脱骨方法及び脱骨装置を実現することを目的とする。
そして、本発明は、かかる目的を達成するもので、その第１発明は、前腕骨と上腕骨との関節部分及び肩甲骨の上部でカットされ上腕骨と肩甲骨の一部とからなる食肉ブロックをローダで吊り下げ搬送しながら脱骨処理を行う食肉ブロックの脱骨方法において、前記食肉ブロックを垂直方向に切断して骨部を露出させる第１工程と、ミートセパレータで上腕骨の上部から上腕骨の中央部下方まで肉を引き剥がすとともに、上腕骨中央部の筋を水平に切断する第２工程と、ミートセパレータで上腕骨と肩甲骨との関節部までさらに肉を引き剥がしながら上腕骨の上部に位置する基準位置から上腕骨と肩甲骨との関節部までの長さを計測し、この計測値に基づいて後工程におけるミートセパレータの引き下げ位置を決定する第３工程と、上腕骨と肩甲骨との関節部周辺の肉を切断しながらミートセパレーダで段階的に前記関節部周辺の筋を引き剥がす第４工程と、肩甲骨周辺の筋を切断するとともに、ミートセパレータで肩甲骨周辺の肉を引き剥がす第５工程とを具備することを特徴とする食肉ブロックの脱骨方法に係る。
前記第１の発明においては、前述のように前腕骨と上腕骨との関節部分及び肩甲骨の上部でカットされ上腕骨と肩甲骨の一部とからなる食肉ブロックを脱骨の対象とする（このような本発明の脱骨対象となる部位のワークを以下「対象ワーク」という。）。好ましくは、対象ワークをまず前処理で前腕骨の残部を除去し上腕骨の前記関節部の骨を露出させた後、ローダで吊り下げ搬送しながら脱骨処理を行う。
まず第１工程では、対象ワークに対し、垂直方向に切断して骨部を露出させる。これを行う手段として、例えば垂直方向に配置され対象ワークに搬送路に対して接近あるいは離反可能に配置された丸刃カッタ等を使用することができる。
次に第２工程として、ミートセパレータで上腕骨の上部から上腕骨の中央部下方まで肉を引き剥がすとともに、上腕骨中央部の筋を例えば水平方向に配置された丸刃カッタ等を用いて水平に切断する。この筋を切断することによって上腕骨に被着している肉をさらに上腕骨と肩甲骨との関節部近くまで引き剥がすことができる。
次に第３工程として、ミートセパレータで上腕骨と肩甲骨との関節部までさらに肉を引き剥がしながら上腕骨の上部に位置する基準位置から上腕骨と肩甲骨との関節部までの長さを計測し、この計測値に基づいて後工程、即ち上腕骨と肩甲骨との関節部周囲及び肩甲骨周囲からの肉引き剥がし時のミートセパレータの引き下げストロークを決定する。この場合、好ましくは、ローダが対象ワークをクランプしているクランプ位置を前記基準位置とすれば、基準位置が明瞭となって、上腕骨と肩甲骨との関節部までの計測が容易になる。またクランプ位置を前腕骨と上腕骨との関節部のくびれ部とすれば、クランプがしやすくなる。また好ましくは、上腕骨と肩甲骨との関節部突起上面までの長さを計測するようにすれば、計測ポイントが明瞭になる。
次に上腕骨と肩甲骨との関節部周辺の肉を切断しながらミートセパレータで段階的に前記関節部周辺の肉を引き剥がし（第４工程）、さらに肩甲骨周辺の筋を切断するとともに、ミートセパレータで肩甲骨周辺の肉を引き剥がす（第５工程）。
前記第１発明によれば、若干の人手による前処理を伴うが、対象ワークの実質的に完全な自動化された脱骨処理を実現することができ、そのため処理時間の低減と処理効率の向上を達成できる。
また処理工程を第１工程から第５工程まで細分化し、各処理工程の段階で骨に接合した筋を切断しながら段階的に肉の引き剥がしをきめ細かく行っていくため、対象ワークの上腕骨と肩甲骨とを分離する必要もなく、骨に余分な肉を残さずに完全な骨分離を行うことができる。
本発明の第２の発明は、前記第１の発明である脱骨方法を実施するための装置であって、前腕骨と上腕骨との関節部分及び肩甲骨の上部でカットされ上腕骨と肩甲骨の一部とからなる食肉ブロックをローダで吊り下げ搬送しながら脱骨処理を行う食肉ブロックの脱骨装置において、前記ローダが食肉ブロックを吊り下げ食肉ブロックを水平方向に搬送する間に脱骨処理を行う複数のステーションを通過するように構成され、前記ステーションの少なくとも一部において、食肉ブロックの搬送路に配置された筋切断用円刃カッタと、食肉ブロックの肉を骨から分離させるミートセパレータと、上腕骨上部に位置する基準位置から上腕骨と肩甲骨との関節部までの長さを計測する計測装置とを備え、前記計測値に基づいて前記各ステーションに配置されたミートセパレータの原点高さ（引き下げられる前の高さ）からの引き下げストロークを決定するように構成したことを特徴とする。
前記第２の発明においては、ローダが食肉ブロックを吊り下げ食肉ブロックを水平方向に搬送する間に脱骨処理を行う複数のステーションを通過するように構成され、この搬送路に沿って各工程ごとに前記ミートセパレータ及び筋切断用円刃カッタを備え、骨に被着する筋の切断と肉の引き剥がしとを行う。また前記計測装置によって上腕骨上部に位置する基準位置から肉を引き剥がした後の上腕骨と肩甲骨との関節部までの長さを計測し、この計測値に基づいてミートセパレータの原点高さからの引き下げストロークを決定するように構成している。
前記第２の発明によれば、若干の人手による前処理を伴うが、対象ワークの実質的に完全な自動化された脱骨処理を実現することができ、そのため処理時間の低減と処理効率の向上を達成できる。
また処理工程の各段階で筋切断用円刃カッタにより骨に接合した筋を切断しながら、ミートセパレータで段階的に肉の引き剥がしを行っていくため、対象ワークの上腕骨と肩甲骨とを分離する必要もなく、木目細かな肉分離を行うことができ、骨に余分な肉を残さずに完全な肉分離を行うことができる。
また処理工程の途中で、上腕骨の上部に基準位置を設定し、この基準位置から上腕骨と肩甲骨との関節部までの長さを計測し、その計測値に基づいて各ステーションでのミートセパレータの下降ストロークを設定しているので、処理対象の腕部位の長さ、大きさが異なるものであっても、それに合わせて丸刃カッタの切断位置及びミートセパレータの基準高さと下降ストロークとを臨機応変に変えることができる。
この第２発明において、好ましくは、ミートセパレータが、食肉ブロックの搬送路に沿って相対面する２つのセパレート面を有し、同セパレート面を上下動させる駆動装置を具備するようにすることにより、同セパレート面に対象ワークを挟んだ状態で対象ワークの肉分の引き剥がしができ、簡素な構造でかつ分離性能の良いミートセパレータとすることができる。しかも対象ワークの搬送速度とトセパレータ面の引き下げ速度を調整することにより、肉分の引き剥がし速度を自由に調整することができる。
また好ましくは、前記複数のステーションを実質的に同じ高さ水準に設置し、ローダが食肉ブロックを吊り下げて脱骨の全工程に亘り食肉ブロックを実質的に一定の高さで搬送するように構成すれば、さらに処理のスピードを上げることができ、さらなる処理時間の短縮と処理効率の向上を図ることができ、装置構成も簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明による脱骨装置の第１実施例の全体構成図であり、このうち（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図、（ｃ）は（ｂ）中のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は右側面図である。
第２図は、本発明の脱骨対象とする対象ワーク（腕部位）を示し、このうち（ａ）は人手による前処理前の状態を示す平面図、（ｂ）はその立面図、（ｃ）は人手による前処理後の状態を示す平面図、（ｄ）はその立面図である。
第３図は、前記第１実施例による脱骨工程の各工程を示す工程図である。
第４図は、前記第１実施例の第２ステーションで使用する装置の斜視図である。
第５図は、前記第１実施例で用いるミートセパレータ２０を斜め上方から視た斜視図である。
第６図は、同ミートセパレータ２０を斜め下方から視た斜視図である。
第７図は、前記第１実施例の第３ステーションで使用する装置を対象ワーク搬送方向の上流側から視た斜視図である。
第８図は、第７図の装置を対象ワーク搬送方向下流側から視た斜視図である。
第９図は、第７図に装置を対象ワーク搬送方向上流側から視た立面図である。
第１０図は、第７図の装置を対象ワーク搬送方向下流側から視た背面図である。
第１１図は、前記第１実施例の第４ステーションで使用される装置を左方上方から視た斜視図である。
第１２図は、第１１図の装置を右方上方から視た斜視図である。
第１３図は、前記第１実施例の第５ステーションで使用される装置を左方上方から視た斜視図である。
第１４図は、第１３図の装置を右方上方から視た斜視図である。
第１５図は、前記第１実施例の第６ステーションで使用される装置の斜視図である。
第１６図は、前記第１実施例の第７ステーションで使用される装置の斜視図である。
第１７図は、第１６図の装置を下方から視た斜視図である。
第１８図は、豚枝肉の分割図である。
第１９図は、従来のかた部位を除骨する装置の一例（先行技術１）を示す工程図である。
第２０図は、従来の食肉ブロックの脱骨方法の一例（先行技術２）を示す工程図である。
第２１図は、豚屠体の骨格図である。
【発明を実施するための最良の形態】  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く、単なる説明例にすぎない。
本発明装置の第１実施例に係る第１図の全体構成図において、本実施例の装置は左右に２ライン存在し、Ａは人手による前処理を行なう領域、Ｂは本発明装置による脱骨処理領域である。１は対象ワークを載置して運ぶコンベア、２は作業員ｈ１〜ｈ３が前処理を行なうまな板である。本装置では、領域Ａで作業員による前処理を行なった後、作業員ｈ３が対象ワークをローダのクランプ装置に吊り下げて機械処理領域に搬送する。
第２図は本実施例で使用される対象ワーク（腕部位）ｗの形状を示し、ｓ及びｔは切断装置で切断された切断面であり、ｊは上腕骨、ｒは前腕骨の残部、ｋは肩甲骨の上部、ｐは前腕骨と上腕骨との関節部、ｑは上腕骨ｊと肩甲骨ｋとの関節部、ｍはこれら骨部に被着した肉部を示す。第２図において、（ａ）及び（ｂ）は、人手による前処理前の状態を示し、（ｃ）及び（ｄ）は、人手により前腕骨の残部ｒが除去され、上腕骨ｊの前腕骨との関節部ｐを露出した状態を示す。
第３図は本実施例の処理工程を示し、このうち（ａ）は対象ワークｗの人手による前処理後の状態、即ち第２図の（ｃ）及び（ｄ）と同一の状態を示し、（ｂ）は対象ワークｗを本実施例装置の図示しないローダのクランプ装置３に吊り下げる工程を示す。なおクランプ装置３は、従来公知の構造を有するものを使用する。また本実施例では、上腕骨ｊの前腕骨との関節部ｐに近いくびれ部をクランプしている。（ｃ）は、本実施例装置の第１ステーションにおける処理を示し、図示しない切断装置に垂直方向に取り付けられた丸刃カッタ４により対象ワークｗの肉部ｍに垂直方向に切れ目ｃを入れ、骨部を露出させる。その後クランプ装置３を９０度回転させて対象ワークｗを搬送方向ａの方向に向け、第２ステーションに搬送する。
第２ステーション（ｄ）では、ミートセパレータで上腕骨の上部から上腕骨の中央部下方まで肉を引き剥がすとともに、上腕骨中央部の筋を水平に切断する。第４図は、第２ステーションで使用される装置１０の斜視図である。第４図において、２０は、食肉ブロックの搬送路を挟んで相対面する２つのセパレート板２１を有し、同セパレート板２１を上下動させる駆動装置を具備したミートセパレータであり、１１は、ミートセパレータ２０の筐体２２の上部に水平方向に設けられた丸刃カッタで、その回転軸１２が駆動モータ１３によって回転駆動される。駆動モータ１３は、ブラケット１９を介して筐体２２の上面に設けられたエアシリンダ１４のピストンに接続され、またブラケット１９は、回転支点１５、１６及びリンク１７，１８とともに平行四辺形のリンク機構を構成しており、これらの構成によって、丸刃カッタ１１は、ミートセパレータ２０のセパレート板２１間の隙間ｕに形成される対象ワークｗの搬送路側へ接近又は離隔方向に往復する直線的な移動を可能としている。
また丸刃カッタ１１は、セパレート板２１が取り付けられた筐体２２に支点１５，１６及びエアシリンダ１４を介して取り付けられており、セパレート板２１とともに筐体２２と一体となって上下動する。
次にミートセパレータ２０のセパレート板２１を上下方向に往復動させる駆動装置について第５図及び第６図に基づいて説明する。第５図及び第６図において、対象ワークｗの搬送路を形成する隙間ｕをおいて一対のセパレート板２１が一体に取り付けられた筐体２２は、その一側面で平行四辺形のリンク機構を形成する支点２３，２４及びリンク２５，２６によって、またもう一方の側面で同様に平行四辺形のリンク機構を形成する支点２７，２８及びリンク２９，３０によって上下に直線往復運動可能に支持されている。
３１は筐体２２を上下に駆動するエアシリンダで、第６図に示すように、エアシリンダ３１のピストン３１ａは、ミートセパレータ２０の基板３２に設けた孔３２ａから基板３２の下方に伸ばされ、基板３２の下面に固定された支点３４を有する腕３３の一端に接続されている。腕３３の他端には筐体２２の下面に他端が取り付けられたロッド３５が取り付けられて、ピストン３１ａの上下動に対応して腕３３が回動して、筐体２２を上下動させる構成になっている。
腕３３と支軸３４との接続部において、腕３３から係止片３６が伸びており、係止片３６は、それぞれ高さの異なるストッパ３７，３８、３９のどれかの上面に選択的に突き当たるようになっている。４０及び４１はエアシリンダであり、エアシリンダ４０及び４１を同時又は個別に動作させることにより、ストッパ３７〜３９のどれかを係止片３６に突き当てることで３段階のストローク調整を行なうことができる。シリンダ３１は、ピストン３１ａの前進端でミートセパレータ２０を引き下げる前の原点高さを設定し、後退時にストッパ３７〜３９のどれかに係止片２６を突き当て、対象ワークｗごとに異なる高さで引き剥がしを行なうことを可能にしている。ストッパ３７から３９に移るごとに下げストロークが大きくなる。そのピストンにはストッパ３７〜３９が接続されていて、係止片３６が突き当たる位置にストッパ３７〜３９のどれかを選択的に配置することを可能にしている。なお４２は、基板３２の裏面に取り付けられ、腕３３の回動中心となる支軸３４を支持する支持ブロックである。
かかる構成において、対象ワークｗの搬送路を形成するセパレート板２１を設定長さだけ引き下げることによって対象ワークｗの肉部を設定された長さだけ引き剥がすために、エアシリンダ３１を駆動して筐体２２を上下に直線運動させる場合に、ストッパ３７〜３９のうちどれかを係止片３６に突き当たる位置に配置することによって、筐体２２をシリンダ３１のピストン３１ａの前進端位置で設定される原点位置から所望の位置まで引き下げる。
さて本第１実施例の第２ステーションに戻り、第２ステーションでは、第３図の（ｄ）に示すように、第４図の装置１０を用いて、セパレート板２１間の隙間ｕに対象ワークｗが挿入されるのと同時に、ミートセパレータ２０が原点高さｏから下降位置ｄまで降下し、対象ワークｗが隙間ｕを移動中に対象ワークｗの肉部を上腕骨ｊの上部から上腕骨の中央部下方まで肉を引き剥がすとともに、丸刃カッタ１１を対象ワークｗに接近させて上腕骨中央部の筋を水平に切断する。
次に第３ステーションに移り、第３ステーションでは、第３図の（ｅ）に示すように、ミートセパレータで上腕骨ｊと肩甲骨ｋとの関節部ｑ付近までさらに肉を引き剥がしながら上腕骨ｊの上部に位置する基準位置（本実施例ではクランプ装置３によるクランプ位置）から上腕骨ｊと肩甲骨ｋとの関節部ｑの突起上部までの長さを計測し、この計測値に基づいて後工程のミートセパレータの引き下げストロークを決定する。第３ステーションで用いる装置５０を第７〜１０図に基づいて説明する。第７〜１０図において、５１は計測板であり、計測板５１は、その回動軸５１ａを中心に回動可能に板５２に取り付けられ、同様に板５２に一端が固定されたコイルバネ５３によって対象ワークｗの搬送路側に位置する先端部が常に下方に付勢されている。また一端が回動支点５４，５５に取り付けられたリンク５６，５７の他端が板５２に取り付けられて、平行四辺形のリンク機構を形成し、かつ板５２がエアシリンダ５８のピストンに取り付けられており、これらの構成によって、計測板５１は、一対の互いに対面するセパレート板２１の間に形成される隙間ｕを搬送路とする対象ワークｗ側に直線状に接近又は離隔する動きをなすことができる。
一方６１は、先端にカッタ６２を有する引き剥がし板であり、引き剥がし板６１は回動支軸６１ａを中心に回動可能にブラケット６４に取り付けられ、引き剥がし板６１から突出した腕片６３がブラケット６４に取り付けられたエアシリンダ６５のピストンに接続されている。これによって引き剥がし板６１はエアシリンダ６５によってその先端刃６２が対象ワークｗの搬送路となる隙間ｕの上方で上下動できるようになる。
またブラケット６４は、筐体２２に設置されたエアシリンダ６６のピストンに接続されているとともに、一端がそれぞれ回動支点６７、６８に接続されたリンク６９及び７０の他端がブラケット６４に接続されていることで、平行四辺形のリンク機構を構成しているので、これらの構成により、引き剥がし板６１は、対象ワークｗの搬送路に対して接近又は離隔する直線往復運動が可能となる。
なお計測板５１及び引き剥がし板６１は、ともにミートセパレータ２０を構成する筐体２２上に設置されているので、ミートセパレータ２０の上下動とともに上下動する。
かかる構成の装置５０において、対象ワークｗが搬送方向ａからセパレート板２１間の隙間ｕに形成された搬送路に進入してきた時に、ミートセパレータ２０が下降を始め、セパレート板２１が下降してゆくので、上腕骨ｊに被着した肉は、原点高さｏから上腕骨ｊと肩甲骨ｋとの関節部ｑ付近の下降位置ｄまで引き剥がされる。
次に、計測板５１が対象ワークｗの搬送路側に接近し上腕骨ｊの後方から上腕骨ｊと肩甲骨ｋとの関節部ｑに乗り上げる。同時に計測板５１は引き剥がされた肉とともに下降し、上腕骨ｊと肩甲骨ｋとの関節部ｑの上面に当たり、そこで停止する。
次に、引き剥がし板６１が対象ワークｗの搬送路側に接近し、引き剥がし板６１が対象ワークＷの上腕骨ｊの後方側に接触してカッタ６２の下降する動きにより上腕骨後方で、上腕骨ｊと肩甲骨ｋとの関節部ｑの上面肉を引き剥がす。
次にミートセパレータ２０が下降を始め、セパレート板２１が下降していくので、上腕骨ｊに被着した肉は、引き剥がし板６１のカッタ６２によって原点高さｏから上腕骨ｊと肩甲骨ｋとの関節部ｑ付近の下降位置ｄまで引き剥がされる。同時に計測板５１は引き剥がされた肉とともに下降し、上腕骨ｊと肩甲骨ｋとの関節部ｑの上面に当たり、そこで停止する。
なお板５２には、計測板５１の傾斜角を検出する角度センサ５９が取り付けられているので、このセンサ５９により計測板５１の先端に取り付けられた接触板５１ｂの下降位置を計測することができる。これによって対象ワークｗの基準位置（クランプ装置３によるクランプ位置）から上腕骨ｊの関節部ｑまでの長さがわかるので、この計測値に基づいて後工程におけるミートセパレータの下降ストローク（本実施例では大中小の３つの選択枝がある。）を選択する。
次に対象ワークｗを第４ステーションに移動する。第４ステーションでは、第３図の（ｆ）に示すように、丸刃カッタによる上腕骨ｊと肩甲骨ｋとの関節部ｑの周辺の筋切断と、ミートセパレータによるさらなる肉引き剥がしを行なう。
第１１及び１２図は、ともに第４ステーションで用いられる装置の斜視図であり、第１１及び１２図において、７１は、対象ワークｗの関節部ｑの後方側に被着している筋を切断する丸刃カッタで垂直方向にかつ対象ワークｗの搬送方向に対して直角に配置されている。７２は、丸刃カッタ７１の回転軸を駆動するモータで、ブラケット板７３に取り付けられている。またブラケット板７３は、ミートセパレータ２０の筐体２２に設置されたエアシリンダ７４のピストンに接続されているとともに、一端がそれぞれ回動支点７５、７６に接続されたリンク７７及び７８の他端がブラケット板７３に接続されていることで、平行四辺形のリンク機構を構成している。これらの構成により、丸刃カッタ７１は、対象ワークｗの搬送路に対して接近又は離隔する直線往復運動が可能となる。なお７９は丸刃カッタ７１を覆う安全板であり、ブラケット板７３に取り付けられている。
８１は、対象ワークｗの搬送路に対して平行にかつ上部が同搬送路に対して離隔する方向に斜めに配置された筋入れ用の丸刃カッタであり、ブラケット板８３に取り付けられた駆動モータ８２により回転駆動される。ブラケット板８３は、筐体２２に設置されたエアシリンダ８４のピストンに接続されているとともに、一端がそれぞれ回動支点８５、８６に接続されたリンク８７及び８８の他端がブラケット板８３に接続されていることで、平行四辺形のリンク機構を構成している。これらの構成により、丸刃カッタ８１は、対象ワークｗの搬送路に対して接近又は離隔する直線往復運動が可能となる。なお８９は、丸刃カッタ７１を覆う安全板であり、ブラケット板８３に取り付けられている。
なお丸刃カッタ７１及び８１は、ともにミートセパレータ２０を構成する筐体２２上に設置されているので、ミートセパレータ２０の上下動とともに上下する。
第４ステーションでは、セパレート板２１間の隙間ｕに形成される対象ワークｗの搬送路に進入してきた時には、第３図の（ｆ）に示すように、丸刃カッタ７１及び８１が載置固定されている筐体２２が第３ステーションでの計測値に基づいて決定されたストローク分（ｄ位置まで）だけその基準高さｏから下降するので、関節部ｑ周辺の肉がその下降分だけ引き剥がされる。同時に丸刃カッタ７１及び８１が同搬送路に押し出され、丸刃カッタ７１が関節部ｑの後方周辺に被着している筋を切断するとともに、丸刃カッタ８１が関節部ｑの側面に被着している筋を切断する。
次に対象ワークｗが第５ステーションに搬送される。第５ステーションでは、第３図の（ｇ）に示すように、３個の丸刃カッタによる上腕骨ｊと肩甲骨ｋとの関節部ｑ下部周辺のさらなる筋切断と、ミートセパレータによるさらなる肉引き剥がしを行なう。
第１３及び１４図は、第５ステーションで用いられる装置の左右斜め上方から視た斜視図であり、第１３及び１４図において、９１は、対象ワークｗの関節部ｑの後方側下部に被着している筋を切断する丸刃カッタで垂直方向にかつ対象ワークｗの搬送方向に対して直角に配置されている。９２は、丸刃カッタ９１を回転駆動するモータで、ブラケット板９３に取り付けられている。またブラケット板９３は、ミートセパレータ２０の筐体２２に設置されたエアシリンダ９４のピストンに接続されているとともに、一端がそれぞれ回動支点９５、９６に接続されたリンク９７及び９８の他端がブラケット板９３に接続されていることで、平行四辺形のリンク機構を構成している。これらの構成により、丸刃カッタ９１は、対象ワークｗの搬送路に対して接近又は離隔する直線往復運動が可能となる。なお９９は丸刃カッタ９１を覆う安全板であり、ブラケット板９３に取り付けられている。
１０１は、対象ワークｗの搬送路に対して平行にかつ上部が同搬送路に対して離隔する方向に斜めに配置された筋入れ用の丸刃カッタであり、ブラケット板１０３に取り付けられた駆動モータ１０２により回転駆動される。ブラケット板１０３は、筐体２２に設置されたエアシリンダ１０４のピストンに接続されているとともに、一端がそれぞれ回動支点１０５、１０６に接続されたリンク１０７及び１０８の他端がブラケット板１０３に接続されていることで、平行四辺形のリンク機構を構成している。これらの構成により、丸刃カッタ１０１は、対象ワークｗの搬送路に対して接近又は離隔する直線往復運動が可能となる。なお１０９は、丸刃カッタ１０１を覆う安全板であり、ブラケット板１０３に取り付けられている。
１１１は、丸刃カッタ１０１に対して対象ワークｗの搬送路に相対する側に設けられた丸刃カッタであり、筐体２２の上面に載置固定されたブラケット１１３に取り付けられた揺動軸１１３ａを介し駆動モータ１１２を固定しているブラケット１１３ｂによって固定され回転駆動される。１１４は、一端がブラケット１１３に固定された腕１１５に取り付けられ、他端がブラケット１１３ｂに取り付けられたコイルバネであり、揺動軸１１３ａの揺動により、丸刃カッタ１１１に関節部ｑを下方から押し付ける力を付勢している。
かかる構成の装置９０において、第５ステーションでは、対象ワークｗがセパレート板２１間の隙間ｕに形成される搬送路に進入してきた時には、第３図の（ｇ）に示すように、丸刃カッタ９１，１０１及び１１１が載置固定されている筐体２２が、原点高さｏから第３ステーションで計測された上腕骨ｊの長さに基づいて設定された下降位置ｄまで下降することにより、関節部ｑ周辺の肉が引き剥がされる。さらに丸刃カッタ９１及び１０１が同搬送路に押し出され、丸刃カッタ９１が関節部ｑの後方下部周辺に被着している筋を切断するとともに、丸刃カッタ１０１が関節部ｑの下部側面に被着している筋を切断する。同時に丸刃カッタ１１１が丸刃カッタ１０１と相対する側の関節部ｑの下部側面に被着している筋を切断する。第５ステーションで関節部ｑに被着している肉の引き剥がしが完了する。
次に対象ワークｗが第６ステーションに搬送される。第６ステーションでは、第３図の（ｈ）に示すように、２個の丸刃カッタによる肩甲骨ｋ周辺に被着している筋の切断と、ミートセパレータによる肩甲骨ｋに被着している肉の引き剥がしを行なう。
第１５図は、第６ステーションで用いられる装置を斜め上方から視た斜視図であり、第１５図において、１２１は、肩甲骨ｋの表面に被着した筋を切断するための丸刃カッタであり、水平方向に配置され、その回転駆動モータ１２２がブラケット１２４を介して支軸１２３に回動可能に取り付けられている。１２５は、筐体２２の上面に取り付けられた腕１２６に支持されたエアシリンダであり、そのピストンがブラケット１２４に接続されていることにより、丸刃カッタ１２１をセパレート板２１間の隙間ｕで形成される対象ワークｗの搬送路に対し、接近又は離隔する方向に往復動させることができる。
１３１は、丸刃カッタ１２１と前記搬送路を挟んで相対する位置に水平方向に配置された丸刃カッタであり、その回転駆動モータ１３２がブラケット１３４を介して支軸１３３に回動可能に取り付けられている。１３５は、筐体２２の上面に取り付けられた腕１３６に支持されたエアシリンダであり、そのピストンがブラケット１３４に接続されていることにより、丸刃カッタ１３１をセパレート板２１間の隙間ｕで形成される対象ワークｗの搬送路に対し、接近又は離隔する方向に往復動させることができる。
かかる構成の装置１２０において、第６ステーションでは、対象ワークｗがセパレート板２１間の隙間ｕに形成される搬送路に進入してきた時には、第３図の（ｈ）に示すように、丸刃カッタ１２１及び１３１が載置固定されている筐体２２が、原点高さｏから第３ステーションで計測された上腕骨ｊの長さに基づいて設定された下降位置ｄまで下降することにより、肩甲骨ｋ周辺の肉が引き剥がされる。同時にさらに丸刃カッタ１２１及び１３１が同搬送路に押し出され、対象ワークｗの肩甲骨ｋ表面両側に被着している筋を切断する。
次に対象ワークｗが第７ステーションに移動する。第７ステーションでは、ミートセパレータにより肩甲骨ｋに被着している肉の引き剥がしを完了させる。
第１６図は、第７ステーションで使用される装置の斜視図であり、第１６図において、１４１は、水平方向に配置された丸刃カッタで、肩甲骨ｋが設定された限界長さより長い場合にその限界位置で切断するための予備的に同限界位置に設置された丸刃カッタである。丸刃カッタ１４１は、その回転駆動モータ１４２がブラケット１４４を介して筐体２２の上面に取り付けられた支軸１４３に回動可能に取り付けられている。１４５は、筐体２２の上面に取り付けられた腕１４６に支持されたエアシリンダであり、そのピストンがブラケット１４４に接続されていることにより、丸刃カッタ１４１をセパレート板２１間の隙間ｕで形成される対象ワークｗの搬送路に対し、接近又は離隔する方向に往復動させることができる。
かかる構成の装置１４０において、第７ステーションでは、他のステーションと異なり、第３図の（ｈ）に示すｄの高さにセパレート板２１を入れ、そこから肉部ｍを引き剥がす必要があるため、原点高さｏを可変とする必要がある。これを可能とするため、第１６図の装置の筐体２２を上下動させる機構を第１７図に示す。
第１７図において、１５１は筐体２２を上下に駆動するエアシリンダで、エアシリンダ１５１のピストン１５１ａは、ミートセパレータ２０の基板１５２に設けた孔１５２ａから基板１５２の下方に伸ばされ、基板１５２の下面に固定された支軸１５４を有する腕１５３の一端に接続されている。腕１５３の他端には筐体２２の下面に他端が取り付けられたロッド１５５が取り付けられて、ピストン１５１ａの上下動に対応して腕１５３が回動して、筐体２２を上下動させる構成になっている。
腕１５３と支軸１５４との接続部において、腕１５３から係止片１５６が伸びており、係止片１５６は、それぞれ高さの異なるストッパ１５７，１５８、１５９及び１６０のどれかの上面に選択的に突き当たるようになっている。
１６１はエアシリンダであり、そのピストンにはストッパ１５７〜１６０が接続されていて、係止片１５６が突き当たる位置にストッパ１５７〜１６０のどれかを選択的に配置することを可能にしている。なお１６２は、基板１５２の裏面に取付けられ、腕１５３の回動中心となる支軸１５４を支持する支持ブロックである。なおシリンダ１６１によりストッパ１５７〜１６０まで４段階に高さを変えることができるが、実際に使用するのは１５８から１６０までの３段階である。ストッパ１５７から１６０に移るごとに原点高さｏは下降していく。ミートセパレータ２０の後退端はストロークエンドで固定となる。
かかる構成において、対象ワークｗがセパレート板２１間の隙間ｕに形成される搬送路に進入してきた時には、第３図の（ｉ）に示すように、肩甲骨ｋが許容範囲長さに切断されている場合には、丸刃カッタ１４１は作動せず、ミートセパレータ２０のみが作動して肩甲骨ｋに被着している肉を引き剥がし、肉を完全に骨部から分離して落下させる。もし肩甲骨ｋが許容長さ以上である場合には、丸刃カッタ１４１が対象ワークｗの搬送路に押し出され、許容長さ以上の部分を切断する。
第７ステーションでおいては、第３図の（ｉ）に示すように、ミートセパレータの原点高さｏが下方位置に設定され、原点高さｏから第３ステーションで計測された上腕骨ｊの長さに基づいて設定された上昇位置ｄまで一旦上昇し、それから下降することにより、肩甲骨ｋ周辺に被着している肉を完全び引き剥がし、下方に落下させる。
その後ローダで残った骨部のみ搬送した後、クランプ装置３を９０度回転して排出側に向け、骨部を外す。
かかる第１実施例によれば、若干の人手による前処理を伴うが、対象ワークの実質的に完全な自動化された脱骨処理を実現することができ、そのため処理時間の低減と処理効率の向上を達成できる。
また対象ワークｗをローダにより吊り上げながら、ほぼ一定高さを搬送しながら、途中搬送を中断することなく、第１ステーションから第７ステーションの全工程を実施することができるので、処理時間の大幅な低減と処理効率の飛躍的な向上を達成できる。
また第１ステーションから第７ステーションまで処理工程を細分化し、各ステーションで骨に接合した筋の切断と肉の引き剥がしを木目細かく行っていくため、先行技術１のように、対象ワークｗの上腕骨ｊと肩甲骨ｋとを分離する必要もなく、かつ骨に余分な肉を残さずに完璧な肉分離を行うことができる。
また処理工程の途中で、基準位置を上腕骨ｊをローダでクランプした上腕骨のくぼみ部に設定し、この基準位置から上腕骨と肩甲骨との関節部上部までの長さを計測し、その計測値に基づいて各ステーションでのミートセパレータの下降長さを設定しているので、処理対象の腕部位の長さ、大きさが異なるものであっても、それに合わせて丸刃カッタの切断位置及びミートセパレータの基準高さと下降長さとを臨機応変に変えることができる。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、食肉の背割りした半截ブロックのうち、かた部位における、肩甲骨の一部が残された上腕骨部分の食肉ブロックの除骨処理において、若干の人手による前処理を要するものの、実質的に完全な自動化された脱骨処理を実現することができ、そのため処理時間の低減と処理効率の向上を達成できるとともに、第１工程から第５工程に分けて、処理工程の各段階で骨に接合した筋を切断しながら段階的に肉の引き剥がしを木目細かく行っていくため、対象ワークの上腕骨と肩甲骨とを分離する必要もなく、骨に余分な肉を残さずにきれいな肉分離を行うことができる。
また処理工程の途中で、上腕骨の上部に基準位置を設定し、この基準位置から上腕骨と肩甲骨との関節部までの長さを計測し、その計測値に基づいて各ステーションでのミートセパレータの下降ストロークを設定しているので、処理対象の腕部位の長さ、大きさが異なるものであっても、それに合わせて丸刃カッタの切断位置及びミートセパレータの基準高さと下降ストロークとを臨機応変に変えることができる。
また好ましくは、前記食肉ブロックをローダに吊り下げほぼ同一高さを搬送しながら、途中搬送を中断することなく、かつその搬送路から対象ワークを逸脱させることなく全工程を実施することができるため、処理時間を大幅に短縮できるととも、処理効率を飛躍的に向上することができて有益である。
【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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