JP6946169B2 - 骨付き肉の軟骨切断装置及び軟骨切断方法 - Google Patents

Description

本開示は、骨付き肉の軟骨切断装置及び軟骨切断方法に関する。

食用鳥獣の屠体の解体処理は、省力化のため人手による処理から機械による自動化処理が進められている。
特許文献１には、骨付きモモ肉の脱骨処理を行う自動脱骨装置が開示されている。この装置は、骨付きモモ肉をクランプ装置に吊架しながら複数の処理ステーション間を断続搬送し、各ステーションで骨付きモモ肉の筋入れや骨肉分離等のステップを順々に行うことで、自動脱骨を可能にしている。
特許文献２には、コンベアで搬送される骨付きモモ肉を多軸多関節アームで把持してハンガに吊架させるクランプ装置が開示されている。

特表２０１３−５０７１０１号公報 国際公開第２００９／１３９０３１号

骨付きモモ肉は骨部の方向において中央部にひざ関節部があり、ひざ関節部に軟骨が付着している。骨付きモモ肉を解体する場合、消費者のニーズによって軟骨を正肉に付着させるか又は骨部に付着させて正肉に軟骨を混ぜないかを選択する必要がある。
従来、骨付きモモ肉の解体処理工程中に、骨付きモモ肉に付着した軟骨を肉部と共に骨部から切り離すか、あるいは骨部に残すかを人手に依らず効率的に切り替えできる手段は考えられておらず、特許文献１及び２にもこれを実現する手段は開示されていない。

一実施形態は、骨付き肉に付着した軟骨を骨部に残すか又は肉部と共に骨部から切り離すかを人手に依らず効率良く切り替え可能にすることを目的とする。

（１）一実施形態に係る骨付き肉の軟骨切断装置は、
骨付き肉の搬送経路に設けられた切断刃と、
前記骨付き肉の切断時に前記切断刃に加わる反力によって前記切断刃が後退可能なように前記切断刃を弾性的に支持するための弾性支持部と、
を備え、
前記弾性支持部は、該弾性支持部の弾性支持力が前記骨付き肉の骨部に付着した軟骨を切断可能な第１弾性支持力と、前記第１弾性支持力より小さく前記軟骨を切断しない第２弾性支持力との間で切替え可能に構成される。

上記（１）の構成によれば、上記切断刃を弾性支持部によって弾性的に支持し、弾性支持部の弾性力を上記第１弾性支持力と上記第２弾性支持力とに切替え可能にすることで、軟骨の骨部からの切断を選択可能になる。これによって、骨付き肉を骨付き肉の搬送経路に沿って搬送するだけで、軟骨を骨部に残すか又は肉部と共に骨部から切り離すかを人手に依らず効率良く切り替えできる。

（２）一実施形態では、前記（１）の構成において、
前記切断刃は前記搬送経路と直交方向の位置を通常位置に対して調整可能に構成される。
上記（２）の構成によれば、上記切断刃は前記搬送経路と直交方向の位置を通常位置に対して調整可能に構成されるため、軟骨を切断する位置及び切断しない位置への切断刃の位置調整が容易になる。

（３）一実施形態では、前記（１）又は（２）の構成において、
前記切断刃は前記骨付き肉の前記搬送経路を両側から挟むように配置された一対の切断刃で構成される。
上記（３）の構成によれば、一対の切断刃で骨付き肉を両側から挟むように切断するので、骨部の周方向の切断領域を広げることができ、これによって、軟骨を骨部から切り離す場合には、骨部の周囲に付着した軟骨を漏れなく切断できる。

（４）一実施形態では、前記（３）の構成において、
前記一対の切断刃は前記搬送経路と直交方向の位置を通常位置に対して調整可能で、かつ、互いの間隔を調整可能に構成される。
上記（４）の構成によれば、一対の切断刃は互いの初期間隔を調整可能で、かつ、互いの間隔を調整可能に構成されるため、軟骨を切断する位置及び切断しない位置への切断刃の位置調整が容易になる。

（５）一実施形態では、前記（３）又は（４）の構成において、
前記一対の切断刃は水平方向に沿って配置され中心軸を中心に回転可能な一対の円形刃で構成され、
前記一対の円形刃は、平面視で刃先部分が重なり合うように配置される。
上記（５）の構成によれば、切断領域を骨部の周方向に長く取れるので、軟骨を骨部から切り離す場合には、骨部の周囲に付着した軟骨をもれなく切断できる。

（６）一実施形態では、前記（１）〜（５）の何れかの構成において、
前記弾性支持部は、
前記切断刃を弾性的に支持するエアシリンダと、
前記エアシリンダに加圧空気を供給するための加圧空気供給路と、
前記該弾性支持部の弾性支持力が前記第１弾性支持力と前記第２弾性支持力との間で切替え可能なように前記加圧空気の圧力を調整するための加圧空気調整部と、
を含む。
上記（６）の構成によれば、弾性支持部がエアシリンダ及び空気供給路等を含むことで、弾性支持部を簡易かつ低コスト化できる。

（７）一実施形態では、前記（６）の構成において、
前記加圧空気調整部は、
前記加圧空気供給路に設けられた三方弁と、
前記三方弁を介して前記加圧空気供給路に切替え可能に接続された第１供給支路及び第２供給支路と、
前記第１供給支路に設けられた第１圧力調整弁及び前記第２供給支路に設けられた第２圧力調整弁と、
を含む。

上記（７）の構成によれば、加圧空気調整部を三方弁、第１供給支路及び第２供給支路等で構成することで、加圧空気調整部を簡易かつ低コスト化できる。

（８）一実施形態に係る骨付き肉の軟骨切断方法は、
骨付き肉の搬送経路に設けられた切断刃と、
前記切断刃を弾性的に支持するための弾性支持部と、
を備えた切断装置を用いて前記骨付き肉の骨部に付着した軟骨を選択的に切断する方法であって、
前記骨付き肉を前記切断刃まで搬送し、前記切断刃で前記軟骨を切断する切断ステップと、
前記切断ステップにおいて、前記弾性支持部の弾性支持力を、前記軟骨を切断可能な第１弾性支持力又は前記第１弾性支持力より小さく前記軟骨を切断しない第２弾性支持力に調整する選択ステップと、
を備える。

上記（８）の方法によれば、上記選択ステップにおいて、上記切断刃を弾性支持部によって弾性的に支持し、弾性支持部の弾性力を第１弾性支持力と第２弾性支持力とに切替え可能にすることで、軟骨の骨部からの切断を選択可能になる。これによって、骨付き肉を骨付き肉の搬送経路に沿って搬送する過程で、骨部に残すか又は肉部と共に骨部から切り離すかを人手に依らず効率良く切り替えできる。

（９）一実施形態では、前記（８）の方法において、
前記切断刃は、前記骨付き肉の搬送経路を両側から挟むように配置された一対の切断刃を含み、
前記切断ステップの前に、前記一対の切断刃を前記搬送経路と直交方向の位置を通常位置に対して調整し、かつ、互いの間隔を調整する位置調整ステップを含む。
上記（９）の方法によれば、一対の切断刃は互いの初期間隔を調整可能であるため、軟骨を切断する位置及び切断しない位置への切断刃の位置調整が容易になる。

（１０）一実施形態では、前記（９）の方法において、
前記骨付き肉は骨付きモモ肉であり、
前記切断ステップにおいて、前記骨付きモモ肉はひざ部が搬送方向上流側又は下流側に向けられ、かつ、内モモ面及び外モモ面が夫々前記一対の切断刃に対面するように搬送される。
上記（１０）の方法によれば、骨付きモモ肉が内モモ面及び外モモ面が夫々一対の切断刃に対面するように搬送されるので、ひざ部の内側にあるひざ関節部の直下に付着した軟骨を一対の切断刃でもれなく切断できる。

一実施形態によれば、骨付き肉に付着した軟骨を骨部に残すか又は肉部と共に骨部から切り離すかを人手に依らず効率良く切り替えできる。

一実施形態に係る骨付き肉の軟骨切断装置の平面図である。 一実施形態に係る骨付き肉の軟骨切断装置の正面図である。 一実施形態に係る軟骨切断装置の制御部を示す系統図である。 一実施形態に係る骨付き肉の軟骨切断方法の工程図である。

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。

図１及び図２は、一実施形態に係る骨付き肉の軟骨切断装置１０を示す。
図１及び図２において、軟骨切断装置１０は、骨付き肉Ｍｂの搬送経路１２に設けられる切断刃１４を備え、切断刃１４は弾性支持部１６によって弾性的に支持され、骨付き肉Ｍｂの切断時に骨付き肉Ｍｂから切断刃１４に加わる反力によって、切断刃１４が後退可能なようになっている。
弾性支持部１６の弾性支持力は、骨付き肉Ｍｂの骨部ｂに付着した軟骨ｃを切断可能な第１弾性支持力と、第１弾性支持力より小さく軟骨ｃを切断しない第２弾性支持力と、の間で切替え可能に構成される。

上記構成によれば、切断刃１４を支持する弾性支持部１６の弾性力を第１弾性支持力と上記第２弾性支持力とに切替え可能にすることで、軟骨ｃの骨部ｂからの切断を選択可能になる。これによって、骨付き肉Ｍｂを搬送経路１２に沿って搬送するだけで、軟骨ｃを骨部ｂに残すか又は肉部ｍと共に骨部ｂから切り離すかを人手に依らず効率良く切り替えできる。

一実施形態では、切断刃１４は搬送経路１２と直交方向の位置を通常位置に対して調整可能に構成される。
この実施形態によれば、切断刃１４は搬送経路１２と直交方向の位置を通常位置に対して調整可能に構成されるため、軟骨ｃを切断する位置及び軟骨ｃを切断しない位置への調整が容易になる。

一実施形態では、図１に示すように、切断刃１４は搬送経路１２を両側から挟むように配置された一対の切断刃１４（１４ａ、１４ｂ）で構成される。
この実施形態によれば、一対の切断刃１４で骨付き肉Ｍｂを両側から挟むように切断するので、骨部ｂの周方向の切断領域を広げることができ、これによって、軟骨ｃを骨部ｂから切り離す場合には、骨部ｂの周囲に付着した軟骨ｃを漏れなく切断できる。

一実施形態では、一対の切断刃１４は搬送経路１２と直交方向の位置を通常位置に対して調整可能に構成される。例えば、位置調整手段として、押しボルトにより一対の切断刃１４のいずれかを搬送経路１２と直交方向に押すことで位置調整できる。
この実施形態によれば、一対の切断刃１４は互いの初期間隔を調整可能であるため、軟骨ｃの骨部ｂからの切断有無への切替えの選択が容易になる。

一実施形態では、骨付き肉Ｍｂはクランプ具２０に吊架され、搬送経路１２に沿って搬送される。
一実施形態では、搬送経路１２はチェーンなどで構成され、矢印ａ方向へ移動する。クランプ具２０は搬送経路１２に接続部２０ａで接続され、矢印ａ方向へ移動する。
一実施形態では、クランプ具２０が骨付き肉Ｍｂを吊架する中心点Ｏは接続部２０ａの真下に位置するように構成され、これによって、クランプ具２０の搖動を抑制可能になっている。

一実施形態では、図１に示すように、一対の切断刃１４は水平方向に沿って配置され中心部の回転軸１８（１８ａ、１８ｂ）を中心に回転可能な一対の円形刃で構成される。また、該一対の円形刃は、平面視で刃先部分が重なり合うように配置される。
この実施形態によれば、切断領域を骨部ｂの周方向に長く取れるので、軟骨ｃを骨部ｂから切り離す場合には、骨部ｂの周囲に付着した軟骨ｃをもれなく切断できる。

一実施形態では、一対の切断刃１４（１４ａ、１４ｂ）は駆動部２２（２２ａ、２２ｂ）によって駆動される。駆動部２２は連結フレーム２６を介して支持フレーム２８に固定される。駆動部２２の駆動力は動力伝達部２４（２４ａ、２４ｂ）を介して回転軸１８（１８ａ、１８ｂ）に伝達され、切断刃１４（１４ａ、１４ｂ）は回転軸１８（１８ａ、１８ｂ）と一体となって回転する。
一対の切断刃１４（１４ａ、１４ｂ）が回転可能な一対の円形刃で構成されるとき、駆動部２２は例えばモータで構成される。

一実施形態では、図３に示すように、弾性支持部１６は、切断刃１４を弾性的に支持するエアシリンダ３０を有する。加圧空気供給路３２からエアシリンダ３０に加圧空気が供給される。加圧空気調整部３４によって、弾性支持部１６が切断刃１４を弾性的に支持する弾性支持力が第１弾性支持力と第２弾性支持力との間で切替え可能なように加圧空気の圧力が調整される。
この実施形態によれば、弾性支持部１６がエアシリンダ及び空気供給路等を含むことで、弾性支持部１６の構成を簡易化できる。

一実施形態では、エアシリンダ３０のピストンロッド３０ａは、切断刃１４に動力を伝達する動力伝達部２４に接続され、動力伝達部２４を弾性的に支持する。

一実施形態では、図３に示すように、加圧空気調整部３４は、加圧空気供給路３２に設けられた三方弁５２と、三方弁５２を介して加圧空気供給路３２に切替え可能に接続された第１供給支路４４及び第２供給支路４６と、を有する。第１供給支路４４には第１圧力調整弁４８が設けられ、第２供給支路４６には第２圧力調整弁５０が設けられる。
第１圧力調整弁４８及び第２圧力調整弁５０で第１供給支路４４及び第２供給支路４６の加圧空気の圧力を調整することで、エアシリンダ３０に供給する加圧空気の圧力を調整できる。これによって、エアシリンダ３０によって切断刃１４を第１弾性支持力又は第２弾性支持力で切替え可能に支持できる。

この実施形態によれば、加圧空気調整部３４を三方弁５２、第１供給支路４４及び第２供給支路４６等で構成することで、加圧空気調整部３４を簡易化できる。

一実施形態では、図３に示すように、第１供給支路４４及び第２供給支路４６は上流側で加圧空気供給路４０に合流し、加圧空気供給路４０は切替弁３８を介して加圧空気供給源３６に連通している。加圧空気供給路３２はエアシリンダ３０の一方の空気室ｐ１に連通している。
第１供給支路４４を流れる加圧空気がエアシリンダ３０の空気室ｐ１に供給されることで、軟骨ｃを切断可能な第１弾性支持力を切断刃１４に付与可能となるように第１圧力調整弁４８を調整する。
第２供給支路４６を流れる加圧空気がエアシリンダ３０の空気室ｐ１に供給されることで、第１弾性支持力より小さく軟骨ｃを切断しない第２弾性支持力を切断刃１４に付与可能となるように第２圧力調整弁５０を調整する。

制御部５４は、軟骨ｃを切断するときは、三方弁５２を制御して第１供給支路４４と加圧空気供給路３２とを連通させ、軟骨ｃを切断しなときは、三方弁５２を制御して第２供給支路４６と加圧空気供給路３２とを連通させる。

一実施形態では、図３に示すように、エアシリンダ３０の他方の空気室ｐ２に加圧空気供給路５６が接続され、加圧空気供給路５６は切替弁３８を介して加圧空気供給源３６に接続されている。
この実施形態によれば、制御部５４によって切替弁３８を切り替え、加圧空気供給源３６と加圧空気供給路５６とを連通させることで、切断刃１４に付加する弾性力を解除できる。これによって、軟骨切断装置１０で骨付き肉Ｍｂに対して切断処理を行わずに通過させることができる。

一実施形態では、搬送経路１２を移動するクランプ具２０の位置をエンコーダ（不図示）で検出し、この検出値を制御部５４に入力する。制御部５４は、クランプ具２０の位置に応じて切替弁３８を切り替え、空気室ｐ１又はｐ２に選択的に加圧空気を供給する。
この実施形態によれば、複数の骨付き肉Ｍｂが夫々複数のクランプ具２０に吊架されて軟骨切断装置１０まで搬送されるとき、軟骨ｃを切断するかしないかを制御部５４によって自動的に選択できる。

一実施形態に係る骨付き肉の軟骨切断方法は、骨付き肉Ｍｂの搬送経路１２に設けられた切断刃１４と、切断刃１４を弾性的に支持するための弾性支持部１６と、を備えた軟骨切断装置１０を用い、骨付き肉Ｍｂの骨部ｂに付着した軟骨ｃを選択的に切断する方法である。
まず、必要に応じて、切断刃１４の搬送経路１２と直交方向の位置を通常位置に対して調整する（位置調整ステップＳ１０）。
これによって、軟骨ｃを切断する位置及び軟骨ｃを切断しない位置への切断刃１４の位置調整が容易になる。

図４に示すように、位置調整ステップＳ１０の後で、骨付き肉Ｍｂを搬送経路１２に沿って切断刃１４まで搬送し、切断刃１４で軟骨ｃを選択的に切断する（切断ステップＳ１２）。切断ステップＳ１２においては、弾性支持部１６の弾性支持力を、軟骨ｃを切断可能な第１弾性支持力又は第１弾性支持力より小さく軟骨ｃを切断しない第２弾性支持力に調整する（選択ステップＳ１４）。

上記方法によれば、選択ステップＳ１４において、切断刃１４を弾性支持部１６によって弾性的に支持し、弾性支持部１６の弾性力を第１弾性支持力と第２弾性支持力とに切替え可能にすることで、軟骨ｃの骨部ｂからの切断を選択可能になる。これによって、骨付き肉を骨付き肉の搬送経路に沿って搬送する過程で、軟骨ｃを骨部ｂに残すか又は肉部ｍと共に骨部ｂから切り離すかを人手に依らず効率良く切り替えできる。

一実施形態では、図１に示すように、切断刃１４は、骨付き肉Ｍｂの搬送経路１２を両側から挟むように配置された一対の切断刃１４（１４ａ、１４ｂ）で構成される。位置調整ステップＳ１０において、一対の切断刃１４を搬送経路１２と直交方向の位置を通常位置に対して調整し、かつ互いの間隔を調整する。
これによって、軟骨ｃを切断する位置及び軟骨ｃを切断しない位置への一対の切断刃の位置調整が容易になる。

一実施形態では、骨付き肉Ｍｂが骨付きモモ肉であり、切断ステップＳ１２において、図２に示すように、骨付きモモ肉はひざ部Ｎが搬送方向上流側又は下流側に向けられ、かつ、内モモ面及び外モモ面が夫々一対の切断刃１４に対面するように搬送される。
この実施形態によれば、骨付きモモ肉が内モモ面及び外モモ面が夫々一対の切断刃１４に対面するように搬送されるので、ひざ部Ｎの内側にあるひざ関節部ｎの直下に付着した軟骨ｃを一対の切断刃１４でもれなく切断できる。

一実施形態によれば、骨付き肉に付着した軟骨を骨部に残すか又は肉部と共に骨部から切り離すかを人手に拠らず効率よく切り替えできる。

１０ 骨付き肉の軟骨切断装置
１２ 搬送経路
１４（１４ａ、１４ｂ） 切断刃
１６ 弾性支持部
１８（１８ａ、１８ｂ） 回転軸
２０ クランプ具
２０ａ 接続部
２２ 駆動部
２４（２４ａ、２４ｂ） 動力伝達部
２６ 連結フレーム
２８ 支持フレーム
３０ エアシリンダ
３０ａ ピストンロッド
３２、４０、５６ 加圧空気供給路
３４ 加圧空気調整部
３６ 加圧空気供給源
３８ 切替弁
４４ 第１供給支路
４６ 第２供給支路
４８ 第１圧力調整弁
５０ 第２圧力調整弁
５２ 三方弁
５４ 制御部
Ｍｂ 骨付き肉
Ｎ ひざ部
Ｏ 中心点
ｂ 骨部
ｃ 軟骨
ｍ 肉部
ｎ ひざ関節部
ｐ１、ｐ２ 空気室

Claims (10)

1. 骨付き肉の搬送経路に設けられた切断刃と、
   前記骨付き肉の切断時に前記切断刃に加わる反力によって前記切断刃が後退可能なように前記切断刃を弾性的に支持するための弾性支持部と、
   を備え、
   前記弾性支持部は、該弾性支持部の弾性支持力が前記骨付き肉の骨部に付着した軟骨を切断可能な第１弾性支持力と、前記第１弾性支持力より小さく前記軟骨を切断しない第２弾性支持力との間で切替え可能に構成されることを特徴とする骨付き肉の軟骨切断装置。
2. 前記切断刃は前記搬送経路と直交方向の位置を通常位置に対して調整可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の骨付き肉の軟骨切断装置。
3. 前記切断刃は前記骨付き肉の前記搬送経路を両側から挟むように配置された一対の切断刃で構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の骨付き肉の軟骨切断装置。
4. 前記一対の切断刃は前記搬送経路と直交方向の位置を通常位置に対して調整可能で、かつ、互いの間隔を調整可能に構成されることを特徴とする請求項３に記載の骨付き肉の軟骨切断装置。
5. 前記一対の切断刃は水平方向に沿って配置され中心軸を中心に回転可能な一対の円形刃で構成され、
   前記一対の円形刃は、平面視で刃先部分が重なり合うように配置されることを特徴とする請求項３又は４に記載の骨付き肉の軟骨切断装置。
6. 前記弾性支持部は、
   前記切断刃を弾性的に支持するエアシリンダと、
   前記エアシリンダに加圧空気を供給するための加圧空気供給路と、
   前記該弾性支持部の弾性支持力が前記第１弾性支持力と前記第２弾性支持力との間で切替え可能なように前記加圧空気の圧力を調整するための加圧空気調整部と、
   を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の骨付き肉の軟骨切断装置。
7. 前記加圧空気調整部は、
   前記加圧空気供給路に設けられた三方弁と、
   前記三方弁を介して前記加圧空気供給路に切替え可能に接続された第１供給支路及び第２供給支路と、
   前記第１供給支路に設けられた第１圧力調整弁及び前記第２供給支路に設けられた第２圧力調整弁と、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載の骨付き肉の軟骨切断装置。
8. 骨付き肉の搬送経路に設けられた切断刃と、
   前記切断刃を弾性的に支持するための弾性支持部と、
   を備えた切断装置を用いて前記骨付き肉の骨部に付着した軟骨を選択的に切断する方法であって、
   前記骨付き肉を前記切断刃まで搬送し、前記切断刃で前記軟骨を選択的に切断する切断ステップと、
   前記切断ステップにおいて、前記弾性支持部の弾性支持力を、前記軟骨を切断可能な第１弾性支持力又は前記第１弾性支持力より小さく前記軟骨を切断しない第２弾性支持力に調整する選択ステップと、
   を備えることを特徴とする骨付き肉の軟骨切断方法。
9. 前記切断刃は、前記骨付き肉の搬送経路を両側から挟むように配置された一対の切断刃を含み、
   前記切断ステップの前に、前記一対の切断刃を前記搬送経路と直交方向の位置を通常位置に対して調整し、かつ、互いの間隔を調整する位置調整ステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の骨付き肉の軟骨切断方法。
10. 前記骨付き肉は骨付きモモ肉であり、
    前記切断ステップにおいて、前記骨付きモモ肉はひざ部が搬送方向上流側又は下流側に向けられ、かつ、内モモ面及び外モモ面が夫々前記一対の切断刃に対面するように搬送されることを特徴とする請求項９に記載の骨付き肉の軟骨切断方法。

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