KR101886408B1 - 과일 등급 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과일 등급 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선별된 과일이 담긴 상자에 과일 등급에 관련된 정보를 표시 및 인쇄할 수 있도록 된 과일 등급 표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 과일 등급 표시장치는 과일선별기를 통해 선별된 과일을 자동으로 컨베이어로 이송시키고, 컨베이어로 이송되는 과일의 등급을 해당 상자에 표식을 형성 또는 마킹함으로써 상자에 담긴 과일의 등급 정보를 컨베이어의 종단측에서 쉽게 파악할 수 있도록 하며, 자동으로 상자에 과일의 등급을 프린팅할 수 있도록 함으로써 작업자의 부담을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

과일 등급 표시장치{Fruit grade marking apparatus}

본 발명은 과일 등급 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선별된 과일이 담긴 상자에 과일 등급에 관련된 정보를 표시 및 인쇄할 수 있도록 된 과일 등급 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 과일을 생산하는 과일 농장에서 직접 과일을 포장하거나, 과일의 도매상에서 과일을 포장하는 경우에는, 각 과일에 대해 크기별로 등급을 매겨서 등급이 정해진 과일 박스에 각기 개별적으로 분류하여 포장하고 있다.

종래, 과일을 크기에 따라 선별하여 포장하기 위래서는 수확한 과일을 넓은 장소에 펼쳐놓고 다수의 인원이 동원되어 일일이 수작업으로 작업자의 경험에 의지하여 대략적인 크기를 맞추어서 선별해야 하는 실정에 있다.

그러나, 이러한 수작업에 의존하는 과일 선별 방식은, 다수의 인원이 동원되어야 하므로 인건비가 상승하고, 과일의 선별이 작업자의 손을 일일이 거쳐야 하므로 장시간이 소요될 뿐만 아니라, 선별된 과일의 크기도 작업자의 경험치에 따라 일정하지 않아서 정확한 과일의 크기별 등급을 매기는데 곤란함이 있다는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 국내 공개특허 제20-2011-0009063호에는 과일의 포장 분류시에 각 과일을 크기 등급에 따라 선별적으로 분류하는 것이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 과일선별장치가 제안된 바 있다.

상기의 과일선별장치는 선단으로부터 후단으로 경사지게 형성된 선별 패널의 내측에 선단이 가장 좁은 간격을 갖고 후단으로 갈수록 서로의 간격이 점차적으로 넓어지도록 배치되는 복수개의 선별봉이 해당 선별 패널의 경사 방향을 따라 길게 고정 설치된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 과일선별장치는 선별된 과일이 담긴 상자를 작업자가 컨베이어에 별도로 옮겨야 하고, 컨베이어에 옮긴 후에는 컨베이어를 따라 이동하는 상자들 중에서 어느 상자가 어떠한 등급에 해당하는 것인지 식별이 어려운 문제가 있다.

이를 위해 과일선별장치의 배출부측에 서로 다른 등급정보가 표시된 상자를 각각 구분하여 배치함으로써 이를 해결할 수 있으나, 이를 위해서는 작업자가 일일이 해당 위치에 해당 등급에 대응하는 상자를 위치시키거나 별도의 장치를 통해 위치시켜야 하는 문제가 있다.

KR 20-2011-0009063 A KR 10-0361136 B1

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 과일선별기를 통해 선별된 과일을 자동으로 컨베이어로 이송시키고, 컨베이어로 이송되는 과일의 등급을 해당 상자에 표식을 형성 또는 마킹함으로써 상자에 담긴 과일의 등급 정보를 컨베이어의 종단측에서 쉽게 파악할 수 있도록 하며, 자동으로 상자에 과일의 등급을 프린팅할 수 있도록 함으로써 작업자의 부담을 줄일 수 있는 과일 등급 표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 과일 등급 표시장치는 과일을 복수의 등급으로 선별 및 선별된 과일을 배출시키는 과일선별기의 배출부로부터 배출되는 과일을 상자에 담아 이송하는 복수의 개별이송부와; 상기 개별이송부의 단부측에 각각 설치되어 상기 개별이송부를 따라 이동하는 과일의 등급 정보를 상자에 표시하는 표식부와; 상기 개별이송부를 따라 이동하는 상자를 받아 일 측으로 이송시키는 메인이송부와; 상기 메인이송부에 설치되어 상기 메인이송부를 따라 이송하는 상자에 표시된 과일의 등급 정보를 획득하는 식별부와; 상기 식별부에 의해 획득된 과일의 등급 정보를 상자의 표면에 인쇄하는 인쇄부와; 상기 개별이송부와 메인이송부의 동작 및 상기 표식부와 상기 식별부의 동작을 각각 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 표식부는 상기 상자에 담긴 과일의 등급에 대응되는 갯수의 구멍을 상자에 형성하는 펀칭기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 식별부는 상기 상자에 표시된 표식을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에서 촬영된 이미지를 처리 및 처리된 이미지로부터 구멍의 개수를 추출하는 추출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 과일 등급 표시장치는 과일선별기를 통해 선별된 과일을 자동으로 컨베이어로 이송시키고, 컨베이어로 이송되는 과일의 등급을 해당 상자에 표식을 형성 또는 마킹함으로써 상자에 담긴 과일의 등급 정보를 컨베이어의 종단측에서 쉽게 파악할 수 있도록 하며, 자동으로 상자에 과일의 등급을 프린팅할 수 있도록 함으로써 작업자의 부담을 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 과일 등급 표시장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 과일 등급 표시장치의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 과일 등급 표시장치의 표식부를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 과일 등급 표시장치의 제어계통을 나타낸 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 과일 등급 표시장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 과일 등급 표시장치가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 과일 등급 표시장치는 과일선별기(10)를 통해 선별된 과일을 상자에 담고, 상자에 담긴 과일의 등급에 대응되는 정보를 상자에 표시하기 위한 것으로서, 개별이송부(100)와, 표식부(200)와, 메인이송부(300)와, 식별부(400)와, 인쇄부(500)와, 제어부(600)를 구비한다.

본 발명에 따른 과일 등급 표시장치를 설명하기 이전에 과일을 등급별로 선별하기 위한 과일선별기(10)에 대해 설명한다.

상기 과일선별기(10)는 선별대상 과일이 이송되는 이송로를 제공하는 프레임(11)과, 프레임(11)에 설치되는 선별드럼(12)과, 선별드럼(12)의 전방에 설치되어 선별대상 과일의 표면에 묻은 이물질을 제거하는 세척부(15)와, 세척부(15)와 선별드럼(12)을 구동시키기 위한 구동부를 포함한다.

상기 프레임(11)은 상부에 선별대상 과일이 이송될 수 있도록 소정 깊이의 과일이송로가 형성되며, 선별드럼(12)과 세척부(15)의 세척롤러들이 회전 가능하게 지지된다. 그리고 프레임(11)의 일 측에는 선별드럼(12)에 의해 등급별로 선별된 과일들이 선별드럼(12)의 내부를 통해 외부로 배출될 수 있도록 선별드럼(12)의 내부로 연장된 배출슈트(미도시)가 마련된다.

상기 선별드럼(12)은 양측이 개방되고, 내부가 중공을 갖는 원통형의 형태로 내외주면을 관통하는 선별공(121)이 형성된 드럼본체와, 드럼본체의 양측에 마련된 테두리부로 이루어진다.

그리고, 선별드럼(12)은 상단부가 과일이 이송되는 이송판들의 사이로 소정구간 노출되도록 설치되며, 상기 선별공(122)을 통과할 수 있는 과일들이 선별드럼(12)의 중공으로 떨어지면서 그 크기에 따라 과일을 선별하게 된다.

도시된 바와 같이 과일의 이송방향을 따라 복수의 선별드럼(12)을 설치할 때, 세척부(15)와 가까운 측에 위치하는 선별드럼(12)의 선별공(122)이 세척부(15)와 먼 측에 위치하는 선별드럼(12)의 선별공(122)보다 상대적으로 작게 형성되어 크기가 작은 과일부터 순차적으로 선별드럼(12)에서 선별되도록 한다.

이하에서는 상술한 바와 같은 과일선별기(10)를 통해 등급별로 선별된 과일(크기별로 선별된 과일)을 상자에 담고, 그 상자에 담긴 과일의 등급에 관한 정보를 상자에 표시하기 위한 본 발명에 따른 과일 등급 표시장치에 대하여 상세하게 설명한다.

상기 개별이송부(100)는 과일을 복수의 등급으로 선별 및 선별된 과일을 배출시키는 과일선별기(10)의 배출부로부터 배출되는 과일을 상자에 담아 이송하는 것으로서, 지지프레임부(101)와, 지지프레임부(101)의 길이방향 양측 단부에 회전 가능하게 설치되는 구동스프로킷 및 피동스프로킷과, 구동스프로킷 및 피동스프로킷에 결합되어 지지프레임부(101)를 따라 무한궤도상으로 이동할 수 있게 된 이송벨트(102) 및 구동스프로킷을 회전시키는 개별이송모터(103)를 포함한다. 본 실시 예에서 상기 개별이송부(100) 및 후술하는 메인이송부(300)는 통상적인 체인을 이용한 탑 플레이트 컨베이어를 적용하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 개별이송부(100)는 도시된 바와 같이 과일선별기(10)의 배출슈트로부터 배출되는 과일을 담기위한 상자를 일 측으로 이송시키도록 되어 있으며, 과일선별기(10)에 구비된 배출슈트의 개수와 대응되는 개수가 구비된다. 상기 개별이송부(100)는 서로 이격되면서 나란하게 배치되며, 각각 독립적으로 작동하도록 되어 있으며, 일 측 단부가 후술하는 메인이송부(300)와 일정 간격 이격되게 배치된다.

한편, 도면에 도시되어 있지 않지만, 상기 개별이송부(100)의 배출슈트와 인접하는 측에는 상자 및 상자에 담긴 과일의 무게를 측정하기 위한 웨이트센서가 각각 부착되어 있으며, 이 웨이트센서는 설정된 무게가 감지되면 후술하는 제어부(600)로 해당 감지정보를 전송함으로써 제어부(600)에 의해 개별이송부(100)가 작동되도록 한다.

이와 다르게 상기 개별이송부(100)는 작업자의 조작에 의해 작동되거나 정지될 수 있게 설정할 수도 있다.

상기 표식부(200)는 개별이송부(100)의 단부측에 각각 설치되어 개별이송부(100)를 따라 이동하는 과일의 등급 정보를 상자에 표시하는 것으로서, 개별이송부(100)의 일 측 단부와 후술하는 메인이송부(300)와의 사이에 배치된다.

상기 표식부(200)는 상자에 담긴 과일의 등급에 대응되는 갯수의 구멍을 상자에 형성하는 펀칭기를 구비한다.

상기 펀칭기는 유압구동부(201)와, 유압구동부(201)의 단부에 설치되어 상하로 승강하는 적어도 하나 이상의 핀부재(203)를 포함한다. 펀칭기는 유체의 압력을 이용하여 핀부재(203)를 상방으로 돌출시키거나 인입시키도록 되어 있으며, 각 개별이송부(100)에 설치되는 펀칭기는 서로 다른 개수의 핀부재(203)를 구비한다.

상기 표식부(200)는 도시된 바와 같이 제1표식부 내지 제3표식부를 구비하며, 과일선별기(10)에서 배출되는 과일 중에서 1등급에 해당하는 과일이 배출되는 배출슈트 측에 설치된 개별이송부(100)에는 1개의 핀부재(203)가 승강하도록 된 제1표식부가 설치되고, 2등급에 해당하는 과일이 배출되는 배출슈트 측에 설치되는 개별이송부(100)에는 2개의 핀부재(203)가 승강하도록 된 제2표식부가 설치되며, 3등급에 해당하는 과일이 배출되는 배출슈트 측에 설치된 개별이송부(100)에는 3개의 핀부재(203)가 승강하도록 된 제3표식부가 설치된다. 상기 표식부(200)는 제어부(600)의 제어에 의해 작동되며, 작동 타이밍을 설정하기 위해 상자의 위치를 감지하는 근접센서를 더 구비할 수 있다.

상기 근접센서는 표식부(200)와 인접하는 개별이송부(100)의 지지프레임에 설치되어 상자기 표식부(200)로부터 설정된 거리 이내로 접근하는 것을 감지하며, 감지된 정보는 후술하는 제어부(600)로 전송하도록 되어 있다.

상기 메인이송부(300)는 개별이송부(100)를 따라 이동하는 상자를 받아 일 측으로 이송시키는 것으로서, 개별이송부(100)와 교차하는 방향으로 배치되어 있으며, 개별이송부(100)의 높이와 대응되는 높이 또는 개별이송부(100)의 높이보다 약간 낮은 위치에 설치된다.

메인이송부(300)는 개별이송부(100)와 같이 지지프레임부(301)와, 지지프레임부(301)의 길이방향 양측 단부에 회전 가능하게 설치되는 구동스프로킷 및 피동스프로킷과, 구동스프로킷 및 피동스프로킷에 결합되어 지지프레임부(301)를 따라 무한궤도상으로 이동할 수 있게 된 이송벨트(302) 및 구동스프로킷을 회전시키는 개별이송모터(303)를 포함한다.

상기 메인이송부(300)는 크게 제1이송부(300a) 및 제2이송부(300b)로 구획되며 각 부분은 길이방향으로 소정 간격 이격되게 배치된다.

상기 식별부(400)는 메인이송부(300)에 설치되어 메인이송부(300)를 따라 이송하는 상자에 표시된 과일의 등급 정보를 획득하기 위한 것으로서, 제1이송부(300a)와 제2이송부(300b) 사이의 공간에 배치된다.

상기 식별부(400)는 제1이송부(300a)로부터 제2이송부(300b)로 상자가 이동하는 도중 표식부(200)에 의해 상자의 저면에 표시된 표식을 촬영하는 카메라(401)와, 카메라(401)에서 촬영된 이미지를 처리하는 영상처리부(402) 및 영상처리부(402)에서 처리된 이미지로부터 구멍의 개수를 추출하는 추출부(403)를 포함하여 구성된다. 상기 추출부(403)는 구멍이 형성된 부분과 구멍이 형성되지 않은 부분을 추출하여 구멍의 개수를 산출하며, 추출부(402)에서 산출된 구멍의 개수 정보는 후술하는 제어부(600)로 전송된다.

상기 인쇄부(500)는 식별부(400)에 의해 획득된 과일의 등급 정보를 상자의 표면에 인쇄하는 것으로서, 메인이송부(300)를 따라 이동하는 상자와 인접하게 설치되며, 상자의 측면에 등급 정보를 잉크젯 방식으로 프린팅한다. 상기 인쇄부(500)는 설명한 바와 다르게 스탬프 방식으로 프린팅하는 구조를 적용할 수도 있으며, 다양한 인쇄방식을 적용할 수 있음은 물론이다.

상기 제어부(600)는 개별이송부(100)의 구동모터와, 메인이송부(300)의 구동모터 동작을 각각 제어한다. 일 예로, 상기 제어부(600)는 개별이송부(100)의 웨이트센서에서 감지되는 무게값이 설정된 기준무게값 이상이면 즉, 상자에 과일이 일정량 담기면 개별이송부(100)의 구동모터를 동작시켜 과일이 담긴 상자를 일 측으로 이송되게 한다.

또한, 상기 제어부(600)는 및 표식부(200)와 식별부(400)의 동작을 각각 제어한다. 일 예로, 상기 제어부(600)는 개별이송부(100)에 구비된 근접센서로부터 상자가 설정된 거리 이내로 표식부(200)에 근접하는 것이 감지되면, 개별이송부(100)에 의해 이동하는 상자의 이동속도를 감안하여 상자가 개별이송부(100)와 메인이송부(300) 사이를 지나가는 찰나의 동안에 표식부(200)를 동작되게 함으로써 상자의 저면에 구멍이 형성 즉, 표식이 형성되게 한다.

또한, 상기 제어부(600)는 제1이송부로부터 제2이송부로 상자가 이동할 때, 식별부(400)를 통해 상자의 저면에 형성된 표식을 획득 및 획득된 표식으로부터 등급 정보를 산출되게 하며, 인쇄부(500)를 통해 산출된 등급 정보에 대응되는 등급을 상자에 표시되게 인쇄부(500)를 제어한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 과일 등급 표시장치는 개별이송부(100)에 복수의 인쇄부(500)를 구비하지 않아도 하나의 인쇄부(500)를 통해 과일의 등급에 대응되는 등급표시를 전체 상자에 선택적으로 인쇄할 수 있어 인쇄부(500) 구입 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 과일 등급 표시장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10 : 과일선별기
100 : 개별이송부
200 : 표식부
300 : 메인이송부
400 : 식별부
500 : 인쇄부
600 : 제어부

Claims (3)

1. 과일을 복수의 등급으로 선별 및 선별된 과일을 등급별로 배출시키는 과일선별기의 배출구로부터 배출되는 과일을 등급별로 상자에 담아 각각 이송하도록 서로 이격되게 배치되고, 각각 독립적으로 작동하는 복수의 개별이송부와;
   상기 개별이송부의 단부 측에 각각 설치되어 상기 개별이송부를 따라 이동하는 상자에 담긴 과일의 등급에 대응되는 등급 정보를 상자에 표시하는 복수의 표식부와;
   상기 개별이송부를 따라 이동하는 상자를 받아 일 측으로 이송시키는 메인이송부와;
   상기 메인이송부에 설치되어 상기 메인이송부를 따라 이송하는 상자에 표시된 과일의 등급 정보를 획득하는 식별부와;
   상기 식별부에 의해 획득된 과일의 등급 정보를 상자의 표면에 인쇄하는 인쇄부와;
   상기 개별이송부와 메인이송부의 동작 및 상기 표식부와 상기 식별부의 동작을 각각 제어하는 제어부;를 구비하고,
   상기 개별이송부에는 상자에 담긴 과일의 무게를 측정하고, 설정된 무게가 감지되면 상기 개별이송부를 작동시키도록 상기 제어부로 감지정보를 전송하는 웨이트센서가 더 구비되고,
   상기 표식부의 작동 타이밍을 위해 상기 표식부와 인접하는 상기 개별이송부에 설치되어 상자가 상기 표식부로부터 설정된 거리 이내로 접근하는 것을 감지하고, 감지정보를 제어부로 전송하는 근접센서를 더 구비하고,
   상기 제어부는 상기 근접센서로부터 상자가 설정된 거리 이내로 상기 표식부에 접근하면, 상자가 상기 개별이송부와 상기 메인이송부 사이를 지나가는 동안에 상기 표식부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 과일 등급 표시장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 표식부는 상기 상자에 담긴 과일의 등급에 대응되는 갯수의 구멍을 상자에 형성하는 펀칭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 과일 등급 표시장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 식별부는 상기 상자에 표시된 표식을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에서 촬영된 이미지를 처리 및 처리된 이미지로부터 구멍의 개수를 추출하는 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 과일 등급 표시장치.
   
   

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