JP7445311B2 - 魚節移載装置 - Google Patents

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Description

本発明は、不定形の魚節を順次移載する魚節移載装置に関する。
鰹節等の魚節は、血合い部分を除去したり、削ったりするための加工位置に順次運ぶ必要があるが、魚節は個体によって形状がばらばらで不定形であるため、従来は、作業者が魚節を手に取って運んだり、ベルトコンベア等で運んだりしていた。従来の魚節搬送装置は、例えば、下記特許文献1,2に開示されている。
実開昭56-72697号公報 実開昭54-98887号公報
しかし、作業者が一つ一つ魚節を手に取って運ぶのは効率的ではなく、ベルトコンベアで運ぶ方法では、魚節を所望の加工位置に正確に移載するのは困難である。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、不定形の魚節を所定の位置に正確に移載することのできる魚節移載装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明に係る魚節移載装置は、不定形の魚節を移載する魚節移載装置において、所定の場所に置かれている前記魚節を上方から近付いて挟持する節挟持部材と、前記節挟持部材を水平方向及び鉛直方向に移動させる移送手段と、を備え、前記節挟持部材は、上方から近付く際に前記魚節の上面に接触する上面接触部材と、前記上面接触部材が前記魚節の上面に接触した状態で、前記魚節の両側面に横方向両側からスライド接触して挟持する、上方に向かって開くように傾斜する傾斜接触部を有する挟持スライド部材と、を有する挟持ヘッドと、前記移送手段に連結されて移動する第一部材と、前記挟持ヘッドを前記第一部材に対して横方向にスライド可能に連結すると共に、前記挟持ヘッドが左右に移動したときに中央に戻るように付勢する弾性部材を有する横スライド機構と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る魚節移載装置によれば、挟持ヘッドにより不定形の魚節をしっかりと挟持して順次所定の位置に正確に移載することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る魚節移載装置の斜視図である。 図2は、本発明の実施形態に係る節挟持部材の上方からの斜視図である。 図3は、本発明の実施形態に係る節挟持部材の下方からの斜視図である。 図4は、本発明の実施形態に係る節挟持部材により魚節を挟持する際の動作を説明するための図である。 図5は、本発明の実施形態に係る節挟持部材により魚節を挟持する際の動作を説明するための図である。 図6は、本発明の実施形態に係る節固定保持具の構成を示す図である。 図7は、本発明の実施形態に係る血合い除去装置の斜視図である。 図8は、本発明の実施形態に係る血合い除去装置の平面図である。 図9は、本発明の実施形態に係る魚肉の分割状態を示す断面図である。
以下、図面を参照しながら、本実施形態に係る魚節移載装置21について説明する。本実施形態では、鰹節の血合いを自動的に除去する血合い除去装置1の供給部20に設置される魚節移載装置21であって、図1に示すように、魚節仮置き部5に仮置きされている鰹節Xを回転テーブル10上の節固定保持具11へと順次移載して供給する魚節移載装置21を例に挙げて説明する。
魚節移載装置21は、移送レール部22と、鰹節Xを挟持する節挟持部材25とを備える。なお、魚節移載装置21の駆動を制御する制御機能は、後述する血合い除去装置1の制御部70が担っている。移送レール部22は、節挟持部材25を3軸方向においてスライド駆動するよう構成され、水平方向において2軸方向に移動させる水平レール23と、節挟持部材25を鉛直方向に移動させる鉛直レール24とを備えている。
節挟持部材25は、移送レール部22に移動自在に連結支持される第一部材26と、第一部材26に連結される第二部材27と、第二部材に27に連結される第三部材28とを備えている。
第二部材27は、第一部材26の下方に位置し、第一部材26に対して鉛直方向にスライド可能に連結されている。第二部材27は、その上面の四隅に立設された鉛直スライド軸271を備えており、この鉛直スライド軸271が第一部材26の底板261に形成された連結穴に通されることで、第二部材27は第一部材26に上下動可能に連結され、第二部材27はその自重により第一部材26により吊り下げ支持されている。
鉛直スライド軸271の上端にはこの連結穴よりも大径の径大部272が形成されており、自重により下方に移動しようとする第二部材27は、この径大部272が底板261に引っ掛かることで、第一部材26に吊り下げられる。
よって、第二部材27に対して、第二部材27及び第二部材27に連結される第三部材28の合計重量よりも大きな上方に向く力が作用すると、第二部材27は、鉛直スライド軸271に沿って上方へと移動可能であり、上向きの力の作用が停止すると、自重により下降し、径大部272が底板261に引っ掛かる位置で停止する。
第二部材27は、底板261の上面に設置された上昇センサー275を備えており、上昇センサー275は、第一部材26に対して第二部材27が上昇したことを光学的に検知し、制御部70へと出力する。
第三部材28は、第二部材27の下方に位置すると共に、横スライド機構281を備え、第二部材27に対して横方向に往復スライド可能に連結されている。本実施形態において、節挟持部材25や節固定保持具11における横方向とは、節挟持部材25等に挟持される鰹節Xの長手方向に直交する方向である。
横スライド機構281は、図示しないばね部材(弾性部材)を備えており、初期位置である横方向における中心位置から第三部材28が左右何れかの方向に移動すると、常に中心位置に戻るように第三部材28を弾性力により付勢する。
第三部材28は、鰹節Xを挟持して持ち上げるための挟持ヘッド284を備えている。挟持ヘッド284は、左右一対の挟持スライド部材285と、挟持同期駆動部287と、鰹節Xを挟持する際に鰹節Xの上面(血合い面)に接触する上面接触部材288と、を備える。
挟持スライド部材285は、鰹節Xの側面に両側からスライド接触することで、鰹節Xを挟んで支持する部材であり、その両側の接触部には、上方に行くにしたがって鰹節Xから離れるように傾斜した傾斜接触部286を備えている。
挟持同期駆動部287は、鰹節Xに近付いたり離れたりするように、左右一対の挟持スライド部材285を水平な横方向において同期させてスライド駆動し、一対の挟持スライド部材285を、間隔を狭める方向又は拡げる方向に同期してスライド駆動させる。
上面接触部材288は、横方向に水平に延在する棒状部材であり、横スライド機構281の筐体の前後方向(長手方向)端部にそれぞれ固定設置されている。上面接触部材288は、左右一対の傾斜接触部286の真ん中であって傾斜接触部286よりも僅かに高い位置に設置されている。
以上、魚節移載装置21の構成について説明したが、続いて、魚節移載装置21により、仮置きされている鰹節Xを挟持して持ち上げる際の動作について説明する。魚節移載装置21が挟持する鰹節Xが仮置きされる魚節仮置き部5は、並列に5個設置された魚節挟持部材6を備えており、一度に5個の鰹節Xを並列に仮置きできる。鰹節Xは、作業者等により血合い面を上方に向けて、魚節仮置き部5に仮置きされる。
魚節挟持部材6は、所定の間隔を開けて設置された2本の対向挟持支柱7を2組備えており、この一対の対向挟持支柱7の組が鰹節Xの長手方向において2箇所設置されている。仮置きの際、鰹節Xは、左右一対の対向挟持支柱7の間に置かれて側面が対向挟持支柱7の先端に挟持される。対向挟持支柱7の鰹節Xと接触する内側端部には、半球形状の半球接触部7aが設置されている。
ここで、鰹節Xは、図8の魚肉の長手方向に垂直な鉛直断面図に示すように、カツオの魚体を中骨で左右に2分割すると共に、魚体の大きなものは身割りをし、全体として4分割された魚体であり、背側である上方の魚体が雄節、腹側である下方の魚体が雌節と呼ばれる。
血合いYの位置する血合い領域は、雄節と雌節との分割面、すなわち、上下分割面を挟んで雄節側及び雌節側に拡がっており、本実施形態では、この血合いYが現れる上下分割面を血合い面と称し、血合い除去装置1は、この血合い面から血合いYを除去する。
図4に示すように、挟持ヘッド284により鰹節Xを挟持する際には、制御部70は、移送レール部22を制御し、水平レール23により節挟持部材25を魚節仮置き部5に仮置きされている所定の鰹節Xの上方に移動させてから、鉛直レール24により下降させる。
挟持ヘッド284が鰹節Xの位置まで下降し、上面接触部材288が鰹節Xの上面(血合い面)に接触すると、衝突の反動で第二部材27及び第三部材28(挟持ヘッド284)が上昇するため、上昇センサー275がこの上昇を検知して衝突信号を制御部70へと出力する。上昇信号を受信した制御部70は、鉛直レール24による降下を停止する。
このように、上昇センサー275は、上面接触部材288と鰹節Xの上面との衝突を検知する衝突検知手段として機能する。衝突検知手段としては、上昇センサー275に限らず、上面接触部材288等に設置した荷重センサーや、鉛直レール24の駆動モータの駆動電流を監視する手段等を採用することができる。
図4(A)は、節挟持部材25が降下している途中の状態を示しており、図4(B)は、節挟持部材25が降下し、上面接触部材288が鰹節Xの上面(血合い接触面)に衝突した状態を示している。図4(A)と比較すると、図4(B)においては、第二部材27が上昇して第一部材26の底板261に近付いており、この第二部材27の上昇が上昇センサー275により検知される。
ここで、制御部70は下降長算出部を備えており、上面接触部材288が仮置きされている鰹節Xの上面に接触するまでに、鉛直レール24により節挟持部材25が下降した長さを算出する。鰹節Xは不定形であり、魚節仮置き部5に仮置きされている鰹節Xの上面の位置は、個体によって異なる。
上面の高さが異なれば、初期位置からの節挟持部材25の下降長も異なるため、各鰹節Xに対する下降長を算出することで、後述するように、回転テーブル10上の節固定保持具11へと鰹節Xを受け渡す際に、適切な位置へと鰹節Xを下降させることができる。
続いて、図5に示すように、挟持同期駆動部287により一対の挟持スライド部材285が間隔を狭める方向に駆動され、挟持スライド部材285の傾斜接触部286が鰹節Xの両側面に接触して、鰹節Xが挟持ヘッド284に挟持される。
挟持ヘッド284により鰹節Xが挟持されると、上方が開くように一対の傾斜接触部286が傾斜しているため、挟持された鰹節Xは傾斜接触部286により上方に押され、鰹節Xの上面に接触する上面接触部材288に押し付けられるため、鰹節Xは、上面接触部材288、左右一対の挟持スライド部材285に挟まれて強固に支持される。
ここで、挟持ヘッド284の横方向左右中心と、仮置きされている鰹節Xの左右中心とがずれている場合には、同期駆動される左右一対の挟持スライド部材285の一方が先に鰹節Xに接触する。鰹節Xは横方向には移動できないように挟持されて仮置きされているため、その後も同期駆動されても、鰹節Xを良好に挟持できなかったり、鰹節Xが仮置きされている魚節挟持部材6から落ちてしまったりするおそれがある。
これに対して、本実施形態では、挟持ヘッド284(第三部材28)が横スライド機構281により第二部材27に対して左右横方向にスライド可能に連結されているため、挟持ヘッド284の左右中心と鰹節Xとの左右中心がずれており、片側の挟持スライド部材285のみが先に接触した場合であっても、その後の同期駆動時に、挟持ヘッド284が弾性力に抗して先に接触した側に横スライドすることで、鰹節Xを良好に挟持することができる。
図5(A)は、挟持ヘッド284と鰹節Xの左右中心がずれている場合の挟持前の状態を示しており、図5(B)は、挟持ヘッド284と鰹節Xの左右中心がずれている場合に、挟持ヘッド284が横方向(図5において左方向)にスライドして仮置きされている鰹節Xを良好に挟持している状態を示している。
なお、挟持ヘッド284により鰹節Xを挟持後、挟持ヘッド284が上昇すると、仮置き場所において魚節挟持部材6に挟持されていた鰹節Xがフリーとなるため、挟持ヘッド284は横スライド機構281の弾性力により元の中心位置へと戻る。
また、魚節挟持部材6により挟持された仮置きの状態で、鰹節Xの血合い面(上面)が傾いて水平になっていない場合であっても、挟持ヘッド284が上昇して鰹節Xがフリーとなると、傾斜接触部286により挟持されて上方に押されている鰹節Xは、血合い面が水平な上面接触部材288に押し付けられるため、長手方向軸回りに回動して血合い面が水平な状態となる。
続いて、挟持して持ち上げた鰹節Xを回転テーブル10上の節固定保持具11に受け渡す際の動作について説明する。まず、節固定保持具11の構成について、図6を参照しながら説明する。図6(A)は、鰹節Xを固定していない状態の節固定保持具11の斜視図、図6(B)は、鰹節Xを固定している状態の節固定保持具11の斜視図である。
節固定保持具11は、中央に水平に延在するV溝12aが形成された固定本体12と、V溝12a内に収容された鰹節Xを両側から挟み込んで保持する挟持支柱15とを備えている。節固定保持具11の挟持支柱15は、V溝12aの両側に3つずつ、合計6本の3組が設置されている。
挟持支柱15は、V溝12aの長手方向に垂直な水平横方向において、突出位置と退出位置との間で進退自在に構成されている。挟持支柱15は、固定本体12内に設置された駆動装置であるモータにより進退自在に駆動される。
3組の挟持支柱15のうち、長手方向外側に位置する2組の外側挟持支柱15aは、V溝12aを挟んで横方向両側が同期して進退駆動され、真ん中に位置する中央挟持市中15bは、V溝12aを挟んでそれぞれが独立して進退駆動される。
魚節移載装置21によりV溝12a内の収容位置に運ばれてきた鰹節Xを挟持する際には、まず、長手方向両側に位置する2組の外側挟持支柱15aを同期駆動により突出位置に突出させて鰹節Xを挟持させた後、中央挟持支柱15bを左右それぞれ独立した制御駆動により突出位置に突出させて鰹節Xの両側面に接触させて挟持する。
このように、最初に外側の外側支柱15aを同期駆動で駆動して挟持させることで、鰹節Xが斜めになって収容位置に運ばれてきた場合であっても、V溝12a内でまっすぐとなるように戻すことができる。
また、鰹節Xは、反ったり曲がったりしている個体もあり、中央挟持支柱15bまで両側を同期して突出位置へと駆動すると、片側のみが先に鰹節Xに接触して、他方の中央挟持支柱15bが接触できなくなるおそれもあるが、両側を独立して駆動することで、鰹節Xの長手方向の真ん中付近において、中央挟持支柱15bにより確実に両側から挟持することができる。
ここで、魚節移載装置21が、節挟持部材25により鰹節Xを挟持して、魚節仮置き部5から節固定保持具11の収容位置まで運ぶ際には、制御部70は、その下降長算出部により魚節仮置き部5において鰹節Xに接触するまで下降した長さに基づいて、節固定保持具11へと受け渡す収容位置の高さを決定する。
上述したように、鰹節Xは、個体により高さが異なり節固定保持具11の挟持支柱15により確実に鰹節Xを挟持するためには、魚節移載装置21により節固定保持具11の適切な高さの収納位置に鰹節Xを移載する必要がある。
本実施形態では、制御部70は、下降長算出部が算出した魚節仮置き部5での下降長に基づき、節固定保持具11の挟持支柱15が鰹節Xの両側面と接触する位置が、鰹節Xの上面(血合い面)よりも15mm程度下方の位置となるような高さに鰹節Xを移載し、節固定保持具11に受け渡すように制御される。
また、挟持支柱15は、円筒形状であり、その円筒先端縁には、十字放射溝15eが形成されている。このように、90°毎に設置された4つの凹溝からなる十字放射溝15eを採用することで、挟持支柱15の先端に形成されたエッジが鰹節Xの表面に食い込み、しっかりと鰹節Xを挟持することができる。
もちろん、挟持支柱15の先端面の溝は、十字放射形状に限らず、180°毎の2つの直線状溝でも良いし、5つ以上でも良いし、適宜所定の数や形状の溝を採用することができる。また、挟持支柱15の形状も円筒に限らず、角筒、円柱、角柱等、鰹節Xを両側から挟持できる形状であれば、適宜他の形状を採用することができる。
次に、魚節移載装置21が設置される血合い除去装置1について説明する。図7は、血合い除去装置1の斜視図であり、図8は、血合い除去装置1の平面図である。血合い除去装置1は、鰹節Xの血合い面から血合いYの存在する領域(図9参照)を推測して自動で除去加工する装置である。
血合い除去装置1は、筐体2と、回転テーブル10と、供給部20と、撮影部30と、加工部40と、取出部50と、血合い除去装置1の全体の制御を行う制御部70とを備える。制御部70の制御処理は、制御部70内の記憶装置に記録されている各種プログラムを制御部70の演算装置が実行することで実現される。
血合い除去装置1は、4つのエリア(供給エリアA、撮影エリアB、加工エリアC、取出エリアD)を備えている。供給エリアAは、供給部20(魚節移載装置21)が鰹節Xを魚節仮置き部5から回転テーブル10上に供給する領域、撮影エリアBは、撮影部30が鰹節Xの血合いYの現れる血合い面を撮影する領域である。また、加工エリアCは、加工部40が、鰹節Xの血合いYを除去する領域、取出エリアDは、取出部50が鰹節Xを回転テーブル10の外に取り出す領域である。
供給部20、撮影部30、加工部40及び取出部50は、回転テーブル10を囲むように、反時計回りに90°毎に順次筐体2に固定設置されており、回転テーブル10の上面に節固定保持部11により保持されて位置する鰹節Xに対して、各種処理を施す。
筐体2は、魚節移載装置21が回転テーブル10上に供給する鰹節Xを仮置きしておく、上述した魚節仮置き部5を備える。回転テーブル10は、水平に設置された円盤形状のテーブルであり、図示しない駆動装置により中心鉛直軸回りに回転自在である。回転テーブル10は、円周方向に90°毎に4つの領域に分割されており、各領域には、鰹節Xを所定の姿勢で固定する節固定保持部11がそれぞれ設置されている。
血合い除去処理時には、回転テーブル10は、供給エリアAにおいて外部から供給されてテーブル10上に保持する鰹節Xを、順次、撮影エリアB、加工エリアC、取出エリアDに間欠搬送して供給する。
本実施形態では、インデックス方式で順次搬送しており、回転テーブル10は、15秒程度の停止と反時計回りに90°の回転を繰り返すことで、供給エリアAにおいて節固定保持具11に固定保持された鰹節Xが、撮影エリアB、加工エリアC、取出エリアDに順次間欠搬送される。
供給エリアAに位置する供給部20は、上述した魚節移載装置21を備える。魚節移載装置21は、血合いYが現れる血合い面(分割面)が上方を向く姿勢で鰹節Xを節挟持部材25に保持させた状態で、魚節仮置き部5から供給エリアAに位置する節固定保持具11へと鰹節Xを順次移載する。供給された鰹節Xは、節固定保持具11により、同じく血合い面が水平且つ上方を向いた姿勢で固定保持される。
撮影エリアBに位置する撮影部30は、鰹節Xを撮影するための撮像装置31を備える。撮像装置31は、撮影エリアBに位置する節固定保持具11に保持された鰹節Xの血合い面を上方から高解像度で撮影する。撮像装置31の撮影画像は、血合い領域を算出するために、制御部70により画像認識される。
加工エリアCに位置する加工部40は、図8に示すように、多関節ロボット41と、多関節ロボット41により移動されるワークスピンドル42とを備え、所定の軌跡で切削工具であるワークスピンドル42を動かすことで、鰹節Xの所定の領域を切削により除去する。
取出エリアDに位置する取出部50は、魚節移載装置51と、搬送コンベア51とを備える。魚節移載装置51は、加工エリアCにおいて加工処理された、回転テーブル10上の節固定保持具11に固定された鰹節Xを搬送コンベア51上に順次移載する装置である。
魚節移載装置51は、上述した供給部20の魚節移載装置21と同じ構成であるため、説明を省略する。搬送コンベア51は、魚節移載装置51により移載された鰹節Xをベルトコンベアにより順次血合い除去装置1の外へと搬送する。
以上、本実施形態について詳細に説明したが、本実施形態に係る魚節移載装置21によれば、挟持ヘッド284により不定形の鰹節Xをしっかりと挟持することができ、節固定保持具11の所定の収納位置に正確に移載することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、魚節移載装置を構成する各部材のサイズや形状、個数等は適宜変更可能である。
また、上記実施形態では、鰹節を移載する場合について説明したが、鯖節などの鰹節以外の不定形の魚節に対して、本発明に係る移載装置を適用することができる。
また、上記実施形態では、節挟持部材を水平方向及び鉛直方向に移動させるための移送手段として、レールに沿ってスライドさせる移送レール部を採用しているが、多関節ロボット等、適宜他の移送手段を採用することができる。
1 血合い除去装置
2 筐体
5 魚節仮置き部
6 魚節挟持部材
7 対向挟持支柱
7a 半球接触部
10 回転テーブル
11 節固定保持具
12 固定本体
12a V溝
15 挟持支柱
15a 外側挟持支柱
15b 中央挟持支柱
15e 十字放射溝
20 供給部
21 魚節移載装置
22 移送レール部
23 水平レール
24 鉛直レール
25 節挟持部材
26 第一部材
261 底板
27 第二部材
271 鉛直スライド軸
272 径大部
275 上昇センサー
28 第三部材
281 横スライド機構
284 挟持ヘッド
285 挟持スライド部材
286 傾斜接触部
287 挟持同期駆動部
288 上面接触部材
30 撮影部
31 撮像装置
40 加工部(除去部)
41 多関節ロボット
42 ワークスピンドル
50 取出部
51 魚節移載装置
59 搬送コンベア
70 制御部
A 供給エリア
B 撮影エリア
C 加工エリア
D 取出エリア
X 鰹節
Y 血合い

Claims (3)

  1. 不定形の魚節を移載する魚節移載装置において、
    所定の場所に置かれている前記魚節を上方から近付いて挟持する節挟持部材と、
    前記節挟持部材を水平方向及び鉛直方向に移動させる移送手段と、を備え、
    前記節挟持部材は、
    上方から近付く際に前記魚節の上面に接触する上面接触部材と、前記上面接触部材が前記魚節の上面に接触した状態で、前記魚節の両側面に横方向両側からスライド接触して挟持する、上方に向かって開くように傾斜する傾斜接触部を有する挟持スライド部材と、を有する挟持ヘッドと、
    前記移送手段に連結されて移動する第一部材と、
    前記挟持ヘッドを前記第一部材に対して横方向にスライド可能に連結すると共に、前記挟持ヘッドが左右に移動したときに中央に戻るように付勢する弾性部材を有する横スライド機構と、
    を備えることを特徴とする魚節移載装置。
  2. 前記節挟持部材は、左右一対の前記挟持スライド部材を、間隔を狭める方向又は拡げる方向に同期してスライド駆動させる挟持同期駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の魚節移載装置
  3. 前記節挟持部材及び前記移送手段の駆動を制御する制御部と、
    前記移送手段による前記節挟持部材の下降時に、前記上面接触部材と前記魚節の上面との衝突を検知して衝突信号を前記制御部に出力する衝突検知手段と、をさらに備え、
    前記制御部は、前記衝突信号を受信すると、前記移送手段による下降を停止させることを特徴とする請求項1項記載の魚節移載装置。
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