(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
魚フィーレをパレットに載置し、前記パレットを移動させることで前記パレットに載置した前記魚フィーレから骨を抜き取る魚フィーレ骨抜き取りシステムであって、
前記パレットに載置した前記魚フィーレを撮像する第１撮像工程と、
前記第１撮像工程で撮像された第１撮像画像により前記骨が存在する領域を特定する骨領域特定工程と、
前記骨領域特定工程で特定された前記領域を撮像する第２撮像工程と、
前記第２撮像工程で撮像された第２撮像画像により前記骨の位置を特定する骨位置特定工程と、
前記骨位置特定工程で特定された前記骨の外方端部を骨抜きチャックにて掴み、前記骨抜きチャックの移動により前記骨を抜く骨抜き工程と
を有する
ことを特徴とする魚フィーレ骨抜き取りシステム。
【請求項２】
前記骨領域特定工程における前記領域を、機械学習によって特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステム。
【請求項３】
前記骨抜き工程の後に、前記魚フィーレに前記骨が残存していないかを検査する検査工程を、
有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステム。
【請求項４】
前記検査工程では、Ｘ線画像を用いる
ことを特徴とする請求項３に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステム。
【請求項５】
前記検査工程では、赤外線画像を用いる
ことを特徴とする請求項３に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステム。
【請求項６】
前記検査工程において前記骨が残存していないと判断した場合には、前記魚フィーレを載せた前記パレットを良品格納場所に移動し、
前記検査工程において前記骨が残存していると判断した場合には、不良回数を示す不良係数を加算するとともに、前記不良係数が所定回数に達していないときは、前記魚フィーレを載せた前記パレットを再び前記骨抜き工程に移動させ、
前記検査工程において前記骨が残存していると判断した場合であっても、前記不良係数が前記所定回数に達しているときは、前記魚フィーレを載せた前記パレットを不良品格納場所に移動する
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステム。
【請求項７】
前記パレットには、
前記パレットの位置及び傾きの少なくともいずれかを計測するための３個以上の基準マークと、
前記パレットを特定できるマーカーが付与されており、
前記パレットには、前記基準マークを隠さないように前記魚フィーレを１枚載せ、
前記魚フィーレを載せた前記パレットを、前記第１撮像工程、前記第２撮像工程、及び前記骨抜き工程に移動させ、
前記第１撮像工程、前記第２撮像工程、及び前記骨抜き工程では、前記基準マークを読み取ることで座標補正を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステム。
【請求項８】
前記パレットには、
前記パレットの位置及び傾きの少なくともいずれかを計測するための３個以上の基準マークと、
前記パレットを特定できるマーカーが付与されており、
前記パレットには、前記基準マークを隠さないように前記魚フィーレを１枚載せ、
前記魚フィーレを載せた前記パレットを、前記第１撮像工程、前記第２撮像工程、前記骨抜き工程、及び前記検査工程に移動させ、
前記第１撮像工程、前記第２撮像工程、前記骨抜き工程、及び前記検査工程では、前記基準マークを読み取ることで座標補正を行い、
前記不良品格納場所の前記パレットを移動する不良品作業場所には、
前記マーカーを読み取る装置と、
前記マーカーで特定される前記パレットに載置された前記魚フィーレの検査結果を表示するディスプレイと
を有する
ことを特徴とする請求項６に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、魚身、とくに３枚におろした魚の半身から小骨、ピンボーンを正確に抜き取る魚フィーレ骨抜き取りシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在日本において、サーモンの市場は年間４０万トンを超える需要がある。日本でのサケ・サーモン生産はその多くが天然漁獲によるものであり、一般的に「天然物」好きな日本人の嗜好に合致しているが、一方で寄生虫等の課題があり「生食用」に適していない。この産業構造によって輸入が増加しており、「生食用」加工品は「加熱用」加工品に比べ一般的に高付加価値であることを鑑みれば、結果として日本の生産者、加工会社に利益としての付加価値が落ちにくい状況である。
サケ・サーモンは日本人に特に定着した魚種の一つであること、及び天然漁獲量は資源制約などから増加させることは難しく「生食用」として不適であることから、国内では、サケ・サーモン養殖が拡大傾向にあり、輸入品から国産品への一部シフトが期待されている。
サーモンの加工工程は、うろこ取り・ヘッドカット・三枚おろし・スキンナー・ピンボーン除去からなる。現在、うろこ取り・ヘッドカット・三枚おろし・スキンナーにおいては既存の水産加工機械を用いて、サーモンのサイズに関わらず自動化が可能である。しかしながら、サーモンの上神経骨（小骨もしくはピンボーン）の骨抜き作業は、いまだ人手に頼っているのが現状であり、多大な労力を要している。ピンボーンを自動で抜き取る機器も考案されているが様々な課題がある。参考文献に沿って説明する。
特許文献１は、魚フィーレのピンボーンを、巻き込むように回転する一組のベルトに挟ませることにより、抜く装置である。しかしながら魚の形状、骨のある位置に個体差のばらつきがあるため、ベルトに対して骨が位置ずれしている場合、骨のない部分をベルトに挟み込み骨の取り残しが発生する場合がある。
特許文献２は、魚フィーレから突出したピンボーンに対して、特定の挟持部材でそのピンボーンをはさみ抜き取る仕組みのため、埋もれている骨や、魚フィーレ個体差により挟持部材とピンボーンの位置がずれた場合は、うまく抜けなかったり、取り残しが発生する。
特許文献３は、魚フィーレに対して回転ローラーを押しあて、魚フィーレの進行方向と反対方向に回転ローラーを回転させ、そのローラーは骨を通過させる網のような構造でできており、その網に骨を通過させることによりピンボーンを引き抜くものであるが、ピンボーンがフィーレから突出している必要がある。
特許文献４は、魚フィーレにローラーを押し当てることによりピンボーンを突出させ、その状態を維持した状態で、爪のような治具によりピンボーンを引き抜く構造であるが、魚の形状、骨のある位置に個体差のばらつきがあるため、治具位置に対して骨が位置ずれしている場合、骨の取り残しが発生する場合がある。
以上述べたように、これらの装置は対象の骨を、魚身表面に対して垂直に刺さっている骨に限定されていたり、ピンボーンを突出させるため骨抜き装置で魚身を押さえたりするため、身を変形させるという課題がある。さらにそれらの装置に共通している課題は、骨の位置を特定した後骨を抜いているのではなく、骨のありそうな位置に対して骨抜きを行っているため、骨の取り残しが発生したり、周りの身に触ったりし、場合により傷つけることも考えられ、魚フィーレが廃棄される場合もある。そのためサーモンの骨抜きは人手が主流であり、これらの問題により現状自動化ができていない。
特許文献５は、骨の位置を画像で確認しているが、魚フィーレの大きさ、形状のばらつき、骨の位置、方向のばらつきなどがあり、通常のカメラと直行ロボットだけでは対応するのは難しく、骨の位置の３次元的計測や、その計測により骨の刺さっている方向も認識し、その方向に沿って３次元的動きにより骨を抜き取るということはできないという課題がある。そのため無理に骨を抜いて身を痛めたり、取り残しが発生したりする場合があるが、それに対するリカバリーが十分でなく、全自動システムという形態にはなっていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９５５０３６号公報
【特許文献２】特開２００１−６１４０４号公報
【特許文献３】特公平０７−０６３３００号公報
【特許文献４】特許第４０７８２８１号公報
【特許文献５】特許第６００６５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明と同じように魚フィーレの骨を自動で抜く装置として特許文献１から４が提案されている。しかしこれらの装置は対象の骨を、魚身表面に対して垂直に刺さっている骨に限定されていたり、骨抜き装置と魚身を接触させるため魚身を押さえたり、下から持ち上げたりするため身を変形させるという課題がある。さらにそれらの装置に共通している課題は、骨の位置を特定した後骨を抜いているのではなく、骨のありそうな位置に対して骨抜きを行っているため、骨の取り残しが発生したり、周りの身に触ったりし、場合により傷つけることも考えられ、魚フィーレが廃棄される場合もある。
そのためサーモンの骨抜きは人手が主流であり、これらの問題により現状自動化ができていない。
近年、主要都市のバックヤードでは、従業員確保が難しく、さらに熟練された工員の不足もあり、骨抜き作業を含めた、高次加工が産地に求められている。しかし、産地での熟練された工員の確保も、工員の高齢化とともに年々厳しくなっており、産地加工場の機械化、無人化が要望されている。さらに、全世界においても日本食ブームが加速しており、冷凍のお刺身カットや冷凍の寿司ネタの需要が年々増えている。
しかしながら魚身を傷つけないように骨だけを抜くのではなく、骨の周りの身に触れて、場合により身を傷つけることも考えられる。さらに最近の骨なし切り身の需要増に対応して、アジ、タイなどの小型の魚の骨抜きも要求されており、様々な魚の種類、サイズに対応した全自動骨抜きシステムが求められているが、そのような課題を解決できるシステムはいまだにない状況である。
【０００５】
本発明は、魚フィーレに対する骨の位置を一本一本認識させ、骨の周りの魚身に傷をつけることなく骨だけを抜き取ることができる魚フィーレ骨抜き取りシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明の魚フィーレ骨抜き取りシステムは、魚フィーレをパレットに載置し、前記パレットを移動させることで前記パレットに載置した前記魚フィーレから骨を抜き取る魚フィーレ骨抜き取りシステムであって、前記パレットに載置した前記魚フィーレを撮像する第１撮像工程と、前記第１撮像工程で撮像された第１撮像画像により前記骨が存在する領域を特定する骨領域特定工程と、前記骨領域特定工程で特定された前記領域を撮像する第２撮像工程と、前記第２撮像工程で撮像された第２撮像画像により前記骨の位置を特定する骨位置特定工程と、前記骨位置特定工程で特定された前記骨の外方端部を骨抜きチャックにて掴み、前記骨抜きチャックの移動により前記骨を抜く骨抜き工程とを有することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステムにおいて、前記骨領域特定工程における前記領域を、機械学習によって特定することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステムにおいて、前記骨抜き工程の後に、前記魚フィーレに前記骨が残存していないかを検査する検査工程を、有することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステムにおいて、前記検査工程では、Ｘ線画像を用いることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項３に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステムにおいて、前記検査工程では、赤外線画像を用いることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステムにおいて、前記検査工程において前記骨が残存していないと判断した場合には、前記魚フィーレを載せた前記パレットを良品格納場所に移動し、前記検査工程において前記骨が残存していると判断した場合には、不良回数を示す不良係数を加算するとともに、前記不良係数が所定回数に達していないときは、前記魚フィーレを載せた前記パレットを再び前記骨抜き工程に移動させ、前記検査工程において前記骨が残存していると判断した場合であっても、前記不良係数が前記所定回数に達しているときは、前記魚フィーレを載せた前記パレットを不良品格納場所に移動することを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステムにおいて、前記パレットには、前記パレットの位置及び傾きの少なくともいずれかを計測するための３個以上の基準マークと、前記パレットを特定できるマーカーが付与されており、前記パレットには、前記基準マークを隠さないように前記魚フィーレを１枚載せ、前記魚フィーレを載せた前記パレットを、前記第１撮像工程、前記第２撮像工程、及び前記骨抜き工程に移動させ、前記第１撮像工程、前記第２撮像工程、及び前記骨抜き工程では、前記基準マークを読み取ることで座標補正を行うことを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項６に記載の魚フィーレ骨抜き取りシステムにおいて、前記パレットには、前記パレットの位置及び傾きの少なくともいずれかを計測するための３個以上の基準マークと、前記パレットを特定できるマーカーが付与されており、前記パレットには、前記基準マークを隠さないように前記魚フィーレを１枚載せ、前記魚フィーレを載せた前記パレットを、前記第１撮像工程、前記第２撮像工程、前記骨抜き工程、及び前記検査工程に移動させ、前記第１撮像工程、前記第２撮像工程、前記骨抜き工程、及び前記検査工程では、前記基準マークを読み取ることで座標補正を行い、前記不良品格納場所の前記パレットを移動する不良品作業場所には、前記マーカーを読み取る装置と、前記マーカーで特定される前記パレットに載置された前記魚フィーレの検査結果を表示するディスプレイと
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の魚フィーレ骨抜き取りシステムによれば、魚フィーレに対する骨の位置を一本一本認識させ、骨の周りの魚身に傷をつけることなく骨だけを抜き取ることができることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１による魚フィーレ骨抜き取りシステムを示す工程図
【図２】同魚フィーレ骨抜き取りシステムで用いるパレットを示す構成図
【図３】同魚フィーレ骨抜き取りシステムの作業場所を示す構成図
【図４】本発明の実施例２による魚フィーレ骨抜き取りシステムの作業場所を示す構成図
【図５】本発明の実施例３による魚フィーレ骨抜き取りシステムの作業場所を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の魚フィーレ骨抜き取りシステムは、パレットに載置した魚フィーレを撮像する第１撮像工程と、第１撮像工程で撮像された第１撮像画像により骨が存在する領域を特定する骨領域特定工程と、骨領域特定工程で特定された領域を撮像する第２撮像工程と、第２撮像工程で撮像された第２撮像画像により骨の位置を特定する骨位置特定工程と、骨位置特定工程で特定された骨の外方端部を骨抜きチャックにて掴み、骨抜きチャックの移動により骨を抜く骨抜き工程とを有するもので、魚フィーレに対する骨の位置を一本一本認識させ、骨の周りの魚身に傷をつけることなく骨だけを抜き取ることができる。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の実施例１による魚フィーレ骨抜き取りシステムを示す工程図である。
投入場所１ではパレット２０（図２参照）に魚フィーレ２１（図２参照）を載置する。投入場所１で魚フィーレ２１が載置されたパレット２０はコンベア１１で移動され、パレット合流場所２に移動する。
投入場所１では、パレット２０のマーカー２２（図２参照）を読み取り、通信回線１２を経由してシステムコンピュータ１３に送られる。これによりパレット２０のマーカー２２情報と魚フィーレ２１とが特定される。マーカー２２の読み取り装置及び読取方法は、非接触での磁気情報読取が適しているがその他の方法でもよい。投入場所１からパレット２０が合流場所２に移動すると、投入場所１では、ほぼ同時に新たなパレット２０に新たな魚フィーレ２１が載置される。
魚フィーレ２１を搭載していないパレット２０は、パレット２０を複数枚格納できるストッカーから自動供給することが好ましいが、人が供給してもよい。
パレット合流場所２は、リトライ投入場所でもあり、リトライコンベア１０からリトライのためのパレット２０が、投入場所１からのパレット２０と、ぶつからないように制御される。リトライのためのパレット２０がリトライコンベア１０に存在する場合には、投入場所１からのパレット２０と、リトライコンベア１０からのパレット２０とが交互に合流場所２に供給され、作業場所３に移動する。
【００１１】
作業場所３では、第１撮像工程３Ａと第２撮像工程３Ｂと骨抜き工程３Ｃとを有する。
第１撮像工程３Ａでは、パレット２０に載置した魚フィーレ２１を撮像し、システムコンピュータ１３では、第１撮像工程３Ａで撮像された第１撮像画像により骨が存在する領域を特定する（骨領域特定工程１３Ａ）。
第２撮像工程３Ｂでは、骨領域特定工程１３Ａで特定された領域を撮像し、システムコンピュータ１３では、第２撮像工程３Ｂで撮像された第２撮像画像により骨の位置を特定する（骨位置特定工程１３Ｂ）。
骨抜き工程３Ｃでは、骨位置特定工程１３Ｂで特定された骨の外方端部を骨抜きチャック４２にて掴み、骨抜きチャック４２の移動により骨を抜く。
作業場所３では、このようにして、パレット２０上に搭載された魚フィーレ２１の骨が１本１本抜かれる。詳しくは後述の図２以降で説明する。
【００１２】
骨抜き工程３Ｃが終わったパレット２０は検査場所４に移動する。検査場所４ではＸ線もしくは赤外線にて骨の抜き残しがあるかないかを画像により判断する（検査工程）。判定結果は検査場所４で読み取られたマーカー２２の情報とともに通信回線１２経由でシステムコンピュータ１３に送られ、マーカー２２の情報と骨抜き結果が特定される。判定結果には少なくとも、同一魚フィーレ２１に対して不良と判断された回数、残った骨の場所情報が含まれている。良品分岐場所５でマーカー２２を読み取り、もしあらかじめ決められたすべての骨が抜き取られている場合は、良品分岐場所５から良品格納場所７に移動する。良品格納場所７は良品と判断された魚フィーレ２１が搭載されたパレット２０を格納する良品ストッカー群である。格納しないで常に取り出すようなシステムにすることも可能である。良品分岐場所５でマーカー２２を読み取り、不良の場合は、不良リトライ分岐場所６に移動する。すなわち不良リトライ分岐場所６で読み取られたマーカー２２により、このパレット２０の搭載された魚フィーレ２１は何回不良と判断されたかを、あらかじめ決められた回数と照らし合わせ、決められた回数に達している場合は不良品格納場所８に移動する。不良品格納場所８は不良品と判断された魚フィーレ２１が搭載されたパレット２０を格納する不良品ストッカーである。格納しないで常に取り出すようなシステムにすることもできるし、作業者１７による不良品作業場所１６に移動するようなシステムにすることもできる。不良リトライ分岐場所６で読み取られたマーカー２２により、このパレット２０に搭載された魚フィーレ２１の不良回数が決められた回数に達していない場合は、リトライコンベア１０に移動し、合流場所２に送られる。
【００１３】
本実施例では、取り残し骨のある魚フィーレ２１を載せた不良パレット群を不良品格納場所８として示している。不良品格納場所８の不良品ストッカーは不良品ストッカー格納場所１５に運ばれる。不良品作業場所１６は不良品ストッカー格納場所１５に運ばれた不良品ストッカーから１枚のパレット２０を取り出して載せる場所であり、ここでパレット２０のマーカー２２を読み取り、不良情報をディスプレイ１４に表示する。作業者１７は、ディスプレイ１４の表示内容に沿って、取り残した骨を抜き取る。不良品格納場所８を不良品作業場所１６としてもよい。
【００１４】
図２は本実施例による魚フィーレ骨抜き取りシステムで用いるパレットの構成図である。
図２では、パレット２０の上に魚フィーレ２１が載っている状態を示している。基準マーク２３は３個以上設けることが好ましく、パレット２０の位置及び傾きの少なくともいずれかを計測する。なお、図示しないが、パレット２０上方に基準マーク２３の座標を計測できる計測センサーを配置し、計測センサーで基準マーク２３の座標を計測することにより、パレット２０の計測センサーの位置に対する座標を特定することができる。パレット２０が移動して他の作業場所３に移った場合でも、これと同様に計測センサーにより移動してきたパレット２０の基準マーク２３を読み取ることにより、パレット２０の位置が特定される。そのため、パレット２０の停止位置がずれた場合でも、パレット２０に置かれた魚フィーレ２１の形状は、基準マーク２３のあるすべての作業場所で、その基準マーク２３を読み取ることにより、魚フィーレ２１の形状をすべての作業場所で共有することができる。すべての作業場所においてパレット２０の停止位置がずれない、もしくは許容範囲内のずれの場合はこの基準マーク２３を使って座標の補正を行う必要はない。したがってパレット２０の停止位置のずれが生じない方法で作業を行う環境が実現できれば、この基準マーク２３をなくすことも可能である。
【００１５】
マーカー２２はパレット２０を特定するものであり、パレット２０に載っている魚フィーレ２１も特定できる。本実施例では、作業場所３にパレット２０が搬入されたとき、基準マーク２３とほぼ同時にマーカー２２も読み取られ、ＬＡＮまたは無線ＬＡＮによる通信回線１２で、その読み取られたマーカー２２の内容はシステムコンピュータ１３に送られる。検査場所４においては、パレット２０上のマーカー２２に対応した検査結果がシステムコンピュータ１３に送られる。良品分岐場所５においては、マーカー２２情報からシステムコンピュータ１３は不良リトライ分岐場所６に送るべきか、良品格納場所７に送るべきか判断する。不良品作業場所１６においても同様であり、システムコンピュータ１３がマーカー２２に対応した検査結果をディスプレイ１４に表示する。
【００１６】
図３は本実施例による魚フィーレ骨抜き取りシステムの作業場所を示す構成図である。
第１撮像工程３Ａは、コンベア１１でパレット２０が搬入されると、基準マーク２３とマーカー２２が読み取られ、システムコンピュータ１３に情報が転送される。３次元センサー３６は、高さ情報及び輝度情報をライン状に計測し、魚フィーレ２１全体の３次元座標を取り込む。高さ情報を読み取らない場合は２次元カメラを使うこともできる。３次元センサー３６はレール４４に搭載され、レール４４に沿って移動しながら計測を行うものである。本実施例ではコンベア１１の移動方向３７に対向する方向に移動する。魚フィーレ２１全体もしくは決められた領域の計測が終了すると、システムコンピュータ１３に３次元情報が転送され、魚フィーレ２１の骨のありそうな部分もしくは部分群を特定する。なお、システムコンピュータ１３とは別の画像処理コンピューターを用い、画像処理によって特定することもでき、特定した座標をシステムコンピュータ１３に転送してもよい。また、画像処理コンピュータ、システムコンピュータ１３内、もしくはそれらに付属するコンピューターにおいて、画像処理の代わりに機械学習させたニューラルネットワークで処理することもできる。その場合撮像された画像をメモリーに蓄積し、蓄積された画像をさらに機械学習させることにより認識の精度を向上させることも可能である。そして基準マーク２３、マーカー２２情報などとともにシステムコンピュータ１３が管理しているメモリーに、魚フィーレ２１の骨のありそうな部分もしくは部分群がそれらの領域を表す座標として格納される。３次元の計測終了とほぼ同時に魚フィーレ２１の搭載されたパレット２０は第２撮像工程３Ｂに搬入される。
【００１７】
第２撮像工程３Ｂでは、第１撮像工程３Ａと同様に、基準マーク２３とマーカー２２が読み取られ、システムコンピュータ１３に情報が転送される。多関節ロボット３８は、その先端部には照明３９及びカメラ４０が搭載されている。システムコンピュータ１３はマーカー２２情報に対応した、さらに基準マーク２３で校正された魚フィーレ２１の骨のありそうな部分もしくは部分群の座標を多関節ロボット３８に転送する。転送された情報により骨のありそうな場所に多関節ロボット３８に搭載された照明３９及びカメラ４０が移動し、撮像を行う。
第２撮像工程３Ｂでは、画像処理コンピューターに画像情報が転送され、魚フィーレ２１の骨もしくは骨群を特定し、特定した座標をシステムコンピュータ１３に転送する。第１撮像工程３Ａにおいて、３次元センサー３６ではなく、２次元カメラを用いた場合は、カメラ４０の代わりに、高さ情報も同時にとれるカメラを使うか、もしくはカメラ４０とは別に高さセンサーを追加して、３次元座標としてシステムコンピュータ１３に転送する。第１撮像工程３Ａの場合と同様、設備投資、生産タクトの関係で画像情報をシステムコンピュータ１３に転送して、画像処理を行っても構わないし、画像処理の代わりに機械学習させたニューラルネットワークで処理することもできる。その場合も第１撮像工程３Ａの場合と同様、撮像された画像をメモリーに蓄積し、蓄積された画像をさらに機械学習させることにより認識の精度を向上させることも可能である。そして基準マーク２３、マーカー２２情報とともにシステムコンピュータ１３が管理しているメモリーに、魚フィーレ２１の骨もしく骨群が格納される。認識された骨は、骨抜きチャック４２が骨を抜くために挟む骨の場所を座標としてシステムコンピュータ１３が管理するメモリーに格納されている。また座標だけでなく、骨の刺さっている方向も一緒にメモリーに格納されている場合もある。骨を抜く方向は基本的には魚の頭の方向であるが、個体差により方向が異なっている場合や、魚身と骨が強く絡みつき骨を抜きにくい場合、骨の刺さっている方向に沿って抜くと抜きやすい場合があるからである。
【００１８】
画像計測終了とほぼ同時に魚フィーレ２１の搭載されたパレット２０は、骨抜き工程３Ｃに搬入される。
第１撮像工程３Ａ及び第２撮像工程３Ｂと同様に、基準マーク２３とマーカー２２が読み取られ、システムコンピュータ１３に情報が転送される。多関節ロボット４１は、その先端部には骨抜きチャック４２が搭載されている。システムコンピュータ１３はマーカー２２情報に対応した、さらに基準マーク２３で校正された魚フィーレ２１の骨の部分もしくは部分群の座標を多関節ロボット４１に転送する。転送された情報により骨のある部分に骨抜きチャック４２が移動し骨を抜く。この骨抜き工程３Ｃを決められた骨の数だけ繰り返す。結果をシステムコンピュータ１３に転送し、骨抜き工程３Ｃが終了後は検査工程にパレット２０が移動される。
【００１９】
第２撮像工程３Ｂに多関節ロボット３８が使われている理由は、魚フィーレ２１は３次元的な形状であるため、その形状に沿った位置に照明３９、カメラ４０を配置することにより精度の高い計測が可能となる。例えば魚フィーレ２１の表面に垂直な位置で計測することにより、全面にピントが合うと同時に画像歪などが軽減される。また骨抜き工程３Ｃに多関節ロボット４１が使われている理由は、魚フィーレ２１に刺さっている骨は、基本的には魚の頭の方向を向いているが、ばらつきがある。骨は魚の身に絡んでいるため骨の向いている方向に抜くことによりスムースに抜ける。様々な方向に骨を抜くため骨抜きチャック４２は多関節ロボット４１に搭載され、骨の外方端部を骨抜きチャック４２にて掴む。
【００２０】
カメラ４０を取り付けた更なる利点として、カメラ４０の画像を利用して、カメラ４０を前後に動かす機構によりピント合わせを行うことにより、ピントが合った場合はカメラ４０と対象画像、例えば抜くべき骨、までの距離が一定になり、これにより骨抜きチャック４２までの距離もわかるようになり、骨の位置まで正確に骨抜きチャック４２を誘導することができる。カメラ４０でピントを合わせて距離を計測する代わりに、カメラ４０を３次元センサー３６に変更するか、もしくはカメラ４０とは別に高さセンサーを追加して、３次元座標を取ることも可能である。
【００２１】
図には示していないが、検査工程においても、基準マーク２３とマーカー２２が読み取られ、システムコンピュータ１３に情報が転送される。そしてＸ線もしくは赤外線による画像により、抜き残した骨を判定する。取得した画像は図示していない画像処理コンピューターに転送され、魚フィーレ２１の取り残した骨があるかないかを判断し、結果をシステムコンピュータ１３に転送する。設備投資、生産タクトの関係で画像処理コンピューターの代わりにシステムコンピュータ１３に画像を転送して、処理を行っても構わない。画像処理の代わりに機械学習させたニューラルネットワークで処理することもできる。その場合撮像された画像をメモリーに蓄積し、蓄積された画像をさらに機械学習させることにより認識の精度を向上させることも可能である。判断結果により、取り残しの骨があると判断された場合は、読み取られたマーカー２２を通信回線１２経由でシステムコンピュータ１３に照会することにより、同一魚フィーレ２１に対して何回目の検査を行ったかを把握し、その検査回数（以後不良係数という）を１つ増やす。不良係数はパレット２０に新規に魚フィーレ２１が投入されたとき０にしておく。取り残した骨の場所の座標を、基準マーク２３により校正された座標でシステムコンピュータ１３に転送する。基準マーク２３により校正された座標でシステムコンピュータ１３に転送する代わりに、取り残した骨の座標をシステムコンピュータ１３に転送し、システムコンピュータ１３で基準マーク２３により校正された座標に変換しても構わない。またシステムコンピュータ１３に座標を転送する場合、取り残した骨の数も転送する。
【００２２】
図１に示す、作業場所３に搬入されたパレット２０は、マーカー２２を読み取ることにより不良係数が１以上の場合、第１撮像工程３Ａと第２撮像工程３Ｂとをパスして、骨抜き工程３Ｃにおいてシステムコンピュータ１３から取り残し骨の校正された座標に基づき、骨抜きを行うこともできる。この時、リトライコンベア１０やその他搬送時にパレット２０に搭載された魚フィーレ２１がパレット２０に対して移動した恐れがあると判断される場合は、第１撮像工程３Ａと第２撮像工程３Ｂとをパスすることなく作業を行ってもいいし、第１撮像工程３Ａをパスして第２撮像工程３Ｂから作業を行うこともできる。この場合は、システムコンピュータ１３に蓄えられた取り残した骨の座標を使うのではなく、第１撮像工程３Ａと第２撮像工程３Ｂにおいて新たなに計測された骨の座標を用いて骨抜きを行う。
【実施例２】
【００２３】
図４は本発明の実施例２による魚フィーレ骨抜き取りシステムの作業場所を示す構成図である。
本実施例では、投資金額、作業タクト、生産量などの兼ね合いより工程数を少なくするために、第１撮像工程３Ａは実施例１のままで、第２撮像工程３Ｂと骨抜き工程３Ｃとを同じ場所で行うものである。工程３Ｄは第２撮像工程３Ｂと骨抜き工程３Ｃとを同一の多関節ロボット５１で行う。すなわち、照明３９、カメラ４０、及び骨抜きチャック４２を１つの多関節ロボット５１に搭載している。
【００２４】
本実施例の新たな利点は、骨を抜いた後に照明３９とカメラ４０で確認し、抜けてないと判断したとき、再度骨抜きを行わせることができる。抜けてないと判断する方法は、骨のあるべき場所の近傍の画像を撮像し、画像処理を行い、骨を確認する方法もあるが、もう一つの方法として、カメラ４０の視野に骨抜きチャック４２の先端周辺が映るように工夫しておくことにより、骨を抜いた後、骨抜きチャック４２の先端周辺を画像撮影し、画像処理を行うことにより骨の確認をする方法もある。すなわち骨抜きチャック４２先端周辺に骨がある場合は骨が抜けていることがわかる。そのためには以前に抜いた骨が骨抜きチャック４２先端周辺についたままである場合は正しい判断ができないため、骨を抜いた後骨抜きチャック４２から骨を毎回除去しておく必要がある。除去の方法としては骨抜きチャック４２先端部分から骨を外した後、洗浄することにより行うことができる。さらに洗浄した後、画像にて骨の存在を確認することも可能である。さらに実施例１では第２撮像工程３Ｂから骨抜き工程３Ｃにパレット２０が移動するとき、何らかの原因で魚フィーレ２１が移動した場合、骨抜き工程３Ｃの多関節ロボット４１に送られた骨の座標との齟齬が生じ、骨抜きがうまくできない場合が考えられるが、先ほど説明したように、再度骨を認識し骨抜きを行うように制御することで、この問題を解決することができる。さらに実施例２では、骨の位置を確認しながら骨抜きチャック４２を制御して骨を抜くような制御も可能になり、信頼性を向上させた骨抜きシステムを実現することができる。また実施例２で骨抜きの後の魚フィーレ２１の骨残りの確認をすべての骨を抜くごとに行うように制御した場合は、検査工程を省略することも可能である。
【００２５】
実施例２と同様、カメラ４０を取り付けた更なる利点として、カメラ４０の画像を利用して、カメラ４０を前後に動かす機構によりピント合わせを行うことにより、ピントが合った場合はカメラ４０と対象画像、例えば抜くべき骨、までの距離が一定になり、これにより骨抜きチャック４２までの距離もわかるようになり、骨の位置まで正確に骨抜きチャック４２を誘導することができる。カメラ４０の代わりに高さ情報を取るセンサーを使うか、もしくはカメラ４０とは別に高さセンサーを追加して、３次元座標を取ることもできる。
【実施例３】
【００２６】
図５は本発明の実施例３による魚フィーレ骨抜き取りシステムの作業場所を示す構成図である。
実施例３では、第１撮像工程３Ａは実施例１のままで、第２撮像工程３Ｂと骨抜き工程３Ｃとを同じ場所で行うものであるが、工程３Ｅは第２撮像工程３Ｂを多関節ロボット３８で行い、骨抜き工程３Ｃを多関節ロボット４１で行う。すなわち、照明３９及びカメラ４０を多関節ロボット３８に搭載し、骨抜きチャック４２を多関節ロボット４１に搭載している。
【００２７】
実施例３が、実施例２に対して、新たに加わった利点は、次の通りである。骨抜きチャック４２及び抜いた骨を照明３９とカメラ４０で自由に確認できることである。例えば実施例２ではカメラ４０の位置と骨抜きチャック４２の位置により、抜いた骨の半分しか映らなかった場合においても、カメラ４０を自由に移動できるため、骨の全体を撮影することができ、骨全体の形状を確認することができる。
【００２８】
さらなる利点として、実施例２では、照明３９とカメラ４０が、骨が含まれている場所が撮影できるところまで移動し、撮影後、骨抜きチャック４２が骨の位置まで移動するようになるが、実施例３では、照明３９とカメラ４０が、骨が含まれている場所で撮影すると、ほぼ同時に骨抜きチャック４２が骨の近傍まで移動させておくことができるため、骨を認識してから骨を抜くまでの多関節ロボット３８の移動時間を減らすことができる。実施例３では多関節ロボット３８、４１を２台使用しているが、ロボット１台と腕が２本の双腕ロボットでも実現できる。実施例１、２と同様にカメラ４０の代わりに高さ情報を取るセンサーを使うか、もしくはカメラ４０とは別に高さセンサーを追加して、３次元座標を取ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、３枚におろした魚の半身からピンボーンを正確に抜き取るものである。
【符号の説明】
【００３０】
１  投入場所
２  パレット合流場所
３  作業場所
４  検査場所
５  良品分岐場所
６  不良リトライ分岐場所
７  良品格納場所
８  不良品格納場所
１０  コンベア
１１  リトライコンベア
１２  通信回線 
１３  システムコンピュータ
１４  ディスプレイ
１５  不良品ストッカー格納場所
１６  不良品作業場所
１７  作業者
２０  パレット
２１  魚フィーレ
２２  マーカー
２３  基準マーク
３６  ３次元センサー
３７  移動方向
３８  多関節ロボット
３９  照明
４０  カメラ
４１  多関節ロボット
４２  骨抜きチャック
４４  レール
５１  多関節ロボット
【要約】
【課題】魚フィーレに対する骨の位置を一本一本認識させ、骨の周りの魚身に傷をつけることなく骨だけを抜き取ることができる魚フィーレ骨抜き取りシステムを提供すること。
【解決手段】本発明の魚フィーレ骨抜き取りシステムは、魚フィーレ２１をパレット２０に載置し、パレット２０を移動させることでパレット２０に載置した魚フィーレ２１から骨を抜き取り、パレット２０に載置した魚フィーレ２１を撮像する第１撮像工程３Ａと、第１撮像工程３Ａで撮像された第１撮像画像により骨が存在する領域を特定する骨領域特定工程１３Ａと、骨領域特定工程１３Ａで特定された領域を撮像する第２撮像工程３Ｂと、第２撮像工程３Ｂで撮像された第２撮像画像により骨の位置を特定する骨位置特定工程１３Ｂと、骨位置特定工程１３Ｂで特定された骨の外方端部を骨抜きチャック４２にて掴み、骨抜きチャック４２の移動により骨を抜く骨抜き工程３Ｃとを有することを特徴とする。
【選択図】        図１【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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