KR101753231B1 - 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 채소의 선별, 분류, 이절, 절임, 세척, 헹굼, 이송, 투입 및 배출 등의 김치원료 준비과정을 흐름 작업을 통해 자동적으로 수행함으로써 생산성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 절감할 수 있으며, 채소의 외부 및 내부의 상태를 측정, 비교하여 불량품을 선별, 제거함으로써 김치의 품질을 향상시킬 수 있는 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 김치원료 처리시스템은 김치원료 처리시스템에 있어서, 채소의 외부 상태를 감지하여 외부상태감지신호를 생성하는 제1 감지수단; 채소의 내부가 노출되도록 절단동작을 수행하는 이절장치; 상기 이절장치에 의해 절단된 채소의 내부 상태를 감지하여 내부상태감지신호를 생성하는 제2 감지수단; 상기 제1 및 제2 감지수단에 의해 외부 및 내부 상태가 감지된 채소 중에서 불량품을 분리, 제거하는 메인 선별기; 및 상기 외관상태감지신호와 상기 내부상태감지신호를 인가받아 가공하고, 가공된 데이터값을 비교하여 정해진 범위를 벗어난 채소가 제거되도록 상기 메인 선별기에 구동신호를 인가하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템에 의하면, 배추와 같은 김치원료가 되는 채소의 선별, 분류, 이절, 절임, 세척, 헹굼, 이송, 투입 및 배출 등의 김치원료 준비 전 과정을 흐름 작업을 통해 자동적으로 수행할 수 있으므로 김치의 대량 제조시에 생산성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 본 발명에 따른 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템에 의하면, 채소의 외부 및 내부의 온도, 외관상태 등을 측정, 비교하여 병충해를 입거나 오염된 채소 등 불량채소를 정확하게 선별하여 제거할 수 있으므로 발효불량, 보관기간의 단축 등과 같이 기존의 육안 선별방식에서 초래되는 문제점을 해소할 수 있어서 김치의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 김치원료 처리시스템은 김치원료 처리시스템에 있어서, 채소의 외부 상태를 감지하여 외부상태감지신호를 생성하는 제1 감지수단; 채소의 내부가 노출되도록 절단동작을 수행하는 이절장치; 상기 이절장치에 의해 절단된 채소의 내부 상태를 감지하여 내부상태감지신호를 생성하는 제2 감지수단; 상기 제1 및 제2 감지수단에 의해 외부 및 내부 상태가 감지된 채소 중에서 불량품을 분리, 제거하는 메인 선별기; 및 상기 외관상태감지신호와 상기 내부상태감지신호를 인가받아 가공하고, 가공된 데이터값을 비교하여 정해진 범위를 벗어난 채소가 제거되도록 상기 메인 선별기에 구동신호를 인가하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템에 의하면, 배추와 같은 김치원료가 되는 채소의 선별, 분류, 이절, 절임, 세척, 헹굼, 이송, 투입 및 배출 등의 김치원료 준비 전 과정을 흐름 작업을 통해 자동적으로 수행할 수 있으므로 김치의 대량 제조시에 생산성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 본 발명에 따른 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템에 의하면, 채소의 외부 및 내부의 온도, 외관상태 등을 측정, 비교하여 병충해를 입거나 오염된 채소 등 불량채소를 정확하게 선별하여 제거할 수 있으므로 발효불량, 보관기간의 단축 등과 같이 기존의 육안 선별방식에서 초래되는 문제점을 해소할 수 있어서 김치의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 채소의 선별, 분류, 이절, 절임, 세척, 헹굼, 이송, 투입 및 배출 등의 김치원료 준비과정을 흐름 작업을 통해 자동적으로 수행함으로써 생산성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 절감할 수 있으며, 채소의 외부 및 내부의 상태를 측정, 비교하여 불량품을 선별, 제거함으로써 김치의 품질을 향상시킬 수 있는 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 김치는 배추, 무 및 오이 등을 소금에 절여서 고추, 마늘, 파, 생강, 젓갈 등의 양념을 버무려 발효하는 한국의 전통적인 채소 가공식품이다.
그리고, 김치는 익어감에 따라 항균 작용을 갖게 되고, 숙성 과정에서 발생하는 젖산균은 새콤한 맛을 더해주며, 장 속의 다른 유해균의 작용을 억제하여 이상 발효를 막을 수 있고, 병원균을 억제하는 것으로 알려져 있을 뿐만 아니라 김치 원료인 채소는 자체에 다량의 섬유소가 함유되어 있어 변비를 예방하고 장염이나 결장염과 같은 질병을 예방해 주는 기능을 수행한다.
한편, 김치는 양품의 채소를 골라 준비하는 채소준비단계, 적정한 크기로 절단하는 이절단계, 채소를 절이는 절임단계, 수분을 제거하는 탈수단계, 채소를 세척하는 세척단계, 등 복잡한 다수의 단계를 통해 제조하게 되는데, 대량의 김치를 제조하고자 할 경우 상기한 단계들을 일일이 수작업에 의해 수행하기가 어렵고 생산성이 낮아 김치 제조공장에서는 여러가지 방안을 모색하고 있다.
이에 따라 김치의 제조과정을 손쉽게 수행할 수 있는 방안으로, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0967385호에는 대량의 배추를 절일 수 있는 김치제조용 절임 장치가 제안되어 있고, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0441075호에는 절인배추 탈수 및 배출장치가 제안되어 있으며, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1480149호에는 농산물의 크기를 측정하여 선별하는 농산물 선별장치가 제안되어 있다.
전술한 바와 같이 제안된 종래 기술을 김치의 제조에 이용할 경우 어느 정도 김치제조에 편의성을 제공할 수는 있지만, 이하와 같은 여러 가지 문제점을 수반하는 한계점이 있다.
먼저, 전술한 종래 김치 제조기술은 김치 제조공정 중 부분적인 공정만을 수행할 수 있으므로 김치를 대량으로 제조하고자 할 경우 여전히 생산성이 낮고 제조비용이 상승되는 문제점이 있다.
그리고, 전술한 종래 김치 제조기술은 김치 제조 단계마다 채소를 수작업에 의존하여 이동 및 취급하는 방식이므로 제조시간이 증가되고 과다한 인건비 부담으로 제조원가가 상승되는 단점이 있다.
그리고, 전술한 종래 김치 제조기술은 배추 등 김치원료의 양품을 육안에 의존하여 선별하므로 병충해를 입거나 오염된 채소를 정확하게 선별할 수 없어서 발효불량, 보관기간의 단축 등의 문제점을 유발하여 김치의 품질저하를 초래하는 한계점이 있다.
그 외에도, 전술한 종래 김치 제조기술은 수작업에 의존할 수밖에 없으므로 김치의 위생성이 낮고, 제조과정에서 안전사고가 발생될 우려가 높은 단점이 있다.
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 채소의 선별, 분류, 이절, 절임, 세척, 헹굼, 이송, 투입 및 배출 등의 김치원료 준비과정을 흐름 작업을 통해 자동적으로 수행함으로써 생산성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 절감할 수 있도록 한 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 채소의 외부 및 내부의 상태를 측정, 비교하여 불량품을 선별, 제거함으로써 김치의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 김치원료의 제조공정 중에 품질관리 센서를 통해 자동적으로 품질관리를 수행함으로써 김치 제조공정의 자동화와 위생적인 생산이 가능하고 김치의 품질이 향상되도록 한 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 김치원료 처리시스템은 김치원료 처리시스템에 있어서, 채소의 외부 상태를 감지하여 외부상태감지신호를 생성하는 제1 감지수단; 채소의 내부가 노출되도록 절단동작을 수행하는 이절장치; 상기 이절장치에 의해 절단된 채소의 내부 상태를 감지하여 내부상태감지신호를 생성하는 제2 감지수단; 상기 제1 및 제2 감지수단에 의해 외부 및 내부 상태가 감지된 채소 중에서 불량품을 분리, 제거하는 메인 선별기; 및 상기 외관상태감지신호와 상기 내부상태감지신호를 인가받아 가공하고, 가공된 데이터값을 비교하여 정해진 범위를 벗어난 채소가 제거되도록 상기 메인 선별기에 구동신호를 인가하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 김치원료 처리시스템은 김치원료 처리시스템에 있어서, 채소의 외부 상태를 감지하여 외부상태감지신호를 생성하는 제1 감지수단; 채소의 중량을 감지하는 로드셀이 구비되고, 상기 로드셀에 의해 감지된 중량값이 정해진 범위를 벗어날 경우 분리, 제거하는 보조 선별기; 상기 보조 선별기를 통과한 채소의 내부가 노출되도록 절단동작을 수행하는 이절장치; 상기 이절장치에 의해 절단된 채소의 내부 상태를 감지하여 내부상태감지신호를 생성하는 제2 감지수단; 상기 제1 및 제2 감지수단에 의해 외부 및 내부 상태가 감지된 채소 중에서 불량품을 분리, 제거하는 메인 선별기; 및 상기 외관상태감지신호와 상기 내부상태감지신호를 인가받아 가공하고, 가공된 데이터값을 비교하여 정해진 범위를 벗어난 채소가 제거되도록 상기 메인 선별기에 구동신호를 인가하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 김치원료 처리시스템은 상기 이절장치를 통과한 채소가 투입되어 절여지는 절임장치; 상기 절임장치에 염수를 공급하는 염수공급장치; 및 상기 절임장치로부터 배출된 절임 채소의 세척 및 헹굼을 위해 배치되는 후처리장치가 더 구성될 수 있다.
상기 염수공급장치는, 염수가 제조되는 염수조; 상기 염수조에서 제조된 염수가 저장되는 염수저장조; 및 상기 염수저장조의 염수를 상기 절임장치로 공급하는 염수공급수단을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 김치원료 처리시스템은 상기 보조 선별기에 선별된 양품의 채소가 이송되도록 상기 보조 선별기와 상기 이절장치 사이에 설치되는 채소 이송컨베이어장치; 상기 이절장치와 상기 절임장치 사이에 배치되는 이절채소 이송컨베이어장치; 및 상기 절임장치와 상기 후처리장치 사이에 배치되는 절임채소 이송컨베이어장치를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 후처리장치는 절임 채소에 포함된 염수, 이물질을 1차적으로 제거하는 제1 세척기; 상기 제1 세척기에 연이어 배치되고 절임 채소에 포함된 염수, 이물질을 2차적으로 제거하는 제2 세척기; 및 상기 제2 세척기의 배출측에 배치되어 절임 채소의 헹굼작업을 수행하는 헹굼장치로 구성될 수 있다.
상기 이절장치는, 이절장치프레임; 상기 이절장치프레임의 상부에 경사지게 설치되고 이절통로를 사이에 두고 서로 마주보게 배치된 한 쌍의 이절용컨베이어장치; 상기 이절장치프레임의 상부에 설치되는 커터프레임; 상기 이절통로에 위치되도록 상기 커터프레임에 설치되는 커터; 및 상기 커터의 외부를 감싸는 커터커버를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 제1 감지수단은 채소의 외표면 온도를 측정하는 열화상카메라로 구성되고, 상기 제2 감지수단은 채소의 절단된 내표면 온도를 측정하는 열화상카메라로 구성될 수 있다.
상기 보조선별기는, 선별기프레임; 상기 선별기프레임에 회동 가능하게 설치되고 상기 로드셀이 장착된 회동부재; 상기 회동부재에 회동력을 인가하도록 상기 선별기프레임에 설치되는 회동부재구동수단; 및 상기 로드셀의 상부에 설치되고 채소가 올려지는 채소안착부재를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 회동부재구동수단은, 래크가 형성된 승강봉; 상기 래크에 치합되는 피니언; 및 상기 피니언에 회전력을 인가하도록 접속되는 구동모터를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 메인 선별기는, 채소가 올려져 이송되는 선별기컨베이어장치; 상기 선별기컨베이어장치를 통해 이송되는 채소를 선별적으로 제거하기 위해 회동 가능하게 설치되는 선별회동체; 및 상기 선별회동체에 회동력을 인가하게 위해 접속되는 회동체구동수단을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 선별회동체는, 채소에 가압력을 인가하는 제거판; 상기 제거판의 일단에 결합되는 회동축; 및 상기 선별기컨베이어장치에 설치되고 상기 회동축이 회동 가능하게 접속되는 축지지부재를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 김치원료 처리방법은 김치원료 처리방법에 있어서, 채소의 외표면 온도를 측정하는 외부 온도측정단계; 상기 외부 온도측정단계를 수행한 채소의 내표면이 노출되도록 절단하는 절단단계; 상기 절단단계를 수행한 채소의 내표면 온도를 측정하는 내부 온도측정단계; 및 상기 외부 온도측정단계 및 상기 내부 온도측정단계를 통해 검출된 온도감지신호를 가공하고 비교하여 외부 표면 온도와 내부 온도의 차이가 설정된 범위내에 있을 경우 양품으로 판단하고 설정된 범위를 벗어나는 경우 불량품으로 판단하여 불량 채소를 선별, 제거하는 불량품 제거단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 김치원료 처리방법은 상기 외부 온도측정단계의 시행 전 또는 상기 외부 온도측정단계의 시행과 동시에 채소의 중량을 측정하는 중량 측정단계; 및 상기 중량 측정단계를 통해 검출된 중량감지신호가 설정된 범위내에 있는지 여부를 판단하고 설정된 범위를 벗어난 채소를 선별, 제거하는 사전 제거단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 외부 온도측정단계 및 상기 내부 온도측정단계는 열화상카메라를 이용한 영화상 인식기술을 기반으로 시행할 수 있다.
본 발명에 따른 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템에 의하면, 배추와 같은 김치원료가 되는 채소의 선별, 분류, 이절, 절임, 세척, 헹굼, 이송, 투입 및 배출 등의 김치원료 준비 전 과정을 흐름 작업을 통해 자동적으로 수행할 수 있으므로 김치의 대량 제조시에 생산성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 따른 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템에 의하면, 채소의 외부 및 내부의 온도, 외관상태 등을 측정, 비교하여 병충해를 입거나 오염된 채소 등 불량채소를 정확하게 선별하여 제거할 수 있으므로 발효불량, 보관기간의 단축 등과 같이 기존의 육안 선별방식에서 초래되는 문제점을 해소할 수 있어서 김치의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 전체적인 구성을 나타낸 사시도,
도1c 내지 도1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 주요 구성요소 부분을 확대하여 나타낸 사시도,
도2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기를 나타낸 사시도,
도2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기를 나타낸 분리사시도,
도2c 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기의 요부를 나타낸 사시도,
도2d 및 도2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기의 회동부재구동수단을 설명하기 위한 도면,
도2f는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기 부분을 확대하여 나타낸 사시도,
도2g 및 도2h는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기의 작용을 설명하기 위한 도면,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 이절장치를 설명하기 위한 분리사시도,
도4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 메인 선별기의 정면에서 나타나는 형상을 도시한 사시도,
도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 메인 선별기의 후면에서 나타나는 형상을 도시한 시시도,
도4c는 도4a의 A부 분리사시도,
도4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 메인 선별기의 작용을 설명하기 위한 도면,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도이다.
도1c 내지 도1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 주요 구성요소 부분을 확대하여 나타낸 사시도,
도2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기를 나타낸 사시도,
도2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기를 나타낸 분리사시도,
도2c 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기의 요부를 나타낸 사시도,
도2d 및 도2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기의 회동부재구동수단을 설명하기 위한 도면,
도2f는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기 부분을 확대하여 나타낸 사시도,
도2g 및 도2h는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기의 작용을 설명하기 위한 도면,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 이절장치를 설명하기 위한 분리사시도,
도4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 메인 선별기의 정면에서 나타나는 형상을 도시한 사시도,
도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 메인 선별기의 후면에서 나타나는 형상을 도시한 시시도,
도4c는 도4a의 A부 분리사시도,
도4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 메인 선별기의 작용을 설명하기 위한 도면,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 전체적인 구성을 나타낸 사시도로서, 도1a는 정면에서 나타나는 형상을 도시한 것이고, 도1b는 후면에서 나타나는 형상을 도시한 것이다. 도1c 내지 도1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 주요 구성요소 부분을 확대하여 나타낸 사시도로서, 도1c는 이절장치(3) 부분을 확대하여 나타낸 것이고, 도1d는 후처리장치(8) 부분을 확대하여 나타낸 것이고, 도1e는 염수공급장치 부분을 확대하여 나타낸 것이다.
도1a 내지 도1e를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템은 제1 감지수단(1), 보조 선별기(2), 이절장치(3), 제2 감지수단(4), 메인 선별기(5), 제어부(미도시)로 구성되어 있다.
제1 감지수단(1)은 채소의 외부 상태를 감지하여 외부상태감지신호를 생성하는 감지수단으로서, 채소의 습도, 당도 등을 검출할 수 있는 다양한 감지센서 등이 적용될 수 있지만, 본 실시예에서는 열화상카메라(1a)로 구성되어 있다. 이 열화상카메라(1a)는 채소의 온도, 온도분포 등을 검출할 수 있으므로 이러한 열화상 영상인식 기술을 기반으로 한 검출신호를 제어부에 인가하여 채소의 종류에 따라 정해지는 온도범위를 통해 양품과 불량품을 선별할 수 있다.
도2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기를 나타낸 사시도, 도2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기를 나타낸 분리사시도, 도2c 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기의 요부를 나타낸 사시도, 도2d 및 도2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기의 회동부재구동수단을 설명하기 위한 도면으로, 도2d는 회동부재구동수단의 분리사시도, 도2e는 회동부재구동수단과 회동부재의 결합관계를 도시한 사시도이다.
도2a 내지 도2e를 참조하면, 보조 선별기(2)는 선별기프레임(21), 회동부재(22), 로드셀(23), 회동부재구동수단(24), 및 채소안착부재(25)가 구비되어 있다. 여기서, 로드셀(23)은 후술되는 중량 측정단계를 수행하도록 채소의 중량을 감지하는 구성요소로서, 이 로드셀에 의해 감지된 중량값이 정해진 범위를 벗어날 경우 회동부재구동수단(24)을 구동시켜 회동부재(22)에 의해 불량 채소가 분리, 제거되도록 되어 있다.
선별기프레임(21)은 회동부재(22), 로드셀(23), 회동부재구동수단(24), 및 채소안착부재(25)를 장착하여 채소를 용이하게 올려놓고 선별할 수 있다면 구조나 형태에 특별한 제한 없이 다양하게 구성할 수 있다.
예컨대 선별기프레임(21)은 'ㄷ'자 형강, 또는 'ㄱ'자 형강과 같은 다양한 형강재를 절단, 접합하여 직육면체 형상으로 형성할 수도 있지만, 본 실시예에서는 사각봉으로 형성된 4개의 지주(211)와, 이 지주(211)에 연결되는 복수의 횡부재(212)로 구성되되, 인접하는 채소 이송컨베이어장치(91)로 양품의 채소가 원활하게 배출될 수 있는 높이로 형성되어 있다. 그리고, 지주(211)의 하단에는 설치면에 안착되는 지지구(213)가 설치되어 있다.
회동부재(22)는 선별기프레임(21)의 상부에 회동 가능하게 설치되는 구성요소로서, 대략 사각판 형상으로 형성된 회동부재몸체(221)의 일측 단부 양쪽에 힌지공(2221)이 형성된 힌지편(222)이 하방으로 돌출되어 있다.
그리고, 회동부재(22)는 보다 안정적인 각운동을 위해 선별기프레임(21)의 상부에 돌출된 회동부재접속부재(26)에 일단이 회동 가능하게 접속되어 있다.
회동부재접속부재(26)는 대략 직삼각 형상으로 제작된 2개의 부재가 후술되는 구동부설치판(27) 또는 선별기프레임의 상단에 결합되는 것으로 회동부재(22)의 힌지공(2221)에 삽입되는 힌지돌부(261)가 내측으로 돌출되어 있다.
로드셀(23)은 채소의 중량을 측정하기 위해 회동부재(22)의 상면에 설치되는 것으로, 원판형으로 형성된 4개의 로드셀이 후술되는 지지판(252)의 각 모서리 부분과 대응하도록 설치되어 있다. 그리고, 로드셀(23)은 회동부재(22)에 결합되는 복수의 고정핀(232)이 하부에 돌출되고 지지판(252)에 끼워지도록 상면 중앙에 상방으로 가이드핀(233)이 돌출되어 있다.
회동부재구동수단(24)은 회동부재(22)에 회동력 인가하도록 선별기프레임(21)에 설치되는 구성요소로서, 회동부재(22)를 정방향 및 역방향으로 각운동 시킬 수 있는 구동장치라면 특별한 제한 없이 다양하게 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 봉상으로 형성된 몸체의 외면에 상하방향으로 래크(242,rack)가 형성된 승강봉(241), 승강봉(241)의 래크(242)에 치합되는 피니언(243), 및 피니언(243)에 회전력을 인가하도록 접속되는 구동모터(244)로 구성되어 있다.
그리고, 승강봉(241)은 환봉 형상으로 형성되고 하단에 과도한 상승으로 인한 이탈을 방지하기 위한 스토퍼링(2411)이 돌출되어 있다. 또한, 구동모터(244)는 서보모터로 구성되어 구동부설치판(27)에 결합되는 모터고정브라켓(29)에 설치된다.
또한, 회동부재구동수단(24)은 승강봉(241)의 상단에 접속되는 롤러(245)와, 이 롤러(245)가 구름 이동되도록 회동부재(22)의 저면에 형성되는 롤러가이드부재(246)가 더 구비되어 있다.
롤러(245)는 2개의 휠이 연결축에 결합된 구조로 형성되어 있고, 승강봉(241)의 상단에는 연결축이 접속되는 축연결부재(247)가 설치되어 있다.
롤러가이드부재(246)는 도2e에 도시된 바와 같이 롤러(245)의 이탈이 방지되도록 내부에 수용공간이 형성된 직사각틀 형상의 롤러이탈방지박스(2461)와, 이 롤러이탈방지박스(2461)의 내부에 길이방향을 따라 가이드바(2462)가 형성된 구조로서, 가이드바(2462)의 양쪽에 휠이 삽입되어 구름 이동되는 레일홈이 형성되어 있다.
한편, 선별기프레임(21)에는 상기한 회동부재구동수단(24)의 설치를 위한 구동부설치판(27)이 설치되어 있다. 이 구동부설치판(27)은 사각 형태의 판재가 선별기프레임(21)의 상부에 설치되는 것으로 중심에 승강봉(241)이 이동되는 이동공(미도시)이 천공되어 있고, 이동공과 접하여 구동모터(244)가 설치되어 있다.
그리고, 구동부설치판(27)에는 도2d에 도시된 바와 같이 승강봉(241)의 상하이동을 안내하는 가이드보스(248)가 구성되어 있다. 이 가이드보스(248)는 이동공과 연통되게 설치되는 파이프 형상의 부재로서 래크(242)의 형성방향과 동일 축 선상에 절개부(2481)가 형성되어 있다.
채소안착부재(25)는 채소가 올려지도록 로드셀(23)의 상부에 설치되는 구성요소로서, 채소를 용이하게 올려놓을 수 있고, 양품 또는 불량품으로 선별된 채소를 정해진 위치로 배출시킬 수 있는 구조나 형태라면 특별한 제한 없이 다양하게 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 안착판(251)과, 이 안착판(251)의 하부에 결합되는 지지판(252)으로 구성되어 있다.
안착판(251)은 다양한 채소를 올려놓을 수 있도록 판재를 호 형상으로 굴곡 형성되어 있다. 지지판(252)은 상기한 로드셀(23)에 올려져 안착되도록 대략 'ㄷ'자 형상으로 형성된 것으로 안착판(251)의 저면에 용접방식으로 접합되어 있다.
도2f는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기 부분을 확대하여 나타낸 사시도, 도2g 및 도2h는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 보조 선별기의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도2g는 채소가 양품으로 검출된 상태에서의 작동상태를 나타낸 개략적인 도면이고, 도2h는 채소가 불량품으로 검출된 상태에서의 작동상태를 나타낸 개략적인 도면이다.
도2g 및 도2h를 참조하여 전술한 보조 선별기의 작동과정을 살펴보면, 채소안착부재(25)의 상면에 배추와 같은 채소를 올려놓게 되면 하부에 배치된 로드셀(23)에 의해 배추의 중량이 감지되어 검출신호가 제어부로 인가된다. 이러한 검출신호에 따라 제어부는 미리 설정된 중량범위에 따라 양품과 불량품을 판정하고 그 판정결과에 따라 구동신호를 인가하여 회동부재구동수단(24)의 구동모터(244)를 작동시키게 된다.
예컨대, 채소안착부재(25)의 상면에 올려진 배추가 양품으로 검출된 경우 제어부는 구동모터(244)가 정방향으로 회전되도록 구동신호를 인가하게 되고, 구동모터(244)의 출력축에 결합된 피니언(243)이 정방향으로 회전되면 이 피니언(243)에 치합된 래크(242)가 정방향으로 이동되면서 승강봉(241)이 하강하게 된다.
이와 같이 승강봉(241)이 하강되면 롤러(245)에 지지되어 있는 회동부재(22)가 힌지돌기(261)를 힌지점으로 하여 하방으로 각운동 하게 된다. 이때, 승강봉의 상단에 결합된 롤러(245)는 회동부재(22)를 떠받치며 회동부재(22)의 자유단 방향으로 구름이동 된다.
회동부재(22)가 수평상태에서 하방으로 각운동 하게 되면 이에 결합된 채소안착부재(25) 또한 동일한 방향으로 각운동 하게 되므로 배추는 채소 이송컨베이어장치(91)의 이송면을 향해 낙하한 후 정해진 위치로 이송된다
반대로, 채소안착부재(25)의 상면에 올려진 배추가 불량품으로 검출된 경우 제어부는 구동모터(244)가 역방향으로 회전되도록 구동신호를 인가하게 되고, 구동모터(244)의 출력축에 결합된 피니언(243)이 역방향으로 회전되면 이 피니언(243)에 치합된 래크(242)가 역방향으로 이동되면서 승강봉(241)이 상승하게 된다.
이와 같이 승강봉(241)이 상승되면 롤러(245)에 지지되어 있는 회동부재(22)가 힌지돌기(261)를 힌지점으로 하여 상방으로 각운동 하게 된다. 이때, 승강봉의 상단에 결합된 롤러(245)는 회동부재(22)를 떠받치며 자유단 방향으로 구름이동 된다.
회동부재(22)가 수평상태에서 상방으로 각운동하게 되면 이에 결합된 채소안착부재(25) 또한 들어올려지게 되고, 채소안착부재(25)에 안착되는 배추는 컨베이어장치의 반대쪽 방향으로 낙하하게 되어 수거용기(94)에 담겨지게 된다.
첨부도면, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 이절장치를 설명하기 위한 분리사시도이다.
도3을 참조하면, 이절장치(3)는 보조 선별기(2)를 통과한 채소의 내부가 노출되도록 절단동작을 수행하는 장치로서, 테이블 형상으로 구성된 이절장치프레임(31), 이절장치프레임(31)의 상부에 배치되는 이절용컨베이어장치(32), 이절장치프레임(31)의 상부에 설치되는 커터프레임(33), 커터프레임(33)에 설치되는 커터(34), 커터(34)의 외부를 감싸는 커터커버(35), 및 커터를 회전시키도록 구동모터로 구성된 커터구동수단(미도시)이 구비되어 있다.
이절용컨베이어장치(32)는 중앙에 이절통로가 형성되도록 좌우 한 쌍으로 구성되는 것으로, 전후로 경사지게 설치되는 이절컨베이어구동롤러(321), 이 이절컨베이어구동롤러(321)에 설치되는 이절컨베이어벨트(322), 이절컨베이어구동롤러(321)에 구동력을 인가하는 이절컨베이어롤러구동수단(미도시)이 구비되어 있다.
커터(34)는 이절통로에 위치되도록 설치되는 원형커터로서 커터구동축(341)에 설치되는 커터구동수단(미도시)으로부터 회전력을 전달받아 회전되도록 되어 있다.
한편, 제2 감지수단(4)은 이절장치에 의해 절단된 채소의 내부 상태를 감지하여 내부상태감지신호를 생성하는 감지수단으로서, 채소의 습도, 당도 등을 검출할 수 있는 다양한 감지센서 등이 적용될 수 있지만, 도1a 및 도4a에 도시된 바와 같이 전술한 제1 감지수단(1)과 마찬가지로 열화상카메라로 구성되어 있다. 이 열화상카메라는 채소의 온도, 온도분포 등을 검출할 수 있으므로 이 검출신호를 제어부에 인가하여 채소의 종류에 따라 정해지는 온도범위를 통해 양품과 불량품을 선별할 수 있다.
도4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 메인 선별기의 정면에서 나타나는 형상을 도시한 사시도, 도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 메인 선별기의 후면에서 나타나는 형상을 도시한 시시도, 도4c는 도4a의 A부 분리사시도이다.
도4a 내지 도4c를 참조하면, 메인 선별기(5)는 제1 및 제2 감지수단(1,4)에 의해 외부 및 내부 상태가 감지된 채소 중에서 불량품을 분리, 제거하는 장치로서, 선별기컨베이어장치(51), 선별회동체(52), 회동체구동수단(53)가 구비되어 있다.
선별기컨베이어장치(51)는 채소가 올려져 이송되는 장치로서, 체인 컨베이어, 롤러 컨베이어 등과 같이 다양한 컨베이어장치가 적용될 수 있지만, 본 실시예에서는 벨트 컨베이어장치로 구성되어 있다.
그리고, 선별기컨베이어장치(51)는 복수의 지주(5111)와 이 지주 사이에 연결되는 연결부재(5112), 지주의 상부에 횡방향으로 설치되는 횡부재(5113) 등이 구비된 프레임(511), 횡부재(5112)의 전후단에 설치되는 구동롤러(512) 및 종동롤러(513), 이 구동롤러(512) 및 종동롤러(513)에 설치되는 컨베이어벨트(514), 구동롤러(512) 및 종동롤러(513)를 회전시키는 컨베이어구동수단(515)으로 이루어진다.
컨베이어구동수단(515)은 프레임(511)에 설치되는 모터베이스(5152)에 장착되는 컨베이어구동모터(5151), 이 컨베이어구동모터(5151)의 회전력을 구동롤러(512) 및 종동롤러(513)에 전달하는 동력전달수단(미도시)으로 구성된다. 여기서 컨베이어구동모터(5151)는 감속기가 일체로 결합된 기어드모터로 구성되어 있다.
동력전달수단(미도시)은 벨트을 이용한 벨트동력전달방식으로 구성될 수도 있지만, 체인을 이용한 체인동력전달방식으로 구성된 것으로, 이 체인동력전달방식은 컨베이어장치에서 주로 적용되는 통상적인 구조이므로 구체적인 도시를 생략한다. 예컨대, 체인동력전달방식의 동력전달수단은 컨베이어구동모터(5151)의 출력축에 접속되는 구동스프로켓(미도시)과, 구동롤러(12)의 중심축에 설치되는 전동스프로켓(미도시), 종동롤러(13)의 중심축에 설치되는 종동스프로켓(미도시), 구동스프로켓과 전동스프로켓 사이에 연결되는 구동체인(미도시), 상기 전동스프로켓과 종동스프로켓 사이에 연결되는 전동체인(미도시)으로 구성된다.
선별회동체(52)는 선별기컨베이어장치(51)를 통해 이송되는 채소를 선별적으로 제거하기 위해 설치되는 구성요소로서, 채소에 가압력을 인가하는 제거판(521), 이 제거판(521)의 일단에 결합되는 회동축(522), 및 컨베이어장치(51)에 설치되고 회동축(522)이 회동 가능하게 접속되는 축지지부재(523)로 구성되어 있다.
상기 제거판(521)은 선별기컨베이어장치(51)의 컨베이어벨트(514)에 올려져 이송되는 불량 채소를 외부로 배출하는 부재로서 판상 부재로 형성되어 있다. 그리고, 제거판(521)은 제거시 불량 채소가 용이하게 미끄러지면서 배출될 수 있도록 직사각 형상을 판재가 굴곡부를 갖도록 형성되어 있다. 이때 판재는 채소의 손상을 방지하고 제거동작의 원활한 수행을 위해 어느 정도 가요성을 갖는 박판으로 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 축지지부재(523)는 회동축(522)의 원활한 회동동작을 위해 도4c에 도시된 바와 같이 회동축(522)이 삽입되는 삽입공이 형성된 지지몸체(5231)와, 이 지지몸체(5231)의 삽입공(5231a)에 외주면이 압입 고정되고 내주면에 회동축(522)이 끼워지는 복수의 베어링(5232)으로 구성되는 것이 바람직하다.
회동체구동수단(53)은 선별회동체(52)에 접속되어 구동력을 인가하는 구성요소로서, 로드(5311)의 단부가 제거판(52)의 자유단에 접속되는 공압실린더(531)와, 이 공압실린더를 작동시키는 공압유니트(미도시)로 구성되어 있다. 그리고, 공압실린더(531)는 선별기컨베이어장치(51)의 프레임(511)에 설치되는 실린더고정부재(56)에 견고하게 고정된다.
공압유니트는 공압실린더(531)와 압축공기공급원(콤프레셔 또는 압축공기 공급배관) 사이에 연결되어 공압실린더로 공급되는 압축공기의 흐름을 제어하는 장치로서, 압축공기의 유동방향을 제어하는 공압 솔레노이드밸브(미도시), 압축공기의 압력을 조정하는 공압 레귤레이터(미도시), 압축공기에 포함된 이물질을 제거하는 공압 필터(미도시) 및 상기한 각 장치들 사이에 연결되는 공압호스 등으로 구성된다. 이와 같은 공압유니트는 압축공기를 이용한 공압시스템에서 기본적으로 설치되는 구성요소이므로 각 구성요소에 대한 구체적인 설명이나 도시를 생략한다.
그리고, 선별기컨베이어장치(51)에는 제2 감지수단(4)으로 구성되는 열화상카메라의 장착을 위한 카메라설치대(55)가 설치될 수 있다.
첨부도면 도4a의 미설명부호 57은 제어패널로서 내부에 제어부를 구성하는 인쇄회로기판, 전기전자소자 등이 내장되고, 외부에 전원버튼, 작동버튼, 비상정지버튼 등의 입력부가 설치되어 있다.
첨부도면, 도4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리시스템의 메인 선별기의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 이를 참조하여 메인 선별기의 작용을 간략하게 설명한다.
먼저, 도4d에 도시된 바와 같이 이절장치(3)를 통해 2분할된 배추가 메인 선별기(5)의 컨베이어벨트에 올려져 진입되면 제2 감지수단(4)으로서 배추의 진입 방향에 설치된 열화상카메라가 채소 내부의 온도, 온도분포 등을 검출한다. 이 열화상카메라로부터 검출신호가 제어부에 인가되면, 제어부는 미리 설정된 양품의 온도범위에 따라 불량품을 판정하고 그 판정결과에 따라 회동체구동수단(53)를 작동시키게 된다.
예컨대, 선별기컨베이어장치(51)에 올려져 이송되는 배추가 불량품으로 검출된 경우 제어부는 공압유니트의 공압 솔레노이드밸브에 구동신호를 인가하여 공압실린더(531)의 로드가 전진 되도록 작동시킨다.
도4b에 도시된 바와 같이 공압실린더(531)의 로드가 전진되면 제거판(521)에 회전력이 전달되어 회동축(522)을 기준으로 각운동을 수행하게 되고, 배추와 같은 채소는 선별기 컨베이어장치(51)의 외부로 밀려나 외부로 제거되고, 이러한 제거동작이 완료되면 로드를 후진하여 원위치 하게 된다.
반대로, 선별기컨베이어장치(51)에 올려져 이송되는 배추가 양품으로 검출된 경우 회동체구동수단(53)은 구동되지 않고 도4d에 도시된 바와 같이 미작동 상태를 유지하게 되므로 컨베이어벨트에 올려진 배추는 정해진 위치로 이송, 배출된다.
한편, 제어부는 채소의 외관상태를 감지하는 제1 감지수단(1)으로부터 전달받은 외관상태감지신호와 채소의 내부상태를 감지하는 제2 감지수단(4)으로부터 전달받은 내부상태감지신호를 가공하고, 가공된 데이터값을 비교하여 정해진 범위를 벗어난 채소가 제거되도록 메인 선별기(5)에 구동신호를 인가하는 기능을 수행한다. 즉, 제1 감지수단(1)으로부터 전달된 채소의 외표면 온도와 제2 감지수단(4)으로부터 전달된 채소의 내표면 온도를 비교하여 온도 차이가 기 설정된 온도범위를 벗어나게 되면 메인 선별기의 회동체구동수단(53)에 구동신호를 인가하여 선별회동체(52)에 의해 불량 배추가 제거되도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 김치원료 처리시스템은 이절장치(3)를 통과한 채소가 투입되어 절여지는 절임장치(6), 이 절임장치(6)에 염수를 공급하는 염수공급장치(7), 및 절임장치(6)로부터 배출된 절임 채소의 세척 및 헹굼을 위한 후처리장치(8)가 더 구성되어 있다.
절임장치(6)는 메인 선별기를 통과한 절단된 채소가 투입되어 염수에 의해 절여지는 장치로서, 신속하고 간편하게 절임작업을 수행할 수 있는 장치라면 특별한 제한 없이 선택하여 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 본 출원인에 의해 고안된 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1374808호에 개시된 배추 절임장치가 적용되어 있다.
이 절임장치(6)는 원통형으로 형성되는 고정통(61)과, 고정통(61) 내부에 회전 가능하도록 설치되는 회전통(미도시)과, 회전통(미도시)의 중심을 지나도록 설치되는 회전축(63) 등으로 구성되어 있다.
한편, 염수공급장치(7)는 도1b에 도시된 바와 같이 염수가 제조되는 염수조(71), 염수조(71)에서 제조된 염수가 저장되는 복수의 염수저장조(72), 및 염수저장조(72)의 염수를 절임장치(6)로 공급하거나 염수조(71)에서 제조된 염수를 염수저장조(72)로 공급하는 염수공급수단(73)이 구비되어 있다.
염수공급수단(73)은 내부식성을 갖는 소재로 제작된 염수펌프(731)로 구성된 것으로 염수조(71)에 설치된 펌프베이스(732)에 설치된다. 그리고, 염수펌프(731)의 흡입구 및 배출구에는 절임장치(6) 및 염수저장조(72)로 염수가 이송되도록 배관이나 호스(미도시)가 연결되어 있다.
한편, 상기 후처리장치(8)는 절임 채소에 포함된 염수 및 이물질을 1차적으로 제거하는 제1 세척기(81), 이 제1 세척기(81)에 연이어 배치되고 절임 채소에 포함된 염수 및 이물질을 2차적으로 제거하는 제2 세척기(82), 제2 세척기(82)의 배출측에 배치되어 절임 채소의 헹굼 작업을 수행하는 헹굼장치(83)가 연이어 배치된 구조로 이루어져 있다.
제1 세척기 및 제2 세척기(81,82)는 절임 채소가 세척되는 세척부(811,821), 세척부(811,821)로부터 절임 채소를 인출시키는 이송부(812,822), 이송부(812,822)의 절임 채소를 외부로 배출시키는 컨베이어부(813,823)로 구성된 것으로, 본 출원인에 의해 개발되어 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0747098호로 개시된 '엽채류 연속 세척장치'와 동일, 유사하게 구성할 수 있으므로 세부구성에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
헹굼장치(83)는 절임채소를 최종적으로 헹구어 청결한 상태로 배출하기 위한 장치로서, 격벽에 의해 복수의 수조가 구획, 형성된 용기본체(831)의 내부에 타공판(832)이 배치된 구조로 형성되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 김치원료 처리시스템은 김치원료의 이송과정이 자동적으로 수행되도록 복수의 이송컨베이어장치가 구성되어 있다.
이송컨베이어장치는 도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이 보조 선별기(2)에 의해 선별된 양품의 채소가 이송되도록 보조 선별기(2)와 이절장치(3) 사이에 설치되는 채소 이송컨베이어장치(91), 메인 선별기(5)와 절임장치(6) 사이에 배치되는 이절채소 이송컨베이어장치(92), 및 절임장치(6)와 후처리장치(8) 사이에 배치되는 절임채소 이송컨베이어장치(93)가 구성되어 있다.
그리고, 절임채소 이송컨베이어장치(93)는 절임장치(6)로부터 배출된 절임채소를 배출, 이송시키기 위한 제1 절임채소 이송컨베이어장치(93a)와, 이 제1 절임채소 이송컨베이어장치(93a)로부터 이송되는 절임채소를 제1 세척기(81)로 이송하는 제2 절임채소 이송컨베이어장치(93b)로 구성되어 있다.
한편, 전술한 각 이송컨베이어장치(91,92,93)는 컨베이어프레임, 컨베이어프레임 상부 전후단에 설치되는 구동롤러 및 종동롤러, 이 구동롤러 및 종동롤러에 설치되는 컨베이어벨트, 구동롤러 및 종동롤러를 회전시키는 컨베이어구동수단으로 이루어진 통상의 벨트 컨베이어장치로 구성되므로, 세부구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 본 발명에 따른 김치원료 처리시스템은 김치원료의 각 처리단계에서 실시간으로 품질관리를 수행할 수 있도록 품질관리용 센서(미도시)가 더 구성되어 있다.
예컨대, 절임장치에는 염수의 유량 등을 검출하는 유량센서, 염수의 염도를 검출하는 염도센서, 염수의 산도(pH)를 측정하는 pH센서, 염수의 온도의 측정하는 온도센서 등이 설치될 수 있다.
그리고, 염수공급장치는 염수조 및 염수저장조에 염수의 염도를 검출하는 염도센서, 염수의 온도의 측정하는 온도센서 등이 설치될 수 있다.
또한, 후처리장치의 제1 세척기 및 제2 세척기, 또는 헹굼장치에는 세척수의 유량 등을 검출하는 유량센서, 세척수의 염도를 검출하는 염도센서, 세척수의 산도(pH)를 측정하는 pH센서, 세척수의 온도의 측정하는 온도센서 등이 설치될 수 있다.
그 외에도, 이절장치, 보조 선별기 및 메인 선별기에는 광센서 등이 설치되어 이절 및 선별되는 양품 및 불량품 채소의 수량을 파악할 수 있도록 하고, 채소 이송컨베이어장치, 이절채소 이송컨베이어장치, 및 절임채소 이송컨베이어장치에는 근접센서 등이 설치되어 이송되는 채소의 수량을 파악할 수 있도록 함으로서 양품률, 생산수량 등의 품질관리나 생산관리를 위한 각종 데이터를 수집할 수 있도록 구성할 수 있다.
전술한 바와 같이 절임장치, 염수공급장치, 후처리장치에 각조 감지 센서가 설치되어 해당 감지신호를 제어부나 관제센터에 인가하게 되면 김치원료의 제조과정 중에 자동적으로 품질관리를 수행할 수 있어서 김치의 품질향상은 물론이고 위생성과 안전성을 향상시킬 수 있다.
한편, 도1a의 미설명부호 94는 보조 선별기(2)로부터 배출되는 불량채소가 수거되는 수거용기이다.
첨부도면, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 김치원료 처리방법은 외부 온도측정단계(s2), 절단단계(s4), 내부 온도측정단계(s5) 및 불량품 제거단계(s6)가 순서대로 진행되면서 김치원료로 사용되는 채소의 양품과 불량품을 선별하고 불량품을 제거하게 된다.
그리고, 불량품 제거단계(s6)의 수행이 완료되면 절임단계(s7)를 수행하고, 세척 및 후처리단계(s8)를 시행하여 김치원료의 제조를 완료한다.
그리고, 상기한 각각의 단계는 전술한 김치원료 처리시스템을 통해 수행할 수 있는 것으로, 이하 구체적으로 살펴본다.
먼저 외부 온도측정단계(s2)는 제1 감지수단(1)으로 구성되는 열화상카메라에 의해 영화상 인식기술을 기반으로 수행되는 것으로, 보조 선별기(2)의 채소안착부재(25)에 배추와 같은 채소가 올려지면 열화상카메라가 배추의 외표면의 열화상을 촬상하고 인식된 열화상 영상신호를 제어부에 인가하게 된다.
절단단계(s4)는 외부 온도측정단계(s2)를 수행한 채소의 내표면이 노출되도록 절단하는 단계로서, 전술한 이절장치(3)에 의해 수행된다.
내부 온도측정단계(s5)는 제2 감지수단(4)으로 구성되는 열화상카메라에 의해 영화상 인식기술을 기반으로 수행되는 것으로, 메인 선별기(5)의 선별기컨베이어장치(51)로 이절 배추가 진입되면 선별기컨베이어장치(51)의 진입 위치에 설치되는 열화상카메라가 배추의 이절된 내표면의 열화상을 촬상하고 인식된 열화상 영상신호를 제어부에 인가하게 된다.
불량품 제거단계(s6)는 외부 온도측정단계(s2) 및 내부 온도측정단계(s5)를 통해 검출된 온도감지신호를 가공하고 비교하여 외부 표면 온도와 내부 온도의 차이가 설정된 범위(채소의 종류, 계절, 작업장의 온도 등에 따라 범위가 정해짐)내에 있을 경우 양품으로 판단하고 설정된 범위를 벗어나는 경우 불량품으로 판단한다. 이후 불량품으로 판단되는 경우 제어부의 제어하에 메인 설별기(5)의 회동체구동수단(53)에 구동신호가 전달되면서 위에서 상세하게 기술된 바와 같이 선별회동체(52)가 회동되면서 불량 채소를 제거하게 된다.
이후, 양품의 채소는 이절채소 이송컨베이어장치(92)에 의해 절임장치(6)에 투입된 후 절임단계(s7)를 거치게 되고, 절임채소 이송컨베이어장치(93)에 의해 이송되어 제1 세척기(81), 제2 세척기(82), 및 헹굼장치(83)를 경유하는 세척 및 후처리단계(s8)를 수행하게 되면 김치원료의 제조과정이 완료된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 김치원료 처리방법은 외부 온도측정단계(s2)의 시행 전에 채소의 중량을 측정하는 중량 측정단계(s1)와, 이 중량 측정단계(s1)를 통해 검출된 중량감지신호가 설정된 범위내에 있는지 여부를 판단하고 설정된 범위를 벗어난 채소를 선별, 제거하는 사전 제거단계(s3)를 시행하도록 되어 있다.
상기 중량 측정단계(s1)는 보조 선별기(2)에 설치된 로드셀(23)에 의해 수행되고, 이 로드셀(23)에 의해 검출된 중량감지신호가 제어부에 인가하는 단계이다. 이러한 중량 측정단계는 외부 온도측정단계의 시행과 동시에 수행할 수도 있고, 외부 온도측정단계의 수행이 완료된 후에도 시행할 수 있다.
사전 제거단계는 로드셀(23)로부터 인가되는 중량감지신호를 제어부의 제어하에 가공하고 비교하여 양품일 경우 구동모터(244)를 정방향으로 작동시켜 채소안착부재(25)를 채소 이송컨베이어장치(91) 방향으로 회동시키게 되고, 불량품으로 판단되는 경우 구동모터(544)를 역방향으로 작동시켜 채소안착부재(5)를 수거용기(94) 방향으로 회동시켜 배출, 제거하는 방식으로 시행한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 김치원료 처리방법 및 이를 적용한 김치원료 처리시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
1:제1 감지수단 2:보조 선별기
21:선별기프레임 22:회동부재
23:로드셀 24:회동부재구동수단
25:채소안착부재 26:회동부재접속부재
3:이절장치 31:이절장치프레임
32:이절용컨베이어장치 33:커터프레임
34:커터 35:커터커버
4:제2 감지수단 5:메인 선별기
51:선별기컨베이어장치 52:선별회동체
53:회동체구동수단 6:절임장치
7:염수공급장치 71:염수조
72:염수저장조 73:염수공급수단
8:후처리장치 81:제1 세척기
82:제2 세척기 83:헹굼장치
91:채소 이송컨베이어장치 92:이절채소 이송컨베이어장치
93:절임채소 이송컨베이어장치
21:선별기프레임 22:회동부재
23:로드셀 24:회동부재구동수단
25:채소안착부재 26:회동부재접속부재
3:이절장치 31:이절장치프레임
32:이절용컨베이어장치 33:커터프레임
34:커터 35:커터커버
4:제2 감지수단 5:메인 선별기
51:선별기컨베이어장치 52:선별회동체
53:회동체구동수단 6:절임장치
7:염수공급장치 71:염수조
72:염수저장조 73:염수공급수단
8:후처리장치 81:제1 세척기
82:제2 세척기 83:헹굼장치
91:채소 이송컨베이어장치 92:이절채소 이송컨베이어장치
93:절임채소 이송컨베이어장치
Claims (15)
- 채소의 양품과 불량품을 선별하기 위한 채소의 외부 상태를 감지하여 외부상태감지신호를 생성하는 제1 감지수단;
채소의 중량을 감지하는 로드셀이 구비되고, 상기 로드셀에 의해 감지된 중량값이 정해진 범위를 벗어날 경우 분리, 제거하는 보조 선별기;
채소의 내부가 노출되도록 절단동작을 수행하는 이절장치;
상기 이절장치에 의해 절단된 채소의 내부 상태를 감지하여 내부상태감지신호를 생성하는 제2 감지수단;
상기 제1 및 제2 감지수단에 의해 외부 및 내부 상태가 감지된 채소 중에서 불량품을 분리, 제거하는 메인 선별기; 및
상기 외부상태감지신호와 상기 내부상태감지신호를 인가받아 가공하고, 가공된 데이터값을 비교하여 정해진 범위를 벗어난 채소가 제거되도록 상기 메인 선별기에 구동신호를 인가하는 제어부를 포함하되,
상기 보조선별기는, 선별기프레임; 상기 선별기프레임의 상부에 회동 가능하게 설치되고 상기 로드셀이 장착된 회동부재; 상기 회동부재에 회동력을 인가하도록 상기 선별기프레임에 설치되는 몸체 외면에 상하방향으로 래크가 형성된 승강봉, 상기 래크에 치합되는 피니언, 상기 피니언에 회전력을 인가하도록 접속되는 구동모터, 상기 승강봉의 상단에 접속되는 롤러 및 상기 롤러가 구름 이동되도록 회동부재 저면에 형성된 롤러가이드부재를 포함하는 회동부재구동수단; 및 상기 로드셀의 상부에 설치되고 채소가 올려지는 채소안착부재를 포함하고,
상기 메인 선별기는, 채소가 올려져 이송되는 선별기컨베이어장치; 상기 선별기컨베이어장치를 통해 이송되는 채소를 선별적으로 제거하기 위해 회동 가능하게 설치되는 채소에 가압력을 인가하는 굴곡부를 갖는 가요성 박판으로 이루어진 제거판, 상기 제거판의 일단에 결합되는 회동축 및 상기 선별기컨베이어장치에 설치되고 상기 회동축이 회동 가능하게 접속되는 축지지부재를 포함하는 선별회동체; 및 상기 선별회동체에 회동력을 인가하기 위해 접속되는 로드의 단부가 상기 제거판에 접속되는 공압실린더와 상기 공압실린더를 작동시키는 공압유니트로 구성되는 회동체구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 김치원료 처리시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 이절장치를 통과한 채소가 투입되어 절여지는 절임장치;
상기 절임장치에 염수를 공급하는 염수공급장치; 및
상기 절임장치로부터 배출된 절임 채소의 세척 및 헹굼을 위해 배치되는 후처리장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치원료 처리시스템. - 제3항에 있어서,
상기 염수공급장치는,
염수가 제조되는 염수조;
상기 염수조에서 제조된 염수가 저장되는 염수저장조; 및
상기 염수저장조의 염수를 상기 절임장치로 공급하는 염수공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 김치원료 처리시스템. - 제3항에 있어서,
상기 보조 선별기에 선별된 양품의 채소가 이송되도록 상기 보조 선별기와 상기 이절장치 사이에 설치되는 채소 이송컨베이어장치;
상기 이절장치와 상기 절임장치 사이에 배치되는 이절채소 이송컨베이어장치; 및
상기 절임장치와 상기 후처리장치 사이에 배치되는 절임채소 이송컨베이어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치원료 처리시스템. - 제3항에 있어서,
상기 후처리장치는 절임 채소에 포함된 염수, 이물질을 1차적으로 제거하는 제1 세척기;
상기 제1 세척기에 연이어 배치되고 절임 채소에 포함된 염수, 이물질을 2차적으로 제거하는 제2 세척기; 및
상기 제2 세척기의 배출측에 배치되어 절임 채소의 헹굼작업을 수행하는 헹굼장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치원료 처리시스템. - 제1항에 있어서,
상기 이절장치는,
이절장치프레임;
상기 이절장치프레임의 상부에 경사지게 설치되고 이절통로를 사이에 두고 서로 마주보게 배치된 한 쌍의 이절용컨베이어장치;
상기 이절장치프레임의 상부에 설치되는 커터프레임;
상기 이절통로에 위치되도록 상기 커터프레임에 설치되는 커터; 및
상기 커터의 외부를 감싸는 커터커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치원료 처리시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 감지수단은 채소의 외표면 온도를 측정하는 열화상카메라로 구성되고,
상기 제2 감지수단은 채소의 절단된 내표면 온도를 측정하는 열화상카메라로 구성된 것을 특징으로 하는 김치원료 처리시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항, 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 김치원료 처리시스템을 이용한 김치원료 처리방법에 있어서,
채소의 외표면 온도를 측정하는 외부 온도측정단계;
상기 외부 온도측정단계를 수행한 채소의 내표면이 노출되도록 절단하는 절단단계;
상기 절단단계를 수행한 채소의 내표면 온도를 측정하는 내부 온도측정단계; 및
상기 외부 온도측정단계 및 상기 내부 온도측정단계를 통해 검출된 온도감지신호를 가공하고 비교하여 외부 표면 온도와 내부 온도의 차이가 설정된 범위내에 있을 경우 양품으로 판단하고 설정된 범위를 벗어나는 경우 불량품으로 판단하여 불량 채소를 선별, 제거하는 불량품 제거단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치원료 처리방법. - 제13항에 있어서,
상기 외부 온도측정단계의 시행 전 또는 상기 외부 온도측정단계의 시행과 동시에 채소의 중량을 측정하는 중량 측정단계; 및
상기 중량 측정단계를 통해 검출된 중량감지신호가 설정된 범위내에 있는지 여부를 판단하고 설정된 범위를 벗어난 채소를 선별, 제거하는 사전 제거단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치원료 처리방법. - 제13항에 있어서,
상기 외부 온도측정단계 및 상기 내부 온도측정단계는 열화상카메라를 이용한 영화상 인식기술을 기반으로 시행하는 것을 특징으로 하는 김치원료 처리방법.
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