KR101277802B1

KR101277802B1 - 어류용 자동화 백신접종장치

Info

Publication number: KR101277802B1
Application number: KR1020120132748A
Authority: KR
Inventors: 이동길; 양용수; 차봉진; 박성욱
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2013-06-27

Abstract

본 발명은 어류에 백신을 주사하기 위한 백신접종장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 어류이송컨베이어를 이용하여 장치하우징의 내부로 어류를 이송시키고, 이 과정에서 어류의 평면영상을 카메라로 촬영하며, 카메라로 촬영된 영상을 판독하여 어류의 복강 및 주사위치가 결정되면, 장치하우징의 내부에 설치된 백신접종기구로서 X축 로봇과 Y축 로봇 및 Z축 로봇으로 이루어진 직교좌표로봇을 작동시키는 한편, Z축 로봇의 Z축 이송대에 장착된 액체정량토출기로서의 백신디스펜서용 주사기를 이용하여 어류의 복강에 백신을 주사할 수 있도록 함으로서, 비젼시스템과 직교좌표로봇을 이용한 백신접종의 자동화를 통하여 순수 인력에 의존하였던 백신접종작업의 인건비 부담 및 부주의한 백신 처리에 따른 피해를 최소화시키고, 어종이나 어체의 크기에 상관없이 정확한 복강위치에 정확한 량의 백신 투여가 가능토록 하여 백신접종작업의 효율을 극대화시키며, 이로 인하여 현재의 노동집약적 양식산업을 기술집약적 양식산업으로 전환시킴으로서 원가절감에 따른 경쟁력 강화 및 주변국과의 양식산업 경쟁력 확보에 이바지할 수 있도록 한 어류용 자동화 백신접종장치에 관한 것이다.

Description

어류용 자동화 백신접종장치{Automatic injection apparatus of vaccine for a fish}

본 발명은 어류이송컨베이어를 이용하여 장치하우징의 내부로 어류를 이송시키고, 이 과정에서 어류의 평면영상을 카메라로 촬영하며, 카메라로 촬영된 영상을 판독하여 어류의 복강 및 주사위치가 결정되면, 장치하우징의 내부에 설치된 백신접종기구로서 X축 로봇과 Y축 로봇 및 Z축 로봇으로 이루어진 직교좌표로봇을 작동시키는 한편, Z축 로봇의 Z축 이송대에 장착된 액체정량토출기로서의 백신디스펜서용 주사기를 이용하여 어류의 복강에 백신을 주사할 수 있도록 함으로서, 비젼시스템과 직교좌표로봇에 의하여 백신접종의 자동화를 가능하게 한 어류용 자동화 백신접종장치에 관한 것이다.

최근에 들어 구제역이나 조류독감 또는 광우병과 같은 가축의 질병으로 인하여 육류의 소비는 점차 줄어드는 추세인 데 반하여, 우수한 단백질 공급원으로서 건강-웰빙 식품인 생선이나 수산물의 소비는 뚜렷한 증가추세에 있다.

이러한 추세에 발맞추어 수산업 분야에서도 수산동물의 전염병 발생을 예방하고 전염병의 확산을 방지할 수 있도록 수산동물질병에 관한 종합적인 관리체계를 마련함으로서, 수산동물의 안정적인 생산과 공급 및 양식산업의 발전을 도모하기 위하여 많은 노력을 기울이고 있다.

국가 정부차원에서도 2007년도에 수산동물질병관리법을 국회에서 통과시켰고, 2008년 02월 29일 일부 법률내용이 개정된 다음 2009년 02월부터 시행되고 있으며, 양식어류의 안전성 관리강화를 위하여 2006년도부터 수산동물질병 예방백신 공급사업이 실시되었고, 이 또한 매년마다 확대되고 있다.

그러나, 어류용 백신을 개발하더라도 백신을 접종하기 위한 자동화 시스템이 개발되어 있지 않기 때문에, 순수 인력으로 한 마리씩 하루에 1~2만 마리를 접종하고 있는 상황이며, 이러한 개체별 접종에 따른 인건비 상승으로 말미암아 양식업자 또는 소비자들에게 경제적인 부담을 주게 됨은 물론이고, 부주의한 백신 처리에 따른 피해와 백신의 낭비 또한 야기되고 있다.

따라서, 어류의 개체별 접종에 소요되는 시간과 경비의 절감 및 백신접종효율의 극대화를 위한 백신접종 자동화 시스템의 개발이 요구되고 있으며, 국외에서도 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 기계식 접종기를 개발하고 있는 바, 현재 덴마크에 의뢰를 하여 우리나라의 넙치에 맞게 설계 및 수입된 시스템이 제주도에서 사용되고 있으며, 해당 접종기의 동영상 링크주소는 아래와 같다.

- 종래 백신접종 자동화 시스템의 동영상 링크 -

http://video.filestube.com/watch,988b8499cd88ad4903e9/rossi-easyvac-flat-1200-wmv.html

그러나, 상기와 같은 종래의 백신접종 자동화 시스템은 사용자가 레이저 포인터를 사용하여 백신을 접종하기 위한 주사위치를 한 마리씩 일일이 지정시킨 이후에 접종이 이루어질 뿐만 아니라, 시스템의 크기와 무게가 상당하고, 접종시 주사기가 다소 흔들리며, 접종속도 역시 매우 느리다는 문제점을 가지고 있다.

더욱이, 개체선별이 이루어지지 않은 수조에 종래 시스템을 적용할 경우, 어류 크기에 따른 편차가 너무 커져서 접종위치를 찾기가 거의 불가능하므로, 인력에 의한 접종작업과 비교하여 크게 개선된 환경을 제공할 수 없는 문제점이 있었으며, 국외의 백신접종 시스템은 그 나라에 맞는 어종과 크기로 한정되어 있기 때문에, 국내 어종에 적용하기에는 사실상 많은 어려움이 따르고 있다.

대한민국 특허등록공보 KR 10-0695552호 (공고일자: 2007년 03월 15일) 일본 공개특허공보 JP 2010-179075호 (공개일자: 2010년 08월 19일)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 어류이송컨베이어와 카메라를 기초로 한 비젼시스템과 직교좌표로봇 및 액체정량토출기로서의 백신디스펜서를 이용한 백신접종의 자동화를 통하여 순수 인력에 의존하였던 백신접종작업의 인건비 부담 및 부주의한 백신 처리에 따른 피해를 최소화시키고, 어종이나 어체의 크기에 상관없이 정확한 복강위치에 정확한 량의 백신 투여가 가능토록 하여 백신접종작업의 효율을 극대화시킬 수 있도록 한 어류용 자동화 백신접종장치를 제공하는 것을 제 1의 기술적 과제로 한다.

또한, 상기 어류이송컨베이어를 2개의 열(列)로 배치하고, 각각의 어류이송컨베이어 후단부측에 후방측으로 하향 경사지는 어류배출판을 설치함으로서, 하나의 직교좌표로봇이 컨베이어를 옮겨 가며 2회의 백신접종작업을 연속적으로 수행할 수 있도록 하고, 백신접종이 완료된 어류를 수조 등을 통하여 보다 안전하게 투입시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 백신접종작업에 소요되는 시간을 보다 더 단축시키는 한편, 백신접종이 이루어진 어류의 처리를 한층 더 용이하게 수행할 수 있도록 하는 것을 제 2의 기술적 과제로 한다.

이와 더불어, 상기 백신디스펜서의 주사기본체와 주사바늘을 소정의 각도만큼 비스듬히 경사지게 설치하고, 상기 백신디스펜서의 상,하 위치조정 및 각도조정이 가능토록 함으로서, 어류의 복강으로 삽입되는 주사바늘의 깊이를 적절히 제어하여 어체의 회손을 미연에 방지하며, 어류이송컨베이어상에 어류의 체고를 측정할 수 있는 센서를 설치하여 한층 더 정확한 백신접종작업이 가능토록 함은 물론, 카메라에 의하여 촬영된 어류의 평면 영상과 함께 어류의 정확한 크기를 측정하여 이를 데이터화시킴으로서, 이후의 양식어류 관리 측면에도 기여할 수 있도록 하는 것을 제 3의 기술적 과제로 한다.

다른 한편으로, 컴프레셔로부터 토출된 압축공기와 디스펜서컨트롤러를 이용하여 백신디스펜서에 의한 백신의 정량토출작업을 수행토록 하는 동시에, 백신디스펜서의 상,하 위치조정에 사용되는 위치조정기 또한 컴프레셔로부터 토출된 압축공기와 공압회로를 이용하는 실린더기구로 설치함으로서, 백신의 투입량 조절과 주사바늘의 위치조정 작업이 하나의 컴프레셔로 모두 수행되도록 하며, 이로 인하여 한층 더 경제적이고 합리적인 방식의 어류용 자동화 백신접종장치를 제공하는 것을 제 4의 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따른 어류용 자동화 백신접종장치는, 장치테이블의 상부측에 장치하우징이 설치된 장치본체와, 상기 장치테이블상에 길이 방향으로 장착되어 장치하우징의 내부까지 연장 설치되는 어류이송컨베이어와, 상기 장치하우징의 내부에 설치되는 백신접종기구로서 X축 로봇과 Y축 로봇 및 Z축 로봇으로 구성되는 직교좌표로봇과, 상기 장치하우징의 내측 상부에 조명수단과 함께 설치되어 어류의 평면영상을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라로부터 촬영된 영상을 판독하여 어류의 복강과 주사위치를 판단하고, 상기 직교좌표로봇을 제어하여 백신접종을 수행하는 장치제어부로서 장치테이블의 내부에 삽입 설치되는 영상처리기와 메인컨트롤러와 로봇제어기를 포함하여서 이루어지며, 상기 장치하우징의 일측 벽체에는 카메라로부터 촬영된 영상을 출력하는 비젼모니터와 백신접종장치의 작동을 위한 조작수단이 각각 설치되며, 상기 직교좌표로봇의 Y축 로봇은 X축 로봇의 X축 이송대에 설치되고, 상기 Z축 로봇은 Y축 로봇의 Y축 이송대에 설치되고, 상기 Z축 로봇의 Z축 이송대에는 액체정량토출기로서의 백신디스펜서가 설치되며, 상기 백신디스펜서는 백신저장용기와, 상기 백신저장용기로부터 유입된 백신을 주사바늘을 통하여 어류의 복강에 주입하는 주사기본체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 어류이송컨베이어는, 모터의 동력으로 회전하는 아이들풀리가 컨베이어프레임의 상단측에 설치되고, 상기 아이들풀리를 따라 컨베이어벨트가 감겨진 벨트식 컨베이어가 되며, 상기 컨베이어벨트의 전면에 걸쳐 배수공이 형성되고, 상기 컨베이어벨트의 하부에는 배수구가 구비된 배수통이 컨베이어프레임과 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 어류이송컨베이어의 선단부에는 접종대기테이블이 설치되고, 어류이송컨베이어의 후단부에는 후방측으로 하향 경사지는 어류배출판이 연결 설치되며, 상기 접종대기테이블은 컨베이어벨트로 투입될 어류를 모아 두기 위한 수납트레이와, 상기 수납트레이의 하부측에 설치되는 테이블프레임으로 이루어지고, 상기 어류배출판은 텔레스코프 방식으로 길이 조정이 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하며, 보다 바람직하게는 상기 어류이송컨베이어와 어류배출판을 장치테이블의 폭 방향에 걸쳐 일정한 간격을 두고 2개의 열로 평행하게 설치하고, 상기 카메라는 각각의 어류이송컨베이어 상부측에 1개씩 배치하며, 각 어류이송컨베이어의 양측단 상부면에는 어류의 체고를 측정하는 체고센서를 설치하는 것이다.

이와 더불어, 상기 카메라와 백신디스펜서에는 카메라와 주사바늘의 위치를 상,하 방향으로 조정할 수 있는 위치조정기가 각각 설치되며, 상기 카메라용 위치조정기는 장치하우징 내부의 카메라브라켓상에 카메라와 함께 설치되고, 상기 백신디스펜서용 위치조정기는 Z축 로봇의 Z축 이송대와 연결된 연결판상에 백신디스펜서와 함께 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 장치테이블의 내부 또는 외부에는 컴프레셔가 설치되고, 상기 컴프레셔의 토출구로부터 연장되는 공압라인이 레귤레이터와 연결 설치되며, 상기 레귤레이터를 거쳐 연장되는 공압라인이 2개의 공압라인으로 분기되어 백신저장용기와 주사기본체에 각각 연결 설치되고, 상기 레귤레이터와 주사기본체를 연결하는 공압라인에는 백신의 토출량을 제어하는 디스펜서컨트롤러가 설치되며, 상기 주사기본체의 내부에는 공압라인을 통하여 주입된 공기압을 이용하여 백신저장용기로부터 유입된 백신을 주사바늘로 토출시키는 공압식 밸브수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 백신디스펜서의 위치조정기는, Z축 이송대의 연결판에 설치되어 공압실린더의 기능을 수행하는 실린더플레이트와, 상기 실린더플레이트의 전방면에 제공된 가이드레일을 따라 피스톤식으로 이동하는 슬라이드판으로 이루어지며, 상기 백신디스펜서의 주사기본체는 슬라이드판의 전방면에 고정 설치되고, 상기 실린더플레이트에는 한 쌍의 공압포트가 설치되며, 상기 각각의 공압포트에는 컴프레셔의 토출구로부터 레귤레이터와 공압회로를 거쳐 연장되는 공압라인이 연결 설치되는 것을 특징으로 하고, 상기 백신디스펜서용 위치조정기는 Z축 이송대의 연결판에 소정의 각도만큼 비스듬히 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 백신디스펜서용 위치조정기의 실린더플레이트와 연결판의 사이에는 각도조정판이 설치되고, 상기 각도조정판은 실린더플레이트와 고정 설치되는 한편 연결판과는 상대 회전이 가능하게 설치되며, 상기 각도조정판의 일측 단부에는 원호상의 각도조정공이 절개 형성되고, 상기 각도조정공에는 연결판으로 체결되어 각도조정판을 연결판측으로 밀착시키는 스토퍼가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 백신접종작업의 인건비 부담 및 부주의한 백신 처리에 따른 피해를 최소화시키고, 어종이나 어체의 크기에 상관없이 정확한 복강위치에 정확한 량의 백신 투여가 가능토록 하여 백신접종작업의 효율을 극대화시키는 효과가 있으며, 어류이송컨베이어를 2열로 배치하고 각 어류이송컨베이어의 후단부에 어류배출판을 두어 백신접종작업에 소요되는 시간을 보다 더 단축시키는 한편, 백신접종이 이루어진 어류의 처리 또한 한층 더 용이하게 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

이와 더불어, 백신디스펜서를 비스듬히 경사지게 설치하는 동시에, 백신디스펜서의 상,하 위치조정 및 각도조정이 가능토록 함으로서, 주사바늘의 삽입 깊이를 적절히 제어하여 어체의 회손을 미연에 방지하는 효과가 있으며, 카메라와 체고센서를 병용하여 한층 더 정확한 주사작업이 수행되도록 함은 물론, 어류의 크기를 정확히 측정하여 이를 데이터화시킴으로서, 이후의 양식어류 관리 측면에도 기여할 수 있는 효과를 제공한다.

이로 인하여, 현재의 노동집약적 양식산업을 기술집약적 양식산업으로 전환시킴으로서 원가절감 및 품질향상에 따른 경쟁력 강화 뿐만 아니라, 주변국과의 양식산업 경쟁력 확보에도 이바지할 수 있는 효과를 가지는 한편, 백신의 투입량 조절과 주사바늘의 위치조정 작업을 하나의 컴프레셔로 모두 수행할 수 있도록 함으로서, 보다 더 합리적이고 경제적인 방식의 어류용 자동화 백신접종장치를 제공할 수 있는 등의 매우 유용한 효과를 가지는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 어류용 자동화 백신접종장치의 배면사시도.
도 2는 장치하우징의 외관사시도.
도 3은 도 1의 측면도.
도 4는 도 1의 평면도.
도 5는 본 발명의 백신접종장치에 사용되는 어류이송컨베이어의 평면도.
도 6은 도 5의 측면도.
도 7은 도 5의 A-A선 단면도.
도 8은 본 발명의 백신접종장치에 사용되는 직교좌표로봇의 설치상태를 나타내는 외관사시도.
도 9는 도 8의 정면도.
도 10은 백신디스펜서의 설치상태를 나타내는 도 9의 요부 확대도.
도 11은 본 발명의 백신접종장치에 사용되는 카메라의 설치상태를 나타내는 외관사시도.
도 12는 본 발명의 백신접종장치에 사용되는 장치제어부의 설치상태를 나타내는 요부 발췌 측면도.
도 13은 백신디스펜서용 주사기본체의 정단면도.
도 14는 본 발명에 따른 백신접종장치의 개략적인 제어 및 공압계통도.
도 15는 도 14에서 공압계통을 분리하여 도시한 배관도.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 어류용 자동화 백신접종장치(100)는 도 1 내지 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 장치테이블(3)의 상부측에 장치하우징(4)이 설치된 장치본체(1)와, 상기 장치테이블(3)상에 길이 방향으로 장착되어 장치하우징(4)의 내부까지 연장 설치되는 어류이송컨베이어(10)와, 상기 장치하우징(4)의 내부에 설치되는 백신접종기구로서의 직교좌표로봇(20)과, 상기 장치하우징(4)의 내측 상부에 조명수단과 함께 설치되어 어류의 평면영상을 촬영하는 카메라(9)와, 상기 카메라(9)로부터 촬영된 영상을 판독하여 어류의 복강과 주사위치를 판단하고 직교좌료로봇(20)을 제어하여 백신접종을 수행토록 하는 장치제어부를 포함하여서 이루어지며, 도 12에서와 같이 상기 장치제어부(73)는 장치테이블(3)의 내부에 설치하는 것이 바람직하다.

상기 장치테이블(3)과 장치하우징(4)에는 본체프레임(2)을 기초로 하여 테이블도어(3a)와 하우징도어(4a) 및 덮개판(4b)이 각각 설치됨으로서, 직교좌표로봇(20)과 카메라(9) 및 장치제어부(73)가 외부로 노출되지 않도록 함은 물론, 필요시 테이블도어(3a)와 하우징도어(4a)를 개방하여 직교좌표로봇(20)과 카메라(9) 및 장치제어부(73)의 점검이나 수리를 행할 수 있도록 이루어지며, 도 1과 도 4에서는 장치하우징(4)의 내부를 도시할 수 있도록 덮개판(4b)이 생략되었다.

그리고, 도 2에서와 같이 장치하우징(4)의 하단부에는 어류이송컨베이어(10)의 설치를 위하여 하단개구부(4c)가 제공되고, 어류이송컨베이어(10)의 전방측 부분은 어류의 투입과 이송을 위하여 장치하우징(4)의 외부로 노출되며, 장치테이블(3)의 하단에는 백신접종장치(100)의 설치와 이동을 위한 지지다리(1a) 및 이동바퀴(1b)가 구비되어 있다.

따라서, 백신접종장치(100)의 위치 고정시에는 지지다리(1a)가 바닥면과 밀착되고, 백신접종장치(100)의 이동시에는 상기 이동바퀴(1b)가 바닥면과 맞닿게 되는 바, 이를 위하여 상기 지지다리(1a)는 장치테이블(3)의 외곽측 모서리를 이루는 수직 방향의 본체프레임(2)을 따라 나사식으로 입출(入出) 가능하게 조립 설치하는 것이 바람직하다.

그리고, 도면상 장치하우징(4)의 전방측 벽체에는 카메라(9)로부터 촬영된 영상을 출력하여 작업자가 접종상태를 직접 모니터링 할 수 있도록 비젼모니터(5)가 설치되는 한편, 장치제어부(73)와 연계되어 접종작업의 시작이나 일시중지 또는 작업의 리셋 등과 같은 백신접종장치(100)의 작동을 작업자가 직접 제어할 수 있도록 조작스위치(6)와 터치스크린(7)이 장치용 조작수단으로 설치된다.

상기 장치제어부(73)는 도 12 및 도 14에서와 같이, 카메라(9)로부터 촬영된 영상을 처리하는 동시에 해당 영상을 비젼모니터(5)로 출력하는 영상처리기(66)와, 직교좌표로봇(20)의 작동을 제어하는 로봇제어기(68)와, 조작스위치(6) 및 터치스크린(7)으로부터 입력된 신호를 바탕으로 백신접종장치(100)를 가동시키는 한편, 영상처리기(66) 및 로봇제어기(68)와 접속되어 영상의 판독과 주사위치의 결정 및 직교좌표로봇(20)의 제어와 같은 총괄기능을 담당하는 메인컨트롤러(67)로 이루어진다.

본 발명에 사용되는 주요 구성요소로서 상기 어류이송컨베이어(10)는 도 5 내지 도 7에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 모터의 동력으로 회전하는 아이들풀리(Idle pulley)(19)가 컨베이어프레임(10a)의 상단측에 설치되고, 상기 아이들풀리(19)를 따라 컨베이어벨트(11)가 감겨진 벨트식 컨베이어가 되며, 상기 아이들풀리(19)의 풀리축(19b)에는 베어링(19a)이 설치되는 한편, 아이들풀리(19)의 양측단에는 풀리커버(19c)가 설치되어 있다.

상기 모터는 컨베이어프레임(10a)의 모터커버(18) 내부에 설치되고, 모터로부터 발생한 동력은 구동부커버(15)의 내부에 설치된 동력전달수단을 거쳐 각각의 아이들풀리(19)로 전달되며, 어류의 이송 과정에서 어체의 표면으로부터 흘러 나온 수분(해수)이 배출될 수 있도록, 컨베이어벨트(11)의 전면(全面)에 걸쳐 배수공(11a)이 형성되고, 컨베이어벨트(11)의 하부에는 배수구(17a)가 구비된 배수통(17)이 컨베이어프레임(10a)과 연결 설치되어 있으며, 상기 배수구(17a)는 미도시된 배출수 저장탱크나 배수라인 또는 하수구 등과 연결 설치된다.

도 5 및 도 6을 기준으로 하면, 장치하우징(4)의 외부에 해당하는 전방측(도면상 좌측) 부분과 장치하우징(4)의 내부에 해당하는 후방측(도면상 우측) 부분에 각각 1대씩 총 2대의 컨베이어가 맞대어져 설치되어 있고, 각각의 컨베이어가 해당 모터에 의하여 개별적으로 작동되도록 이루어져 있는 바, 이러한 방식에 의하면 전방측 컨베이어를 대기컨베이어로 하고, 후방측 컨베이어를 접종컨베이어로 하여 어류의 이송작업을 보다 합리적이고 순차적으로 수행할 수 있다.

다시 말해서, 전방측 대기컨베이어에 여러 마리의 어류를 올려 놓은 상태에서, 대기컨베이어를 저속으로 작동시켜 후방측 접종컨베이어로는 어류가 한 마리씩 투입되도록 하며, 이와 같이 접종컨베이어로 투입된 어류를 장치하우징(4)의 내부로 이송시켜 백신접종을 수행토록 한다는 것이며, 이를 위하여 대기컨베이어의 하부측에는 모터의 회전속도를 조절하기 위한 속도제어기(14)가 설치되는 한편, 컨베이어프레임(10a)의 좌,우측 상부면에는 어류의 투입상태를 판단하여 모터의 작동을 제어하는 센서기구가 센서브라켓(16a)상에 설치된다.

특히, 상기 센서기구를 어류의 체고 측정이 가능한 체고센서(16)로 설치하게 되면, 어류이송컨베이어(10)의 제어기능과 함께 상기 체고센서(16)를 카메라(9)와 병용시켜 한층 더 정확한 백신주사작업이 수행되도록 할 수 있음은 물론이고, 어류의 크기를 정확히 측정하여 이를 데이터화시킴으로서, 이후의 양식어류 관리 측면에도 유리한 잇점을 제공할 수 있다.

상기 체고센서(16)는 어류이송컨베이어(10)를 따라 이동하는 어류의 체고, 즉 어체의 몸통 두께를 측정할 수 있는 것이라면 어떠한 종류의 센서를 사용하더라도 무방하며, 대표적인 예를 들자면 두 레이저빔의 교차점을 통과한 물체의 표면에서 산란된 도플러 시프트광을 검출하는 레이저센서 또는 2대의 소형카메라에 의하여 촬영된 영상을 스테레오 비젼 방식으로 비교하여 어류의 체고를 3차원적으로 측정토록 한 광학센서 등을 들 수 있다.

또한, 대기컨베이어와 접종컨베이어가 맞닿는 연결부위에 평판 형태의 연결부커버(11c)가 설치됨으로서, 해당 연결부위에 어류가 끼이거나 말려 들어가지 않도록 이루어져 있으며, 이러한 방식과는 달리 어류의 투입과 배출에 이르기까지의 경로상에 하나의 어류이송컨베이어(10)만을 설치하는 것도 가능하고, 도 5 내지 도 7에 도시된 형태 이외에도 다른 여러 가지 방식의 벨트식 컨베이어가 적용될 수 있음을 밝혀두는 바이다.

이와 더불어, 어류의 투입과 배출에 따른 작업의 편의성을 도모하고, 백신접종이 수행된 어류를 수조 등을 통하여 보다 안전하게 유입시킬 수 있도록, 도 1과 도 3 내지 도 7에 걸쳐 도시된 바와 같이 어류이송컨베이어(10)의 선단부에는 접종대기테이블(13)이 설치되고, 어류이송컨베이어(10)의 후단부에는 후방측으로 하향 경사지는 어류배출판(12)이 연결 설치되며, 접종대기테이블(13)과 컨베이어벨트(11)가 맞닿는 부위에도 평판 형태의 도입부커버(11b)가 설치되어 있다.

상기 접종대기테이블(13)은 컨베이어벨트(11)로 투입될 어류를 모아 두기 위한 수납트레이(13a)와, 상기 수납트레이(13a)의 하부측에 설치되는 테이블프레임(13b)으로 이루어지며, 상기 테이블프레임(13b)의 하단부에도 장치본체(1)와 같은 방식으로 지지다리(1a) 및 이동바퀴(1b)를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 어류배출판(12)은 개략 디긋자형 단면을 가지는 다수 개의 배출판이 텔레스코프(Telescope) 방식으로 신축 가능하게 연결 설치된 상태에서, 측면부로 체결된 길이조정볼트(12b)를 사용하여 신축길이의 조정이 가능하도록 이루어져 있는 바, 도 1과 도 3 및 도 4에서는 어류배출판(12)이 펼쳐진 상태를 도시하였고, 도 5 및 도 6에서는 어류배출판(12)이 접혀진 상태를 도시하였다.

보다 더 바람직하게는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 어류이송컨베이어(10)와 어류배출판(12)을 장치테이블(3)의 폭 방향에 걸쳐 일정한 간격을 두고 2개의 열(列)로 평행하게 설치하고, 상기 카메라(9) 또한 각각의 어류이송컨베이어(10) 상부측에 1개씩 배치하며, 상기 접종대기테이블(13)의 수납트레이(13a)는 어류이송컨베이어(10)의 배열폭에 해당하는 치수를 가지도록 설치하는 것이다.

상기와 같은 방식으로 어류이송컨베이어(10)와 어류배출판(12)을 2개의 열로 설치하게 되면, 장치하우징(4)의 내부에서 하나의 직교좌표로봇(20)이 각각의 컨베이어를 옮겨 가며 2회의 백신접종작업을 연속적으로 수행할 수 있으며, 이로 인하여 백신접종작업에 소요되는 시간을 보다 더 단축시킬 수 있으며, 이러한 관점에서 어류이송컨베이어(10)와 어류배출판(12)을 3개 또는 4개의 열로 설치하는 것도 가능하다.

본 발명에 사용되는 또 다른 주요 구성요소로서 백신접종기구가 되는 상기 직교좌표로봇(20)은 도 8 및 도 9에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, X축 로봇(21)과 Y축 로봇(22) 및 Z축 로봇(23)으로 구성되며, 상기 X축 로봇(21)이 장치테이블(3)의 지지프레임(24)상에 설치되고, 상기 Y축 로봇(22)은 X축 로봇(21)의 X축 이송대(21a)에 설치되며, 상기 Z축 로봇(23)은 Y축 로봇(22)의 Y축 이송대(22a)에 설치되고, 상기 Z축 로봇(23)의 Z축 이송대(23a)에 액체정량토출기로서의 백신디스펜서(40)가 설치된다.

상기 X축 로봇(21)과 Y축 로봇(22) 및 Z축 로봇(23)은 자동화기기 분야에서 리니어 모션 가이드(Linear Motion Guide, 통상 LM가이드)로 명명되어 널리 사용되는 공지의 기술로서, 구동모터와 감속기가 내장되는 모터케이스(27)와 감속기커버(27a) 및 상기 구동모터에 의하여 축회전하는 스크류축이 내장된 가이드레일(25)로 이루어지며, 상기 스크류축에 각각의 이송대(21a)(22a)(23a)가 너트식으로 결합됨으로서, 구동모터에 의한 스크류축의 회전시 각각의 이송대(21a)(22a)(23a)가 해당 로봇의 가이드레일(25)을 따라 X축과 Y축 및 Z축 방향으로 이동하게 되는 것이다.

상기와 같이 구동모터와 스크류축에 의한 LM가이드 방식의 직교좌표로봇(20) 이외에도, 유압실린더 또는 공압실린더의 피스톤로드에 각각의 이송대(21a)(22a) (23a)를 장착시킨 실린더형 직교좌표로봇이나, 구동기어와 맞물려 직선 방향으로 이동하는 랙기어에 각각의 이송대(21a)(22a)(23a)를 장착시킨 기어형 직교좌표로봇과 같은 다양한 로봇기구의 적용이 가능함을 밝혀두는 바이다.

또한, 도면상 X축 로봇(21)과 Y축 로봇(22)상에 설치된 케이블체인(26) 역시 마찬가지로 직교좌표로봇(20)에 널리 사용되는 부품으로서, 로봇의 작동 및 제어에 필요한 여러 개의 케이블이 로봇의 작동 과정에서 얽히거나 훼손되지 않도록 케이블을 보호 및 안내하기 위하여 설치되는 것이고, 이러한 케이블체인(26)의 작동을 위하여 체인베이스(26a)와 체인브라켓(26b)이 추가로 제공되며, 상기 체인브라켓(26b)은 X축 이송대(21a)와 Y축 이송대(22a)를 해당 케이블체인(26)과 연결시키는 기능을 수행한다.

그러나, 상기와 같은 케이블체인(26)을 적용하지 않고 X축 로봇(21)과 Y축 로봇(22) 및 Z축 로봇(23)에 설치된 구동모터의 회전수를 직접 제어하여 직교좌표로봇(20)을 작동시키는 방식도 가능하며, 상기 지지프레임(24)은 X축 로봇(21)이 장착되는 수평프레임(24b)과, 상기 수평프레임(24b)의 양측단 하부에 설치되는 수직프레임(24a)으로 이루어지며, 상기 수직프레임(24a)은 장치테이블(3)의 상부면에 고정되어 어류이송컨베이어(10)의 설치와 어류의 이동에 필요한 공간, 즉 도 2에서 장치하우징(4)의 하단개구부(4c)에 해당하는 공간을 제공하게 된다.

상기와 같은 직교좌표로봇(20)의 Z축 이송대(23a)에 설치되어 어류의 복강으로 백신(42a)을 주입시키도록 하는 액체정량토출기로서의 백신디스펜서(40)는 도 10에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 소정량의 백신(42a)이 저장되는 백신저장용기(42)와, 상기 백신저장용기(42)로부터 유입된 백신(42a)을 주사바늘(43)을 통하여 어류의 복강에 주입하는 주사기본체(41)로 이루어진다.

도면에서와 같이 소형의 백신저장용기(42)를 주사기본체(41)의 백신유입포트(46)에 직접 장착시키는 것이 백신디스펜서(40)의 전체적인 구조를 단순화시키고 불필요한 백신(42a)의 낭비를 방지하는 측면에서 바람직하며, 필요에 따라서는 백신저장용기(42)를 주사기본체(41)와 분리하여 장치테이블(3)에 설치하는 한편, 백신공급용 튜브나 파이프를 이용하여 백신저장용기(42)와 주사기본체(41)를 연결시키는 방식도 가능하다.

또한, 백신디스펜서(40)용 주사기본체(41)는 백신저장용기(42)에 저장된 백신(42a)을 액체정량토출방식으로 주사할 수 있는 것이라면 어떠한 종류의 것을 사용하더라도 무방하며, 백신저장용기(42)와 주사기본체(41)가 분리된 경우는, 백신저장용기(42)에 저장된 백신(42a)을 압축공기 또는 소형펌프 등을 사용하여 주사기본체(41)로 공급시켜야 함은 물론이다.

가장 바람직하게는, 도 10에서와 같이 백신디스펜서(40)를 소정의 각도만큼 비스듬히 경사지게 설치하고, 백신디스펜서(40)의 상,하 위치와 각도를 조정할 수 있는 위치조정기(30)를 추가로 설치하는 동시에, 백신공급용 튜브나 파이프 또는 펌프 등의 사용에 따른 백신(42a)의 오염경로를 최소화시킬 수 있도록, 주사기본체(41)와 백신저장용기(42)에 압축공기를 직접 주입하여 백신접종을 수행토록 하는 것이다.

이를 위하여, 상기 백신디스펜서(40)는 위치조정기(30)와 함께 Z축 로봇(23)의 Z축 이송대(23a)와 연결된 연결판(23b)상에 설치되는 한편, 백신디스펜서(40)와 위치조정기(30)가 Z축 이송대(23a)의 연결판(23b)에 소정의 각도만큼 비스듬히 경사지게 설치되며, 어류의 접종위치에 맞추어 상기 연결판(23b)을 사용하지 않고 백신디스펜서(40)를 위치조정기(30)와 함께 Z축 이송대(23a)에 직접 장착시키는 것도 가능하다.

이와 더불어, 상기 위치조정기(30)와 연결판(23b)의 사이에는 각도조정판(32)이 설치되고, 상기 각도조정판(32)은 위치조정기(30)와 고정 설치되는 한편 미도시된 회전축에 의하여 연결판(23b)과는 상대 회전이 가능하게 설치되며, 각도조정판(32)의 일측(도면상 상측) 단부에는 원호상의 각도조정공(32a)이 절개 형성되고, 상기 각도조정공(32a)에는 연결판(23b)으로 체결되어 각도조정판(32)을 연결판(23b)측으로 밀착시키는 스토퍼(32b)가 설치된다.

따라서, 미도시된 회전축을 중심으로 상기 각도조정판(32)을 임의 방향으로 각운동시킴으로서, 백신디스펜서(40)용 주사기본체(41)의 주사바늘(43)을 요구하는 각도로 맞춘 다음, 상기 스토퍼(32b)를 연결판(23b)측으로 견고히 조임으로서 각도조정판(32)과 연결판(23b)을 밀착시키게 되면, 주사바늘(43)의 각도를 요구하는 각도에 맞추어 세팅할 수 있게 된다.

상기와 같이 주사바늘(43)을 비스듬히 경사지게 하여 백신접종작업을 수행토록 하면, Z축 이송대(23a)의 하강폭이 다소 크게 되더라도 주사바늘(43)의 실질적인 삽입 깊이는 그다지 깊지 않게 되므로, 주사바늘(43)이 수직 방향으로 어체를 관통하여 어체를 회손시키는 상황을 최소화시키거나 미연에 방지할 수 있고, 상기 위치조정기(30)를 이용하여 백신디스펜서(40)를 이동시키는 데 필요한 가동폭 역시 충분히 확보하여 위치조정기(30)의 조작이나 제어에 따른 편의성을 제공할 수 있다.

다른 한편으로, 압축공기를 이용한 백신접종을 위하여, 상기 백신디스펜서(40)의 주사기본체(41)와 백신저장용기(42)에는 공압라인(47)이 연결되는 공압유입포트(44)가 각각 설치되고, 백신디스펜서(40)의 주사기본체(41)에는 백신접종에 사용된 압축공기의 배출을 위한 공압배출구(45)가 제공되며, 주사기본체(41)의 내부에는 압축공기에 의하여 밸브작동이 수행되는 공압식 밸브기구가 설치된다.

상기와 같이 주사기본체(41)의 내부에 설치되는 공압식 밸브수단의 일례를 도 13에 도시하였는 바, 상단측에 피스톤헤드(62)가 구비되고 하단측에 밸브핀(61)이 구비된 밸브스템(Valve stem)(60)과, 상기 피스톤헤드(62)의 상단에 설치되는 복원스프링(63) 및 밸브스토퍼(64)로 이루어지며, 상기 피스톤헤드(62) 및 밸브스템(60)의 주연부와 밸브스토퍼(64)의 조립부에는 공압의 누설을 방지하는 밀폐링(65)이 각각 설치된다.

상기 주사기본체(41)용 공압유입포트(44)는 피스톤헤드(62)의 하측에 해당하는 위치에서 주사기본체(41)의 몸통 내부까지 관통 형성되고, 상기 백신유입포트(46)는 밸브핀(61)의 하단부에 해당하는 위치에서 주사기본체(41)의 몸통 내부까지 관통 형성되며, 상기 밸브핀(61)의 하단 꼭지점 부분이 복원스프링(63)의 탄성력에 의하여 주사바늘(43)의 주사통로(43a)를 폐쇄하고 있는 상태가 된다.

상기와 같은 상태에서, 공압유입포트(44)를 통하여 주사기본체(41)의 내부로 압축공기가 주입되면, 압축공기의 압력에 의하여 밸브스템(60)의 피스톤헤드(62)가 복원스프링(63)을 압축하면서 도면상 상부 방향으로 밀려나게 되며, 이로 인하여 주사바늘(43)의 주사통로(43a)를 막고 있던 밸브핀(61) 또한 상부로 이동하여 주사통로(43a)가 개방됨으로서, 백신저장용기(42)에 저장된 백신(42a)이 압축공기의 압력에 의하여 백신유입포트(46)로부터 주사통로(43a)를 거쳐 주사바늘(43)을 따라 토출된다.

상기와 같이 주사기본체(41)의 내부로 주입된 압축공기가 밸브스템(60)의 피스톤헤드(62)를 밀어 올려 백신(42a)의 토출작업이 이루어짐과 동시에, 해당 압축공기가 주사기본체(41)에 제공된 공압배출구(45)로 빠져 나가게 되며, 이로 인하여 상기 밸브스템(60)이 복원스프링(63)의 탄성력에 의하여 도 13에 도시된 초기의 상태로 복원됨으로서 백신(42a)의 토출작업이 종료되는 것이다.

도 13에 도시된 주사기본체(41)용 공압식 밸브수단은 하나의 대표적인 적용례에 불과한 것이며, 이외에도 압축공기의 압력을 이용하여 주사기본체(41)의 밸브작동을 수행함으로서, 백신저장용기(42)에 저장된 백신(42a)이 주사바늘(43)의 주사통로(43a)를 따라 선택적으로 토출되도록 할 수 있는 것이라면 어떠한 방식의 공압식 밸브수단이 설치되더라도 무방함을 밝혀두는 바이다.

상기와 같이 압축공기를 이용하여 어류의 복강에 백신(42a)을 정량토출방식으로 접종할 수 있도록 한 공압기구로서 도 14 및 도 15에 각각 도시된 바와 같이, 장치테이블(3)의 내부 또는 외부에는 컴프레셔(69)가 설치되고, 상기 컴프레셔(69)의 토출구로부터 연장되는 공압라인(47)이 압력조정기인 레귤레이터(71)와 연결 설치되며, 상기 레귤레이터(71)를 거쳐 연장되는 공압라인(47)이 2개의 공압라인(47)으로 분기되어 주사기본체(41)와 백신저장용기(42)에 각각 연결 설치되고, 상기 레귤레이터(71)와 주사기본체(41)를 연결하는 공압라인(47)에는 백신(42a)의 토출량을 제어하는 디스펜서컨트롤러(8)가 설치된다.

또한, 컴프레셔(69)의 흡입측에 해당하는 공압라인(47)에 에어필터(F)가 설치되고, 레귤레이터(71)의 출구측에 해당하는 공압라인(47)에는 전자밸브(SV)가 설치되며, 레귤레이터(71)와 백신저장용기(42)를 연결하는 공압라인(47)에는 릴리프밸브(안전밸브)(RV)가 설치되고, 디스펜서컨트롤러(8)와 주사기본체(41)를 연결하는 공압라인(47)에도 릴리프밸브(RV)와 전자밸브(SV)가 각각 설치되어 있다.

따라서, 백신(42a)의 토출량은 레귤레이터(71)를 거쳐 백신저장용기(42)와 주사기본체(41)로 인가되는 공기압력 및 주사기본체(41)의 밸브작동을 수행하는 전자밸브(SV)의 개방시간에 의하여 조정되는 바, 이러한 레귤레이터(71) 및 전자밸브(SV)의 작동을 디스펜서컨트롤러(8)에 제공된 입력수단을 사용하여 제어함으로서, 백신(42a)의 토출량을 사용자가 임의대로 조정할 수 있는 것이다.

상기 디스펜서컨트롤러(8) 또한 메인컨트롤러(67)와 케이블로 접속시켜 백신접종장치(100)의 전체적인 제어범위에 포함되도록 하는 것이 바람직하고, 필요시에는 레귤레이터(71)와 주사기본체(41)의 작동이 디스펜서컨트롤러(8)를 거치지 않고 메인컨트롤러(67)에 의하여 직접 제어되도록 할 수도 있으며, 이러한 경우 공압라인(47)에 설치된 밸브기구는 메인컨트롤러(67)와 접속되는 한편, 장치하우징(4)에 설치된 조작스위치(6)나 터치스크린(7)에 백신(42a)의 토출량을 제어하는 스위치나 입력수단이 제공되어야 한다.

도 14 및 도 15에 도시된 공압기구에 있어, 에어필터(F) 및 밸브기구의 위치나 적용방식은 도면에 도시된 형태로 한정되지 아니하며, 공기중에 포함된 이물질의 제거 및 공압의 제어를 위하여 필요한 위치에 에어필터(F)나 전자밸브(SV)를 임의대로 설치할 수 있고, 릴리프밸브(RV)의 적용여부 또한 하나의 선택사항에 해당하며, 릴리프밸브(RV) 대신에 수동식 에어벤트 등이 적용될 수 있고, 전자밸브(SV)와 함께 수동밸브를 적용시키는 것도 가능하다.

상기와 같이 백신디스펜서(40)를 이용한 백신접종작업에 압축공기를 이용하므로, 백신디스펜서(40)의 위치조정기(30) 또한 압축공기를 이용하는 실린더기구로 설치하는 것이 유리하며, 이를 위하여 상기 위치조정기(30)는, Z축 이송대(23a)의 연결판(23b)에 설치되어 공압실린더의 기능을 수행하는 실린더플레이트(31)와, 상기 실린더플레이트(31)의 전방면에 제공된 가이드레일(34)을 따라 피스톤식으로 이동하는 슬라이드판(33)으로 이루어진다.

따라서, 백신디스펜서(40)의 주사기본체(41)는 상기 슬라이드판(33)의 전방면에 고정 설치되고, 상기 실린더플레이트(31)에는 압축공기의 유입과 배출을 위한 한 쌍의 공압포트(31a)(31b)가 설치되며, 각각의 공압포트(31a)(31b)에는 도 14 및 도 15에서와 같이 컴프레셔(69)의 토출구로부터 레귤레이터(71)와 공압회로(74)를 거쳐 연장되는 공압라인(47)이 연결 설치된다.

상기와 같이 컴프레셔(69)로부터 레귤레이터(71)를 거쳐 공급되는 압축공기를 백신디스펜서(40)와 위치조정기(30)로 분배시킬 수 있도록 공압분배기(72)가 설치되고, 상기 레귤레이터(71)와 공압분배기(72)는 장치테이블(3)의 내부에 구비된 릴레이보드(70)상에 설치되며, 상기 릴레이보드(70)는 레귤레이터(71)와 디스펜서컨트롤러(8)를 전기적으로 접속시키는 기능 또한 수행하게 된다.

한편, 상기 공압회로(74)는 실린더플레이트(31)를 통한 압축공기의 유입과 배출경로를 제어하여 슬라이드판(33)을 백신디스펜서(40)와 함께 상,하 방향으로 이동시키도록 한 것이며, 통상 삼방 또는 사방 제어밸브와 유량조절기 및 시퀀스장치 등을 포함하여서 이루어지는 바, 이러한 공압회로(74) 역시 공압장치나 유압장치 분야에 널리 사용되는 공지의 부품으로서 케이블에 의하여 메인컨트롤러(67)와 접속시키는 것이 바람직하다.

도 11에서는 본 발명에 사용되는 카메라(9)의 설치상태를 도시하였는 바, 상기 카메라(9)는 장치하우징(4)의 내측 상부에 제공된 카메라브라켓(9b)상에 설치되고, 상기 카메라브라켓(9b)의 하단측에는 조명기구로서의 형광등(35)이 형광등커버(36)와 함께 설치되며, 상기 형광등커버(36)의 중앙부에는 보조커버(37)가 설치되고, 상기 보조커버(37)에 제공된 카메라삽입공(38)을 통하여 카메라(9)의 하단측 렌즈 부분이 삽입된다.

상기 카메라(9) 또한 백신디스펜서(40)와 마찬가지로 상,하 방향의 위치조정이 가능하도록 위치조정기(50)와 함께 설치함으로서, 어류의 평면 영상이 최적 위치에서 촬영될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 조명수단인 형광등(35)은 별도의 독립된 전원과 접속될 수도 있고, 장치제어부(73)의 메인컨트롤러(67)와 접속되어 그 점멸작동이 제어되도록 할 수도 있다.

상기 카메라(9)용 위치조정기(50)는 카메라프레임(9b)에 고정된 장착판(9a)을 기초로 하여 설치되며, 상기 장착판(9a)의 상단부와 하단부에 각각 고정 설치되는 상부지지대(51) 및 하부지지대(52)와, 상기 상부지지대(51) 및 하부지지대(52)의 사이에 설치되는 한 쌍의 가이드봉(56)과, 상기 가이드봉(56)을 따라 이동하는 승하강바디(53)로 이루어지며, 상기 카메라(9)는 별도의 거치대(58)에 의하여 승하강바디(53)의 전방면에 고정 설치된다.

또한, 상기 가이드봉(56)의 사이에는 승하강바디(53)를 나사식으로 이동시키기 위한 스크류축(55)이 상부지지대(51)와 승하강바디(53)의 중앙부를 관통하여 하부지지대(52)까지 연장 설치되며, 상부지지대(51)를 관통하여 연장되는 스크류축(55)의 상측단에는 카메라(9)의 위치조정을 위한 조정노브(54)가 설치되고, 승하강바디(53)의 일측에는 카메라(9)를 임의 위치에 견고하게 고정시킬 수 있도록 나사식 고정노브(57)가 설치된다.

상기와 같이 백신디스펜서(40)용 위치조정기(30)는 공압실린더 기구로 하고, 카메라(9)용 위치조정기(50)는 스크류식 이송기구로 하였으나, 백신디스펜서(40)와 카메라(9)의 위치를 상,하 방향으로 조정할 수 있는 것이라면, 도면에 도시된 형태 이외에도 어떠한 종류의 조정기구를 사용하더라도 무방하며, 카메라(9)용 위치조정기(50)를 백신디스펜서(40)용 위치조정기(30)로 적용시키는 것도 가능하고, 각각의 위치조정기(30)(50)를 소형모터와 스크류축(55)을 이용한 LM가이드로 설치하는 것도 가능하다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 백신접종장치(100)에 따르면, 어류이송컨베이어(10)를 이용하여 장치하우징(4)의 내부로 어류를 이송시키고, 이 과정에서 어류의 평면영상을 카메라(9)로 촬영하며, 카메라(9)로 촬영된 영상을 장치제어부(73)에서 판독하여 어류의 복강 및 주사위치를 결정한 다음, 직교좌표로봇(20)을 이루는 X축 로봇(21)과 Y축 로봇(22) 및 Z축 로봇(23)을 작동시키는 한편, Z축 로봇(23)의 Z축 이송대(23a)에 장착된 백신디스펜서(40)의 주사기본체(41)를 이용하여 어류의 복강에 백신(42a)을 주사할 수 있게 된다.

다시 말해서, 기존에 순수 인력으로 수행하였던 어류의 백신접종작업을 어류이송컨베이어(10)와 비젼시스템과 직교좌표로봇(20) 및 액체정량토출기로서의 백신디스펜서(40)를 이용하여 자동화시킬 수 있다는 것이며, 이로 인하여 백신접종작업의 인건비 부담 및 부주의한 백신 처리에 따른 피해를 최소화시키고, 어종이나 어체의 크기에 상관없이 정확한 복강위치에 정확한 량의 백신(42a)이 투여되도록 하여 백신접종작업의 효율을 극대화시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 작업자가 레이저 포인터를 이용하여 어류의 주사위치를 일일이 지정토록 한 종래의 백신접종 자동화 시스템과는 달리, 카메라(9)로 촬영된 영상의 분석과 이를 통한 주사위치의 판단 및 로봇기구에 의한 접종작업이 이루어짐으로서, 종래의 경우보다 한층 더 손쉽고 간단하며 신속하고 정확한 백신접종을 수행할 수 있으며, 이로 인하여 인력에 의한 접종작업과 비교하여 실질적으로 크게 개선된 환경을 제공할 수 있다.

또한, 어류이송컨베이어(10)를 2개의 열로 배치하고, 각각의 어류이송컨베이어(10) 후단부측에 후방측으로 하향 경사지는 어류배출판(12)을 설치함으로서, 하나의 직교좌표로봇(20)이 컨베이어를 옮겨 가며 2회의 백신접종작업을 연속적으로 수행토록 하고, 백신접종이 완료된 어류를 수조 등을 통하여 보다 안전하게 투입시킬 수 있도록 함에 따라, 백신접종작업에 소요되는 시간을 보다 더 단축시키는 한편, 백신접종이 이루어진 어류의 처리를 한층 더 용이하게 수행할 수 있다.

이와 더불어, 백신디스펜서(40)의 주사기본체(41)와 주사바늘(43)을 소정의 각도만큼 비스듬히 경사지게 설치하고, 백신디스펜서(40)의 상,하 위치조정 및 각도조정이 가능토록 함으로서, 어류의 복강으로 삽입되는 주사바늘(43)의 깊이를 적절히 제어하여 어체의 회손을 미연에 방지할 수 있으며, 어류이송컨베이어(10)상에 어류의 체고를 측정할 수 있는 센서를 설치하여 한층 더 정확한 백신접종작업이 가능토록 함은 물론, 카메라(9)에 의하여 촬영된 어류의 평면 영상과 함께 어류의 정확한 크기를 측정하여 이를 데이터화시킴으로서, 이후의 양식어류 관리 측면에도 기여할 수 있다.

다른 한편으로, 컴프레셔(69)로부터 토출된 압축공기와 디스펜서컨트롤러(8)를 이용하여 백신디스펜서(40)에 의한 백신의 정량토출작업을 수행토록 하는 동시에, 백신디스펜서(40)의 상,하 위치조정에 사용되는 위치조정기(30) 또한 컴프레셔(69)로부터 토출된 압축공기와 공압회로(74)를 이용하는 실린더기구로 설치함으로서, 백신(42a)의 투입량 조절과 주사바늘(43)의 위치조정 작업이 하나의 컴프레셔(69)로 모두 수행되도록 하며, 이로 인하여 한층 더 경제적이고 합리적인 방식의 어류용 자동화 백신접종장치(100)를 제공할 수 있는 것이다.

1 : 장치본체 1a : 지지다리 1b : 이동바퀴
2 : 본체프레임 3 : 장치테이블 3a : 테이블도어
4 : 장치하우징 4a : 하우징도어 4b : 덮개판
4c : 하단개구부 5 : 비젼모니터 6 : 조작스위치
7 : 터치스크린 8 : 디스펜서컨트롤러 9 : 카메라
9a : 장착판 9b : 카메라브라켓 10 : 어류이송컨베이어
10a : 컨베이어프레임 11 : 컨베이어벨트 11a : 배수공
11b : 도입부커버 11c : 연결부커버 12 : 어류배출판
12a : 배출판연결부 12b : 길이조정볼트 13 : 접종대기테이블
13a : 수납트레이 13b : 테이블프레임 14 : 속도제어기
15 : 구동부커버 16 : 체고센서 16a : 센서브라켓
17 : 배수통 17a : 배수구 18 : 모터커버
19 : 아이들풀리 19a : 베어링 19b : 풀리축
19c : 풀리커버 20 : 직교좌표로봇 21 : X축 로봇
21a : X축 이송대 22 : Y축 로봇 22a : Y축 이송대
23 : Z축 로봇 23a : Z축 이송대 23b : 연결판
24 : 지지프레임 24a : 수직프레임 24b : 수평프레임
25,34 : 가이드레일 26 : 케이블체인 26a : 체인베이스
26b : 체인브라켓 27 : 모터케이스 27a : 감속기커버
30,50 : 위치조정기 31 : 실린더플레이트 31a,31b : 공압포트
32 : 각도조정판 32a : 각도조정공 32b : 스토퍼
33 : 슬라이드판 35 : 형광등 36 : 형광등커버
37 : 보조커버 38 : 카메라삽입공 40 : 백신디스펜서
41 : 주사기본체 42 : 백신저장용기 42a : 백신
43 : 주사바늘 43a : 주사통로 44 : 공압유입포트
45 : 공압배출구 46 : 백신유입포트 47 : 공압라인
51 : 상부지지대 52 : 하부지지대 53 : 승하강바디
54 : 조정노브 55 : 스크류축 56 : 가이드봉
57 : 고정노브 58 : 거치대 60 : 밸브스템
61 : 밸브핀 62 : 피스톤헤드 63 : 복원스프링
64 : 밸브스토퍼 65 : 밀폐링 66 : 영상처리기
67 : 메인컨트롤러 68 : 로봇제어기 69 : 컴프레셔
70 : 릴레이보드 71 : 레귤레이터 72 : 공압분배기
73 : 장치제어부 74 : 공압회로 100 : 백신접종장치
F : 에어필터 SV : 전자밸브 RV : 릴리프밸브
θ : 촬영각도

Claims

어류의 복강에 백신을 주사하는 어류용 백신접종장치에 있어서,
상기 백신접종장치(100)는,
장치테이블(3)의 상부측에 장치하우징(4)이 설치된 장치본체(1)와,
상기 장치테이블(3)상에 길이 방향으로 장착되어 장치하우징(4)의 내부까지 연장 설치되는 어류이송컨베이어(10)와,
상기 장치하우징(4)의 내부에 설치되는 백신접종기구로서 X축 로봇(21)과 Y축 로봇(22) 및 Z축 로봇(23)으로 구성되는 직교좌표로봇(20)과,
상기 장치하우징(4)의 내측 상부에 조명수단과 함께 설치되어 어류의 평면영상을 촬영하는 카메라(9)와,
상기 카메라(9)로부터 촬영된 영상을 판독하여 어류의 복강과 주사위치를 판단하고, 상기 직교좌표로봇(20)을 제어하여 백신접종을 수행하는 장치제어부(73)로서 장치테이블(3)의 내부에 삽입 설치되는 영상처리기(66)와 메인컨트롤러(67)와 로봇제어기(68)를 포함하여서 이루어지며,
상기 장치하우징(4)의 일측 벽체에는 카메라(9)로부터 촬영된 영상을 출력하는 비젼모니터(5)와 백신접종장치(100)의 작동을 위한 조작수단이 각각 설치되며,
상기 직교좌표로봇(20)의 Y축 로봇(22)은 X축 로봇(21)의 X축 이송대(21a)에 설치되고, 상기 Z축 로봇(23)은 Y축 로봇(22)의 Y축 이송대(22a)에 설치되고, 상기 Z축 로봇(23)의 Z축 이송대(23a)에는 액체정량토출기로서의 백신디스펜서(40)가 설치되며,
상기 백신디스펜서(40)는 백신저장용기(42)와, 상기 백신저장용기(42)로부터 유입된 백신(42a)을 주사바늘(43)을 통하여 어류의 복강에 주입하는 주사기본체(41)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.
제 1항에 있어서, 상기 어류이송컨베이어(10)는, 모터의 동력으로 회전하는 아이들풀리(19)가 컨베이어프레임(10a)의 상단측에 설치되고, 상기 아이들풀리(19)를 따라 컨베이어벨트(11)가 감겨진 벨트식 컨베이어가 되며,
상기 컨베이어벨트(11)의 전면(全面)에 걸쳐 배수공(11a)이 형성되고, 상기 컨베이어벨트(11)의 하부에는 배수구(17a)가 구비된 배수통(17)이 컨베이어프레임(10a)과 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.
제 2항에 있어서, 상기 어류이송컨베이어(10)의 선단부에는 접종대기테이블(13)이 설치되고, 어류이송컨베이어(10)의 후단부에는 후방측으로 하향 경사지는 어류배출판(12)이 연결 설치되며,
상기 접종대기테이블(13)은 컨베이어벨트(11)로 투입될 어류를 모아 두기 위한 수납트레이(13a)와, 상기 수납트레이(13a)의 하부측에 설치되는 테이블프레임(13b)으로 이루어지며,
상기 어류배출판(12)은 텔레스코프(Telescope) 방식으로 길이 조정이 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.
제 3항에 있어서, 상기 어류이송컨베이어(10)와 어류배출판(12)은 장치테이블(3)의 폭 방향에 걸쳐 일정한 간격을 두고 2개의 열(列)로 나뉘어 평행하게 설치되고, 상기 카메라(9)는 각각의 어류이송컨베이어(10) 상부측에 1개씩 배치되며,
상기 접종대기테이블(13)의 수납트레이(13a)는 어류이송컨베이어(10)의 배열폭에 해당하는 치수를 가지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어류이송컨베이어(10)의 양측단 상부면에는 어류의 체고를 측정하는 체고센서(16)가 설치되는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.
제 1항에 있어서, 상기 카메라(9)와 백신디스펜서(40)에는 카메라(9)와 주사바늘(43)의 위치를 상,하 방향으로 조정할 수 있는 위치조정기(30)(50)가 각각 설치되며,
상기 카메라(9)용 위치조정기(50)는 장치하우징(4) 내부의 카메라브라켓(9a)상에 카메라(9)와 함께 설치되고, 상기 백신디스펜서(40)용 위치조정기(30)는 Z축 로봇(23)의 Z축 이송대(23a)와 연결된 연결판(23b)상에 백신디스펜서(40)와 함께 설치되는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.
제 6항에 있어서, 상기 백신디스펜서(40)와 위치조정기(30)는 Z축 이송대(23a)의 연결판(23b)에 소정의 각도만큼 비스듬히 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.
제 7항에 있어서, 상기 백신디스펜서(40)용 위치조정기(30)와 연결판(23b)의 사이에는 각도조정판(32)이 설치되고, 상기 각도조정판(32)은 위치조정기(30)와 고정 설치되는 한편 연결판(23b)과는 상대 회전이 가능하게 설치되며,
상기 각도조정판(32)의 일측 단부에는 원호상의 각도조정공(32a)이 절개 형성되고, 상기 각도조정공(32a)에는 연결판(23b)으로 체결되어 각도조정판(32)을 연결판(23b)측으로 밀착시키는 스토퍼(32b)가 설치되는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.
제 1항 내지 제 4항 및 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치테이블(3)의 내부 또는 외부에는 컴프레셔(69)가 설치되고, 상기 컴프레셔(69)의 토출구로부터 연장되는 공압라인(47)이 레귤레이터(71)와 연결 설치되며,
상기 레귤레이터(71)를 거쳐 연장되는 공압라인(47)이 2개의 공압라인(47)으로 분기되어 백신저장용기(42)와 주사기본체(41)에 각각 연결 설치되고, 상기 레귤레이터(71)와 주사기본체(41)를 연결하는 공압라인(47)에는 백신(42a)의 토출량을 제어하는 디스펜서컨트롤러(8)가 설치되며,
상기 주사기본체(41)의 내부에는 공압라인(47)을 통하여 주입된 공기압을 이용하여 백신저장용기(42)로부터 유입된 백신(42a)을 주사바늘(43)로 토출시키는 공압식 밸브수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.
제 9항에 있어서, 상기 백신디스펜서(40)의 위치조정기(30)는, Z축 이송대(23a)의 연결판(23b)에 설치되어 공압실린더의 기능을 수행하는 실린더플레이트(31)와, 상기 실린더플레이트(31)의 전방면에 제공된 가이드레일(34)을 따라 피스톤식으로 이동하는 슬라이드판(33)으로 이루어지며,
상기 백신디스펜서(40)의 주사기본체(41)는 슬라이드판(33)의 전방면에 고정 설치되고, 상기 실린더플레이트(31)에는 한 쌍의 공압포트(31a)(31b)가 설치되며,
상기 각각의 공압포트(31a)(31b)에는 컴프레셔(69)의 토출구로부터 레귤레이터(71)와 공압회로(74)를 거쳐 연장되는 공압라인(47)이 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.
제 10항에 있어서, 상기 백신디스펜서(40)용 위치조정기(30)는 Z축 이송대(23a)의 연결판(23b)에 소정의 각도만큼 비스듬히 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.
제 11항에 있어서, 상기 백신디스펜서(40)용 위치조정기(30)의 실린더플레이트(31)와 연결판(23b)의 사이에는 각도조정판(32)이 설치되고, 상기 각도조정판(32)은 실린더플레이트(31)와 고정 설치되는 한편 연결판(23b)과는 상대 회전이 가능하게 설치되며,
상기 각도조정판(32)의 일측 단부에는 원호상의 각도조정공(32a)이 절개 형성되고, 상기 각도조정공(32a)에는 연결판(23b)으로 체결되어 각도조정판(32)을 연결판(23b)측으로 밀착시키는 스토퍼(32b)가 설치되는 것을 특징으로 하는 어류용 자동화 백신접종장치.