JP7303700B2 - ドリル、異物除去装置、異物除去方法および加工食品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ドリル、異物除去装置、異物除去方法および加工食品の製造方法に関する。

加工食品の生産において、原材料の加工時に不良品や異物の選別と除去が行われている。例えば、鶏肉を使った加工食品の生産では、原材料の選別作業において骨や羽、血合いなどの異物を除去することが望まれている。

このような背景の下、原材料の食品から異物を除去するための装置が知られている（例えば、特許文献１および２）。特許文献１では、海苔（乾燥海苔）の生産工程で使用される海苔の異物除去装置を開示している。この異物除去装置は、コンベアと切削ユニットとを有し、コンベアは、海苔を一枚ずつ載せて搬送し、切削ユニットは、切削手段の切削工具の軸回転により、海苔に付着した異物を切削除去するように構成されている。

また、特許文献２では、食品片中の異物の場所を検出する分析ユニットと、切断工具と、分析ユニットから切断工具に食品片を移送する移送システムと、移送システム及び切断工具を制御し、かつ、食品片中の異物の検出場所に応じて切断工具を動作させて異物の検出場所の付近を切断し、その後、異物をとって食品片から排出する制御システムと、を備える、食品片処理アセンブリを開示している。

特開２０１８－６８１５６号公報 特表２０１７－５２６３４０号公報

ところで、このような異物除去装置を用いて食品から異物を除去する場合には、最終製品である加工食品の美観や食感等の美味しさを向上させるために、食品へのダメージを低減することが望まれている。また、異物と共に除去された食品片を家畜等への飼料等に再利用する場合もあり、異物と共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことも望まれている。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、食品へのダメージを低減させるとともに、異物と共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことが可能な、ドリル、異物除去装置、異物除去方法および加工食品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、食品の異物を除去するための異物除去装置に用いられ、前記食品から前記異物を除去するためのドリルにおいて、前記異物を除去するための刃が形成された先端部と、前記先端部から後端側に延びる本体部とを備え、前記先端部には、外縁が前記刃を構成する第１開口が形成され、前記本体部には、前記第１開口に連通する第２開口が形成され、前記ドリルの先端側から見た場合に、前記ドリルの中心軸線から前記外縁までの距離は、前記外縁の周方向に沿って変化する、ドリルである。

本発明の一態様によるドリルにおいて、前記第２開口は、前記本体部の側面に形成されていてもよい。

本発明の一態様によるドリルにおいて、前記第２開口は、前記本体部の後端面に形成されていてもよい。

本発明の一態様によるドリルにおいて、前記先端部は、前記第１開口よりも先端側に位置し、前記食品から前記異物を除去する際に、前記食品に当接することにより前記食品を押圧する押圧部を含んでいてもよい。

本発明の一態様によるドリルにおいて、前記第１開口は、前記先端部の先端に形成されていてもよい。

本発明の一態様は、食品の異物を除去するための異物除去装置において、本発明によるドリルと、前記ドリルを、前記ドリルの中心軸線を中心に回転させる駆動装置と、を備える、異物除去装置である。

本発明の一態様による異物除去装置において、前記食品から前記異物を除去する際に、前記食品を上方から下方へ押さえ付ける押さえ機構を更に備えていてもよい。

本発明の一態様による異物除去装置において、チャンバを区画するとともに、前記ドリルが挿入される挿入孔が形成された筐体を更に備え、前記ドリルが前記挿入孔に挿入された状態において、前記ドリルの前記第２開口は、前記チャンバ内に位置し、前記チャンバは、前記ドリルによって除去された前記異物を収容してもよい。

本発明の一態様による異物除去装置において、前記チャンバ内の前記異物を排出する排出装置を更に備えていてもよい。

本発明の一態様による異物除去装置において、前記駆動装置は、前記ドリルを正逆両方向に回転させてもよい。

本発明の一態様による異物除去装置において、ロボットアームに取り付けられて用いられてもよい。

本発明の一態様は、食品の異物を除去するための異物除去方法において、本発明によるドリルを前記食品に当接させる工程と、前記ドリルを回転させることにより、前記異物を除去する工程と、を備える、異物除去方法である。

本発明の一態様による異物除去方法において、前記異物を除去する工程の前に、前記食品を上方から下方へ押さえ付けることにより、前記食品の移動を抑制する工程を更に備えていてもよい。

本発明の一態様による異物除去方法において、前記異物を除去する工程は、前記ドリルを一方向に回転させる工程と、前記ドリルを前記一方向に回転させた後に、前記ドリルを他方向に回転させる工程と、を有していてもよい。

本発明の一態様は、加工食品の製造方法において、本発明による異物除去方法によって前記食品から前記異物を除去する工程と、前記異物が除去された前記食品を加工する工程と、を備える、加工食品の製造方法である。

本発明によれば、食品へのダメージを低減させるとともに、異物と共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことができる。

図１は、本実施の形態によるドリルを示す正面図である。 図２は、本実施の形態によるドリルを示す背面図である。 図３は、本実施の形態によるドリルを示す側面図である。 図４は、本実施の形態によるドリルを示す底面図である。 図５は、本実施の形態によるドリルを示す断面図（図３のV-V線断面図）である。 図６は、本実施の形態による異物除去装置を示す斜視図である。 図７は、本実施の形態による異物除去装置を拡大して示す斜視図である。 図８は、本実施の形態による異物除去装置を示す正面図である。 図９Ａは、本実施の形態による異物除去方法を説明する図である。 図９Ｂは、本実施の形態による異物除去方法を説明する図である。 図９Ｃは、本実施の形態による異物除去方法を説明する図である。 図９Ｄは、本実施の形態による異物除去方法を説明する図である。 図１０は、本実施の形態によるドリルの変形例（第１の変形例）を示す側面図である。 図１１は、本実施の形態によるドリルの変形例（第２の変形例）を示す側面図である。 図１２は、本実施の形態によるドリルの変形例（第３の変形例）を示す側面図である。 図１３は、本実施の形態によるドリルの変形例（第４の変形例）を示す側面図である。 図１４は、本実施の形態によるドリルの変形例（第５の変形例）を示す側面図である。 図１５は、本実施の形態によるドリルの変形例（第６の変形例）を示す側面図である。 図１６は、本実施の形態によるドリルの変形例（第７の変形例）を示す側面図である。

以下、図面を参照して本実施の形態について説明する。図１乃至図９Ｄは本実施の形態を示す図である。各図面に示される要素のサイズおよび縮尺は、図示および理解の便宜上、必ずしも実物と一致せず、また図面間でも一致していない。ただし当業者であれば、本明細書および特許請求の範囲の記載を考慮し、各図に示されている要素の構成および作用効果を明確に把握することが可能である。

以下の実施形態における食品の具体的な種類は特に限定されない。したがって食品は、塊状に切断された畜肉（牛肉や豚肉等）、家禽肉（鶏肉等）、野菜等であってもよい。

ドリル
まず、図１乃至図５により本実施の形態によるドリル１０について説明する。このドリル１０は、食品Ｈ（図６参照）の異物Ｆ（図６参照）を除去するための後述する異物除去装置５０に用いられ、食品Ｈから異物Ｆを除去するためのものである。

図１乃至図３に示すように、ドリル１０は、異物Ｆを除去するための刃２１が形成された先端部２０と、先端部２０から後端側（図１乃至図３の上側）に延びる本体部３０とを備えている。このうち、先端部２０は、円錐状に形成されている。この場合、先端部２０の高さＨ１は、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下程度であってもよい。また、先端部２０が画定する円錐において、底面の直径は、本体部３０の後述する直径Ｒ１と同一になっている。

先端部２０には、外縁２２ａが刃２１を構成する第１開口２２が形成されている。図４に示すように、ドリル１０の先端２０ａ側から見た場合に、ドリル１０の中心軸線Ｘ１から外縁２２ａまでの距離は、外縁２２ａの周方向に沿って変化している。これにより、ドリル１０が、ドリル１０の中心軸線Ｘ１を中心に回転した際に、第１開口２２の外縁２２ａによって構成された刃２１によって、食品Ｈを切り取りながら異物Ｆを除去することができるようになっている。この第１開口２２は、上下方向から見た場合に、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に重ならない位置に形成されている。すなわち、第１開口２２は、先端部２０が画定する円錐の側面に形成されている。本実施の形態では、先端部２０には、１つの第１開口２２が形成されている。なお、第１開口２２は、上下方向から見た場合に、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に重なる位置に形成されていてもよい。

また、図１乃至図４に示すように、先端部２０は、第１開口２２よりも先端２０ａ側に位置し、食品Ｈから異物Ｆを除去する際に、食品Ｈに当接することにより食品Ｈを押圧する押圧部２３（図１乃至図４において梨地で示す領域）を含んでいる。この押圧部２３は、食品Ｈを下方に押圧することにより、ドリル１０が食品Ｈから異物Ｆを除去する際に、食品Ｈがドリル１０に対して移動してしまうことを抑制する役割を果たす。

本体部３０は、円柱状に形成されている。この場合、本体部３０の高さＨ２は、３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下程度であってもよい。また、本体部３０の直径Ｒ１は、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下程度であってもよい。

この本体部３０には、第１開口２２に連通する第２開口３１が形成されている。第２開口３１は、本体部３０の側面３２に形成されている。この第２開口３１は、刃２１が除去した異物Ｆをドリル１０内から排出させる役割を果たす。本実施の形態では、本体部３０には、１つの第２開口３１が形成されている。また、本実施の形態では、第２開口３１の周方向位置は、第１開口２２の周方向位置とは異なっている。具体的には、上述した第１開口２２は、側面視において、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して一方の側（図３における左側）形成されており、第２開口３１は、側面視において、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して他方の側（図３における右側）に形成されている。この場合、上述した第１開口２２および第２開口３１は、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して互いに対向するように形成されている。

図３に示すように、第１開口２２と第２開口３１とを連通させる貫通孔１１は、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して傾斜するように延びている。この場合、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対する貫通孔１１の中心軸線Ｘ２の傾斜角度αは、２０°以上５０°以下程度とすることができる。貫通孔１１の傾斜角度αが５０°以下であることにより、本体部３０の側面３２に形成される第２開口３１をドリル１０の先端部２０から遠ざけることができる。これにより、後述する異物除去装置５０において、ドリル１０の第２開口３１が後述するチャンバ８１内に位置するように、ドリル１０を後述する筐体８０に挿入した場合であっても、筐体８０から突出するドリル１０の先端部２０の長さを確保することができる。このため、後述する異物除去装置５０を用いて食品Ｈに付着した異物Ｆを除去する際に、ドリル１０の先端部２０を確実に食品Ｈに当接させることができる。

図５に示すように、貫通孔１１は、貫通孔１１の中心軸線Ｘ２に直交する断面において、円形状を有している。この場合、貫通孔１１の直径Ｒ２は、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度とすることができる。貫通孔１１の直径Ｒ２が５ｍｍ以上であることにより、刃２１によって除去された異物Ｆおよび異物Ｆと共に除去された食品片（以下、異物Ｆ等とも記す）により、貫通孔１１が目詰まりしてしまうことを抑制することができる。なお、図示された例においては、貫通孔１１は、全体として略一定の直径を有しているが、これに限られない。例えば、貫通孔１１の直径Ｒ２が、第１開口２２側から第２開口３１側に向かう途中で変化していてもよい。また、貫通孔１１の中心軸線Ｘ２に直交する断面における貫通孔１１の形状は任意であり、多角形状であってもよい。

また、本体部３０の後端側には、後述するドリルチャック６１に取り付けられるシャンク部４０が設けられている。図示された例において、シャンク部４０は、円柱状に形成されており、シャンク部４０の直径は、本体部３０の直径Ｒ１と同一になっている。なお、シャンク部４０はいわゆるストレートシャンクであるが、シャンク部４０はいわゆるテーパシャンクであってもよい。

異物除去装置
次に、食品の異物を除去するための異物除去装置５０について説明する。図６に示すように、本実施の形態では、異物除去装置５０は、ロボットアーム５１に取り付けられており、コンベア５２によって搬送される食品Ｈから異物Ｆを除去するように構成されている。ロボットアーム５１は、図示しない制御装置に接続されており、制御装置からの信号により、異物除去装置５０を水平方向および上下方向に移動させるようになっている。

図７および図８に示すように、異物除去装置５０は、上述したドリル１０と、ドリル１０を、ドリル１０の中心軸線Ｘ１を中心に回転させる駆動装置６０と、を備えている。ドリル１０は、図示しないドリルチャックを介して駆動装置６０に取り付けられている。

駆動装置６０は、例えばモータであってもよい。駆動装置６０は、図示しない制御装置に接続されており、制御装置からの信号により、ドリル１０を回転させるようになっている。本実施の形態では、駆動装置６０は、ドリル１０を正逆両方向に回転させることができるように構成されている。駆動装置６０は、支持部材５３に取り付けられており、この支持部材５３には、上述したロボットアーム５１が取り付けられるようになっている。なお、駆動装置６０は、支持部材５３に直接取り付けられていてもよく、図示しない取付部材を介して支持部材５３に取り付けられていてもよい。

また、図８に示すように、異物除去装置５０は、食品Ｈから異物Ｆを除去する際に、食品Ｈを上方から下方へ押さえ付ける押さえ機構７０と、チャンバ８１を区画するとともに、ドリル１０が挿入される挿入孔８２が形成された筐体８０と、チャンバ８１内の異物Ｆを排出する排出装置９０とを更に備えている。

本実施の形態では、押さえ機構７０は、四角形状の平坦な板状部材７１と、板状部材７１の上面に取り付けられ、弾性体７２が設けられたポール７３とを有している。このうち板状部材７１には、上面から下面に至る、多数の小孔７１ａが形成されている（図７参照）。これにより、板状部材７１が食品Ｈを上方から下方へ押さえ付けた後、食品Ｈから板状部材７１を引き離す際に、食品Ｈが板状部材７１へ張り付いてしまうことを抑制することができる。また、板状部材７１の中央に、ドリル１０が挿入される開口７１ｂが形成されている。このような板状部材７１の下面は、食品Ｈが搬送されるコンベア５２の搬送面と略平行になっている。なお、板状部材７１に小孔７１ａを形成することなく、板状部材７１の下面を凹凸形状に形成してもよい。

図８に示すように、ポール７３は、上端に設けられた第１フランジ部７４と、第１フランジ部７４の下方に設けられた第２フランジ部７５とを含んでいる。本実施の形態では、ポール７３は、板状部材７１の上面の４隅にそれぞれ取り付けられている。また、各々のポール７３は、それぞれ上述した支持部材５３を貫通しており、各々の第１フランジ部７４が支持部材５３の上方に位置するようになっている。また、ポール７３のうち、第１フランジ部７４と第２フランジ部７５との間の部分は、円柱状に形成されている。また、ポール７３のうち、第２フランジ部７５よりも下方の部分は、第１フランジ部７４と第２フランジ部７５との間の部分よりも径が大きい円柱状に形成されている。なお、これに限らず、ポール７３は全体として略均一な径を有していてもよい。また、ポール７３は任意の形状を有していてもよい。さらに、ポール７３の個数は任意であり、ポール７３は任意の場所に設けられていてもよい。

ポール７３に設けられた弾性体７２は、ポール７３の第２フランジ部７５と、支持部材５３との間に配置されている。この弾性体７２は、押さえ機構７０の板状部材７１が食品Ｈを上方から下方へ押さえ付けた場合に、ポール７３の第２フランジ部７５によって上方へ押圧され、弾性変形するように構成されている。これにより、ポール７３および板状部材７１が上下方向に移動することができるようになっており、板状部材７１が食品Ｈを上方から下方へ押さえ付けた際に、ドリル１０を板状部材７１の下面から露出させることができる。弾性体７２は、例えばコイルスプリングであってもよい。

次に、筐体８０について説明する。筐体８０は、連結部材５５を介して支持部材５３に取り付けられている。この筐体８０には、上述したようにドリル１０が挿入される挿入孔８２が形成されている。この挿入孔８２のサイズは、挿入孔８２に挿入されたドリル１０が、ドリル１０の中心軸線Ｘ１を中心に回転することができる程度のサイズとなっている。なお、図示はしないが、チャンバ８１内への空気の侵入を抑制するために、挿入孔８２にメカニカルシールが取り付けられていてもよい。

また、筐体８０は、上述したように、チャンバ８１を区画する。このチャンバ８１は、ドリル１０によって除去された異物Ｆ等を収容する役割を果たす。この場合、ドリル１０が挿入孔８２に挿入された状態において、ドリル１０の第２開口３１は、チャンバ８１内に位置するようになっている。これにより、ドリル１０の刃２１によって除去された異物Ｆ等は、ドリル１０の第１開口２２および第２開口３１を通ってチャンバ８１内に収容される。このため、食品Ｈから除去された異物Ｆ等が周囲に飛散することを抑制することができる。また、除去された異物Ｆ等がチャンバ８１内に収容されるため、例えば、異物Ｆと共に除去された食品片を家畜等への飼料等に再利用する際に、除去された食品片を効率良く収集することができる。

この筐体８０には、吸引管９１が連結されており、吸引管９１の下流側には、排出装置９０が設けられている。これにより、排出装置９０を駆動することにより、チャンバ８１内を減圧し、チャンバ８１内に収容された異物Ｆ等を吸引して排出することができる。このため、異物Ｆ等を効率良く収集することができるようになっている。排出装置９０は、例えばポンプであってもよい。なお、筐体８０に図示しない排出管を連結させて、排出装置９０からチャンバ８１内に空気を送り込むことにより、排出管を介して異物Ｆ等を排出してもよい。

次に、本実施の形態による作用について説明する。ここでは、まず、異物除去装置５０を用いた異物除去方法について説明する。

異物除去方法

まず、食品Ｈがコンベア５２上に載置される。次に、Ｘ線検査装置やカメラ等によって食品Ｈを撮像し、画像処理等により、食品Ｈに付着した異物Ｆの位置を特定する。この際、異物Ｆの位置座標は、図示しない制御装置に送信される。なお、食品Ｈはコンベア５２によって下流側に搬送される。

次いで、ドリル１０を食品Ｈに当接させる。この場合、まず、図示しない制御装置からの信号により、ロボットアーム５１が駆動され、異物除去装置５０が水平方向における所望の位置に配置される。次に、ロボットアーム５１によって、異物除去装置５０を下降させる。

この際、図９Ａに示すように、押さえ機構７０の板状部材７１が食品Ｈに当接し、押さえ機構７０の板状部材７１が食品Ｈを上方から下方へ押さえ付けることにより、食品Ｈの移動を抑制する。このように、食品Ｈの移動を抑制することにより、食品Ｈに付着した異物Ｆの実際の位置が、画像処理等によって特定された位置からずれてしまうことを抑制することができる。このため、食品Ｈに付着した異物Ｆを確実に除去することができるとともに、食品Ｈから必要以上に食品片を除去してしまうことを抑制することができる。また、押さえ機構７０の板状部材７１が食品Ｈを上方から下方へ押さえ付けることにより、食品Ｈの表面に張力を作用させることができ、食品Ｈから異物Ｆを切り取りやすくすることができる。

その後、ロボットアーム５１によって、異物除去装置５０を更に下降させると、図９Ｂに示すように、ドリル１０が食品Ｈに当接する。この際、まず、先端部２０の押圧部２３（図１乃至図４参照）が、食品Ｈに当接する。これにより、食品Ｈが押圧部２３によって下方に押圧される。このため、後述するようにドリル１０を回転させることにより食品Ｈから異物Ｆを除去する際に、食品Ｈがドリル１０に対して移動してしまうことを抑制することができる。このため、食品Ｈに付着した異物Ｆをより確実に除去することができるとともに、食品Ｈから必要以上に食品片を除去してしまうことをより効果的に抑制することができる。なお、この場合、ドリル１０の先端部２０が、食品Ｈ内に埋没してもよい。

次に、図９Ｃに示すように、食品Ｈに当接したドリル１０を回転させることにより、異物Ｆを除去する。この際、図示しない制御装置からの信号により、駆動装置６０が駆動され、ドリル１０が回転する。そして、ドリル１０を回転させることにより、ドリル１０の先端部２０に形成された刃２１が回転する。このため、刃２１によって、異物Ｆが周囲の食品片とともに食品Ｈから切り取られる。また、刃２１を回転させながら異物Ｆを除去するため、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆが除去される。このため、食品Ｈへのダメージを低減させることができる。すなわち、食品Ｈの切り取り面がぼろぼろになることなく、食品Ｈから異物Ｆが除去される。さらに、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆ等を除去することができるため、異物Ｆと共に除去された食品片が粉砕されてしまうことを抑制することができる。このため、異物Ｆと共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことができる。なお、ドリル１０を食品Ｈに当接させる際（図９Ｂ参照）、既にドリル１０を回転させていてもよい。

食品Ｈに当接したドリル１０を回転させる場合、ドリル１０の回転数は、１０００回転／分程度とすることができる。ドリル１０を回転させる時間は、例えば０．１秒以上０．２秒以下程度とすることができる。ドリル１０を回転させる時間が０．１秒以上であることにより、食品Ｈから異物Ｆを効果的に除去することができる。また、ドリル１０を回転させる時間が０．２秒以下であることにより、異物Ｆを除去する作業時間を短縮させることができる。

また、この場合、駆動装置６０は、ドリル１０を正逆両方向に回転させてもよい。例えば、駆動装置６０は、ドリル１０を一方向に０．１秒程度回転させてもよく、その後、ドリル１０を他方向に０．１秒程度回転させてもよい。このように、駆動装置６０が、ドリル１０を正逆両方向に回転させることにより、食品Ｈがドリル１０の回転によって移動してしまうことをより効果的に抑制することができる。このため、カメラ等で撮像された異物Ｆを確実に除去することができるとともに、食品Ｈから必要以上に食品片を除去してしまうことを抑制することができる。

ところで、刃２１によって食品Ｈから切り取られた異物Ｆおよび食品片は、その後のドリル１０の回転によって食品Ｈから切り取られた異物Ｆ等によって、貫通孔１１内において第１開口２２側から第２開口３１側へ押し込まれる。そして、上述したように、第２開口３１が、本体部３０の側面３２に形成されており、ドリル１０の貫通孔１１は、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して傾斜するように延びている（図３参照）。これにより、貫通孔１１内の異物Ｆ等のうち、ドリル１０の中心軸線Ｘ１よりも第２開口３１側に位置する異物Ｆ等に対して、ドリル１０の回転に伴う遠心力が作用する。これにより、異物Ｆ等が貫通孔１１から容易に排出される。

また、ドリル１０の第２開口３１は、チャンバ８１内に位置するようになっている。これにより、ドリル１０の貫通孔１１から排出された異物Ｆ等は、チャンバ８１内に収容される。このため、食品Ｈから除去された異物Ｆ等が周囲に飛散することを抑制することができる。また、除去された異物Ｆ等がチャンバ８１内に収容されるため、例えば、異物Ｆと共に除去された食品片を家畜等への飼料等に再利用する際に、除去された食品片を効率良く収集することができる。なお、図９Ｃおよび後述する図９Ｄにおいて、図面を明瞭にするために、異物Ｆ等のうち異物Ｆのみを図示しており、異物Ｆと共に除去された食品片の図示は省略している。

また、この際、排出装置９０を駆動して、チャンバ８１内を減圧してもよい。これにより、ドリル１０の貫通孔１１内に位置する除去された異物Ｆ等を、貫通孔１１から吸い出すことができる。これにより、貫通孔１１から異物Ｆ等を容易に排出させることができる。

その後、図９Ｄに示すように、異物除去装置５０を上昇させる。この際、図示しない制御装置からの信号により、ロボットアーム５１が駆動され、異物除去装置５０を上昇させる。次に、コンベア５２によって下流側（図９Ｄに示す右側）に搬送される食品Ｈに付着した他の異物Ｆを除去するために、ロボットアーム５１によって、異物除去装置５０が水平方向における所望の位置に配置される。次いで、ロボットアーム５１によって、異物除去装置５０を下降させる。図９Ａ乃至図９Ｃを用いて説明したように、食品Ｈから異物Ｆが除去される。なお、上述したように、食品Ｈから異物Ｆを除去する際に、押さえ機構７０およびドリル１０の押圧部２３によって、食品Ｈの移動が抑制されている。これにより、食品Ｈの他の異物Ｆを除去する際においても、当該他の異物Ｆの実際の位置が、画像処理等によって特定された位置からずれてしまうことが抑制されている。このため、再度カメラ等によって食品Ｈを撮像することなく、食品Ｈに付着した他の異物Ｆを確実に除去することができる。また、食品Ｈから必要以上に食品片を除去してしまうことを抑制することができる。

このようにして、異物Ｆが除去された食品Ｈが得られる。

一方、食品Ｈから除去され、チャンバ８１内に収容された異物Ｆおよび食品片は、排出装置９０によって、チャンバ８１の外部へ排出される。この際、排出装置９０を駆動することにより、チャンバ８１内が減圧され、チャンバ８１内に収容された異物Ｆ等が、吸引管９１を介してチャンバ８１の外部へ排出される。このため、異物Ｆおよび異物Ｆと共に除去された食品片を効率良く収集することができる。

加工食品の製造方法

次に、加工食品の製造方法について説明する。

まず、図９Ａ乃至図９Ｄを用いて説明した方法と同様の方法で、食品Ｈから異物Ｆを除去する。

次に、異物Ｆが除去された食品Ｈを加工する。この場合、食品Ｈは、図示しないオーブンやフライヤーなどにより加熱されてもよく、スチーマー、マイクロウェーブオーブン、連続ボイル槽等により蒸煮されてもよい。なお、食品Ｈを加工する際には、目的の加工食品に合わせて選択した工程を行うようにしてもよい。例えば、食品Ｈに対して加工処理を施してもよい。具体的には、食品Ｈを裁断あるいはスライスしてもよい。また、食品Ｈが畜肉や家禽肉である場合、食品Ｈを挽いてミンチにしてもよい。

このようにして、加工食品が製造される。

以上説明したように本実施の形態によれば、ドリル１０の先端部２０には、外縁２２ａが刃２１を構成する第１開口２２が形成され、ドリル１０の本体部３０には、第１開口２２に連通する第２開口３１が形成されている。そして、ドリル１０の先端２０ａ側から見た場合に、ドリル１０の中心軸線Ｘ１から第１開口２２の外縁２２ａまでの距離が、外縁２２ａの周方向に沿って変化している。これにより、ドリル１０が、ドリル１０の中心軸線Ｘ１を中心に回転した際に、第１開口２２の外縁２２ａによって構成された刃２１によって、食品Ｈを切り取りながら異物Ｆを除去することができる。また、刃２１を回転させながら異物Ｆを除去することができるため、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆを除去することができる。このため、食品Ｈへのダメージを低減させることができる。さらに、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆおよび食品片を除去することができるため、異物Ｆと共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことができる。

また、本実施の形態によれば、第２開口３１が、本体部３０の側面３２に形成されている。これにより、ドリル１０の貫通孔１１内の異物Ｆ等のうち、ドリル１０の第２開口３１近傍に位置する異物Ｆ等に対して、ドリル１０の回転に伴う遠心力を作用させることができる。このため、異物Ｆ等を貫通孔１１から容易に排出することができる。

また、本実施の形態によれば、先端部２０は、第１開口２２よりも先端２０ａ側に位置し、食品Ｈから異物Ｆを除去する際に、食品Ｈに当接することにより食品Ｈを押圧する押圧部２３を含んでいる。これにより、食品Ｈから異物Ｆを除去する際に、食品Ｈが押圧部２３によって下方に押圧され、ドリル１０を回転させることにより食品Ｈから異物Ｆを除去する際に、食品Ｈがドリル１０に対して移動してしまうことを抑制することができる。このため、食品Ｈに付着した異物Ｆを確実に除去することができるとともに、食品Ｈから必要以上に食品片を除去してしまうことを抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、異物除去装置５０が、ドリル１０と、ドリル１０を、ドリル１０の中心軸線Ｘ１を中心に回転させる駆動装置６０と、を備えている。このため、ドリル１０を回転させることにより、刃２１を回転させながら異物Ｆを除去することができるため、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆを除去することができる。このため、食品Ｈへのダメージを低減させるとともに、異物Ｆと共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことができる。

また、本実施の形態によれば、異物除去装置５０は、食品Ｈから異物Ｆを除去する際に、食品Ｈを上方から下方へ押さえ付ける押さえ機構７０を更に備えている。これにより、食品Ｈの移動を抑制することができる。このように、食品Ｈの移動を抑制することにより、食品Ｈに付着した異物Ｆを確実に除去することができるとともに、食品Ｈから必要以上に食品片を除去してしまうことを抑制することができる。また、押さえ機構７０の板状部材７１が食品Ｈを上方から下方へ押さえ付けることにより、食品Ｈの表面に張力を作用させることができ、食品Ｈから異物Ｆを切り取りやすくすることができる。

また、本実施の形態によれば、異物除去装置５０が、チャンバ８１を区画するとともに、ドリル１０が挿入される挿入孔８２が形成された筐体８０を更に備えている。また、ドリル１０が挿入孔８２に挿入された状態において、ドリル１０の第２開口３１は、チャンバ８１内に位置するようになっている。これにより、ドリル１０の刃２１によって除去された異物Ｆは、ドリル１０の第１開口２２および第２開口３１を通ってチャンバ８１内に収容される。このため、食品Ｈから除去された異物Ｆ等が周囲に飛散することを抑制することができる。また、除去された異物Ｆ等がチャンバ８１内に収容されるため、例えば、異物Ｆと共に除去された食品片を家畜等への飼料等に再利用する際に、除去された食品片を効率良く収集することができる。

また、本実施の形態によれば、異物除去装置５０が、チャンバ８１内の異物Ｆを排出する排出装置９０を更に備えている。これにより、排出装置９０を駆動することにより、チャンバ８１内を減圧し、チャンバ８１内に収容された異物Ｆ等を吸引して排出することができる。このため、異物Ｆ等を効率良く収集することができる。

さらに、本実施の形態によれば、駆動装置６０が、ドリル１０を正逆両方向に回転させる。これにより、食品Ｈがドリル１０の回転によって移動してしまうことをより効果的に抑制することができる。このため、食品Ｈに付着した異物Ｆをより確実に除去することができるとともに、食品Ｈから必要以上に食品片を除去してしまうことを更に抑制することができる。

なお、上述した実施の形態において、異物除去装置５０がロボットアーム５１に取り付けられている例について説明したが、これに限られない。例えば、図示はしないが、作業者が異物除去装置５０を手動で操作してもよい。

また、上述した実施の形態において、押さえ機構７０が、板状部材７１と、板状部材７１の上面に取り付けられたポール７３とを有している例について説明したが、これに限られない。例えば、図示はしないが、押さえ機構７０が板状部材７１を有していなくてもよい。すなわち、押さえ機構７０のポール７３によって、食品Ｈを上方から下方へ押さえ付けてもよい。この場合においても、ドリル１０に対する食品Ｈの移動を抑制することができる。また、押さえ機構７０のポール７３が食品Ｈを上方から下方へ押さえ付けることにより、食品Ｈの表面に張力を作用させることができ、食品Ｈから異物Ｆを切り取りやすくすることができる。

ドリルの変形例
次に、図１０乃至図１６により、本実施の形態によるドリルの変形例について説明する。図１０乃至図１６に示す変形例は、主としてドリル１０の先端部２０や貫通孔１１の構成が異なるものである。図１０乃至図１６において、図１乃至図５に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

（第１の変形例）
上述した実施の形態において、ドリル１０の先端部２０が、円錐状に形成されていたが、これに限られない。例えば、図１０に示すように、ドリル１０の先端部２０が、半球状に形成されていてもよい。本変形例においても、刃２１を回転させながら異物Ｆを除去することができるため、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆを除去することができる。このため、食品Ｈへのダメージを低減させることができるとともに、異物Ｆと共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことができる。

（第２の変形例）
また、例えば、図１１に示すように、ドリル１０の先端部２０が、円柱状に形成されるとともに、先端２０ａに窪み部２４が形成されていてもよい。本変形例では、ドリル１０が食品Ｈに当接し、押圧部２３によって食品Ｈを下方に押圧した際に、異物Ｆおよび異物Ｆの周囲の食品片を窪み部２４内に収容させることができる。そして、ドリル１０を回転させることにより、窪み部２４内に収容された異物Ｆ等を削除することができる。このため、食品Ｈから除去された異物Ｆ等が周囲に飛散することを更に抑制することができる。また、本変形例においても、刃２１を回転させながら異物Ｆを除去することができるため、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆを除去することができる。このため、食品Ｈへのダメージを低減させることができるとともに、異物Ｆと共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことができる。

（第３の変形例）
上述した実施の形態において、先端部２０に、１つの第１開口２２が形成され、本体部３０に、１つの第２開口３１が形成されていたが、これに限られない。例えば、図１２に示すように、先端部２０に、２つの第１開口２２が形成され、本体部３０に、２つの第２開口３１が形成されていてもよい。本変形例において、各々第１開口２２の外縁２２ａは、それぞれ刃２１を構成している。

この場合、第１開口２２のうち一方の第１開口２２Ａと、第２開口３１のうち一方の第２開口３１Ａは、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して互いに対向するように形成されている。また、第１開口２２のうち他方の第１開口２２Ｂと、第２開口３１のうち他方の第２開口３１Ｂは、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して互いに対向するように形成されている。

また、第１開口２２のうち一方の第１開口２２Ａの周方向位置と、第２開口３１のうち他方の第２開口３１Ｂの周方向位置とが同一になっている。また、第１開口２２のうち他方の第１開口２２Ｂの周方向位置と、第２開口３１のうち一方の第２開口３１Ａの周方向位置とが同一になっている。

また、２つの第１開口２２Ａ、２２Ｂの上下方向位置は、互いに同一になっている。さらに、２つの第２開口３１Ａ、３１Ｂの上下方向位置は、互いに同一になっている。

そして、２つの第１開口２２Ａ、２２Ｂおよび２つの第２開口３１Ａ、３１Ｂは、互いにに連通している。すなわち、２つの貫通孔１１が、ドリル１０の中心軸線Ｘ１上において互いに交差している。なお、これに限らず、２つの第１開口２２Ａ、２２Ｂおよび２つの第２開口３１Ａ、３１Ｂは、それぞれ任意の周方向位置および上下方向位置に形成することができる。

本変形例においては、先端部２０に、２つの第１開口２２が形成されている。すなわち、先端部２０に２つの刃２１が形成されている。このため、効率良く異物Ｆを除去することができる。また、本変形例においても、刃２１を回転させながら異物Ｆを除去することができるため、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆを除去することができる。このため、食品Ｈへのダメージを低減させることができるとともに、異物Ｆと共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことができる。

（第４の変形例）
上述した実施の形態において、第１開口２２が、側面視において、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して一方の側（図３における左側）に形成され、第２開口３１が、側面視において、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して他方の側（図３における右側）に形成されていたが、これに限られない。例えば、図１３に示すように、第１開口２２および第２開口３１が、側面視において、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して同じ側（図示された例においては、図１３における右側）に形成されていてもよい。この場合、図１３に示すように、第１開口２２の周方向位置と、第２開口３１の周方向位置とが同一となっていてもよい。なお、図示はしないが、第１開口２２の周方向位置と、第２開口３１の周方向位置とが互いに異なっていてもよい。本変形例においても、刃２１を回転させながら異物Ｆを除去することができるため、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆを除去することができる。このため、食品Ｈへのダメージを低減させることができるとともに、異物Ｆと共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことができる。

（第５の変形例）
上述した実施の形態において、第２開口３１が、本体部３０の側面３２に形成されていたが、これに限られない。例えば、図１４に示すように、ドリル１０のシャンク部４０が、本体部３０よりも径が小さい円柱状に形成され、第２開口３１が、本体部３０の後端面３３に形成されていてもよい。この場合、貫通孔１１がドリル１０の中心軸線Ｘ１に平行に延びていてもよい。なお、図示はしないが、貫通孔１１が、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して傾斜するように延びていてもよい。本変形例においても、刃２１を回転させながら異物Ｆを除去することができるため、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆを除去することができる。このため、食品Ｈへのダメージを低減させることができるとともに、異物Ｆと共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことができる。

（第６の変形例）
また、図１５に示すように、貫通孔１１が、第１開口２２から延びるとともに、ドリル１０の中心軸線Ｘ１に対して傾斜するように延びる傾斜部１１ａと、第２開口３１から延びるとともに、貫通孔１１がドリル１０の中心軸線Ｘ１に平行に延びるストレート部１１ｂとを含んでいてもよい。本変形例においても、刃２１を回転させながら異物Ｆを除去することができるため、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆを除去することができる。このため、食品Ｈへのダメージを低減させることができるとともに、異物Ｆと共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことができる。

（第７の変形例）
上述した実施の形態において、先端部２０が、第１開口２２よりも先端２０ａ側に位置する押圧部２３を含んでいたが、これに限られない。例えば図１６に示すように、第１開口２２が、先端部２０の先端２０ａに形成されていてもよい。この場合、ドリル１０を水平方向に移動させながら、食品Ｈから異物Ｆを除去した場合であっても、食品Ｈの移動を抑制しつつ食品Ｈから異物Ｆを除去することもできる。このため、食品Ｈの広範囲に異物Ｆが存在していた場合であっても、異物除去装置５０を上下方向に移動させることなく、食品Ｈから異物Ｆを効率的に除去することができる。また、本変形例においても、刃２１を回転させながら異物Ｆを除去することができるため、食品Ｈの一部を粉砕することなく異物Ｆを除去することができる。このため、食品Ｈへのダメージを低減させることができるとともに、異物Ｆと共に除去された食品片の形状を所望の形状に保つことができる。

本発明は、上述の各実施の形態および各変形例には限定されない。例えば、上述の各実施の形態および各変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよい。また、上述の構成要素以外の構成要素を含む形態も、本発明の実施形態に含まれる。また、上述の構成要素のうちの一部の要素が含まれない形態も、本発明の実施の形態に含まれる。また、本発明のある実施の形態に含まれる一部の構成要素と、本発明の他の実施の形態に含まれる一部の構成要素とを含む形態も、本発明の実施の形態に含まれる。したがって、上述の各実施形態および変形例、および上述以外の本発明の実施の形態の各々に含まれる構成要素同士が組み合わされてもよく、そのような組み合わせに係る形態も本発明の実施の形態に含まれる。また、本発明によって奏される効果も上述の効果に限定されず、各実施の形態の具体的な構成に応じた特有の効果も発揮されうる。このように、本発明の技術的思想および趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲、明細書、要約書および図面に記載される各要素に対して種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１０ ドリル
２０ 先端部
２０ａ 先端
２１ 刃
２２ 第１開口
２３ 押圧部
３０ 本体部
３１ 第２開口
３２ 側面
３３ 後端面
５０ 異物除去装置
６０ 駆動装置
７０ 押さえ機構
８０ 筐体
８１ チャンバ
８２ 挿入孔
９０ 排出装置
Ｈ 食品
Ｆ 異物
Ｘ１ 中心軸線

Claims (15)

1. 食品の異物を除去するための異物除去装置に用いられ、前記食品から前記異物を除去するためのドリルにおいて、
   前記異物を除去するための刃が形成された先端部と、
   前記先端部から後端側に延びる本体部とを備え、
   前記先端部には、外縁が前記刃を構成する第１開口が形成され、
   前記本体部には、前記第１開口に連通する第２開口が形成され、
   前記ドリルの先端側から見た場合に、前記ドリルの中心軸線から前記外縁までの距離は、前記外縁の周方向に沿って変化する、ドリル。
2. 前記第２開口は、前記本体部の側面に形成されている、請求項１に記載のドリル。
3. 前記第２開口は、前記本体部の後端面に形成されている、請求項１に記載のドリル。
4. 前記先端部は、前記第１開口よりも先端側に位置し、前記食品から前記異物を除去する際に、前記食品に当接することにより前記食品を押圧する押圧部を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のドリル。
5. 前記第１開口は、前記先端部の先端に形成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のドリル。
6. 食品の異物を除去するための異物除去装置において、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載のドリルと、
   前記ドリルを、前記ドリルの中心軸線を中心に回転させる駆動装置と、を備える、異物除去装置。
7. 前記食品から前記異物を除去する際に、前記食品を上方から下方へ押さえ付ける押さえ機構を更に備える、請求項６に記載の異物除去装置。
8. チャンバを区画するとともに、前記ドリルが挿入される挿入孔が形成された筐体を更に備え、
   前記ドリルが前記挿入孔に挿入された状態において、前記ドリルの前記第２開口は、前記チャンバ内に位置し、
   前記チャンバは、前記ドリルによって除去された前記異物を収容する、請求項６または７に記載の異物除去装置。
9. 前記チャンバ内の前記異物を排出する排出装置を更に備える、請求項８に記載の異物除去装置。
10. 前記駆動装置は、前記ドリルを正逆両方向に回転させる、請求項６乃至９のいずれか一項に記載の異物除去装置。
11. ロボットアームに取り付けられて用いられる、請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の異物除去装置。
12. 食品の異物を除去するための異物除去方法において、
    請求項１乃至５のいずれか一項に記載のドリルを前記食品に当接させる工程と、
    前記ドリルを回転させることにより、前記異物を除去する工程と、を備える、異物除去方法。
13. 前記異物を除去する工程の前に、前記食品を上方から下方へ押さえ付けることにより、前記食品の移動を抑制する工程を更に備える、請求項１２に記載の異物除去方法。
14. 前記異物を除去する工程は、前記ドリルを一方向に回転させる工程と、
    前記ドリルを前記一方向に回転させた後に、前記ドリルを他方向に回転させる工程と、を有する、請求項１２または１３に記載の異物除去方法。
15. 加工食品の製造方法において、
    請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の異物除去方法によって前記食品から前記異物を除去する工程と、
    前記異物が除去された前記食品を加工する工程と、を備える、加工食品の製造方法。

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