KR101979435B1 - 육가공 자동화 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 육가공 자동화 처리 시스템에 관한 것으로서, 입고된 돈육을 돈육 절단기를 이용하여 기설정된 크기로 절단하는 절단 단계; 지방층 제거 장치를 이용하여 절단된 돈육의 지방층을 제거하는 지방층 제거 단계; 지방층이 제거된 돈육을 살균하는 2차 살균 단계; 및 지방층이 제거된 돈육을 포장하는 돈육 포장 단계;를 포함하며, 지방층 제거 장치는 서로 이웃하여 배치되는 한 쌍의 고정부와 고정부를 연결하는 줄톱을 구비하여 돈육의 지방층을 제거한다.
본 발명에 의하면, 입고되는 돈육을 절단에서부터 포장에 이르는 일련의 과정을 자동으로 수행할 수 있다. 따라서 작업자의 숙련도에 상관없이 돈육의 가공 및 포장을 손쉽게 할 수 있다.

Description

육가공 자동화 처리 시스템{Automatic system for meat processing}
본 발명은 육가공 자동화 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 입고되는 돈육을 절단에서부터 포장에 이르는 일련의 과정을 자동으로 수행하여 작업자의 숙련도에 상관없이 돈육의 가공 및 포장을 손쉽게 할 수 있는 육가공 자동화 처리 시스템에 관한 것이다.
식품의 발달 과정을 살펴보면 가정에서 조리하던 형태에서부터 시작되어 가내 수공업 형태로 발전한 후에 대량 생산의 산업화로 변모하였다. 이와 같이 규모가 커지게 됨에 따라 수작업에 의존하던 작업들이 기계화, 자동화로 바뀌게 되었다.
또한, 생산량의 증가에 따라 위생성 및 안전성에 대한 문제가 증가함에 따라 미생물 제어에 대해 많은 방법이 모색되었고, 그 대표적인 예가 가열 살균이며, 가열 살균이 불가능할 경우 보존료를 넣는 방법들이 사용된다. 아울러 미생물 관리를 위해 초기 오염도의 중요성이 부각되면서 HACCP과 같은 관리 시스템도 개발되었다.
한편, 일반적으로 학교 또는 회사와 같은 단체급식시설이나 프랜차이즈 식당에서는 많은 양의 음식을 조리하는데, 이때 조리시간을 단축하기 위하여 곧바로 조리에 사용할 수 있는 절단 가공육이나 분쇄 가공육을 사용한다. 이러한 가공육은 통상 육류가공업체에 주문하여 사용하는데, 육류가공업체에서 소나 돼지를 부위별, 형태별 및 크기별로 절단 또는 분쇄하여 가공육을 제조한다.
종래의 육가공 처리방법에 의하면, 소 또는 돼지의 육류를 도축한 상태에서 곧바로 시중에 유통하는 과정으로 이루어지기도 한다. 이로 인해, 도축 및 포장과정에서 육류가 고기 중에서 노출되어 빈번하여 병원균 등 위해요소에 감염될 우려가 있어 소비자에게 최상의 상태에서 공급이 이루어지지 못하는 한계가 있다.
(한국공개특허 제10-2013-0059159호, 2013년 06월 05일)
본 발명의 목적은 입고되는 돈육을 절단에서부터 포장에 이르는 일련의 과정을 자동으로 수행하여 작업자의 숙련도에 상관없이 돈육의 가공 및 포장을 손쉽게 할 수 있는 육가공 자동화 처리 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 살균장치, 돈육 절단기, 지방층 제거 장치 및 포장 장치가 컨베이어 방식으로 연속해서 배치되어 입고되는 돈육을 가공하는 육가공 자동화 처리 시스템은 입고된 돈육을 돈육 절단기를 이용하여 기설정된 크기로 절단하는 절단 단계; 지방층 제거 장치를 이용하여 절단된 돈육의 지방층을 제거하는 지방층 제거 단계; 지방층이 제거된 돈육을 살균하는 2차 살균 단계; 및 지방층이 제거된 돈육을 포장하는 돈육 포장 단계;를 포함하며, 지방층 제거 장치는 서로 이웃하여 배치되는 한 쌍의 고정부와 고정부를 연결하는 줄톱을 구비하여 돈육의 지방층을 제거한다.
본 실시예에 있어서, 돈육 절단단계 전에, 입고된 돈육을 1차 살균하는 1차 살균 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 포장 장치는 무선통신 모듈을 구비하고, 포장 장치로 포장되는 돈육의 현황을 실시간을 사용자 단말기로 송신할 수 있다.
본 발명에 의한 육가공 공정의 지방층 제거 장치는 입고되는 돈육을 절단에서부터 포장에 이르는 일련의 과정을 자동으로 수행할 수 있다. 따라서 작업자의 숙련도에 상관없이 돈육의 가공 및 포장을 손쉽게 할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템의 시스템도이다.
도 3은 돼지고기의 단면도에 대한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템의 지방층 제거 장치의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템의 지방층 제거 장치의 상세도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템의 지방층 제거 장치의 이동경로를 나타내는 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템의 순서도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템의 시스템도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템은 1차 살균단계(S100), 돈육 절단단계(S200), 지방층 제거 단계(S300), 2차 살균 단계(S400) 및 포장단계(S500)를 통해서 수행되며, 복수의 살균장치, 돈육 절단기, 지방층 제거 장치 및 포장 장치가 컨베이어 방식으로 연속해서 배치되어 입고되는 돈육을 가공할 수 있다.
1차 살균단계(S100)는 입고되는 돈육을 제1 살균장치(100)를 통하여 1차로 가공한다. 제1 살균장치(100)는 자외선 살균방식을 통하여 돈육을 살균할 수 있다.
돈육절단 단계(S200)는 제1 살균장치(100)를 통하여 살균된 돈육을 돈육 절단기(200)를 이용하여 설정된 크기로 절단하는 단계이다. 돈육 절단기(200)는 사용자에 의해서 임의의 크기로 돈육을 절단할 수 있으며, 돈육의 종류 및 크기에 따라 돈육을 고정하여 자동으로 설정된 크기로 절단할 수도 있다.
지방층 제거 단계(S300)는 지방층 제거 장치(300)를 이용하여 절단된 돈육의 지방층을 제거하는 단계이다. 지방층 제거 장치(300)는 후술하여 구체적으로 설명한다.
이때, 돈육 절단기(200)는 입고된 돈육을 연속해서 절단하여 지방층 제거 장치(300)로 이송하지 않는다. 이는 지방층 제거 장치(300)의 지방제거 작업시간이 돈육 절단기(200)의 작업시간보다 상대적으로 길기 때문이다.
즉, 돈육 절단기(200)는 지방층 제거 장치(300)에서 지방층 제거가 완료된 후에 돈육을 절단하여 순차적으로 지방층 제거 장치(300)에 이송한다. 따라서 절단 장치(200)와 지방층 제거 장치(300) 사이에서 발생할 수 있는 대시간을 줄일 수 있으며, 돈육 절단기(200)와 지방층 제거 장치(300) 사이의 컨베이어의 길이가 짧아지도록 설계함으로써 제작비용을 획적으로 감소시킬 수 있다.
2차 살균단계(S400)는 지방층 제거가 완료된 돈육을 제2 살균장치(400)를 통하여 살균하는 단계이다. 제2 살균장치(400)는 제1 살균장치(100)와 동일하게 자외선 살균방식을 통하여 돈육을 살균할 수 있다.
포장단계(S500)는 2차 살균이 완료된 돈육을 포장장치를 이용하여 포장하는 단계이다. 포장장치(500)는 무선통신 모듈(510)을 구비하고, 포장되는 돈육의 현황을 실시간을 사용자 단말기(M)로 송신할 수 있다. 따라서 사용자는 현재 돈육의 포장 및 가공상태를 실시간으로 확인할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템의 지방층 제거 장치의 개념도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템의 지방층 제거 장치의 상세도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템의 지방층 제거 장치의 이동경로를 나타내는 평면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 육가공 자동화 처리 시스템의 지방층 제거 장치는 지지부(310), 슬라이딩 고정부(320), 가공부(330) 및 제어부(340)를 포함하여 구성된다.
지지부(310)는 컨베이어 과정을 통하여 안착된 돼지고기를 안착시켜, 작업자에게 소정의 작업높이를 제공해 준다. 지지부(310)는 작업자의 허리 높이를 고려하여 상하로 승강구동할 수 있도록 높이 조절부(미도시)를 구비할 수 있다. 지지부(310)의 상면은 바람직하게는 사각형의 평면형상으로 형성될 수 있다.
지지부(310)는 비산 방지부(311)를 구비할 수 있다. 비산 방지부(311)는 지지부(310)의 둘레방향을 따라 회동가능하게 결합되어 가공부(330)를 통하여 돼지고기의 지방층을 제거할 때에 지방층이 외부로 비산되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 비산 방지부(311)는 투명한 아크릴 재질로 형성되어 지방층이 제거되는 것을 육안으로 확인시킬 수 있으며, 가공부(330)의 작동이 정상적으로 이루어지는 확인할 수 있다.
슬라이딩 고정부(320)는 한 쌍으로 서로 마주보게 배치되며, 지지부(300)의 상측면에서 슬라이딩 이동가능하게 구동하여 돼지고기의 양측면을 고정하는 것으로서, 이동부(321), 돌기부(322) 및 초음파 센서(323)를 구비한다.
이동부(321)는 지지부(310)의 상측면에 한 쌍이 마주보도록 배치되고, 일방향으로 직선 운동한다. 즉, 한 쌍의 이동부(322)는 돼지고기의 고정을 위해서 돼지고기를 향하여 좁아지거나, 돼지고기의 고정을 해제시키기 위하여 돼지고기에 대해서 멀어지는 방향으로 직선 구동한다. 이동부(321)는 모터구동에 의해서 직선 운동할 수 있다.
돌기부(322)는 이동부(321)의 돼지고기와 접촉하는 일측면에 형성되며, 돼지고기의 접촉면을 향하여 복수로 돌출 형성되어, 돼지고기에 밀착되면서 소정깊이 삽입된다.
슬라이딩 고정부(320) 사이에 고정된 돼지고기는 돌기부(322)를 통하여 지방층 제거시 발생하는 진동에 의해서 돼지고기가 슬라이딩에 의한 미끄러짐이 발생하여 고정부(320) 사이에서 이탈되는 것을 방지함으로써 안전하게 돼지고기의 지방층이 제거되도록 할 수 있다.
슬라이딩 고정부(320)는 돌기부(321)가 소정깊이 돼지고기에 삽입될 때에, 압력의 변화를 감지하여 자동으로 이동부(322)의 이동을 자동으로 정지시키는 센서(미도시)를 구비하여 슬라이딩 고정부(320)의 이동이나 고정 강도를 별도로 조정할 필요없이 돼지고기를 고정할 수 있다.
초음파 센서(323)는 지지부(310)의 하측에 배치되어 서로 이웃하는 이동부(322)의 거리를 센싱한다. 즉, 초음파 센서(323)는 서로 마주보도록 배치되어 멀어지거나 좁아지는 가공부(330)의 서로 이웃하는 거리를 측정한다. 초음파 센서(123)를 통하여 측정된 거리는 돼지고기의 가공시 가공부(330)의 일방향 가공영역을 설정할 수 있게 된다.
가공부(330)는 지지부(110)의 상측면에 마주보도록 배치되고, 돼지고기의 상측면에 형성된 지방층을 제거하는 것으로서, 한 쌍의 고정부(331), 지지판(332), 줄톱(333), 줄톱 길이조정부(334), 초음파 센서모듈(335), 각도조절부(336) 및 승강 구동부(337)를 구비한다.
한 쌍의 고정부(331)는 서로 마주보도록 배치되며, 지지판(332)에서 슬라이딩 이동하여 서로 이웃하는 거리를 조정할 수 있도록 결합 된다. 이때, 고정부(331)의 종단에 인접한 위치 각각에는 홀이 형성되고 형성된 홀을 따라 줄톱(333)이 관통하여 배치된다.
줄톱(333)은 한 쌍의 고정부(331)에 결합되어 돼지고기의 지방층을 제거하는 역할을 한다. 줄톱(333)은 고정부(331)가 지지판(332)에서 슬라이딩 이동하면 그에 대응되도록 줄톱 길이조정부(334)를 통하여 길이가 조정된다.
줄톱 길이조정부(334)는 권취부(3341) 및 방향전환부(3342)를 구비한다. 권취부(3341)가 줄톱(333)의 길이를 줄이거나 늘리면서 서로 이웃하는 고정부(331)의 거리에 대응되도록 조정할 때, 방향전환부(3341)는 고정부(131)의 종단 외측에 배치되어 줄톱(333)의 이동방향을 변경시켜 줄톱(333)이 원활하게 권취되도록 할 수 있다.
초음파 센서모듈(335)은 한 쌍의 고정부(331)의 각각의 종단에 배치되어 마주보도록 배치되는 돼지고기의 각각의 위치에 해당하는 지방층의 두께를 센싱 한다.
각도조절부(336)는 지지판(332)의 상측에 결합되며, 초음파 센서모듈(335)을 통해서 측정된 돼지고기의 지방층 두께에 따라 가공부(330)의 기울기를 조정하는 것으로서, 구동모터를 통해서 각도를 조정할 수 있다.
승강구동부(337)는 초음파 센서모듈(135)의 센싱에 따라 돼지고기의 지방층을 제거할 때에 줄톱(333)의 높낮이를 조정한다.
제어부(340)는 초음파 센서모듈(335)을 통해 센싱된 돼지고기 지방층의 두께에 따라 가공부(330)를 제어한다. 초음파 센서모듈(335)을 통해서 좌측과 우측에 지방층의 두께가 센싱되면, 그 지방층을 제거할 수 있는 최적의 각도로 가공부(330)를 회동시킨다.
예를 들어, 제어부(340)는 돼지고기의 우측영역에서 센싱된 지방층(1)의 두께가 좌측영역의 두께보다 큰 경우에는, 가공부(330)를 우측방향으로 기울어지도록 회전시켜 우측영역에 있는 돼지고기의 지방층이 먼저 제거되도록 가공부를 일방향(a1)으로 이동하면서 지방층을 제거한다. 그 다음에 초음파 센서모듈(335)은 다시 돼지고기의 지방층 두께를 센싱하여 가공부(330)의 각도를 조절한 후에 지방층이 제거되도록 일방향(a2)을 따라 이동시킨다. 이와 같이, 제어부(340)는 가공부(330)를 지그재그 방향으로 이동시키며, 지그재그로 이동할 때에, 돼지고기 지방층의 두께를 측정함으로써 돼지고기의 지방층을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
이때, 제어부(340)는 지지부(310)의 하면에 배치되어 있는 초음파센서(322)를 통해서 슬라이딩 고정부(320)의 서로 이웃하는 거리(L1)를 통하여 슬라이딩 고정부(120)의 고정된 영역에 따라 가공부(130)의 좌우방향 이동 영역을 제어한다.
제어부(340)는 일방향(L1)에 직교하는 제2 이동거리(L2)에 대해서 사용자가 시작점(A)을 지정하여 주면, 지지부(310)의 중심(C)에 대한 대칭인 지점(B)을 가공부(330)의 이동거리(L2)를 설정하게 된다. 제어부(340)는 시작점(A)에서 종료점(B) 까지 가공부(330)를 지그재그 방향으로 이동시켜 돼지고기의 지방층을 제거할 수 있다. 따라서 사용자가 돼지고기의 지방층 제거를 위해서 가공부(330)의 좌우방향의 이동영역을 설정하거나 조작할 필요가 없다.
이와 같이, 본 발명에 따른 육가공 공정의 지방층 제거 장치는 돼지고기의 지방층이 정상적으로 제거되는 지를 확인하면서 가공부를 이동시킬 필요가 없기 때문에 지방층 제거를 손쉽게 할 수 있다.
또한, 지방층 제거시 압력을 센싱한 값을 기준으로 가공부(330)를 이동시키기 때문에 숙련자 또는 초심자에 상관없이 일정하게 지방층이 제거된 돼지고기를 획득할 수 있게 된다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 육가공 자동화 처리 시스템 100 : 제1 살균장치
200 : 절단장치 300 : 지방층 제거장치
310 : 지지부 311 : 비산방지부
320 : 슬라이딩 고정부 321 : 이동부
322 : 돌기부 323 : 초음파 센서
330 : 가공부 331 : 고정부
332 :지지판 333 : 줄톱
334 : 길이조정부 335 : 초음파 센서모듈
336 : 각도조절부 337 : 승강 구동부
340 : 제어부 400 : 제2 살균장치
500 : 포장장치

Claims (3)

  1. 복수의 살균장치, 돈육 절단기, 지방층 제거 장치 및 포장 장치가 연속해서 배치되어 입고되는 돈육을 가공하는 육가공 자동화 처리 시스템에 있어서,
    입고되는 돈육을 자외선 살균방식을 통해 돈육을 1차로 살균하는 단계;
    입고된 돈육을 상기 돈육 절단기를 이용하여 설정된 크기로 절단하는 돈육 절단단계;
    상기 지방층 제거 장치를 이용하여 상기 절단된 돈육의 지방층을 제거하는 지방층 제거 단계;
    상기 지방층이 제거된 돈육을 살균하는 2차 살균 단계; 및
    상기 지방층이 제거된 돈육을 포장장치를 이용하여 포장하는 돈육 포장 단계;를 포함하며,
    상기 지방층 제거 장치는,
    지지부, 슬라이딩 고정부, 가공부 및 제어부를 포함하며,
    상기 슬라이딩 고정부는,
    상기 지지부의 상측면에서 슬라이딩 이동가능하게 배치되어 돼지고기의 양측면을 고정할 수 있도록 상기 지지부의 상측면에 한 쌍이 마주보도록 배치되고, 일방향으로 직선 운동하여 돼지고기를 향하여 좁아지거나 멀어지는 방향으로 직선 구동하는 이동부, 돼지고기의 접촉면을 향하여 복수로 돌출 형성되어, 돼지고기에 밀착되면서 소정깊이 삽입되는 돌기부 및 상기 지지부의 하측에 배치되어 서로 이웃하는 상기 이동부의 거리를 측정하는 초음파 센서를 구비하며,
    상기 가공부는,
    서로 마주보도록 배치되어 지지판에서 슬라이딩 이동하여 서로 이웃하는 거리를 조정할 수 있도록 결합되어 돼지고기의 양측면을 고정하는 한 쌍의 고정부와, 상기 한 쌍의 고정부에 결합되어 돼지고기의 지방층을 제거하는 줄톱, 상기 줄톱의 길이를 줄이거나 늘이면서 상기 서로 이웃하는 고정부의 거리에 대응되도록 조정하는 권취부와 상기 고정부의 종단 외측에 배치되어 상기 줄톱의 방향을 전환하는 방향전환부를 구비하는 줄톱 길이조정부, 및 상기 한 쌍의 고정부의 각각의 종단에 배치되어 돼지고기의 각각의 위치에 해당하는 지방층의 두께를 센싱 하는 초음파 센서모듈를 구비하며,
    상기 제어부는,
    상기 초음파 센서모듈을 통해 센싱된 돼지고기 지방층의 두께에 따라 상기 가공부의 기울기를 변경시키고, 상기 초음파 센서를 통해 측정된 상기 서로 이웃하는 슬라이딩 고정부의 거리를 바탕으로 상기 가공부의 좌우방향 이동 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 육가공 자동화 처리 시스템.
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