KR102223518B1 - 난각 파손 검출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알을 이송시키는 이송부(110); 상기 이송부의 상부에 형성되고, 모터(120)의 구동력을 전달받는 회전축(130); 상기 회전축과 결합되어 회전하고, 이송되는 알의 난각(卵殼)을 가진(加振)하는 가진수단(140); 이송되는 알의 난각과 접촉되어 상기 가진수단에 의해 발생한 진동을 감지하는 센서부(150) 및 상기 센서부의 데이터를 이용하여 난각의 파손 여부를 판별하고, 이송부와 모터의 동작을 제어하는 제어수단(200)을 포함하는 난각 파손 검출 장치를 개시한다.

Description

난각 파손 검출 장치{APPARATUS FOR DETECTING DAMAGE OF EGG SHELL}
본 발명은 난각 파손 검출 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가진수단에 의해 발생한 난각의 진동을 감지하여 난각의 파손 여부를 판별하는 기술에 관한 것이다.
종래에는 봉 구조의 세라믹 볼과 솔레노이드(solenoid)를 이용하여 이송되는 계란에 미세한 충격을 가하고, 비접촉 감지방식의 마이크로폰(microphone)을 이용하여 충격음을 감지하여 계란의 균열 여부를 판별한다. 솔레노이드는 상하 또는 좌우 왕복운동 방식을 제공하여 계란의 타격수단, 안마수단 또는 유압흐름밸브 등 다양한 분야에서 활용된다. 그러나 종래에는 이웃하는 계란의 충격음도 함께 감지되어 판별 정확도가 감소될 수 있다.
한국공개특허 제10-1999-0013685호
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 센서부를 통해 이송되는 알의 난각과 접촉되어 가진수단에 의해 발생한 진동을 감지하는 난각 파손 검출 장치를 제공한다.
본 발명은 한 방향으로 회전하는 모터, 유연성 소재의 가진수단 및 모터의 구동력을 가진수단으로 전달하는 회전축을 포함하는 난각 파손 검출 장치를 제공한다.
상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명의 실시예에 따른 난각 파손 검출 장치는, 알을 이송시키는 이송부(110); 상기 이송부의 상부에 형성되고, 모터(120)의 구동력을 전달받는 회전축(130); 상기 회전축과 결합되어 회전하고, 이송되는 알의 난각(卵殼)을 가진(加振)하는 가진수단(140); 이송되는 알의 난각과 접촉되어 상기 가진수단에 의해 발생한 진동을 감지하는 센서부(150) 및 상기 센서부의 데이터를 이용하여 난각의 파손 여부를 판별하고, 이송부와 모터의 동작을 제어하는 제어수단(200)을 포함하고, 상기 모터는 한 방향으로 회전하며, 상기 가진수단은 바(bar) 형태로 제작되고, 유연성 소재로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 가진수단은 하나의 알에 대하여 가진하는 일렬로 형성된 복수 개의 가진바를 포함하고, 난각의 형상을 고려하여 외측 가진바보다 내측 가진바의 길이가 짧은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 난각 파손 검출 장치는, 상기 센서부와 힌지 결합되고, 이송부에 의한 알의 밀어내는 힘을 이용하여 센서부의 회동을 제공하는 회동축(160)을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 센서부를 통해 이송되는 알의 난각과 접촉되어 가진수단에 의해 발생한 진동을 감지함으로써, 난각의 파손 여부를 정확하게 판별할 수 있다.
본 발명은 한 방향으로 회전하는 모터, 유연성 소재의 가진바가 포함된 가진수단 및 모터의 구동력을 가진수단으로 전달하는 회전축을 제공함으로써, 모터의 역회전이 없이 정회전을 그대로 사용할 수 있고, 하나의 모터를 통하여 복수 개의 가진수단을 회전시킬 수 있으며, 유연성 소재의 가진바를 통하여 가진할 때 알의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 난각 파손 검출 장치를 도시한 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 난각 파손 검출 장치를 상세하게 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 난각 파손 검출 장치를 상세하게 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1의 난각 파손 검출 장치를 상세하게 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4의 상부와 하부의 프레임 내부를 상세하게 도시한 측면도이다.
도 6은 도 2의 복수 개의 가진수단과 연결된 회전축을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 2의 복수 개의 센서부와 연결된 회동축을 도시한 사시도이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 난각 파손 검출 장치를 도시한 개략 구성도이고, 도 2는 도 1의 난각 파손 검출 장치를 상세하게 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1의 난각 파손 검출 장치를 상세하게 도시한 평면도이며, 도 4는 도 1의 난각 파손 검출 장치를 상세하게 도시한 측면도이고, 도 5는 도 4의 상부와 하부의 프레임 내부를 상세하게 도시한 측면도이다.
난각 파손 검출 장치(100)는 알의 난각(卵殼)을 가진(加振)하고, 난각에 발생한 진동을 감지하여 난각의 파손 여부를 판별한다. 알은 계란(달갈), 오리알, 꿩알, 메추라기알, 거위알 또는 타조알일 수 있고, 암컷 조류에서 체외로 산출되는 다양한 생식세포일 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
난각 파손 검출 장치(100)는 난각의 균열 여부를 판별할 수 있고, 난각의 일부분이 조각처럼 떨어진 틈이 있는지 여부를 판별할 수 있으며, 기형란 형상의 난각을 판별할 수 있고, 이상이 있거나 파손된 다양한 난각을 판별할 수 있다.
난각 파손 검출 장치(100)는 이송부(110), 모터(120), 회전축(130), 가진수단(140), 센서부(150) 및 제어수단(200)을 포함한다. 이송부(110)는 복수 개의 장구형 롤러를 포함하여 등간격으로 복수 개의 알을 이송시킨다. 이송부(110)는 알을 회전시키면서 이송할 수 있다.
모터(120)는 한 방향으로 회전하는 방식으로 구동되어 종래의 정회전과 역회전으로 왕복 운동하는 방식의 솔레노이드보다 소비전력을 감소시킬 수 있다. 회전축(130)은 이송부(110)의 상부에 형성되고, 모터(120)의 구동력을 전달받는다.
가진수단(140)은 회전축(130)과 결합되어 회전하고, 이송되는 알의 난각을 가진하며, 유연성 소재의 가진바를 포함한다. 유연성 소재는 고분자 화합물이고, 예를 들어 나일론일 수 있다.
종래에는 솔레노이드와 연결된 봉을 이용하여 균일한 힘으로 알을 타격하므로, 대란을 타격할 때 대란이 깨질 수 있고, 소란을 타격할 때 소란에 타격 진동을 제대로 전달하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 가진수단(140)이 모터(120)의 회전력으로 알을 타격하여 알을 효과적으로 가진시킬 수 있다. 또한 본 발명은 가진수단이 두께가 얇고 면적이 넓은 바(bar) 형태로 제작되고, 유연성 소재로 이루어짐으로써, 이송부(110)에 의한 알의 밀어내는 힘을 받아낼 수 있고, 가진 후에 휘어지도록 하여 알의 손상을 방지할 수 있으며, 종래의 솔레노이드와 연결된 봉의 문제점을 해결할 수 있다.
종래에는 마이크로폰을 이용하여 알의 충격음을 감지하지만, 이웃하는 알의 충격음도 함께 감지되어 난각의 파손 여부를 정확하게 판별하지 못하는 문제점이 있다. 또한 종래에는 알을 세척하는 세척기, 세척된 알을 건조시키는 건조기 또는 알의 무게를 선별하는 선별기 등 주변 장치의 소음도 함께 감지되어 알의 균열 여부를 정확하게 판별하지 못하는 문제점이 있다.
센서부(150)는 알과 접촉하여 알의 진동을 감지하는 진동 센서를 포함한다. 진동 센서는 압전 센서 또는 가속도 센서를 이용하여 알의 진동을 감지할 수 있다.
본 발명은 센서부(150)를 통해 이송되는 알의 난각과 접촉되어 가진수단(140)에 의해 발생한 진동을 감지함으로써, 난각의 파손 여부를 정확하게 판별할 수 있고, 종래의 마이크로폰에 대한 문제점을 해결할 수 있다.
종래에는 알이 컨베이어에 의해 이송될 때 알이 있는 구간과 없는 구간에서도 마이크로폰이 연속적으로 동작하기 때문에, 마이크로폰의 음향을 분석할 때 알이 있는 구간을 찾아야 하는 번거로움이 발생할 수 있다.
난각 파손 검출 장치(100)는 회동축(160)을 더 포함할 수 있다. 회동축(160)은 센서부(150)와 힌지 결합되고, 이송부(110)에 의한 알의 밀어내는 힘을 이용하여 센서부의 회동을 제공한다.
본 발명은 이송부(110)에 의해 알이 센서부(150)를 향하여 진입하면 알의 밀어내는 힘과 회동축(160)에 의해 센서부(150)가 상승되고, 알이 센서부(150)를 통과하면 알의 밀어내는 힘이 소멸되어 센서부(150)가 하강된다. 가진수단(140)은 센서부(150)가 상승될 때 알의 난각을 타격할 수 있다.
센서부(150)는 위치 센서를 더 포함할 수 있고, 설정된 위치에 도달하면 진동을 감지할 수 있다. 위치 센서는 설정된 위치가 되면 진동 센서가 동작하도록 하는 온오프 스위치로서 기계식, 전기식, 자기식 또는 광학식으로 구동될 수 있다.
제어수단(200)은 센서부(150)의 데이터를 이용하여 난각의 파손 여부를 판별하고, 이송부(110)와 모터(120)의 동작을 제어한다. 제어수단(200)은 설정된 가진 임계값을 참조하여 알의 파손 여부를 판별할 수 있다. 가진 임계값은 알의 파손 여부를 판별하기 위해 기준이 되는 값으로서, 진동의 세기에 관한 값일 수 있다. 가진 임계값은 난각의 파손 종류에 따라 복수 개의 값을 포함할 수 있다. 난각의 파손 종류는 균열, 조각처럼 떨어진 틈 또는 기형란일 수 있고, 이에 한정하지 않는다.
제어수단(220)은 센서부(150)에서 감지된 시간 영역의 아날로그 신호를 분석하여 난각의 파손 여부를 판별할 수 있고, 고속푸리에변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 통해 아날로그 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하여 난각의 파손 여부를 판별할 수 있다. 예를 들어 제어수단(220)은 특정 주파수 대역에 신호가 존재하면 난각이 균열된 알이라고 판별할 수 있고, 시간 영역과 주파수 영역에서의 판별 결과를 종합하여 알의 균열 여부를 확정할 수 있다.
본 발명은 센서부(150)를 통해 설정된 위치에 도달하면 진동을 감지함으로써, 제어수단(200)이 알이 없는 구간을 별도로 찾을 필요가 없고, 난각 파손 검출 검사의 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명은 별도로 센서부(150)를 상하 이동시키기 위한 부품이 불필요하고, 이송부(110)에 의한 알의 밀어내는 힘을 이용하여 센서부(150)가 상하 이동되게 함으로써, 부품의 비용을 감소시킬 수 있다.
난각 파손 검출 장치(100)는 하부 프레임부(170), 상부 프레임부(180) 및 적어도 하나의 벨트(190)를 더 포함할 수 있다.
하부 프레임부(170)는 이송부(110)와 연결되고, 상부 프레임부(180)는 하부 프레임부(170)의 상부에 형성되어 복수 개의 회전축(130) 및 회동축(160)과 연결된다. 모터(120)는 상부 프레임부(180)에 설치될 수 있다. 벨트(190)는 모터(120)의 구동력을 회전축(130)으로 전달할 수 있다. 본 발명은 하나의 모터(120)와 벨트(190)를 통해 복수 개의 회전축(130)을 회전시킬 수 있다.
도 6은 도 2의 복수 개의 가진수단과 연결된 회전축을 도시한 사시도로서, 가진수단(140)은 하나의 알에 대하여 가진하는 일렬로 형성된 복수 개의 가진바를 포함하고, 난각의 외형을 고려하여 외측 가진바보다 내측 가진바의 길이가 짧을 수 있다. 센서부(150)는 한 쌍의 내측 가진바 사이 또는 알의 중심에 형성되어 알의 진동을 더욱 정확하게 감지할 수 있다.
본 발명은 난각의 외형을 고려하여 외측 가진바보다 내측 가진바의 길이가 짧도록 함으로써, 가진바에 의한 알의 손상을 방지할 수 있고, 가진바와 알 간의 접촉 면적을 넓혀 균열 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다.
센서부(150)는 이송되는 알에 의해 상승되면서 알의 이탈을 방지하는 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어 가진수단(140)은 알을 타격한 후에 휘어지면서 회전하려고 할 때 가진바가 휘어지면서 회전하는 힘에 의해 알의 이탈이 발생할 수 있지만, 센서부(150)는 소정의 무게를 갖고, 알에 의해 상승될 때 하방으로 알을 누르는 힘이 작용하여 알의 이탈을 방지하는 기능을 제공할 수 있다. 또한 센서부(150)는 한 쌍의 내측 가진바 사이 또는 알의 중심에 형성되어 알에 의해 상승될 때 하방으로 알을 누르는 힘을 극대화시킬 수 있다.
회전축(130)은 복수의 알에 대하여 일렬로 복수 개의 가진수단(140)과 연결되고, 각각의 가진수단(140)은 가진바가 회전축(130)에 형성된 각도 또는 방향이 서로 다를 수 있다.
본 발명은 하나의 회전축(130)으로 복수 개의 가진수단(140)과 연결되도록 함으로써, 회전축(130)과 관련된 부품의 개수 또는 비용을 감소시킬 수 있다. 또한 본 발명은 하나의 회전축(130)에서 각각의 가진수단(140)의 가진바가 형성된 각도를 서로 다르게 함으로써, 모터(120)의 회전력과 이송부(110)에 의한 알의 밀어내는 힘의 충돌이 각각의 가진수단(140)에서 동시에 발생하지 않도록 할 수 있고, 모터(120)의 과부하를 방지할 수 있다. 또한 본 발명은 복수 개의 회전축(130)을 형성하고, 가진바가 형성된 각도를 고려함으로써, 하나의 알에 대하여 반복 검사를 제공할 수 있다.
도 7은 도 2의 복수 개의 센서부와 연결된 회동축을 도시한 사시도로서, 회동축(160)은 일렬로 복수 개의 센서부(150)와 연결될 수 있다. 각각의 센서부(150)는 이송부(110)에 의한 알의 밀어내는 힘으로 회동 동작을 제공해야 하므로, 회동축(160)에 형성된 각도가 동일하다.
본 발명은 이송부(110)의 이송속도와 모터부(120)의 회전속도를 고려하여 하나의 회전축(130)에 형성된 가진수단(140)의 개수, 하나의 회동축(160)에 형성된 센서부(150)의 개수, 회전축(130)의 개수 또는 회동축(160)의 개수를 다양하게 설정할 수 있고, 이에 한정하지 않는다.
100: 난각 파손 검출 장치 110: 이송부
120: 모터 130: 회전축
140: 가진수단 150: 센서부
160: 회동축 170: 하부 프레임부
180: 상부 프레임부 190: 벨트
200: 제어수단

Claims (3)

  1. 알을 이송시키는 이송부(110);
    상기 이송부의 상부에 형성되고, 모터(120)의 구동력을 전달받는 회전축(130);
    상기 회전축과 결합되어 회전하고, 이송되는 알의 난각(卵殼)을 가진(加振)하는 가진수단(140);
    이송되는 알의 난각과 접촉되어 상기 가진수단에 의해 발생한 진동을 감지하는 센서부(150) 및
    상기 센서부의 데이터를 이용하여 난각의 파손 여부를 판별하고, 이송부와 모터의 동작을 제어하는 제어수단(200)을 포함하고,
    상기 가진수단의 모터는 역회전 없이 한 방향으로 회전하며,
    상기 센서부는 가속도 센서이고, 알과 접촉하여 알이 진입하면 상승하고 알이 통과하면 하강하여 알의 이탈을 방지하고,
    상기 가진수단은 복수의 바(bar) 형태로 제작되고, 한 방향으로 회전하여 가진 후 휘어지는 것을 특징으로 하는 난각 파손 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가진수단은 하나의 알에 대하여 가진하는 일렬로 형성된 복수 개의 가진바를 포함하고, 난각의 형상을 고려하여 외측 가진바보다 내측 가진바의 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 난각 파손 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서부와 힌지 결합되고, 이송부에 의한 알의 밀어내는 힘을 이용하여 센서부의 회동을 제공하는 회동축(160)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난각 파손 검출 장치.
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