KR101738752B1

KR101738752B1 - 물품 자동 선별기

Info

Publication number: KR101738752B1
Application number: KR1020150088820A
Authority: KR
Inventors: 성낙형
Original assignee: 성낙형
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2017-05-24
Also published as: KR20170000411A

Abstract

본 발명은 사과, 귤, 토마토, 감자 등과 같은 구형 형상의 물품을 크기별로 자동 선별하는 물품 자동 선별기에 관한 것으로, 특히 프레임 조립체(10)위에 한쪽 방향으로 기울어진 무한궤도형 컨베이어 벨트수단(21)위에 다양한 크기의 물품(W)을 투입하여 컨베이어 벨트수단(21)을 구동모터(M1)로써 이동시키면 물품(W)들은 컨베이어 벨트수단(21)위에 실려 이송되다가 물품 선별봉(40)과 상기 컨베이어 벨트수단(21)의 상면과의 사이에 형성된 배출구(S)의 크기와 대응하는 크기의 물품이 그 위치에서 배출구(S)를 통과하여 수집대(60)로 수집됨으로써 배출구의 크기별로 분류된다.

Description

물품 자동 선별기{A SIZE SORTING APPARATUS FOR PRODUCTS}

본 발명은 물품 자동 선별기에 관한 것으로, 특히 사과, 귤, 토마토, 감자 등과 같은 구형 형상의 물품(이하, 물품이라 한다)을 크기별로 자동 선별하는 물품 자동 선별기에 관한 것이다.

과일을 크기별로 선별하는 과일 선별기로서 아래 특허문헌1에 개시된 것이 알려져 있다. 이 종래의 과일선별기는 복수개의 롤러들을 무한궤도의 체인에 인접하는 롤러와의 간격이 체인이동방향을 따라 점차 증가하도록 연결하고, 롤러들위에 선별하고자 하는 과일을 투입하면, 과일은 체인의 이동에 의해 이동하는 롤러위에 얹혀져 이동하다가 과일의 직경보다 큰 간격의 롤러들 사이를 통과하여 낙하하면서 그 롤러들의 간격에 대응하는 크기별로 선별되게 되어 있다.

이러한 구조의 선별기에서는 선별하고자 하는 과일의 사이즈별 간격을 유지하도록 복수개의 롤러들을 하나의 무한궤도형 체인에 정해진 간격마다 회전가능하게 설치하여야 하므로 장치 전체의 구조가 복잡한 단점이 있다.

또한 체인에 롤러를 설치하여 롤러들 사이의 간격을 셋팅하고 난 후에는 롤러들 사이의 간격을 필요에 따라 넓히거나 좁힐 수 없어, 하나의 장치에서 다양한 사이즈로 선별할 수 없는 문제가 있었다.

뿐만 아니라 체인의 이송속도를 증가시키는데 한계가 있으므로 선별작업의 작업속도를 증가시키는 데 한계가 있었다.

KR

10-1174867

B1

이에 본 발명은 상기 종래 롤러 타입의 선별기가 가진 상기 문제점을 해결하여, 선별하고자 하는 물품을 다양한 크기별로 연속적으로 선별할 수 있고, 선별 사이즈 조절을 자유롭게 할 수 있으며, 선별 작업의 작업속도를 자유롭게 조절할 수 있는 한편, 구조가 간단하여 장치 사이즈를 컴팩트하게 할 수 있는 선별기를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 물품 선별기는,

프레임 조립체;

선별대상 물품이 투입되는 투입부, 및 종단부를 구비하고, 상기 투입부에서 종단부로 향하는 물품 이송방향을 따라 이동하면서 상기 투입부에서 투입된 물품을 종단부쪽으로 이동시키고, 상기 물품 이송방향에 대하여 한쪽 측편으로 기울어지게 설치되어 상기 물품 이송방향을 따라 이송되는 물품을 경사진 하위의 한쪽 측편으로 편중시키는 컨베이어 수단;

상기 컨베이어 수단의 경사진 하위의 한쪽 측편의 위쪽에서 물품 이송방향을 따라 연장되어, 상기 컨베이어 수단의 하위 한쪽 측편의 상면과 사이에 상기 물품 이송방향을 따라 점차 증가하는 간격의 물품 배출구를 형성하되, 상기 물품 배출구의 간격이 물품 이송방향을 따라 상기 투입부에서 종단부쪽으로 갈수록 점차 증가하도록 상기 투입부에서 종단부쪽으로 일정한 경사각만큼 상향 경사지게 구비된 물품 선별봉;

상기 물품 선별봉을 회전시키는 선별봉 구동모터; 및

상기 물품 선별봉의 출구 외측에, 물품 이송방향을 따라 복수개가 연속적으로 배치되어, 상기 물품 배출구를 통과하여 물품 배출구의 간격에 대응하는 크기별로 선별된 물품을 일정한 범위의 크기별로 수집하는 복수개의 물품 수집대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨베이어 수단은, 무한궤도형 컨베이어 벨트수단; 상기 컨베이어 벨트수단의 일측 선단에 구비된 구동롤러; 컨베이어 벨트수단의 타측 선단에 구비된 안내롤러; 및 상기 컨베이어 벨트 수단의 상면이 상기 물품 이송방향을 따라 이동하도록 상기 구동롤러를 구동하는 컨베이어 구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 물품 자동 선별기는 상기 물품 선별봉의 경사각을 조절하여 물품 배출구의 크기를 가변시키는 물품 배출구 크기 조절기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 자동 선별기.

상기 물품 배출구 크기 조절기구는, 상기 컨베이어 수단의 종단부측에 위치한 선단을 회전가능하게 끼워서 지지하는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 좌우 양측에서 관통하여 상기 슬라이더의 상하 슬라이드 이동을 안내하는 가이드봉과, 상기 슬라이더를 상하방향으로 나사결합식으로 관통하고, 상단에 구비된 핸들을 회전시킴에 따라 회전하면서 슬라이더를 상하로 이동시키는 이송나사봉으로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 물품 선별봉은, 컨베이어 수단의 투입부상에 배치되어 구동모터에 의해 회전가능하게 지지된 구동부와, 상기 구동부와 동축방향으로 배치되고, 컨베이어 벨트수단의 상면과의 사이에 물품 배출구를 형성하며, 상기 구동부의 선단에 대하여 굴절가능하도록 링커로 연결되어 구동부의 회전에 의해 회전하는 물품 선별부와, 상기 물품 선별부와 동축방향으로 배치되고 한쪽 선단에서는 상기 물품 선별부의 선단을 굴절가능하도록 링커로써 연결되어 물품 선별부로부터 회전력을 전달받아서 회전하게 되어 있으며 다른 쪽 선단은 상기 슬라이더에 회전가능하게 지지된 가변 선단부로 이루어진다.

상기 물품 선별봉은 외주면에 맞닿는 물품을 수집대의 반대쪽으로 밀어내는 방향으로 회전하는 것이 바람직하다. 상기 각 물품 수집대는 상기 물품 선별봉의 배출구 크기의 일정범위를 커버하는 입구를 가질 수 있다.

본 발명의 선별기로 선별하는 물품은 구형 형상 또는 원기둥 형상의 과일, 채소 뿐만아니라, 공산품일 수도 있다.

상기 본 발명에 의하면, 물품 크기 선별용 물품 배출구가 단속없이 연속적으로 증가하도록 형성되어 있으므로, 물품이 연속적으로 이동하는 도중에 각 물품의 크기에 대응하는 물품 배출구를 만나게 되면 그 물품 배출구를 통하여 배출되어 선별되므로 물품 선별작업속도가 매우 빨라 선별 작업 생산성이 높은 장점이 있다.

또한, 본 발명의 선별기는 물품을 이송시키는 컨베이어 수단과 물품 선별봉 사이의 간격 조정만으로 선별하고자 하는 물품을 다양한 크기별로 연속적으로 선별할 수 있고, 선별 사이즈 조절을 자유롭게 할 수 있으며, 구조가 간단하여 장치 사이즈를 컴팩트하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 따른 선별기의 전체적인 구조를 나타낸 정면도이고,
도 2는 도 1의 I-I선을 따라 도시한 본 발명의 물품 선별기의 일측 측면도이고,
도 3은 도 1의 II-II선을 따라 도시한 본 발명의 물품 선별기의 타측 측면도이고,
도 4는 본 발명의 물품 선별기의 일부 생략 정면도이고,
도 5는 도 4의 상태에서 물품 배출구 크기 조절기구로써 물품 배출구의 크기를 조절한 상태를 도시한 일부 생략 정면도이고,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 물품 선별기의 물품 선별작동을 단계별로 도시한 도면들이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 물품 선별기는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임 조립체(10);

다양한 크기를 가진 선별대상 물품(W)들이 투입되는 투입부(20A) 및 종단부(20B)를 구비하고, 상기 투입부(20A)에서 종단부(20B)로 향하는 물품 이송방향(D)을 따라 이동하면서 상기 투입부(20A)에서 투입된 물품(W)을 종단부(20B)쪽으로 이동시키고, 상기 물품 이송방향(D)에 대하여 한쪽 측편으로 기울어지게 설치되어 상기 물품 이송방향(D)을 따라 이송되는 물품(W)을 경사진 하위의 한쪽 측편으로 편중시키는 컨베이어 수단(20);

상기 컨베이어 수단(20)의 경사진 하위의 한쪽 측편의 위쪽에서 물품 이송방향(D)을 따라 연장되어, 상기 컨베이어 수단(20)의 하위 한쪽 측편의 상면과 사이에 상기 물품 이송방향(D)을 따라 점차 증가하는 간격의 물품 배출구(S)를 형성하되, 상기 물품 배출구(S)의 간격이 물품 이송방향(D)을 따라 상기 투입부(20A)에서 종단부(20B)쪽으로 갈수록 점차 증가하도록 상기 투입부(20A)에서 종단부(20B)쪽으로 일정한 경사각(a)만큼 상향 경사지게 구비된 물품 선별봉(40);

상기 물품 선별봉(40)을 회전시키는 선별봉 구동모터(M2); 및

상기 물품 선별봉(40)의 출구 외측에, 물품 이송방향(D)을 따라 복수개가 연속적으로 배치되어, 상기 물품 배출구(S)를 통과하여 물품 배출구(S)의 간격에 대응하는 크기별로 선별된 물품(W)을 일정한 범위의 크기별로 수집하는 복수개의 물품 수집대(60);를 포함한다.

상기 컨베이어 수단(20)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 무한궤도형 컨베이어 벨트수단(21)과, 상기 컨베이어 벨트수단(21)의 일측 선단에 구비된 구동롤러(22)와 컨베이어 벨트수단(21)의 타측 선단에 구비된 안내롤러(23)와, 상기 컨베이어 벨트 수단(21)의 상면이 상기 물품 이송방향(D)을 따라 이동하도록 상기 구동롤러(22)를 구동하는 컨베이어 구동모터(M1)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 컨베이어 수단(20)은 무한궤도형 컨베이어 벨트수단(21)이 수평방향에 대하여 일정한 각도(b)로 상향 경사지게 설치되어, 컨베이어 벨트수단(21)의 상면에 실려서 이동하는 물품(W)을 별도의 수단을 사용하지 않고 물품의 자중에 의해 물품 배출구(S)쪽으로 편중되게 유도하게 된다. 상기 컨베이어 수단(20)의 구동롤러(22)는 중심축(22a)의 양쪽 선단이 각각 일정한 각도로 기울어지게 프레임 조립체(10)에 고정된 지지브라켓트(24,25)에 베어링으로 회전가능하게 지지되고, 상기 중심축(22a)은 한쪽 선단에 피동기어(22b)를 구비하여 상기 구동모터(M1)의 구동기어(26)와 맞물려짐으로써 상기 구동모터(M1)에 의해 회전하게 된다.

그리고 도면에서는 생략되어 있지만, 본 발명의 선별기를 사용하다가 일정 작업시간 후 상기 컨베이어 벨트수단(21)의 장력이 느슨하게 되는 경우에는 일측 롤러, 예컨대 안내롤러(23)를 컨베이어 벨트수단의 길이방향을 따라 위치 이동시켜 컨베이어 벨트수단(21)의 장력을 조절하는 벨트 장력조절수단이 구비된다.

한편, 본 발명의 선별기는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 물품 선별봉(40)에 의한 특정 선별구간에서 선별 크기를 가변시킬 수 있도록 물품 배출구 크기 조절기구(50)를 더 포함한다. 이 물품 배출구 크기 조절기구(50)는 상기 물품 선별봉(40)의 한쪽 선단을 상하로 이동시켜 물품 선별봉(50)의 컨베이어 벨트수단(21)의 상면에 대한 경사각(a)을 증감시킴으로써 물품 선별구간에서의 물품 배출구(S)의 크기를 조절하게 되어 있다.

상기 물품 배출구 크기 조절기구(50)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 물품 선별봉(40)의 가동 선단부(45), 즉 상기 컨베이어 수단(20)의 종단부(20B)측 선단을 회전가능하게 끼워서 지지하는 슬라이더(51)와, 상기 슬라이더(51)를 좌우 양측에서 관통하여 상기 슬라이더(51)의 상하 슬라이드 이동을 안내하는 가이드봉(52)과, 상기 슬라이더(51)를 상하방향으로 나사결합식으로 관통하고, 상단에 구비된 핸들(53a)을 회전시킴에 따라 회전하면서 슬라이더(51)를 상하로 이동시키는 이송나사봉(53)으로 이루어진다.

상기 물품 선별봉(40)은 도 1, 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 컨베이어 수단(20)의 투입부(20A)상에 배치되어 구동모터(M2)에 의해 회전가능하게 지지된 구동부(41)와, 상기 구동부(41)와 동축방향으로 배치되고, 컨베이어 벨트수단(21)의 상면과의 사이에 물품 배출구(S)를 형성하며, 상기 구동부(41)의 선단에 대하여 굴절가능하도록 링커(42)로 연결되어 구동부(41)의 회전에 의해 회전하는 물품 선별부(43)와, 상기 물품 선별부(43)와 동축방향으로 배치되고 한쪽 선단에서는 상기 물품 선별부(43)의 선단을 굴절가능하도록 링커(44)로써 연결되어 물품 선별부(43)로부터 회전력을 전달받아서 회전하게 되어 있으며 다른 쪽 선단은 상기 슬라이더(51)에 회전가능하게 지지되어 도 5에 도시된 바와 같이 슬라이더(51)를 상측(실선화살표 방향)으로 이동시킴에 따라 상측으로 이동하면서 물품 선별부(43)의 경사각(a)을 증가시키는 가변 선단부(45)로 이루어져 있다.

상기 물품 선별봉(40)은 상기한 바와 같이 굴절가능한 다수개의 부분(41, 43, 45)으로 분할되어 서로 굴절가능하게 링커로써 연결될 수도 있지만 하나의 봉으로 구성될 수도 있다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 선별기의 물품 작동을 첨부 도면들을 참조하여 설명한다.

크기별로 선별하고자 하는 다양한 크기의 복수개의 물품(W)을 컨베이어 수단(20)의 투입부(20A)에 투입하면, 도 2 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 물품(W)들은 기울어진 컨베이어 수단(20)의 컨베이어 벨트수단(21)을 따라 측편으로 편중되어 투입안내판(46)에 맞닿은 상태로 컨베이어 벨트수단(21)에 쌓이게 된다.

컨베이어 수단(20)의 컨베이어 벨트수단(21)은 무한궤도형으로 물품 이송방향(D)으로 이동하면서 상면에 얹혀진 물품(W1-W3)들을 물품 이송방향으로 이송한다. 이때, 물품(W1-W3)들은 회전하는 물품 선별봉(40)에 의해 맞닿아 일렬로 정렬되면서 물품 이송방향을 따라 이송된다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 이렇게 컨베이어 벨트수단(21)의 하위 한쪽 측편으로 편중되어 물품 선별봉(40)에 의해 안내되면서 컨베이어 벨트수단(21)에 의해 이송되다가 물품(W1-W3)들중 최소 크기를 가진 물품(W1)이 그 최소 크기에 대응하는 간격을 가진 배출구(S)의 위치에서 그 배출구(S)를 통하여 물품 수집대(60A)로 배출되어 분류되고, 최소 크기보다 큰 크기의 물품(W2,W3)들은 최소 크기의 배출구를 통과하지 못하고 컨베이어 벨트수단(21)에 실려서 물품 이송방향을 따라 계속 이송된다.

그러다가 도 6c에 도시된 바와 같이, 최소 크기의 배출구를 통과하지 못한 물품(W2, W3)이 자신의 크기에 대응하는 간격의 배출구(S)의 위치에 도달하면, 같은 방식으로 배출구(S)를 통과하여 각각의 크기별 수집대(60B, 60C)에 수집된다.

상기 각 물품 수집대(60A,60B,60C)의 입구가 배출구(S)의 일정 범위를 커버하도록 입구 폭을 설정하면, 설정된 범위의 크기별로 물품을 분류할 수 있게 된다.

또한, 선별하고자 하는 물품의 크기 분포에 맞추어 상기 물품 배출구 크기 조절기구(50)로 물품 선별봉(40)의 경사각(a)을 조절하여 배출구(S)의 간격을 조절하면, 전 물품을 크기별로 선별할 수 있게 된다.

10: 프레임 조립체 20: 컨베이어 수단
20A: 투입부 20B: 종단부
21: 컨베이어 벨트수단 22: 구동롤러
22a: 중심축 23: 안내롤러
24, 25: 지지브라켓트 40: 물품 선별봉
41: 구동부 42, 44: 링커
43: 물품 선별부 45: 가동 선단부
46: 투입안내판 50: 물품 배출구 크기 조절기구
51: 슬라이더 52: 가이드봉
53: 이송나사봉 53a: 핸들
60: 물품 수집대 S: 물품 배출구
W, W1-W3: 물품 D: 물품 이송방향
M1, M2: 모터

Claims

다양한 크기의 복수개의 물품(W)을 크기별로 선별하는 물품 자동 선별기에 있어서,
상기 물품 자동 선별기는,
프레임 조립체(10);
선별대상 물품(W)이 투입되는 투입부(20A), 및 종단부(20B)를 구비하고, 상기 투입부(20A)에서 종단부(20B)로 향하는 물품 이송방향(D)을 따라 이동하면서 상기 투입부(20A)에서 투입된 물품(W)을 종단부(20B)쪽으로 이동시키고, 상기 물품 이송방향(D)에 대하여 한쪽 측편으로 기울어지게 설치되어 상기 물품 이송방향(D)을 따라 이송되는 물품(W)을 경사진 하위의 한쪽 측편으로 편중시키는 컨베이어 수단(20);
상기 컨베이어 수단(20)의 경사진 하위의 한쪽 측편의 위쪽에서 물품 이송방향(D)을 따라 연장되어, 상기 컨베이어 수단(20)의 하위 한쪽 측편의 상면과 사이에 상기 물품 이송방향(D)을 따라 점차 증가하는 간격의 물품 배출구(S)를 형성하되, 상기 물품 배출구(S)의 간격이 물품 이송방향(D)을 따라 상기 투입부(20A)에서 종단부(20B)쪽으로 갈수록 점차 증가하도록 상기 투입부(20A)에서 종단부(20B)쪽으로 일정한 경사각(a)만큼 상향 경사지게 구비된 물품 선별봉(40);
상기 물품 선별봉(40)의 경사각(a)을 조절하여 물품 배출구(S)의 크기를 가변시키는 물품 배출구 크기 조절기구(50);
상기 물품 선별봉(40)이 외주면에 맞닿는 물품(W)을 수집대(60)의 반대쪽으로 밀어내는 방향으로 회전하도록 물품 선별봉(40)을 회전시키는 선별봉 구동모터(M2); 및
상기 물품 선별봉(40)의 출구 외측에, 물품 이송방향(D)을 따라 복수개가 연속적으로 배치되어, 상기 물품 배출구(S)를 통과하여 물품 배출구(S)의 간격에 대응하는 크기별로 선별된 물품(W)을 일정한 범위의 크기별로 수집하는 복수개의 물품 수집대(60);를 포함하고,
상기 물품 배출구 크기 조절기구(50)는, 상기 컨베이어 수단(20)의 종단부(20B)측에 위치한 선단을 회전가능하게 끼워서 지지하는 슬라이더(51)와, 상기 슬라이더(51)를 좌우 양측에서 관통하여 상기 슬라이더(51)의 상하 슬라이드 이동을 안내하는 가이드봉(52)과, 상기 슬라이더(51)를 상하방향으로 나사결합식으로 관통하고, 상단에 구비된 핸들(53a)을 회전시킴에 따라 회전하면서 슬라이더(51)을 상하로 이동시키는 이송나사봉(53)으로 이루어지고,
상기 물품 선별봉(40)은,
컨베이어 수단(20)의 투입부(20A)상에 배치되어 구동모터(M2)에 의해 회전가능하게 지지된 구동부(41)와,
상기 구동부(41)와 동축방향으로 배치되고, 컨베이어 벨트수단(21)의 상면과의 사이에 물품 배출구(S)를 형성하며, 상기 구동부(41)의 선단에 대하여 굴절가능하도록 링커(42)로 연결되어 구동부(41)의 회전에 의해 회전하는 물품 선별부(43)와,
상기 물품 선별부(43)와 동축방향으로 배치되고 한쪽 선단에서는 상기 물품 선별부(43)의 선단을 굴절가능하도록 링커(44)로써 연결되어 물품 선별부(43)로부터 회전력을 전달받아서 회전하게 되어 있으며 다른 쪽 선단은 상기 슬라이더(51)에 회전가능하게 지지된 가변 선단부(45)로 이루어진 것을 특징으로 하는 물품 자동 선별기.
제1항에 있어서,
상기 컨베이어 수단(20)은,
무한궤도형 컨베이어 벨트수단(21);
상기 컨베이어 벨트수단(21)의 일측 선단에 구비된 구동롤러(22);
컨베이어 벨트수단(21)의 타측 선단에 구비된 안내롤러(23); 및
상기 컨베이어 벨트 수단(21)의 상면이 상기 물품 이송방향(D)을 따라 이동하도록 상기 구동롤러(22)를 구동하는 컨베이어 구동모터(M1);를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 자동 선별기.
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제1항에 있어서,
상기 각 물품 수집대(60)는 상기 물품 선별봉(40)의 배출구(S) 크기의 일정범위를 커버하는 입구를 가진 것을 특징으로 하는 물품 자동 선별기.
제1항에 있어서,
상기 물품은 구형 형상 또는 원기둥 형상의 과일, 채소, 공산품중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 물품 자동 선별기.