KR102375299B1

KR102375299B1 - 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇

Info

Publication number: KR102375299B1
Application number: KR1020210061851A
Authority: KR
Inventors: 김수정; 김상훈
Original assignee: 김수정
Priority date: 2021-05-13
Filing date: 2021-05-13
Publication date: 2022-03-17

Abstract

본 발명은 폐기물을 파쇄하고, 폐기물 종류에 따라 분류 가능한 복수의 파쇄봇(10); 파쇄봇(10)의 위치 정보의 제공 및 포인트 적립 가능한 전자카드가 포함된 전용 어플리케이션을 제공하는 서버(20); 및 서버(20)로부터 제공된 전용 어플리케이션을 실행하여 파쇄봇(10)의 위치 정보를 출력하고, 폐기물에 따라 설정된 포인트가 적입되는 모바일 단말(40); 을 포함하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇을 제공할 수 있다.

Description

스마트 플라스틱 분리 파쇄봇{Smart plastic separation robot}

본 발명은 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇에 관한 것이다.

전 세계 폐 플라스틱의 46%를 수입하던 중국이 2018년 폐플라스틱 수입을 전면 금지함에 따라 글로벌 폐플라스틱 공급망이 급변할 뿐 아니라 폐플라스틱 대란을 겪고 있다.

따라서 최근에는 플라스틱 사용에 대한 경각심이 확대됨에 따라 2015년부터 플라스틱 사용규제 및 폐플라스틱 재활용에 대한 정책을 도입하는 국가가 급증하고 있다.

그러므로 세계 각국에서는 경쟁적으로 재활용 플라스틱 수거 캠페인과 일반인들도 언제 어디서나 손쉽게 사용할 수 있는 장비를 개발하고 있는 상황이며, 이와 함께 미회수 플라스틱에 의한 경제적 손실로 폐플라스틱 재활용에 대한 기술개발에 투자를 증가하고 있다.

대부분의 미회수 플라시틱은 소각이나 매립 등의 방법으로 처리되고 있어 활용 가능한 자원의 폐기에 의한 경제 손실이 크다.

그러므로 최근에는 환경규제 및 경제손실로 인해 플라스틱 재활용에 대한 기술의 확보를 위한 노력이 중요해지고 있으나, 빅데이터, 인공지능 등과 같은 ICT 첨단기술 적용이 미흡한 상황이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1036948호(2011.05.18)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 폐 플라스틱의 폐기 및 재활용에 인공지능 기술을 이용하여 종래보다 효과적인 폐 플라스틱의 폐기나 재활용을 가능하게 하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇을 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇의 실시예는, 폐기물을 파쇄하고, 폐기물 종류에 따라 분류 가능한 복수의 파쇄봇과, 파쇄봇의 위치 정보의 제공 및 포인트 적립 가능한 전자카드가 포함된 전용 어플리케이션을 제공하는 서버 및 서버로부터 제공된 전용 어플리케이션을 실행하여 파쇄봇의 위치 정보를 출력하고, 폐기물에 따라 설정된 포인트가 적입되는 모바일 단말을 포함하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 복수의 수거함과, 폐기물을 파쇄하는 블레이드를 구비하는 블레이드 구동부와, 블레이드 구동부에서 파쇄된 폐기물을 복수의 수거함 중에서 선택된 어느 하나로 배출하는 트레이를 구비한 트레이 구동부와, 상하 회전 가능하도록 고정되는 상부 커버를 구비한 상부 하우징과, 상면에 블레이드가 노출되는 투입구가 형성되어 내측에 블레이드 구동부와 트레이 구동부 및 수거함을 수용하는 하부 하우징을 구비한 함체 및 폐기물의 종류에 따라 서로 다른 수거함으로 분리하도록 트레이 구동부의 선택적으로 제어하는 컨트롤 패널을 포함하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 a)컨트롤 패널에서 디스플레이에 선택된 메뉴나 정보를 출력하는 단계와, b)컨트롤 패널에서 디스플레이를 통하여 입력된 명령을 감지하는 단계와, c)컨트롤 패널에서 디스플레이를 통하여 입력된 명령을 감지하여 폐기물의 종류에 따라 복수의 수거함 중 설정된 수거함으로 트레이를 회전시키는 단계와, d)컨트롤 패널에서 블레이드를 구동시키고, 투입된 폐기물을 파쇄하는 단계 및 e)컨트롤 패널에서 파쇄량을 감지하여 설정된 조건에 따라 포인트를 산출하고, 근거리 무선 통신을 통하여 설정된 전자카드에 포인트를 적립하는 단계를 포함하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇의 제어 방법을 제공할 수 있다.

따라서 본 발명은 대상물의 종류에 따라 파쇄 후 지정된 수거함(700)으로 자동 분류할 수 있어 플라스틱 수지 제품 및 그 외 대상물의 분류가 용이하고, 파쇄 및 분류된 대상물들을 이송함에 따라서 수거가 용이한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 파쇄된 물건의 중량에 따라 사용자에게 포인트를 적립시켜주고, 적립된 포인트를 이용하여 상품구매 또는 현금화 가능한 정책을 제안 및 실행함에 따라 쓰레기의 분리 수거 정책을 활성화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇을 이용한 포인트 적립 시스템을 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇을 도시한 블럭도이다.
도 3은 컨트롤패널의 블럭도이다.
도 4는 파쇄봇를 도시한 사시도이다.
도 5는 상부가 제거된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 4의 단면도이다.
도 7은 송풍부를 도시한 블럭도이다.
도 8은 블레이드 구동부를 도시한 평면도이다.
도 9는 블레이드 구동부의 단면도이다.
도 10은 트레이 구동부을 도시한 측면도이다.
도 11은 도 9의 단면도이다.
도 12는 트레이를 도시한 사시도이다.
도 13은 트레이를 도시한 측면도이다
도 14는 본 발명에 따른 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 15는 이벤트 감지 단계를 도시한 순서도이다.

이하, 본 발명의 일실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.

각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 이용함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 발명에 따른 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇(10)를 이용한 포인트 적립 시스템을 도시한 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 복수의 파쇄봇(10)과, 파쇄봇(10)의 위치 및 사용정보와, 포인트 적립 및 적립카드 정보를 제휴사에 제공하는 서버(20)와, 파쇄봇(10)으로부터 포인트를 적립받는 전자카드가 설치된 모바일 단말(40)과, 서버(20)와의 제휴에 따른 포인트를 소비하는 제휴사 서버(30)를 포함할 수 있다.

서버(20)는 복수의 파쇄봇(10)의 위치 정보와, 사용정보, 포인트 적립 정보, 포인트를 사용할 수 있는 제휴사(서버(20)) 정보를 제공할 수 있다. 또한, 서버(20)는 가입된 복수의 모바일 단말(40)에 파쇄봇(10)의 위치정보와 제휴사 정보 및 포인트 적립 내역 및 사용 정보의 송수신을 위하여 전용 어플리케이션을 제공할 수 있다.

복수의 파쇄봇(10)은 일정 지역 내에 설치되며, 투입된 폐기물을 파쇄 후 설정된 종류(예를 들면, ABS, PE, PP, PET, 목재, 금속, 석재 중 적어도 2 이상)별로 분류하여 보관한다. 여기서 파쇄봇(10)은 파쇄량 대비 설정된 단위의 포인트를 연산 및 적립시킬 수 있다.

모바일 단말(40)은 서버(20)로부터 파쇄봇(10)과의 근거리 통신(예를 들면, NFC, RFID, 적외선)이 가능하고, 파쇄봇(10)의 설치 위치와 사용 정보 및 기타 정보를 수신할 수 있는 어플리케이션이 설치될 수 있다.

여기서 모바일 단말(40)은 전용 어플리케이션을 통하여 파쇄봇(10)과 근거리 무선통신 연결될 수 있고, 파쇄봇(10)로부터 연산 된 포인트가 적립된다.

또한, 어플리케이션은 포인트를 적립할 수 있고, 포인트를 이용하여 제휴사들의 판매 제품이나 서비스 상품을 구매 및 결제할 수 있는 전자카드가 포함될 수 있다.

제휴사 서버(30)는 서버(20)를 통하여 포인트 관련 업무 협약에 따라 설정된 포인트로서 제품의 결제를 진행할 수 있다. 여기서 제휴사 서버(30)는 서버(20)로부터 등록 회원과, 보유 포인트 관련 정보를 수신받을 수 있고, 포인트 적입 가능한 카드를 자체 발급함도 가능하다.

즉, 본 발명은 파쇄봇(10)을 이용한 플라스틱 제품의 자발적 수거를 촉진할 수 있도록 파쇄량에 따른 포인트를 사용자에게 적립시켜 주고, 적립된 포인트를 사용할 수 있는 제휴사 정보를 제공하는 것이 특징이다.

또한, 본 발명은 다른 실시예로서 포인트가 적립되는 모바일 단말(40)용 전자카드가 아닌 NFC 또는 RFID와 같은 접촉식 또는 비접촉식 근거리 통신이 가능한 전자카드를 제공할 수 있다.

이와 같은 전자카드의 발급은 서버(20) 및/또는 제휴사 서버(30)에서 진행할 수 있고, 기타 협약에 의한 단체에서 발급 및 정보의 제공이 가능하다.

이를 위한 파쇄봇(10)은 도 2 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇(10)를 도시한 블럭도, 도 3은 컨트롤패널의 블럭도, 도 4는 파쇄봇(10)를 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 파쇄봇(10)은 컨트롤 패널(100)과, 센서부(200)와, 블레이드 구동부(300)와, 트레이 구동부(400)와, 통신부(500)를 포함할 수 있다.

컨트롤 패널(100)은 블레이드 구동부(300)과 트레이 구동부(400)와 통신부(500)를 제어하는 구동 제어 모듈(110)과, 파쇄된 폐기물의 양에 따른 포인트를 연산하는 연산모듈(120)과, 이벤트에 따른 경보를 출력하는 경보모듈(130)과, 폐기물의 정보가 등록된 DB(140)와, 정보의 출력 및 사용자의 선택명령을 출력하는 디스플레이(150)를 포함할 수 있다.

구동 제어 모듈(110)은 디스플레이(150)로부터 출력된 명령 및/또는 센서부(200)의 감지 신호에 따라 센서부(200)의 감지신호에 따라 블레이드 구동부(300)와 트레이 구동부(400)를 제어한다.

예를 들면, 구동 제어 모듈(110)은 블레이드(310)의 동작중에 인체가 감지 또는 개방이 감지되거나, 고장 감지, 수거함(700)의 중량 감지를 통해 만 충전이 감지되면 블레이드(310) 및 트레이(410)의 동작을 정지시킬 수 있고, 경고 및/또는 안내 메시지를 출력하도록 제어할 수있다.

또한, 구동 제어 모듈(110)은 AI 알고리즘에 따라 투입되는 폐기물의 종류를 데이터베이스화하고, 이를 기반으로 폐기물의 종류에 대한 분류기준(예를 들면, 외형, 상호, 상표명, 색깔, 성분)을 자체 학습할 수 있다.

연산모듈(120)은 투입된 폐기물 또는 파쇄된 폐기물의 양을 설정된 기준에 따라 포인트로 연산할 수 있다.

경보모듈(130)은 구동 제어 모듈(110)의 제어에 따라 인체감지, 개방, 고장, 수거함(700)의 중량과 같은 이벤트 발생을 시각적 및/또는 청각적 신호로 경보한다. 예를 들면, 경보모듈(130)은 스피커를 통하여 음성 안내 메세지를 출력하거나, 디스플레이(150)를 통하여 경고 문자를 출력할 수 있다.

DB(140)는 폐기물 정보가 등록된다. 예를 들면, 폐기물의 종류(제품 상호, 상표, 회사,)와 성분(PP, PE, PET, ABS)이 포함된 폐기물 정보가 등록된다.

디스플레이(150)는 터치형 디스플레이(150)로서 설정된 메뉴 화면을 출력하여 선택된 메뉴에 따라 설정된 명령을 출력하고, 구동 제어 모듈(110) 및 경보모듈(130)의 제어에 의해 설정된 문자 및 정보를 출력한다.

센서부(200)는 인체 감지 센서와, 중량센서, 전류 또는 전압센서, 온도센서와, 파쇄봇(10)의 개방을 감지할 수 있는 복수의 센서(압전센서, 광센서) 및 고장을 감지할 수 있는 센서와, 함체 내부의 먼지 농도, 냄새(가스) 감지 센서 중 하나 이상이 설치될 수 있다. 또는 센서부(200)는 영상장치(예를 들면, CCTV)를 더 포함함도 가능하다.

블레이드 구동부(300)는 파쇄봇(10)에 설치되는 블레이드(310)를 구동시킨다. 여기서 블레이트 구동부는 예를 들면, 모터의 회전수를 조절하여 폐기물의 종류에 따라 블레이드(310)에서 발생된 힘을 조절할 수 있다.

트레이 구동부(400)는 후술되는 트레이(410)의 회전을 제어할 수 있다. 여기서 트레이(410)는 회전각도에 따라 블레이드(310)에서 파쇄된 폐기물을 설정된 기준에 따라 분류된 폐기물들을 해당 기준에 의해 분류된 동일 폐기물이 충전된 수거함(700)으로 토출 시킬 수 있다.

통신부(500)는 근거리 무선 통신 장치와, 원거리 무선 통신 장치를 모두 포함한다.

근거리 무선 통신 장치는, NFC, RFID 또는 블루투스 무선 장치로서 감지된 사용자의 모바일 단말(40) 또는 전자카드와 접촉 또는 비접촉식 무선 통신을 수행하여 연산된 포인트를 사용자의 모바일 카드에 설치된 전자카드 또는 일반 전자카드에 적립시킨다.

원거리 통신 장치는 서버(20)와의 통신을 수행하는 장치이다. 원거리 통신 장치는 서버(20)로부터 업데이트 정보를 수신할 수 있고, 고장이나 수거함(700)의 만 충전 여부, 수거함(700)을 보관한 하부 하우징(620) 또는 상부 커버(611)의 개방 여부와 이벤트 정보를 서버(20)로 송신할 수 있다.

또한, 파쇄봇(10)은 위 구성 외에도 블레이드(310)와 트레이(410), 복수의 수거함(700)을 포함하는 다수의 기구 구성을 포함하고 있다. 이와 같은 파쇄봇(10)의 기구 구성은 아래부터 설명한다.

도 4는 파쇄봇(10)을 도시한 사시도, 도 5는 상부가 제거된 상태를 도시한 사시도, 도 6은 도 4의 단면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 파쇄봇(10)은 상부 하우징(610)과 하부 하우징(620)으로 이루어진 함체(610, 620, 630)와, 수거함(700)을 포함할 수 있다.

함체(610, 620, 630)는 상하 회전되는 상부 커버(611)가 구비된 상부 하우징(610)과, 상부가 개구되어 투입구가 형성되어 내측에 블레이드 구동부(300)와 트레이 구동부(400) 및 복수의 수거함(700)들을 수용하는 하부 하우징(620)과, 하부 하우징(620)을 지지하는 하부 프레임(630)으로 구성될 수 있다.

상부 하우징(610)은 상하 회전되는 상부 커버(611)와, 구동 제어 모듈(110)과 같은 컨트롤 패널(100)의 구성 및 이를 위한 전기회로기판이나 전원 장치 등을 수용하는 컨트롤 박스(100a)와 하부 하우징의 개방된 상부를 구획하는 구획판(613)을 포함할 수 있다.

여기서 컨트롤 박스(100a)는 구획판(613)에 의해 분리된 공간에서 고정되며, 구획판(613)의 반대측은 하부 하우징(620)의 상부에 형성된 투입구(도면부호 부여되지 않음)가 위치된다. 이때, 센서부(200)는 복수의 센서 중 인체 감지 센서가 컨트롤 박스(100a)에서 연장되는 봉 형상의 지지대에 의해 지지 및 고정된다.

상부 커버(611)는 전면에서 투명 또는 불투명한 보호 창이 형성되고, 양측 끝단이 하우징의 양 측면에서 힌지결합되어 상하로 회전 가능하다. 상부 커버(611)는 회전되어 하부 하우징(620)의 상부에 형성된 투입구를 노출시킨다.

또한, 상부 커버(611)는 개방된 개방창이 형성된 전면의 양측에서 절곡 된 양 측면 중 적어도 하나에서 일 방향으로 연장되도록 개구된 안내구(611b)와, 전면에서 돌출된 손잡이(611c)를 포함할 수 있다.

안내구(611b)는 만곡된 형상으로 연장 및 절개되어 상부 하우징(610)의 측면에서 돌출되는 걸림돌기(612)를 인출시킨다. 이와 같은 안내구(611b)는 상부 커버(611)가 상방으로 회전시 걸림돌기(612)에 걸림될 수 있어 상부 커버(611)의 회전 범위를 제한하는 스토퍼 역할을 수행할 수 있다.

하부 하우징(620)은 상부가 개방되어 블레이드(310)가 위치된 투입구가 형성되고, 내측에는 트레이 구동부(400) 및 복수의 수거함(700)이 수용되는 공간을 형성한다. 여기서 하부 하우징(620)의 상부는 투입구를 안내할 수 있도록 경사지도록 하향 된 경사면(621)으로 형성될 수 있다.

또한, 하부 하우징(620)은 직립 된 벽면 중 적어도 하나가 착탈 가능하여 내측에 수용된 수거함(700)들의 인 출입을 가능하게 한다.

또한, 함체는 하부 하우징의 내에서 공기를 순환 및 배출시키는 송풍부를 더 포함할 수 있다. 이는 도 6과 도 7을 참조하여 설명한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 송풍부(640)는 하부 하우징의 내측 벽면에 설치되어 내부의 공기 중에 유해 물질을 차단하는 필터(641)와, 내부의 공기를 외부로 배출 및 순환시키는 송풍기를 포함할 수 있다.

필터(641)는 파쇄시 발생하는 플라스틱 가루, 미세분진, 냄새 등 유해 물질이 외부로 배출되는것을 차단한다. 이를 위해 필터(641)는 삼중 필터를 구비할 수 있다. 삼중필터는 알루미늄 판넬형 프리필터와 세미헤파필터와 활성 카본 필터가 적층되어 순차적으로 송풍기의 흡입력에 의해 흡입되는 공기중에 포함된 유해 물질을 순차 필터링한다.

송풍기(642)는, 예를 들면, 송풍팬 및 모터를 구비할 수 있다. 송풍기(642)는 컨트롤 패널(100)의 제어에 의해 온오프된다. 여기서 컨트롤 패널(100)은 센서부(200)의 폐기물 감지 여부와, 블레이드의 구동 여부에 따라 송풍기를 제어할 수 있다.

여기서 센서부(200)는 내부의 먼지 농도, 가스 감지 센서를 더 포함할 수 있고, 컨트롤 패널(100)은 센서부(200)의 감지 신호에 따라 블레이드의 작동 여부와 상관없이 송풍기를 선택적으로 제어할 수 있다.

하부 프레임(630)은 직립된 복수의 지지바(도면번호 부여되지 않음)와, 수평 연장되는 복수의 수평바(도면번호 부여되지 않음)들이 상호 체결되어 하부 프레임(630)을 지지한다. 여기서 하부 프레임(630)의 수평바 및 지지바들은 상황에 따라 블레이드 구동부(300)와 트레이 구동부(400)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

수거함(700)은 복수로서 하향 될수록 그 폭이 좁아지는 상광하협의 구조를 갖는다. 따라서 수거함(700)의 벽면은 경사면으로 형성된다. 이와 같은 구조는 파쇄된 폐기물의 일부가 벽면에 잔류되지않고 하측으로 낙하 될 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한, 각 수거함(700)은 설정 조건에 따라 서로 다른 종류의 폐기물을 수용할 수 있다. 이와 같은 폐기물의 분리수거는 후술되는 트레이 구동부(400)의 각도 조절에 따라 이루어질 수 있다.

블레이드 구동부(300)는 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.

도 8은 블레이드 구동부를 도시한 평면도, 도 9는 블레이드 구동부의 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 블레이드 구동부(300)는 블레이드(310)와, 블레이드 하우징(320)과, 제1모터(330)를 포함할 수 있다.

블레이드(310)는 복수의 나선형 날(311, 311')들이 하나의 고정축(312, 312')에 고정되는 제1그룹과 제2그룹으로 구성된다. 제1그룹과 제2그룹은 상호 대항된 위치에 배치되고, 각 나선형 날(311, 311')들은 상호 엇갈린 위치에서 회전된다.

여기서 나선형 날(311, 311')은 3중 날로서 제1그룹(310a)과 제2그룹(310b)의 나선형 날(311, 311')들이 서로 맞물리는 형태로 구성될 수 있다.

블레이드 하우징(320)은 상술한 블레이드(310)의 그룹을 수용할 수 있는 폭과 높이를 갖도록 형성된다.

제1모터(330)는 구동 제어 모듈(110)의 제어에 따라 블레이드(310)를 구동시킬 수 있다. 여기서 제1모터(330)는 폐기물의 종류에 따라 설정된 회전수로서 블레이드(310)를 회전시킴이 바람직하다. 이를 위하여 제1모터(330)는 서로 다른 회전수로 설정된 복수의 모터로 구성될 수 있다. 즉, 각각의 모터는 서로 다른 회전수로서 블레이드(310)를 회전시키되, 구동 제어 모듈(110)의 선택적 제어에 따라 구동될 수 있다.

특히, 제1모터(330) 중 적어도 어느 하나는 역방향으로 블레이드(310)를 회전시킴도 가능하다. 이는 파쇄중 폐기물이 걸림되었을 경우에 걸림된 폐기물을 배출하기에 용이할 것이다.

여기서 컨트롤 패널(100)은 상기와 같은 파쇄 중 폐기물의 걸림이 감지되면, 디스플레이를 통하여 폐기물의 걸림 정보를 출력할 수 있다.

또한, 컨트롤 패널(100)은 설정된 폐기물(예를 들면, 플라스틱 폐기물)이 아닌 불법 폐기물(건축 폐기물, 생활 쓰레기, 목재 및/또는 석재, 철재)이 감지될 경우 경고를 출력할 수 있다.

이와 같은 불법 폐기물의 감지를 위하여 투입된 폐기물의 종류를 촬영하는 영상장치와 센서등이 추가될 수 있고, 각 영상 장치 및 센서의 감지 정보는 DB에 등록된 빅데이터화된 정보와 비교할 수 있다.

트레이 구동부(400)는 도 10 내지 도 13을 참조하여 설명한다. 이중 도 10은 트레이 구동부을 도시한 측면도, 도 11은 도 10의 단면도, 도 12는 트레이를 도시한 사시도, 도 13은 트레이를 도시한 측면도이다.

도 10 내지 도 13을 참조하면, 트레이 구동부(400)는 트레이(410)와, 트레이(410)를 회전시키는 제2모터(420)와, 제2모터(420)의 구동력을 전달하는 제1기어(431)와 제2기어(432). 제1타이밍 벨트(431a)와, 제2타이밍 벨트(432a)와, 복수의 안내롤러(433)와, 연결함체(440)를 포함할 수 있다.

연결함체(440)는 블레이드(310)에 의해 파쇄된 폐기물을 하측의 트레이(410)로 안내하는 역할을 수행한다. 이를 위하여 연결함체(440)는 상부의 직경보다 하측의 직경이 좁아지는 깔때기 형상으로 이루어질 수 있다.

트레이(410)는 상면이 개방되는 수용 트레이(411)와, 수용 트레이(411)의 하측에서 경사진 각도로 연장되는 배출 트레이(412)를 포함할 수 있다. 여기서 수용 트레이(411)와 배출 트레이(412)는 일체형으로서 설명의 편의를 위하여 부분별로 명칭을 부여한 것이다.

수용 트레이(411)는 외측으로 확장된 상단(411a)과, 상단에서 하향되는 직립벽(411b)과, 직립벽(411b)에서 경사지게 연장되는 안내면(411c)과, 배출 트레이(412)로 연통되는 배출구(411d)를 포함할 수 있다.

상단(411a)은 외측으로 확장되어 직립벽(411b)의 외면에 밀착된 제1 타이밍 벨트(431a)가 이탈됨을 방지하도록 지지하는 역할을 수행한다.

안내면(411c)은 파쇄된 폐기물을 배출구(411d)로 안내할 수 있도록 하향 경사지도록 연장된다.

배출구(411d)는 안내면(411c)의 끝단에서 관통되어 하측의 배출 트레이(412)로 폐기물을 낙하시킨다.

배출 트레이(412)는 안내면(411c)의 외면 끝단에서 하향 연장되는 한 쌍의 측판(412a, 412a')과, 안내판 사이에서 경사지도록 하향 연장된 가이드판(412b)이 일체로 형성된다.

한 쌍의 측판(412a, 412a')은 상호 이격되어 배출구(411d)로부터 낙하된 폐기물이 외부로 튀어 나가지 않도록 안내한다.

가이드판(412b)은 한 쌍의 측판(412a, 412a') 사이에서 경사진 바닥면을 구현하여 폐기물을 하측의 수거함(700)으로 안내한다.

제1기어(431)는 제2모터(420)의 회전력에 의해 회전되어 제1타이밍 벨트(431a)를 회전시킨다. 여기서 제1기어(431)는 제2기어(432)에 회전력을 전달할 수 있도록 결합된다.

제2기어(432)는 제1기어(431)로부터 전달되는 회전력으로 제2타이밍 벨트를 회전시킨다.

제1타이밍 벨트(431a)와, 제2타이밍 벨트는 직립벽(411b)의 외면에서 상하 방향으로 순차 밀착되어 트레이(410)를 회전시킨다. 이를 위하여 제1타이밍 벨트(431a)와 제2타이밍 벨트(432a) 중 적어도 하나는 설정된 간격으로 이격되어 관통형성되는 걸림구(도시되지 않음)가 형성될 수 있다.

또한, 수용 트레이(411)의 직립벽(411b)의 외면에서는 걸림구에 끼움될 수 있도록 돌출되는 복수의 걸림돌기(도시되지 않음) 또는 걸림홈(도시되지 않음)이 형성될 수 있다.

걸림돌기(도시되지 않음)와 걸림구(도시되지 않음)는 끼움 및 인출을 반복하여 제1타이밍 벨트(431a)와 제2타이밍 벨트(432a)의 회전력을 트레이(410)로 전달한다.

제2모터(420)는, 예를 들면 스텝모터로서 배출 트레이(412)의 가이드판(412b)의 위치를 복수의 수거함(700) 중 어느 하나에 위치될 수 있도록 회전력을 발생시킨다.

즉, 제2모터(420)는 구동 제어 모듈(110)의 제어에 의해 설정된 각도만큼 트레이(410)를 회전시킬 수 있다.

복수의 안내롤러(433)는 상하 이격된 상부와 하부로 구성된다. 이중 상부는 고정되어 수용 트레이(411)의 상단을 안내할 수 있도록 상단측(도면의 내측 방향)으로 연장된다. 하부는 상부에서 하향 연장된 회전봉에 회전 가능하게 연결되어 수용 트레이(411)의 직립된 벽면에 밀착된 제2타이밍 벨트(432a)의 외면을 따라 회전된다.

즉, 안내롤러는 수용 트레이(411)의 회전을 안내하면서 제2타이밍 벨트가 외부로 이탈되지 못하도록 지지한다.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 상기와 같은 구성에 의한 분류 가능한 파쇄기의 제어 방법을 설명한다.

도 14는 본 발명에 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇(10)의 제어 방법을 도시한 순서도이다.

도 14를 참조하면, 본 발명은 선택 정보를 출력하는 S110 단계와, 선택 명령을 출력하는 S120 단계와, 트레이(410)를 설정된 수거함(700)의 위치로 회전시키는 S130 단계와, 블레이드(310)를 구동시켜 폐기물을 파쇄시키는 S140 단계와, 파쇄된 폐기물의 중량을 감지하여 포인트를 산출하는 S150 단계와, 포인트 정보를 모바일 단말(40)로 송신 및 적립하는 S160 단계를 포함할 수 있다.

S110 단계는 컨트롤 패널(100)에서 디스플레이(150)에 선택된 메뉴나 정보를 출력하는 단계이다. 여기서 컨트롤 패널(100)은 DB(140)에 등록된 정보를 통하여 각 플라스틱 폐기물을 제품의 외형이나 종류, 제조회사, 상표 및/또는 성분(PP, PE, PET, ABS) 별로 분류된 정보를 디스플레이(150)에 출력할 수 있다.

따라서 사용자는 디스플레이(150)에 출력된 분류 정보를 확인하여 자신이 폐기하고자 하는 폐 플라스틱을 확인하여 선택 명령을 입력할 수 있다.

S120 단계는 컨트롤 패널(100)에서 디스플레이(150)를 통하여 입력된 명령을 감지하는 단계이다.

S130 단계는 컨트롤 패널(100)에서 디스플레이(150)를 통하여 입력된 명령을 감지하여 폐기물의 종류에 따라 설정된 수거함(700)으로 트레이(410)를 회전시키는 단계이다. 컨트롤 패널(100)은 디스플레이(150)를 통하여 선택된 명령에 따라 해당 폐기물을 분류하는 것으로 설정된 수거함(700)으로 배출 트레이(412)가 위치하도록 제어 명령을 출력한다.

따라서 제2모터(420)는 구동되어 배출 트레이(412)의 가이드판(412b)을 설정된 수거함(700)(예를 들면, 제1 내지 제4수거함(700) 중 제2수거함(700))을 지향하도록 회전된다.

S140 단계는 블레이드(310)를 구동시키는 단계이다. 컨트롤 패널(100)은 디스플레이(150)를 통하여 선택 명령에 따라 제1모터(330)를 구동시킨다. 따라서 사용자는 상부 커버(611)의 개구창(611a)을 통하여 폐기물을 투입한다. 투입된 폐기물은 하부 하우징(620)의 안내면(211)을 따라 투입구로 투입되어 블레이드(310)에 의해 파쇄된다.

만약, 파쇄과정에서 폐기물이 블레이드(310) 사이에 끼워져 블레이드(310)의 회전속도가 떨어지면, 컨트롤 패널(100)은 제1모터(330)를 역회전시켜 블레이드(310) 사이에 끼워진 폐기물을 외부로 배출시킨다. 이후 컨트롤 패널(100)은 제1모터(330)를 정방향으로 회전시켜 파쇄 작업을 재개할 수 있다.

S150 단계는 컨트롤 패널(100)에서 파쇄량을 감지하여 설정된 조건에 따라 포인트를 산출하는 단계이다. 컨트롤 패널(100)은 해당 수거함(700)의 파쇄 이전 중량과, 파쇄 이후의 중량을 통하여 이번 사용자의 파쇄량을 산출한다. 그리고 컨트롤 패널(100)은 산출된 파쇄량 대비 포인트를 산출한다.

S160 단계는 컨트롤 패널(100)에서 사용자의 모바일 단말(40)에 설치된 전자카드(포인트 카드)에 포인트를 적립하는 단계이다. 사용자의 모바일 단말(40)에는 서버(20)로부터 수신된 어플리케이션에 의해 전자카드가 설치된다. 어플리케이션은 고유의 식별정보가 포함되며, 컨트롤 패널(100)은 사용자의 모바일 단말(40)과 근거리 무선 통신을 통하여 사용자의 고유 식별정보를 확인하여 포인트 정보를 송신한다.

이때, 모바일 단말(40)에 설치된 어플리케이션은 포인트 적립 알림 메세지를 출력할 수 있다. 따라서 사용자는 자신의 모바일 단말(40)에 신규 누적된 포인트가 적립됨을 확인할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 폐기물, 특히 폐 플라스틱의 폐기시에 다양한 제휴사들의 판매 제품 및/또는 서비스를 이용할 수 있는 포인트를 적립시켜 줄 수 있어 폐플라스틱의 폐기 및 분리수거를 장려할 수 있다.

아울러, 본 발명은 고장이나 안전사고와 같은 이벤트 발생을 대비할 수 있다. 이는 도 15를 참조하여 설명한다.

도 15는 이벤트 감지 단계를 도시한 순서도이다.

도 15를 참조하면, 본 발명은 센서부(200)의 감지신호를 수신하는 S210 단계와, 센서부(200)로부터 개방 또는 인체 감지 신호를 수신하는 S220 단계와, 블레이드(310)를 정지시키는 S230 단계와, 경보를 출력하는 S240 단계를 포함할 수 있다.

S210 단계는 컨트롤 패널(100)에서 센서부(200)의 감지신호를 수신하는 단계이다. 여기서 센서부(200)는 상부 커버(611)의 개방, 블레이드(310)의 회전수 감지를 통한 블레이드(310) 사이의 파쇄물 끼임, 하부 하우징(620)의 개방, 투입구 주변에서의 인체 감지, 트레이(410)의 고장 및 화재나 과열을 감지하기 위한 복수의 센서(예를 들면, 영상장치, 먼지 센서, 가스 센서, 인체감지센서, 전류 감지센서, 중량센서, 압전센서, 광센서. 온도센서, 습도센서)를 포함하고 있다.

따라서 각각의 센서들은 컨트롤 패널(100)에 실시간으로 감지신호를 출력한다.

S220 단계는 컨트롤 패널(100)에서 센서부(200)에서 수신된 감지신호를 통하여 상부 커버(611) 또는 하부 하우징(620)의 개방, 인체 감지, 고장 등의 이벤트 발생을 감지하는 단계이다.

예를 들면, 컨트롤 패널(100)은 사용자가 블레이드(310)가 구동중에 상부 커버(611) 또는 하부 하우징(620)을 개방시키거나, 상부 하우징(610)의 내측으로 손을 집어 넣는 행위, 블레이드(310) 사이에 파쇄물의 끼임 발생, 모터의 과열, 수거함(700)의 만충전과 같은 이벤트를 감지한다.

S230 단계는 컨트롤 패널(100)에서 블레이드(310)를 정지시키는 단계이다. 컨트롤 패널(100)은 S220 단계에서 이벤트가 감지되면 우선적으로 블레이드(310)의 작동을 정지시킨다.

S240 단계는 컨트롤 패널(100)에서 경보를 출력하는 단계이다. 컨트롤 패널(100)은 디스플레이(150)와 스피커, 및/또는 조명장치를 이용하여 사용자에게 경보 메세지를 출력할 수 있다. 또는 컨트롤 패널(100)은 고장 발생의 경우 서버(20)에 고장 경보 신호를 송신할 수 있다.

또는, 컨트롤 패널(100)은 수거함(700)이 만충전 되었을 경우에 서버(20)에 수거함(700)의 만 충전 신호를 송신할 수 있다.

그러므로 본 발명은 사용자의 안전사고를 방지할 수 있고, 고장이나 수거함(700)의 만충전에 대한 신속한 대처를 가능하게 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

10 : 파쇄봇 20 : 서버
30 : 제휴사 서버 40 : 모바일 단말
100 : 컨트롤 패널 100a : 컨트롤 박스
110 : 구동 제어 모듈 120 : 연산모듈
130 : 경보모듈 140 : DB
150 : 디스플레이 200 : 센서부
300 : 블레이드 구동부 310 : 블레이드
310a : 제1그룹 310b : 제2그룹
311, 311' : 나선형 날 312, 312' : 고정축
320 : 블레이드 하우징 330 : 제1모터
400 : 트레이 구동부 410 : 트레이
411 : 수용 트레이 411a : 상단
411b : 직립벽 411c : 안내면
411d : 배출구 412 : 배출 트레이
412a, 412a' : 측판 412b : 가이드판
420 : 제2모터 431 : 제1기어
431a : 제1타이밍 벨트 432 : 제2기어
432a : 제2타이밍 벨트 433 : 안내롤러
500 : 통신부 610 : 상부 하우징
611 : 상부 커버 611a : 개구창
611b : 안내구 612 : 걸림돌기
613 : 구획판 620 : 하부 하우징
621 : 안내면 630 : 하부 프레임
640 : 송풍부 641 : 필터
642 : 송풍기 700 : 수거함

Claims

폐기물을 파쇄하고, 폐기물 종류에 따라 분류 가능한 복수의 파쇄봇(10);
파쇄봇(10)의 위치 정보의 제공 및 포인트 적립 가능한 전자카드가 포함된 전용 어플리케이션을 제공하는 서버(20); 및
서버(20)로부터 제공된 전용 어플리케이션을 실행하여 파쇄봇(10)의 위치 정보를 출력하고, 폐기물에 따라 설정된 포인트가 적입되는 모바일 단말(40); 을 포함하고,
파쇄봇(10)은
복수의 수거함(700);
폐기물을 파쇄하는 복수의 블레이드(310)와, 복수의 블레이드(310)를 구동시키는 제1모터(330)를 구비하는 블레이드 구동부(300);
블레이드 구동부(300)에서 파쇄된 폐기물을 복수의 수거함(700) 중에서 선택된 어느 하나로 배출하는 트레이 구동부(400);
상하 회전 가능하도록 고정되는 상부 커버(611)를 구비한 상부 하우징(610)과, 상면에 블레이드(310)가 노출되는 투입구가 형성되어 내측에 블레이드 구동부(300)와 트레이 구동부(400) 및 수거함(700)을 수용하는 하부 하우징(620)을 구비한 함체;
폐기물의 종류에 따라 서로 다른 수거함(700)으로 분리하도록 트레이 구동부(400)의 선택적으로 제어하는 컨트롤 패널(100); 및
하부 하우징(620) 내에서 공기를 순환 및 배출하는 송풍기(642)와, 송풍기(642)에 의해 흡입된 내부 공기중에 포함된 분진, 냄새를 차단하도록 알루미늄 판넬형 필터와 세미헤파필터와 활성 카본 필터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 필터(641)를 포함하는 송풍부(640);를 포함하고,
트레이 구동부(400)는
블레이드 구동부(300)의 하측에서 파쇄된 폐기물을 전달받아 안내하도록 연결함체(440);
연결함체(440)의 하측에서 회전 가능하도록 고정되고, 연결함체를 통하여 전달된 폐기물을 선택된 수거함(700)을 배출하는 트레이(410);
컨트롤 패널(100)의 제어에 따라 트레이(410)를 회전시키는 제2모터(420);
트레이(410)의 외면에 밀착되어 제2모터(420)의 회전력에 의해 회전되는 제1 타이밍 벨트와 제2 타이밍 벨트;
제2모터(420)의 회전력을 제1타이밍 벨트(431a)에 전달하는 제1기어(431);
제2모터(420)의 회전력을 제2타이밍 벨트에 전달하는 제2기어(432); 및
제1타이밍 벨트(431a)와 제2타이밍 벨트를 안내하는 복수의 안내롤러(433); 를 포함하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇.
복수의 수거함(700);
폐기물을 파쇄하는 복수의 블레이드(310)와, 복수의 블레이드(310)를 구동시키는 제1모터(330)를 구비하는 블레이드 구동부(300);
블레이드 구동부(300)에서 파쇄된 폐기물을 복수의 수거함(700) 중에서 선택된 어느 하나로 배출하는 트레이 구동부(400);
상하 회전 가능하도록 고정되는 상부 커버(611)를 구비한 상부 하우징(610)과, 상면에 블레이드(310)가 노출되는 투입구가 형성되어 내측에 블레이드 구동부(300)와 트레이 구동부(400) 및 수거함(700)을 수용하는 하부 하우징(620)을 구비한 함체;
폐기물의 종류에 따라 서로 다른 수거함(700)으로 분리하도록 트레이 구동부(400)의 선택적으로 제어하는 컨트롤 패널(100); 및
하부 하우징(620) 내에서 공기를 순환 및 배출하는 송풍기(642)와, 송풍기(642)에 의해 흡입된 내부 공기중에 포함된 분진, 냄새를 차단하도록 알루미늄 판넬형 필터와 세미헤파필터와 활성 카본 필터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 필터(641)를 포함하는 송풍부(640);를 포함하고,
트레이 구동부(400)는
블레이드 구동부(300)의 하측에서 파쇄된 폐기물을 전달받아 안내하도록 연결함체(440);
연결함체(440)의 하측에서 회전 가능하도록 고정되고, 연결함체를 통하여 전달된 폐기물을 선택된 수거함(700)을 배출하는 트레이(410);
컨트롤 패널(100)의 제어에 따라 트레이(410)를 회전시키는 제2모터(420);
트레이(410)의 외면에 밀착되어 제2모터(420)의 회전력에 의해 회전되는 제1 타이밍 벨트와 제2 타이밍 벨트;
제2모터(420)의 회전력을 제1타이밍 벨트(431a)에 전달하는 제1기어(431);
제2모터(420)의 회전력을 제2타이밍 벨트에 전달하는 제2기어(432); 및
제1타이밍 벨트(431a)와 제2타이밍 벨트를 안내하는 복수의 안내롤러(433); 를 포함하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇.
청구항 2에 있어서, 블레이드 구동부(300)는
복수의 나선형 날(311, 311')들로 이루어져 상호 엇갈리도록 배치되는 제1그룹(310a)과 제2그룹(310b)으로 구성되어 제1모터(330)에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전되는 블레이드(310); 및
제1그룹(310a)과 제2그룹(310b)으로 이루어진 블레이드(310)를 수용하는 블레이드 하우징(320);을 포함하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇.
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청구항 2에 있어서, 컨트롤 패널(100)은
폐기물의 종류에 따라 서로 다른 수거함(700)으로 배출하도록 트레이 구동부(400)의 회전각을 제어하는 것; 을 특징으로 하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇.
삭제
청구항 3에 있어서, 트레이(410)는
상부가 개방되어 연결함체(440)의 하측에 연결되고, 외측으로 확장되는 상단과, 상단에서 직립되어 외면에 제1타이밍 벨트(431a) 및 제2타이밍 벨트가 밀착되는 직립벽(411b)과, 직립벽(411b)에서 경사지도록 하향 연장된 안내면(411c)과, 폐기물을 배출시키도록 관통된 배출구(411d)를 구비한 수용 트레이(411); 및
경사지도록 연장되어 배출구(411d)에서 배출된 폐기물을 선택된 수거함(700)의 상부로 안내하는 가이드판(412b)과, 가이드판(412b)을 중심으로 양측에서 절곡되어 수용 트레이(411)에 고정되는 한 쌍의 측판(412a, 412a')을 구비한 배출 트레이(412);를 포함하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 파쇄봇(10)은
파쇄된 폐기물의 중량에 따라 산출된 포인트 정보를 모바일 단말(40)에 설치된 전자카드에 적립시키는 근거리 무선 통신 장치;를 더 포함하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇.
청구항 2에 있어서, 상부 커버(611)는
설정 각도 이상 회전시에 상부 하우징(610)의 외면에 돌출되는 걸림돌기(612)에 의해 걸림되도록 양 측벽 중 적어도 하나에서 걸림돌기(612)가 노출되도록 일 방향으로 절개된 안내구(611b); 를 더 포함하는 스마트 플라스틱 분리 파쇄봇.
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