JP2024023033A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】骨付き肉のサイズに関わらず、必要部位を適切に切断する。【解決手段】切断装置は、クランパによって支持された前記ワークを回動させながらカッタをワークに当接させることで、ワークの筋を切断する。クランパによって支持されたワークは、押え部材によって、カッタとは反対側から拘束される。押え部材は支持部によって弾性的に支持される。【選択図】図３

Description

本開示は、切断装置に関する。

鶏、牛、豚のような食肉を取り扱う食肉加工の分野では、食肉加工機械を用いたオートメーションが進められている。例えば七面鳥（ターキー）等の鶏の脚部である骨付き肉をワークとして、骨と肉とを分離する食肉加工処理では、その下処理として、切断装置を用いて、骨付き肉の所定部位に対して筋入れが行われる。このような筋入れは、吊り下げ支持された骨付き肉に対して、切れ込みを入れたり、比較的硬い腱を予め切断しておくことで、骨と肉との分離を容易にするために行われる。

特許文献１には、骨付き肉をワークとする食肉加工機械の一例が開示されている。この文献では、筋入れが行われた後の骨付き肉において骨から肉を分離するための、いわゆるミートセパレータに関する構成ではあるが、吊り下げ支持されたワークの一方側から固定セパレータによってワークの姿勢を安定しながら、ワークの他方側から可動セパレータをアクセスすることにより骨から肉を分離するための構成が示されている。

特許第６０８１０１９号公報

上記特許文献１のように、吊り下げ支持されたワークである骨付き肉に対して作業を行う際に、ワークの一方側から固定セパレータのような押え部材でガイドすることで、ワークの姿勢を安定化させることができる。このような機構は、吊り下げ支持されたワークが所定の軌道で移動しながら様々な処理が順次なされる食肉加工機械において、前述したような骨付き肉の所定部位に対して筋入れを行う工程にも採用が考えられる。

具体的には、クランパによって吊り下げ支持されたワークの軌道近傍に固定された押え部材を配置することで、ワークがガイドされる。そして押え部材によってガイドされたワークに対して、押え部材の反対側からカッタを当てるとともに、ワークを回動させることで、骨回りの肉や腱を切断することで、ワークの所定部位（例えば足首まわり）に筋入れを行うことができる。このような骨付き肉の下処理では、続く加工処理に適切な状態でワークを供給するために、骨自体を切断することなく、骨回りの肉や腱を適切に切断する必要がある。一般的に骨付き肉のサイズには少なからずバラツキがあり、特に、七面鳥（ターキー）の骨付き肉は、性別（オス・メス）によってサイズに大きな違いがある。更に、一般的に骨付き肉は、その断面が非真円形状である。上記のように固定された押え部材を用いた場合、切断時にワークを拘束するための押え部材がワークのサイズによらず、一定の位置に固定されている。そのため、例えばワークのサイズが比較的小さい場合には、骨回りの肉や腱の切り残しが生じやすくなる。一方で、ワークのサイズが比較的大きい場合には、切断対象である骨回りの肉や腱に加えて、骨自体を切断しやすくなる。これらの切断不良は、下処理後のワークが続く処理において適切に扱えなくなるおそれを招く。

本開示の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、骨付き肉のサイズに関わらず、必要部位を適切に切断可能な切断装置を提供することを目的とする。

（１）一態様に係る切断装置は、上記課題を解決するために、
骨付き肉であるワーク（Ｗ）を回動可能に支持するクランパ（１０２）と、
前記クランパによって支持された前記ワークを回動させながら前記ワークに当接させることで、前記ワークの筋を切断するためのカッタ（１０４）と、
前記クランパによって支持された前記ワークを、前記カッタとは反対側から拘束するための押え部材（１０６）と、
前記押え部材を弾性的に支持する支持部（１０８）と、
を備える。

上記（１）の態様によれば、ワークを回動させてカッタで切断する際に、ワークを拘束するための押え部材が、支持部によって弾性的に支持される。これにより、ワークのサイズが異なる場合であっても、押え部材は、ワークのサイズに応じて受ける弾性力によって揺動可能となる。そのため、押え部材によって拘束されるワークに対するカッタの当たり具合が、ワークのサイズに応じて調整され、ワークの必要部位を適切に切断することができる。

（２）他の態様では、上記（１）の態様において、
前記支持部は、前記押え部材が前記クランパによって支持された前記ワークに接触する第１位置（Ｐ１）と、前記押え部材が前記クランパによって支持された前記ワークから離間する第２位置（Ｐ２）とを切替可能である。

上記（２）の態様によれば、押え部材を弾性的に支持する支持部は、押え部材が第１位置及び第２位置を切替可能に構成される。押え部材が第１位置になるように切り替えられた場合には、前述のように、押え部材によってワークを弾性的に拘束することで、ワークの必要部位を適切に切断することができる。一方、押え部材が第２位置になるように切り替えられた場合には、例えば、所定の軌道に沿ってクランパによって支持されたワークが搬送される場合において、搬送中のワークと押え部材とが干渉しないように、押え部材を退避できる。

（３）他の態様では、上記（１）又は（２）の態様において、
前記支持部が前記押え部材を支持するための弾性力の大きさが可変である。

上記（３）の態様によれば、押え部材を支持する弾性力の大きさを可変にすることで、押え部材によって拘束されるワークに対するカッタとの位置関係の調整が可能となる。これにより、弾性力の設定によって、ワークに対する切断具合をユーザ側によって調整することができる。

（４）他の態様では、上記（１）から（３）のいずれか一態様において、
前記支持部は、前記押え部材を支持するための弾性力を付与するためのエアシリンダ（１１０）を含む。

上記（４）の態様によれば、支持部材をエアシリンダを含んで構成することで、押え部材を弾性的に支持可能な支持部を好適に実現できる。

（５）他の態様では、上記（１）から（４）のいずれか一態様において、
前記押え部材は、前記ワークに当接可能な当接面（１０６ｃ）を有し、
前記当接面には、前記ワークの表面形状に対応する凹部（１０６ｄ）を有する。

上記（５）の態様によれば、押え部材のうちワークの当接面に凹部が設けられる。これにより、押え部材によって弾性的にワークを拘束する際に、凹部にワークが係合することで、切断時におけるワークの姿勢を安定的に保持できる。

（６）他の態様では、上記（１）から（５）のいずれか一態様において、
前記カッタが弾性的に支持される。

上記（６）の態様によれば、切断時にワークを弾性的に拘束する押え部材と反対側に位置するカッタもまた弾性的に支持される。これにより、ワークは弾性的に支持される押え部材とカッタとによって挟み込まれながら回動されることで、必要部位の適切な切断が可能となる。

（７）他の態様では、上記（１）から（６）のいずれか一態様において、
前記ワークは、前記カッタによって切断される位置において、非真円形状の断面を有する。

上記（７）の態様によれば、非真円形状の断面を有するワークにおいて、必要部位を適切に切断可能な切断装置を実現できる。

本開示の少なくとも一実施形態によれば、骨付き肉のサイズに関わらず、必要部位を適切に切断可能な切断装置を提供できる。

ワークを側方から示す模式図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 一実施形態に係る切断装置を側方から示す模式図である。 図３のＢ方向から示す上視図である。 押え部材の当接面の近傍の拡大図である。

以下、添付図面を参照して幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

まず図１及び図２を参照して、切断装置１００の切断対象となるワークＷについて説明する。図１はワークＷを側方から示す模式図であり、図２は図１のＡ－Ａ断面図である。

ワークＷは骨部１の周りに肉部２が設けられた、いわゆる骨付き肉である。本実施形態ではワークＷとして、七面鳥（ターキー）の脚部である骨付き肉を取り扱うが、牛、豚、鶏等の種類や部位は限定されない。図１に示すように、ワークＷは、骨部１に対して多く肉部２が設けられた本体部４と、本体部４より太さが比較的小さく肉部２が少ない足首部６とを有する。また図２に示すように、骨部１は非真円形状の断面を有し、骨部１の外表面の一部には腱５が設けられている。腱５は、骨部１の外表面に沿って延びており、肉部２より硬い組織である。

続いて上記構成を有するワークＷを切断するための切断装置１００について説明する。図３は一実施形態に係る切断装置１００を側方から示す模式図であり、図４は図３のＢ方向から示す上視図である。

切断装置１００は、ワークＷにおいて骨部１から肉部２を分離する際の下処理として、足首部６に対して骨部１の周りに沿って切れ込みを入れる、いわゆる足首カット処理を行うための装置である。足首カット処理では、続く骨部１から肉部２を分離する際の起点となる切れ込みを足首部６において周方向に入れる。この際、切断装置１００は、骨部１の周りで肉部２と、分離の際に妨げとなる比較的硬い部位である腱５を適切に切断する必要がある。また切断装置１００による筋入れ処理では、仮に骨部１まで切断してしまうと、続く肉部２の分離処理において骨部１から肉部２を適切に分離できなかったり、骨部１の一部が肉部２とともに分離されることで処理後の加工肉に対して異物として混入するおそれがある。そのため切断装置１００には、足首部６における肉部２や腱５を適切に切断する一方で、骨部１にまで切断が及ばないようにすることが要求される。

切断装置１００は、ワークＷを回動可能に支持するクランパ１０２を備える。クランパ１０２は、ワークＷのうち足首部６に近い一端側を把持するための構成である。クランパ１０２の詳細構造は割愛するが、本実施形態では、クランパ１０２は、ワークＷの一端側を挿入した状態で、切断装置１００による切断部位である足首部６が下方に露出するように、ワークＷを支持する。

また切断装置１００は、骨部１から肉部２を分離するための一連の食肉加工処理を構成する各工程の一部として組み込まれる。クランパ１０２は、これら各工程に対してワークＷを順に搬送するためにレール（不図示）に沿って移動可能である。すなわちクランパ１０２は、レール（不図示）に沿って移動することにより、切断装置１００に切断前のワークＷを搬入するとともに、切断装置１００で切断されたワークＷを次の工程に搬出可能である。

切断装置１００は、ワークＷの足首部６を切断するためのカッタ１０４を備える。カッタ１０４は、略鉛直方向に沿った中心軸Ｃに支持された、円弧状の歯面１０４ａを有する円盤状カッタである（中心軸Ｃは、不図示の周辺構造に対して固定される）。カッタ１０４は、中心軸Ｃに対して、歯面１０４ａが略水平になり、且つ、クランパ１０２によって把持されるワークＷのうち、切断部位である足首部６に対して一方側に対向するように設置される。
尚、カッタ１０４が有する歯面１０４ａは、直線状でもよい。

切断装置１００は、クランパ１０２によって支持されたワークＷを、カッタ１０４とは反対側から拘束するための押え部材１０６を備える。押え部材１０６は、ワークＷからいて、カッタ１０４とは反対側に配置される。これにより、ワークＷは押え部材１０６によって拘束されるとともに、押え部材１０６の反対側から足首部６にカッタ１０４が当接される。この状態で、クランパ１０２は外部の駆動源からの駆動力によって回動することで、クランパ１０２によって支持されたワークＷは、押え部材１０６によってカッタ１０４との間で拘束されながら回転することで、足首部６が周方向に沿って切断される。

尚、ワークＷに対してカッタ１０４の歯面１０４ａが当たる位置と、ワークＷに押え部材１０６が当たる位置とは、互いに高さが略等しいことが好ましいが、図３に示すように、両者の高さに多少の差があってもよい。

押え部材１０６は、アーム部１０６ａと、当接部１０６ｂとを備える。アーム部１０６ａは、その先端に設けられた当接部１０６ｂがワークＷの所定部位に接触可能な位置になる形状を有する。当接部１０６ｂは、前述したように、ワークＷのうち、カッタ１０４の歯面１０４ａが当接する位置と略等しい高さに当接可能なように構成される。本実施形態では後述するように、押え部材１０６は第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２とを切替可能に構成される（図３では、第１位置Ｐ１を二点鎖線、第２位置Ｐ２を実線でそれぞれ示している）。第１位置Ｐ１では、押え部材１０６は当接部１０６ｂがワークＷに接触する姿勢を有する。第２位置Ｐ２では、押え部材１０６は当接部１０６ｂがワークＷから退避する姿勢を有する。

当接部１０６ｂは、押え部材１０６が第１位置Ｐ１にある場合にワークＷに接触する部位である。本実施形態では、当接部１０６ｂは、ワークＷに接触する側に向けて幅広に形成される。これにより、ワークＷのサイズにバラツキがある場合においても、当接部１０６ｂによってワークＷを的確に補足し、ワークＷに当接部１０６ｂを確実に当接することができる。

ここで図５は押え部材１０６の当接面１０６ｃの近傍の拡大図である。図５に示すように、当接部１０６ｂのうちワークＷに接触する当接面１０６ｃには、ワークＷの外表面の形状に対応した凹部１０６ｄが設けられてもよい。これにより、当接部１０６ｂがワークＷに当接した際に、ワークＷの一部が凹部１０６ｄに係合することにより、より的確に当接部１０６ｂによってワークＷを補足できる。

尚、当接部１０６ｂはアーム部１０６ａに対して脱着可能であってもよい。この場合、当接部１０６ｂを取り換えることで、より広いサイズや種類のワークＷに対して対応可能となる。

切断装置１００は、押え部材１０６を弾性的に支持するための支持部１０８を備える。支持部１０８は、切断装置１００の周辺構造１０９に対して、押え部材１０６を弾性的に支持する。これにより、支持部１０８が支持する押え部材１０６は、ワークＷを所定の弾性力で拘束する。そのため、ワークＷのサイズが異なる場合であっても、押え部材１０６は、ワークＷのサイズに応じて揺動することで、ワークＷに対して反対側に位置するカッタ１０４の当たり具合を調整できる。例えばワークＷのサイズが小さい場合には、ワークＷの肉部２や腱５の切り残しが生じない程度に、ワークＷへのカッタ１０４の切れ込み深さが調整される。一方、ワークＷのサイズが大きい場合には、ワークＷで骨部１まで切断することなく、肉部２や腱５を的確に切断できるように、ワークＷへのカッタ１０４の切れ込み深さが調整される。このように、支持部１０８によって押え部材１０６を弾性的に支持することで、押え部材１０６によって拘束されるワークＷに対するカッタ１０４の当たり具合が、ワークＷのサイズに応じて調整され、ワークＷの必要部位を適切に切断することができる。

支持部１０８は、押え部材１０６がクランパ１０２によって支持されたワークＷに接触する第１位置Ｐ１と、押え部材１０６がクランパ１０２によって支持されたワークＷから離間する第２位置Ｐ２とを切替可能である。押え部材１０６が第１位置Ｐ１になるように切り替えられた場合には、前述のように、押え部材１０６によってワークＷを弾性的に拘束することで（押え部材１０６をワークＷに弾性的に押し付けることで）、ワークＷの必要部位を適切に切断することができる。一方、押え部材１０６が第２位置Ｐ２になるように切り替えられた場合には、例えば、所定の軌道に沿ってクランパ１０２によって支持されたワークＷが搬送される場合において、搬送中のワークＷと押え部材１０６とが干渉しないように、押え部材１０６を退避できる。

このように押え部材１０６を弾性的に支持するための支持部１０８は、例えば、エアシリンダ１１０を含んで構成される。この場合、エアシリンダ１１０の空気圧を調整することで、支持部１０８が押え部材１０６を支持するための弾性力の大きさを容易に可変である。これにより、押え部材１０６が第１位置Ｐ１に切り替えられた際に、押え部材１０６によってワークＷを拘束するための弾性力（言い換えると、ワークＷが押え部材１０６によって押さえつけられる弾性力）の大きさの調整が可能となる。例えば、ワークＷへの切断量が少ない場合（例えば肉部２や腱５に切り残しが発生しやすい場合）には、エアシリンダ１１０の空気圧を弾性力が増加するように調整することで、ワークＷの切断量を適切に改善できる。またワークＷへの切断量が多すぎる場合（例えば肉部２や腱５だけでなく骨部１まで切断が及んでしまう場合）には、エアシリンダ１１０の空気圧を弾性力が減少するように調整することで、カッタ１０４のワークＷへの切込み量を減らし、ワークＷの切断量を適切に改善できる。このような弾性力の調整は、例えば、ユーザがエアシリンダ１１０のセッティングを変更することで、ワークＷの切断品質を好適に管理できる。
尚、支持部１０８の他の態様としては、例えば、バネ部材のような弾性力を付与可能な部材を用いてもよい。

尚、前述の実施形態では、カッタ１０４が周辺構造（不図示）に固定される場合を例示したが、カッタ１０４もまた周辺構造に対して弾性的に支持されてもよい。この場合、クランパ１０２に把持されたワークＷは、カッタ１０４及び押え部材１０６の両側から弾性的に拘束された状態で回動されることで、足首部６の周りに沿った切断品質をより細かく調整可能である。

以上説明したように上記実施形態によれば、ワークＷを回動させてカッタ１０４で切断する際に、ワークＷを拘束するための押え部材１０６が、支持部１０８によって弾性的に支持される。これにより、ワークＷのサイズが異なる場合であっても、押え部材１０６は、ワークＷのサイズに応じて受ける弾性力によって揺動可能となる。そのため、押え部材１０６によって拘束されるワークＷに対するカッタ１０４の当たり具合が、ワークＷのサイズに応じて調整され、ワークＷの必要部位を適切に切断することができる。このようにして骨付き肉のサイズに関わらず、必要部位を適切に切断可能な切断装置１００を提供できる。

１ 骨部
２ 肉部
４ 本体部
５ 腱
６ 足首部
１００ 切断装置
１０２ クランパ
１０４ カッタ
１０４ａ 歯面
１０６ 押え部材
１０６ａ アーム部
１０６ｂ 当接部
１０６ｃ 当接面
１０６ｄ 凹部
１０８ 支持部
１０９ 周辺構造
１１０ エアシリンダ
Ｃ 中心軸
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｗ ワーク

Claims (7)

1. 骨付き肉であるワークを回動可能に支持するクランパと、
   前記クランパによって支持された前記ワークを回動させながら前記ワークに当接させることで、前記ワークの筋を切断するためのカッタと、
   前記クランパによって支持された前記ワークを、前記カッタとは反対側から拘束するための押え部材と、
   前記押え部材を弾性的に支持する支持部と、
   を備える、切断装置。
2. 前記支持部は、前記押え部材が前記クランパによって支持された前記ワークに接触する第１位置と、前記押え部材が前記クランパによって支持された前記ワークから離間する第２位置とを切替可能である、請求項１に記載の切断装置。
3. 前記支持部が前記押え部材を支持するための弾性力の大きさが可変である、請求項１又は２に記載の切断装置。
4. 前記支持部は、前記押え部材を支持するための弾性力を付与するためのエアシリンダを含む、請求項１又は２に記載の切断装置。
5. 前記押え部材は、前記ワークに当接可能な当接面を有し、
   前記当接面には、前記ワークの表面形状に対応する凹部を有する、請求項１又は２に記載の切断装置。
6. 前記カッタが弾性的に支持される、請求項１又は２に記載の切断装置。
7. 前記ワークは、前記カッタによって切断される位置において、非真円形状の断面を有する、請求項１又は２に記載の切断装置。

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