이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 치패 선별 및 계수 시스템을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 치패 선별 및 계수 시스템(100)은 일정 크기 이하의 치패를 분류하기 위한 선별수단(10)과, 선별된 치패를 소정의 기준 수량으로 포장할 수 있도록 치패를 계수하는 계수수단(80) 및, 상기 선별수단(10)으로부터 계수수단(80)으로 치패를 이송시키는 이송컨베어(70)를 포함한다.
상기 선별수단(10)은 출하할 수 있는 일정 크기 이상의 치패만을 선별하기 위한 것으로서, 치패를 마취하기 위한 마취액을 저수하는 액조(11)와, 액조(11)에 설치되는 프레임(12)과, 프레임(12)에 설치되는 진동발생기(30)와, 상기 진동발생기(30)에 의해 진동하도록 프레임(12)에 설치되는 보조프레임(17)과, 보조프레임(17)에 설치되는 스크린(22)을 포함한다.
상기 액조(11)는 마취액을 포함하는 물을 저수하기 위한 것으로서, 전복 치패의 경우, 마취되지 않은 상태에서는 치패가 상기 스크린(22)에 부착된 상태를 유지하기 때문에 진동을 가해도 크기가 작은 치패가 스크린(22)의 선별공(23)을 통해 하방으로 낙하하지 못하게 되어 치패의 선별력이 매우 떨어지게 되는 문제가 있다.
따라서 치패의 선별 과정 중 소정의 마취액을 포함하는 물에 치패가 수장되게 함으로써 치패가 스크린(22)에 부착되지 않도록 한 다음 진동을 가해 선별공(23)을 통해 크기가 작은 치패를 스크린(22)의 하부로 낙하시킨다.
프레임(12)은 상기 액조(11)의 내부에 하측 일부가 잠기도록 설치되어 있으며, 후술하는 진동발생기(30)와 보조프레임(17)을 지지하기 위한 것이다.
프레임(12)은 액조(11)에 상하방향으로 연장되게 설치되어 있는 서포트부재(13)와, 서포트부재(13)의 상단에 결합된 상단지지부재(14)를 포함한다. 서포트부재(13)는 상기 액조(11)의 바닥면으로부터 상방으로 소정 높이 연장되게 설치되어 있으며, 상단지지부재(14)는 상기 각각의 서포트부재(13)를 연결하는 연결바(15)와, 연결바(15)에 지지되는 지지플레이트(16)를 구비한다.
보조프레임(17)은 상기 프레임(12)의 내측에 상하 및 스크린의 길이방향으로 진동 가능하게 설치되는 것으로서, 상단과 하단이 각각 제1, 제2 가이드부재(18,19)에 의해 상기 프레임(12)에 상하 및 스크린의 길이방향으로 진동 가능하게 지지되어 있고, 상호 나란하게 상하방향으로 연장되어 있는 제1, 제2 승강부재(20,21)를 포함한다.
상기 제1, 제2 가이드부재(18,19)는 각각 프레임(12)의 상부와 하부에 일측이 고정되어 있고, 타측은 상기 보조프레임(17)의 상부와 하부에 고정되어 있다. 그리고 탄성부재를 포함하고 있어서, 상기 보조프레임(17)이 승강 또는 하강할 때, 탄성변형된 후, 탄성부재의 복원력에 의해 보조프레임(17)을 초기위치로 복귀시키게 된다.
상기 스크린(22)은 전복 치패를 크기에 따라 선별하기 위한 것으로서, 일정 기준 크기에 도달하지 못하는 치패를 선별해내기 위해 상기 제1, 제2 승강부재(20,21)의 사이에 전후방향을 따라 연장되도록 설치되며, 소정 직경의 선별공(23)들이 상하방향으로 관통되게 형성되어 있다.
상기 선별공(23)의 직경은 선별하고자 하는 치패의 기준 크기에 대응하게 되는데, 이 선별공(23)보다 작은 치패는 선별공(23)을 통과하여 낙하하게 되고, 이 선별공(23)을 통과하지 못하는 일정 크기 이상의 치패들만이 스크린(22) 상에서 이동하게 된다.
상기 진동발생기(30)는 상기 보조프레임(17)을 진동시켜 기준 크기 이하의 치패가 스크린(22)의 선별공(23)을 통해 낙하하고 이송컨베어(70) 측으로 이동하도록 하기 위한 것으로, 프레임(12)에 설치되는 회전부재(31)와 구동모터(55), 구동모터(55)의 구동력을 회전부재(31)에 전달하는 동력전달부(56) 및 상기 회전부 재(31)와 상기 보조프레임(17)을 상호 연결하는 연결부재(63)를 포함한다.
회전부재(31)는 상기 프레임(12)의 상단지지부재(14)에 설치되어 있는 필로우블럭(33)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(32)과, 상기 회전축(32)의 양단에 설치되어 회전축(32)과 함께 회전하는 결합부(36)를 포함한다.
상기 회전부재(31)는 회전축(32)이 투입된 치패가 선별 및 이송되는 이송방향과 직교하는 방향으로 연장되도록 설치되며, 치패의 이송방향을 따라 소정 간격 이격되게 두 개가 설치되어 있다.
상기 구동모터(55) 역시 상단지지부재(14)에 설치되어 있으며, 상기 회전부재(31)를 회전시키기 위한 회전력을 공급한다.
상기 구동모터(55)의 회전력을 회전부재(31)에 전달하기 위한 동력전달부(56)는 상기 구동모터(55)에 설치되는 구동스프로킷(57)과, 상기 두 개의 회전축(32) 중 일측 회전축(32)에 설치된 제1 스프로킷(58)과, 상기 제1 스프로킷(58)이 설치된 일측 회전축(32)에 장착되는 제2 스프로킷(59)과, 제1, 제2 스프로킷(58,59)이 설치되지 않은 타측 회전축(32)에 설치되는 제3 스프로킷(60) 및 상기 구동스프로킷(57)과 제1 스프로킷(58)을 연결하는 제1 체인(61)과, 상기 제2, 제3 스프로킷(59,60)을 연결하는 제2 체인(62)을 포함한다.
상기 구동모터(55)가 구동하면 구동스프로킷(57)이 회전하게되며, 제1 체인(61)에 의해 제1 스프로킷(58)이 함께 회전하면서 일측의 회전축(32)을 회전시킨다. 일측 회전축(32)의 회전에 따라 제2 스프로킷(59) 역시 회전하게 되며, 제2 체인(62)에 의해 제2 스프로킷(59)과 연결된 제3 스프로킷(60)이 회전하면서 타측 회 전축(32) 역시 회전하게 된다.
이렇게 동력전달부(56)에 의해 하나의 구동모터(55)의 구동력이 두 개의 회전부재(31)에 모두 전달되어 구동모터(55)의 구동시 두 개의 회전부재(31)가 동시에 회전한다.
상기 연결부재(63)는 회전부재(31)의 결합부(36)와 보조프레임(17)을 상호 연결하여 상기 회전부재(31)의 회전에 의해 보조프레임(17)이 상하 및 스크린의 길이방향으로 진동하게 하기 위한 것이다.
연결부재(63)는 상기 두 개의 회전축(32) 양단에 각각 설치되어 있는 네 개의 결합부(36)와 각각 결합될 수 있도록 네개가 마련되며, 각각의 연결부재(63)는 일단이 상기 결합부(36)에 회전 가능하게 결합되고, 타단이 상기 제1, 제2 승강부재(20,21)의 상부 양 단에 각각 결합되어 제1, 제2 승강부재(20,21)를 진동시킨다.
상기 결합부(36)에는 회전중심으로부터 방사상의 방향으로 소정거리 이격된 지점에 외측으로 돌출되어 있고 단부 외주면에 나사산이 형성된 결합돌기(51)가 형성되어 있으며, 상기 결합부(36)에 결합되는 연결부재(63)의 일단에는 상기 결합돌기(51)가 끼워질 수 있는 체결공이 형성되어 있다. 체결공을 관통하여 돌출된 결합돌기의 단부에는 체결너트가 결합되어 상기 연결부재(63)를 결합부(36)에 고정시킨다.
특히 상기 체결공의 내주면에는 베어링이 형성되어 있어서 연결부재(63)가 상기 결합돌기에 용이하게 회전할 수 있게 체결된다.
연결부재(63)의 하단은 상술한 바와 같이 각각 제1, 제2 승강부재(20,21)의 상부 양단에 결합되어 있다.
상기 연결부재(63)의 일단이 결합된 결합돌기가 결합부(36)의 회전중심으로부터 방사상으로 소정거리 이격된 지점에서 돌출되어 있기 때문에 회전축(32) 및 결합부(36)가 회전할 때, 상기 결합돌기(51)의 위치는 변화하게 된다.
따라서 결합돌기(51)에 결합된 연결부재(63)가 상기 제1, 제2 승강부재(20,21)를 상하 및 스크린의 길이방향으로 진동시킴에 따라 스크린(22) 상의 치패들이 진동에 의해 선별이 이루어지게 된다.
특히 본 발명의 진동발생기(30)는 편심 결합되어 있는 연결부재(63)에 의해 스크린(22)을 지지하는 제1, 제2 승강부재(20,21)가 승하강되면서 진동을 발생시키는 것이기 때문에 단순한 상하 진동만이 아니라 결합부(36)의 회전방향에 따라 스크린의 길이방향으로도 진동이 발생하게 된다. 따라서 치패들은 스크린(22) 상에서 진동에 의해 선별이 이루어질 뿐만 아니라 후술하는 이송컨베어(70) 측으로 이동이 이루어지게 된다.
또한 도면에 도시된 바와 같이 스크린(22)의 하부에는 선별공(23)을 통해 낙하한 치패를 지지하기 위한 보조스크린(24)이 제1, 제2 승강부재(20,21)에 설치되어 있다.
상기 보조스크린(24)에는 선별공(23)이 형성되어 있지 않기 때문에 보조스크린(24)의 하방으로 치패가 낙하하는 것을 차단할 수 있으며, 제1, 제2 승강부재(20,21)가 상기 진동발생기(30)에 의해 진동할 때 함께 진동하면서 낙하한 치패를 이송컨베어(70)측으로 이동시키게 된다.
본 실시예에서는 치패의 선별을 위한 기준 크기가 하나만 설정되었으므로 선별공(23)이 형성된 스크린(22)이 하나만 설치되었으나, 필요에 따라서 상호 다른 직경의 선별공(23)을 갖는 복수개의 스크린(22)이 제1, 제2 승강부재(20,21)에 상하방향으로 소정간격 이격되게 설치될 수도 있다.
즉, 소정크기의 선별공(23)을 갖는 스크린(22)의 하부에 상대적으로 상부 스크린(22)의 선별공(23)보다 직경이 작은 선별공(23)들이 형성된 스크린(22)을 설치하게 되면, 치패를 선별하는 기준을 다양하게 설정하여 치패를 여러 단계의 크기로 선별하는 것이 가능하다.
이송컨베어(70)는 치패 선별기(10)를 통해 선별된 치패들을 이송시키기 위한 것으로서, 상기 스크린(22)의 단부와 인접하게 설치되어 스크린(22)에서 선별된 출하 대상 치패를 이송하기 위한 제1 컨베어(71)와, 상기 보조스크린(24)과 인접하도록 설치되어 스크린(22)의 선별공(23)을 통해 낙하한 출하할 수 없는 치패를 이송하기 위한 제2 컨베어(72)와, 상기 제1 컨베어(71)와 연결되어 치패를 계수수단(80)으로 이송시키는 제3 컨베어(74)를 포함한다.
상기 제1 내지 제3 컨베어(71,72,74)는 각각 기어드모터(75)의 구동력에 의해 벨트(76)가 회전하면서 선별된 출하대상 치패와 출하하지 못하는 치패를 이송시킨다.
제1 컨베어(71)의 단부에는 제3 컨베어(74)가 연결되어 출하대상 치패가 계수수단(80)으로 이동하게 되며, 제2 컨베어(72)의 단부에는 낙하가이드부재(73)가 설치되어 있어서, 출하하지 못하는 치패를 따로 저장하기위한 저장용기로 치패가 낙하하게 한다.
본 실시예에서는 상기 치패 선별기(10)를 통해서 선별된 출하 대상 치패를 계수수단(80)으로 이송하기 위해 별도의 이송컨베어(70)가 마련되었으나, 상기 치패 선별기(10)에 계수수단(80)이 바로 설치될 수도 있다.
계수수단(80)은 선별된 치패를 계수하여 적정 포장 단위로 포장하기 위한 것으로서, 벨트유닛과 정렬부(86) 및 광센서(91)를 포함한다.
상기 벨트유닛은 제3 컨베어(74)를 통해 이송된 치패를 저장용기 측으로 이송시키는 것으로서, 서포트프레임(93)에 회전 가능하게 설치되는 구동롤러(82)와, 종동롤러(83), 상기 구동롤러(82)와 종동롤러(83)에 무한궤도상으로 지지되는 회전벨트(84)와, 구동롤러(82)를 구동하는 구동기(미도시)를 포함한다.
상기 벨트유닛은 일반적인 벨트(76)컨베이어의 구조와 유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 정렬부(86)는 벨트유닛에 의해 이송되는 치패들이 계수가 가능하게 정렬된 상태로 이송시키기 위한 것으로, 상기 회전벨트(84)의 상부에 치패의 이송방향을 따라 연장되는 복수개의 구획판(87)과, 상기 벨트(76)의 상부에 설치되며 상기 구획판(87)과 직교하는 방향으로 연장되게 설치되어 치패의 간격을 조절하는 간격조절부재(90)를 포함한다.
상기 구획판(87)은 상술한 것처럼 벨트(76)의 길이방향을 따라 연장되도록 설치되며 벨트(76)의 길이방향과 직교하는 방향을 따라 상호 소정간격 이격되어 있다.
본 실시예의 구획판(87)은 서포트프레임(93)의 상부에 결합되는 체결브라켓(94)에 지지되는데, 구획판(87)들에는 각각 결합공(88)이 형성되어 있으며, 일단과 타단이 상기 양 서포트프레임(93)에 결합된 체결바(89)가 상기 결합공(88)을 관통하여 연장됨으로써 상기 구획판(87)이 체결바(89)에 의해 체결브라켓(94)에 지지된다.
각각의 구획판(87)들 사이의 이격거리는 이송되는 치패의 크기에 대응하는데, 각각의 구획판(87) 사이에는 하나의 치패만이 위치할 수 있도록 구획판(87)들이 이격 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 후술하는 광센서(91)에 의해 치패를 계수할 때, 하나씩 정확한 계수가 이루어지게 된다.
상기 간격조절부재(90)는 치패가 구획판(87)들의 사이에서 벨트유닛에 의해 이동할 때, 진행방향을 따라 상호 소정간격 이격된 상태로 진행하도록 하기 위한 것이다.
치패가 진행방향 상에서 너무 인접해 있는 경우 치패를 계수하기 위해 설치된 후술하는 광센서(91)에 의해서 정확하게 계수되지 못하는 문제가 발생할 수 있기 때문에 각각의 치패가 진행방향 상에서 충분히 이격될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 구획판(87)들에 상기 회전벨트(84)의 진행방향과 직교하는 방향으로 연장되도록 회동 가능하게 힌지축(95)이 설치되고, 상기 힌지축(95)을 중심으로 회동 가능하도록 상기 간격조절부재(90)가 힌지축(95)에 설치된다.
상기 간격조절부재(90)는 하단이 회전벨트(84)의 상면과 인접하도록 하방으 로 연장되며, 치패가 회전벨트(84)를 따라 이동하는 과정에서 상기 간격조절부재(90)에 의해 상호 이격된 상태가 되도록 유도된다.
광센서(91)는 회전벨트(84)로부터 낙하하는 치패를 계수하기 위한 것으로서, 상기 서포트프레임(93)에 설치되는 센서지지브라켓(92)에 장착되며, 벨트유닛으로부터 낙하하는 각각의 치패를 향해 광을 조사함으로써 치패가 하나씩 낙하할때마다 낙하하는 치패의 숫자를 계수할 수 있다.
이렇게 광센서(91)에서 벨트유닛으로부터 낙하하는 치패를 계수할 수 있기 때문에 일정 수량 단위로 치패를 용이하게 포장할 수 있다.
상기 벨트유닛의 하부에는 벨트유닛으로부터 낙하하는 치패를 담을 수 있는 저장용기가 설치되어 있으며, 도시되지는 않았으나, 상기 광센서(91)로부터 치패의 계수정보를 전달받아 설정된 수량의 치패가 저장용기에 담기면 상기 벨트유닛의 진행을 정지시켜 새로운 저장용기로 교체할 수 있는 시간적 여유를 가질 수 있도록 벨트유닛의 구동을 제어하는 별도의 제어부를 더 구비할 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.