JPH0511770B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、手動あるいはシユートの如き自動供
給装置を介してランダムに供給される例えば魚介
類あるいは根野菜類等を含む被切断物が電子制御
により自動的に計量され、これが分割切断される
と同時に所要角度をもつて切断される自動計量切
断装置に関する。

「従来の技術」 近年、鮮魚あるいは根野菜等が店頭に並べられ
る場合、切身あるいは調理可能なサイズに加工さ
れ、トレーにパツク包装されている。

又、学校、病院、会社等の給食においても例え
ば魚体を切身として加工する作業が多く、これら
の多くは手作業にて行れてきた。

ところが、これらの手作業の内、特に魚体等は
その大きさが一定せず、大小ある中で分割切断の
重量が同一になるように斜に刃物を入れて切断し
ているのが現状である。

この手作業は長年の経験と熟練を要する。

上記せる手作業からくる欠陥を解消すべく各種
自動切断装置（特開昭55−20142号公報、実開昭
55−77982号公報、実開昭58−110290号公報）が
多数提案されている。

「発明が解決しようとする問題点」 これら自動切断装置は供給装置及びカツター機
構が固定されているために、切断面は魚体に対し
て直角でしか処理できない、従つて、魚体の大小
で各切身の重量は各々異なる欠点があつた。

本発明はこれらの問題点に鑑み、魚体重量の軽
重に準じて自動的にカツターの位置並びに該カツ
ターの傾斜角度が電子制御により変更されること
により所定重量の切身が得られることを本発明の
技術的課題とするものである。

「問題点を解決するための手段」 上記技術的課題を解決するための手段は次の通
り、 Ａ 供給コンベアより供給される被切断物の重量
がロードセルの如き計量センサーを備えた計量
コンベアにて測定されること。

Ｂ 計測された被切断物の重量は予めプログラマ
ブルコントローラに入力された各種被切断物の
標準重量に基ずく標準分割切断巾及び標準分割
切断傾斜角度の各種パターンの記憶数値と比較
演算されること。

Ｃ 該プログラマブルコントローラにて比較演算
された切断傾斜角度の演算数値出力に基ずきカ
ツターユニツトが作動されると共にロータリエ
ンコーダからのフイードバツク信号が計数さ
れ、前記カツターユニツトの傾斜角度がコント
ロールされること。

Ｄ 該カツターユニツトは走行コンベアの移動方
向直角に設けられ、かつ、該カツターユニツト
のカツターの往復により前記被切断物が所要角
度をもつて分割切断毎に演算制御されながら交
互に作動し、切断されること。

以上Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを構成要素とすることを
特徴とする自動計量切断装置を提供することにあ
る。

「作用」 魚体が供給されると、該魚体はコンベアにて重
量が測定され、予め入力されているデータに基い
て標準重量並び傾斜角度が電子制御により自動的
に変更され、所定重量の切身が得られる。

「実施例」 以下本発明の一実施例を示す図面によつて説明
する。

図面に示された実施例は魚体に関するものであ
る。

該魚体の切身の切断は基本的に尾に近づくに従
つて次第に切断ピツチを広く又切断角度を小さく
し、各々切身の重量を等しくするものである。

又、切身の切断パターンは大きく分類して次の
３種類に分けられる。

第１図に示す如く頭部のある魚体ａと二枚卸
し、又は三枚卸しされた頭部付きの魚体ｂ及び頭
部なしの魚体ｃのパターンである。

該魚体ｂの切断方法において切断巾及び切断角
度について説明すると、各切身を頭部よりNo.１ブ
ロツク１、No.２ブロツク２…とし、各々の切身巾
をMnとし、該ｎは移動量（mm）である。

又切断角度をθnとし、該ｎは角度量（度）で
ある。

切断方法はそのパターンにより次のように分け
られる。

(1) 頭部付きの魚体ａ及びｂのパターンにおい
て、頭部No.１ブロツク１は重量が重い程移動量
Mnは大きくなり、以下の切身No.２ブロツク
２、No.３ブロツク３…の切身は小さくなる。

又、重量の重い程角度量θnは大きくなる。

(2) 頭部なしの魚体ｃのパターンは魚体重量が重
い程各切身No.１ブロツク６、No.２ブロツク７…
の切身巾Mnは小さくなる、又重量の重い程角
度量θnは大きくなる。

本発明は以上のような切断パターンに従つて魚
種毎に魚体重量のデータを集積し、魚体の平均重
量に対する各ブロツクの移動量Mn及び角度量θn
の平均値を予め記憶させておき、処理されるべき
魚体が供給されると魚体重量が計測され、予め記
憶されている平均移動量と平均角度量の各々につ
いて比較演算し、制御出力として取り出し本装置
を制御する。

次に第２図乃至第５図に基いて本発明装置の機
構について説明する。

２１は一端がシユート２０側あつて、他端が計
量コンベア２２側に設けた供給コンベアで、該供
給コンベア２１は供給コンベアモータ２６の回転
により該計量コンベア２２に一定間隔をおいて魚
体が一尾毎に供給される。

前記供給コンベア２１とカツターコンベア２３
間に設けた計量コンベア２２はロードセル３４を
前後左右に配した支承部材２２１上にセツトさ
れ、該計量コンベア２２に魚体が供給されると、
魚体の有無が計量点検出センサー３５にて確認さ
れると共に、前記ロードセル３４，３４…に荷重
変化分の歪みが生じ、該歪みは電気的出力に変換
されて、後記制御装置へ送出される。

前記計量コンベア２２と搬出コンベア２４間に
設けたカツターコンベア２３は魚体の切身巾と移
動量Mnの精度を高めるためと処理速度にすめた
めにカツターコンベア用モータ２８はサーボモー
タを使用し、さらに該カツターコンベア２３の上
部には魚体の有無を確認するための切断点検出セ
ンサー３６が取付けられている。

円盤状のカツター３２がカツター枠４１に取付
けられてなるカツターユニツトｐは前記カツター
コンベア２３の出口側に設けられ、第４図及び第
５図に示すように該カツター枠４１がカツターユ
ニツト移動モータ３１に連結されているボールね
じ４２の回転により、ナツト４２１，４２１と一
緒に左右へ移動される。

前記ボールねじ４２の一端に連結し、これを駆
動せしむるカツターユニツト移動モータ３１は断
面略三角形状フレーム４４上に保持され、他端は
断面略筒状フレーム４４１上のベアリング４４２
に保持されており、そして前記三角状フレーム４
４の下端は本体フレーム１６上の桁１６２に支柱
１６３を介して取付けた角度制御モータ３０の回
転軸の先端回転部材３０１に固着されて、前記筒
状フレーム４４１の下端は本体フレーム１６上の
桁１６１に支柱４４３を介して軸受４５に回転自
在に枢着されている。

該角度制御モータ３０には応答処理速度を高速
にすべくサーボモータが使われる。

４３はカツター枠４１の左右移動をスムーズに
して、かつカツター枠４１の傾斜保持を行うべく
両フレーム４４と４４１の内方側壁間に設けたガ
イドバーで、該ガイドバー４３はカツター枠４１
と一体的に形成されている左右フレーム３３１，
３３２の貫通孔に挿通されている。

前記三角形状フレーム４１の内方側壁にはカツ
ターユニツト後端検出センサー３９が取付けら
れ、筒状フレーム４４１の内方側壁にはカツター
ユニツト先端検出センサー４０が取付けられ、そ
して前記本体フレーム１６の支持部材１６１には
カツターユニツトポジシヨンセンサー３８が取付
けられている。

２４はカツターコンベア２３に近接して設けら
れた排出コンベアで、該排出コンベア２４の上部
には魚体検出センサー３７が取付けられている。

次に、第６図のＧ部においてデータの設定方法
を説明する。

まず、プログラマブルコントローラ２５にデー
タを設定するには、デシマル設定でＢ、Ｃ、Ｄに
変換しプログラマブルコントローラ２５に入力す
る。

該Ｇ部のパターン設定１１は２桁を使用し９９
種類のパターンを設定する。

同じくブロツクNo.設定１５は２桁を使用し魚体
１尾に対して９９のブロツクNo.を設定する。

同じく平均重量設定１２は４桁を使用し、魚体
１尾の重量が9999ｇ迄の重量を設定する。

同じく移動量設定１３は３桁を使用し、一片の
切身巾が999mm迄の移動量を設定する。

同じく角度量設定１４は３桁を使用し、切身の
角度が20.0度迄の角度を設定する。

次に、移動量Mnと角度量θnの制御数値の算出
方法を説明する。

第１図における移動量Mnにおいて頭部付きの
場合（ａ及びｂ）。

No.１ブロツクの移動量Mn 移動量Mn＝計量値／平均重量ＸNo.１ブロツクの平均 移動量として表わされる。

次にNo.２〜No.Ｎブロツクの移動量Mn 移動量Mn＝平均重量／計量値Ｘ各ブロツクの平均移 動量として表わされる。

次に移動量Mnにおいて頭部なしの場合(C) 移動量Mn＝平均重量／計量値Ｘ各ブロツクの平均移 動量として表わされる。

次に、角度量θn＝計量値／平均重量Ｘ各ブロツクの
平 均角度量として表わされる。

次に、プログラマグルコントローラ２５を中央
制御装置とし、計量値読取部Ｄ、指令釦入力部
Ｅ、センサー入力部Ｆ、データ設定部Ｇ、及び出
力部Ｈより構成される。

該計量値読取部Ｄは計量コンベア２２を支持し
ている４ケのロードセル３４よりの信号を出力を
和算器５０にて加算し、０〜10mvの直流電圧と
して増巾器５１に入力する。

次いで、該増巾器５１は４〜20mAの直流電流
に変換し、デジタルスケーリングメータ５２に入
力する。

続いて、該デジタルスケーリングメータ５２で
は４桁のBCDにてプログラマブルコントローラ
２５に入力する。

前記指令釦入力部Ｅはスタート釦１７、ストツ
プ釦１８より構成される。

前記センサー入力部Ｆは計量点検出センサー３
５、切断点検出センサー３６、魚体検出センサー
３７、カツターユニツトホームポジシヨンセンサ
ー３８、カツター後端検出センサー３９、及びカ
ツター先端検出センサー４０より構成されると共
にスイツチには光電スイツチ及び超音波スイツチ
等を使用する。

前記データ設定部Ｇは２桁のパターン設定１
１、２桁のブロツクNo.設定１５、３桁の移動量設
定１３、３桁の角度量設定１４、及び４桁の平均
重量設定１２より構成され、それぞれの各桁はデ
シマル設定でBCDに変換されてプログラマブル
コントローラ２５に入力される。

前記出力部Ｈはプログラマブルコントローラ２
５により演算され制御出力として直流電圧で出力
される。

供給コンベアモータ２６、カツターユニツト移
動モータ３１、カツター回転モータ３３、計量コ
ンベアモータ２７、及び搬出コンベアモータ２９
は交流のインダクシヨンモータを使用しているの
で各々DC−ACコンバータ４７を介して駆動する
カツターコンベアモータ２８及び角度制御モータ
３０はサーボモータを使用し、各々サーボコント
ローラ４６を介して駆動される。

該カツターコンベアモータ２８にはロータリー
エンコーダ４８が接続されており、又角度制御モ
ータ３０にはロータリエンコーダ４９が接続され
各々のロータリエンコーダの出力はプログラマブ
ルコントローラ２５にフイードバツクされる。

次に、制御システムの作用効果を第６図および
第７図に基づいて説明する。

まず、制御装置のデータ設定部Ｇのパターン設
定１１にて処理すべき魚体の切身パターンを設定
する。

しかるのち、指令釦入力部Ｅのスタート釦１７
を押すと供給コンベア２１、計量コンベア２２、
カツター回転モータ３３及び搬出コンベア２４が
起動する。

次に、切身にする魚体を供給コンベア２１の上
部に設けられた計量点検出センサー３５にて検出
されると供給コンベア２１を停止させ以後の魚体
の供給を止める。

同時に計量コンベア２２上に搭載されている魚
体重量がロードセル３４にて読取られ、続いてプ
ログラマブルコントローラ２５に入力される。

該魚体重量が計測されプログラマブルコントロ
ーラ２５に入力されるとカツターコンベア２３が
起動される。

魚体がカツターコンベア２３上の切断点検出セ
ンサー３６にて確認されるとカツターコンベアモ
ータ２８及び計量コンベアモータ２７は停止す
る。

前記プログラマブルコントローラ２５にて 計量値／平均値＝Ｘを計算する。

計量値は計量コンベア２２にて読取られた重量
数値、平均値はパターン設定された時に指定され
た平均重量数値とする。

該数値Ｘが算出されると切身巾を決定する移動
量Mn及び傾斜角度を決定する角度量θnが算出さ
れ、これによりプログラマブルコントローラ２５
のブロツクNo.レジスタに１を加算し、ブロツクNo.
の計数を進める。

これに併行して移動量Mnの決定はブロツクNo.
レジスタの内容が１であればNo.１ブロツクの移動
量を算出する。

又No.１ブロツクの切身において頭部付（ａ及び
ｂ）の場合 移動量Mn＝Xx（No.１ブロツクの平均移動量） ブロツクNo.レジスタの内容がNo.２〜No.Ｎブロツ
クの場合、及び頭部なし(C)の切身においては 移動量Mn＝１／Ｘｘ（各ブロツクの平均移動量） になる。

該移動量Mnが決定されるとカツターコンベア
用出力レジスタに移動量Mnの数値が記憶されカ
ツターコンベアモータ２８はサーボコントローラ
４６を介して起動される。

プログラマブルコントローラ２５はカツターコ
ンベアモータ２８に接続されているロータリエン
コーダ４８の出力を読取り移動量Mnになつたこ
とを確認し、カツターコンベア２３を停止させ
る。

続いて魚体の角度量θnを決定するには、 まず、角度量θn＝Xx（各ブロツクの平均角度
量）を算出する。

次に、前記ブロツクNo.レジスタの数値を読取り
その数値に従つて各ブロツクNo.の角度量θnを算
出する。

尚No.２ブロツク以降の角度制御モータ３０の動
作は前ブロツクで移動した分との角度差のみの動
作をする。

すなわち No.２ブロツクの角度差＝No.１ブロツクのθn−
No.２ブロツクのθn。

No.３ブロツクの角度差＝No.２ブロツクのθn−
No.３ブロツクのθn。

故にプログラマコントローラ２５における制御
はブロツクNo.レジスタの内容がNo.１ブロツクであ
れば角度量θnをＢレジスタに記憶させ、さらに
カツターユニツト出力レジスタに角度量θnの数
値を入力し、角度制御モータ３０はサーボコント
ローラ４６を介して起動される。

ブロツクNo.レジスタの内容がNo.２ブロツク以降
の場合は、Ｂレジスタの内容から角度差θnを減
算し、その結果がＣレジスタに記憶される。

さらに、角度差θnがＢレジスタに記憶され、
次のブロツクNo.の角度差θnの演算に備える。

先にＣレジスタに記憶されている角度差がカツ
ターユニツト出力レジスタに入力されると、角度
制御モータ３０はサーボコントローラ４６を介し
て起動される。

プログラマブルコントローラ２５は角度制御モ
ータ３０に接続されているロータリエンコーダ４
９の出力を読取り角度量θnになつたことを確認
し、角度制御モータ３０を停止させる。

次に、カツターコンベア２３とカツターユニツ
トｐが停止するとカツターユニツト移動モータ３
１が起動され、第５図のＬ点からＫ点方向に移動
する。

カツター先端検出センサー４０にてカツター枠
４１が検出されるとカツターユニツトｐが停止す
る。

次に、カツターユニツトｐは逆転し、第５図の
Ｋ点からＬ点に移動し、カツター後端検出センサ
ー３９にてカツター枠４１を検出するとＬ点で停
止する。

次に、カツターユニツトｐがＬ点で停止すると
プログラマブルコントローラ２５ではNo.１ブロツ
クの制御に引続いてNo.２ブロツクの移動量Mnと
角度量θnを算出し、カツターコンベア２３とカ
ツターユニツトｐを作動させる。

以上のように魚体の切身の各ブロツクについて
制御する。

次に、切身の各ブロツクを切断し、カツターユ
ニツトｐがＬ点で停止すると搬出コンベア２４の
上部にセツトしてある魚体検出センサー３７にて
魚体の有無を確認する。

魚体を検出しなかつた場合は一尾の処理を完了
した事である。

一尾の処理を完了すると角度制御モータ３０が
起動され、Ｒ点にあるカツター枠４１はホームポ
ジシヨンＪ点方向に移動し、カツターユニツトホ
ームポジシヨンセンサー３８にて検出されると角
度制御モータ３０は停止する。

カツターユニツトｐがホームポジシヨンＪ点に
戻ると供給コンベア２１、計量コンベア２２が起
動され次の魚体が搬送され、同様に切断処理され
る。

又、魚体処理作業が完了したら指令釦入力部Ｅ
のストツプ釦１８を押すことで本装置を停止させ
る。

以上詳述した本発明装置は、自動計量切断装置
の一実施例を魚体についてて説明したものであつ
て、これに限定されるものでなく、被切断物の重
量、全長のセンサー及び自動切断機構等に応じて
種々設計変更されるものであることは当然であ
り、牛豚肉あるいは根菜類等に適用することも可
能である。

又、本発明の自動計量切断装置は被切断物を計
量することにより、これを所望の数に自動的に分
割切断することができるので、その利用範囲は広
く、きわめてすぐれた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置で切断する魚体の切
身パターンで、そのａ図は頭部付の魚体、ｂ図は
頭部付二枚卸し又は三枚卸しの魚体、ｃ図は頭部
なし二枚卸し又は三枚卸しの魚体を示す平面図、
第２図は本発明装置の側面図、第３図は第２図の
平面図、第４図はカツターユニツトｐの正面図、
第５図は第４図の側面図、第６図は制御ブロツク
図、第７図はメインフローチヤートである。 ２１……供給コンベア、２２……計量コンベ
ア、２５……プログラマブルコントローラ、４８
……ロータリエンコーダ、ｐ……カツターユニツ
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ａ 供給コンベアより供給される被切断物の
   重量がロードセルの如き計量センサーを備えた
   計量コンベアにて測定されること。 Ｂ 計測された被切断物の重量は予めプログラマ
   ブルコントローラに入力された各種被切断物の
   標準重量に基ずく標準分割裁断巾及び標準分割
   切断傾斜角度の各種パターンの記憶数値と比較
   演算されること。 Ｃ 該プログラマブルコントローラにて比較演算
   された切断傾斜角度の演算数値出力に基ずきカ
   ツターユニツトが作動されると共にロータリエ
   ンコーダからのフイードバツク信号が計数さ
   れ、前記カツターユニツトの傾斜角度がコント
   ロールされること。 Ｄ 該カツターユニツトは走行コンベアの移動方
   向直角に設けられ、かつ、該カツターユニツト
   のカツターの往復により前記被切断物が所要角
   度をもつて分割切断毎に演算制御されながら交
   互に作動し、切断されること。 以上Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを構成要素とすることを
   特徴とする自動計量切断装置。