KR102367804B1

KR102367804B1 - 과일 공급 장치

Info

Publication number: KR102367804B1
Application number: KR1020200069107A
Authority: KR
Inventors: 김배호
Original assignee: 주식회사 한성엔지니어링
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-06-08
Publication date: 2022-02-25
Also published as: KR20210152248A

Abstract

하나의 설비에서 복합적인 기능을 수행함으로써, 전체 설비의 전체적인 크기를 줄일 수 있도록, 과일 적재용 트레이를 순차적으로 이송하는 트레이컨베이어의 상부에 배치되어, 과일을 순차적으로 이송하여 상기 트레이로 적재하는 과일이송부를 포함하고, 상기 과일이송부는 프레임 상에 설치되고 간격을 두고 이격되어 대향 배치되며 상기 트레이컨베이어 상에 출측 선단이 배치되도록 길게 연장된 무한궤도 구조의 한 쌍의 회전밸트, 상기 프레임에 설치되고 상기 각 회전밸트의 양 선단에 맞물려 회전밸트를 회전시키기 위한 구동기어와 피동기어, 상기 구동기어에 연결되어 구동기어를 회전시키는 구동부, 상기 회전밸트의 외측면에 설치되어 수평으로 연장되며 상기 회전밸트를 따라 간격을 두고 설치되는 복수개의 회전축, 상기 회전축에 축결합되어 자유롭게 회전가능하게 설치되며 과일을 받쳐 지지하는 롤러를 포함하는 과일 공급 장치를 제공한다.

Description

과일 공급 장치{APPARATUS FOR FEEDING FRUIT}

본 개시내용은 과일을 연속적으로 공급하기 위한 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 사과나 배, 수박 등의 과일은 외부 상태나 크기, 무게 등에 따라 제품의 등급이 달라지므로, 제품을 등급에 따라 선별하여 출하하게 된다. 제품에 따라 다양한 구조의 선별 시스템이 도입되어 사용되고 있다.

과열을 선별기로 공급하기 위해 이송수단과 공급수단 등이 구비된다. 산지에서 운반된 과일은 이송수단과 공급수단을 통해 선별기로 연속적으로 투입되어 무게 등에 따라 등급별로 분리 선별된다.

과일을 선별하는 과정에서 과일의 손상을 방지하기 위해 별도의 트레이에 과일을 하나씩 적재하여 이송하게 된다. 이를 위해, 과일 공급수단은 과일을 운반하여 순차적으로 이송되는 트레이에 담는 구조로 되어 있다. 대한민국 등록 특허 제10-1921185호(발명의 명칭 : 과일 선별기용 트레이 자동 공급 장치)는 과일을 이송하면서 트레이에 자동으로 적재하는 구조를 개시하고 있다. 그러나, 종래의 구조는 단순히 과일을 이송하여 트레이에 적재할 수 있을 뿐으로, 다용도로 활용하기 어려운 단점이 있다. 즉, 종래의 경우, 과일의 외형을 검사하기 위해서는 과일 적재 설비와 별도로 과일 검사 설비를 갖춰야 한다. 이에, 과일 선별 시스템이 요구하는 설비를 모두 갖추기 위해서는 전체 시스템의 크기가 커지는 문제가 발생된다.

최근 들어, 대량으로 생산되고 유통되는 환경에 맞춰 많은 양의 과일을 신속하고 효과적으로 선별 처리하기 위한 컴팩트한 장치에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서, 다양한 기능을 하나의 설비 내에서 구현하는 것은 사용자에게 많은 장점을 줄 수 있다.

본 과제는 과일을 이송하여 트레이에 적재함과 더불어 과일 표면의 상태에 대한 검사를 같이 동시에 수행할 수 있도록 된 과일 공급 장치를 제공하는 것이다.

본 과제는 보다 간단한 구조로 과일의 표면 전체를 효과적으로 검사할 수 있도록 된 과일 공급 장치를 제공하는 것이다.

본 과제는 하나의 설비에서 복합적인 기능을 수행함으로써, 전체 설비의 전체적인 크기를 줄인 보다 컴팩트한 과일 공급 장치를 제공하는 것이다.

본 구현예의 공급 장치는, 과일 적재용 트레이를 순차적으로 이송하는 트레이컨베이어의 상부에 배치되어, 과일을 순차적으로 이송하여 상기 트레이로 적재하는 과일이송부를 포함할 수 있다.

상기 과일이송부는 프레임 상에 설치되고 간격을 두고 이격되어 대향 배치되며 상기 트레이컨베이어 상에 출측 선단이 배치되도록 길게 연장된 무한궤도 구조의 한 쌍의 회전밸트, 상기 프레임에 설치되고 상기 각 회전밸트의 양 선단에 맞물려 회전밸트를 회전시키기 위한 구동기어와 피동기어, 상기 구동기어에 연결되어 구동기어를 회전시키는 구동부, 상기 회전밸트의 외측면에 설치되어 수평으로 연장되며 상기 회전밸트를 따라 간격을 두고 설치되는 복수개의 회전축, 상기 회전축에 축결합되어 자유롭게 회전가능하게 설치되며 과일을 받쳐 지지하는 롤러를 포함할 수 있다.

이웃하는 회전밸트의 롤러 사이에 지지되어 회전밸트의 회전에 따라 이송된 과일이 회전밸트 출측에서 낙하되어 트레이에 적재되는 구조일 수 있다.

상기 과일이송부 상부에 설치되어 롤러에 지지되어 이송되는 과일의 표면 상태를 검출하는 검사부를 더 포함할 수 있다.

상기 롤러를 회전시켜 과일을 돌려주기 위한 회전부를 더 포함할 수 있다.

상기 회전부는 상기 프레임에 설치되고 회전밸트의 진행방향을 따라 길게 연장되며, 상기 롤러 하부에 배치되고 롤러와 접하여 롤러에 마찰력을 가하는 고정판을 포함할 수 있다.

상기 롤러는 원형 단면 형태를 이루며 선단으로 갈수록 직경이 작아지는 원추형 구조일 수 있다.

상기 고정판은 수평면에 대해 경사지게 배치되어 상기 롤러와 면접촉되는 구조일 수 있다.

이와 같이 본 구현예에 의하면, 과일을 이송하여 트레이에 순차적으로 적재하는 과정에서 과일의 표면 상태에 대한 검사까지 완료할 수 있게 된다.

과일 이송설비와 검사 설비가 결합되어 한 곳에서 복합적인 작용을 수행할 수 있게 된다. 이에, 별도로 과일 표면 검사 구간을 구비하지 않아 전체적인 설비 크기를 줄여 시스템을 컴팩트화할 수 있게 된다. 또한, 전체 설비의 구축이 쉽고 보다 저렴한 비용으로 설비를 구축할 수 있게 된다.

고정판에 의한 마찰력으로 롤러를 회전시키는 보다 간단한 구조를 통해 과일을 손쉽게 돌려줄 수 있게 된다. 또한, 과일을 돌려줌으로써, 과일 표면 전체에 대한 보다 정확한 검사를 수행할 수 있다.

이에, 장치의 구성이 보다 단순하여 제조가 용이하고 설비의 유지 보수가 용이한 장점이 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 과일 공급 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 과일 공급 장치의 개략적인 측면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 과일 공급 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 과일 공급 장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1 내지 도 3은 본 실시예에 따른 과일 공급 장치의 구성을 나타내고 있다.

도시된 바와 같이, 본 실시예의 공급 장치는 과일(P)을 순차적으로 이송하여 트레이(210)에 적재하는 과일이송부(100)를 포함할 수 있다. 트레이(210)은 트레이컨베이어(200)를 통해 순차적으로 이송된다. 과일이송부(100)는 트레이컨베이어(200) 상부에 배치되어 과일을 이송하여 트레이컨베이어(200)를 따라 이동되는 트레이(210)에 낙하시켜 적재하게 된다.

트레이(210)는 과일(P)을 하나씩 담는 용기로 이해할 수 있다. 트레이(210)는 예를 들어, 트레이컨베이어(200)의 이송밸트 상에 놓여 지도록 바닥이 평평한 원형 단면 구조의 용기 구조물로, 내부에는 제품이 수용되는 공간을 구비할 수 있다. 트레이(210)는 과일 각각을 감싼 상태로 과일의 선별이 완료될 때 까지 전체 시스템의 컨베이어를 따라 후 공정으로 이송될 수 있다. 트레이(210)는 모두 동일한 형태와 크기로 이루어지며, 트레이컨베이어(200)에 일정 간격으로 배치되어 이송될 수 있다.

과일이송부(100)는 프레임(110) 상에 설치되는 한 쌍의 회전밸트(120), 회전밸트(120)를 회전시키기 위한 구동기어(130)와 피동기어(132), 구동기어(130)에 연결되는 구동부, 회전밸트(120)에 설치되는 회전축(150), 회전축(150)에 설치되어 과일을 받쳐 지지하는 롤러(160)를 포함할 수 있다.

프레임(110)은 지면에 고정 설치되어 과일이송부(100)의 각 구성부를 지지하는 구조물이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 회전밸트(120)가 트레이컨베이어(200) 폭방향으로 좌우측에서 대향 배치되어 트레이컨베이어(200)를 따라 길게 연장 설치될 수 있다. 두 회전밸트(120) 사이를 통해 롤러(160)에 지지된 과일(P)이 이송된다. 회전밸트(120)의 선단은 트레이컨베이어(200) 상에 위치하여 과일이 분리되는 출구를 이룬다. 이에, 롤러(160)에 지지되어 이송되는 과일(P)이 회전밸트(120) 출측 선단에서 롤러(160)가 벌어짐에 따라 낙하하여 트레이컨베이어(200) 상의 트레이(210)로 적재될 수 있다.

각각의 회전밸트(120)는 양단이 연결된 무한궤도 구조로, 수평면을 따라 회전되도록 배치된다. 두 개의 회전밸트(120)와 회전밸트(120)에 결합되는 각 구성부는 대향 배치된 구조만 제외하고 동일하다. 이하 수평면이라 함은 도 1에서 xy평면을 의미할 수 있다.

프레임(110)에는 회전밸트(120)와 맞물리는 구동기어(130)와 피동기어(132)가 회전가능하게 설치된다. 구동기어(130)와 피동기에 회전밸트(120)의 양 선단이 결합되어 회전밸트(120)를 지지한다.

두 개의 회전밸트(120)는 각각 구동기어(130)와 피동기어(132)에 맞물린 상태에서 일정 간격을 유지하면서 프레임(110)에 지지된다. 회전밸트(120)는 이웃하는 회전밸트(120)와의 사이 간격을 일정하게 유지할 수 있는 구조면 다양하게 변형될 수 있다.

구동기어(130)에는 구동부가 연결되어 동력을 인가할 수 있다. 구동부는 예를 들어, 구동모터(140), 구동모터와 구동기어(130) 사이에 설치되는 기어블럭(142)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 구동모터(140)는 하나만 구비되어 기어블럭(142)을 통해 두 개의 구동기어(130)로 동력을 인가하는 구조일 수 있다.

각각의 구동기어(130)에 맞물린 한 쌍의 회전밸트(120)는 동기화되어 동일한 속도로 회전될 수 있다. 이에, 회전밸트(120)에 설치된 각각의 롤러(160)가 서로 마주보는 상태로 동일하게 움직일 수 있게 된다. 상기 구동부는 두 개의 회전밸트(120)를 서로 상이한 방향으로 회전시키는 구조일 수 있다. 예를 들어, 구동부는 두 개의 회전밸트(120)를 모두 트레이컨베이어(200)에 의한 트레이(210) 이송방향으로 회전되도록 구동될 수 있다.

회전밸트(120)의 외측면에는 회전축(150)이 수평으로 연장 설치된다. 회전축(150)은 회전밸트(120)를 따라 복수개가 일정 간격을 두고 배열 설치될 수 있다. 회전축(150)의 설치 간격은 다양하게 변형될 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.

회전축(150)에 롤러(160)가 자유롭게 회전가능하게 설치된다. 이에, 롤러(160)는 회전밸트(120) 외측면에 수평방향으로 돌출되며, 회전밸트(120)를 따라 일정간격으로 배열 설치된다.

두 개의 회전밸트(120)에 설치된 롤러(160)는 서로 대향 배치되어 있어, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 회전밸트(120)의 이웃하는 롤러(160)와 두 회전밸트(120) 사이에서 마주하는 롤러(160)에 의해 과일(P)이 받쳐 지지될 수 있다. 롤러(160)들에 의해 받쳐 지지된 과일은 회전밸트(120)의 회전에 따라 이동되어 출측 선단을 통해 트레이(210)로 낙하될 수 있다.

즉, 회전밸트(120)가 회전됨에 따라 두 회전밸트(120) 사이에서 마주하고 있던 롤러(160)는 회전밸트(120)의 출측 선단을 지나면서 방향이 전환되어 벌어지게 된다. 롤러(160)가 벌어지면서 롤러(160) 위에 놓여져 있던 과일(P)이 벌어진 롤러(160) 사이를 통과하여 밑에 위치한 트레이(210)로 낙하된다. 이와 같이, 회전밸트(120)가 회전되면서 롤러(160)가 양측으로 벌어지고 다시 모아져 마주하는 과정을 반복하면서 과일(P)을 순차적으로 이송하여 트레이(210)로 적재할 수 있게 된다.

본 실시예의 롤러(160)는 원형 단면 형태를 이루며 선단으로 갈수록 직경이 작아지는 원추형 구조일 수 있다. 또한, 롤러(160)는 회전축(150)에 자유롭게 회전가능하게 결합될 수 있다. 이에, 회전축(150)에서 롤러(160)가 회전되더라도, 과일(P)을 받쳐 지지한 상태를 계속 유지할 수 있다. 따라서, 필요시 롤러(160)를 회전시켜 줌으로써 롤러(160)에 접하고 있는 과일(P)을 돌려줄 수 있게 된다. 이러한 작용에 대해서는 뒤에서 다시 설명하도록 한다.

본 실시예의 공급장치는, 과일이송부(100)를 통해 과일(P)을 트레이(210)로 이송하는 과정에서 과일의 상태를 검사하는 구조일 수 있다.

이를 위해, 과일이송부(100) 상부에 설치되어 롤러(160)에 지지되어 이송되는 과일(P)의 표면 상태를 검출하는 검사부(170)를 더 포함할 수 있다.

이에, 과일(P)을 이송하여 트레이(210)에 순차적으로 적재하는 과정에서 과일의 표면 상태에 대한 검사까지 완료할 수 있게 된다. 이와 같이, 과일 이송과 더불어 과일 검사를 한 곳에서 수행할 수 있어, 별도로 과일 표면 검사 구간을 구비할 필요가 없다. 따라서, 전체적인 설비 공간을 컴팩트하게 줄일 수 있으며, 설비의 구축이 쉽고 보다 저렴한 비용으로 설비를 구축할 수 있게 된다.

검사부(170)는 예를 들어, 카메라를 포함한 구조로 과일의 표면을 화상으로 촬영하여 그 표면의 상태를 검출하는 구조일 수 있다. 검사부(170)는 과일의 상태를 검출하는 구조면 다양하게 적용될 수 있다.

검사부(170)는 두 개의 회전밸트(120) 사이 상부에 배치될 수 있다. 이에, 두 개의 회전밸트(120)의 롤러(160)에 받쳐져 이송되는 과정에서 회전밸트(120) 상부에 위치한 검사부(170)에 의해 각 과일의 상태가 검출될 수 있다.

본 실시예의 검사부(170)는 롤러(160)를 회전시켜 과일(P)을 돌려주기 위한 회전부를 더 포함할 수 있다. 회전부에 의해 롤러(160)가 회전되면서 롤러(160)에 받쳐져 있던 과일이 롤러(160) 반대방향으로 구르게 된다. 이에, 검사부(170)가 과일의 전체적인 표면을 확실하고 용이하게 검사할 수 있게 된다.

회전부는 프레임(110)에 설치되고 회전밸트(120)의 진행방향을 따라 길게 연장되며, 롤러(160) 하부에 배치되고 롤러(160)와 접하여 롤러(160)에 마찰력을 가하는 고정판(180)을 포함할 수 있다.

고정판(180)은 평면의 판구조물로, 한 쌍의 회전밸트(120) 사이 영역에 설치될 수 있다. 이에, 고정판(180)을 구비한 단순한 구조를 통해 롤러(160)를 회전시킬 수 있고, 장치의 제조가 용이하고 설비의 유지 보수 역시 간단하게 수행할 수 있게 된다.

고정판(180)에 회전가능한 롤러(160)가 접한 상태에서 회전밸트(120)가 이동함에 따라 롤러(160)가 고정판(180)을 따라 구르게 된다. 이에, 롤러(160)에 받쳐 지지되어 있는 과일(P)이 회전될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 고정판(180)은 각 회전밸트(120) 아래에 각각 구비될 수 있다. 각 고정판(180)은 수평면에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 본 실시예에서 고정판(180)은 롤러(160)의 외주면 경사에 대응되는 각도로 경사지게 배치될 수 있다.

이에, 고정판(180)은 원추형태의 롤러(160)와 면접촉될 수 있다. 이와 같이, 고정판(180)이 확실하게 롤러(160)와 접촉함에 따라 롤러(160)와 고정판(180) 사이 마찰력을 극대화할 수 있게 된다. 따라서, 롤러(160)는 고정판(180)을 지나는 과정에서 고정판(180)에서 미끄러지지 않고 정확히 회전될 수 있다.

도 4는 본 실시예에 따른 회전부의 작용을 나타내고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 과일(P)은 롤러(160) 사이에 놓여 지지된 상태로 회전밸트(120)의 이송에 따라 이송된다.

회전밸트(120) 위쪽에서는 검사부(170)가 배치되어 이송되는 과일의 표면을 검사한다.

롤러(160)는 프레임(110)에 고정되어 있는 고정판(180)에 접한 상태로, 회전밸트(120)의 이송에 따라 고정판(180)을 구르면서 회전된다. 즉, 롤러(160)는 회전축(150)에 회전자유롭게 축결합된 상태로, 고정판(180)과의 마찰에 의해 회전축(150)을 중심으로 구르면서 고정판(180)을 지나게 된다.

이에, 롤러(160) 위에 놓인 과일(P)이 롤러(160)와 반대방향으로 구르면서 돌게 된다. 과일(P)은 롤러(160)와 롤러(160) 사이에 단순하게 올려져 있는 상태로 과일(P)을 받치고 있는 롤러(160)가 일방향으로 회전됨에 따라 반대방향으로 회전되는 것이다.

따라서, 과일(P)은 자체적으로 회전되면서 이송될 수 있다. 과일(P)이 회전됨에 따라 아랴쪽의 과일(P)의 표면이 위쪽으로 이동되어 검사부(170)에 검출될 수 있다.

이와 같이, 고정판(180)의 마찰력으로 롤러(160)를 회전시키는 보다 간단한 구조를 통해 과일(P) 위치를 손쉽게 돌려줄 수 있다. 과일을 돌려줌으로써 과일의 일부만이 아닌 표면 전체에 대한 보다 정확한 검사를 수행할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

100 : 과일이송부 110 : 프레임
120 : 회전밸트 130 : 구동기어
132 : 피동기어 140 : 구동모터
150 : 회전축 160 : 롤러
170 : 검사부 180 : 고정판
200 : 트레이컨베이어 210 : 트레이

Claims

과일 적재용 트레이를 순차적으로 이송하는 트레이컨베이어의 상부에 배치되어, 과일을 순차적으로 이송하여 상기 트레이로 적재하는 과일이송부를 포함하고,
상기 과일이송부는 프레임 상에 설치되고 간격을 두고 이격되어 대향 배치되며 상기 트레이컨베이어 상에 출측 선단이 배치되도록 길게 연장된 무한궤도 구조의 한 쌍의 회전밸트, 상기 프레임에 설치되고 상기 각 회전밸트의 양 선단에 맞물려 회전밸트를 회전시키기 위한 구동기어와 피동기어, 상기 구동기어에 연결되어 구동기어를 회전시키는 구동부, 상기 회전밸트의 외측면에 설치되어 수평으로 연장되며 상기 회전밸트를 따라 간격을 두고 설치되는 복수개의 회전축, 상기 회전축에 축결합되어 자유롭게 회전가능하게 설치되며 과일을 받쳐 지지하는 롤러, 상기 롤러를 회전시켜 과일을 돌려주기 위한 회전부를 포함하고,
상기 회전부는 상기 프레임에 설치되고 회전밸트의 진행방향을 따라 길게 연장되며, 상기 롤러 하부에 배치되고 롤러와 접하여 롤러에 마찰력을 가하는 고정판을 포함하는 과일 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 과일이송부 상부에 설치되어 롤러에 지지되어 이송되는 과일의 표면 상태를 검출하는 검사부를 더 포함하는 과일 공급 장치.
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