JP2013255471A5 - - Google Patents

Description

骨付きモモ肉の脱骨装置及び脱骨方法

本発明は、食鶏屠体等の骨付きモモ肉の脱骨処理に用いられる脱骨装置及び脱骨方法に関する。

食鶏屠体など、食肉用家畜の骨付きモモ肉の脱骨処理は、従来より、省人化、歩留まり向上及び正肉形状の安定化等を目的として開発が進められてきた。骨付きモモ肉は膝関節付近に骨部と肉部とを強固に結合している筋や腱があるので、これらを正確に切断する必要がある。特許文献１には、食鶏屠体の骨付きモモ肉の筋入れ工程を自動化した技術が開示されている。

特許文献２には、既設の脱骨手段又は手作業により足首から膝関節までの脱骨を終了した骨付きモモ肉を対象として大腿部のモモ肉引き剥がしを自動化した脱骨技術が開示されている。特許文献３には、本発明者等が先に開発した脱骨技術が開示されている。この脱骨技術は、足首、下腿骨及び大腿骨を一体としたまま、骨部と肉部とを別々に分離するものであり、食鶏屠体等の骨付きモモ肉の投入から骨肉分離までを完全自動化したものである。骨付きモモ肉を自動脱骨する場合、通常、骨付きモモ肉を足首を介してクランプ装置に吊下し、骨付きモモ肉をクランプ装置で移動させながら、複数の脱骨処理を行うことで、自動化と省力化を図っている。

特開平１１−３３３８９４号公報 特開２００２−１０７３２号公報 国際公開ＷＯ２０１１／１２１８９９号公報

図１２は、食鶏屠体の骨付きモモ肉を示す。食鶏屠体の骨付きモモ肉は、足首ｆを含む下腿部Ｘと大腿部Ｙとからなる。下腿骨ｋと大腿骨ｊとは膝関節ｈで繋がっている。日本では、足首ｆ、下腿骨ｋ及び大腿骨ｊを含む骨部と、下腿部Ｘ及び大腿部Ｙの肉部ｍとを別々に分離する脱骨方法が一般的であった。一方、海外では、図示のように、下腿部Ｘと大腿部Ｙとを別々に分離し、かつ大腿部Ｙを大腿骨ｊと大腿肉ｍ１とに分離し、下腿部Ｘ及び大腿肉ｍ１を正肉として別々の用途に供するのが標準的である。

図１２に示す脱骨方法の場合、従来の脱骨方法は、下腿部と大腿部とを切断した後、大腿部から大腿骨を強引に抜き取る方法を採用している。そのため、大腿骨に残留した肉量が多くなり、肉の歩留まりが低下すると共に、大腿肉が筒状になったままであるので、正肉としての見栄えや品質が低下すると共に、調理しにくいという問題がある。また、下腿部と大腿部とを膝関節の位置で正確に切断できず、下腿部及び大腿部が不揃いな形態となり、これによって、下腿部及び大腿部の歩留まりが低下するという問題がある。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、骨付きモモ肉を下腿部と大腿部とに分離すると共に、大腿部を大腿肉と大腿骨とに分離する脱骨処理を行うに際し、切断時の肉の歩留まりを高め、かつ正肉を見栄えのある形態として、品質や商品価値を高めることができる脱骨処理を実現することを目的とする。また、かかる脱骨処理を自動化した脱骨装置を実現することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明の骨付きモモ肉の脱骨装置は、下腿部と大腿部とからなる骨付きモモ肉を足首を介して吊下するクランプ装置と、クランプ装置を複数の処理部に順々に搬送する送り装置とを備え、骨付きモモ肉をクランプ装置に吊下しながら複数の処理部に移動させることで、骨付きモモ肉の投入から分離までの脱骨処理を自動化できる。

本発明の脱骨処理部は、骨付きモモ肉のクランプ装置のクランプ位置から膝関節までの膝関節長を測定する膝関節長測定部と、膝関節長測定部で測定した関節長に基づいて筋入れ始点を位置決めし、大腿部を膝関節から長手方向に大腿骨頭まで筋入れする大腿部筋入れ部と、膝関節長測定部で測定した関節長に基づいて切断位置を位置決めし、下腿肉と大腿肉とを膝関節の部分で切断する肉部切断部と、膝関節長測定部で測定した関節長に基づいてミートセパレータの位置を位置決めし、大腿肉を大腿骨から引き剥がす大腿肉分離部と、大腿骨を下腿部から切断する大腿骨分離部とを備えている。

本発明では、大腿部筋入れ部で大腿部を膝関節から長手方向に大腿骨頭まで筋入れするので、分離後の大腿肉が筒状にならず、展開した状態となるので、正肉として見栄えある形態にでき、品質及び商品価値を高めることができる。また、膝関節長測定部で測定した関節長に基づいて、各処理部で骨付きモモ肉に対する筋入れ刃や切断刃の位置を位置決めするので、筋入れ刃や切断刃を正確に位置決めできる。そのため、下腿部及び大腿部が不揃いな形態とならず、かつ下腿部及び大腿部の歩留まりを向上できる。

本発明装置において、膝関節長測定部は、骨付きモモ肉を膝関節から折り曲げる折り曲げ部材と、クランプ装置のクランプ位置から折り曲げ部材によって折り曲げられた膝関節の内側部位まで下降する測定部材と、測定バーの下降量を測定する測定手段とを有するとよい。これによって、クランプ位置を基準とすると共に、膝関節を折り曲げた状態とし、この折り曲げ部を測定することで、膝関節長を簡易に測定できる。

本発明装置において、送り装置は、クランプ装置を昇降可能にする機構を有し、膝関節長測定部は、骨付きモモ肉の表面に当接する測定部材と、クランプ装置の昇降によって変動する該測定部材の二次元座標から骨付きモモ肉の下端位置を測定し、クランプ装置のクランプ位置及び骨付きモモ肉の下端位置から骨付きモモ肉の全長を測定する全長測定手段と、全長測定手段で測定した骨付きモモ肉の全長と、下腿部の長さと大腿部の長さの割合に関する収集データから、膝関節長を演算する膝関節長演算手段とを有しているとよい。

このように、クランプ装置を昇降可能にすることで、各処理部で切断刃やミートセパレータの高さを固定したまま脱骨処理が可能になる。そのため、各処理部で切断刃やミートセパレータの動作を制御する制御装置を簡素化かつ低コスト化できる。また、クランプ装置の高さを制御することで、骨付きモモ肉の位置決めを正確に行うことができる。また、骨付きモモ肉の膝関節長及び全長を正確に測定できるので、これらの測定値を後工程における切断刃やミートセパレータの位置決めに利用することで、分離後の下腿部と大腿部の不揃いをなくし、かつ肉の歩留まりを向上できる。

本発明装置において、大腿骨分離部は、全長測定手段で測定した骨付きモモ肉の全長と、膝関節長演算手段で求めた膝関節長とから、ミートセパレータの始点及び終点を設定するものであるとよい。これによって、ミートセパレータの始点及び終点を正確に位置決めできるので、大腿部の分離を支障なく行うことができる。

本発明装置において、大腿骨分離部は、下腿部に対して大腿骨を折り曲げた状態で骨付きモモ肉を載置する台座と、台座に載置された骨付きモモ肉を両側から固定する固定部材と、固定部材と台座との間を走行して骨付きモモ肉から大腿骨を切断する切断刃とを有しているとよい。このように、骨付きモモ肉を台座及び固定部材で固定した状態で大腿骨を切断するので、大腿骨を正確に切断できる。

本発明の骨付きモモ肉の脱骨方法は、下腿部と大腿部とからなる骨付きモモ肉を足首を介して吊下しながら脱骨処理を行うものであり、骨付きモモ肉のクランプ装置のクランプ位置から膝関節までの膝関節長を測定する膝関節長測定工程と、膝関節長測定工程で測定した膝関節長に基づいて筋入れ始点を位置決めし、大腿部を膝関節から長手方向に大腿骨頭まで筋入れする大腿部筋入れ工程と、膝関節長測定工程で測定した膝関節長に基づいて切断位置を位置決めし、下腿肉と大腿肉とを膝関節の部分で切断する肉部切断工程と、膝関節長測定工程で測定した膝関節長に基づいてミートセパレータの位置を位置決めし、大腿肉を大腿骨から引き剥がす大腿肉分離工程と、大腿骨を下腿部から切断する大腿骨分離工程とからなるものである。

本発明方法では、大腿部筋入れ部で大腿部を膝関節から長手方向に大腿骨頭まで筋入れするので、分離後の大腿肉が筒状にならず、展開した状態となり、正肉として見栄えある形態にでき、品質及び商品価値を高めることができる。また、膝関節長測定部で測定した関節長に基づいて、各処理部で骨付きモモ肉に対する筋入れ刃や切断刃の位置を位置決めするので、筋入れ刃や切断刃を正確に位置決めできる。そのため、下腿部及び大腿部が不揃いな形態とならず、かつ下腿部及び大腿部の歩留まりを向上できる。

本発明方法において、膝関節長測定工程は、骨付きモモ肉を膝関節から折り曲げる折曲げステップと、クランプ装置のクランプ位置から折り曲げられた膝関節の内側部位まで測定バーを降下させ、該測定バーの降下量を測定する測定ステップとからなるとよい。これによって、クランプ位置を基準とすると共に、膝関節を折り曲げた状態とし、この折り曲げ部を測定することで、膝関節長を簡易に測定できる。

本発明方法において、膝関節長測定工程は、骨付きモモ肉の表面に測定部材を当接させる第１ステップと、クランプ装置の昇降によって変動する該測定部材の二次元座標から骨付きモモ肉の下端位置を測定する第２ステップと、クランプ装置のクランプ位置及び測定した骨付きモモ肉の下端位置から骨付きモモ肉の全長を測定する第３ステップと、測定した骨付きモモ肉の全長と、下腿部の長さと大腿部の長さの割合に関する収集データとから、前記膝関節長を演算する第４ステップとからなり、大腿部筋入れ工程及び膝関節長測定工程を骨付きモモ肉を上昇させながら同時に行うものであるとよい。

これによって、処理工程を簡素化できると共に、骨付きモモ肉の膝関節長及び全長を正確に測定できる。これらの測定値を後工程で切断刃やミートセパレータの位置決めに利用することで、分離後の下腿部と大腿部の不揃いをなくし、かつ肉の歩留まりを向上できる。

本発明方法において、肉部切断工程は、膝関節内側部位と大腿肉とを接続する腱を切断するステップを含むものであるとよい。膝関節内側部位には、膝関節内側部位と大腿肉とを結合している強固な腱が存在しているので、この腱を切断することで、下腿部と大腿部との切断が容易になる。

本発明によれば、大腿部を膝関節から大腿骨頭まで筋入れするようにしているので、分離後の大腿肉が筒状にならず、展開した状態となるので、正肉として品質及び商品価値を高めることができると共に、各処理工程で切断刃やミートセパレータを正確に位置決めできる。そのため、下腿部及び大腿部が不揃いな形態とならず、かつ下腿部及び大腿部の歩留まりを向上できる。また、図１２に示す脱骨処理を完全自動化した装置を実現できる。

本発明を食鶏屠体の骨付きモモ肉の脱骨処理に適用した一実施形態に係る脱骨装置を模式的に示す全体構成図である。 前記実施形態に係る脱骨装置の一部を示す斜視図である。 前記実施形態に係る脱骨装置の昇降軸の正面図である。 図３中のＡ方向から視た側面図である。 図３中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 前記実施形態の脱骨処理工程の一部（前部）を示す工程図である。 前記実施形態の脱骨処理工程の一部（中部）を示す工程図である。 前記実施形態の脱骨処理工程の一部（後部）を示す工程図である。 前記実施形態に係る脱骨装置の０処理ステーションの膝関節長測定装置を示す斜視図である。 前記実施形態に係る脱骨装置の第２処理ステーションの正面図である。 前記実施形態に係る脱骨装置の第２処理ステーションの平面図である。 前記実施形態に係る脱骨装置の第６処理ステーションでの動作を示す説明図である。 前記実施形態に係る脱骨装置の第１０処理ステーションの大腿骨切断装置を示す斜視図である。 骨付きモモ肉の分離方法を示す説明図である。 特許文献３の脱骨工程を示す説明図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態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。

本発明を食鶏屠体の骨付きモモ肉の脱骨処理に適用した一実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１は脱骨装置１０の全体構成を模式的に示す図である。脱骨装置１０は、特許文献３に開示された脱骨方法（以下「脱骨方法１」という。）と本発明の脱骨方法とを実施可能な構成を有する自動脱骨装置である。骨付きモモ肉（以下「ワーク」という。）の投入から最終工程までを行う各処理ステーションが円形にかつ互いに等間隔に配置された１個の組立体から構成されている。ワークｗはクランプ装置１２に足首ｆをクランプされ、クランプ装置１２に吊下されながら各処理ステーション間を移動する。

本実施形態における脱骨装置１０は左足用脱骨装置であり、各処理ステーションは、第１処理ステーション１ＳＴから矢印ａ方向へ順々に配置されている。一方、右足用脱骨装置の場合は、第１処理ステーション１ＳＴから矢印ｂ方向に順々に配置される。

ワークｗは、第１処理ステーション１ＳＴに設けられた投入装置１４（０処理ステーション０ＳＴ）に投入される。投入装置１４は垂直軸１６ａを中心に断続回転する回転体１６と、回転体１６の外周面に９０°毎の等間隔に配置された４個の懸垂ブラケット１８と、クランプ装置１２に対面する側に設けられたプッシャ２０とからなる。回転体１６は９０°ずつ回転する断続回転を行い、その動きはクランプ装置１２の断続歩進と同期している。懸垂ブラケット１８は、外側へ開口する凹部１８ａが形成され、凹部１８ａにワークｗの足首ｆが挿入される。凹部１８ａにワークｗを懸垂させる手段は、オペレータが手動で行ってもよく、あるいは自動載架装置により行ってもよい。

ワークｗが懸垂された懸垂ブラケット１８は、９０°回転した位置に膝関節長測定装置８０が設けられ、膝関節長測定装置８０で足首ｆのクランプ位置直下から膝関節ｈまでの長さ（膝関節長Ｌ_Ｎ）を測定する。なお、脱骨方法１を行う場合、ここで膝関節長Ｌ_Ｎの測定を行わず、ワークｗをクランプ装置１２に移し替える動作のみ行う。

次に、ワークｗは９０°回転してクランプ装置１２に移し替えられる。クランプ装置１２に吊下されたワークｗは、第１処理ステーション１ＳＴから第２処理ステーション２ＳＴに移動する。第２処理ステーション２ＳＴでは、測定した膝関節長Ｌ_Ｎに基づいて筋入れ刃を位置決めし、ワークｗの大腿部Ｙの筋入れを行うと同時に、ワークｗの全長測定を行う。一方、脱骨方法１を行う場合は、ここでクランプ位置直下から大腿骨頭に至るワーク全長に亘る筋入れとワークｗの全長測定とを行う。

本実施形態では、第３処理ステーション３ＳＴ及び第４処理ステーション４ＳＴでは、ワークｗに対して何らの処理を行わず、これらの処理ステーションを通過させる。脱骨方法１を行う場合、第３処理ステーション３ＳＴで、クランプ位置直下の足首周囲の腱を切断する。第４処理ステーション４ＳＴでは、下腿骨ｋの外周に付着している小骨筋を切断する。第５処理ステーション５ＳＴで、本実施形態は膝関節内側筋を切断する。脱骨方法１を行う場合、ミートセパレータで肉部を押えながら、ワークｗを引き上げて膝関節ｈを露出させる。

本実施形態では、第６処理ステーション６ＳＴでワークｗに何らの処理を行わず、ワークｗを通過させる。脱骨方法１を行う場合、ここで膝関節位置を測定すると共に、膝関節ｈに付着したＸ筋を切断する。第７処理ステーション７ＳＴ及び第８処理ステーション８ＳＴで、本実施形態は、膝関節外側筋及び軟骨を切断する。脱骨方法１を行う場合、同様に膝関節外側筋及び軟骨を切断しながら、ミートセパレータで肉部ｍを膝関節ｈから引き剥がす。

第９処理ステーション９ＳＴで、本実施形態では大腿肉ｍ１を大腿骨ｊから分離し排出させる。脱骨方法１を行う場合は肉部を大腿骨ｊから分離する。第１０処理ステーション１０ＳＴで、本実施形態では大腿骨ｊを下腿骨ｋから分離すると共に、分離した下腿部Ｘ及び大腿骨ｊを排出する。脱骨方法１を行う場合、ここで残った骨部（足首、下腿骨ｋ及び大腿骨ｊが一体となったもの）をクランプ装置１２から落下させ排出する。

次に、図２〜図５により、脱骨装置１０の構成を説明する。図２に示すように、クランプ装置１２は昇降軸５０の下端部に取り付けられている。昇降軸５０は、脱骨装置１０の上部及び下部に設けられた円形の送り環２２及び４２に取り付けられている。送り環２２及び４２は脱骨装置１０の回転中心Ｏ（図１参照）を中心に矢印ａ方向に断続的に回転する。そのため、クランプ装置１２は、回転中心Ｏを中心に円軌跡を描きながら、処理ステーション間を移動し、各処理ステーションでは一時停止する。各処理ステーションにおけるクランプ装置１２の昇降は、各処理ステーションに夫々設けられたサーボモータ２４によって行われる。

脱骨装置１０の上部及び下部には、円形の支持桁２６が設けられ、該支持桁２６に支持フレーム２８が取り付けられている。支持フレーム２８には、サーボモータ２４や外板３２等が取り付けられている。外板３２には昇降軸５０に設けられた昇降ローラ５２が走行するガイド溝３０が設けられている。クランプ装置１２は、昇降軸５０を構成する回動軸５４の下端に取り付けられている。クランプ装置１２は、ワークｗの足首ｆが挿入される溝１２ｂを有するクランプ部１２ａと、溝１２ｂを開閉するチャック１２ｃとからなる。チャック１２ｃの開閉動作は、脱骨装置１０の運転を制御するコントローラ１５０（図８参照）によって制御される。

図３〜図５に示すように、昇降軸５０は、上端が送り環２２に結合された一対のガイドバー５６と、ガイドバー５６に遊嵌されガイドバー５６に沿って摺動可能な摺動ブラケット５８と、摺動ブラケット５８に形成された孔に遊嵌され、摺動ブラケット５８に対して回動可能な回動軸５４とで構成されている。回動軸５４の下端にクランプ装置１２が取り付けられている。回動軸５４は摺動ブラケット５８と共に上下動する。脱骨装置１０の下部には、送り環２２と同様の円形の送り環４２が設けられ、ガイドバー５６の下端は固定具６０を介して、送り環４２に取り付けられている。送り環２２及び４２は、駆動装置（図示省略）によって、所定角度ずつ断続回転する。

第１処理ステーション１ＳＴから第１０処理ステーション１０ＳＴまで、各処理ステーションは回転中心Ｏに対して等角度に配置されている。図２には１個のクランプ装置１２のみ図示されているが、実際の装置では、各処理ステーションに夫々１個のクランプ装置１２が配置するように、送り環２２及び４２に複数の昇降軸５０が等間隔に取り付けられている。

回動軸５４の上端にはコイルバネ６２が巻装され、コイルバネ６２の直下方位置で、回動軸５４にアーム６４を介して搖動ローラ６６が取り付けられている。コイルバネ６２の一端は、摺動ブラケット５８と一体に形成された止め金６８に結合されている。これによって、回動軸５４には、現状位置を保持するようにコイルバネ６２の弾性力が付勢されている。

搖動ローラ６６の下方位置で、摺動ブラケット５８に昇降ローラ５２が取り付けられている。各処理ステーション間の外板３２には、ガイド溝３０が形成され、ガイド溝３０は昇降ローラ５２が走行する走行路となっている。クランプ装置１２が処理ステーション間を移動するとき、昇降ローラ５２がガイド溝３０を走行することで、クランプ装置１２の上下方向位置が決定される。

図３及び図５に示すように、送り環４２の上面に軸受７０が設けられ、軸受７０には、ブレーキシュー７２がピン７２ａを中心に回動自在に装着されている。ブレーキシュー７２は、その基部７２ｂに対してやや斜め上方に配置されている。基部７２ｂと送り環４２の上面との間にコイルバネ７４が介装され、コイルバネ７４の弾性力によってブレーキシュー７２は回動軸５４の表面に押し付けられている。昇降ローラ５２がガイド溝３０を走行していないとき、コイルバネ７４の弾性力によってブレーキシュー７２が回動軸５４の表面に押し付けられ、クランプ装置１２の落下を防止している。

図２において、各処理ステーションでワークｗを上昇させる手段は、サーボモータ２４と、上下方向に設けられ、サーボモータ２４によって回動するネジ軸３４と、ネジ軸３４に螺合した昇降ブロック３６とで構成されている。ネジ軸３４の回動によって昇降ブロック３６が昇降する。ガイド溝３０を走行して昇降ブロック３６の上面に達した昇降ローラ５２は、ネジ軸３４の回動によって昇降ブロック３６と共に上昇する。昇降ローラ５２が上昇すると、昇降ローラ５２と一体の摺動ブラケット５８及び回動軸５４が上昇し、回動軸５４に連結されたクランプ装置１２及びワークｗが上昇する。サーボモータ２４の回転数に応じてワークｗの昇降量が決まる。

回動軸５４の上昇中は、コイルバネ７４の弾性力がブレーキシュー７２に作用し、ブレーキシュー７２が回動軸５４の表面に押圧しているので、回動軸５４の落下を防止できる。基部７２ｂの上部にローラ７６が設けられている。ガイド溝３０がクランプ装置１２の移動方向（矢印ａ方向）に向かって下降する方向に形成された領域においては、支持桁２８にガイドレール３８が取り付けられている。この領域で昇降ローラ５２がガイド溝３０を走行するとき、昇降ローラ５２がガイド溝３０に入る前に、ローラ７６がガイドレール３８の下面に入り込み、ガイドレール３８によって基部７２ｂが下方へ押し下げられる。基部７２ｂが押し下げられることで、ブレーキシュー７２が回動軸５４の表面から離れる。これによって、回動軸５４の下降が自由になり、昇降ローラ５２がガイド溝３０を走行可能になる。

次に、各処理ステーションにおける処理工程を具体的に説明する。図６Ａに示すように、第１処理ステーション手前のワーク投入部（０ＳＴ）において、ワーク懸垂位置から懸垂ブラケット１８が９０°回転した位置（Ｌ_Ｎ測定部）に、膝関節長測定装置８０が設けられている。膝関節長測定装置８０で足首ｆのクランプ位置から膝関節ｈまでの長さ（膝関節長Ｌ_Ｎ）を測定する。

図７に示すように、膝関節長測定装置８０は、測定アーム８２、押え板８４及び折曲げバー８６を備えている。測定アーム８２はエアシリンダ８８のピストンロッド９０と連結されている。測定アーム８２はエアシリンダ８８によって上下方向に駆動される。シャフト９２はピストンロッド９０に連結され、ピストンロッド９０と共に昇降する。シャフト９２の昇降量（即ち、ピストンロッド９０の昇降量）をエンコーダ９４で測定することで、測定アーム８２の昇降量を測定できる。押え板８４及び折曲げバー８６は、駆動装置９６によって矢印方向へ進退する。

図６Ａにおいて、Ｌ_Ｎ測定部では、押え板８４でワークｗの下腿部Ｘを押え、折曲げアーム８６で大腿部Ｙを上方へ折り曲げる。同時に、懸垂ブラケット１８の高さ付近に配置された測定アーム８２を下降させ、測定アーム８２をワークｗの膝関節内側部位に押し付ける。この押付け位置の測定アーム８２の高さと懸垂ブラケット１８の高さとの差Ｌ_Ｎを測定し、測定値Ｌ_Ｎを膝関節長とする。懸垂ブラケット１８とクランプ装置１２とは同一高さに配置され、かつ懸垂ブラケット１８とクランプ装置１２とは足首ｆの同一部位をクランプするように構成されているので、測定値Ｌ_Ｎはクランプ装置１２と測定アーム８２との高さの差でもある。測定値Ｌ_Ｎはコントローラ１５０に入力される。

図１に示すように、ワークｗを懸垂した懸垂ブラケット１８は、さらに９０°回転してクランプ装置１２に対面する。ここでクランプ装置１２の溝１２ｂは開放された状態にある。ワークｗはプッシャ２０によりクランプ装置１２に押し出され、クランプ装置１２に移し替えられる。ワークｗがクランプ装置１２に移し替えられた後、コントローラ１５０によってチャック１２ｃが溝１２ｂの入口を閉じる。その後、クランプ装置１２は第２処理ステーション２ＳＴに移動する。第２処理ステーション２ＳＴでは、大腿部Ｙの筋入れとワークｗの全長測定を行う。この処理工程を図６Ａ、図８及び図９により具体的に説明する。

図６Ａに示すように、第１処理ステーション１ＳＴから第２処理ステーション２ＳＴにワークｗを移動する経路で、一旦ワークｗを引き下げる。ワークｗが第２処理ステーション２ＳＴに到達した後、第１処理ステーション１ＳＴで測定した膝関節長Ｌ_Ｎに基づいて、ワークｗの引き上げ量を決定する。この引き上げ量に基づいてワークｗを引き上げ、筋入れナイフ１４８を筋入れ始点（膝関節ｈ）に合わせる。同時に測定板１３２をワーク表面に当接する。この状態でワークｗを引き上げることで、筋入れナイフ１４８を膝関節ｈから大腿骨ｊの表面に沿って矢印ｃ方向（図８参照）に下降させる筋入れと全長測定とを同時に行う。この全長測定値を元に、下腿部Ｘの長さと大腿部Ｙの長さの割合に関して、すでに収集済みのデータから膝関節長Ｌ_Ｎを演算する。ここで求めた膝関節長Ｌ_Ｎに基づいて、第３処理ステーション３ＳＴ以降でのワークｗの高さを位置決めする。

図８及び図９により、第２処理ステーション２ＳＴに設けられた筋入れ兼全長測定装置１００の構成を説明する。平坦面を有する姿勢保持板１０２がワークｗの移動路を遮るように垂直方向に設けられている。クランプ装置１２に吊下されたワークｗは、第１処理ステーション１ＳＴから移動し、姿勢保持板１０２に接して止まる。基台１０４に固定された支持板１０６にエアシリンダ１０８が固定され、エアシリンダ１０８のピストンロッド１０８ａにプッシャ１１０が取り付けられている。

姿勢保持板１０２の左側には、支持フレーム１１２に固定された支持板１１４にエアシリンダ１１６が固定されている。エアシリンダ１１６のピストンロッド１１６ａにはプッシャ１１８が設けられている。プッシャ１１０の下方にはプッシャ１２０が設けられ、プッシャ１２０は回動軸１２２に回動可能に支持されている。回動軸１２２はエアシリンダ（図示省略）によって回動し、プッシャ１２０をワークｗに対して接近又は離隔させる。ワークｗが姿勢保持板１０２に接して停止すると、プッシャ１１０、１１８及び１２０がワークｗに向かって接近し、ワークｗを三方から押える。

また、図９に示すように、姿勢保持板１０２と対面する位置に、押え板１２４が上下方向に配置されている。押え板１２４はアーム１２８を介して駆動装置１３０に接続され、軸１２６を中心に回動可能になっている。アーム１２８は駆動装置１３０によって軸１２６を回動する方向に駆動される。ワークｗが姿勢保持板１０２に接して停止すると、押え板１２４が１２４’の位置からワークｗに向かって回動し、ワークｗの一方の平坦面を押圧し、ワークｗの他方の平坦面を姿勢保持板１０２に押し付け固定する。

図８に示すように、プッシャ１１０の下方には、測定板１３２が設けられている。測定板１３２は、アーム１３４を介してアーム１３６に取り付けられている。アーム１３６は、支持板１３８に設けられた回動軸１４０を中心に回動可能に構成されている。アーム１３６の他端は、支持板１３８に固定されたエアシリンダ１４２のピストンロッド１４２ａに接続されている。測定板１３２は、エアシリンダ１４２によってワークｗに接近又は離隔する方向に駆動される。アーム１３６には回動軸１４０を介して分岐アーム１４４が一体に設けられ、分岐アーム１４４の下方に非接触センサ１４６が設けられている。また、筋入れナイフ１４８が姿勢保持板１０２に対面した位置で上下方向に配置されている。

かかる構成において、ワークｗが姿勢保持板１０２に接して停止した時、プッシャ１１０、１１８及び１２０がワークｗに接近し、３方からワークｗを押える。同時に、押え板１２４がワークｗに向かって回動し、ワークｗの平坦面を押圧し、ワークｗの他方の平坦面を姿勢保持板１０２に押し付け固定する。その後、筋入れナイフ１４８がワークｗの膝関節ｈに刺し込まれ、ワークｗはクランプ装置１２と共に上昇する。これによって、図７中の矢印ｃで示すように、筋入れナイフ１４８が大腿骨ｊの表面に沿って下降し、大腿肉ｍ１を切断する。

また、ワークｗを姿勢保持板１０２に固定した後、測定板１３２がワークｗに接近し、
ワークｗに当接する。ワークｗの上昇と共に、測定板１３２はワークｗの表面をなぞりながら前方に移動する。測定板１３２がワークｗの下端に達した時、分岐アーム１４４が非接触センサ１４６に最接近するように構成されている。測定板１３２が非接触センサ１４６に最接近した時、即ち、測定板１３２がワークｗの下端に達した時の時間を非接触センサ１４６で検出し、この時間信号をコントローラ１５０のワーク全長測定部１５２に送る。

一方、サーボモータ２４の回転数をエンコーダ２４ａで検出し、この検出信号をワーク全長測定部１５２に送る。この検出値から昇降ローラ５２の高さ（上昇ストローク）がわかる。ワーク全長測定部１５２では、非接触センサ１４６が分岐アーム１４４を検出した時、即ち、測定板１３２がワークｗの下端に達した時の測定板１３２の位置と、その時の昇降ローラ５２の高さとの差からワークｗの全長を求める。コントローラ１５０の記憶部１５６には、下腿部Ｘの長さと大腿部Ｙの長さとの割合に関し、予め収集したデータが記憶されている。膝関節長演算部１５４では、ワーク全長測定部１５２で求めたワーク全長と、前記データとから膝関節長Ｌ_Ｎを演算する。

上昇ストローク決定部１５８では、ワーク全長測定部１５２で求めたワーク全長が大、中、小の分類のいずれかに属するかを判定する。そして、判定した分類に対応した上昇ストロークを決定し、第９処理ステーション９ＳＴ（最終引き剥がし）で、その上昇ストローク分だけクランプ装置１２を上昇させ、大腿骨ｊから大腿肉ｍ１を引き剥がす。なお、脱骨方法１を行う場合、ここで筋入れナイフ１４８をクランプ位置直下に位置決めし、クランプ位置直下の足首から大腿骨頭に至るワーク全長に亘る筋入れを行うと共に、本実施形態と同一の操作でワークｗの全長測定とを行う。

本実施形態は、第３処理ステーション３ＳＴ及び第４処理ステーション４ＳＴでは、ワークｗに対して何もせず、ワークｗはこれら処理ステーションを素通りする。一方、図１３に示すように、脱骨方法１を行う場合は、第３処理ステーション３ＳＴで、水平方向に配置された一対の丸刃カッタ１６０で、ワークｗのクランプ位置直下（矢印イの位置）の足首周囲の腱を切断する（足首カット）。また、第４処理ステーション４ＳＴでは、固定セパレータ１６４と可動セパレータ１６６とからなるミートセパレータ１６２で下腿部Ｘの肉部を上から押えながら、クランプ装置１２を引き上げる。同時に丸刃カッタ１６８で小骨筋カットを行う（矢印ロの位置）。これによって、下腿骨ｋから下腿肉を引き剥がす。

図６Ｂに示すように、第５処理ステーション５ＳＴで、本実施形態では膝関節内側筋を切断する。即ち、第２処理ステーション２ＳＴで求めた膝関節長Ｌ_Ｎの測定値に基づいて、ワークｗの引き上げ量を決定し、ワークｗを引き上げる。図１に示すように、固定セパレータ１７２と、可動セパレータ１７４からなるミートセパレータ１７０で両側からワークｗを押えながら、丸刃カッタ１７６で膝関節ｈの内側部位の肉を切断する。膝関節ｈの内側部位には膝関節ｈと大腿肉ｍ１とを接続する強固な腱があり、それを丸刃カッタ１７６で切断する。第２処理ステーション２ＳＴで求めた膝関節長Ｌ_Ｎの測定値に基づいて、ワークｗの引き上げ量を決定するので、ワークｗの膝関節ｈを丸刃カッタ１７６の据付け位置に正確に合わせることができる。一方、脱骨方法１を行う場合は、第５処理ステーション５ＳＴで、ミートセパレータ１７０で肉部を押えながら、ワークｗを引き上げて膝関節ｈを露出させる。

第６処理ステーション６ＳＴで、本実施形態では、ここでは処理を行わず、ワークｗを素通りさせる。脱骨方法１を行う場合は、図１に示すように、ここでワークｗを引き上げ、この動作中測定具１７８で膝関節ｈの位置を測定すると共に、カッタ１８０で膝関節ｈにあるＸ筋を切断する（図１３中、矢印ハの位置）。

第７処理ステーション７ＳＴで、本実施形態では、第２処理ステーション２ＳＴで求めた膝関節長Ｌ_Ｎに基づいて、ワークｗの引き上げ量を決定し、ワークｗを引き上げる。そして、固定セパレータ１８４と可動セパレータ１８６とからなるミートセパレータ１８２で両側からワークｗを押えながら、丸刃カッタ１８８で膝関節ｈの外側にある膝関節筋を切断する。ここで、丸刃カッタ１８８の数を３枚とし、膝関節正面及び側面を切断することで、軟骨を大腿肉ｍ１に付着させることができる。逆に丸刃カッタ１８８の数を２枚とし、膝関節正面の切断を避け、膝関節側面のみを切断刃することで、大腿骨ｊに軟骨を付着させることができる。

一方、脱骨方法１を行う場合は、第６処理ステーション６ＳＴで測定した膝関節ｈの位置からワークｗの引き上げ量を決定し、ミートセパレータ１８２で肉部ｍを押えながら、ワークｗを引き上げる。これによって、膝関節ｈが露出し、露出した膝関節ｈに付着した筋を３枚の丸刃カッタ１８８で切断する（図１３中、矢印ニの位置）。

第８処理ステーション８ＳＴで、本実施形態では、第２処理ステーション２ＳＴで求めた膝関節長Ｌ_Ｎに基づいてワークｗを引き上げる。そして、固定セパレータ１９２と可動セパレータ１９４とからなるミートセパレータ１９０でワークｗを押えながら、丸刃カッタ１９６で膝関節ｈの軟骨と肉の境目より３ｍｍ下の部位に付着した筋を切断する。これによって、大腿骨ｊからの大腿肉ｍ１の分離を容易にする。脱骨方法１を行う場合は、第６処理ステーション６ＳＴで測定した膝関節ｈの位置からワークｗの引き上げ量を決定し、ミートセパレータ１９０で肉部ｍを押えながら、ワークｗを引き上げる。そして、丸刃カッタ１９６で本実施形態と同じ位置（図１３中、矢印ホの位置）を切断する。

図６Ｃに示すように、第９処理ステーション９ＳＴで、本実施形態では、大腿肉ｍ１の最終引き剥がしを行う。固定セパレータ２００と可動セパレータ２０２とからなるミートセパレータ１９８で大腿肉ｍ１を押えながら、ワークｗを引き上げる。引き上げ量は第２処理ステーション２ＳＴで求めたワーク全長の測定値に基づいて決定する。第９処理ステーション９ＳＴの外板３２には、カム板４４が取り付けられている。図１０に示すように、カム板４４には、搖動ローラ６６が接触して設定角度だけ回動するためのカム面４４ａが形成されている。搖動ローラ６６、コイルバネ６２及びカム板４４等によって自転機構６７ｂを構成している。

図１０中、Ｓ０１がクランプ装置１２の移動方向上流側を示し、Ｓ０４がクランプ装置１２の移動方向下流側を示す。搖動ローラ６６がカム面４４ａに接触することで、クランプ装置１２を９０°回転させることができる。その後、搖動ローラ６６はコイルバネ６２の弾性力で元の位置に戻る。この動作中に大腿骨ｊの骨頭に付着した腱を丸刃カッタ２０４で切断できる。こうして、大腿骨ｊから大腿肉ｍ１を引き剥がすことができる。分離された大腿肉ｍ１は排出路（図示省略）に落下して排出される。脱骨方法１を行う場合も、ここで同様の操作を行い、ワークｗの回転中に丸刃カッタ２０４で大腿骨ｊの骨頭に付着した腱を切断する（図１３中、矢印ヘの位置）。脱骨方法１では、ここで肉部ｍを引き剥がし落下させる。

なお、脱骨装置１０には、第２処理ステーション２ＳＴの外板３２に、カム板４４と同一構成のカム板４０を取り付け、搖動ローラ６６、コイルバネ６２及びカム板４０等によって自転機構６７ａを構成している。脱骨方法１を行う場合、第２処理ステーション２ＳＴで、クランプ位置直下の足首から大腿骨頭に至るワーク全長に亘る筋入れを行う。即ち、図８に示すように、下腿骨ｋの表面に沿ってラインｄに示す筋入れを行い、筋入れナイフ１４８が膝関節ｈの位置まで下降した時、搖動ローラ６６がカム板４０のカム面に接触することで、クランプ装置１２を所定角度回転させる。これによって、筋入れナイフ１４８を膝関節ｈの内側から裏側に回り込ませる。即ち、図８に示すラインｄ→ｅ→ｃの筋入れを行う。これによって、膝関節ｈに付着した腱を確実に切断できる。

第１０処理ステーション１０ＳＴで、本実施形態では、ここに大腿骨ｊを分離する大腿骨切断装置２１０が設けられている。以下、大腿骨切断装置２１０の構成を図１１により説明する。第１０処理ステーション１０ＳＴに移動したワークｗの両側に押え板２１２とＹ字形をしたワーク保持用のＹ字バー２１６とが配置されている。押え板Ａ２１２の下部に一体形成された円筒形状の基部２１２ａには、後述する切断刃２２２が突出して貫通する長孔２１２ｂが設けられている。押え板２１２はエアシリンダ２１４によって前方に突出する。

Ｙ字バー２１６は押え板２１２に対向配置され、支持フレーム２１８に固定されている。Ｙ字バー２１６のやや後方で、Ｙ字バー２１６の支持バー２１６ａに押え板２２０が取り付けられている。押え板２１２及びＹ字バー２１６の下方に、平板状の切断刃２２２が水平方向に配置されている。切断刃２２２はエアシリンダ２２４によって前方に突出可能になっている。押え板２１２及びＹ字バー２１６の下方に台座２２６が設けられている。台座２２６は、ワークｗを安定して載置できるように、両側に向かって上方に傾斜した受け面２２６ａを有している。台座２２６は、フレーム２２８に回動可能に取り付けられた軸２３０に取り付けられている。軸２３０はアーム２３２を介してエアシリンダ２３４に連結されている。ワークｗが第１０処理ステーション１０ＳＴに移動した時、台座２２６は２２６’の位置にあり、受け面２２６ａは上側に向いている。

ワークｗが台座２２６の上方に移動した時、コントローラ１５０によってクランプ装置１２が開放される。同時に、台座２２６が上昇すると共に、押え板２１２が基部２１２ａと共に前進し、台座２２６、押え板２１２及びＹ字バー２１６で、下腿部Ｘに対して大腿骨ｊをＬ字形に曲げた状態で固定する。この状態で切断刃２２２が前進して膝関節ｈを切断する。切断刃２２２は大腿骨ｊを切断した後、長孔Ａ２１２ｂに進入する。次に、切断刃２２２が後退すると共に、基部２１２ａが後退し、台座２２６が９０°回転する。これで、分離された下腿部Ｘ及び大腿骨ｊが落下する。押え板２１２の上部には骨排出ガイド２１３が設けられている。下腿部Ｘが落下せずにクランプ装置１２に残ってしまったとき、クランプ装置１２が第１処理ステーション１ＳＴに移動する途中で、骨排出ガイド２１３によって下腿部Ｘをクランプ装置１２から落下させる。

なお、脱骨方法１を行う場合は、第１０処理ステーション１０ＳＴでは、クランプ装置１２を開放し、クランプ装置１２に残った骨部を落下させる。

本実施形態の脱骨装置１０によれば、下腿部Ｘと、大腿肉ｍ１と大腿骨ｊとに分離する脱骨方法と、ワークｗを骨部と肉部とに分離する脱骨方法１と、２種類の脱骨処理を行うことができる。また、第２処理ステーション２ＳＴで大腿部Ｂの筋入れを行っているので、分離後の大腿肉ｍ１が筒状とならず、展開した形状となるので、正肉として見栄えある形態にでき、品質及び商品価値を高めることができる。また、第１処理ステーション１ＳＴのワーク投入部で、膝関節長測定装置８０を用いて比較的簡易に膝関節長Ｌ_Ｎを測定し、この測定値に基づいて、第２処理ステーション２ＳＴでの筋入れナイフ１４８の位置決めを正確に行うことができる。

また、第２処理ステーション２ＳＴでは、同時にワークｗの全長及び膝関節長Ｌ_Ｎを求め、ここで求めた正確なワーク全長及び膝関節長Ｌ_Ｎから後工程での切断刃やミートセパレータの位置決めを行っているので、下腿部Ｘと大腿部Ｙとを正確に膝関節ｈで分離できる。そのため、下腿部Ｘと大腿部Ｙとが不揃いな形態とならず、かつ下腿部及び大腿部の歩留まりを向上できる。

また、本実施形態では、クランプ装置１２を昇降可能にすることで、各処理ステーションで切断刃やミートセパレータの高さを固定したまま脱骨処理が可能になる。そのため、各処理ステーションで切断刃やミートセパレータの制御を簡素化かつ低コスト化な機構で行うことができる。また、クランプ装置１２の高さを制御することで、ワークｗの位置決めを正確に行うことができる。

また、第５処理ステーション５ＳＴでは、膝関節内側部位と大腿肉ｍ１とを接続する強固な腱を切断するようにしているので、下腿部Ｘと大腿肉ｍ１との切断が容易になる。さらに、第７処理ステーション７ＳＴでは、丸刃カッタ１８８の数を変えることで、膝関節正面の切断又は非切断を選択することで、軟骨を大腿肉ｍ１又は大腿骨ｊに付着させることができる。これによって、正肉の種類を豊富にできる。

また、第８処理ステーション８ＳＴ（最終引き剥がし）では、第２処理ステーション２ＳＴで求めたワークｗの全長及び膝関節長Ｌ_Ｎから、ミートセパレータ１８４の始点及び終点を設定しているので、大腿部Ｙの分離を支障なく行うことができる。また、第９処理ステーション９ＳＴで、大腿骨切断装置２１０を用いて大腿骨ｊを切断するに際し、押え板２１２及びＹ字バー２１６を用い、ワークｗを台座２２６上に固定した状態で行っているので、大腿骨ｊの切断が容易になる。また、クランプ装置１２のクランプを解除した後、Ｙ字バー２１６でワークｗを押して斜めにし、足首ｆをクランプ装置１２から外した状態で大腿骨ｊを切断しているので、切断後の下腿部Ｘ及び大腿骨ｊをスムーズに落下排出できる。加えて、ワークｗを下腿部Ｘと、大腿肉ｍ１との分離する自動脱骨装置を実現できる。

本発明によれば、骨付きモモ肉を脱骨処理し、骨付きの下腿部と高品質で商品価値がある大腿肉とを提供できる脱骨技術を実現できる。

１０ 脱骨装置
１２ クランプ装置
１２ａ クランプ部
１２ｂ 溝
１２ｃ チャック
１４ 投入装置
１６ 回転体
１６ａ 垂直軸
１８ 懸垂ブラケット
１８ａ 凹部
２０，１１０，１１８，１２０ プッシャ
２２，４２ 送り環
２４ サーボモータ
２６ 支持桁
２８，１１２、２１８ 支持フレーム
３０ ガイド溝
３２ 外板
３４ ネジ軸
３６ 昇降ブロック
３８ ガイドレール
４０、４４ カム板
４４ａ カム面
５０ 昇降軸
５２ 昇降ローラ
５４，１２２，１４０ 回動軸
５６ ガイドバー
５８ 摺動ブラケット
６０ 固定具
６２、７４ コイルバネ
６４，１２８，１３４、１３６，２３２ アーム
６６ 搖動ローラ
６７ａ、６７ｂ 自転機構
６８ 止め金
７０ 軸受
７２ ブレーキシュー
７２ａ ピン
７２ｂ 基部
７６ ローラ
８０ 膝関節長測定装置
８２ 測定アーム
８４，１２４，２０２，２２０ 押え板
８６ 折曲げバー
８８，１０８，１１６，１４２，２１４，２３４ エアシリンダ
９０，１０８ａ、１１６ａ、１４２ａ ピストンロッド
９２ シャフト
９４ エンコーダ
９６，１３０ 駆動装置
１００ 筋入れ兼全長測定装置
１０２ 姿勢保持板
１０４ 基台
１０６，１１４，１３８ 支持板
１２６，２３０ 軸
１４４ 分岐アーム
１４６ 非接触センサ
１４８ 筋入れナイフ
１５０ コントローラ
１５２ ワーク全長測定部
１５４ 膝関節長演算部
１５６ 記憶部
１５８ 上昇ストローク決定部
１６０，１６８，１７６，１８８，１９６，２０４ 丸刃カッタ
１６２，１７０，１８２，１９０，１９８ ミートセパレータ
１６４，１７２，１８４，１９２，２００ 固定セパレータ
１６６，１７４，１８６，１９４，２０２ 可動セパレータ
１７８ 測定具
１８０ カッタ
２１０ 大腿骨切断装置
２１２ 押え板
Ａ２１２ａ 基部
Ａ２１２ｂ 長孔
２１３ 骨排出ガイド
２１６ Ｙ字バー
２１６ａ 支持バー
２２２ 切断刃
２２６，２２６’ 台座
２２６ａ 受け面
２２８ フレーム
Ｌ_Ｎ 膝関節長
Ｘ 下腿部
Ｙ 大腿部
ｆ 足首
ｈ 膝関節
ｊ 大腿骨
ｋ 下腿骨
ｍ 肉部
ｍ１ 大腿肉
ｗ ワーク

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