KR100306389B1 - 감귤과일의박스포장방법및그장치 - Google Patents
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Abstract
감귤과 같은 구형형태의 과일을 자동으로 계수하고 중량측정하여 일정 형태의 박스에 내장후 시장에 출하하고 있다. 이 경우 일정하게 고정된 중량에 도달하며 박스내의 과일의 개수가 규정보다 작더라도 이송중단이 되어 버리므로 과일의 중량에 따라 적재되는 과일의 개수가 달라져 버려 소비자의 항의 요인이 되고 있다. 그러나 일정 숫자로 한정하여 박스에 적재하는 경우 과일별로 중량이 다양하여 동일한 개수를 내장한 박스라도 중량이 서로 달라 이역시 하자의 한 요인으로 지적되고 있는 것이다.
본 발명은 감귤과 같은 과일을 계수하여 포장하는 장치에 있어서, 단위체의 과일중량과 개수를 동시에 산정하여 일정한 중량에 도달한다 하여도 포장 박스내의과일숫자가 맞지 않는 경우에는 개수를 맞추어 주도록 하여 중량 과 숫자가 동시에 일정한 기준에 부합토록하여 포장박스내의 중량이나 숫자 불일치에 따른 민원의 사례를 없애 주었다. 특히 일정한 규정의 박스중량에 미달되도록 감귤을 일차 적재토록한 다음 그때까지의 적재된 감귤의 중량을 평균화하여 미달된 양만큼을 다시 중량과 상관없이 적재토록하므로서 박스에 담겨지는 감귤의 전체 개수를 일정하게 유지하면서도 중량이 허용오차범위내로 포장가능토록하였다.
Description
본 발명은 감귤과 같은 구형과일을 자동선별하여 일정한 기준의 중량과 개수를 갖도록 박스포장하는 감귤과일의 박스 포장방법 및 그 장치에 관한 것이다.
감귤과 같은 구형과일을 일정한 숫자와 중량을 갖도록 박스내에 자동포장하는 다양한 장치와 방법들이 제공되고 있다. 가장 일반적인 형태로는 로드셀에 의하여 박스중량을 측정하도록 하여 일정한 규정중량에 해당하면 박스를 교체하여 주므로서 목적한 중량의 과일이 적재된 박스포장법이 제공되고 있다. 이들 박스포장방법은 과일의 중량이 일정한 경우에는 전혀 문제될 것이 없으나 자연산인 관계로 약간의 오차가 발생하는 것은 피할 수 없는 현상이다. 따라서 일정한 중량에 도달하였다고 하여도 실제 담겨진 과일의 개수에는 다소간 차이가 있게 되어 소비자들의 주요한 불만발생요인이 되고 있다. 숫자를 중시하여 중량보다는 적재되는 과일의 중량을 카운트하여 적재하는 경우에는 반대로 중량에 오차가 발생하여 또다른 불만요인이 되는 것이다.
본 발명은 이상의 단점을 해소하기 위하여 적재되는 과일의 중량과 개수를 동시에 측정하여 가능한한 소비자에게 발생될 숫자의 과부족이나 개수의 부정확함을 없애고자하는 것이다. 특히 일정한 규정중량에 가능한한 접근하면서 소비자들이 가장 민감하게 받아들이는 박스내과일의 숫자를 가능한한 평균화하여 박스간 오차를 극소화하고자 하는 것이다.
도 1 은 본 발명의 전체적인 구성을 보여주는 사시도,
도 2 는 본 발명의 측면도.
도 3 은 본 발명의 작동상태를 보여주는 플로우차트임.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2:센서 3:솔레노이드 4:베이스 5:이송체인 7:적재부
8:스토퍼 11:제1호퍼 12:제2호퍼 13:개폐부 14:구동모터
15 : 가동로드 11a:개방부 17:고정간 18:베어링 21:박스
22:중량측정장치 24:안내롤러 32:수직멤버 32a:수평멤버
33:가이더
본 발명은 과일의 이송시에 이송숫자를 카운트하는 동시에 중량측정장치로 박스에 적재되는 과일의 양을 동시에 측정토록 하며, 규정중량에 도달하기 전에 일정한 목표중량에 도달하면 과일적재를 중단하고 현재까지의 과일적재중량을 카운트하여 적재된 과일의 평균중량을 연산하며, 이 연산되어 나온 평균중량에 의하여 규정중량과 측정중량간의 부족중량분에 해당하는 과일을 보충하여 주므로서 과일의적재숫자와 중량의 과부족문제를 최소화하였다.
이하 본발명을 첨부한 도면에 의하여 구체적으로 설명한다.
본 발명은 이송되는 과일의 크기와 중량을 측정하여 일정한 기준에 따른 등급을 설정한 다음 규정된 숫자와 중량을 갖도록 박스내에 포장처리하는 과일자동포장장치에 있어서,
수직멤버(32)와 수평멤버(32a)에 의하여 전체적으로 직육면체형태로 구성하고, 상부에 횡배열된 체인이나 벨트와 같은 전동수단(5)을 가이드하는 가이더(33)가 병렬로 연속배열된 이송부를 설치하며, 그 하측으로는 분리부와 박스계량이송부르 배치토록 한 프레임부와,
상기한 프레임부의 전동수단에 하부의 일부가 수직교차토록 조립되어 함께 연동하도록 구성한 지지축(6)의 상단부에 접시형태의 적재부(7)가 편심토록 피봇식으로 체결되어지면서, 이 적재부는 경사배치된 스토퍼(8)에 의하여 지지되며, 이 전동수단을 지지가이딩하는 가이더(33)의 상측으로는 일정한 위치별로 제1 및 제2감지센서(2)(2a)와 제1액튜에이터(3)(3a)가 순차적으로 배치되어져있는 이송부와,
상기한 이송부의 하측으로 단면구조가 W자 인 분리호퍼를 상광하협의 형태로 배치하되 제1호퍼(11)의 하측의 일면은 항시 개방상태로 되는 개방부(11a)가 있고, 제2호퍼(12)는 일측하부에 경사방향대로 개폐가능하도록 하는 개폐부(13)로 임의개방폐쇄가능하도록 구성하여 유공압실린더(14)의 가동로드(15)의 작동에 따라 개방폐쇄되는 분리호퍼부와,
상기한 분리호퍼부로부터 낙하되는 과일을 수납할 수 있도록 포장박스(21)를일정주기로 이동하여 상기한 분리호퍼부의 개방부아래에 배치토록하면서 하측의 중량측정장치(22)를 통하여 현재의 중량을 미도시한 중앙연산장치부로 전송토록 하는 포장이송부로 구성되어있다.
본 발명에서 제1 및 제2감지센서(2)(2a)는 각각 현재 이송되는 과일을 카운트하도록 하는 것이며, 액튜에이터(3)(3a)는 신호의 온,오프에 따라서 가동로드의 신축에 의하여 지지축(6)에 피봇핀으로 체결된 적재부(7)를 밀어주어 적재부가 경사상태로 되면 적재된 과일을 호퍼로 자연낙하토록 하도록 하는 것이다. 스토퍼(8)는 상기한 경사상태로 된 적재부가 원위치로 복귀시 수평상태에서 더 이상 경사지지않도록 균형을 잡아주는 기능을 한다.
본 발명에서 분리호퍼부의 미설명부호 16은 상기한 유공압실린더와 연계되어 작동하는 가동로드(15)와 베어링과 같은 마찰감소부를 지지하기 위한 횡지지간이며, 18은 가동로드의 작동시 마찰을 최소화하기 위한 베어링이고, 19는 유공압실린더를 지지하기 위한 지지장치들이고, 24는 박스이송을 원활하게 유도하는 안내롤러들이다.
이상의 장치는 미도시한 원칩마이컴, 일반적인 퍼스널컴퓨터, 혹은 PLC와 같은 다양한 연산제어장치에 의하여 센서와 중량측정장치등으로부터 접수된 신호를 내장된 프로그램에 의하여 비교연산후 필요한 작동신호의 송출로 유공압실린더와 솔레노이드 그리고 전동모터가 작동하며, 프로그램에 의한 작동관계를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
장치의 초기화에 의하여 중량측정장치에 공박스가 도착한 것이 인식되며, 과일이송장치로부터 과일의 연속적인 공급이 개시된 상태를 시점으로 하여 작동상태를 설명한다. 초기화가 되면 사용자가 입력한 일정한 목표중량(W2)와 규정중량(W1)이 공지의 키보드와 같은 입력장치에 의하여 입력되어지며, 목표중량은 규정중량보다 작은 값으로 입력되어진다. 그리고 W3는 규정중량, 예를 들면 과일한상자의 무게를 15kg로 하는 것과 같이 사용자가 정하여 입력되는 값이다. 따라서 본 발명의 장치가 작동하면 박스에 누적되는 중량은 측정중량(W3)로서 이값만이 중량측정장치를 통하여 계속 측정되어져 중앙연산부로 전송된다.
장치가 시동되면 미도시한 연속적인 과일이송장치에 의하여 분류된 과일들이 다수의 직렬배치된 적재부(7)의 상면에 적재되어 가이더(33)를 따라 이송하여오며, 중량측정장치(22)에서는 현재의 박스중량을 측정하여 설정된 목표중량(W2)에 도달하였는지를 비교하여 중량이 미달이면 중앙연산부에서는 제1센서(2)에 의하여 감지된 과일을 액튜에이터(3)의 작동신호로 적재부가 경사지도록 하므로서 경사진 적재부에서 과일이 낙하하여 제1호퍼(11)를 통해 감귤이 박스내에 담겨지는 적재단계(100),
상기한 적재단계에서 제1센서를 통과한 과일의 개수는 제 1센서로부터 전송된 신호에 의하여 계속 카운트되어 적재숫자는 누적카운트되면서 현재의 박스에 대한 중량도 중량측정장치(22)에 의하여 측정된 값이 중앙연산부로 전송되도록 하여 현재의 측정중량(W3)과 목표중량(W2)의 차이값(W3-W2)을 비교하는 비교측정단계(200),
상기한 비교측정단계에서 측정값이 W3<W2이면 계속하여 적재와 비교측정을반복하며, 이와반대의 값으로 측정되면 제1액튜에이터에 대한 작동신호를 차단하여 더 이상의 과일 낙하를 차단하고 제2호퍼(12)의 상측에 설치된 제2액튜에이터(3a)에 대한 작동신호를 송출하여 이송되어오는 과일이 제2호퍼로 낙하토록 하는 동시에 제2센서(2a)에서는 낙하되는 과일을 감지하여 중앙연산부로 송출하여 낙하되는 과일의 개수를 누적카운트하는 과일비축단계(300),
중앙연산부에서는 (W1-W3)/(W3/t)(t는 현재까지 박스에 담겨진 과일의 개수임)의 계산식에 의하여 현재박스내과일의 평균중량(W3/t)으로 계산된 규정중량에 도달하기 위한 추가과일적재개수를 연산하는 보충과일개수연산단계(400),
추가과일개수의 연산이 완료되면 제1액튜에이터에 작동신호를 송출하는 대신에 제2액튜에이터에 대한 신호를 차단하여 연속적으로 이송되어 오는 과일이 제1호퍼(11)에 자연낙하하도록 하는 보충적재단계(500),
상기한 단계에서 측정된 과일의 추가낙하개수가 연산된 값(t)과 일치하면 제1액튜에이터에 대한 작동신호를 차단하고 과일이 적재된 박스를 배출토록 하여 초기상태로 복귀하는 단계(600)로 구성되어져 있다.
본 발명에서 제1 및 제2액튜에이터는 솔레노이드와 같은 가장 간단한 작동장치를 설명하고 있으나 그외에도 서보모터에 의하여 작동하는 여러 가지 서보장치를 사용하여도 동일한 효과를 거둘수 있다.
상기한 작동방법은 작동의 초기상태이며, 다시 새로운 박스가 중량측정장치위로 배치되게되면 제2호퍼에 담겨진 과일이 낙하토록 하여 박스의 교체중에 누적된 과일이 동시에 박스에 낙하토록 하므로서 연속하여 이송되어오는 과일의 이송중단이 없이 연속적인 적재가 가능한 것이다. 그리고 제1호퍼를 통하여 낙하되는 과일은 제2호퍼로 낙하된 과일의 숫자로터 시작하여 새롭게 적재되는 과일의 낙하숫자를 카운트하게 된다.
이상 본발명은 박스내에 적재될 감귤과 같은 과일의 중량을 일정한 목표중량에 도달하면 일단 지금까지의 과일적재숫자로 측정된 중량을 나누어서 평균중량을 계산한 다음 규정중량과의 차이값에 해당하는 과일을 공급하므로서 중량중심 혹은 개수중심의 과일적재방법에서 발생하는 숫자부족, 중량부족의 문제를 최소화하게되었다. 즉, 평균중량을 기준으로 개수가 보충되므로 중량이 차이가 난다고 하여도 거의 허용오차범위내이며, 숫자의 차이도 역시 허용가능한 오차범위내에서 적재가 되어 발생될 소비자불만을 없애주도록 한 것이다.
이상 설시한 본 발명의 장치와 방법은 일정한 형태의 단위체로 구성되는 사과, 배, 감등과 같은 다양한 과일에 적용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있어 다양한 과수현장에 적용가능한 것이다.
Claims (2)
- 연속적인 과일이송장치에 의하여 분류된 과일들이 다수의 직렬배치된 적재부(7)의 상면에 적재되어 가이더(33)를 따라 이송하여오며, 중량측정장치(22)에서는 현재의 박스중량을 측정하여 설정된 목표중량(W2)에 도달하였는지를 비교하여 중량이 미달이면 중앙연산부에서는 제1센서(2)에 의하여 감지된 과일을 액튜에이터(3)의 작동신호로 적재부가 경사지도록 하므로서 경사진 적재부에서 과일이 낙하하여 제1 호퍼(11)를 통해 감귤이 박스내에 담겨지는 적재단계(100),상기한 적재단계에서 제1센서를 통과한 과일의 개수는 제 1센서로부터 전송된 신호에 의하여 계속 카운트되어 적재숫자는 누적카운트되면서 현재의 박스에 대한 중량도 중량측정장치(22)에 의하여 측정된 값이 중앙연산부로 전송되도록 하여 현재의 측정중량(W3)과 목표중량(W2)의 차이값(W3-W2)을 비교하는 비교측정단계(200),상기한 비교측정단계에서 측정값이 W3<W2이면 계속하여 적재와 비교측정을 반복하며, 이와반대의 값으로 측정되면 제1액튜에이터에 대한 작동신호를 차단하여 더 이상의 과일낙하를 차단하고 제2호퍼(12)의 상측에 설치된 제2액튜에이터(3a)에 대한 작동신호를 송출하여 이송되어오는 과일이 제2호퍼로 낙하토록 하는 동시에 제2센서(2a)에서는 낙하되는 과일을개수를 감지하여 중앙연산부로 송출하여 과일의 개수를 누적카운트하는 과일비축단계(300),중앙연산부에서는 (W1-W3)/(W3/t)(t는 현재까지 박스에 담겨진 과일의 개수임)의 계산식에 의하여 현재박스내과일의 평균중량(W3/t)으로 계산된 규정중량에 도달하기 위한 추가과일적재개수를 연산하는 보충과일개수연산단계(400),추가과일개수의 연산이 완료되면 제1액튜에이터에 작동신호를 송출하는 대신에 제2액튜에이터에 대한 신호를 차단하여 연속적으로 이송되어 오는 과일이 제1호퍼(11)에 자연낙하하도록 하는 보충적재단계(500),상기한 단계에서 측정된 과일의 추가낙하개수가 연산된 값(t)과 일치하면 제1액튜에이터에 대한 작동신호를 차단하고 과일이 적재된 박스를 배출토록 하여 초기상태로 복귀하는 단계(600)로 구성된 감귤과일의 박스포장방법.
- 이송되는 과일의 크기와 중량을 측정하여 일정한 기준에 따른 등급을 설정한 다음 규정된 숫자와 중량을 갖도록 박스내에 포장처리하는 과일자동포장장치에 있어서,수직멤버(32)와 수평멤버(32a)에 의하여 전체적으로 직육면체형태로 구성하고, 상부에 횡배열된 전동수단(5)을 가이드하는 가이더(33)가 병렬로 연속배열된 이송부를 설치하며, 그 하측으로는 분리부와 박스계량이송부를 배치토록 한 프레임부와,상기한 프레임부의 전동수단에 하부의 일부가 수직교차토록 조립되어 함께 연동하도록 구성한 지지측(6)의 상단부에 접시형태의 적재부(7)가 편심토록 피봇식으로 체결되어지면서, 이 적재부는 경사배치된 스토퍼(8)에 의하여 지지되며, 이 전동수단을 지지가이딩하는 가이더(33)의 상측으로는 일정한 위치별로 제1 및 제2감지센서(2)(2a)와 제1액튜에이터(3)(3a)가 순차적으로 배치되어져있는 이송부와,상기한 이송부의 하측으로 단면구조가 W형태인 분리호퍼를 상광하협의 형태로 배치하되 제1호퍼(11)의 하측의 일면은 항시 개방상태로 되는 개방부(11a)가 있고, 제2호퍼(12)는 일측하부에 경사방향대로 개폐가능하도록 하는 개폐부(13)로 임의개방폐쇄가능하도록 구성하여 유공압실린더(14)의 가동로드(15)의 작동에 따라 개방폐쇄되는 분리호퍼부와,상기한 분리호퍼부로부터 낙하되는 과일을 수납할 수 있도록 포장박스(21)를 일정주기로 이동하여 상기한 분리호퍼부의 개방부아래에 배치토록하면서 하측의 중량측정장치(22)를 통하여 현재의 중량을 중앙연산장치부로 전송토록 하는 포장이송부로 구성되는 것을 특징으로 하는 감귤과일의 박스포장장치.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |