JP3603981B2 - 豚もも除骨機と豚もも除骨方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、豚ももの除骨を行う場合、ワークである豚ももの自重による重力の影響を機構的構造により最小限に押さえ、効率的除骨を可能とする豚もも除骨機とその除骨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
豚ももの除骨は、脂肪層側を下側にして調理台上に載置して、殆ど全て人手による切り削ぎと切り開き、もぎ取りによる除骨を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
つまり、上記のように調理台上で例えば捏ね回すかのようにして全て人手による筋入れや切り削ぎ、もぎ取り作業が除骨作業の大部分を占めているために、衛生的にも、また、歩留まり上でも問題があり、また、作業者は重量物であるワークの取り扱いと、切開箇所の剥ぎ取り、もぎ取りを主体とした人手による除骨作業のため、重労働を余儀なくされている問題がある。
【０００４】
本発明は、上記衛生的、省力的問題を解決するためになされたもので、調理台上での人手による作業を殆ど皆無とし、宙吊り姿勢での肉部の骨部周囲よりの剥ぎ取りには、アクチュエータによるワークの姿勢制御及び肉部の骨部より剥ぎ取りと、関節周りの生体組織の切断とには、動力的補助手段の導入により可能とした、除骨方式を採用したものである。
【０００５】
即ち、豚ももの除骨処理は、全てワークの宙吊り状把持の状態で行いワーク自重の影響を最小限に押さえるようにする。次に、骨部の周囲の肉部の剥ぎ取りとともに行うワーク骨部の抜き取りは、大きな外力を必要とするため、肉部の自重による重力の有効利用を図るとともに、アクチュエータによる複数補助手段の併用により可能にし、人手によるものは要部筋入れだけに押さえ、関節部位の生体組織はアクチュエータによる左右一対のカッタによる重ね合わせ切断により可能としたもので、上記省力的衛生的除骨機の提供と該除骨機を使用した好適な除骨方法の提供を目的としたものである。
【０００６】
そのためには、複数ステーションを持つワークの宙吊り搬送機構を設け、該搬送機構に多機能のクランプ機構と、
交叉重ね合わせ切断を可能とする複数対の左右交叉カッタとを設け、前段ステーションの一に骨部の長手方向の特定の位置を検出するセンシング部を設け、以降のステーションにおける左右交叉カッタによる切断位置を最適位置に設定して肉部の剥ぎ取り作業をより確実にする構成としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の豚もも除骨機は、次のように構成する。
請求項１記載の発明は、複数の加工ステーションを持つ搬送ラインと、豚ももを把持して各ステーション間を順次搬送する豚もも姿勢制御装置と、各ステーション毎に設けたミートセパレータと、一対のカッタによる重ね合わせ切断を行うように構成した交叉カッタとより構成し、前記搬送ライン上で把持した豚ももを下腿骨より順次除骨する豚もも除骨機であって、前記搬送ラインの前段側に寛骨・仙尾椎除去装置を設け、該除去装置は、寛骨及び仙尾椎の裏側の筋入れを容易にする寛骨及び仙尾椎引き起こし機構と、該引き起こした寛骨及び仙尾椎を引き剥がす機構とを含む構成であることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項１記載の上記姿勢制御装置は、アクチュエータにより上下操作軸を矢印方向に昇降させ、クランプを解放ないし閉鎖させて豚ももの足首側を把持するクランプ機構と、クランプ水平走行機構とよりなる伝導機構とより構成し、該伝導機構は前記クランプを定位置停止及び停止位置固定維持可能に回動できるように構成したことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項１記載の前記ミートセパレータは、除骨用骨部をＵ字状凹部で挟叉して骨部よりの肉部の剥ぎ取りを可能にした挟叉部と、リンクの一方の端部に前記挟叉部を設け、リンクの他端を空圧アクチュエータに結合させてなる挟叉機構とより構成した、前記アクチュエータの空圧作用によって、挟叉部が常に一定の力で骨部に接触する構造であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項１記載の交叉カッタは、薄刃状水平回転丸刃と、該丸刃の駆動機構と、前記丸刃が骨部両側を押圧勝手に交叉回動可能とする左右の交叉回動機構とより構成するのがよい。
【００１１】
また、請求項１記載の加工ステーションの前段の一に肉部剥ぎ取り後のひ骨の長手方向の位置を検出するセンシング部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の豚もも除骨機を使用した除骨方法は、豚ももの足首側を把持し、該把持した豚 ももの寛骨及び仙尾椎の裏側の筋入れを容易にするために寛骨及び仙尾椎を引き起こした後、該引き起こした寛骨及び仙尾椎を引き剥がす前処理工程と、該前処理後の下腿骨のひ骨位置までの下腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする下腿骨除骨工程と、ひ骨を露出させひ骨の下端部を検出するひ骨露出センシング工程と、関節上部周りの肉部剥ぎ取り及び生体組織をカットする関節上部除骨工程と、関節下部周りの肉部剥ぎ取り及び生体組織をカットする関節下部除骨工程と、大腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする大腿骨除骨工程と、肉部を骨より切り離し排出するカット排出工程とよりなり、前記各工程が豚ももを足首側を把持した状態で順次搬送する搬送ラインのステーションに設定されていることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
請求項１記載の発明は、前段に前処理装置を持つ搬送ライン上で把持した豚ももの下腿骨より順次除骨する除骨機において、
複数の加工ステーションを持つ搬送ラインと、豚ももを把持して各ステーション間を順次搬送する姿勢制御装置を設け、各ステーションにおいて、所用の回動ないし所用の昇降により適宜骨部より肉部の所要量の剥ぎ取りを行い、後段のステーションにワークを搬送できるようにしたものである。
【００１４】
また、姿勢制御装置のクランプ機構は各ステーションにおいて基準レベル（最下点）を基準にして、基準レベルから所定量下位のレベルに設置されかつ骨部に嵌合する適当形状の挟叉部を持つミートセパレータを閉鎖して肉部を固定し、而して各ステーション毎に要求される高さで姿勢制御装置の上下昇降機構を介して骨部を上昇させ骨部周囲より肉部の完全剥ぎ取りを可能にしたものである。
また、左右より骨部を中心に互いに交叉重畳する切断領域により、交叉重ね合わせ切断を可能とする左右の交叉回動機構によって誘導され、かつ一定のバネ定数にて骨中心に向かって弾性をもって付勢される水平回転丸刃により、関節部位近辺の生体組織に押圧勝手に接触して生体組織の完全切断ができる構造にしてある。
なお、切断終了後は走行ガイドにより左右のカッタはそれぞれ旧位置に復帰するとともにミートセパレータが解放動作をした後に姿勢制御装置のクランプ機構は上下昇降機構により前記基準レベルまで下降し、しかる後にクランプ水平走行機構によって後段のステーションに移動できる。
【００１５】
後記する前処理における人手による筋入れにより、上記左右交叉カッタによる関節部位近辺の生体組織の切断と、上下昇降機構によるクランプ機構を介しての骨部の上昇手段に対しミートセパレータにより骨部周囲の肉部の剥ぎ取りとが可能となる。
また、前記前処理は後記する寛骨・仙尾椎除去補助装置によりあらかじめ寛骨及び仙尾椎を除去するようにしたものである。
【００１６】
請求項１記載の姿勢制御装置は、ワークである豚ももの足首側を把持するクランプ機構と、上下昇降機構及び回動機構及びクランプ水平走行機構とより構成し、上下昇降機構により前記ミートセパレータにより骨部を押圧勝手に嵌合状に挟叉させて上方へ引き抜かれる骨部に対し、該骨部の周囲より肉部の剥ぎ取りを可能にしたもので、且つ適宜定位置停止及び停止位置固定機能を持たせ、肉部剥ぎ取り開始位置と剥ぎ取り量を適宜設定可能の構造にしてある。
また、回動機構は停止位置固定機能を持ち、把持したワークをミートセパレータに対し最適方向に回動させ、外力に抗して常に最適方向を維持できるようにしてある。
【００１７】
請求項１記載のミートセパレータは、前記したように各ステーションに要求される最適高さに設けられ、除骨用骨部の形状に応じて適宜設定した挟叉部先端に設けたＵ字状凹部で左右より骨部を嵌合状に挟叉できるようにし、且つ押圧勝手の挟叉機構を持つ構成としたものである。
【００１８】
請求項１記載のカッタは、それぞれ一対の薄刃状水平回転丸刃と、該丸刃の駆動機構と、前記丸刃が骨部両側を押圧勝手に交叉回動して重ね合わせ切断を可能とする重畳切断領域を形成する左右の交叉回動機構とにより構成したもので、前記ミートセパレータより所定距離の位置で生体組織を切断できるようにしたものであり、また、切断終了後は上記走行ガイドにより旧位置に復帰する構造にしてある。
【００１９】
請求項１記載の加工ステーションの前段の一に骨部の長手方向の特定の位置を検出するセンシング部を設け、該位置を基準として後段の各ステーションのもも肉に対するミートセパレータの位置及び左右交叉カッタの位置を最適な位置に設定して肉部の剥ぎ取り作業をより確実にできるようにしたものである。
【００２０】
請求項１記載の前処理装置は、寛骨・仙尾椎除去装置よりなり、仙尾椎を押圧して寛骨部を浮き上がらせるように作用するプッシャと、引き起こした寛骨を昇降可能のフックにより引っ掛け除去するフック機構とより構成し、除骨工程における下腿骨及び大腿骨の引抜きの際、邪魔になる寛骨及び仙尾椎を除去するようにしたものである。
【００２１】
請求項５記載の発明の豚もも除骨方法は、所定の前処理した後複数の加工ステーションを搬送することにより豚ももの下腿骨より順次除骨するようにしたもので、下記工程より構成するようにしたものである。
（１）豚ももの足首側を把持し、該把持した豚ももの寛骨及び仙尾椎の裏側の筋入れを容易にするために寛骨及び仙尾椎を引き起こした後、該引き起こした寛骨及び仙尾椎を引き剥がし、下腿骨及び大腿骨の筋入れを行う前処理工程と、
（２）前処理後の下腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする下腿骨除骨工程と、
（３）ひ骨を露出させ、ひ骨の関節側端部を検出するひ骨露出センシング工程と、
（４）関節上部周りの肉部剥ぎ取り及び剥ぎ取りにより露出した生体組織をカットする関節上部除骨工程と、
（５）関節下部周りの肉部剥ぎ取り及び剥ぎ取りにより露出した生体組織をカットする関節下部除骨工程と、
（６）大腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする大腿骨除骨工程と、
（７）肉部を骨より切り離し排出するカット排出工程とよりなり、
前記前処理後の各工程が豚ももを足首側を把持した状態で順次搬送する搬送ラインの各ステーションに設定されていることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、本発明の豚もも除骨機の概略の構成を示す正面図で、図２は図１の側面図で、図３は図１のクランプ機構の正面図で、図４は図１の右側カッタの側面図で、図５は図１のカッタの重ね合わせ切断の状況を示す図である。図６は図５の倣い用スプリングを設けたカッタの軸受けブロックの作動状況を示し、（Ａ）はカッタが待機位置にあるときの状態を示し（Ｂ）は交叉回動時の状態を示す図である。図７（Ａ）は前処理用の寛骨・仙尾椎除去補助装置の概略の構成を示す側面図で、（Ｂ）は寛骨裏側の筋入れの状況を示す図で、図８（Ａ）は寛骨のメガネ孔にフック機構を引っ掛ける状況を示す図で、（Ｂ）はフック機構の下降により寛骨を除去する状況を示す図である。
【００２３】
図１、図２に見るように、本発明の豚もも除骨機は、姿勢制御装置１０と一対の左右交叉カッタ２０と複数のミートセパレータ３５Ａ〜３５Ｈと、搬送ライン５０とより構成する。
姿勢制御装置１０は、図２に見るようにクランプ機構１０ａとクランプ水平走行機構１１と上下昇降機構１２とより構成する。クランプ水平走行機構１１は、架台１１ａとリニア走行ガイド１１ｂとガイドローラ１１ｃと走行用の図示してないモータを含むボールねじ１１ｄとよりなり、クランプ機構１０ａ及び上下昇降機構１２を架台１１ａに搭載して搬送ライン５０上を各ステーション毎に走行、停止、停止位置固定維持を繰り返し矢印Ｘ方向に走行できるようにしてある。
【００２４】
上下昇降機構１２は、モータを含むウォームギヤ１２ａとボールねじ１２ｃとリニア走行ガイド１２ｂとより構成し、クランプ機構１０ａを昇降自在且つ定位置停止及び停止位置固定維持可能にリニア走行ガイド１２ｂに沿い矢印Ｚ１方向に昇降できるようにしてある。
【００２５】
クランプ機構１０ａは、図３に示すようにアクチュエータ１４により操作軸１４ａを矢印Ｚ２方向に昇降させ、クランプ１３を解放ないし閉鎖させワークを把持できる構成にしてある。
なお、操作軸１４ａにはギヤ連１５ａ、１５ｂと図示してないモータを持つウォームギヤ１６とを含む回動機構１５を設け、クランプ１３を矢印α方向に回動自在且つ定位置停止及び停止位置固定維持可能に回動できるようにしてある。
【００２６】
図１に見るように左右交叉カッタ２０は、クランプ機構１０ａの軸芯Ｐに対し対称位置に設けた一対の勝手違いの架台２１ａ、２１ｂ上に、それぞれ対向させ軸芯Ｐに対し点対称に設けた勝手違いのカッタ駆動機構２２ａ、２２ｂと、同じく勝手違いに設けた左右の交叉回動機構２４ａ、２４ｂと、左右対称位置に設けたカッタ取り付け部２３、２３とを含む構成とし、前記架台２１ａ、２１ｂはリニアバー５５を介して、カッタ駆動機構及び左右の交叉回動機構を搭載して搬送ライン５０の所定ステーションに固定できるようにしてある。
なお、交叉カッタ２０は、後述するようにＳＴ７、ＳＴ８、ＳＴ９、ＳＴ１０、ＳＴ１２の５ステーションにそれぞれ最適高さ位置に固定されている。
【００２７】
上記カッタ駆動機構２２ａ及び２２ｂは図５に示すように、それぞれ前後の間隔Ｓを持つ左右の交叉回動機構２４ａ、２４ｂに搭載されている。左右の交叉回動機構２４ａ、２４ｂはそれぞれシフタ２６ａ、２６ｂの矢印Ｙ１、Ｙ２方向の走行につれ、リンク部材２７ａ、２７ｂと走行ガイド２５ａ、２５ｂと軸受けブロック３４ａ、３４ｂとを介してカッタ駆動機構２２ａ、２２ｂのカッタ２８ａ、２８ｂの軸心が交叉走行ライン２９ａ（１点鎖線）、２９ｂ（２点鎖線）上を走行して、クランプ機構１０ａの軸芯Ｐに位置する豚ももの骨部の周囲をその大小に応じて設定された間隔Ｓのもとに倣い用スプリングの作用により一定バネ定数による押さえ勝手の交叉重ね合わせ切断を可能にし、斜線で示す重畳切断領域を形成して、骨部Ｐの周囲の生体組織を完全に切断し、切断後は旧位置に復帰するようにしてある。
なお、上記走行ガイド２５ａ、２５ｂの端末には走行路切り換え子２５ｃ、２５ｄを設け、スプリングアクションにより行きと帰りとでは走路を自動的に切り換えるようにしてある。
【００２８】
カッタ駆動機構２２ａ、２２ｂは、図４に示すように駆動モータ３０とカップリング３１とギヤボックス３２と操作バー３４とより構成し、操作バー３４に軸受けブロック３４ａ、３４ｂと前記リンク部材２７ａ、２７ｂを介して左右の交叉回動機構により外部より走行できるようにしてある。また、カッタ２８ａ、２８ｂは薄刃状丸刃で構成され、前記ギヤボックス３２により水平回転できるようにしてある。
【００２９】
なお、上記軸受けブロック３４ａ、３４ｂは、左側カッタの待機位置と交叉回動時の軸受けブロックの態様が示されている図６（Ａ）（Ｂ）に見るように、リンク部材２７ａ／２７ｂが連結する作動板７０は待機位置より交叉回動時に移行するときは４５度回動するが倣い用スプリング７４もピン７３、リンク７１、７２を介して、骨部に対し常に押さえ勝手に作用するようにしてある。
【００３０】
ミートセパレータ３５Ａ〜３５Ｈは、各ステーション毎に設けられ、図１に示すように山形リンク３７の一方の端部にＵ字型凹部を持つ鍬形薄板の挟叉部３６を設け、他端をアクチュエータ３８に結合させ、前記リンクの山形頂部に設けた支点３９を介してクランプ機構１０ａの軸芯Ｐに向け回動挟叉さすようにした上記部材を、軸芯Ｐに対し勝手違いに左右対称位置に設けたものである。
そして、軸芯Ｐに位置する骨部に対し、その周囲全域にわたり接触部を形成するよう嵌合状に左右両側より挟叉して、骨部の上昇に対して肉部をしごくようにして完全剥ぎ取りができる構造にしてある。
【００３１】
なお、上記鍬形薄板の挟叉部３６に設けたＵ字型凹部の形状は挟叉嵌合する骨部の状況に応じて適宜選択するようにしてある。
即ち、図１に示すようにミートセパレータ３５Ａ〜３５Ｈはアクチュエータ３８の空圧作用によって、挟叉部３６は常に一定の力で骨部に接触する構造となっていて、より確実な肉部の剥ぎ取りができる。
また、前記左右交叉カッタ２０の最適な交叉走行ライン２９ａ、２９ｂと倣い用スプリング７４の作用によりＳＴ７、ＳＴ８、ＳＴ９、ＳＴ１０におけるそれぞれのカット位置の骨部の大きさに対応したカッタの回動動作ができ、当該骨部における生体組織の切断が確実にできる。
【００３２】
その結果、肉の質や歩留まりに大きな影響を与える重要な作業である生体組織の切断を完全に行うことができ、肉部の剥ぎ取りの際邪魔になる残存する筋や腱や膜等の生体組織を完全に排除でき後続するミートセパレータの作業に大きな貢献をすることになる。
【００３３】
なお、上記ミートセパレータのフレームへの取り付け位置はいずれも所定の一定の高さに設けられ、前記カッタ２８ａ、２８ｂによる切断面に対し所定距離を設定するようにしてある。
【００３４】
寛骨・仙尾椎除去補助装置は、豚もも除骨機の前段に設けられ前処理工程を形成するもので、図７（Ａ）に示すように、クランプ機構１０ａにより把持された豚ももの前後に、架台４５上に設置された下プッシャ４０ａ、上プッシャ２４１ａを配設する構成にしてある。
寛骨及び仙尾椎の除去の際は、図７（Ｂ）に見るようにクランプ機構１０ａを介しての吊り姿勢のもも肉の前後より下プッシャ４０ａ、上プッシャ２４１ａを前進押圧させ、寛骨６３を前に湾曲させ、寛骨裏側よりナイフ６３ａによって筋入れを行う。
更に、図８（Ａ）（Ｂ）に見るように湾曲させた寛骨６３のメガネ孔にフック機構４４のフック４２ａを引っ掛け、上プッシャ３４１ａを前進させ、フック４２ａを下降させ、寛骨６３及び仙尾椎６４を除去するようにしてある。
【００３５】
上記豚もも除骨機と前段の前処理の使用については、それらを使用した豚もも除骨方法の使用の状況により以下に詳細に説明する。
上記豚もも除骨方法は、
（１）ワークの足首側を姿勢制御装置で把持し、把持したワークの寛骨と仙尾椎を除去し、下腿骨及び大腿骨の筋入れを人手により行う前処理工程と、
（２）前処理後の下腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする下腿骨除骨工程と、
（３）ひ骨を露出させ、ひ骨の関節側端部を検出するひ骨露出センシング工程と、
（４）関節上部周りの肉部剥ぎ取り及び剥ぎ取りにより露出した生体組織をカットする関節上部除骨工程と、
（５）関節下部周りの肉部剥ぎ取り及び剥ぎ取りにより露出した生体組織をカットする関節下部除骨工程と、
（６）大腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする大腿骨除骨工程と、
（７）肉部を骨より切り離し排出するカット排出工程と、より構成するようにしたものである。
【００３６】
上記各処理工程においては、後述するようにワークをステーションから後段のステーションへ搬送するためのクランプ水平走行機構１１や、骨部を所定位置まで上昇させミートセパレータにより所要量の肉部の剥ぎ取り及び剥ぎ取り開始の始動ラインの設定等のために作動させるクランプ機構１０ａを昇降させる上下昇降機構１２や、把持しているワークの適当姿勢制御のため使用する回動機構１５が使用されている。これらの各機構にはそれぞれ正確な移動量と停止位置の固定維持機能が必要とされているため、ボールねじ１１ｄやボールねじ１２ｃやウォームギヤ１２ａ、１６等が伝導部に使用されている。
【００３７】
即ち、後述する骨部より肉部の剥ぎ取り及び骨部の抜き取りの際上昇するクランプ機構１０ａ、及び上昇する骨部に挟叉嵌合して肉部の完全剥ぎ取りをするミートセパレータ３５Ａ〜３５Ｈ、及び骨部周辺の生体組織切断のため左右より重ね合わせ切断をするカッタ２８ａ、２８ｂ等の作動に起因する停止位置の変動は完全に防止でき、後段の作業遂行に支障を来すことがないようにしてある。
【００３８】
また、骨部より肉部剥ぎ取りの際は、所定剥ぎ取り量の設定や剥ぎ取り開始位置の適宜設定、生体組織切断のための所定高さに交叉回動可能に設定してあるカッタに対するワークの位置設定等には、正確な上下昇降機構１２の移動精度及び停止位置の固定維持機能が重量物であるワークを把持したクランプ機構１０ａに要求され、機構上必要不可欠の問題とされているが、上下昇降機構１２に組み込まれているウォームギヤ１２ａとボールねじ１２ｃにより上記問題は解決するようにしてある。
【００３９】
上記前処理工程の各作業は、図９の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）にステーション１〜ステーション４（以後ＳＴ１〜ＳＴ４という）にわたる作業状況が示してある。
図９（Ａ）に示すＳＴ１で、ワークである豚もも６０の下腿骨６１の足首側６１ａをクランプ機構１０ａで把持し、図９（Ｂ）に示すＳＴ２で、寛骨６３の裏側及び仙尾椎６４の両側に刃物６３ａによる筋入れを行う。
上記筋入れは、図７（Ａ）に示す寛骨・仙尾椎除去補助装置のアクチュエータ４０、２４１によりそれぞれ作動する下プッシャ４０ａ及び上プッシャ２４１ａにより宙吊り状のワーク６０の前後より押圧して、図７（Ｂ）に示すように寛骨６３を外側に湾曲させ寛骨の裏側よりナイフ６３ａを挿入させ筋入れを行うようにしたものである。
【００４０】
ついで図９の（Ｃ）に示すＳＴ３では、ワーク６０より裏側を筋入れされた寛骨６３及び仙尾椎６４を引き剥がす作業が行われる。その引き剥がし作業は次のようにして行われる。
即ち、図８（Ａ）に示すように、寛骨・仙尾椎除骨補助装置にフック機構４４を作動させ、アクチュエータ４２を介してフック４２ａを上昇させた後アクチュエータ４３によりフック４２ａ先端を起こし寛骨６３のメガネ孔に引っ掛ける。ついで、同図（Ｂ）に示すように上プッシャ３４１ａをアクチュエータ３４１により押圧しながら、アクチュエータ４２によりフック４１ａを下降させ寛骨６３及び仙尾椎６４を引き剥がす。なお、仙尾椎６４はＳＴ２で肉より切り離されている。
ついで、図９の（Ｄ）に示すＳＴ４で、下腿骨６１の両側及び大腿骨６２の片側の刃物６３ａによる筋入れを行い、前処理工程（１）を終了する。
【００４１】
以下図１０〜図１３により前処理後の除骨工程の詳細を説明する。
上記前処理を終了したワーク６０は、図１０（Ａ）に示すＳＴ５で、ミートセパレータ３５Ａを作動させ、クランプ機構１０ａのクランプ１３（図１参照）の爪真下の骨部を挟叉させる。この場合ミートセパレータ３５Ａの挟叉状態の上部とクランプ１３の爪下との間隔は零で、このラインを肉部剥ぎ取りを開始する始動ライン４９とする。
この状態で、図１０（Ｂ）に示すように、クランプ機構１０ａを上下昇降機構１２の作動によりＳａだけ上昇させ約４０ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行う。（下腿骨除骨工程（２））
ついで、ミートセパレータ３５Ａを開き上下昇降機構によりＳａだけ下降させ、クランプ１３の下爪位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４２】
ついで、クランプ水平走行機構１１によりワーク６０を図１０（Ｃ）に示すＳＴ６へ移行させ、始動ライン４９よりＤｂだけ約３５ｍｍ下部の始動ライン４９の位置で解放状態にあるミートセパレータ３５Ｂの挟叉部の間に位置させる。即ち、肉部の剥ぎ取り開始位置をＳＴ５よりＤｂだけ下部に位置するミートセパレータ３５Ｂを閉鎖させ骨部に挟叉させる。
ついで図１０（Ｄ）に示すように、クランプ機構１０ａの上下昇降機構１２による上昇幅Ｓｂにより、ミートセパレータ３５Ｂの上面より約８５ｍｍの位置まで正味骨部（クランプ１３の把持代を除くクランプ爪下よりの露出部位）を露出させる。ついで、センシング部４８によりひ骨関節側端の色検出をして後段のＳＴ７、ＳＴ８、ＳＴ９、ＳＴ１０、ＳＴ１１、ＳＴ１２における前記始動ライン４９のそれぞれの下部の位置を設定し、各ステーション毎に所定高さ位置に設置されている左右交叉カッタ２０及びミートセパレータ３５Ｃ〜３５Ｈによりワーク６０に対して最適位置を挟叉し、カットするようにしてある。そこで、ひ骨露出センシング工程（３）を終了する。
ついで、ミートセパレータ３５Ｂを開き上下昇降機構によりＳｂだけ下降させ、クランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４３】
次に、図１１（Ａ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ７の始動ライン４９よりＤｃだけ約７５ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｃの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｃを閉鎖して骨部を挟叉する。そして、図１１（Ｂ）に示すように上下昇降機構１２によりクランプ機構１０ａをＳｃだけ上昇させ、約２０ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い、その状態で左右交叉カッタ２０の作動により、ひ骨下端の生体組織の切断を行い、関節上部除骨工程（４）を終了する。
ついで、ミートセパレータ３５Ｃを開き上下昇降機構によりＳｃだけ下降させ、クランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４４】
次に、図１１（Ｃ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ８の始動ライン４９よりＤｄだけ約８０ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｄの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｄを閉鎖して骨部を挟叉する。
ついで、図１１（Ｄ）に示すように、上下昇降機構１２によりクランプ機構１０ａをＳｄだけ上昇させ約５５ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い、その状態で左右交叉カッタ２０の作動により、下腿骨関節部位の下側の生体組織の切断をして関節下部除骨工程（Ｉ）を終了する。
ついで、ミートセパレータ３５Ｄを開き、上下昇降機構によりＳｄだけ下降させクランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４５】
次に、図１２（Ａ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ９の始動ライン４９よりＤｅだけ約１２０ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｅの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｅを閉鎖して骨部を挟叉する。
ついで、図１２（Ｂ）に示すように、上下昇降機構１２によりクランプ機構１０ａをＳｅだけ上昇させ、約５５ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い大腿骨関節上周りの肉部剥ぎ取りをし、その状態で左右交叉カッタ２０の作動により、大腿骨関節上部位の生体組織を切断し関節下部除骨工程（II）を終了する。
ついで、ミートセパレータ３５Ｅを開き上下昇降機構によりＳｅだけ下降させ、クランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４６】
次に、図１２（Ｃ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ１０の始動ライン４９よりＤｆだけ約１６０ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｆの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｆを閉鎖して骨部を挟叉する。
ついで、図１２（Ｄ）に示すように、上下昇降機構１２によりクランプ機構１０ａをＳｆだけ上昇させ、約３５ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い大腿骨関節上周りの肉部剥ぎ取りをし、露出した大腿骨関節上周りの生体組織を左右交叉カッタ２０の作動によりカットし、関節下部除骨工程（III）を終了し、これによって関節下部除骨工程（５）を終了する。
ついで、ミートセパレータ３５Ｆを開き上下昇降機構によりＳｆだけ下降させ、クランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４７】
次に、図１３（Ａ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ１１の始動ライン４９よりＤｇだけ約１６０ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｇの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｇを閉鎖して骨部を挟叉する。
ついで、図１３（Ｂ）に示すように、上下昇降機構によりクランプ機構１０ａをＳｇだけ上昇させ約８０ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い大腿骨上部の肉部剥ぎ取りをする。（大腿骨除骨工程（６））
ついで、ミートセパレータ３５Ｇを開き上下昇降機構によりＳｇだけ下降させ、クランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４８】
更に図１３（Ｃ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ１２の始動ライン４９よりＤｈだけ約２４０ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｈの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｈを閉鎖して骨部を挟叉する。
ついで、図１３（Ｄ）に示すように、上下昇降機構１２によりクランプ機構１０ａをＳｈだけ上昇させ、約１００ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い大腿骨上部の肉部剥ぎ取りをするとともに左右交叉カッタ２０の作動により大腿骨下端のカットをし、肉部を排出し、カット排出工程（７）を終了する。
なお、残った骨部は図示してないＳＴ１３で排出する。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の上記構成により、重量物である豚ももを吊り下げ状態に保持して各ステーションに搬送し人手による作業を最初の前処理工程における僅かな筋入れのみに終始させることができ、主要除骨作業は、自動機による効率的処理が可能となり、且つ従来の重労働を排除したなかで衛生的に除骨できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の豚もも除骨機の概略の構成を示す正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１のクランプ機構の正面図である。
【図４】図１の右側カッタの側面図である。
【図５】図１の左右交叉カッタの交叉重ね合わせ切断の状況を示す図である。
【図６】図５の倣い用スプリングを設けたカッタの軸受けブロックの作動状況を示す図で、（Ａ）はカッタが待機位置にあるときの状態を示し（Ｂ）は交叉回動時の状態を示す図である。
【図７】（Ａ）は前処理用の寛骨・仙尾椎除去補助装置の概略の構成を示す側面図であり、（Ｂ）は寛骨裏側の筋入れの状況を示す図である。
【図８】（Ａ）は寛骨のメガネ孔にフック機構を引っ掛ける状況を示す図であり、（Ｂ）はフック機構の下降により寛骨及び仙尾椎を除去する状況を示す図である。
【図９】図７に示す寛骨・仙尾椎除去補助機構と図１の豚もも除骨機とを使用した豚もも除骨方法のＳＴ１〜ＳＴ４に亙る作業内容を示す模式図である。
【図１０】図９の豚もも除骨システムの後段のＳＴ５〜ＳＴ６にわたる作業内容を示す模式図である。
【図１１】図１０の豚もも除骨システムの後段のＳＴ７〜ＳＴ８にわたる作業内容を示す模式図である。
【図１２】図１１の豚もも除骨システムの後段のＳＴ９〜ＳＴ１０にわたる作業内容を示す模式図である。
【図１３】図１２の豚もも除骨システムの後段のＳＴ１１〜ＳＴ１２にわたる作業内容を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 姿勢制御装置
１０ａ クランプ機構
１１ クランプ水平走行機構
１２ 上下昇降機構
１３ クランプ
１４ アクチュエータ
１５ 回転機構
１６ ウォームギヤ
２０ 左右交叉カッタ
２２ａ、２２ｂ カッタ駆動機構
２４ａ、２４ｂ 左右の交叉回動機構
２５ａ、２５ｂ 走行ガイド
２７ａ、２７ｂ リンク部材
２８ａ、２８ｂ カッタ
２９ａ、２９ｂ 交叉走行ライン
３４ 操作バー
３４ａ、３４ｂ 軸受けブロック
３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、３５Ｄ ミートセパレータ
３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ ミートセパレータ
３６ 挟叉部
３８、４０、４１、４２、４３ アクチュエータ
４０ａ 下プッシャ
４１ａ 上プッシャ
４４ フック機構
４５ 架台
４８ センシング部
４９ 始動ライン
５０ 搬送ライン
７０ 作動板
７１、７２ リンク
７３ ピン
７４ 倣い用スプリング
【発明の属する技術分野】
本発明は、豚ももの除骨を行う場合、ワークである豚ももの自重による重力の影響を機構的構造により最小限に押さえ、効率的除骨を可能とする豚もも除骨機とその除骨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
豚ももの除骨は、脂肪層側を下側にして調理台上に載置して、殆ど全て人手による切り削ぎと切り開き、もぎ取りによる除骨を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
つまり、上記のように調理台上で例えば捏ね回すかのようにして全て人手による筋入れや切り削ぎ、もぎ取り作業が除骨作業の大部分を占めているために、衛生的にも、また、歩留まり上でも問題があり、また、作業者は重量物であるワークの取り扱いと、切開箇所の剥ぎ取り、もぎ取りを主体とした人手による除骨作業のため、重労働を余儀なくされている問題がある。
【０００４】
本発明は、上記衛生的、省力的問題を解決するためになされたもので、調理台上での人手による作業を殆ど皆無とし、宙吊り姿勢での肉部の骨部周囲よりの剥ぎ取りには、アクチュエータによるワークの姿勢制御及び肉部の骨部より剥ぎ取りと、関節周りの生体組織の切断とには、動力的補助手段の導入により可能とした、除骨方式を採用したものである。
【０００５】
即ち、豚ももの除骨処理は、全てワークの宙吊り状把持の状態で行いワーク自重の影響を最小限に押さえるようにする。次に、骨部の周囲の肉部の剥ぎ取りとともに行うワーク骨部の抜き取りは、大きな外力を必要とするため、肉部の自重による重力の有効利用を図るとともに、アクチュエータによる複数補助手段の併用により可能にし、人手によるものは要部筋入れだけに押さえ、関節部位の生体組織はアクチュエータによる左右一対のカッタによる重ね合わせ切断により可能としたもので、上記省力的衛生的除骨機の提供と該除骨機を使用した好適な除骨方法の提供を目的としたものである。
【０００６】
そのためには、複数ステーションを持つワークの宙吊り搬送機構を設け、該搬送機構に多機能のクランプ機構と、
交叉重ね合わせ切断を可能とする複数対の左右交叉カッタとを設け、前段ステーションの一に骨部の長手方向の特定の位置を検出するセンシング部を設け、以降のステーションにおける左右交叉カッタによる切断位置を最適位置に設定して肉部の剥ぎ取り作業をより確実にする構成としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の豚もも除骨機は、次のように構成する。
請求項１記載の発明は、複数の加工ステーションを持つ搬送ラインと、豚ももを把持して各ステーション間を順次搬送する豚もも姿勢制御装置と、各ステーション毎に設けたミートセパレータと、一対のカッタによる重ね合わせ切断を行うように構成した交叉カッタとより構成し、前記搬送ライン上で把持した豚ももを下腿骨より順次除骨する豚もも除骨機であって、前記搬送ラインの前段側に寛骨・仙尾椎除去装置を設け、該除去装置は、寛骨及び仙尾椎の裏側の筋入れを容易にする寛骨及び仙尾椎引き起こし機構と、該引き起こした寛骨及び仙尾椎を引き剥がす機構とを含む構成であることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項１記載の上記姿勢制御装置は、アクチュエータにより上下操作軸を矢印方向に昇降させ、クランプを解放ないし閉鎖させて豚ももの足首側を把持するクランプ機構と、クランプ水平走行機構とよりなる伝導機構とより構成し、該伝導機構は前記クランプを定位置停止及び停止位置固定維持可能に回動できるように構成したことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項１記載の前記ミートセパレータは、除骨用骨部をＵ字状凹部で挟叉して骨部よりの肉部の剥ぎ取りを可能にした挟叉部と、リンクの一方の端部に前記挟叉部を設け、リンクの他端を空圧アクチュエータに結合させてなる挟叉機構とより構成した、前記アクチュエータの空圧作用によって、挟叉部が常に一定の力で骨部に接触する構造であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項１記載の交叉カッタは、薄刃状水平回転丸刃と、該丸刃の駆動機構と、前記丸刃が骨部両側を押圧勝手に交叉回動可能とする左右の交叉回動機構とより構成するのがよい。
【００１１】
また、請求項１記載の加工ステーションの前段の一に肉部剥ぎ取り後のひ骨の長手方向の位置を検出するセンシング部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の豚もも除骨機を使用した除骨方法は、豚ももの足首側を把持し、該把持した豚 ももの寛骨及び仙尾椎の裏側の筋入れを容易にするために寛骨及び仙尾椎を引き起こした後、該引き起こした寛骨及び仙尾椎を引き剥がす前処理工程と、該前処理後の下腿骨のひ骨位置までの下腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする下腿骨除骨工程と、ひ骨を露出させひ骨の下端部を検出するひ骨露出センシング工程と、関節上部周りの肉部剥ぎ取り及び生体組織をカットする関節上部除骨工程と、関節下部周りの肉部剥ぎ取り及び生体組織をカットする関節下部除骨工程と、大腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする大腿骨除骨工程と、肉部を骨より切り離し排出するカット排出工程とよりなり、前記各工程が豚ももを足首側を把持した状態で順次搬送する搬送ラインのステーションに設定されていることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
請求項１記載の発明は、前段に前処理装置を持つ搬送ライン上で把持した豚ももの下腿骨より順次除骨する除骨機において、
複数の加工ステーションを持つ搬送ラインと、豚ももを把持して各ステーション間を順次搬送する姿勢制御装置を設け、各ステーションにおいて、所用の回動ないし所用の昇降により適宜骨部より肉部の所要量の剥ぎ取りを行い、後段のステーションにワークを搬送できるようにしたものである。
【００１４】
また、姿勢制御装置のクランプ機構は各ステーションにおいて基準レベル（最下点）を基準にして、基準レベルから所定量下位のレベルに設置されかつ骨部に嵌合する適当形状の挟叉部を持つミートセパレータを閉鎖して肉部を固定し、而して各ステーション毎に要求される高さで姿勢制御装置の上下昇降機構を介して骨部を上昇させ骨部周囲より肉部の完全剥ぎ取りを可能にしたものである。
また、左右より骨部を中心に互いに交叉重畳する切断領域により、交叉重ね合わせ切断を可能とする左右の交叉回動機構によって誘導され、かつ一定のバネ定数にて骨中心に向かって弾性をもって付勢される水平回転丸刃により、関節部位近辺の生体組織に押圧勝手に接触して生体組織の完全切断ができる構造にしてある。
なお、切断終了後は走行ガイドにより左右のカッタはそれぞれ旧位置に復帰するとともにミートセパレータが解放動作をした後に姿勢制御装置のクランプ機構は上下昇降機構により前記基準レベルまで下降し、しかる後にクランプ水平走行機構によって後段のステーションに移動できる。
【００１５】
後記する前処理における人手による筋入れにより、上記左右交叉カッタによる関節部位近辺の生体組織の切断と、上下昇降機構によるクランプ機構を介しての骨部の上昇手段に対しミートセパレータにより骨部周囲の肉部の剥ぎ取りとが可能となる。
また、前記前処理は後記する寛骨・仙尾椎除去補助装置によりあらかじめ寛骨及び仙尾椎を除去するようにしたものである。
【００１６】
請求項１記載の姿勢制御装置は、ワークである豚ももの足首側を把持するクランプ機構と、上下昇降機構及び回動機構及びクランプ水平走行機構とより構成し、上下昇降機構により前記ミートセパレータにより骨部を押圧勝手に嵌合状に挟叉させて上方へ引き抜かれる骨部に対し、該骨部の周囲より肉部の剥ぎ取りを可能にしたもので、且つ適宜定位置停止及び停止位置固定機能を持たせ、肉部剥ぎ取り開始位置と剥ぎ取り量を適宜設定可能の構造にしてある。
また、回動機構は停止位置固定機能を持ち、把持したワークをミートセパレータに対し最適方向に回動させ、外力に抗して常に最適方向を維持できるようにしてある。
【００１７】
請求項１記載のミートセパレータは、前記したように各ステーションに要求される最適高さに設けられ、除骨用骨部の形状に応じて適宜設定した挟叉部先端に設けたＵ字状凹部で左右より骨部を嵌合状に挟叉できるようにし、且つ押圧勝手の挟叉機構を持つ構成としたものである。
【００１８】
請求項１記載のカッタは、それぞれ一対の薄刃状水平回転丸刃と、該丸刃の駆動機構と、前記丸刃が骨部両側を押圧勝手に交叉回動して重ね合わせ切断を可能とする重畳切断領域を形成する左右の交叉回動機構とにより構成したもので、前記ミートセパレータより所定距離の位置で生体組織を切断できるようにしたものであり、また、切断終了後は上記走行ガイドにより旧位置に復帰する構造にしてある。
【００１９】
請求項１記載の加工ステーションの前段の一に骨部の長手方向の特定の位置を検出するセンシング部を設け、該位置を基準として後段の各ステーションのもも肉に対するミートセパレータの位置及び左右交叉カッタの位置を最適な位置に設定して肉部の剥ぎ取り作業をより確実にできるようにしたものである。
【００２０】
請求項１記載の前処理装置は、寛骨・仙尾椎除去装置よりなり、仙尾椎を押圧して寛骨部を浮き上がらせるように作用するプッシャと、引き起こした寛骨を昇降可能のフックにより引っ掛け除去するフック機構とより構成し、除骨工程における下腿骨及び大腿骨の引抜きの際、邪魔になる寛骨及び仙尾椎を除去するようにしたものである。
【００２１】
請求項５記載の発明の豚もも除骨方法は、所定の前処理した後複数の加工ステーションを搬送することにより豚ももの下腿骨より順次除骨するようにしたもので、下記工程より構成するようにしたものである。
（１）豚ももの足首側を把持し、該把持した豚ももの寛骨及び仙尾椎の裏側の筋入れを容易にするために寛骨及び仙尾椎を引き起こした後、該引き起こした寛骨及び仙尾椎を引き剥がし、下腿骨及び大腿骨の筋入れを行う前処理工程と、
（２）前処理後の下腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする下腿骨除骨工程と、
（３）ひ骨を露出させ、ひ骨の関節側端部を検出するひ骨露出センシング工程と、
（４）関節上部周りの肉部剥ぎ取り及び剥ぎ取りにより露出した生体組織をカットする関節上部除骨工程と、
（５）関節下部周りの肉部剥ぎ取り及び剥ぎ取りにより露出した生体組織をカットする関節下部除骨工程と、
（６）大腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする大腿骨除骨工程と、
（７）肉部を骨より切り離し排出するカット排出工程とよりなり、
前記前処理後の各工程が豚ももを足首側を把持した状態で順次搬送する搬送ラインの各ステーションに設定されていることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、本発明の豚もも除骨機の概略の構成を示す正面図で、図２は図１の側面図で、図３は図１のクランプ機構の正面図で、図４は図１の右側カッタの側面図で、図５は図１のカッタの重ね合わせ切断の状況を示す図である。図６は図５の倣い用スプリングを設けたカッタの軸受けブロックの作動状況を示し、（Ａ）はカッタが待機位置にあるときの状態を示し（Ｂ）は交叉回動時の状態を示す図である。図７（Ａ）は前処理用の寛骨・仙尾椎除去補助装置の概略の構成を示す側面図で、（Ｂ）は寛骨裏側の筋入れの状況を示す図で、図８（Ａ）は寛骨のメガネ孔にフック機構を引っ掛ける状況を示す図で、（Ｂ）はフック機構の下降により寛骨を除去する状況を示す図である。
【００２３】
図１、図２に見るように、本発明の豚もも除骨機は、姿勢制御装置１０と一対の左右交叉カッタ２０と複数のミートセパレータ３５Ａ〜３５Ｈと、搬送ライン５０とより構成する。
姿勢制御装置１０は、図２に見るようにクランプ機構１０ａとクランプ水平走行機構１１と上下昇降機構１２とより構成する。クランプ水平走行機構１１は、架台１１ａとリニア走行ガイド１１ｂとガイドローラ１１ｃと走行用の図示してないモータを含むボールねじ１１ｄとよりなり、クランプ機構１０ａ及び上下昇降機構１２を架台１１ａに搭載して搬送ライン５０上を各ステーション毎に走行、停止、停止位置固定維持を繰り返し矢印Ｘ方向に走行できるようにしてある。
【００２４】
上下昇降機構１２は、モータを含むウォームギヤ１２ａとボールねじ１２ｃとリニア走行ガイド１２ｂとより構成し、クランプ機構１０ａを昇降自在且つ定位置停止及び停止位置固定維持可能にリニア走行ガイド１２ｂに沿い矢印Ｚ１方向に昇降できるようにしてある。
【００２５】
クランプ機構１０ａは、図３に示すようにアクチュエータ１４により操作軸１４ａを矢印Ｚ２方向に昇降させ、クランプ１３を解放ないし閉鎖させワークを把持できる構成にしてある。
なお、操作軸１４ａにはギヤ連１５ａ、１５ｂと図示してないモータを持つウォームギヤ１６とを含む回動機構１５を設け、クランプ１３を矢印α方向に回動自在且つ定位置停止及び停止位置固定維持可能に回動できるようにしてある。
【００２６】
図１に見るように左右交叉カッタ２０は、クランプ機構１０ａの軸芯Ｐに対し対称位置に設けた一対の勝手違いの架台２１ａ、２１ｂ上に、それぞれ対向させ軸芯Ｐに対し点対称に設けた勝手違いのカッタ駆動機構２２ａ、２２ｂと、同じく勝手違いに設けた左右の交叉回動機構２４ａ、２４ｂと、左右対称位置に設けたカッタ取り付け部２３、２３とを含む構成とし、前記架台２１ａ、２１ｂはリニアバー５５を介して、カッタ駆動機構及び左右の交叉回動機構を搭載して搬送ライン５０の所定ステーションに固定できるようにしてある。
なお、交叉カッタ２０は、後述するようにＳＴ７、ＳＴ８、ＳＴ９、ＳＴ１０、ＳＴ１２の５ステーションにそれぞれ最適高さ位置に固定されている。
【００２７】
上記カッタ駆動機構２２ａ及び２２ｂは図５に示すように、それぞれ前後の間隔Ｓを持つ左右の交叉回動機構２４ａ、２４ｂに搭載されている。左右の交叉回動機構２４ａ、２４ｂはそれぞれシフタ２６ａ、２６ｂの矢印Ｙ１、Ｙ２方向の走行につれ、リンク部材２７ａ、２７ｂと走行ガイド２５ａ、２５ｂと軸受けブロック３４ａ、３４ｂとを介してカッタ駆動機構２２ａ、２２ｂのカッタ２８ａ、２８ｂの軸心が交叉走行ライン２９ａ（１点鎖線）、２９ｂ（２点鎖線）上を走行して、クランプ機構１０ａの軸芯Ｐに位置する豚ももの骨部の周囲をその大小に応じて設定された間隔Ｓのもとに倣い用スプリングの作用により一定バネ定数による押さえ勝手の交叉重ね合わせ切断を可能にし、斜線で示す重畳切断領域を形成して、骨部Ｐの周囲の生体組織を完全に切断し、切断後は旧位置に復帰するようにしてある。
なお、上記走行ガイド２５ａ、２５ｂの端末には走行路切り換え子２５ｃ、２５ｄを設け、スプリングアクションにより行きと帰りとでは走路を自動的に切り換えるようにしてある。
【００２８】
カッタ駆動機構２２ａ、２２ｂは、図４に示すように駆動モータ３０とカップリング３１とギヤボックス３２と操作バー３４とより構成し、操作バー３４に軸受けブロック３４ａ、３４ｂと前記リンク部材２７ａ、２７ｂを介して左右の交叉回動機構により外部より走行できるようにしてある。また、カッタ２８ａ、２８ｂは薄刃状丸刃で構成され、前記ギヤボックス３２により水平回転できるようにしてある。
【００２９】
なお、上記軸受けブロック３４ａ、３４ｂは、左側カッタの待機位置と交叉回動時の軸受けブロックの態様が示されている図６（Ａ）（Ｂ）に見るように、リンク部材２７ａ／２７ｂが連結する作動板７０は待機位置より交叉回動時に移行するときは４５度回動するが倣い用スプリング７４もピン７３、リンク７１、７２を介して、骨部に対し常に押さえ勝手に作用するようにしてある。
【００３０】
ミートセパレータ３５Ａ〜３５Ｈは、各ステーション毎に設けられ、図１に示すように山形リンク３７の一方の端部にＵ字型凹部を持つ鍬形薄板の挟叉部３６を設け、他端をアクチュエータ３８に結合させ、前記リンクの山形頂部に設けた支点３９を介してクランプ機構１０ａの軸芯Ｐに向け回動挟叉さすようにした上記部材を、軸芯Ｐに対し勝手違いに左右対称位置に設けたものである。
そして、軸芯Ｐに位置する骨部に対し、その周囲全域にわたり接触部を形成するよう嵌合状に左右両側より挟叉して、骨部の上昇に対して肉部をしごくようにして完全剥ぎ取りができる構造にしてある。
【００３１】
なお、上記鍬形薄板の挟叉部３６に設けたＵ字型凹部の形状は挟叉嵌合する骨部の状況に応じて適宜選択するようにしてある。
即ち、図１に示すようにミートセパレータ３５Ａ〜３５Ｈはアクチュエータ３８の空圧作用によって、挟叉部３６は常に一定の力で骨部に接触する構造となっていて、より確実な肉部の剥ぎ取りができる。
また、前記左右交叉カッタ２０の最適な交叉走行ライン２９ａ、２９ｂと倣い用スプリング７４の作用によりＳＴ７、ＳＴ８、ＳＴ９、ＳＴ１０におけるそれぞれのカット位置の骨部の大きさに対応したカッタの回動動作ができ、当該骨部における生体組織の切断が確実にできる。
【００３２】
その結果、肉の質や歩留まりに大きな影響を与える重要な作業である生体組織の切断を完全に行うことができ、肉部の剥ぎ取りの際邪魔になる残存する筋や腱や膜等の生体組織を完全に排除でき後続するミートセパレータの作業に大きな貢献をすることになる。
【００３３】
なお、上記ミートセパレータのフレームへの取り付け位置はいずれも所定の一定の高さに設けられ、前記カッタ２８ａ、２８ｂによる切断面に対し所定距離を設定するようにしてある。
【００３４】
寛骨・仙尾椎除去補助装置は、豚もも除骨機の前段に設けられ前処理工程を形成するもので、図７（Ａ）に示すように、クランプ機構１０ａにより把持された豚ももの前後に、架台４５上に設置された下プッシャ４０ａ、上プッシャ２４１ａを配設する構成にしてある。
寛骨及び仙尾椎の除去の際は、図７（Ｂ）に見るようにクランプ機構１０ａを介しての吊り姿勢のもも肉の前後より下プッシャ４０ａ、上プッシャ２４１ａを前進押圧させ、寛骨６３を前に湾曲させ、寛骨裏側よりナイフ６３ａによって筋入れを行う。
更に、図８（Ａ）（Ｂ）に見るように湾曲させた寛骨６３のメガネ孔にフック機構４４のフック４２ａを引っ掛け、上プッシャ３４１ａを前進させ、フック４２ａを下降させ、寛骨６３及び仙尾椎６４を除去するようにしてある。
【００３５】
上記豚もも除骨機と前段の前処理の使用については、それらを使用した豚もも除骨方法の使用の状況により以下に詳細に説明する。
上記豚もも除骨方法は、
（１）ワークの足首側を姿勢制御装置で把持し、把持したワークの寛骨と仙尾椎を除去し、下腿骨及び大腿骨の筋入れを人手により行う前処理工程と、
（２）前処理後の下腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする下腿骨除骨工程と、
（３）ひ骨を露出させ、ひ骨の関節側端部を検出するひ骨露出センシング工程と、
（４）関節上部周りの肉部剥ぎ取り及び剥ぎ取りにより露出した生体組織をカットする関節上部除骨工程と、
（５）関節下部周りの肉部剥ぎ取り及び剥ぎ取りにより露出した生体組織をカットする関節下部除骨工程と、
（６）大腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする大腿骨除骨工程と、
（７）肉部を骨より切り離し排出するカット排出工程と、より構成するようにしたものである。
【００３６】
上記各処理工程においては、後述するようにワークをステーションから後段のステーションへ搬送するためのクランプ水平走行機構１１や、骨部を所定位置まで上昇させミートセパレータにより所要量の肉部の剥ぎ取り及び剥ぎ取り開始の始動ラインの設定等のために作動させるクランプ機構１０ａを昇降させる上下昇降機構１２や、把持しているワークの適当姿勢制御のため使用する回動機構１５が使用されている。これらの各機構にはそれぞれ正確な移動量と停止位置の固定維持機能が必要とされているため、ボールねじ１１ｄやボールねじ１２ｃやウォームギヤ１２ａ、１６等が伝導部に使用されている。
【００３７】
即ち、後述する骨部より肉部の剥ぎ取り及び骨部の抜き取りの際上昇するクランプ機構１０ａ、及び上昇する骨部に挟叉嵌合して肉部の完全剥ぎ取りをするミートセパレータ３５Ａ〜３５Ｈ、及び骨部周辺の生体組織切断のため左右より重ね合わせ切断をするカッタ２８ａ、２８ｂ等の作動に起因する停止位置の変動は完全に防止でき、後段の作業遂行に支障を来すことがないようにしてある。
【００３８】
また、骨部より肉部剥ぎ取りの際は、所定剥ぎ取り量の設定や剥ぎ取り開始位置の適宜設定、生体組織切断のための所定高さに交叉回動可能に設定してあるカッタに対するワークの位置設定等には、正確な上下昇降機構１２の移動精度及び停止位置の固定維持機能が重量物であるワークを把持したクランプ機構１０ａに要求され、機構上必要不可欠の問題とされているが、上下昇降機構１２に組み込まれているウォームギヤ１２ａとボールねじ１２ｃにより上記問題は解決するようにしてある。
【００３９】
上記前処理工程の各作業は、図９の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）にステーション１〜ステーション４（以後ＳＴ１〜ＳＴ４という）にわたる作業状況が示してある。
図９（Ａ）に示すＳＴ１で、ワークである豚もも６０の下腿骨６１の足首側６１ａをクランプ機構１０ａで把持し、図９（Ｂ）に示すＳＴ２で、寛骨６３の裏側及び仙尾椎６４の両側に刃物６３ａによる筋入れを行う。
上記筋入れは、図７（Ａ）に示す寛骨・仙尾椎除去補助装置のアクチュエータ４０、２４１によりそれぞれ作動する下プッシャ４０ａ及び上プッシャ２４１ａにより宙吊り状のワーク６０の前後より押圧して、図７（Ｂ）に示すように寛骨６３を外側に湾曲させ寛骨の裏側よりナイフ６３ａを挿入させ筋入れを行うようにしたものである。
【００４０】
ついで図９の（Ｃ）に示すＳＴ３では、ワーク６０より裏側を筋入れされた寛骨６３及び仙尾椎６４を引き剥がす作業が行われる。その引き剥がし作業は次のようにして行われる。
即ち、図８（Ａ）に示すように、寛骨・仙尾椎除骨補助装置にフック機構４４を作動させ、アクチュエータ４２を介してフック４２ａを上昇させた後アクチュエータ４３によりフック４２ａ先端を起こし寛骨６３のメガネ孔に引っ掛ける。ついで、同図（Ｂ）に示すように上プッシャ３４１ａをアクチュエータ３４１により押圧しながら、アクチュエータ４２によりフック４１ａを下降させ寛骨６３及び仙尾椎６４を引き剥がす。なお、仙尾椎６４はＳＴ２で肉より切り離されている。
ついで、図９の（Ｄ）に示すＳＴ４で、下腿骨６１の両側及び大腿骨６２の片側の刃物６３ａによる筋入れを行い、前処理工程（１）を終了する。
【００４１】
以下図１０〜図１３により前処理後の除骨工程の詳細を説明する。
上記前処理を終了したワーク６０は、図１０（Ａ）に示すＳＴ５で、ミートセパレータ３５Ａを作動させ、クランプ機構１０ａのクランプ１３（図１参照）の爪真下の骨部を挟叉させる。この場合ミートセパレータ３５Ａの挟叉状態の上部とクランプ１３の爪下との間隔は零で、このラインを肉部剥ぎ取りを開始する始動ライン４９とする。
この状態で、図１０（Ｂ）に示すように、クランプ機構１０ａを上下昇降機構１２の作動によりＳａだけ上昇させ約４０ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行う。（下腿骨除骨工程（２））
ついで、ミートセパレータ３５Ａを開き上下昇降機構によりＳａだけ下降させ、クランプ１３の下爪位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４２】
ついで、クランプ水平走行機構１１によりワーク６０を図１０（Ｃ）に示すＳＴ６へ移行させ、始動ライン４９よりＤｂだけ約３５ｍｍ下部の始動ライン４９の位置で解放状態にあるミートセパレータ３５Ｂの挟叉部の間に位置させる。即ち、肉部の剥ぎ取り開始位置をＳＴ５よりＤｂだけ下部に位置するミートセパレータ３５Ｂを閉鎖させ骨部に挟叉させる。
ついで図１０（Ｄ）に示すように、クランプ機構１０ａの上下昇降機構１２による上昇幅Ｓｂにより、ミートセパレータ３５Ｂの上面より約８５ｍｍの位置まで正味骨部（クランプ１３の把持代を除くクランプ爪下よりの露出部位）を露出させる。ついで、センシング部４８によりひ骨関節側端の色検出をして後段のＳＴ７、ＳＴ８、ＳＴ９、ＳＴ１０、ＳＴ１１、ＳＴ１２における前記始動ライン４９のそれぞれの下部の位置を設定し、各ステーション毎に所定高さ位置に設置されている左右交叉カッタ２０及びミートセパレータ３５Ｃ〜３５Ｈによりワーク６０に対して最適位置を挟叉し、カットするようにしてある。そこで、ひ骨露出センシング工程（３）を終了する。
ついで、ミートセパレータ３５Ｂを開き上下昇降機構によりＳｂだけ下降させ、クランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４３】
次に、図１１（Ａ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ７の始動ライン４９よりＤｃだけ約７５ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｃの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｃを閉鎖して骨部を挟叉する。そして、図１１（Ｂ）に示すように上下昇降機構１２によりクランプ機構１０ａをＳｃだけ上昇させ、約２０ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い、その状態で左右交叉カッタ２０の作動により、ひ骨下端の生体組織の切断を行い、関節上部除骨工程（４）を終了する。
ついで、ミートセパレータ３５Ｃを開き上下昇降機構によりＳｃだけ下降させ、クランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４４】
次に、図１１（Ｃ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ８の始動ライン４９よりＤｄだけ約８０ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｄの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｄを閉鎖して骨部を挟叉する。
ついで、図１１（Ｄ）に示すように、上下昇降機構１２によりクランプ機構１０ａをＳｄだけ上昇させ約５５ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い、その状態で左右交叉カッタ２０の作動により、下腿骨関節部位の下側の生体組織の切断をして関節下部除骨工程（Ｉ）を終了する。
ついで、ミートセパレータ３５Ｄを開き、上下昇降機構によりＳｄだけ下降させクランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４５】
次に、図１２（Ａ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ９の始動ライン４９よりＤｅだけ約１２０ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｅの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｅを閉鎖して骨部を挟叉する。
ついで、図１２（Ｂ）に示すように、上下昇降機構１２によりクランプ機構１０ａをＳｅだけ上昇させ、約５５ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い大腿骨関節上周りの肉部剥ぎ取りをし、その状態で左右交叉カッタ２０の作動により、大腿骨関節上部位の生体組織を切断し関節下部除骨工程（II）を終了する。
ついで、ミートセパレータ３５Ｅを開き上下昇降機構によりＳｅだけ下降させ、クランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４６】
次に、図１２（Ｃ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ１０の始動ライン４９よりＤｆだけ約１６０ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｆの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｆを閉鎖して骨部を挟叉する。
ついで、図１２（Ｄ）に示すように、上下昇降機構１２によりクランプ機構１０ａをＳｆだけ上昇させ、約３５ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い大腿骨関節上周りの肉部剥ぎ取りをし、露出した大腿骨関節上周りの生体組織を左右交叉カッタ２０の作動によりカットし、関節下部除骨工程（III）を終了し、これによって関節下部除骨工程（５）を終了する。
ついで、ミートセパレータ３５Ｆを開き上下昇降機構によりＳｆだけ下降させ、クランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４７】
次に、図１３（Ａ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ１１の始動ライン４９よりＤｇだけ約１６０ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｇの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｇを閉鎖して骨部を挟叉する。
ついで、図１３（Ｂ）に示すように、上下昇降機構によりクランプ機構１０ａをＳｇだけ上昇させ約８０ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い大腿骨上部の肉部剥ぎ取りをする。（大腿骨除骨工程（６））
ついで、ミートセパレータ３５Ｇを開き上下昇降機構によりＳｇだけ下降させ、クランプ１３の爪下位置を始動ライン４９上に戻す。
【００４８】
更に図１３（Ｃ）に示すように、クランプ水平走行機構１１の作動によりワーク６０を解放状態にあるＳＴ１２の始動ライン４９よりＤｈだけ約２４０ｍｍ下部に位置するミートセパレータ３５Ｈの挟叉部の間に位置させる。ついで、ミートセパレータ３５Ｈを閉鎖して骨部を挟叉する。
ついで、図１３（Ｄ）に示すように、上下昇降機構１２によりクランプ機構１０ａをＳｈだけ上昇させ、約１００ｍｍの肉部の剥ぎ取りを行い大腿骨上部の肉部剥ぎ取りをするとともに左右交叉カッタ２０の作動により大腿骨下端のカットをし、肉部を排出し、カット排出工程（７）を終了する。
なお、残った骨部は図示してないＳＴ１３で排出する。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の上記構成により、重量物である豚ももを吊り下げ状態に保持して各ステーションに搬送し人手による作業を最初の前処理工程における僅かな筋入れのみに終始させることができ、主要除骨作業は、自動機による効率的処理が可能となり、且つ従来の重労働を排除したなかで衛生的に除骨できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の豚もも除骨機の概略の構成を示す正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１のクランプ機構の正面図である。
【図４】図１の右側カッタの側面図である。
【図５】図１の左右交叉カッタの交叉重ね合わせ切断の状況を示す図である。
【図６】図５の倣い用スプリングを設けたカッタの軸受けブロックの作動状況を示す図で、（Ａ）はカッタが待機位置にあるときの状態を示し（Ｂ）は交叉回動時の状態を示す図である。
【図７】（Ａ）は前処理用の寛骨・仙尾椎除去補助装置の概略の構成を示す側面図であり、（Ｂ）は寛骨裏側の筋入れの状況を示す図である。
【図８】（Ａ）は寛骨のメガネ孔にフック機構を引っ掛ける状況を示す図であり、（Ｂ）はフック機構の下降により寛骨及び仙尾椎を除去する状況を示す図である。
【図９】図７に示す寛骨・仙尾椎除去補助機構と図１の豚もも除骨機とを使用した豚もも除骨方法のＳＴ１〜ＳＴ４に亙る作業内容を示す模式図である。
【図１０】図９の豚もも除骨システムの後段のＳＴ５〜ＳＴ６にわたる作業内容を示す模式図である。
【図１１】図１０の豚もも除骨システムの後段のＳＴ７〜ＳＴ８にわたる作業内容を示す模式図である。
【図１２】図１１の豚もも除骨システムの後段のＳＴ９〜ＳＴ１０にわたる作業内容を示す模式図である。
【図１３】図１２の豚もも除骨システムの後段のＳＴ１１〜ＳＴ１２にわたる作業内容を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 姿勢制御装置
１０ａ クランプ機構
１１ クランプ水平走行機構
１２ 上下昇降機構
１３ クランプ
１４ アクチュエータ
１５ 回転機構
１６ ウォームギヤ
２０ 左右交叉カッタ
２２ａ、２２ｂ カッタ駆動機構
２４ａ、２４ｂ 左右の交叉回動機構
２５ａ、２５ｂ 走行ガイド
２７ａ、２７ｂ リンク部材
２８ａ、２８ｂ カッタ
２９ａ、２９ｂ 交叉走行ライン
３４ 操作バー
３４ａ、３４ｂ 軸受けブロック
３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、３５Ｄ ミートセパレータ
３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ ミートセパレータ
３６ 挟叉部
３８、４０、４１、４２、４３ アクチュエータ
４０ａ 下プッシャ
４１ａ 上プッシャ
４４ フック機構
４５ 架台
４８ センシング部
４９ 始動ライン
５０ 搬送ライン
７０ 作動板
７１、７２ リンク
７３ ピン
７４ 倣い用スプリング
Claims (5)
- 複数の加工ステーションを持つ搬送ラインと、豚ももを把持して各ステーション間を順次搬送する豚もも姿勢制御装置と、各ステーション毎に設けたミートセパレータと、一対のカッタによる重ね合わせ切断を行うように構成した交叉カッタとより構成し、前記搬送ライン上で把持した豚ももを下腿骨より順次除骨する豚もも除骨機であって、前記搬送ラインの前段側に寛骨・仙尾椎除去装置を設け、該除去装置は、寛骨及び仙尾椎の裏側の筋入れを容易にする寛骨及び仙尾椎引き起こし機構と、該引き起こした寛骨及び仙尾椎を引き剥がす機構とを含む構成であることを特徴とする豚もも除骨機。
- 前記姿勢制御装置は、アクチュエータにより上下操作軸を矢印方向に昇降させ、クランプを解放ないし閉鎖させて豚ももの足首側を把持するクランプ機構と、クランプ水平走行機構とよりなる伝導機構とより構成し、該伝導機構は前記クランプを定位置停止及び停止位置固定維持可能に回動できるように構成したことを特徴とする請求項１記載の豚もも除骨機。
- 前記ミートセパレータは、除骨用骨部をＵ字状凹部で挟叉して骨部よりの肉部の剥ぎ取りを可能にした挟叉部と、リンクの一方の端部に前記挟叉部を設け、リンクの他端を空圧アクチュエータに結合させてなる挟叉機構とより構成した、前記アクチュエータの空圧作用によって、挟叉部が常に一定の力で骨部に接触する構造であることを特徴とする請求項１記載の豚もも除骨機。
- 前記加工ステーションの前段の一に肉部剥ぎ取り骨部の長手方向の位置を検出するセンシング部を設けたことを特徴とする請求項１記載の豚もも除骨機。
- 豚ももの足首側を把持し、該把持した豚ももの寛骨及び仙尾椎の裏側の筋入れを容易にするために寛骨及び仙尾椎を引き起こした後、該引き起こした寛骨及び仙尾椎を引き剥がし、下腿骨及び大腿骨の筋入れを行う前処理工程と、該前処理後の下腿骨のひ骨位置までの下腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする下腿骨除骨工程と、ひ骨を露出させひ骨の下端部を検出するひ骨露出センシング工程と、関節上部周りの肉部剥ぎ取り及び生体組織をカットする関節上部除骨工程と、関節下部周りの肉部剥ぎ取り及び生体組織をカットする関節下部除骨工程と、大腿骨周りの肉部剥ぎ取りをする大腿骨除骨工程と、肉部を骨より切り離し排出するカット排出工程とよりなり、前記前処理後の各工程が豚ももを足首側を把持した状態で順次搬送する搬送ラインのステーションに設定されていることを特徴とする豚もも除骨方法。
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