JP4130266B2 - 半自動豚もも除骨機とその除骨方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、豚ももの除骨を効率的に行なう半自動豚もも除骨機と該除骨機を使用した豚もも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なっている。
【０００３】
つまり、調理台上での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、切開箇所の引き剥がし、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】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、省力化した衛生的な豚ももの除骨方法の提供をはかるとともに、肉部引き剥がし位置及びカッタによる切断ないし切り込み位置を最適位置に設定して肉部の引き剥がし作業をより確実にした半自動豚もも除骨機を提供することを目的とする。
【０００５】
即ち、本発明の各部の構成とその作用としての加工方法を順に説明するに、
豚ももの除骨処理は、全てワークを宙吊り状に把持した状態で行ない、ワーク自重の影響を最小限に抑えるようにする。
【０００６】
次に、骨部の周囲の肉部の引き剥がしとともに行な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行なう。
人手によるものは要部筋入れだけに抑え、関節部位の生体組織はアクチュエータによりカッタを押圧し、ワークを所用回転角だけ回転して該カッタで切り込みと切断を行なう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するために、本発明の半自動豚もも除骨機は、搬送ラインに取り付けられているクランパに、豚もも（以下ワークという）の足首側を固定把持し、該クランパを搬送ラインに沿って設けた加工ステーションに順次移動させながら、該豚ももの下腿骨より順次除骨する除骨機において、
クランパに宙吊り状に把持されたワークを、クランパ軸線を中心として所定角度位置に回転停止可能なワーク回転機構と、ワークの個体差に対応して設定された後記する第一及び第二基準値を基準として昇降可能なワーク昇降機構とを、前記加工ステーションに設けるとともに、
前記昇降機構による昇降動作とミートセパレータとの組み合わせにより骨部より肉部の引き剥がしを行なう肉引き剥がし手段と、
前記肉引き剥がし手段により露出した骨部より生体組織の切断を行うカッタからなる切断手段と、
前記下腿骨の付け根の位置を検出して第一基準値とし、大腿骨頭付け根までの長さを求め第二基準値とする基準値検出手段と、
を対応する加工ステーションに設け、
前記切断手段と肉引き剥がし手段とにより下腿骨の付け根を露出して第一基準値の測定を行い、該第一基準値をワークの生体組織の切断位置設定のための引き上げ基準値とし、
次に昇降機構の大腿骨頭付け根までの引き上げ量δを求めて｛前記第一基準値＋δ｝を第二基準値とし、該第二基準値に基づいて大腿骨側の肉引き剥がし位置及び生体組織の切断位置を設定しながら豚ももの下腿骨より大腿骨側までを順次除骨することを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
そして、前記除骨機を使用した豚ももの除骨方法として、搬送ラインに取り付けられているクランパに、豚もも（以下ワークという）の足首側を固定把持し、該クランパを搬送ラインに沿って設けた加工ステーションに順次移動させながら、該豚ももの下腿骨より順次除骨する除骨機において、
クランパに宙吊り状に把持されたワークを、クランパ軸線を中心として所定角度位置に回転停止可能なワーク回転機構と、ワークの個体差に対応して設定された後記する第一及び第二基準値を基準として昇降可能なワーク昇降機構とを、前記加工ステーションに設けるとともに、
前記昇降機構によるワーク昇降動作とミートセパレータとの組み合わせにより骨部より肉部の引き剥がしを行なう肉引き剥がし手段と、
前記肉引き剥がし手段により露出した骨部より生体組織の切断を行うカッタからなる切断手段と、
前記下腿骨の付け根の位置を検出して第一基準値とし、大腿骨頭付け根までの長さを求め第二基準値とする基準値検出手段と、
を対応する加工ステーションに設け、
前記切断手段と肉引き剥がし手段とにより下腿骨の付け根を露出して第一基準値の測定を行い、該第一基準値をワークの生体組織の切断位置設定の引き上げ基準値とし、
次に昇降機構の大腿骨頭付け根までの引き上げ量δを求めて｛前記第一基準値＋δ｝を第二基準値とし、該第二基準値に基づいて大腿骨側の肉引き剥がし位置及び生体組織の切断位置を設定しながら豚ももの下腿骨より大腿骨側までを順次除骨するようにしたもので、下記工程により構成するのがよい。
【００１１】
例えば、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方法において、
ワークの足首側を搬送・加工手段で把持し、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行なう前処理工程と、
前処理後の下腿骨周りの肉部引き剥がしをする下腿骨除骨工程と、
ひ骨を露出させ、ひ骨付け根位置を検出する第１センシング工程と、
関節上部周りの肉部引き剥がし及び引き剥がしにより露出した生体組織をカットする下腿筋分離カット工程と、
サラ骨カット工程と、
大腿部引き剥がしと大腿部付け根位置を検出する第２センシング工程と、
大腿骨頭カット工程と、
肉部を骨より切り離し排出する最終分離カット工程とよりなることを特徴とし、これにより前段の人手を交えた除骨及び筋入れを行なう前処理以後の衛生的な全自動除骨を可能にしている。
【００１２】
より具体的にはワーク上部足首を把持し、把持したワークを略３０°の傾斜下降姿勢のなかで行なう前処理工程と、
前処理後ワークを１０７°回転させる回転工程と、
足首部全周カット工程と、
下腿骨のひ骨位置までの下腿骨肉部引き剥がし工程と、
ひ骨の下端部を検出する第１センシング工程と、
下腿筋分離カット工程と、
サラ骨上カット工程と、
サラ骨途中カット工程と、
大腿骨関節下まで引き剥がし全周カットする分離開始点カット工程と、
大腿部引き剥がし大腿骨頭付け根位置を検出する第２センシング工程と、
大腿骨頭部付け根まで引き剥がし全周カットする大腿骨頭上カット工程と、
大腿骨頭上までの引き剥がしと全周カットする大腿骨頭途中カット工程と、
最終分離カット工程である。
【００１３】
次に本発明の作用について具体的に説明する。
本発明は、複数のワーク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して各ステーションで傾斜姿勢を取り寛骨・仙尾椎除去と除骨前後の筋入れを行なう前処理と、各ステーションでの回転機構と昇降機構を介してワークを肉部引き剥がし・回転・昇降させる搬送・加工手段を設けて自動除骨処理を行なうようにしてある為に、人手をほとんど使用する事なく衛生的且つ半自動的な徐骨が可能となる。
【００１４】
そして、前記ワークの搬送と加工は搬送ライン上の各ステーションへワークを把持して断続搬送をして、各ステーションにおいて嵌合部材と蛙股結合継手とを結合させて回転機構と昇降機構によりクランパに把持したワークを回転と昇降をさせながら肉部の引き剥がしを行っている。
【００１５】
この際、前記ワークを昇降させる昇降機構はサーボモータにより微少制御をし、また回転させる回転機構は原点位置駆動と減速定位置停止及び停止位置固定機能を持たせてあるため、ワークは各ステーションにおいてミートセパレータによる引き剥がし量に対応した昇降が可能となり、且つ所定位置に於けるカッタ切り込み位置を確実に設定できるため、切断幅の精度が上がる。
【００１６】
肉部及び生体組織の切り込みないし切断に際しては、押圧自在で待機位置よりカッティング位置への送り込み機構を持つカッタ機構に対し、ワークを所定角の回転ができるようにしてあるため、骨部周りの所定位置にある生体組織を確実に切断でき、また所定幅の切断が可能である。
【００１７】
また、前記回転機構によりワークである豚ももの回転と要切断部を挟叉しているミートセパレータの回転とを同期回転させるようにしてあるため、上記切断は円滑に行なうことができる。
【００１８】
また、ひ骨付け根位置及び大腿骨頭付け根の位置をそれぞれ検出する後記基準値検出手段が設けてあるため、該基準値検出手段により二つの基準位置を設定してその後段の肉部引き剥がし位置を正確に予測でき、効率的除骨ができる。また、基準位置を設定すれば、昇降機構によりクランパ引き上げ後必ず旧位置に復帰させ、前記蛙股結合継手と船形嵌合部材との間の継手の結合ないし離脱を、干渉を受けることなく確実に行なうことができるようにしてある。
【００１９】
前記回転機構には原点駆動機能と減速定位置停止機能とを設けてあるため、クランパ及びミートセパレータの回転制御を確実に行なうことができるので、カット機構を介しての切り込み位置及び切断幅を正確に制御できる。
【００２０】
ミートセパレータは、押圧自在の挟叉機構を持つＵ字状凹部よりなる挟叉板により構成してあるため、肉部の引き剥がしに際し、骨部の複雑な形状変化に対応して完全に剥ぎ落とすことができる。
【００２１】
また、ミートセパレータは前記クランパと同期速度で回転するので、カット機構によるワークの肉部及び生体組織の切り込み及び切断に際して、ワークの骨部と肉部とを同一速度で回転でき、円滑なカットが可能である。
【００２２】
また、前記切断手段は、送り込み機構を持つ押圧自在の構造としているため、切断位置に容易にカッタを固定出来、完全切断が可能である。また、カッタが接触するワークの回転角を制御出来る構造としているため、所定切断幅の確保と切り込み位置の設定が可能である。
なお、上記カッタは水平回転丸刃の使用が好ましい。
【００２３】
基準値検出手段によるひ骨付け根位置の検出は、骨部より肉部を剥ぎ取るミートセパレータの下降に追随して露出した骨部に傾斜摺動接触するセンサ部を設け、接触する骨部の形状変化に対応して位置検出演算ができる構造としてあり、また、大腿骨頭部付け根位置の検出は、クランパに連結した連結軸にエアシリンダによる昇降部を連結する構造とし、大腿骨頭部付け根がセパレータの挟叉部によりその上昇が急激に鈍化した状況を前記エアシリンダに付設したエンコーダにより検出演算できる構造としてあるため、形状変化の顕著なひ骨付け根及び大腿骨頭部付け根の位置を確実に検出演算できる。
【００２４】
更に前処理装置は、人力の浪費を最小に抑えるべく構成され、処理中はワークを略３０°の傾斜下降姿勢を維持させ、人力による筋入れを最小労力により可能とするようにしてある。それにより寛骨・仙尾椎除去装置を介しての除骨と、後段の自動除骨を可能としたものである。
【００２５】
【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。
【００２６】
図１（Ａ）は本発明の半自動豚もも除骨方法の概略の構成を示す正面図で、
（Ｂ）は側面図であり、図２は図１の前処理装置の工程処理の状況を示す図であり、図３は図２のＳＴ５における寛骨引き剥がしの状況を示す側面図であり、図４は図２の筋入れ状況を示す図であり、図５は図１の全自動処理装置の工程処理の状況を示す図であり、図９は図１のステーションにおける回転機構と昇降機構との連結状況を示す図であり、図１０（Ａ）は図９のクランパを吊架して搬送レールを走行する搬送機構を形成する台車の概略の構成を示す正面図で（Ｂ）は平面図であり、図１１（Ａ）は切断手段を形成するカッタ機構の平面図で（Ｂ）は側面図であり、図１２は図９の肉部引き剥がし機構を形成するミートセパレータの概略の構成を示す側面図で、図１３は図９のひ骨付け根位置の基準値を検出する手段の概略の構成を示す側面図である。
【００２７】
図１には、本発明の半自動豚もも除骨機の概略の構成を示してある。図に見るように、本発明の半自動豚もも除骨機は前段に往き工程を形成するステーションよりなる前処理装置３１と後段に帰り工程を形成するステーションよりなる全自動除骨装置３２とより構成する。前記前処理装置３１においてはエンドレスの搬送チェーン３３と豚ももであるワーク３０を把持して前記搬送チェーン３３を介して各加工ステーションにおいて傾斜機構３７により搬送・加工手段３４に傾斜姿勢を取らせ、人手による筋入れとアクチュエータを介しての除骨をなし、自動除骨装置３２においては、各ステーションに配設した回転及び昇降手段７０と、肉部引き剥がし・回転・昇降の力を受けて加工を行う搬送・加工手段３４とを結合させ（図９参照）、連続自動除骨をさせている。
【００２８】
上記前処理装置３１は、図１に見るようにＳＴ１〜ＳＴ７（ＳＴｉは加工ラインの始動ステーションからｉ番目のステーションを指す）の工程において、それぞれのステーションに配置した作業者４０及び傾斜機構３７により、細分化した工程を以下に示すように処理して、作業者の負荷の軽減と高度の経験と専門的処理知識を不必要とするようにしている。即ち前処理装置３１では、
（１）ワーク投入工程と
（２）尾椎骨除去工程と、
（３）腸骨、腰骨すじ入れ工程と、
（４）座骨刳り出し工程と、
（５）寛骨引き剥がし工程と、
（６）下腿部すじ入れ（ひ骨側）工程と、
（７）下腿部すじ入れ（脛骨側）及び大腿骨すじ入れ工程と、
よりなる７工程に細分した構成としてある。（図２〜図４参照）
【００２９】
次に、全自動除骨装置３２においては、図１に見るようにＳＴ８〜ＳＴ２０の工程において、寛骨・尾仙椎の除骨と筋入れが終了して前処理装置３１より送り出されてきたワーク３０を、クランパ３５を持つ搬送・加工手段３４により搬送ラインを引き続き把持搬送して、上記各ステーションに配設されている回転及び昇降手段７０と結合して回転及び昇降手段７０よりの肉部引き剥がし・回転・昇降の作動力を受けて、ワーク３０を回転ないし昇降させてミートセパレータ５０を介して骨部より肉部の引き剥がしを行ない、別途設けてあるカッタ機構５５を介して形成されている切断手段により生体組織の切断を行なって全自動的に除骨するようにしてある。
【００３０】
即ち、全自動除骨装置３２では、
（８）クランパ３５を回動（回転角１０７°）
（９）足首周りカット（３６０°回転）
（１０）下腿部引き剥がし
（１１）ひ骨の下端部を検出する第１センシング
（１２）下腿筋分離カット
（１３）サラ骨上カット
（１４）サラ骨途中カット
（１５）大腿骨関節下まで引き剥がし全周カットする分離開始点カット
（１６）大腿部引き剥がし大腿骨頭付け根位置を検出する第２センシング
（１７）大腿骨頭上カット
（１８）大腿骨頭途中カット
（１９）最終分離カット
（２０）クランパ１０７°戻し回転、骨排出の１３工程の加工を行なうステーションにより全自動運転をするようにしてある。（図５〜図１３参照）
【００３１】
上記のように、本発明の半自動豚もも除骨方法は、ＳＴ１〜ＳＴ７までの前処理工程と、ＳＴ８〜ＳＴ２０までの全自動処理工程とにより連続循環加工システムを形成し、その間にエンドレスの搬送レール３３ａを設け、該レール３３ａを走行するエンドレス搬送チェーン３３に、クランパ３５を備えた搬送機構を持つ搬送・加工手段３４を２０個吊架して、前記前処理装置３１に設けた傾斜機構３７によりワーク３０を傾斜下降姿勢を取らせ、後段の全自動除骨装置３２においては各ステーションに配設した回転及び昇降手段７０により、肉部引き剥がし時において回転及び昇降の作動力を受けさせるとともに、カッタ機構５５を介して形成される切断手段により生体組織の切断等の自動除骨加工を可能としている。
【００３２】
上記全自動除骨装置３２に必要な搬送・加工手段３４、台車６１、クランパ３５（以上は前処理装置３１にも必要）、ミートセパレータ５０、カッタ機構５５、ひ骨付け根位置検出用測定演算手段９０について、その構成を図９〜図１３を参照して説明する。
【００３３】
なお、肉部を含む生体組織の切断には後記するようにカッタとワークの回転が必要で、また、肉引き剥がし後に前記切断が行なわれるため、該当するステーションには図９に示すクランパ３５とミートセパレータ５０との同期回転と原点停止、減速定位置停止機能を持つ回転機構６９と、クランパ３５の昇降機構６７と、回転可能のミートセパレータ５０と、カッタ機構５５とを設ける構成にしてある。
【００３４】
即ち、図９に示す回転及び昇降手段７０は、各ステーションに設け、且つ回転昇降軸６４と同軸上にあるミートセパレータ５０の作動軸５１は搬送チェーン３３に台車６０を介して吊架された搬送・加工手段３４の連結軸６２の停止位置とは確実に一致する構成にしてある。
また、カッタ機構５５は挟持姿勢にあるミートセパレータ５０の上側に接するようにして水平回転丸刃５６を設ける構成にしてある。
【００３５】
前記回転及び昇降手段７０の回転機構６９は、図９に示すように、上部にサーボ回転機構６９ａを備えた直立回転軸７２よりなり、該回転軸７２の基部と下端には二組の同期速度回転をするチェーン伝達機構６５と５４とを設けるとともに、前記チェーン伝達機構６５、５４を介して駆動されるクランパ３５とミートセパレータ５０の原点位置駆動制御用センサ７１ａ及び定位置停止用減速センサ７１ｂを設けるとともにカッタ後退用タイミングセンサ７１ｃを設け駆動制御用のセンサ７１を形成させている。
【００３６】
前記昇降機構６７は、同じく図９に示すように、下部に蛙股結合金具６４ａを備えた直立回転昇降軸６４を設け、後記するように台車６０の上部に設けて嵌合ないし嵌合離脱する船形嵌合部材６３に嵌合する構造にするとともに、その上部に前記回転用のチェーン伝達機構６５を設け、その上部に昇降用サーボモータ６８により駆動するボールねじ６８ａと固定昇降ナット６８ｂに結合する回転昇降軸６４を回転自在昇降できるように設けてある。
【００３７】
前記搬送・加工手段３４は、同じく図９に見るように、クランパ３５と該クランパ３５を傾動自在に支持する連結軸６２とその上端に回動自在に設けた搬送機構を形成する台車６０とにより構成してある。
【００３８】
前記クランパ３５は、図１３に示すように、連結軸６２の下端に傾動ピン６２ａを中心に傾動自在に設けた本体７５を設け、その片面にピン７５ａ、７５ｂを支点としてトッグルレバー７６ｂを設け、反対側の側面に収納する足首の大きさに対応するべくピン７７ａと調整ピン７７ｂにより調整可能の収納受け口７７を設ける構成とし、ワーク３０を収納固定する構成にし、略３０°の傾動を可能にしてある。
【００３９】
また、前記台車６０は、図１０（Ａ）に見るように、連結軸６２を回動自在に直立状に嵌挿収納した、略長方形状角型部材６１の両側面に設けた二組の並行水平固定軸の両端に４個の水平回動コロ６１ａを設けて上下の走行面を規制し、前記角型部材の６１の底面の４隅に４個の直立回動コロ６１ｂを同一幅に設けて左右の走行規制を可能として、左右、上下の走行規制をする搬送レール３３ａに沿って走行可能とする構成にしてある。
【００４０】
また、前記角型部材６１の中央には、同図（Ｂ）に示すように回動自在に嵌挿させた直立状の連結軸６２の上部には略菱形の船形嵌合部材６３を設け、前記した回転昇降軸６４の下端に設けた蛙股結合継手６４ａに、ステーション停止時に嵌合する構成にし、ステーション停止時には昇降用動力及び回転用動力を搬送・加工手段３４に伝達できるようにしてある。
【００４１】
図１１（Ａ）には、カッタ機構５５の平面図が示してあり、（Ｂ）には側面図が示してある。図に見るように、カッタ機構５５は水平回転丸刃５６と、該丸刃５６の駆動モータ５７と、揺動用シリンダ５９と、カッタを切断位置への送り込みと後退させる送り込み／後退用シリンダ５８と、スライドシフタ５８ａとよりなる。そして、取り付け部材５５ａの下部に、スライドシフタ５８ａを介して送り込み／後退用シリンダ５８と切断部位に押圧自在接触させる揺動用シリンダ５９を含む水平回転丸刃５６を設けてある。
【００４２】
使用に際しては、駆動モータ５７により駆動させた水平回転丸刃５６をワーク３０の骨部に接触するまで前記シリンダ５８を介して送り込むとともに、揺動用シリンダ５９により適当圧で刃先を骨部に接触させる。ついで、ワーク３０を所用切り幅だけ回転させる。斯くしてワーク３０の回転とカッタ機構５５との組合せにより切断手段を形成して、ワーク３０を所用位置より所用切り幅だけ切り落とすことができる。なお、ワーク３０の回動中において、切断部位に凹凸があれば前記揺動用シリンダ５９はその凹凸を吸収して完全カットができる構造にしてある。
【００４３】
図１２には、ミートセパレータ５０の概略の構成を示してある。図に見るように、取り付け基盤５１ａに回動自在の直立作動軸５１を設け、該作動軸５１の上部固定リング５１ｂと基盤５１ａとの間に上下摺動回転自在の溝付きリング５１ｃを介在させる。
【００４４】
前記溝付きリング５１ｃの溝５１ｄの両サイドを挟持してアクチュエータ５３の作動先端５３ａに連結するリンク５３ｂのリンクモーションにより、前記溝付きリング５１ｃを昇降させ、該リング５１ｃの上端とリンク結合して上部固定リング５１ｂ側面に回動支点５２ａ、５２ａを形成させて左右に開閉自在の挟叉姿勢を取るコの字型挟叉部材５２、５２を配設する。
【００４５】
挟叉部材５２の上部挟叉板５２ｂ、５２ｂには、中央に図示してないＵ字型凹部を設け、挟叉時にはワーク３０の骨部をしごき自在に押圧して、骨部より肉部を完全に剥ぎ取る構成にしてある。
【００４６】
ミートセパレータの５０の取り付けは、図９に示すように、最上部に直立状に形成された回転及び昇降手段７０の回転昇降軸６４と、その下部に位置する搬送・加工手段３４の連結軸６２の下部に位置させて一本の直立軸芯を形成させるべく、ミートセパレータ５０の作動軸５１を配設させ、前記昇降機構６７の回転昇降軸６４が最低位置に下降したとき、回転昇降軸６４に連結嵌合した搬送・加工手段３４の連結軸６２に直立状に連設したクランパ３５のクランプ下面に略接触する部位に当該ミートセパレータ５０の挟叉面が位置する構成にしてある。
【００４７】
なお、前記ミートセパレータ５０の作動軸５１の下端と回転機構６９の直立回転軸７２との間にはチェーン伝達機構５４を設け、前記直立回転軸７２と回転昇降軸６４との間に設けたチェーン伝達機構６５と同期運転をさせ、前記切断手段による切断をより能率的且つ確実にしている。
【００４８】
豚もも肉の自動除骨方法においては、ワークの個体差を確認して適切な切断位置を決めることが最も必要とされているが、上記位置決めを必要とされる位置は下腿骨と大腿骨とをつなぐ関節の位置を知るため、下腿骨の付け根の位置を検出してその検出演算値を第一基準値とし、後記するＳＴ１２〜ＳＴ１５までのカット位置を決めている。
【００４９】
また、大腿骨頭の位置は前第一基準値から求めることができないため、別の測定を行ない、大腿骨頭付け根までの長さを求め第二基準値として、ＳＴ１７〜ＳＴ１９までのカット位置を決めている。
【００５０】
図１３に、ひ骨付け根位置の基準値検出手段９０の概略構成を、下記に説明する。
図１３に見るように、ひ骨４５より肉部引き剥がしのため、クランパ３５を昇降させる連結軸６２の軸芯Ｙ−Ｙに対して斜行する並行するガイド板８３と測定板８７を設け、その先端がミートセパレータ５０の挟叉板５２ｂ、５２ｂ通過直後の骨部４５に接触する構造にしてある。
【００５１】
測定板８７はガイド板８３に対し、リニアガイド８６を介して補助シリンダ８４によりひ骨４５に対し押圧自在に斜行状に設け、接触する露出骨部の形状の変化によるガイド板８３に対する測定板８７の移動量を、前記補助シリンダ８４に設けたエンコーダ８５により演算するようにしたものである。
【００５２】
なお、ガイド板８３は取り付け金具８０に前後進用シリンダ８１によりリニアガイド８２を介して被測定部に対し前後進するようにしてある。
該測定演算手段９０を使用してのひ骨付け根位置の測定には、前後進用シリンダ８１によりガイド板８３、測定板８７を前進させ、下腿骨ひ骨部に確実に接触するように押圧すると同時に測定板８７も補助シリンダ８４によりガイド板８３より前進させて置く。
【００５３】
そのようなガイド板８３、測定板８７の骨部に対する接触状態において、クランパ３５を昇降用サーボモータ６８により引き上げ、ガイド板８３・測定板８７のひ骨との接触位置を下方に移動させていき、接触部がひ骨の下端のＡ点に達すると測定板８７はガイド板８３に対し急に前進する。この状態変化をエンコーダ８５が読取り関節位置を演算する。
【００５４】
また、大腿骨頭付け根位置の測定には、図示してないエアシリンダを使用してクランパ３５を介してワーク３０を引き上げさせるようにし、該エアシリンダに引き上げ量測定用のエンコーダを備える構成にしてある。即ち、クランパ３５により大腿骨を引き上げ、大腿骨頭がミートセパレータ５０に引っ掛かって動きの止まった位置をエンコーダの変化量の最小位置として読取り、付け根位置を検出している。
【００５５】
以下に半自動豚もも除骨方法の前処理工程を詳細に説明する。
図１（Ｂ）、図３、図４に示すように前記ＳＴ１からＳＴ７にいたる前処理工程においては、作業者４０は立ち姿勢で搬送・加工手段３４を介してワーク３０（吊り下げた豚もも肉）を処理するが、その際ワーク３０は略３０°の傾きを持たせた傾斜下降姿勢を維持させ、作業負荷を軽減させている。
【００５６】
即ち、図２に見るように、
ＳＴ１；足首のクランプ。
搬送手段３４のクランパ３５にワーク３０の足首を固定するとともに、他の前処理作業の終了を確認して起動させる。
ＳＴ２；尾椎４１だけを単体で除骨。
ＳＴ３；腸骨・腰骨筋入。
座骨４２からめがねに沿って腸骨まで表面に筋を入れる。ついで、寛骨４３の表面の肉を先程の筋入れ位置から下に引き剥がし、仙椎付け根から腸骨内側・座骨へと筋を入れ、寛骨４３の表面を露出させる。
ＳＴ４；座骨４２の裏側へ筋入れをし、座骨４２のえぐり出しをする。
ＳＴ５；寛骨・仙尾椎除去装置による寛骨・仙尾椎除去。
図３に示すように、搬送・加工手段３４のクランパ３５により把持されたワーク３０は、上段固定具３７ａと下段押圧部３７ｂとよりなる傾斜機構３７により傾斜下降姿勢が取らされている。
そこで、前段の筋入れにより露出した寛骨４３のめがねに寛骨・仙尾椎除去装置３６の爪３６ｂを挿入後閉鎖させ、アーム３６ａの後退により寛骨４３を引き起こすとともに、寛骨臼回りの筋入れを行なう。ついで、寛骨仙尾椎除去装置３６を下降させ、寛骨除去をしている。
ＳＴ６；下腿骨片側（ひ骨側）筋入れ。
下腿骨ひ骨４４の側面に脛骨側から骨に沿わせて足首からひ骨付け根まで切り進む。
ＳＴ７；下腿骨片側（脛骨側）、及び大腿骨片側筋入れ。
下腿骨脛骨側を足首から下腿骨４５関節上まで筋を入れる。また、大腿骨４６の大腿骨頭から内ももに沿って、下腿骨筋入れひ骨付け根位置まで浅く切り進む。
【００５７】
前記全自動除骨装置３２は、図１（Ａ）、図５に見るようにＳＴ８〜ＳＴ２０の工程において、クランパ３５を持つ搬送・加工手段３４により搬送ラインを把持搬送して、上記各ステーションに設けた回転及び昇降手段７０とにより、ワーク３０を回動ないし昇降させることによりミートセパレータ５０を介して骨部より肉部の引き剥がしを行ない、別途設けてあるカッタ機構５５を介して生体組織の切断を行って全自動的に除骨するようにしてある。即ち、
ＳＴ８；搬送・加工手段３４のクランパ３５を１０７°回動。
前処理工程と全自動工程とでは１０７°の位相の違いがあるため、本ステーションでＳＴ９以降の処理のため、向きを１０７°変更する。
ＳＴ９；足首回り全周カット 図６に示すように、
カット機構５５の送り込み／後退用シリンダ５８により回転丸刃５６を適切な圧力で足首に押しつけ、クランパ３５を回転させることによりワーク３０を３６０°回転させて足首回りを全周カットする。
ＳＴ１０；下腿部６０ｍｍ引き剥がし。
ＳＴ９でのカット位置からミートセパレータ５０を閉じ、クランパ３５を６０ｍｍ引き上げてＳＴ９のカット位置から６０ｍｍ下腿部の肉を引き剥がす。
ＳＴ１１；下腿部引き剥がし及び測定１（第一測定）。
ＳＴ１０の引き剥がし位置から昇降機構６７の昇降用サーボモータ６８を用いて引き上げ高さを計測しながら引き剥がしていく。
同時に測定演算手段９０の測定板８７とガイド８３をひ骨４５に押しつけ、骨の形状を測定しながら引き上げを行ない、ガイド板８３に対する測定板８７の移動量の変化がある値を越えた時点で測定板８７を引き上げ、終了する。
終了時の前記サーボモータ６８の引き上げ高さを第一測定値として登録し、以降の第二測定までの引き上げ基準値とする。
ＳＴ１２；ひ骨下までの下腿部引き剥がし及び下腿筋分離１８０°カット。
図６に示すように、ミートセパレータ５０を閉じクランパ３５を基準値＋αまで引き上げ、カッタを前進させてクランパ３５・ミートセパレータ５０を回転させてひ骨付け根下を回転角１８０°切り進み、カッタを後退させる。
ワーク３０はその後１８０°回転させ、元の位置で停止後、ミートセパレータ５０を開きクランパ３５を基準位置まで下降させる。
この場合、下腿骨付け根の筋組織を切断するカットを行なうがサラ骨側はサラ骨を残すためカットしない。
ＳＴ１３；大腿骨側関節上までの引き剥がし及びサラ骨上１８０°カット。
図６に示すように、ミートセパレータ５０を閉じクランパ３５を基準値＋βまで引き上げカッタを前進させてクランパ３５・ミートセパレータ５０を回転させて大腿骨４６関節部上側を回転角１８０°切り進めた後、カッタを後退させる。
ワーク３０はその後１８０°回転させ元の位置で停止後、ミートセパレータ５０を開き、クランパ３５を基準位置まで下降させる。
ＳＴ１４；大腿骨関節中間部までの引き剥がし及びサラ骨全周カット。
図７に示すように、ミートセパレータ５０を閉じクランパ３５を基準値＋γまで引き上げ、カッタを前進させてクランパ３５・ミートセパレータ５０を回転させて大腿骨４６関節中間部を回転角３６０°切り進み、その後回転停止、カッタ後退、ミートセパレータ５０を開きクランパ３５を元の位置まで下降させる。
この場合は、サラ骨が骨から分離する危険性が無いため全周カットする。
ＳＴ１５；大腿骨関節下までの引き剥がし及び全周カット。
図７に示すように、ミートセパレータ５０を閉じクランパ３５を第一基準値＋δまで引き上げ、カッタを前進させてクランパ３５・ミートセパレータ５０を回転させて大腿骨４６体付け根を回転角３６０°切り進み、ついで回転停止、カッタ後退、ミートセパレータ開、その後クランパ３５を元の位置まで下降させる。
ＳＴ１６；大腿骨引き剥がし及び第二基準値の測定。
ミートセパレータ５０を閉じ、ＳＴ１６には回転及び昇降手段７０の昇降機構６７の代わりにエンコーダ付きエアシリンダを設けてあり、該エアシリンダによりクランパ３５を引き上げ、引き上げストロークを固定せずセパレータ５０が大腿骨４６に引っ掛かりエア圧がバランスする位置まで引き上げる。
この場合、引き上げ量δはシリンダ側面に設けたエンコーダにより測定される、この引き上げ量δを第二測定値として演算し、｛前記第一基準値＋δ｝を以降の引き上げ第二基準値とする。
ＳＴ１７；大腿骨付け根までの引き剥がし及び全周カット。
図８に示すようにミートセパレータ５０を閉じクランパ３５を第二基準値＋εまで引き上げ、カッタを前進させてクランパ３５・ミートセパレータ５０を回転させ大腿骨頭付け根を回転角３６０°切り進み、ついで回転停止、カッタ後退、ミートセパレータ開、その後クランパ３５を元の位置の第二基準値まで下降させる。
ＳＴ１８；大腿骨頭上までの引き剥がし及び全周カット。
図８に示すように、ミートセパレータ５０を閉じクランパ３５を第二基準値＋ζまで引き上げ、カッタを前進させてクランパ３５・ミートセパレータ５０を回転させ、大腿骨頭上を回転角３６０°切り進み、ついで回転停止、カッタ後退、ミートセパレータ開、その後クランパ３５を元の位置の第二基準値まで下降させる。
ＳＴ１９；最終カット。
図８に示すように、ミートセパレータ５０を閉じクランパ３５を第二基準値＋ηまで引き上げ、カッタを前進させて大腿骨大転子下を切り、骨３０ｂから肉３０ａを分離する。
ついで、カッタ後退、ミートセパレータ開、そのあとクランパ３５を元の位置の第二基準値まで下降させる。
分離された肉３０ａはミートセパレータ５０下のコンベヤ（不図示）により外部へ排出される。
ＳＴ２０；姿勢形成部（含むクランパ）を−１０７°回転、及び骨の排出。
ＳＴ８より回転されたクランパ３５を再度、前処理姿勢の向き及び引き上げ位置に復帰させ、クランパ３５から骨３０ｂを解放し、コンベヤ（不図示）により外部へ排出する。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の上記構成により、重量物であるワーク（豚もも肉）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、且つ前処理する豚もも肉を傾動可能のクランパにより略３０°傾斜させ、能率化と作業の軽労働化を図ることができる。
【００５９】
また本発明により主要除骨作業は自動機による効率的処理が可能となり、且つカッタの切り込みは、回転刃とワークの回動により行なうようにしたため、所用の切り込み位置及び切り込み幅を確実に確保できる。また、ひ骨付け根位置及び大腿骨付け根位置の検出を骨の形状変化により検出し、後段の作業に際しての個体差による位置のズレを防止し作業の効率化を図るとともに、従来の重労働を排除した中で衛生的に除骨できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （Ａ）は本発明の半自動豚もも除骨方法の概略の構成を示す正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図２】 図１の前処理装置の工程処理の状況を示す図である。
【図３】 図２のＳＴ５における寛骨引き剥がしの状況を示す側面図である。
【図４】 図２の筋入れ状況を示す図である。
【図５】 図１の全自動処理装置の工程処理の状況を示す図である。
【図６】 図５のＳＴ９、ＳＴ１２、ＳＴ１３における、ミートセパレータの回転の状況及び各切断面の状況を示す図である。
【図７】 図５のＳＴ１４、ＳＴ１５における、ミートセパレータの回転の状況及び各切断面の状況を示す図である。
【図８】 図５のＳＴ１７、ＳＴ１８、ＳＴ１９における、ミートセパレータの回転の状況及び各切断面の状況を示す図である。
【図９】 図１の搬送・加工手段がステーションにおいて回転及び昇降手段と連結する状況を示す図である。
【図１０】 （Ａ）は図９のクランパを吊架して搬送レールを走行する搬送機構を形成する台車の構成を示す正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１１】 （Ａ）は切断手段を形成するカッタ機構の平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１２】 図９の肉部剥がし機構を形成するミートセパレータの概略の構成を示す側面図である。
【図１３】 図９のひ骨付け根位置測定演算手段の概略の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
３０ ワーク（豚もも肉）
３１ 前処理装置
３２ 全自動除骨装置
３３ 搬送チェーン
３３ａ 搬送レール
３４ 搬送・加工手段
３５ クランパ
３６ 寛骨仙尾椎除去装置
３７ 傾斜機構
４０ 作業者
５０ ミートセパレータ
５１ 作動軸
５２ 挟叉部材
５３ アクチュエータ
５４、６５ チェーン伝達機構
５５ カッタ機構
５６ 回転丸刃
５８ 送り込み／後退用シリンダ
５９ 揺動用シリンダ
６０ 台車
６１ 角型部材
６２ 連結軸
６４ 回転昇降軸
６７ 昇降機構
６９ 回転機構
７０ 回転及び昇降手段
７１ センサ
８３ ガイド
８７ 測定板
９０ ひ骨付け根位置検出測定演算手段

Claims (3)

1. 搬送ラインに取り付けられているクランパに、豚もも（以下ワークという）の足首側を固定把持し、該クランパを搬送ラインに沿って設けた加工ステーションに順次移動させながら、該豚ももの下腿骨より順次除骨する除骨機において、
   クランパに宙吊り状に把持されたワークを、クランパ軸線を中心として所定角度位置に回転停止可能なワーク回転機構と、ワークの個体差に対応して設定された後記する第一及び第二基準値を基準として昇降可能なワーク昇降機構とを、前記加工ステーションに設けるとともに、
   前記昇降機構によるワーク昇降動作とミートセパレータとの組み合わせにより骨部より肉部の引き剥がしを行なう肉引き剥がし手段と、
   前記肉引き剥がし手段により露出した骨部より生体組織の切断を行うカッタからなる切断手段と、
   前記下腿骨の付け根の位置を検出して第一基準値とし、大腿骨頭付け根までの長さを求め第二基準値とする基準値検出手段と、
   を対応する加工ステーションに設け、
   前記切断手段と肉引き剥がし手段とにより下腿骨の付け根を露出して第一基準値の測定を行い、該第一基準値をワークの生体組織の切断位置設定のための引き上げ基準値とし、
   次に昇降機構の大腿骨頭付け根までの引き上げ量δを求めて｛前記第一基準値＋δ｝を第二基準値とし、該第二基準値に基づいて大腿骨側の肉引き剥がし位置及び生体組織の切断位置を設定しながら豚ももの下腿骨より大腿骨側までを順次除骨することを特徴とする半自動豚もも除骨機。
2. 請求項１記載の搬送ラインに搭載されるワークが、ワーク前処理工程で寛骨仙尾椎の除去と除去前後の筋入れとを行なったワークであることを特徴とする請求項１記載の半自動豚もも除骨機。
3. 搬送ラインに取り付けられているクランパに、豚もも（以下ワークという）の足首側を固定把持し、該クランパを搬送ラインに沿って設けた加工ステーションに順次移動させながら、該豚ももの下腿骨より順次除骨する除骨方法において、
   クランパに宙吊り状に把持されたワークを、クランパ軸線を中心として所定角度位置に回転停止可能なワーク回転機構と、ワークの個体差に対応して設定された後記する第一及び第二基準値を基準として昇降可能なワーク昇降機構とを、前記加工ステーションに設けるとともに、
   前記昇降機構によるワーク昇降動作とミートセパレータとの組み合わせにより骨部より肉部の引き剥がしを行なう肉引き剥がし手段と、
   前記肉引き剥がし手段により露出した骨部より生体組織の切断を行うカッタからなる切断手段と、
   前記下腿骨の付け根の位置を検出して第一基準値とし、大腿骨頭付け根までの長さを求め第二基準値とする基準値検出手段と、
   を対応する加工ステーションに設け、
   前記切断手段と肉引き剥がし手段とにより下腿骨の付け根を露出して第一基準値の測定を行い、該第一基準値をワークの生体組織の切断位置設定の引き上げ基準値とし、
   次に昇降機構の大腿骨頭付け根までの引き上げ量δを求めて｛前記第一基準値＋δ｝を第二基準値とし、該第二基準値に基づいて大腿骨側の肉引き剥がし位置及び生体組織の切断位置を設定しながら豚ももの下腿骨より大腿骨側までを順次除骨することを特徴とする半自動豚もも除骨方法。

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