特許 7308569 食品原木からスペーサを除去する方法および装置

(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】2023-07-06

(45)【発行日】2023-07-14

(54)【発明の名称】食品原木からスペーサを除去する方法および装置

(51)【国際特許分類】

   A22C 13/00 20060101AFI20230707BHJP

【ＦＩ】

A22C13/00 E

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022090017

(22)【出願日】2022-06-02

(62)【分割の表示】P 2020101321の分割

【原出願日】2020-06-11

(65)【公開番号】P2022121442

(43)【公開日】2022-08-19

【審査請求日】2022-06-02

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100171941

【弁理士】

【氏名又は名称】辻 忠行

(72)【発明者】

【氏名】今浦 博士

(72)【発明者】

【氏名】栩野 登久

【審査官】石川 輝

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１２７７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１３７１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３１９７７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２２Ｃ １３／００－１３／０２

(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が収容され、かつ当該食品本体の一方の端部にスペーサが挿入された状態でケーシングの開口が封止された食品原木からケーシングが剥がされた後に、前記食品本体からスペーサを除去する方法であって、
アームの先端に取り付けられたローラを前記ケーシングが剥がされた食品本体に押し当てながら、前記アームを当該食品本体に対して相対的に移動させ、
当該ローラによって食品本体を変形させることにより、前記スペーサを前記食品本体から引き剥がすことを特徴とする食品原木からスペーサを除去する方法。

【請求項2】

前記ケーシングが剥がされた食品本体をコンベアで搬送し、当該搬送中の食品本体に前記ローラを押し当てる、請求項１に記載の食品原木からスペーサを除去する方法。

【請求項3】

前記ローラが取り付けられたアームは、垂直面内で旋回可能である、請求項２に記載の食品原木からスペーサを除去する方法。

【請求項4】

前記コンベアは、前記食品本体の搬送方向に沿って設置された２台の小コンベアで構成され、かつ当該２台の小コンベア間には隙間が設けられており、
前記ローラによって前記食品原木から引き剥がされたスペーサは、当該隙間を通って落下した後、トレイに収容される、請求項２または３に記載の食品原木からスペーサを除去する方法。

【請求項5】

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が収容され、かつ当該食品本体の一方の端部にスペーサが挿入された状態でケーシングの開口が封止された食品原木からケーシングが剥がされた後に、前記食品本体からスペーサを除去する装置であって、
ケーシングが除去された前記食品原木を搬送するコンベアと、
アームの先端に取り付けられたローラと、で構成され、
前記食品原木の搬送に伴って前記ローラが押し当てられた食品原木が変形し、当該変形によって前記スペーサが食品原木から引き剥がされることを特徴とする食品原木からスペーサを除去する装置。

【請求項6】

前記ローラが取り付けられたアームは、垂直面内で旋回可能である、請求項５に記載の食品原木からスペーサを除去する装置。

【請求項7】

前記コンベアは、前記食品原木の搬送方向に沿って設置された２台の小コンベアで構成され、かつ当該２台の小コンベア間には隙間が設けられており、
前記ローラによって前記食品原木から引き剥がされたスペーサは、当該隙間を通って落下した後、トレイに収容される、請求項５または６に記載の食品原木からスペーサを除去する装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ケーシングが除去された食品原木からスペーサを除去する方法および装置に関する。

【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。例えば特許文献１に記載のピーラーマシンでは、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】

【0005】

【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】

【0006】

近年、食品原木の一方の端に板状のスペーサを挿入して、端部近傍まで径が変わらないようにした原木が用いられるようになってきた。従来の食品原木では、封止具近傍の径の小さいスライス片は破棄する必要があったが、スペーサを挿入することによって商品として使用可能なスライス片の数を増やすことができる。

【0007】

しかし、このようなスペーサが挿入された食品原木のケーシングを、特許文献１に記載の原木ピーラーマシンを用いて除去した場合、スペーサが食品本体の端部に付着したままとなる。

【0008】

従って、食品本体をスライスする前に、作業者が刃物を用いてスペーサを食品本体から取り外す必要があるため、人手がかかり、ケーシング除去の作業効率も低下する。

【0009】

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、人手によることなくスペーサの除去を行うことができ、更に、スペーサがない食品原木のケーシング除去と同様の作業効率を実現できる方法および装置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】

【0010】

上記目的を達成するため本発明に係る食品本体からスペーサを除去する方法は、
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が収容され、かつ当該食品本体の一方の端部にスペーサが挿入された状態でケーシングの開口が封止された食品原木からケーシングが剥がされた後に、前記食品本体からスペーサを除去する方法であって、
アームの先端に取り付けられたローラを前記ケーシングが剥がされた食品本体に押し当てながら、前記アームを当該食品本体に対して相対的に移動させ、
当該ローラによって食品本体を変形させることにより、前記スペーサを前記食品本体から引き剥がすことを特徴とする。

【0011】

本発明に係る食品本体からスペーサを除去する方法では、前記ケーシングが剥がされた食品本体をコンベアで搬送し、当該搬送中の食品本体に前記ローラを押し当てるようにすることが好ましい。

【0012】

また前記コンベアは、前記食品本体の搬送方向に沿って設置された２台の小コンベアで構成され、かつ当該２台の小コンベア間には隙間が設けられており、
前記ローラによって前記食品原木から引き剥がされたスペーサは、当該隙間を通って落下した後、トレイに収容されることが好ましい。

【0013】

また前記コンベアは、前記食品本体の搬送方向に沿って設置された２台の小コンベアで構成され、かつ当該２台の小コンベア間には隙間が設けられており、
前記ローラによって前記食品原木から引き剥がされたスペーサは、当該隙間を通って落下した後トレイに収容されることが好ましい。

【0014】

また上記目的を達成する本発明に係る食品本体からスペーサを除去する装置は、
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が収容され、かつ当該食品本体の一方の端部にスペーサが挿入された状態でケーシングの開口が封止された食品原木からケーシングが剥がされた後に、前記食品本体からスペーサを除去する装置であって、
ケーシングが除去された前記食品原木を搬送するコンベアと、
アームの先端に取り付けられたローラと、で構成され、
前記食品原木の搬送に伴って前記ローラが押し当てられた食品原木が変形し、当該変形によって前記スペーサが食品原木から引き剥がされることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る食品原木からスペーサを除去する方法によれば、簡単な構成によって、食品原木からのスペーサ除去の自動化を実現でき、結果として、スペーサがない食品原木におけるケーシング除去と同様の作業効率を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】原木ピーラーマシンの構成を示す平面図である。

【図2】図１（ｂ）のＡ-Ａ線で切断した断面図である。

【図3】図１の引張手段の構成を示す正面図である。

【図4】同斜視図である。

【図5】図１のケーシング回収手段の構成を示す正面図である。

【図6】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7】原木ピーラーマシンによるケーシング除去のステップを説明する図（その１）である。

【図8】同ケーシング除去のステップを説明する図（その２）である。

【図9】同ケーシング除去のステップを説明する図（その３）である。

【図10】同ケーシング除去のステップを説明する図（その４）である。

【図11】同ケーシング除去のステップを説明する図（その５）である。

【図12】同ケーシング除去のステップを説明する図（その６）である。

【図13】食品原木の回転と除去されたケーシングの形状との関係を示す図である。

【図14】本発明の実施の形態に係るスペーサ除去手段の動作を説明する図である。

【図15】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】

【0017】

以下、本発明の実施の形態に係る食品原木からスペーサを除去する方法および装置について、図面を参照して説明する。

【0018】

最初に、本発明の前提となる、食品原木からケーシングを除去する手順について説明するが、ケーシングの除去は、必ずしも原木ピーラーマシンを用いて行う必要はなく、作業者が人手によって行うようにしてもよい。

【0019】

図１は、食品原木からケーシングを除去する原木ピーラーマシンの平面図であり、図１（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１（ｂ）は、原木Ｗが各処理手段に置かれた状態を示している。

【0020】

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、引張手段６、ケーシング回収手段７（図５参照）、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。ただし、ケーシング回収手段７は、ケーシングの収納スペースを確保するため、フレーム１０１から離れた位置に設置されている。

【0021】

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、原木Ｗのケーシングを除去する作業の概要を説明する。

【0022】

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。

【0023】

原木ＷからケーシングＣａを除去する際には、図１（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、切込み手段（図示せず）を用いて切込みＳｌを入れる。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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６に引き渡すと共に、ケーシングＣａを引張手段６の一対のローラ６２ａ、６２ｂ（図３参照）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６を原木Ｗに沿って後方（図１（ｂ）の紙面に向かって左側）に移動させることにより、図１５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。

【0027】

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。

【0028】

なお、前述したように、本発明では、一方の端にスペーサを挿入して、端部近傍まで径が変わらないようにした食品原木を対象としているため、後述する図１４に示すように、食品原木の左側端部の形状が、図１５に示した形状とは異なっている。

【0029】

＜原木ピーラーマシンの構成と各部の機能の説明＞
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。

【0030】

図１（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。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。

【0031】

切込みＳｌを入れたケーシングＣａを、２つのチャック２３、２４を用いて食品本体から引き剥がす。多関節ロボット２１によって、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。チャックによるケーシングの剥ぎ取りについては、後に、図面を用いて詳述する。

【0032】

次に、図２を参照して、原木Ｗの流れに沿って、関連する各部材の構成と機能を説明する。図２は、図１（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。

【0033】

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。

【0034】

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６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６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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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、原木の自重を利用して行われる。

【0038】

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。

【0039】

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２に示すように立った状態に保持されている。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

図１（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。

【0043】

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。

【0044】

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、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２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。

【0045】

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２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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

次に、押出手段５および切込み手段（図示せず）について、ケーシング除去の手順に沿って説明する。最初に、押出手段５について説明する。図１（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。

【0050】

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（図示せず）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。

【0051】

次に、切込み手段（図示せず）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。切込み手段は、原木ＷのケーシングＣａに切込みを入れるカッターを備えている。

【0052】

カッターは、ケーシング除去作業の開始前は、原木Ｗから離れた位置に保持されており、ケーシング除去の準備が完了した時点でカッターが移動し、原木Ｗの小径部に切込みＳｌ（図１５参照）を入れる。

【0053】

次に、図３および図４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３は引張手段６を正面から見た図、図４は同手段６を斜め上方から見た図である。

【0054】

引張手段６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６２ａおよび６２ｂで挟んで引っ張って原木ＷからケーシングＣａを除去する。その後、収容ボックス６５およびダクト７４を通してケーング回収手段７（図５参照）まで搬送する。

【0055】

引張手段６は、図１５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。

【0056】

前述した特許文献１に記載の原木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。

【0057】

これに対し、図１のピーラーマシンでは、基本的に、原木Ｗを同じ位置で回転させ、引張手段６を原木Ｗに沿って移動させる形態を採用しているため、特許文献１記載のマシンと比較し、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。

【0058】

引張手段６は、原木ピーラーマシン１のフレーム１０１に取り付けられ移送部材６１（図１（ａ）参照）、一対のローラ６２ａおよび６２ｂ、アーム６３、エアーシリンダ６４、ケーシング収容ボックス６５、筐体６６、回転伝達軸６７、ギアボックス６８、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６のフレームは、上下のプレート６９１、６９２を支柱６９３、６９４で接続した構造を採用している。

【0059】

図１（ａ）に示すように、引張手段６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６１１、６１２が平行に配置されている。

【0060】

図３に示すように、引張手段６のプレート６９２の下部には、一対のリニアーブッシュ６１３、６１４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６１１、６１２が挿入される。図示しないが、プレート６９２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６１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６は原木回転手段４に沿って左右に移動する。

【0061】

引張手段６の一方の支柱６９４に取り付けられた筐体６６には、ローラ６２ｂ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６７およびギアボックス６８を介してローラ６２ｂに伝達される。一方、上側のプレート６９１には、エアーシリンダ６４とケーシング収容ボックス６５が取り付けられている。

【0062】

引張手段６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、ケーシング収容ボックス６５内に引き込む一対のローラ６２ａ、６２ｂが配置されている。下方のローラ６２ｂは、筐体６６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６２ａは、アーム６３によって旋回可能であり、動作時にはアーム６３が下方に旋回してローラ６２ｂと共にケーシングＣａを挟み、非動作時には、アーム６３が上方に旋回してケーシング収容ボックス６５の開口の上部に位置する。

【0063】

一対のローラ６２ａおよび６２ｂ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。ケーシング収容ボックス６５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、負圧により発生した風によってケーシングＣａを搬送するケーシング回収手段７（図５参照）のダクト７４が取り付けられている。一対のローラ６２ａ、６２ｂによって原木Ｗから剥され、ケーシング収容ボックス６５に収容されたケーシングＣａは、ダクト７４内を流れる風によってケーシング回収手段７まで搬送される。

【0064】

図４に示すように、引張手段６の上下方向の中央部には、支柱６９３、６９４および回転駆動軸６７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（図２参照）を利用して引張手段６を移動させるためである。引張手段６は、非動作時には、図１（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。

【0065】

次に、図５を参照してケーシング回収手段７の構成と機能を説明する。ケーシング回収手段７は、回収ボックス７１、ブロワ７２、回収ボックス７１とブロワ７２を結ぶダクト７３、および引張手段６のケーシング収納ボックス６５と回収ボックス７１との間を結ぶダクト７４で構成されている。

【0066】

ブロワ７２のファンを回転させることにより生じる負圧によって、ダクト７４からダクト７３に向かう風が生じ、この風によって引張手段６によって食品原木Ｗから剥されたケーシングＣａが、ケーシング収容ボックス６５から回収ボックス７１まで搬送され、回収ボックス７１内の容器７１０に収納される。容器７１０は側面がメッシュで形成されているため、ダクト７３に向かって流れる風の動きを妨げることはない。

【0067】

図５に示す構成のケーシング回収手段７を用いれば、回収ボックス７１およびブロワ７２を、原木ピーラーマシン１の本体から離れた位置に設置できるため、マシンを構成する部材のレイアウトに影響を及ぼすことはない。また、多数の食品原木Ｗから剥されたケーシングＣａを、回収ボックス７１に連続して回収したい場合には、回収ボックス７１の容量を大きくすることで対応できる。

【0068】

更に、引張手段６とケーシング回収手段７との間は、長尺の柔軟なダクト７４で結ばれ、ダクト７４は、原木ピーラーマシン１が設置された建物の天井と床の間の空間を利用して立体的に配置できるため、空いた空間を有効に活用できる。

【0069】

なお、ダクト７４の配置については、引張手段６の移動に伴ってダクト７４も移動するため、それを考慮する必要がある。具体的には、複数本の棒を水平方向に移動可能に設置し、物干し竿のように、それらにダクトを掛ける方法や、ジャバラのように伸縮自在なダクトを用いる方法が考えられる。いずれの方法を採用するかは、ダクトが設置される空間の広さや、設置にかかる費用等を考慮して決定すればよい。

【0070】

＜原木ピーラーマシンの制御系の構成＞
次に、図６を参照して、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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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態を検知するセンサが内蔵されている。

【0076】

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・状態を検出すると共に、アクチュエータを駆動して所定の動作を実現する。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

＜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７～図１２を参照して、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７～図１２は、ケーシング除去の各ステップを説明する図である。

【0080】

図７（ａ）、図９（ａ）、図１０および図１１は、原木Ｗの軸と直交する方向から見た図、図７（ｂ）、図８（ａ）（ｂ）および図９（ｂ）は、原木Ｗを軸方向から見た図、図１２（ａ）（ｂ）は、引張ローラ６２ａ、６２ｂを横から見た図である。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。

【0081】

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。

【0082】

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１（ｂ）参照）。

【0083】

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Ｗのうち最も下流にある原木Ｗのストッパ３２を倒して、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（図２参照）。

【0084】

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１（ｂ）に示す位置まで押し出す。引き続いて、切込み手段のカッター（図示せず）を前進させて、原木Ｗの小径部に切込みＳｌを入れる。

【0085】

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のチャック片２３１で水平方向から把持する。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。

【0086】

次に、図７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。

【0087】

次に、図８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。

【0088】

次に、図９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。

【0089】

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。

【0090】

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９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、原木Ｗの小径部から大径部に掛けて、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。

【0091】

次に、引張手段６によるケーシング除去について説明する。図１（ｂ）に示したように、原木回転手段４の近傍には引張手段６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。

【0092】

引張手段６は非動作時には、図１（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１０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６のローラ６２ｂの上方に位置する。

【0093】

この状態では、ローラ６２ａはケーシング収容ボックス６５の上方に位置し、開口が広く開いているため（図３参照）、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６２ｂ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。

【0094】

次に、図１１に示すように、アーム６３を下方に旋回してケーシングＣａを２つのローラ６２ａ、６２ｂで挟んだ後、ローラ６２ｂを回転させてケーシングＣａをケーシング収容ボックス６５内に引き込む。

【0095】

図１１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６を後方（紙面に向かって左）に移動させ、ローラ６２ａ、６２ｂ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。

【0096】

図示しないが、引張ローラ６２ａを支持するアーム６３の付け根には、角度の変化を検出する変位センサが取り付けられている。図１２（ａ）に示すようにケーシングＣａを引張っている状態では、アーム６２の角度に変化はないが、ケーシングの端部に取り付けられたクリップＣｌがローラ６２ａ、６２ｂ間を通過するとき、図１２（ｂ）に示すようにアーム６３が上方に変位し、角度の変化を検出する。

【0097】

コントローラ１０は、変位センサからの変位の信号を受信したとき、ケーシングＣａの除去が完了したと判断して、引張ローラ６２ｂを駆動するモータの回転を停止する。

【0098】

なお、引張ローラ６２ａの変位検出には、角度の変化を検出するセンサ以外に、アーム６２の位置ずれや先端の上下動を検出するセンサ、クリップＣｌが通過した際のアームの衝撃を検出するセンサを用いてもよい。

【0099】

更に、クリップＣｌが、アルミニウム合金等の金属で作製されていることから、ケーシング収容ボックス６５の開口部近傍に金属センサを設置し、その金属センサでクリップＣｌの通過を検出するようにしてもよい。

【0100】

引張手段６の２つのローラ６２ａ、６２ｂによって剥ぎ取られ、ケーシング収容ボックス６５に収容されたケーシングＣａは、ケーシング回収手段７のブロワ７２を駆動してダクト７４内を負圧にすることによって生じる風に乗って回収ボックス７１まで搬送され、容器７１０に回収される。その後、回収ボックス７１の扉を開いて容器７１０を取り出す。

【0101】

次に、図１３を参照して、原木Ｗの回転と除去されたケーシングＣａの形状との関係について説明する。図１３に、原木Ｗから除去されたケーシングＣａの後端部近傍を展開した状態を示す。

【0102】

図１３（ａ）は、図１５に示した破線に従って原木から剥されたケーシングＣａの状態を示し、クリップＣｌの近傍では、ケーシングＣａの幅が狭くなっている。そのため、場合によっては、２点鎖線Ｂｒで示すように、クリップＣｌの手前で切断され、クリップ部分が原木Ｗに付着したままとなる場合がある。その場合、作業者が原木ＷからクリップＣｌを取り外すことになり、ケーシング除去作業の効率が低下する。

【0103】

このような場合、ケーシング除去作業の後半において、原木回転手段４による原木Ｗの回転を停止させるか、逆転させると、ケーシングＣａがクリップＣｌ手前で切断されるのを防止できる。

【0104】

図１３（ｂ）に、一点鎖線で示す位置で原木Ｗの回転を停止させたときのケーシングＣａの展開図、図１３（ｃ）に、一点鎖線で示す位置で、原木Ｗの回転を逆転させたときのケーシングＣａの展開図を示す。図１３（ｂ）（ｃ）に示すように、ケーシング除去の途中で原木Ｗの回転を停止させ、または逆転することにより、ケーシング除去作業の途中で、ケーシングＣａが切断されるのを防止できる。

【0105】

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２に示すように、移送手段８のトラフ８１を上方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。

【0106】

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９２上に落下し、取出し位置まで搬送される。

【0107】

以上説明したように、原木ピーラーマシン１を用いれば、ケーシングが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。更に、原木から除去されたケーシングを回収するボックスを原木ピーラーマシン本体から離れた位置に設置できることから、原木ピーラーマシンのレイアウトを制約することもない。

【0108】

＜食品原木からスペーサを除去する工程＞
前述したように、本発明では、一方の端に円板状のスペーサが挿入され、端部近傍まで径が変わらない原木を対象とし、ケーシングＣａが除去された食品本体からスペーサを除去している。以下、図１４を参照して、本発明の実施の形態に係る原木からスペーサを除去する方法について説明する。

【0109】

原木ピーラーマシン１によってケーシングＣａが除去された後、原木Ｗの後端部にスペーサが付着したままとなる。そのため従来は、検査手段９においてケーシングＣａの検査が終了した原木から、作業者が刃物を用いてスペーサを除去していた。これに対し、本実施の形態では、検査が終了した原木からスペーサを自動的に除去している。

【0110】

図１４（ａ）に、検査が終了した後、コンベア９２に落下した原木Ｗを示す。原木Ｗの後端部にはスペーサＳＰが付着している。本実施の形態では、コンベア９２は図１（ａ）に示したものと異なり、２つの小コンベア９２ａと９２ｂに分割され、その間に、スペーサＳＰが通過可能な隙間Ｇａが設けられている。小コンベア９２ａと９２ｂは連動して動作することにより、原木Ｗを左右方向に搬送する。

【0111】

図１４（ａ）に示すように、作業員による検査が終了した原木Ｗは、ローラ９１ａ、９１ｂの間を通って、コンベア９２ａと９２ｂを跨ぐ位置に落下する。

【0112】

その後、図１４（ｂ）に示すように、スペーサ除去手段１１０が原木Ｗの上方に設置される。スペーサ除去手段１１０は、軸１１２を中心に、原木Ｗの軸を含む鉛直面内で旋回可能なアーム１１１と、アーム１１１の先端に取り付けられたローラ１１３とで構成され、ローラ１１３は、自重によって原木Ｗの上部に接触している。

【0113】

図１４（ｃ）に示すように、この状態でコンベア９２ａおよび９２ｂを駆動して原木Ｗを右方向に搬送すると、ローラ１１３が原木Ｗに押し当てられることによって原木Ｗが変形し、変形によってスペーサＳＰが原木Ｗから引き剥がされる。引き剥がされたスペーサＳＰはコンベア間の隙間Ｇａを通って落下し、トレイ１１４に収容される。

【0114】

図１４（ｄ）に示すように、スペーサＳＰが引き剥がされた原木Ｗは、コンベア９２ａおよび９２ｂを逆転させることによって左方向に搬送され、ピーラーマシン１から搬出される。その際、スペーサ除去手段１１０は、次の原木Ｗがコンベア９２ａおよび９２ｂに載置される際に邪魔にならないよう、水平方向に退避する。

【0115】

上述したように、コンベア９２を分割してその間に隙間Ｇａを形成し、また旋回可能なローラ１１３を原木Ｗの上部に置くという、簡単な構成を付加するだけで、原木Ｗの端部に付着したスペーサＳＰを確実に除去することができる。

【0116】

なお、本実施の形態では、アーム１１１を所定の位置に設置し、コンベア９２で原木Ｗを搬送しているが、原木Ｗを移動させず、アーム１１１を原木Ｗに対して相対的に移動させた状態で、ローラ１１３を原木Ｗに押し当てるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0117】

Ｗ 原木
Ｃａ ケーシング
Ｃｌ クリップ
Ｇａ 隙間
Ｓｌ スリット
ＳＰ スペーサ
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 引張手段
７ ケーシング回収手段
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
２３、２４ チャック
３１ ステージ
３２ ストッパ
４１ａ、４１ｂ、６２ａ、６２ｂ、９１ａ、９１ｂ、１１３ ローラ
５１、６６ 筐体
６１ 移送部材
６３、１１１ アーム
６４ エアーシリンダ
６５ ケーシング収容ボックス
６７ 回転伝達軸
７１ 回収ボックス
７２ ブロワ
７３、７４ ダクト
６８ ギアボックス
８１ トラフ
８２ スロープ
９２、９２ａ、９２ｂ コンベア
１１０ スペーサ除去手段
１１４ トレイ

【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】