特許 7133224 食品原木のケーシング除去方法および原木ピーラーマシン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-31

(45)【発行日】2022-09-08

(54)【発明の名称】食品原木のケーシング除去方法および原木ピーラーマシン

(51)【国際特許分類】

   A22C 13/00 20060101AFI20220901BHJP

   B26D 3/00 20060101ALI20220901BHJP

【ＦＩ】

A22C13/00 Z

B26D3/00 603Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019227901

(22)【出願日】2019-12-18

(65)【公開番号】P2021093963

(43)【公開日】2021-06-24

【審査請求日】2021-02-24

(73)【特許権者】

【識別番号】503049427

【氏名又は名称】匠技研株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076406

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 勝徳

(72)【発明者】

【氏名】栩野 登久

【審査官】川口 聖司

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１２７７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００２－５３２１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０４７４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１３７１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０１０１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０９９９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４６３７０９５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２２Ｃ ５／００－２９／０４

Ｂ２６Ｄ ３／００－ ３／３０

Ｂ６５Ｂ ６９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

柔軟シートで作製された筒状のケーシング内に食品本体を収容すると共に、当該ケーシングの開口を封止具で封止した食品原木を用意し、
三次元空間において任意の軌跡に沿って移動、回転および旋回が可能なアームの先端に第１および第２のチャックが取り付けられた把持手段を用い、前記第１のチャックで前記食品原木の封止具を把持し、前記第２のチャックで前記ケーシングを把持した状態で、当該第１および第２のチャックの位置および姿勢を変えることにより、前記食品原木のケーシングを除去する方法であって、下記ａ～ｆの各ステップを含むことを特徴とする食品原木のケーシング除去方法。
ａ．ケーシングに切込みが入れられた前記食品原木の小径部の封止具を前記第１のチャックで水 平方向に把持する。
ｂ．前記第１のチャックを前記食品原木の小径部の外曲面に沿って、略水平面内において前記切 込みがいれられた側とは反対側に移動させ、前記封止具およびその周辺のケーシングを食品本 体から剥がす。
ｃ．前記第１のチャックを回転させながら、前記食品原木の軸に対してスパイラル状に移動させ 、前記小径部のケーシングに切れ目を入れながら剥がす。
ｄ．前記第１のチャックが食品原木の上方まで移動した後、切れ目の先端と前記第１のチャック により把持された部分との間のケーシングを前記第２のチャックで把持する。
ｅ．前記第１および第２のチャックを食品原木の軸に対して斜め後方に移動させると共に、前記 食品原木を回転させ、前記ケーシングに螺旋状の切れ目を入れながら食品本体から剥がす。
ｆ．前記第１および第２のチャックによる把持から開放された前記ケーシングを、引張手段によ って引っ張り、前記食品原木を回転させ、かつ前記引張手段を前記食品原木に沿って後方に移 動させ、ケーシングに螺旋状の切れ目を入れながら食品本体から剥がす。

【請求項2】

前記把持手段として、互いに関節接合された複数のアームで構成された多関節ロボットの先端に前記第１および第２のチャックが取り付けられたものを用いる、請求項１に記載の食品原木のケーシング除去方法。

【請求項3】

前記第１および第２のチャックを用いて前記食品原木のケーシングを剥す際には、前記食品原木の先端およびその近傍を空中に浮かした状態で行う、請求項１または２に記載の食品原木のケーシング除去方法。

【請求項4】

前記引張手段を用いて前記食品原木のケーシングを剥す際、前記引張手段を後方に移動させると共に前記食品原木を前方に移動させる、請求項１乃至３のいずれかに記載の食品原木のケーシング除去方法。

【請求項5】

柔軟シートからなる筒状のケーシング内に食品本体を収容すると共に、ケーシングの開口を封止具で封止した食品原木のケーシングを除去する原木ピーラーマシンであって、
三次元空間において任意の軌跡に沿って移動、回転および旋回が可能なアームの先端に第１および第２のチャックが取り付けられ、下記のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの各ステップを実行する把持手段と、
下記ステップｆを実行する引張手段と、
前記食品原木の小径部のケーシングに切込みを入れる切込み手段と、
前記食品原木を載置した状態で、軸を中心に回転させることが可能な原木回転手段と、
前記原木回転手段に載置された食品原木を押し出して軸方向に移送する押出手段と、を備えたことを特徴とする原木ピーラーマシン。
ａ．ケーシングに切込みが入れられた前記食品原木の小径部の封止具を前記第１のチャックで水 平方向に把持する。
ｂ．前記第１のチャックを前記食品原木の小径部の外曲面に沿って、略水平面内において前記切 込みがいれられた側とは反対側に移動させ、前記封止具およびその周辺のケーシングを食品本 体から剥がす。
ｃ．前記第１のチャックを回転させながら、前記食品原木の軸に対してスパイラル状に移動させ 、前記小径部のケーシングに切れ目を入れながら剥がす。
ｄ．前記第１のチャックが食品原木の上方まで移動した後、切れ目の先端と前記第１のチャック により把持された部分との間のケーシングを前記第２のチャックで把持する。
ｅ．前記第１および第２のチャックを食品原木の軸に対して斜め後方に移動させると共に、前記食品原木を回転させ、前記ケーシングに螺旋状の切れ目を入れながら食品本体から剥がす。
ｆ．前記第１および第２のチャックによる把持から開放された前記ケーシングを、引張手段によって引っ張り、前記食品原木を回転させ、かつ前記引張手段を前記食品原木に沿って後方に移動させ、ケーシングに螺旋状の切れ目を入れながら食品本体から剥がす。

【請求項6】

前記把持手段は、互いに関節接合された複数のアームで構成された多関節ロボットの先端に前記第１および第２のチャックが取り付けられたものである、請求項５に記載の原木ピーラーマシン。

【請求項7】

前記引張手段は、
ケーシングを挟んで前記食品原木から剥す一対の引張ローラと、
当該引張ローラで剥されたケーシングを回収する回収ボックスと、
当該回収ボックス内のケーシングを、負圧を利用して移送するダクトと、で構成される、請求項５または６に記載の原木ピーラーマシン。

【請求項8】

前記引張手段は、前記原木回転手段に載置された食品原木に沿って移動可能であり、前記ケーシングを食品原木から剥ぎ取る際には、食品原木に沿って後方に移動する、請求項７に記載の原木ピーラーマシン。

【請求項9】

前記切込み手段は、前記原木回転手段の前方下部に設置され、かつ
原木に切込みを入れるカッターと、
当該カッターを支持するカッターホルダーと、
前記カッターホルダーを前記食品原木に対して接近および離反させる移動部材と、で構成される、請求項５乃至８のいずれかに記載の原木ピーラーマシン。

【請求項10】

前記食品原木を保管すると共に、前記原木回転手段に供給する原木供給手段を更に備え、当該原木供給手段は、
複数の食品原木を保管するステージと、
当該ステージに設けられ、食品原木の移動を制限するストッパと、で構成され、
前記食品原木を前記原木回転手段に供給する際には、前記ストッパを倒して食品原木の移送を可能にする、請求項５乃至９のいずれかに記載の原木ピーラーマシン。

【請求項11】

ケーシングが除去された前記食品原木の検査を行う検査手段を更に備え、
前記原木供給手段、原木回転手段および検査手段は、それぞれ高低差をもって設置され、前記原木供給手段と原木回転手段との間、および前記原木回転手段と前記検査手段との間は、食品原木が自重によって回転することにより移送される、請求項１０に記載の原木ピーラーマシン。

【請求項12】

前記検査手段は、ケーシングが除去された前記食品原木を載置する一対のローラで構成され、当該一対のローラは手動で回転できる、請求項１１に記載の原木ピーラーマシン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、食品原木からケーシングを除去する方法およびその方法を実現する原木ピーラーマシンに関する。

【背景技術】

【0002】

例えばハムの食品原木では、紙や合成樹脂等の柔軟シートで作製された筒状のケーシング内に食品本体を収容すると共に、ケーシングの開口を封止具で封止している。

【0003】

そして径の大きい原木については、ケーシングを除去した後、原木本体を薄いスライス片にスライスすると共に、合成樹脂製の袋にスライス片を所定枚数（通常数枚から１０数枚）密閉し、その状態で販売している。

【0004】

食品原木からケーシングを除去するためにピーラーマシンが用いられているが、除去方法の違いから２種類のピーラーマシンが提案されている。

【0005】

特許文献１に記載の第１のピーラーマシンは、食品原木のケーシングに軸に沿って切れ目を入れ、ケーシングをチャックで把持した状態で、切れ目の反対側から原木の長手方向に引っ張り、原木からケーシングを除去している。

【0006】

特許文献２に記載の第２のピーラーマシンは、一方の封止具近傍の径の小さいケーシングに切れ目を入れた後、チャックで封止具を把持した状態で、原木を回転させ、ケーシングに螺旋状の切れ目を入れながら剥がしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特表2002-532105号公報

【文献】特開平11-127767号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に記載のピーラーマシンは、ケーシングを把持したチャックを原木の軸に沿って移動させるだけでケーシングを除去できるため、構造が簡単となり、低コストで作製できる。

【0009】

その反面、原木の表面に傷がつき、それがスライス片に残るため、消費者向けの商品に採用することは難しい。

【0010】

一方、特許文献２に記載のピーラーマシンは、封止具近傍の径の小さい部分のケーシングに切れ目を入れており、その部分については商品化の段階で破棄されるため、スライス片に傷がつくことはない。

【0011】

その反面、特許文献２記載のピーラーマシンのようにケーシングに螺旋状の切れ目を入れながら剥す場合、原木の径のみならず、ケーシングの材質やケーシングと食品本体との密着性等によってケーシングの剥がれ方や切れ目の入り方が異なる。そのため、原木の径等に対応してチャックの移動速度や軌跡を変えないと、ケーシングが食品本体からうまく剥がれず、最悪の場合、途中でちぎれる等の問題が生じる。

【0012】

しかし、特許文献２に記載のピーラーマシンでは、画一的な動きしか実現できないため、原木の径やケーシングの材質等に合わせて、チャックを揺動させるアームの長さや角度を変更する必要があった。

【0013】

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、スライス片の表面に傷がつくことがなく、しかも原木の径やケーシングの材質等が変わった場合でも、柔軟に対応できるケーシング除去方法および原木ピーラーマシンを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的を達成するため本発明に係る食品原木のケーシング除去方法は、
柔軟シートで作製された筒状のケーシング内に食品本体を収容すると共に、当該ケーシングの開口を封止具で封止した食品原木を用意し、
三次元空間において任意の軌跡に沿って移動、回転および旋回が可能なアームの先端に第１および第２のチャックが取り付けられた把持手段を用い、前記第１および第２のチャックの位置および姿勢を変えることにより、前記食品原木のケーシングを除去する方法であって、下記ａ～ｆの各ステップを含むことを特徴とする食品原木のケーシング除去方法。
ａ．ケーシングに切込みが入れられた前記食品原木の小径部の封止具を前記第１のチャックで水 平方向に把持する。
ｂ．前記第１のチャックを前記食品原木の小径部の外曲面に沿って、略水平面内において前記切 込みが入れられた側とは反対側に移動させ、前記封止具およびその周辺のケーシングを食品本 体から剥がす。
ｃ．前記第１のチャックを回転させながら、前記食品原木の軸に対してスパイラル状に移動させ 、前記小径部のケーシングに切れ目を入れながら剥がす。
ｄ．前記第１のチャックが食品原木の上方まで移動した後、切れ目の先端と前記第１のチャック により把持された部分との間のケーシングを前記第２のチャックで把持する。
ｅ．前記第１および第２のチャックを食品原木の軸に対して斜め後方に移動させると共に、前記 食品原木を回転させ、前記ケーシングに螺旋状の切れ目を入れながら食品本体から剥がす。
ｆ．前記第１および第２のチャックによる把持から開放された前記ケーシングを、引張手段によ って引っ張り、前記食品原木を回転させ、かつ前記引張手段を前記食品原木に沿って後方に移 動させ、ケーシングに螺旋状の切れ目を入れながら食品本体から剥がす。

【0015】

ここで、前記把持手段として、互いに関節接合された複数のアームで構成された多関節ロボットの先端に前記第１および第２のチャックが取り付けられたものを用いることが好ましい。

【0016】

また前記第１および第２のチャックを用いて前記食品原木のケーシングを剥す際には、前記食品原木の先端およびその近傍を空中に浮かした状態で行うことが好ましい。

【0017】

前記引張手段を用いて前記食品原木のケーシングを剥す際、前記引張手段を後方に移動させると共に前記食品原木を前方に移動させることが好ましい。

【0018】

また上記目的を達成する本発明に係る原木ピーラーマシンは、柔軟シートからなる筒状のケーシング内に食品本体を収容すると共に、ケーシングの開口を封止具で封止した食品原木のケーシングを除去する原木ピーラーマシンであって、
三次元空間において任意の軌跡に沿って移動、回転および旋回が可能なアームの先端に第１および第２のチャックが取り付けられ、当該第１および第２のチャックの位置および姿勢を変えることにより、下記に記載のステップａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅを実行する把持手段と、
下記に記載のステップｆを実行する引張手段と、
前記食品原木の小径部のケーシングに切込みを入れる切込み手段と、
前記食品原木を載置した状態で、軸を中心に回転させることが可能な原木回転手段と、
前記原木回転手段に載置された食品原木を押し出して軸方向に移送する押出手段と、を備えたことを特徴とする。
ａ．ケーシングに切込みが入れられた前記食品原木の小径部の封止具を前記第１のチャックで水 平方向に把持する。
ｂ．前記第１のチャックを前記食品原木の小径部の外曲面に沿って、略水平面内において前記切 込みが入れられた側とは反対側に移動させ、前記封止具およびその周辺のケーシングを食品本 体から剥がす。
ｃ．前記第１のチャックを回転させながら、前記食品原木の軸に対してスパイラル状に移動させ 、前記小径部のケーシングに切れ目を入れながら剥がす。
ｄ．前記第１のチャックが食品原木の上方まで移動した後、切れ目の先端と前記第１のチャック により把持された部分との間のケーシングを前記第２のチャックで把持する。
ｅ．前記第１および第２のチャックを食品原木の軸に対して斜め後方に移動させると共に、前記原木回転手段によって食品原木を回転させ、前記ケーシングに螺旋状の切れ目を入れながら食品本体から剥がす。
ｆ．前記第１および第２のチャックによる把持から開放された前記ケーシングを、前記引張手段によって引っ張り、前記原木回転手段によって食品原木を回転させ、かつ前記引張手段を前記食品原木に沿って後方に移動させ、ケーシングに螺旋状の切れ目を入れながら食品本体から剥がす。

【0019】

ここで、前記把持手段は、互いに関節接合された複数のアームで構成された多関節ロボットの先端に前記第１および第２のチャックが取り付けられたものであることが好ましい。

【0020】

また前記引張手段は、ケーシングを挟んで前記食品原木から剥す一対の引張ローラと、当該引張ローラで剥されたケーシングを回収する回収ボックスと、当該回収ボックス内のケーシングを、負圧を利用して移送するダクトと、で構成されることが好ましい。

【0021】

前記引張手段は、前記原木回転手段に載置された食品原木に沿って移動可能であり、前記ケーシングを食品原木から剥ぎ取る際には、食品原木に沿って後方に移動することが好ましい。

【0022】

前記切込み手段は、前記原木回転手段の前方下部に設置され、かつ原木に切込みを入れるカッターと、当該カッターを支持するカッターホルダーと、前記カッターホルダーを前記食品原木に対して接近および離反させる移動部材と、で構成されることが好ましい。

【0023】

前記食品原木を保管すると共に、前記原木回転手段に供給する原木供給手段を更に備え、当該原木供給手段は、複数の食品原木を保管するステージと、当該ステージに設けられ、食品原木の移動を制限するストッパと、で構成され、
前記食品原木を前記原木回転手段に供給する際には、前記ストッパを倒して食品原木の移送を可能にすることが好ましい。

【0024】

ケーシングが除去された前記食品原木の検査を行う検査手段を更に備え、
前記原木供給手段、原木回転手段および検査手段は、それぞれ高低差をもって設置され、前記前記原木供給手段と原木回転手段との間、および前記原木回転手段と前記検査手段との間は、食品原木が自重によって回転することにより移送されることが好ましい。

【0025】

前記検査手段は、ケーシングが除去された前記食品原木を載置する一対のローラで構成され、当該一対のローラは手動で回転できることが好ましい。

【発明の効果】

【0026】

本発明に係るケーシング除去方法によれば、スライス片の表面に傷がつくことがないため、消費者向けの商品に採用しても問題がない。更に、原木の径やケーシングの材質、ケーシングと食品本体との密着性等が変わった場合でも、チャックの移動速度や軌跡を変えることによって円滑なケーシング除去を実現でき、またケーシングが途中でちぎれる等の問題を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施の形態に係る原木ピーラーマシンの構成を示す斜視図である。

【図2】同平面図である。

【図3】多関節ロボットのアーム先端に取り付けられた２つのチャックの構成を示す正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。

【図4】図２（ｂ）のＡ-Ａ線で切断した断面図である。

【図5】図２（ｂ）のＢ-Ｂ線で切断した断面図（その１）である。

【図6】図２（ｂ）のＢ-Ｂ線で切断した断面図（その２）である。

【図7】図２（ｂ）のＢ-Ｂ線で切断した断面図（その３）である。

【図8】実施の形態に係る引張手段の構成を示す正面図である。

【図9】同斜視図である。

【図10】実施の形態に係る原木ピーラーマシンの制御系の構成を示すブロック図である。

【図11】本発明の実施の形態に係る食品原木のケーシング除去方法のステップを説明する図（その１）である。

【図12】同食品原木のケーシング除去方法のステップを説明する図（その２）である。

【図13】同食品原木のケーシング除去方法のステップを説明する図（その３）である。

【図14】同食品原木のケーシング除去方法のステップを説明する図（その４）である。

【図15】同食品原木のケーシング除去方法のステップを説明する図（その５）である。

【図16】同食品原木のケーシング除去方法のステップを説明する図（その６）である。

【図17】食品原木のケーシングを除去する作業の概要を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施の形態に係る食品原木のケーシング除去方法および原木ピーラーマシンについて、図面を参照して説明する。

【0029】

図１は、本実施の形態に係る原木ピーラーマシン１を背面側から見た斜視図であり、原木ピーラーマシンを構成する各処理手段の配置を示している。図２は、同マシンを正面側から見た平面図であり、図２（ａ）は、食品原木（以降、「原木」と略す）Ｗが置かれていない状態を示し、図２（ｂ）は、原木Ｗが各処理手段に置かれた状態を示している。

【0030】

図１に示すように、原木ピーラーマシン１は、把持手段２、原木供給手段３、原木回転手段４、押出手段５、切込み手段６（図６参照）、引張手段７、移送手段８、検査手段９およびコントローラ１０で構成されている。大半の構成手段は、格子状のフレーム１０１上に分散して配置され、把持手段２およびコントローラ１０は、フレーム１０１に隣接して配置された基台１０２上に設置されている。

【0031】

原木ピーラーマシン１の理解を助けるため、マシンの構成手段について説明する前に、図１７を参照して、原木Ｗのケーシングを除去する作業の概要を説明する。

【0032】

前述したように、原木Ｗは、筒状のケーシングＣａ内にハム等の食品本体を収容すると共に、ケーシングＣａ両端の開口を紐やクリップ等の封止具（図ではクリップＣｌを使用）で封止したものである。以降、クリップ近傍の原木の径が小さい部分を「小径部」、それ以外の円柱状の部分を「大径部」という。最近では、一方の端にプレートを挿入して、端部近傍まで径が変わらないようにした原木もある。

【0033】

原木ＷからケーシングＣａを除去する際には、図２（ｂ）に示すように、原木Ｗを、原木回転手段４の一対のローラ４１ａ、４１ｂ上に載置した後、原木Ｗの一方のクリップＣｌ近傍の小径部に、後述する切込み手段６（図６（ａ）参照）を用いて切込みＳｌを入れる。

【0034】

次に、切込みＳｌが入った側のクリップＣｌを把持手段２の先端に取り付けられた第１のチャック２３で把持し、原木Ｗを静止させたままケーシングＣａを引っ張り、ケーシングＣａに破線に沿って切れ目を入れ、食品本体から引き剥がす。

【0035】

更に、第１のチャック２３で剥されたケーシングＣａの上部を把持手段２の第２のチャック２４で把持し、原木Ｗを回転させながら小径部から大径部にかけてケーシングＣａを剥がす。

【0036】

続いて、剥されたケーシングＣａを把持手段２のチャックから引張手段７に引き渡すと共に、ケーシングＣａを引張手段７の一対のローラ７１ａ、７１ｂ（図８参照）で挟んで引っ張る。そして、原木Ｗを回転させながら、引張手段７を原木Ｗに沿って後方（図２（ｂ）の紙面に向かって左側）に移動させることにより、図１７に破線で示すように、ケーシングＣａに螺旋状の切れ目を入れながら食品本体から剥す。

【0037】

最後に、原木Ｗの他方の封止部（紙面に向かって左側）のクリップＣｌを原木本体から剥してケーシングＣａの除去を終了する。

【0038】

＜原木ピーラーマシンの構成と各部の機能＞
次に、原木ピーラーマシン１の構成と各部の機能について説明する。最初に、把持手段２について説明する。

【0039】

図２（ａ）に示すように、把持手段２は、多関節ロボット２１のアーム先端に一対のチャック２３および２４を取り付けたものである。把持手段２の構成について説明する前に、多関節ロボット２１を用いて食品原木Ｗのケーシングを除去する理由を説明する。

【0040】

発明者は、原木ＷのケーシングＣａを除去する方法について実験を重ねた。その結果、切込みＳｌを入れたケーシングＣａを、２つのチャックを用いて食品本体から引き剥がすと共に、チャックの動きを、原木の径や小径部の外曲面に合わせて変えることにより、原木Ｗの径が変わっても、ケーシングＣａが途中でちぎれることなく円滑に除去できることがわかった。

【0041】

また発明者は、上述のケーシング除去方法を実現する手段として、位置および姿勢を変えることにより、三次元空間において任意の動きを実現できる機器の先端に２つのチャックを取り付けた手段を用いることが最適であることを見出した。

【0042】

本実施の形態では、多関節ロボットのアーム先端に２つのチャックを取り付けたが、これは、上述の動作を実現する機器として比較的容易に入手できる点を考慮したものである。チャックを三次元空間において移動、回転および旋回できる機器であれば、リニアモータや超音波モータ等の他の駆動手段を用いて構成したものであってもよい。

【0043】

本実施の形態で採用した多関節ロボット２１は、互いに関節接合された複数のアームで構成され、それぞれの関節内に収容されたサーボモータを回転することによって、チャック２３、２４を、三次元空間において任意の軌跡に沿って移動、回転および旋回させることができる。

【0044】

図３に、多関節ロボット２１のアーム２２先端に取り付けられた２つのチャック２３および２４の構成を示す。２つのチャック２３、２４は、原木ＷのクリップＣｌやケーシングＣａを把持すると共に、原木ＷからケーシングＣａを剥ぎ取るために用いられる。

【0045】

第１および第２のチャック２３、２４は、それぞれエアーシリンダ２５、２６によって開閉駆動される。エアーシリンダ２５、２６には、圧縮空気を供給するためのパイプが連結されているが、図では、煩雑さを避けるため、パイプや吸排気口を省略している。

【0046】

図３に示すように、アーム２２の先端に、取付部材２７を介してシリンダホルダ２８が取り付けられ、シリンダホルダ２８の一方の側には、第１チャック２３を開閉する第１シリンダ２５が取り付けられ、他方の面には、第２チャック２４を開閉する第２シリンダ２６が取り付けられている。

【0047】

図３（ａ）に実線および２点鎖線で示すように、第１シリンダ２５にパイプ（図示せず）を介して順方向および逆方向の圧縮空気が供給されると、ピストンロッド（図示せず）が伸縮して第１チャック２３が開閉し、また第２シリンダ２６に順方向および逆方向の圧縮空気が供給されると、ピストンロッド（図示せず）が伸縮して第２チャック２４が開閉する。

【0048】

後述するように、第１チャック２３と第２チャック２４の開閉動作は連動して行われ、第２チャック２４が閉じたときに第１チャック２３が開くことはないため、相互のチャックが衝突することはない。

【0049】

すなわち、当初、第１チャック２３および第２チャック２４共に開いており、その後、第１チャック２３でクリップＣｌを把持し、原木ＷからケーシングＣａを剥ぎ取る作業が進んだ後に、第２チャック２４でケーシングを把持する。その後、ケーシングＣａを除去する作業を引張手段６に引き継ぐ際に、第１および第２チャック２３、２４は共に開く。従って、相互のチャック２３、２４が衝突することはない。

【0050】

第１チャック２３および第２チャック２４の先端には、それぞれのチャックと直交する方向にチャック片２３１および２４１が取り付けられており、これらのチャック片によってクリップＣｌやケーシングＣａを確実に把持する。

【0051】

＜原木ピーラーマシンにおける原木の流れ＞
次に、図４を参照して、原木ピーラーマシン１における原木Ｗの流れを説明する。図４は、前述の図２（ｂ）のＡ－Ａ線で切断した断面のうち、原木供給手段３、原木回転手段４、移送手段８および検査手段９に関連する部材を表示したものである。図では、見易さを考慮し、断面に施す斜線は省略している。

【0052】

原木供給手段３は、ケーシングＣａが除去される前の複数本の原木Ｗを保管すると共に、原木回転手段４においてケーシングＣａの除去作業が終了する毎に、新たな原木Ｗを原木回転手段４に供給するものである。図では、３本の原木Ｗが原木供給手段３に保管されている。

【0053】

原木回転手段４は、把持手段２、押出手段５および引張手段７と連携して、原木ＷからケーシングＣａを除去するものである。把持手段２を用いて原木小径部のケーシングＣａを剥いだ後、原木回転手段４によって原木Ｗを回転させながらケーシングＣａの除去を進め、その後、剥いだケーシングＣａが引き渡された引張手段７の動きに合わせて原木Ｗを回転させ、ケーシングＣａの除去を完了する。

【0054】

移送手段８は、ケーシングＣａの除去が完了した原木Ｗを原木回転手段４から取出し、検査手段９まで移送するものである。

【0055】

検査手段９は、ケーシングＣａが除去された原木Ｗの表面に傷等がないかどうかを、作業者が目視によって確認するための手段であり、原木Ｗは一対のローラ９１ａ、９１ｂ上に載置され、作業者が手によって原木Ｗを回転させ、ケーシングＣａが除去された食品本体の表面に傷等がないか確認する。

【0056】

次に、原木Ｗの移送について説明する。原木供給手段３、原木回転手段４および検査手段９は、それぞれ高低差をもって配置されており、これらの手段間の移送は、高低差を利用して行われる。

【0057】

原木回転手段４におけるケーシングＣａの除去が終了して、原木回転手段４から原木Ｗが排出された後、原木供給手段３に保管された３本の原木Ｗのうち、原木回転手段４に近い箇所にある原木Ｗが原木回転手段４に移送される。

【0058】

原木供給手段３のステージ３１には、複数のストッパ３２が設置されており、ストッパ３２は、ステージ３１内に収納されたエアーシリンダ（図示せず）により開閉できるように構成されている。通常の状態では、ストッパ３２は、図４に示すように立った状態に保持されている。

【0059】

ステージ３１は、原木回転手段４に向けて若干傾いているため、作業者がコントローラ１０に指示して原木回転手段４に近いストッパ３２を倒すと、原木Ｗが自重により回転して原木回転手段４の一対のローラ４１ａ、４１ｂ上に移送される。

【0060】

その後、ストッパ３２を起立状態に戻し、上流側のストッパ３２を倒せば、次の原木Ｗが下流側に移送され、ストッパ３２によって保持される。このような動作を繰り返すことにより、原木回転手段４に原木Ｗが供給される。

【0061】

図２（ａ）に示すように、原木回転手段４は、長尺の回転軸４２の外周に一定の間隔を隔てて巻き付けられた一対のローラ４１ａ、４１ｂ（以降、総称して「ローラ４１」ともいう）で構成され、ローラ４１ａ、４１ｂを同方向に回転させることにより、ローラ上に載置された原木Ｗを回転させることができる。図示しないが、ローラ４１の軸４２を回転するモータは、後述する押出手段５の筐体５１内に収容されている。

【0062】

ケーシングＣａの除去が終了した原木Ｗは、移送手段８により原木回転手段４から排出され、その後、検査手段９まで移送される。原木回転手段４の下方には、一対のローラ４１ａ、４１ｂに載置された原木Ｗを取り出してスロープ８２まで移送するトラフ８１が設置されている。

【0063】

トラフ８１は金属板をプレス加工したもので、断面がＶ字状をしており、図１に示すように、ローラ４１に対向する箇所には切り欠きが設けられている。図４に示すように、トラフ８１の一方の端には旋回用の柄が取り付けられており、柄の先端は回転アーム８３に固定されている。フレーム１０１に固定されたエアーシリンダ８４のピストンロッド８４１を伸長・短縮してアーム８３を回転させると、アーム８３に取り付けられたトラフ８１はアーム８３の軸回りに旋回する。

【0064】

トラフ８１は、原木回転手段４のローラ４１に原木Ｗが載置されているときは、図４に実線で示すように、原木Ｗの回転に支障がないよう、Ｖ字状に折り曲げられた箇所がローラ４１ａ、４１ｂの隙間に挿入された状態で保持される。上述したように、トラフ８１のうちローラ４１ａ、４１ｂに対向する箇所には切欠きが形成されているため、この状態では、ローラ４１ａ、４１ｂの回転に影響を及ぼすことはない。

【0065】

一方、ケーシングＣａの除去が終了し、原木Ｗを原木回転手段４から排出する際には、作業者がコントローラ１０に指示してエアーシリンダ８４を駆動し、トラフ８１を実線で示す位置から二点鎖線で示す位置まで旋回させると、原木Ｗがトラフ８１によって持ち上げられ、スロープ８２上に落下する。

【0066】

スロープ８２は検査手段９に向かって傾斜しているため、スロープ８２上に落下した原木Ｗは、自重によって回転して検査手段９の一対のローラ９１ａ、９１ｂ上まで移送される。

【0067】

その後、ローラ９１ａ、９１ｂ上で作業者の目視による検査が行われる。ローラ９１ａは、矢印で示すように前方に移動できるため、検査終了後、作業者がローラ９１ａを押して前方に移動させると、原木Ｗはコンベア９２上に落下し、その後コンベア９２で搬送される。

【0068】

次に、図５～図７を参照して、原木回転手段４を構成する他の部材、押出手段５および切込み手段６を構成する各部材について、ケーシング除去の手順に沿って説明する。図５～図７は、図２（ｂ）のＢ－Ｂ線で切断した断面のうち原木回転手段４、押出手段５および切込み手段６を構成する部材を示したものである。なお、原木Ｗについては、断面でなく、前方から見た状態を表している。

【0069】

最初に、押出手段５を構成する部材について説明する。図２（ｂ）に示したように、原木回転手段４の一対のローラ４１ａ、４１ｂの上に載置された原木Ｗは、ケーシングＣａを除去するため、押出手段５により、紙面に向かって右方向に押し出される。

【0070】

原木ＷのケーシングＣａを除去する際には、多関節ロボット２１のアーム先端に取り付けられた２つのチャック２３、２４で原木ＷのクリップＣｌおよびケーシングＣａを把持すると共に、チャック２３、２４を三次元空間において任意の軌跡に沿って移動、回転および旋回する。その際、原木Ｗがローラ４１の上に乗っていると、チャック２３、２４を任意の軌跡に沿って移動・回転・旋回させることができない。このため、原木Ｗの先端とその近傍を、Ｖ字状の溝を有する支持プレート４４から前方に押し出して空中に浮かせ、チャック２３、２４が作業できる空間を確保している。

【0071】

図２（ｂ）に示すように、押出手段５は、原木回転手段４の後方（紙面に向かって左側）に配置されている。原木Ｗは、押出手段５の筐体５１から突出するプッシュロッド５２に押されて、一対のローラ４１上を右方向に移動し、先端とその近傍が支持プレート４４から前方に押し出される。その状態を図５（ａ）に示す。図示しないが、筐体５１内には、プッシュロッド５２を前進および後退させる機構と、その機構を駆動するモータが収納されている。

【0072】

一方、支持プレート４４から押し出される原木Ｗが長すぎると、自重によって先端部が垂れ下がり、チャック２３、２４によるケーシング除去に悪影響を及ぼす。そのため、支持プレート４４の前方に原木検出バー５３を設置し、原木先端の突出量が一定値を超えないようにしている。

【0073】

具体的には、支持プレート４４から所定の距離離れた位置に一対の平行な原木検出バー５３と、それを垂直面内で回転させるアーム５４を設置している。アーム５４は、回転部材５５を介して支柱１０３に取り付けられており、原木Ｗを検出しないときには、図５（ａ）に示すように、原木検出バー５３が下方に垂れ下がった状態で保持されている。

【0074】

一方、原木Ｗが押出手段５のプッシュロッド５２によって前方に押し出される際には、回転手段５５によってアーム５４が垂直面内で回転し、図５（ｂ）に示すように、一対の原木検出バー５３が上方を向いた状態に保持される。

【0075】

この状態において、原木Ｗがプッシュロッド５２によって前方に押し出され、先端が原木検出バー５３に接触すると、接触を検知した信号が原木検出バー５３からコントローラ１０に送信される。検知信号を受信したコントローラ１０は、押出手段５に指示してプッシュロッド５２の前進を停止させる。このようにして、図２（ｂ）に示すように、原木Ｗの先端が、支持プレート４４から一定距離突き出た状態に保持される。

【0076】

その後、コントローラ１０の指示によってアーム５４を逆方向に回転させ、原木検出バー５３を図５（ａ）に示す状態に戻し、ケーシングＣａの除去が終了するまで、その状態を保持する。

【0077】

次に、切込み手段６について説明する。前述したように、チャック２３、２４による原木Ｗのケーシング除去作業を開始する前に、原木Ｗの小径部に切込みＳｌを入れる必要がある。切込み手段６はそのために用いられる。

【0078】

図５（ａ）に示すように、支持プレート４４の右下には切込み手段６が設置されている。切込み手段６は、原木ＷのケーシングＣａに切込みを入れるカッター６１、カッター６１を支持するカッターホルダー６２、およびカッター６１を原木Ｗに対して接近および離反させるエアーシリンダ６３で構成されている。エアーシリンダ６３は、カッターホルダー６２を移動させる移動部材の一種であり、支柱１０３に支持され、ピストンロッド６３１の先端にはカッターホルダー６２が取り付けられている。

【0079】

カッター６１は、ケーシング除去作業の開始前は、図５（ａ）に示すように、ピストンロッド６３１が縮んだ状態で、原木Ｗから離れた位置に保持されている。

【0080】

その後、プッシュロッド５２によって原木Ｗの先端が支持プレート４４から突出し、ケーシング除去の準備が完了した時点で、図６（ａ）に示すように、シリンダ６３のピストンロッド６３１が伸びてカッター６１が斜め上方に移動し、原木Ｗの小径部に切込みＳｌ（図１７参照）を入れる。

【0081】

その後、図６（ｂ）に示すように、シリンダ６３のピストンロッド６３１が縮じみ、カッター６１は待機状態で保持される。

【0082】

次に、図６（ａ）（ｂ）を参照して、原木回転手段４の構成部材である抑えアーム４５について説明する。一対のローラ４１ａ、４１ｂに載置された原木Ｗは、カッター６１によって切込みＳｌが形成された後、把持手段２を操作することによりケーシング除去作業が開始される。

【0083】

前述したように、当初のケーシング除去作業では、チャック２３でクリップＣｌを把持し、原木Ｗの端部からクリップＣｌと共に小径部のケーシングＣａを剥ぎ取る。抑えアーム４５は、その際に原木Ｗが回転したり浮いたりするのを防止するために用いられる。

【0084】

図６（ａ）に示すように、Ｌ字状に形成された抑えアーム４５は、軸４７を中心に回転できる状態でプレート４４の下部に支持され、下端部がエアーシリンダ４６のピストンロッド４６１に接続されている。

【0085】

図６（ｂ）に示すように、チャック２３によるケーシング除去が開始される前に、コントローラ１０の指示に従ってシリンダ４６のピストンロッド４６１が伸び、抑えアーム４５は軸４７を中心に時計回りに回転し、支持プレート４４に載置された原木Ｗを抑える。その後、チャック２３および２４を用いてケーシング除去が行われる間、原木Ｗは、抑えアーム４５によって回転しない状態で、かつ支持プレート４４から浮かないように抑え込まれる。

【0086】

チャック２３、２４による原木小径部のケーシング除去が終了した後、コントローラ１０の指示によってエアーシリンダ４６のピストンロッド４６１を縮めて、抑えアーム４５を反時計回りに回転させ、図６（ａ）に示す待機状態に戻る。

【0087】

次に、図７（ａ）（ｂ）を参照して、原木支持部材４８について説明する。図１７を用いて説明したように、ケーシングＣａの除去は２段階で行われ、当初は、把持手段２の２つのチャック２３、２４を用いて，原木Ｗの小径部から大径部にかけてケーシングＣａが剥される。図７（ａ）に小径部のケーシングＣａが剥された状態の原木Ｗを示す。

【0088】

その後、剥されたケーシングＣａの先端が引張手段７に引き渡され、原木回転手段４によって原木Ｗを回転させながら大径部のケーシングＣａの除去が続けられる。

【0089】

その際、引張手段７の移動距離を抑えるため、原木Ｗを前方に移動させながらケーシングＣａの除去を行う。前述の図２（ｂ）において、原木回転手段４のローラ４１ａ、４１ｂに載置された原木Ｗの位置と、検査手段９のローラ９１ａ、９１ｂに載置された原木Ｗの位置が、横方向でずれているのは、その際の前方への移動が原因している。

【0090】

前述したように、原木Ｗは、前端部が垂れ下がらない状態でケーシングＣａの除去が行われる。原木が図２（ｂ）に示した状態より多く前方に押し出されると、先端部が垂れ下がり、最悪の場合、先端部が破断して落下する。原木支持部材４８は、それを防止するために設けられている。

【0091】

図７（ａ）に示すように、原木支持部材４８は、原木Ｗの軸と平行な方向に一定の長さを有し、上面に原木Ｗを支持するＶ字状の溝が形成されている。原木支持部材４８は、Ｌ字状の一対の揺動アーム４９を介して支柱１０３に取り付けられており、これらの部材によってリンク機構を構成している。揺動アーム４９は、図示しいないエアーシリンダによって図７（ａ）に示した位置と図７（ｂ）に示した位置のいずれかに保持される。

【0092】

すなわち、ケーシングＣａの除去が２つのチャック２３、２４によって行われている間は図７（ａ）に示す位置に保持され、ケーシングＣａの除去が引張手段７によって行われる間は、図７（ｂ）に示す位置に保持される。

【0093】

引張手段７によるケーシングＣａの除去が進み、押出手段５のプッシュロッド５２（図２（ｂ）参照）によって原木Ｗが前進すると、原木Ｗの先端部が前方に押し出されるが、原木支持部材４８の溝によって支持されるため、先端部が折れ曲がったり、破断したりすることはない。ケーシングＣａが除去された原木Ｗは、その後、前述のトラフ８１によって原木回転手段４から取り出され、検査手段９に移送される。

【0094】

次に、図８および図９を参照して、引張手段６の構成と機能について説明する。図８は引張手段７を正面から見た図、図９は同手段７を斜め上方から見た図である。

【0095】

引張手段７は、原木Ｗの大径部以降のケーシングＣａを除去する際に用いられ、後述するように、チャック２３および２４によって剥された小径部のケーシングＣａを受け取り、一対のローラ７１ａおよび７１ｂで挟んで引っ張り、拐取ボックス７４およびダクト７５を通して回収する。

【0096】

引張手段７は、図１７に破線で示したように、原木回転手段２と連携して、ケーシングＣａを螺旋状の線に沿って剥し、最後に、原木Ｗの他方の端部のクリップＣｌを原木本体から剥してケーシングＣａの除去を完了する。

【0097】

背景技術の欄で説明した特許文献２に記載のピーラーマシンでは、引張手段を固定し、原木Ｗの大径部のケーシングを除去する際には、原木を前進させていたが、このような構成を採用した場合、ピーラーマシンの全長が長くなるため、設置場所に広い面積が必要になる。

【0098】

これに対し、本実施の形態では、基本的に、原木Ｗを同じ位置で回転させ、引張手段７を原木Ｗに沿って移動させる形態を採用しているため、従来のマシンと比較し、原木ピーラーマシンの全長を大幅に短くすることができる。

【0099】

引張手段７は、ピーラーマシン１のフレーム１０１に取り付けられ移送部材７０（図２（ａ）参照）、一対のローラ７１ａおよび７１ｂ、アーム７２、エアーシリンダ７３、回収ボックス７４、ダクト７５、筐体７６、回転伝達軸７７、ギアボックス７８、ならびにこれらの部材を支持するフレームで構成されている。引張手段７のフレームは、上下のプレート７９１、７９２を支柱７９３、７９４で接続した構造を採用している。

【0100】

図２（ａ）に示すように、引張手段７は、原木回転手段４のローラ４１ｂと移送手段８のスロープ８２との間の隙間を通って左右に移動できるように構成されている。そのための部材として、マシンのフレーム１０１上に、一対の長尺のシャフト７０１、７０２が平行に配置されている。

【0101】

図８に示すように、引張手段７のプレート７９２の下部には、一対のリニアーブッシュ７０３、７０４が取り付けられており、それぞれの中空部に上述したシャフト７０１、７０２が挿入される。図示しないが、プレート７９２の上面にはエンドレスベルトの一部が取り付けられ、エンドレスベルトの両端はプーリによって支持されている。移送部材７０の筐体内に収容されたモータを駆動して一方のプーリを回転させると、引張手段７は原木回転手段４に沿って左右に移動する。

【0102】

引張手段７の一方の支柱７９４に取り付けられた筐体７７には、ローラ７１ｂを回転させるモータ（図示せず）が収容されており、モータの回転は、回転伝達軸７８およびギアボックス７９を介してローラ７１ｂに伝達される。一方、上側のプレート７９１には、エアーシリンダ７３と回収ボックス７４が取り付けられている。

【0103】

引張手段７の上部には、原木Ｗから剥されたケーシングＣａの先端を挟むと共に、回収ボックス７４内に引き込む一対のローラ７１ａ、７１ｂが配置されている。下方のローラ７１ｂは、筐体７６内に収容されたモータ（図示せず）によって回転する。上方のローラ７１ａは、アーム７２によって旋回可能であり、動作時にはアーム７２が下方に旋回してローラ７１ｂと共にケーシングＣａを挟み、非動作時には、アーム７２が上方に旋回して回収ボックス７４の開口の上部に位置する。

【0104】

一対のローラ７１ａおよび７１ｂの外周面には、ケーシングＣａを挟んで巻き取った時に滑らないように、等間隔に溝が形成されている。回収ボックス７４の前面および背面には開口が形成され、背面側の開口には、負圧によりケーシングＣａを回収するダクト７５が取り付けられている。一対のローラ７１ａ、７１ｂによって原木Ｗから剥され、回収ボックス７４に回収されたケーシングＣａは、ダクト７５内の空気を吸引することにより、出口側から排出される。

【0105】

図８に示すように、引張手段７の上下方向の中央部には支柱７９４と回転駆動軸７７と支柱７９４だけが配置されている。これは、原木回転手段４のローラ４１ｂと移送手段８のスロープ８２との間の狭いスペースを利用して引張手段７を移動させるためである。引張手段７は、非動作時には、図２（ｂ）に実線で示す位置で待機し、動作開始時には、エンドレスベルト（図示せず）によって二点鎖線で示す位置まで移送される。

【0106】

＜原木ピーラーマシンの制御系の構成＞
次に、図１０を参照して、本実施の形態に係る原木ピーラーマシン１の制御系の構成について説明する。

【0107】

原木ピーラーマシン１の制御系は、基本的に多関節ロボット２１の動作を制御するロボットコントローラ１１と、それ以外の構成手段の動作を制御するマシンコントローラ１５とで構成されており、ロボットコントローラ１１とマシンコントローラ１５はＩ／Ｏケーブルで接続されている。

【0108】

ロボットコントローラ１１は、制御部１２、入力表示部１３および記憶部１４で構成されている。制御部１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、ＲＯＭに多関節ロボット２１の動作を制御するプログラムが格納されており、入力表示部１３に入力されたデータに基づいて関節部に内蔵された複数のサーボモータを駆動し、アーム２２の先端に取り付けられた２つのチャック２３、２４が所定の軌跡を辿るように制御する。

【0109】

入力表示部１３はタッチパネル式の液晶ディスプレイで構成され、多関節ロボット２１の制御に必要なデータの入力と表示に用いられる。記憶部１４は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリで構成され、学習により取得したアームの軌跡に関するデータを記憶する。

【0110】

一方、マシンコントローラ１５は、多関節ロボット２１以外のマシン構成手段の動作を制御するものであり、制御部１６、入力表示部１７および記憶部１８で構成されている。

【0111】

制御部１６に接続された第１チャック２３、第２チャック２４等の各手段には、モータやエアーシリンダ等のアクチュエータや、これらアクチュエータの位置や状況を検知するセンサが内蔵されている。

【0112】

制御部１６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて、各手段に設けられたセンサから、アクチュエータの現在の位置・状況を検出すると共に、アクチュエータを駆動して所定の動作を実現する。

【0113】

入力表示部１７は、ロボットコントローラ１１と同様にタッチパネル式の液晶ディスプレイで構成され、各手段の制御に必要なデータの入力と表示に用いられる。記憶部１８も、ロボットコントローラ１１と同様にフラッシュメモリ等の不揮発性メモリで構成され、マシンの各手段を動作させるのに必要なデータを記憶する。

【0114】

ロボットコントローラ１１の制御部１２とマシンコントローラ１５の制御部１６は、相互にタイミング信号を送受し、予め定められたタイミングで多関節ロボット２１や他の構成手段を動作させ。予定された機能や動作を実現する。

【0115】

＜ケーシング除去のステップ＞
次に、前述の図面および新たな図１１～図１６を参照して、本実施の形態に係る原木ピーラーマシン１によるケーシング除去方法について説明する。図１１～図１６は、ケーシング除去の各ステップを説明する図である。

【0116】

図１１（ａ）、図１２（ａ）、図１４（ａ）、図１５および図１６は、原木Ｗの軸と直交する方向から見た図、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）、図１３（ａ）～（ｃ）、図１４は、原木Ｗを軸方向から見た図である。これらの図では、見易さを考慮し、チャック２３、２４の先端部またはチャック片２３１、２４１だけを表示している。

【0117】

ケーシング除去の各ステップは、作業者がコントローラ１０に指示して各手段を駆動することによって行われるが、以後の説明では、煩雑さを避けるため、コントローラ１０への指示については逐一説明しない。

【0118】

ケーシング除去の準備作業として、一対のローラ４１ａ、４１ｂ上に載置された原木Ｗのケーシング除去が終了し、移送手段８によって検査手段９に移送された後、ケーシング除去をセンサ（図示せず）が検知して原木供給手段３の下流側のストッパ３２が倒れ、原木Ｗは自重により移動し、一対のローラ４１上に載置される（図２（ｂ）参照）。

【0119】

具体的には、作業者は、原木供給手段３のステージ３１に保管された原木Ｇのうち最も下流にある原木Ｗのストッパ３２を倒して（図４参照）、原木Ｗを原木回転手段４まで移送し、ローラ４１上に載置する。

【0120】

次に、押出手段５のプッシュロッド５２を前進させて、原木Ｗの前端部を図２（ｂ）に示す位置まで押し出す。その際、図５（ｂ）に示したように、アーム５４を回転して原木検出バー５３を上方に位置させた後、原木Ｗを前進させ、原木検出バー５３に接触した時点でプッシュロッド５２を停止する。その後、アーム５４を逆方向に回転して、原木検出バー５３を待機状態に戻す。

【0121】

次に、図６（ａ）に示したように、切込み手段６のカッター６１を斜め上方に前進させ、原木Ｗの小径部に切込みＳｌを入れる。その後、図６（ｂ）に示したように、エアーシリンダ６３のピストンロッド６３１を後退させることにより、カッター６１を待機状態に保持する。

【0122】

準備作業が終了した後、ケーシング除去の本作業を開始する。最初に、把持手段２の多関節ロボット２１を操作して、第１チャック２３を原木Ｗの前方に移動させ、原木のクリップＣｌを第１チャック２３で水平方向から把持する。その状態を図１１（ａ）（ｂ）に示す。

【0123】

参考として、図１１（ａ）には、カッター６１によって原木Ｗの小径部に切込みＳｌを入れる状態を２点鎖線で示している。この段階では、原木回転手段４の一対のローラ４１は回転せず、原木Ｗはローラ上に載置されているだけである。

【0124】

次に、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、第１チャック２３を原木Ｗの小径部の外曲面に沿って、略水平面内で、かつ切込みＳｌを設けた側とは反対方向に移動させ、クリップＣｌおよびその周辺のケーシングＣａを原木Ｗから剥す。

【0125】

前述の特許文献２に記載の原木ピーラーマシンでは、クリップを把持したチャックを原木の軸と直交する方向に移動させていたが、実験の結果、原木の軸と直交する方向に移動させた場合、チャックが原木Ｗから離れるに従って剥がれるケーシングＣａの幅が狭くなり、最悪の場合、ケーシングが途中でちぎれることが分かった。

【0126】

これに対し、上述したように、チャック２３を原木Ｗの小径部の外曲面に沿って移動させた場合、食品本体から剥がれるケーシングの幅にほとんど変化がなく、結果として、ケーシングの幅が狭くなってちぎれるような事態は生じなかった。

【0127】

次に、図１３（ａ）～（ｃ）に示すように、第１チャック２３を回転させながら（細線の矢印で示す）、原木Ｗの軸に対してスパイラル状に移動させ（白抜きの矢印で示す）、小径部から大径部にかけてケーシングＣａに切れ目を入れながら原木Ｗから剥していく。

【0128】

実験を重ねた結果、チャック２３を、原木Ｗの軸に対してスパイラル状に移動させてケーシングＣａを食品本体から剥がす際に、チャック片２３１を回転させて、進行方向に対してチャック２３１の向きを変えながら移動させると、ケーシングＣａに，原木の軸に対し斜め方向に滑らかな切れ目が入ることが分かった。

【0129】

この際、チャック２３の回転軸は、原木Ｗの軸に対して傾いた状態を維持している。すなわち、第１チャック２３は単に回転および移動するだけでなく、回転軸を水平方向から垂直方向に傾けながら移動しており、このような動きは、三次元空間において任意の動きを実現可能な把持手段を用いないと達成が難しい。

【0130】

次に、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、第１チャック２３が原木Ｗの上方に移動し、かつ略水平方向を向いた時点でチャックの動作を止める。その後、ケーシングＣａの切れ目の先端と第１チャック２３で把持されたケーシングＣａとの間を第２チャック２４のチャック片２４１で把持する。

【0131】

その後、原木回転手段４の一対のローラ４１ａ、４１ｂを同一方向に回転させることによって、ローラに載置された原木を回転させ、原木本体からケーシングＣａを剥ぎ取る作業を引き続き行う。

【0132】

実験の結果、第２チャック２４のチャック片２４１でケーシングＣａを把持する際、剥ぎ取られたケーシングＣａの中央部を把持すると、切れ目が生じる部分のケーシングＣａがたるむことがわかった。その場合、滑らかな切れ目が生じないために、その後の剥ぎ取りに悪影響を及ぼす。これを回避するため、第２チャック２４のチャック片２４１でケーシングＣａを把持する際、図１４（ｂ）に示すように、切れ目の先端に近いケーシングＣａの上部を把持することが好ましい。

【0133】

剥れたケーシングＣａの先端を第２チャック２４のチャック片２４１で把持した後、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、原木Ｗを回転させながら、多関節ロボット２１によって第１、第２チャック２３、２４を原木Ｗの軸に対して斜め後方かつ斜め上方に移動させて、ケーシングＣａに螺旋状の切れ目を入れながら原木本体から剥す。

【0134】

実験を重ねた結果、上述の各ステップによって、原木Ｗの小径部から大径部に掛けて、螺旋状の滑らかな切れ目を入れながらケーシングＣａを食品本体から剥すことができた。

【0135】

また一部の原木では、その際に原木Ｗが上方に吊り上げられることがある。それを防止するためには、図１４（ｂ）においてチャック２３、２４を、紙面に向かって左側に移動させて、ケーシングＣａのテンションを緩めた後、上述のケーシング除去を行うと、原木Ｗが吊り上げられることなく、切れ目が滑らかに形成されることが分かった。

【0136】

なお、前述したように、ケーシングの剥がれ方や切れ目の入り方は、ケーシングの材質やケーシングと食品本体との密着性等によって変わるため、図１２および図１３に示したステップの繰り返しにおいて、チャック２３、２４の速度や軌跡、チャック２３、２４の回転速度等を微調整し、ケーシングに滑らかな切れ目が形成されて食品本体から剥がれる最適値を探す必要がある。

【0137】

次に、引張手段７によるケーシング除去について説明する。図２（ｂ）に示したように、原木回転手段４の近傍には引張手段７が配置され、ローラ４１ｂに沿って移動できるように構成されている。

【0138】

引張手段７は非動作時には、図２（ｂ）に実線で示す位置で待機し、ケーシング除去作業が開始される前に、２点鎖線で示す位置まで移動する。図１５に示すように、把持手段２によるケーシング除去が進み、第２チャック２４によって原木Ｗの小径部から大径部にかけてケーシングＣａが除去された状態において、ケーシングＣａを把持した第１、第２チャック２３、２４は、引張手段７のローラ７１ｂの上方に位置する。

【0139】

この状態では、ローラ７１ａは回収ボックス７４の上方に位置し、開口が広く開いているため（図８参照）、多関節ロボット２１によって第１、第２チャック２３、２４を開口の奥まで挿入し、その位置でチャックを開いてケーシングＣａの先端をローラ７１ａに載せる。その後、チャック２３、２４を待機位置まで後退させる。

【0140】

次に、図１６に示すように、アーム７２を下方に旋回してケーシングＣａを２つのローラ７１ａ、７１ｂで挟んだ後、ローラ７１ｂを回転させてケーシングＣａを回収ボックス７４内に引き込む。

【0141】

図１６に示すように、原木Ｗの後半（左側）のケーシングＣａについては、原木回転手段４によって原木Ｗを回転させた状態において、引張手段７を後方（紙面に向かって左）に移動させ、ローラ７１ａ、７１ｂによってケーシングＣａに螺旋状の切れ目を付けながら食品本体から剥がす。その動作を原木Ｗの左端のクリップＣｌが剥されるまで続ける。

【0142】

引張手段７の２つのローラ７１ａ、７１ｂによって剥ぎ取られたケーシングＣａは、ダクト７５内を負圧にすることによってダクトの出口まで送付され、回収される。

【0143】

前述したように、ケーシングＣａの除去が進んだ段階では、押出手段５のプッシュロッド５２（図２（ｂ）参照）によって原木Ｗを前進させることによって引張手段７の移動距離を短縮している。またその際、原木支持部材４８を上方に移動させ（図７（ｂ）参照）、原木Ｗの先端部が垂れ下がるのを防止している。

【0144】

上述の実験を重ね、ケーシングＣａの円滑かつ完全な除去ができるようになった後は、その際の多関節ロボット２１、原木回転手段４および引張手段７の制御データをロボットコントローラ１１およびマシンコントローラ１５の記憶部に記憶する。その後は、それぞれの記憶部からそのデータを読み出して多関節ロボット等の動作を制御すれば、常に最適の状態でケーシング除去を実現できる。

【0145】

上述した各ステップによってケーシングＣａが除去された原木Ｗは、図４に示すように、移送手段８のトラフ８１を時計方向に旋回させることによってローラ４１ａ、４１ｂから押し出され、スロープ８２上を移送された後、検査手段９の一対のローラ９１ａ、９１ｂ上に載置される。

【0146】

作業者は、ローラ９１ａ、９１ｂ上に載置された、ケーシング除去後の原木Ｗの食品本体表面を目視で検査し、傷等がないかどうか確認する。目視検査が終了した原木Ｗは、一方のローラ９１ａを軸と直交する方向に移動させ、ローラ間を拡げることによってコンベア９３上に落下し、取出し位置まで搬送される。

【0147】

以上説明したように、本発明に係る原木のケーシング除去方法によれば、スライス片の表面に傷がつくことがない。また把持手段として、三次元空間において自由に移動、回転および旋回できる機器の先端に第１および第２のチャックを取り付けたものを用いており、原木の径が変化した場合でも、把持手段の制御データを修正するだけで、途中でちぎれることなく円滑なケーシングの除去を実現できる。

【符号の説明】

【0148】

Ｗ 原木
Ｃａ ケーシング
Ｃｌ クリップ
Ｓｌ スリット
１ 原木ピーラーマシン
２ 把持手段
３ 原木供給手段
４ 原木回転手段
５ 押出手段
６ 切込み手段
７ 引張手段
８ 移送手段
９ 検査手段
１０ コントローラ
１１ ロボットコントローラ
１２、１６ 制御部
１３、１７ 入力表示部
１４、１８ 記憶部
１５ マシンコントローラ
２１ 多関節ロボット
２２、７２、８３ アーム
２３、２４ チャック
２５、２６、４６、６３、７３、８４ エアーシリンダ
２８ シリンダホルダ
３１ ステージ
３２ ストッパ
４１ａ、４１ｂ、９１ａ、９１ｂ ローラ
４４ 支持プレート
４５ 押えアーム
４８ 原木支持部材
４９ 揺動アーム
５１、７６ 筐体
５２ プッシュロッド
５３ 原木検出バー
５４ アーム
６１ カッター
７１ａ、７１ｂ 引張ローラ
７４ 回収ボックス
７５ ダクト
７７ 回転伝達軸
７８ ギアボックス
８１ トラフ
８２ スロープ
９２ コンベア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】