KR102025541B1 - 굴 채묘용 패각 조립기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴 양식을 위해 굴 유생을 붙일 때 필요한 패각을 자동으로 조립하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 굴 유생을 붙일 때 필요한 패각의 공급, 클램핑, 천공(穿孔), 조립 등 전체적인 과정을 자동화 공정으로 실시하는 새로운 형태의 패각 조립기를 구현함으로써, 노동력과 인건비를 절감할 수 있고, 작업 시간 단축은 물론 생산성을 높일 수 있는 등 패각 조립작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 굴 채묘용 패각 조립기를 제공한다.

Description

굴 채묘용 패각 조립기{Shell assembly machine for seed production of oyster}

본 발명은 굴 채묘용 패각 조립기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 굴 양식을 위해 굴 유생을 붙일 때 필요한 패각을 자동으로 조립하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴(Oyster)은 연안에서 일부 채취하기도 하지만 굴의 수요가 많아 대부분 양식을 통해서 수확되고 있다.

굴 양식에는 채묘(採苗), 양성, 수확의 과정이 필요한데, 채묘란 부착생활기에 들어간 굴 치패가 착생할 수 있도록 부착기를 공급과정이고, 양성은 치패를 성장시키는 과정이며, 수확은 성장된 굴 성패를 수확하는 과정이다.

여기서, 굴 양식은 채묘와 양성 방식에 따라 대표적으로 투석식(投石式), 간이 수하식, 뗏목 수하식, 연승 수하식이 있으며, 특히 연승 수하식은 부자(浮子)에 의해 해면에 띄워진 로프에 수하연을 매달아 양식하는 방식이다.

이러한 연승 수하식은 투석식, 간이 수하식, 뗏목 수하식의 문제점을 일부 해결하여 현재 국내 남해안에서 가장 많이 사용되는 방식으로 굴 생산량의 80% 이상을 차지하고 있으나, 사전 작업으로 채묘연(採苗延)과 수하연을 각각 가공하는 작업 즉, 굴 패각 또는 가리비 패각을 천공하여 줄에 끼워넣는 작업과 굴 치패가 부착된 채묘연의 굴 패각 또는 가리비 패각 간의 간격을 띄우는 수하연 작업이 수작업으로 처리되어 번거로울 뿐만 아니라 많은 인력과 시간이 소요되며 해상으로의 운반과 수하 및 수확 작업 시 그 무게로 인해 작업 효율이 상당히 떨어지는 문제점은 여전히 남아있다.

예를 들면, 굴 양식은 채묘라는 과정을 거치며, 이때 패각을 해수에 담궈서 굴의 유생을 부착시키게 된다.

패각(종패)은 하나의 지지줄에 소정 간격을 두고 지지되게 하여 여러 개를 한번에 해수에 담구게 된다.

보통 6∼7미터의 지지줄의 중간 중간에 매듭을 형성하고, 하나의 매듭에 하나의 패각이 지지되고, 패각은 그 중앙을 지지줄이 관통하도록 홀이 형성된다.

이러한 방식은 패각에 홀을 뚫는 작업, 패각을 지지줄에 끼우는 작업 등을 수작업에 의존하여 해야 하므로, 작업이 매우 힘들 뿐만 아니라 시간이 많이 걸리고 많은 노동력과 인건비 등을 필요로 하는 단점이 있다.

한국 공개특허 제10-2002-0031969호

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 굴 유생을 붙일 때 필요한 패각의 공급, 클램핑, 천공(穿孔), 조립 등 전체적인 과정을 자동화 공정으로 실시하는 새로운 형태의 패각 조립기를 구현함으로써, 노동력과 인건비를 절감할 수 있고, 작업 시간 단축은 물론 생산성을 높일 수 있는 등 패각 조립작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 굴 채묘용 패각 조립기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 굴 채묘용 패각 조립기는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 굴 채묘용 패각 조립기는 장치 본체와, 상기 장치 본체의 상부에 X축 방향을 따라 설치되어 패각을 이송하는 수단으로서 패각 안착을 위한 다수의 패각 지그를 가지는 패각이송용 컨베이어와, 상기 장치 본체의 상부에 Y축 방향으로 설치되어 패각 지그 상의 패각을 천공작업 위치로 투입하는 수단으로서 실린더 작동을 통해 패각을 밀어주는 푸시 유니트와, 상기 장치 본체의 상부에 X축 방향으로 설치됨과 더불어 패각이송용 컨베이어를 사이에 두고 푸시 유니트의 맞은편에 위치되어 패각을 클램핑하고 지지하는 수단으로서 한쌍의 클램프와 개폐가능한 도어를 가지는 클램프 장치와, 상기 장치 본체의 상부에 Z축 방향으로 설치됨과 더불어 패각이송용 컨베이어를 사이에 두고 푸시 유니트의 맞은편에 위치되어 패각에 구멍을 뚫어주는 수단으로서 상하 동작이 가능한 전동드릴을 가지는 드릴링 장치와, 상기 장치 본체의 하부에 X축 방향으로 설치되어 로드를 잡아줌과 더불어 로드에 끼워진 상태의 패각을 받쳐주는 수단으로서 로드 고정을 위한 집게 및 패각 지지를 위한 홀더 플레이트, 그리고 집게 및 홀더 플레이트 전체의 전후진 작동을 위한 홀더 실린더를 가지는 복수 개의 홀더 유니트와, 상기 장치 본체의 하부에 Z축 방향으로 설치되어 로드를 포함하는 홀더 유니트 전체를 상하로 작동시켜주는 수단으로서 업다운 실린더를 가지는 업다운 유니트를 포함하는 구조로 이루어진다.

여기서, 상기 푸시 유니트는 푸시 실린더와, 상기 푸시 실린더의 로드에 설치되는 실린더 브라켓과, 상기 실린더 브라켓 상에 설치되는 쇽 업소버와, 상기 쇽 업소버의 로드에 설치되는 푸셔를 포함할 수 있으며, 따라서 상기 쇽 업소버의 완충 작용을 이용하여 다양한 패각의 크기에 맞게 각각의 패각을 천공작업을 위한 정위치에 투입할 수 있다.

그리고, 상기 드릴링 장치는 상하 동작하면서 패각을 위에서 아래로 눌러 고정시켜주는 수직형 클램프 및 상기 수직형 클램프를 작동시켜주는 수직형 클램프 실린더를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 홀더 유니트는 위아래로 일정 간격을 유지함과 더불어 수평 자세를 취하면서 나란하게 배치되고, 각각의 홀더 유니트는 순차적으로 전후진 작동을 반복하면서 패각을 받쳐줌과 더불어 아래쪽으로 내려주게 되며, 적어도 2개의 홀더 유니트는 로드의 안정적인 수직 자세 유지를 위해 로드를 동시에 잡아줄 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 홀더 유니트의 홀더 플레이트에는 패각을 아래로 내려줄 때 패각을 상대적으로 쳐줌으로써 패각의 자세를 잡아주는 패각타격용 롤러를 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 굴 채묘용 패각 조립기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 패각의 공급에서부터 클램핑, 천공(穿孔), 조립 등 전체적인 과정을 자동화 공정으로 실시함으로써, 노동력과 인건비를 절감할 수 있고, 작업 시간 단축은 물론 생산성을 높일 수 있는 등 패각 조립작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 천공작업 위치로 패각 투입 시 완충 기능을 가지는 푸시 실린더를 적용함으로써, 크기에 관계없이 다양한 패각을 정위치에 투입할 수 있는 등 장치의 범용성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 로드에 패각 조립 시 다단계의 홀더 유니트를 적용하고, 각 홀더 유니트의 순차적인 연계 동작에 의해 패각이 삽입되도록 하는 방식을 적용함으로써, 로드의 안정적인 지지상태 확보는 물론 패각이 끼이는 등의 문제를 원천적으로 배제할 수 있는 등 패각 조립작업의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴 채묘용 패각 조립기를 나타내는 정면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴 채묘용 패각 조립기를 나타내는 평면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴 채묘용 패각 조립기를 나타내는 측면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴 채묘용 패각 조립기의 푸시 유니트를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴 채묘용 패각 조립기의 클램프 장치 및 드릴링 장치를 나타내는 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴 채묘용 패각 조립기의 홀더 유니트를 나타내는 사시도
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴 채묘용 패각 조립기에서 홀더 유니트의 작동상태를 나타내는 정면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴 채묘용 패각 조립기를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 굴 채묘용 패각 조립기는 굴 양식에 사용되는 채묘연을 자동으로 만들기 위해 패각의 공급, 클램핑, 천공(穿孔), 조립 등 전체적인 과정을 자동화 공정으로 실시함으로써, 노동력과 인건비 절감, 작업 시간 단축 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 구조로 이루어지게 된다.

이를 위하여, 상기 굴 채묘용 패각 조립기는 프레임 구조물 형태로 이루어진 장치 본체(10)를 포함한다.

이러한 장치 본체(10)에는 베이스 플레이트(33)가 설치되며, 이렇게 설치되는 베이스 플레이트(33) 상에 후술하는 패각이송용 컨베이어(12)는 물론 각종 유니트들이 설치될 수 있게 된다.

그리고, 상기 장치 본체(10)의 베이스 플레이트(33)에는 컨트롤 박스(34)가 설치되어 있으며, 이에 따라 작업자가 컨트롤 박스(34)를 조작하면서 전체 공정을 자동 또는 수동으로 제어할 수 있게 된다.

또한, 상기 굴 채묘용 패각 조립기는 패각의 이송을 위한 수단으로 패각이송용 컨베이어(12)를 포함한다.

상기 패각이송용 컨베이어(12)는 모터(미도시) 구동에 의해 작동하는 일종의 체인 컨베이어로서, 장치 본체(10)의 상부, 즉 장치 본체(10)의 베이스 플레이트(33) 상에 X축 방향(장치 본체의 좌우 방향)을 따라 설치되어 패각을 스텝 방식으로 이송시켜줄 수 있게 된다.

이러한 패각이송용 컨베이어(12)에는 패각 안착을 위한 다수의 패각 지그(11)가 설치되며, 이렇게 설치되는 패각 지그(11)는 사각의 바닥판과 뒷쪽의 수직 벽체를 가지는 형태로서 어댑터(미도시)에 의해 컨베이어 체인(미도시)에 체결구조로 고정될 수 있게 된다.

이때의 각 패각 지그(11)는 컨베이어 길이 방향을 따라 일렬로 나란하게 배치되면서 패각을 1개씩 이송시켜줄 수 있게 된다.

즉, 1개의 패각 지그(11) 상에 1개의 패각이 놓여질 수 있게 되고, 이에 따라 여러 개의 패각이 일렬로 나란히 늘어선 채로 한 스텝씩 진행되면서 이송될 수 있게 된다.

그리고, 상기 패각 지그(11)의 상면, 즉 바닥판의 상면에는 2개의 막대를 간격을 두고 나란하게 설치한 구조의 패각 가이드(35)가 설치되며, 이때의 패각 가이드(35)는 패각 지그 내에 패각이 안정적으로 놓여질 수 있도록 해주는 역할을 하게 된다.

예를 들면, 상기 패각이송용 컨베이어(12)의 각 패각 지그(11)에 놓여져 이송되는 패각(예컨대, 굴 껍질)의 경우, 1개는 바로 놓여진 상태, 그 다음 1개는 엎어진 상태, 그 다음 1개는 바로 놓여진 상태 등으로 이송되는데, 이때 엎어진 상태의 패각은 접촉면이 많아 흔들림없이 안정적으로 이송되지만, 바로 놓여진 상태의 패각은 접촉면이 불규칙하여 흔들리면서 이송되므로 자세가 불안정하게 된다.

이때, 바로 놓여진 상태의 패각을 패각 지그(11) 상의 패각 가이드(35)에 걸쳐놓게 되면 패각의 돌출부분이 패각 지그(11)의 바닥판에서부터 떨어진 상태에서 양편의 패각 가이드(35)에 얹혀져 지지되므로, 패각이 유동없이 안정적으로 이송될 수 있게 된다.

따라서, 상기 패각이송용 컨베이어(12)의 작동 시 각각의 패각은 패각 지그(11) 상에 놓여진 상태로 일렬로 줄지어서 한 스텝씩 계속해서 이송되고, 결국 패각이송용 컨베이어(12)의 끝 구간에 있는 후술하는 푸시 유니트(13)가 있는 곳의 앞쪽에 위치될 수 있게 된다.

또한, 상기 굴 채묘용 패각 조립기는 패각이송용 컨베이어(12)에 의해 이송되어 온 패각을 하나씩 천공작업 위치로 투입하는 수단으로 도 4에 도시한 바와 같은 푸시 유니트(13)를 포함한다.

상기 푸시 유니트(13)는 패각이송용 컨베이어(12)의 패각 지그(11)에 놓여져 있는 패각을 드릴링 장치(18)의 하부 영역인 천공작업 위치로 밀어주는 역할을 하는 것으로서, 장치 본체(10)의 상부, 즉 장치 본체(10)의 베이스 플레이트(33) 또는 프레임 구조물 상에 지지되는 구조로 설치된다.

이렇게 설치되는 푸시 유니트(13)는 Y축 방향(장치 본체의 전후 방향)으로 배치됨과 더불어 패각이송용 컨베이어(12)의 끝 구간에 위치되면서 바로 앞쪽에 위치되는 패각을 실린더 작동을 통해 밀어줄 수 있게 된다.

특히, 상기 푸시 유니트(13)는 패각의 크기에 관계없이 다양한 패각을 모두 천공작업 위치까지 밀어서 정위치 시켜줄 수 있는 구조를 갖게 된다.

이를 위하여, 상기 푸시 유니트(13)는 패각 투입을 위한 주 동력을 제공하는 푸시 실린더(26), 패각의 크기에 따라 상대적으로 밀리면서 완충 작용을 수행하는 쇽 업소버(28) 등을 포함한다.

즉, 상기 푸시 실린더(26)는 Y축 방향을 따라 나란하게 배치되면서 장치 본체(10)측에 지지되는 구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 푸시 실린더(26)의 로드에는 대략 "L"자 형태의 실린더 브라켓(27)이 설치되며, 이때의 실린더 브라켓(27)의 수평부재 상에 쇽 업소버(28)가 설치되는 동시에 상기 쇽 업소버(28)의 로드에는 호(弧) 형상으로 되어 있는 푸셔(29)가 설치된다.

이에 따라, 상기 푸시 실린더(26)의 작동에 의해 쇽 업소버(28)가 전진하면서 푸셔(29)를 이용하여 패각을 밀게 되는데, 천공작업 위치까지 패각을 다 밀었을 때 상대적으로 크기가 작은 패각의 경우 쇽 업소버(28)의 움직임은 변화가 없게 되지만, 상대적으로 크기가 큰 패각의 경우 패각의 한쪽 끝이 천공작업 위치에 있는 맞은편 벽면에 닿음과 동시에 쇽 업소버(28)의 로드(푸셔를 포함하는)가 뒤로 밀리게 되므로서, 패각이 깨지거나 파손되는 등의 손상을 방지할 수 있게 된다.

결국, 상기 푸시 유니트(13)는 쇽 업소버(28)의 완충 작용을 이용하여 크기가 상대적으로 작은 패각부터 크기가 상대적으로 큰 패각까지 모든 패각을 그 크기에 맞게 천공작업 위치로 정확하게 투입할 수 있게 된다.

그리고, 상기 푸시 유니트(13)는 푸셔(29)의 정확한 전후진 운동을 안내하는 수단으로 위아래 한쌍의 푸시 가이드 바(36)를 포함한다.

이때의 각 푸시 가이드 바(36)는 푸시 실린더(26)의 윗쪽과 아래쪽에 나란하게 배치됨과 더불어 장치 본체(10) 상의 가이드 바 블록(37)에 슬라이드 가능한 구조로 끼워져 지지되는 구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 각 푸시 가이드 바(36)의 선단부는 실린더 브라켓(27)의 후면부에 결합되어 푸셔(29), 쇽 업소버(28) 및 실린더 브라켓(27) 전체의 전후 이동을 안내할 수 있게 된다.

따라서, 상기 패각이송용 컨베이어(12)에 의해 이송되는 패각이 푸시 유니트(13)의 앞쪽에 위치되면, 푸시 실린더(26)의 전진 작동에 의해 푸셔(29), 쇽 업소버(28) 및 실린더 브라켓(27) 전체가 앞쪽으로 이동하게 되고, 결국 패각 지그(11) 상의 패각은 푸셔(29)에 의해 밀려나면서 후술하는 클램프 장치(16) 및 드릴링 장치(18)가 있는 영역에 조성되는 천공작업 위치에 투입될 수 있게 된다.

또한, 상기 굴 채묘용 패각 조립기는 패각에 구멍을 뚫기에 앞서 패각을 안정적으로 잡아주는 수단으로 도 5에 도시한 바와 같은 클램프 장치(16)를 포함한다.

상기 클램프 장치(16)는 푸시 유니트(13)의 맞은편, 즉 패각이송용 컨베이어(12)를 사이에 두고 푸시 유니트(13)의 반대편에 위치되면서 드릴링 작업 시에 패각의 양옆을 잡아줌과 더불어 드릴링 작업 후에 패각을 아래로 떨어뜨려주는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 장치 본체(10)의 상부에는 프레임 구조물에 의해 수평 자세로 지지되면서 중앙부 일측에 절개부를 가지는 형태의 서브 베이스 플레이트(38)이 설치되고, 이렇게 설치되는 서브 베이스 플레이트(38)의 상부에는 천공작업 위치를 가운데 두고 서로 마주면서 X축 방향을 따라 배치되는 한쌍의 클램프(14) 및 클램프 실린더(39)가 설치된다.

여기서, 상기 클램프(14)는 클램프 실린더(39)의 로드에 장착되어 클램프 실린더(39)의 작동 시에 전후진 동작하게 되며, 이러한 클램프(14)를 가지는 클램프 실린더(39)는 서브 베이스 플레이트(38)의 상부에 지지되어 있는 도어(15)의 상면에 설치되는 클램프 실린더 브라켓(41)에 지지되는 구조로 설치될 수 있게 된다.

이에 따라, 서로 마주보고 있는 클램프 실린더(39)의 작동 시 양편의 클램프(14)가 전진 이동하면서 그 사이에 있는 패각, 즉 천공작업 위치에서의 도어(15) 상에 놓여져 있는 패각이 클램핑될 수 있게 된다.

그리고, 상기 서브 베이스 플레이트(38)의 상부에는 천공작업 위치를 가운데 두고 서로 마주면서 X축 방향을 따라 배치되는 한쌍의 도어(15) 및 도어 실린더(42)가 설치된다.

이때의 도어(15)는 수평 자세를 취하면서 서브 베이스 플레이트(38)에 있는 절개부를 막아주게 되고, 닫힌 상태에서 서로 접하는 양쪽 도어(15)의 경계선 상에는 후술하는 로드(19)를 진입시키기 위한 로드 홀(43)이 형성된다.

여기서, 상기 도어(15)는 도어 실린더(42)의 로드에 장착되어 도어 실린더(42)의 작동 시에 전후진 동작하면서 개폐될 수 있게 되며, 이러한 도어(15) 및 도어 실린더(42)는 서브 베이스 플레이트(38) 상에 지지되는 구조로 설치되면서 클램프(14) 및 클램프 실린더(39)의 아래쪽으로 위치될 수 있게 된다.

이에 따라, 드릴링 작업 후에 서로 마주보고 있는 도어 실린더(42)의 작동 시 서로 맞닿아 있는(닫혀 있는)는 양편의 도어(15)가 후진 이동하면서 열리게 되므로서, 로드((19)에 끼워진 상태 그대로 패각이 아래쪽으로 떨어질 수 있게 된다.

또한, 상기 굴 채묘용 패각 조립기는 실질적으로 패각에 구멍을 뚫어주는 수단으로 도 5에 도시한 바와 같은 드릴링 장치(18)를 포함한다.

상기 드릴링 장치(18)는 장치 본체(10) 상에서 Z축 방향(장치 본체의 상하 방향)으로 위치되면서 회전하는 드릴을 이용하여 패각에 구멍을 뚤어주는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 장치 본체(10)의 상부, 즉 서브 베이스 플레이트(28)의 상부에는 전후 2개의 수직부재와 이것들의 상단을 연결하는 수평부재의 조합형태로 이루어진 포스트(44)가 설치된다.

이렇게 설치되는 포스트(44)의 앞쪽 수직부재의 안쪽면에는 전동드릴 실린더(45)가 로드를 아래로 향하도록 한 수직 자세로 설치되고, 상기 전동드릴 실린더(45)의 로드에는 전동드릴 홀더(46)가 설치되는 동시에 이때의 전동드릴 홀더(46)에 전동드릴(17)이 설치된다.

이에 따라, 상기 전동드릴 실린더(45)의 하강 작동 시에 전동드릴 홀더(46) 및 전동드릴(17)이 하강함과 더불어 외부로부터 전원을 공급받은 전동드릴(17)이 동작하면서 바로 아래쪽의 천공작업 위치에 클램핑되어 있는 패각에 구멍을 뚫을 수 있게 된다.

특히, 상기 드릴링 장치(18)는 전동드릴(17)을 이용한 천공 시 천공부위의 주변을 견고하게 눌러줄 수 있는 수단으로 수직형 클램프(30) 및 수직형 클램프 실린더(31)를 포함한다.

이러한 수직형 클램프 실린더(31)는 포스트(44)의 뒷쪽 수직부재의 바깥면에 로드를 아래로 향하도록 한 수직 자세로 설치되고, 이렇게 설치되는 수직형 클램프 실린더(31)의 로드에는 "L"자 형상의 수직형 클램프(30)가 설치된다.

그리고, 상기 수직형 클램프(30)의 수평부재는 전동드릴(17)이 있는 쪽으로 수평 연장되고, 이렇게 연장되는 수직형 클램프(30)의 수평부재에는 드릴 홀(47)이 형성되며, 이때의 드릴 홀(47)에는 전동드릴(17)의 드릴이 관통 위치될 수 있게 된다.

이에 따라, 드릴링 작업 시 수직형 클램프 실린더(31)의 하강 작동에 의해 수직형 클램프(30)가 하강 위치되어 패각의 윗부분을 아래로 눌러준 상태에서 전동드릴(17)의 드릴이 패각에 구멍을 뚫게 되므로, 드릴링 작업 시에 패각이 움직이지 않게 견고히 고정된 상태에서 패각에 대한 정확한 천공 작업이 이루어질 수 있게 된다.

물론, 이러한 수직형 클램프(30)도 상승 및 하강 작동 시에 한쌍의 가이드 바에 의한 안내를 받을 수 있게 된다.

이때의 수직형 클램프(30)는 2단계로 작동되는 메카니즘으로 운용될 수 있는데, 예를 들면 전동드릴(17)에 의한 천공 작업 시 수직형 클램프 실린더(31)의 1차 하강 작동에 의해 수직형 클램프(30) 역시 1차 하강 작동되면서 패각을 눌러주게 되고, 천공 작업 후에 수직형 클램프 실린더(31)의 2차 하강 작동에 의해 수직형 클램프(30)의 2차 하강 작동이 이루어지면서 로드(19)에 끼워져 있는 패각을 한번 더 눌러줌으로써 패각이 로드에 끼워진 상태에서 균형을 잡을 수 있도록 해주게 된다.

따라서, 패각이 천공작업 위치에 놓여지게 되면, 클램프 장치(16)에 의해 패각의 양쪽이 클램핑되고, 계속해서 수직형 클램프 실린더(31)의 하강 작동에 의해 수직형 클램프(30)가 패각의 윗부분을 눌러주게 되며, 이 상태에서 전동 드릴 실린더(45)의 하강 작동과 더불어 전동 드릴(17)의 작동에 의해 패각에 구멍이 뚫리게 된다.

그리고, 패각에 구멍을 뚫은 다음, 전동 드릴(17)의 복귀와 더불어 후술하는 홀더 유니트(23)의 로드(19)가 상승하여 패각의 홀에 끼워지게 되고, 이 상태에서 도어 실린더(42)의 작동에 의해 도어(15)가 열리면서 패각이 로드(19)에 끼워지 채로 하강하게 되며, 수직형 클램프(30)의 한차례 가압 작동 후에 로드(19)가 하강하고 도어(15)가 재차 닫히게 되므로서, 클램프 장치(16) 및 드릴링 장치(18)의 1회 작동이 완료된다.

또한, 상기 굴 채묘용 패각 조립기는 천공작업을 마치고 로드(19)에 끼워진 채로 아래로 떨어지는 패각을 단계별로 받쳐주는 수단으로 도 6에 도시한 바와 같은 복수 개의 홀더 유니트(23)를 포함한다.

상기 홀더 유니트(23)는 로드(19)는 물론 이 로드(19)의 끝에 연결되어 있는 줄(미도시)에 패각이 원활히 차례차례 끼워질 수 있도록 각각의 패각을 단계별로 받쳐주면서 정렬시켜주는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 장치 본체(10)의 하부에는 수직형 베이스 플레이트(48)가 설치되고, 이러한 수직형 베이스 플레이트(48)의 전면에는 홀더 실린더(22)가 수평 자세로 설치된다.

이렇게 설치되는 홀더 실린더(22)의 로드에는 선단에 집게(20)를 가지는 집게 실린더(49)가 설치되는 동시에 이때의 집게 실린더(49)의 몸체 상면에는 로드 관통을 위한 선단 절개홈(50)을 가지는 홀더 플레이트(21)가 설치된다.

이와 같은 홀더 실린더(22)와 집게(20) 및 집게 실린더(49), 그리고 홀더 플레이트(21) 전체는 여러 세트, 예를 들면 3세트가 구비될 수 있으며, 각 세트의 홀더 실린더(22)와 집게(20) 및 집게 실린더(49), 그리고 홀더 플레이트(21)는 위아래로 일정 간격을 유지함과 더불어 수평 자세를 취하면서 나란하게 배치되고, 각 세트는 순차적으로 연동되면서 로드(19)를 지지함과 더불어 패각을 차례차례 아래로 내려줄 수 있게 된다.

즉, 3개의 홀더 유니트(23)는 순차적으로 전진 작동과 후진 작동을 반복하면서 패각을 받쳐줌과 더불어 아래쪽으로 한단계씩 내려주게 되고, 3개의 홀더 유니트(23) 중에서 적어도 2개의 홀더 유니트(23)는 로드(19)의 안정적인 수직 자세 유지를 위해 로드(19)를 동시에 잡아줄 수 있게 된다.

예를 들면, 도 7a 내지 도 7c에 도시한 바와 같이, 가장 윗쪽에 있는 홀더 유니트(23)의 홀더 플레이트(21) 상에 패각(100)이 얹혀진 상태에서, 가장 윗쪽의 홀더 유니트(23)에 있는 집게(20)가 벌려짐과 더불어 홀더 플레이트(21)가 후진 이동하게 되면, 이때의 패각은 그 아래쪽의 중간에 있는 홀더 유니트(23)의 홀더 플레이트(21) 상에 얹혀지게 된다.

물론, 이때의 중간 및 가장 아래쪽에 있는 홀더 유니트(23)의 홀더 플레이트(21)는 전진 위치에 있는 동시에 집게(20)는 로드(19)를 잡고 있게 된다.

계속해서, 가장 윗쪽에 있는 홀더 유니트(23)의 홀더 플레이트(21)가 전진 이동함과 더불어 집게(20)가 좁혀지면서 로드(19)를 잡은 상태에서, 중간에 있는 홀더 유니트(23)의 집게(20)가 벌려짐과 더불어 홀더 플레이트(21)가 후진 이동하게 되면, 이때의 패각은 가장 아래쪽에 있는 홀더 유니트(23)의 홀더 플레이트(21) 상에 얹혀지게 된다.

물론, 이때의 가장 윗쪽 및 가장 아래쪽에 있는 홀더 유니트(23)의 홀더 플레이트(21)는 전진 위치에 있는 동시에 집게(20)는 로드(19)를 잡고 있게 된다.

다음, 중간에 있는 홀더 유니트(23)의 홀더 플레이트(21)가 전진 이동함과 더불어 집게(20)가 좁혀지면서 로드(19)를 잡은 상태에서, 가장 아래쪽에 있는 홀더 유니트(23)의 집게(20)가 벌려짐과 더불어 홀더 플레이트(21)가 후진 이동하게 되면, 이때의 패각은 로드(19)를 따라 이동하다가 로드 끝에 연결되어 있는 줄(110)에 끼워지게 된다.

물론, 이때의 가장 윗쪽 및 중간에 있는 홀더 유니트(23)의 홀더 플레이트(21)는 전진 위치에 있는 동시에 집게(20)는 로드(19)를 잡고 있게 된다.

이와 같이, 3개의 홀더 유니트(23)가 순차적으로 연동되면서 패각을 한단계씩 아래로 내려주게 되고, 이와 동시에 적어도 2개의 홀더 유니트(23)는 로드(19)를 안정적으로 잡아주면서 로드(19)의 수직 자세를 유지시켜 줄 수 있게 된다.

특히, 상기 홀더 유니트(23)의 홀더 플레이트(21)에는 패각타격용 롤러(32), 예를 들면 한쌍의 패각타격용 롤러(32)가 설치되며, 이때의 패각타격용 롤러(32)는 패각이 한단계씩 아래로 떨어질 때 패각을 한차례 쳐주는 역할을 하게 된다.

여기서, 상기 한쌍의 패각타격용 롤러(32)는 홀더 플레이트(21)의 상면 보다 상대적으로 약간 높은 위치를 유지할 수 있게 된다.

예를 들면, 홀더 실린더(22)의 후진 작동에 의해 홀더 플레이트(21)가 후진 이동할 때, 즉 뒤로 빠질 때 그 끝에 있는 패각타격용 롤러(32)가 홀더 플레이트(21) 상에 놓여져 있는 패각의 아래쪽을 살짝 쳐주게 되므로서, 이때의 패각은 균형을 잡은 상태로 로드(19)를 따라 아래쪽의 홀더 플레이트(21) 상에 놓여질 수 있게 되고, 결국 패각이 로드(19)를 따라 내려가다가 비스듬히 기울어지면서 로드(19) 상의 중간에 끼이는 등의 문제를 해결할 수 있게 된다.

또한, 상기 굴 채묘용 패각 조립기는 로드(19)는 물론 홀더 유니트(23) 전체를 상하로 작동시켜주는 수단으로 업다운 유니트(25)를 포함한다.

상기 업다운 유니트(25)는 장치 본체(10)의 하부에 Z축 방향으로 설치되어 홀더 유니트(23)에 의해 지지되어 있는 로드(19)를 위로 올려줌으로써, 천공작업을 마친 패각의 구멍에 로드(19)가 끼워지도록 해주는 역할, 즉 패각이 로드(19)에 끼워지도록 하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 장치 본체(10)의 하부에는 수직 자세의 업다운 실린더(25)가 프레임 구조물 상에 지지되는 구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 업다운 실린더(25)의 로드는 홀더 유니트(23)가 설치되어 있는 수직형 베이스 플레이트(48)의 하단부 수평부재 상에 결합된다.

그리고, 상기 수직형 베이스 플레이트(48)의 후면에는 양편에 가이드 부시(51)가 설치되고, 이때의 각 가이드 부시(51)는 베이스 플레이트(33)의 저면과 프레임 구조물 상에 상단과 하단이 각각 고정되는 구조로 수직 설치되어 있는 한쌍의 가이드 바(52)에 슬라이드 가능한 구조로 결합된다.

따라서, 상기 업다운 실린더(25)의 상하 작동 시 수직형 베이스 플레이트(48)는 가이드 부시(51)와 가이드 바(52)에 의한 안내를 받으면서 상하로 이동될 수 있게 되고, 결국 수직형 베이스 플레이트(48) 상의 홀더 유니트(23)는 물론 이 홀더 유니트(23)측에 지지되는 로드(19)가 위로 상승하면서 패각의 홀에 끼워지거나 패각을 끼운 채로 아래로 하강할 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성되는 굴 채묘용 패각 조립기의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 작업자가 패각이송용 컨베이어(12)의 각 패각 지그(11) 상에 패각, 예를 들면 굴 껍질을 1개씩 올려놓는다.

이때의 패각은 1개씩 방향을 반대로 하여 올려놓는다.

즉, 1개의 패각은 안쪽면이 위로 향하도록 바로 세워서 올려놓고, 그 다음의 1개의 패각은 바깥쪽면이 위를 향하도록 엎어서 올려놓는다.

다음, 패각이송용 컨베이어(12)의 작동에 의해 일렬로 늘어선 상태의 패각은 한스텝씩 전진 이송된다.

다음, 푸시 유니트(13)의 바로 앞쪽에 패각이 위치되면, 푸시 실린더(26)의 작동에 의해 푸셔(29)가 전진 이동하게 되고, 패각 지그(11)에 있던 패각은 푸셔(29)에 의해 밀려나면서 천공작업 위치에 놓여지게 된다.

다음, 패각이 천공작업 위치에 놓여지게 되면, 클램핑 장치(18)의 클램프 실린더(39)가 작동하게 되고, 이와 동시에 양편의 클램프(14)에 의해 패각의 양쪽이 클램핑된다.

다음, 패각이 클램핑 장치(18)에 의해 고정되면, 드릴링 장치(18)의 수직형 클램프 실린더(31)의 작동에 의해 수직형 클램프(30)가 하강하여 패각을 위에서 아래로 눌려주게 되고, 이와 동시에 전동드릴 실린더(45)의 작동에 의해 전동드릴(17)이 아래로 내려옴과 동시에 ON 작동되면서 패각이 구멍을 뚫게 된다.

다음, 패각 천공 후, 전동드릴(17)이 OFF 상태로 상승 이동하여 복귀되고, 양편의 클램프(14) 또한 복귀되며, 이 상태에서 업다운 유니트(25)의 업다운 실린더(24)의 상승 작동으로 수직형 베이스 플레이트(48) 및 홀더 유니트(23), 그리고 로드(19)가 상승 이동한다.

다음, 위로 상승한 로드(19)의 끝 부분은 홀더 유니트(23)의 도어(15)에 있는 로드 홀(43)을 통해 패각의 홀에 끼워지게 되고, 이와 동시에 홀더 유니트(23)의 도어 실린더(42)의 작동에 의해 도어(15)가 열려지게 된다.

다음, 도어(15)가 열려짐과 동시에 패각은 로드(19)에 끼워진 채로 로드(19)를 따라 아래로 낙하하면서 가장 윗쪽에 있는 홀더 유니트(23)의 홀더 플레이트(21) 상에 놓여지게 되고, 이 상태에서 드릴링 장치(16)의 수직형 클램프 실린더(31)가 한차례 더 하강 작동함과 더불어 수직형 클램프(30)가 홀더 플레이트(21) 상에 놓여져 있는 패각의 윗부분을 가볍게 눌러줌으로써 패각이 어느 한쪽으로 기울어지지 않고 수평자세로 균형을 잡게 된다.

다음, 수직형 클램프(30)의 복귀 및 도어(15)의 닫힘 후, 업다운 유니트(25)의 업다운 실린더(24)의 하강 작동으로 수직형 베이스 플레이트(48) 및 홀더 유니트(23), 그리고 로드(19)가 하강 이동하여 상승 전의 높이를 유지하게 된다.

다음, 가장 윗쪽의 홀더 유니트(23)에 있는 홀더 플레이트(21) 상에 얹혀져 있는 패각은 3개의 홀더 유니트의 순차적인 연동 운동을 통해 중간의 홀더 유니트(23)에 있는 홀더 플레이트(21)와 가장 아래쪽의 홀더 유니트(23)에 있는 홀더 플레이트(21)를 차례로 거쳐서 아래로 내려온 후, 최종적으로 로드(19)를 빠져나가서 로드(19)의 끝에 연결되어 있는 줄에 끼워지게 되므로서, 1개의 패각이 줄에 끼워지기 까지의 1사이클이 완료된다.

이와 같이, 본 발명에서는 굴 양식을 위해 굴 유생을 붙일 때 사용하는 패각의 조립 시, 즉 여러 개의 패각을 줄에 끼울 때, 패각의 공급에서부터 투입, 클램핑, 천공 및 조립까지의 전체적인 과정을 자동화 공정으로 실시하는 새로운 패각 조립기를 제공함으로써, 기존의 수작업 대비 노동력과 인건비를 절감할 수 있는 동시에 작업 시간을 단축할 수 있는 등 생산성을 높일 수 있고, 따라서 전반적으로 패각 조립작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

10 : 장치 본체 11 : 패각 지그
12 : 패각이송용 컨베이어 13 : 푸시 유니트
14 : 클램프 15 : 도어
16 : 클램프 장치 17 : 전동드릴
18 : 드릴링 장치 19 : 로드
20 : 집게 21 : 홀더 플레이트
22 : 홀더 실린더 23 : 홀더 유니트
24 : 업다운 실린더 25 : 업다운 유니트
26 : 푸시 실린더 27 : 실린더 브라켓
28 : 쇽 업소버 29 : 푸셔
30 : 수직형 클램프 31 : 수직형 클램프 실린더
32 : 패각타격용 롤러 33 : 베이스 플레이트
34 : 컨트롤 박스 35 : 패각 가이드
36 : 푸시 가이드 바 37 : 가이드 바 블록
38 : 서브 베이스 플레이트 39 : 클램프 실린더
40 : 클램프 실린더 블록 41 : 클램프 실린더 브라켓
42 : 도어 실린더 43 : 로드 홀
44 : 포스트 45 : 전동드릴 실린더
46 : 전동드릴 홀더 47 : 드릴 홀
48 : 수직형 베이스 플레이트 49 : 집게 실린더
50 : 절개홈 51 : 가이드 부시
52 : 가이드 바

Claims (5)

1. 장치 본체(10);
   상기 장치 본체(10)의 상부에 X축 방향을 따라 설치되어 패각을 이송하는 수단으로서 패각 안착을 위한 다수의 패각 지그(11)를 가지는 패각이송용 컨베이어(12);
   상기 장치 본체(10)의 상부에 Y축 방향으로 설치되어 패각 지그(11) 상의 패각을 천공작업 위치로 투입하는 수단으로서 실린더 작동을 통해 패각을 밀어주는 푸시 유니트(13);
   상기 장치 본체(10)의 상부에 X축 방향으로 설치됨과 더불어 패각이송용 컨베이어(12)를 사이에 두고 푸시 유니트(13)의 맞은편에 위치되어 패각을 클램핑하고 지지하는 수단으로서 한쌍의 클램프(14)와 개폐가능한 도어(15)를 가지는 클램프 장치(16);
   상기 장치 본체(10)의 상부에 Z축 방향으로 설치됨과 더불어 패각이송용 컨베이어(12)를 사이에 두고 푸시 유니트(13)의 맞은편에 위치되어 패각에 구멍을 뚫어주는 수단으로서 상하 동작이 가능한 전동드릴(17)을 가지는 드릴링 장치(18);
   상기 장치 본체(10)의 하부에 X축 방향으로 설치되어 로드(19)를 잡아줌과 더불어 로드(19)에 끼워진 상태의 패각을 받쳐주는 수단으로서 로드 고정을 위한 집게(20) 및 패각 지지를 위한 홀더 플레이트(21)와 그리고 집게(20) 및 홀더 플레이트(21) 전체의 전후진 작동을 위한 홀더 실린더(22)를 가지는 복수 개의 홀더 유니트(23);
   상기 장치 본체(10)의 하부에 Z축 방향으로 설치되어 로드(19)를 포함하는 홀더 유니트(23) 전체를 상하로 작동시켜주는 수단으로서 업다운 실린더(24)를 가지는 업다운 유니트(25);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴 채묘용 패각 조립기.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 푸시 유니트(13)는 푸시 실린더(26)와, 상기 푸시 실린더(26)의 로드에 설치되는 실린더 브라켓(27)과, 상기 실린더 브라켓(27) 상에 설치되는 쇽 업소버(28)와, 상기 쇽 업소버(28)의 로드에 설치되는 푸셔(29)를 포함하며, 상기 쇽 업소버(28)의 완충 작용을 이용하여 패각의 크기에 맞게 패각을 천공작업을 위한 정위치에 투입하는 것을 특징으로 하는 굴 채묘용 패각 조립기.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 드릴링 장치(18)는 상하 동작하면서 패각을 위에서 아래로 눌러 고정시켜주는 수직형 클램프(30) 및 상기 수직형 클램프(30)를 작동시켜주는 수직형 클램프 실린더(31)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 굴 채묘용 패각 조립기.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수 개의 홀더 유니트(23)는 위아래로 일정 간격을 유지함과 더불어 수평 자세를 취하면서 나란하게 배치되고, 각각의 홀더 유니트(23)는 순차적으로 전후진 작동을 반복하면서 패각을 받쳐줌과 더불어 아래쪽으로 내려주게 되며, 적어도 2개의 홀더 유니트(23)는 로드(19)의 안정적인 수직 자세 유지를 위해 로드(19)를 동시에 잡아줄 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 굴 채묘용 패각 조립기.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 홀더 유니트(23)의 홀더 플레이트(21)에는 패각을 아래로 내려줄 때 패각을 상대적으로 쳐줌으로써 패각의 자세를 잡아주는 패각타격용 롤러(32)가 설치되는 것을 특징으로 하는 굴 채묘용 패각 조립기.

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