以下、本発明を図に示した実施形態を用� ��て詳細に説明する。但し、この実施形態に� ��載されている構成部品の寸法、材質、形状� ��その相対配置などは特に特定的な記載がな� ��限り、この発明の範囲をそれのみに限定す� ��趣旨ではない。

 本発明を豚もも部位の脱骨装置に適用した� ��実施形態を図1~図36に基づいて説明する。図 1は本実施形態に係る脱骨装置の全体構成図� �あり、図2は該脱骨装置で実施する脱骨工程� ��全体構成図である。
 図2において、豚もも部位1(以下「ワーク1」 という)は、足首側から下腿骨2、大腿骨3、寛 骨4、及び大腿骨3のひざ関節部5付近の前側に 位置するさら骨(膝蓋骨)6、及びこれらの骨を 取り巻く肉部7とからなる。図16(b)及び(c)に示 すように、下腿骨2を取り巻く肉部7は、ちま� ��7dとすね肉7eからなり、大腿骨3を取り巻く� �部7は、しんたま7a、うちもも7b及びそともも 7cから構成され、そともも7cの外側外周面に� �肪層1aを有する。

 本実施形態では、まず、前処理ステーシ� ��ン20で、オペレータによる手作業で寛骨4を� ��去する。次に、載架ステーション30で、多� �多関節アーム31を用いて、寛骨4が除去され� �ワーク1の足首部8を脱骨装置の搬送ラインに 載架する。ワーク1を搬送ラインを構成する� �動チェーン12に装着されたクランパ11に右脚� ��は左脚の区別なくランダムに懸垂する。こ� ��状態で、図1に示す、前筋入れステーション 40から骨排出ステーション110まで、自動化さ� ��た各処理工程を実施する。

 図1において、移動チェーン12は、水平方� ��に配置され、駆動装置13によって一定速度� �移動し、クランパ11の巡回路を形成する。図 5等に示すように、クランパ11は、ワーク1の� �首部8を挿入できる凹部を有し、移動チェー� ��12に等間隔で装着されている。そして、移� �チェーン12によって形成される搬送路をワー ク1を懸垂しながら水平方向に一定速度で移� �する。なお、前筋入れステーション40から後 筋入れステーション80まで、ワーク1は、脂肪 層側1aを背面側(移動チェーン12によって形成� ��れる巡回搬送路の内側)に向けて懸垂される 。

 後述するように、載架ステーション30で� �右脚又は左脚の判別を行う。この判別結果� �対応して、クランパ11を回転させる機構と、 クランパ11を搬送方向bに傾動させる揺動支点 11a(図26及び図36等参照)とが設けられている。 このクランパ回転機構は、第1筋入れステー� �ョン50~第3筋入れステーション70で利用され� �該傾動機構は、下腿骨分離ステーション90で の下腿骨からの肉引き剥し工程、及び大腿骨 分離ステーション100での大腿骨からの肉引き 剥し工程に利用されている。

 前処理ステーション20では、2列のベルトコ� ��ベア21及び22が並列に配置されている。ベル トコンベア21及び22は、矢印a方向に一定の低� ��度で動き、ここでオペレータPが、前処理と してワーク1から寛骨4を除去する。
 ベルトコンベア21の下流側には、速度可変� �ベルトコンベア23が連設され、ベルトコンベ ア22の下流側にも、同様に速度可変のベルト� ��ンベア24が連設されている。ベルトコンベ� �23及び24の入口には、ワーク1の通過を検知す るセンサ25及び26が設けられている。

 本実施形態の脱骨ラインでは、ベルトコ� ��ベア23又は24以降のラインは、敷居14で囲ま� ��た区域に配置される。オペレータPは、寛骨 4を除去したワーク1の足首部8を矢印a方向に� �け、かつ脂肪層1aを下側にしてベルトコンベ ア21又は22上に載置する。この場合、足首部8� ��向きは、ベルトコンベアの軸方向に正確に� ��わせる必要はなく、厳密性を要求されない� ��即ち、足首部8を矢印a方向と直交するベル� �コンベア幅方向に対して矢印a方向側に向け� ��ばよい。

 ベルトコンベア21又は22上に置かれたワー ク1は、ベルトコンベア23又は24に受け継がれ� ��搬送される。ベルトコンベア23及び24の移動 方向終端には、夫々V字形ガイド27が設けられ ている。V字形ガイド27は、ベルトコンベア23� ��は24の両側縁から中央に向けて矢印a方向に� ��斜して配置された一対の長方形のガイド板2 7a、27aで構成されている。ガイド板27は、そ� �面が上下方向に配置され、下辺がコンベア� �との間に僅かな隙間をもってコンベア面と� �行に配置されている。

 両ガイド板27の間には、中央にワーク1の� ��首部8が通過可能な間隔s1がもうけられてい� ��。寛骨4を除去されたワーク1がV字形ガイド2 7に到達すると、ベルトコンベア23又は24の矢� ��a方向への動きにより、ワーク1がV字形ガイ� ��27の表面に押し付けられる。この押付力に� �り、足首部8がV字形ガイド27の表面を滑って� ��隔s1に到達し、さらに、該間隔s1を通過して 前方に突き出される。この状態を図6に示す� �

 ベルトコンベア23又は24の移動方向終端に は、載架ステーション30が設けられ、ここに� ��ーク1を脱骨ラインに載架する6軸垂直多関� �アーム31が設けられている。図3に示すよう� �、載架用アーム31の先端には、エアチャック 装置311が装着されている。エアチャック装置 311は、互いに接近又は離隔する方向に移動自 在な一対のチャック片312,312を備え、エアチ� �ック装置311の内部に、エアシリンダを含む� �動装置314を内蔵している。駆動装置314によ� �て、チャック片312,312を互いに接近又は離隔� ��る方向に駆動する。

 チャック片312,312には、互いに対向する側 にワーク1の足首部8を把持するための凹部313, 313が設けられている。そして、V字形ガイド27 の隙間s1から前方に突き出した足首部8をチャ ック片312,312で把持して持ち上げ、後述する� �し替え装置32に運ぶ。そして、ワーク1を移� �替え装置32を介してクランパ11に懸垂する。

 なお、図4に示すように、本脱骨装置には、 脱骨装置全体の稼動を制御するコントローラ 120が設けられている。コントローラ120は、移 動チェーン12の速度や各処理ステーションの� ��動、その他脱骨ライン全体の機器類を制御� ��る。
 コントローラ120には、載架用アーム31の動� �軌跡及び動作タイミング、並びにチャック� �312,312の動作を制御する載架動作プログラム1 26が記憶されている。載架動作プログラム126� ��従う制御信号を、コントローラ120から載架� ��アーム31の駆動装置315及びエアチャック装� �311の駆動装置314に送信し、この制御信号に� �って、載架用アーム31及びチャック片312,312� �作動させる。

 また、コントローラ120は、演算手段125を備� ��ている。演算手段125は、センサ25又は26でワ ーク1の通過を検出したタイミングから、ベ� �トコンベア23又は24の最適な移動速度を演算� ��、これらベルトコンベアの速度を載架用ア� ��ム31のワーク把持タイミングに合わせるよ� �に、ベルトコンベア23又は24の駆動装置28又� �29を制御する。
 即ち、載架用アーム31でワーク1を把持する� ��に、ベルトコンベア23又は24のどちらかで、 V字形ガイド27の間隔s1にワーク1の足首部8が� �在するように、ベルトコンベア23又は24の移� ��速度を制御する。

 次に、移し替え装置32の構成を図5に基づ� ��て説明する。図5において、載架用アーム31� ��チャック片312,312でワーク1の足首部8を把持� ��、ワーク1をクランプ台321に懸垂する。クラ ンプ台321は、水平方向に配置された一対の板 で構成され、該板の間に、ワーク1の足首部8� ��最細部を挿入でき、足首部8を懸垂可能な寸 法を有する間隔s3を有する。

 クランプ台321に足首部8が懸垂されたワー ク1を、エアシリンダ322によって中継用クラ� �プ台323の方向に押し出す。中継用クランプ� �323は、クランプ台321と移動チェーン12との間 に水平に配置された一対の板からなり、該板 間に間隔s3と同一寸法の間隔s4を有する。中� �用クランプ台323は、図示しない駆動装置に� �りクランパ11と同期して、クランパ11と同一� ��向(搬送方向b)に同一速度で移動される。

 中継用クランプ台323がクランパ11と同期� �て移動している間に、中継用クランプ台323� �設けられたエアシリンダ324によって、中継� �クランプ台323に懸垂されたワーク1をクラン� ��11に向かって押し出す。こうして、ワーク1� ��クランパ11に設けられた間隔s5に挿入され、 クランパ11に懸垂される。

 なお、図3(b)に示すように、チャック片312 ,312が閉じたときの凹部313,313の寸法s2と、ク� �ンプ台321の間隔s3と、中継用クランプ台323の 間隔s4と、クランパ11の間隔s5とは、同一寸法 に設定されている。ワーク1をクランパ11に移 し替えた後、移替えクランプ台323は、図示し ない駆動装置によりクランプ台321に隣接する 元の位置まで戻る。

 次に、図6及び図7により、ベルトコンベ� �23又は24上のワーク1を載架用アーム31でクラ� ��プ台321に載架する手順を説明する。図6は、 ベルトコンベア23又は24上でのワーク1の位置� ��め状況、及びクランプ台321、クランパ11で� �ワーク1の懸垂状態を示し、図7(a)~(c)は、ワ� �ク1をベルトコンベア23又は24上からクランプ 台321に載架するまでの手順を示す。

 図7(a)に示すステップ1で、ワーク1をベルト� ��ンベア23又は24上に位置決めし、V字形ガイ� �27間の隙間s1から突出させた足首部8に載架用 アーム31のチャック片312,312を当て、図7(b)に� �すステップ2で、足首部8をチャック片312,312� �把持して持ち上げる。
 次に、図7(c)に示すステップ3で、載架用ア� �ム31で持ち上げたワーク1をクランプ台321間� �間隔s3に押し込み、クランプ台321に懸垂する 。ワーク1をクランプ台321に懸垂した後、チ� �ック片312,312を互いに離隔させて、ワーク1の 把持を解除した後、載架用アーム31を退避さ� ��る。

 図6に示すように、ワーク1の下腿骨2の形� ��は、最細部から足首部8の先端に向かって広 がっていくテーパ状になっている。これを利 用して、移し替え装置32のクランプ台321又は� ��ランパ11に足首部8の最細部付近を挿入する� ��とにより、足首部8の先端部をクランプ台321 又はクランパ11に係止させて、ワーク1を懸垂 できる。

 チャック片312,312や、クランプ台321、中継 用クランプ台323又はクランパ11にワーク1を懸 垂させたときに、足首部8がこれらのクラン� �装置に係止するクランプ位置iは、間隔s2~s5� �幅と足首部8のテーパ部の幅が合致した位置� ��なる。間隔s2~s5は同一寸法であるので、前� �各種クランプ装置に足首部8が係止するクラ� ��プ位置iは同一位置となる。従って、載架用 アーム31からクランプ台321にワーク1を移し替 えるとき、図7(c)に示すように、チャック片31 2,312の動作軌跡をできるだけクランプ台321に� ��づけることにより、ワーク1の移し替えを円 滑かつ確実に行なうことができる。

 一方、ベルトコンベア23又は24上のV字形� �イド27でワーク1を位置決めしたとき、V字形� ��イド27の間隔s1から突出する足首部8の位置� �、ワーク1の固体差によってバラツキを生じ� ��。即ち、図6に示すように、大きめのワーク 1(B)と小さめのワーク1(S)とを位置決めした時� ��は、V字形ガイド27間の隙間s1から突出する� �首部8の長さが異なる。そのため、ワーク1(B) と小さめのワーク1(S)のクランプ位置iは、V字 形ガイド27からの突出位置でバラツキjを生じ る。

 本実施形態では、ベルトコンベア23又は24 が搬送方向aに移動する動きを利用して、足� �部8をV字形ガイド27の間隔s1から突出させる� �出力を生じさせ、この突出力によって、足� �部8を間隔s1から突出させる。これによって� �足首部8を最細部よりもワーク本体寄りの部� ��まで間隔s1から突出させることができるた� �、チャック位置をクランプ位置iのバラツキ� ��囲よりもワーク本体寄りに定めることがで� ��る。

 図3(a)に示すように、チャック片312,312の� �隔を広げた状態で、チャック片312,312を前記� ��ラツキ範囲よりワーク本体寄りに当てる。� ��して、チャック片312,312の間隔を狭めて足首 部8を把持する。ワーク1を持ち上げると、ワ� ��ク1の重量がチャック片312,312に付加され、� �ーク1が下方へ滑る。ワーク1が下方へ滑ると 、骨の形状が足首先端側へ向かって広がって いるので、クランプ位置iで止まる。

 チャック位置がクランプ位置iに接近すると 同時に、載架動作プログラム126に基づくコン トローラ120からの制御信号により、チャック 片312,312の間隔を狭めるように制御する。ワ� �ク1を把持して、ワーク1を起し始め、ワーク 1の自重により、チャック位置がクランプ位� �iに接近すると同時に、チャック片312,312の間 隔を狭めるようにする。そして、載架用アー ム31でワーク1を持ち上げ、ワーク1の全自重� �チャック片312,312に加わった時に、図3(b)に示 すように、足首部8がチャック片312,312の凹部3 13,313に嵌り込むと同時に、チャック片312,312� �間隔を最も狭めるようにする。
 この時に、ワーク1のチャック位置がクラン プ位置iに到達する。このような動作手順を� �むことにより、載架用アーム31のチャック片 312,312でワーク1の足首部8を確実に把持し、ワ ーク1を脱落することなく、クランプ台321に� �架できる。

 このように、載架ステーション30におい� �、載架用6軸多関節アーム31及びチャック片31 2,312の動作をプログラム制御し、前処理後の� ��ーク1をチャック片312,312で把持して、クラ� �パ11に懸垂させるようにしているので、ワー ク1のクランパ11への載架作業を自動化できる 。なお、ベルトコンベア23又は24で移送され� �前処理後のワーク1をV字形ガイド27の設置位� ��で一時停滞させて位置決めしているので、� ��ャック片312,312をワーク1の足首部8に容易に� ��わせることができる。

 また、V字形ガイド27間の間隔s1から突き出� �た足首部8を矢印a方向へ移動するベルトコン ベア23又は24の付勢力で該間隔s1から押出すよ うにしているので、間隔s1から足首部8を確実 に突出させることができ、クランプ位置iの� �ラツキ範囲よりワーク本体寄りにチャック� �置を定めることができる。
 そして、ワーク1の引き上げに伴って、チャ ック片312,312に加わるワーク1の自重により、� ��ーク1をチャック片312,312から滑らせること� �より、チャック位置をクランプ位置iに一致� ��せることができる。この動作に同期させて� ��チャック片312,312間の間隔を狭めるようにプ ログラム制御しているので、ワーク1を凹部31 3に確実に把持し、足首部8の掴み損ねや足首� ��8の破損を防止できる。

 そして、チャック片312,312の動作軌跡をでき るだけクランプ台321に近づけることにより、 ワーク1の移し替えを円滑かつ確実に行なう� �とができる。
 また、前処理ステーション20では、ベルト� �ンベア21又は22を前処理用の台に兼用してい� ��ので、前処理ステーション20の構成を簡素� �できる。

 クランプ台321の両側には、ワーク1の右脚 ・左脚の別を判別する左右判別装置33が配置� ��れている。ワーク1をクランパ11側に脂肪層1 aを向けてクランプ台321に懸垂した後、エア� �リンダ322でクランパ11側に押出す途中で、ワ ーク1を一旦クランプ台321途中の左右判別装� �33の前面で停止させる。そこでワーク1の右� �・左脚の別を判別する。以下、左右判別装� �33の構成を図8及び図9により説明する。

 図8において、左右判別装置33の前面で停� ��したワーク1に対して、両側から夫々一対ず つの計測アーム331及び332をワーク1を挟む位� �に接近させる。そして、一対の計測アーム33 1及び332を互いに接近させ、ワーク1を挟む。� ��9で計測アーム331又は332の駆動機構を説明す る。図9において、計測アーム331(又は332)には それぞれ直角方向にラック333及び334が接続さ れている。そして、ラック333及び334はピニオ ン335に螺合している。

 計測アーム331(又は332)の一方は、エアシ� �ンダ336のシリンダロッド337が取り付けられ� �エアシリンダ336の駆動によって、計測アー� �331(又は332)間の間隔α(又はβ)が調整されるよ うに構成されている。ピニオン335にはエンコ ーダ338が取り付けられ、エンコーダ338でピニ オン335の回転角又は回転数を検知する。エア シリンダ336は圧縮性流体である空気で駆動さ れるので、計測アーム331(又は332)がワーク1を 挟み、ワーク1から所定の反力を受けた時点� �、自動的に停止する。

 エンコーダ338の検知信号をコントローラ120� ��内蔵された左右判別手段121に送信し、左右� ��別手段121で、間隔α(又はβ)を演算する。ワ� ��ク1の厚さは、前処理ステーション20で寛骨4 を除去した関係で、左右で差が発生している 。図8は右脚のワーク1(R)の例であり、間隔α� �間隔βとを比較し、例えば、α>βであると� ��は、ワーク1が右脚であり、α<βであると� ��は左脚であると判定する。本実施形態では� ��右脚のワーク1を1(R)、左脚のワーク1を1(L)と 表示する。
 かかる構成の左右判別装置33によれば、左� �判別装置33の前面でワーク1が静止した状態� �計測し、かつワーク1の左右両側の厚みの差� ��計測するので、正確な判別が可能になる。� ��た、装置構成も計測アーム331、332などの簡� ��な装備で足りる。

 ワーク1の右脚・左脚の判別をした後、ワ ーク1をクランパ11に載架する。クランパ11は� ��駆動装置13によって等速で矢印b方向へ移動� ��、次に、前筋入れステーション40に到達す� �。前筋入れステーション40で、まず、ワーク 1はワーク長検出装置41の前面に到達する。以 下、ワーク長検出装置41の構成を図10及び図11 に基づいて説明する。

 図10及び図11において、ワーク1の搬送ラ� �ンに対面して台座140が設けられている。台� �140には、スイッチバー141aと接点141bからなる 近接スイッチ又はリミットスイッチ141(以下� �スイッチ141」という。)が設けられている。� ��イッチバー141aと台座140間には、コイルバネ 142が介装され、スイッチバー141aに他から力� �付加されないときは、スイッチ141はオフと� �っている。台座140が上昇し、スイッチバー14 1aがワーク1に押されて接点141bに接近又は接� �したとき、スイッチ141がオンとなって、そ� �時の台座140の上昇量Xを計測可能に構成され� ��いる。

 また、図11に示すように、台座140に2本の� ��柱143が立設され、四角形状に折り曲げ加工� ��れたアーム144が支柱143に回動可能に軸支さ� ��ている。アーム144の先端は、丸棒状の押し� ��けバー145を形成している。また、アーム144� ��は、押し退けバー145と反対側にカウンタウ� ��イト146が取り付けられている。このカウン� ��ウエイト146により、アーム144に他から力が� ��加されないときは、略水平方向に向いてい� ��。図11に示すように、アーム144の長さは、� �座140の長さより大きいので、アーム144は台� �140より下方に回動することができる。

 ワーク1は、寛骨4が除去されているため� �下部が深くえぐれて大腿骨頭3aが露出してい る。大腿骨頭3aとワーク1の下端部1bとはそれ� ��ど離れておらず、アーム144がない場合、ス� ��ッチバー141aがワーク1に接近すると、下端� �1bに接触しやすく、そのため誤動作が生じや すい。ワーク長の検出は、まず、台座140を矢 印k方向に前進させ、アーム144の先端部(押し� ��けバー145)を大腿骨頭3aより前方に位置させ� ��。その後、台座140を矢印l方向に上昇させる 。

 図10に示すように、台座140がワーク1に向か� ��て前進かつ上昇すると、押し退けバー145が� ��ーク1の下端部1bに当り、ワーク1を押し退け るため、スイッチバー141aがワーク下端部1bに 当ることはない。そして、アーム144自体もワ ーク1から反力を受けて下方に回動する。こ� �時スイッチバー141aが大腿骨頭3aに当り、下� �に押される。この状態を図10(b)に示す。
 これによって、スイッチ141がオンとなり、� ��のときの台座140の上昇量Xを計測する。クラ ンパ11の位置と移動前の台座140の位置の上下� ��Yは既知であり、この上下差Yから上昇量Xを� ��算することにより、クランパ11のクランプ� �置から大腿骨頭3aまでの長さ、即ちワーク長 Wを算出することができる。

 かかる構成のワーク長検出装置41によれば� �押し退けバー145がまずワーク1の下端部1bに� �って、下端部1bを押し退けた後、スイッチバ ー141aが大腿骨頭3aに接近するようにしている ので、スイッチバー141aがワーク下部1bに当っ て誤動作するおそれがない。従って、スイッ チバー141aが確実に大腿骨頭3aに接触できるの で、ワーク長Wを確実且つ精度良く検出する� �とができる。
 ワーク長さ測定結果は、第1筋入れステーシ ョン50~第3筋入れステーション70での切断動作 プログラムの切り替え、後筋入れステーショ ン80で行なうさら骨側面カットの始点・終点� ��設定、及び大腿骨分離ステーション100の大� ��骨引き剥し工程の始点・終点の設定に用い� ��。

 次に、前筋入れステーション40で、搬送� �イン12を挟んで水平方向に配置された一対の 丸刃カッタ42間にワーク1を通し、足首部(ク� �ンパ11で懸垂された箇所直下の下腿骨部、図 2中ラインdの部分)を全周カットし、後工程で の肉引き剥しを可能とする。ここでは、ワー ク1を丸刃カッタ42間を通す時、クランパ11を� ��転させることにより、足首部8の全周カット を可能にする。また、丸刃カッタ42がワーク1 から所定以上の反力を受けたときに後退する 逃げ機構を有している。これによって、ワー ク1の足首部8の骨の切断を防止している。

 次に、ワーク1に長手方向の筋入れを実施 する。筋入れ工程は、第1筋入れステーショ� �50、第2筋入れステーション60及び第3筋入れ� �テーション70で、夫々3種の筋入れを行なう� �各筋入れステーションには、夫々先端に切� �刃をもつ同一構成の筋入れ用6軸垂直多関節� ��ーム51,61及び71が、搬送ライン12に沿って並� ��に配置されている。これら筋入れ用アーム� ��構成を、6軸多関節アーム50を例に取って、� ��12~14に基づいて説明する。

 図12~図14において、腕512の先端部512aにカッ� ��ツール513が装着されている。カットツール5 13の構成は、基台516と、基台516に揺動可能に� ��持された揺動軸514と、揺動軸514に対して切� ��刃進行方向mに対して後退する方向にオフセ ットした位置に取り付けられたナイフ状の切 断刃515とからなる。なお、切断刃515は鋭角の V字形断面をなし、両面で切断機能をもつ。
 切断刃515の切り込み角度nを決定する揺動軸 514を切断刃515よりも腕512側に位置させること により、切断刃515の支持点が実際にワーク1� �の接触位置よりも切断刃進行方向m側に先行� ��る。かかる構成により、切断刃515を骨の表� ��に倣って移動させることができる。

 また、切断刃515が取り付けられた基台516� ��、スライド機構517により、腕512の軸方向及� ��切断刃進行方向mに対して直角方向pにスラ� �ド可能に構成されている。即ち、スライド� �構517は、腕512の先端部512aに対して切断刃進� ��方向mと直交する方向pに固定された基台518� �、該基台518上に基台518に沿って取り付けら� �たリニアガイドレール519と、該リニアガイ� �レール519の上方で基台158に取り付けられた� �ニアガイドバー521とからなる。基台516は、� �ニアガイドレール519及びリニアガイドバー52 1に摺動自在に嵌合している。

 基台516の両側のリニアガイドバー521の周囲� ��は、コイルバネ522が装着されて、基台516が� ��リニアガイドレール519及びリニアガイドバ� ��521の中央に位置するようにコイルバネ522の� ��性力が付勢されている。
 このように、切断刃515は、切断刃進行方向m と直交する矢印p方向に移動可能であるとと� �に、切断刃515の切り込み角度nを揺動軸514を� ��心に可変となるように構成された弾性支持� ��構523を介して腕512に取り付けられている。� ��れによって、骨の太さ、長さのバラツキに� ��応して骨に当てる切断刃515の位置に柔軟性� ��もたせることができる。

 第1筋入れステーション50で行なわれる筋� ��れは、カットツール513を動作させて、図2及 び図16(c)のラインeで示すように、ワーク1の� �ざ関節部5の上部から大腿骨3の下端までの筋 入れを行なう。この場合、切断刃515の先端部 を大腿骨3の表面に達して該表面に沿うよう� �し、切断刃515の中間部を、図16(c)に示すよう に、しんたま7aとうちもも7bとの間の膜に沿� �ように動作させる。

 切断刃515が大腿表面より深く入りすぎる� ��、肉部を傷付けてしまうので、筋入れ工程� ��の切断刃515の動作は、図4に示すコントロー ラ120によって制御される。図4において、右� �又は左脚の別及びワーク長さの大、中、小� �ら6種類の切断動作プログラム122がコントロ� ��ラ120に記憶されている。

 載架ステーション30の左右判別装置33から エンコーダ338の検知信号をコントローラ120の 左右判別手段121に入力し、左右判別手段121で 右脚又は左脚の判別が行なわれる。また、前 筋入れステーション40のワーク長検出装置41� �検出した台座140の上昇量Xを演算手段124に入� ��し、演算手段124で、ワーク長Wを演算する。 これら判別結果及び演算結果に基づき、使用 プログラム選別手段123で、記憶された切断動 作プログラム122の中から切断対象となるワー ク1に最も合った切断動作プログラムを選出� �る。

 この選出された切断動作プログラムに従� ��た制御信号をコントローラ120からカットツ� ��ル駆動装置511に送信する。図12に示すよう� �、カットツール駆動装置511は筋入れ用アー� �51の基部510に設けられ、カットツール駆動装 置511によってカットツール513を動作させる。 第1筋入れステーション50から第3筋入れステ� �ション70までの筋入れは、かかる構成を有す る6軸多関節アーム51,61又は71で行なわれる。

 このように、右脚・左脚の別及びワーク� ��に応じて切断刃515の動作軌跡を制御する切� ��動作プログラムを選定しているが、個々の� ��ーク1の個体差に基づく誤差が生じることは 免れない。この誤差を吸収するための微調整 を、前記スライド機構37による切断刃515の位� ��調整と揺動軸514による切断刃515の切り込み� ��度nの調整とからなる二自由度を可能にした 弾性支持機構523が行なう。

 図15で、切断刃515の切断動作を説明する� �切断動作プログラムは、切断刃515の初期位� �がワーク1の骨qの表面に当る位置に設定され ている。そのため、図15に示すように、切断� ��作プログラムにより切断刃515は、まず骨qに 当る位置まで挿入される。このとき切断動作 プログラムによる初期位置と実際の骨qの位� �との個体差による誤差は、切断刃515が骨qの� ��力を受けて基台516がリニアガイドレール519� ��で矢印p方向へ摺動することにより、その誤 差を吸収する。

 腕512の先端部512aが、この初期位置から、切 断動作プログラムに従って切断刃進行方向m� �移動すると、切断刃515は骨qの表面に倣って� ��動しながら骨q表面の反力を受けて揺動軸514 が回転する。これによって、切断刃515の切込 み角度nが骨qの表面に倣う方向となる角度n1� �調整される。
 このように、切断刃515は、スライド機構517� ��よって切断動作プログラムに対するワーク1 の個体差に起因した誤差を吸収して、骨qの� �面に沿って進み、同時に、骨qから受ける反� ��により揺動軸514を中心に骨qの表面に沿う方 向に従動回転することができる。揺動軸514は 、切断刃515より腕先端部512a側に近い位置に� �るので、切断刃515の骨表面に倣う従動回転� �可能にする。

 従って、切断刃515は、骨qに食い込むこと なく、また骨qの表面から離れることなく、� �qの表面に倣って移動することができる。こ� ��ため骨qの表面に沿って骨qの長手方向に向� �う切断動作を円滑に行なうことができ、ま� �、骨qと肉rとの境界を正確に移動できるため 、脱骨時の肉の歩留まりを向上させることが できる。

 なお、第1筋入れステーション50~第3筋入� �ステーション70では、筋入れ用アームの切断 刃515をワーク1の切断箇所に到達しやすくす� �ために、左右判別手段121の判別結果に基づ� �、クランパ駆動装置15を作動させ、右脚ワー ク1(R)の場合はワークを時計方向に約45°回転� ��せ、左脚ワーク1(L)の場合はワークを反時計 方向に約45°回転させて搬送している。

 次に、第2筋入れステーション60では、下腿� ��2の上部からちまき7dに入り、切断刃先端が� ��ら骨6の側面を通り、ひざ関節部5の下側ま� �達する筋入れを行なう。この筋入れライン� �、図2及び図16(b)、(c)にfで表される。筋入れ� ��インfは、図16の(b)と(c)とで約90度ずれてい� �が、豚もも部位の骨が長手方向でねじれて� �り、筋入れラインfも骨の表面に沿ってねじ� ��面としている。
 次に、第3筋入れステーション70では、下腿� ��2の上部からひざ関節部5の下側までの筋入� �を行なう。この筋入れラインは、図2及び図1 6の(b)及び(c)でgで表される。

 なお、第1~第3筋入れ筋入れステーション� ��は、夫々個別に筋入れ用アームを設置して� ��るが、ワーク1の移動速度を遅く設定してい る場合は、1台の多軸多関節アームでこれら3� ��程の筋入れを兼用することもできる。

 次に、第1~第3筋入れステーションにおける� ��入れ時のワーク1の固定手段の構成を説明す る。これら3筋入れステーションの固定手段� �、同一構成をしているので、第1筋入れステ� ��ション50を例に取って、図1、図17及び18によ り説明する。
 図1において、ワーク1の搬送ラインを挟ん� �筋入れ用アーム51に対面した位置にワーク1� �背面(脂肪層1a側)から支持する背面サポート� ��構53が設けられている。図17及び図18におい� ��、基部531と、基部531から両側に斜め前方に� ��の字状に延びる腕532とからなるサポート台5 30が移動チェーン12に対面して設けられてい� �。

 そして、サポート台530と一体のブラケッ� ��541が、ワーク1の搬送方向bに移動可能な移� �台535に支持されている。移動台535は、搬送� �向bと平行に設置した直動(LM)ガイド536に摺動 可能に嵌合されており、筋入れ用アーム51か� ��の負荷に対してガタつくことなくスムーズ� ��サポート台530を移動させることができる。� ��動台535には、エアシリンダ542が設けられ、� ��アシリンダ542のシリンダロッド542aは、リン クバー543に接続されている。リンクバー543は 、移動台535に固定された軸544に回動可能に軸 支されている。

 リンクバー543の他端はブラケット541の中� ��部に連結され、ブラケット541の他端は、リ� ��クバー545に連結されている。かかる構成に� ��り、サポート台530は、エアシリンダ542の作� ��により、クランパ11に懸垂されたワーク1に� ��して矢印方向に接近又は退避可能になって� ��る。

 次に図1により、移動台535の駆動機構を説 明する。図1において、移動台535はタイミン� �ベルト538に結合している。そして、サーボ� �ータ539でタイミングベルト538を駆動(回転)さ せることで、移動台535をクランパ11と同期さ� ��て搬送方向bに移動させることができる。

 筋入れ時に、移動台535は、クランパ11と� �期してクランパ11と同一速度で搬送方向bに� �動する。図18(a)に示すように、筋入れしない 時、サポート台530は、ワーク1から退避して� �る。図18(b)に示すように、筋入れ時に、エア シリンダ542が作動して、サポート台530をクラ ンパ11に懸垂されたワーク1に接近させ、ワー ク1を背面から支持する。第1~第3筋入れステ� �ションで、背面サポート機構53が別々に設け られており、各筋入れステーションに設けら れた背面サポート機構は、各筋入れステーシ ョンの終点位置でワーク1から離れると、エ� �シリンダ542が作動して、サポート台530後退� �せる。そして、該サーボモータの作動によ� �ワーク1の搬送方向bと反対方向に戻り、始点 位置に戻る。

 背面サポート機構53では、筋入れ時に、ワ� �ク1の背面をサポート台530の基部531で支持し� ��ワーク1の側面を腕532で支持固定するので、 ワーク1に切断刃515による負荷が加わっても� �ワーク1を固定することができる。また、ワ� ��ク1を斜めに傾斜させて固定することにより 、切断刃515による筋入れ作業を容易にできる 。
 また、移動台535をサーボモータ539で駆動し� ��いるため、速度制御走行が可能になり、ク� ��ンパ11の任意の搬送速度に対応できると共� �、広い設置スペースを必要としない利点が� �る。また、固定台530が始点位置に戻るとき� �、無負荷状態であるので、搬送速度の2~3倍� �速度で戻すことができる。このため、ワー� �1の搬送速度の高速化に対応できる。

 上記した筋入れ工程を行なうに際して、コ� ��トローラ120には、複数の筋入れ用アームに� ��夫々機能分担させた筋入れの切断動作を行� ��せるための以下のプログラムが記憶されて� ��る。
 図4に示すコントローラ120には、筋入れされ るワーク1の左脚又は右脚の別及びワーク長� �応じてカットツール(切断刃)の動きが切断動 作プログラム122として予め複数設定されると ともに、筋入れの部位が2以上に区分され、� �区分された筋入れの部位に応じてカットツ� �ルの動きが対応付けられており、複数の筋� �れ用アームに対して夫々異なる筋入れ部位� �特定されている。

 そして、コントローラ120にて、筋入れ用� ��ームに特定された筋入れの部位に基づき、� ��用プログラム選別手段123にて該当するカッ� ��ツール513の動きを選択し、該選択したカッ� ��ツールの動きを制御するための制御信号を� ��入れ用アームに送信することにより、複数� ��筋入れ用アームにて筋入れの一連の工程を� ��わせるようにしている。

 具体例として、本実施形態では、ワーク1 の筋入れ部位を少なくとも3つに区分してい� �。直列に配置された筋入れ用アーム51,61,71に おいて、第1の筋入れ用アーム51に対しては、 ワーク1の筋入れ部位のうちひざ関節部5の上� ��から大腿骨3の下端までの部位を該アームの 筋入れ部位と特定し、第1の筋入れ用アーム51 では、図16(c)のラインeで示す筋入れカットを 行なう。第2の筋入れ用アーム61に対しては、 下腿骨2の上部からひざ関節5の下側までの部� ��を該アームの筋入れ部位と特定し、第2の筋 入れ用アーム61では、図16(b)、(c)のラインfで� ��す筋入れカットを行なう。

 第3の筋入れ用アーム71に対しては、下腿� ��2の上部からちまき7aに入り、切断刃先端が� ��ら骨6の側面を通り、ひざ関節部5の下側ま� �達する筋入れ部位を該アームの筋入れ部位� �特定し、第3の筋入れ用アーム71では、図16(b) 、(c)に示すラインgで示す筋入れカットを行� �う。

 第1の筋入れ用アーム51の切断動作を制御� ��る時、ワーク1の左脚又は右脚の別及びワー ク長、及び筋入れ用アーム51に特定された筋� ��れ部位に基づいて、使用プログラム選別手� ��123により切断動作プログラム122から該当す� ��プログラムが選択され、筋入れ用アーム51� �カットツール駆動装置511にカットツール513� �び筋入れ用アーム51の動作を制御するための 制御信号が送信される。

 第2の筋入れ用アーム61又は第3の筋入れ用 アーム71でも上記と同様に、ワーク1の左脚又 は右脚の別、ワーク長及び筋入れ用アーム61� ��は筋入れ用アーム71に特定された部位に基� �いて、使用プログラム選別手段123により切� �動作プログラム122から該当するプログラム� �選択され、筋入れ用アーム61又は71のカット� ��ール駆動装置にカットツール及び筋入れ用� ��ーム61又は71の動作を制御するための制御信 号が送信される。

 このように、筋入れ用アーム51,61,71に、筋� �れの部位によって夫々機能分担させる上記� �ログラムをコントローラ120に実行させるこ� �により、筋入れ動作を迅速に且つ正確に行� �せることが可能となり、歩留まりを向上さ� �生産性を高めることが可能となる。
 また、上記したように筋入れ部位を3つに区 分することにより、ワーク1の切断動作を効� �よく行うことが可能となり、且つ筋入れ後� �肉の引き剥し工程にて引き剥し動作をスム� �ズに行うことができ、生産性をより向上さ� �ることが可能である。
 尚、後述する後筋入れステーション80での� �筋入れ工程においても、本構成を適用して� �よい。

 次に、第1~第3筋入れ筋入れステーション� ��の筋入れ方法をさらに詳しく説明する。ま� ��、図19により、第1筋入れステーション50で� �筋入れ方法を、右脚ワーク1(R)を例に取って� ��明する。図19(a)は、図16と同様に、前処理に より寛骨4を除去された右脚ワーク1(R)の縦断� ��図であり、図19(b)は、図19(a)中のD-D線に沿う 横断面図である。なお、図中、細かいハッチ ング部xは骨表面に沿う切断面を示し、荒い� �ッチング部yは、肉部7の切断面を示す。また 、3aaは大腿骨頭3aのうちの大腿球であり、3ab� ��、大腿骨頭3aのうちの大転子である。

 図2又は図16に示す筋入れラインeは、図19� ��示す切断ラインe1及びe2で構成されている。 図19において、まず、切断ラインe1の筋入れ� �矢印方向に行なう。切断ラインe1は、次の切 断ラインe2で、しんたま7aとうちもも7bとの境 界を切り開く際に、しんたま7aの膜とうちも� ��7bの膜の間に切断刃515を入りやすくするた� �のきっかけをつくる役割をもつ。そのため� �切断ラインe1を先に切断する。

 次に、切断ラインe2の切断を行なう。切� �ラインe2は、下腿骨2の脛骨2aに切り込み、脛 骨2aの角部の膜を切り離しながら、ひざ関節� ��5まで切り進む。切断ラインe1をきっかけと� ��て、しんたま7aとうちもも7b間の境界の膜間 に切断刃515を滑り込ませる。その際、切断刃 515の先端は大腿骨3の表面を切断する。しん� �ま7aとうちもも7bの境界は、切断刃515の中間� ��で切断する。そして、切断刃515で大腿球3aa� ��直上まで切り進んだ後、大転子3abの側面を� ��断し、大転子3abの直下を切り抜いて切断ラ� ��ンe2を終了する。

 次に、第2筋入れステーション60での筋入� ��方法を図20に基づいて説明する。ここでも� �右脚ワーク1(R)を用いた場合を示す。ここで� ��筋入れラインfは、切断ラインf1及びf2から� �る。まず、切断ラインf1に沿って筋入れを行 なう。右脚ワーク1(R)の場合、切断ラインf1は 、脛骨2aの足首部8の側端部右側面に切込み始 点f1(s)を定め、ここから切り込み、ひざ関節� ��5に向かって脛骨右側面に沿って脛骨2aのひ� ��関節部5の側端部まで切り進む。その際の切 込み深さは、図20(b)の斜線x2で示すように、� �骨2aの半分ほどの深さとして、脛骨角部のち まき肉7dの膜の骨に対する結合を切り離して� ��く。

 図20(b)に示すように、切断ラインf1を切込 み始点f1(s)からひざ関節部5付近に位置する切 込み終点f1(e)まで伸ばす。このように、脛骨� ��部のちまき肉7dの膜結合を切り離せば、ち� �き肉7dを容易に剥がすことができる。

 次に、切断ラインf2の筋入れを行なう。� �断ラインf2は、脛骨2aの中間部を切込み始点f 2(s)とし、脛骨2aと腓骨2b間に切断刃515を挿入� ��る。そして、切断刃515を脛骨側面に沿って� ��ひざ関節部5側へ移動させ、図20(c)の斜線x3� �示すように、脛骨2aと腓骨2bの結合部まで切� ��進む。さらに、腓骨2bの付け根部分を切り� �き、腓骨2bを脛骨2aから分離する。これによ� ��て、ひざ関節部5に集中している筋をひざ関 節部5から切断できる。

 切断ラインf2は、さらに、ひざ関節部5を大� ��骨3に沿って大腿球3aa側に切り進み、さら骨 6の位置でさら骨側面に沿って切り抜く。
 切断ラインf1及び切断ラインf2からなる筋入 れによって、下腿骨2及びひざ関節部5に付着� ��ている肉、筋、腱等の生体組織の分離を容� ��にし、後工程の下腿骨分離ステーション90� �び大腿骨分離ステーション100で行なわれる� �引き剥し工程で肉の分離を容易にすること� �できる。

 第2筋入れステーション60には、図18に示� �ワーク押え機構55が設けられている。ワーク 押え機構55は、固定フレーム551に取り付けら� ��たエアシリンダ552と、T字形の押えバー553と 、エアシリンダ552と押えバー553とを連結する リンクバー554とから構成されている。押えバ ー553とリンクバー554とは一体に連結され、こ れらの連結部が固定フレーム551に固設された ブラケット555に回動可能に軸支されている。 リンクバー554の他端はエアシリンダ552のシリ ンダロッド552aに連結されている。

 切断ラインf2の網掛け部z(図20(c))を筋入れ する時は、ワーク押え機構55を用いる。切断� ��インf2のひざ関節部5及びさら骨6付近(網掛� �部z)を切断する時は、ワーク1の筋入れ用ア� �ム61側に向く正面に対して、ワーク1の裏側� �切断することになるため、ワーク1が背面側� ��ら持ち上がる。ワーク1が持ち上がると、正 確な切断ができなくなるため、押えバー553を 用いる。即ち、図18(b)に示すように、エアシ� ��ンダ552を作動させて、押えバー553をワーク1 の正面に当てる。

 押えバー553でワーク1を正面側からサポー ト台530側に向かって押え付けることにより、 ワーク1の浮き上がりを防止でき、正確な筋� �れが可能になる。なお、ワーク押え機構55は 、他の筋入れ時には用いる必要がないので、 非動作時には押えバー553を図18(a)に示す位置� ��後退させておく。

 次に、第3筋入れステーション70での筋入� ��方法を図21及び図22に基づいて説明する。図 21及び図22において、この筋入れ工程での切� �ラインgは、脛骨2aの足首側端部に切り込み� �入れ、この切り込み位置を切込み始点g(s)と� ��る。そして、ひざ関節部5に向かって脛骨側 面に沿って大腿骨3側に切り進む。その際の� �込み深さは、図22(b)の斜線x4で示すように、� ��骨2aの半分ほどの深さとして、脛骨2aと腓骨 2b間の肉を切らないようにする。(脛骨・腓骨 間の肉を切ってしまうと、脛骨・腓骨間の肉 がすね肉7eと分離し、後工程の肉引き剥し工� ��で、脛骨・腓骨間の肉が骨に残ってしまう� ��)

 図21(b)の斜線x4で示すように、ひざ関節部5� �は、切込み深さをひざ関節部5の骨幅すべて� ��切れる深さにし、ひざ関節部5の骨の表面形 状に合わせた切断曲線を描いて切断する。図 22(a)に示すように、ひざ関節部5の表面は3の� �のような曲線を描くが、この部分の3つのポ� ��ント5a、5b、5cに筋肉が骨に結合する筋が多� ��存在するので、この部分で筋を確実に切る� ��うにする。
 次に、大腿球3aaに向かって大腿骨3の側面に 沿って切り進み、大腿球3aaの上部を通って切 り抜いて、切断ラインgの切込み終点g(e)とす� ��。

 切断ラインgは、必ず第1筋入れ工程の切断� �インeの後に行なう必要がある。図22(b)に比� �例として示すように、切断ラインeを切断せ� ��に切断ラインgを切断すると、大腿骨側面を 切断する際に、うちもも7bを分断してしまう� ��
 そのため、本実施形態では、図22(a)に示す� �うに、まず、切断ラインeを切断して、しん� ��ま7aとうちもも7bとの境界に存在する膜を切 り開き、その後、切断ラインiの切断を行な� �ようにする。この切断方法では、うちもも7b を分断することはない。

 このように、本実施形態によれば、下腿� ��分離ステーション90及び大腿骨分離ステー� �ョン100の前段階で、切断動作プログラムに� �り駆動される6軸多関節アーム51,61及び71を用 いて筋入れ工程を行なうので、筋入れ工程を 自動化できる。また、ワーク1の骨の複雑な3� ��元曲面に対応した切断動作を行なうことが� ��きるので、骨に残留する肉を少なくし、肉� ��歩留まりを向上させることができる。

 また、ワーク1の搬送ラインに沿って3台� �6軸多関節アームを並設し、3段階の筋入れ工 程を3台の6軸多関節アームに分担させている� ��で、1台の多関節アームで全筋入れ工程を行 なう場合よりも、個々の多関節アームの筋入 れ時間を短縮できる。そのため、ワーク搬送 ラインの速度を速めることができ、停止時間 のないワーク1の連続搬送による脱骨処理を� �能にし、ワーク1の脱骨効率を高めることが� ��きる。

 また、脱骨工程の初期段階で、ワーク1の 右脚・左脚の判別及びワーク長の計測を行な い、この判別・計測結果に対応させて6種類� �切断動作プログラムの中から最も合う切断� �作プログラムを選定し、この選定した切断� �作プログラムにより6軸多関節アームを作動� ��せているので、切断刃515の動作軌跡を個々� ��ワーク1に高精度に適合したものとすること ができる。

 さらには、切断刃515を刃進行方向mと直角 方向pに自由度をもたせて支持すると共に、� �断刃515を揺動可能に支持する弾性支持機構52 3を備えているので、該弾性支持機構により� �切断刃515の動作軌跡と個々のワーク1との固� ��差に基づく誤差を吸収することができる。� ��のため、切断刃515を正確に骨の表面に倣わ� ��ることができ、肉の歩留まりを飛躍的に向� ��させることができる。

 また、筋入れ工程を第1~第3筋入れ筋入れス� ��ーション50,60,70の順序で行なうことにより� �即ち、切断ラインgを切断ラインeより後で行 なうことにより、大腿骨周辺に存在するしん たま7a、うちもも7b及びそともも7cを損傷させ ずに分離でき、これら肉の商品価値を低下さ せないで脱骨処理を行なうことができる。
 また、前述した筋入れ工程(切断ラインe→� �断ラインf→切断ラインg)を行なうことによ� �、後工程での脱骨処理を容易に行なうこと� �できる。

 次に、ワーク1を後筋入れステーション80� ��搬送し、後筋入れ工程を行なう。ここでは� ��移動チェーン12を挟んで、右脚用丸刃装置81 aと左脚用丸刃装置81bとが対向配置されてい� �。ここでの筋入れ方法は、さら骨6の側面を� ��刃カッタで長手方向に切断する。この筋入� ��ラインは、図2及び図16(c)のhで表される。こ の場合、図4に示すように、左右脚判別手段12 1の判別結果からカッタ切替駆動装置83を作動 させて、右脚用丸刃装置81a又は左脚用丸刃装 置81bのどちらかを選択し駆動させる。

 また、左右脚判別手段121の判別結果がクラ� ��パ駆動装置15にも送信され、クランパ駆動� �置15の作動により、右脚ワーク1(R)の場合は� �ワーク1(R)の正面が右脚用丸刃装置81aの方に� ��き、該右脚用丸刃装置81aで筋入れを行なう� ��左脚ワーク1(L)の場合は、ワーク1(L)の正面� �左脚用丸刃装置81bのほうに向き、該左脚用� �刃装置81bで筋入れを行なうようにしている� �ワーク1は、この向きのまま下腿骨分離ステ� ��ション90及び大腿骨分離ステーション100を� �過するように構成されている。
 これによって、後筋入れステーション80、� �腿骨分離ステーション90及び大腿骨分離ステ ーション100では、ワーク1が右脚又は左脚の� �ちらでも、常に搬送方向bの上流側にさら骨6 が位置した状態で搬送される。

 後筋入れステーション80の筋入れ用丸刃� �置81a又は81bによる筋入れ方法を図23により説 明する。図23において、ワーク1の搬送ライン 近傍に、支柱813とネジ棒814とが上下方向に立 設されている。丸刃カッタ822と丸刃カッタ822 の駆動装置を内蔵するケーシング821とからな るカッタユニットは、該ケーシング821に一体 に固設されたブラケット823に支持されている 。

 基台820にはエアシリンダ824が取り付けら� ��、エアシリンダ824のシリンダロッド824aはブ ラケット823と連結され、この連結部にリンク バー825が軸826により回動可能に連結されてい る。リンクバー825は軸827により基台820に回動 可能に取り付けられている。かかる構成によ り、カッタユニットは、エアシリンダ824の作 動により、軸827を中心に回動し、カッタユニ ットの軸線tに直交する丸刃カッタ822のワー� �1に対する刃角度を変更することができる。

 基台820には、支柱813に沿って摺動可能な送� ��部816が一体に連結されている。送り部816に� ��、メネジ孔をもつナット部817が一体に固設� ��れ、該ネジ棒814とナット部817とによりボー� ��ネジ機構を構成している。ネジ棒814の上端� ��はサーボモータ818が設置されている。
 サーボモータ818が作動すると、サーボモー� ��818の出力軸と一体となったネジ棒814が回転� ��、ネジ棒814の回転により、ネジ棒814と一体� ��なったナット部817が上下方向に移動する。� ��れによって、ナット部817と一体の送り部816� ��び基台820が上下方向に移動する。

 基台820の高さはサーボモータ818によってミ� ��単位で変更できる。サーボモータ818の回転� ��度を制御することによって、基台820の上下� ��向の移動速度を可変とすることができる。� ��実施形態では、丸刃カッタ822による切断開� ��高さ及び切断ストロークを、前述のワーク� ��検出装置41で検出したワーク長に応じて変� �するようにしている。このように、切断開� �位置をミリ単位で調整でき、ワーク1の大き� ��に合った切断開始位置を選択できるので、� ��刃カッタ822が骨に食い込まない。
 また、丸刃カッタ822の上下動をボールネジ� ��構で行なうので、丸刃カッタ822の下降速度� ��安定する。また、ワーク1の大きさに応じて 切断終点を調整しているので、肉の歩留まり を向上できる。

 また、図23(b)に示すように、丸刃カッタ82 2の下降と同期させて、エアシリンダ824を作� �させ、丸刃カッタ822の軸線tをt1→t3のように 変更することにより、ワーク1に対する刃角� �を変更し、さら骨6の側面に丸刃カッタ822の� ��断軌跡を追従させるようにしている。これ� ��よって、さら骨付近の肉の残留量を低減で� ��、肉歩留まりを向上することができる。

 次に、下腿骨分離ステーション90で下腿� �部の肉引き剥し工程を行なう。この工程を� �脚ワーク1(R)の場合を例にとって、模式図24� �より説明する。なお、後筋入れステーショ� �80で、右脚ワーク1(R)は右脚用丸刃装置81a側� �正面を向け、左脚ワーク1(L)の場合は、左脚� ��丸刃装置81b側へ正面を向けて、後筋入れ工� ��を行なっており、ワーク1はそのままの向き で下腿骨分離ステーション90へ搬送される。

 下腿骨分離ステーション90では、2段階のス� ��レーパによる肉引き剥しが行なわれる。図2 4において、まず、脛骨2aと腓骨2bとの間に挿� ��可能な鎌状の骨間挿入部912をもつ骨間スク� ��ーパ911がワーク1(R)の搬送路に前進して、該 骨間挿入部912が脛骨2aと腓骨2bとの間に挿入� �れる。その後、ワーク1(R)の移動に伴って、� ��ーク1が斜め方向に引き上げられ、下腿骨部 の肉引き剥しが行なわれる。
 次に、スクレーパ931と揺動スクレーパ932と� ��、骨間スクレーパ911とは反対側からワーク1 の搬送ライン12に前進して、図示のようにワ� ��ク1(R)に当接される。

 その後、ワーク1(R)の移動に伴って、ワー ク1(R)が斜め方向に引き上げられ、スクレー� �931及び揺動スクレーパ932により、下腿骨部� �肉引き剥しが行なわれる。なお、板状の揺� �スクレーパ932は支軸932aを中心として上下方� ��に回動可能であり、図示しないバネにより� ��方に向う弾性力が付加される。

 第1段階では、脛骨2aの裏側面(図24中、uの 部分)に骨間スクレーパ911を当てて、この部� �の肉引き剥しを確実に行ない、第2段階では� ��腓骨2bの外側面(図24中、vの部分)にスクレー パ931及び揺動スクレーパ932を当てて、この部 分の肉引き剥しを確実に行なうようにしてい る。このように、2段階の肉引き剥し工程で� �肉の歩留まりを向上できる。

 図1に示すように、下腿骨分離ステーショ ン90では、右脚用引き剥がし装置91a及び93aと� ��脚用引き剥がし装置91b及び93bが搬送ライン1 2を挟んで対面して配置されている。右脚ワ� �ク1(R)の場合は、第1右脚用引き剥がし装置91a と第2右脚用引き剥がし装置93aとで下腿骨部� �肉引き剥し工程を行なう。左脚ワーク1(L)の� ��合は、第1左脚用引き剥がし装置91bと第2左� �用引き剥がし装置93bとで肉引き剥し工程を� �なう。即ち、左右判別手段121の判別結果が� �クレーパ切替駆動装置92に送られ、スクレー パ切替駆動装置92によって、右脚用引き剥が� ��装置又は左脚用引き剥がし装置への切替え� ��行なう。次に、第1引き剥がし装置91の構成� ��、右脚用を例に取って図25~27により説明す� �。

 図25及び図26は、第1右脚用引き剥がし装� �91aを示し、図示しない第1左脚用引き剥がし� ��置91bは、搬送ライン12を中心として第1右脚� ��引き剥がし装置91aと左右対称に配置される� ��図25及び図26において、板状の骨間スクレー パ911は、脛骨2aと腓骨2bとの間に挿入可能で� �って、脛骨2aを受け入れる凹部912aを有する� �状の骨間挿入部912をもち、基台910に対して� �垂直軸913を中心として揺動可能に取り付け� �れている。骨間スクレーパ911と基台910との� �には、骨間スクレーパ911を弾性的に支持し� �前記揺動を可能にするコイルバネ914が装着� �れている。

 基台910は、フレーム920に設けられた案内レ� ��ル921に対して摺動可能に嵌合したスライダ9 15を備え、これによって、搬送ライン12に対� �て進退する方向に往復動可能になっている� �また、フレーム920に取り付けられたエアシ� �ンダ923のシリンダロッド923aが基台910に接続� ��れている。
 また、フレーム920は、上下方向に立設され� ��支柱922の案内レール924に摺動可能に嵌合す� ��スライダ925を備え、これによって、エアシ� ��ンダ926の作動により上下方向に移動可能に� ��っている。

 また、骨間スクレーパ911及びコイルバネ9 14を含むスクレーパユニット916は、基台910に� ��して水平軸917によって回動可能に装着され� ��いる。そして、基台910に、スクレーパユニ� ��ト916を水平に保持する力を付与するエアシ� ��ンダ918が設けられている。

 かかる構成により、右脚ワーク1(R)が第1� �脚用引き剥がし装置91aに接近した時に、エ� �シリンダ923が作動して基台910が搬送ライン12 に向かって押出され、骨間スクレーパ911が搬 送ライン12に位置する。骨間スクレーパ911は� ��アシリンダ918により水平状態を保持し、ワ� ��ク1が骨間スクレーパ911に到達すると、骨間 スクレーパ911が脛骨2aと腓骨2b間に挿入され� �骨間スクレーパ911の凹部912aに脛骨2aを受け� �れる。クランパ11の搬送方向bへの移動によ� �て、骨間スクレーパ911による肉引き剥しが� �まり、同時に、エアシリンダ926によりフレ� �ム920を下降させることにより、肉引き剥し� �行なう。骨間スクレーパ911によって、脛骨2a と腓骨2b間、特に図24のu部分の肉を引き剥が� ��。

 骨間スクレーパ911に閾値より過剰な負荷� ��加わった時に、骨間スクレーパ911を揺動さ� ��ワーク1から離れるようにエアシリンダ918の 空気圧を調整しておく。また、引き剥がし終 了のタイミングは、ワーク長検出装置41の計� ��結果からクランパ11の搬送位置を算出する� �とで分かるので、「引き剥がし終了位置+α� �のタイミングで、エアシリンダ918のシリン� �ロッドを前進させるように設定しておく。� �アシリンダ918をこのタイミングで前進させ� �ことにより、万が一、骨間スクレーパ911が� �骨・腓骨間に挟まっていても、エアシリン� �918の作動により、脛骨・腓骨間から骨間ス� �レーパ911を抜くことができる。従って、脛� �2aや腓骨2b、又は関節部5の骨を無用に破壊す るおそれがないため、骨の破片が肉部に混入 したり、あるいは肉部の無用な破損を生じさ せて、肉の商品価値を低下させるおそれがな い。

 図27において、(a)は、クランパ11の凹部の 中で余裕があり、脛骨2aとクランパ11の凹部� �の間に隙間s6がある場合を示す。(b)は、脛骨 2aの幅が広く、骨間挿入部912の先端が脛骨2a� �腓骨2b間から微妙にずれた場合を示す。(c)は 、骨間挿入部912の先端が脛骨2aと腓骨2b間に� �る場合を示す。本実施形態では、コイルバ� �914の弾性力で、骨間スクレーパ911を弾性的� �支持しているので、これらいずれの場合で� �、骨間挿入部912と脛骨2aとのズレを吸収して 、骨間挿入部912を脛骨2aと腓骨2b間に挿入で� �、肉引き剥し動作を確実に行なうことがで� �る。

 次に、第2右脚用引き剥がし装置93aの構成 を図28~図30により説明する。図28及び図29にお いて、板状のスクレーパ931が搬送ライン12に� ��面する位置で基台930に対して固設されてい� ��。スクレーパ931には、板状の揺動スクレー� ��932が水平軸933を介して上下方向に揺動可能� ��装着されている。揺動スクレーパ932とスク� ��ーパ931との間にはコイルバネ947が介装され� ��揺動スクレーパ932は、該コイルバネ947の弾� ��力によって、下方に向う弾性力を付与され� ��いる。基台930のスライダ934が、フレーム940� ��案内レール941に摺動可能に嵌合している。

 また、フレーム940に取り付けられたエア� ��リンダ942のシリンダロッド942aが基台930に接 続されている。これによって、基台930は、搬 送ライン12に対して進退可能に構成されてい� ��。また、支柱943が垂直に立設され、フレー� ��940のスライダ944が支柱943の案内レール945に� ��動可能に嵌合されている。また、フレーム9 40を案内レール945に沿って上下動させるエア� ��リンダ946が設けられ、これによって、フレ� ��ム940は、上下方向に移動可能に構成されて� ��る。

 かかる構成によって、第1右脚用引き剥が し装置91aでの肉引き剥し工程を終えた右脚ワ ーク1(R)に対して、基台930を前進させ、スク� �ーパ931及び揺動スクレーパ932を右脚ワーク1( R)に当てる。クランパ11は一定速度で搬送方� �bへ移動しているので、右脚ワーク1(R)はクラ ンパ11に引っ張られ、前記スクレーパによる� ��引き剥しが始まる。同時に、エアシリンダ9 46が作動してフレーム940を下降させるので、� ��30に示すように、右脚ワーク1(R)の搬送距離� ��短いうちに肉引き剥しを終了できる。

 下腿骨分離ステーション90においては、ワ� �ク1を搬送しながら、各スクレーパに対して� ��め方向に引っ張るようにして肉引き剥しを� ��なうので、ワーク1を停止させることなく引 き剥がしを行なうことができる。従って、脱 骨処理ライン全体で設定される搬送速度を維 持したまま、下腿骨部の肉引き剥しができる ので、処理時間を短縮でき、処理効率を向上 できる。このとき、クランパ11は揺動支点11a� ��介して移動チェーン12に取り付けられてい� �ので、搬送方向bへの傾動が容易である。
 ワーク1の引っ張りと同時に、エアシリンダ 946の加圧力でフレーム940を下降さながら肉を 引き剥がすので、肉剥がし力を大きく取るこ とができ、剥がし効果を安定させることがで きる。従って、肉の歩留まりを向上させるこ とができる。

 また、フレーム940を下降させることによっ� ��、右脚ワーク1(R)の搬送距離が短いうちに肉 引き剥しを終了できるので、省スペース化が 可能になると共に、剥がし工程後半に右脚ワ ーク1(R)が大きく傾かないので、剥がし箇所� �断面積a1は小さい。従って、単位断面積当り の肉引き剥がし力を増大できると共に、スク レーパに直接骨が当るので、肉剥がし効果を 高めることができる。従って、肉の歩留まり が向上する。
 また、揺動スクレーパ932が、コイルバネ947� ��弾性力により腓骨部分を上方から押えるよ� ��にしているので、肉の剥離効果を高めるこ� ��ができる。

 また、ワーク1(R)の引き上げに応じて、揺 動スクレーパ932を腓骨2bの形状に追随して上� ��にスイングさせるように構成しているので� ��腓骨2bに必要以上の負荷を与えない。従っ� �、腓骨2bを破損することなく、かつ腓骨2bの� ��面形状に追随して腓骨周囲の肉を歩留まり� ��く剥がすことができる。

 次に、大腿骨分離ステーション100で、ワー� ��1の大腿骨部の脱骨を行なう。図1に示すよ� �に、大腿骨分離ステーション100には、大腿� �部脱骨装置101が設けられている。以下、大� �骨部脱骨装置101の構成を図31~図35により説明 する。
 図31に示すように、ミートセパレータ1012及� ��丸刃カッタ1031は、下部固定フレーム1011上� �、ワーク搬送方向下流側に下降するように� �斜して配置されている。図32及び図33に示す� ��うに、大腿骨部脱骨装置101は、ワーク1の搬 送ライン12に跨って設置される。図33に示す� �うに、ワーク1の搬送ライン12を挟んで下部� �定フレーム1011が立設され、該下部固定フレ� ��ム1011間にミートセパレータ1012が架設され� �いる。

 図34に示すように、ミートセパレータ1012� ��は、搬送方向bの上流側に向かって開口しワ ーク1のひざ関節部5の上部が挿入可能な大き� ��を有する入口1014を有する凹部1013が設けら� �、凹部1013の最深部には、肉引き剥し時に大� ��骨頭3aが凹部1013の縁に引っかからないよう� ��、大腿骨3の位置を中央に寄せるためのV字� �溝1015が形成されている。

 ミートセパレータ1012の下面にはミートセパ レータ1012の凹部1013に挿入されたワーク1の足 首部8がミートセパレータ1012から外れないよ� ��にチャックするチャッキング装置1020が装着 されている。チャッキング装置1020は、ミー� �セパレータ1012の下面に取り付けられた一対� ��スイングプレート1021と、エアシリンダ1022� �、エアシリンダ1022のシリンダロッド1023と該 スイングプレート1021とを連結するリンクバ� �1024とから構成されている。
 スイングプレート1021は、シリンダロッド102 3の矢印d1方向の動きにより支点1025を基点と� �て矢印e1方向に回動し、凹部1013の入口部1014� ��開閉可能にする。

 図32及び図33に示すように、ミートセパレ ータ1012の直上方には、肉引き剥し時の途中� �さら骨下側及び大腿骨頭3aの中間部に周回り の切断を入れるとともに、大腿骨頭3aの下側� ��最終分離のための肉切り離しを行なう二対( 合計4個)の丸刃カッタ1031が設けられている。 これら丸刃カッタは、対ごとに別々の基台103 0に支持されて、対ごとに独立して移動する� �うに構成されている。丸刃カッタ1031の切断� ��作は、ワーク長検出装置41での計測結果か� �演算して求められる。丸刃カッタ1031は、上� ��フレーム1041に取り付けられたL字形リンク� �ー1042及び基台1030を介して取り付けられてい る。

 L字形リンクバー1042は、軸1043を中心に回� ��可能に上部フレーム1041に取り付けられ、L� �形リンクバー1042の一端は、ネジ棒1044により 上下動する連結部材1045に連結されている。� �ジ棒1044の上端には、ネジ棒1044を回転させる サーボモータ1046が設けられている。ネジ棒10 44と連結部材1045とでボールネジ機構を構成し ている。

 図35に示すように、丸刃カッタ1031及び丸� ��カッタ1031の駆動装置を内蔵したケーシング 1032からなるカッタユニットは、プレート1033� ��介してブラケット1034に連結されている。ブ ラケット1034は、水平軸1035を介して回動可能� ��連結部材1036に連結されている。連結部材103 6は回動腕1037に連結され、回動腕1037は軸1038� �中心に回動可能に基台1030に連結されている� ��L字形リンクバー1042は、リンク部材1047を介� ��て基台1030に連結されている。

 かかる構成により、サーボモータ1046の作 動により、ネジ棒1044が回転し、連結部材1045� ��上下方向に移動する。これによって、軸1038 が回動し、基台1030がワーク1側に接近又は退� ��する。基台1030に取り付けられた丸刃カッタ 1031も同様にワーク1側に接近又は退避して、� ��ーク1の骨と肉の接合部を切断する。

 また、基台1030には、各丸刃カッタ1031の� �々に対応してエアシリンダ1039が取り付けら� ��ている。エアシリンダ1039のシリンダロッド 1040は、該回動腕1038に接続されている。各丸� ��カッタ1031は、エアシリンダ1039の空気圧で� �性的に支持され、丸刃カッタ1031がワーク1か ら過剰な負荷を受けた時は、エアシリンダ103 9の緩衝作用により矢印b1方向に退避可能に構 成されている。

 次に、大腿骨部の脱骨処理方法を図36に� �り説明する。図36において、搬送方向bに移� �してきたワーク1(R)は、搬送ライン12上でワ� �ク1(R)のひざ関節部5の上部に相当する高さに 設置されたミートセパレータ1012の凹部1013に� ��入する。ワーク1(R)が凹部1013に進入した時� �で、エアシリンダ1022が作動して、スイング� ��レート1021を凹部1013の入口1014を閉じる方向� ��回動し、ワーク1(R)のチャッキングを行なう 。これによって、ワーク1(R)が凹部1013から外� ��るおそれがなくなる。

 その後、ワーク1(R)が引き続き搬送方向b� �水平に一定速度で移動するので、図36に示す ように、ワーク1(R)の足首部8が斜め上方に引� ��られる形となり、これによって、ワーク1(R) の重量がミートセパレータ1012の搬送方向下� �側に付加され、凹部1013の最深部1015側に強く 押付けられる。

 これによって、ミートセパレータ1012によ る肉の剥がし効果が向上するとともに、ワー ク1(R)の足首部8が搬送方向bに斜め上方に引張 られることにより、ワーク1(R)の重量により� �張り方向の肉部の上面がミートセパレータ10 12の下面に強く押付けられる。また、ワーク1 (R)のさら骨6が搬送方向上流側に位置した状� �で引張られることにより、重力の作用でワ� �ク1(R)がうちもも7b側に傾き、これによって� �うちもも7bがミートセパレータ1012の下面に� �付けられるので、うちもも7bの引き剥がし効 果が増大すると共に、筋入れラインeを起点� �して矢印h1方向(図16(c)参照)に動く。そのた� �大腿骨3と凹部1013との隙間に肉が入り込む動 きが発生せず、該隙間に肉詰まりが生じない 。

 特許文献1に開示した従来の自動除骨装置で は、ワーク1の足首部8を垂直方向に引き上げ� ��ので、剥がした肉が骨側に巻き込むように� ��り、肉詰まりが生じる。このためミートセ� ��レータによる剥がし動作を1回で完了するこ とができず、肉詰まりをなくした上で、何度 もやり直す必要があったが、本実施形態では 、1回の剥がし動作で剥がし工程を完了する� �とができる。
 また手作業の場合、大腿骨に沿って少なく� ��も2回の筋入れを行なった後肉を引き剥す必 要があったが、本実施形態では1回の筋入れ(� ��程3)のみで大腿骨部の肉を剥がすことがで� �る。

 また、本実施形態では、丸刃カッタ1031に より引き剥し途中の過程でさら骨6の下側及� �大腿骨頭3aの中間部で少なくとも2回の骨の� �面回りの筋入れを行い、骨の周面に付着す� �肉、筋、腱等の生体組織を切断することに� �り、歩留まりの良い肉分離を行なうことが� �きる。このようにして、肉部7を大腿骨3から 分離し、分離した肉部7を大腿骨部脱骨装置10 1の下方に配置されたコンベア102上に落下さ� �る。コンベア102上に落下した肉部7は矢印c方 向に搬送される。

 本実施形態によれば、肉引き剥し工程を� ��段に簡素化でき、処理時間を短縮できるの� ��、処理能力が向上する。また従来の自動除� ��装置では、ミートセパレータとカッタ及び� ��ークの引き上げ手段の組み合わせが多数組� ��必要であったが、本実施形態ではミートセ� ��レータとカッタの組み合わせ1組とワークの 搬送機構のみで同じ処理を可能としたので、 大幅なコストダウンと省スペース化を達成で きる。

 また、本実施形態では、サーボモータ1046 の回転動力をボールネジ機構で直線移動に変 換し、リンク機構を介して丸刃カッタ1031を� �後移動させる機構を採用しているので、丸� �カッタ1031の前後動作速度、動作タイミング� ��び動作位置を正確に制御できる。従って、� ��刃カッタ1031の耐久性を向上させ、刃こぼれ を防止でき、正確なタイミングで正確な切断 が可能になる。

 丸刃カッタ1031で骨に切り込んだ時、カッ タ刃先は一定時間(0.5~1.0秒)骨に接触した状態 になる。ワーク1はクランパ11で一定速度で連 続搬送されるので、刃先と接触時間中にも、 丸刃カッタ1031に対する骨の位置は随時変化� �る。そのため、丸刃カッタ1031が骨移動方向� ��対して、固定されて柔軟性がない場合、刃� ��にこじる力が働き、刃こぼれが生じてしま� ��。

 本実施形態では、図35に示すように、丸刃� �ッタ1031を水平軸1035を中心に回動可能に装着 しているため、刃先が骨に当った状態で骨が 移動する力を利用して、水平軸1035を中心に� �刃カッタ1031が骨と共に、上方に動くことが� ��きる。このように、刃先を上方に傾動させ� ��ことで、丸刃カッタ1031の刃こぼれを防止で きる。
 図35において、水平線Nが丸刃カッタ1031が骨 に当った瞬間の位置を示し、点Mが丸刃カッ� �1031が骨に当って上方に動いた位置を示す。
 大腿骨3の上部は、骨が足首部8に向かって� �径された形状をなしているので、丸刃カッ� �1031が上方に傾動しても刃先が骨表面から離� ��ない。従って、刃先が退避した後でも骨周� ��の肉、腱、筋等の生体組織を確実に切断で� ��る。

 丸刃カッタ1031が骨から離れると重力により 元の状態に戻る。本実施形態では、プレート 1033が連結部材1036の下面に係止するように構� ��されているため、水平位置より下方に下降� ��ない。
 また、本実施形態では、丸刃カッタ1031をエ アシリンダ1039で空気圧により弾性的に支持� �ているので、丸刃カッタ1031にワーク1から過 剰な負荷が加わった時に、ワーク1から退避� �きるので、刃こぼれを防止できる。

 大腿骨分離ステーション100で肉部7と分離 されクランパ11に残った骨は、骨排出ステー� ��ョン110でクランパ11から外され、下方に配� �されたコンベア111上に落下する。そして、� �印c方向に排出される。

 このように、本実施形態によれば、豚もも� ��位の脱骨工程を自動化でき、オペレータの� ��労働を解消できると共に、肉の歩留まりを� ��上でき、かつ脱骨作業ラインの高速化を可� ��とし、作業効率を向上できる。さらに、豚� ��も部位の肉を損傷させずに分離させること� ��より、分離した豚もも肉の商品価値を低下� ��せない。
 例えば、1つの処理ステーションを7秒で通� �させるようにワーク1の搬送速度を設定でき� ��これによって、1時間にワーク500本の脱骨処 理を可能にする。