JP2021122260A - ケーシング把持用チャック - Google Patents

Abstract

【課題】食品原木からケーシングを除去する際に、ケーシングを確実に把持できるチャックを提供する。
【解決手段】本発明に係るケーシング把持用チャックは、ケーシングＣａを把持する一対のチャック片１５ａ、１５ｂを備え、当該一対のチャック片１５ａ、１５ｂの把持面には、四角柱状の突起１５２ａ、１５２ｆが千鳥状に形成され、かつ一方のチャック片の把持面の突起が、他方のチャック片の把持面の底部に対向するように配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、食品原木からケーシングを除去する際に用いるケーシング把持用チャックに関する。

例えばハムの食品原木では、紙や合成樹脂等の柔軟シートで作製された筒状のケーシング内に食品本体を収容すると共に、ケーシングの開口を封止具（例えばクリップ）で封止している。

そして径の大きい原木については、ケーシングを除去した後、原木本体を薄いスライス片にスライスすると共に、合成樹脂製の袋にスライス片を所定枚数（通常数枚から１０数枚）密閉し、その状態で販売している。

原木からケーシングを除去する際には、ピーラーマシンが用いられる。特許文献１に記載のピーラーマシンでは、２つのチャックを用いてケーシングを除去している。以下、ケーシングの除去方法について簡単に説明する。

最初に、封止具近傍のケーシングに切れ目を入れ、その後、第１のチャックを用いて封止具近傍のケーシングを剥す。次に、ケーシングの把持を第１のチャックから第２のチャックに移し替えると共に、原木を回転させながら、チャックを原木から遠ざかる方向に移動させ、ケーシングに螺旋状の切れ目を入れながら原木から剥す。

特開平11-127767号公報

上述した特許文献１に記載のピーラーマシンでは、板状の一対のチャック片が先端に取り付けられたチャックを用い、チャック片を開閉させることによってケーシングを把持していた。

一方、ケーシングは紙や合成樹脂等の柔軟シートで作製されており、その表面に食品原木の油やくず、皮、水分等が付着しているために滑り易い。そのため、チャック片で強く把持しても、負荷がかかったときにケーシングがチャック片から抜け落ちてしまうことがあった。

一旦、このような事態が生じると、その後は、作業者の手によってケーシング除去を行わなければならず、作業効率が大幅に低下する原因となっていた。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、食品原木からケーシングを除去する際に、ケーシングを確実に把持できるチャックを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明に係るケーシング把持用チャックは、ケーシング内に食品本体が収容された食品原木から前記ケーシングを除去する際に用いるチャックであって、
前記ケーシングを把持する一対のチャック片を備え、
当該チャック片の把持面には、柱状の突起が千鳥状に形成され、かつ一方のチャック片の把持面の突起が他方のチャック片の把持面の底部に対向するように配置されていることを特徴とする。

本発明に係るケーシング把持用チャックは、前記チャック片が先端部に取り付けられた一対のアームと、当該一対のアームを接近および離反させて前記一対のアームを開閉する開閉手段と、を更に備えることが好ましい。

また前記柱状の突起として角柱状の突起を用い、かつ突起の対向する一対の側面は、前記一対のチャック片によって把持されたケーシングが引っ張られる方向と直交しており、更に、前記突起は四角柱状であることが好ましい。

また前記チャック片の把持面に形成された複数の突起は、前記ケーシングが引っ張られる方向において突起間に隙間が形成されていることが好ましい。

本発明に係るケーシング把持用チャックを用いれば、チャック片の間からケーシングが抜け落ちることがなく、ケーシングを確実に把持できるために、ケーシング除去作業の効率が低下することを防止できる。更に、人手が不要となることから、スライスハム等を生産する際のコストを大幅に低減できる。

本発明の実施の形態に係るケーシング把持用チャックの正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。 同チャックのチャック片が開いた状態の正面図である。 同チャックのチャック片の構成を示す正面図である。 同チャックのチャック片の構成を示す斜視図（ａ）と、一対のチャック片でケーシングを把持した状態の断面図（ｂ）である。 本発明に係るケーシング把持用チャックの使用形態を示す図（その１）である。 本発明に係るケーシング把持用チャックの使用形態を示す図（その２）である。 本発明に係るケーシング把持用チャックの使用形態を示す図（その３）である。 本発明に係るケーシング把持用チャックの使用形態を示す図（その４）である。

以下、本発明の実施の形態に係るケーシング把持用チャック（以降、「チャック」と略す）について、図面を参照して説明する。

＜チャックの構成＞
図１（ａ）は、本実施の形態に係るチャック１の正面図、図１（ｂ）は同側面図である。チャック１は２つのエアーシリンダ１１ａ、１１ｂを背中合わせに合体させた構成を有し、それぞれのピストンロッド１２ａ、１２ｂの先端にプレート１３ａ、１３ｂを介してアーム１４ａ、１４ｂが取り付けられている。

なお、エアーシリンダ１１ａ、１１ｂには、圧縮空気を供給するためのパイプが連結されているが、図では、煩雑さを避けるため、パイプや吸排気口を省略している。

鉤状のアーム１４ａ、１４ｂの先端部には、ケーシングを把持するチャック片１５ａ、１５ｂが取り付けられている。この一対のアーム１４ａ、１４ｂは、エアーシリンダ１１ａ、１１ｂを動作させることにより接近および離反し、先端部に取り付けられたチャック片１５ａ、１５ｂが開いたり閉じたりする。図１（ａ）は、チャック片１５ａ、１５ｂが閉じた状態を示し、図２はチャック片１５ａ、１５ｂが開いた状態を示す。

紙面に向かって左側のエアーシリンダ１１ａの上下にガイドロッド１６ａ、１７ａが配置され、先端がプレート１３ａに連結されている。ガイドロッド１６ａ、１７ｂは、ピストンロッド１２ａが左右に移動する際の位置を規制するもので、ピストンロッド１２ａおよびプレート１３ａと一体となって移動する。

紙面に向かって右側のエアーシリンダ１１ｂの上下にも、同様にガイドロッド１６ｂ、１７ｂが配置され、ピストンロッド１２ｂおよびプレート１３ｂと一体となって移動する。

図示しないが、エアーシリンダ１１ａ、１１ｂの筐体は、多関節ロボットのアーム先端に取り付けられている。後述するように、一対のチャック片１５ａ、１５ｂによってケーシングを把持した状態で食品原木から引き剥がす。その際、原木を固定し、もしくは回転させながら、ケーシングを把持したチャックを、三次元空間において、移動、回転および旋回させる必要がある。多関節ロボットのアーム先端にチャック１を取り付けた場合、これらの動きを容易に実現できる。

次に、図３および図４を参照して、チャック片１５ａ、１５ｂの構造について詳細に説明する。図２のＡ−Ａ線から見た図を図３（ａ）に示し、Ｂ−Ｂ線から見た図を図３（ｂ）に示す。また図４（ａ）にチャック片１５ａの斜視図、図４（ｂ）に、ケーシングを挟んだ状態のチャック片１５ａ、１５ｂの断面を示す。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ-Ｃ線で切断した断面である。

図３（ａ）（ｂ）に示すように、チャック片１５ａの把持面１５１ａには四角柱状の突起１５２ａ〜１５２ｃが千鳥状に形成され、同様に、チャック片１５ｂの把持面１５１ｂには、四角柱状の突起１５２ｄ〜１５２ｆが千鳥状に形成されている。

またチャック片１５ａの突起１５２ａ〜１５２ｃと、チャック片１５ｂの突起１５２ａ〜１５２ｃは、一方のチャック片の把持面に形成された突起が、他方の把持面の底部に対向するように配置されている。

図４（ａ）に示すように、チャック片１５ａの３つの突起１５２ａ〜１５２ｃの高さは等しい。図示しないが、チャック片１５ｂの３つの突起１５２ｄ〜１５２ｆの高さも突起１５２ａ〜１５２ｃの高さと等しい。

上述した一対のチャック片１５ａおよび１５ｂでケーシングＣａを把持した状態を図４（ｂ）に示す。四角柱状の突起１５２ａの対向する一対の側面（紙面に対して直角な面）は、ケーシングＣａが引っ張られる方向（矢印で示す方向）と直交している。

前述したように、ケーシングは紙や合成樹脂等の柔軟シートで作製されており、その表面に食品原木の油やくず、皮、水分等が付着しているために滑り易い。そのため、チャック片で強く把持しても、負荷がかかったときにケーシングがチャック片から抜け落ちてしまうことがある。

図４（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るチャック１では、一対のチャック片１５ａ、１５ｂで挟まれたケーシングＣａが、突起１５２ａおよび１５２ｄによって２カ所で折れ曲がり、その部分で引張方向と直交する方向の力成分が生じる。この直交する方向の力成分が抵抗力となって、ケーシングＣａが抜け落ちるのを防止している。

チャック片の把持面１５１ａ、１５１ｂに千鳥状に配置された、突起１５２ｂと１５２ｅとの間、および１５２ｃと１５２ｆとの間でも、突起１５２ａと１５２ｄとの間と同様の力が発生する。

一方、突起１５２ｂおよび１５２ｅ、ならびに１５２ｃおよび１５２ｆは、突起１５２ａおよび１５２ｄと突起の配置が逆になっていることから、ケーシングＣａを引っ張る力が斜め方向に加わった場合、突起１５２ａと１５２ｅおよび１５２ｆ、１５２ｄと１５２ｂおよび１５２ｃとの間で上述と同様の力が発生し、ケーシングが横方向にずれるのを防止している。

なお、図４（ｂ）に示すように、チャック片１５ａの突起１５２ａとチャック片１５ｂの突起１５２ｄと間、すなわちケーシングＣａが引っ張られる方向において突起間に隙間Ｇが形成されている。隙間Ｇがない状態でケーシングを把持すると、突起の角部においてケーシングＣａに集中的に力が加わり、破損が生じることがある。隙間Ｇは、そのような事態を回避するために設けられている。

比較のため、把持面にギザギザの凹凸を形成したチャック片、把持面に小さな突起を複数形成したチャック片、および円柱状の突起を千鳥状に形成したチャック片についてケーシングの把持力を測定したが、負荷がかかった時に、チャック片の間からケーシングが抜け落ちてしまう問題を解決できなかった。

なお、本実施の形態では、柱状の突起として四角柱状の突起を用いたが、これに限定されない。四角柱状以外に、六角柱状や八角柱状、更に円柱状の突起を用いることができる。その中でも六角柱状や八角柱状の、対向する一対の側面を有する突起は、ケーシングの抜け落ちを防止できる効果が大きい。

また、本実施の形態では、チャック片としてステンレス合金で作製されたものを用いたが、ケーシングを把持する力が十分あれば、合成樹脂製のチャック片を用いてもよい。

また、本実施の形態では、チャック片１５ａ、１５ｂを開閉する手段として、エアーシリンダ１１ａ、１１ｂを用いたが、これに限定されず、油圧シリンダ等の他の駆動手段を用いてチャック片を開閉させてもよいことは云うまでもない。

＜チャックの使用形態＞
次に、図５〜図８を参照して、本実施の形態に係るチャック１の使用形態について説明する。図５〜図８に、本実施の形態に係るチャック１を含む２つのチャックを用いて食品原木からケーシングＣａを除去するステップを示す。

図５（ａ）、図６（ａ）および図８（ａ）は、原木Ｗの軸と直交する方向から見た図、図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ａ）〜（ｃ）および図８（ｂ）は、原木Ｗを軸方向から見た図である。これらの図では、見易さを考慮し、チャック１および２の先端部またはチャック片だけを表示している。

前述したように、２つのチャックは多関節ロボット（図示せず）のアーム先端に取り付けられ、チャックを三次元空間において自由に、移動、回転および旋回できるものとする。ここでは、ステップの途中でチャックを付け替えるものとして説明するが、２つのチャックをアーム先端に取り付けるようにしてもよい。

最初に、図５（ａ）（ｂ）に示すように、カッター３を用いて原木Ｗの小径部に切込みＳＩを入れた後、カッター３を退避させる。

次に、多関節ロボット（図示せず）を操作して、図５（ａ）に示すように、原木ＷのクリップＣｌを第１チャック２で水平方向から把持する。第１チャック２の一対のアーム２１の先端にはチャック片２２が取り付けられている。クリップＣｌには油や水分が付着していないため、チャック片２２の把持面には突起は形成されていない。

引き続いて、図６（ａ）（ｂ）に示すように、第１チャック２を原木Ｗの小径部の外曲面に沿って、略水平面内で、かつ切込みＳＩを設けた側とは反対方向に移動させ、クリップＣＬおよびその周辺のケーシングＣａを原木Ｗから剥す。

次に、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１チャック２を回転させながら（細線の矢印で示す）、原木Ｗの軸に対してスパイラル状に移動させ（白抜きの矢印で示す）、小径部から大径部にかけてケーシングＣａに切れ目を入れながら原木Ｗから剥していく。そして第１チャック２が原木Ｗの上方に移動した時点でチャック２の動作を止める。

次に、図８（ａ）（ｂ）に示すように、ケーシングＣａの把持を第１チャック２から第２チャック１に切換え、第２チャック１のチャック片１５ａ、１５ｂで、原木Ｗから剥されたケーシングＣａの上部を把持する。

その後、図示しない原木回転手段によって、原木Ｗを矢印で示す方向に回転させながら、多関節ロボット（図示せず）によって第２チャック１を原木Ｗの軸に対して斜め後方かつ斜め上方に移動させて、ケーシングＣａに螺旋状の切れ目を入れながら原木本体から剥していく。

その際、ケーシングＣａは、第２チャック１のチャック片１５ａ、１５ｂに形成された突起１５２ａ〜１５２ｆによって確実に把持され、チャック片１５ａ、１５ｂの間からケーシングＣａが抜け落ちることがない。そのため、ケーシング除去作業の効率が低下することを防止できる。

結果として、本発明に係るチャックを用いれば、人手を要することなく原木本体からケーシングＣａを除去できるため、スライスハム等を製造する際のコストを大幅に低減できる。

Ｃａ ケーシング
Ｃｌ クリップ
Ｗ 原木
１、２ チャック
３ カッター
１１ａ、１１ｂ エアーシリンダ
１２ａ、１２ｂ ピストンロッド
１３ａ、１３ｂ プレート
１４ａ、１４ｂ、２１ アーム
１５ａ、１５ｂ、２２ チャック片
１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ ガイドロッド
１５１ａ、１５１ｂ 把持面
１５２ａ〜１５２ｆ 突起

Claims (5)

1. ケーシング内に食品本体が収容された食品原木から前記ケーシングを除去する際に用いるチャックであって、
   前記ケーシングを把持する一対のチャック片を備え、
   当該チャック片の把持面には、柱状の突起が千鳥状に形成され、かつ一方のチャック片の把持面の突起が他方のチャック片の把持面の底部に対向するように配置されていることを特徴とするケーシング把持用チャック。
2. 前記チャック片が先端部に取り付けられた一対のアームと、
   当該一対のアームを接近および離反させて前記一対のアームを開閉する開閉手段と、を更に備えた、請求項１に記載のケーシング把持用チャック。
3. 前記柱状の突起として角柱状の突起を用い、かつ突起の対向する一対の側面は、前記一対のチャック片によって把持されたケーシングが引っ張られる方向と直交している、請求項１または２に記載のケーシング把持用チャック。
4. 前記突起は四角柱状である、請求項３に記載のケーシング把持用チャック。
5. 前記チャック片の把持面に形成された複数の突起は、前記ケーシングが引っ張られる方向において突起間に隙間が形成されている、請求項３または４に記載のケーシング把持用チャック。

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