JP2013099329A - 家畜の屠殺体を処理する装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】牛や豚、ヒツジなどの家畜の屠殺体のより効率的な処理を可能にするために、およびロボットアームを用いてなされる解体処理の品質をさらに向上させるための、ロボットアームを提供する。
【解決手段】６軸のロボットアーム１は制御ライン２および電源ライン３によって外部制御装置および外部電源に接続されている。家畜の屠殺体の解体処理を行なう解体ツールとして２つの鋸２１ａ、２１ｂと、洗浄ツール１０がロボットアーム１に搭載されている。第２の鋸２１ｂは洗浄ツール１０のハウジング１１内に位置しており、この鋸を洗浄することができる。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、家畜の屠殺体（carcasses）を処理する装置に関する。この装置は家畜の屠
殺体の解体（dressing）処理を行なうための少なくとも２つの解体ツールおよびその解体ツールを支持するロボットアームを備える。本発明は、また、このような装置を用いて家畜の屠殺体を処理する方法に関する。家畜の屠殺体に関しては、より詳細には、牛、豚、羊の屠殺体を意味するものと理解される。用語、屠殺体（carcass）は、屠殺体の部分、
例えば、完全または不完全にそれぞれが分離された屠殺体の半体（half-carcasses）なども含むように広義に解釈されなければならない。

家畜の屠殺体は、通常、食肉処理（slaughter）ラインで処理される。食肉処理ライン
において処理すべき屠殺体（または屠殺体の部分）は、複数の処理場所（stations）を通過して運ばれる。作業者によって所定の処理を行なうべく、処理場所に作業者を配置することもできるが、解体処理の可能な限りの機械化または自動化への動向がある。ここで、特定の解体処理が自動的に行なえる１又はそれ以上のロボットアームを有する食肉処理ラインを用いることができる。家畜の屠殺体を処理するためにロボットアームを利用することの利点は、解体処理の更なる自動化が１またはそれ以上の標準的なロボットアームを活用する間に可能になることである。家畜の屠殺体を処理するために１またはそれ以上のロボットアームを利用することの欠点は、そのロボットアームの使用コストが高くなり、それらの能力が比較的制限されていることである。

本発明は、家畜の屠殺体のより効率的な処理を可能にするために、およびロボットアームを用いてなされる解体処理の品質をさらに向上させるために、ロボットアームを利用することを目的とする。

本発明は、この目的のために家畜の屠殺体を処理する装置を提供する。この装置は、家畜の屠殺体の解体処理を行うための解体ツール、および、その解体ツールを支持するロボットアームを備え、この装置はまた、少なくとも２つの同様な解体ツールを有し、ここで、第１および第２の解体ツールは単一のロボットアームによって支持される。複数の解体ツールを有するロボットアームを提供することにより、結果として他に比べてロボットアームの使用における大きなフレキシビリティが得られ、本発明による装置の故障の影響を低減することができる。

決定された条件にもよるが、例えば、最初にきれいな解体ツールをその都度用いて複数回の解体処理を行い、続いてロボットアームによって動かされる全ての解体ツールを単一の洗浄作業で洗浄するということを選択することが可能である。本発明による装置は、しかしながらまた、その解体処理が解体ツールの洗浄のために必要とされる時まで中止されることなく、毎回きれいな解体ツールを用いて解体処理を行なうというオプションも提供する。なぜなら、洗浄要求はもはや解体処理のクリティカル・パスの一部を形成しないからである。

単一のロボットアームによって支持される少なくとも２つの同様な（またはそれ以上の形態で少なくとも２つが全く同一の）解体ツールを活用し、装置が少なくとも一つの転置可能な洗浄ツールを備えていることにより、第２の同様な解体ツールによって（引き続く）解体処理を行なっている間に、汚染された解体ツールを洗浄するというオプションを作る。加えてそれは例えば、所定の解体ツールが故障した場合に、故障している解体ツールと同じロボットアームによって支持される別の解体ツールによって補うこと、または、別
のロボットアームによって行なわれる追加の作業をすること、を可能にする。更なる利点は、相対的に高価なロボットアームの能力を有効に活用することができることであり、これは明らかにコスト優位をもたらす。

変形実施形態による装置は、解体ツールのための転置可能な洗浄ツールを備えている。この洗浄ツールは少なくとも解体ツールが処理サイクルを通して動くように転置可能である。この洗浄ツールは解体ツールの洗浄のために処理サイクルの間、解体ツールに従って少なくとも転置経路の一部に渡って解体ツールと共に転置する。ここで、屠殺体の処理は衛生学上きわどい要素を含んだ処理であることに留意されたい。屠殺体の間の交差感染を防止するために、解体ツールを極めて規則正しく、好ましくは各処理サイクル毎に洗浄することが望ましい。

本発明は、これまでは解体ツールを所定の始動位置に戻すように支持するだけの目的のための動作であった「復帰動作」（return movement）の間、解体ツールが同時に洗浄さ
れるようにすることを可能にする。そこでこの場合は解体ツールの洗浄は、もはや処理工程における少なくとも部分的なクリティカル・パスに影響しない。なぜなら、洗浄はどうしても必要な解体ツールの転置と一致するからである。従って、この装置を、ロボットアームによって駆動され洗浄の目的のために洗浄ツールの場所に設置されている解体ツールを備える装置であって、ロボットアームはその後この解体ツールの洗浄のための時間を作業場所で維持することが必要であり、全洗浄工程がサイクルタイムに加算されるような解体ツールを備える装置と比較したときに生産能力の増加をもたらす。

他の利点は本発明による装置のこの変形実施形態により、より良い洗浄を可能にすることである。つまり、そのサイクルタイムがロボットアームによって駆動され洗浄の目的のために洗浄ツールの場所に設置されている解体ツールのサイクルタイムと同じに保たれるときに、より良い洗浄を可能にする。もちろん、単に限られた範囲内でサイクルタイムを限定することによる利益をより徹底的な（すなわち、より長期に渡る）洗浄と組み合わせて、双方を選ぶことも可能である。

このようなサイクルタイムの制約にも関わらず、解体ツールの洗浄時間は、同一のロボットアームによって支持される２を超える（オプションとして共に同様の）解体ツールという本発明による装置を上記の解決策に対して加えることにより、同時にまたは独立的に拡張され得る。もし、本発明による装置が例えば３つの同一の解体ツールを備えておれば、解体ツール当たりの洗浄時間は２つの同一の解体ツールを備えている装置に比べて２倍にすることができる。

変形実施形態において、少なくとも２つの同様な解体ツールおよび洗浄ツールは、同一のロボットアームで支持される。ここでまた、少なくとも解体ツールを洗浄ツールによって洗浄するための位置と、解体ツールが洗浄ツールに妨害されることなく屠殺体の解体処理を行なうことができる位置との間で、洗浄ツールおよび少なくとも２つの解体ツールが互いに関連して転置可能である。

ロボットアームの「作動ストローク」の間、解体ツールは洗浄ツールによって妨げられずに処理が行なえる。そしてロボットアームの「復帰ストローク」の間、洗浄ツールは、効果的な洗浄が可能になるように少なくとも一つの解体ツールの近傍に位置する。ここで少なくとも一つの解体ツールを洗浄する間、少なくとも別の解体ツールがその洗浄ツールに妨げられずに処理を行なうことができる。

たぶんこの場合、洗浄のために少なくとも一つの解体ツールが復帰ストロークの間使用することができない。なぜならば、それは、全体的にあるいは別の方法で洗浄ツールによ
って覆われているからである。だが、このことで不都合は生じない。結局、一つの解体ツールは、「復帰ストローク」の間において屠殺体の解体処理を正常に行なう必要はない。他の解体ツールがその一つの解体ツールの復帰ストロークの間、作動ストロークを行なうことができるからである。

洗浄ツールおよび解体ツールの相互転置可能性によって、洗浄の間、汚染物の自由な発散が防止されるように、完全に（または実質的に完全に）解体ツールを囲むことがまた可能である。この点において、洗浄ツールは、解体ツールの洗浄の間、周囲領域にいかなる汚染も全くまたはほとんど生じないように、１又はそれ以上の解体ツールを取りまいて塞ぐことができるように、転置可能なフード、枠（casing）、またはハウジングを一体的に装備していることが望ましいことに留意すべきである。洗浄液および／または食肉処理生成物（slaughter products）の周囲領域への散布は、ここで特に防止されるべきである。これらの生成物は、結局、フード、枠、またはハウジングに集められ、それらから管理された方法で放出される。

これに代えて、洗浄ツールを転置可能に固定物に接続することもまた可能である。これは従って、洗浄ツールがロボットアームによって支持されないことを意味する。とはいえ、洗浄ツールが引き続く処理サイクルの間に少なくとも転置経路の一部に渡って前記ロボットアームによって共に転置されるようにするのはなお可能である（洗浄ツールが事実、ロボットアームによって動かされるときがあるように）。このような状況で本発明はロボットアームに少なくとも２つの解体ツールを搭載することができる。洗浄ツールを転置するための分離された駆動部はここでは不要になる。

ロボットアーム上の複数の解体ツールは、少なくとも２つの同様な解体ツールを備え、それらの同様な解体ツールはオプションとして異なる解体処理を行なうのに適していても良い。また別のオプションは、追加として、１またはそれ以上の他の解体ツールをさらに有する少なくとも２つの同様な解体ツールを支持するロボットアームを有して構成される。単一のロボットアームに少なくとも２つの解体ツールを集めることの利点は、例えば、サイクルタイムの増加をもたらすことなく、解体ツールの洗浄時間を大幅に延ばすことができることである。なぜなら、解体ツールは、復帰ストロークの間に洗浄されることができるのみならず、作動ストロークの間、使われていない解体ツールを洗浄することを選択することも可能になるからである。

これはまた、故障またはメンテナンスによる食肉処理ラインの休止時間を限定することを可能にする。異なる解体処理を行なう目的で少なくとも２つの同様な解体ツールが単一のロボットアームに集められているとき、単一のロボットアームで異なる解体処理を行なうことが可能になる。

解体ツールは、例えば、以下の解体ツール（または以下の解体ツールの組み合わせ）で構成することができる。すなわち、鋸（のこぎり）（saw）、ナイフ、肉切り包丁（cleaver）、大ばさみ（shears）、刻印機（stamp）、把持部（gripper）、据え付け用金具（bracket）、およびプッシャーである。

これらの解体ツールを用いて次のような解体処理が可能になる。すなわち、胸骨を開くこと、屠殺体を裂くこと、肛門を除去すること、脚を切ること、首を切ること、恥骨（pubic bone）を切り裂くこと（cleaving）、陰茎を除去すること、腹部を開くこと、内臓摘出（evisceration）、（脂肪）部の除去、すじ肉（sinews）の保存、精巣（testicles）
の除去、および屠殺体部分の刻印、である。

既に上記に述べてきたロボットアームに関する限り、市場で通常入手できるロボットア
ームであればこの目的に用いることができる。支援すべき処理にもよるが、少なくとも４軸、またはより複雑な作動のために６軸のロボットアームをここで選択することができる。ロボットアームの出力軸は、通常少なくとも２つの解体ツールおよび／又は洗浄ツールをここで支持する。しかしまた、ロボットアームの出力軸以外の軸でも、少なくとも２つの解体ツールおよび／又は洗浄ツールを支持することができる。さらに別の変形では、ロボットアームの出力軸が追加の駆動部を支持することも可能である。解体ツールおよび洗浄ツールの相互転置可能性は、この追加の駆動部に少なくとも２つの解体ツールまたは洗浄ツールを搭載することにより、または、複数の利用可能な解体ツールの一つを作動モードに配置することにより、実現できる。

洗浄ツールの良好な作動のために、液体の供給と放出をすることができる。洗浄ツールは、例えば、ノズル、機械的ブラシ素子、および保護フードなどのような他の構成要素をさらに備えることができる。

本発明は、家畜の屠殺体の処理方法であって、以下の処理ステップを有する方法を提供する。
Ａ）ロボットアームによって作動される解体ツールを用いて少なくとも一つの家畜の屠殺体を処理を行ない、
Ｂ）同一のロボットアームによって支持される第２の解体ツールを用いて処理が行われる。

同様な解体処理は、第１および第２の解体ツールを用いて行なうことができる。しかし、第１および第２の同様な解体ツールを用いて、屠殺体に対して異なるタイプの解体処理を行なうこともできる。このような方法を用いることにより、本発明による装置に関して上述の効果を実現できる。

別の変形において、洗浄ツールおよび解体ツールは、１またはそれ以上の解体ツールを洗浄するための洗浄位置と、解体ツールが洗浄ツールによって妨害されずに屠殺体の処理を行なえる作動位置との間で、処理サイクルの間、互いに関連して転置される。洗浄ツールは、ロボットアームによって、またはロボットアーム以外の駆動部によってここで転置される。一連の解体処理は、このように独立した同様の解体ツールによって行なわれ、ここで少なくとも一つの解体ツールは、常に、解体処理の間に洗浄ツールによって洗浄されている。一連の解体処理は、同様な（または同一の）処理であり得るが、お互いに異なるような解体処理にもできる。

本発明は、以下の図に示す例示的な代表的実施形態に基づいて詳しく説明される。
２つの切断ツールおよび１つの洗浄ツールを有するロボットアームを備えた豚の屠殺体の処理装置の概略図である。 ３つの切断ツールおよび１つの洗浄ツールを有するロボットアームを備えた豚の屠殺体の処理装置の概略図である。 ２つの解体ツールを有するロボットアームおよび固定物に転置可能に接続された１つの洗浄ツールを備えた豚の屠殺体の処理装置の３つの異なる作動位置の概略図のうちの最初の１つである。 ２つの解体ツールを有するロボットアームおよび固定物に転置可能に接続された１つの洗浄ツールを備えた豚の屠殺体の処理装置の３つの異なる作動位置の概略図のうちの次の１つである。 ２つの解体ツールを有するロボットアームおよび固定物に転置可能に接続された１つの洗浄ツールを備えた豚の屠殺体の処理装置の３つの異なる作動位置の概略図のうちの最後の１つである。

図１Ａは６軸のロボットアーム１を示し、これ（ロボットアーム１）は制御ライン２および電源ライン３によって外部制御装置および外部電源（図示せず）に接続されている。ロボットアーム１には固定物に接続されている脚部４が備えられている。ロボットアーム１の出力軸５は、脚部４から離れてロボットアーム１の側面に位置している。２つの同一の鋸２１ａ、２１ｂおよび他の部品が出力軸５に搭載されている。

ここで、第１の解体ツールは第１の鋸２１ａであり、これはロボットアーム１に搭載されており、作動モードにある。豚の屠殺体７は、異なる処理場所に沿って運ばれるように、ガイド９により後ろ足８を用いてつりさげられている。ここで、第２の解体ツールは第２の鋸２１ｂであり、これはロボットアーム１に搭載されており、示された状況においては豚の屠殺体７の処理を行なうようになっていない。

２つの鋸２１ａ、２１ｂに加えて、ロボットアーム１は、また洗浄ツール１０を支持する。洗浄ツール１０は、ここではノズル１２が貫通して内側に突き出ているハウジング１１として示されている。第２の鋸２１ｂは洗浄ツール１０のハウジング１１内に位置しており、この鋸を洗浄することができる状況にある。従って、第１の鋸２１ａは豚の屠殺体７の処理を遂行しており、第２の鋸２１ｂは洗浄され得ることを意味する。

ノズル１２は、流路１３によって洗浄液が供給される。また、使用済みの洗浄液を排出できる排出流路１４が、洗浄ツール１０のハウジング１１に接続されている。いったん第１の鋸２１ａが処理ステップを完了すると、（第１の鋸２１ａおよび洗浄ツール１０の相対的な転置によって）、第１の鋸２１ａは洗浄ツール１０の中に転置可能であり、第２の鋸２１ｂが洗浄ツール１０から離れて動く。追加の駆動部１５は、ロボットアーム１の出力軸５上でこの目的のために位置している。いったん第１の鋸２１ａが洗浄ツール１０の位置に位置すると、洗浄処理が始まり得る。しかし、ロボットアーム１または少なくともロボットアームの出力軸５は、同時に第２の鋸２１ｂが豚の屠殺体７の引き続く処理、または、豚の屠殺体処理の連続する処理ステップを始めることができるような位置に転置される。

図１Ｂに豚の屠殺体の処理に対する図１Ａの装置２０を再び示す。しかし、ここでは出力軸５は、豚の屠殺体７の処理のために３つの同一の鋸２１ａ、２１ｂ，２１ｃを装着している状況である。加えて、図１Ｂに示す状況では、豚の屠殺体７の腹部２２は、鋸２１ａによって開かれつつある。鋸２１ａは、必ずしもそうではないが通常は回転のこぎり刃によって形成されている。豚の屠殺体７の腹部２２を開いている間、鋸２１ａは、ロボットアーム１によって所望の動作経路に沿って正確に転置される。第２の鋸２１ｂおよび第３の鋸２１ｃはそれらが洗浄され得るように、しばらくは洗浄ツール１０のハウジング１１の中に位置している。ここで、図１Ａに示す装置に比べて第２の鋸２１ｂの洗浄時間は倍である（第３の鋸２１ｃもまた同様である）ことに留意すべきである。

図２Ａは、豚の屠殺体７の処理装置３０を示す。この処理装置３０は、２つの同一の解体ツール３１、３１'（この場合、２つの概略的に示された恥骨切り裂き具のうちのただ
一つが図２Ａの視界では見える）を有するロボットアーム１および固定物に転置可能に接続された洗浄ツール３２を備える。洗浄ツール３２は、この目的のためにガイドロッド３３に沿ってスライド可能である。解体ツール３１、３１'の洗浄処理を図２Ｂおよび２Ｃ
を参照してさらに詳しく説明する。図２Ｂにおいて、第１の解体ツール３１は屠殺体７へ用いられる処理が完了したところであり、この第１の解体ツール３１は第２の解体ツール３１'が洗浄ツール３２の外側に位置している間に、そこで誘導されて洗浄ツール３２の
方へ動く。

ここでまた、解体ツール３１、３１'の両方が同時に洗浄ツール３２の中へ案内される
ように洗浄ツール３２を構成することもできることに留意すべきである。これは解体ツール３１、３１'の復帰ストロークの間、それらが常に洗浄されるためである。このことは
勿論、解体ツール３１、３１'の洗浄に対するオプションをより長いサイクルタイムにな
る必要なく拡大する。いったん第１の解体ツール３１が洗浄ツール３２の中へ案内されると、第１の解体ツール３１の洗浄を始めることができる。この洗浄の間、洗浄ツール３２は第１の解体ツール３１によってガイドロッド３３に沿って（図中の左の方へ）転置する。この転置は、第１の解体ツール３１が洗浄ツール３２から取り外され（図２Ｃ参照）、および、豚の屠殺体７の引き続く処理を行なうことが再び利用可能になる場所に近い位置にくるように、解体ツール３１、３１'の両方が逆行するようになされる。

ロボットアーム１によって支持される解体ツール３１、３１'の復帰ストロークの間、
第１の解体ツール３１は、また同時に洗浄される。洗浄ツール３２は分離された駆動部を備えている必要はない。ただ、図２Ｃに示す位置から図２Ａに位置している状況へ洗浄ツール３２を逆に動かすための手段を備えることは必要である。このことは、例えばバネを設置することで可能になる。すなわち、そのバネは洗浄処理（洗浄ツール３２がガイドロッド３３に沿って図の左側へスライドしている）の間における転置の間はテンションがかけられており、これにより発生したテンションによって、その後、洗浄ツール３２をガイドロッド３３に沿って逆に動かす（図の右側へ付勢する）。

Claims (21)

1. 家畜の屠殺体の処理を行なうための解体ツールおよび前記解体ツールを支持するロボットアームを備える家畜の屠殺体を処理する装置であって、
   前記装置は、少なくとも第２の同様な解体ツールを有し、第１および第２の解体ツールは単一のロボットアームによって支持されることを特徴とする装置。
2. 転置可能な洗浄ツールを備え、前記洗浄ツールは少なくとも解体ツールが前記ロボットアームによって作動される処理サイクルの間に動くように転置可能であり、
   前記洗浄ツールは、前記解体ツールの洗浄のために処理サイクルの間、前記解体ツールに従って少なくとも転置経路の一部に渡って前記解体ツールと共に転置することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記洗浄ツールおよび家畜の屠殺体の処理を行なうための少なくとも２つの前記解体ツールが同一の前記ロボットアームによって支持されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 少なくとも解体ツールを洗浄ツールによって洗浄するための位置と、少なくとも１つの解体ツールが洗浄ツールに妨害されることなく屠殺体の解体処理を行なうことができる位置との間で、洗浄ツールおよび少なくとも２つの解体ツールが互いに関連して転置可能であることを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
5. 前記洗浄ツールは、固定物に転置可能に接続されていることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の装置。
6. 前記洗浄ツールは、処理サイクルの間において引き続く少なくとも転置経路の一部に渡って前記ロボットアームによって一緒に転置されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 同様な解体処理を行なうために少なくとも２つの同様な解体ツールを有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の装置。
8. 異なる解体処理を行なうために少なくとも２つの同様な解体ツールを有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の装置。
9. 前記装置は、一群の、鋸、ナイフ、肉切り包丁、大ばさみ、刻印機、把持部およびプッシャーから選ばれる前記少なくとも２つの同様な解体ツールを備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の装置。
10. 前記ロボットアームは、少なくとも４軸であり、好ましくは６軸であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の装置。
11. 前記ロボットアームの出力軸は少なくとも２つの解体ツールおよび／又は洗浄ツールを支持する請求項１から１０のいずれかに記載の装置。
12. 前記ロボットアームの前記出力軸以外の軸が、少なくとも２つの解体ツールおよび／又は洗浄ツールを支持することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記ロボットアームの前記出力軸は、追加の駆動部を支持することを特徴とする、請求項１１または１２に記載の装置。
14. 前記洗浄ツールは、液体供給および液体放出がなされることを特徴とする請求項２から１３のいずれかに記載の装置。
15. 家畜の屠殺体を処理する方法であって、
    Ａ）ロボットアームによって作動される第１の解体ツールを用いて少なくとも一つの家畜の屠殺体の解体処理を行ない、
    Ｂ）同一の前記ロボットアームによって支持される第２の解体ツールを用いて第２の処理を行なうことを特徴とする方法。
16. 同様な解体処理が、前記第１および第２の解体ツールを用いて屠殺体に行なわれることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 異なるタイプの解体処理が、前記第１および第２の解体ツールを用いて屠殺体に行なわれることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
18. 少なくとも解体ツールを洗浄ツールによって洗浄するための位置と、解体ツールが洗浄ツールに妨害されることなく屠殺体の解体処理を行なうことができる位置との間で、洗浄ツールおよび少なくとも２つの解体ツールが互いに関連して転置可能であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
19. 前記ロボットアームから分離されている洗浄ツールは、前記ロボットアームとは異なる駆動部によって転置されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記ロボットアームによって作動される解体処理は、以下に示すいずれかの解体処理から構成されることを特徴とする請求項１８または１９に記載の方法。
    胸骨を開くこと、陰茎を除去すること、屠殺体を裂くこと、肛門を除去すること、脚を切ること、首を切ること、恥骨を切り裂くこと、腹部を開くこと、内臓摘出、（脂肪）部の除去、すじ肉の保存、精巣の除去、および屠殺体（carcass）部分の刻印。
21. 引き続く解体処理が個々の同様な解体ツールによって家畜の屠殺体の処理が行われる際に、解体処理の間、少なくとも一つの解体ツールが洗浄ツールによって常に洗浄されていることを特徴とする請求項１８から２０のいずれかに記載の方法。

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