WO2007129409A1

WO2007129409A1 - 皮付き部分肉の剥皮方法及び装置、及びカッタ装置

Info

Publication number: WO2007129409A1
Application number: PCT/JP2006/309412
Authority: WO
Inventors: Katsunori Kiso; Yasushi Ukaji; Osamu Goto; Yoshinobu Shinya
Original assignee: Mayekawa Mfg. Co., Ltd.
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2007-11-15
Also published as: EP2018809B1; JP4820962B2; EP2018809A1; JPWO2007129409A1; EP2018809A4; DK2018809T3

Abstract

本発明は、食肉用家畜屠体の皮付き肉の剥皮作業を機械により自動化することによって、省力化を図るとともに、手作業を廃して衛生面の向上を図り、また剥皮厚さを均一化することを目的とする。その構成は、皮付き屠体ｗをクランプ装置１０で吊り下げ状態にし、位置決めした後、該皮付き屠体の下部に振れ止め棒８１を差し込み、該クランプ装置及び該振れ止め棒を中心に回転自在の状態にする懸垂ステップと、カッタ装置３０の皮送りローラ３５のローラ面に設けた爪３５ａを該皮付き屠体に食い込ませることにより該カッタ装置を皮付き屠体に固定するカッタ固定ステップと、該カッタ装置の皮送りローラをサーボモータ３４により回転させてその駆動力により該皮付き屠体を従動回転させながら該カッタ装置に設けられた直刃３６により剥皮を行なう剥皮ステップとからなる。

Description

明細書

皮付き部分肉の剥皮方法及び装置、及びカツタ装置

技術分野

[0001] 本発明は、豚、牛、羊等の食肉用屠体の皮付き部分肉から皮を剥ぐ作業を自動化して、省力化を図るとともに、手作業と比べて衛生的であり、かつ機械化による均一な剥皮状態が得られるため、成形作業の作業負荷の軽減 (省力化）が期待できる皮付き屠体の剥皮方法及び装置、及び該方法及び装置に適用されるカツタ装置に関する。

背景技術

[0002] 従来豚、牛、羊等の食肉用家蓄屠体の皮付き部分肉の皮剥ぎ作業は、作業テーブルの下方にローラ刃を設け、該作業テーブルに設けたスリット隙間から該ローラ刃を司見かせ、該作業テーブルに置いた皮付き屠体を該ローラ刃を回転させて皮を剥ぐようにするか、あるいは特許文献 1 (米国特許第 4186461号公報)や特許文献 2 (米国特許第 4451953号公報)あるいは特許文献 3 (米国第 4631780号公報）に開示されたハンドスキナー装置を用いて作業員が手作業で皮付き屠体力皮を剥ぐ作業をしていた。

[0003] 特許文献 1 :米国特許第 4186461号公報

特許文献 2 :米国特許第 4451953号公報

特許文献 3 :米国特許第 4631780号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力これらの方法は、基本的に手作業であるために、作業員の負荷が大きぐ時間も力かるとともに、皮付き屠体を作業テーブルに置いたり、作業員が手で触るため、衛生面で問題がある。また人手による作業であるため、作業員の熟練度によって剥皮厚さにムラが生じ、歩留まり等に影響を及ぼす。そのため後工程の成形作業で作業負荷の軽減 (省力化）に繋がらないとレ、う問題があった。

[0005] 本発明は、力かる従来技術の課題に鑑み、食肉用家畜屠体の皮付き肉の剥皮作業を機械により自動化することによって、省力化を図るとともに、皮付き屠体を作業テ一ブルに置いたり、作業員が手で触れることを排除して、衛生面の向上を図り、かつ均一な剥皮状態を得ることができる剥皮方法及び装置を実現することを目的とする。課題を解決するための手段

[0006] かかる目的を達成するため、本発明の皮付き屠体の剥皮方法は、

食肉用家蓄屠体の皮付き屠体の表面にカツタ装置を倣わせて該皮付き屠体の皮を剥ぐ方法において、

該皮付き屠体をクランプ装置で吊り下げ状態にし、位置決めした後、該皮付き屠体の下部に振れ止め棒を差し込み、該クランプ装置及び該振れ止め棒を中心に回転自在の状態にするステップと、

前記カツタ装置の皮送りローラの先端に設けた爪を該皮付き屠体に食い込ませることにより該カツタ装置を皮付き屠体に固定するステップと、

前記カツタ装置の皮送りローラをサーボモータにより回転させてその駆動力により該皮付き屠体を従動回転させながら該カツタ装置に設けられた直刃により皮剥ぎを行なうステップと力なる。

[0007] 本発明方法では、前記カツタ装置の皮送りローラの駆動力により皮付き屠体を従動回転させるようにし、皮付き屠体の回転に別な駆動力を用いないようにしているため、 2つの駆動力のバッティングを防止するとともに、剥皮作業の円滑化と省エネを図つている。

剥皮時皮付き屠体は、皮送りローラの駆動力により従動回転させたほうが、皮付き屠体を強制的に回転させた場合よりも皮剥ぎ状態は良好になる。

剥皮後は、前記カツタ装置の皮送りローラを回転させながら後退させることにより皮を切断し、その後屠体をクランプ装置から外すようにする。

[0008] なお皮付き屠体に位置決め時及びカツタ装置を皮付き屠体に固定する前記固定ステツプにおいては、皮付き屠体の回転を抑えるため、皮付き屠体を例えば樹脂製の押えローラで押えた状態で行ない、剥皮時には該押えローラを皮付き屠体から離して剥皮を行なうとよい。一般に皮付き屠体は円形断面をしていないため、押えローラが皮付き部分肉に従動していると、押えローラから不規則な反力が加わり、皮付き屠体の回転を阻害する。本発明では、剥皮時に押えローラを皮付き屠体から離すことにより、押えローラからの反力が回転力を阻害することがない。

[0009] また本発明方法においては、カツタ装置を皮付き屠体に固定する時は皮付き屠体に対する該カツタ装置の接触圧を大にし、剥皮時には皮付き屠体に対する該カツタ装置の接触圧を小にすることにより、カツタ装置の皮付き屠体への固定及び剥皮処理を円滑に行なうことができる。

[0010] また本発明方法では、カツタ装置の皮送りローラの回転力により皮付き屠体を従動させるようにしているが、カツタ装置が皮付き屠体から離れているときは、別な駆動手段によりクランプ装置のクランプ軸を回転させて剥皮開始位置を割り出すようにしている。

このため該クランプ軸を正逆に回転可能とし、該クランプ軸の回転駆動手段として、例えばシリンダロッドの駆動方向が異なる複数のエアシリンダを配置してクランプ装置を軸回りに回転させるようにする。

[0011] また本発明方法では、カツタ装置の皮送りローラをサーボモータで回転させることにより、皮送りローラの回転数及び回転出力を可変とすることができるとともに、カツタ装置の皮付き屠体に対する接触面の抵抗が変化しても回転数及び回転出力を一定にする作用が働くため、該接触面の抵抗が変化してもカツタ装置を停止させることなく剥皮処理を続行することができる。また接触面の抵抗の急増によりカツタ装置が停止した場合でも、逆に回転出力が上昇するので、再始動することができる。

[0012] また本発明方法では、カツタ装置の皮送りローラの回転により皮付き屠体上でカツタ装置を直線状に倣わせることができ、あるいは該皮送りローラの回転駆動力とカツタ装置の昇降装置による昇降動作とを連動させることにより、皮付き屠体の表面を螺旋状に倣わせることができる。

[0013] 例えば皮付き屠体が豚もも部位のときは、豚もも部位を前記クランプ装置で足首を懸垂して吊り下げ状態としたとき、上方の足首部は全周に皮が存在し、下方の大腿部は内もも側に皮がないので、カツタ装置の位置を固定した状態でもも部位をほぼ 1 80度回転させ、カツタ装置を直線状に倣わせて剥皮を行なう。

[0014] 即ち足首側と大腿部側の中間でもも部位表面の勾配が変わる位置を剥皮開始位置と定め、該剥皮開始位置から上方では該カツタ装置の皮送りローラの回転動作と該カツタ装置の昇降ユニットによる上昇動作による複合動作で該カツタ装置を皮付き屠体上で螺旋状に倣わせかつ足首に近づくほど上昇速度を増大させるとともに、該剥皮開始位置から下方では該皮送りローラの回転動作により、該カツタ装置を直線状に倣わせることができる。これによつて豚もも部位の全面を効率良く剥皮することができる。

[0015] 次に本発明の皮付き部分肉の剥皮装置は、

食肉用家蓄屠体の皮付き屠体の皮をカツタ装置を使って剥ぐ装置において、該皮付き屠体を吊り下げ状態にするクランプ装置と、

吊り下げ状態の皮付き屠体に振れ止め棒を揷入するために位置出しを行なうセンタリングユニットと、

該センタリングユニットで位置出しされた該皮付き屠体の下部に振れ止め棒を揷入する振れ止めユニットと、

先端に皮に食い込む爪を有する皮送りローラと、該爪が皮に食い込む位置の直後方に設置された剥皮用直刃と、該皮送りローラを回転駆動するサーボモータとを具えた剥皮用カツタ装置と、

該剥皮用カツタ装置を該皮付き屠体の設定位置に食い付かせる時に該剥皮用カツタ装置を該皮付き屠体に押圧する手段と、

前記剥皮用カツタ装置を昇降させる昇降ユニットとからなる。

[0016] かかる構成により、皮付き屠体をクランプ装置で吊り下げ、位置決めしかつ振れ止めした状態で前記カツタ装置の皮送りローラをサーボモータで回転駆動することにより、皮付き屠体を従動回転させ、前記剥皮用直刃により剥皮作業を行なう。

皮送りローラの回転駆動手段としてサーボモータを用いることにより、前述の作用効果を有する。

[0017] なお本発明装置において、皮付き屠体のセンタリングのための位置決め時、あるいは該剥皮用カツタ装置を該皮付き屠体の設定位置に食い付かせ固定する時に、皮付き屠体の回転を抑えるため、該皮付き屠体に当てて該皮付き屠体の揺動を抑える例えば樹脂製のローラを具えたワーク押えユニットを具えるとよい。 [0018] また本発明装置においては、例えば皮付き屠体の表面を倣う少なくとも 2個の検知ローラと、該複数の検知ローラの相対位置を検出して該皮付き屠体の勾配を演算し、該勾配の変化量が基準値より上回った位置を剥皮開始位置と定める判定手段とを具備すれば、剥皮開始位置を自動的に定めることができる。

[0019] 例えば皮付き屠体が豚のもも部位であれば、該もも部位は、全周に皮が存在する足首部と内もも側に皮がない大腿部とからなるが、前記構成により、足首部と大腿部との境界を測定し、前記剥皮開始位置と定めることができる。

該剥皮開始位置より上方の足首側ではカツタ装置を螺旋状に倣わせ、該皮剥ぎ開始位置より下方の大腿部側ではカツタ装置を直線状に倣わせるようにすることにより、もも部位全面を効率良く剥皮することができる。

[0020] また本発明装置において、クランプ装置のクランプ軸を正逆に回転可能とし、シリンダロッドの駆動方向が異なる複数のエアシリンダを配置してクランプ装置を軸回りに回転させるように構成すれば、剥皮開始位置を割り出すようにすることができる。また昇降ユニットを、上下方向に配置され正逆への回転によりカツタ装置を昇降させるボールネジと、該ボールネジを正逆に回転駆動するサーボモータとからなるように構成すれば、該ボールネジをサーボモータで駆動することにより、回転数及び回転出力を可変とすることができるので、皮送りローラを駆動するサーボモータと連動することにより、皮送りローラの螺旋状の倣い軌跡、その他任意の軌跡を容易に形成すること力 Sできる。

またサーボモータの機能を利用して、該接触面の抵抗が変化してもカツタ装置を停止させることなく剥皮処理を続行することができるとともに、接触面の抵抗の急増によりカツタ装置が停止した場合でも、停止により逆に回転出力が上がるため、カツタ装置を再始動することができる。

[0021] また本発明のカツタ装置は、

食肉用家蓄屠体の皮付き部分肉の皮を剥ぐためのカツタ装置において、先端に皮に食い込む爪を有する皮送りローラと、該爪が皮に食い込む位置の直後方に設置された剥皮用直刃と、該皮送りローラを正逆に回転駆動するサーボモータとカゝらなるカツタ咅と、該カツタ部を該皮付き屠体表面の任意の曲面に倣い可能なように揺動可能かつ回転可能に支持する駆動部とからなるものである。

[0022] 本発明のカツタ装置は、回転する皮送りローラを皮付き屠体に押し当てることにより、皮送りローラと剥皮用直刃との隙間に皮を巻き込む作用が働き、該皮送りローラが巻き込んだ皮を剥皮用直刃で皮下の脂肪層と一緒に皮を剥ぐように構成されているまた前記カツタ部が駆動部に対し揺動可能かつ回転可能に支持されているため、常に皮付き屠体の表面の曲面に倣うことができる。また皮送りローラの先端に爪を有するため、該爪が皮付き屠体の表面に食い込むことにより、剥皮開始位置で皮付き屠体表面に固定することができる。

[0023] また皮送りローラをサーボモータで駆動することにより、皮送りローラの回転数及び回転出力を可変とすることができるとともに、カツタ装置の皮付き屠体に対する接触面の抵抗が変化しても回転数及び回転出力が一定になるような作用が働くため、該接触面の抵抗が変化してもカツタ装置を停止させることなく剥皮操作を続行することができる。また接触面の抵抗の急増によりカツタ装置が停止した場合でも、停止により逆に出力が上がるため、再起動することができる。

[0024] 本発明のカツタ装置において、好ましくは、皮送りローラの少なくとも一端に設けられ該皮送りローラの走行領域とその外側領域との間に切り込みを入れるサイドカツタを具えれば、カツタ装置に対する皮付き屠体からの抵抗の急増を防止してカツタ装置の倣い走行を円滑に行なうことができる。サイドカツタは、皮送りローラの倣い走行領域に対して倣い下流側の外側領域との間に設けるのがよぐ皮送りローラの走行領域と下流側の皮残存領域との間を切断することにより、カツタ装置に加わる皮付き屠体からの抵抗を低減することができる。

[0025] また本発明装置において、好ましくは、前記皮送りローラに先端に設けられた爪が三角形状又は台形状に構成すれば、皮付き屠体への食い込み力を向上することができる。

また皮送りローラと剥皮用直刃との隙間を変えることにより、剥皮厚さを調整することができる。またカツタ部をエアシリンダを介して支持させ、該エアシリンダにより該カツタ部に空気圧を付与し、該エアシリンダに給排する空気量を例えば電磁比例弁等で調整することにより、該カツタ装置の該皮付き屠体に対する接触圧を調整可能にすること力 Sできる。

発明の効果

[0026] 本発明方法によれば、クランプ装置及び振れ止め棒により皮付き屠体の振れ、回転等を防止しながら回転自在の状態にした上で、カツタ装置を皮付き屠体の表面に固定し、カツタ装置の皮送りローラをサーボモータにより回転させてその駆動力により該皮付き屠体を従動回転させながら該カツタ装置に設けられた直刃により皮剥ぎを行なうようにしているので、手作業による剥皮を廃して剥皮作業の機械による自動化が可能となる。

[0027] これによつて作業員が屠体に手で触れることがないため、衛生面での問題を解消し、かつ手作業と比べて剥皮厚さを均一化することができる。

またカツタ装置の皮送りローラをサーボモータで駆動するため、皮付き屠体との接触面との抵抗が増大してもカツタ装置を停止させることなく剥皮処理を最後まで円滑に続行することができる。

[0028] また本発明装置によれば、皮付き屠体を吊り下げ状態にするクランプ装置と、吊り下げ状態の皮付き屠体に振れ止め棒を揷入するために位置出しを行なうセンタリングユニットと、該センタリングユニットで位置出しされた該皮付き屠体の下部に振れ止め棒を揷入する振れ止めユニットと、先端に皮に食い込む爪を有する皮送りローラと、該爪が皮に食い込む位置の直ぐ後方に設置された剥皮用直刃と、該皮送りローラを回転駆動するサーボモータとを具えた剥皮用カツタ装置と、該剥皮用カツタ装置を該皮付き屠体の設定位置に食い付かせる時に該剥皮用カツタ装置を該皮付き屠体に押圧する手段と、前記剥皮用カツタ装置を昇降させる昇降ユニットとからなるため、カツタ装置を皮付き屠体の表面に倣わせながら剥皮を行なうことができ、手作業をなくして機械による自動化が可能となる。

[0029] またカツタ装置の皮送りローラの駆動を回転数及び回転出力を制御可能なサーボモータで行なうことにより、該皮送りローラと皮付き屠体との間に抵抗が変化しても回転数及び回転出力を制御しながらカツタ装置の倣い走行を停止させることなく円滑に剥皮処理を続行することができる。

また該皮送りローラを駆動するサーボモータとカツタ装置の昇降装置とを連動させることにより、カツタ装置の倣い走行軌跡を任意に変えることができる。

[0030] また本発明のカツタ装置によれば、先端に皮に食い込む爪を有する皮送りローラと、該爪が皮に食い込む位置の直後方に設置された剥皮用直刃と、該皮送りローラを正逆に回転駆動するサーボモータとからなるカツタ部と、該カツタ部を皮付き屠体表面の曲面に倣い可能なように揺動自在かつ回転自在に支持する駆動部とからなるため、カツタ部を皮付き屠体表面の曲面に常に倣わせながら移動することができるため、剥皮処理を最後まで円滑に行なうことができる。

[0031] 好ましくは、例えば螺旋倣いを行なう時は、皮送りローラの少なくとも一端に設けられ該皮送りローラの走行領域とその外側領域との間に切り込みを入れるサイドカツタを具えれば、カツタ装置に対する皮付き屠体からの抵抗を低減してカツタ装置の倣レ、走行を円滑に行なうことができる。

図面の簡単な説明

[0032] [図 1]本発明を豚もも部位の剥皮処理に適用した実施例の立面図である。

[図 2]前記実施例における豚もも部位の立面図である。

[図 3]前記実施例における振れ止めステップの側面図である。

[図 4]前記振れ止めステップの立面図である。

[図 5]前記実施例における剥皮開始位置の計測ステップの立面図である。

[図 6]前記実施例におけるカツタ装置 30の食い付き固定ステップの立面図である。

[図 7]前記実施例において直線状の剥皮ステップの立面図である。

[図 8A]前記実施例において剥皮部分の部分説明図（刃接触時)である。

[図 8B]前記実施例において剥皮部分の部分説明図 (食い付き時)である。

[図 8C]前記実施例において剥皮部分の部分説明図（剥皮開始時)である。

[図 9]前記実施例において皮カットステップの立面図である。

[図 10]前記実施例においてクランパ割出ステップの立面図である。

[図 11]前記クランパ割出ステップの平面図である。

[図 12]前記実施例においてもも部位 wの振れ止めステップの側面図である。 [図 13]もも部位 wの前記振れ止めステップの立面図である。

[図 14]前記実施例においてカツタ装置 30の移動時の立面図である。

[図 15]前記実施例においてカツタ装置 30の食い付き固定ステップの立面図である。

[図 16]前記実施例において螺旋状の剥皮ステップの立面図である。

[図 17]前記実施例において皮カットステップの立面図である。

[図 18]前記実施例のカツタ部 31の立面図である。

[図 19]前記カツタ部 31の断面立面図である。

[図 20]前記カツタ部 31の一部断裁側面図である。

[図 21]前記実施例のカツタ装置 30の立面図である。

[図 22]前記カツタ装置 30の平面図である。

符号の説明

10 クランプ装置

12 クランプ軸

14 クランパ割出装置

22、 23 検出ローラ

25 判定回路 (判定手段）

30 カツタ装置

31 カツタ部

34 皮送りローラ駆動用サーボモータ

35 皮送りローラ

35a 爪

35c サイドカツタ

36 剥皮用直刃

41 駆動部

61 エアシリンダ (押圧手段）

70 昇降ユニット

71 ボールネジ

72 カツタ装置昇降用サーボモータ 80 振れ止めユニット

81 振れ止め棒

90 センタリングユニット

100 ワーク押えユニット

101 バックサポートローラ

141、 142 割出用エアシリンダ

141a, 142a 害 'J出用シリンダロッド

w 豚もも部位

発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記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い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

[0035] 本発明の実施例を図 1〜22に基づいて説明する。本実施例は、豚のもも部位 wの剥皮処理に適用したものである。図 1及び図 2において、クランプ装置 10は、豚もも部位 wを足首から懸垂するもので、クランパ 11とクランプ軸 12とからなり、クランパ固定装置 13によって固定される。クランパ割出装置 14は、図 11に示すように、複数のエアシリンダからなり、それらエアシリンダのシリンダロッド 141a及び 142aによってクランプ軸 12を最大 180度まで回転させることによって、もも部位 wの剥皮開始位置がカツタ装置 30の設置位置に対面するようにする。

[0036] 測定ユニット 20は、 2個の検知ローラ 22及び 23と、これら検出ローラをもも部位 wの表面の曲面に倣わすことができるように揺動可能に支持する昇降可能な支持部材 2 1と、該支持部材 21をもも部位 wに対して進退可能とするエアシリンダ 24と、判定回路 25とからなる。各検出ローラ 22及び 23をもも部位 wの表面に倣わせ、これら検出ローラの相対位置を検出し、該検出値から判定回路 25でもも部位 wの勾配を演算し、該勾配の変化量が基準値を上回った位置を剥皮開始位置と判定する。

[0037] カツタ装置 30は、図 18〜22に示すように、カツタ部 31と、該カツタ部 31を揺動軸 4 2を中心に矢印 a方向に揺動可能に支持している駆動部 41とから構成されている。ェァシリンダ 61は、駆動部 41及び駆動部 41が揺動可能に支持しているカツタ部 31をもも部位 wに対して進退する矢印 b方向に往復動させるとともに、カツタ部 31の後述する皮送りローラをもも部位 wに対して空気力をもって押付けることができる。また該空気力はエアシリンダ 61内の空気給排量を図示しない電磁比例弁で調節することで、調節可能である。

[0038] 揺動軸 42は、エアシリンダ 61のシリンダロッドに取り付けられた基板 43から突き出たブラケット 44に支持され、揺動軸 42と一体となった基台 45にカツタ部 31が取付ブロック 46を介して固定されてレ、る。

カツタ部 31は、樹脂製軸受 33によって正逆に回転自在に構成された剥皮ツール 3

2と、サーボモータ 34とから構成される。

[0039] 剥皮ツール 32は、ローラ面にもも部位 wの表面に食い込む複数の爪 35aを有する皮送りローラ 35と、爪 35aのもも部位 wへの食い込み位置の直後方に刃先を配置した剥皮用直刃 36とを具備する。

また図 19に示すように、サーボモータ 34の回転軸 34aは、樹脂製軸受 33を経てさらに剥皮ツール 32の内部にまで延設されており、その先端にはウォーム歯車 38が装着されて、該ウォーム歯車 38は、皮送りローラ 35の歯車 35bと嚙み合って、皮送り口ーラ 35を正逆に回転駆動する。

[0040] 皮送りローラ 35の一端 (足首側を螺旋状に倣うときに皮送りローラ 35の上側に位置する側）にはサイドカツタ 35cが設けられてレ、る。

また基板 43には基台 45が基板 43側に最も近づく位置を設定する第 1のストッパ 47 が設けられ、基板 43に取り付けられた L字形状の板 48には、第 2のストッパ 49が取り付けられている。この第 2ストッパ 49は、基台 45に取り付けられた第 2ストッパ用コマ 5

4が第 2ストッパ 49に当ることにより剥皮ツール 32の反時計回りの過剰揺動を防止する機能を有する。

[0041] またブラケット 44と基台 45との間には基台 45を基板 43側に引張る弾性力を付加することにより剥皮ツール 32の位置を保持する引張りばね 50が装着されている。また基板 43に装着された皮カット用エアシリンダ 51は、そのシリンダロッド 51aにより皮カット時に基台 45の先端部 45aを押して剥皮ツール 32を揺動させる役割を有する。また基台 45にはツール第 1姿勢用エアシリンダ 53及びツール第 2姿勢用エアシリンダ 52が装着されており、これらのエアシリンダは、剥皮ツール 32の食い付き時にそれらのシリンダロッド 53a又は 52aにより剥皮ツール 32を押して、皮付き屠体 wの稜線に剥皮ツール 32を合わせるために剥皮ツール 32を傾斜させるためのものであり、ェァシリンダ 52は剥皮ツール 32の傾斜角を大とする場合に使用され、エアシリンダ 53 は剥皮ツール 32の傾斜角を小とする場合に使用される。

[0042] 例えば剥皮ツール 32を大腿部 w2の下側部の稜線に剥皮ツール 32を合わせる場合は、該下側部の稜線は傾斜角が大であるため、エアシリンダ 52を作動させて剥皮ツール 32の傾斜角をもも部位 wの稜線に合わせ、その他もも部位 wの稜線の傾斜角が小の場合にはエアシリンダ 53を作動させて剥皮ツール 32の傾斜角をもも部位 wに合わせる。 55は、基台 45が傾くのを支え、揺動動作を補助する補助ローラである。

[0043] また昇降ユニット 70は、垂直方向に配置されカツタ装置 30が螺合したボールネジ 7 1と、該ボールネジ 71を正逆に回転駆動するサーボモータ 72とからなる。

また振れ止めユニット 80は、上下に昇降可能に設けられた振れ止め棒 81と、該振れ止め棒 81を昇降させる昇降装置 82とからなり、もも部位 wを回転させる時のもも部位 w下側の左右の振れや回転を抑えるためのものである。

[0044] またセンタリングユニット 90は、もも部位 Wの下流側部表面に対し矢印 c方向に一体的に進退可能に構成された寛骨寄せ板 91、フロントサポートローラ 92及び食い付きサポートローラ 93がー体に構成されている。

またワーク押えユニット 100は、昇降可能及びもも部位 wに対し進退可能に設けられたバックサポートローラ 101とからなり、カツタ装置 30をもも部位 wに食い付かせる時の位置決め用に設けている。

[0045] 力、かる構成を有する実施例において、その剥皮工程を説明する。まず図 2に示すように、もも部位 wを手作業によりクランプ装置 10に懸垂させる。

次に図 3及び図 4に示すように、センタリングユニット 90を構成する寛骨寄せ板 91、フロントサポートローラ 92及び食い付きサポートローラ 93と、ワーク押えユニット 100 を構成する樹脂製バックサポートローラ 101とを、それぞれ矢印 c方向及び d方向に移動してもも部位 wに当て、センタリングを行う。

[0046] センタリングユニット 90は、振れ止め棒 81をもも部位 wの下部に揷入するためもも部位 Wの位置決めを行なうユニットで、もも部位 Wが懸垂しただけの状態では左側に寄る傾向があるため、センタリングユニット 90を矢印 c方向に移動してもも部位 wに当てた後、寛骨寄せ板 91のみを矢印 e方向に移動させて寛骨部分を左から右に押し、振れ止め棒 81を寛骨脇の肉部分に揷入できるようにしている。なお基準となる部分としてもも部位 wの個体差の影響を避けるため、寛骨の切断面を選択している。また、フロントサポートローラ 92は、もも部位 wの前後方向（図 4の紙面と直角方向）の動きを抑える役割を持ち、食い付きサポートローラ 93は、そのローラ部分のみが前後方向 (図 4の紙面と直角方向）に動くように構成され、剥皮ツール 32をもも部位 w表面へ押付ける時に前方向に動かすことで、カツタ装置 30の皮送りローラ 35の爪 35aをもも部位 wの表面に食い込ませる補助をする役割を持つ。

次に振れ止め棒 81を矢印 f方向に垂直に上昇させてもも部位 wの下部に揷入し、センタリングユニット 90をもも部位 wから後退させてもも部位 wをクランプ装置 10と振れ止め棒 81とで正逆に回転自由な懸垂状態に支持させる。

[0047] 次に、剥皮開始位置の測定を行なう。図 5において、まず食い付きサポートローラ 9 3をもも部位 wに当て、もも部位 wの振れを防止する。次に測定ユニット 20の 2個の検出ローラ 22及び 23を矢印 g方向に移動させてもも部位 wの表面に当て、当てながら支持部材 21を上下に昇降させる。この間これら検出ローラの相対位置を検出して、判定回路 25で該相対位置からもも部位 w表面の勾配量を演算し、該勾配量の変化量が基準値を超える位置を剥皮開始位置と定める。

[0048] 豚もも部位 wでは該剥皮開始位置から上方が足首部 wlの領域であり、全周に亘り皮が存在するので、カツタ装置 20を上方に向かって螺旋状に倣わせて連続して剥皮する。一方該剥皮開始位置から下方では全周に亘り皮が存在するわけではないので、皮が存在する領域をカツタ装置 30を水平に直線状に倣わせ、もも部位 wをほぼ 18 0度回転させて 1列ごとに剥皮する。

[0049] 次に、食い付きサポートローラ 93をもも部位 wに当てた状態で、図 6に示すように力ッタ装置 30を矢印 i方向に移動させて該剥皮開始位置に移動させ、エアシリンダ 52 又は 53を作動させて剥皮ツール 32の傾斜角を剥皮開始位置の稜線の傾きに合わせた後、剥皮ツール 32を該剥皮開始位置に当て、カツタ装置 30の皮送りローラ 35 の爪 35aをもも部位 wの表面に食い込ませることにより、カツタ装置 30を該剥皮開始位置に固定する。なお本実施例においては、爪 35aが三角形状をしているので、食い込み効果が大きい。

また食い付かせ時の剥皮ツール 32のエアシリンダ 61によるもも部位 w表面への押付け圧は剥皮時に比べ大とし、皮送りローラ 35の回転数は剥皮時に比べ小とする。

[0050] 次に図 7に示すように、剥皮ツール 32を該剥皮開始位置より下方を直線状に倣わせる剥皮処理を行なう。この場合、まずもも部位 wに当てていた食い付きサポートローラ 93を後退させてもも部位 wから離し、もも部位 wを正逆に回転自在な状態とする。次に剥皮ツール 32の皮送りローラ 35をサーボモータ 34で回転駆動することにより、サーボモータ 34の駆動力によりもも部位 wを矢印 j方向にほぼ 180度従動回転させ、カツタ装置 30を該剥皮開始位置から水平方向に直線状に倣わせて、皮 hを剥がし、直線状の剥皮領域 rを形成する。

[0051] このときの剥皮ツール 32に設けられた剥皮用直刃 36による剥皮状況を図 8A〜図 8Cに示す。直刃 36は、皮送りローラ 35の爪 35aがもも部位 wの皮に食い込む位置の直後方に配置されている。図 8Aは、皮送りローラ 35が矢印 k方向に回転し、皮送りローラ 35の爪 35aがもも部位 wの皮 hに食い付き、且つ剥皮用直刃 36がもも部位 w に接触した状態を示す。図 8Bは、皮送りローラ 35の矢印 k方向の回転により皮 hが後方に送られ、皮 hが直刃 36に刺さり、盛り上がった状態を示す。図 8Cは、皮送りローラ 35により後方に送られた皮 hが直刃 36により剥皮が開始された状況を示す。

[0052] 図 8A〜図 8Cに示すように、剥皮動作は、回転する皮送りローラ 35をもも部位 wに押し当てることで、皮送りローラ 35と剥皮用直刃 36との隙間に皮 hを巻き込む作用が働き、皮下の脂肪層 1と一緒に皮 hを剥ぐようになつている。剥皮時のもも部位 wは、皮送りローラ 35のローラ自身の駆動力により回転したほうが、もも部位 w側を強制的に回転させる場合よりも剥ぎ状態は良好である。また皮 hの厚さは、皮送りローラ 35と直刃 36との隙間を変えることで調整可能となる。例えば本発明者等の検証によれば、該隙間が 1. 8mmの場合、剥皮厚は 4mm以下に収まっている。

[0053] 剥皮処理が終了したら、図 9に示すように、剥皮ツール 32の皮送りローラ 35を回転させな力 Sら、図 21に示す皮カット用シリンダ 51で剥皮ツール 32を揺動させながら後退させることで、皮カット処理を行なう。

次に図 10及び 11に示すように、クランパ割出装置 14のエアシリンダ 141及び 142 のシリンダロッド 141a及び 142aを矢印 m及び n方向に動かすことにより、クランプ軸 1 2を回転させ、もも部位 wの剥皮開始位置を割り出し、カツタ装置 30側に対面させる。

[0054] 次に図 12及び 13に示すように、センタリングユニット 90を構成する寛骨寄せ板 91 、フロントサポートローラ 92及び食い付きサポートローラ 93を矢印 c方向に移動させてもも部位 wに当てるとともに、ワーク押えユニット 100を構成するバックサポートローラ 101を矢印 d方向に移動させてもも部位 wに当てて、もも部位 wのセンタリングを行なう。

[0055] センタリングユニット 90を矢印 c方向に移動させた後、寛骨寄せ板 91を矢印 e方向に移動させてもも部位 wに当てることにより、もも部位 wの左右方向に振れを抑え、フロントサポートローラ 92で前後方向（図 13の紙面と直角方向）の振れを抑える。

[0056] もも部位 wをセンタリングしたら、振れ止めユニット 80の振れ止め棒 81を矢印 f方向に垂直に上昇させて、もも部位 wの下部に挿入し、センタリングユニット 90をもも部位 wから後退させ、もも部位 wの振れ、回転等をなくしながら、クランプ装置 10と振れ止め棒 81とで正逆に回転自在の状態にする。

その後図 14に示すように、カツタ装置 30を矢印 p方向に移動させてもも部位 wの前記剥皮開始位置に移動させる。

[0057] 次に図 15に示すように、カツタ装置 30の剥皮ツール 32の皮送りローラ 35を矢印 i 方向に移動させてもも部位 wの剥皮開始位置に押し当て、皮送りローラ 35の爪 35a をもも部位 wの表面に食い付かせ、カツタ装置 30をもも部位表面に固定する。このとき剥皮ツール 32のエアシリンダ 61によるもも部位への押付圧を剥皮時より大とし、サーボモータ 34の回転数を剥皮時より小とする。

[0058] 次に該剥皮開始位置から上方の足首側の剥皮を行なう。この場合皮送りローラ 35 の矢印 j方向の回転動作とカツタ装置 30の上昇ユニット 70によるカツタ装置 30の矢印 P方向の上昇動作を連動させることにより、足首に向かって螺旋状の倣い軌跡を形成する。このとき剥皮ツール 32の皮送りローラ 35のローラ回転数はカツタ装置 30の前記食い込み固定時より大とし、剥皮ツール 32のもも部位に対する押付け圧を前記食い込み固定時より小とするが、これらの条件をもも部位の太さに合わせて設定 1と設定 2との 2段階に分けて設定するとよい。またもも部位 wの太さが細くなるにつれて、カツタ装置 30の上昇速度を増大させるように昇降ユニット 70を制御する。

[0059] 次に図 17に示すように、足首部 wlの上端まで剥皮処理したら、皮カットステップを行なう。皮カット用エアシリンダ 51を作動させ、そのシリンダロッド 51aにより皮カット時に基台 45の先端部 45aを押して剥皮ツール 32を揺動させながら、剥皮ツール 32を後退させて皮 hをカットする。最後に振れ止め棒 81を下降させ、もも部位 wをクランプ装置 10から外す。クランプ装置 10からの外し作業は手作業で行なう。

これによつてもも部位 wの剥皮工程が終了したので、次の皮付き屠体の剥皮作業のために、図 10及び図 11に示すクランプ軸 12の割出しを行なう。

[0060] このように実施例によれば、豚もも部位 wの剥皮作業を機械により自動化できるので、人手による手作業と比べて大幅に作業効率を向上することができる。またクランプ装置により懸垂状態で剥皮作業を行ない、作業員が手で触れることがないため、もも部位 wに菌が付着するおそれがなぐ衛生面での向上が図れるとともに、機械化による均一な剥皮処置を行なうことができる。

[0061] また剥皮ツール 32の皮送りローラ 35の駆動力によりもも部位 wを従動回転させるようにし、もも部位 wの回転に別な駆動力を用いないようにしているため、剥皮作業の円滑化と省エネを可能としてレ、る。

また剥皮時には、押えユニット 100及びセンタリングユニット 90その他の押え部材をもも部位 wから離してもも部位 wをフリーに回転させているので、該押え部材カらもも部位 wに加わる反力がもも部位の回転力を阻害することがない。

[0062] さらにエアシリンダ 61に給排する空気量により剥皮ツール 32がもも部位に当る接触圧を調整可能とし、カツタ装置 30を皮送りローラ 35の爪 35aによってもも部位 wに食い付き固定する時には、該接触圧を大にすることにより、カツタ装置 30のもも部位 w への固定を確実にし、剥皮時には該接触圧を小とすることにより、剥皮作業を効率良く且つ円滑に行なうことができる。

[0063] またカツタ装置 30の皮送りローラ 35をサーボモータ 34で回転させることにより、皮送りローラ 35の回転数及び回転出力を可変とすることができるとともに、カツタ装置 3 0のもも部位 wに対する接触面の抵抗が変化しても回転数及び回転出力が一定になるような作用が働くため、カツタ装置 30を停止させることなく剥皮操作を続行することができる。また接触面の抵抗の急増によりカツタ装置 30が停止した場合でも、停止により出力が上がるため、再始動することができる。

[0064] またもも部位 wのうち全周に皮が付着した足首部 wlとその下方の全周に皮が付着していない大腿部 w2との境界のもも部位表面を測定ユニット 20の検出ローラ 22及び 23を倣わせることによりもも部位 wの勾配量を連続的に測定し、勾配変化量が基準値を超えた位置をもって判定し、該位置を剥皮開始位置と定め、該剥皮開始位置力上方では、皮送りローラ 35の回転動作とカツタ装置 30の昇降ユニット 70による上昇動作とによる複合動作で、剥皮ツール 32をもも部位 w上で螺旋状に連続して倣わせるとともに、周長が短くなる足首に近づくほど上昇速度を増大させるようにし、該剥皮開始位置から下方では皮送りローラ 35のみの駆動により、剥皮ツール 32を直線状に倣わせるようにしているため、豚もも部位 wの全表面を効率良く剥皮することができる。

[0065] 本実施例では、昇降ユニット 70をカツタ装置 30が螺合したボールネジ 71をサーボモータ 72で回転するように構成しているため、サーボモータ 72の回転数を調整することにより、カツタ装置 30の昇降速度を調整自在であるので、皮送りローラ 35を回転駆動するサーボモータ 34と連動させることにより、剥皮ツール 32の倣い軌跡を自由に形成することができる。

[0066] また本実施例のカツタ装置 30は、皮送りローラ 35の爪 35aが三角形状をしているため、もも部位表面への食い付き効果が大きぐまた剥皮ツール 32が駆動部 41に対して揺動自在かつ回転自在に構成されているので、もも部位表面の任意の曲面に追従可能である。また剥皮ツール 32が足首部 wlを螺旋状に倣って剥皮を行なう場合、剥皮領域とその上方外側領域との境界の皮を切断するサイドカツタ 35cを設けているため、剥皮時に剥がした皮 hに加わる抵抗を大幅に低減でき、円滑な剥皮処理を行うことができる。

産業上の利用可能性

[0067] 本発明によれば、食肉用家畜の皮付き屠体の剥皮工程を機械により自動化することにより、作業効率を大幅に向上させ、かつ手作業を廃して衛生面の問題をなくした、剥皮方法及び装置を実現することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 食肉用家蓄屠体の皮付き屠体の表面にカツタ装置を倣わせて該皮付き屠体の皮を剥ぐ方法において、

該皮付き屠体をクランプ装置で吊り下げ状態にし、位置決めした後、該皮付き屠体の下部に振れ止め棒を差し込み、該クランプ装置及び該振れ止め棒を中心に回転自在の状態にする懸垂ステップと、

前記カツタ装置の皮送りローラのローラ面に設けた爪を該皮付き屠体に食い込ませることにより該カツタ装置を皮付き屠体に固定するカツタ固定ステップと、

前記カツタ装置の皮送りローラをサーボモータにより回転させてその駆動力により該皮付き屠体を従動回転させながら該カツタ装置に設けられた直刃により剥皮を行なう剥皮ステップとからなることを特徴とする皮付き屠体の剥皮方法。

[2] 前記剥皮ステップの後で、前記カツタ装置の皮送りローラを回転させながら後退させることにより皮を切断する皮切断ステップと、剥皮後の屠体を前記クランプ装置から外す脱着ステップとを行なうことを特徴とする請求項 1記載の皮付き屠体の剥皮方法

[3] 該皮付き屠体を押えローラで押えた状態で前記カツタ装置を該皮付き屠体に固定し、該押えローラを該皮付き屠体から離して該皮付き屠体の剥皮を行なうことを特徴とする請求項 1記載の皮付き屠体の剥皮方法。

[4] 前記カツタ装置を皮付き屠体に固定する時は皮付き屠体に対する該カツタ装置の接触圧を大にし、剥皮時には皮付き屠体に対する該カツタ装置の接触圧を小にすることを特徴とする請求項 1記載の皮付き屠体の剥皮方法。

[5] 前記カツタ装置の固定ステップにおいて、前記クランプ装置のクランプ軸を回転させ剥皮開始位置を割り出すようにしたことを特徴とする請求項 1記載の皮付き屠体の剥皮方法。

[6] 前記カツタ装置の皮送りローラの回転と該カツタ装置の昇降装置と連動させて該カッタ装置を該皮付き屠体の表面に螺旋状に倣わせることを特徴とする請求項 1記載の皮付き屠体の剥皮方法。

[7] 前記皮付き屠体が豚のもも部位であって、該豚もも部位を前記クランプ装置で足首を懸垂して吊り下げ状態とし、

足首側と大腿部側の中間でもも部位表面の勾配が変わる位置を剥皮開始位置と定め、

該剥皮開始位置から上方では該カツタ装置の皮送りローラの回転動作と該カツタ装置の昇降ユニットによる上昇動作による複合動作で皮付き屠体を螺旋状に倣わせかつ足首に近づくほど上昇速度を増大させるとともに、該剥皮開始位置から下方では該皮送りローラの回転動作により該カツタ装置を直線状に倣わせることを特徴とする請求項 1記載の皮付き屠体の剥皮方法。

[8] 食肉用家蓄屠体の皮付き屠体の皮をカツタ装置を使って剥ぐ装置において、該皮付き屠体を吊り下げ状態にするクランプ装置と、

該センタリングユニットで位置出しされた該皮付き屠体の下部に振れ止め棒を挿入する振れ止めユニットと、

前記剥皮用カツタ装置を昇降させる昇降ユニットとからなることを特徴とする皮付き屠体の剥皮装置。

[9] 該剥皮用カツタ装置を該皮付き屠体の設定位置に食い付かせる時に該皮付き屠体に当てて該皮付き屠体の揺動を抑えるローラを具えたワーク押えユニットを具えたことを特徴とする請求項 8記載の皮付き屠体の剥皮装置。

[10] 前記皮付き屠体の表面を倣う少なくとも 2個の検知ローラと、該複数の検知ローラの相対位置を検出して該皮付き屠体の勾配を演算し該勾配の変化量が基準値より上回った位置を剥皮開始位置と定める判定手段とを具備したことを特徴とする請求項 8 記載の皮付き屠体の剥皮装置。

[11] 前記クランプ装置のクランプ軸を正逆に回転可能とし、シリンダロッドの駆動方向が異なる複数のエアシリンダを配置して前記クランプ装置を軸回りに回転させ、剥皮開始位置を割り出すように構成したことを特徴とする請求項 8記載の皮付き屠体の剥皮装置。

[12] 前記昇降ユニットが、上下方向に配置され正逆への回転により前記カツタ装置を昇降させるボールネジと、該ボールネジを正逆に回転するサーボモータとからなることを特徴とする請求項 8記載の皮付き屠体の剥皮装置。

[13] 食肉用家蓄屠体の皮付き屠体の皮を剥ぐためのカツタ装置であって、

ローラ面に皮に食い込む爪を有する皮送りローラと、該爪が皮に食い込む位置の直後方に設置された剥皮用直刃と、該皮送りローラを正逆に回転駆動するサーボモータとからなるカツタ部と、

該カツタ部を皮付き屠体表面の曲面に倣い可能なように揺動自在かつ回転自在に支持する駆動部とからなることを特徴とする剥皮用カツタ装置。

[14] 前記皮送りローラの少なくとも一端に設けられ該皮送りローラの走行領域とその外側領域との間に切り込みを入れるサイドカツタを具えたことを特徴とする請求項 13記載の剥皮用カツタ装置。

[15] 前記爪を三角形状又は台形状としたことを特徴とする請求項 13記載の剥皮用カツタ装置。

[16] 前記皮送りローラと前記剥皮用直刃との隙間を変えることにより剥皮厚さを制御するように構成したことを特徴とする請求項 13記載の剥皮用カツタ装置。

[17] 前記カツタ部をエアシリンダを介して支持させ、該エアシリンダにより前記カツタ装置に空気圧を付与することにより該カツタ装置の該皮付き屠体に対する接触圧を調整可能に構成したことを特徴とする請求項 13記載の剥皮用カツタ装置。