KR100594936B1 - Automatic pepper sorter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 작업자가 수작업으로 고추를 개별화시키고 선별하며, 배출하는데 걸리는 시간 및 노동력을 획기적으로 절감하며, 선별의 정확도를 높일 수 있기 위하여, 다수의 고추들을 자동으로 개별화시키는 개별화장치; 개별화된 고추를 영상처리하여 등급을 판별하는 등급판별부; 및 해당 등급에 맞는 등급배출구로 고추를 자동 배출시키는 분류배출부를 구비하는 자동 고추선별기를 제공한다.The present invention provides an individualization apparatus for automatically individualizing a plurality of peppers, in order to dramatically reduce the time and labor taken by the worker to individually sort and sort peppers by hand, and to increase the accuracy of sorting. A rating discriminating unit for determining a rating by image processing the individualized pepper; And it provides an automatic pepper sorting machine having a sorting discharge unit for automatically discharging the pepper to the grade outlet corresponding to the corresponding grade.
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동 고추선별기를 도시하는 측면도이다.1 is a side view showing an automatic pepper sorting machine according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동 고추선별기를 도시하는 평면도이다.2 is a plan view showing an automatic pepper sorting machine according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 정량공급장치를 개략적으로 도시하는 측면도이다.3 is a side view schematically showing a metering supply device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 개별화장치를 개략적으로 도시하는 사시도이다.4 is a perspective view schematically showing a singulator according to a preferred embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *Brief description of symbols for the main parts of the drawings
10 : 호퍼컨베이어 20 : 정량공급장치10: Hopper Conveyor 20: Dosing device
21 : 근접센서 30 : 투입컨베이어21: Proximity sensor 30: Input conveyor
40 : 개별화장치 41 : 제1 피더부40: individualization device 41: first feeder unit
42 : 제2 피더부 43 : 진동모터42: second feeder unit 43: vibration motor
44 : 완충수단 50 : 등급판별부44: cushioning means 50: grading unit
55 : 가속컨베이어 60 : 분류배출부55: acceleration conveyor 60: classification discharge unit
61 : 메인컨베이어 62 : 공기분사노즐61: main conveyor 62: air spray nozzle
63 : 등급배출구 64 : 배출컨베이어63: rating outlet 64: discharge conveyor
65 : 로터리 엔코더 70 : 제어부65
80 : 수집상자80: collection box
본 발명은 고추선별기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 작업자가 호퍼컨베이어에 다수의 고추를 부어넣기만 하면 고추들을 열에 맞추어 정렬하여 개체화시키고, 영상처리를 이용하여 개체별로 등급을 판별하며, 판별된 고추들을 자동으로 등급배출구로 배출시키는 자동 고추선별기에 관한 것이다.The present invention relates to a pepper sorting machine, and more specifically, a worker simply pours a plurality of peppers into a hopper conveyor, sorts the peppers according to a row, individualizes them, and determines a grade for each individual by using image processing. It relates to an automatic red pepper sorting machine which automatically discharges them to the rating outlet.
산지에서 수확되는 고추는 시장으로 출하되기 전에 등급별로 선별 포장되어야 하는데, 종래에는 이러한 고추 선별이 대부분 인력에 의존하고 있는 실정이다. 따라서 노동력이 많이 소요되고, 작업자의 주관적인 판단에 의해 선별의 정확도가 높지 않다.Peppers harvested from the mountain must be sorted and packaged by grade before they are shipped to the market. In the past, such pepper selection is mostly dependent on manpower. Therefore, labor is required a lot, and the accuracy of screening is not high by the subjective judgment of the worker.
그런데, 고추는 몸통이 약간 휘어져 있으며, 꼭지부분이 많이 휘어져서 수확되어 보관된 다수의 고추는 전체적으로 휘어진 형상 때문에 서로 엉켜있는 경우가 많다. 따라서 고추를 기계적으로 선별하기 위해서는 고추를 개별화시켜 공급하는 공급부, 공급된 고추의 등급을 판별하는 등급판별부 및 판별된 등급에 따라 개별 고추를 등급배출구로 배출시키는 배출부가 구비되어야 한다.By the way, the pepper is slightly bent the body, a lot of the bent portion of the many peppers harvested and stored because of the overall curved shape is often tangled with each other. Therefore, in order to mechanically sort peppers, a supply unit for individualizing and supplying peppers, a rating unit for determining a grade of the supplied peppers, and a discharge unit for discharging individual peppers to a rating outlet according to the determined grades should be provided.
고추 선별에 있어서 생력화와 선별 정확도를 달성하기 위해서는 위 세 가지 부분에서 모두 자동적이고 효율적으로 기계화가 이루어져야 한다.In order to achieve viability and screening accuracy in pepper selection, all three parts must be mechanized automatically and efficiently.
이러한 선별의 정확도를 높이기 위하여, 대한민국 등록특허 제 10-0496024에는 영상처리를 이용한 풋고추 선별기가 개시되고 있다.In order to increase the accuracy of such selection, Korean Patent No. 10-0496024 discloses a green pepper sorting machine using image processing.
상기 발명은, 공급대를 통해 개별적으로 공급되는 풋고추가 이송트레이에 의해 이송되는 도중 풋고추에 대한 영상을 획득하는 영상처리부와 획득한 영상정보를 처리하여 선별하고 구동부에 구동신호를 전송하는 제어부에 의하여 개체별로 등급이 판별된다. 그리고 나서, 개별적으로 공급된 풋고추를 선별적으로 배출시키도록 설치된 다수의 에어젯 노즐에 의하여 등급별 배출수집상자로 배출시킨다.According to the present invention, an image processing unit for acquiring an image of a green pepper and a control unit for processing the selected image information and selecting and transmitting a driving signal to a driving unit are carried out by a feed tray. Ratings are determined for each individual. It is then discharged into a graded discharge collection box by a plurality of airjet nozzles installed to selectively discharge individually fed green peppers.
상기 발명은 기계시각에 의한 영상처리를 이용함으로써 선별작업의 객관화와 정확도를 높일 수 있는 장점은 있으나, 작업자가 서로 엉켜있는 풋고추를 개별화시켜 이송트레이에 개별적으로 공급하여야 하는 바 노동력을 절감할 수 있는 생력화를 달성하지는 못하는 문제점이 있었다.The present invention has the advantage of increasing the objectification and accuracy of the sorting operation by using the image processing by the machine visual, but the worker must save the labor force bar to individually feed the tangled green pepper to the transfer tray individually There was a problem of not achieving viability.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 공급된 다수의 고추들을 자동으로 개별화키고, 개별화된 고추를 영상처리하여 등급을 판별하며, 판별된 등급에 따라 자동으로 고추를 등급배출구로 배출시켜 등급별로 선별할 수 있는 자동 고추선별기를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems and automatically individualize a plurality of peppers supplied, and determine the grade by processing the individualized pepper, automatically discharge the pepper to the grade outlet according to the grade determined by grade The purpose is to provide an automatic pepper sorter that can be screened.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피선별물이 이송되는 적어도 하나 이상의 골이 하향 경사지게 형성되어 있는 피더부 및 상기 피더부를 진동시키기 위한 진동발생부를 구비하는 개별화장치; 상기 개별화장치를 통하여 이송된 피선별물의 영상을 획득하기 위한 영상획득수단과 이로부터 획득된 영상 정보를 처리하는 영상처리부를 포함하여 이루어지는 등급판별부; 상기 개별화장치와 상기 등급판별부 사이에 위치하며, 상기 피선별물의 진행방향으로의 간격을 넓히기 위하여 상기 개별화장치에서의 상기 피선별물의 진행속도보다 빠른 속도로 움직이는 가속컨베이어; 및 상기 등급판별된 피선별물을 등급별로 배출시키는 분류배출부를 포함하는 자동 고추선별기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an individualization apparatus having a feeder unit and a vibration generating unit for vibrating the feeder unit at least one or more bones to which the object is transferred is formed to be inclined downward; A grading unit comprising an image acquiring unit for acquiring an image of the object to be transferred transferred through the individualizing apparatus and an image processing unit for processing the image information obtained therefrom; An acceleration conveyor positioned between the individualization device and the grade discriminating unit and moving at a speed higher than a traveling speed of the object to be selected in the individualization device to widen the interval in the direction of travel of the object to be selected; And it provides an automatic pepper sorting machine comprising a classification discharge unit for discharging the graded to be screened for each grade.
여기서, 상기 개별화장치의 피더부는 두 개의 골이 형성된 일단의 피더이며, 상기 피더에는 보강재가 설치되어 있어서 진동발생부로부터 가해지는 진동 가진력이 피더의 전체에 걸쳐 균일하게 전달된다. 또한 상기 개별화장치의 피더부는 네 개의 골이 형성된 제1 피더부 및 상기 제1 피더부의 후단과 하향 경사지게 연결되어 있으며, 두 개의 골이 형성된 제2 피더부를 구비할 수 있다.Here, the feeder part of the individualization device is a feeder of one end formed with two bones, and the feeder is provided with a reinforcing material so that the vibration excitation force applied from the vibration generating part is uniformly transmitted throughout the feeder. In addition, the feeder unit of the individualization device may be connected to the first feeder unit formed with four bones and inclined downwardly with the rear end of the first feeder unit, and may include a second feeder unit formed with two valleys.
여기서, 상기 분류배출부는, 피선별물이 이송되는 메인컨베이어; 상기 피선별물이 이송되는 열의 측면에 위치하며, 상기 컨베이이에 놓여진 피선별물에 블로우공기를 제공하는 공기분사노즐; 및 상기 컨베이어 벨트의 이동변위량을 측정하는 측정수단을 구비하는 것이 바람직하며, 상기 측정수단은 로터리 엔코더인 것을 특징으로 한다.Here, the sorting discharge unit, the main conveyor to which the object to be selected is transported; An air spray nozzle positioned at a side of a row to which the object to be transferred is provided and providing blow air to the object to be placed in the conveyor; And measuring means for measuring a displacement amount of the conveyor belt, wherein the measuring means is a rotary encoder.
그리고, 상기 피더부에는 진동모터가 설치되어 있으며, 상기 각 진동모터의 진동 가진력(vibrating force)은 독립적으로 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.And, the feeder unit is provided with a vibration motor, the vibration vibrating force (vibrating force) of each of the vibration motor is characterized in that it can be adjusted independently.
또한, 상기 개별화장치의 전단부에 상향으로 경사지게 연결되어 피선별물들을 일정 높이 이상으로 끌어올려주는 투입컨베이어; 작업자가 피선별물을 붓는 호퍼 컨베이어; 및 상기 투입컨베이어의 전단과 상기 호퍼 컨베이어 후단 사이에 개재되어, 상기 퇴적되는 피선별물의 무게에 따라 피봇축을 중심으로 상하 방향으로 회전할 수 있도록 되어 있으며, 상기 회전각도에 따라 상기 호퍼 컨베이어의 작동을 조절하는 온-오프 신호를 제공하는 정량공급장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, an input conveyor connected to the front end of the individualization device to be inclined upward to pull the selected object to a predetermined height or more; A hopper conveyor in which a worker pours a sorted object; And interposed between the front end of the input conveyor and the rear end of the hopper conveyor, it is possible to rotate in the vertical direction around the pivot axis in accordance with the weight of the object to be deposited, the operation of the hopper conveyor in accordance with the rotation angle It is preferable to further include a metering device for providing an on-off signal to adjust.
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또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명은 피선별물이 이송되는 적어도 하나 이상의 골이 하향 경사지게 형성되어 있는 피더부 및 상기 피더부를 진동시키기 위한 진동발생부를 구비하는 개별화장치; 상기 개별화장치를 통하여 이송된 피선별물의 영상을 획득하기 위한 영상획득수단과 이로부터 획득된 영상 정보를 처리하는 영상처리부를 포함하여 이루어지는 등급판별부; 상기 개별화장치와 상기 등급판별부 사이에 위치하며, 상기 피선별물의 진행방향으로의 간격을 넓히기 위하여 상기 개별화장치에서의 상기 피선별물의 진행속도보다 빠른 속도로 움직이는 가속컨베이어; 상기 등급판별된 피선별물을 등급별로 배출시키기 위하여 피선별물이 이송되는 메인컨베이어, 상기 피선별물이 이송되는 열의 측면에 위치하며 상기 메인컨베이이에 놓여진 피선별물에 블로우공기를 제공하는 공기분사노즐, 및 상기 메인컨베이어 벨트의 이동변위량을 측정하는 측정수단을 포함하여 이루어지는 분류배출부; 상기 개별화장치의 전단부에 상향으로 경사지게 연결되어 피선별물들을 일정 높이 이상으로 끌어올려주는 투입컨베이어; 피선별물이 적재되는 호퍼컨베이어; 상기 투입컨베이어와 상기 호퍼컨베이어 사이에 개재되어, 상기 퇴적되는 피선별물의 무게에 따라 피봇축을 중심으로 상하 방향으로 회전할 수 있도록 되어 있으며, 상기 회전각도에 따라 상기 호퍼 컨베이어의 작동을 조절하는 온-오프 신호를 제공하는 정량공급장치; 및 상기 정량공급장치의 하강 높이를 검출하는 위치측정수단을 포함하며, 상기 진동발생부는 진동 가진력을 조절할 수 있는 진동 모터이고, 상기 진동 모터의 진동 가진력(vibrating force)이 상기 피더부의 전체에 걸쳐 균일하게 전달되도록 상기 피더부에는 보강재가 설치되어 있는 자동 고추선별기를 제공한다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.In addition, according to another aspect of the present invention, the present invention comprises a personalization device having a feeder unit and a vibration generating unit for vibrating the feeder unit at least one or more bones to which the object to be transferred is formed to be inclined downward; A grading unit comprising an image acquiring unit for acquiring an image of the object to be transferred transferred through the individualizing apparatus and an image processing unit for processing the image information obtained therefrom; An acceleration conveyor positioned between the individualization device and the grade discriminating unit and moving at a speed higher than a traveling speed of the object to be selected in the individualization device to widen the interval in the direction of travel of the object to be selected; In order to discharge the classified object to be classified by class, the main conveyor to which the object to be selected is transported, which is located on the side of the row where the object is transported, and the air injection to provide blow air to the object to be placed on the main conveyor. A fractionation discharge section comprising a nozzle and measurement means for measuring a displacement amount of the main conveyor belt; An input conveyor connected upwardly to the front end of the individualization device to lift the selected object more than a predetermined height; A hopper conveyor on which the object to be loaded is loaded; It is interposed between the input conveyor and the hopper conveyor, it is possible to rotate in the vertical direction around the pivot axis in accordance with the weight of the object to be deposited, the on-to adjust the operation of the hopper conveyor in accordance with the rotation angle A fixed quantity supply device for providing an off signal; And position measuring means for detecting a falling height of the metering device, wherein the vibration generator is a vibration motor capable of adjusting vibration excitation force, and a vibration vibrating force of the vibration motor is uniform throughout the feeder part. The feeder unit is provided with an automatic pepper sorting machine is provided with a reinforcing material to be delivered.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
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도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동 고추선별기를 도시하는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동 고추선별기를 도시하는 평면도이다.1 is a side view showing an automatic pepper sorter according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view showing an automatic pepper sorter according to a preferred embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 자동 고추선별기는, 호퍼컨베이어(10); 정량공급장치(20); 투입컨베이어(30); 개별화장치(40); 가속컨베이어(55); 등급판별부(50); 및 분류배출부(60)를 구비한다.Referring to the drawings, the automatic pepper sorting machine according to a first embodiment of the present invention, the
먼저, 위와 같은 구성요소를 구비한 자동 고추선별기의 전체적인 기능 및 작 용을 설명한다.First, the overall function and operation of the automatic pepper sorting machine having the above components will be described.
작업자가 다수의 고추를 적당한 두께가 되도록 호퍼컨베이어(10)에 부으면, 고추는 호퍼컨베이어(10)를 따라 정량공급장치(20)를 거쳐 투입컨베이어(30)를 타고 올라가서 개별화장치(40)에 공급된다. When a worker pours a number of peppers into the
이 때, 호퍼컨베이어(10)로부터 공급된 고추의 물량이 과도하게 많을 경우 정량공급장치(20)는 퇴적된 고추의 무게에 의하여 일단에 설치된 회전축을 중심으로 아랫방향으로 회전하게 되고, 소정 각도이상의 회전을 감지하는 위치측정수단(21)에 의하여 호퍼컨베이어(10)의 작동을 정지시킨다. 따라서, 완전한 개별화를 위하여 허용되는 범위내로 고추가 공급될 수 있도록 하는 역할을 한다.At this time, if the quantity of pepper supplied from the
개별화장치(40)로 공급된 소정 물량의 고추들은 개별화장치(40)의 진동발생부(43)에 의하여 하향으로 경사지게 형성된 4열의 골(41a)에 맞추어 정렬되고 아랫방향으로 이송된다. 4열의 골(41a)은 개별화장치(40)의 중간부분에서 다시 2열의 골(42a)로 이어지는 바, 고추들은 다시 2열로 정렬되고 아랫방향으로 이송된다.
2열로 정렬되어 가속컨베이어(55)로 이송된 고추들은 개별화장치(40)에서의 이송속도보다 빠르게 움직이는 가속컨베이어(55)에 의하여 각 고추들간의 진행방향으로의 간격이 더욱 벌어져서 완전히 개별화된다.Peppers of a predetermined amount supplied to the
The peppers arranged in two rows and transferred to the
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개별화되고 2열로 정렬된 고추들은 등급판별부(50)에 설치된 영상획득수단(미도시) 및 영상처리부(미도시)에 의하여 등급이 판별되고, 분류배출부(60)로 공급된다. 분류배출부(60)의 변위량 측정수단(65)에 의하여 측정한 컨베이어의 이송변위량과 영상획득위치로부터 각각의 공기분사노즐(62)까지의 거리로부터 계산된 특 정시간에서의 고추의 위치를 알아내어 특정 공기분사노즐(62)로 고추에 블로우공기를 공급하여 등급별 등급배출구(63)로 고추를 자동 선별하게 된다.The red peppers, which are individualized and arranged in two rows, are graded by an image acquisition unit (not shown) and an image processing unit (not shown) installed in the
이하에서는 각 구성요소의 기능 및 작용을 설명한다.Hereinafter, the function and operation of each component will be described.
호퍼컨베이어(10)는 작업자가 피선별물인 고추를 부어 놓을 수 있는 컨베이어이다. 호퍼컨베이어(10)는 고추를 일정위치에서 다른 위치로 일정한 속도로 이송시킬 수 있는 어떠한 수단이라도 사용될 수 있으며, 고추와 컨베이어의 벨트간 슬립이 일어나지 않도록 PVC 벨트와 같은 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 작업자가 고추를 일정 두께가 되도록 분산하여 부어줌으로써 일차적인 개별화효과를 얻을 수 있다.The
정량공급장치(20)는 호퍼컨베이어(10)의 후단에 하향 경사지도록 연결되어 있으며, 호퍼컨베이어(10)측 정량공급장치(20)의 일단이 회전축이 되어 상하방향으로 일정 각도 회전할 수 있도록 되어 있다. 정량공급장치(20)의 하부에는 정량공급장치(20)의 하강 높이를 검출하는 위치측정수단(21)이 구비되어 있어서, 일정 무게 이상의 고추가 퇴적되면 호퍼컨베이어(10)의 작동을 중지시키는 온-오프 신호를 발생시키도록 되어 있다.The fixed
위치측정수단(21)은 근접센서(proximity sensor)나 리미트 스위치(limit switch), 초음파 센서 또는 광전센서(photo sensor)등이 사용될 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 아니하고 소정 위치를 검출하고 신호를 발생시킬 수 있는 위치결정용 센서라면 어떠한 것이라도 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The position measuring means 21 may be a proximity sensor, a limit switch, an ultrasonic sensor, or a photo sensor, but the present invention is not limited thereto. Any positioning sensor that can be generated will be said to belong to the protection scope of the present invention.
그런데, 포토센서는 먼지가 많은 환경에서는 취약하기 때문에, 이격된 거리 에 따라 정전용량이 변화되는 원리를 이용한 정전용량형 근접센서를 사용하는 것이 바람직하다.However, since the photosensor is vulnerable in a dusty environment, it is preferable to use a capacitive proximity sensor using the principle that the capacitance changes according to the distance.
투입컨베이어(30)는 정량공급장치(20)의 후단부에 후방을 향하여 상향 경사지게 설치되어 있으며, 호퍼컨베이어(10)와 정량공급장치(20)를 통해 공급된 고추를 높은 위치로 이송시키는 역할을 한다. 이 때, 고추가 자중에 의하여 아랫방향으로 굴러 내려오는 것을 방지하기 위하여 컨베이어(30)의 이송방향으로 일정 간격 이격되게 형성된 돌출바(30a)를 표면에 구비하고 있다.The
개별화장치(40)는 고추를 소정의 열로 정렬시키는 골(hollow)(41a,42a)이 하향 경사지게 형성되어 있는 피더부와 피더부의 하부에 설치되는 진동발생부(43,44)를 구비한다.The
피더부(41,42)는 투입컨베이어(30)의 후단부로부터 후방을 향하여 하향 경사지게 형성되어 있으며, 전반부의 제1 피더부(41)에는 4개의 산과 골(41a)이 형성되어 있으며, 후반부의 제2 피더부(42)에는 2개의 산과 골(42a)이 형성되어 있다. 그리고, 제1 피더부(41)의 하부와 제2 피더부(42)의 하면에는 각각 진동발생수단(43)과 완충수단(44)을 구비한 진동발생부가 위치한다. The
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진동발생수단(43)으로는 언밸런스 웨이트(unbalance weight)를 구비한 진동모터(43)가 사용될 수 있으며, 진동모터(43)의 언밸런스 웨이트는 고정 웨이트와 조정 웨이트의 각도에 따른 언밸런스된 양을 조절하여 진동 가진력(vibrating force)을 변화시킬 수 있다. 진동모터(43)가 제1 피더부(41)와 제2 피더부(42)의 각각의 저면에 부착되어 있어서, 진동모터(43)가 발생시키는 진동이 제1 피더부(41)와 제2 피더부(42)에 각각 전달되게 된다.
또한, 본 발명에 따른 개별화장치의 다른 실시예로서의 피더부는 2열의 골이 형성된 1단의 피더이며, 상기 피더에는 보강재(미도시)가 설치되어 있으며, 상기 보강재에 의하여 진동모터로부터 발생된 진동 가진력이 피더의 전체 부분에 걸쳐 균일하게 작용한다.As the vibration generating means 43, a
In addition, the feeder unit as another embodiment of the individualization apparatus according to the present invention is a feeder of one stage having two rows of valleys, the feeder is provided with a reinforcement (not shown), the vibration excitation force generated from the vibration motor by the reinforcement It works uniformly over the entire part of the feeder.
여기서는 진동발생수단(43)으로 진동모터(43)를 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 당업자가 용이하게 설계 변경 및 창작할 수 있는 범위내에서 상하 방향 또는 좌우 방향으로 진동을 가할 수 있는 어떠한 수단도 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.Here, the
또한, 피더부(41,42)에 가해진 진동에 의한 소음 및 파괴를 방지하기 위하여 제1 피더부(41)와 제2 피더부(42)의 각 모서리부에는 완충수단(44)으로서 탄성스프링이 개재되어 있다. 여기서 완충수단(44)으로 탄성스프링을 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 아니하고 당업자가 용이하게 설계 변경 및 창작할 수 있는 범위내에서 완충작용을 하는 어떠한 수단도 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.In addition, in order to prevent noise and destruction caused by vibrations applied to the
그리고, 피더부(41,42)는 부식이 잘 생기지 않는 스테인레스 스틸로 만들어지는 것이 바람직하다.In addition, the
이와 같은 구성을 가진 개별화장치(40)에 의하여 진동발생부(43)에서 상하방향으로 진동을 발생시키면 제1 피더부(41)에 위치한 고추는 4열로 정렬되어 아랫방향으로 이송되며, 제2 피더부(42)로 이송되면서 다시 2열로 정렬되어 계속 이송됨으로써 개별화 작용이 일어난다. 제1 피더부(41) 및 제2 피더부(42)가 각각 4열에서 2열로 줄어들도록 2단으로 구성하는 이유는 1단일 경우에는 이송 과정 중 이송열에 빈 공간이 생길 수가 있는데 반해 2단일 경우에는 고추들이 촘촘히 정렬되어 빈 공간의 발생 우려가 적기 때문이다. 이 때, 원활한 개별화 작용을 위해서는 제1 피더부(41)의 진동 가진력보다 제2 피더부(42)의 진동 가진력을 크게 하여 고추들의 진행방향으로의 정렬 간격을 넓히는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 개별화장치의 다른 실시예에 의하면, 2열의 골이 형성된 1단의 피더에서 정렬된 2열의 고추들이 후술할 가속컨베이어(55)로 이송된다. 이 때, 진동모터에서 발생한 진동 가진력이 1단의 피더의 전체 길이에 걸쳐 균일하게 전달되도록 하기 위하여 1단의 피더에 보강재를 추가로 설치함으로써 피더에 강성을 증가시키는 것이 바람직하다. 그리고, 정량공급장치를 조절하여 공급되는 고추의 양이 적당하도록 설정하면 정렬된 고추들의 각 열에서 빈 공간을 발생하지 않도록 하는 것도 가능하다.When vibration is generated in the
On the other hand, according to another embodiment of the individualization apparatus according to the present invention, two rows of peppers arranged in the first stage feeder having two rows of valleys are transferred to the
가속컨베이어(55)는 개별화장치(40)의 후단부에 설치되어 있으며, 개별화장 치(40)에서 고추의 이송속도보다 빠른 속도로 움직이는 컨베이어를 구비한다. 가속컨베이어(55)는 고추가 낙하하는 충격을 완화하기 위하여 우레탄 재질의 벨트를 사용하는 것이 바람직하다. 가속컨베이어(55)에 의하여 2열로 이송되어온 고추들의 진행방향으로의 간격이 더 넓혀져서 완전한 개별화가 이루어진다.
가속컨베이어(55)의 후단에는 등급판별부(50)가 위치한다. 등급판별부(50)는 개별화된 고추의 영상을 획득하기 위한 영상획득수단(미도시); 및 획득한 영상을 처리하여 등급 판별 알고리즘에 의하여 등급을 판별하는 영상처리부(미도시)를 구비한다.The
영상획득수단은 아날로그식 CCD(charge coupled device) 카메라가 이용될 수 있으나 본 발명은 이에 국한되지 않고 아날로그방식 또는 디지털방식, CCD 또는 CMOS를 막론하고 기계시각을 이용하는 영상을 촬영할 수 있는 수단이라면 어떠한 것도 본 발명의 보호범위에 속함은 물론이다.As an image acquisition means, an analog CCD (charge coupled device) camera may be used, but the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited thereto. Of course, it belongs to the protection scope of the present invention.
도면에는 도시되지 않았으나, 영상획득수단은 카메라뿐만 아니라 선명한 영상을 정확하게 획득하기 위한 광원부(미도시)를 더 구비한다.Although not shown in the figure, the image acquisition means further includes a light source unit (not shown) for accurately obtaining a clear image as well as a camera.
도면에는 도시되지 않았으나, 영상처리부도 영상획득수단으로부터 획득된 영상을 인터페이스케이블을 통해 전송받아 디지털영상으로 만들기 위한 프레임 그래버(frame grabber)(미도시) 및 등급판별 알고리즘이 내장된 중앙연산처리장치(미도시)를 구비한다. 여기서, 중앙연산처리장치로서 마이크로 컨트롤러나 컴퓨터(Personal computer)등 다양한 수단이 존재하나 짧은 시간내에 영상처리를 하기 위해서는 고성능의 CPU가 내장된 컴퓨터를 사용하는 것이 바람직하다.Although not shown in the drawing, the image processing unit also receives a signal obtained from the image acquiring means through a interface cable and includes a frame grabber (not shown) and a central processing unit having a built-in grading algorithm for classifying a digital image. Not shown). Here, various means such as a microcontroller or a personal computer exist as the central processing unit, but in order to perform image processing in a short time, it is preferable to use a computer with a high-performance CPU.
분류배출부(60)는 메인컨베이어(61); 등급배출구(63); 배출컨베이어(64); 공기분사노즐(62); 회전변위량 측정수단(65); 및 제어부(70)를 구비한다.The
메인컨베이어(61)는 개별화장치(40)의 후단측에 지면과 수평이 되도록 설치되어 있다. The
등급배출구(63)는 메인컨베이어(61)의 양측면에 5쌍이 설치되고, 메인컨베이어(61)의 후단부에는 배출컨베이어(64f) 1개가 설치되어 있다. 등급배출구(63)의 수는 적어도 2개 이상이면 되며, 위와 같은 경우에는 각 쌍을 이루는 양측 2개의 등급배출구(63)로는 동일 등급의 고추가 배출되어지고, 후단부에 있는 배출컨베이어(64f)로는 양측으로 배출되지 않은 고추들이 배출되게 되므로 총 6개의 등급으로 나뉘어 고추가 자동 선별되어 배출되게 된다.The
그런데, 동일한 등급의 등급배출구(63)가 양측에 형성되어 있고, 수집상자(80)는 등급별로 하나이기 때문에 일측의 등급배출구(63)로 배출된 고추를 타측에 있는 수집상자(80)로 이송하기 위하여 배출컨베이어(64a,64b,64c,64d,64e)가 사용된다.By the way, since the same
공기분사노즐(62)은 메인컨베이어(61)의 중앙부에 컨베이어의 진행방향과 나란한 방향으로 설치된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동 고추선별기에서의 공기분사노즐(62)은 각 등급배출구(63)쌍으로 고추에 블로우공기를 공급할 수 있도록 2열로 5개씩 총 10개가 설치된다.The
도면에는 도시되지 않았으나, 공기분사노즐(62)은 압축공기를 공급하는 압축기; 압축공기를 저장하는 공기탱크; 공기탱크로부터 공기분사노즐로 가는 압축공기 의 흐름을 제어하는 솔레노이드 밸브를 더 구비한다.Although not shown in the drawing, the
측정수단(65)은 메인컨베이어(61)를 구동시키는 모터의 회전축에 연결되게 설치되어 컨베이어벨트의 이송변위를 측정하는 역할을 한다. 측정수단으로는 로터리 엔코더(rotary encoder)가 사용될 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 당업자가 용이하게 설계 변경 및 치환할 수 있는 범위내에서 메인컨베이어(61) 벨트의 이송변위를 측정할 수 있는 어떠한 수단이라도 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.Measuring means 65 is installed to be connected to the rotating shaft of the motor for driving the
제어부(70)는 로터리 엔코더(65)로부터 발생하는 신호와 영상처리부로부터의 신호를 입력받아 분류배출부(60)의 구동장치를 제어하는 역할을 한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 제어부(70)는 프로그래밍 로직 컨트롤러(PLC)를 사용하였다. PLC는 시퀀스 제어를 기본 기능으로 하고 데이터 연산 및 산술 연산 그리고 데이터 전송 등의 기능 추가로 피드백 제어도 가능하게 한 프로그래머블한 제어장치를 말하는데, PLC는 당업자에게 이미 공지된 장치이므로 이에 대한 추가적인 설명은 불필요할 것이다.The
이하에서는 등급판별된 고추를 공기분사노즐(62)을 이용하여 해당 등급배출구(63)로 배출시키는 알고리즘을 설명한다. Hereinafter, an algorithm for discharging the graded pepper to the corresponding
로터리 엔코더(65)가 메인컨베이어 모터축의 회전변위량에 따른 펄스 수를 출력신호로서 발생시킨다. 그리고, 카메라의 영상촬영 위치로부터 각 등급배출구(63)까지의 거리에 따른 메인컨베이어(61) 벨트의 이송변위 즉, 로터리 엔코더의 출력 펄스 수는 설계값으로 주어져 있다. 따라서 등급판별부(50)에서 등급이 판별 된 고추가 영상촬영 위치로부터 해당 등급배출구(63)까지의 거리에 상응하는 펄스 수가 입력이 되면 해당 등급배출구(63)와 동일 선상에 위치한 공기분사노즐(62)이 작동하여 압축공기를 분사함으로써 해당 등급배출구(63)로 고추를 배출시켜 자동으로 고추가 선별된다.The
본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 자동 고추선별기는, 정량공급호퍼(미도시); 개별화장치; 가속컨베이어; 등급판별부; 및 분류배출부를 구비한다.Automatic pepper sorting machine according to a second embodiment of the present invention, the metering supply hopper (not shown); Individualization apparatus; Acceleration conveyor; Grading unit; And a fraction discharge portion.
개별화장치, 가속컨베이어, 등급판별부 및 분류배출부는 제1 실시예에서와 동일하므로 제1 실시예에서 설명한 것을 참조하면 되고, 이하에서는 제1 실시예의 호퍼컨베이어, 정량공급장치 및 투입컨베이어의 기능을 대신할 수 있는 정량공급호퍼에 대하여만 설명하기로 한다.The individualizing device, the acceleration conveyor, the grading part and the sorting discharge part are the same as in the first embodiment, so refer to those described in the first embodiment. Hereinafter, the functions of the hopper conveyor, the metering supply device and the input conveyor of the first embodiment will be described. Only replaceable hoppers will be described.
정량공급호퍼는 후방을 향해 하향 경사지게 설치되어 있는 개별화장치의 전단측 상부에 설치되어 있으며, 개별화장치로 적당량의 고추들을 이송시키는 역할을 한다. 호퍼는 하부로 향할수록 폭이 좁아지는 병목 구조로 되어 있고, 적당한 양을 배출시키게 하는 정량공급수단을 구비하는 것이 바람직하다. The fixed-quantity supply hopper is installed on the front side of the front side of the individualization device which is installed inclined downwardly toward the rear, and serves to transport the appropriate amount of pepper to the individualization device. The hopper has a bottleneck structure in which the width becomes narrower toward the lower side, and it is preferable to have a quantitative supply means for discharging an appropriate amount.
정량공급수단의 바람직한 일 실시예로 호퍼의 하부 홈의 개구율을 조절할 수 있는 조절판을 구비할 수 있다. 이때, 고추들이 서로 엉켜서 호퍼의 하부 홈에 정체되어 있는 것을 방지하기 위하여 호퍼를 진동시킬 수 있는 진동발생수단을 구비할 수 있다.As a preferred embodiment of the metering supply means may be provided with a control plate for adjusting the opening ratio of the lower groove of the hopper. At this time, the pepper may be provided with a vibration generating means capable of vibrating the hopper to prevent the tangling of each other and stagnated in the lower groove of the hopper.
위와 같은 구성에 의하여, 정량공급호퍼에서 공급된 적당량의 고추들은 개별화장치와 가속컨베이어를 거치면서 개별화가 이루어지고, 등급판별부와 분류배출부 를 통하여 해당 등급별로 선별이 자동으로 완료된다.By the above configuration, the appropriate amount of peppers supplied from the quantitative supply hopper is individualized through the individualization device and the acceleration conveyor, and the selection is automatically completed by the corresponding grades through the grade discriminating unit and the sorting discharge unit.
본 발명에 따른 자동 고추선별기에 의하면, 다수의 고추들을 자동으로 개별화시키는 개별화장치; 개별화된 고추를 영상처리하여 등급을 판별하는 등급판별부; 및 해당 등급에 맞는 등급배출구로 고추를 자동 배출시키는 분류배출부를 구비하고 있다.According to the automatic pepper selector according to the present invention, an individualizing device for automatically individualizing a plurality of pepper; A rating discriminating unit for determining a rating by image processing the individualized pepper; And a sorting discharge part for automatically discharging red pepper to a grade discharge port corresponding to the corresponding grade.
따라서 첫째, 작업자가 수작업으로 고추를 개별화시키고 선별하며, 배출하는데 걸리는 시간 및 노동력을 획기적으로 절감할 수 있다.Therefore, firstly, it is possible to drastically reduce the time and labor required for workers to individually and selectively sort peppers by hand.
둘째, 기계시각에 의한 영상처리를 하여 등급판별이 이루어지므로 선별의 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.Secondly, since image discrimination is performed by image processing based on machine vision, the accuracy of screening can be enhanced.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050073353A KR100594936B1 (en) | 2005-08-10 | 2005-08-10 | Automatic pepper sorter |
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KR1020050073353A KR100594936B1 (en) | 2005-08-10 | 2005-08-10 | Automatic pepper sorter |
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Family Applications (1)
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KR1020050073353A KR100594936B1 (en) | 2005-08-10 | 2005-08-10 | Automatic pepper sorter |
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Cited By (4)
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KR100800635B1 (en) | 2006-11-17 | 2008-02-05 | 백성기 | Apparatus for individualizing red pepper |
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2005
- 2005-08-10 KR KR1020050073353A patent/KR100594936B1/en not_active IP Right Cessation
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