WO2022004488A1 - 脱骨装置 - Google Patents

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WO2022004488A1
WO2022004488A1 PCT/JP2021/023604 JP2021023604W WO2022004488A1 WO 2022004488 A1 WO2022004488 A1 WO 2022004488A1 JP 2021023604 W JP2021023604 W JP 2021023604W WO 2022004488 A1 WO2022004488 A1 WO 2022004488A1
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WO
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rib
meat
hand
edged
deboning
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PCT/JP2021/023604
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English (en)
French (fr)
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一雄 佐藤
Original Assignee
一雄 佐藤
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Priority to US18/013,779 priority patent/US20240225020A1/en
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C17/00—Other devices for processing meat or bones
    • A22C17/004—Devices for deboning meat
    • A22C17/0046—Devices for deboning meat specially adapted for meat containing ribs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C17/00—Other devices for processing meat or bones
    • A22C17/0093—Handling, transporting or packaging pieces of meat
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C17/00—Other devices for processing meat or bones
    • A22C17/02—Apparatus for holding meat or bones while cutting

Definitions

  • the present invention relates to a meat processing device, and more particularly to a deboning device for removing ribs from block meat such as beef, pig, and sheep.
  • a deboning device for removing ribs from prepared block meat of meat animals such as cows, pigs, and sheep has been used.
  • a conventional deboning device As such a conventional deboning device, first, the thickness and width of the ribs attached to the prepared block meat, the spacing between the ribs, etc. are measured, and the robot arm is operated based on the measurement data, and the robot arm is operated. Two cutters are arranged at the tip of the rib so that the distance between them can be extended by a spring so that cuts can be made on both sides of each rib. Then, a rib stripping unit configured by passing a nylon pull thread between side plates arranged on other robot arms at predetermined intervals is hooked on the ends of each rib exposed by the pretreatment, etc. By sliding it toward the end side, the rib peeling unit advances along the notch so that the ribs are peeled from the meat (see, for example, Patent Document 1).
  • the two cutters that make cuts on both sides of each rib are arranged so as to be extendable by a spring in order to accommodate ribs of various thicknesses.
  • the distance between the cutters is excessively widened when the cutter is brought into contact with the meat, or the notch is bent, resulting in deterioration of the yield.
  • An object of the present invention is to provide a bone removal device capable of efficiently pulling bones of each rib, improving the automation rate of bone removal work, and improving work efficiency.
  • the feature of the deboning device is a belt conveyor on which the prepared block meat of a meat animal is placed and conveyed, and a plurality of connected by different rotation axes.
  • At least one muscle-insertion arm in which a robot arm whose joints are three-dimensionally controlled in motion is provided with a muscle-insertion hand for making cuts on both sides of each rib attached to the block meat conveyed by the belt conveyor.
  • a rib detection device that creates three-dimensional data of the block meat conveyed on the belt conveyor and detects the position coordinates, number and shape of each rib attached to the block meat based on the three-dimensional data.
  • a plurality of joints connected by different rotation axes are 3
  • the robot arm whose motion is dimensionally controlled is provided with a cueing hand provided with a blade portion for cutting and removing the meat on the outer periphery of the rib tip portion in order to expose the tip portion of each rib.
  • the tip of each rib can be exposed and the wire can be easily passed under the rib.
  • the block meat conveyed by the belt conveyor is further provided with a meat pressing mechanism for holding the block meat when the block meat is processed by each hand. be.
  • the meat pressing mechanism can prevent the block meat being processed from rising and hold it in a predetermined position, so that the block meat can be processed.
  • Another feature of the deboning device is that a plurality of joints connected by different rotation axes are provided on a robot arm whose motion is controlled three-dimensionally, and the cueing hand is used to cover the outer periphery of the tip of the rib.
  • a bone pulling arm provided with a bone pulling hand that cuts and removes the meat and passes a wire along each rib of the block meat cut by the muscle cutting hand to peel off each rib from the block meat. Is to be further provided.
  • the ribs can be peeled off from the block meat by the wire.
  • the blade portion provided in the cueing hand is a cylindrical or a part of a cylindrical shape having a single-edged or double-edged blade at the tip, and the blade portion. Is arranged so as to only advance and retreat in the axial direction.
  • the blade portion advances in the axial direction, and the meat on the outer periphery of the rib tip portion can be cut and removed.
  • the blade portion provided in the cueing hand is a cylindrical or a part of a cylindrical shape having a single-edged or double-edged blade at the tip, and the blade portion. Is to be swung around the axis by a set angle.
  • the meat on the outer periphery of the tip of the rib can be cut and removed by swinging the blade.
  • the blade portion provided in the cueing hand has a cylindrical shape having a single-edged or double-edged inner blade at the tip portion, and the blade portion is cylindrical. It is designed to be rotationally driven around the central axis of the shape.
  • the meat on the outer periphery of the tip of the rib can be cut and removed by the rotational drive of the blade.
  • the reinforced hand is semi-circular and has at least one single-edged or double-edged blade.
  • the reinforced hand is linear and has at least one single-edged or double-edged blade.
  • the reinforced hand has a tip and has at least one single-edged or double-edged blade.
  • each of the blades is driven so as to vibrate slightly.
  • the cut portion can be satisfactorily formed by the slight vibration of the blade portion.
  • Another feature of the deboning device according to the present invention is that the streaking arm is provided with two blades.
  • the two blades of the muscle insertion arm can be driven at the same time to efficiently form two cut portions along the ribs on both sides of the ribs.
  • Another feature of the deboning device according to the present invention is that the distance between the two blades of the streaking arm is adjusted according to the rib information detected by the rib detecting device. It is in.
  • the muscle insertion arm adjusts the distance thereof according to the rib information, so that the two cut portions formed by the two blades can be located in the vicinity of the ribs, respectively. , Meat recovery efficiency can be improved.
  • the rib detecting device detects a three-dimensional shape of the block meat and an X-ray measuring device that irradiates X-rays from an X-ray generator to detect the ribs. It is composed of a 3D measuring device, and the X-ray generator is configured so that the irradiation direction of X-rays from the X-ray generator in the X-ray measuring device is irradiated in an oblique direction different from the vertical downward direction. The orientation is set.
  • Another feature of the deboning device according to the present invention is a wire hook hook driven so as to be interposed between the wire and the lower part of the rib so as to introduce the wire of the bone pulling arm below the rib. Is to be further provided.
  • the wire hook hook is interposed between the wire and the lower part of the rib, and the wire can be stably introduced below the rib.
  • each of the arms is connected to a plurality of robots that are three-dimensionally controlled according to the processing time.
  • each arm can be connected to a separate robot, and each arm can be efficiently driven to perform bone removal.
  • Another feature of the deboning device according to the present invention is that at least one robot arm for performing each process is provided.
  • a compact configuration can be obtained by providing one robot arm for performing each process, and efficiency can be achieved by providing two robot arms for performing each process. Bone removal treatment can be performed well.
  • the deboning device of the present invention it is possible to improve the automation rate, save labor, and reliably perform the deboning process.
  • FIG. Perspective view of FIG. An explanatory diagram showing the irradiation direction of the X-ray measuring device in the present embodiment, (A) is an explanatory diagram in the case of vertical irradiation, (B) is an explanatory diagram in the case of diagonal irradiation, and (C) is an X-ray measurement.
  • Vertical sectional view showing a specific embodiment of the device It is a perspective view which shows the cueing hand in this embodiment, (A) is a perspective view from an oblique front, (B) is a perspective view from an oblique rear.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the other embodiment of the cueing hand, (A) is the perspective view from the diagonal front, (B) is the perspective view from the diagonal rear, (C) is the left side view. It is a perspective view of the meat presser mechanism of this embodiment, (A) is a perspective view from an oblique front, and (B) is a plan view. It is a figure which shows the streak arm of this embodiment, (A) is a perspective view, (B) is a front view, (C) is a right side view. It is a perspective view which shows the bone pulling arm of this embodiment, (A) is the perspective view from the left front, (B) is the perspective view from the right front. Perspective view of wire retainer arm
  • the deboning device 1 of the present embodiment has a belt conveyor 2 on which a block meat M cut to a predetermined width is placed and conveyed, and the belt conveyor 2 is provided.
  • the meat pressing mechanisms 10 and 10 are arranged along the belt conveyor 2.
  • the work hands 3 are arranged on the robot arms 4 arranged along the belt conveyor 2 at predetermined intervals. Each of the robot arms 4 is projected onto the tip of an industrial robot 5 in which a plurality of joints connected by different rotation axes are three-dimensionally controlled in motion.
  • the industrial robot 5A located on the upstream side of the belt conveyor 2 is supported by the scoring arm 45 and the cueing arm 24, which will be described later, and the industrial robot 5B located on the downstream side of the belt conveyor 2.
  • the wire holding arm 65 and the bone pulling arm 54, which will be described later, are supported in the above.
  • the reinforced arm 45, the cueing arm 24, the wire pressing arm 65, and the bone pulling arm 54 are collectively referred to as the robot arm 4.
  • the reinforced hand 46 is projected from the tip of the reinforced arm 45, and the cueing hand 25 is projected from the tip of the cueing arm 24. Further, a wire pressing hand 62 is projected from the tip of the wire pressing arm 65, and a bone pulling hand 55 is projected from the tip of the bone pulling arm 54.
  • the scoring hand 46, the cueing hand 25, the wire pressing hand 62, and the bone pulling hand 55 are collectively referred to as the work hand 3.
  • the meat positioning guide 6 for positioning the block meat M from the side moves forward to guide the block meat M on the most upstream side in the transport direction of the block meat M. It is arranged so as to be able to reciprocate between the position and the position where the block meat M is not guided by retreating.
  • an X-ray measuring device 17 for measuring the conveyed block meat M by X-rays is arranged on the belt conveyor 2 on the downstream side of the meat positioning guide 6.
  • the X-ray measuring device 17 measures the X-ray dose transmitted through the block meat M by the X-ray line sensor camera 19. Therefore, the belt conveyor 2 acquires the X-ray image of the block meat M by the X-ray line sensor camera 19 while the mounted block meat M is being conveyed at a constant speed.
  • a 3D measuring device 20 for creating three-dimensional data of the block meat M is arranged on the belt conveyor 2 on the downstream side of the X-ray measuring device 17.
  • the X-ray measuring device 17 irradiates X-rays from the X-ray generator 18 to detect the rib R.
  • FIG. 4A shows an unfavorable configuration, and in the present embodiment, the X-ray generator 18 has an angle with respect to the horizontal direction as shown in FIG. 4B.
  • An X-ray receiver such as the X-ray line sensor camera 19 on which X-rays are projected from the X-ray generator 18 is arranged in parallel with the X-ray generator 18. In this way, the X-ray generator 18 is arranged in an inclined manner to irradiate the X-rays in the oblique direction.
  • the irradiation direction of the X-ray battle does not necessarily have to be downward in the vertical direction, and the arrangement of the X-ray generator 18 and the X-ray line sensor camera 19 is relative to the block meat M while maintaining the relative positional relationship. If it can be irradiated diagonally, the set position may be changed.
  • the X-ray measuring device 17 is adapted to pass a belt conveyor 2 for transporting block meat into the housing 17a.
  • An X-ray generator 18 is inclinedly arranged diagonally above the belt conveyor 2, and X-rays are emitted from the X-ray generator 18 in the oblique direction.
  • the X-ray line sensor camera 19 on which X-rays from the X-ray generator 18 are projected is arranged diagonally below the belt conveyor 2 so as to be parallel to the X-ray generator 18.
  • a 3D measuring device 20 is arranged on the belt conveyor 2 on the downstream side of the X-ray measuring device 17.
  • the 3D measuring device 20 is configured by providing two sets of one set and two color CCD cameras (not shown), and images the ribs R of the block meat M.
  • the data from the X-ray measuring device 17 and the 3D measuring device 20 are output to a control device (not shown) that controls the entire bone removal device 1, and the three-dimensional data of the block meat M, that is, the block.
  • the position, shape, and number data of each rib R in the meat M are created, and the operation of each robot arm 4 is controlled by the control device.
  • the image measurement accuracy is improved and stabilized.
  • a cueing hand provided on the belt conveyor 2 on the downstream side of the 3D measuring device 20 with a blade portion 27 for cutting and removing the meat on the outer periphery of the tip portion of the rib R in order to expose the tip portion of each rib R. 25 is provided.
  • the cueing hand 25 has an inverted L-shaped base 26 suspended vertically from the cueing arm 24, and the vertical portion of the base 26 is provided.
  • a cylindrical blade portion 27 having an axis extending in the horizontal direction is projected from the lower end portion of the 26a.
  • a rotating shaft 28 extending rearward is projected from the base end of the cylindrical blade portion 27, and the rotating shaft 28 is a bearing (not shown) so as to be able to rotate in one direction. ) Is supported by the vertical portion 26a of the base portion 26.
  • the blade body 27a of the blade 27 is a double-edged or single-edged blade formed at the tip of the cylindrical blade 27.
  • the rotating shaft 28 of the cylindrical blade portion 27 reaches the back portion of the base portion 26, and a pulley 30 is fitted to the rotating shaft 28 at the back portion.
  • an electric actuator 31 is projected from the upper end of the vertical portion 26a of the base portion 26, and the output shaft 31a of the electric actuator 31 inserts a bearing 32 formed in the vertical portion 26a of the base portion 26. Then, it reaches the back portion of the vertical portion 26a.
  • a pulley 32 located directly above the pulley 30 of the rotating shaft 28 of the blade portion 27 is fitted to the output shaft 31a.
  • a flat belt 33 is wound around the pulleys 30 and 32 so that the pulleys 30 and 32 are interlocked with each other, and the blade portion 27 is rotated by the rotation of the output shaft 31a of the electric actuator 31. It has become. It is also possible to use another blade portion instead of the cylindrical blade portion 27.
  • FIGS. 6A, B, and C show the other blade portion 34 described above, and the blade portion 34 has a range of about 2/3 in the axial direction from the tip end side of the blade portion 34 in FIGS. 6A and 6B. It is said to be a semi-cylindrical shape with the upper half of the blade removed. A single-edged or double-edged blade main body 34a is formed at the tip of the semi-cylindrical shape.
  • an electric actuator 31 is projected from the upper end of the vertical portion 26a of the base portion 26, and the output shaft 31a of the electric actuator 31 is a bearing formed in the vertical portion 26a of the base portion 26 (shown in the figure).
  • the vertical portion 26a is reached through the back portion of the vertical portion 26a.
  • the axis of the rotating disk 35 is connected to the output shaft 31a, and an eccentric pin 36 is projected from the circumferential portion of the rotating disk 35.
  • the support shaft 37 of the blade portion 34 penetrates the bearing 29 of the base portion 26 and reaches the back portion of the base portion 26.
  • a moving rocking link 38 is fitted.
  • a fitting member 39 having an elongated hole 40 extending substantially in the vertical direction is attached to the upper end of the swing link 38.
  • the eccentric pin 36 of the rotating disk 35 is slidably fitted in the elongated hole 40 of the fitting member 39.
  • the eccentric pin 36 projecting from the rotary disk 35 revolves synchronously, and as a result, the eccentric pin 36 has the elongated hole. Since the swing link 38 moves so as to move substantially up and down in the 40, the swing link 38 swings left and right around the support shaft 37 at the lower end thereof by the lever crank mechanism. As a result, the blade portion 34 also repeats rotation in the forward and reverse directions by a predetermined angle.
  • the semi-cylindrical shape with the upper half of the range of about 2/3 removed from the tip side in the axial direction of the blade portion 34 is a circular blade, up to the rib R of the block meat M. Since it may be cut off, it is made into a semicircular shape to create a relief.
  • the cueing hand 25 is driven to cut the meat on the outer periphery of the tip of the rib R in order to expose the tip of the rib R of the block meat M.
  • the meat pressing mechanism 10 that presses and holds the block meat M while performing the removing operation is arranged so as to advance and retreat laterally from the side of the belt conveyor 2 in the traveling direction.
  • the base portion 11 extending in the vertical direction of the meat pressing mechanism 10 approaches the transported block meat M from the lateral direction, and the pair of side plates 12 and 12 are said to be the same. Positioning in the transport direction is performed with respect to the block meat M. Further, a plurality of upper pressing members 13, 13 ... As upper pressing members that press against the back portion of the block meat M to press the block meat M from above are attached at intervals in the transport direction.
  • the housing 16 of the meat pressing mechanism 10 is rotatably arranged around the horizontal axis 14. Further, one end of each pair of left and right pneumatic cylinders 15 and 15 is attached to the housing 16, and the housing 16 is rotated by supplying and removing pneumatic pressure to the pneumatic cylinder 15.
  • a plurality of the upper presser members 13, 13 ... Each having a magatama-shaped pressure contact portion 13a that presses against the block meat M are lowered to the housing 16 as the housing 16 rotates. Then, the pressure contact portion 13a is brought into contact with the upper surface of the block meat M, and in this state, the fixing mechanism of the meat pressing mechanism 10 is driven, and the block meat M is held from above. Further, the plurality of upper presser members 13 can take a total retracted position as a whole when the housing 16 is rotated in the opposite direction.
  • a streak hand 46 for making cuts on both sides of each rib R of the block meat M is arranged on the side of the cueing hand 25 on the upstream side of the belt conveyor 2.
  • the insertion arm 45 is supported.
  • the cueing hand 25 and the cueing hand 46 are located on the upstream side of the cueing hand 25 in the transport direction of the block meat M, but the cueing hand 25 is used. It may be located on the upstream side of the scoring hand 46, and after removing the meat on the surface of the end so as to expose the end of each rib R, a cut may be made along both sides of each rib R.
  • the reinforced hand 46 arranged on the reinforced arm 45 mainly has a base 47 to which the reinforced arm 45 of the industrial robot 5 is connected.
  • An electric actuator 48 made of a servomotor is vertically installed on the base 47.
  • a blade mounting portion 49 for mounting the two blades 50, 50 in parallel at intervals is formed below the electric actuator 48.
  • the blade mounting portion 49 is provided with two levers 51 and 51 that are rotated so that each blade 50 can be individually restrained and released.
  • Each of the blades 50 is formed in a semicircular shape with a sharp tip so that the block meat M can be easily cut.
  • the double-edged blade 50 is controlled so as to open and close the mutual distance according to the shape of the rib R by driving the electric actuator 48.
  • a conversion mechanism such as a rack, a pinion, and a bevel gear for converting the drive of the electric actuator 48 into lateral movement of the double-edged blade 50 is arranged.
  • the double-edged blade 50 is formed so as to be slightly vibrated by a mechanism (not shown), and the block meat M can be easily cut even by the slight vibration of the blade 50 itself.
  • each of the blades 50 is based on the position, shape, and number data of each rib R in the block meat M from the X-ray measuring device 17 and the 3D measuring device 20.
  • the position can be controlled by driving the electric actuator 48 along the rib R, and the ribs can be reinforced while vibrating the double-edged blade 50.
  • only one blade 50 may be provided on the muscle-insertion hand 46 of the muscle-insertion arm 45, and the rib-insertion may be performed twice for each side of the rib R.
  • a bone pulling hand 55 for pulling up each rib R of the block meat M from the end is provided on the belt conveyor 2 on the downstream side of the streaking arm 45.
  • the second base portion 56b of the bone pulling hand 55 is arranged below the first base portion 56a.
  • the second base portion 56b of the bone pulling hand 55 is provided with a plate-shaped pressing head 57 that can move up and down, and the pressing head 57 is provided with a piston rod (not shown) of an air cylinder 63. Is connected, and the pressing head 57 is moved up and down by supplying air to the air cylinder 63.
  • the second base portion 56b is vertically hung from the lower ends of the pipe-shaped guide members 59 and 59 so that the intermediate portion of the bone pulling wire 58 forms a U shape, respectively.
  • the wire 58 is wound around a reel 60 fixed to the first base portion 56a, and the unwinding length of the reel 60 can be adjusted by an electric actuator 61.
  • a wire pressing hand 62 that cooperates with the bone pulling hand 55 is arranged in the vicinity of the bone pulling hand 55.
  • the wire holding hand 62 is for positioning the wire 58 below the rib R in order to pull the bone. Therefore, as shown in FIG. 10, the wire pressing hand 62 has a base 63 and a semicircular tongue piece 64 protruding laterally, and the tongue piece 64 moves forward and backward by the wire pressing arm 65. It has become.
  • the wire holding hand 62 is adapted to hook the wire 58 and introduce it below the rib R.
  • the block meat M which has been cut to a predetermined width in advance and the meat on the tip side of each rib R is removed to expose the tip of each rib R, is placed on the most upstream portion (left side in FIG. 1) of the belt conveyor 2. Place. Then, the meat positioning guide 6 advances and presses against the back side of the block meat M to position the block meat M.
  • the belt conveyor 2 is driven to convey the block meat M to the X-ray measuring device 17 arranged on the upstream side of the industrial robot 5. Then, in a state where the X-ray measuring device 17 travels at a constant speed on the belt conveyor 2 and conveys the block meat M at a constant speed, the X-ray image of the X-ray transmitted through the block meat M from the X-ray generator 18 is received. It is measured by the X-ray line sensor camera 19 which is a machine, and this data is transmitted to a control device (not shown). Further, the block meat M photographed by the X-ray measuring device 17 is conveyed to a position facing the 3D measuring device 20 on the downstream side and stopped. Then, the block meat M is photographed by each camera (not shown) of the 3D measuring device, and this photographed data is also transmitted to the control device.
  • control device creates three-dimensional data such as the meat of the block meat M and each rib R by the X-ray measuring device 17 and the 3D measuring device 20. Then, a control table for the belt conveyor 2, each industrial robot 5, each work hand 3, and each meat pressing mechanism 10 is created from this data, and the drive of each is controlled.
  • the block meat M whose data of each rib R was detected by the X-ray measuring device 17 and the 3D measuring device 20 is the belt conveyor 2 based on a control table created by the control device (not shown).
  • the robot is conveyed so as to be located in front of the meat pressing mechanism 10 arranged in the vicinity of the industrial robot 5.
  • the meat pressing mechanism 10 advances with respect to the conveyed block meat M by driving a pneumatic cylinder (not shown) to perform horizontal positioning of the block meat M.
  • the pneumatic cylinder 15 is driven, and as shown in FIG. 7, the housing 16 is rotated, and each upper pressing member 13 is pressed against the back side of the block meat M from a state in which each upper pressing member 13 is raised in advance to fix the vertical direction. do.
  • the industrial robot 5 (muscle) is controlled by a control device based on the position coordinates, the number, and the shape of each rib R attached to the block meat M whose three-dimensional shape is detected by the X-ray measuring device 17 and the 3D measuring device 20.
  • the insertion arm 45) and the muscle insertion hand 46 are driven to perform muscle insertion work on both sides of each rib R.
  • the two blades 50 of the reinforced hand 46 shown in FIG. 8 are opposed to each other so that the rib R at one end of the block meat M is located between them, and each blade 50 is slightly vibrated to block.
  • the meat M is cut along the rib R according to the changing thickness of each rib R.
  • the direction in which this cut is made may always be from one direction, or may be performed from both directions as a reciprocating operation.
  • the industrial robot 5 is operated to displace the streaking hand 46.
  • each rib R After making cuts along both sides of all ribs R by the above-mentioned process, cue the ends of each rib R.
  • the cueing work of each rib R is performed on the tip of the rib R at the end of the block meat M in a state where the cylindrical blade portion 27 is rotated by driving the electric actuator 31 of the cueing hand 25 shown in FIG. This is done by cutting and removing the meat around the tip of the rib R in close proximity.
  • the meat on the outer periphery of the tip of the rib R is cut and removed by the same operation.
  • the industrial robot 5 After repeating this operation to remove the meat on the outer periphery of the tip of all the ribs R, the industrial robot 5 is operated to move the cueing hand 25 out.
  • the belt conveyor 2 is driven to move the block meat M having a cut along both sides of each rib R to a position facing the bone pulling hand 55 and the wire pressing hand 62.
  • the meat pressing mechanism 10 is driven with respect to the block meat M to hold the block meat M.
  • the wire holding hand 62 is driven, hooked on the wire 58 of the bone pulling hand 55, and guided below the rib R at the end of the block meat M. Then, after raising the bone pulling hand 55 once to confirm that the wire 58 is hooked on the rib R, the pressing head 57 is lowered to press the block meat M. At this time, the surplus wire 58 is wound on the reel 60. After that, the wire pressing hand 62 is retracted, and in this state, the reel 60 is rotated to wind the wire 58, the pressing head 57 is raised, and the rib R is peeled off from the meat portion. This work is performed for each of the other ribs R, and the entire ribs R are peeled off from the meat portion to finish the work.
  • the deboning device of the present embodiment since the streaks and the bones can be drawn while the block meat M is reliably held, the yield is deteriorated without scraping off the excess meat. Can be prevented and work efficiency can be improved.
  • the X-ray line sensor camera 19 which is an X-ray receiver measures the X-ray dose transmitted through the block meat from the X-ray generator by the X-ray measuring device while the block meat is traveling at a constant speed on the belt conveyor.
  • the X-ray dose may be measured by a device other than the X-ray line sensor camera. In this case, the belt conveyor may be stopped or run.
  • the deboning work is performed using two double-armed industrial robots, but it is configured to perform the deboning work using a plurality of single-armed articulated robots. You may.
  • the X-ray generator can be placed in various positions, not only above the belt conveyor, as long as the block meat can be photographed.
  • a meat pressing mechanism for pressing the block meat during work on the block meat in addition to pressing from above the block meat as in the above-described embodiment, pressing from both ends of the block meat or pressing a pin on the block meat is performed. It is also possible to stab and fix it, and various means can be adopted.

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Abstract

【課題】　各肋骨に設定された間隔で確実に切り込みを入れることができ、骨引きの歩留まりの悪化を防止するとともに、作業効率を向上させることのできる脱骨装置を提供すること。 【解決手段】　異なる回動軸により連結された複数の関節が３次元的に動作制御されるロボットアーム４に、牛、豚、羊等のブロック肉に付着した各肋骨Ｒの先端部を露出させるために肋骨先端部の外周の肉を切断除去する刃部２７を備えた頭出しハンド２５を有するもの。

Description

脱骨装置
　本発明は、食肉の加工装置に係り、特に、牛、豚、羊等のブロック肉から肋骨を除去する脱骨装置に関する。
　従来から、食肉用動物の加工装置の１つとして、牛、豚、羊等の食肉用動物の下処理されたブロック肉から肋骨を除去する脱骨装置が使用されている。
　このような従来の脱骨装置としては、まず、下処理されたブロック肉に付着した肋骨の厚さや幅、各肋骨の間隔等を計測し、その計測データに基づきロボットアームが稼働され、ロボットアームの先端にバネにより間隔が伸張自在に配設された２枚のカッターにより各肋骨の両側方に切り込みが入れられるようになっている。そして、他のロボットアームに配設された所定の間隔を設けた側板間にナイロン製の引き糸が渡されて構成される肋骨剥がしユニットを下処理により露出された各肋骨の端部に引っかけ他端部側へスライドさせることにより、切り込みに沿って肋骨剥がしユニットが進んで肋骨が肉から引き剥がされるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
　しかしながら、前述した従来の脱骨装置においては、各肋骨の両側方に切り込みを入れる２枚のカッターが様々な太さの肋骨に対応するためばねにより間隔が伸長自在に配設されていたため、ブロック肉に当接させた際に各カッターの間隔が余分に拡開したり、切り込みが曲がったりして歩留まりが悪化してしまうという問題があった。
　このような問題を克服するものとして、各肋骨のそれぞれの両側方に沿って確実に切り込みを入れることができ、歩留まりの悪化を防止するとともに、作業効率を向上させることのできる脱骨装置を本発明者は開発した（特許文献２参照）。
特開２０１０－２６３８３０号公報 特開２０１６－１３５１２５号公報
　しかしながら、前述した特許文献２のものは、各肋骨の端部を露出させることなく各肋骨の下方にワイヤを引っ掛けるようにしていたため、効率よくワイヤを肋骨の下方にくぐらせるようにして引っ掛けることができず、脱骨作業の自動化率を向上することの妨げになっていた。あるいは、人手により各肋骨の端部を露出させる必要があったため、自動化率を向上することの妨げになっていた。
　本発明は、各肋骨の骨引きを効率よく行って、脱骨作業の自動化率を向上して、作業効率を向上させることのできる脱骨装置を提供することを目的とするものである。
　前述した目的を達成するため、本発明に係る脱骨装置の特徴は、食肉用動物の下処理されたブロック肉を載置して搬送するベルトコンベアと、異なる回動軸により連結された複数の関節が３次元的に動作制御されるロボットアームに、前記ベルトコンベアにより搬送されるブロック肉に付着した各肋骨の両側方に切り込みを入れる筋入れハンドが配設された少なくとも１本の筋入れアームと、前記ベルトコンベア上を搬送されるブロック肉の３次元データを作成し、この３次元データを基にブロック肉に付着した各肋骨の位置座標、本数および形状を検出する肋骨検出装置と、前記肋骨検出装置により検出された肋骨の情報を基に制御テーブルを作成し、各部の駆動の制御を行う制御装置とを備えた脱骨装置において、異なる回動軸により連結された複数の関節が３次元的に動作制御されるロボットアームに、前記各肋骨の先端部を露出させるために肋骨先端部の外周の肉を切断除去する刃部を備えた頭出しハンドが設けられていることにある。
　そして、このような構成を有することにより、各肋骨の先端部を露出させてワイヤを肋骨の下方に容易にくぐらせることができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記ベルトコンベアにより搬送されたブロック肉に対して前記各ハンドにより処理が行われる際に前記ブロック肉を保持する肉押え機構をさらに設けたことにある。
　そして、このような構成を有することにより、肉押え機構が処理中のブロック肉を浮き上がりを阻止して所定の位置に保持することができ、ブロック肉の処理を行うことができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、異なる回動軸により連結された複数の関節が３次元的に動作制御されるロボットアームに設けられ、前記頭出しハンドにより肋骨先端部の外周の肉を切断除去され前記筋入れハンドにより切り込みを入れられた前記ブロック肉の各肋骨に沿ってワイヤをくぐらせて前記各肋骨を前記ブロック肉から引き剥がす骨引きハンドが配設された骨引きアームをさらに設けたことにある。
　そして、このような構成を有することにより、ワイヤにより肋骨をブロック肉から引きはがすことができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記頭出しハンドに備わっている前記刃部が先端部に片刃または両刃を備えた円筒形または円筒形の一部とされており、前記刃部は、軸線方向に進退のみするように配置されていることにある。
　そして、このような構成を有することにより、刃部が軸線方向に前進して、肋骨先端部外周の肉を切断除去することができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記頭出しハンドに備わっている前記刃部が先端部に片刃または両刃を備えた円筒形または円筒形の一部とされており、前記刃部は、設定角度ずつ軸心を中心として揺動されるようになっていることにある。
　そして、このような構成を有することにより、刃部の揺動により肋骨先端部外周の肉を切断除去することができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記頭出しハンドに備わっている前記刃部が先端部に片刃または両刃の内刃を備えた円筒形とされており、前記刃部は、円筒形の中心軸周りに回転駆動されるようになっていることにある。
　そして、このような構成を有することにより、刃部の回転駆動により肋骨先端部外周の肉を切断除去することができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記筋入れハンドが，半円形で片刃または両刃の刃部を少なくとも１個有していることにある。
　そして、このような構成を有することにより、筋入れハンドの半円形で片刃または両刃の刃部により肋骨の両側に肋骨に沿うように切断部を形成することができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記筋入れハンドは，直線状で片刃または両刃の刃部を少なくとも１個有していることにある。
　そして、このような構成を有することにより、筋入れハンドの直線状で片刃または両刃の刃部により肋骨の両側に肋骨に沿うように切断部を形成することができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記筋入れハンドは，尖端が形成され片刃または両刃の刃部を少なくとも１個有していることにある。
　そして、このような構成を有することにより、尖端を有する刃部により肋骨の両側に肋骨に沿うように切断部を形成することができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記各刃部は、微振動するように駆動されることにある。
　そして、このような構成を有することにより、刃部の微振動により良好に切断部を形成することができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記筋入れアームに２枚の刃物を設けたことにある。
　そして、このような構成を有することにより、筋入れアームの２枚の刃物が同時に駆動して肋骨の両側に肋骨に沿うように２つの切断部を効率よく形成することができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記筋入れアームの２枚の刃物は、その間隔を前記肋骨検出装置により検出された肋骨の情報に応じて調整されるようになっていることにある。
　そして、このような構成を有することにより、筋入れアームは、その間隔を肋骨情報に応じて調整されるので、２枚の刃物により形成される２つの切断部をそれぞれ肋骨近傍にすることができ、肉の回収効率を向上することができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記肋骨検出装置が、Ｘ線発生器からＸ線を照射して肋骨を検出するＸ線計測装置と、前記ブロック肉の三次元形状を検出する３Ｄ計測装置とから構成されており、前記Ｘ線計測装置におけるＸ線発生器からのＸ線の照射方向が、鉛直方向下方とは異なる斜位方向に照射されるように前記Ｘ線発生器の向きが設定されていることにある。
　そして、このような構成を有することにより、ブロック肉の背骨などにＸ線が阻害されることなく、ブロック肉の全域を良好にＸ線撮影することができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記骨引きアームのワイヤを肋骨の下方に導入するように前記ワイヤと肋骨の下部との間に介在されるように駆動されるワイヤ引掛けフックをさらに設けたことにある。
　そして、このような構成を有することにより、ワイヤ引掛けフックがワイヤと肋骨の下部との間に介在して、ワイヤを肋骨の下方に安定的に導入させることができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、前記各アームは、処理時間に応じて３次元的に制御される複数のロボットに接続されるようになっていることにある。
　そして、このような構成を有することにより、各アームを別個のロボットに接続させて、効率よく各アームを駆動させて脱骨を行うことができる。
　本発明に係る他の脱骨装置の特徴は、各処理を行うロボットアームのそれぞれを少なくとも１個設けることにある。そして、このような構成を有することにより、各処理を行うロボットアームを１個ずつ設ければ、コンパクトな構成にすることができるし、各処理を行うロボットアームを２個ずつ設ければ、効率よく脱骨処理を行うことができる。
　本発明の脱骨装置によれば、自動化率を向上して、省力化をはかり、脱骨処理を確実に行うことができる。
本発明に係る脱骨装置の実施形態を示す全体の正面図 図１の平面図 図１の斜視図 本実施形態におけるＸ線計測装置の照射方向を示す説明図で、（Ａ）は垂直照射をした場合の説明図、（Ｂ）は斜め照射をした場合の説明図、（Ｃ）はＸ線計測装置具体的な実施形態を示す縦断面図 本実施形態における頭出しハンドを示す斜視図で、（Ａ）は斜め前方からの斜視図、（Ｂ）は斜め後方からの斜視図 頭出しハンドの他の実施形態を示す斜視図で、（Ａ）は斜め前方からの斜視図、（Ｂ）は斜め後方からの斜視図、（Ｃ）は左側面図 本実施形態の肉押え機構の斜視図で、（Ａ）は斜め前方からの斜視図、（Ｂ）は平面図 本実施形態の筋入れアームを示す図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図 本実施形態の骨引きアームを示す斜視図で、（Ａ）は左前方からの斜視図、（Ｂ）は右前方からの斜視図 ワイヤ押えアームの斜視図
　本実施形態の脱骨装置１は、図１ないし図３に示すように、所定の幅に切断されたブロック肉Ｍを載置して搬送するベルトコンベア２を有しており、このベルトコンベア２により搬送されたブロック肉Ｍに対して各肋骨の脱骨処理を施す複数の作業ハンド３，３…と、前記ベルトコンベア２により搬送されたブロック肉Ｍを脱骨処理の作業中に保持する公知の肉押え機構１０，１０とがベルトコンベア２に沿って配設されている。なお、本実施形態においては、前記各作業ハンド３は前記ベルトコンベア２に沿って所定の間隔を隔てて配設されたロボットアーム４にそれぞれ配設されている。前記各ロボットアーム４は、異なる回動軸により連結された複数の関節が３次元的に動作制御される産業用ロボット５の先端に突設されている。
　さらに、ベルトコンベア２の上流側に位置する産業用ロボット５Ａには、後述する筋入れアーム４５および頭出しアーム２４が支持されており、また、ベルトコンベア２の下流側に位置する産業用ロボット５Ｂには、後述するワイヤ押えアーム６５および骨引きアーム５４が支持されている。そして、これらの筋入れアーム４５、頭出しアーム２４、ワイヤ押えアーム６５、骨引きアーム５４をロボットアーム４と総称する。
　さらにまた、前記筋入れアーム４５の先端には筋入れハンド４６が突設されており、また、前記頭出しアーム２４の先端には頭出しハンド２５が突設されている。さらに、前記ワイヤ押えアーム６５の先端には、ワイヤ押えハンド６２が突設されており、骨引きアーム５４の先端には骨引きハンド５５が突設されている。
　そして、筋入れハンド４６、頭出しハンド２５、ワイヤ押えハンド６２、骨引きハンド５５を作業ハンド３と総称する。
　また、本実施形態の脱骨装置１においては、前記ブロック肉Ｍの搬送方向における最上流側に、ブロック肉Ｍを側方から位置決めする肉位置決めガイド６が，前進してブロック肉Ｍをガイドする位置と後退してブロック肉Ｍをガイドしない位置との間で往復運動可能となるように配設されている。
　さらに、前記肉位置決めガイド６より下流側の前記ベルトコンベア２上には、搬送されてきたブロック肉ＭをＸ線により計測するＸ線計測装置１７が配設されている。このＸ線計測装置１７は、ブロック肉Ｍを透過したＸ線量をＸ線ラインセンサカメラ１９により測定するようになっている。このため、ベルトコンベア２が、載置しているブロック肉Ｍを定速で搬送している状態においてブロック肉ＭのＸ線画像をＸ線ラインセンサカメラ１９により取得するようになっている。また、Ｘ線計測装置１７の下流側の前記ベルトコンベア２上には、ブロック肉Ｍの３次元データを作成する３Ｄ計測装置２０が配設されている。
　前記Ｘ線計測装置１７は、図４Ａ，Ｂに示すように、Ｘ線発生器１８からＸ線を照射して肋骨Ｒを検出するようになっている。これらの図４Ａ，Ｂのうち図４Ａは、好ましくない構成を示すものであり、本実施形態において、前記Ｘ線発生器１８は、図４Ｂに示すように、水平方向に対し角度を有するように配置されており、このＸ線発生器１８からのＸ線が投影されるＸ線ラインセンサカメラ１９のようなＸ線受像機は、前記Ｘ線発生器１８と平行に配置されている。このように、Ｘ線発生器１８を傾斜配置してＸ線を斜位方向に照射するようにしたのは、図４Ａに示すように、鉛直方向から直下に向けてＸ線を照射すると、Ｘ線がブロック肉Ｍの背骨Ｂに照射されたりして、ブロック肉Ｍの各肋骨Ｒを正確に検出することができないからである。また、Ｘ線発生器１８からのＸ線を鉛直方向ではなく斜位方向に照射するに際しても、Ｘ線の照射傾斜角αを大きくしすぎると、Ｘ線の一部がブロック肉Ｍの周囲にまで到達してしまい、ブロック肉Ｍの各肋骨Ｒを正確に検出することができなくなってしまう。そこで、鉛直方向からの照射傾斜角αを５度～４５度の範囲に設定することが好ましい。すると、図４ＢにＰで示すように、肋骨投影を正確に行うことができる。なお、Ｘ戦の照射方向は、必ずしも鉛直方向下方である必要はなく、Ｘ線発生器１８とＸ線ラインセンサカメラ１９の配置は、相対的な位置関係を維持したまま、ブロック肉Ｍに対して斜め方向に照射できれば、設定位置を変更してもかまわない。
　前記Ｘ線計測装置１７は、具体的には、図４Ｃに示すように、その筐体１７ａ内にブロック肉を搬送するベルトコンベア２を通過させるようになっている。そして、このベルトコンベア２の斜め上方には、Ｘ線発生器１８が傾斜配置されており、このＸ線発生器１８からＸ線を斜位方向に照射するようになっている。このＸ線発生器１８からのＸ線が投影されるＸ線ラインセンサカメラ１９は前記ベルトコンベア２の斜め下方において前記Ｘ線発生器１８と平行となるように配設されている。
　また、前記Ｘ線計測装置１７より下流側のベルトコンベア２上には、３Ｄ計測装置２０が配設されている。この３Ｄ計測装置２０は、図示しない１セット２台のカラーＣＣＤカメラを２セット設けて構成されており、前記ブロック肉Ｍの肋骨Ｒを撮影するようになっている。
　そして、前記Ｘ線計測装置１７および３Ｄ計測装置２０からのデータは、脱骨装置１の全体の制御を行う制御装置（図示せず）に出力され、ブロック肉Ｍの３次元データ，すなわち、ブロック肉Ｍにおける各肋骨Ｒの位置、形状、本数データが作成され、前記各ロボットアーム４の動作が前記制御装置により制御されることになる。この結果、画像計測精度が向上ならびに安定することになる。また、肋骨Ｒ、Ｒ同士の癒着や奇形、骨折などの異常を検出してそのブロック肉Ｍを排除することができる。
　前記３Ｄ計測装置２０の下流側の前記ベルトコンベア２上には、各肋骨Ｒの先端部を露出させるために肋骨Ｒの先端部の外周の肉を切断除去する刃部２７を備えた頭出しハンド２５が設けられている。
　前記頭出しハンド２５は、図５Ａ、Ｂに詳示するように、前記頭出しアーム２４の鉛直部に垂設された逆Ｌ字状の基部２６を有しており、この基部２６の鉛直部２６ａの下端部には、軸線が水平方向に延在する円筒形の刃部２７が突設されている。また、この円筒形の刃部２７の基端部には、後方に延在する回転軸２８が突設されており、この回転軸２８は、一方向に回転しうるように軸受（図示せず）を介して前記基部２６の鉛直部２６ａに支持されている。なお、この刃部２７の刃部本体２７ａは、円筒形とされた刃部２７の先端部に形成された両刃あるいは片刃とされている。
　前記円筒形の刃部２７の回転軸２８は、前記基部２６の背部に到達しており、この背部において前記回転軸２８にはプーリ３０が嵌着されている。
　一方、前記基部２６の鉛直部２６ａの上端部には、電動アクチュエータ３１が突設されており、この電動アクチュエータ３１の出力軸３１ａは、前記基部２６の鉛直部２６ａに形成された軸受３２を挿通して前記鉛直部２６ａの背部に到達している。そして、前記出力軸３１ａには、前記刃部２７の回転軸２８のプーリ３０の直上に位置するプーリ３２が嵌着されている。そして、前記両プーリ３０、３２には、両プーリ３０、３２が連動するように平ベルト３３が卷回されており、前記電動アクチュエータ３１の出力軸３１ａの回転により前記刃部２７が回転するようになっている。
　前記円筒形の刃部２７に代えて、他の刃部を用いることも可能である。
　図６Ａ、Ｂ、Ｃは前述した他の刃部３４を示すものであり、刃部３４は、この図６Ａ、Ｂの刃部３４の軸方向における先端側から軸方向における約２／３の範囲の上側半分を削除した半円筒形とされている。そして、この半円筒形状とされている先端部には、片刃あるいは両刃の刃部本体３４ａが形成されている。
　一方、前記基部２６の鉛直部２６ａの上端部には、電動アクチュエータ３１が突設されており、この電動アクチュエータ３１の出力軸３１ａは、前記基部２６の鉛直部２６ａに形成された軸受（図示せず）を挿通して前記鉛直部２６ａの背部に到達している。前記鉛直部２６ａの背部において前記出力軸３１ａには回転円板３５の軸心が接続されており、この回転円板３５の円周部位には、偏心ピン３６が突設されている。
　他方、前記刃部３４の支軸３７は、前記基部２６の軸受２９を貫通して基部２６の背部に到達しており、この背部において前記支軸３７には、下端部を中心として左右に揺動する揺動リンク３８が嵌着されている。この揺動リンク３８の上端部には、ほぼ上下方向に延在する長孔４０を備えた嵌合部材３９が取り付けられている。この嵌合部材３９の前記長孔４０には、前記回転円板３５の前記偏心ピン３６が摺動可能に嵌合している。
　したがって、前記電動アクチュエータ３１の駆動により前記回転円板３５が従動回転すると、この回転円板３５に突設されている前記偏心ピン３６が同期公転し、この結果、前記偏心ピン３６は前記長孔４０内をほぼ上下動するように移動するので、前記揺動リンク３８は、てこクランク機構によりその下端部の支軸３７を中心として左右に揺動することになる。この結果、前記刃部３４も同様に正逆方向に所定角度ずつ回動を繰り返すことになる。
　このように刃部３４の軸方向における先端側から約２／３の範囲の上側半分を削除した半円筒形とされているのは、円形状の刃であると、ブロック肉Ｍの肋骨Ｒまで切除してしまうことがあるため、逃げを作るために半円形状にしたものである。
　図１に戻って、前記頭出しハンド２５の側方には、頭出しハンド２５が駆動してブロック肉Ｍの肋骨Ｒの先端部を露出させるために肋骨Ｒの先端部の外周の肉を切断除去する動作を行っているときにブロック肉Ｍを押圧保持する前記肉押え機構１０が前記ベルトコンベア２の側方から進行方向に対し横方向に進退するように配設されている。
　前記肉押え機構１０の縦方向に延在する基部１１が、図７Ａ、Ｂに示すように、搬送されているブロック肉Ｍに対して横方向から接近し、１対の側板１２、１２が前記ブロック肉Ｍに対して搬送方向の位置決めを行う。また、ブロック肉Ｍの背部に圧接してブロック肉Ｍを上方から押える上押えとしての複数の上押え部材１３、１３…が前記搬送方向に間隔を隔てて取付けられている。
　前記肉押え機構１０の筐体１６は、水平軸１４周りに回動自在に配設されている。また、左右１対の空気圧シリンダ１５、１５の各一端が前記筐体１６に取付けられており、空気圧シリンダ１５への空気圧の供給、除去により前記筐体１６が回動されることになる。前記筐体１６には、前記ブロック肉Ｍに圧接する勾玉状の圧接部１３ａをそれぞれ備えている複数本の前記上押え部材１３、１３…が前記筐体１６の回動に伴って降下されると、前記圧接部１３ａが前記ブロック肉Ｍの上面に当接され、この状態で、前記肉押え機構１０の固定機構が駆動され、前記ブロック肉Ｍが上方から保持される。また、複数の前記上押え部材１３は、前記筐体１６が反対方向に回動されると、全体的に退避する総退避位置を取りうるようになっている。
　図１に戻って、前記ベルトコンベア２の上流側の前記頭出しハンド２５の側方には、前記ブロック肉Ｍの各肋骨Ｒの両側方に切り込みを入れる筋入れハンド４６が配設された筋入れアーム４５が支持されている。
　前記頭出しハンド２５と筋入れハンド４６とは、本実施形態においては、ブロック肉Ｍの搬送方向において筋入れハンド４６が頭出しハンド２５の上流側に位置しているが、頭出しハンド２５を筋入れハンド４６の上流側に位置させて、各肋骨Ｒの端部を露出するように端部表面の肉を除去した後、各肋骨Ｒの両側に沿って切り込みを入れるようにしてもよい。
　前記筋入れアーム４５に配設された筋入れハンド４６は、図８Ａ、Ｂ、Ｃに示すように、主に、前記産業用ロボット５の筋入れアーム４５がそれぞれ接続される基部４７を有しており、この基部４７には、サーボモータからなる電動アクチュエータ４８が垂設されている。
　この電動アクチュエータ４８の下方には、２本の刃物５０、５０を間隔を隔てて平行に装着するための刃物装着部４９が形成されている。この刃物装着部４９には、それぞれの刃物５０を個別に拘束する状態と開放する状態とを取りうるように、回動される２本のレバー５１、５１が配設されている。前記各刃物５０は、先端を鋭利な半円状に形成され、ブロック肉Ｍを容易に切断しうるようになっている。
　また、前記両刃物５０は、前記電動アクチュエータ４８の駆動により相互の間隔を肋骨Ｒの形状に応じて開閉するように制御されるようになっている。このためには、前記電動アクチュエータ４８の駆動を前記両刃物５０の横方向移動に変換するための、ラックとピニオン、傘歯車などの図示しない変換機構が配置されている。なお、前記両刃物５０は、図示しない機構により微振動されるように形成されており、刃物５０自体の微振動によってもブロック肉Ｍを容易に切断できるようになっている。
　そして、このような構成からなる筋入れハンド４６によれば、前記Ｘ線計測装置１７および３Ｄ計測装置２０からのブロック肉Ｍにおける各肋骨Ｒの位置、形状、本数データに基づいて各刃物５０の位置を肋骨Ｒに沿うように電動アクチュエータ４８の駆動により制御するとともに、両刃物５０を振動させながら筋入れを行うことができるので、各肋骨Ｒの太さや形状の違い、また個体差による違いに応じて各肋骨Ｒの両側方に確実に切り込みを入れることができ、作業効率を向上させることができる。
　なお、前記筋入れアーム４５の前記筋入れハンド４６に刃物５０を１つのみ設け、肋骨Ｒの片側の側方ごとに２回に分けて筋入れを行うようにしてもよい。
　前記筋入れアーム４５より下流側の前記ベルトコンベア２上には、図９に詳示するように、ブロック肉Ｍの各肋骨Ｒを端部から引き上げるための骨引きハンド５５が設けられている。前記骨引きハンド５５の前記第２基部５６ｂには、第２基部５６ｂが第１基部５６ａの下方に配設されている。前記骨引きハンド５５の前記第２基部５６ｂには、上下動可能な板状の押圧用ヘッド５７が設けられており、この押圧用ヘッド５７には、エアシリンダ６３のピストンロッド（図示せず）が接続され、エアシリンダ６３への空気の供給により前記押圧用ヘッド５７が昇降されるようになっている。また、この押圧用ヘッド５７の近傍で前記第２基部５６ｂには、骨引き用ワイヤ５８の中間部がＵ字状をなすようにそれぞれパイプ状のガイド部材５９、５９の下端から垂設されている。このワイヤ５８は、前記第１基部５６ａに固定されたリール６０に卷回されており、このリール６０は電動アクチュエータ６１により巻き出し長さを調整可能とされている。
　一方、この骨引きハンド５５の近傍には、図１に示すように、この骨引きハンド５５と協働するワイヤ押えハンド６２が配設されている。このワイヤ押えハンド６２は、骨引きをするために前記ワイヤ５８を肋骨Ｒの下方に位置決めするためのものである。このため、図１０に示すように、ワイヤ押えハンド６２は、基部６３と横方向に突出する半円弧状の舌片６４を有しており、この舌片６４はワイヤ押えアーム６５により進退するようになっている。そして、このワイヤ押えハンド６２は、ワイヤ５８を引っかけて肋骨Ｒの下方に導入するようになっている。
　つぎに、前述した構成からなる本実施形態の脱骨装置の作用について説明する。
　まず、あらかじめ所定の幅に切断され各肋骨Ｒの先端側の肉を除去して各肋骨Ｒの先端を露出させたブロック肉Ｍをベルトコンベア２の最上流部（図１における左方）に載置する。そして、肉位置決めガイド６が前進してブロック肉Ｍの背側に押し当て、ブロック肉Ｍを位置決めする。
　そして、ベルトコンベア２を駆動させて前記ブロック肉Ｍを産業用ロボット５の上流側に配設されたＸ線計測装置１７まで搬送する。すると、このＸ線計測装置１７が、ベルトコンベア２を定速走行してブロック肉Ｍを定速搬送している状態において、Ｘ線発生器１８からブロック肉Ｍを透過したＸ線量をＸ線受像機であるＸ線ラインセンサカメラ１９により測定し、このデータを図示しない制御装置に送信する。さらに、Ｘ線計測装置１７によりＸ線撮影されたブロック肉Ｍは、下流側の３Ｄ計測装置２０に対向する位置まで搬送されて停止する。そして、この３Ｄ計測装置の各カメラ（図示せず）によりブロック肉Ｍが撮影され、この撮影データも制御装置に送信される。
　すると、制御装置によりこれらのＸ線計測装置１７ならびに３Ｄ計測装置２０によりブロック肉Ｍの肉および各肋骨Ｒなどの３次元データが作成される。そして、このデータによりベルトコンベア２、各産業用ロボット５、各作業ハンド３、そして、各肉押え機構１０の制御テーブルが作成され、それぞれの駆動の制御が行われることになる。
　前記Ｘ線計測装置１７および３Ｄ計測装置２０により各肋骨Ｒのデータの検出が行われた前記ブロック肉Ｍは、前記制御装置（図示せず）により作成された制御テーブルに基いて前記ベルトコンベア２の所定量の駆動により、産業用ロボット５の近傍に配設された肉押え機構１０の正面に位置するように搬送される。
　そして、搬送されたブロック肉Ｍに対して前記肉押え機構１０が図示しない空気圧シリンダの駆動により前進してブロック肉Ｍの水平方向位置決めを行う。つぎに、空気圧シリンダ１５が駆動され、図７に示すように、筐体１６が回転し、あらかじめ各上押え部材１３が上昇された状態から前記ブロック肉Ｍの背側に押し当て上下方向を固定する。
　その後、前記Ｘ線計測装置１７および３Ｄ計測装置２０により３次元形状を検出された前記ブロック肉Ｍに付着した各肋骨Ｒの位置座標、本数および形状に基づき制御装置により前記産業用ロボット５（筋入れアーム４５）および筋入れハンド４６が駆動されて各肋骨Ｒの両側への筋入れ作業が行われる。
　この筋入れ作業は、図８に示す筋入れハンド４６の２枚の刃物５０をブロック肉Ｍの一端部の肋骨Ｒを間に位置するようにして対向させ、各刃物５０を微振動させつつブロック肉Ｍを各肋骨Ｒの変化する太さに合わせて肋骨Ｒに沿って切り進める。このようにして、１本の肋骨Ｒの両側に沿ってブロック肉Ｍの切断が終了したら、次位の肋骨Ｒの両側に沿ってブロック肉Ｍに切れ目を入れる。この切れ目を入れる方向は、常に一方向からしてもよいし、あるいは往復動作として両方向から行ってもよい。このようにして全ての肋骨Ｒの両脇に沿って切れ目を入れたら、産業用ロボット５（筋入れアーム４５）を動作させて筋入れハンド４６を退去させる。
　前述した工程により全ての肋骨Ｒの両脇に沿って切れ目を入れたら、各肋骨Ｒの端部の頭出し作業を行う。この各肋骨Ｒの頭出し作業は、図５に示す頭出しハンド２５の電動アクチュエータ３１の駆動により円筒形の刃部２７を回転させた状態においてブロック肉Ｍの端部の肋骨Ｒの先端部に近接させて、この肋骨Ｒの先端部外周の肉を切断除去することにより行われる。このようにして端部の肋骨Ｒの先端部外周の肉を切断除去したら、同様の作業により次位の肋骨Ｒの先端部外周の肉を切断除去する。この動作を繰り返して全ての肋骨Ｒの先端部外周の肉を除去したら、産業用ロボット５を動作させて頭出しハンド２５を退去させる。
　ついで、ベルトコンベア２を駆動して、各肋骨Ｒの両脇に沿って切れ目を入れたブロック肉Ｍを骨引きハンド５５およびワイヤ押えハンド６２に対向する位置まで移動する。そして、このブロック肉Ｍに対し肉押え機構１０を駆動してブロック肉Ｍを保持する。
　この状態において、ワイヤ押えハンド６２を駆動して、骨引きハンド５５のワイヤ５８に引っ掛けてブロック肉Ｍの端部の肋骨Ｒの下方に導く。そして、骨引きハンド５５を一度上昇させてワイヤ５８が肋骨Ｒに掛かっているのを確認したうえで、押圧用ヘッド５７を下降させて、ブロック肉Ｍを押圧する。このとき、余剰分のワイヤ５８はリール６０に巻き取られる。その後、ワイヤ押えハンド６２を退避させ、この状態において、リール６０を回転してワイヤ５８を巻き取り、押圧用ヘッド５７を上昇させて、肋骨Ｒを肉の部分から引き剥す。この作業を他の各肋骨Ｒについて行い、全肋骨Ｒを肉の部分から引き剥して、作業を終了する。
　以上説明したように、本実施形態の脱骨装置によれば、ブロック肉Ｍを確実に保持した状態で筋入れおよび骨引きを行うことができるので、余分な肉を削ぎ落とすことなく歩留まりの悪化を防ぐことができるとともに、作業効率を向上させることができる。
　なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
　例えば、前述した実施形態においてはブロック肉をベルトコンベア上において定速走行させながらＸ線計測装置によりＸ線発生器からブロック肉を透過したＸ線量をＸ線受像機であるＸ線ラインセンサカメラ１９により測定するようにしていたが、本発明においては、Ｘ線ラインセンサカメラ以外の機器によりＸ線量を計測するようにしてもよい。この場合、ベルトコンベアは停止させる場合と走行させる場合がある。
　また、前述した実施形態においては、２つの双腕産業用ロボットを用いて脱骨作業を行うように説明したが、単腕の多関節ロボットを複数台用いて脱骨作業を行うように構成してもよい。
　さらに、Ｘ線発生器の配置は、ブロック肉を撮影できる位置であれば、ベルトコンベアの上方のみに限らず種々の位置が可能である。
　さらにまた、ブロック肉に対する作業中にブロック肉を押さえる肉押え機構としては、前述した実施形態のようにブロック肉の上方から押さえるほかにも、ブロック肉の両端から押さえたり、あるいはブロック肉にピンを刺して固定するようにすることも可能であり、種々の手段を採用することができる。
１　脱骨装置
２　ベルトコンベア
３　作業ハンド
４　ロボットアーム
５，５Ａ，５Ｂ　産業用ロボット
６　肉位置決めガイド
１０　肉押え機構
１１　基部
１２　側板
１３　上押え部材
１４　水平軸
１５　空気圧シリンダ
１６　肉押え機構の筐体
１７　Ｘ線計測装置
１７ａ　Ｘ線計測装置の筐体
１８　Ｘ線発生器
１９　Ｘ線ラインセンサカメラ
２０　３Ｄ計測装置
２４　頭出しアーム
２５　頭出しハンド
２６　基部
２７　刃部
２８　回転軸
３０　プーリ
３１　電動アクチュエータ
３２　プーリ
３３　平ベルト
３４　刃部
３５　回転円板
３６　偏心ピン
３８　揺動リンク
３９　嵌合部材
４０　長孔
４５　筋入れアーム
４６　筋入れハンド
４７　基部
４８　電動アクチュエータ
４９　刃物装着部
５０　刃物
５４　骨引きアーム
５５　骨引きハンド
５６ａ　第１基部
５６ｂ　第２基部
５７　押圧用ヘッド
５８　骨引き用ワイヤ
５９　ガイド部材
６０　リール
６１　電動アクチュエータ
６２　ワイヤ押えハンド
６３　基部
６４　舌片
　

Claims (16)

  1. 　食肉用動物の下処理されたブロック肉を載置して搬送するベルトコンベアと、
    　異なる回動軸により連結された複数の関節が３次元的に動作制御されるロボットアームに、前記ベルトコンベアにより搬送されるブロック肉に付着した各肋骨の両側方に切り込みを入れる筋入れハンドが配設された少なくとも１本の筋入れアームと、
    　前記ベルトコンベア上を搬送されるブロック肉の３次元データを作成し、この３次元データを基にブロック肉に付着した各肋骨の位置座標、本数および形状を検出する肋骨検出装置と、
    　前記肋骨検出装置により検出された肋骨の情報を基に制御テーブルを作成し、各部の駆動の制御を行う制御装置と
    　を備えた脱骨装置において、
    　異なる回動軸により連結された複数の関節が３次元的に動作制御されるロボットアームに、前記各肋骨の先端部を露出させるために肋骨先端部の外周の肉を切断除去する刃部を備えた頭出しハンドが設けられていることを特徴とする脱骨装置。
  2. 　前記ベルトコンベアにより搬送されたブロック肉に対して前記各ハンドにより処理が行われる際に前記ブロック肉を保持する肉押え機構をさらに設けたことを特徴とする請求項１に記載の脱骨装置。
  3. 　異なる回動軸により連結された複数の関節が３次元的に動作制御されるロボットアームに設けられ、前記頭出しハンドにより肋骨先端部の外周の肉を切断除去され前記筋入れハンドにより切り込みを入れられた前記ブロック肉の各肋骨に沿ってワイヤをくぐらせて前記各肋骨を前記ブロック肉から引き剥がす骨引きハンドが配設された骨引きアームをさらに設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の脱骨装置。
  4. 　前記頭出しハンドに備わっている前記刃部は先端部に片刃または両刃の内刃を備えた円筒形または円筒形の一部とされており、前記刃部は、軸線方向に進退のみするように配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の脱骨装置。
  5. 　前記頭出しハンドに備わっている前記刃部は先端部に片刃または両刃を備えた円筒形または円筒形の一部とされており、前記刃部は、設定角度ずつ軸心を中心として揺動されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の脱骨装置。
  6. 　前記頭出しハンドに備わっている前記刃部は先端部に片刃または両刃の内刃を備えた円筒形とされており、前記刃部は、円筒形の中心軸周りに回転駆動されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の脱骨装置。
  7. 　前記筋入れハンドは，半円形で片刃または両刃の刃部を少なくとも１個有していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の脱骨装置。
  8. 　前記筋入れハンドは，直線状で片刃または両刃の刃部を少なくとも１個有していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の脱骨装置。
  9. 　前記筋入れハンドは，尖端が形成され片刃または両刃の刃部を少なくとも１個有していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の脱骨装置。
  10. 　前記各刃部は、微振動するように駆動されることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の脱骨装置。
  11. 　前記筋入れアームに２枚の刃物を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の脱骨装置。
  12. 　前記筋入れアームの２枚の刃物は、その間隔を前記肋骨検出装置により検出された肋骨の情報に応じて調整されるようになっていることを特徴とする請求項１１に記載の脱骨装置。
  13. 　前記肋骨検出装置は、
    　Ｘ線発生器からＸ線を照射して肋骨を検出するＸ線計測装置と、
    　前記ブロック肉の三次元形状を検出する３Ｄ計測装置と
    　　から構成されており、
    　前記Ｘ線計測装置におけるＸ線発生器からのＸ線の照射方向が、鉛直方向下方とは異なる斜位方向に照射されるように前記Ｘ線発生器の向きが設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の脱骨装置。
  14. 　前記骨引きハンドのワイヤを肋骨の下方に導入するように前記ワイヤと肋骨の下部との間に介在されるように駆動されるワイヤ引掛けフックをさらに設けたことを特徴とする請求項３ないし請求項１３のいずれか１項に記載の脱骨装置。
  15. 　前記各アームは、処理時間に応じて３次元的に制御される複数のロボットに接続されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の脱骨装置。
  16. 　各処理を行うロボットアームのそれぞれを少なくとも１個設けることを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の脱骨装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230289A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Shokuniku Seisan Gijutsu Kenkyu Kumiai ロース・ばら部の肋骨除骨方法
JP2010263830A (ja) 2009-05-14 2010-11-25 Hideharu Okano 食肉動物類の除骨方法及び除骨装置
JP2014226758A (ja) * 2013-05-24 2014-12-08 靜甲株式会社 軟質容器の開口部形成方法およびその装置
JP2016135125A (ja) 2015-01-20 2016-07-28 佐藤　一雄 脱骨装置
US20190008172A1 (en) * 2016-01-08 2019-01-10 Teknologisk Institut Device for loosening bones from a meat piece such as ribs from a belly piece of slaughtered animal

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230289A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Shokuniku Seisan Gijutsu Kenkyu Kumiai ロース・ばら部の肋骨除骨方法
JP2010263830A (ja) 2009-05-14 2010-11-25 Hideharu Okano 食肉動物類の除骨方法及び除骨装置
JP2014226758A (ja) * 2013-05-24 2014-12-08 靜甲株式会社 軟質容器の開口部形成方法およびその装置
JP2016135125A (ja) 2015-01-20 2016-07-28 佐藤　一雄 脱骨装置
US20190008172A1 (en) * 2016-01-08 2019-01-10 Teknologisk Institut Device for loosening bones from a meat piece such as ribs from a belly piece of slaughtered animal

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