JP3960699B2 - 鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法とその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食肉用鶏肉屠体上半身（以下カブトという）において、肩関節まわりの腱等の生体組織を切断して、手羽とともに、脇下の肉が取れ且つササミが容易に取れる脱骨方法とその装置に関し、特にカブトの大小に関わらずフレキシブルに対処して高歩留まりで且つ自動的に無人で処理できる鶏肉屠体上半身の自動脱骨方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、食用鳥獣の大々的飼育、屠殺、及び屠体の処理は大規模となり、各種の自動化が行なわれている。
最近は、食用鳥獣の屠体よりの腿肉の切り離しは手作業で行なうが、分離した腿肉の脱骨については好適な脱骨方法並びに脱骨装置が先に本願発明者等により提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、食肉用鶏肉の前記腿肉を切り離した後の上半身であるカブトよりの胸肉の剥ぎ取りも従来手作業により行なっていたが、切り離し過程における胸肉への異物混入や鎖骨の間に残存するササミの問題や、前記胸肉やササミの剥ぎ取り作業中に傷が入り易く商品価値を落とす問題がある。また、作業員が直接食肉に手指を触れながら行なう必要があり、歩留まり及び食品衛生面での管理コストも割高になる問題点があった。
【０００４】
そこで、本願発明者等は、上記従来の脱骨手段による歩留まり低下は、鶏肉屠体の上半身の生体構成を明らかにせず、従来通りのやり方に終始してきたことに起因するものと考え、下記に示す鶏肉屠体上半身であるカブトの生体構成の分析を行なった。
【０００５】
上記して解明された生体構成は、図１７、図１８の斜視図に見るように、ササミ１１２の筋は肩甲骨頭１０１が内蔵する関節窩１０１ａに結合して上腕骨に繋がり、一方前記胸肉１０９は胸筋を介して肩甲骨頭１０１に繋がり、手羽１０７も上腕筋を介して、それぞれ肩甲骨頭１０１に繋がれ、胸肉１０９は肩甲骨１０２、鳥口骨１０６の上部と鎖骨１０３の間に形成されている。
なお、図１８に見るように、鎖骨１０３、鳥口骨１０６、肩甲骨１０２が合体する肩甲骨頭１０１が内蔵する肩甲骨関節窩１０１ａに嵌合する図示してない上腕骨頭との間を靭帯、腱、筋、関節膜等により結合されて肩関節を形成している。
【０００６】
そこで胸肉ないし胸肉を含む手羽の分離の場合は、図１８に見るように上記肩関節における肩甲骨頭１０１の関節窩１０１ａと上腕骨頭１０５（図２０）とを嵌合させ結合している腱、靭帯、筋、関節膜の切断（以下肩関節の筋入れという）
が前提として行なわれるわけであるが、この筋入れの良し悪しにより歩留まりは大きく左右されており、つまり筋入れ箇所及び深さがカブトの大小に係わらず適正であれば、良好な歩留まりを得るわけである。
そのためには、カブトの大小にフレキシブルに対応して、筋入れ箇所であるカッタの挿入位置及び筋入れ深さ及び筋入れ面の方向を常に適正に設定する必要がある。
【０００７】
上記筋入れの対象である生体組織である腱の構成位置とカブトの大小との関連性について、骨格形成図より詳細に検討した結果、下記結論を得た。
１）即ち、図１９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、カブトの骨格形成の胸側正面図、同じく側面図、同じく背面図が示され、図２０（Ａ）、（Ｂ）には図１９（Ｂ）、（Ｃ）に示す肩関節部位の丸印Ｄ、Ｅの拡大図がそれぞれ示してある。
図２０（Ａ）、（Ｂ）を見ると、下記事項が認められる。即ち、
１−ａ）肩甲骨１０２の肩甲骨頭１０１と上腕骨頭１０５が二組の腱(１)と腱(２)により結合され肩甲骨関節窩１０１ａに上腕骨頭１０５を嵌合させている。１−ｂ）同図（Ｂ）の背面図に見るように、腱(１)は腱(２)の外側に位置し、腱(１)は肩甲骨頭１０１より上腕骨頭１０５に対し斜め外側方向に向け延設され、また腱(２)は肩甲骨頭１０１より上腕骨頭１０５に対し略下方の鉛直方向に中寄りの、より深い位置に延設されている。
【０００８】
上記解明された鶏肉屠体上半身の生体構成及び肩関節の腱の構成位置等より、本願発明者等は先に、鶏肉屠体上半身の大きさに自動的に対処する胸肉分離に関する提案している。
上記提案の場合は、歩留まり低下の原因を形成するカブトの大きさに対処した肩関節の筋入れの方法に関するもので、肩関節の横幅及び高さを規制寸法に位置規制するもので、不自然さを伴い規制により無理が発生すること、及び段階的規制を余儀なくさせられるため、完全な大きさ対策と言えないものがある。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、鶏肉屠体上半身の投入より所用の脱骨処理により胸肉、ササミの分離を経てガラ排出まで、ワークの大小並びに各ワークの左右バランスの崩れ等の個体差を吸収対応し、高歩留まりのもとに完全無人化を可能とする鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法とその装置の提供を目的とするものである。
【００１０】
上記脱骨を行なうためには、ａ、ｂ、ｃに記載する工程等が考えられる。
ａ）ワークの投入装着→前処理
ｂ）肩関節の切断→手羽を介しての胸肉剥ぎ→ササミ筋入れ→ササミ取り→ガラ排出
ｃ）手羽→胸肉切断
上記ａ項はｂ、ｃ項遂行のための工程で、特に無人化と高歩留まりを満足させるためには、それぞれの段階の前段の処理が方法としても処理装置としても確実正確さを備えたものを必要とするわけで、本発明に於いては特にその点に留意した方法及びその装置を提供するようにしたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法は、
鶏肉屠体上半身よりなるワークのワーク投入装着工程と、装着したワークへの前処理工程と、前処理したワークに対して行なう肩関節切断工程と、次いで行なう胸肉剥がし工程と、それに続くササミ取り工程と、次いで行なわれるガラ排出工程と、よりなる一連の処理工程において、
前記ワーク投入装着工程においてワークの肩関節の肩甲骨頭の下面を基準水平面上に設定するとともに正対方向に固定するようにし、
前記前処理工程においてワークの個体差に自動的に対処するための特定箇所の幅方向の計測のための計測記憶工程を設け、
前記肩関節切断工程において、外側腱の切断時におけるカッタ挿入位置と中寄り腱の切断時における上腕骨頭押さえ板先端の左右拡開位置と水平カッタ挿入位置は、前記計測値より演算設定するようにし、
前記胸肉剥ぎ工程において、それより分岐して胸肉を分離するための胸肉切断工程を設け、
前記ガラ排出工程後ワーク投入装着工程に自動的に復帰する循環方式を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
上記のように、本発明の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法は、ワークの装着と、前処理と、肩関節の切断と胸肉の剥がしと、それに続くササミ取りと、ガラ排出と、よりなる一連の処理により可能にしたもので、上記ワークの装着により、肩甲骨関節窩を内蔵して該関節窩に嵌合する上腕骨とともに肩関節を形成する両肩の肩甲骨頭の下面を所定基準水平面に設定しするとともに、前記上腕骨により形成される手羽付け根の前後位置の規制により正対面を正しく規制し且つその規制状態を装着部材により確実に固定するようにしたため、ワークはその正対面を確実に保持されるとともに、後続する処理工程における処理基準を前記基準水平面と正対面を基準して設定することができるため、後続する処理を正確且つ確実に行なうことができる。
【００１３】
また、前処理の最終段に、ワークの個体差が顕著に顕れる左右肩甲骨頭の内側寸法の計測を行なう計測記憶工程を設け、その計測はワークを所定基準水平面に設定され正しく正対させた状態で行ない、正対中心位置に対して、左右個々別別の幅寸法を計測するようにしたため、後工程の左右対称位置で行なう諸動作の制御を左右別々に簡単且つ正確に行なうことができる。
なお、その計測値は記憶させ、後工程の諸制御の演算に使用可能にしてある。
【００１４】
また、前記記憶された計測値に基づき肩関節切断用の肩筋入れ用の斜行カッタの挿入位置と肩甲骨押さえ板先端の拡開位置を設定し、それに基づいて外側腱の切断と中寄り腱の切断の二段階に分け、れぞれ最も妥当な方法で切断を行なうようにしてあるため、周囲の肉部への損傷を最小に抑えるようにしてある。
【００１５】
一方、前胸肉剥ぎ工程で引き剥がされた胸肉を含む手羽は、前記工程より分岐させた胸肉切断工程が設けてあるため、該工程により連続的に胸肉を切断処理できる。
また、前記ガラ排出工程後ワーク投入装着工程に自動的に復帰する循環方式を形成するようにしてあるため、ワーク投入装着工程以外は無人処理ができる。
【００１６】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のワークの装着を、ワークの両肩の肩甲骨頭の下面を基準水平面上に載置設定するようにし、両脇の手羽の前後位置により正対方向を設定し、装着終了時より脱骨処理終了時までは上記設定条件を維持固定するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
上記のように、ワークの装着には、上部に水平部材を持ち両側に手羽置きを設け前面に正対固定用の爪を設けてある嵌挿用のコーン状装着部材を使用するようにしてあるため、前記水平部材には両肩の肩甲骨頭の下面を当接させて基準水平面に設置させ、両側の手羽置きと嵌挿時内部より肋を押圧する正対固定用の爪によりワークの正対面を正しく設定固定できるようにしてある。
そして、上記ワークの設定条件の維持固定は装着終了時より脱骨処理終了時まで継続するようにしたものである。
【００１８】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の特定箇所の計測はワークの個体差が顕著に顕れる両肩の肩甲骨頭の内側とワーク正対中心位置との間のそれぞれの幅寸法の測定に置き、その測定は、該肩甲骨頭下面を基準水平面上に載置して正対方向設定固定させ、不安定条件が入らぬ条件のもとに行なうようにしたことを特徴とする。
【００１９】
上記のようにワークの個体差に対応して顕著に値の差が出るとともに、後記する肩関節のカットに際してのカッタの挿入位置に顕著な影響を与える肩甲骨頭の正対中心位置に対する左右別々の幅内側寸法を計測するようにしたため、また、前記肩甲骨頭の下面を基準水平面上に載置正対方向に設定固定させて計測を行なっているため、後段の各ステーションの脱骨処理の自動化及び歩留まり向上に大きく寄与する。
なお、高さ方向の計測は前記のように肩甲骨頭下面を装着部材に設けてある水平部材により設定された基準水平面上に載置されているため、計測の必要がない。
【００２０】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の外側腱の切断時における斜行カッタの挿入位置は、肩甲骨頭の下面を前記基準水平面上に載置し、正対方向にワークを固定したときに設定されるようにし、
請求項３記載の計測により得られた正対中心位置よりの左右肩甲骨頭内側幅寸法のそれぞれに該肩甲骨頭の横幅の和を演算して得られた肩甲骨頭の外側の正対面に直交する鉛直面と、肩甲骨頭の上部に接する水平面との交差線上に設定するようにし、
また、斜行カッタの挿入角度は上腕骨頭が嵌合する肩甲骨関節窩の、斜め上開きで且つ前開き状の嵌合面に接触可能に形成させ、肩関節の外側腱の切断を可能にしたことを特徴とする。
【００２１】
肩関節の切断は、関節の外側に配設された腱の切断と中寄りの腱の切断との二段の切断に分け、最初に外側の腱を斜行カッタで切断し、そのあと上腕骨頭を下方に押圧するとともにワークを上昇させ、中寄りの腱を水平カッタで切断するようにしてある。
そこで、上記斜行カッタの挿入位置を、上記のように、前工程の正対中心位置よりの左右肩甲骨頭のそれぞれの内側幅寸法の計測値と肩甲骨頭の横幅値との和により形成された肩甲骨頭外側位置に設定した正対面に直交する鉛直面と、前記基準水平面に肩甲骨頭の厚み（平均値）との和により形成された水平面との交差線上に設定すれば、挿入方向は予め斜め上開き且つ前開き状に嵌合面に接触可能に設定してあるため、外側の腱に対し略垂直に回転刃の刃先を当てることができ、他の肉部を痛めることなく効率よく切断できる。
【００２２】
また、請求項５記載の発明は、請求項１記載の中寄り腱の切断時における上腕骨頭の押さえ板先端の左右拡開位置は、前記請求項４で演算した肩甲骨頭外側の正対面に直交する鉛直面に設定し、ワークの上昇により上腕骨頭を下部に押し下げ、関節窩を内蔵する肩甲骨頭の下面と上腕骨頭の頂部の間に水平カッタの挿入可能の間隙を形成させ、中寄り腱の切断可能にしたことを特徴とする。
【００２３】
上記構成により、手羽側の肉部が前記押さえ板により押し下げられるため、水平カッタとの接触を防止して肉部を切断することなく確実に中寄り腱を切断できる。
【００２４】
また、請求項６記載の発明は、請求項１記載の前処理工程には、肩皮剥ぎ部、肩カット部と鎖骨カット部及び背筋カット部を設け、両肩の頂点付近における肉の切れ目と、鎖骨の骨周りにおける肉の切れ目及び背筋間周りの切れ目形成を可能にしたことを特徴とする。
【００２５】
上記構成により、前処理工程において、肩皮剥ぎ部と肩カット部とにより肩甲骨等の幅寸法の計測を可能にし、また、肩カット部及び鎖骨カット部及び背筋カット部による両肩の頂点付記における肉の切れ目と鎖骨周りの骨部と肉部の切れ目及び背筋周りの切れ目を予め入れて、胸肉剥がしを高歩留りで処理することができ、その結果、後段工程のササミ薄膜に入れる切れ目切断と相俟って、ササミ取りを高歩留まりで処理できる。
【００２６】
また、請求項７記載の発明は、請求項１記載のササミ取り工程を、その前段にササミを覆う膜に筋入れを行ない切れ目を入れるササミ筋入れ工程を設け該工程を含む構成としたことを特徴とする。
【００２７】
ササミ取り工程の前工程としてササミ筋入れ工程が設けるようにしたため、ササミ取りは、前処理工程の肩肉カット工程における肩肉の頂部の切れ目と、鎖骨カット工程における鎖骨周りの骨部との間の切れ目処理と相俟って肉のちぎれ等を防止し歩留まりよく行なうことができる。
【００２８】
また、請求項８記載の発明は、請求項１記載の胸肉切断工程を、胸肉剥がし工程で剥がされた手羽の上腕骨を２本の並走するコンベヤ上の外側に上腕骨の先端を引っ掛け胸肉を懸架状に載置する移載部と、次いで左右の上腕骨を水平状にロボットハンドにより保持する水平保持部と、次いで水平状の上腕骨と胸肉との接合部を片側より水平カットする片側カット部と、次いで上腕骨を前記ロボットハンドにより１８０度回動させる回動部と、回動した反対側接合部を水平カットする反対側カット部とより構成したことを特徴とする。
【００２９】
次に、本発明の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置は、鶏肉屠体上半身を、ワーク投入装着部、前処理部、肩関節切断部、胸肉剥ぎ部、ササミ取り部、ガラ排出部とをそれぞれ備えた複数のステーションのそれぞれでの所用処理を終了させた後次のステーションへワークを固定保持してタクト送りして脱骨を終了する鶏肉屠体の上半身の脱骨処理装置において、
上記各処理部を上記順にロータリ状に配設したステーション群と、上記複数のステーション群の間をワークを装着して歩進して、所用の脱骨処理させる循環式構成とした主タクト送りと、前記胸肉剥ぎ部を備えたステーションに接続する胸肉切断用の補助タクト送りとそれに付随するステーション群と、より構成し、
前記ワーク投入装着部を備えたステーションには脱骨処理に必要な基準面と正対面の設定機能を持たせた構成とし、
前記前処理部を備えたステーション群には自動的ワーク計測記憶部を備えたステーションを設ける構成とし、
前記肩関節切断部を備えたステーション群は上記計測記憶部により形成されたデータを演算使用する構成とし、
前記補助タクト送りに付随するステーション群は、手羽移載部と、上腕骨水平保持部と、片側カット部と、反対側カット部とを備える構成としたことを特徴とする。
【００３０】
上記構成により、本発明の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置は、それぞれ脱骨のための所用手段を持ち装着テーブル外周部位の等歩進角位置にロータリ状に配設された複数のステーションと、該ステーションに装着したワークを正対させながら停止と次ステーションへの歩進を繰り返す主タクト送りと、前記ステーションの内の胸肉剥ぎ部を持つステーションより分岐する胸肉切断用補助タクト送りとより構成してある。
【００３１】
また、上記ステーション群には、ワーク投入装着部を持つステーションと、前処理部を持つステーション群と、肩関節切断部を持つステーション群と、胸肉剥ぎ部を持つステーションと、ササミ取り部を持つステーション群と、ガラ排出部を持つステーションが設けてあるが、それらステーション群は上記順序のもとにロータリ状に配設され、ガラ排出部を持つステーションの次には最初のワーク投入装着部を持つステーションが位置するようにしてある。
【００３２】
前記前処理部を持つステーション群の後段に計測部を持つステーションを設けてあるため、該ステーションにおいて得られた計測値を使用することによりワークの個体差に自動的に対応処理をすることができ、特に肩関節切断部を持つステーションにおいては切断の際の斜行カッタの挿入位置がワークの個体差に対応できるため、従来見られた歩留まり低下を防止出来る。
【００３３】
そして、上記ステーションをロータリ状に配設し主タクト送りを各ステーションの間を歩進する循環式としてあるため、主タクト送りはワーク投入装着部を備えたステーションでワークの供給を受け、逐次後段のステーションへ歩進し、ガラ排出部を備えたステーションを経て、再びワーク投入装着部を備えたステーションに復帰する。
そのため、ワーク投入装着部を備えたステーションで歩進ごとにワークの供給をすれば自動的に無人脱骨処理をすることができる。
なお、胸肉切断用補助タクト送りでも移送した手羽より胸肉を連続的切断処理することができる。
【００３４】
また、請求項１０記載の発明は、請求項９記載の主タクト送りを、所定ステーション毎に所定角度を歩進し所定位置に停止後は所定時間内に所定処理を終了させ、歩進→停止→脱骨関連処理→歩進のサイクル運動を繰り返し旧位置のワーク投入装着部を備えたステーションへ復帰する装着テーブルと、該テーブルにラジアル方向に外側に向けワークを正対させるべく設けた複数のコーンと、定位置停止とタクト送り可能の駆動機構とより構成したことを特徴とする。
【００３５】
上記のように、主タクト送りは定位置停止可能の位置制御と歩進角度を適宜設定可能の駆動機構とを備えた円盤状回転体であるテーブル構造にしてあるため、各ステーションに対しては所定位置に正確に停止するとともに、停止時の各ステーションとの位置関係は正確に保持される。また、装着テーブルに搭載されているワーク装着用のコーンもそれぞれテーブルの所定位置に固定され、且つ前記テーブルとともに所定位置に保持され、停止時に所定の処理を済ませ、歩進→停止→脱骨関連処理→歩進のサイクル運動を繰り返し一連の脱骨処理を済ませ最初の出発点であるワーク投入装着部を備えたステーションに復帰するため、連続自動脱骨処理ができる。
【００３６】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載のサイクル運動を、歩進→停止→テーブル上昇→脱骨関連処理→テーブル下降→歩進のサイクル運動より構成し、位置制御と速度制御可能の昇降機構を付設する構成としたことを特徴とする。
【００３７】
前記タクト送りのサイクル運動に歩進→停止→テーブル上昇→脱骨関連処理→テーブル下降→歩進のサイクル運動ができる構成とし、且つ位置制御と速度制御可能の昇降機構を設けてあるため、脱骨関連処理に多様性を持たせ、ハイレベルの処理が可能となる。
【００３８】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１０記載のコーンを、前記テーブルの外周部位に前記歩進角度に相当する角度で分割した位置にラジアル方向に外向きに正対させ、その頂部にワークを所定基準水平面を設定させる肩止め部を設け、その両側にはワークに正対方向を設定させる手羽置きを設け、嵌挿ワークに対しワークの内部から押圧して正対固定させる正対固定用の爪を設ける構成とし、前記正対固定用の爪はワーク投入装着部及びガラ排出部を備えたステーションにおいては装着テーブルの上昇時には固定カム板の係合により固定状態を解離してガラの排出とワーク投入装着を可能とし、以後他のステーションにおいては固定状態を維持する構成にしたことを特徴とする。
【００３９】
上記構成により、ワークを装着固定するコーンは、装着テーブルの外周部位に前記歩進角度に相当する角度で分割した外周位置にラジアル方向に外向きに正対させて設けられ、該コーンの頂部にはワークの肩甲骨頭の下面に当接してワークの所定基準水平面を設定させる肩止め部が設けられ、また、コーンの両側にはワークの正対面を設定する手羽置きが設けられ、また嵌挿ワークに対しワークの内部からワークの肋骨部をスプリングアクションで押圧して正対固定させる正対固定用の爪が設けられているため、上記構造を持つコーンにより嵌挿設定固定されたワークはワーク投入装着部を持つステーション及びガラ排出部を持つステーション以外では所定基準水平面上にラジアル方向に正対して固定され維持され、各ステーションにおける所用の処理を正確且つ確実に行なうことができる。
【００４０】
また、正対固定用の爪は、ワーク投入装着部及びガラ排出部を備えたステーションにおいては装着テーブルの上昇時には固定カム板の係合により固定状態を解離してガラの排出とワーク投入装着を可能とし、以後他のステーションにおいては固定状態を維持する構成としてある。
なお、請求項３、請求項４、請求項１４記載の正対中心位置は上記コーンの中心位置とする。
【００４１】
また、請求項１３記載の発明は、請求項９記載の前処理部を備えたステーション群を、肩皮剥ぎ部を備えたステーションと、肩カット部を備えたステーションと、鎖骨カット部と背筋カット部とを備えたステーションとより構成したことを特徴とする。
【００４２】
上記構成により、肩皮剥ぎ部を備えたステーションによりワークの表皮をこそぎ落とし露出させ、肩カット部を備えたステーションと鎖骨カット部を備えたステーション両肩の頂部の肉部を切り取り切れ目を入れ、正対中心位置よりの左右肩甲骨頭内側幅寸法の正確な測定を可能としている。
また、前記両肩頂部のカットによる肉部の切れ目と鎖骨カット部により設けられた鎖骨周りの骨部と肉部の間の切れ目と、ササミ取りの前段で行なったササミの薄膜筋入れによる切れ目とにより、従来のササミ取りの際見られた肉のちぎれを皆無とし、また品質の低下を起こすことなく高歩留まりの処理が可能とすることができる。
【００４３】
また、請求項１４記載の発明は、請求項９記載の計測部を備えたステーションを、前記鎖骨カット部及び背筋カット部とを備えたステーションの次に設け、前記基準水平面上にセットされた肩甲骨頭の内側に挿入して正対中心位置より左右に別々に拡開可能の左右傾動検出バーと、検出バーの傾動を感知するセンサと、左右別々の拡開作動用の二組の記憶器付き制御モータとより構成したことを特徴とする。
【００４４】
上記構成により、肩甲骨頭の内側幅を正対中心位置より左右にそれぞれ個別に計測するようにし、且つ拡開計測時の拡開作動量を記憶するようにしてあるため、後続する処理部の左右対称位置で個別に作動する作動機構の制御にその計測値を最適に使用できる。
【００４５】
また、請求項１５記載の発明は、請求項９記載の肩関節切断部を備えたステーションを、肩筋入れ部及び脇カット部とをそれぞれ備えたステーション群から構成したことを特徴とする。
【００４６】
また、請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の肩筋入れ部を備えたステーションを、カッタ挿入位置演算部と、左右二組みの左右個々別々の計測値により位置決めされ対称的作動をする制御機構付き斜行カッタとより構成したことを特徴とする。
【００４７】
上記構成により、斜行カッタ挿入位置は、前記計測部を持つステーションにおいて、
正対中心位置と左右肩甲骨頭内側との間でそれぞれ個別に計測された計測値に肩甲骨頭の横幅を加えた値を演算部で演算し、前記正対中心位置よりの左右肩甲骨頭外側の位置を算出して肩甲骨頭の外側を過るワーク正対面に直交する鉛直面を設定するとともに、
前記基準水平面上にその下面を当接載置した肩甲骨頭の上面に接する水平面を設定し、
該水平面と前記鉛直面との交差線を求め、該交差線上に設定すればよい。
なお、上記計測値は正対中心位置より左右に別々に測定してあるため、計測演算した左右位置に設定させる作動機構に対して、ワークの大小の差や左右のバラツキに対応して簡単且つ正確に制御できる。
【００４８】
また、請求項１７記載の発明は、請求項１５記載の脇カット部を備えたステーションを、上腕骨頭をコーンの上昇につれ下部へ押し下げる水平状押さえ板先端の左右拡開位置を演算をする演算部と、左右別別に内側に向け作動する二組の水平揺動回転カッタと、該カッタの下部に適当間隔を置いて付設され且つ下向き突起を先端に備えた前記押さえ板と、より構成したことを特徴とする。
【００４９】
上記演算は、前記肩筋入れ部を持つステーションの演算と同様に正対中心位置より押さえ板先端までの幅を演算すればよい。
【００５０】
また、請求項１８記載の発明は、請求項９記載の胸肉剥ぎ部を備えたステーションを、左右の手羽の上腕骨を開閉自在に挟持するチャックと、挟持した該チャックを斜め下方の所定角度方向に直線的に誘導するガイド機構と、作動用アクチュエータとより構成したことを特徴とする。
【００５１】
上記構成により、チャックを構成する二股の固定爪と可動爪と該チャックによりワークを挟持可能にさせる開閉ガイドピンとチャック開閉ガイドとにより、操作ハンドルの傾動の初期に前記ガイドの湾曲部で左右の手羽の上腕骨を同時に挟持し、傾動の終期に挟持した手羽を前記ガイドの末端湾曲部で解放可能の構造とし、
上記固定爪を操作ハンドルの傾動につれ軸方向に収縮ないし延伸させる傾動摺動機構と摺動の度合いを制御する主ガイドピンと主ガイドとにより、操作ハンドルの傾動につれ、ワークより胸部を含む手羽の剥ぎ取り可能にしたもので、
上記剥がした胸肉を直線的に誘導する主ガイドとチャック開閉ガイドよりなるガイド機構のガイド傾斜方向を適当に設定して、手羽に付随する胸肉が肋骨への接触により軟骨小片の胸肉への突き刺さりや混入等の汚染を防止するようにしてある。
【００５２】
また、請求項１９記載の発明は、請求項９記載のササミ取り部を備えたステーションを、その前段にササミ筋入れ部を備えたステーションを設ける構成とし、前記ササミ筋入れ部を備えたステーションは、二組の筋入れ可能のユニットよりなり、該ユニットは膜組織のみに切り込みをして膜組織の切れ目形成を可能としたカッター機構と、該カッタの押圧機構と、斜め下方へのカッタ走行機構と、より構成したことを特徴とする。
【００５３】
上記構成により、予めササミの表面を覆う薄膜に筋入をして膜組織表面のみに切れ目を入れる筋入れ部を設けてあるため、薄膜で覆われた内部のササミに傷を与えることなく、膜に切れ目を設け該切れ目を介してササミを骨部より分離可能にし、後段のササミ取りの際、従来より行なわれてきたササミを無理に膜部を破って取り出す必要はなくなり、高い歩留まりを確保できる。
【００５４】
また、請求項２０記載の発明は、請求項９記載のササミ取り部を備えたステーションを、強力把持を可能とする二組のチャックと、該チャック先端により鎖骨を押し退けササミ先端部位を把持させる把持機構と、把持したササミを斜め前方の下方へ引き剥がす引き剥がし機構と、ガラの上部に当接可能に設けたガラ先端の移動防止用部材とより構成し、前記強力把持機構は把持面に凹凸ないし長孔開口部を設ける構成としたことを特徴とする。
【００５５】
上記構成により形成されたササミ薄膜組織に設けた切れ目と、鎖骨両側のササミは前記前処理工程における肩カット部により両肩の頂部に設けた肉部の切れ目と、鎖骨カット部により設けた鎖骨周りの骨部との間の切れ目とによりササミは周辺部材より完全に分離して略自由の状態にされているため、左右二つのチャックの先端を鎖骨の両側より鎖骨に近付け押しつけチャック先端にササミの先端を強力把持させるとともに、ガラの上部に当接させた移動防止用器材により前方への傾動を拘束されたガラの上部より容易に斜め下方へ引き剥がすことができる。なお、上記チャックは鋏状挟持片で挟持可能に構成され、挟持面には凹凸部ないし長穴開口部を設け挟持した肉部が凹部にめり込むようにしてササミ先端部の確実な把持を可能にしている。
【００５６】
また、請求項２１記載の発明は、請求項９記載のガラ排出部を備えたステーションを、ワーク正対固定用の爪を後退させてワークを固定より離脱させる固定カム板と、ガラ排出用の開閉自在の掴みハンドと、掴んだガラをシュータへ排出するための首振り排出機構とより構成したことを特徴とする。
【００５７】
上記構成により、ガラ排出部のステーションでは、装着テーブルの上昇により、該テーブルの側辺に設けた固定のカム板に係合させてコーン内のワーク正対固定用爪をワーク肋骨部より後退させる構成としてある。そのため、ワークはコーンより自由に離脱出来る状態に置かれ、ガラ排出用掴みハンドにより掴み出し、首振り機構を介してシュータへ排出できる。
【００５８】
また、請求項２２記載の発明は、請求項９記載の補助タクト送りは、並走コンベヤと把持回動機構と左右揺動可能の水平カッタとよりなり、
主タクト送りより胸肉を含む手羽を受け並走コンベヤへ懸架状に移載する移載部と、
上腕骨水平保持部と、保持された上腕骨と胸肉との間の接続部に切り込みを入れる片側カット部と、回動反転させて反対側に切り込みを入れる反対側カット部とより構成し胸肉切断を可能としたことを特徴とする。
【００５９】
上記構成により、主タクト送りより移載され並走コンベヤ上に手羽を介して懸架された胸肉を含む手羽は、上腕骨をレール上で水平に維持させ、保持された上腕骨水平保持部を片側ずつ片側カット部と反対側カット部で切断して、胸肉を分離するようにしてある。
上記のようにして、胸肉切断まで、胸肉を構成部材に接触させることなく行なうことができ、且つ上腕骨との接続部を両側よりカットするため高歩留まりの切断が可能である。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例の形態を、図示例と共に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、形状、その相対的位置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００６１】
図１は本発明の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置の概略の構成を示す模式図で、図２は図１の主タクト送り部の機能展開図で、図３（Ａ）は図１の補助タクト送り部の概略の構成を示す図で、（Ｂ）はその機能展開図で、図４は図１の主タクト送りの概略の構成を示す図である。
【００６２】
図１に示すように、本発明の鶏肉屠体の上半身の脱骨自動処理装置は、主タクト送り部２９と補助タクト送り部３０とより構成する。
主タクト送り部２９は、主タクト送り２０と、１st〜１２thのステーション群とからなる。
【００６３】
上記ステーション群は、主タクト送り２０の外周にロータリ状に３０度毎の分割割り出し位置に正確に位置する構成とし、各ステーションには下記に示す処理部がタクト送り２０の回動中心に対しラジアル方向に正対するよう構成され、
１stステーションにはワーク投入装着部３１が設けられ、
２nd〜５thステーションには前処理部３２が設けられており、それぞれ、
２ndステーションには肩皮剥ぎ部３２ａが設けられ、
３rdステーションには肩カット部３２ｂが設けられ、
４thステーションには鎖骨カット部と背筋カット部の３２ｃが設けられ、
５thステーションには計測部３２ｄが設けられ、
６th〜７thステーションには肩関節切断部３３が設けられており、それぞれ、
６thステーションには肩筋入れ部３３ａが設けられ、
７thステーションには脇カット部３３ｂが設けられ、
８thステーションには胸肉剥ぎ部３４が設けられ、
９thステーションにはササミ筋入れ部３５ａが設けられ、
１１thステーションにはササミ取り部３５ｂが設けられ、
１２thステーションにはガラ排出部３６が設けられている。
【００６４】
また、主タクト送り２０は、図４に示すように、前記ロータリ状に配設された１２個のステーション群の内側に接して回動する装着テーブル２１と、該テーブル２１を入力信号により所定角度の３０度毎に分割して歩進させる歩進駆動部２５と、該テーブル２１を歩進停止時に所定高さまで昇降させる昇降機構２６とより構成している。なお、図には装着テーブル２１が定位置まで上昇させたときの状態を示してある。
【００６５】
前記上昇降機構は２６は、サーボモータ２６ａとギヤ列２７ａと該ギヤ列２７ａの回動により昇降可能とした固定直立ボールねじ２７とよりなり、前記サーボモータ２６ａの回動を介して直立ボールねじ２７の昇降を精密制御して位置制御と速度制御を可能とする構成にしてある。一方、前記装着テーブル２１は前記ボールねじ２７の先端部で軸受け部２１ａを介して回動自在に固定されるとともに、リニアガイド２８を介して後記する歩進駆動板２５ａとともに回動しながら前記ボールねじ２７の昇降につれ昇降するようにしてある。
【００６６】
また、前記歩進駆動板２５ａは、該駆動板２５ａの回動角を精密制御するモータを内蔵する歩進駆動部２５に直結され、該歩進駆動部２５は回動角の精密割り出しと停止位置保持制御可能に構成されている。図示してない制御部よりの入力デジタル信号により装着テーブル２１を所定角度３０度の歩進を行ない、前記ステーション群のそれぞれに正対位置に停止させるとともに停止位置の保持をする。次いで歩進駆動部２５の停止信号により前記昇降機構２６を駆動させ、装着テーブル２１を所定位置まで上昇させた後、所定時間の停止期間経過後、装着テーブル２１を旧位置まで下降復帰させテーブルの昇降を終了するようにしてある。
【００６７】
上記所定停止期間の間に、ワーク投入装着部３１ではワークの人力による投入装着を行ない、他のステーションでは所定の脱骨処理及びガラ排出をそれぞれ個別に自動的に行なう構成にしてある。
なお、上記昇降機構２６の所定高さ上昇位置における停止期間中には、各ステーション毎の個々別々の脱骨処理を終了させる必要があるため、昇降機構の下降は各ステーションからの所定脱骨処理終了信号のＡＮＤ処理により作動するようにして同期運動を可能にしている。
【００６８】
また、上記装着テーブル２１の前記正対停止位置には（前記所定角度である３０度に分割された外周部位に相当）、後記するワークを嵌挿固定する装着部材であるコーン２２がラジアル方向の外向きに設けられ、前記ロータリ状に配設されたステーション群のそれぞれの処理部に正対するように構成されている。
なお、上記コーン２２には、後記するようにワーク正対固定用の爪２４が内蔵され、嵌挿され正対姿勢にあるワークをロック固定するようにしてあるが、ガラ排出部３６及びワーク投入装着部３１においては前記爪２４は装着テーブル２１の上昇時にそのロックが解除される構成にしてある。
【００６９】
なお、前記脱骨処理時間は各ステーション毎にその値を異にするため、前記昇降機構２６の下降運転や歩進駆動部２５の再起動は前記したようにそれぞれの手前の入力停止信号のＡＮＤ処理により行なうとよい。
また、前記歩進駆動部２５はレゾルバ式ないし停止位置ロック可能のステッピングモータ式でもよい。
【００７０】
主タクト送り部２９は上記構成であるので、図２に示すように、１stステーションのワーク投入装着部３１におけるワークのコーン２２への投入装着、及び１２thステーションのガラ排出部３６におけるコーン２２よりのガラの取出しは、装着テーブル２１が上昇してコーン２２に内蔵する爪２４のロックが解除されている停止期間に行ない、この期間が終了後、テーブル２１の下降に伴い、前記爪２４のロック状態は復帰され、停止期間中に爪２４の拘束を受けることなくコーン２２に嵌挿された正対姿勢のワークはコーン２２への確実な装着固定を完了する。そして、後段のガラ排出部３６の手前のササミ取り部３５ｂまで爪２４によるワークのロック固定状態は継続する構成にしてある。
【００７１】
即ち、図４に示すようにワーク投入装着部３１では、装着テーブル２１の上昇時は爪２４はカム板２４ｂとの係合によりロックが解除されているため、ワークのコーン２２への挿入と正対姿勢は拘束を受けることなく確実に行なうことができ、その後は装着テーブル２１の下降とともに前記正対固定用の爪２４のカム板２４ｂとの係合が解かれロック状態は復帰するため、ワークの固定装着は確実に行なうことができる。以後、前記爪２４はガラ排出部３６でのテーブル上昇の手前までワークを固定保持する。
【００７２】
次いで、装着テーブルは１stステーションでワークの補給を受けながら歩進を続け、２ndステーションでのワークの肩皮剥がし→３rdステーションでの前記皮剥がしした後の肩カットによる肉の切れ目入れ→４thステーションでの鎖骨カットと背筋カット→５thステーションでの肩内側幅の計測→６thステーションでの肩筋入れ→７thステーションでの脇カット→８thステーションでの手羽を介して行なう胸肉剥ぎ→９thステーションでのササミ膜の筋入れ→１１thステーションでのササミ取り→１２thでのガラ排出を行なう。
【００７３】
次に補助タクト送り部３０は図３（Ａ）に示すように、２本の並走バーを形成する並走コンベヤ４１ａとその中間に宙吊り状に設けた扁平楔状の挿入盤４１ｂとよりなる補助タクト送り４１と、上流側より下流に向け設けた13th〜19thのステーション群とよりなり、それぞれのステーションには手羽移載部３７、上腕骨水平保持部３８、片側カット部３９ａ、回動反転部３９ｂ、反転側カット部３９ｃ、胸肉排出部４０ａ、手羽排出部４０ｂを配設する構成としてある。
【００７４】
上記手羽移載部３７では、上記２本の並走バーを形成する並走コンベヤ４１ａで移載して来た手羽１０７を上腕骨の末端で受け、押さえレバー４２で胸肉１０９の中央を押さえて上腕骨を水平状にし、上腕骨水平保持部３８の手前で前記扁平楔状挿入盤４１ｂをワークの搬送過程に介入させ、上腕骨を並走バーと挿入盤の縁に掛け胸肉１０９をその下部に吊り下げ状態にする。
【００７５】
次いで、片側カット部３９ａにおいて、水平状に載置された手羽１０７の尺骨部１１３をチャック４３で把持して胸肉の接合部に水平カッタ４４で切り込みをいれる。
更に回動反転部３９ｂで前記尺骨部１１３を把持したままチャック４３を反転させ、反転側カット３９ｃで反対側の接合部に切り込みを入れ切断を完了し、胸肉排出部４０ａで胸肉１０９を排出し、手羽排出部４０ｂで手羽１０７を排出するようにしてある。
【００７６】
以下主タクト送り部２９の各部の概略構成を図面により説明する。
図５は図１のワーク投入装着部３１のワーク１００の装着の状況を示す屠体の骨格形成図で、（Ａ）は側面図で（Ｂ）は正面図である。
【００７７】
図５（Ｂ）に示すように、前記コーン２２の頂部の左右には肩甲骨頭１０１の左右の下面が当接してワーク１００の基準水平面を設定する肩止め２２ａ、２２ａが設けられ、図５（Ａ）に示すようにコーン２２の内部にはワーク１００の肋骨部をスプリング２４ａにより押圧して固定ロックする正対固定用の爪２４が設けてあり、また同図（Ｂ）に示すようにコーン２２の左右両側には装着したワークの手羽１０７を受け、ワークの装着時の正対方向設定に役立つ可動片２３ａを下部で回動可能に設けた手羽置き２３が設けてある。
前記正対固定用の爪２４は、装着テーブル２１とともにコーン２２を上昇させたとき、図示してないカム板２４ｂと爪２４の下端との係合により、点線図示のスプリング２４ａの付勢力に打ち勝ってコーン２２の内側へ収納させるようにしてある。
【００７８】
即ち、図４に示すように、ワーク投入装着部３１においてはコーン２２を装着テーブル２１の上昇とともに上昇させてワークを投入固定装着するときは、爪２４は前記カム板２４ｂとの係合によりロックが解除されているため、ワークは拘束を受けることなくコーン２２に確実に投入でき、ワークを前記肩止め２２ａに肩甲骨頭１０１を当接させ且つワークを正対させる。その後、装着テーブル２１を下降させれば爪２４はカム板２４ｂとの係合は解かれ、爪２４のロック状態は復帰する。即ち、スプリング２４ａの付勢力を介して正対姿勢を取るワークの肋骨部には爪２４が当接してワークの正対方向を正確に維持する。この爪２４によるロック状態は事後のササミ取り部３５ｂまで継続維持され、脱骨関連処理を高歩留まりのもとに出来るようにしてある。
【００７９】
なお、肩皮剥ぎ部３２ａよりササミ取り部３５ｂの間はカム板２４ｂは設けてないため、その間を装着テーブル２１が昇降を繰り返しても爪２４のロック状態は解除されず継続する。
そして、ガラ排出部３６に到っては爪２４はテーブル２１の上昇とともにカム板２４ｂとの係合によりロックは解除され、ガラを自由にコーン２２より取り出すことが出来る。
【００８０】
図６には肩皮剥ぎ部３２ａによるワークの肩の皮剥ぎの状況を示す模式図で、前記皮剥ぎは、肩の頂点付近の皮１０８ａを剥ぎ、肩の肉１０８を露出させることにより、後続の鎖骨カットや計測、肩筋入れ等の肩周辺の前処理工程の安定化を図るために行なうもので、
ワークの両肩を押圧可能に中央上部に設けたヒンジ４６ｄにより左右揺動可能に末広がり状にスプリング４６ｃ、４６ｃで維持したアーム４６ｂ、４６ｂに鼓状断面を持つ回転羽根状ローラ４６、４６を設け、コーン２２の上昇により前記回転中の羽根状ローラ４６に当たりながら図示のように押し退けるようにするため、皮１０８ａは肉を痛めることなく捲られる。
上記スプリング４６ｃ、４６ｃの適当なテンションにより肉の損傷を防ぐとともに、ワークの左右のバラツキも吸収でき両肩とも同じように皮剥ぎができる。
【００８１】
図７には肩カット部３２ｂによる両肩の肉に切れ目を入れる状況を示す模式図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はカッタの作動状況を上から示す図である。
この作業は、両肩の頂点付近の肉に切れ目を入れ、肉を引き剥がすときに切れ目を境に肉のちぎれ部を発生させることなく歩留まりを向上させるに役立つもので、そのためには、切れ目を肩頂点より３〜５ｍｍのところに一定に入れることが必要である。
【００８２】
同図に見るように、左右個別に押圧可能の当て板４７ａ、４７ａと該当て板４７ａの設けてある図示してない構造部材に支点４９ａ、４９ａを介して回動可能に作動板４９、４９とナイフ状の板刃４８、４８とを勝手違いに設け、且つ当て板４７ａとの間隔Ｓ₁は前記したように３〜５ｍｍに設定してある。
なお、上記板刃４８は骨部に当接した場合は適当に回避できるように、エアシリンダ５０の引っ張り力を作動板４９、スプリング４８ａを介して板刃４８に作動させるようにしてあり、個体差を吸収できるようにしてある。
また、上記のように当て板４７ａは常時両肩に別々に適当圧で押圧しているため、この点からのワークの左右の個体差も吸収できる。
【００８３】
図８には鎖骨カット部３２ｃによる鎖骨の骨周りの肉の削ぎ落とし切れ目を入れる状況を骨格形成図で示した模式図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
この作業は、鎖骨１０３の表面の肉及び膜１０３ａをローラ状の羽刃カッタで、こそぐようにして鎖骨を露出させ、鎖骨周辺の肉の剥がしの際、この切れ目を境にして歩留まりよく引き剥がし脱骨できるようにしたものである。
【００８４】
図８（Ａ）に示すように両肩の中央の斜め上部にエアシリンダ５３により回動可能に設けたアーム５４に支持され、鎖骨１０３に斜め下方揺動可能に設けたリンク５２に左右個別に回動可能のタイコ状回転羽刃ローラ５１ａ、５１ｂを設ける構成にしてあり、前記リンク５２の他端に引っ張り用スプリング５２ａを設け、鎖骨表面に対し適当な押圧力を作用させ、効率のよいこそぎ作業を可能にしてある。
【００８５】
図９は背筋カット部３２ｃによる背筋カットの状況を示す模式図である。
この作業は、ワークの背中１１４の中心に胸椎に沿って切れ目を入れ、この切れ目を境に背中の肉及び皮が左右に分離し易くするために入れるもので、皮と肉だけを切ることが必要であり、そのため図に示すように、コーン上昇前の停止位置にあるときワークの稍上方に支持部材５７と減圧シリンダ５６により支持された駆動部５５ａを介して回動中の垂直回転刃５５を予め用意し、コーン２２とともに上昇してくるワーク１００の背中１１４の中央部位を当接させ、前記シリンダ５６の圧力調整をして刃先が深く入りすぎないようにして適当厚さの肉部及び皮１１４ａに切れ目を入れるようにしてある。
【００８６】
図１０は計測部３２ｄによる計測の状況を示す模式図で、（Ａ）は計測バーの挿入前の図、（Ｂ）は計測時の状況を示す図である。
この作業は、コーン２２の肩止め２２ａ上に載置させたワークの肩甲骨頭の１０１の内側の幅を計測し、次工程での肩関節を切断する肩筋入れ、及び脇カットに際しての寸法基準を作るためになされるもので、そのため、本計測部３２ｄは、ワークに正対姿勢を取らせる正対中心位置を形成するコーン２２の中心線を振り分けに左右に移動可能の直立計測バー６０、６１と、該計測バー６０、６１を支点５９ａ、５９ｂで傾動可能に支持して左右に回動させる回動角の読取り記憶可能の駆動部５８ａ、５８ｂと、センサ６２ａ、６２ｂとより構成してある。
【００８７】
計測に際しては、前記駆動部５８ａ、５８ｂの左右回動により直立計測バー６０、６１を左右に直立状態を維持したまま左右に移動させると、その下端６０ａ、６１ａが左右の肩甲骨頭１０１、１０１の内側に接触してそれぞれが支点５９ａ、５９ｂを中心に上開きに傾動する。その結果、計測バーの上端の６０ｂ、６１ｂがセンサ６２ａ、６２ｂを作動させ、駆動部５８ａ、５８ｂは回動を止め回動角の読出し肩幅データとして記憶するようにしてある。
【００８８】
図１１は肩関節切断の状況を示す模式図で、（Ａ）は肩筋入れの状況を示し、（Ｂ）は脇カットの状況を示す図である。
この作業においては、前記計測部３２ｄにより計測した肩幅データをもとに、肩筋入れ部３３ａで肩関節の切断用刃物である斜行カッタ６３、６３の挿入位置を演算する演算部と、斜行カッタ６３の挿入位置の精密位置決め用駆動部と、脇カット用の水平カッタの揺動部とを設け、高歩留まりの切断を可能としたもので、最初に肩筋入れにより外側腱の切断を行ない、その後で脇カット部３３ｂで中寄り腱の切断を行なうようにしてある。
【００８９】
上記肩筋入れは図１１（Ａ）に示すように、肩甲骨頭１０１の外側と該肩甲骨頭１０１の関節窩１０１ａに嵌合する上腕骨頭１０５との外側を結合する外側の腱等の生体組織（図２０（Ａ）、（Ｂ）に示す腱(１)）の切断を行なうもので、切断用刃物には斜行カッタ（回転刃）６３、６３を使用し、その挿入位置は前記基準水平面Ｙ−Ｙと前記正対中心位置（コーン中心線）よりそれぞれ別々に計測した幅寸法Ｄ₁、Ｄ₂を基準にして演算するようにしてあり、
前記基準水平面に肩甲骨頭１０１の厚みＢを加えて得られた肩甲骨頭上面に接する水平面と、前記正対中心位置よりの別々に計測した左右肩甲骨頭内側幅寸法Ｄ₁、Ｄ₂に肩甲骨頭１０１の幅Ａをそれぞれ加えて得られた左右の肩甲骨頭外側における正対面に直交する鉛直面との交差線に前記斜行カッタ６３の挿入位置を設定し、
また挿入方向は前記肩甲骨頭１０１の関節窩１０１ａの嵌合面に対する接平面と一致する斜め上向き、前開きに予め設定してある。
【００９０】
なお、上記肩甲骨頭１０１の幅Ａは個体差を考慮した演算値を使用し、厚みＢは固定値を使用するようにしてある。
上記構成であるので、個体差に対応して正確な切断基準を設定して高歩留まりの肩筋入れを行なうことができる。
【００９１】
上記肩筋入れ部３３ａにより肩関節の外側腱の切断を済ました後行なわれる脇カットは、脇カット部３３ｂにより可能としたもので、脇カット部３３ｂは図示してない演算部と、左右勝手違いに設けた水平状押さえ板６６ａ、６６ｂとその上部に左右水平揺動可能に設けた水平回転カッタ６５ａ、６５ｂと図示してない前記カッタの揺動機構とより構成する。
【００９２】
切断時には、前記計測部３２ｄで計測して得られた正対中心位置より肩甲骨頭外側の位置を示す個別演算値をもとに、水平状押さえ板６６ａ、６６ｂの内側先端位置を設定し、肩甲骨頭の外側に配設するようにし、次いでコーン２２の上昇により、前記肩筋入れ部３３ａにより外側腱が切断された上腕骨頭１０５の上部に前記配設された押さえ板６６ａ、６６ｂを当接させ、該上腕骨頭１０５を押し下げ、その先端の下部突起９７ａ、９７ｂがそれぞれ上腕骨頭１０５の内側にめり込み、肩関節の外側である手羽側の肉部を押し下げ、肩甲骨頭１０１の左右両側を肉部より露出させる。
【００９３】
そして、肩甲骨頭１０１の下面と上腕骨頭１０５の上部に前記押さえ板６６ａ、６６ｂの上部に設けた水平回転カッタ６５ａ、６５ｂの挿入間隙が形成され、肩甲骨頭１０１と上腕骨頭１０５との間を結合する中寄りの腱の高歩留まり切断を可能にしている。
【００９４】
図１２には、胸肉剥ぎ部３４による胸肉剥ぎの概略の構成を示し、図１３は胸肉剥ぎの状況を示してある。上記胸肉剥ぎは、肩関節よりカットした上腕骨頭１０５を含む左右の両手羽を把持機構で掴み、胸肉を含む手羽を胴ガラより引き剥がすことにより行なうもので、
前記胸肉剥ぎ部３４は、図１２に見るように、前記左右の手羽１０７、１０７を同時に把持する把持機構６７と引き剥がし傾動機構６９とガイド７０とより構成する。
【００９５】
上記把持機構６７はチャックを構成する二又の固定爪６７ａと可動爪６７ｂ、６７ｂと該チャックによりワークを挟持可能にさせる開閉ガイドピン７０ｃとチャック開閉ガイド７０ｄの湾曲部７０ｅ、７０ｆにより、操作ハンドル６９ｄの傾動の初期に左右の手羽の上腕骨１０７を同時に挟持し、傾動の終期に挟持した手羽１０７を解放可能の構造とし、
上記固定爪６７ａを固定保持するチャック本体６８を操作ハンドル６９ｄの傾動につれ軸方向に収縮ないし延伸させる傾動摺動機構６９と摺動の度合いと把持機構６７の軌跡を制御決定する主ガイドピン７０ａと主ガイド７０ｂとにより、操作ハンドル６９ｄの傾動につれ、ワークより胸肉を含む手羽を剥ぎ取り可能にしたもので、
図１３に見るように、上記剥がした胸肉１０９を直線的に誘導する主ガイド７０ｂとチャック開閉ガイド７０ｄよりなるガイド機構７０の傾斜方向Ｄ（略３０〜６０度）を適当に設定して、手羽１０７に付随する胸肉１０９が肋骨への接触により軟骨小片の胸肉への突き刺さりや混入等の汚染を防止するようにしてある。
【００９６】
なお、構造体に設けた回動支点６９ａにより傾動機構に６９の操作アーム６９ｄを傾動させ、リニア摺動部６９ｂを介してチャック本体６８を収縮ないし延伸させている。
【００９７】
図１４には、ササミ筋入れ部３５ａによるササミ筋入れの状況を示す模式図で、（Ａ）は正面図を示し、また（Ｂ）は側面図を示してある。
この作業は、次の工程で行なうササミ取りのための前処理として、ササミを覆っている薄膜に切れ目を入れることで、ササミ筋入れ部３５は、垂直回転カッタ７１、７１と該カッタ７１を傾動自在に且つスプリング７３によりワークに対し押圧可能にしたレバー７２と、該レバーの７２の傾動支点を前進させるアクチュエータ７４と下降させるエアアクチュエータ７５とより構成してある。
【００９８】
上記構成により、筋入れ時にはまずカッタ７１をエアアクチュエータ７４により前進させ、ワークに接触させて筋入れを開始させ、次いでエアアクチュエータ７５により下降させれば、カッタ７１はササミに沿って首側より下半身方向に移動し、図１４（Ｃ）に示すカッタ構造によりガイド７１ｂにより先端を０．５ｍｍだけ刃先を露出させるようにしてあるため、ササミ表面の薄膜部を切断して図１４（Ａ）、（Ｂ）に示す左右に２本の筋入れ１１０を形成させている。
また前記スプリング７３のアクションにより適当なテンションにより個体差の吸収可能の構成にしてある。
【００９９】
図１５には、ササミ取り部３５ｂによる、ササミ取りの状況を示す模式図で、ワークに対し左右勝手違いに設けた二組のチャックと、該チャックを両側より中央に移動させ鎖骨を押し退ける鎖骨押圧機構と、前記チャックのササミ先端の把持のための前進機構と、把持したササミを取り下げるエアアクチュエータと、ガラの上部を固定するアングル部材とより構成する。
【０１００】
ササミ取りに際しては、コーン２２を上昇させガラの頂部肩甲骨頭１０１をアングル部材７７に当接させ、ガラの頂部を固定する。
次いで、鎖骨押し退け機構によりチャック二又先端７６を内側へＳ₃だけ移動させて鎖骨１０３を押し退ける。次いで、チャック７６の先端をＳ₄だけ前進させて、ササミ１１２の先端を把持し、二又先端の間に挟持してエアアクチュエータによりササミ１１２を首側から下半身方向への引き剥がし可能にしている。
なお、上記チャックの二又先端７６の把持面には孔空き部７６ａないし凹凸を設け、滑りを防止し確実な把持を可能にしている。
【０１０１】
図１６はガラ排出部３６によるガラの排出の状況を示す模式図で、該ガラ排出部３６は把持機構７９と、該把持機構７９の図示してない首振り機構と、シュータ８０とより構成する。
ガラ排出の際は、ガラ１１１はコーン２２により嵌挿され所定位置に上昇し、その上昇につれガラ１１１を固定していた正対固定用の爪２４は、カム板２４ｂとの係合によりロックは解除されてコーン２２内に収納され、前記ガラ１１１は固定状態を解除される。ロックを解除され取り外し可能の状態になったガラ１１１の頂部を、把持機構７９を介して把持し、コーン２２を下降させガラ１１１をコーン２２より取り外す。次いで、首振り機構により把持したガラ１１１の向きをシュータ８０に移動させた上、ガラを排出するようにしてある。
【０１０２】
【発明の効果】
上記構成であるので、鶏肉屠体上半身の脱骨に際して、脱骨処理を複数の工程に分け、ワーク投入装着と前処理と肩関節切断、手羽を介しての胸肉剥ぎ、ササミ筋入れ、ササミ取り、ガラ排出の複数工程に分け、
ワーク投入装着工程では、ワークの脱骨処理に必要とする基準水平面と正対面及び正対中心位置の設定を行ない、
前処理工程では、ワークの大小、左右のバランスの崩れ等個体差をを吸収して高歩留まりの脱骨処理を可能とするための前記正対中心位置を基準とする肩甲骨頭内側幅を主体とする計測記憶処理と、後段の高歩留まりの肉部剥ぎ取り等を可能とするための肩皮剥ぎ、肩カット、鎖骨カット等の切れ目処理を行ない、
肩関節切断工程では、後段の胸肉剥ぎの前提である肩関節の腱を主体とする生体組織の切断を前記個体差を含んだ計測値を演算して、肉部切断を排除した関節切断を行ない、
胸肉剥ぎ工程では、剥ぎ取り過程に直線的誘導ガイドの導入により軟骨小片等の肉部への異物混入の防止を行ない、
ササミ取り工程では、前段のササミ筋入れによりササミを覆う薄膜に設けた切れ目と前処理工程の鎖骨カットにより設けた鎖骨周りの切れ目を介して、肉の引きちぎりを皆無とした高歩留まりのササミ取りを行ない、
胸肉剥ぎ工程の後段には分岐した胸肉切断工程を設け、
上記のようにして、脱骨処理工程に於いて、食品として要求される異物混入の完全排除を可能とした中で、高歩留まり、完全無人化可能の、鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法及びその装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の鶏肉屠体の上半身の脱骨自動処理装置の概略の構成を示す模式図である。
【図２】 図１の主タクト送り部の機能展開図である。
【図３】 （Ａ）は図１の補助タクト送り部の概略の構成を示す図、（Ｂ）は補助タクト送り部の機能展開図である。
【図４】 図１の主タクト送りの概略の構成を示す図である。
【図５】 図１のワーク投入装着部のワーク装着状況を示す骨格形成図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図６】 図１の肩皮剥ぎ部によるワークの肩皮剥ぎの状況を示す模式図である。
【図７】 図１の肩カット部による肩カットの状況を示す模式図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はカッタの作動状況を示す上から見た図である。
【図８】 図１の鎖骨カット部によるの鎖骨骨周りの肉、膜の削ぎ落としの状況を示す骨格形成図で示した模式図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図９】 図１の背筋カット部による背筋カットの状況を示す模式図である。
【図１０】 図１の計測部による計測の状況を示す模式図で、（Ａ）は計測バーの挿入前の図、（Ｂ）は計測時の状況を示す図である。
【図１１】 図１の肩関節切断部による肩関節切断の状況を示す模式図で、（Ａ）は肩筋入れの状況を示し、（Ｂ）は脇カットの状況を示す図である。
【図１２】 図１の胸肉剥ぎ部による胸肉剥ぎの概略の構成を示す模式図である。
【図１３】 図１の胸肉剥ぎ部による胸肉剥ぎの状況を示す模式図である。
【図１４】 図１のササミ筋入れ部によるササミ筋入れの状況を示す模式図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はカッタ構造を示す図である。
【図１５】 図１のササミ取り部によるササミ取りの状況を示す模式図である。
【図１６】 図１のガラ排出部によるガラの排出の状況を示す模式図である。
【図１７】 鶏肉屠体の上半身の斜視図である。
【図１８】 図１７の鶏肉屠体の上半身より胸肉を含む手羽を剥ぎ取ったあとの骨格の形成状況を示す図である。
【図１９】 図１７の鶏肉屠体の上半身の骨格形成を示す図で、（Ａ）は胸側正面図、（Ｂ）は同じく側面図、（Ｃ）は同じく背面図である。
【図２０】 （Ａ）は図１９の（Ｂ）に示す肩関節部位の丸印Ｄの拡大側面図、（Ｂ）は図１９の（Ｃ）に示す肩関節部位の丸印Ｅの拡大背面図である。
【符号の説明】
２０ 主タクト送り
２１ 装着テーブル
２２ コーン
２３ 手羽置き
２４ 爪
２５ 歩進駆動部
２６ 昇降機構
２９ 主タクト送り部
３０ 補助タクト送り部
３１ ワーク投入装着部
３２ 前処理部
３３ 肩関節切断部
３４ 胸肉剥ぎ部
３５ａ ササミ筋入れ部
３５ｂ ササミ取り部
３６ ガラ排出部
３７ 手羽移載部
３８ 上腕骨水平保持部
３９ａ 片側カット部
３９ｂ 回動反転部
３９ｃ 反転側カット部
４０ａ 胸肉排出部
４０ｂ 手羽排出部
４１ 補助タクト送り
４１ａ 並走コンベヤ
４１ｂ 楔状挿入盤

Claims (22)

1. 鶏肉屠体上半身よりなるワークのワーク投入装着工程と、装着したワークへの前処理工程と、前処理したワークに対して行なう肩関節切断工程と、次いで行なう胸肉剥がし工程と、それに続くササミ取り工程と、次いで行なわれるガラ排出工程と、よりなる一連の処理工程において、
   前記ワーク投入装着工程においてワークの肩関節の肩甲骨頭の下面を基準水平面上に設定するとともに正対方向に固定するようにし、
   前記前処理工程においてワークの個体差に自動的に対処するための特定箇所の幅方向の計測のための計測記憶工程を設け、
   前記肩関節切断工程において、外側腱の切断時におけるカッタ挿入位置と中寄り腱の切断時における上腕骨頭押さえ板先端の左右拡開位置と水平カッタ挿入位置は、前記計測値より演算設定するようにし、
   前記胸肉剥ぎ工程において、それより分岐して胸肉を分離するための胸肉切断工程を設け、
   前記ガラ排出工程後ワーク投入装着工程に自動的に復帰する循環方式を形成するようにしたことを特徴とする鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法。
2. 前記ワークの装着は、ワークの両肩の肩甲骨頭の下面を基準水平面上に載置設定するようにし、両脇の手羽の前後位置により正対方向を設定し、装着終了時より脱骨処理終了時までは上記設定条件を維持固定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法。
3. 前記特定箇所の計測はワークの個体差が顕著に顕れる両肩の肩甲骨頭の内側とワーク正対中心位置との間のそれぞれの幅寸法の測定に置き、その測定は、該肩甲骨頭下面を基準水平面上に載置して正対方向設定固定させ、不安定条件が入らぬ条件のもとに行なうようにしたことを特徴とする請求項１記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法。
4. 前記外側腱の切断時における斜行カッタの挿入位置は、肩甲骨頭の下面を前記基準水平面上に載置し、正対方向にワークを固定したときに設定されるようにし、
   請求項３記載の計測により得られた正対中心位置よりの左右肩甲骨頭内側幅寸法のそれぞれに該肩甲骨頭の横幅の和を演算して得られた肩甲骨頭の外側の正対面に直交する鉛直面と、肩甲骨頭の上部に接する水平面との交差線上に設定するようにし、
   また、斜行カッタの挿入角度は上腕骨頭が嵌合する肩甲骨関節窩の、斜め上開きで且つ前開き状の嵌合面に接触可能に形成させ、肩関節の外側腱の切断を可能にしたことを特徴とする請求項１記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法。
5. 前記中寄り腱の切断時における上腕骨頭の押さえ板先端の左右拡開位置は、前記請求項４で演算した肩甲骨頭外側の正対面に直交する鉛直面に設定し、ワークの上昇により上腕骨頭を下部に押し下げ、関節窩を内蔵する肩甲骨頭の下面と上腕骨頭の頂部の間に水平カッタの挿入可能の間隙を形成させ、中寄り腱の切断可能にしたことを特徴とする請求項１記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法。
6. 前処理工程には、肩カット部と鎖骨カット部及び背筋カット部を設け、両肩の頂点付近における肉の切れ目と、鎖骨の骨周りにおける肉の切れ目及び背筋周りの切れ目形成を可能にしたことを特徴とする請求項１記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法。
7. 前記ササミ取り工程は、その前段にササミを覆う膜に筋入れを行ない切れ目を入れるササミ筋入れ工程を設けたことを特徴とする請求項１記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法。
8. 前記胸肉切断工程は、胸肉剥ぎ工程で剥がされた手羽の上腕骨を２本の並走するコンベヤ上の外側に上腕骨の先端を引っ掛け胸肉を懸架状に載置する移載部と、次いで左右の上腕骨を水平状に把持機構により保持する水平保持部と、次いで水平状の上腕骨と胸肉との接合部を片側より水平カットする片側カット部と、次いで上腕骨を前記把持機構により１８０度回動させる回動部と、回動した反対側接合部を水平カットする反対側カット部とより構成したことを特徴とする請求項１記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理方法。
9. 鶏肉屠体上半身を、ワーク投入装着部、前処理部、肩関節切断部、胸肉剥ぎ部、ササミ取り部、ガラ排出部とをそれぞれ備えた複数のステーションのそれぞれでの所用処理を終了させ、後段のステーションへワークを固定保持してタクト送りして脱骨を終了する鶏肉屠体の上半身の脱骨処理装置において、
   上記各処理部を上記順にロータリ状に配設したステーション群と、上記複数のステーション群の間をワークを装着して歩進して、所用の脱骨処理させる循環式構成とした主タクト送りと、前記胸肉剥ぎ部を備えたステーションに接続する胸肉切断用の補助タクト送りとそれに付随するステーション群と、より構成し、
   前記ワーク投入装着部を備えたステーションには脱骨処理に必要な基準面と正対面の設定機能を持たせた構成とし、
   前記前処理部を備えたステーション群には自動的ワーク計測記憶部を備えたステーションを設ける構成とし、
   前記肩関節切断部を備えたステーション群は上記計測記憶部により形成されたデータを演算使用する構成とし、
   前記補助タクト送りに付随するステーション群は、手羽移載部と、上腕骨水平保持部と、片側カット部と、反対側カット部とを備える構成としたことを特徴とする鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
10. 前記主タクト送りは、所定ステーション毎に所定角度を歩進し、所定位置に停止後は所定時間内に所定処理を終了させ、歩進→停止→脱骨関連処理→歩進のサイクル運動を繰り返し旧位置のワーク投入装着部を備えたステーションへ復帰する装着テーブルと、該テーブルにラジアル方向に外側に向けワークを正対させるべく設けた複数のコーンと、定位置停止とタクト送り可能の駆動機構とより構成したことを特徴とする請求項９記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
11. 前記サイクル運動は、歩進→停止→テーブル上昇→脱骨関連処理→テーブル下降→歩進のサイクル運動より構成し、位置制御及び速度制御可能の昇降機構を付設する構成としたことを特徴とする請求項１０記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
12. 前記コーンは、前記テーブルの外周部位に前記歩進角度に相当する角度で分割した位置にラジアル方向に外向きに正対させ、その頂部にワークを所定基準水平面を設定させる肩止め部を設け、その両側にはワークに正対方向を設定させる手羽置きを設け、嵌挿ワークに対しワークの内部から押圧して正対固定させる正対固定用の爪を設ける構成とし、前記正対固定用の爪はワーク投入装着部及びガラ排出部を備えたステーションにおいては装着テーブルの上昇時には固定カム板の係合により固定状態を解離してガラの排出とワーク投入装着を可能とし、以後他のステーションにおいては固定状態を維持する構成にしたことを特徴とする請求項１０記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
13. 前記前処理部を備えたステーション群は、肩皮剥ぎ部を備えたステーションと、肩カット部を備えたステーションと、鎖骨カット部と背筋カット部とを備えたステーションとより構成したことを特徴とする請求項９記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
14. 前記計測部を備えたステーションは、前記鎖骨カット部及び背筋カット部とを備えたステーションの次に設けられ、前記基準水平面上にセットされた肩甲骨頭の内側に挿入して正対中心位置より左右に別々に拡開可能の左右傾動検出バーと、検出バーの傾動を感知するセンサと、前記左右別々の拡開作動用の記憶器付き制御モータとより構成したことを特徴とする請求項９記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
15. 前記肩関節切断部を備えたステーションは、肩筋入れ部及び脇カット部とをそれぞれ備えたステーション群から構成したことを特徴とする請求項９記載の鶏肉屠体上半身の脱骨処理装置。
16. 前記前記肩筋入れ部を備えたステーションは、カッタ挿入位置演算部と、左右二組みの左右個々別々の計測値により位置決めされ対称的作動をする制御機構付き斜行カッタとより構成したことを特徴とする請求項１５記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
17. 前記脇カット部を備えたステーションは、上腕骨頭を下部へ押し下げる水平状の押さえ板先端の左右拡開位置の演算をする演算部と、左右別々に内側に向け作動する二組の水平揺動回転カッタと、該カッタの下部に適当間隔を置いて付設され且つ下向き突起を備えた前記押さえ板と、より構成したことを特徴とする請求項１５記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
18. 前記胸肉剥ぎ部を備えたステーションは、左右の手羽を挟持するチャックと、該チャックを斜め下方の所定角度方向に直線的に誘導するガイド機構と、作動用アクチュエータとより構成したことを特徴とする請求項９記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
19. 前記ササミ取り部を備えたステーションは前段にササミ筋入れ部を備えたステーションを設ける構成とし、前記ササミ筋入れ部を備えたステーションは、二組の筋入れ可能のユニットよりなり、該ユニットは膜組織のみに切り込みをして膜組織の切れ目形成を可能としたカッター機構と、該カッタの押圧機構と、斜め下方へのカッタ走行機構と、より構成したことを特徴とする請求項９記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
20. 前記ササミ取り部を備えたステーションは、強力把持を可能とする二組のチャックと、該チャック先端により鎖骨を押し退けササミ先端部位を把持させる把持機構と、把持したササミを斜め前方の下方へ引き剥がす直線誘導引き剥がし機構と、ガラの上部に当接可能に設けたガラ先端の移動防止用部材とより構成し、前記強力把持機構は把持面に凹凸ないし長孔開口部を設ける構成としたことを特徴とする請求項９記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
21. 前記ガラ排出部を備えたステーションは、ワーク正対固定用の爪を後退させてワークを固定より離脱させる固定解離カムと、ガラ排出用の開閉自在のロボットハンドと、把持したガラをシュータへ排出するための首振り排出機構とより構成したことを特徴とする請求項９記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。
22. 前記補助タクト送りは、並走コンベヤと把持回動機構と左右揺動可能の水平カッタとよりなり、
    主タクト送りより胸肉を含む手羽の供給を受け並走コンベヤへ懸架状に移載する移載部と、上腕骨水平保持部と、保持された上腕骨と胸肉との間の接続部に切り込みを入れる片側カット部と、回動反転させて反対側に切り込みを入れる反対側カット部とより構成し胸肉切断を可能としたことを特徴とする請求項９記載の鶏肉屠体上半身の脱骨自動処理装置。

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