以下、本発明を図に示した実施形態を用い� ��詳細に説明する。但し、この実施形態に記� ��されている構成部品の寸法、材質、形状、� ��の相対配置などは特に特定的な記載がない� ��り、この発明の範囲をそれのみに限定する� ��旨ではない。
(実施形態1)

 第1実施形態の全体構成を示す図1及び2に� ��いて、豚もも部位1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� ��近の前側に位置するさら骨(膝蓋骨)6、及び� ��れらの骨を取り巻く肉部7とからなる。まず 前処理工程として作業員による手作業で寛骨 4が除去される。その後作業員が寛骨4が除去� ��れた豚もも部位1の足首部8を図2に示すクラ� ��パ搬送用移動チェーン12により水平方向に� �速で移動するクランパ11に右脚又は左脚の区 別なくランダムに把持させ懸垂して、図1に� �す工程1から9までの自動化された各処理工程 を実施する。なお工程1から6まではワーク1は 脂肪層側1aを背面側(チェーンホイール13の設� ��側)に向けて懸垂される。

 図2において、クランパ11が等間隔で取り� ��けられたクランパ搬送用移動チェーン12が� �平方向に配設され、クランパ11は該移動チェ ーン12によって形成される搬送路を水平方向� ��一定速度でワーク1を懸垂しながら移動する 。移動チェーン12は、一対のチェーンホイー� ��13に装架されてクランパ11の巡回路を形成す る。

 前処理工程でクランパ11には作業員が右� �、左脚の区別なくランダムにワークを把持� �垂させるが、クランパ11には、後述するよう に工程1で右脚又は左脚の判別を行い該判別� �果に応じてクランパ11を回転させる機構と、 クランパ11を移動方向aに傾動させる揺動支点 11a(図13及び図14参照)が設けられ、下腿骨部又 は大腿骨部の引き剥し工程時等にクランパ11� ��該傾動機構を利用することができる。

 筋入れ工程3~5には、先端にカットツール� ��取り付けて筋入れを行なう3台のロボットア ーム30,40及び50が設けられている。また筋入� �工程3~5の始端側と終端側に配置された一対� �チェーンホイール13間には移動チェーン14が� ��設され、該移動チェーン14には該クランパ11 と同一間隔で背面サポート15が取り付けられ� ��該背面サポート15はクランパ11と等速で同期 して移動し、クランパ11に懸垂されたワーク1 を背面側からサポートする役目をもつ。また 筋入れ工程3~5には、ワーク1の搬送路に沿っ� �ワーク1の寛骨除骨部を正面側から押える位� ��固定のガイドバー16が設けられている。ま� �工程3~8の各機器を囲む安全柵17が設けられて いる。

 従って筋入れ工程3~5では、ワーク1がクラ ンパ11と背面側から押さえる背面サポート15� �ガイドバー16とによって3点支持され、揺動� �ない筋入れ可能な姿勢に保持される。

 かかる構成において、ワーク1(寛骨4が除� ��された豚もも部位)は、前処理後クランパ11� ��懸垂されて矢印a方向に搬送される。以後、 図において、ワーク1を右脚か左脚かで区別� �る場合は、右脚を1(R)と表示し、左脚を1(L)と 表示する。図3に示すように、工程1ではクラ� ��パ11に懸垂されたワーク1の大腿骨頭3aが、� �脚の場合は脂肪層側1aを背面にして右側に、 左脚の場合は脂肪層側1aを背面にして左側に� ��置することを利用して、右脚か左脚かの判� ��を行う。

 工程1では移動するワーク1の下方に、昇� �台24と、昇降台24に揺動可能に取り付けられ� ��センシングプレート21とが配置され、セン� �ングプレート21の揺動中心点Pはワーク1の中� ��線C上に来るようにワーク1が停止されてい� �。また昇降台24はエアシリンダ25のシリンダ� ��ッド26に昇降可能に取り付けられ、昇降台24 の左側端部には左脚用近接センサ23が取り付� ��られ、昇降台24の右側端部には右脚用近接� �ンサ22が取り付けられている。

 かかる構成において、エアシリンダ25に� �ってセンシングプレート21を大腿骨頭3aの下� ��から矢印b方向に上昇させる。センシングプ レート21が大腿骨頭3aに接触すると、接触し� �側が下方に傾斜する。近接センサ22又は23で� ��方に傾斜した側のセンシングプレート21を� �出できる。その結果、大腿骨頭3aの位置がわ かり、大腿骨頭3aの位置から右脚か左脚かの� ��別を行なう。

 左右判別時に、センシングプレート21が� �腿骨頭3aに接触した際の上昇量Aを測定し、� �ランパ11の下面から上昇前のセンシングプレ ート21の位置までの距離Bから上昇量Aを減算� �ることにより、ワーク長さWを算出する。

 左右判別結果は、クランパ11の上方から視� �クランパ11の回転角度をワークごとに変える 自動筋入れ工程3~5のカットラインプログラム の切り替え、工程6でさら骨側面カットを行� �う際のカッタの選択、及び工程7の下腿骨引� ��剥し工程の左脚用又は右脚用スクレーパの� ��択に用いる。
 またワーク長さ測定結果は、自動筋入れ工� ��3~5の切断動作プログラムの切り替え、工程6 で行なうさら骨側面カットの始点・終点の推 定、及び工程7の大腿骨引き剥し工程の始点� �終点の推定に用いる。

 次にワーク1を工程2に移動し、水平方向に� �置された丸刃カッタ28で足首部(クランパ11で 懸垂された箇所直下の下腿骨部。図1中ライ� �cの部分。)を全周カットし、後工程の肉引き 剥しを可能とする。
 次にワーク1を工程3に移動し、うちもも・� �腿骨筋入れ工程を行なう。この筋入れを行� �うカッタ機構は、図4~6に示すように、6軸垂� ��多関節ロボット30のアーム31の先端部31aにカ ットツール33を取り付け、カットツール33を� �作させて、図1に示すようにワーク1のひざ関 節5の上部から大腿骨3の下端までラインeで示 す筋入れカットを行なう。

 この筋入れ工程では、図8(c)のラインeで� �すように、カッタの先端部は大腿骨3の表面� ��達して該表面に沿うようにし、カッタの中� ��部はうちもも52としんたま51との間の膜に沿 うように動作させる。カッタが大腿表面より 深く入りすぎると、肉部を傷付けてしまう。 該筋入れラインe及び工程4,5の筋入れにおけ� �カッタの動作及びその他の本除骨ラインの� �御は、図9に示すコントローラ80によって行� �われる。図9において、右脚又は左脚の別及� ��ワーク長さの大、中、小から6種類の切断動 作プログラム82が設定されている。

 工程1で左右判別手段81で右脚用センサ22� �は左脚用センサ23の検知信号を入力して右脚 又は左脚の判別がなされ、またプレート上昇 量検出手段27により検出されたセンシングプ� ��ート21の上昇量Aを演算手段84に入力し、演� �手段84で、クランパ11の下面から上昇前のセ� ��シングプレート21の位置までの距離Bから上� ��量Aを減算することにより、ワーク長さWを� �算する。これら判別結果及び演算結果に基� �き、使用プログラム選別手段83で設定された 切断動作プログラム82の中から切断対象とな� ��ワーク1に対応する切断動作プログラムを選 出する。この選出された切断動作プログラム に従ってロボット本体30に設けられたカット� ��ール駆動装置32がカットツール33を動作させ る。このようにして筋入れ工程3~5で3段階の� �入れを行なう。

 図4~図6に示すように、カットツール33の構� �は、基台36と、基台36に揺動可能に支持され� ��揺動軸34と、揺動軸34に対してカッタ進行方 向fに対して後退する方向にオフセットした� �置に取り付けられたナイフ状のカッタ35とか らなる。なおカッタ35は鋭角のV字形断面をな し、両面で切断機能をもつ。
 カッタ35の切り込み角度gを決定する揺動軸3 4をカッタ35よりもロボットアーム31側に位置� ��せることにより、カットツール33を動作さ� �る力を与えるポイントが実際に骨、肉等と� �触するカッタ35よりもカッタ進行方向f側に� �行することにより、カッタ35が骨の表面に沿 って移動するようになる。

 またカッタ35の基台36は、スライド機構37� ��よりロボットアーム軸方向とカッタ進行方� ��fに対して直角方向にスライド可能に構成さ れている。即ちスライド機構37は、ロボット� ��ーム31の先端部31aに対してカッタ進行方向f� ��直交する方向に固定された基台38と、基台38 上に基台38に沿って取り付けられたリニアガ� ��ドレール39と、リニアガイドレール39の上方 で基台38に取り付けられたリニアガイドバー4 1とからなる。基台36は、リニアガイドレール 39及びリニアガイドバー41に摺動自在に嵌合� �、かつ基台36の両側のリニアガイドバー41の� ��囲にはコイルバネ42が装着されて、基台36が リニアガイドレール39及びリニアガイドバー4 1の中央に位置するように該コイルバネ42の弾 性力が付勢されている。

 このように、カッタ35は、カッタ進行方� �fと直交する矢印d方向に移動可能であるとと もに、カッタ35の切り込み角度gを揺動軸34を� ��心に可変となるように構成されている。こ� ��によって、骨の太さ、長さのバラツキに対� ��して骨に当てるカッタ35の位置に柔軟性を� �たせることができる。

 前述のように筋入れカットする際のカッ� ��ツール33の切断動作は、右脚又は左脚の別� �及びワーク1の長さの大、中、小の別により6 種類のプログラムが用意されており、コント ローラ80で工程1での左右判別及びワーク長さ のセンシング結果から推定して筋入れ前に一 番適合した切断動作プログラムに自動変更さ れる。しかしワーク1の骨の長さ、太さ、関� �位置などの個体差に基づく誤差が生じるこ� �は免れない。この誤差を吸収するための微� �整は、前述のスライド機構37によるカッタ35� ��位置調整と揺動軸34によるカッタ35の切り込 み角度gの調整とからなる二自由度をもつカ� �トツール33が行なう。

 図7でカッタ35の切断動作を説明する。該切� ��動作プログラムにおいては、カッタ35の初� �位置がワーク1の骨rの表面に当る位置に設定 されているので、図7に示すように、選定さ� �た切断動作プログラムによりカッタ35はまず 骨rに当る位置まで挿入される。
 このとき該切断動作プログラムによる初期� ��置と実際の骨rの位置との個体差による誤差 は、カッタ35が骨の反力を受けて基台36がリ� �アガイドレール39上で左右どちらかに摺動す ることにより、その誤差を吸収する。

 この初期位置から該切断動作プログラムに� ��ってロボットアーム先端部31aがカッタ進行� ��向fに移動すると、カッタ35は骨rの表面に沿 って移動しながら骨r表面の反力を受けて揺� �軸34が回転し、カッタ35の切り込み角度が骨r の表面に沿う方向となる角度g1に調整される� ��
 即ちカッタ35は、スライド機構37によってワ ーク1の個体差に起因した切断動作プログラ� �とワーク1の骨rとの誤差を吸収して骨rの表� �に沿って進みながら、骨rから受ける反力に� ��りカッタ35よりロボットアーム先端部31a側� �近い位置にある揺動軸34を中心に骨rの表面� �沿う方向に従動回転することができる。

 従ってカッタ35は骨rに食い込むことなく� ��また骨rの表面から離れることなく、骨rの� �面に沿って移動することができる。このた� �骨rの表面に沿って骨rの長手方向に向かう切 断動作を円滑に行なうことができ、また骨r� �肉sとの境界を正確に移動できるため、骨rに 付着した肉を歩留まり良く切断することがで きる。

 なお筋入れ工程3~5では、多関節ロボット� ��カットツール33のカッタ35をワーク1に到達� �やすくするために、左右脚判別手段81の判別 結果に基づきクランパ駆動装置44を作動させ� ��ことにより、右脚ワークの場合はワークを� ��計方向に約45°回転させ、左脚ワークの場合 はワークを反時計方向に約45°回転させて筋� �れを行なっている。

 次に図10及び11に筋入れ工程3~5におけるワー ク1の固定手段を説明する。図において、筋� �れ工程3~5において、ワーク1の固定は、背面� ��ら背面サポート15でさら骨6付近の脂面1aを� �え、寛骨4を除去した部分を前面側からガイ� ��バー16で押えることで行なう。背面サポー� �15は、ワーク1の移動速度と等速で移動する� �ともに、両端部の面15aが前面側に傾斜した� �の字形状をしており、脂面側のサポート機� �と、奥行き方向の基準面を決定する機能と� �ワーク進行方向aに対する押え機能を合わせ� ��っている。
 このように工程3~5では、ワーク1をクランパ 11と、背面サポート15と、ガイドバー16とによ り、ワーク1の上部、中央部及び下部で3点支� ��することにより、ワーク1を揺動させること なく移動でき、正確な位置に筋入れを行なう ことができる。

 次に筋入れ工程4で下腿骨2の上部からひざ� �節5の下側までの筋入れを行なう。ここで用� ��る多関節ロボット40及び該ロボット40に装着 されたカットツールは、工程3と同様の構成� �あり、またワーク1の固定手段も工程3と同様 の構成である。この筋入れラインは図1及び� �8(b)のhで表される。
 次に筋入れ工程5で下腿骨2の上部からちま� �54に入り、カッタ先端がさら骨6の側面を通� �、ひざ関節5の下側まで達する筋入れ(ちまき 筋入れ)を行なう。この筋入れラインは、図1� ��び図8(b)、(c)に示すラインiで表される。な� �筋入れラインiは、図8の(b)と(c)とで約90度ず� ��ているが、豚もも部位の骨が長手方向でね� ��れており、筋入れラインiも骨の表面に沿っ てねじれ面となっている。

 なおここで用いる多関節ロボット50及び該� �ボット50に装着されたカットツールは、工程 3と同様の構成であり、またワーク1の固定手� ��も工程3と同様の構成である。
 なお筋入れ工程3~5ではそれぞれ個別に筋入� ��用多関節ロボットを設置しているが、ワー� ��1の移動速度が遅い場合は、1台の多関節ロ� �ットで工程3~5の筋入れを兼用することもで� �る。

 また、上記した工程3~5を行なうに際して、� ��ントローラ80には、複数の多関節ロボット� �、夫々機能分担させた筋入れの切断動作を� �わせるための以下のプログラムが記憶され� �いる。
 図9に示すコントローラ80には、筋入れされ� ��豚もも部位1の左脚又は右脚の別及び大きさ に応じてカットツール(切断刃)の動きが切断� ��作プログラム82として予め複数設定される� �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、複数の多� ��節ロボットに対して夫々異なる前記筋入れ� ��部位が特定されている。そして、コントロ� ��ラ80にて、多関節ロボットに特定された筋� �れの部位に基づき、使用プログラム選別手� �83にて該当するカットツールの動きを選択し 、該選択したカットツールの動きを制御する ための制御信号を前記多関節ロボットに送信 することにより、複数の多関節ロボットにて 筋入れの一連の工程を行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つに区分している� �直列に配置された6軸垂直多関節ロボット30� �40、50において、第1の6軸垂直多関節ロボッ� �30に対しては、ワーク1の筋入れ部位のうち� �ざ関節5の上部から大腿骨3の下端までの部位 を該ロボットの筋入れ部位と特定し、該第1� �6軸垂直多関節ロボット30では図8(c)のラインe で示す筋入れカットを行なう。第2の6軸垂直� ��関節ロボット40に対しては、下腿骨2の上部� ��らひざ関節5の下側までの部位を該ロボット の筋入れ部位と特定し、該第2の6軸垂直多関� ��ロボット40では図8(b)、(c)のラインhで示す筋 入れカットを行なう。第3の6軸垂直多関節ロ� ��ット50に対しては、下腿骨2の上部からちま� ��54に入り、カッタ先端がさら骨6の側面を通� ��、ひざ関節5の下側まで達する筋入れ(ちま� �筋入れ)の部位を該ロボットの筋入れ部位と� ��定し、該第3の6軸垂直多関節ロボット50では 図8(b)、(c)に示すラインiで示す筋入れカット� ��行なう。

 コントローラ80の切断動作プログラム82には 、筋入れされる豚もも部位1の左脚又は右脚� �別及び大きさに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82として予め複� ��設定されるとともに、上記した3つの区分に 切断動作プログラム82が対応付けられている� ��
 第1の6軸垂直多関節ロボット30の切断動作を 制御する時、豚もも部位1の左脚又は右脚の� �及び大きさ、及びロボット30に特定された筋 入れ部位に基づいて、使用プログラム選別手 段83により切断動作プログラム82から該当す� �プログラムが選択され、ロボット30のカット ツール駆動装置32にカットツール33及びロボ� �ト30の動作を制御するための制御信号が送信 される。
 第2の6軸垂直多関節ロボット40、第3の6軸垂� ��多関節ロボット50でも上記と同様に、豚も� �部位1の左脚又は右脚の別及び大きさ、及び� ��ボット40又は50に特定された部位に基づいて 、使用プログラム選別手段83により切断動作� ��ログラム82から該当するプログラムが選択� �れ、ロボット40又は50のカットツール駆動装� ��にカットツール及びロボット40又は50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、6軸多関節ロボット30、40、50に 、筋入れの部位によって夫々機能分担させる 上記プログラムをコントローラ80に実行させ� ��ことにより、筋入れ動作を迅速に且つ正確� ��行わせることが可能となり、歩留まりを向� ��させ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、食肉用家畜屠体のうで部 位又はもも部位の切断動作を効率よく行うこ とが可能となり、且つ筋入れ後の肉の引き剥 し工程にて引き剥し動作をスムーズに行うこ とができ、生産性をより向上させることが可 能である。
 尚、後述する工程6の筋入れにおいても、本 構成を適用してもよい。

 次に工程6でさら骨6の側面を丸刃カッタ46 で縦方向にカットする。この筋入れラインは 図1及び図8(c)のjで表される。この場合図9に� �すように、左右脚判別手段81の判別結果から カッタ切替駆動装置47を作動させて、クラン� ��用移動チェーン12を挟んで対向配置された� �脚用丸刃カッタ46a又は左脚用丸刃カッタ46b� �どちらかを選択し駆動させる。

 また左右脚判別手段81の判別結果がスク� �ーパ切替駆動装置67にも送られ、スクレーパ 切替駆動装置67の作動により、図2に示すよう に、右脚の場合はワーク1(R)の正面が右脚用� �刃カッタ46aの方に向き、該丸刃カッタ46aに� �りカットを行い、左脚の場合はワーク1(L)の� ��面が左脚用丸刃カッタ46bのほうに向き、該� ��刃カッタ46bによりカットを行なうようにし� ��いる。このようにすることにより、工程6~8� ��は右脚又は左脚のどちらでも常に移動方向a の上流側にさら骨6が位置した状態でワーク1� ��搬送されるようになる。このように工程3~6� ��下腿骨2の周囲をひざ関節5の下側まで筋入� �するとともに、大腿骨部においてはしんた� �51とうちもも52との間の膜に筋入れを行なう� ��とにより、工程7及び8で行なう下腿骨部の� �引き剥し工程及び大腿骨部の肉引き剥し工� �を容易にかつ歩留まり良く行なうことがで� �る。

 次に工程7の下腿骨部の肉引き剥し工程を 行なう。この工程を図12及び13に示す下腿骨� �き剥し装置60で行なう。下腿骨2は、図12に示 すように脛骨2aと腓骨2bとで構成されており� �脛骨2aと腓骨2bの形状に合わせたスクレーパ� ��用いる。図12及び13において、エアシリンダ 63のシリンダロッド64及びシリンダロッド64の 矢印k方向の動きをガイドするガイドロッド65 の先端に取り付けられた基板66に水平方向に� ��状スクレーパ61が取り付けられた下腿骨部� �き剥し装置60が設けられている。板状スクレ ーパ61には板状の揺動スクレーパ62の支軸62a� �取り付けられており、揺動スクレーパ62は支 軸62aを中心として上下方向に回動可能になっ ており、また図示しないバネにより下方に向 かう弾性力が付加されている。

 板状スクレーパ61には、下腿骨2を構成する� ��骨2aと腓骨2bとの間に挿入される骨間挿入部 61aが一体に形成されている。なお下腿骨2の� �囲にはすね肉55とちまき54が付着している。� ��お右脚ワークと左脚ワークとでは、脛骨2a� �腓骨2bとの相対配置が異なるため、形状の異 なるスクレーパを使用する必要がある。
 そのため図2に示すように、ワーク1の搬送� �を挟んで右脚用のスクレーパを備えた下腿� �部引き剥し装置61aと左脚用のスクレーパを� �えた下腿骨部引き剥し装置60bが対向配置さ� �ている。

 すでに工程6で工程1での左右判別結果に� �づき、スクレーパ切替駆動装置67の作動によ り、図2に示すように、右脚の場合はワーク1� ��背面が右脚用下腿骨部引き剥し装置60aの方� ��向いているので、該装置60aにより下腿骨部� ��肉引き剥しを行い、左脚の場合はワーク1の 背面が左脚用下腿骨部引き剥し装置60bのほう に向いているので、該装置60bにより下腿骨部 の肉引き剥しを行なうようにしている。なお 図12の下腿骨部引き剥し装置60は右脚用下腿� �部引き剥し装置60aを示すものである。

 かかる工程7の構成において、工程6まで� �処理を終えたワーク1(R)(この説明例では右脚 とする。)が矢印a方向から搬送されてくると� ��右脚用下腿骨部引き剥し装置60aのスクレー� ��61の先端がワーク1(R)の下腿骨2に差し掛かる 直前のタイミングでエアシリンダ63を作動さ� ��板状スクレーパ61を押し出すことにより、� �腿骨2の上方で骨間挿入部61aが脛骨2aと腓骨2b との間に挿入される。このとき揺動スクレー パ62は脛骨2aに接触して上方にスイングし、� �骨2aの表面に倣う。こうしてスクレーパ61が� ��ね肉55の上方に位置し、揺動スクレーパ62が ちまき部54の上方に位置する。

 この状態でワーク1(R)がさらに矢印a方向� �水平移動すると、スクレーパ61及び揺動スク レーパ62がワーク1の下腿骨部を上方から押え た状態でワーク1(R)の足首部が移動方向下流� �の斜め上方に引張り力を付加され、図13の(b) 及び(c)に示すように、足首部(下腿骨部)が斜� ��に傾く。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る ので、移動方向aへの傾動が容易である。

 これによってワーク1(R)の重量が重力によ り移動方向aの下流側に位置するスクレーパ61 に加わり、スクレーパ61に腓骨2bをより強く� �付けることが可能になる。脛骨2aと腓骨2b間� ��肉は強く脛骨2a及び腓骨2bに結合している。 手作業の場合、腓骨2bと脛骨2aとの間に筋入� �カットを行った後引き剥すが、本実施形態� �おいては、腓骨2bと脛骨2aとの間に骨間挿入� ��61aを挿入し、ワーク1(R)のすね肉54とちまき� ��55とをスクレーパ61及び揺動スクレーパ62で� ��えた状態でワーク1(R)を移動方向a下流側に� �め上方に引張ることにより、腓骨2bがスクレ ーパ61に強く押し当てられることにより、腓� ��・脛骨間の肉を剥すことができる。なお骨� ��挿入部61aのエッジ部を刃先状に形成してお� ��ば、腓骨・脛骨間の肉の剥がし効果を一層� ��めることができる。

 このようにして脛骨・腓骨間の肉のみな� ��ず下腿骨周囲の肉を1回の引き剥し動作で引 き剥すことができるので、処理時間を短縮で き、処理能力が向上する。なお揺動スクレー パ62が脛骨2aが下方ほど太くなるので、図13(c) に示すように、ワーク1(R)の引き上げに応じ� �脛骨2aの形状に追随して上方にスイングする 。これによって脛骨2aを破損することなく、� ��つ脛骨2aの表面形状に追随して脛骨周囲の� �を歩留まり良く剥がすことができる。

 次に下腿骨部の肉が引き剥されたワーク1 (R)は、そのまま移動して工程8に向かう。工� �8には、ワーク1(R)の搬送路のひざ関節5上部� �高さ位置に設置され搬送方向a下流側に向か� ��て下降した板状のミートセパレータ71が設� �られている。ミートセパレータ71には、図16� ��示すように、搬送方向aの上流側に向かって 開口しワーク1のひざ関節5の上部が挿入可能� ��大きさを有する開口72aを有する凹部72が設� �られ、凹部72の最深部には、肉引き剥し時に 大腿骨頭3aが凹部72の縁に引っかからないよ� �に大腿骨3の位置を中央に寄せるためのV字形 溝73が形成されている。

 またミートセパレータ71の直上方には、図15 に示すように、肉引き剥し時の途中でさら骨 下側及び大腿骨頭3aの中間部に周回りのカッ� ��を入れるとともに、大腿骨頭3aの下側で最� �分離のためのカットを行なう一対の丸刃カ� �タ74が設けられている。このカット位置は、 ひざ関節5の位置をセンシングして位置決め� �る。カットの際には矢印a方向から移動して� ��るワーク1(R)に対して矢印m方向に移動しな� �ら全周カットを行なう。
ミートセパレータ71の下面にはミートセパレ� ��タ71の凹部72に挿入されたワークの足首部が ミートセパレータ71から外れないようにする� ��対のスイングプレート75が装着されている� �該スイングプレート75は、エアシリンダ75の� ��ストンロッド76aの矢印q方向の動きにより支 点75aを基点として矢印n方向に回動して、凹� �72の開口部を開閉可能にする。

 かかる工程8の構成において、矢印aに移動� �てきたワーク1(R)は、ワーク1(R)の搬送路上で ワーク1(R)のひざ関節5の上部に相当する高さ� ��設置されたミートセパレータ71の凹部72に挿 入される。ワーク1(R)が挿入された時点でス� �ングプレート75が凹部72の開口72aを閉じる方� ��に回動してワーク1(R)のチャッキングを行な う。
 その後ワーク1(R)が引き続き矢印a方向に水� �に移動する。これによって図14に示すように 、ワーク1(R)の足首部がミートセパレータ71の 押え部に対して斜め上方に引張られる形とな り、このようにワーク1(R)を斜め上方に引張� �ことにより、重力によりワーク1(R)の重量が� ��ートセパレータ71の移動方向a下流側に付加� ��れ、凹部72の最深部73側に強く押付けられる 。

 これによってミートセパレータ71による� �の剥がし効果が向上するとともに、ワーク1( R)の足首部が矢印a方向に斜め上方に引張られ ることにより、ワーク1(R)の重量により引張� �方向の肉部の上面がミートセパレータ71の下 面に強く押付けられる。また、ワーク1(R)が� �ら骨6が移動方向aに対して上流側に位置した 状態で引張られることにより、ワーク1(R)が� �ちもも52側に重力の作用で傾き、うちもも52� ��ミートセパレータ71の下面に押付けられる� �で、うちもも52が引き剥されながら筋入れラ インeを起点として矢印t方向(図8(c)参照)に動� ��。そのため大腿骨3と凹部72との隙間に肉が� ��り込む動きが発生せず、該隙間に詰まりが� ��じない。

 特許文献1に開示した従来の自動除骨装置で は、ワークの足首部を垂直方向に引き上げる ので、剥がした肉が骨側に巻き込むようにな り、詰まりが生じる。このためミートセパレ ータによる剥がし動作を1回で完了すること� �できず、詰まりをなくした上で何度もやり� �す必要があったが、本実施形態では、1回の� ��がし動作で剥がし工程を完了することがで� ��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74により� �き剥し途中の過程でさら骨6の下側及び大腿� ��頭3aの中間部で2回の骨の周面回りの筋入れ� ��行い、骨の周面に付着する肉、筋、腱等の� ��体組織を切断することにより、歩留まりの� ��い肉分離を行なうことができる。
 このように本実施形態では、肉引き剥し工� ��を格段に簡素化でき、処理時間を短縮でき� ��ので、処理能力が向上する。また従来の自� ��除骨装置では、ミートセパレータとカッタ� ��びワークの引き上げ手段の組み合わせが多� ��組み必要であったが、本実施形態ではミー� ��セパ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。

 なお、工程8で肉部7と分離されクランパ11に 残った骨は、工程9で図示しない骨排出装置� �クランパ11から外されて落下し、排出される 。
(実施形態2)

 次に本発明の第2実施形態を図17~図29に基� ��いて説明する。図17は本実施形態の全体構� �図である。図17において、ベルトコンベア101 上に載置されて寛骨4がまだ除去されていな� �豚もも部位1が搬送されてくる。搬送されて� ��た豚もも部位1を作業員wがまな板102の上に� �し替える。次に前処理として、作業員wがま� ��板102上で寛骨4を除去する。次に作業員wは� �寛骨4を除去した豚もも部位1の足首部を水平 方向に2列に並んだクランプ台103間の隙間に� �入する。クランプ台103の間に懸垂されたワ� �ク1は、図示しないエアシリンダによって駆� ��されるプッシャによって左右判別装置110の� ��面にタクト送りされ、左右判別装置110の前� ��で静止する。なお、前記第1実施形態と同一 の部位又は機器に対しては、前記第1実施形� �と同一の符号を付し、これらの説明を省略� �る。

 次に、左右判別装置110の構成を図18~図20� �基づいて説明する。図18は豚もも部位1の縦� �面図、図19は図18中のI-I線に沿う横断面、図2 0は、計測アーム111(112)の駆動装置である。図 18及び図19において、左右判別装置110の前面� �は、寛骨4が除去された豚もも部位(ワーク)1� ��懸垂可能なクランプ台103が設置されている� ��クランプ台103は、間にワーク1の足首部を挿 入し懸垂する隙間を有する一対の板で構成さ れ、水平方向にかつ移動チェーン12に対して� ��角方向に配置されている。ワーク1は、作業 員wによってクランプ台103に必ず移動チェー� �12側に脂肪層1aが向くように懸垂される。

 この状態で左右判別装置110の前面に送ら� ��たワーク1に対して、左右からそれぞれ一対 ずつの計測アーム111及び112がワーク1を挟む� �置に接近してくる。そして、一対の計測ア� �ム111又は112は互いに接近し、ワーク1を挟ん� ��位置で停止する。図20で計測アーム111又は11 2の駆動機構を説明する。図20において、計測 アーム111(又は112)にはそれぞれ直角方向にラ� ��ク113及び114が接続されている。そして、ラ� ��ク113及び114はピニオン115に螺合している。

 計測アーム111(又は112)の一方にはエアシ� �ンダ116のピストン116aに接続されたピストン� ��ッド117が取り付けられ、エアシリンダ116の� ��動によって計測アーム111(又は112)間の間隔α (又はβ)が調整されるようになっている。ピ� �オン115にはエンコーダ118が取り付けられ、� �ンコーダ118の回転角又は回転数を左右判別� �段119で検知することにより、間隔α(又はβ)� �検知する。エアシリンダ116は圧縮性流体で� �る空気で駆動されるので、計測アーム111(又� ��112)がワーク1を挟み、ワーク1から一定の反� ��を受けた時点で、計測アーム111(又は112)は� �動的に停止する。

 そして、間隔α及びβを比較し、例えば、 α>βであるときは、ワーク1が右脚であり、 α<βであるときは左脚であると判定する。� ��かる構成の左右判別装置110によれば、ワー� ��1が左右判別装置110の前面にタクト送りされ 、左右判別装置110の前面で静止した状態で計 測アーム111及び112で両側から挟まれ、完全に 固定された状態で計測されるので、確実かつ 正確な左脚又は右脚の判別が可能になる。ま た、装置構成も計測アームなど簡単な構成で 済む。

 次にワーク1は、左右判別装置110の前面か ら移動チェーン12に取り付けられたクランパ1 1に移し替えられる。この移し替え装置120を� �21に基づいて説明する。図21において、一対� ��クランプ台103に懸垂された豚もも部位1は、 エアシリンダ121によって移し替えクランプ台 122に送られる。移し替えクランプ台122は、ク ランプ台103と移動チェーン12との間に水平に� ��置された一対の板からなり、図示しない駆� ��装置によりクランパ11と同期して、クラン� �11と同一方向に同一速度で移動可能に構成さ れている。そして、ワーク1は、クランパ11と 同期して移動している間にエアシリンダ123に よってクランパ11に向かって押され、クラン� ��11に移し替えられる。ワーク1をクランパ11� �移し替えた後、移し替えクランプ台122は、� �示しない駆動装置によりクランプ台103に隣� �する元の位置まで戻る。

 クランパ11は、駆動装置113によって一定� �速度で等速移動をしている。クランパ11に移 し替えられたワーク1は、次にワーク長検出� �段130の前面に到達する。なお、本実施形態� �おいて、ワーク長検出手段130以降の工程は� �全フレーム114で囲まれた中で行なわれる。� �ーク長検出手段130の構成を図22~図25に基づい て説明する。図22~25において、台座131に設け� ��れたブラケット133に回動可能に検知アーム1 32が設けられている。検知アーム132の先端部� ��方の台座131には近接スイッチ又はリミット� ��イッチ134(以下「スイッチ134」という。)が� �けられ、検知アーム132がスイッチ134に接近� �は接触したとき、それをスイッチ134が検知� �た時の台座131の上昇量を計測可能に構成さ� �ている。

 また、台座131に立設された支柱135に支軸1 36が架設され、支軸136に押し退けアーム137が� ��り付けられ、押し退けアーム137の先端に水� ��方向に丸棒138が架設されている。押し退け� ��ーム137の他端にはカウンタウエイト139が取� ��付けられている。なお、検知アーム132の下� ��には離隔バネ140が設けられ、離隔バネ140の� ��ネ力により検知アーム132に他の力が加わら� ��いときは、検知アーム132の先端はスイッチ1 34から離れた上向き位置に保持される。図25� �示すように、押し退けアーム137の丸棒138は� �いので、押し退けアーム137は台座131の下方� �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。また大腿骨頭3aとワーク1の下端部1bとは� ��れほど離れておらず、押し退けアーム137が� ��い場合、検知アーム132がワーク1に接近する と、下端部1bに引っかかりやすい。ワーク長� ��出手段130では、台座131が先ず矢印u方向に所 定位置まで前進した後、矢印v方向に上昇す� �。図23に示すように、台座131がワーク1に向� �って前進かつ上昇すると、押し退けアーム13 7の先端に取り付けられた丸棒138がワーク1の� ��部に当り、ワーク1を押し退けるため、検知 アーム132がワーク1の下部に当ることはない� �そして、丸棒自身もワーク1からの反力を受� ��て下方に回動する。そして図24に示す状態� �なり、台座131の上昇により、検知アーム132� �大腿骨頭3aに当る。検知アーム132が大腿骨頭 3aに当ることによって、検知アーム132が下方� ��回動し、スイッチ134に近接又は接触する。� ��れをスイッチ134が検知して、このときの台� ��131の上昇量を計測することにより、図3に示 す前記第1実施形態と同様の演算をして、ワ� �ク長Wを算出する。

 かかるワーク長検出手段130によれば、押� ��退けアーム137がまず豚もも部位1に当って豚 もも部位1を押し退けた後、検知アーム132が� �ーク1に接触するので、検知アーム132がワー� ��1の下部等に引っかかることなく、確実に大 腿骨頭3aに接触することができる。従って、� ��ーク長Wを確実且つ精度良く検出することが できる。

 次にワーク1を工程2に移動し、前記第1実� ��形態と同じ構成をもち、水平方向に配置さ� ��た丸刃カッタ28で足首部(クランパ11で懸垂� �れた箇所直下の下腿骨部。図1中ラインcの部 分。)を全周カットし、後工程の肉引き剥し� �可能とする。

 次に工程3から工程6までの筋入れ工程は� �前記第1実施形態と同一の構成で実施する。� ��だし、本実施形態では、ロボットアーム30~5 0で筋入れ工程(工程3~工程5)を行なうときのワ ーク1のサポート機構が図10及び図11に示す第1 実施形態と異なるので、本実施形態のサポー ト機構を図17、図26及び図27により説明する。 図17において、ワーク1を背面(脂肪層1a側)か� �支持する背面サポート機構150が設けられて� �る。背面サポート機構150は、ワーク1に向か� ��て斜めに配置された基部151と基部151から両� ��に斜め前方に八の字状に延びる腕152と、基� ��151を支持する支軸153とで構成されている。� ��かる構成の背面サポート機構150によってワ� ��ク1を斜めに傾斜させて支持することにより 、ワーク1の重量が腕152に付加されるので、� �ーク1にロボットアーム30~50による筋入れ時� �負荷が加わってもワーク1を静止させること� ��できる。また、ワーク1を斜めに傾斜させる ことにより、ロボットアームの筋入れ作業を やりやすくしている。

 なお、本実施形態では、前記第1実施形態 (図10及び図11参照)で、正面側に配置されてい るガイドバー16を用いていない。即ち、背面� ��ポート機構150によってワーク1を斜めに支持 しているので、該ガイドバー16を用いなくて� ��筋入れ時のワーク1の固定を可能とする。逆 に、該ガイドバー16を設けないため、ワーク� ��の異なるワーク1にも対応が可能である。

 次に図17により、背面サポート機構150の駆� �機構を説明する。図17において、背面サポー ト150は、その基部151が支軸153を介してブロッ ク154に取り付けられている。ブロック154はタ イミングベルト157に結合している。そして、 サーボモータ158でタイミングベルト157を駆動 (回転)させることで、ブロック154はクランパ� ��同期して搬送方向aに動く。
 また、ブロック154は搬送方向aと平行に設置 した直動(LM)ガイド155にも摺動可能に嵌合さ� �ており、ロボットアームからの負荷に対し� �ガタつくことなくスムーズに動作させるこ� �ができる。

 筋入れ工程時には背面サポート機構150は� ��ランパ11と同期してクランパ11と同一速度で 搬送方向に移動し、クランパ11に懸垂された� ��ーク1を背面から支持している。各筋入れ工 程(工程3~5)で背面サポート機構150が別々に設� ��られており、各背面サポート機構150は、各� ��入れ工程の終点位置でワーク1から離れると 、ブロック154に取り付けられたエアシリンダ 156が作動してクランパ11の搬送路から後退す� ��。そして、該サーボモータの作動によりワ� ��ク1の搬送方向と反対方向に戻り、始点位置 に戻る。そして、始点位置でエアシリンダ156 の作動により、再びクランパ11の搬送路まで� ��進し、クランパ11と同期して次のワーク1を� ��面から支持する。

 かかる構成の背面サポート機構150によれ� ��、サーボモータにより駆動されるため、速� ��制御走行が可能になり、クランパ11の任意� �搬送速度に対応できる。また、前記第1実施� ��態の背面サポート15のチェーン駆動式のよ� �に広い設置スペースを必要としない利点が� �る。また、背面サポート機構150が始点位置� �戻るときは、無負荷状態であるので、搬送� �度の2~3倍の速度で戻すことができる。この� �め、ワーク1の搬送速度の高速化に対応でき� ��。

 次に工程6で前記第1時と同様の方法で、� �ら骨6の側面を丸刃カッタ46で縦方向にカッ� �した後、ワーク1を下腿骨引き剥し工程(工程 7)に搬送する。図17で、下腿骨引き剥がし装� �160は、ワーク1の搬送路を挟んで右足用の下� ��骨引き剥し装置160aと左足用の下腿骨引き剥 し装置160bとが対面して配置されている。本� �施形態の下腿骨引き剥し工程(工程7)を図28~30 により説明する。図28~30では、右脚のワーク1 (R)の場合を例として説明する。第1実施形態� �下腿骨引き剥し工程では、図12に示すように 、骨間挿入部61aとスクレーパ本体61とは一体� ��構成されていたが、本実施形態の下腿骨引� ��剥し装置160aは、骨間挿入部とスクレーパ本 体とを別体に構成している。図28及び図29に� �いて、まず骨間挿入部161aがワーク1(R)の搬送 路に前進して、脛骨2aと腓骨2bとの間に挿入� �れる。その後、第1実施形態と同様に、ワー� ��1(R)の移動に伴って骨間挿入部161aにより下� �骨部の肉引き剥しが行なわれる。次にスク� �ーパ本体161と揺動スクレーパ162とが反対側� �ら豚もも部位1の搬送路に前進して図示のよ� ��にワーク1(R)に当接される。その後、図30に� ��すように第1実施形態と同様に、ワーク1(R)� �移動に伴ってスクレーパ本体161及び揺動ス� �レーパ162により下腿骨部の肉引き剥しが行� �われる。なお、板状の揺動スクレーパ162は� �軸162aを中心として上下方向に回動するとと� ��に、図示しないバネにより下方に向う弾性� ��が付加される。

 かかる構成によれば、骨間挿入部161aとス クレーパ本体161とが別体に構成されているの で、脛骨2aの裏側面(図29中、xの部分)に骨間� �入部161aを確実に当てることができるので、� ��の部分の肉引き剥しを確実に行なうことが� ��きる。一方、スクレーパ本体161側では腓骨2 bの外側面(図30中、yの部分)にスクレーパ本体 161を確実に当てることができるので、この部 分の肉引き剥しを確実に行なうことができる ので、歩留まりを向上することができる。

 本実施形態において、その他の構成は前� ��第1実施形態と同一である。本実施形態は、 左右判別装置110ではワーク1をタクト送りと� �て、ワーク1の左右判別を正確に行ない、そ� ��後の工程では、ワーク1を定速度で連続搬送 しながら脱骨処理し、また、ワーク1搬送の� �速化に対応可能な背面サポート機構150を用� �ているので、例えばワーク500本/hrの処理能� �を得ることができる。また、ワーク長を確� �に計測できるワーク長検出手段130や、前記� �腿骨引き剥し装置160を採用しているので、� �骨の歩留まりをさらに向上することができ� �。