JP6216058B2 - 肩筋入れ装置及び肩筋入れ方法 - Google Patents

Description

本開示は、鶏などの家禽類からなる食鳥屠体を対象とした肩筋入れ装置及び肩筋入れ方法に関する。

一般に、鶏などの家禽類からなる食鳥屠体を解体し、肉部と骨部を分離する解体処理工程は、食鳥屠体を脱羽放血し、内蔵などの除去（中抜き）等の前処理を行い、その後、解体及び脱骨を行っている。この解体・脱骨処理は人手で行うと作業効率が悪いので、自動化が進められている。本出願人は、長年、食鳥屠体の自動脱骨技術の開発に携わってきている。
脚部が分離され、かつ中抜きされて上半身だけとなった食鳥屠体上半身の自動解体・脱骨処理は、脱骨処理の全工程で正しい食鳥屠体の姿勢を保持するため、「コーン」と呼ばれる円錐形の固定冶具に載置固定した状態で、食鳥屠体を複数の処理部に順々に搬送し、解体・脱骨処理を行っている。

前記解体・脱骨処理には、「ガラ」と称される骨格部分から手羽付き胸肉を分離する工程が含まれている。そして、ガラから手羽付き胸肉を歩留まり良く分離するために、前処理として、食鳥屠体の肩甲骨から肉部を分離する肩甲骨筋入れ工程や、胴ガラと上腕骨とを肩関節部で切断する肩筋入れ工程が行われる。
特許文献１には、４軸制御のロボットアームに装着された切断刃を用いて、肩甲骨筋入れ工程を行う手段が開示されている。
特許文献２には、食鳥屠体をキャリアと称される固定冶具に固定した状態で搬送し、搬送路に面して固定配置されたスクレーパで肩甲骨筋入れ工程を行う手段が開示されている。

特許文献３には、食鳥屠体上半身の自動脱骨装置が開示され、図８には、肩関節部と上腕骨頭との間を切断する肩筋入れ工程が開示されている。特許文献３の図１には、肩上部の表皮に切り込みを入れる肩カット部２２ｂ（３ステーション）と、肩関節と上腕骨頭の間を切断する肩筋入れ部２３ｗ（４ステーション）を設けることが開示されている。

特開２０１１−１２５３１７号公報 特開２０１３−０４６６３２号公報 国際公開ＷＯ２００４／０５２１０７号公報

特許文献１〜３には、食鳥屠体上半身に対する上記肩筋入れ工程を自動化可能にする装置の具体的構成は開示されていない。

本発明の少なくとも一実施形態は、鶏その他家禽類からなる食鳥屠体の肩筋入れ作業を自動化し、かつ低コストで処理効率を向上可能な肩筋入れ装置を実現することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る肩筋入れ装置は、
食鳥屠体の肩関節部を切断する食鳥屠体の肩筋入れ装置であって、
脚部が分離され中抜きされた食鳥屠体を載置固定するための固定冶具と、
前記固定冶具の搬送経路を形成し、前記固定冶具を該搬送経路に沿って搬送するコンベアと、
前記コンベアに該コンベアの搬送方向に沿って複数取り付けられ、脚部が分離され中抜きされた食鳥屠体が載置される載置部が上方に立設された固定冶具と、
前記搬送経路の途中に設けられた第１のカッタと、
前記第１のカッタより搬送方向下流側で前記搬送経路に設けられた第２のカッタと、
を備え、
前記第１のカッタで前記食鳥屠体の前記肩関節部に切れ目を入れ、前記第２のカッタを前記切れ目に挿入して前記肩関節部を切断する。

上記構成（１）によれば、上記コンベアで食鳥屠体を搬送中に食鳥屠体の肩関節部を切断するため、第１のカッタ及び第２のカッタを食鳥屠体の搬送経路の途中に設ければよく、これらカッタの移動手段を必要としない。そのため、装置構成を簡易かつ低コスト化でき、筋入れ作業を低コストで自動化できる。
また、コンベアで搬送される複数の固定冶具に載置した食鳥屠体に対し連続的に肩筋入れ工程を実施でき、処理効率を高めることができる。
また、肩筋入れを２段階で行い、まず、第１のカッタで肩関節部に切れ目を入れ、次に、この切れ目をターゲットとすることで第２のカッタの位置決めが容易になる。

（２）幾つかの実施形態では、前記構成（１）において、
前記固定冶具は、
前記コンベアに対して前記固定治具の基部を中心に前記搬送方向に沿う面内で回動可能に取り付けられ、
水平方向に対する前記固定冶具の角度を搬送方向位置に応じて規定するための傾斜角規定部を備え、食鳥屠体に対するカッタの切り込み部の選定及び切り込み量の調整が可能である。
前記構成（２）によれば、肩筋入れ時に、上記傾斜角規定部によって、水平方向に対する固定冶具の角度を規定することで、第１のカッタ及び第２のカッタに対する固定冶具の相対位置を調整できる。そのため、食鳥屠体に対するカッタの切り込み部の選定及び切り込み量の調整が可能になる。

（３）幾つかの実施形態では、前記構成（２）において、
前記第２のカッタによる肩関節部の切断直後に、前記固定冶具を水平方向へ向けて傾けるように構成される。
前記構成（３）によれば、第２のカッタで肩関節部を切断しつつ、肩関節部の搬送方向下流側に位置する肉部の切断を回避できる。
これによって、解体後に肩関節部下流側にある肉部の商品価値を高めることができる。

（４）幾つかの実施形態では、前記構成（１）〜（３）の何れかにおいて、
前記第１のカッタ及び前記第２のカッタは、
夫々前記搬送方向に沿って前記固定冶具の中心を通る中心線に対して前記搬送方向と交差する方向に対称な位置に配置された一対の刃で構成される。
前記方法（４）によれば、第１のカッタ及び第２のカッタの刃を食鳥屠体の両肩関節部に容易に当てることができる。

（５）幾つかの実施形態では、前記構成（１）〜（４）の何れか１項において、
前記第１のカッタ及び前記第２のカッタは、前記固定冶具の上方で前記固定冶具に向かって下降可能に設けられ、
前記第１のカッタ及び前記第２のカッタを下降させるための第１の駆動部と、
前記固定冶具の搬送方向位置を検出する搬送位置センサと、
前記搬送位置センサで検出した検出値から前記第１のカッタ及び前記第２のカッタの下降タイミングを決定し、前記第１の駆動部を作動させて前記第１のカッタ及び前記第２のカッタを下降させるための制御装置と、を備える。
前記構成（５）によれば、上記搬送位置センサの検出値から第１のカッタ及び第２のカッタの下降タイミングを正確に把握できるため、肩筋入れを誤動作なく行うことができる。

（６）幾つかの実施形態では、前記構成（５）において、
前記第１のカッタ及び前記第２のカッタの夫々を構成する前記一対の刃は、前記中心線に対して前記搬送方向と交差する方向に対称な位置に配置されつつ、前記一対の刃の間隔を調整可能に構成され、
前記一対の刃を前記搬送方向と交差する方向に移動させるための第２の駆動部と、
前記第１のカッタより搬送方向上流側で前記搬送経路に設けられ、前記食鳥屠体の外形を計測するための外形計測部と、を備え、
前記制御装置は、
前記外形計測部で計測した計測値に基づいて前記一対の刃の間隔を決定すると共に、
前記搬送位置センサで検出した検出値及び前記外形計測部で計測した計測値に基づいて第１のカッタ及び前記第２のカッタの下降タイミングを決定するものである。

前記構成（６）によれば、上記外形計測部の計測値に基づいて一対の刃の間隔を調整するため、食鳥屠体の大きさ及び形状に固体差があっても、正確に肩関節部を切断できる。
また、上記搬送位置センサの検出値及び上記外形計測部の計測値に基づいて、第１のカッタ及び第２のカッタの下降タイミングを決定するので、肩筋入れを誤動作なく行うことができる。

（７）幾つかの実施形態では、前記構成（２）〜（６）の何れかにおいて、
前記固定冶具の基部が支軸を介して前記コンベアに回動可能に取り付けられ、
前記傾斜角規定部は、
前記固定冶具に設けられたカムロールと、
前記コンベアに沿って延設され、前記カムロールが係合しながら走行するカムレールとで構成される。
前記構成（７）によれば、上記構成の傾斜角規定部としたことで、傾斜角規定部を簡易かつ低コスト化でき、かつ設定された傾斜角を正確に実現できる。

（８）幾つかの実施形態では、前記構成（６）又は（７）において、
前記外形計測部は、
前記固定冶具の搬送経路に設けられ上下方向に移動自在に支持されて前記食鳥屠体の計測対象部に接触可能な接触子と、
前記接触子の上下位置を検出する上下位置センサと、
前記固定冶具の搬送方向位置を検出する搬送位置センサと、
前記上下位置センサ及び前記搬送位置センサで検出される検出値に基づいて、前記食鳥屠体毎の外形形状を求める外形演算部と、
を備える。
前記構成（８）によれば、上記接触子を食鳥屠体に倣わせて食鳥屠体の外形形状を求めるので、食鳥屠体毎にその外形形状を正確に把握できる。そのため、食鳥屠体の固体差に応じて肩筋入れを正確に行うことができる。また、上記搬送位置センサで固定冶具の搬送方向位置を検出するので、筋入れ位置に来た食鳥屠体に対して第１のカッタ及び第２のカッタの下降タイミングを正確に把握できる。

（９）幾つかの実施形態では、前記構成（６）又は（７）において、
前記外形計測部は、
前記第１のカッタの搬送方向上流側に設けられ、前記食鳥屠体を撮像するための撮像部と、
前記撮像部で撮像した画像から前記食鳥屠体の外形形状を求める画像処理部と、を有する。
前記構成（９）によれば、食鳥屠体の外形形状を上記撮像部で撮影した画像から把握するので、接触子を用いる場合と比べて食鳥屠体全体の外形形状を把握できる。

（１０）幾つかの実施形態では、前記構成（５）〜（９）の何れかにおいて、
前記食鳥屠体の前記計測対象部が肩部である。
前記構成（９）によれば、各食鳥屠体の肩部の外形形状を計測することで、食鳥屠体の固体差にかかわらず、各食鳥屠体の肩関節部の位置を正確に把握できる。

（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係る肩筋入れ方法は、
食鳥屠体の肩関節部を切断する食鳥屠体の肩筋入れ方法であって、
前記食鳥屠体の搬送経路を形成するコンベアに搬送方向に沿って複数取り付けられた固定冶具に、脚部が分離され中抜きされた食鳥屠体を胸部を搬送方向前側又は後側へ向けて載置するワーク位置決め工程と、
前記複数の固定冶具を予め設定された搬送経路に沿って搬送するワーク搬送工程と、
前記複数の固定冶具を搬送経路に沿って搬送しつつ、前記搬送経路の上方に設けられた第１のカッタで前記食鳥屠体の肩関節部に切れ目を入れる切れ目形成工程と、
前記第１のカッタより搬送方向下流側の前記搬送経路の上方に設けられた第２のカッタを前記切れ目に挿入して前記食鳥屠体の前記肩関節部を切断する切断工程と、を含む。

前記方法（１１）によれば、食鳥屠体をコンベアで搬送中に食鳥屠体の肩関節部を切断するため、第１のカッタ及び第２のカッタを食鳥屠体の搬送経路の途中に設ければよく、これらカッタの移動手段を必要としない。そのため、大掛かりな装置を必要とせず、低コストで筋入れ作業を自動化できる。
また、搬送される固定冶具に載置した食鳥屠体に対し連続的に肩筋入れ工程を実施でき、処理効率を高めることができる。
また、切断工程を２段階で行い、まず、第１のカッタで肩関節部に切れ目を入れ、次に、この切れ目をターゲットとすることで第２のカッタの位置決めが容易になる。

（１２）幾つかの実施形態では、前記方法（１１）において、
前記固定冶具は前記固定治具の基部を中心に前記搬送方向に回動可能に取り付けられ、
前記切れ目形成工程及び前記切断工程において、
前記固定冶具を搬送方向に沿う面内で回動させ、前記第１のカッタ又は前記第２のカッタに対する前記固定冶具の相対位置を変える位置調整工程をさらに含む。
前記方法（１２）によれば、第１のカッタ及び第２のカッタに対する固定冶具の相対位置を調整することで、食鳥屠体の切り込み部の選定及び切り込み量の調整が可能になる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、食鳥屠体の肩筋入れ作業を低コストで自動化可能であり、かつ処理効率を向上できる。
本発明の肩筋入れ装置及び肩筋入れ方法は、食鳥屠体を解体し脱骨処理する一連の処理工程の中に組み込むことができる。

一実施形態に係る肩筋入れ装置の概略図である。 一実施形態に係る肩筋入れ装置の正面図である。 一実施形態に係る肩筋入れ装置の底面図である。 一実施形態に係る肩筋入れ装置の斜視図である。 一実施形態に係る固定冶具の斜視図である。 一実施形態に係る外形計測部の正面図である。 一実施形態に係る外形計測部の制御系のブロック線図である。 食鳥屠体の外形プロファイルを示す線図である。 一実施形態に係る外形計測部の正面図である。 一実施形態に係る肩筋入れ方法のフロー図である。 固定冶具の動作軌跡を示す説明図である。 食鳥屠体の骨組みを示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は食鳥屠体の肩関節部筋入れ工程を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して本発明の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又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本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。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

本発明の少なくとも一実施形態に係る肩筋入れ装置１０は、図１に示すように、脚部が分離され中抜きされた食鳥屠体（以下「ワーク」と言う。）を載置固定するため固定冶具２０と、固定冶具２０の搬送経路を形成し、固定冶具２０を該搬送経路に沿って搬送するコンベア１２とを備える。
図示された実施形態では、コンベア１２は水平方向に配置された無端状のチェーンコンベア１２で構成されている。チェーンコンベア１２は始端で駆動スプロケット１４に巻回され、駆動スプロケット１４はモータ１６によって駆動される。チェーンコンベア１２の終端は従動スプロケット（不図示）に巻回されている。
固定冶具２０は、コンベア１２に搬送方向に沿って複数取り付けられ、ワークＷが載置される載置部２０ａが上方に立設され、チェーンコンベア１２によって例えば一定速度で搬送される。

肩筋入れ装置１０は、搬送経路の途中に肩筋入れ部２２が設けられている。肩筋入れ部２２は、チェーンコンベア１２の上方に位置する第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６を有し、第２のカッタ２６は第１のカッタ２４の搬送方向下流側に位置している。
肩筋入れ装置１０の稼動時にチェーンコンベア１２が搬送方向に動き、作業員によって固定冶具２０の載置部２０ａにワークＷが載置される。ワークＷが筋入れ部２２に来ると、第１のカッタ２４がワークＷの肩関節部と上腕骨頭との間に切れ目を入れ、第２のカッタ２６でこの切れ目にカッタ刃を挿入し、肩関節部と上腕骨とを切断する。
なお、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６は、固定冶具２０に載置されたワークＷと同じ高さに固定して配置されてもよいし、あるいは図示した実施形態のように、ワークＷの搬送経路より上方に配置し、ワークＷが肩筋入れ部２２に到達したタイミングに合わせてワークＷに向けて下降されるように構成されてもよい。

図示した実施形態では、肩筋入れ部２２の搬送方向上流側には、肩甲骨筋入れ部３０が設けられる。肩甲骨筋入れ部３０は、鎖骨の外側に挿入される第１のスクレーパ３２と、肩甲骨の表面に挿入される第２のスクレーパ３４とを有する。これらスクレーパは夫々独自にワークＷが下方に来たタイミングで下降し、第１のスクレーパ３２は鎖骨に付着した肉部を引き剥がし、第２のスクレーパ３４は肩甲骨に付着した肉部を引き剥がす。
肩甲骨筋入れ部３０によって、ワークＷの解体及び脱骨処理を容易にすることができる。

例示的な実施形態では、図２及び図３に示すように、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６は、夫々搬送方向に沿って固定冶具２０の中心を通る中心線Ｃに対して搬送方向と交差する方向（即ち、中心線Ｃに直交する方向であって矢印ｂ方向）に対称な位置に配置された一対の刃２４ａ及び２６ａで構成される。
図示した実施形態では、一対の刃２４ａ及び２６ａは丸刃で構成され、夫々モータ２４ｂ又は２６ｂで回転する。一対の刃２４ａ及び２６ａは、ブラケット２８ａ及び搬送方向に延設された一対の支持板２８ｂを介して、支持盤５６に結合されている。
なお、図示した実施形態では、相対的に一対の刃２６ａより一対の刃２４ａのほうが少し下方に配置されている。

例示的な実施形態では、図４及び図５に示すように、固定冶具２０は、チェーンコンベア１２に対して前記固定治具の基部２０ｂを中心に搬送方向に沿う面内で回動可能に取り付けられる。そして、水平方向に対する固定冶具２０の角度を搬送方向位置に応じて規定するための傾斜角規定部４０を備える。
例示的な実施形態では、傾斜角規定部４０は、例えば、第２のカッタ２６による肩関節部の切断直後に、固定冶具２０を搬送方向に沿う面内で水平方向へ向けて傾けるように構成される。これによって、第２のカッタ２６で肩関節部を切断しつつ、肩関節部の搬送方向下流側に位置する肉部の切断を回避できる。
図示した実施形態では、固定冶具２０を水平方向上流側へ傾けている。

例示的な実施形態では、図４に示すように、傾斜角規定部４０は、固定冶具２０に設けられたカムロール４２と、チェーンコンベア１２に搬送方向に沿って延設され、カムロール４２が係合しながら走行するカムレール４４とで構成される。
固定冶具２０の搬送過程でカムロール４２の上下方向位置がカムレール４４によって規制されることで、固定冶具２０は回動中心となる中心軸４６を中心に回動する。これによって、肩筋入れ時に、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６に対する固定冶具２０の相対位置を調整でき、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６によるワークＷの切り込み部及び切り込み量を調整できる。
図示した実施形態では、チェーンコンベア１２に沿ってその両側にレール４１が設けられる。固定冶具２０の基部２０ｂに設けられたロール４３及び４５は、レール４１の仮面に接しながら走行する。カムロール４２の上下方向の動きによって固定冶具２０は中心軸４６を中心に回動する。

例示的な実施形態では、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６は固定冶具２０の上方で固定冶具２０に向かって下降可能に設けられる。これらカッタは、ワークＷが筋入れ部２２に来た時、図２に示す第１の駆動部５０によって下降され、ワークＷの肩関節部を切断した後、元の位置に上昇する。
また、各固定冶具２０の搬送方向位置を検出する搬送位置センサが設けられる。図示した実施形態では、この搬送位置センサはモータ１６に設けられたエンコーダ１８（図１参照）であり、エンコーダ１８は搬送経路の規準点（例えば、モータ１６の位置）からの各固定冶具２０の搬送方向位置を検出する。
さらに、上記搬送位置センサの検出値から第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６の下降タイミングを決定し、第１の駆動部５０を作動させて第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６を下降させる制御装置８４（図７参照）が設けられる。

図示した実施形態では、第１の駆動部５０は、支持盤５６に支持盤５６と螺合するネジ軸５２と、ネジ軸５２を回転させるサーボモータ５４とを備えている。サーボモータ５４でネジ軸５２を回転させることで、支持盤５６を昇降させる。

例示的な実施形態では、一対の刃２４ａ及び２６ａは、中心線Ｃに対して矢印ｂ方向に対称な位置に配置されつつ、前記一対の刃の間隔を調整可能に構成される。図２に示すように、一対の刃２４ａ及び２６ａを矢印ｂ方向に移動させて間隔を調整する第２の駆動部６０を備える。
図示した実施形態では、第２の駆動部６０は、支持盤５６に水平方向に固定されたスライドレール６２を備え、スライドレール６２には、一対の支持板２８ｂと一体の滑り台６４がスライド自在に嵌合している。スライドレール６２の上方で、ネジ軸６６及びネジ軸６６を回動させるサーボモータ６８が支持盤５６に固定されている。滑り台６４はネジ軸６６と螺合したメネジ部６４ａを有する。
サーボモータ６８でネジ軸６６を回転させることで、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６を搬送方向と直交する方向（矢印ｂ方向）にスライドさせる。

例示的な実施形態では、図６に示すように、第１のカッタ２４より搬送方向上流側に、肩甲骨筋入れ部３０を設ける場合には、肩甲骨筋入れ部３０の上流側に、チェーンコンベア１２の上方に設けられ、ワークＷの外形形状を計測するための外形計測部７０を備える。さらに、制御装置８４は、外形計測部７０で計測した計測値に基づいて一対の刃２４ａ及び２６ａの間隔を決定すると共に、エンコーダ１８で検出した検出値及び外形計測部７０で計測した計測値に基づいて、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６の下降タイミングを決定する。

例示的な実施形態では、外形計測部７０Ａは、図６及び図７に示すように、固定冶具２０の搬送経路に設けられた接触子７６と、接触子７６の上下位置を検出する上下位置センサ８２と、各固定冶具２０の搬送方向位置を検出するエンコーダ１８と、外形演算部８６とを備える。接触子７６は上下方向に移動自在に支持されて搬送されるワークＷの計測対象部に接触可能であり、外形演算部８６は、上下位置センサ８２及びエンコーダ１８の検出値に基づいて各ワークＷの外形形状を演算する。
例示的な実施形態では、ワークＷの計測対象部は肩部Ｓであり、肩部Ｓの外形形状を計測することで、肩筋入れを正確に行うことができる。

図示した実施形態では、外形計測部７０Ａは、図６に示すように、固定冶具２０の搬送経路の上方に設けられた支持フレーム７１に計測ブロック７２が取り付けられている。計測ブロック７２には支軸７４が回動自在に支持されており、支軸７４に棒状の接触子７６の一端が結合されている。接触子７６は支軸７４を中心に回動可能に支持される。
計測ブロック７２には、エアシリンダ７８が設けられ、エアシリンダ７８のピストンロッド７８ａはアーム８０を介して支軸７４に接続されている。接触子７６の他端は、固定冶具２０の搬送経路上を接近してくるワークＷの肩部Ｓに接触するように位置決めされている。接触子７６がワークＷの肩部Ｓに接触した時、エアシリンダ７８の付勢力（弾性力）が接触子７６に付加され、これによって、接触子７６は肩部Ｓの表面を倣うことができる。支軸７４には支軸７４の回転角度を計測する上下位置センサ８２が設けられている。

図７は、外形計測部７０Ａの制御系を示す。制御装置８４でモータ１６を制御し、固定冶具２０の搬送速度を制御する。上下位置センサ８２の計測信号は制御装置８４に内蔵された外形演算部８６に入力される。外形演算部８６では、極座標を用い、接触子７６の軸方向長さと、ワークＷと接触中の接触子７６の基準線に対する角度とからワークＷとの接触位置を演算する。この演算値に、エンコーダ１８から入力された固定冶具２０の位置情報を加味してワークＷの外形形状（プロファイル）を求める。
こうして求めたワークＷの外形形状を表示する表示部（不図示）が筋入れ部２２に設けられる。該表示部はワークＷの外形形状を表示するディスプレイ８８を有している。

図８にディスプレイ７８の表示を示す。図中、ラインＡは接触子７６で計測したワークＷの肩部Ｓの外形形状である。図中、Ｘ軸は搬送方向（矢印ａ方向）の座標軸であり、Ｚ軸は上下方向の座標軸である。図において、例えば、ワークＷの外形形状に凹部ｇがあっても、ワークＷの外形形状を明瞭にディスプレイ８８に表示できる。
制御装置８４は、エンコーダ１８の検出値及び外形計測部８０で計測したワークＷの外形プロファイルから、第２の駆動部６０のサーボモータ６８を作動させて一対の刃２４ａ及び２６ａの間隔を調整すると共に、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６の下降タイミングを決定する。そして、この下降タイミングに基づいて第１の駆動部５０のサーボモータ５４を作動させ、肩筋入れを行う。

例示的な実施形態では、図９に示すように、外形計測部７０Ｂは、第１のカッタ２４の搬送方向上流側に、肩甲骨筋入れ部３０を設ける場合には、肩甲骨筋入れ部３０の上流側に設けられ、ワークＷを撮像するための撮像部９０と、撮像部９０で撮像した画像からワークＷの外形形状を求める画像処理部９２とを有する。
図示した実施形態では、撮像部９０は、搬送経路の上方に設けられた支持フレーム９４に固定されたデジタルカメラ９６と、デジタルカメラ９６に取り付けられたＬＥＤ照明９８とを有する。
ＬＥＤ照明９８でワークＷを照射し、デジタルカメラ９６でワークＷを撮像する。デジタルカメラ９６で撮像した画像はコンピュータ、パソコン等で構成される画像処理部９２に入力される。

画像処理部９２は、撮影した画像に対し、フィルターリング処理、二値化処理又は濃淡処理、ラベリング処理又はエッジ抽出処理等、従来公知の画像処理を行なってワークＷの外形プロファイルを演算する。演算した外形プロファイルはディスプレイ９２ａに表示される。
制御装置１００は、演算された外形プロファイルに基づいて、第２の駆動部６０のサーボモータ６８を作動させて一対の刃２４ａ及び２６ａの間隔を調整すると共に、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６の下降タイミングを決定する。そして、この下降タイミングに基づいて第１の駆動部５０のサーボモータ５４を作動させ、肩筋入れを行う。

図１０は、少なくとも一実施形態に係る肩筋入れ工程を示す。まず、ワーク位置決め工程Ｓ１０では、チェーンコンベア１２に取り付けられた各固定冶具２０の載置部２０ａに、ワークＷを胸部を搬送方向前側又は後側へ向けて載置する。ワーク搬送工程Ｓ１２では、ワークＷが載置された固定冶具２０をチェーンコンベア１２によって形成される搬送経路に沿って搬送する。
筋入れ部２２では、搬送されてきたワークＷに対して、第１のカッタ２４でワークＷの肩関節部と上腕骨頭との間に切れ目を入れる（切れ目形成工程Ｓ１６）。次に、この切れ目に第２のカッタ２６を挿入し、肩関節部から上腕骨を切断する（切断工程Ｓ２０）。

例示的な実施形態では、切れ目形成工程Ｓ１６の前で、固定冶具２０を搬送方向に沿う面内で回動させ、第１のカッタ２４に対する固定冶具２０の相対位置を調整する（位置調整工程Ｓ１４）。また、切断工程Ｓ２０の前で、固定冶具２０を搬送方向に沿う面内で回動させ、第２のカッタ２６に対する固定冶具２０の相対位置（上下方向及び搬送方向の相対位置）を調整する（位置調整工程Ｓ１８）。
このように、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６に対する固定冶具２０の相対位置を調整することで、図１１に示すように、ワークＷの切り込み部の選定及び切り込み量の調整が可能になる。

図１１において、ラインＪは肩筋入れ時におけるカムロール４２の軌跡を示し、ラインＫは固定冶具２０の頂部の軌跡を示す。切れ目形成工程Ｓ１６では、肩関節部と上腕骨頭との間に切れ目が形成されるように、第１のカッタ２４に対する固定冶具２０の相対位置が決定される。切断工程Ｓ２０では、第２のカッタ２６で肩関節部と上腕骨頭とを切断するように、第２のカッタ２６の下方で固定冶具２０は上昇し、その直後、固定冶具２０は急激に搬送方向上流側に傾くことで、第２のカッタ２６から離れる。

図１２は、ワークＷを胸側正面から視た図であり、ワークＷの骨格と肩関節部ｓｏの切断位置を模式的に示している。肩関節部ｓｏに鎖骨ｅ、烏口骨ｆ及び上腕骨ｉが接続している。切れ目形成工程Ｓ１６では一対の刃２４ａで肩関節部ｓｏと上腕骨頭との間に切れ目を入れ、切断工程Ｓ２０では一対の刃２６ａで肩関節部ｓｏと上腕骨頭とを切断する。
図１３は、図１と同様にワークＷを側面から視た図であり、肩関節部ｓｏに鎖骨ｅ、烏口骨ｆ及び肩甲骨ｈが接続している。図１３は、ワークＷの胸部ｄを搬送方向上流側に向けて固定冶具２０に載置した場合を示し、切断工程Ｓ２０を順を追って示している。図１３（Ｃ）に示すように、第２のカッタ２６による肩関節部ｓｏの切断直後に、固定冶具２０を搬送方向上流側へ傾ける。これによって、第２のカッタ２６で肩関節部ｓｏを切断しつつ、肩関節部ｓｏの搬送方向下流側に位置する肉部ｍの切断を回避できる。

幾つかの実施形態によれば、図１に示すように、チェーンコンベア１２でワークＷを搬送中にワークＷの肩関節部ｓｏを切断するため、肩筋入れ部２２をワークＷの搬送経路の途中に設ければよく、肩筋入れ部２２を移動させる手段を必要としない。そのため、肩筋入れ部２２の構成を簡易かつ低コスト化でき、筋入れ作業を自動化を低コストで実現できる。
また、コンベアで搬送される複数の固定冶具２０に載置したワークＷに対し連続的に肩筋入れ工程を実施でき、処理効率を高めることができる。
また、肩筋入れを２段階で行い、まず、第１のカッタ２４で肩関節部ｓｏに切れ目を入れ、次に、この切れ目をターゲットとすることで第２のカッタ２６の位置決めが容易になる。

例示的な実施形態によれば、図４及び図５に示すように、肩筋入れ時に、傾斜角規定部４０によって、水平方向に対する固定冶具２０の角度を規定することで、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６に対する固定冶具２０の相対位置を調整できるため、ワークＷの切り込み部の選定及び切り込み量の調整が可能になる。
また、第２のカッタ２６による肩関節部ｓｏの切断直後に、固定冶具２０を搬送方向上流側へ向けて水平方向へ傾けることで、肩関節部ｓｏを切断しつつ、肩関節部ｓｏの搬送方向下流側に位置する肉部ｍの切断を回避できる。
これによって、解体後肩関節部から分離した肉部ｍの商品価値を高めることができる。

例示的な実施形態によれば、図３に示すように、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６の夫々を構成する一対の刃２４ａ及び２６ａは、夫々搬送方向に沿って固定冶具２０の中心を通る中心線Ｃに対して搬送方向と直交する方向に対称な位置に配置されるので、これらカッタ刃をワークＷの両肩関節部ｓｏに容易に当てることができる。
例示的な実施形態によれば、図１に示すように、第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６は固定冶具２０の上方で固定冶具２０に向かって下降可能に設けられ、エンコーダ１８で検出した搬送方向位置から、制御装置８４によってこれらカッタの下降タイミングを決定するため、上記カッタの下降タイミングを正確に把握でき、肩筋入れを誤動作なく行うことができる。

例示的な実施形態によれば、図６に示すように、一対の刃２４ａ及び２６ａは、中心線Ｃに対して搬送方向と直交する方向に対称な位置に配置されつつ、前記一対の刃の間隔を調整可能に構成され、かつ外形計測部７０Ａを備え、外形計測部７０Ａで計測したワークＷの外形形状から、制御装置８４によって、一対の刃２４ａ及び２６ａの間隔を決定するので、ワークＷの大きさ及び形状に固体差があっても、正確に肩関節部ｓｏを切断できる。
また、エンコーダ１８の検出値及び外形計測部７０Ａの計測値に基づいて、制御装置８４によって一対の刃２４ａ及び２６ａの下降タイミングを決定するので、肩筋入れを誤動作なく行うことができる。

例示的な実施形態によれば、図４及び図５に示すように、固定冶具２０の基部２０ｂが中心軸４６を介してチェーンコンベア１２に回動可能に取り付けられ、傾斜角規定部４０はカムロール４２及びとカムレール４４で構成されるので、傾斜角規定部４０を簡易かつ低コスト化でき、かつ設定された傾斜角を正確に実現できる。
例示的な実施形態によれば、外形計測部７０Ａは、接触子６６と、上下位置センサ８２と、エンコーダ１８と、外形演算部８６とで構成され、接触子６６をワークＷに倣わせてワークＷの外形形状を求めるので、ワークＷ毎にその外形形状を正確に把握できる。そのため、ワークＷの固体差に応じて肩筋入れを正確に行うことができる。
また、エンコーダ１８で固定冶具２０の搬送方向位置を検出するので、筋入れ位置に来たワークＷに対して第１のカッタ２４及び第２のカッタ２６の下降タイミングを正確に把握できる。

例示的な実施形態によれば、外形計測部７０Ｂは撮像部９０及び画像処理部９２を有するので、外形計測部７０Ａと比べて、ワーク全体の外形形状を把握できる。
例示的な実施形態によれば、ワークＷの計測対象部を肩部Ｓとし、肩部Ｓの外形形状を計測することで、ワークＷの固体差にかかわらず、各ワークＷの肩関節部ｓｏの位置を正確に把握できる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、鶏その他家禽類からなる食鳥屠体の肩筋入れ作業を低コストで自動化可能であり、かつ処理効率を向上できる。できる。

１０ 肩筋入れ装置
１２ チェーンコンベア
１４ 駆動スプロケット
１６ モータ
１８ エンコーダ（搬送位置センサ）
２０ 固定冶具
２０ａ 載置部
２０ａ 基部
２２ 肩筋入れ部
２４ 第１のカッタ
２６ 第２のカッタ
２４ａ、２６ａ 一対の刃
２４ｂ、２６ｂ モータ
３０ 肩甲骨筋入れ部
３２ 第１のスクレーパ
３４ 第２のスクレーパ
４０ 傾斜角規定部
４２ カムロール
４４ カムレール
４６ 中心軸
４３、４５ ロール
５０ 第１の駆動部
５２ ネジ軸
５４ サーボモータ
５６ 支持盤
６０ 第２の駆動部
６２ スライドレール
６４ 滑り台
６６ ネジ軸
６８ サーボモータ
７０Ａ 外形計測部
７２ 計測ブロック
７４ 支軸
７６ 接触子
７８ エアシリンダ
８０ アーム
８２ 上下位置センサ
８６ 外形演算部
８８ ディスプレイ
８４ 制御装置
７０Ｂ 外形計測部
９０ 撮像部
９２ 画像処理部
９２ａ ディスプレイ
９６ デジタルカメラ
９８ ＬＥＤ照明
１００ 制御装置
Ｃ 中心線
Ｓ 肩部
ｓｏ 肩関節部
Ｗ ワーク
ｄ 胸部

Claims (8)

1. 食鳥屠体の肩関節部を切断する食鳥屠体の肩筋入れ装置であって、
   脚部が分離され中抜きされた食鳥屠体を載置固定するための固定冶具と、
   前記固定冶具の搬送経路を形成し、前記固定冶具を該搬送経路に沿って搬送するコンベアと、
   前記食鳥屠体の前記肩関節部に切れ目を入れるカッタと、前記切れ目に挿入して前記肩関節部を切断するカッタとが前記搬送経路上に設けられたカッタ群と、
   を備え、
   前記固定冶具は、
   前記コンベアに対して前記固定治具の基部を中心に前記搬送方向に沿う面内で回動可能に取り付けられるとともに、
   水平方向に対する前記固定冶具の角度を搬送方向位置に応じて規定するための傾斜角規定部を備え、前記傾斜角規定部で食鳥屠体に対するカッタの切り込み部の選定及び切り込み量の調整を行い、
   前記切れ目を入れるカッタで、肩関節部の前記選定された切り込み部に切れ目を入れた後、この切れ目をターゲットとして前記肩関節部を切断するカッタを前記切れ目に挿入して肩関節部を切断する
   ことを特徴とする肩筋入れ装置。
2. 前記傾斜角規定部は、
   前記肩関節部を切断する前記カッタによる肩関節部の切断直後に、前記固定冶具を水平方向へ向けて傾けるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の肩筋入れ装置。
3. 前記切れ目を入れるカッタと、前記切れ目に挿入して前記肩関節部を切断するカッタとは、
   夫々前記搬送方向に沿って前記固定冶具の中心を通る中心線に対して前記搬送方向と交差する方向に対称な位置に配置された一対の刃で構成されることを特徴とする請求項１又は３に記載の肩筋入れ装置。
4. 前記切れ目を入れるカッタと、前記切れ目に挿入して前記肩関節部を切断するカッタとは、夫々前記固定冶具の上方で前記固定冶具に向かって下降可能に設けられ、
   前記切れ目を入れるカッタと前記肩関節部を切断するカッタとを夫々下降させるための第１の駆動部と、
   前記固定冶具の搬送方向位置を検出する搬送位置センサと、
   前記搬送位置センサで検出した検出値から前記切れ目を入れるカッタと前記肩関節部を切断するカッタの下降タイミングを決定し、前記第１の駆動部を作動させて前記切れ目を入れるカッタと前記肩関節部を切断するカッタを下降させるための制御装置と、
   を備えることを特徴とする請求項１、３又は４に記載の肩筋入れ装置。
5. 前記切れ目を入れるカッタと前記肩関節部を切断するカッタの夫々を構成する前記一対の刃は、前記中心線に対して前記搬送方向と交差する方向に対称な位置に配置されつつ、前記一対の刃の間隔を調整可能に構成され、
   前記一対の刃を前記搬送方向と交差する方向に移動させるための第２の駆動部と、
   前記切れ目を入れるカッタより搬送方向上流側で前記搬送経路に設けられ、前記食鳥屠体の外形形状を計測するための外形計測部と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記外形計測部で計測した計測値に基づいて前記一対の刃の間隔を決定すると共に、
   前記搬送位置センサで検出した検出値及び前記外形計測部で計測した計測値に基づいて前記切れ目を入れるカッタ及び前記肩関節部を切断するカッタの下降タイミングを決定するものであることを特徴とする請求項５に記載の肩筋入れ装置。
6. 前記固定冶具の基部が支軸を介して前記コンベアに回動可能に取り付けられ、
   前記傾斜角規定部は、
   前記固定冶具に設けられたカムロールと、
   前記コンベアに前記搬送方向に沿って延設され、前記カムロールが係合しながら走行するカムレールとで構成されることを特徴とする請求項１又は３乃至６の何れか１項に記載の肩筋入れ装置。
7. 前記外形計測部は、
   前記切れ目を入れるカッタの搬送方向上流側に設けられ、前記食鳥屠体を撮像するための撮像部と、
   前記撮像部で撮像した画像から前記食鳥屠体の外形形状を求める画像処理部と、を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の肩筋入れ装置。
8. 食鳥屠体の肩関節部を切断する食鳥屠体の肩筋入れ方法であって、
   前記食鳥屠体の搬送経路を形成するコンベアに搬送方向に沿って複数取り付けられた固定冶具に、脚部が分離され中抜きされた食鳥屠体を胸部を搬送方向前側又は後側へ向けて載置するワーク位置決め工程と、
   前記複数の固定冶具を予め設定された搬送経路に沿って搬送するワーク搬送工程と、
   前記複数の固定冶具を搬送経路に沿って搬送しつつ、前記搬送経路の途中に設けられた切れ目を入れるカッタで前記食鳥屠体の肩関節部に切れ目を入れる切れ目形成工程と、
   前記切れ目を入れるカッタより搬送方向下流側に設けられたカッタを前記切れ目に挿入して前記食鳥屠体の前記肩関節部を切断する切断工程と、
   を含み、
   前記複数の固定冶具を前記搬送経路に沿って搬送しつつ、水平方向に対する前記固定冶具の角度を搬送方向位置に応じて規定する傾斜角規定部により、前記肩関節部の切断直後に、前記固定冶具を水平方向へ向けて傾ける動作を行って、肩関節部の搬送方向下流側に位置する肉部の切断を回避することを特徴とする肩筋入れ方法。

Images