KR102301896B1 - 오프셋 중량측정 장치 - Google Patents

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바더 린코, 인크.
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Abstract

가금류 가공 장비와 함께 사용하기 위한 오프셋 중량 측정 장치(152) 및 방법은 걸쇠가 컨베이어 라인(204)을 따라 힘 센서(154)와 접촉하여 이동함에 따라 걸쇠 어셈블리(206)에 연결되어 동물 무게를 측정하는 중량 측정 어셈블리를 포함한다. 다이버터 어셈블리(102)는 컨베이어 라인 아래에서 동물을 유지하는 걸쇠를 측 방향으로 변위시키고, 힘 센서와 맞물리게 한다. 힘 센서의 밴딩 축은 변위된 걸쇠에 거의 평행하다. 걸쇠 어셈블리 및 중량 측정 어셈블리 구성 요소의 밴딩 축과 걸쇠의 각도 위치 및 상대 위치, 마찰과 힘은 걸쇠에서 동물을 제거하거나 또는 컨베이어 라인의 이동을 정지시킴 없이 걸쇠에 연결된 동물의 무게를 계산하도록 분석된다.

Description

오프셋 중량측정 장치
본 발명은 일반적인 중량 측정 장치(weighting apparatus), 특히 걸쇠(shackle)에 매달려 있는 동물의 무게를 측정하기 위한 오프셋 중량 측정 장치에 관한 것이다.
대규모 가공 시스템을 사용하여 가공된 동물은 다양한 도구와 처리 장비를 통과한다. 가금류 가공 시스템에서는, 가금류가 가공 스테이션들 사이에서 이동함에 따라 일부 가공 작업 동안 컨베이어 시스템에 연결된 걸쇠(shackle) 어셈블리에 가금류가 매달리게 된다. 자동화된 프로세스는 도축된 가금류(poultry carcasses)가 특정 가공 스테이션에서 받을 처리를 결정한다. 가공 중 다양한 지점에서 도축된 가금류의 무게를 측정한다. 종래의 방법은 도축된 가금류와 관련된 걸쇠 어셈블리가 컨베이어 시스템을 따라 움직일 때 두 요소를 수직으로 들어올려서 도축된 가금류와 관련된 걸쇠 어셈블리의 중량을 측정하는 것을 포함한다. 종래의 방법은 걸쇠 어셈블리가 관련된 걸쇠 지지체 내에서 이동하기 때문에 중량 측정 신호 내로 전달하는 마찰 전달 오류를 겪는다.
본 발명 과제의 해결 수단은 컨베이어 라인에서의 중량 측정 장치에 있어서, 중량 측정 장치는 : 상기 컨베이어 라인으로부터 하향 연장되는 수직면에 인접하게 배치된 힘 센서; 상기 힘 센서에 연결되는 세그먼트로서, 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되고, 상기 컨베이어 라인에 평행하게 연장되는 세그먼트; 컨베이어 라인 아래의 수직면에서의 제1 단부와 세그먼트 제1 단부 사이에서 연장되는 제1 레일; 세그먼트 제2 단부와 상기 컨베이어 라인 아래의 수직면에서의 제2 단부 사이에서 연장되는 제2 레일을 포함하며; 및 제1 레일, 세그먼트 및 제2 레일은 제1 레일 제1 단부와 제2 레일 제2 단부 사이에 아치를 형성함을 특징으로 하는 중량 측정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 컨베이어 라인에서의 중량 측정 장치에 있어서, 상기 중량 측정 장치는 : 상기 컨베이어 라인으로부터 하향 연장되는 수직면에 인접하게 배치된 힘 센서; 상기 힘 센서에 연결된 세그먼트로서, 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되고, 상기 컨베이어 라인에 평행하게 연장되는 세그먼트; 가금류 걸쇠를 포함하는 장치로서; 상기 가금류 걸쇠는: 상기 가금류 걸쇠 주위에 배치되고, 힘 센서 접촉부를 형성하는 슬리브를 포함하며; 및 상기 힘 센서 접촉부는 세그먼트 제1 단부와 세그먼트 제2 단부 사이의 세그먼트와 접촉하여 이동함을 특징으로 하는 중량 측정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 개시된 사항은 이하의 도면을 참조하여 본 명세서에서 설명되며, 범위(scale)보다는 오히려 명확성에 더 중점을 둔다.
도 1은 오프셋 중량 측정 장치의 일 실시 예의 사시도이다.
도 2는 오프셋 중량 측정 장치의 일 실시 예의 사시도이다.
도 3은 오프셋 중량 측정 장치의 일 실시 예의 평면도이다.
도 4는 오프셋 중량 측정 장치의 일 실시 예의 정면도이다.
도 5는 걸쇠의 실시 예의 정면도이다.
도 6은 걸쇠 및 중량 측정 장치의 실시 예의 단부도(end view)이다.
도 7은 도축된 가금류를 가진 실시 예의 중량 측정 장치의 단부도이다.
도 8은 걸쇠 및 중량 측정 장치의 실시 예의 단부도(end view)이다.
본 발명의 일 실시 예는 힘 센서를 사용하여 도축된 가금류를 가금류 걸쇠 상에 지지하는데 필요한 힘을 측정하고, 이어서 도축된 가금류의 무게를 계산하는 장치 및 방법을 포함한다. 로드 셀(하중계)과 같은 힘 센서는 접촉 표면을 포함하고, 센서가 걸쇠가 접촉 표면과 접촉하여 접촉 표면을 가로 질러 이동할 때 도축된 가금류와 걸쇠 어셈블리의 무게를 측정한다.
본 발명의 실시 예는 걸쇠가 컨베이어 라인을 따라 이동함에 따라 도축된 가금류(poultry carcass)를 걸쇠에 지지하는데 필요한 힘을 로드 셀을 사용하여 측정하기 위한 장치 및 방법을 포함한다. 로드 셀은 컨베이어 라인에 인접하여 배치되며, 긴 접촉면을 포함한다. 로드 셀은 컨베이어 라인에 피봇 식으로 연결되고 예각으로, 예를 들어 약 45로 긴 세그먼트를 가로 질러 연장되는 걸쇠 상의 도축된 가금류 중량을 걸쇠가 연장된 세그먼트를 따라 이동할 때 측정한다.
본 발명의 일 실시 예는 다이버터(diverter) 어셈블리 장치와(그것이) 중량 측정 장치와 함께 사용되는 방법 및 걸쇠가 컨베이어 라인을 따라 움직임에 따라 컨베이어 라인에 매달린 가금류 걸쇠 상에서 도축된 가금류를 지지하는데 필요한 힘을 측정하기 위한 방법을 포함한다. 다이버터 어셈블리는 컨베이어 라인에 인접하여 아래에 위치하며, 오프-램프 어셈블리와 온-램프 어셈블리 사이에 배치된 중량 측정 장치를 포함한다. 오프-램프 어셈블리는 제1 단부로부터 제2 단부를 향해 연장되어 중량 측정 장치에서 종료된다. 온-램프 어셈블리는 제2 단부로부터 제1 단부를 향해 연장되어 중량 측정 장치에서 종료된다. 중량 측정 장치는 로드 셀에 연결된 긴 세그먼트를 포함하며, 상기 긴 세그먼트는 오프-램프와 온-램프 사이에서 연장된다. 상기 로드 셀은 가금류 걸쇠가 예각으로, 예를 들어 약 45도로 긴 세그먼트를 가로질러 연장되기 때문에 걸쇠가 로드 셀의 긴 세그먼트와 접촉하여 가로질러 이동할 때 컨베이어 라인에 매달려있는 도축된 가금류 및 가금류 걸쇠의 무게를 계산하도록 구성되어 있다.
공개된 주제의 일 실시 예는 컨베이어 라인에 매달린(suspended) 복수의 걸쇠 어셈블리를 갖는 컨베이어 어셈블리(conveyor assembly) 및 걸쇠가 컨베이어 라인을 따라 움직임에 따라 컨베이어 라인에 매달린(suspended) 가금류 걸쇠 상의 도축된 가금류를 지지하는데 필요한 힘을 측정하기 위한 중량 측정 장치와 결합된 다이버터 어셈블리(diverter assembly))를 사용하는 가금류 처리 장치 및 방법을 포함한다. 각각의 걸쇠 어셈블리는 컨베이어 라인으로부터 피봇식으로 연장된다.
각각의 걸쇠 어셈블리는 컨베이어 라인으로부터 피봇식으로 연장되는 걸쇠를 갖는다. 일반적으로 컨베이어 라인은 컨베이어 라인으로부터 아래쪽으로 연장되는 수직면을 따라 어라인되며(aligned), 수직면은 걸쇠가 컨베이어 라인 아래 수직으로 매달려 가금류 걸쇠가 이동하는 경로와 어라인된다. 다이버터 어셈블리는 컨베이어 라인에 인접하여 아래에 위치하며, 오프-램프 어셈블리와 온-램프 어셈블리 사이에 배치된 중량 측정 장치를 포함한다. 다이버터 어셈블리는 컨베이어 라인에 평행한 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되는 가드 레일을 갖는다. 오프 램프는 제1 단부로부터 제2 단부를 향해 연장되어 중량 측정 장치에서 종료된다. 온-램프는 제2 단부로부터 제1 단부를 향해 연장되어 중량 측정 장치에서 종료된다. 중량 측정 장치는 오프-램프와 온-램프 사이에서 연장된 세그먼트를 가진 로드 셀에 연결된 긴 세그먼트를 포함한다. 로드 셀은 밴딩 축 평면(plane)을 형성하는 밴딩 축을 가지며, 걸쇠가 예각으로 긴 세그먼트와 접촉하여 긴 세그먼트를 가로 질러 이동함에 따라 컨베이어 라인에 매달린 가금류 걸쇠 및 도축된 가금류의 무게를 계산하도록 구성되어 있다. 상기 예각은 수직면과 밴딩 축 평면 사이에 형성된 하향 각도(downward angle)이다. 구현 예에서, 하향 각도는 약 45도이다.
일 실시 예에서, 다이버터 어셈블리는 가금류 프로세싱 툴에 인접하고, 프로세스 제어 장치는 걸쇠 어셈블리를 오프-램프와 맞물리게 전향하여 프로세싱 툴을 우회하게 한다.
로드 셀의 밴딩 축과 평행한, 45도 각도의 걸쇠 에셈블리 상의 도축된 가금류 무게를 측정하면 마찰 효과를 최소화하고 마찰 감소량을 계산할 수 있다.
오프셋 중량 측정 장치의 실시 예들이 도면에 도시되어 있으며 다음의 상세한 설명 및 청구 범위에 개시되어 있다. 도면을 참조하면, 도 1 내지도 8은 본 발명의 일 양태를 구현하는 중량 측정 장치(152)를 도시한다. 상기 중량 측정 장치(152)는 다이버터 어셈블리(102)와 함께 사용된다. 다이버터 어셈블리(102)는 걸쇠 어셈블리가(206)가 컨베이어 어셈블리(202)를 따라 계속 이동함에 따라 컨베이어 라인(204)에 매달려 있는 걸쇠 어셈블리(206) 및 그곳에 매달린 도축된 가금류(240)를 컨베이어 라인(204) 밑에서 사선으로 우회시켜 도축된 가금류가 힘 센서에 의해 무게가 측정되도록 한다. 다이버터 어셈블리(102)는 컨베이어 라인(204) 또는 툴에 인접하여 위치된다. 상기 툴은 윙 세그멘터, 프리커터, 프란트하프 커터, 테일 커터, 레그 프로세서, 새들 스플리터, 드럼 및 허벅지 커터 또는 레그 언로더를 포함한 모든 가금류 가공 툴일 수 있다.
일련의 걸쇠 어셈블리(206)는 컨베이어 어셈블리(202)의 컨베이어 라인(204)을 따라 화살표(248) 방향(+ X 축 방향)으로 이동함에 따라, 체인(224)과 같은 지지체에 의해 서로 연결된다. 본 발명의 주제에 대한 설명을 단순화하기 위해 오로지 하나의 걸쇠 어셈블리(206)만을 여기에 도시하고 설명한다. XYZ 좌표는 도 1, 3-4 및 도 8에 표시 되어있다. 수직면(250)은 컨베이어 라인(204)을 통해 수직으로 연장되는 XY 평면에 의해 형성된다. 수직면(250)은 걸쇠가 컨베이어 밑에 수직으로 매달려있기 때문에 가금류 걸쇠(206)의 이동 경로와 어라인된다. 일 실시 예에서, 각 걸쇠 어셈블리(206)는 걸쇠(226)를 포함한다. 걸쇠 어셈블리(206)가 중량 측정 장치(152)와 접촉하여 이동함에 따라 걸쇠 어셈블리는(206)는 컨베이어 라인(204)에 대하여 피봇하며 거기에 연결된 도축된 가금류(240)의 오프셋 중량 측정을 허용한다. 일 실시 예에서, 각 걸쇠 어셈블리(206)는 헤드셋(208)에 매달린 걸쇠(226)를 포함한다.
헤드셋(208)은 리드 지지체(212) 및 추종 지지체(218)에 피봇식으로 연결된다. 리드 지지체(212)는 컨베이어 라인(204)과 롤링으로 맞물리는(rollingly-engagement) 한 쌍의 휠(216)을 포함한다. 일 실시 예에서, 컨베이어 라인(204)은 T 자형 레일의 대향 측부 아암 상에 위치된 휠(216)을 갖는 긴 역 T 자형 레일로 형성된다. 휠(216)은 그곳에 매달려 헤드셋(208)의 제1 단부를 회전 가능하게 수용하기 위한 개구(214)을 형성하는 아암(213)을 지지한다. 추종 지지체(218)는 상기 휠(216)과 동일한 방식으로 컨베이어 라인(204)과 롤링으로 맞물리는 한 쌍의 휠(222)을 포함한다. 아암(219)은 헤드셋(208)의 제2 단부를 회전 가능하게 수용하기 위한 개구(220)을 형성하는 휠(222)에 매달려 있다.
T 자형 레일은 프레임(244)과 연결된 상부 지지체(242)에 매달려 있다. 일 실시 예에서, 프레임(244)은 관형이고 진동 감쇠 재료(246)를 포함하여 컨베이어 어셈블리(202)로부터 걸쇠 어셈블리(206)를 통해 중량 측정 장치(152)로의 진동의 전달을 감쇠시키고, 힘 센서를 포함하는 중량 결정에서의 진동 효과를 최소화한다. 일 실시 예에서, 진동 감쇠 재료는 튜브형 프레임(244)의 내부에 접착된 고무이다. 일 실시 예에서, 진동 감쇠 재료(246)은 에너지가 느슨한 그래뉼라(granular) 재료를 통해 이동할 때 진동을 분산시키는, 모래와 같은, 느슨한 그래뉼라 재료다. 다른 실시 예에서, 진동 감쇠 재료(246)는 압축될 때 진동을 흡수하는 고무와 같은 압축 가능한 재료다. 일 실시 예에서, 프레임(244)은 중공(hollow)이 아니라 금속 막대(bar)와 같은 단단한 재료이다.
헤드셋(208)은 제1 단부가 개구(214) 내에 수용되고 제2 단부는 개구(220) 내에 수용되는 크로스바(228)를 형성하고, 상부 구멍(209)은 걸쇠(226)를 미끄러지게 수용하기 위해 하부 구멍(211)과 어라인된다. 걸쇠(226)는 헤드셋(208)에서 제1 단부로부터 도축된 가금류(240)의 다리(241)를 수용하기 위한 한 쌍의 스터럽(232)으로 전이하는 힘 센서 접촉부(238)을 갖는 제2 단부로 연장된다. 일 실시 예에서, 나일론으로 제조된 슬리브(230)가 스터럽(232) 위의 걸쇠(226) 주위에 배치되고, 슬리브(230)는 외부 기하학적 구성을 갖는 측벽(234)을 형성하여, 슬리브(230)가 물체와 맞물릴 때 걸쇠와 스터럽(226)이 회전하도록 한다. 예를 들어, 슬리브(230)는 헤드셋(208) 아래의 직사각형의 제1 단부(236)와 스터럽(232) 위의 직사각형의 제2 단부(238) 사이에서 연장되는 나선형의 측벽(234)으로 도시되어 있으며, 제2 단부는 힘 센서 접촉부를 형성한다. 걸쇠 어셈블리(206)가 도시되고 기술되었지만, 이동 경로로부터 측 방향으로 방향을 바꿀 수 있고 힘 센서와 접촉하는 면을 가진 걸쇠 어셈블리와 같은 다양한 구성의 걸쇠 어셈블리가 즉각적인 중량처리장치(152)와 함께 사용될 수 있는 것으로 이해된다.
일 실시 예에서, T 자형 레일은 프레임(244)에 연결된 상부 지지체(242)에 매달려 있다. 일 실시 예에서 프레임(244)은 관형이고 내부에 진동 감쇠 재료(246)를 포함하며 그로 인해 컨베이어 어셈블리(202)로부터 걸쇠 어셈블리(206)를 통한 중량 측정 장치(152)로의 진동의 전달을 감쇠시키고, 힘 센서를 포함하는 중량 결정에서 진동 효과를 최소화한다. 일 실시 예에서, 진동 감쇠 재료(246)는 에너지가 느슨한 그래뉼라 재료를 통과하여 이동할 때 진동을 분산시키는, 모래와 같은, 느슨한 그래뉼라 재료다. 다른 실시 예에서, 진동 감쇠 재료(246)는 그것이 압축될 때 진동을 흡수하는 고무와 같은 압축 가능한 재료다. 고무는 관형 프레임(244)의 내부에 접착될 수 있다. 일 실시 예에서, 프레임(244)은 중공이 아니라 금속 막대와 같은 고체 재료다.
가금류 가공 중에, 도축된 가금류(240)가 매달려있는 걸쇠 어셈블리(206)는 다이버터 어셈블리(102)를 향해 화살표(248) 방향으로 이동 경로를 따라 컨베이어 어셈블리(202)를 따라 이동한다. 도 1-4를 참조하여, 다이버터 어셈블리(102)의 실시 예가 도시되고 기술된다.
다이버터 어셈블리(102)는 먼저 제1 단부(120)로부터 제2 단부(122)로 연장되는 오프 - 라인 부분(101)을 포함하며, 일반적으로 제1 단부(120)와 제2 단부(122) 사이에 분절 아치형 트랙을 형성한다. 다이버터 어셈불리(102)는 먼저 걸쇠 어셈블리(206)가 컨베이어 라인(204) 아래의 위치로부터 화살표(248)의 방향으로 측 방향으로 전진하여 힘 센서와 맞물리도록 안내하고 힘 센서와 접촉 후 컨베이어 라인(204) 아래의 위치로 되돌아가도록 안내한다. 걸쇠 어셈블리(206)를 측 방향으로 우회시키면, 스터럽(232) 및 도축된 가금류(240)를 수직면(250)과의 어라인먼트로부터 측 방향으로 이동시킨다. 일 실시 예에서, 다이버터 어셈블리(102)와 중량 측정 장치(152)는 컨베이어 라인(204)에 인접하며 스터럽(232)을 일반적으로 수직면(250)으로부터 Z- 축 방향 및 Y- 축 방향으로 옮겨 놓는다.
중량 측정 장치(152)는 걸쇠 어셈블리(206)의 각변위를 생성하기 위해 컨베이어 라인(204)보다 낮게 위치한다. 중량 측정 장치(152), 오프-램프(104) 및 온-램프(114)는 지지 부재(158)에 의해 컨베이어 어셈블리(202)의 프레임(244)에 연결된다. 일 실시 예에서, 지지 부재(158)는 관형이며 중량측정 장치에 영향을 미치는 시스템에서의 진동을 감쇠하기 위해 진동 감쇠 재료로 채워진다. 상기와 같이, 진동 감쇠 재료(246)는 모래와 같은, 그래뉼라 재료, 고무와 같은 압축 가능한 재료를 포함할 수 있으며, 고무는 지지 부재(158)의 내부에 접착될 수 있다. 다른 실시 예에서, 지지 부재(158)는 중공이 아니라 금속 막대기와 같은 단단한 재료다.
오프- 램프(104)는 제1 단부(120)로부터 컨베이어 라인(204) 아래에서 제2 단부(122)를 향해 측 방향으로 연장되어, 컨베이어 라인(204)과 평행하게 배치된 제1 세그먼트(108)에서 끝나는 제1 사이드 레일 부재(106)로 구성되며, 상기 제1 세그먼트(108)는 제2 단부를 향해 연장된다. 온 - 램프(114)는 제2 단부(122)로부터 가드 레일(118)로부터 제1 단부(120)를 향해 측 방향으로 연장되어, 컨베이어 라인(204)에 평행하게 배치된 제3 세그먼트(112)에서 끝나는 제2 사이드 레일 부재(116)로 구성되며, 상기 제3 세그먼트는 제1 단부(120)을 향해 연장된다. 일 실시 예에서, 오프- 램프(104) 및 온- 램프(114)는 지지 부재(158)에 이동 가능하게 고정되어 제2 세그먼트(110)의 위치와 함께 XYZ 좌표로 램프(104,114)를 조정할 수 있게 한다. 일 실시 예에서, 온-램프(104) 및 오프- 램프(114)는 윙 너트와 같은 조임 나사에 의해 지지 부재(158)에 연결되어 램프를 조정할 수 있게 한다.
중량 측정 장치(152)는 지지 부재(158)에 연결된 로드 셀(154) 및 스테인레스 강을 포함하는 금속으로 제조된 긴 막대 또는 제2 세그먼트(110)를 포함한다. 일 실시 예에서, 힘 센서는 로드 셀(154)이다. 일 실시 예에서, 로드 셀(154)은 Eilersen Electric Digital Systems A/S of Denmark의 Eilersen SPSX 디지털 단일 포인트 로드 셀이다. 로드 셀(154)은 전원에 전기적으로 연결되고 컴퓨터 시스템에 동작 가능하게 연결된다. 로드 셀(154)은 로드 셀(154)에 적용되는 중량에 대한 전기적 신호를 생성하고, 상기 전기 신호를 컴퓨터 시스템을 통해 분석하고, 도축된 가금류(240)의 중량(새의 중량(WB))은 이하에서 더 설명되는 공식에 따라 계산된다. 제2 세그먼트(110)는 제1 단부(109)로부터 제2 단부(111)로 연장되고, 제1 세그먼트(108)와 제3 세그먼트(112) 사이의 x 축을 따라 컨베이어 라인(204)에 평행하게 배향된다. 걸쇠 어셈블리(206)가 + X - 축의 방향으로 컨베이어 라인(204)을 따라 움직임에 따라, 제2 세그먼트(110)는 제1 세그먼트(108) 및 제3 세그먼트(112)와 어라인되어, 걸쇠(226)가 제1 세그먼트(108)를 가로 질러 제2 세그먼트(110)로, 그리고 제2 세그먼트(110 및 3)를 가로 질러 제3 세그먼트로 이동할 때, 걸쇠(226)에 스무드한 전이(transition)를 제공한다.
일 실시 예에서, 로드 셀(154)은 제2 세그먼트(110)에 연결된 제1 단부와 지지 부재(158)에 연결된 제2 단부 사이에서 연장되는 밴딩 축(155)을 정의하는 변형 게이지 로드 셀(strain gauge load cell)이다. 벤딩 축(155)은 수직면(250)으로부터 ZX 평면에 평행한 + Z-축 방향으로 연장되어 굴곡면을 형성한다. 일 실시 예에서, - Y 축을 따른 수직면(250)과 + Z - 축 방향의 ZX 평면의 교차에 의해 형성된 하향 각도(θ)은 예각이다. 일 실시 예에서, 상기 각도(θ)는 약 45도이고, + Y 축을 따른 수직면(250)과 + Z - 축 방향의 ZX 평면 사이에 형성된 보충 또는 상향 각은 약 135도이다. 일 실시 예에서, 진동 감쇠 부싱(bushing)(160)은 로드 셀(154)을 지지 부재(158)로부터 분리시키고, 컨베이어 어셈블리(202)로부터 로드 셀(154) 로의 진동 전달을 감쇠시키고 도축된 가금류( 240)의 중량 계산시 진동의 영향을 최소화한다. 일 실시 예에서 베이스 플레이트(162)는 장착 플레이트(164)에 의해 지지 부재(158)에 연결된다. 상기 베이스 플레이트(162)는 진동 감쇠 부시(160)를 수용하는 개구를 형성하고, 상기 장착 플레이트(164)는 로드 셀(154)을 지지 부재(158)에 고정하는 부싱(160)을 통과하는 나사 부재를 수용하는 개구를 형성한다. 일 실시 예에서, 베이스 플레이트(162)는 로드 셀(154)에 연결된다. 상기 베이스 플레이트(162)는 장착 플레이트(164)에 의해 지지 부재(158)에 연결된다. 상기 베이스 플레이트(162)는 진동 감쇠 부싱(160)을 수용하는 개구를 형성하고, 상기 장착 플레이트(164)는 로드 셀(154)을 지지 부재(158)에 고정시키는 부싱(160)을 통과하는 나사 부재를 수용하는 개구를 형성한다.
개시된 실시 예에서 로드 셀(154)의 장착은 걸쇠(226)의 각도에 일반적으로 평행하거나 또는 밴딩 축(155)과 수직면(250) 사이에 정의된 각도( θ)로 벤딩 축(155)을 도시한다. 일 실시 예에서, 각도(θ)는 증가하고 그로 인해 로드 셀(154)은 수직면(250)에 수직 또는 90도로 장착된다. 일 실시 예에서, 중량 측정 장치의 비 - 진동 감쇠 요소는 스테인레스 강을 포함하여, 금속으로 제조된다.
힘 센서 접촉부(230)가 제2 세그먼트(110)를 가로 질러 + X- 축 방향으로 움직일 때, 로드 셀(154)은 신호를 발생한다. 로드 셀(154)에 의해 발생된 신호는 걸쇠 어셈블리(206)에 매달린 도축된 가금류(240)의 무게를 결정하고, 이어서 개별 기계에 의해 도축된 가금류의 가공으로부터 수율(yields)을 결정하기 위해 컴퓨터 시스템에 의해 사용된다. 예를 들어, 가금류 가공 시스템은 도축된 가금류가 제1 툴과 만나기 전에 제1 중량 측정 장치(152)와 만나고 그 다음에 상기 툴이 도축된 가금류에 작동하기 전과 후의 도축된 가금류의 중량을 측정하는 툴을 도축된 가금류에 작동한 후 제2 중량 측정장치를 만나는 가공 단계를 포함할 수 있다. 바람직한 가공 단계에서, 도축된 가금류는 제1 중량 측정 장치(152)의 제1로드 셀(154)을 만나고 도축된 가금류의 제1 중량이 결정된다. 그 다음으로, 제1 툴은 예를 들어, 도축된 가금류에서 날개를 제거하기 위해 작동한다. 그 다음, 날개가 제거된 도축된 가금류 제2 중량 측정 장치(152)의 제2로드 셀(154)을 만나고, 도축된 가금류의 제2 중량이 결정된다. 컴퓨터 시스템은 제1 중량 및 제2 중량 간의 차이를 계산하여, 도축된 가금류로부터 날개의 수율(yields)을 결정한다.
일 실시 예에서, 제1 툴에 의해 처리되기 전과 후의 도축된 가금류 중량 간의 차이는 도축된 가금류에 어떤 툴을 작동할지를 포함하여 가공 중에 도축된 가금류가 만날 다음 단계를 결정하는데 사용된다.
사용시, 컨베이어 어셈블리(202)는 화살표(248)의 방향으로 컨베이어 라인(204) 아래의 수직면(250)을 따라 이동하는 걸쇠 어셈블리(206)를 전진시킨다. 걸쇠 어셈블리(206)가 오프 - 라인(101) 부분에 진입함에 따라, 각 걸쇠(226)는 오프- 램프(104)에 의해 수직면(250)으로부터 측 방향으로 안내되어, 슬리브(230)가 제1 사이드 레일(106)과 맞물려 제1 사이드 레일(106)을 따라 제1 세그먼트(108)로 이동함에 따라, 상기 어셈블리를 개구(214, 220)주위로 회전시킨다. 일 실시 예에서, 힘 센서 접촉부(230)는 넓은 면(broad face)과 같은 공지된 기하학적 구성 및 치수를 가지며, 여기서 상기 면은 걸쇠 어셈블리(206)가 중량 측정 장치(152)를 향해 이동함에 따라 제1 사이드 레일(106)과 접촉하고 있다.
힘 센서 접촉부(238)가 제1 세그먼트(108)로부터 제2 세그먼트(110)로 전이할 때, 각도 θ는 대략 45°이다. 힘 센서 접촉부(238)가 제2 세그먼트(110)를 가로 질러 움직일 때, 스터럽(232)에 매달린 도축된 가금류(240)의 무게는 부분적으로 걸쇠 어셈블리( 206) 및 중량 측정 장치(152)의 구성 요소의 각도 및 상대 위치를 고려하여 계산된다. 걸쇠 어셈블리(206)를 45도 각도로, 벤딩 축(155)을 45도 각도로 배향시키고, 나일론으로 힘 센서 접촉부(238)를 제조하고, 스테인리스 강으로 제2 세그먼트(110)를 제조하면, 힘 센서 접촉부(238)와 제2 세그먼트(110) 사이에 접촉점(262)이 생겨 무게 측정에 대해 무시할 수 있는 최소량의 마찰을 초래한다.
걸쇠(226)가 제2 세그먼트(110)를 가로 질러 이동함에 따라 걸쇠 어셈블리( 206) 및 중량 측정 장치(152)의 구성 요소의 특성은 도축된 가금류(240)의 중량을 결정하는 방정식에 포함된다. 마찰, 치수, 길이, 각도 및 중량을 포함하는 상기 특성들은 아래에서 설명된다. 도 8을 참조하면, 걸쇠 어셈블리(206)는 크로스바(228)가 아암(213, 219)과 각각 접촉하는 개구(214, 220)에서 피벗 포인트를 갖는다. 원형 크로스바(228)의 단면은 피봇 점(rp)의 반경인 기준 치수(256)를 갖는다. 개구들(214, 220) 내의 크로스바(228)의 회전은 재료들 사이의 접촉에 의해 생성된 마찰(fp)에 의해 영향을 받는다. 일 실시 예에서, 크로스바(228)는 스테인리스 강이고, 아암(213, 219)은 나일론이다. 걸쇠 어셈블리(206)는 지지점(lf)까지의 길이인 기준 치수(258) 및 무게(lW)까지의 길이인 기준 치수(260)를 포함하며, 무게는 주로 도축된 가금류(240)의 중량이다. 지지점까지의 길이(lF)는 피봇팅 축(A)의 중심( 또한 크로스바(228)의 단면 중심)과 슬리브(230) 힘 센서 접촉부(238) 및 제2 세그먼트(110)의 사이의 접촉점(202) 사이의 거리이다. 중량(1W)까지의 길이는 크로스바(228)의 단면 중심(피봇 축 A)과 스터럽(232)의 새들(233) 사이의 거리이다.
도축된 가금류(240)가 부착되지 않은 걸쇠 어셈블리(206)는 힘 센서 접촉부(238)에서 슬리브(230)에 작용하는 로드 셀(154) 및 제2 세그먼트(110)에 의해 생성되는, 밴딩 축(155)에 수직으로 연장하는, 로드 셀(154)에 의해 검출된 중량과 동등한 수직항력(FN)에 의해 중화된 정상 중량(WN)을 스터럽(232)에 발생시킨다. 가이드 바(fGB)로부터의 마찰은 로드 셀(154)의 측정 방향인, 수직항력(FN)에 수직이다. WT는 로드 셀(154) 또는 수직항력(FN)에 수직인 중량의 성분이다.
다리(241)의 호크(hocks)(241)는 새(WB) 또는 도축된 가금류(240)의 무게가 걸쇠 어셈블리(206)에 일반적으로 -Y 축 방향으로 하향 힘을 생성하게 하면서 새들(saddle, 233)에 속해 있다. 일 실시 예에서, 기준 치수(264)는 수직면(250)과 슬리브(230) 사이에 정의된 각도(θ)이며, 대략 45도이다.
도축된 가금류 및 걸쇠 어셈블리(206)가 제2 세그먼트(110)를 가로 질러 이동함에 따라 도축된 가금류(240)의 중량은 다음 관계에 의해 결정된다:
WB = FN x lF/(lW sinθ) [1]
여기서 새(WB) 또는 도축된 가금류(240)의 중량은 수직항력(FN) 또는 로드 셀로부터의 신호에 기초한다.
예
변수 값
lF 23 mm
rP 6 mm
lW 410 mm
θ 45°
상기 [표 1]에 기재된 변수 및 값을 갖는 예시적인 시스템을 고려하면, 공식 [1]은 수직항력(FN) 또는 로드 셀로부터의 신호에 기초하여 새(WB) 또는 도축된 가금류(240)의 중량을 산출한다 :
WB = FN x 23/(410 sin 45°)
WB = FN/1.26 [2]
공식 [1]에서 부싱에서의 마찰로 인한 무게 오차는 다음과 같이 계산된다:
FN = fP x rP/lF [3]
상기 표 1에 열거된 변수 및 값을 고려하면, 공식 [2] 은 다음을 산출한다 :
FN = fP x 6/23
FN = fP x 0.026 [4]
본 실시 예에서 부싱에서의 마찰에 의한 중량 오차를 나타내기 위해, 공식 [4]는 공식 2와 결합하여 사용될 수 있으며, 다음과 같이 계산된다:
error in WB = fP x 0.026/1.26
error in WB = fP x 0.021 [5]
식 [5]는 부싱에서 마찰의 2.1 %가 중량으로 측정됨을 나타낸다. 이 실시 예에서 부싱에서 무게로서 측정되는 마찰의 2.1 %는 걸쇠 및 도축된 가금류를 수직으로 들어올리는 종래의 방법에 구현된 마찰의 양보다 적다.
전술한 계산에 의해 도시된 바와 같이, 걸쇠 어셈블리(206)와 함께 도축된 가금류(240)를 각도(θ)에서 무게를 측정하면, 관련된 걸쇠 지지체 내에서의 이동이 감소되어, 그 결과 초래되는 중량에 대한 이러한 이동 및 마찰의 영향력은 종래의 방법에 비해 감소된다.
예를 들어, 도 5를 참조하면, 걸쇠 어셈블리(206)가 슬리브(230)와 접촉하는 제2 세그먼트(110)와 45도 각도에 있을 때, 도축된 가금류(240)의 무게를 측정하면 개구(214, 220) 주위로 회전하는 헤드셋(208) 또는 개구(209, 211) 내에서 이동하는 걸쇠에 의해 도입된 마찰의 효과를 감소시키는 한편 로드 셀(154)이 중량을 검출하게 한다. 또한, 제2 세그먼트(110)의 길이와 관련한 힘 센서 접촉부(238)의 폭은 힘 센서 접촉부(238)가 연장된 체류시간 동안 로드 셀(154)과 접촉 상태를 유지하게 하여 검출된 및 계산된 무게의 정확성을 높인다.
힘 센서 접촉부(238)가 중량 측정 장치(152)를 빠져나감에 따라, 힘 센서 접촉부(238)는 제3 세그먼트(112)를 만나고, 걸쇠(226)는 제2 사이드 레일(116)에서 측 방향으로 이동하여 수직면(250)을 따라 컨베이어 라인(204) 밑의 위치로 되돌아가서, 오프 라인(101) 부분을 빠져나와, 추가 처리를 위해 컨베이어 라인(204)을 따라 후속 처리를 진행한다.
필요에 따라, 개시된 주제의 상세한 양상이 본 명세서에 개시된다. 그러나, 개시된 양상들은 다양한 형태로 구현될 수 있는 개시된 주제의 예시일 뿐임을 이해해야 한다. 따라서, 여기에 개시된 특정 구조 및 기능적 세부 사항은 제한으로 해석되어서는 아니 되며, 단지 청구 범위의 기초로서 그리고 실질적으로 임의의 적절하게 상세한 구조에서 개시된 기술을 다양하게 사용하는 방법을 통상의 기술자에게 교시하기 위한 대표적인 기초로서만 해석되어야 한다. 설명에 사용되고 도면에 도시된 특정 용어는 제한하는 것이 아니다. 예를 들어, 상향, 하향, 전방, 후방, 우측 및 좌측은 언급되고 있는 도면에 배향된 대로 개시된 구성들을 언급한다. "내측으로" 및 "외측으로"라는 용어는 설명되는 측면의 기하학적 중심 및 그것의 지정된 부분에서 각각을 향하여 또는 그로부터 멀어지는 방향을 지칭한다. 적절한 경우 전방 및 후방은 일반적으로 이동(trravel) 방향을 기준으로 한다. 상기 용어는 구체적으로 언급된 단어, 그 파생어 및 유사한 의미의 단어를 포함할 수 있다. 연결되는 개시된 주제에 대한 구성들은 직접 연결될 수 있거나 하나 이상의 개재 요소를 통해 연결될 수 있다.
본 발명은 다양한 특정 실시 예를 참조하여 개시되었지만, 특허 청구항들에 기재된 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않으면서 균등물을 채용할 수 있고 대체가 가능한 것으로 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 컨베이어 라인에서의 중량 측정 장치에 있어서,
    중량 측정 장치는 :
    상기 컨베이어 라인으로부터 하향 연장되는 수직면에 인접하게 배치된 힘 센서;
    상기 힘 센서에 연결되는 세그먼트로서, 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되고, 상기 컨베이어 라인에 평행하게 연장되는 세그먼트;
    컨베이어 라인 아래의 수직면에서의 제1 단부와 세그먼트 제1 단부 사이에서 연장되는 제1 레일;
    세그먼트 제2 단부와 상기 컨베이어 라인 아래의 수직면에서의 제2 단부 사이에서 연장되는 제2 레일을 포함하며; 및
    제1 레일, 세그먼트 및 제2 레일은 제1 레일 제1 단부와 제2 레일 제2 단부 사이에 아치를 형성하고,
    상기 세그먼트는,
    제1 세그먼트, 제2 세그먼트 및 제3 세그먼트를 포함하고,
    가금류 걸쇠를 더 포함하는 중량 측정 장치로서, 가금류 걸쇠는;
    힘 센서 접촉부(contact)를 포함하며;
    상기 가금류 걸쇠는 힘 센서와 관련하여 컨베이어 라인을 따라 이동하고; 및
    힘 센서 접촉부는 제2 세그먼트 제1 단부와 제2 세그먼트 제2 단부 사이의 세그먼트를 따라 이동하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    지지 부재; 및
    상기 힘 센서와 상기 지지 부재 사이에 배치된 제1 진동 감쇠 재료를 더 포함함을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    제2 진동 감쇠 재료를 더 포함하며;
    상기 제2 진동 감쇠 요소는 상기 지지 부재 내에 배치됨을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    프레임;
    진동 감쇠 재료를 더 포함하며;
    상기 진동 감쇠 재료는 프레임 내에 배치되고;
    상기 힘 센서는 상기 프레임에 연결되며; 및
    컨베이어 라인은 상기 프레임에 연결됨을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    힘 센서는 로드 셀임을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    수직 평면은 XY 평면에 평행하고;
    상기 힘 센서는 상기 XY 평면으로부터 연장되어 +Z 축 방향으로 ZX 평면에 평행하게 형성된 밴딩 축 평면을 가지며; 및
    상기 수직면과 상기 밴딩 축 평면 사이에 형성된 하향 각은 예각임을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하향 각은 45 도 임을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    컨베이어 라인과 연결된 복수의 걸쇠를 더 포함하는 장치로서,
    각각의 가금류 걸쇠는 :
    컨베이어 라인과 맞물려 롤링하는 지지체;
    상기 지지체와 피봇식으로 맞물리고, 상기 지지체로부터 연장되어 힘 센서 접촉부를 형성하는 걸쇠를 포함하며;
    상기 힘 센서 접촉부는 상기 세그먼트와 접촉하는 세그먼트의 제1 단부와 제2 단부 사이에서 상기 세그먼트를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
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