KR100757419B1

KR100757419B1 - 자동제피장치

Info

Publication number: KR100757419B1
Application number: KR1020060087300A
Authority: KR
Inventors: 김경식
Original assignee: 김경식
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2007-09-13
Also published as: KR20060105706A

Abstract

본 발명은 자동제피장치에 관한 것으로, 진공 펌프로 구성되어 지속적으로 진공을 발생시키는 흡입부와; 모터에 의해 회전하는 흡반이 구비된 회전봉과 그 회전봉에 연동된 주동 기어와 맞물려서 회전하는 베벨 기어가 외주에 형성된 원판형의 종동 풀리와; 상기 중동 풀리 상에 커터가 입설되어 상기 종동 풀리와 연동되게 회전하는 커터부로 구성되되, 상기 커터부는, 소직경의 제1반원부와 이에 연속되는 대직경의 제2반원부로 구성되는 가이드부가 요입되어 형성된 캠과; 상기 종동 풀리의 중심에서 일측으로 편향된 위치에 토션스프링에 의해 탄성적으로 지지되게 입설되며, 그 일단이 상기 가이드부를 타고 연동하는 커터;로 구성된 제피장치에 있어서, 소정 길이의 외통체 내에 내통체가 삽입되고, 상기 내통체의 외측에 개재된 스프링의 탄성에 의해 승강가능되도록 한 커터의 작동봉과; 상기 작동봉의 외통체에 통하도록 연결된 에어공급호스와; 상기 에어공급호스에 고압의 에어를 공급하는 에어공급장치와; 상기 종동 풀리의 외부에 설치되어 에어공급의 시작과 종료동작을 제어하는 시작 및 종료센서장치와; 상기 종동 풀리의 외주연에 설치되어 상기 시작 및 종료센서장치를 작동시키는 동작센서와; 상기 회전봉의 일측에 설치되어 과일의 유무(有無)를 탐지하는 존재감지센서와; 상기 시작 및 종료센서장치와 존재감지센서로부터 신호를 받아 종동 풀리의 작동과 회전봉의 작동을 제어하는 제어부;로 구성된다.

상술한 구성에 의해 본 발명은 과일의 측부는 물론 후면 꼭지부의 껍질까지 제거할 수 있어 작업효율을 월등히 향상시킬 수 있게 된다.

과일, 껍질, 제거, 캠, 반원, 에어, 분사, 가변

Description

자동제피장치 { FRUITS PEELING APPARATUS }

도 1은, 본 발명에 따른 자동제피장치의 설치예를 나타낸 도면이다.

도 2는, 도 1에서 커터부에 대한 분해사시도이다.

도 3은, 도 2의 결합된 단면도이다.

도 4a 및 도 4b는, 본 발명에 따른 자동제피장치의 커터가 과일에 접촉되기 전의 상태를 나타낸 사시도 및 평면도이다.

도 5a 및 도 5b는, 본 발명에 따른 자동제피장치의 커터가 과일의 전면꼭지부를 깎는 상태를 나타낸 사시도이다.

도 6a, 도 6b 및 도 6c는, 본 발명에 따른 자동제피장치의 커터가 과일의 측부를 깎는 상태를 나타낸 사시도 및 평면도이다.

도 7a 및 도 7b는, 본 발명에 따른 자동제피장치의 커터가 과일의 후면꼭지부를 깎는 상태를 나타낸 사시도 및 평면도이다.

도 8a 및 도 8b는, 본 발명른 자동제피장치의 커터가 과일의 깍은 후 원위치로 복귀한 상태를 나타낸 사시도 및 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 커터부 4 : 캠

22 : 커터 41 : 제1반원부

42 : 제2반원부 43 : 곡면부

50 : 시작센서장치 60 : 종료센서장치

70 : 동작센서 80 : 에어공급호스

226 : 외통체 227 : 스프링

228 : 내통체 246 : 회전축

500 : 작업대 600 : 존재감지센서

본 발명은 자동제피장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과일의 측부와 전후면의 꼭지부까지 제피작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 커터부를 개선한 자동제피장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동제피기는 감이나 사과, 배와 같은 과일의 껍질을 자동으로 깎아주는 장치로서, 그중에서 커터부는 껍질을 제거하는 가장 중요한 부분이다.

상기한 제피장치 및 커터부에 대해 대한민국 등록실용신안 제332372호, 제337736호, 337737호 등에 그 일예가 개시되어 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그런데, 상기한 종래 기술의 커터부는 과일의 측부의 껍질은 제거할 수 있으 나, 전후면 꼭지부에는 칼날이 닿지 못하므로 이 부분에는 껍질이 남게 되고, 수작업에 의해 전후면 꼭지부의 껍질을 제거할 수 밖에 없어 작업효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 에어분사압력에 의해 커터부의 길이가 가변됨으로써 회전반경을 가변시킬 수 있어 과일의 측부는 물론 후면 꼭지부의 껍질까지 제거할 수 있으므로 작업효율을 월등히 향상시킬 수 있도록 한 자동제피장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

진공 펌프로 구성되어 지속적으로 진공을 발생시키는 흡입부와; 모터에 의해 회전하는 흡반이 구비된 회전봉과 그 회전봉에 연동된 주동 기어와 맞물려서 회전하는 베벨 기어가 외주에 형성된 원판형의 종동 풀리와; 상기 중동 풀리 상에 커터가 입설되어 상기 종동 풀리와 연동되게 회전하는 커터부로 구성되되, 상기 커터부는, 소정 두께를 갖는 소직경의 제1반원부와 이에 연속되는 대직경의 제2반원부로 구성되는 가이드부가 상면에 돌출되게 형성된 캠과; 상기 종동 풀리의 중심에서 일측으로 편향된 위치에 토션스프링에 의해 탄성적으로 지지되게 입설되며, 그 일단이 상기 가이드부를 타고 연동하는 커터;로 구성된 제피장치에 있어서,

소정 길이의 외통체 내에 내통체가 삽입되고, 상기 내통체가 스프링에 의해 탄성적으로 결합되어 승강가능되도록 한 커터의 작동봉과;

상기 작동봉의 외통체에 통하도록 연결된 에어공급호스와;

상기 에어공급호스에 고압의 에어를 공급하는 에어공급장치와;

상기 종동 풀리의 외부에 설치되어 에어공급의 시작과 종료동작을 제어하는 시작 및 종료센서장치와;

상기 종동 풀리의 외주연에 설치되어 상기 시작 및 종료센서장치를 작동시키는 동작센서와;

상기 회전봉의 일측에 설치되어 과일의 유무(有無)를 탐지하는 존재감지센서;

상기 시작 및 종료센서장치와 존재감지센서로부터 신호를 받아 종동 풀리의 작동과 회전봉의 작동을 제어하는 제어부;

를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 순서에 따라 상세하게 설명하면 다음과 같다.

또한, 도면에 있어서 동일 부분은 동일 부호를 부여하고 그 반복 설명은 생략한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 자동제피장치의 설치예를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 진공 펌프(P)로 구성되어 지속적으로 진공을 발생시키는 흡입부와; 모터(M)에 의해 회전하며 끝단에는 과일(400)을 흡착시킬 수 있는 흡반이 구비된 회전봉(100)과; 상기 회전봉(100)에 연결된 풀리 및 풀리축에 설치된 주동 기어(200)로 구성된 회전부와; 상기 회전부의 주동 기어(200)에 맞물려 서 회전하는 베벨 기어가 형성된 종동 풀리(24) 상에 커터(22)가 입설되어 상기 종동 풀리(24)와 연동 회전하는 커터부(2);로 구성된다.

첨부된 도 2는 도 1에서 커터부에 대한 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 결합된 단면도이다.

이를 참조하면, 상기 커터부(2)는, 작업대(500)에 고정 설치된 캠(4)과, 상기 캠(4)의 외측에 설치되며 주동 기어(200)와 치합되는 치차(240)가 외주면에 형성되고 중심으로부터 편향되게 커터(22)가 입설된 종동 풀리(24)로 구성된다.

상기 캠(4)은 저면 일측에 형성된 체결공(44)을 통해 볼트(미도시)를 체결하여 작업대에 고정되며, 중심에는 통공(43)이 형성되어 소정의 샤프트(246)가 수직되게 관통하도록 설치된다.

또한, 하부면에는 소직경의 제1반원부(41)가 일측에 형성되고, 이에 연속되는 대직경의 제2반원부(42)가 타측에 형성되어 대략 오뚜기형상으로 된 가이드부(40)가 요입되어 형성되어 있다.

특히, 상기 대직경의 제2반원부(42)는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 일측이 타측보다 더 작은 곡률반경으로 형성된 곡면부(43)가 형성됨으로써 후술하는 커터(22)의 베어링이 상기 곡면부(43)를 지나면서 과일(400)의 후면 꼭지부(404)에 접촉될 수 있도록 커터(22)의 직립각도를 더 좁힐 수 있게 된다.

따라서, 전술한 제1반원부(41) 및 제2반원부(42)의 곡률반경은 과일의 크기에 따라 달라져야 하므로, 사전에 여러가지 사이즈 별로 제작된 다수개의 캠을 준비함이 바람직하다.

그리고, 상기 종동 풀리(24)는 캠(4)을 커버하도록 설치되며 상기 주동 기어(200)와 치합되는 치차(240)가 외주면에 형성되고 중심에 형성된 끼움공(244)을 통해 상기 샤프트(246)와 연결된다.

또한, 상기 종동 풀리(24)의 중심으로부터 일측으로 편향된 위치에 장공(242)이 형성되고, 상기 장공(242)에 커터(22)가 수직되게 삽입되어 축핀(245) 및 토션스프링(23)에 의해 탄성을 갖도록 힌지결합됨으로써 상기 커터(22)는 토션스프링(23)에 의해 항상 후측으로 기울어지는 힘이 작용하여, 과일(400)로부터 커터날(222)이 이격될 수 있도록 설치된다.

상기 커터(22)는 길이가 가변될 수 있는 소정 길이의 작동봉(221)과, 상기 작동봉(221)의 하단에 커터날(222)이 형성되고, 상단에는 베어링(224)이 설치되며, 상기 베어링(224)이 전술한 캠(4)의 가이드부(40)의 내주면에 지지되도록 설치되어 구성된다.

여기서, 상기 작동봉(221)은 소정 길이를 갖는 외통체(226) 내에 내통체(228)가 삽입되되, 상기 내통체(228)의 외주에 스프링(227)이 개재되어 탄성적으로 지지됨으로써 내통체(228)가 에어분사압력에 의해 승강작동될 수 있어 길이의 신축조절이 가능하게 된다.

상기 작동봉(221)의 외통체(226)의 일측에는 에어공급호스(80)가 연결되며, 상기 에어공급호스(80)는 에어콤프레셔 및 레귤레이터로 구성된 에어공급장치(A)와 연결됨으로써 제어부(300)의 신호에 따라 고압의 에어가 상기 에어공급호스(80)로 분사되고, 이때 발생된 분사압력에 의해 전술한 작동봉(221)의 내통체(228)가 하강 할 수 있게 된다.

상기 에어공급호스(80)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 종동 풀리(24)의 중심부에 설치된 회전축(246)의 내부로 삽입되되, 아이들링(idling)이 가능하도록 베어링으로 결합시킨 로터리결합방식을 취함으로써 종동 풀리(24)의 회전과정에서 회전축(246)에 감기는 폐단을 방지할 수 있도록 하였다.

한편, 작업대(500)에는 상기 종동 풀리(24)의 회전시 소정 구간에서는 상기 작동봉(221) 내에 에어가 주입되어 작동봉(221)의 길이가 늘어나도록 하고, 다른 구간에서는 에어 주입이 종료되어 작동봉(221)의 길이가 원상태로 복귀하도록 하였다.

따라서, 작동봉(221)의 길이가 늘어났을때는 과일(400)의 측부(406)에 커터날(222)이 접하도록 하여 측부(406)에 대한 제피(除皮)작업을 진행할 수 있게 되며, 측면의 제피작업이 완료되면 스프링(227)의 탄성복원력에 의해 작동봉(221)의 길이가 원상태로 복귀하도록 하였다.

이를 위해, 작업대(500)의 일측, 즉 상기 종동 풀리(24)의 외주연에 대응되는 부위에 시작센서장치(50)가 설치되고, 작업대(500)의 타측에는 종료센서장치(60)가 설치된다.

이때, 상기 종동 풀리(24)는 원판형상이므로 전술한 시작센서장치(50)와 종료센서장치(60)는 종동 풀리(24)의 외측에 설치되되, 소정의 사잇각(θ)으로 이격시켜 설치됨이 바람직하다.

전술한 시작센서장치(50)와 종료센서장치(60)간의 이격되는 사잇각(θ)은, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 대략 170°~ 190°가 적당하나, 반드시 이에 한정되지 않고 과일(400)의 크기와 회전속도를 고려하여 변경실시될 수 있다.

또한, 상기 종동 풀리(24)의 외주면에는 상기 시작센서장치(50) 및 종료센서장치(60)와 대응되는 소정의 동작센서(70)가 설치되는데, 종동 풀리(24)의 회전에 동반하여 상기 동작센서(70)가 회전하면서 상기 상기 시작센서장치(50) 및 종료센서장치(60)와 순차적으로 접촉됨으로써 이의 신호를 제어부(300)에 송신하여, 전술한 바와 같이, 에어공급의 시작 또는 종료동작을 자동을 결정할 수 있게 된다.

이때, 상기 종료센서장치(60)는 에어공급의 종료시점을 결정하고, 아울러 전술한 흡입부의 진공 펌프(P)의 작동과 모터(M)의 작동을 정지시키는 역할을 수행하도록 함으로써, 과일(400)의 제피작업이 종료되었을때 과일(400)에 대한 흡착력도 정지되므로, 과일(400)이 자중에 의해 낙하하여 도시되지 않은 콘베어벨트로 이송되도록 하였다.

본 발명의 실시예에서는 상기 시작센서장치(50) 및 종료센서장치(60)를 리미트스위치를 적용하였고, 상기 동작센서(70)는 돌기구조를 취함으로써, 동작센서(70)가 시작센서장치(50) 및 종료센서장치(60)를 터치할때 신호가 발생되도록 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 광센서장치를 적용할 수도 있다.

한편, 전술한 회전봉(100)에 마련된 흡반(120)에 과일(400)이 흡착되어 고정되는데, 상기 과일(400)의 존재 유무(有無)를 판단하기 위해 회전봉(100)의 일측에 존재감지센서(600)가 설치된다.

따라서, 작업자가 상기 회전봉(100)의 흡반(120)에 과일(400)을 갖다대면 전술한 존재감지센서(600)에서 과일(400)이 존재함을 인식하고, 제어부(300)에 신호를 송신하고, 이를 받은 제어부(300)에서 진공 펌프(P)를 가동시켜 과일을 흡착시키게 되고, 아울러 모터(M)를 구동시켜 주동기어와 종동 풀리(24)를 회전시키게 된다.

본 발명의 실시예에서는 전술한 존재감지센서(600)로서 광센서를 적용하였으며, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 자동제피장치(C)의 제어부(300)의 스위치를 온(on)시키고, 작업자가 과일(400)을 상기 회전봉(100)의 흡반(120)에 대면, 상기 존재감지센서(600)에서 과일(400)의 존재를 감지한 후 제어부(300)로 신호를 보내고, 제어부(300)로부터 발생된 신호에 따라 상기 진공펌프(P)가 구동하여 흡입력이 발생되고, 이 흡입력에 의해 상기 회전봉(100)의 흡반(120)에 과일(400)을 흡착시켜 고정시키게 된다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 자동제피장치의 커터가 과일에 접촉되기 전의 상태를 나타낸 사시도 및 평면도이다.

이를 참조하면, 커터(22)의 베어링(224)이 가이드부(40)의 제2반원부(42)의 내주면을 타기 직전의 상태로써, 설명의 편의상 0°로 설정하며, 이때는 아직 커터 날(222)이 과일(400)에 접촉하지 않은 상태이다.

도 5a 및 도 5b는, 본 발명에 따른 자동제피장치의 커터가 과일의 전면꼭지부를 깎는 상태를 나타낸 사시도 및 평면도이다.

이를 참조하면, 제어부(300)를 조작하여 모터(M)를 구동시키면, 상기 회전봉(100)이 회전함에 따라 과일(400)이 제자리에서 회전하게 되고, 아울러 주동 기어(200)가 회전하기 시작하며, 이에 연동하여 종동 풀리(24)가 회전함에 따라 커터(22)의 베어링(224)이 가이드부(40)의 제2반원부(42)의 내주면을 타고 구동(약 30°정도)하게 되고, 이에 연동하여 커터(22)가 직립하게 되어 커터날(222)이 과일(400)의 전면 꼭지부(402)에 접촉됨으로써 제피작업이 시작되는 것이다.

도 6a와 도 6b 및 도 6c는, 본 발명에 따른 자동제피장치의 커터가 과일의 측부를 깎는 상태를 나타낸 사시도 및 평면도이다.

이를 참조하면, 종동 풀리(24)가 회전함에 따라 커터(22)의 베어링(224)이 가이드부(40)의 제2반원부(42)의 내주면을 타고 구동(약 120°정도)함으로써 커터(22)가 종동 풀리(24)와 동반하여 회동한다.

아울러, 상기 종동 풀리(24)의 외주에 형성된 동작센서(70)가 시작센서장치(50)와 접촉함으로써 제어부(300)에 신호를 주게되어 상기 에어공급장치(A)를 가동시켜, 에어공급호스(80)로 고압의 에어가 주입되어 상기 커터(22)의 작동봉(221) 내의 내통체(228)를 하강시키므로, 작동봉(221)의 길이가 늘어나게 되고, 그 하단의 커터날(222)이 과일(400)의 측부(406)에 접촉된 채 회전하므로 측부(406)에 대한 제피작업이 실시된다.

이를 참조하면, 종동 풀리(24)의 회전에 따라 상기 커터(22)의 베어링(224)이 가이드부(40)의 제2반원부(42)의 곡면부(43)에 도달하면, 그 곡률반경(약 10°정도)에 의해 상기 커터(22)가 더 직립하게 되어 커터날(222)이 과일(400)의 후면 꼭지부(404)에 접촉된다.

아울러, 상기 동작센서(70)가 종료센서장치(60)와 접촉되므로, 제어부(300)에 신호를 주게되어 상기 에어공급장치(A)를 정지시켜 에어의 주입이 중단되므로 상기 커터(22)의 작동봉(221) 내의 스프링(227)의 탄성복원력에 의해 내통체(228)가 상승하여 원상태로 복귀됨으로써 커터날(222)이 후면 꼭지부(404)에 접촉되어 이 부분에 대한 제피작업이 실시될 수 있게 된다.

도 8a 및 도 8b는, 본 발명에 따른 자동제피장치의 커터가 과일의 깍은 후 원위치로 복귀한 상태를 나타낸 사시도 및 평면도이다.

이를 참조하면, 종동 풀리(24)가 회전함에 따라 커터(22)의 베어링(224)이 가이드부(40)의 제1반원부(41)의 내주면을 타고 구동(약 124°정도)함으로써 커터(22)가 후측으로 기울어지게 되어 커터날(222)이 과일과 이격되어 제피작업이 종료된 상태인 채 전술한 도 4a 및 도 4b와 동일한 상태인 최초 상태로 복귀하게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제피장치에 따르면, 에어공급에 의해 커터의 길이가 인장됨으로써 과일의 전,후면 꼭지부와 측부를 모두 제피할 수 있어 작업효율을 월등히 향상시킬 수 있는 효과가 제공된다.

Claims

진공 펌프로 구성되어 지속적으로 진공을 발생시키는 흡입부와; 모터에 의해 회전하는 흡반이 구비된 회전봉과 그 회전봉에 연동된 주동 기어와 맞물려서 회전하는 베벨 기어가 외주에 형성된 원판형의 종동 풀리와; 상기 중동 풀리 상에 커터가 입설되어 상기 종동 풀리와 연동되게 회전하는 커터부로 구성되되, 상기 커터부는, 소직경의 제1반원부와 이에 연속되는 대직경의 제2반원부로 구성되는 가이드부가 요입되어 형성된 캠과; 상기 종동 풀리의 중심에서 일측으로 편향된 위치에 토션스프링에 의해 탄성적으로 지지되게 입설되며, 그 일단이 상기 가이드부를 타고 연동하는 커터;로 구성된 제피장치에 있어서,

소정 길이의 외통체 내에 내통체가 삽입되고, 상기 내통체의 외측에 개재된 스프링의 탄성에 의해 승강가능되도록 한 커터의 작동봉과;

상기 작동봉의 외통체에 통하도록 연결된 에어공급호스와;

상기 에어공급호스에 고압의 에어를 공급하는 에어공급장치와;

상기 종동 풀리의 외부에 설치되어 에어공급의 시작과 종료동작을 제어하는 시작 및 종료센서장치와;

상기 종동 풀리의 외주연에 설치되어 상기 시작 및 종료센서장치를 작동시키는 동작센서와;

상기 회전봉의 일측에 설치되어 과일의 유무(有無)를 탐지하는 존재감지센서와;

상기 시작 및 종료센서장치와 존재감지센서로부터 신호를 받아 종동 풀리의 작동과 회전봉의 작동을 제어하는 제어부;

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동제피장치.
제1항에 있어서,

상기 시작센서장치와 종료센서장치는 종동 풀리의 외측에 소정의 사잇각(θ)으로 이격되어 설치된 것을 특징으로 하는 자동제피장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 시작센서장치와 종료센서장치 간의 사잇각(θ)은 170°~ 190°인것을 특징으로 하는 자동제피장치.
제3항에 있어서,

상기 시작센서장치와 종료센서장치는 리미트 스위치인것을 특징으로 하는 자동제피장치.