KR102221785B1 - 군밤용 칼집 형성 장치 - Google Patents

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농업회사법인 써니빌 주식회사
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Abstract

본 발명은 군밤용 칼집 형성 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 밤을 홀더에 안착시킨 상태에서 수직 칼날이 밤의 전방에 수직 칼집을 형성하고, 수직 칼집이 형성된 밤을 홀더로 한바퀴 회전시키면서 수평 칼날이 밤의 중앙부에 수평 칼집을 형성하여 열십자 형태의 칼집을 형성하도록 하는 군밤용 칼집 형성 장치에 관한 것이다.

Description

군밤용 칼집 형성 장치{APPARATUS FOR MAKING KNIFE MARK ON CHESTNUT}
본 발명은 군밤용 칼집 형성 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 밤을 홀더에 안착시킨 상태에서 수직 칼날이 밤의 전방에 수직 칼집을 형성하고, 수직 칼집이 형성된 밤을 홀더로 한바퀴 회전시키면서 수평 칼날이 밤의 중앙부에 수평 칼집을 형성하여 열십자 형태의 칼집을 형성하도록 하는 군밤용 칼집 형성 장치에 관한 것이다.
일반적으로 밤은 견과류(堅果類) 과실로서 내부에 과육(果肉)에 해당하는 내용물이 들어있고, 이 과육의 겉은 얇은 내피(內皮)로 쌓여 있으며, 그 외부는 딱딱한 외피(外皮)로 둘러싸여 있다.
밤의 국내 제품생산 및 시장 현황을 살펴보면, 2019년 밤 생산량은 임가의 고령화 및 노동력 감소로 인한 재배관리의 어려움과 낮은 농가 수취가격 등으로 2018년보다 6% 감소한 5만3000톤 내외로 전망되고, 2019년 밤 수출은 전년 대비 2% 감소한 8600톤으로 전망되며, 수입은 냉동밤 중심으로 이어져 전년보다 1% 증가한 1만1570톤으로 전망된다.
또한, 향후 10년간 밤 생산량은 연평균 2%씩 감소해 2028년에는 4만2000톤 수준이 될 것이라는 관측되고 있다.
그리고, 국외 제품생산 및 시장 현황을 살펴보면, 중국의 임산물 생산과 수출이 증대하면서 국제 시장에서 우리 임산물의 경쟁위치는 위치고 되고 있는 실정이고, 주요생산국을 대상으로 밤 시장 현황을 살펴보면 다음과 같다.
호주는 약 340여개의 농가에서 연간 1200톤을 생산하고 있으며, 100% 현지 공급하고 있고, 한국 및 아시아계 식품점 이외 시장에서 한국산 제품에 대한 인지도가 없다.
밤을 이용한 가공식품 제조는 미미한 수준이고, 대형 가공공장은 없으며 일부 농가에서 밤가루(chestnut flour)와 같은 제품을 제조하여 케이크 또는 머핀 제조에 사용하고 있다.
프랑스는 남불 동쪽 사화산 지역으로 프랑스 운천수 나오는 볼빅(volvic)의 산간지역으로 물이 맑고 풍부한 계곡과 구릉지역으로 일조량이 가장 높은 지역인 상기 지역에서 프랑스 밤 생산의 60%인 6500톤이 생산되고 이 지역에서 전체생산 프랑스 밤 종류의 97%가 생산된다.
최근 가뭄과 이농현상 그리고 농사기술의 답보 상태로 인하여 밤재배 면적 및 생산량은 급감하고 있으나 지역의 밤 재배자 연합회와 지역행정기관의 협력으로 밤 생산면적 확대 및 생산량을 늘리기 위한 다양한 활동이 증가하고 있는 추세이다.
중국은 밤 총생산량은 세계에서 가장 많으며, 중국 경제 임산물 중 중요한 수출상품 중 하나이고, 중국의 밤은 주로 일본, 싱가포르, 필리핀, 한국, 태국 등에 수출되고 수출량은 3~4만톤, 이 중 80% 가까이가 일본으로 수출되고 있다.
밤의 수요가 증가함에 따라 시장 수요는 200만톤 이상에 달했으며, 가공품에 대한 수요도 커지고 있고, 제품의 수요는 음료수, 알맹이 가공품, 가루가 많은 상태이다.
밤의 가격현황을 살펴보면, 2009년 밤 산지의 생산량 감소에도 불구하고 밤 가격은 계속 하락세를 보이고 있는데, 그 이유는 2009년 수요보다 공급이 많았으며 금융위기로 인한 수출 감소 등이다.
한편, 밤 가공제품으로는 맛밤, 밤퓨레, 밤양갱, 밤캔디, 마론그랏세 등이 있으나 국내산 밤의 박피가공 기술에 대한 연구가 실용화되지 못하여 국내 밤 가공제품이 깐밤, 밤통조림, 밤양갱 등에 국한되어 있으며 소비자의 기호성이 낮고 부가가치가 적어 밤 가공산업이 침체되고 있다.
국내 밤 가공산업은 원료가 되는 박피밤의 대량 생산이 어려워 밤 생산량이 연간 7만톤 규모에 달하고 있음에도 불구하고 큰 발전을 하고 있지 못하다. 그리고, 국내에서 깐밤을 위한 수작업 인건비가 상승하여 많은 깐밤 제조설비가 중국으로 이전되고 국내산 밤 원료가 중국으로 수출되어 값싼 인력을 이용하여 깐밤을 생산하여 일본에 역수출하는 현상이 일어나고 있다.
더욱이 우리나라의 밤은 씨알이 굵고 과육이 단단하며 당도와 기타 영양성분의 함량이 높아 크기와 품질면에 서는 세계적으로 가장 우수한 품종이라고 알려져 있으나, 밤의 수확저장 후 가공분야 및 박피에 관하여 산업계에 실용화될 수 있는 가공 기술이 전혀 없어 밤의 국내 수요 개척과 해외 수출 증대에 큰 장애요인이 되고 있다.
이러한 밤을 먹기 위해서는 외피와 내피를 벗겨내야 하는데 외피는 질기면서도 견고하고 내피는 과육에 밀착되어 있어서, 이들을 벗겨내기 위해서는 사람이 일일이 칼과 같은 도구를 이용하여 밤의 껍질을 벗겨왔으므로 작업시간이 많이 소요되고, 특히 많은 량의 밤껍질을 벗겨 줄 때는 인건비뿐만 아니라 더욱 많은 시간을 필요로 하는 문제점이 발생되었고, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 특허등록 제10-1155034호인 밤 속껍질 박피기와, 제10-1251289호인 내외피 제거 분리형 밤 박피장치와, 제10-1742243호인 밤 탈피장치와, 제10-1996509호인 밤 껍질 탈피 장치 등이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 탈피기들은 밤의 외피와 내피 모두를 탈피시킬 수 있으나 밤을 굽기 위해 사용되는 군밤으로는 사용할 수 없다.
군밤으로 사용하기 위해서는 굽는 과정에서 딱딱한 외피가 알맹이의 수분에 의해 압력이 발생되고 외피가 팽창되어 폭발하여 각종 안전사고가 발생되므로 외피에 칼집을 내어 조리하며, 이와 같이 외피에 칼집을 내는 선행기술은 국내 등록특허 제10-1257019호인 밤껍질 가공장치가 개시되어 있다.
상기 밤껍질 가공장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본체(2)와, 구동모터(11)에 의해 구동되도록 체인(9) 컨베이어 타입으로 본체(2)에 설치되며 알밤이 한 개씩 내입되는 이송판(13)이 일정간격으로 설치된 이송수단(3)과; 상기 이송수단(3)의 이송판(13)에 알밤(C)을 공급하도록 본체(2)의 일측에 설치한 공급호퍼(5)와; 상기 이송수단(3)에 의해 이동하는 알밤(C)에 칼집(N)을 형성할 수 있도록 공급호퍼(5)의 반대방향에 설치되며, 판 스프링(20)의 탄성력에 의해 이송수단(3) 쪽으로 가압되는 알밤(C)을 칼날(22)로 커팅하는 컷팅부(10)와; 상기 컷팅부(10)에서 커팅된 알밤(C)을 수거할 수 있도록 본체(C)에 설치한 수거통(8)과; 상기 이송판(13)은 상부로 기립된 안치돌기(14)를 형성하되, 상기 안치돌기(14)는 아치 형상으로 형성하고, 상부 중앙에는 칼날(22)이 손상되는 것을 방지하고 알밤(C)의 겉껍질에 칼집(N)을 형성한 후 칼날(22)이 안치돌기(14)에 접하지 않은 상태에서 통과할 수 있도록 가이드홈(14a)을 형성하며, 상부 양측에는 판 스프링(20)이 접한 상태에서 슬라이딩되며 공급호퍼(5) 쪽으로 갈수록 경사각이 좁아지도록 경사유도면(14b)을 형성한다.
그리고, 상기 컷팅부(10)는 본체(2)의 상부에 구성되며, 이송수단(3)으로 이송된 알밤(C)을 가압하도록 경사프레임(16)의 상부에 결합된 판 스프링(20)과; 본체(2)의 상부 양측에 구성된 지지프레임(17)의 샤프트(17a)에 회동되게 결합 구성되며, 전방 하부에 끼움부(19a)을 형성하고, 끼움부(19a)의 양측에는 판 스프링(20)의 상면을 가압하며 공급호퍼(5)에서 배출구 쪽으로 갈수록 경사각이 커지도록 가압면(19b)을 형성한 칼날고정프레임(19)과; 본체(2)의 상부 전방에 구성되며, 상부에 개방되게 개방홈(18a)을 형성한 고정프레임(18)과; 상기 끼움부(19a)의 중앙에 형성된 삽입홈(19c)에 끼움 결합되는 칼날(22)과; 상기 칼날고정프레임(19)의 상부에 회동가능하도록 축 설치되며, 외주면 상부에 스토퍼(21a)를 형성하고, 상기 스토퍼(21a) 하부에 스프링(21b)을 개재하며, 상측 단부를 개방홈(18a)에 내입한 후 판 스프링(20)을 가압 구성되도록 너트(21c)로 체결 구성한 가압봉(21);을 포함한다.
그러나, 구이용 밤의 경우 칼집을 내는 위치가 외피중 하얀색 부분을 중심으로 열십자 형태로 칼집을 내줘야 구웠을 때 외피와 내피가 가장 손쉽게 분리되는 데, 이러한 종래의 밤껍질 가공장치는 밤의 임의의 위치에 일자 형태로만 칼집을 내기 때문에 구웠을 때 껍질의 분리가 용이하지 않은 문제점이 있다.
국내 등록특허 제10-1257019호 국내 등록특허 제10-0887531호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밤을 홀더에 안착시킨 상태에서 수직 칼날이 밤의 전방에 수직 칼집을 형성하고, 수직 칼집이 형성된 밤을 홀더로 한바퀴 회전시키면서 수평 칼날이 밤의 중앙부에 수평 칼집을 형성하여 열십자 형태의 칼집을 형성하도록 하는 군밤용 칼집 형성 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 홀더에 안착된 밤의 크기에 따라 수직 칼날과 수평 칼날의 위치를 조정하여 칼집이 일정한 깊이로 형성되도록 하는 군밤용 칼집 형성 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 홀더에 밤이 안착시 홀더 내측의 쿠션 부재가 밤의 파손을 방지하면서도 수평을 유지하도록 하는 군밤용 칼집 형성 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
중앙부에 폭방향으로 안착홈이 형성되는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임의 안착홈 내부에서 수직으로 설치되어 밤이 안착되고, 제자리에서 한바퀴 축 회전되면서 밤을 회전시키는 하부 홀더부와; 상기 하부 홀더부의 상부에 동일 선상으로 설치되고, 밤이 안착되면 하강되어 밤을 고정시키는 상부 홀더부와; 상기 베이스 프레임의 안착홈 일측면에 설치되어 전후진되면서 상기 하부 홀더부와 상부 홀더부에 고정된 밤의 정면에 수직 칼집을 형성하는 수직 칼날부와; 상기 베이스 프레임의 안착홈 타측면에 설치되어 전후진되면서 상기 하부 홀더부와 상부 홀더부에 고정된 상태로 한바퀴 회전되는 밤의 중앙부에 수평 칼집을 형성하는 수평 칼날부; 및 상기 하부 홀더부, 상부 홀더부, 수직 칼날부 및 수평 칼날부의 동작을 제어하는 컨트롤 패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 하부 홀더부는 상기 베이스 프레임의 안착홈에 수직으로 회전 가능하도록 설치되는 지지축과; 상기 베이스 프레임의 안착홈 저부에 설치되고, 상기 지지축의 하단과 연결되어 상기 지지축을 회전시키는 구동 모터와; 반구 형태로 형성되되, 정면에 수직 형태의 제 1칼날홀이 형성되고, 양측면에 제 1파지홀이 형성되어 하부의 제 1연결축이 상기 지지축의 상부에 수직으로 설치되는 하부 홀더를 포함한다.
여기에서 또한, 상기 하부 홀더부는 상기 상부 홀더부의 하강시 밤에 가해지는 압력을 확인하여 밤의 크기에 따라 하강 높이를 조절하도록 상기 하부 홀더와 지지축 사이에 로드셀이 구비된다.
여기에서 또, 상기 상부 홀더부는 상기 베이스 프레임의 안착홈 배면에 수직으로 설치되는 고정 프레임과; 상기 고정 프레임의 상부에서 상기 하부 홀더와 동일 선상으로 설치되는 승하강 실린더와; 상기 하부 홀더와 대응되도록 반구 형태로 형성되되, 정면에 수직 형태의 제 2칼날홀이 형성되고, 양측면에 제 2파지홀이 형성되어 상부의 제 2연결축이 상기 승하강 실린더의 끝단에서 상기 하부 홀더부의 회전에 따라 회전되도록 수직으로 설치되는 상부 홀더를 포함한다.
여기에서 또, 상기 하부 홀더와 상부 홀더는 밤을 고정시 밤의 중앙부가 노출되어 상기 수평 칼날부가 인입되도록 상호 이격되는 높이를 가지고, 내부 모서리에 실리콘 재질의 쿠션재가 설치되되, 밤이 수평을 유지하도록 전방의 재질이 후방의 재질보다 연성 재질로 형성된다.
여기에서 또, 상기 수직 칼날부는 상기 베이스 프레임의 안착홈 일측면에 설치되는 한 쌍의 제 1가이드 레일과; 상기 제 1가이드 레일 사이에 설치되는 제 1볼 스크류와; 상기 제 1볼 스크류를 회전시키는 제 1서보 모터와; 상기 제 1볼스크류와 제 1가이드 레일을 따라 전후진되는 제 1프레임과; 상기 제 1프레임에서 수평 방향으로 설치되는 제 1회전축과; 상기 제 1회전축에 설치되는 수직 칼날과; 상기 제 1프레임의 일측에 형성되어 상기 제 1회전축을 회전시키는 제 1회전 모터와; 상기 제 1프레임에서 상기 수직 칼날 측으로 연장 설치되는 제 1고정 로드; 및 상기 수직 칼날이 밤에 수직 칼집을 형성시 깊이를 조절하도록 상기 제 1고정 로드에 설치되어 상기 하부 홀더부와 상부 홀더부에 고정된 밤에 광을 조사하여 거리를 측정하는 제 1광센서를 포함한다.
여기에서 또, 상기 수평 칼날부는 상기 베이스 프레임의 안착홈 타측면에 설치되는 한 쌍의 제 2가이드 레일과; 상기 제 2가이드 레일 사이에 설치되는 제 2볼 스크류와; 상기 제 2볼 스크류를 회전시키는 제 2서보 모터와; 상기 제 2볼스크류와 제 2가이드 레일을 따라 전후진되는 제 2프레임과; 상기 제 2프레임에서 수식 방향으로 설치되는 제 2회전축과; 상기 제 2회전축에 설치되는 수평 칼날과; 상기 제 2프레임의 상부에 형성되어 상기 제 2회전축을 회전시키는 제 2회전 모터와; 상기 제 2프레임에서 상기 수평 칼날 측으로 연장 설치되는 제 2고정 로드; 및 상기 수평 칼날이 밤에 수평 칼집을 형성시 깊이를 조절하도록 상기 제 2고정 로드에 설치되어 상기 하부 홀더부와 상부 홀더부에 고정된 밤에 광을 조사하여 거리를 측정하는 제 2광센서를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 군밤용 칼집 형성 장치에 따르면, 밤을 홀더에 안착시킨 상태에서 수직 칼날이 밤의 전방에 수직 칼집을 형성하고, 수직 칼집이 형성된 밤을 홀더로 한바퀴 회전시키면서 수평 칼날이 밤의 중앙부에 수평 칼집을 형성하여 열십자 형태의 칼집을 형성함으로써 군밤을 제조시 열십자 형태의 칼집에 의해 껍질을 손쉽게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 홀더에 안착된 밤의 크기에 따라 수직 칼날과 수평 칼날의 위치를 조정하여 칼집이 일정한 깊이로 형성함으로써 과도한 칼집에 의해 군밤 제조시 밤이 쪼개지거나 부숴지는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 홀더에 밤이 안착시 홀더 내측의 쿠션 부재가 밤의 파손을 방지하면서도 수평을 유지함으로써 정확한 위치에 칼집을 형성할 수 있다.
도 1 및 도 2는 밤껍질 가공장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 군밤용 칼집 형성 장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 군밤용 칼집 형성 장치중 하부 홀더와 상부 홀더의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 군밤용 칼집 형성 장치의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 8은 본 발명에 따른 군밤용 칼집 형성 장치에 의해 칼집이 형성된 밤을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 군밤용 칼집 형성 장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 군밤용 칼집 형성 장치의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 3의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 군밤용 칼집 형성 장치중 하부 홀더와 상부 홀더의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 5의 부분 단면도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 군밤용 칼집 형성 장치(100)는 베이스 프레임(110)과, 하부 홀더부(120)와, 상부 홀더부(130)와, 수직 칼날부(140)와, 수평 칼날부(150) 및 컨트롤 패널(160)로 구성된다.
먼저, 베이스 프레임(110)은 중앙부에 폭방향으로 안착홈(111)이 형성된다.
그리고, 하부 홀더부(120)는 베이스 프레임(110)의 안착홈(111) 내부에서 수직으로 설치되어 밤이 안착되고, 제자리에서 한바퀴 이상 축 회전되면서 밤을 회전시키도록 지지축(121)과, 구동 모터(122)와, 하부 홀더(123)로 구성된다.
지지축(121)은 베이스 프레임(110)의 안착홈(111)에 수직으로 회전 가능하도록 설치된다.
구동 모터(122)는 베이스 프레임(110)의 안착홈(111) 저부에 설치되고, 지지축(121)의 하단과 연결되어 1스텝마다 지지축(121)을 한바퀴 이상 회전시킨다.
하부 홀더(123)는 반구 형태로 형성되되, 정면에 수직 형태의 제 1칼날홀(1231)이 형성되고, 양측면에 제 1파지홀(1232)이 형성되어 하부의 제 1연결축(1233)이 지지축(121)의 상부에 수직으로 설치된다. 이때, 하부 홀더부(120)는 상부 홀더부(130)의 하강시 밤에 가해지는 압력을 확인하여 밤의 크기에 따라 하강 높이를 조절하도록 하부 홀더(123)와 지지축(121) 사이에 로드셀(124)이 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 하부 홀더(123)는 밤을 고정시 밤의 중앙부가 노출되어 수평 칼날부(150)가 인입되도록 하기에서 설명할 상부 홀더(133)와 상호 이격되는 높이를 가지고, 내부 모서리에 실리콘 재질의 쿠션재(C)가 설치되되, 밤이 수평을 유지하도록 전방의 재질이 후방의 재질보다 연성 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 쿠션재(C)로 에어백 등을 이용할 수도 있다.
또한, 상부 홀더부(130)는 상부에 동일 선상으로 설치되고, 밤이 안착되면 하강되어 밤을 고정시키도록 고정 프레임(131)과, 승하강 실린더(132)와, 상부 홀더(133)로 구성된다.
고정 프레임(131)은 기억자 형태로 형성되어 베이스 프레임(110)의 안착홈(111) 배면에 수직으로 고정 설치된다.
승하강 실린더(132)는 고정 프레임(131)의 상부에서 하부 홀더(123)와 동일 선상으로 설치된다. 이때, 승하강 실린더(132)는 유압, 공압, 전기 등 다양한 형태로 적용이 가능하다.
상부 홀더(133)는 하부 홀더(123)와 대응되도록 반구 형태로 형성되되, 정면에 수직 형태의 제 2칼날홀(1331)이 형성되고, 양측면에 제 2파지홀(1332)이 형성되어 상부의 제 2연결축(1333)이 승하강 실린더(132)의 끝단에서 하부 홀더부(120)의 회전에 따라 자체 회전되도록 수직으로 설치된다. 이때, 상부 홀더(133)는 밤을 고정시 밤의 중앙부가 노출되어 수평 칼날부(150)가 인입되도록 하기에서 설명할 하부 홀더(123)와 상호 이격되는 높이를 가지고, 내부 모서리에 하부 홀더와 동일하게 쿠션재(C)가 설치된다.
이어서, 수직 칼날부(140)는 베이스 프레임(110)의 안착홈(111) 일측면에 설치되어 전후진되면서 하부 홀더부(120)와 상부 홀더부(130)에 고정된 밤의 정면에 수직 칼집을 형성하도록 제 1가이드 레일(141)과, 제 1볼스크류(142)와, 제 1서보 모터(143)와, 제 1프레임(144)과, 제 1회전축(145)과, 수직 칼날(146)과, 제 1회전 모터(147)와, 제 1고정 로드(148) 및 제 1광센서(149)로 구성된다.
제 1가이드 레일(141)은 LM 가이드로서 베이스 프레임(110)의 안착홈(111) 일측면에 한 쌍이 상호 이격되어 설치된다.
제 1볼스크류(142)는 제 1가이드 레일(141) 사이에 설치된다.
제 1서보 모터(143)는 제 1볼 스크류(142)를 회전시켜 제 1프레임(144)을 전후로 이동시킨다. 이때, 제 1서보 모터(143)는 전후진으로 0.5~1㎜의 미세 조정이 가능한 서보 모터가 적용된다.
제 1프레임(144)은 제 1볼스크류(142)에 중앙부 하단이 고정되고, 양단이 제 1가이드 레일(141)에 설치되어 제 1볼스크류(142)의 회전에 따라 제 1가이드 레일(141)을 따라 전후진된다.
제 1회전축(145)은 제 1프레임(144)에서 수평 방향으로 설치된다.
수직 칼날(146)은 제 1회전축(145)에 설치된다. 이때, 수직 칼날(146)은 제 1회전축(145)에서 교체 가능한 구조를 가지는 것이 바람직하고, 밤에 칼집을 내도록 미세한 톱날이 형성되거나 칼날 형태로 형성될 수 있다.
제 1회전 모터(147)는 제 1프레임(144)의 일측에 형성되어 제 1회전축(145)을 회전시킨다.
제 1고정 로드(148)는 제 1프레임(144)에서 수직 칼날(146)과 인접하도록 연장 설치된다.
제 1광센서(149)는 수직 칼날(146)이 밤에 수직 칼집을 형성시 깊이를 조절하도록 제 1고정 로드(148)에 설치되어 하부 홀더부(120)와 상부 홀더부(130)에 고정된 밤에 광을 조사하여 거리를 측정한다. 이때, 제 1광센서(149)는 레이저 광센서가 적용되는 것이 바람직하고, 밤의 정면 중앙부에 초점이 맞춰지는 것이 바람직하다.
계속해서, 수평 칼날부(150)는 베이스 프레임(110)의 안착홈(111) 타측면에 설치되어 전후진되면서 하부 홀더부(120)와 상부 홀더부(130)에 고정된 상태로 한바퀴 회전되는 밤의 중앙부에 수평 칼집을 형성하도록 제 2가이드 레일(151)과, 제 2볼스크류(152)와, 제 2서보 모터(153)와, 제 2프레임(154)과, 제 2회전축(155)과, 수평 칼날(156)과, 제 2회전 모터(157)와, 제 2고정 로드(158) 및 제 2광센서(159)로 구성된다.
제 2가이드 레일(151)은 LM 가이드로서 베이스 프레임(110)의 안착홈(111) 타측면에 한 쌍이 상호 이격되어 설치된다.
제 2볼스크류(152)는 제 2가이드 레일(151) 사이에 설치된다.
제 2서보 모터(153)는 제 2볼 스크류(152)를 회전시켜 제 2프레임(154)을 전후로 이동시킨다. 이때, 제 2서보 모터(153)는 전후진으로 0.5~1㎜의 미세 조정이 가능한 서보 모터가 적용된다.
제 2프레임(154)은 제 2볼스크류(152)에 중앙부 하단이 고정되고, 양단이 제 2가이드 레일(151)에 설치되어 제 2볼스크류(152)의 회전에 따라 제 2가이드 레일(151)을 따라 전후진된다.
제 2회전축(155)은 제 2프레임(154)에서 수직 방향으로 설치된다.
수평 칼날(156)은 제 2회전축(155)에 설치된다. 이때, 수평 칼날(156)은 제 2회전축(155)에서 교체 가능한 구조를 가지는 것이 바람직하고, 밤에 칼집을 내도록 미세한 톱날이 형성되거나 칼날 형태로 형성될 수 있다.
제 2회전 모터(157)는 제 2프레임(154)의 상부에 형성되어 제 2회전축(155)을 회전시킨다.
제 2고정 로드(158)는 제 2프레임(154)에서 수평 칼날(156)과 인접하도록 연장 설치된다.
제 2광센서(159)는 수평 칼날(156)이 밤에 수직 칼집을 형성시 깊이를 조절하도록 제 2고정 로드(158)에 설치되어 하부 홀더부(120)와 상부 홀더부(130)에 고정된 밤에 광을 조사하여 거리를 측정한다. 이때, 제 2광센서(159)는 레이저 광센서가 적용되는 것이 바람직하고, 밤의 배면 중앙부에 초점이 맞춰지는 것이 바람직하다.
한편, 컨트롤 패널(160)은 하부 홀더부(120)와, 상부 홀더부(130)와, 수직 칼날부(140) 및 수평 칼날부(150)의 동작을 제어하는 데, 작업자가 제어할 수 있는 스위치(161)가 구비되어 작업자가 하부 홀더부(120)에 밤을 정위치로 안착시킨 상태에서 스위치(161)를 동작시키면 수직 칼날부(140)를 전진시키면서 밤과의 거리를 조정한 상태에서 수직 칼날(146)으로 수직 칼집을 형성한 후 수직 칼날부(140)를 원위치로 복귀시키면서, 수평 칼날부(150)를 전진시키면서 밤과의 거리를 조정한 상태에서 하부 홀더(123)를 한바퀴 이상 회전시켜 수평 칼날(156)로 수평 칼집을 형성한 후 수평 칼날부(150)를 원위치로 복귀시켜 1사이클 동작을 완료한다.
이하, 본 발명에 따른 군밤용 칼집 형성 장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명에 따른 군밤용 칼집 형성 장치의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이고, 도 8은 본 발명에 따른 군밤용 칼집 형성 장치에 의해 칼집이 형성된 밤을 도시한 도면이다.
먼저, 작업자가 하부 홀더(123)에 밤(1)을 정위치로 올려 놓는다. 이때, 정위치는 밤의 외피중 하얀 부분이 하부 홀더(123)의 제 1칼날홀(1231)을 향하도록 위치시키는 것이다.
이러한 상태에서 작업자가 스위치(161)를 동작시키면, 상부 홀더부(130)의 승하강 실린더(132)가 신장되면서 상부 홀더(133)가 하강되어 하부 홀더(123)에 올려진 밤(1)을 가압 고정시킨다. 이때, 컨트롤 패널(160)은 상부 홀더(133)의 하강시 로드셀(124)에 걸리는 압력이 기준 압력을 초과하면 승하강 실린더(132)의 신장을 중지시켜 밤(1)이 압력에 의해 깨지는 것을 방지한다.
한편, 상부 홀더(133)가 하강하면서 하부 홀더(123)와 상부 홀더(133) 내측에 설치된 쿠션재(C)에 의해 밤(1)이 밀착 고정되면서도 수평을 유지하게 된다.
상부 홀더(133)의 하강이 완료되면, 컨트롤 패널(160)은 수직 칼날부(140)를 전진시키면서, 제 1광센서(149)를 통해 밤(1)과의 거리를 조절한다. 이때, 수직 칼날(146)은 회전되는 상태이다.
그러면, 수직 칼날(146)의 전면 일부가 하부 홀더(123)의 제 1칼날홀(1231)과, 상부 홀더(133)의 제 2칼날홀(1331)로 인입되면서 밤(1)의 정면에 수직 칼집(2)을 형성한다.
수직 칼집(2)이 형성되면, 컨트롤 패널(160)은 수직 칼날부(140)를 후진시키고, 수평 칼날부(150)를 전진시키면서, 제 2광센서(149)를 통해 밤(1)과의 거리를 조절한다. 이때, 수평 칼날(156)은 회전되는 상태이다.
그러면, 수평 칼날(156)의 전면 일부가 하부 홀더(123)와 상부 홀더(133) 사일 인입되면서 밤(1)의 배면에 수평 칼집(3)을 형성한다.
이와 동시에 컨트롤 패널(160)은 하부 홀더부(120)의 지지축(121)을 회전시켜 하부 홀더(123), 밤(1) 및 상부 홀더(133)가 함께 회전시켜 밤(1)의 측면 둘레에 수평 칼집(3)을 길게 형성한다.
수평 칼집(3)의 형성이 완료되면, 수평 칼날부(150)를 원위치로 복귀시키고, 상부 홀더(133)를 상승시켜 1사이클 동작을 완료한다.
그러면, 작업자는 하부 홀더(123)에서 밤(1)을 제거하고, 다시 칼집이 미형성된 밤을 정위치로 올려 놓은 다음 스위치(161)를 동작시켜 상기 과정을 반복한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
110 : 베이스 프레임 120 : 하부 홀더부
130 : 상부 홀더부 140 : 수직 칼날부
150 : 수평 칼날부 160 : 컨트롤 패널

Claims (7)

  1. 중앙부에 폭방향으로 안착홈이 형성되는 베이스 프레임과;
    상기 베이스 프레임의 안착홈 내부에서 수직으로 설치되어 밤이 안착되고, 제자리에서 한바퀴 축 회전되면서 밤을 회전시키는 하부 홀더부와;
    상기 하부 홀더부의 상부에 동일 선상으로 설치되고, 밤이 안착되면 하강되어 밤을 고정시키는 상부 홀더부와;
    상기 베이스 프레임의 안착홈 일측면에 설치되어 전후진되면서 상기 하부 홀더부와 상부 홀더부에 고정된 밤의 정면에 수직 칼집을 형성하는 수직 칼날부와;
    상기 베이스 프레임의 안착홈 타측면에 설치되어 전후진되면서 상기 하부 홀더부와 상부 홀더부에 고정된 상태로 한바퀴 회전되는 밤의 중앙부에 수평 칼집을 형성하는 수평 칼날부; 및
    상기 하부 홀더부, 상부 홀더부, 수직 칼날부 및 수평 칼날부의 동작을 제어하는 컨트롤 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 군밤용 칼집 형성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 홀더부는,
    상기 베이스 프레임의 안착홈에 수직으로 회전 가능하도록 설치되는 지지축과;
    상기 베이스 프레임의 안착홈 저부에 설치되고, 상기 지지축의 하단과 연결되어 상기 지지축을 회전시키는 구동 모터와;
    반구 형태로 형성되되, 정면에 수직 형태의 제 1칼날홀이 형성되고, 양측면에 제 1파지홀이 형성되어 하부의 제 1연결축이 상기 지지축의 상부에 수직으로 설치되는 하부 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 군밤용 칼집 형성 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부 홀더부는,
    상기 상부 홀더부의 하강시 밤에 가해지는 압력을 확인하여 밤의 크기에 따라 하강 높이를 조절하도록 상기 하부 홀더와 지지축 사이에 로드셀이 구비되는 것을 특징으로 하는 군밤용 칼집 형성 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 홀더부는,
    상기 베이스 프레임의 안착홈 배면에 수직으로 설치되는 고정 프레임과;
    상기 고정 프레임의 상부에서 상기 하부 홀더와 동일 선상으로 설치되는 승하강 실린더와;
    상기 하부 홀더와 대응되도록 반구 형태로 형성되되, 정면에 수직 형태의 제 2칼날홀이 형성되고, 양측면에 제 2파지홀이 형성되어 상부의 제 2연결축이 상기 승하강 실린더의 끝단에서 상기 하부 홀더부의 회전에 따라 회전되도록 수직으로 설치되는 상부 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 군밤용 칼집 형성 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 하부 홀더와 상부 홀더는,
    밤을 고정시 밤의 중앙부가 노출되어 상기 수평 칼날부가 인입되도록 상호 이격되는 높이를 가지고, 내부 모서리에 실리콘 재질의 쿠션재가 설치되되, 밤이 수평을 유지하도록 전방의 재질이 후방의 재질보다 연성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 군밤용 칼집 형성 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직 칼날부는,
    상기 베이스 프레임의 안착홈 일측면에 설치되는 한 쌍의 제 1가이드 레일과;
    상기 제 1가이드 레일 사이에 설치되는 제 1볼 스크류와;
    상기 제 1볼 스크류를 회전시키는 제 1서보 모터와;
    상기 제 1볼스크류와 제 1가이드 레일을 따라 전후진되는 제 1프레임과;
    상기 제 1프레임에서 수평 방향으로 설치되는 제 1회전축과;
    상기 제 1회전축에 설치되는 수직 칼날과;
    상기 제 1프레임의 일측에 형성되어 상기 제 1회전축을 회전시키는 제 1회전 모터와;
    상기 제 1프레임에서 상기 수직 칼날 측으로 연장 설치되는 제 1고정 로드; 및
    상기 수직 칼날이 밤에 수직 칼집을 형성시 깊이를 조절하도록 상기 제 1고정 로드에 설치되어 상기 하부 홀더부와 상부 홀더부에 고정된 밤에 광을 조사하여 거리를 측정하는 제 1광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 군밤용 칼집 형성 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평 칼날부는,
    상기 베이스 프레임의 안착홈 타측면에 설치되는 한 쌍의 제 2가이드 레일과;
    상기 제 2가이드 레일 사이에 설치되는 제 2볼 스크류와;
    상기 제 2볼 스크류를 회전시키는 제 2서보 모터와;
    상기 제 2볼스크류와 제 2가이드 레일을 따라 전후진되는 제 2프레임과;
    상기 제 2프레임에서 수식 방향으로 설치되는 제 2회전축과;
    상기 제 2회전축에 설치되는 수평 칼날과;
    상기 제 2프레임의 상부에 형성되어 상기 제 2회전축을 회전시키는 제 2회전 모터와;
    상기 제 2프레임에서 상기 수평 칼날 측으로 연장 설치되는 제 2고정 로드; 및
    상기 수평 칼날이 밤에 수평 칼집을 형성시 깊이를 조절하도록 상기 제 2고정 로드에 설치되어 상기 하부 홀더부와 상부 홀더부에 고정된 밤에 광을 조사하여 거리를 측정하는 제 2광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 군밤용 칼집 형성 장치.
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