KR102404861B1 - 과일 자동 적재 장치 - Google Patents

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장근일
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Abstract

본 발명은 과일 자동 적재 장치에 관한 것으로, 과일 공급 컨베이어(100)로부터 공급되는 선두의 과일(F1) 한 개만 상기 과일 공급 컨베이어(100) 후단 일측에 설치되는 과일 자동 적재 장치(200)의 가이드 홈(201b)으로 이동되어 정지해 있다가, 상기 과일(F1)을 진행 방향으로 직진 이동시켜 트레이(301)에 적재시킬 수 있도록 진행 방향의 가이드 홈(201b)이 V자 형상으로 형성되고, 상기 가이드 홈(201b)이 경사지도록 중심축(201c)을 회전축으로 하여 트레이(301)가 위치한 방향으로 이동시킬 수 있는 범위까지 회전시켜 상기 과일(F1)이 트레이(301)를 향해 이동되는 동안, 과일 공급 컨베이어(100)로부터의 과일 공급을 멈추고, 동시에 슬립 면(201a)도 함께 회전하여 원주 방향으로 슬립 면(201a)이 상승하도록 함으로써, 서로 접촉해 있던 과일(F1)과 과일(F2)을 분리하고, 과일 공급 컨베이어(100)의 후단 상부에서 적재 대기 중인 상기 과일(F2)이 진행 방향으로 이동되지 못하고 슬립 면(201a)에 접촉하면서 같은 위치에 있도록, 상기 슬립면(201a)을 상기 회전범위보다 크게 반원통형으로 형성하고, 과일이 이탈되지 않도록 상기 가이드 홈(201b)의 양측에 있는 원통의 양 측면에는 상부로 돌출부(201d)를 형성하고, 상기 돌출부(20d)의 한 측 상부에는 제2 구동원(204)이 장착될 수 있도록 체결 자리(201e)가 형성되어 있는 가이드 본체(201); 상기 가이드 본체(201)를 요동 회전시키기 위한 제1 구동원(202); 적재 대기용 과일(F2)은 과일(F1)과 접촉하여 과일 공급 콘베이어(100)의 후단 상부에 위치하도록 하고 적재하기 위한 과일(F1)만 상기 가이드 홈(201b)에 정지되도록 하며, 상기 가이드 본체(201) 회전 시 과일(F1)이 이탈되지 않도록 보호하며, 과일(F1)이 트레이(301)에 자유 낙하 되도록 유도하는 수단을 제공하는 스토퍼(203); 상기 스토퍼(203)를 요동 회전시키기 위한 제2 구동원(204); 과일 공급 컨베이어(100)의 후단(101)과 한 측면이 체결되고, 다른 한 측면이 상기 제1 구동원(202)에 체결되어, 상기 과일 공급 컨베이어(100)의 후단(101)에 과일 자동 적재 장치(200)를 고정하기 위한 지지대(205);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 과일 자동 적재 장치에 관한 것이다.

Description

과일 자동 적재 장치{Fruit Auto Loading Apparatus}
본 발명은 과일 자동 적재 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과일 공급 컨베이어에 의해 연속적으로 공급되는 과일을 한 개씩 분리하고, 분리된 과일을 한 개씩 자유 낙하시켜, 과일 선별기 및 과일 낱개 포장기 등과 같은 장치의 과일 투입부 트레이에 적재시켜 주는 과일 자동 적재 장치에 관한 것이다.
사과, 귤, 복숭아, 배 등의 산지 과일을 소비자에 공급하기 위해, 과일은 과일 낱개 포장기에 의해 한 개씩 봉지나 종이상자에 따로 포장되거나, 당도나 중량에 따라 과일 선별기에 의해 당도와 중량별로 선별되고 있다.
이러한 과일 낱개 포장 및 과일 선별 등을 위해서는 과일 낱개 포장기 및 과일 선별기 등으로 투입되는 트레이에 과일을 한 개씩 분리하여 적재시켜야 한다.
이를 위해 작업자 없이 과일을 자동으로 적재할 수 있는 장치가 매우 필요한 실정으로, 종래 기술에 의한 과일 자동 적재 장치는 크기 때문에 넓은 설치공간이 요구될 뿐만 아니라 가격이 비싼 문제점이 있어, 많은 경우 작업자를 별도로 배치해 트레이에 수작업으로 과일을 적재하는 등의 어려움이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 과일 공급 컨베이어의 후단에 쉽게 설치할 수 있는 단순한 구조의 장치를 구현함으로써, 설치공간을 대폭 최소화하고, 가격이 매우 저렴한 과일 자동 적재 장치를 제공하기 위함이다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 과일 자동 적재 장치는, 과일 공급 컨베이어(100)로부터 공급되는 선두의 과일(F1) 한 개만 상기 과일 공급 컨베이어(100) 후단 일측에 설치되는 과일 자동 적재 장치(200)의 가이드 홈(201b)으로 이동되어 정지해 있다가, 상기 과일(F1)을 진행 방향으로 직진 이동시켜 트레이(301)에 적재시킬 수 있도록 진행 방향의 가이드 홈(201b)이 V자 형상으로 형성되고, 상기 가이드 홈(201b)이 경사지도록 중심축(201c)을 회전축으로 하여 트레이(301)가 위치한 방향으로 이동시킬 수 있는 범위까지 회전시켜 상기 과일(F1)이 트레이(301)를 향해 이동되는 동안, 과일 공급 컨베이어(100)로부터의 과일 공급을 멈추고, 동시에 슬립 면(201a)도 함께 회전하여 원주 방향으로 슬립 면(201a)이 상승하도록 함으로써, 서로 접촉해 있던 과일(F1)과 과일(F2)을 분리하고, 과일 공급 컨베이어(100)의 후단 상부에서 적재 대기 중인 상기 과일(F2)이 진행 방향으로 이동되지 못하고 슬립 면(201a)에 접촉하면서 같은 위치에 있도록, 상기 슬립면(201a)을 상기 회전범위보다 크게 반원통형으로 형성하고, 과일이 이탈되지 않도록 상기 가이드 홈(201b)의 양측에 있는 원통의 양 측면에는 상부로 돌출부(201d)를 형성하고, 상기 돌출부(20d)의 한 측 상부에는 제2 구동원(204)이 장착될 수 있도록 체결 자리(201e)가 형성되어 있는 가이드 본체(201);
상기 가이드 본체(201)를 요동 회전시키기 위한 제1 구동원(202);
적재 대기용 과일(F2)은 과일(F1)과 접촉하여 과일 공급 콘베이어(100)의 후단 상부에 위치하도록 하고 적재하기 위한 과일(F1)만 상기 가이드 홈(201b)에 정지되도록 하며, 상기 가이드 본체(201) 회전 시 과일(F1)이 이탈되지 않도록 보호하며, 과일(F1)이 트레이(301)에 자유 낙하 되도록 유도하는 수단을 제공하는 스토퍼(203);
상기 스토퍼(203)를 요동 회전시키기 위한 제2 구동원(204);
과일 공급 컨베이어(100)의 후단(101)과 한 측면이 체결되고, 다른 한 측면이 상기 제1 구동원(202)에 체결되어, 상기 과일 공급 컨베이어(100)의 후단(101)에 과일 자동 적재 장치(200)를 고정하기 위한 지지대(205);로 구성된다.
본 발명에 따른 과일 자동 적재 장치에 있어서, 제2 구동원(204)의 체결 자리(201e)에 장공(201f)이 형성되고, 제2 구동원(204)의 체결 위치가 조절될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 과일 자동 적재 장치에 있어서, 제1 구동원(202)과 결합되는 지지대(205)의 다른 한 측면에 장공(205b)이 형성되고, 과일 공급 컨베이어(100)의 복귀단(P2)과 과일 자동 적재 장치(200)의 가이드 홈(201b) 끝단(P1)과의 틈새(c2)가 조절될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 과일 자동 적재 장치에 있어서, 과일 공급 컨베이어(100)의 후단(101)과 결합되는 지지대(205)의 한 측면에 장공(205a)이 형성되고, 과일 공급 컨베이어(100)에서 과일이 가이드 본체(201)의 가이드 홈(201a)으로 이동될 때 낙차(c3)가 조절될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 과일 자동 적재 장치에 있어서, 상기 제1 구동원과 제2 구동원의 내측 또는 외측에 센서(미도시)를 더 구비하여, 요동 회전 범위가 조절될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 과일 자동 적재 장치에 의하면, 과일 공급 컨베이어의 후단에 간단하게 장착하여 사용할 수 있는 구조로 되어 있어, 종래의 과일 자동 적재 장치와 비교 시 설치공간을 대폭 줄일 수 있으며, 가격이 매우 저렴하므로 가격 부담이 적어, 인건비 절감 및 생산성 향상에 큰 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 과일 자동 적재 장치가 과일 공급 컨베이어와 과일 선별기 등의 투입 라인에 구비된 상태를 개략적으로 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 결합 사시도.
도 3은 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 분해 사시도.
도 4는 과일 공급 컨베이어 후단부 및 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 제1 단면도.
도 5는 과일 공급 컨베이어 후단부 및 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 제2 단면도.
도 6은 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 적재과정을 나타낸 제1 사시도.
도 7은 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 적재과정을 나타낸 제2 사시도.
도 8은 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 적재과정을 나타낸 제3 사시도.
도 9는 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 적재과정을 나타낸 제4 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 과일 자동 적재 장치가 과일 공급 컨베이어와 과일 선별기 등의 투입 라인에 구비된 상태를 개략적으로 나타낸 개념도, 도 2는 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 결합 사시도, 도 3은 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 분해 사시도, 도 4는 과일 공급 컨베이어 후단부 및 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 제1 단면도, 도 5는 과일 공급 컨베이어 후단부 및 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 제2 단면도, 도 6은 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 적재과정을 나타낸 제1 사시도, 도 7은 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 적재과정을 나타낸 제2 사시도, 도 8은 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 적재과정을 나타낸 제3 사시도, 도 9는 본 발명의 과일 자동 적재 장치의 적재과정을 나타낸 제4 사시도이다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 과일 자동 적재 장치는 가이드 본체(201)와 제1 구동원(202)과 스토퍼(203)와 제2 구동원(204)과 지지대(205)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 있어서 과일 자동 적재 장치는, 과일 공급 컨베이어(100)로부터 연속적으로 공급되는 과일(F)을, 과일 선별기 및 과일 낱개 포장기 등에 주기적으로 공급해야 하는 투입부(300)의 트레이(301)에 과일(F)을 자동으로 적재하기 위한 것으로, 본 발명의 과일 자동 적재 장치는 이러한 주기적인 자동 적재가 필요한 모든 장비에 사용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 가이드 본체(201)는 상기 지지대(205)와 결합된 상기 제1 구동원(202)의 회전체(202a)에 결합되며, 가이드 본체(201)와 회전체(202a)의 결합 위치는 가이드 본체(201)의 원통 중심축(201c)과 일치되는 원통의 한 측면에 결합되는 구조로 되어 있다.
이는 상기 회전체(202a)에 의해 가이드 본체(201)가 회전할 때, 중심축(201c)을 기준으로 회전하여, 원형으로 형성된 가이드 본체(201)의 슬립 면(201a)이 흔들림이 없도록 하기 위한 것이다.
상기 가이드 본체(201)는 과일 공급 컨베이어(100)로부터 공급되는 선두의 과일(F1) 한 개만 상기 과일 공급 컨베이어(100) 후단 일측에 설치되는 과일 자동 적재 장치(200)의 가이드 홈(201b)으로 이동되어 정지해 있다가, 상기 과일(F1)을 진행 방향으로 직진 이동시켜 트레이(301)에 적재시킬 수 있도록 진행 방향의 가이드 홈(201b)이 V자 형상으로 형성되고, 상기 가이드 홈(201b)이 경사지도록 중심축(201c)을 회전축으로 하여 트레이(301)가 위치한 방향으로 이동시킬 수 있는 범위까지 회전시켜 상기 과일(F1)이 트레이(301)를 향해 이동되는 동안, 과일 공급 컨베이어(100)로부터의 과일 공급을 멈추고, 동시에 슬립 면(201a)도 함께 회전하여 원주 방향으로 슬립 면(201a)이 상승하도록 함으로써, 서로 접촉해 있던 과일(F1)과 과일(F2)을 분리하고, 과일 공급 컨베이어(100)의 후단 상부에서 적재 대기 중인 상기 과일(F2)이 진행 방향으로 이동되지 못하고 슬립 면(201a)에 접촉하면서 같은 위치에 있도록, 상기 슬립면(201a)을 상기 회전범위보다 크게 반원통형으로 형성하고, 과일(F1)이 이탈되지 않도록 상기 가이드 홈(201b)의 양측에 있는 원통의 양 측면에는 상부로 돌출부(201d)를 형성하고, 상기 돌출부(201d)의 한 측 상부에는 제2 구동원이 장착될 수 있도록 체결 자리(201e)가 형성되어 있다.
상기 가이드 본체(201)의 한 측면 상부의 체결 자리(201e)에는 제2 구동원(204)이 결합될 수 있도록 장공(201f)이 형성되어 있어, 과일의 크기에 따라 체결 위치를 조정할 수 있도록 되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2 구동원(204)을 x2 방향으로 이동하여 체결하면 스토퍼(203)도 같은 변위만큼 이동되어, 크기가 큰 과일(F1') 또는 크기가 작은 과일(F1“)이 가이드 홈(201b)에 정지되었을 때의 위치를 임의로 조절할 수 있다.
상세하게는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스토퍼(203)의 설치 위치는, 적재 대상 과일 중 가장 큰 과일(M)의 중심(G)이 가이드 홈(201b)의 끝단(P1)보다 우측에 있도록 하고, 가장 작은 과일(m)이 스토퍼(203)의 정지홈(203a) 면과 접해 정지했을 때 과일(m)의 우측 외면과 가이드 홈(201b) 끝단(P1)과의 거리(a)가 가장 작은 과일(m)의 직경(d)보다 크게 되도록 하는 것이 바람직하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스토퍼(203)의 설치 시, 적재 대상 과일 중 가장 큰 과일(M)의 중심(G)이 가이드 홈(201b) 끝단(P1)보다 우측에 있도록 하는 것은, 큰 과일(M)의 무게 중심(G)이 가이드 본체(201)의 가이드 홈(201b) 내측에 위치되도록 하여, 적재를 위해 가이드 본체(201)가 회전할 때 과일(M)이 이탈하지 않도록 하기 위한 것이다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 스토퍼(203) 설치 시, 가장 작은 과일(m)이 스토퍼(203)의 정지홈(203a) 면과 접해 정지한 상태에서 과일(m)의 우측 외면과 가이드 홈(201b) 끝단(P1)과의 거리(a)가 가장 작은 과일(m)의 직경(d)보다 크게 되도록 하는 것은, 적재를 위해 가이드 본체(201)가 회전하기 시작할 때 적재 대기 중인 과일(m')이 가이드 본체(201)의 외측에 위치하게 하여 쉽게 분리될 수 있도록 하기 위한 것이다.
그러므로 상기한 두 가지 조건들을 만족하도록 스토퍼(203)를 설치할 때, 적재할 수 있는 가장 큰 과일(M)과 가장 작은 과일(m)과의 직경 차이가 2배 정도 되는 크기의 과일들을 분리하여 적재하는 것이 가능함을 알 수 있다.
그러나 일반적으로 2배 정도 크기의 직경 차이가 있는 과일을 한 로트에 선별 또는 포장하는 경우는 거의 없으므로, 본 발명의 과일 자동 적재 장치는 상기 가장 큰 과일(M)을 기준으로 하여 스토퍼(203)의 설치 위치를 결정해도 무방할 것이다.
따라서, 생산 로트 또는 과일의 종류가 변경되어 과일의 크기가 크게 달라지는 경우, 상기 스토퍼(203)의 위치 조절이 필요하겠지만, 효율적인 과일의 분리 및 적재를 위해서는 언제든지 조절 가능함은 당연하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 구동원(204)의 체결 자리(201e)가 형성된 돌출부(201d)의 높이(h)는 과일이 크기에 영향이 없도록 충분하게 형성되는 것이 바람직 하나, 다양한 종류 및 크기의 과일을 자동 적재할 수 있도록 높이 조절이 가능한 구조로 형성될 수도 있다.
상세하게는 도 5에 도시된 바와 같이, 돌출부(201d)의 높이(h)는 적재 대상 과일 중 가장 큰 과일(M)의 직경(D)을 기준으로 스토퍼(203)를 가이드 홈(201b)과 평행하도록 90도 회전시켰을 때 간섭 없이 과일이 이동할 수 있도록 충분하게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 본체(201)와 제1 구동원(202)의 요동 회전체(202a)를 체결 부재(B1)로 결합하기 위해, 상기 회전체(202a)와 결합되는 가이드 본체(201)의 반대쪽 원통 측면에는 개구부(201g)가 형성되도록 한다.
한편, 상기 가이드 본체(201)의 가이드 홈(201b)의 형상은 과일이 과일 공급 컨베이어(100)와 과일 선별기(300)의 투입 라인과 방향이 일치되도록 V자 형상 또는 곡면 형상으로 하는 것이 바람직하다.
상기 가이드 본체(201)는 철판 소재를 이용하여 판금과 용접 방법으로 제작하는 것이 바람직 하나, 다른 소재를 사용하여 다른 제조 방법으로 제작될 수도 있다.
도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 스토퍼(203)는, 가이드 본체(201)의 한 측면 상부 체결 자리(201e)에 스토퍼(203)를 요동 회전시키기 위한 제2 구동원(204)이 결합되고, 제2 구동원(204)의 출력측 회전체(204a)에 스토퍼(203)의 축(203b)과 연결되는 구조로 되어 있다.
상기 스토퍼(203)는 스토퍼(203) 정지홈(203a)의 홈 방향 축과 가이드 본체(201) 가이드 홈(201b)의 홈 방향 축이 수직이 되도록 결합되는 것이 바람직 하나, 적재할 과일(F1)과 접하는 정지홈(203a)의 홈 방향 축이 가이드 홈(201b)의 홈 방향 축과 예각을 이루도록 경사지게 결합될 수도 있다.
상기 스토퍼(203)는 적재하기 위한 과일(F1)을 상기 가이드 홈(201b)의 소정 위치에 정지시키고, 적재과정 중에 과일(F1)이 이탈되지 않도록 하며, 트레이(301)에 안전하게 과일(F1)이 자유 낙하 되도록 보조하는 역할을 한다.
상기 스토퍼(203) 정지홈(203a)의 형상은 과일이 과일 공급 컨베이어(100)와 과일 선별기(300)의 투입 라인과 일치되도록 V자 형상 또는 곡면 형상으로 하는 것이 바람직하다.
도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 공급되는 과일 중 가장 큰 과일(M)을 기준으로, 스토퍼(203)의 정지홈(203a) 면에 과일(M)이 접촉했을 때, 과일(M)의 중심(G)이 가이드 본체(201)의 가이드 홈(201b) 끝단(P1) 우측에 위치하도록, 즉, 도시된 바와 같이, 상기 끝단(P1)과 과일(M) 중심(G)과의 거리(c1)가 0보다 크도록 제2 구동원(204)의 위치를 좌우로 움직여 위치 조절한 후 결합하는 것이 바람직하다.
상기 제1 구동원(202)과 제2 구동원(204)은 공압이 이용되는 요동형 액추에이터를 사용하는 것이 공기의 압축성, 속도, 가격 등 여러 가지 측면에서 바람직하나, 전기를 이용하는 등 회전 구동이 가능한 모든 동력 전달 수단이 본 발명의 구동원으로 이용될 수 있다.
상기 제1 구동원(202)의 출력측 회전체(202a)의 회전 범위와, 상기 제2 구동원(204)의 출력측 회전체(204a)의 회전 범위는 센서(미도시)에 의해 임의 조절될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 센서는 제1 구동원(202)과 제2 구동원(204) 내측에 설치된 것일 수 있으며, 외측에 설치될 수도 있다. 또한 센서는 광센서, 리밋스위치 등 다양한 형태의 센서가 사용될 수 있다.
상기 지지대(205)는 지지하기가 쉽도록 판재로 형성되는 것이 바람직하며, 과일 공급 컨베이어(100)의 후단(101)과 결합되는 지지대(205)의 한 측면에 장공(205a)을 형성하여, 과일 공급 컨베이어(100)에서 과일이 가이드 본체(201)의 가이드 홈(201a)으로 이동될 때 낙차(c3)가 적절하게 조절될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지지대(205)를 y1 방향으로 이동하여 과일 공급 컨베이어(100)의 후단(101)과 체결하면, 가이드 홈(201a)에 있는 과일(m)의 위치가 점선으로 나타낸 과일(m'')의 위치로 변하게 된다.
즉, 상기 과일 공급 컨베이어(100)에서 과일이 가이드 본체(201)의 가이드 홈(201a)으로 이동될 때 낙차(c3)가 0 이상이 되도록 조절하여 상기 공급 컨베이어(100)에서 공급된 과일이 상기 가이드 홈(201a)에 안정적으로 이동되어 위치할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 제1 구동원(201)과 결합되는 지지대의 다른 한 측면에 장공(201b)을 형성하여, 과일 공급 컨베이어의 복귀단(P2)과 과일 자동 적재 장치(200)의 가이드 홈(201b) 끝단(P1)과의 틈새(c2)가 적절하게 조절될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 구동원(201)을 x1 방향으로 이동하여 상기 지지대(205)와 체결하면, 과일 공급 컨베이어의 복귀단(P2)과 과일 자동 적재 장치(200)의 가이드 홈(201b) 끝단(P1)과의 틈새(c2)가 줄어들고, 첫 번째 과일(F1)을 적재하기 위해 가이드 본체(201)가 점선으로 나타낸 위치로 회전할 때 가이드 홈(201b) 끝단(P1')이 적재 대기 중인 과일(F2)과 접촉될 수 있다.
즉, 상기 틈새(c2)를 적절하게 조절하는 것은, 과일(F1)의 적재가 시작될 때, 적재 대기 중인 과일(F2)이 상기 가이드 홈(201b)의 끝단(P1')과 접촉하지 않고 부드럽게 분리되도록 하기 위한 것이다.
또한, 상기 틈새(c2)를 적절하게 조절하기 위해 가이드 본체(201)를 이동하면, 가이드 본체(201)와 함께 제2 구동원(204) 및 스토퍼(203)도 이동하므로 적재될 과일(F1)의 크기에 적합하도록 상기 제2 구동원(203) 및 스토퍼(203)의 위치도 함께 조절되어야 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예를 도1 내지 도 9를 참조하여, 좀 더 상세히 설명하기로 한다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 과일 자동 적재 장치는, 과일 공급 컨베이어(100)의 후단(101)에 설치되고, 상기 과일 자동 적재 장치(200)에 의해 과일 선별기 및 과일 낱개 포장기 등의 투입부(300) 트레이(301)에 과일이 적재될 수 있도록 투입부 선단(302)과 적절하게 위치 조절되어 설치된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 과일 공급 컨베이어(100)에 의해 과일이 공급되면, 첫 번째 과일(F1)은 스토퍼(203)의 정지홈(203a) 면에 접할 때까지 이동하여 멈추게 되고, 두 번째 과일(F2)은 첫 번째 과일(F1)과 접촉이 이루어질 때 이동하여 멈추게 되며, 이후 연속적으로 과일들이 이동하며 상호 접촉이 이루어질 때 멈추게 된다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 투입부(300)의 트레이(301)로 첫 번째 과일(F1)을 적재시키기 위해, 제1 구동원(202)의 회전체(202a)를 시계방향으로 회전시켜 상기 가이드 본체(201)가 시계방향으로 회전되도록 하면, 가이드 본체(201)의 회전으로 가이드 홈(201b)을 따라 중력에 의해 과일(F1)의 낙하가 이루어진다.
이때, 제2 구동원(204)의 회전체(204a)를 반시계 방향으로 회전시켜 상기 회전체(204a)와 결합된 스토퍼(203)를 반시계 방향으로 회전시킴으로써, 스토퍼(203)는 과일(F1)이 이탈되지 않도록 보호하고 과일(F1)이 낙하하여 트레이(301)에 안전하게 적재되도록 보조하게 된다.
상기 트레이(301)로 과일(F1)을 적재할 때, 제1 구동원(202)의 회전체(202a)를 시계방향으로 회전시키는 회전 범위는 과일(F1)을 수직 낙하 또는 경사 낙하의 여부에 따라 조절될 수 있다. 즉, 상기 회전체(202a)의 회전 범위가 90도 정도 조절되면 수직 낙하가 이루어지고, 90도 이내로 조절되면 상기 가이드 홈(201b)을 따라 경사 낙하가 이루어지게 될 것이다.
한편, 상기 제2 구동원(204) 회전체(204a)의 회전 범위는 제1 구동원(202) 회전체(202a)의 회전 범위에 따라, 상기 스토퍼(203)의 역할이 잘 수행될 수 있도록 적절하게 조절되는 것이 바람직하다.
일반적으로, 상기 제2 구동원(204) 회전체(204a)의 회전 범위는, 상기 수직 낙하 또는 경사 낙하를 위해 상기 제1 구동원(202) 회전체(202a)의 회전 범위가 변화하더라도, 상기 제1 구동원(202) 회전체(202a)의 회전에 의한 상기 가이드 홈(201b)의 경사와 스토퍼(203) 정지홈(203a)의 경사가 같게 될 때까지 회전하도록 설정되어야 한다.
이는 스토퍼(203)가 과일(F1)의 이탈을 방지하며 가이드 본체(201)와 반대 방향으로 회전하다가, 최종 회전 위치에서 가이드 홈(201b)과 정지홈(203a)이 평행이 이루어질 때 과일(F1)이 낙하할 수 있는 최대 통로가 형성되기 때문이다.
상기 제1 구동원(202) 회전체(202a)와 제2 구동원(204) 회전체(204a)의 회전 범위는 제1 구동원(201) 및 제2 구동원(204)에 장착된 센서의 감지 위치를 조절하여 변경될 수 있다.
상기 첫 번째 과일(F1)의 적재가 이루어지는 동안, 두 번째 과일(F2)은 가이드 본체(201)의 원통 형상의 슬립 면(201a)에 미끄럼 접촉하며, 가이드 본체(201)가 첫 번째 과일(F1)의 적재를 마치고 초기의 위치로 되돌아올 때까지 같은 위치에서 있게 된다.
상기 가이드 본체(201)가 초기 위치로 되돌아오면, 두 번째 과일(F2)은 첫 번째 과일(F1)이 있었던 위치로 이동하게 되고, 세 번째 과일(F3)은 두 번째 과일(F2)이 있었던 위치로 이동하게 되며, 이후 과일도 순차적으로 위치 이동하게 된다.
이처럼, 상기 과일 적재과정은 연속적이고 주기적으로 반복하여 이루어지며, 트레이(301)가 도착하는 주기에 맞추어 적재가 이루어지도록 적재 속도가 조절되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명했지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정해지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리 범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리 범위가 좁게 해석되어서는 안 될 것이다.
c1 : 거리
c2 : 틈새
c3 : 낙차
F, F1, F2, F3 : 과일
G : 무게 중심
h : 높이
M : 가장 큰 과일
m : 가장 작은 과일
P1 : 끝단
P2 : 복귀단
100 : 과일 공급 컨베이어
101 : 과일 공급 컨베이어 후단
200 : 과일 자동 적재 장치
201 : 가이드 본체
201a : 슬립 면
201b : 가이드 홈
201c : 중심축
201d : 돌출부
201e : 체결 자리
201f : 장공
201g : 개구부
202 : 제1 구동원
202a : 회전체
203 : 스토퍼
203a : 정지홈
203b : 축
204 : 제2 구동원
204a : 회전체
205 : 지지대
205a : 장공
205b : 장공
300 : 투입부
301 : 트레이
302 : 투입부 선단

Claims (4)

  1. 과일 자동 적재 장치에 있어서,
    과일 공급 컨베이어(100)로부터 공급되는 선두의 과일(F1) 한 개만 상기 과일 공급 컨베이어(100) 후단 일측에 설치되는 과일 자동 적재 장치(200)의 가이드 홈(201b)으로 이동되어 정지해 있다가, 상기 과일(F1)을 진행 방향으로 직진 이동시켜 트레이(301)에 적재시킬 수 있도록 진행 방향의 가이드 홈(201b)이 V자 형상으로 형성되고,
    상기 가이드 홈(201b)이 경사지도록 중심축(201c)을 회전축으로 하여 트레이(301)가 위치한 방향으로 이동시킬 수 있는 범위까지 회전시켜 상기 과일(F1)이 트레이(301)를 향해 이동되는 동안, 과일 공급 컨베이어(100)로부터의 과일 공급을 멈추고, 동시에 슬립 면(201a)도 함께 회전하여 원주 방향으로 슬립 면(201a)이 상승하도록 함으로써, 서로 접촉해 있던 과일(F1)과 과일(F2)을 분리하고, 과일 공급 컨베이어(100)의 후단 상부에서 적재 대기 중인 상기 과일(F2)이 진행 방향으로 이동되지 못하고 슬립 면(201a)에 접촉하면서 같은 위치에 있도록, 상기 슬립면(201a)을 상기 회전범위보다 크게 반원통형으로 형성하고,
    상기 과일(F1)이 이탈되지 않도록 상기 가이드 홈(201b)의 양측에 있는 원통의 양 측면에는 상부로 돌출부(201d)를 형성하고,
    상기 돌출부(201d)의 한 측 상부에는 제2 구동원(204)이 장착될 수 있도록 체결 자리(201e)가 형성되어 있는 가이드 본체(201);
    상기 가이드 본체(201)를 요동 회전시키기 위한 제1 구동원(202);
    적재 대기용 과일(F2)은 과일(F1)과 접촉하여 과일 공급 콘베이어(100)의 후단 상부에 위치하도록 하고 적재하기 위한 과일(F1)만 상기 가이드 홈(201b)에 정지되도록 하며, 상기 가이드 본체(201) 회전 시 과일(F1)이 이탈되지 않도록 보호하며, 과일(F1)이 트레이(301)에 자유 낙하 되도록 유도하는 수단을 제공하는 스토퍼(203);
    상기 스토퍼(203)를 요동 회전시키기 위한 제2 구동원(204);
    과일 공급 컨베이어(100)의 후단(101)과 한 측면이 체결되고, 다른 한 측면이 상기 제1 구동원(202)에 체결되어, 상기 과일 공급 컨베이어(100)의 후단(101)에 과일 자동 적재 장치(200)를 고정하기 위한 지지대(205);를 포함하는 과일 자동 적재 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    제2 구동원(204)의 체결 자리(201e)에 장공(201f)이 형성되고, 제2 구동원(204)의 체결 위치가 조절될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 과일 자동 적재 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    제1 구동원(202)과 결합되는 지지대(205)의 다른 한 측면에 장공(205b)이 형성되고, 과일 공급 컨베이어(100)의 복귀단(P2)과 과일 자동 적재 장치(200)의 가이드 홈(201b) 끝단(P1)과의 틈새(c2)가 조절될 수 있도록 하고,
    과일 공급 컨베이어(100)의 후단(101)과 결합되는 지지대(205)의 한 측면에 장공(205a)이 형성되고, 과일 공급 컨베이어(100)에서 과일이 가이드 본체(201)의 가이드 홈(201a)으로 이동될 때 낙차(c3)가 조절될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 과일 자동 적재 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 구동원과 제2 구동원의 내측 또는 외측에 센서(미도시)를 더 구비하여, 요동 회전 범위가 조절될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 과일 자동 적재 장치.
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