特開 2024-161061 と体加工システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024161061

(43)【公開日】2024-11-15

(54)【発明の名称】と体加工システム

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20241108BHJP

   A22C 15/00 20060101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 A

A22C15/00

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024141718

(22)【出願日】2024-08-23

(62)【分割の表示】P 2021032902の分割

【原出願日】2021-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】594083955

【氏名又は名称】花木工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114524

【弁理士】

【氏名又は名称】榎本 英俊

(72)【発明者】

【氏名】井上 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 泰彦

(72)【発明者】

【氏名】山川 宏

(72)【発明者】

【氏名】石田 健蔵

(72)【発明者】

【氏名】三宅 章太

(72)【発明者】

【氏名】向井 誠也

(57)【要約】

【課題】と体の解体作業の際に、所定の加工の対象となる加工部位の位置情報を認識した上で、加工部位を自動的に加工する工程を迅速且つ正確に行う。
【解決手段】と体加工システム１０は、トロリ１９に保持されながら移動すると体Ｃの位置情報を検出すると体検出システム１７を備えている。と体検出システム１７は、トロリ１９の移動方向における前方側に接触及び非接触を行えるように変位可能な突起部４５Ａと、突起部４５Ａの移動を可能にするアクチュエータと、突起部４５Ａの移動距離を検出するセンサとを備えている。アクチュエータは、突起部４５Ａがトロリ１９に接触した状態で、突起部４５Ａをトロリ１９の移動方向と逆方向に移動させるように駆動し、この際の駆動力は、突起部４５Ａをトロリ１９に押し当てて突起部４５Ａとトロリ１９の接触状態を維持しながら、トロリ１９が前記移動方向に移動可能となるように設定される。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

と体の解体処理にて所定の加工を行うと体加工システムにおいて、
前記と体が保持具に保持された状態で、所定の動力により当該保持具を所定の移動方向に移動させる際に、前記と体の位置情報を検出すると体検出システムを備え、
前記と体検出システムは、前記保持具の移動方向における前方側に接触及び非接触を行えるように変位可能な突起部と、当該突起部の移動を可能にするアクチュエータと、前記位置情報を検出するための前記突起部の移動距離を検出するセンサとを備え、
前記アクチュエータは、前記突起部が前記保持具に接触した状態で、前記突起部を前記保持具の移動方向と逆方向に移動させるように駆動し、この際の駆動力は、前記突起部を前記保持具に押し当てて前記突起部と前記保持具の接触状態を維持しながら、前記保持具が前記移動方向に移動可能となるように設定されることを特徴とすると体加工システム。

【請求項2】

と体の解体処理にて所定の加工を行うと体加工システムにおいて、
所定の動力により、前記と体を保持するトロリを所定の移動方向に移動させる際に、前記と体の位置情報を検出すると体検出システムを備え、
前記と体検出システムは、スライド移動する可動部を含む固定シリンダと、前記可動部に一体的に取り付けられ、前記トロリへの接触を可能に動作するトロリ接触シリンダと、前記固定シリンダ及び前記トロリ接触シリンダの駆動を制御するとともに、移動する前記と体の位置情報を求める制御処理手段とにより構成され、
前記固定シリンダは、前記と体の移動方向となる横方向に所定のタイミングで前記トロリ接触シリンダを前記横方向に移動させるアクチュエータに、前記トロリ接触シリンダの前記横方向の移動距離を検出するセンサが設けられた構成をなし、
前記トロリ接触シリンダは、前記トロリの移動方向に対して垂直方向に変位可能に動作する突起部を有し、当該突起部は、前記トロリ接触シリンダの駆動により、前記トロリに接触可能となる突出状態と、前記トロリに接触しない後退状態との間で変位動作し、
前記制御処理手段では、前記突起部を前記突出状態にして前記トロリに押し当てながら前記突起部と前記トロリの接触状態を維持しつつ、前記トロリが前記トロリ接触シリンダと一体的に移動可能となるように、前記固定シリンダ及び前記トロリ接触シリンダの駆動が制御されることを特徴とすると体加工システム。

【請求項3】

前記制御処理手段では、前記と体の加工後に前記突起部を前記後退状態にした上で、前記トロリ接触シリンダを前記トロリの移動方向と逆方向に移動させ、次に加工される前記と体が保持される次の前記トロリに前記突起部を接触させるように、前記固定シリンダ及び前記トロリ接触シリンダの駆動が制御されることを特徴とする請求項２記載のと体加工システム。

【請求項4】

前記制御処理手段では、前記突起部が前記突出状態から前記後退状態に変位する際に、前記固定シリンダの駆動を一旦停止してから、前記後退状態にするように、前記固定シリンダ及び前記トロリ接触シリンダの駆動を制御することを特徴とする請求項３記載のと体加工システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、と体加工システムに係り、更に詳しくは、と体の解体処理時における所定の加工処理を自動的に行うと体加工システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１等に開示されているように、牛、豚等のと体の解体作業における一部の工程を自動化する装置やシステムが種々提案されている。例えば、特許文献１のシステムは、と体レールに沿って吊り下げられたラインを牛と体が通過する際に、当該牛と体を一旦停止して所定の切断処理を行うロボットと、当該切断処理を行うに際し、牛と体の尾骨の位置を検出するセンサとを備えている。当該センサは、カメラを利用して牛と体の尾骨までの距離を計測する測距装置として機能し、当該距離から尾骨の三次元座標データを算出する。なお、特許文献１には、牛と体の中の尾骨自体の認識をどのように行うのかについて、明確な開示は無い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－５３７４４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、豚や牛のと体の解体処理において、と体の足部分を関節部から切断する工程があるが、関節部の位置や形状には個体差があり、人間の視認による判断でも、と体の表面からでは、関節部の特定が難しい。このことは、と体の解体作業の広範囲の工程における自動化を阻害する一要因となる。

【0005】

本発明は、このような課題に着目して案出されたものであり、その目的は、と体の解体作業の際にラインを流れる各と体について、所定の加工の対象となる加工部位の位置情報を認識した上で、当該加工部位を自動的に加工する工程を迅速且つ正確に行うことができると体加工システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的を達成するため、本発明は、主として、と体の解体処理にて所定の加工を行うと体加工システムにおいて、前記と体が保持具に保持された状態で、所定の動力により当該保持具を所定の移動方向に移動させる際に、前記と体の位置情報を検出すると体検出システムを備え、前記と体検出システムは、前記保持具の移動方向における前方側に接触及び非接触を行えるように変位可能な突起部と、当該突起部の移動を可能にするアクチュエータと、前記位置情報を検出するための前記突起部の移動距離を検出するセンサとを備え、前記アクチュエータは、前記突起部が前記保持具に接触した状態で、前記突起部を前記保持具の移動方向と逆方向に移動させるように駆動し、この際の駆動力は、前記突起部を前記保持具に押し当てて前記突起部と前記保持具の接触状態を維持しながら、前記保持具が前記移動方向に移動可能となるように設定される、という構成を採っている。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、例えば、豚と体の足部分の関節部のように、正面からの視認のみでは位置の特定に困難が伴う部位であっても、その特徴をより識別し易くするように、異なる角度から複数の画像データを取得し、当該各画像データの画像処理を利用することで、より確実に加工部位を特定することができる。このため、当該加工部位の位置情報からロボット本体の動作制御を行うことで、加工部位の自動加工を迅速且つ正確に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係ると体加工システムの概略正面図である。

【図2】前記と体加工システムの概略側面図である。

【図3】前記と体加工システムの概略平面図である。

【図4】前記と体加工システムの概略構成図である。

【図5】（Ａ）は、ロボット本体を主に表す概略側面図であり、（Ｂ）は、ロボット本体の概略正面図である。

【図6】と体検出システムの概略構成図である。

【図7】（Ａ）～（Ｅ）は、と体検出システムでの動作説明を行うための概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0010】

図１には、本実施形態に係ると体加工システムの概略正面図が示され、図２には、同概略側面図が示され、図３には、同概略平面図が示されている。これらの図において、前記と体加工システム１０は、と体として豚と体Ｃ（各図中１点鎖線）の解体処理を行う際に、その左右両足の関節部Ｊを切断加工する工程を自動化するシステムとして機能する。

【0011】

具体的に、と体加工システム１０では、図１中左側の区域となる位置認識ステーション１１で、加工対象の豚と体Ｃの加工部位となる関節部Ｊの位置認識を行った後、同図中右側の区域となる加工ステーション１２で関節部Ｊの切断加工を行うようになっている。また、と体加工システム１０は、位置認識ステーション１１から加工ステーション１２に向かう方向（図１中右方）に豚と体Ｃを移動させる既存のと体移動機構１４を併用している。なお、本発明はこれに限らず、と体移動機構１４をシステム１０の一構成とすることもできる。

【0012】

前記と体加工システム１０は、詳細な図示を省略したフレームＦＲに後述する各種装置、部材、機器等が支持されており、複数の豚と体Ｃが流れるラインでの各豚と体Ｃの連続加工が可能になっている。

【0013】

このと体加工システム１０は、加工対象の豚と体Ｃの中の関節部Ｊの位置情報を検出する加工部位検出システム１５と、加工部位検出システム１５の検出結果に基づき、関節部Ｊの切断加工を自動的に行うロボットシステム１６と、これら加工部位検出システム１５及びロボットシステム１６での各種処理の実行に際し、豚と体Ｃの移動状態を検出すると体検出システム１７とを備えている。

【0014】

前記と体移動機構１４は、特に限定するものではないが、豚と体Ｃの頭部側及び前足側を下向きとして、豚と体Ｃを吊り下げた懸垂状態で、図１中左側から右側に向かう横方向に移動可能な構造をなす。このと体移動機構１４は、図示しないモータ等の動力を利用して、豚と体Ｃを保持する保持具を前記横方向（水平方向）に移動させる構造となっている。当該保持具としては、豚と体Ｃの尻側に取り付けられるフックＦと当該フックＦが取り付けられるトロリ１９とからなる。これら構造は、本発明の本質部分ではないため、詳細な図示説明を省略するが、本実施形態では、横方向に延びるスライダー２０に沿ってトロリ１９を移動させるボールねじ軸構造が採用される。その他、本発明においては、横方向に延びるベルトのツメにトロリ１９を引っ掛けて、当該ベルトを回転させながらトロリ１９を移動させる構造を採用することもできる。要するに、本発明のと体移動機構１４としては、豚と体Ｃを横方向に移動させることができる限りにおいて、種々の態様の構造を採用できる。

【0015】

前記トロリ１９は、スライダー２０に沿って所定間隔毎に複数配置されており、特に限定されるものではないが、複数のトロリ１９が存在し、各トロリ１９には、それぞれ異なる個体の豚と体Ｃが懸垂状態で保持されている。なお、図１等においては、図面の錯綜を回避するため、トロリ１９及び豚と体Ｃは、最も上流側となる１箇所を除き図示を省略している。

【0016】

前記加工部位検出システム１５は、図４に示されるように、豚と体Ｃの前足部分を含む所定範囲の画像データを取得する撮像手段２２と、画像データに基づく画像処理により、前足部分の関節部Ｊの位置情報を特定する画像処理手段２３とを備えている。

【0017】

前記撮像手段２２は、異なる２方向から豚と体Ｃを撮像することで、関節部Ｊにおける異なる形状上の特徴が各画像データに表れるように、位置認識ステーション１１に固定配置された３Ｄカメラからなる第１及び第２のカメラ２５，２６により構成される。

【0018】

前記第１のカメラ２５は、図１～図３に概略的に示されるように、と体移動機構１４により所定位置に到達した豚と体Ｃを腹部側から見た正面方向から撮像可能に配置されており、豚と体Ｃの左右上下の位置関係を認識可能となる画像データが取得される。

【0019】

前記第２のカメラ２６は、前述の所定位置の豚と体Ｃを斜め後方から撮像可能となっており、当該方向における関節部Ｊの斜め後側の形状を認識可能となる画像データが取得される。

【0020】

なお、特に限定されるものではないが、第１及び第２のカメラ２５，２６は、図３に例示するように、平面視において、３０度から６０度（好ましくは４５度）程度の相対角度を隔てて配置されている。また、第１及び第２のカメラ２５，２６は、図２に例示するように、地面からの高さ位置が相対的に異なるように配置されている。更に、第１のカメラ２５は、豚と体Ｃに対して水平方向から約３０度程度の角度で下向きに撮像可能に配置される一方、第２のカメラ２６は、豚と体Ｃに対して水平方向に撮像可能に配置される態様を例示できる。このように、撮像手段２２としては、関節部Ｊの位置情報を正確に特定する画像処理手段２３での後述の処理を行える画像データを取得できる限りにおいて、カメラの更なる増設の他、様々なカメラの適用や配置等、種々の態様を採用可能である。

【0021】

前記画像処理手段２３は、と体加工システム１０の各種動作制御や演算処理等を行うコンピュータ等からなるコントローラ２８に設けられている。

【0022】

この画像処理手段２３では、第１及び第２のカメラ２５，２６でそれぞれ取得された画像データについて、関節部Ｊの存在位置を推定し、当該存在位置が重複する位置を関節部Ｊの位置情報として特定する画像処理が行われる。具体的には、ＲＧＢデータと深度データからなる画像データを利用し、人工知能の深層学習により学習したデータに基づき、第１及び第２のカメラ２５，２６で取得した画像データ中において、左右の前足の関節部Ｊが同時に認識される。そして、第１及び第２のカメラ２５，２６で撮像されるタイミングでの豚と体Ｃの位置における左右各関節部Ｊの３次元位置座標が位置情報として特定される。

【0023】

なお、画像処理手段２３での画像処理は、前述のように人工知能を利用した関節部Ｊの位置情報の特定に限定されず、人工知能を利用しないパターンマッチング等の他の公知の画像処理手法を用いることによる関節部Ｊの位置情報の特定も可能である。

【0024】

前記ロボットシステム１６は、図４に示されるように、所定空間の範囲内で動作するロボット本体３０と、ロボット本体３０の動作制御を行う動作制御手段３１とを備えている。

【0025】

前記ロボット本体３０は、加工ステーション１２（図１等）に配置されており、図５に示されるように、と体移動機構１４により移動する豚と体Ｃの左右両足の関節部Ｊの切断加工を可能に動作する構造をなす。つまり、ロボット本体３０は、動作制御手段３１（図４）による動作制御により、懸垂状態で移動している豚と体Ｃに追従しながら、各関節部Ｊを切断可能に動作する。

【0026】

前記ロボット本体３０は、と体移動機構１４により移動される豚と体Ｃの腹部側に対向するように配置されており、特に限定されるものではないが、４自由度の動作を可能とする機構により構成される。すなわち、本実施形態のロボット本体３０は、３自由度の回転動作を可能にするアーム３３と、豚と体Ｃの移動方向に沿ってアーム３３を並進移動させるスライダー３４と、アーム３３の先端側に取り付けられるエンドエフェクタとして機能し、関節部Ｊを切断するツールとなる手先ツール３５とを備えている。

【0027】

前記アーム３３は、図５（Ｂ）に示されるように、動作制御手段３１で駆動制御されるモータ等の駆動装置Ｍを動力源として、３箇所の関節部分３３Ａを介し、構成部材の相対回転を許容する構造となっている。つまり、各関節部分３３Ａは、相互に平行となる回転軸Ｒ回りのみの相対回転を許容し、当該各回転軸は、豚と体Ｃの移動方向に同一となるスライダーの移動方向に沿う直動軸に常時沿うような構造となっている。従って、アーム３３は、豚と体Ｃの移動方向に直交する面に沿ってのみ移動し、前述の横方向に対する振れを生じさせずに手先ツール３５を移動させるようになっている。

【0028】

前記スライダー３４は、豚と体Ｃの移動方向に沿って延びるレール３７と、レール３７に対して摺動可能に取り付けられるとともに、アーム３３を支持する支持体３８とを備えている。

【0029】

前記支持体３８は、動作制御手段３１で駆動制御されるモータ等の駆動装置Ｍを動力源として、レール３７に沿って並進移動（直動）可能になっている。このため、アーム３３は、レール３７から垂下した状態で、豚と体Ｃの移動方向に沿って並進可能となるように、レール３７に支持されることになる。この構造により、アーム３３の基部は、その上方に位置するスライダー３４となり、アーム３３の下方には、床面との間で所定の空間部分を形成可能となる。当該空間部分を確保することにより、床面の洗浄や清掃を行い易くすることができ、より衛生的なロボットシステム１６とすることができる。

【0030】

前記手先ツール３５としては、特に限定されるものではないが、関節部Ｊの切断を行えるカッターや鋸を例示でき、動作制御手段３１で駆動制御されるモータ等の駆動装置Ｍを動力源として、カッター等による切断動作が可能となっている。

【0031】

なお、ロボット本体３０の構成部材や部品等は、豚と体Ｃの切断時に飛散する血液、油等の汚物等や埃が付着しにくい材質を採用すると良い。また、ロボット本体３０に対して水等による洗浄等を可能にするよう、各種部材をステンレス等の防錆材で形成し、関節部分３３Ａに防水構造を採用することもできる。更に、各関節部分３３Ａの可動領域に塗布される潤滑剤としては、食品安全性の維持の観点からさ食品グリースを採用するとよい。以上により、特別なカバーや器具を併用することなく、食用の豚と体Ｃの加工に際し、より衛生的なシステムにすることができる。

【0032】

また、ロボット本体３０は、前述の構成に限定されるものではなく、同様の加工作業を自動的に行える限りにおいて、自由度数や構造等、種々の公知のロボット構造を採用し、若しくは代替することができる。

【0033】

前記動作制御手段３１は、前述のコントローラ２８に設けられ、そのコンピュータにより、加工部位検出システム１５で検出された関節部Ｊの位置情報と、と体検出システム１７で検出された豚と体Ｃの移動情報とに基づき、手先ツール３５で関節部Ｊを切断するように、ロボット本体３０の動作制御が実行される。

【0034】

前記と体検出システム１７は、図６に概念的に示されるように、位置認識ステーション１１に存在する豚と体Ｃの関節部Ｊの位置情報を取得するタイミングを検出する第１の位置検出部４１と、加工ステーション１２内を移動している豚と体Ｃの位置情報を検知する第２の位置検出部４２とを備えている。

【0035】

前記第１の位置検出部４１は、特に限定されるものではないが、透過型レーザセンサ等からなり、位置認識ステーション１１内の所定の位置をトロリ１９が通過すると、図示省略した発光部から受光部へのレーザ光が遮断されるように配置される。そして、当該レーザ光の遮断が検知されると、加工部位検出システム１５により、対応するトロリ１９に保持された豚と体Ｃの関節部Ｊの位置検出が、前述の通り行われる。

【0036】

前記第２の位置検出部４２は、加工ステーション１２内に設置され、所定の動力源によりスライド移動する可動部を含む固定シリンダ４４と、当該可動部に一体的に取り付けられ、トロリ１９への接触を可能に動作するトロリ接触シリンダ４５と、固定シリンダ４４及びトロリ接触シリンダ４５の駆動を制御するとともに、移動する豚と体Ｃの位置情報を求める制御処理手段４６（図４参照）とにより構成される。

【0037】

前記固定シリンダ４４は、詳細な構造を図示省略するが、豚と体Ｃの移動方向となる横方向に所定のタイミングでトロリ接触シリンダ４５を移動させるアクチュエータ（直動アクチュエータ、ロッドレスシリンダ等）に、エンコーダ等のセンサが設けられた構成となっている。この固定シリンダ４４では、前記センサによりトロリ接触シリンダ４５の横方向の移動距離を検出し、当該移動距離を所定のタイミングでロボットシステム１６の動作制御手段３１に伝送するようになっている。

【0038】

前記トロリ接触シリンダ４５は、豚と体Ｃに繋がるトロリ１９の移動方向に対して垂直方向に変位可能に動作する突起部４５Ａを有する。突起部４５Ａは、トロリ接触シリンダ４５の駆動により、トロリ１９に接触可能となる突出状態と、トロリ１９に接触しない後退状態との間で変位動作する。前記突出状態では、後述するように、トロリ１９の移動方向における前方側で突起部４５Ａが接触するように設定される。当該接触した状態では、トロリ接触シリンダ４５が、トロリ１９とともに一体的に移動する移動体として機能する。

【0039】

前記制御処理手段４６は、特に限定されるものではないが、前述のコントローラ２８に設けられており、後述するように、そのコンピュータにより、固定シリンダ４４及びトロリ接触シリンダ４５を駆動制御するとともに、それらの各種動作を伴って、対象となる豚と体Ｃの移動情報を検出するようになっている。

【0040】

なお、前記と体検出システム１７は、前述の構造に限定されず、豚と体Ｃの移動情報を検出できる限りにおいて、様々なセンサ等の計測機器や計測システムを採用することもできる。

【0041】

次に、前記と体加工システム１０での各部動作について説明する。

【0042】

先ず、足部を切断する対象の豚と体Ｃが、フックＦを介して各トロリ１９に取り付けられ、と体移動機構１４により、各豚と体Ｃが、ラインの上流側となる位置認識ステーション１１から、同下流側の加工ステーション１２に向かって横方向に移動する。

【0043】

ここで、と体検出システム１７の第２の位置検出部４２は、図７（Ａ）に示されるように、加工ステーション１２の入口寄りの所定位置が、トロリ接触シリンダ４５の移動距離計測の原点となる基準位置Ｐとされ、トロリ接触シリンダ４５は、トロリ１９及びその周囲の関連部品に干渉しない条件で、突起部４５Ａが突出状態とされる。

【0044】

この状態から、位置検出の対象となる豚と体Ｃを保持するトロリ１９が、図７（Ａ）中の破線で示されるように、第１の位置検出部４１で通過検知されると、加工部位検出システム１５により、当該トロリ１９に保持された豚と体Ｃの関節部Ｊの位置情報が検出される。

【0045】

その後、図７（Ｂ）に示されるように、そのトロリ１９の移動方向の前方部分に、突出状態の突起部４５Ａが当接することとなる。このとき、固定シリンダ４４は、トロリ接触シリンダ４５をトロリ１９の移動方向と逆方向に移動させるように駆動するが、この駆動力よりも、と体移動機構１４によるトロリ１９の移動力が大きくなるように設定される。

【0046】

従って、図７（Ｃ）に示されるように、突起部４５Ａがトロリ１９に押し当てられながら、それらの接触状態が維持され、トロリ接触シリンダ４５は、トロリ１９と一体的に下流側に移動することになる。この際、固定シリンダ４４に設けられたエンコーダ等のセンサにより、トロリ接触シリンダ４５の基準位置Ｐからの移動距離Ｌが計測される。これにより、トロリ接触シリンダ４５と一体的に移動しているトロリ１９に保持された豚と体Ｃの位置情報が経時的に特定される。特に限定されるものではないが、この位置情報は、と体加工システム１０内の所定位置を原点とする絶対座標系として求められる。

【0047】

その後、第１及び第２の位置検出部４１，４２で検出された位置情報から、ロボットシステム１６の動作制御がなされる。すなわち、ロボットシステム１６の動作制御手段３１において、第１の位置検出部４１で検出された豚と体Ｃの関節部Ｊの位置情報と、移動している豚と体Ｃの経時的な位置情報とを対応させ、豚と体の関節部Ｊの絶対座標系における経時的な位置情報が算出される。そして、当該経時的な関節部Ｊの位置情報に基づいて、ロボット本体３０の動作制御がなされ、トロリ１９とともに移動している豚と体Ｃの関節部Ｊを切断するように、ロボット本体３０に保持された手先ツール３５を所定の軌跡で動作させながら動作させる。なお、関節部Ｊを切断した後の足部分は、図示省略した回収箱に落下するようになっている。

【0048】

先の豚と体Ｃの関節部Ｊの切断後は、その豚と体Ｃから手先ツール３５が、ロボット本体３０の動作より、図示省略した洗浄槽の通過等による洗浄作業後、所定位置に退避し、次のトロリ１９に保持された豚と体Ｃの切断作業に備える。

【0049】

加えて、豚と体Ｃの関節部Ｊの切断後は、トロリ接触シリンダ４５の駆動により、図７（Ｄ）に示されるように、突起部４５Ａが、トロリ１９に対して非接触となる後退状態に変位し、この後退状態から、固定シリンダ４４の駆動により、トロリ接触シリンダ４５がトロリ１９の移動方向と逆方向に移動する。なお、突起部４５Ａを突出状態から後退状態に変位させる際に、突起部４５Ａのトロリ１９に対する押圧力を軽減するため、固定シリンダ４４の駆動を一旦停止し、突起部４５Ａを後退状態にしてから、再度、固定シリンダ４４を駆動させても良い。

【0050】

なお、固定シリンダ４４の可動範囲の限界となる最下流側の所定位置に、トロリ接触シリンダ４５が達した場合には、安全対策として、ロボット本体３０の動作を含むと体加工システム１０全体の動作を一旦緊急停止するように設定される。

【0051】

そして、図７（Ｄ）の破線で示されるように、前述の切断作業後の豚と体Ｃを保持するトロリ１９及びその関連部品等に干渉しない所定時間後に、当該トロリ１９の移動方向の後方位置にトロリ接触シリンダ４５が移動してから、再度、トロリ接触シリンダ４５の駆動により、突起部４５Ａが突出状態とされる。

【0052】

更に、図７（Ｅ）に示されるように、固定シリンダ４４の駆動により、トロリ接触シリンダ４５が、第１の位置検出部４１で位置通過が検出された後行する次のトロリ１９に向かって移動する。そして、当該次のトロリ１９に、突出状態の突起部４５Ａが接触したときに、前述の通り、当該トロリ１９に保持された豚と体Ｃの移動情報が特定され、ロボット本体３０での切断作業が行われる。以上の動作は、各トロリ１９について繰り返し行われ、所定間隔で送られる豚と体Ｃの足部分の切断加工が、順次自動的に連続して行われる。

【0053】

従って、以上の実施形態によれば、次の各種効果を得ることができる。

【0054】

前記と体移動機構１４により、一定間隔に設けられた複数のトロリ１９に保持された各豚と体Ｃに対し、豚と体Ｃの移動に追従してロボット本体３０が動作制御されることにより、ラインを停止することなく、順次加工ステーション１２に到達する豚と体Ｃの関節部Ｊの位置を正確に把握しながら連続して切断することができる。この結果、前記と体加工システム１０では、より迅速な連続加工作業が可能となる。

【0055】

また、加工部位検出システム１５では、第１及び第２のカメラ２５，２６を用いることで、正面視の画像データのみでは形状認識が難しい関節部Ｊの位置が、関節部Ｊの形状がはっきり表れる別の角度からの画像データで補完でき、個体でバラつきがあって見分けが難しい関節部Ｊの自動認識精度をより向上させることができる。特に、本実施形態では、左右前足の関節部Ｊの認識を同時に行うことができ、より効率的に関節部Ｊの位置情報を特定することができる。加えて、このような関節部Ｊの自動認識を画像処理によって行うため、豚と体ＣへのＸ線等の照射を行わずに、より簡易な構成で関節部Ｊの位置情報の取得が可能になる。

【0056】

更に、ロボット本体３０のアーム３３は、豚と体Ｃの移動方向に対して垂直となる面に沿う方向の回転運動と、豚と体Ｃの移動方向に沿う並進運動との動作に限定され、左右方向の揺動を行わない構造となっている。従って、アーム３３の基部は、並進するスライダー３４となり、アーム３３の横に作業者が存在するような場合でも、床面に設置するアームの基部が回転する従来構造のロボットに比べ、作業者がアーム３３と不意に衝突する可能性を低減させ、システムの安全性をより向上させることができる。

【0057】

前記実施形態のと体加工システム１０の変形例として、以下の各態様を選択又は追加し、若しくは代替して適用することもできる。

【0058】

第１の変形例としては、図示省略しているが、懸垂状態の豚と体Ｃの移動に伴って発生する豚と体Ｃの振動等、ロボット本体３０による加工を妨げる豚と体Ｃの動きを規制する動き規制手段を更に設けると良い。この動き規制手段としては、豚と体Ｃの移動方向に延びるとともに、移動する豚と体Ｃに接触するベルトを回転させるコンベア装置や、豚と体Ｃの移動方向に延びる棒状部材等の配置を例示できる。

【0059】

第２の変形例としては、豚と体Ｃの後足の切断加工を同時に行えるシステム構成を採用することもできる。この構成では、ロボット本体３０に、後足を切断する別の手先ツール３５を移動させるアーム３３を更に設けるとともに、加工部位検出システム１５に、後足のカメラ撮像を行う撮像手段２２を更に設け、前述と同様の画像処理によって後足の関節部Ｊの位置情報を特定することで、ロボット本体３０で後足も同時に切断加工する態様を例示できる。

【0060】

第３の変形例としては、前記実施形態のと体加工システム１０に、ロボットシステム１６での加工状態を自動判定する自動判定システムを付加することもできる。当該自動判定システムでは、加工ステーション１２の出口側にも、切断加工後の豚と体Ｃの足部を含む所定範囲を撮像可能なカメラを更に設け、当該カメラによる画像データと、切断加工前に加工部位検出システム１５により取得した画像データとを対比する。そして、その加工状態、すなわち、足部の切断加工が完了しているか否かが、公知の画像処理等を用いて画像処理部で自動判定され、その結果がシステム内で管理される。これにより、適正に加工作業が終了したかを自動的に確認でき、その結果をシステムにフィードバックすることが可能になり、豚と体Ｃにおける解体作業のプロセスの円滑な運用を支援することができる。

【0061】

第４の変形例としては、前述のロボットシステム１６に対し、ロボット本体３０を横方向に移動させる並進１自由度の構成を省略し、と体移動機構１４で、加工ステーション１２の所定位置で豚と体Ｃを一旦停止し、当該位置で静止する豚と体Ｃに対してロボット本体３０の動作による切断加工を行う態様を採用することもできる。この場合、前記と体検出システム１７での第２の位置検出部４２の構成を簡略若しくは省略することができる。

【0062】

なお、前記実施形態では、と体加工システム１０として、豚と体Ｃの足部の切断を加工対象としているが、本発明はこれに限らず、前記実施形態と本質的に同一の構成により、所望の加工作業に対応する手先ツール３５に交換することで、豚と体Ｃに対するその他種々の加工作業、例えば、首切り、腹割、内臓掻き出しを行うことが同一のシステムで可能になる。また、前記と体加工システム１０の他のと体の加工作業への適用も可能である。

【0063】

その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0064】

１０ と体加工システム
１１ 位置認識ステーション
１２ 加工ステーション
１５ 加工部位検出システム
１６ ロボットシステム
１７ と体検出システム
１９ トロリ（保持具）
２２ 撮像手段
２３ 画像処理手段
２５ 第１のカメラ（カメラ）
２６ 第２のカメラ（カメラ）
３３ アーム
３３Ａ 関節部分
３４ スライダー
３５ 手先ツール（ツール）
４１ 第１の位置検出部
４２ 第２の位置検出部
４４ 固定シリンダ（センサ）
４５ トロリ接触シリンダ（移動体）
Ｃ 豚と体（と体）
Ｆ フック（保持具）
Ｊ 関節部（加工部位）
Ｒ 回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】