KR101072599B1 - 과일 트레이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수박과 같이 구형에서부터 난구형까지 품종에 따라 형상이 다양한 과일을 그 형상에 관계없이 안정되고 안전하게 이송하고, 정해진 등급 판별 장치의 측정 정밀도가 향상될 수 있는 최적의 상태를 제공하기 위하여, (i) 실질적으로 동일 축상에 중심을 갖는 원형과 타원형의 안착홀이 내부에 각각 형성된 안착부, (ii) 상기 안착부의 하부에 배치되어 상기 안착부 및 상기 안착부에 놓여지는 과일을 지지하도록 구성된 지지부를 포함하는 과일 트레이를 제공한다.
수박, 과일 트레이, 선별기, 원형 안착홀, 타원형 안착홀, 가이드면

Description

과일 트레이{Tray for fruit}
본 발명은 과일 트레이에 관한 것으로서, 더 상세하게는 수박과 같은 구형 또는 난구형 과일을 세척, 등급 판별 및 포장하는 과일 선별 시스템에서 이동, 측정, 세척 등의 목적으로 과일을 올려놓기 위한 과일 트레이에 관한 것이다.
농업 분야에서 생력화 및 고부가가치화를 달성하기 위해서 수확 이후의 농산물의 가공, 선별 및 포장이 자동으로 이루어져야 한다. 이러한 전체 과정을 일련의 라인에서 자동화하기 위해 가장 기본적이면서도 필요한 것 중 하나가 산지에서 수확되어 이송된 과일을 과일 선별 시스템 내에서 안정적으로 지지 및 운반할 수 있는 트레이이다.
수박을 예로 들어 설명하면, 산지에서 수확되어 유통센터로 운송된 수박은 컨베이어에 투입되어 세척기를 지나면서 세척되고, 일련의 센서장치를 통과하면서 등급 판별이 이루어지고, 선별 배출 컨베이어를 타고 이송되면서 등급별 배출구로 이송된 후, 포장기에 의해 자동 포장되고 라벨링 및 인쇄된 후 출하된다. 이러한 전 과정을 안정적으로 수행하면서도 수박의 품질을 손상시키지 않기 위해서는 이에 맞는 적절한 과일 트레이가 요구된다 할 것이다.
본 발명은 수박과 같이 구형 및 난구형 등 형상이 상이한 과일이 그 형상에 관계없이 안정되고 안전하게 지지 및 운반되고, 정해진 등급 판별 장치에서 최적의 상태로 검사될 수 있도록 구성되며, 컨베이어 상에서 정렬되기에 적합한 과일 트레이를 제공하고자 한다.
상기한 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, (i) 실질적으로 동일 축상에 중심을 갖는 원형과 타원형의 안착홀이 내부에 각각 형성된 안착부, (ii) 상기 안착부의 하부에 배치되어 상기 안착부 및 상기 안착부에 놓여지는 과일을 지지하도록 구성된 지지부를 포함하는 과일 트레이가 개시된다. 안착부에 원형뿐만 아니라 타원형의 안착홀이 동시에 형성되어 있기 때문에 과일의 형상이 구형뿐만 아니라 난구형인 경우에도 안정하게 지지될 수 있다.
상기 안착부와 상기 지지부의 중앙에는 투과 홀이 각각 형성될 수 있다. 그러므로 과일의 측면에서 조사된 검사광이 과일을 투과한 후 투과 홀을 통해 수광 감지부로 들어가는 진행 경로를 최적화시킬 수 있고, 그럼으로써 등급 판별의 정확성이 향상된다.
상기 안착부의 투과 홀의 끝단에는, 과일이 상기 안착부에 놓여질 때 상기 과일과 접촉하는 방향으로, 제1 날개부가 형성될 수 있다. 제1 날개부에 의하여 과일과 투과 홀 사이에 잡광이 스며드는 것을 방지하고, 그럼으로써 등급 판별의 정확성이 향상된다.
상기 원형 안착홀의 끝단에는, 과일이 상기 안착부에 놓여질 때 상기 과일과 접촉하는 방향으로, 제2 날개부가 형성될 수 있다. 제2 날개부에 의하여 과일과 투과 홀 사이에 잡광이 스며드는 것을 방지하고, 그럼으로써 등급 판별의 정확성이 향상된다.
상기 안착부는 상기 지지부보다 연성이 좋은 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 안착부는 고무로, 지지부는 단단한 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 지지부는 단단한 플라스틱으로 만들어져 있으므로 안착부 및 과일을 잘 지지하고, 운반 시 외부의 충격이 과일로 직접 전달되는 것을 방지할 수 있으며, 선별 시스템 내에서 일정한 방향으로 정렬되도록 하는 가이드 면을 형성할 수 있게 한다. 안착부는 부드러운 고무로 형성되므로 과일에 흠집이 생기지 않도록 하고, 과일이 확실하게 안착될 수 있게 한다.
상기 안착부의 외곽 부분은 전체적으로 원형이며, 상기 지지부는 전체적으로 원형인 외곽 지지부와 상기 외곽 지지부의 하부에 형성된 가이드부를 구비하며, 상기 가이드부는 상기 타원형의 안착홀의 장축과 나란한 방향으로 형성된 두 개의 가이드면을 구비할 수 있다. 외곽 지지부가 원형이기 때문에 과일 트레이의 측면 사방으로 동일한 형상을 취하게 되고, 그럼으로써 등급 분류된 과일이 각 배출구로 배출을 확실하게 보장할 수 있다. 또한, 가이드면에 의해 과일 트레이 및 과일이 항상 일정한 방향으로 정렬되고, 그럼으로써 과일 등급 판별 정확성 및 가공성의 향상을 기할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과일 트레이는 원형 안착홀과 타원형 안착홀을 동시에 구비하고 있기 때문에 수박과 같이 품종에 따라 구형부터 난구형까지 다양한 형상의 과일을 그 형상에 관계없이 안정되고 안전하게 유지 및 이송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 트레이는 비파괴 내부 품위 센서의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있는 환경 조건을 제공한다.
이하에서는 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1 및 2는 일 실시예에 따른 과일 트레이의 사시도 및 측면 단면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 과일 트레이는 안착부(10)와 지지부(20)를 구비한다.
안착부(10)에는 원형의 안착홀(12)과 타원형의 안착홀(11)이 각각 형성되어 있다. 원형의 안착홀(12)이 타원형의 안착홀(11)보다 크기가 작다. 원형의 안착홀(12)은 타원형의 안착홀(11)보다 약간 하부에 형성될 수 있다. 원형의 안착홀(12)과 타원형의 안착홀(11)은 동일 축상에 중심을 가질 수 있다. 여기서 동일 축이라는 것은 대략적으로 동일 축인 것도 포함하는 의미이지 완전하게 동일한 것만을 의미하는 것은 아니다.
지지부(20)는 안착부(10) 및 과일의 무게를 지지하도록 안착부(10)의 하부에 연결될 수 있다. 여기서 연결이란 지지부(20)와 안착부(10)가 각각 별도의 부재로 서로 물리적 내지 화학적 결합 방법에 의해서 연결된 것을 의미할 수도 있으며, 그 예로서 안착부(10)는 부드러운 합성 고무 재질로 만들어지며, 지지부(20)는 강도가 높은 플라스틱으로 만들어지며, 안착부(10)가 지지부(20)에 끼워 맞춤 방식으로 연결되거나 접착제에 의하여 연결된 것일 수 있다. 안착부(10)가 연성이 좋고 복원성이 우수한 물질, 예를 들면 부드러운 합성 고무 재질로 만들어지기 때문에 수박의 표피에 손상을 주지 않게 되고, 후술할 수박과 안착홀들 사이의 기밀성을 향상시킬 수 있다.
이와 달리, 지지부(20)와 안착부(10)가 연결되었다는 것은 지지부(20)와 안착부(10)가 반드시 별도의 부재로 결합된 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 서로 상이한 재질이지만 일체로 형성된 것일 수 있다. 예를 들면 이중 사출 성형에 의하여 일체로 형성될 수도 있다.
구형에 가까운 수박은 안착부(10)의 원형 안착홀(12)이 놓여지므로 원형 안착홀(12)에 의하여 안정적으로 유지될 수 있다(도 4 참고). 또한, 난구형에 가까운 수박은 안착부(10)의 타원형 안착홀(11)에 놓여지는데, 내부의 하부에는 형성된 원형 안착홀(12)과도 접하면서 안정적으로 유지될 수 있다(도 5 참고). 그럼으로써 원형 안착홀(12)만 형성되어 있는 과일 트레이에 비해 난구형 수박이 더욱 안정적으로 지지될 수 있다.
과일 트레이에 놓여진 수박은 등급 선별 장치부로 이송될 수 있다. 등급 선별 장치는 실시예에 따라 다르겠지만, 예를 들면 카메라 센서와 중량 측정 센서에 의한 공동(空洞)과 여부 판정, 가시/근적외(VIS/NIR) 투과광 방식의 비파괴 내부 품위 센서에 의한 당도 및 피수박 판정 등을 수행할 수 있다.
발명자들은 비파괴 내부 품위 센서에 의한 측정시, 가시/근적외 투과광을 과일 트레이에 놓여진 수박의 측면에서 조사하고 그 하부에서 수광하는 방식이 효과적이라는 것을 발견하였다. 이를 위하여, 과일 트레이의 안착부(10)의 중앙에는 제1 투과 홀(13)이 형성되어 있다. 동일한 이유로, 지지부(20)의 중앙에는 제2 투과 홀(23)이 형성되어 있다. 제1 투과 홀(13)과 제2 투과 홀(23)은 원형 안착홀(12)과 타원형 안착홀(11)의 중심에 오도록 위치될 수 있다. 그러므로 과일 트레이에 놓여진 상태로 수박의 일 측면 또는 양 측면에서 조사된 가시/근적외 투과광은 수박을 투과하여 하부에 있는 센서로 수광되고, 그럼으로써 비파괴 방식으로 내부 품위를 용이하게 측정할 수 있다.
또한, 발명자들은 내부 품위를 정확하게 측정하기 위해서는 과일 트레이의 하부에 배치된 하부의 센서(미도시)로 수박의 측면에서 조사된 가시/근적외 투과광이외에 다른 광이 들어가지 않아야 됨을 발견하였다. 이를 위하여, 원형 안착홀(12)의 원주 끝단에는 제2 날개부(12a)가 형성되어 있다. 수박이 안착부(10)에 놓여져서 원형 안착홀(12) 및/또는 타원형 안착홀(11)에 접할 때 안착홀의 원주상의 어느 부분에서 기밀이 완전하지 않아 수박과 안착홀 사이에 잡광이 스며들 수 있는데, 제2 날개부(12a)가 더 형성되어 있음으로 인하여 수박과 원형 안착홀(12) 사이의 기밀성을 현저히 향상시킬 수 있다. 따라서 내부 품위 센서의 측정 정밀도가 더욱 높아질 수 있다.
원형 안착홀(12)에 형성된 제2 날개부(12a)로 인하여 수박과 안착홀 사이의 기밀성이 향상되었으나, 기밀성을 더욱 향상시키기 위하여 안착부(10)의 제1 투과 홀(13)의 원주 끝단에도 제1 날개부(13a)가 더 형성될 수 있다. 그럼으로써 만에 하나라도 원형 안착홀(12)과 수박 사이에 스며들 수 있는 잡광을 제1 날개부(13a)에 의해 더 차단할 수 있게 되고, 내부 품위 센서의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
안착부(10)의 외곽은 전체적으로 원형이다.
지지부(20)도 이에 대응하게 전체적으로 원형인 외곽 지지부(21)를 가진다. 외곽 지지부(21)의 반경은 안착부(10)의 안착부의 최외곽부의 반경보다 약간 클 수 있다. 외곽 지지부(21)가 원형으로 형성되어 있기 때문에, 등급 판정이 완료 후 선별 배출 장치(미도시)에서 배출될 때 배출 장치가 과일 트레이의 측면 어느 방향에서 접촉하여 밀어내더라도 일정한 배출 성능을 유지할 수 있게 한다.
도 3은 과일 트레이의 저면도이다. 도 3을 참조하면, 외곽 지지부(21)의 하부에는 가이드부(22)가 구비되어 있다. 외곽 지지부(21)와 가이드부(22)는 일체로 형성될 수도 있다. 이와 달리 외곽 지지부(21)와 가이드부(22)는 별도로 형성된 후 결합될 수도 있다. 가이드부(22)는 전체적으로 외곽 지지부(21)의 반경보다 작은 반경을 가진 원형을 취하되, 서로 마주보는 직선 가이드면(22a)이 형성되어 있다. 본 실시예에서, 가이드면(22a)의 연장 방향은 타원형 안착홀(11)의 장축과 나란한 방향이다. 가이드면(22a)은, 등급 판별 장치내의 비파괴 내부 품위 센서를 통과할 때, 가이드면(22a)의 연장 방향이 컨베이어의 이송 방향과 일치하게 되도록 정렬된다.
발명자들은 비파괴 내부 품위 센서로 측정할 때 가시/근적외 투과광을 조사하는 광원(미도시)과 수박 사이의 거리를 적절하게 유지하는 것이 유리하다는 것을 발견하였고, 본 실시예의 과일 트레이가 사용되는 수박 선별기에서는 난구형 수박의 경우 단축 방향으로의 수박의 측면에서 투과광을 조사하는 것이 유리하다는 것을 알았고 이를 위해서는 과일 트레이가 이송되는 방향과 동일한 방향인 가이드면(22a)의 연장 방향이 타원형 안착홀(11)의 장축의 방향과 동일해야 한다. 그러나 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지 아니함은 물론이다. 즉, 수박 선별기내의 등급 판별 장치의 배치 설계에 따라 가이드면(22a)의 형성 방향은 당업자에 의해 용이하게 변형될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한, 지금까지 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 트레이는 수박을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 과일 트레이에 대한 보호범위는 이에 한정되지 아니하며, 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수박 이외의 다른 과일에도 적용될 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명은 수박과 같은 과일의 수확 후 가공, 선별, 또는 포장하는 산업에 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 트레이의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 라인을 따라 절개한 과일 트레이의 측면 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 과일 트레이의 저면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 과일 트레이에 구형 과일이 올려진 모습을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 과일 트레이에 난구형 과일이 올려진 모습을 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
10: 안착부 11: 타원형 안착홀
12: 원형 안착홀 12a: 제2 날개부
13: 제1 투과 홀 13a: 제1 날개부
20: 지지부 21: 외곽 지지부
22: 가이드부 22a: 가이드면
23: 제2 투과 홀

Claims (6)

  1. 실질적으로 동일 축상에 중심을 갖는 전체적으로 원형과 타원형의 안착홀이 내부에 각각 형성된 안착부; 및
    상기 안착부의 하부에 배치되어 상기 안착부 및 상기 안착부에 놓여지는 과일을 지지하도록 구성된 지지부를 포함하며,
    상기 안착부와 상기 지지부의 중앙에는 투과 홀이 각각 형성되고,
    상기 안착부의 투과 홀의 끝단에는, 과일이 상기 안착부에 놓여질 때 상기 과일과 접촉하는 방향으로, 제1 날개부가 형성되며,
    상기 원형 안착홀의 끝단에는, 과일이 상기 안착부에 놓여질 때 상기 과일과 접촉하는 방향으로, 제2 날개부가 형성된 과일 트레이.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 안착부는 상기 지지부보다 연성이 좋은 물질을 포함하여 이루어지는 과일 트레이.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 안착부의 외곽 부분은 전체적으로 원형이며, 상기 지지부는 전체적으로 원형인 외곽 지지부와 상기 외곽 지지부의 하부에 형성된 가이드부를 구비하며, 상기 가이드부는 상기 타원형의 안착홀의 장축과 나란한 방향으로 형성된 두 개의 가이드면을 구비하는 과일 트레이.
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