KR101251460B1 - 과육과 씨의 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 씨를 함유하는 과실에서 과육과 씨를 분리하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 실시예로, 중심부에 씨를 과육이 둘러싸고 있는 과일에서 씨를 제거하기 위한 것으로, 무한 회전하는 컨베이어벨트와, 상기 컨베이어에 결합되어 있으며 상기 과일이 담기는 적어도 하나의 수용홀이 형성된 지그들을 포함한 이송부, 상기 수용홀에 과일이 담기게 하는 투입부, 상기 지그의 상면을 상부덮개로 덮어 상기 과일을 상기 지그와 상부덮개가 형성하는 내부 공간에 가둔 상태에서, 핀으로 상기 수용홀에 담긴 과일의 중앙을 관통시켜 과육과 씨를 분리시키는 제거부 및 상기 이송부와 상기 제거부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 과육과 씨의 분리장치를 제시한다.

Description

과육과 씨의 분리장치{Apparatus for seperating a seed from the fruit}

본 발명은 씨를 함유하는 과실에서 과육과 씨를 분리하는 장치에 관한 것이다.

과일은 주로 씨를 제거하고 섭취하게 된다. 일례로 주로 설탕 절임이나 과일주를 담가 섭취하는 매실의 경우에, 단단한 과육에 둘러싸인 씨를 제거하는 것이 쉽지 아니하다.

일반적으로 수작업으로 씨를 제거할 때에는 과육의 일부분을 절개한 후 씨를 파내어 과육과 씨를 분리하게 되는 데, 과육의 손실이나 변형을 줄이면서 씨를 분리하는 데에는 효과적이지만 다수의 매실을 처리하려면 시간과 수고가 상당한 것이다.

자동화된 기계에서 씨를 제거하는 방안은 복수의 매실을 단시간에 씨 제거 처리할 수 있기에 생산성이 좋아진다. 그러나 매실과 같이 단단한 과육을 가지는 과일의 씨를 제거하기 위해서는 씨를 제거하는 과정 중에 과일에 가해지는 물리력에 의해 과일이 튀어 나가는 문제가 해결되어야 한다. 또한, 과일을 정위치에 올려놓는 수단도 강구되어야 한다.

"대한민국 공개특허 제10-2009-0109727호(2009.10.21), 명칭 : 매실과육 분리 장치", "대한민국 공개특허 제10-2009-0021244호(2009.03.02), 명칭 : 매실의 과육 분리 장치"에서는 한 번에 하나씩 매실의 씨를 제거하는 장치에 관한 것으로 다수의 매실에 대한 씨 제거 처리 시에 시간이 많이 소요되는 것이다. "대한민국 등록특허 제817895호(2008.03.24), 명칭 : 매실 씨 제거 방법 및 매실씨 제거 장치"에서는 다수의 매실에 대한 씨 제거 처리가 가능하지만 매실을 제위치에 안착시키는 수단이 미흡하다.

본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 빠른 속도로 과일의 중앙부분에 위치한 씨를 확실하게 제거하도록 하는 것이다.

상기 과제를 위하여 본 발명은 실시예로, 중심부에 씨를 과육이 둘러싸고 있는 과일에서 씨를 제거하기 위한 것으로, 무한 회전하는 컨베이어벨트와, 상기 컨베이어에 결합되어 있으며 상기 과일이 담기는 적어도 하나의 수용홀이 형성된 지그들을 포함한 이송부, 상기 수용홀에 과일이 담기게 하는 투입부, 상기 지그의 상면을 상부덮개로 덮어 상기 과일을 상기 지그와 상부덮개가 형성하는 내부 공간에 가둔 상태에서, 핀으로 상기 수용홀에 담긴 과일의 중앙을 관통시켜 과육과 씨를 분리시키는 제거부 및 상기 이송부와 상기 제거부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 과육과 씨의 분리장치를 제시한다.

더하여, 씨가 분리된 과육은 상기 지그가 컨베이어벨트를 따라 이동하여 수평면에 대하여 반전되도록 경사짐에 따라 수용홀에서 빠져나가는 것이다.

이때, 반전되도록 경사진 상기 지그에 충격을 가하는 충격부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 투입부에는 과일들이 저장되는 공간이 형성되어 있고, 상기 투입부의 개방된 하단은 상기 컨베이어벨트에 의하여 이송되는 지그의 상면과 이격되게 위치되어 있으며, 상기 투입부의 하단을 형성하는 벽면에는 상기 수용홀에 담긴 과일이 통과할 수 있도록 수용홀에 대응하여 통과홈이 형성될 수 있다.

구체적으로 상기 제거부는 상기 지그의 이동루트 상에 설치되는 하우징, 상기 하우징에 결합되는 액추에이터, 상기 액추에이터의 피스톤로드에 연결되어 승강하는 구동판, 상기 구동판의 하부에 승강 가능하게 결합되어 있는 상부덮개 및 상기 수용홀에 대응되게 상기 구동판에서 하부로 돌출되어 있으며, 상기 상부덮개를 관통 가능한 핀을 포함할 수 있다.

나아가, 상기 상부덮개는 상기 구동판과 멀어지는 방향으로 탄성 지지될 수 있다.

더하여, 상기 상부덮개에는 상기 수용홀에 대응하여 상부로 갈수록 내경이 좁아지는 덮개홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 상부덮개의 하부에 위치하는 지그의 배면을 지지하는 지지부가 더 포함될 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 이송부에는 상기 지그를 감지하는 센서가 더 구비되고, 상기 제어부는 상기 센서의 송출 신호를 통하여 상기 지그의 단속적인 이동이 이루어지도록 상기 컨베이어벨트의 작동을 제어할 수 있다.

더하여, 상기 제어부는 상기 컨베이어벨트의 작동과 상기 제거부의 작동이 순차적으로 반복되게 이루어지도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 핀의 돌출된 끝단부에는 십자홈이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 과일의 투입 후에 과육과 씨의 제거가 자동으로 이루어지면서, 빠른 속도로 과일의 중앙에 위치한 씨를 제거할 수 있게 된다. 따라서 대량으로 과일의 씨를 제거하는 작업이 편리하게 이루어지게 되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분리장치의 개략적인 정면도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 채용된 이송부를 일부 분해한 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에 채용된 투입부를 일부 절개한 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 실시예에 채용된 제거부의 개략적인 정면도.
도 5는 도 1에 도시된 실시예에 채용된 제어부의 개략적인 측면도.
도 6은 도 1에 도시된 실시예에 채용된 센서의 개략적인 측면도.
도 7은 도 1에 도시된 실시예에 채용된 충격부의 개략적인 정면도.
도 8은 도 4에 도시된 제거부의 사용 상태를 나타낸 개략도.
도 9는 도 4에 도시된 제거부의 다른 사용 상태를 나타낸 개략도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분리장치에 채용된 제거부의 개략적인 정면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분리장치에 채용된 제거부의 개략적인 정면도.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른, 과육과 씨의 분리장치의 구성, 기능 및 작용을 설명한다. 다만, 실시예들에 걸쳐 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 도면번호는 통일하여 사용하기로 한다.

본 발명이 적용되는 대상인 과일은 중앙에 단단한 씨를 가지는 것이면 충분한 것으로, 복숭아, 자두, 대추 등이 될 수 있다. 다만, 이하의 설명에서는 대표적으로 매실을 대상으로 한정하여 설명하기로 한다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 분리장치(10)는 중심부에 씨를 과육이 둘러싸고 있는 과일에서 씨를 제거하기 위한 것으로, 이송부(1), 투입부(2), 제거부(3) 및 이들의 작동을 제어하는 제어부(4)가 구비된다.

분리장치(10)의 각 구성요소들은 프레임(11)에 설치된다. 프레임(11)은 상면이 편평한 작업대나 테이블의 형상일 수 있다.

이송부(1)는 컨베이어벨트(12)와, 컨베이어벨트(12)에 결합되어 있는 지그들(13)을 포함한다. 컨베이어벨트(12)는 프레임의 내측에 설치된 모터(도시 생략)와, 이 모터의 구동력을 받아 회전하는 한 쌍의 이격된 벨트를 포함한다. 공지된 바와 같이 각 벨트는 체인링크의 결합으로 이루어지며 모터의 구동력은 스프로킷 등으로 전달된다.

도 2에는 벨트(121)와 지그(13)가 개략적으로 도시되어 있다.

체인링크(122)에는 일방으로 돌출되어 끝단부가 절곡된 브래킷(14)이 구비되며, 브래킷(14)에는 볼트 체결을 위한 홀이 형성되어 있다. 지그(13)는 대략 판 형상이고 브래킷(14)의 홀에 대응하여 볼트(15)가 관통할 수 있는 홀이 형성되어 있다. 볼트(15)가 브래킷(14)과 지그(13)를 차례로 통과한 후 너트(16)에 체결됨에 따라, 벨트(121)와 지그(13)의 결합이 이루어진다.

벨트(121)를 따라 지그(13)는 이웃하는 다른 지그와 일정 거리만큼 떨어진 상태에서 결합된다. 이때, 일정 거리는 매실의 평균 지름의 반 이하이다. 일례로 지그들의 이격 간격이 대략 1.5cm 이하인 경우에 거의 모든 매실은 지그들 사이의 틈에 끼이지 아니하게 된다.

또한, 지그(13)에는 적어도 하나의 수용홀(131)이 형성되어 있다. 수용홀(131)은 하나의 매실이 안착될 정도의 사이즈를 갖는다. 즉, 수용홀(131)의 크기는 평균 매실의 외경보다 다소 크게 제작되는 것이다.

수용홀(131)은 상하가 관통된 원통 형상이면서, 도면을 기준으로 하부로 갈수록 점차 단면적이 작아지는 형상이다. 즉 수용홀(131)은 벨트(121)를 향하는 방향으로 내경이 점차 작아지는 원뿔대 형상이다.

이때, 수용홀(131)의 최소 내경은 매실 씨의 외경보다는 크지만 매실의 외경보다는 작은 것이다. 이러한 수용홀의 내경 사이즈는 씨를 제거하고자 하는 과일의 크기에 따라 달라질 수 있다. 수용홀(131)이 하부로 갈수록 면적이 작아지므로, 각 매실은 그 크기에 따라 각 수용홀의 내주면에 접하는 위치를 달리하며 수용홀에 안착된다.

도 2에서 10 개의 수용홀(131)이 도시되어 있으나, 이러한 수용홀(131)의 수와 배열 관계는 지그와 과일의 크기를 고려하여 달리 설계될 수 있다. 다만, 모든 지그(13)에 대하여 수용홀(131)의 수와 배열 간격, 배열 형상은 동일한 것이다.

한편, 다시 도 1을 참고하면, 벨트(121)는 프레임(11)의 상부와 하부를 거쳐 무한 회전 가능한 것이다. 프레임(11)의 양단에서 벨트(121)는 곡면을 이루게 되며, 이때 지그들(13)은 벨트에서 돌출된 각 브래킷에 결합되어 있으므로, 벨트가 곡면 궤적을 이루며 작동하는 와중에도 서로 간섭되지 아니하게 된다.

한편, 투입부(2)는 지그(13)의 수용홀(131)에 과일이 담기게 하는 부재이다. 투입부(2)에는 씨를 제거하기 전의 과일들이 저장되는 공간이 형성되어 있다.

또한, 투입부(2)의 하단은 개방되어 있으며, 상기 하단은 컨베이어벨트(12)에 의하여 이송되는 지그(13)의 상면과 이격된다.

투입부(2)의 하단의 면적은 적어도 지그(13)에 형성된 수용홀들의 배치 면적에 상당하는 것이다. 따라서 투입부(2)의 내부에 담긴 매실은 개방된 투입구(2)의 하단을 통하여 각 수용홀(131)에 들어갈 수 있다.

구체적으로, 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 투입부(2)는 호퍼의 형상을 가지를 수 있다. 투입구(2)는 프레임(11)에 일단이 고정된 거치대(22)에 결합되어 있다. 이때, 거치대(22)에 상하 방향의 장공(221)을 형성하고, 상기 장공(221)의 주연부와 투입부(2)를 물림 고정하는 볼트와 너트 등의 고정수단을 통하여, 지그(13)에 대한 투입구(2)의 높낮이를 조절할 수 있다.

컨베이어벨트(12)를 통하여 이동하는 지그들은 프레임(11)의 대략 수평한 상면을 따라 평면상에서 이동하는 것이고, 투입부(2)의 하단이 지그의 상면과 이격되어 있으므로, 투입부(2)는 지그(13)의 이동에 간섭을 일으키지 아니한다. 또한, 투입구(2)의 하단과 지그(13) 상면과의 이격 간격은 매실들의 외경 크기보다는 작은 것으로 투입구(2)와 지그(13) 사이의 틈을 통하여 매실이 빠져나가지 아니하게 된다.

한편, 투입부(2)의 하단을 형성하는 벽면에는 수용홀(131)에 담긴 과일이 통과할 수 있도록 수용홀(131)에 대응하여 통과홈(211)이 형성되어 있다. 도 3에서 투입구(2)의 하단을 형성하는 벽면 중 수용홀(131)에 매실을 수용한 투입구(2) 하단의 위치에서 지그(13)가 빠져나가는 방향(화살표 방향)의 벽면(21)에 상부로 함몰된 통과홈(211)이 형성되어 있다.

이러한 통과홈(211)의 함몰 깊이는 수용홀(131)에 매실이 수용된 경우, 지그의 상면으로 노출되는 매실의 높이에 대응되는 것으로 매실 평균 외경의 1/4 내지 1/2 길이다. 이로써 평균 사이즈보다 큰 매실이 지그와 투입부의 하단 사이에 끼이는 문제점을 해결할 수 있다.

더하여, 도시하지 아니하였으나, 투입부(2)에 담긴 매실이 지그(13)의 수용홀(131)에 확실하게 삽입되도록 투입부의 내부에 담긴 매실들을 흔들어주는 진동수단(도시 생략)이 더 구비될 수 있다.

도 1과 도 4 내지 도 5를 참고하면, 제거부(3)는 매실의 과육과 씨를 분리하는 구성요소이다. 제거부(3)는 프레임(11)의 상면에서 컨베이어벨트(12)에 의하여 이동하는 지그(13)의 이동루트 상에 설치된다.

제거부(3)는 지그(13)의 상면을 상부덮개(34)로 덮어 매실을 지그와 상부덮개가 형성하는 내부 공간에 가둔 상태에서, 핀(35)으로 수용홀(131)에 담긴 매실의 중앙을 관통시켜 씨를 과육의 하부로 밀어 과육과 씨를 분리시키는 것이다.

과육이 단단한 매실의 경우에 핀(35)으로 누르면 매실이 수용홀(131)에서 튕겨 벗어날 위험이 있게 되는데, 상부덮개(34)로 지그(13)의 상면을 덮음으로써 매실이 수용홀(131)에서 벗어나는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 핀에 의하여 과일의 표면이 쪼개지면서 과즙이나 과육 파편이 튈 염려가 있는 바, 상부덮개(34)가 지그(13)를 덮음으로써 과육 파편이 발생되더라도 지그(13)와 상부덮개(34)로 둘러 쌓인 공간 외부로 튀는 것을 방지할 수 있게 된다.

구체적으로 제거부(3)는 하우징(31), 액추에이터(32), 구동판(33), 상부덮개(34) 및 핀(35)을 포함한다.

하우징(31)은 외형을 이루는 부재로 프레임(11) 상에 설치된다. 하우징(31)은 하부가 개방된 상자 형태이다. 개방된 하부는 지그(13)의 작동에 간섭을 일으키지 아니하도록 지그(13)의 이동방향에 대하여 개방되어 있다. 더하여 도시된 바와 같이 전방으로도 개방되어 작업자가 외부에서 제거부의 작동 상황을 육안 관찰할 수 있게 한다.

하우징(31)의 천장에는 액추에이터(32)가 결합되어 있다. 이때, 액추에이터(32)는 피스톤로드(321)가 하부로 신장 가능한 것으로, 압축 공기나 유체 등을 이용하는 공지된 구성의 것이다.

피스톤로드(321)는 하우징(31)의 가로판(311)을 관통하여 하부로 연장되어 있다. 가로판(311)에는 피스톤로드(321)의 승강 이동을 가이드 하는 부시나 베어링이 장착된다.

피스톤로드(321)의 하단에는 구동판(33)이 연결되어 있다. 따라서 액추에이터(32)의 작동에 따라 구동판(33)은 피스톤로드(321)와 일체로 승강 작동된다.

상부덮개(34)는 구동판(33)의 하부에서 승강 가능하게 결합되어 있다. 구체적으로 구동판(33)에는 상하 방향으로 관통된 적어도 하나의 홀이 형성되어 있다. 또한, 상부덮개(34)의 상면에는 상기 홀에 대응하여 승강로드(334)가 설치된다. 구동판(33)에 형성된 홀을 통과한 승강로드(334)의 끝단에는 홀의 내경보다 큰 외경을 가지는 블록(335)이 결합되어 있다. 이 블록(335)의 하단이 구동판(33)에 걸쳐짐에 따라 승강로드(334)가 구동판(33)에서 이탈되지 아니하게 된다.

이때, 블록(335)을 크고 무겁게 하여 일체로 승강 운동하는 블록(335), 승강로드(334) 및 상부덮개(34)의 하중을 크게 할 수 있다.

이러한 구동판(33)의 홀과 승강로드(334)는 복수가 구비되어 있어, 구동판(33)에 대한 상부덮개(34)의 승강 이동을 확실하게 안내하게 된다. 또한, 상부덮개(34)는 자체의 하중에 의하여 구동판(33)에 대하여 하부로 내려난 상태가 유지된다.

상부덮개(34)에는 지그(13)의 수용홀(131)에 대응하여 상부로 갈수록 내경이 좁아지는 덮개홀(341)이 형성되어 있다. 이 덮개홀(341)은 상부덮개(34)가 지그(13)를 덮게 되면, 수용홀(131)과 더불어 매실이 갇히는 내부 공간을 형성하는 것이다.

상부덮개(34)의 상면에 형성된 덮개홀(341)의 내경은 핀(35)의 지름에 대응하는 것이고, 상부덮개(34)의 하면에 형성된 덮개홀(341) 내경은 지그(13) 상면의 수용홀(131) 내경에 대응되는 것이다. 따라서 상부덮개(34)와 지그(13)의 결합에 의하여 형성되는 내부 공간의 단면은 대략 마름모 형상이 된다(도 7 참고).

한편, 핀(35)은 지그(13)의 수용홀(131)에 대응되게 상기 구동판(33)의 하면에 돌출되게 고정되어 있다. 이때, 구동판(33)에 대하여 상부덮개(34)가 최대로 내려갔을 때에, 핀(35)의 하단부가 상부덮개(34)의 덮개홀(341)에 삽입된다. 따라서, 구동판(33)에 대하여 상부덮개(34)가 상승할 때에 핀(35)은 상부덮개(34)에 간섭됨 없이 덮개홀(341)을 통과하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 액추에이터(32)의 피스톤로드(321)가 상승하였을 때에 지그(13)와 상부덮개(34)는 이격된다. 지그(13)와 상부덮개(34)의 이격 길이는 적어도 지그(13)의 수용홀(131)에 안착된 매실의 상부가 상부덮개(34)에 걸리지 아니할 정도이다. 또한, 액추에이터(32)의 피스톤로드(321)가 하강하였을 때에는 핀(35)의 끝단이 지그(13)의 수용홀(131)을 통과하여 지그(13)의 하부로 돌출된다.

핀(35)의 끝단부에는 십자홈(351)이 형성된다. 십자홈(351)은 핀(35)의 끝단이 씨에 접할 때에, 표면이 곡면인 씨가 핀(35)의 끝단에 밀려 좌우 방향으로 이동하는 것을 방지하는 것이다. 이때, 씨가 과육의 일측으로 밀려나는 것을 보다 확실하게 방지하기 위하여 십자홈에 의하여 갈라진 끝단부에 하부로 돌출된 돌기(도시 생략)가 더 형성될 수 있다.

도 5를 참고하면, 상부덮개(34)의 하부에 위치하는 지그(13)의 배면을 지지하는 지지부(111)가 더 포함된다.

지그(13)의 위에 상부덮개(34)가 덮으며, 구동판(33)이 내려와 핀(35)이 매실을 관통할 때에, 지그(13)는 하부로 밀리게 된다. 이러한 지그의 밀림 이동은 이송부가 컨베이어벨트의 이동방식을 채택하고 있기에 수반되는 현상이다. 지그가 하부로 밀려나면 컨베이어벨트의 장력을 해치게 되므로, 지지부(111)가 지그(13)의 하부를 받쳐 제거부(3)의 작동에도 불구하고 지그(13)가 밀려 내려가는 것을 방지한다.

지지부(111)는 수용홀(131)을 제외한 지그(13)의 하부를 받치는 세로로 놓인 지지판들(113)이다. 도 5에는 프레임(11)에 양단이 결합되는 받침바(112)와, 받침바(112)에 하단이 고정된 복수의 지지판(113)이 도시되어 있다.

상부덮개(34)가 하강하지 아니한 상태에는 지지부(111)와 지그(13)는 이격된 상태를 유지할 수 있다. 상부덮개(34)가 하강하여 지그(13)를 덮으며 탄성부재에 의하여 누르게 되면, 지그(13)는 지지부(111)에 접하여 더 이상 하강하지 아니하게 된다.

지지부(111)는 수용홀(131)의 개방된 하부를 가리지 아니함에 따라 핀(35)에 의하여 수용홀(131) 하부로 이탈된 씨가 낙하되는 것을 방해하지 아니한다. 지지부(111)의 하부에 구비된 경사판(114)은 낙하된 씨가 프레임의 전방으로 배출되게 한다.

다시 도 1을 참고하면, 제어부(4)는 이송부(1)와 제거부(3)의 작동을 제어하는 것이다. 즉, 제어부(4)는 컨베이어벨트의 작동이 단속적으로 이루어지도록 하며, 제거부(3)에 의한 매실의 펀칭 작업이 이루어지도록 제어한다.

제거부(3)의 펀칭 작업을 위해서는 컨베이어벨트(12)에 의하여 이동되는 지그(13)의 수용홀(131)이 핀(35)의 하부에 정확히 위치되어야 한다. 제어부(4)는 센서(41)를 통하여 이러한 지그(13)의 위치 정렬을 이룰 수 있다.

도 1과 도 6을 참고하면, 이송부(1)에는 지그(13)에서 돌출된 금속편을 감지하는 센서(41)가 더 구비된다. 프레임(11)에는 지그의 상면에서 돌출된 금속편, 즉 볼트나 너트를 감지하는 센서가 장착된다. 프레임(11)에 거치브래킷(42)이 고정되고, 거치브래킷(42)에는 센서(41)가 장착되어 있다. 센서(41)는 지그(13)와 이격되어 있으며, 지그(13)를 관통한 볼트의 끝단부가 지나가는 경로 상에 위치된다.

이때, 센서(41)는 이송되는 지그(13)의 위치를 감지하여 전기적 신호를 제어부(4)에 전달하는 것으로, 금속편에 의한 음영을 인지하는 광센서, 금속편에 의한 자기변동을 인지하는 자기센서, 인접된 돌출부분을 감지하는 초음파 센서 등 다양한 센서가 사용될 수 있다. 센서에서 지그를 감지하면 송출 신호가 제어부로 전송된다.

이러한 센서는 제거부와 기설정된 위치에 설치되어, 센서부에서 어느 한 지그를 감지하였을 때가 제거부의 핀의 하부에 다른 지그의 수용홀이 위치되는 순간이 되도록 할 수 있다.

더하여, 프레임(11)의 일측에서 컨베이어벨트(12)를 따라 이동되어 반전되어 뒤집어지는 지그(13)에 충격을 충격부(5)가 더 구비될 수 있다.

도 7을 참고하면, 벨트(121)는 프레임(11)의 일측에 구비된 스프로킷(123)에 감겨 진행 방향이 전환되며, 벨트(121)에 연결된 지그(13)도 스프로킷(123)을 따라 이동되어 반전된다.

충격부(5)는 스프로킷(123)의 하부에서 경사진 상태의 지그(13)의 배면에 물리적 충격을 가하여, 수용홀에 담긴 과육의 배출을 돕는다.

충격부(5)는 프레임(11)에 일단이 자유 회전 가능하게 힌지 결합되는 막대(51)와, 막대(51)의 타단에 결합되는 해머(52) 및 힌지 결합된 막대(51)의 일단에 가깝게 위치하여 막대(51)를 상하로 회전시키는 캠(53)을 포함한다. 이때, 캠(53)은 스프로킷(123)에 연결되어 회전된다. 도면에서 스프로킷(123)과 캠(53)의 연결은 풀리(54)와 벨트(55)로 이루어지지만, 이동하는 지그의 위치와 타이밍을 맞추기 위하여 체인이나 기어로 연결될 수 있다. 또한, 해머(52)는 탄성체로 이루어질 수 있다. 스프로킷(123)의 회전에 의하여 캠(53)은 회전하며, 막대(51)를 회전시켜 해머(52)를 올렸다가 해머(52)가 지그(13)를 내려치게 한다.

또는 충격부(5)는 순간적인 압축공기 공급으로 피스톤로드가 빠르게 인출되어 지그(13)의 배면을 치는 에어건(도시 생략)으로 이루어질 수도 있다.

도 10에는 다른 실시예에 따른 분리장치에 채용된 제거부가 개략적으로 도시되어 있다. 분리장치는 전술된 실시예와 마찬가지로 이송부, 투입부, 제거부 및 제어부의 구성요소를 포함하며, 더하여 제거부에서 하기에 설명되는 바를 제외하고는 전술된 실시예와 구성 및 작용이 동일할 수 있다.

상부덮개(34)는 구동판(33)의 하부에서 승강 가능하게 탄성 결합되어 있다. 구체적으로 구동판(33)의 상면에는 내부에 구비된 탄성부재(333)가 피스톤(332)을 탄성 지지하고 있는 실린더부재(331)가 구비된다. 상기 피스톤(332)에는 승강로드(334)가 결합되고, 승강로드(334)는 구동판(33)를 관통하여 상부덮개(34)의 하부에 위치한 상부덮개(34)의 상면에 결합되어 있다.

실린더부재(331)의 내부에 구비된 스프링 등의 탄성부재(333)가 피스톤(332)을 하부로 밀어내게 작동하므로 상부덮개(34)는 하부로 내려난 상태가 유지된다.

실린더부재와 승강로드의 구성은 구동판에 대한 상부덮개의 상승 이동을 가이드 하면서, 상부덮개를 하부로 내리는 탄성을 부여하는 것이라면 다른 구성으로 대체 가능한 것이다. 일례로 실린더부재와 승강로드의 구성은 가스 스프링으로 대체 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 따른 분리장치의 작동을 설명한다.

투입부(2)에 매실을 담고 주전원을 인가하면 컨베이어벨트(12)의 모터가 작동하여 지그(13)를 이동시키게 된다. 투입부(2)에 담은 매실들 중 일부는 개방된 투입부 하단을 통하여 지그(13)의 수용홀(131)에 들어가게 된다. 수용홀(131)에 담긴 메실은 투입구의 벽면에 형성된 통과홈(211)을 통과하여 투입부에서 제거부로 이동된다.

한편, 센서(41)는 지그(13)의 상면에서 돌출된 볼트나 너트를 인지하여 제어부(4)에 신호를 송출한다. 제어부(4)는 센서(41)의 송출 신호를 수신하면, 즉시 컨베이어벨트(12)의 작동을 멈추고 제거부(3)의 작동을 개시한다. 컨베이어벨트(12)의 작동 정지에 따라 제어부(4)의 내부로 이동된 지그(13)는, 제거부(3)의 핀(35)과 해당 지그(13)의 수용홀(131)이 수직된 위치에 놓이게 된다.

이후, 제어부(4)에 의한 제거부(3)의 작동은 액추에이터(32)의 1회 왕복 운동시키는 것으로 이루어진다.

도 4와, 도 8 내지 도 9는 액추에이터의 왕복 작동에 따른 제거부의 사용 상태를 단계적으로 보여준다.

도 4의 상태에서 액추에이터(32)의 신장에 따라 피스톤로드(321), 구동판(33) 및 상부덮개(34)는 함께 하강된다.

도 8과 같이, 지그(13)의 상부에는 먼저 상부덮개(34)가 덮여진다. 지그(13)의 상면에서 돌출된 매실의 상부는 상부덮개(34)의 덮개홀(341)의 내부로 들어가게 되므로, 상부덮개(34)에 의하여 매실의 과육이 눌리지 아니하게 된다. 또한, 수용홀에 놓인 매실(M)은 상부덮개(34)와 지그(13)가 형성하는 내부 공간에 갇히게 된다.

액추에이터(32)의 신장이 더 진행됨에 따라, 지그(13) 위에 상부덮개(34)가 올려진 상태에서, 구동판(33)과 핀(35)이 하강하게 된다. 그에 따라 도 9에 도시된 바와 같이, 핀(35)이 지그(13)와 상부덮개(34)의 내부 공간에 갇힌 매실(M)을 관통하게 된다.

또한, 구동판(33)이 승강로드(334)를 타고 내려가게 되므로 블록(335)의 하단면과 구동판(33)은 서로 이격된다.

다른 실시예에서 액추에이터의 추가 신장 작동에 의하여 탄성부재는 압축되며 구동판(33)이 승강로드(334)를 타고 하강하게 된다.

핀(35)은 덮개홀(341)과 수용홀(131)의 중심을 통과하므로, 매실(M)의 크기에 상관없이 매실(M) 중심에 위치한 씨(M2)를 관통하게 된다.

이때, 핀(35)의 끝단에 형성된 십자홈(351)은, 핀(35)의 끝단과 만난 씨가 핀(35)에 의하여 아래로 밀려나지 못하고 좌우로 이동되는 것을 방지한다.

액추에이터(32)가 완전히 신장하여 핀(35)의 끝단이 지그의 하면보다 아래로 더 진행함에 따라, 핀(35)에 의하여 밀려난 씨(M2)는 지그(13)의 아래로 완전히 이탈된다.

이후, 액추에이터(32)의 신축에 따라 피스톤로드(321)와 구동판(33)이 상승하게 된다.

이때, 구동판(33)은 상승 초기에 블록(335)에 접하기 전까지 승강로드(334)를 타고 상승하게 되며, 블록, 승강로드 및 상부덮개는 하중에 의하여 지그와 여전히 접하게 된다.

다른 실시예에서는 구동판의 상승 초기에 탄성부재에 의하여 상부덮개(34)는 지그(13)와 여전히 접한 상태를 유지하게 된다. 이 경우, 하중에 더하여 탄성부재에 의하여 더욱 강한 힘으로 상부덮개가 지그와 접하게 되므로, 핀과 과육의 마찰에 의하여 상부덮개가 들리지 아니하게 된다.

즉, 실시예들에서 구동판(33)과 함께 핀(35)이 상승하는 동안에 상부덮개(34)는 여전히 지그(13)와 접하여, 씨(M2)가 제거된 매실 과육(M1)은 지그와 상부덮개의 내부 공간에 갇힌 상태가 유지된다. 따라서 매실을 관통하였던 핀(35)이 상부로 이동됨에 따라 과육(M1)이 핀(35)에 딸려 상승할 수 없게 된다.

승강로드(334)가 허용하는 길이만큼 구동판(33)이 상승되는 동안 상부덮개(34)는 지그(13)를 덮고 있다가, 피스톤로드(321)가 더욱 상승하면 결국 상부덮개(34)도 지그(13)의 상면과 떨어진다.

피스톤로드(321)가 원래의 위치로 복귀하면 제거부(3)의 작동은 종료되며, 제어부(4)는 센서(41)의 송출 신호가 있기 전까지 다시 컨베이어벨트(12)를 작동시켜 지그를 순환시킨다.

씨가 분리된 과육은 지그(13)가 컨베이어벨트(12)를 따라 이동하여 수평면에 대하여 반전되도록 경사짐에 따라 수용홀에서 빠져나가게 된다. 도 1에서 프레임(11)의 일측에 놓인 수거함(B)에 과육이 담기게 된다.

이때, 충격부(5)가 더 구비됨에 따라 해머(52)가 경사진 지그(13)에 충격을 가하여 수용홀(131)에서 과육이 보다 확실하게 이탈된다.

한편, 도 11에는 또 다른 실시예에 따른 분리장치에 채용된 제거부가 개략적으로 도시되어 있다.

또 다른 실시예에 따른 분리장치는 전술된 실시예들과 마찬가지로 이송부, 투입부, 제거부 및 제어부의 구성요소를 포함하며, 더하여 제거부(3)에서 하기에 설명되는 바를 제외하고는 전술된 실시예와 구성 및 작용이 동일할 수 있다.

제거부(3)는 하우징(31), 액추에이터(32), 구동판(33), 핀(35) 및 상부덮개(34)를 포함한다. 여기서 프레임(11)과 지그(13)에 대한 하우징(31)의 위치, 액추에이터(32)의 피스톤로드(321)에 따라 승강하는 구동판(33)의 작동 및 구동판이 하부에 결합되는 핀(35)은 전술된 실시예와 동일한 것이다. 이때, 구동판에 하단이 결합된 가이드봉이 가로판(311)에서 슬라이딩되며 구동판이 평면 상에 흔들림 없이 상하 이동하게 돕는다.

상부덮개(34)는 하우징(31)에 고정되어 있다.

구체적으로 상부덮개(34)는 제거부(3)로 들어온 지그(13)의 상면과는 이격되어 있으며, 구동판(33)보다는 하부에 위치된다. 지그(13)의 상면과 상부덮개(34)의 간격은 수용홀에서 일부분이 돌출된 매실이 상부덮개(34)에 의하여 간섭되지 아니하고 통과할 수 있는 간격이다.

상부덮개(34)에는 핀이 통과하는 덮개홀(341)이 형성되어 있다. 덮개홀(341)의 단면적에 대응하여 핀의 외주면을 감싸는 상단부(341a)와, 지그가 위한 하부를 향하여 점차 단면적이 증대되는 하단부(341b)로 이루어진다. 이때, 상단부(341a)의 상하 길이는 핀(35)의 직경에 비하여 3 배의 길이 내지 4배의 길이일 수 있다.

본 발명의 또 다를 실시예에서 상부덮개(34)가 하우징(31)에 고정됨에 따라 덮개홀(341)의 위치가 일정하게 유지된다. 따라서 덮개홀에 의하여 안내되는 핀은 흔들림 없이 수용홀의 중앙를 관통할 수 있게 된다. 이로써, 핀의 끝단부가 매실의 정중앙을 통과하게 되어, 매실 씨가 과육에서 보다 확실하게 제거될 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예는 핀의 수직 이동이, 위치가 고정된 덮개홀에 의하여 정밀하게 이루어지게 된다. 제거부를 통하여 이루어지는 매실 씨 제거에 대한 신뢰성이 향상되는 것이다.

10 : 분리장치
11 :프레임 111 : 지지부 112 : 받침바 113 : 지지판 114 : 경사판
1 : 이송부 12 : 컨베이어벨트 121 : 벨트 122 : 체인링크
123 : 스프로킷 13 : 지그 131 : 수용홀 14 : 브래킷
15 : 볼트 16 : 너트
2 : 투입부 32 : 벽면 211 : 통과홈 22 : 거치대 221 : 장공
3 : 제거부 31 : 하우징 311 : 가로판 32 : 액추에이터
321 : 피스톤로드 33 : 구동판 331 : 실린더부재 332 : 피스톤
333 : 탄성부재 334 : 승강로드 335 : 블록 336 : 가이드봉
34 : 상부덮개 341 : 덮개홀 341a : 상단부 341b : 하단부
35 : 핀 351 : 십자홈
4 : 제어부 42 : 거치브래킷 41 : 센서
5 : 충격부 51 : 막대 52 : 해머 53 : 캠 54 : 풀리 55 : 벨트
M : 매실 M1 : 과육 M2 : 씨 B : 수거함

Claims (12)

1. 컨베이어벨트와, 상기 컨베이어벨트에 결합되어 있으며 과일이 담기는 적어도 하나의 수용홀이 형성된 지그들을 포함한 이송부,
   핀으로 상기 수용홀에 담긴 과일을 관통시켜 과육과 씨를 분리시키는 제거부, 그리고
   상기 이송부와 상기 제거부의 작동을 제어하는 제어부
   를 포함하며,
   상기 제거부는
   상기 지그의 이동루트 상에 설치되어 있는 하우징,
   상기 하우징에 결합되어 있는 액추에이터,
   상기 액추에이터의 피스톤로드에 연결되어 승강하는 구동판,
   상기 구동판과 상기 지그의 사이에 위치하는 상부덮개 및
   상기 구동판에서 돌출되어 있으며 상기 상부덮개를 관통할 수 있는 상기 핀
   을 포함하는
   과육과 씨의 분리장치.
2. 제1항에서,
   씨가 분리된 과육은 상기 지그가 컨베이어벨트를 따라 이동하여 수평면에 대하여 반전되도록 경사짐에 따라 수용홀에서 빠져나가는 것을 특징으로 하는 과육과 씨의 분리장치.
3. 제2항에서,
   반전되도록 경사진 상기 지그에 충격을 가하는 충격부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과육과 씨의 분리장치.
4. 제1항에서,
   상기 수용홀에 과일이 담기게 하는 투입부를 더 포함하며,
   상기 투입부에는 과일들이 저장되는 공간이 형성되어 있고,
   상기 투입부의 하단은 상기 컨베이어벨트에 의하여 이송되는 지그의 상면과 이격되게 위치되어 있으며,
   상기 투입부의 하단을 형성하는 벽면에는 상기 수용홀에 담긴 과일이 통과할 수 있도록 수용홀에 대응하여 통과홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 과육과 씨의 분리장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
   상기 상부덮개의 하부에 위치하는 지그의 배면을 지지하는 지지부를 더 포함하는 과육과 씨의 분리장치.
10. 제1항에서,
    상기 이송부에는 상기 지그를 감지하는 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 센서의 신호를 통하여 상기 지그의 단속적인 이동이 이루어지도록 상기 컨베이어벨트의 작동을 제어하는 과육과 씨의 분리장치.
11. 삭제
12. 제1항에서,
    상기 핀의 끝단부에는 십자홈이 형성되어 있는 과육과 씨의 분리장치.

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