KR102453848B1 - 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 - Google Patents

인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 Download PDF

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김현수
유재구
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Abstract

본 발명은 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템에 관한 것으로, 폐기물 중 캔, PET, PE, PP, PS, 유리병, 금속 등의 재활용품들을 자동선별이 가능하도록, 외부로부터 투입되는 폐기물을 검출하는 측정부와, 측정부를 통해 측정된 폐기물중 선별하고 추출하는 선별부와, 선별부를 통해 선별되지 않은 폐기물을 반송시키는 반송부와, 선별부를 통해 추출된 재활용품을 수거하는 수거부로 이루어져, 분류효율이 증가하는 효과가 있다.

Description

인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템{Recyclable Waste Collection System with AI Camera and Sorting Robot}
본 발명은 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐기물 중 캔, PET, PE, PP, PS, 유리병, 금속 및 종이 등의 재활용품을 자동선별이 가능하도록 한 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템에 관한 것이다.
폐기물 따위를 용도를 변경하거나 또는 가공하여 다시 쓰는 재활용품에는 캔, PET, 유리병, 금속 및 종이 등이 있는데 최근 들어, 원자재 및 유가 등의 가격이 급상승으로 인한 세계경제의 악화에 따라 재활용품의 수거율이 기하급수적으로 증가하고 있다.
이를 위해, 전국각지에 산재된 쓰레기 수거함에는 재활용 수거함을 별도로 구비하여 재활용 수거를 장려하고 있다.
또한, 재활용 수거함을 통해 수거된 재활용품은 종류에 따라 재활용공정이 다르기 때문에 수거된 재활용품은 캔, PET, PE, PP, PS, 유리병, 금속 및 종이 등의 재질 별로 구분하는 분류작업을 수행해야 한다.
그러나 이와 같은, 재활용 분류작업은 일반적으로 작업자에 의한 수작업으로 진행되기 때문에 분류작업시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 이에 따라 작업능률 또한 저하되며, 작업자의 고용에 따른 고용비용을 주기적으로 부담해야 하는 문제점이 있다.
이를 해소하고자 제안된 것으로, 대한민국 등록특허 제10-0295607호인 '재활용 가능한 자원회수 방법과 그 장치'는 외부로부터 투입되는 PET병, 캔, 유리병 등의 재활용품에 표시된 바코드를 판독하여 재활용품의 재질을 판단하고, 이를 바탕으로 재활용품의 분리수거를 자동적으로 수행할 수 있게 제공함으로써 앞에서 언급한 문제점을 해소하였다.
그러나 이와 같은, 이점에도 불구하고 종래의 '재활용 가능한 자원회수 방법과 그 장치'는 투입되는 PET병, 캔, 유리병 등의 재활용품 중 바코드가 표시되지 않은 재활용품이나 바코드부분이 이물질등으로 오염되거나 용기가 변형된 경우는 바코드를 읽는 것이 불가능하여 분리수거를 수행하지 못하는 문제점이 있다.
또한 바코드를 이용하는 방법은 미리 방대한 량의 바코드정보를 데이터베이스화하여야 하며 음료메이커에서 출시되는 신상품을 처리하기 위해서 데이터베이스관리가 지속적으로 필요하며 이에 따라 상당한 비용이 소요된다.
더욱이, 종이컵과 같은 바코드가 표시되지 않는 재활용품들은 분리수거 자체가 불가능하기 하기 때문에 재활용품의 종류에 따라 사용상의 제한도 따른다.
대한민국 등록특허 제10-0295607호.(2001년05월02일)
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 폐기물 중 캔, PET, PE, PP, PS, 유리병, 금속 및 종이 등의 재활용품들을 자동선별이 가능하도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 공기압을 통해 진공압과 대기압의 선택적 전환 및 공기압 세기 및 탄성부재의 기계적 물리력을 함께 병행시켜 쓰레기를 흡착하여 추출 및 분류할 때 상기 탄성부재를 외부로부터 보호하는 수단을 통해 보다 안전한 동작을 가능하도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 주 목적은 오류 없고 복잡하지 않은 단계적인 공기압 공정을 통해 분류 대상 쓰레기에 근접 후 흡착시킨 다음 수집장소에 쓰레기는 배출시킬 수 있도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 쓰레기 파지를 위해 분류장치에서 길이 신장 및 흡착 등 단계적 공정을 위한 샤프트들의 상호 마찰 또는 충격을 최소화하도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 공기압력의 자유로운 세기 변화를 통해 진공압 변화 및 샤프트간의 이동 속도를 제어할 수 있도록 하여 분류쓰레기의 무게 또는 대상 종류에 맞추어 적용시킬 수 있도록 하는 데 있다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 외부로부터 투입되는 폐기물이 제1이송수단에 놓여지고, 폐기물의 종류 및 양을 영상을 통한 측정수단이 검출하고 제2이송수단을 통해 계속 이동시키는 측정부와, 상기 제2이송수단을 통해 이송된 폐기물을 제3이송수단에 투하하고 측정부를 통해 측정된 폐기물중 영상을 통한 선별수단으로 재활용품을 확인하며 확인된 재활용품을 추출하는 피킹장치를 포함하는 선별부와, 상기 선별부를 통해 선별되지 않은 폐기물을 제1반송수단에 투입하고 제2반송수단과 제3반송수단을 거쳐 제2이송수단으로 재투입시키는 반송부와, 상기 선별부를 통해 추출된 재활용품이 제4이송수단에 놓여지고 제4이송수단을 이동하는 재활용품을 수거함에 투입하기 위한 안내수단을 포함하는 수거부로 이루어진 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 피킹장치는, 내부에 상호 연통된 제1시린저와 제2시린저가 각각 형성된 외부샤프트 및 내부샤프트가 마련되고, 상기 제1시린저에서 변화하는 유체압력에 의해 피스톤을 갖는 내부샤프트의 왕복 이동 및 폐기물 흡착 여부를 결정하되, 상기 외부샤프트에서 흡기압력을 내부샤프트에 공급하면 내부샤프트가 폐기물 방향으로 이동 후 흡착을 진행하고, 상기 외부샤프트에서 흡기압력 해제와 동시에 배출압력을 부여하고 탄성부재의 복원력 통해 폐기물을 배출 및 내부샤프트가 제1시린저 외부로 이동하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 외부샤프트는, 상부에 외주연에서 제1시린저와 연통되는 메인입출입공을 형성하여 제1시린저와 제2시린저를 통해 압력을 공급 또는 차단시켜 내부샤프트의 입구 단부에 폐기물의 흡착여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 외부샤프트는 하부 외주연에 제2시린저와 연통되는 제2압력공을 형성시키는 동시에 상기 내부사프트의 피스톤이 설치되는 동시에 상기 내부샤프트의 외주연에 탄성부재를 설치하여 상기 탄성부재를 통해 외부샤프트에서 내부샤프트의 외부로 이동시키고 메인입출입공을 통해 외부샤프트 내부로 내부샤프트의 이동을 가능하도록 한다.
본 발명에 따르면, 상기 외부샤프트 일단부에는 입구 지름이 확장된 연결밸브가 설치되고, 상기 연결밸브에는 플랙시블 주름관이 더 형성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 연결밸브는 제1연결밸브와 제2연결밸브로 이음하되, 상기 제1연결밸브는 내부샤프트 입구에 체결되고, 상기 제2연결밸브는 입구의 지름이 확장되는 형상으로 제1연결밸브에 결합되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 의한 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템은 폐기물 중 캔, PET, PE, PP, PS, 유리병, 금속 및 종이 등의 재활용품들을 자동선별이 가능하도록, 외부로부터 투입되는 폐기물을 검출하는 측정부와, 측정부를 통해 측정된 폐기물중 선별하고 추출하는 선별부와, 선별부를 통해 선별되지 않은 폐기물을 반송시키는 반송부와, 선별부를 통해 추출된 재활용품을 수거하는 수거부로 이루어져, 분류효율이 증가하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템은 내부에 상호 연통된 제1시린저와 제2시린저가 각각 형성된 외부샤프트 및 내부샤프트가 마련되고, 상기 제1시린저에서 변화하는 유체압력에 의해 피스톤을 갖는 내부샤프트의 왕복 이동 및 폐기물 흡착 여부를 결정하되, 상기 외부샤프트에서 흡기압력을 내부샤프트에 공급하면 내부샤프트가 폐기물 방향으로 이동 후 흡착을 진행하고, 상기 외부샤프트에서 흡기압력 해제와 동시에 배출압력을 부여하고 탄성부재의 복원력 통해 폐기물을 배출 및 내부샤프트가 제1시린저 외부로 이동한다.
이를 통해, 공기압을 통해 진공압과 대기압의 선택적 전환 및 공기압 세기 및 탄성부재의 기계적 물리력을 함께 병행시켜 쓰레기를 흡착하여 추출 및 분류할 때 상기 탄성부재를 외부로부터 보호하는 수단을 통해 보다 안전한 동작을 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 공기압을 통해 진공압과 대기압의 선택적 전환 및 공기압 세기 및 탄성부재의 기계적 물리력을 함께 병행시켜 쓰레기를 흡착하여 추출 및 분류할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템은 쓰레기 파지를 위해 분류장치에서 길이 신장 및 흡착 등 단계적 공정을 위한 샤프트들의 상호 마찰 또는 충격을 최소화하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템은 공기압력의 자유로운 세기 변화를 통해 진공압 변화 및 샤프트간의 이동 속도를 제어할 수 있도록 하여 분류쓰레기의 무게 또는 대상 종류에 맞추어 적용시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
특히, 탄성부재가 외부에 노출되는 것에 의해 이물질이 탄성부재 외부에 쌓여 스프링 장력 및 선형 샤프트의 이동 범위가 바뀌는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템을 나타낸 평면도.
도 3은 도 2의 A-A단면을 나타낸 단면도.
도 4는 도 2의 B-B단면을 나타낸 단면도.
도 5는 도 3의 C-C단면을 나타낸 단면도.
도 6은 도 3의 D-D단면을 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치를 나타낸 분해사시도.
도 9는 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치를 나타낸 정면도.
도 10은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치를 나타낸 평면도.
도 11은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치의 작동상태를 나타낸 정면도.
도 12는 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치의 작동 후 상태를 나타낸 단면도.
도 13은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치의 작동 중 상태를 나타낸 단면도.
도 14는 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치의 작동 전 상태를 나타낸 단면도.
도 15 내지 도 18은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 안내수단의 다양한 실시예를 나타낸 평면도.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 1은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템을 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 2의 A-A단면을 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B단면을 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 3의 C-C단면을 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 3의 D-D단면을 나타낸 단면도이며, 도 7은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치를 나타낸 분해사시도이며, 도 9는 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치를 나타낸 정면도이고, 도 10은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치를 나타낸 평면도이며, 도 11은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치의 작동상태를 나타낸 정면도이고, 도 12는 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치의 작동 후 상태를 나타낸 단면도이며, 도 13은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치의 작동 중 상태를 나타낸 단면도이고, 도 14는 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 피킹장치의 작동 전 상태를 나타낸 단면도이며, 도 15 내지 도 18은 본 발명인 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 중 안내수단의 다양한 실시예를 나타낸 평면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 10의 구성상태를 살펴보면, 측정부 100, 선별부 200, 반송부 300, 수거부 400로 구성한다.
본 발명에 따른 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템 10에 대하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 측정부 100는 개폐가 가능한 투입구 101를 통해 외부로부터 폐기물을 투입하고 투입버킷 103을 통해 제1이송수단 110에 놓여진다.
여기서, 제1반송수단 110에는 플라스틱 및 캔 압착기를 포함한다.
또한, 폐기물의 종류 및 양을 영상을 통한 측정수단 120이 검출한다. 이때, 측정수단 120은 카메라와 같은 장치를 통해 검출한다. 이렇게, 검출된 폐기물을 제2이송수단 130을 통해 계속 이동시킨다. 여기서, 제2이송수단 130은 상향으로 경사지게 형성되고 폐기물 이동을 위해 복수개의 판이 형성되어 있다.
그리고 선별부 200는 상기 제2이송수단 130을 통해 이송된 폐기물을 제3이송수단 201에 투하한다. 이때, 측정부 100를 통해 측정된 폐기물중 영상을 통한 선별수단 203으로 재활용품을 확인한다. 특히, 선별수단 203은 카메라와 같은 장치를 통해 확인한다. 나아가, 확인된 재활용품을 추출하는 피킹장치 205를 포함한다.
이러한, 피킹장치 205는 폐기물 분류 로봇에 설치된다.
즉, 도 7 내지 도 14에 나타낸 바와 같이, 폐기물 분류 로봇은 카메라로 대상 물체 종류 및 위치를 인식하여 로봇암을 폐기물에 근접 위치로 이동시킨다.
상기 로봇암은 쓰레기 간의 거리를 측정한 다음 피킹장치를 쓰레기에 근접시키는 동시에 거리 별로 피킹장치의 공기의 진공압을 조절하여 효과적인 쓰레기 파지 및 분류를 가능하도록 한다.
즉, 상기 외부샤프트 210와 내부샤프트 220가 상호 이동 가능하게 직선 결합되고, 상기 내부 샤프트 220 끝단에 흡착용 주름관 215을 설치한다.
이를 통해, 외부샤프트 210의 시린저 내부로 공급되는 공기압과 탄성부재의 복원력을 통해 내부샤프트 220가 왕복 이동하여 피킹장치의 길이를 연장시키거나 단축시킬 수 있다.
또한, 내부샤프트 220의 입구 단부에 진공압을 발생시켜 쓰레기를 흡착시키면, 로봇을 통해 피킹장치를 수거 공간으로 이동시킨다.
이후, 진공압을 해제시켜 흡착된 쓰레기를 수거 공간으로 배출시킨다.
이를 가능하게 하는 구성은 내부에 상호 연통된 제1시린저 211와 제2시린저 221가 각각 형성된 외부샤프트 210 및 내부샤프트 220가 마련된다.
상기 외부샤프트 210의 내부에는 내부샤프트 220가 이동 가능하게 결합된다.
그리고, 상기 외부샤프트 210의 외부로 노출된 내부샤프트 220에는 탄성부재 240가 설치된다.
여기서, 상기 탄성부재 240는 압축용 스프링으로서, 압축력에 의해 압축될 수록 원래의 길이로 복원되려는 성질을 갖는다.
상기 탄성부재 240를 통하여 내부샤프트는 220는 외부샤프트 210에서 길이가 연장된 상태로 노출되고 신장된 상태가 유지된다.
상기 제1시린저 211에서 변화하는 유체압력에 의해 피스톤 222을 갖는 내부샤프트 220의 왕복 이동 및 폐기물 흡착 여부를 결정한다.
상기 외부샤프트 210에서 탄성부재의 복원력과 흡기압력(진공압)을 내부샤프트 220에 단계적으로 공급하는 단계를 제어하면 내부샤프트 220가 폐기물 방향으로 이동 후 흡착을 진행한다.
이후, 상기 외부샤프트 210에서 흡기압력 해제와 동시에 배출압력을 부여하고 공급하면 폐기물을 수거 공간으로 배출하는 동시에 내부샤프트 220가 외부샤프트 210 외부로 이동한다.
이를 위해, 상기 외부샤프트 210는 상부에 외주연에서 제1시린저 211와 연통되는 메인입출입공 212을 형성하여 제1시린저 211와 제2시린저 221를 통해 압력을 공급 또는 차단시켜 내부샤프트 220의 입구 단부에 폐기물의 흡착 여부를 결정한다.
여기서, 외부샤프트 210에서 내부샤프트 220의 이동을 위한 구성은 탄성부재 240와 제2압력공 223을 통해 이루어진다.
즉, 상기 외부샤프트 210는 상기 내부사프트 220의 외주연에 피스톤 222이 사이에 설치되도록 하고 또한 외부샤프트 210 외주연에 제1시린저 211와 연통되는 제2압력공 223을 형성시킨다.
다시 말해, 탄성부재 240는 내부샤프트 220를 외부샤프트 210 외부로 이동시켜 길이를 신장시키는 기능을 위한 것이고, 상기 제2압력공 223은 제2시리저 221의 공기를 외부로 배출시키기 위한 것이다.
상기 외부샤프트 210 내부로 내부샤프트 220의 이동을 위해 메인입출입공 212에 흡기압이 공급되고 주름관 215에 폐기물이 밀착되면 제1시린저 211가 진공상태가 되어 내부샤프트 220가 외부샤프트 210내부로 이동한다.
여기서, 메인입출입공 212에 흡기압력의 세기가 탄성부재 240의 압축력보다 큰힘으로 제공하여 탄성부재 240를 압축한다.
그리고, 내부샤프트 220 끝단에 설치된 연결밸브 214는 제1연결밸브 214a와 제2연결밸브 214b로 이음하되, 상기 제1연결밸브 214a는 내부샤프트 220 입구에 체결되고, 상기 제2연결밸브 214b는 입구의 지름이 확장되는 형상으로 제1연결밸브 214a에 결합된다.
또한, 상기 외부샤프트 210 일단부에는 입구 지름이 확장된 연결밸브 214가 설치되고, 상기 연결밸브 214에는 플랙시블 주름관 215이 더 형성된다.
이를 통해 제1연결밸브 214a와 제2연결밸브 214b를 분리 또는 결합을 가능하게 하고 이를 통하여 주름관 215의 교체를 가능하게 하여 쓰레기 종류 또는 크기에 맞추어 적합한 크기를 갖는 주름관 215을 적용할 수 있도록 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용은 아래와 같다.
선별된 폐기물 쓰레기에 대한 정보 분류 신호가 입력된다.
상기 쓰레기 정보는 위치정보, 크기 정보, 무게 정보 등으로 해당 쓰레기의 정보에 맞추어 적정 공기압을 제공한다.
먼저, 흡기압은 메인입출입공 212에 흡기압이 공급되고, 주름관 215에 폐기물이 밀착되면서 제1시린저 211가 진공상태가 되어 탄성부재 240가 압축되면서 내부샤프트 220가 제1시린저 211로 이동하면서 길이가 단축된다.
이때, 메인입출입공 212의 흡기압 세기 조정을 통해 제1시린저 211 내부로 인입되는 공기압의 조정이 가능하여 탄성부재 240의 탄력적인 압축이 가능하기 때문에 내부샤프트 220의 스트로크 조정이 가능하다.
또한, 메인입출입공 212의 흡기압 제공을 해제시키면 탄성부재 240의 복원력에 의해 내부샤프트 220를 원래의 위치로 복원시킬 수 있다.
이와 같은 공정을 통해 외부샤프트 210에서 내부샤프트 220의 이동시 내부샤프트 220의 끝단에 설치된 주름관 215이 쓰레기에 근접되거나, 밀착된다.
이후, 상기 메인출입공 212으로 시린저 내부의 유체 압력을 빨아들여 분류 대상 폐기물이 내부 샤프트 입구에 흡착 고정시키면 제1시린저 211가 진공상태가 되어 내부샤프트 220를 상승시킨다.
즉, 메인출입공 212을 통해 공기를 흡착시키는 공정은 진공압을 통해 해당 쓰레기를 주름관 215에 흡착시키는 동시에 탄성부재 240를 압축시키면서 내부샤프트 220를 외부샤프트 210의 시린저 내부로 이동시킨다.
이후, 로봇을 통해 폐기물 수거 위치에 피킹장치를 옮긴다.
또한, 상기 메인출입공 212에 제공된 유체압력을 해제시키는 동시에 제2시린저 221의 공기를 제2압력공 223을 통해 외부로 배출시켜 폐기물을 수집장소에 배출하는 단계로 이루어진다.
이를 통해, 오류 없고 복잡하지 않은 단계적인 공기압 공정을 통해 분류 대상 쓰레기에 근접 후 흡착시킨 다음 수집장소에 쓰레기는 배출시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 쓰레기를 파지할 수 있도록 하는 원리를 진공압 또는 대기압으로 선택적 변화를 가능하도록 하는 동시에 탄성부재를 통한 기계학적 물리력도 병행시켜 오류의 가능성을 최소화시키도록 하는 효과가 있다.
또한, 쓰레기 파지를 위해 분류장치에서 길이 신장 및 흡착 등 단계적 공정을 위한 샤프트들의 상호 마찰 또는 충격을 최소화하도록 하는 효과가 있다.
또한, 공기압력의 자유로운 세기 변화를 통해 진공압 변화 및 샤프트간의 이동 속도를 제어할 수 있도록 하여 분류쓰레기의 무게 또는 대상 종류에 맞추어 적용시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
특히, 탄성부재가 외부에 노출되는 것에 의해 이물질이 탄성부재 외부에 쌓여 스프링 장력 및 선형 샤프트의 이동 범위가 바뀌는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 반송부 300는 선별부 200를 통해 선별되지 않은 폐기물을 제1반송수단 310에 투입하고 제2반송수단 320과 제3반송수단 330을 거쳐 제2이송수단 130으로 재투입시킨다.
아울러, 수거부 400는 선별부 200를 통해 추출된 재활용품이 제4이송수단 410에 놓여지고 제4이송수단 410을 이동하는 재활용품을 수거함 420에 투입하기 위한 안내수단 430을 포함한다.
결국, 본 발명의 일실시 예에 의한 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템은 폐기물 중 캔, PET, PE, PP, PS, 유리병, 금속 등의 재활용품들을 자동선별이 가능하도록, 외부로부터 투입되는 폐기물을 검출하는 측정부와, 측정부를 통해 측정된 폐기물중 선별하고 추출하는 선별부와, 선별부를 통해 선별되지 않은 폐기물을 반송시키는 반송부와, 선별부를 통해 추출된 재활용품을 수거하는 수거부로 이루어져, 분류효율이 증가한다.
이때, 도 15에 나타낸 바와 같이, 안내수단 430은, 상기 수거함 420 상부에 위치한 호퍼 421에 판형상의 안내부재 440가 회동되게 설치되어 제4이송수단 410을 통해 이동하는 재활용품을 호퍼 421로 안내하여 수거함 420에 수납되도록 한다.
나아가, 도 16에 나타낸 바와 같이, 안내부재 440의 끝단이 닿는 벽면 411에 설치되어 호퍼방향으로 공기압을 쏘아주는 제1가압부재 450를 포함한다. 이러한, 제1가압부재 450는 안내부재 440 개방시 작동하여 재활용품의 이송 풍로를 구성한다. 즉, 재활용품이 안내부재 440 근처에 이르면 이송풍이 안내부재 440에 부딪쳐 발생하는 양압과 안내풍으로 저장호퍼 421로 안내된다.
더불어, 도 17에 나타낸 바와 같이, 상기 안내부재 440 일측에 설치되어 선별된 재활용품을 호퍼방향으로 밀어주는 제2가압부재 460를 포함한다. 이러한, 제2가압부재 460는 안내부재 440의 측면에 삽입되어 있는 가압판 463과 상기 가압판 463과 축으로 연결되어 전후 이동시켜주는 가압수단 461으로 이루어진다. 이때, 가압수단 461은 솔레노이드 밸브 또는 실린더가 바람직하다.
또한, 도 18에 나타낸 바와 같이, 상기 안내부재 440 일측에 회동되게 설치되어 선별된 재활용품을 호퍼방향으로 밀어주는 제3가압부재 470를 포함한다.
즉, 선별된 재활용품의 수거시 정체가 일어나지 않도록, 안내부재와 더불어 수거함측으로 재활용품을 가압하는 부재가 마련되어, 선별된 재활용품이 수거함으로 신속하게 투입된다.
한편, 상기 제1 내지 제4 이송수단 및 제1 내지 제3 반송수단은 컨베이어 밸트가 적합하나 이에 국한된 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템
100 : 측정부 110 : 제1이송수단
120 : 측정수단 130 : 제2이송수단
200 : 선별부 201 : 제3이송수단
203 : 선별수단 205 : 피킹장치
210 : 외부샤프트 211 : 제1시린저
212 : 메인입출입공 214 : 연결밸브
214a : 제1연결밸브 214b : 제2연결밸브
215 : 주름관 220 : 내부샤프트
221 : 제2시린저 222 : 피스톤
223 : 제2압력공 223a : 제2서브압력공
230 : 연결장치 240 : 탄성부재
250 : 보호커버
300 : 반송부 310 : 제1반송수단
320 : 제2반송수단 330 : 제3반송수단
400 : 수거부 410 : 제4이송수단
420 : 수거함 430 : 안내수단
440 : 안내부재 450 : 제1가압부재
460 : 제2가압부재 470 : 제3가압부재

Claims (6)

  1. 외부로부터 투입되는 폐기물이 제1이송수단에 놓여지고, 폐기물의 종류 및 양을 영상을 통한 측정수단이 검출하고 제2이송수단을 통해 계속 이동시키는 측정부와,
    상기 제2이송수단을 통해 이송된 폐기물을 제3이송수단에 투하하고 측정부를 통해 측정된 폐기물중 영상을 통한 선별수단으로 재활용품을 확인하며 확인된 재활용품을 추출하는 피킹장치를 포함하는 선별부와,
    상기 선별부를 통해 선별되지 않은 폐기물을 제1반송수단에 투입하고 제2반송수단과 제3반송수단을 거쳐 제2이송수단으로 재투입시키는 반송부와,
    상기 선별부를 통해 추출된 재활용품이 제4이송수단에 놓여지고 제4이송수단을 이동하는 재활용품을 수거함에 투입하기 위해 수거함 상부에 위치한 호퍼에 판형상의 안내부재가 회동되게 설치된 안내수단을 포함하고 상기 안내부재 일측에 설치되어 선별된 재활용품을 호퍼방향으로 밀어주기 위해 안내부재의 측면에 삽입되어 있는 가압판과 가압판과 축으로 연결되어 전후 이동시켜주는 가압수단으로 구성된 제2가압부재를 포함하는 수거부로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공지능 카메라와 로봇이 포함되되,
    상기 피킹장치는,
    내부에 상호 연통된 제1시린저와 제2시린저가 각각 형성된 외부샤프트 및 내부샤프트가 마련되고, 상기 제1시린저에서 변화하는 유체압력에 의해 피스톤을 갖는 내부샤프트의 왕복 이동 및 폐기물 흡착 여부를 결정하되,
    상기 외부샤프트에서 흡기압력을 내부샤프트에 공급하면 내부샤프트가 폐기물 방향으로 이동 후 흡착을 진행하고, 상기 외부샤프트에서 흡기압력 해제와 동시에 배출압력을 부여하고 탄성부재의 복원력 통해 폐기물을 배출 및 내부샤프트가 제1시린저 외부로 이동하도록 구성하고,
    상기 외부샤프트는,
    상부에 외주연에서 제1시린저와 연통되는 메인입출입공을 형성하여 제1시린저와 제2시린저를 통해 압력을 공급 또는 차단시켜 내부샤프트의 입구 단부에 폐기물의 흡착여부를 결정하며,
    상기 외부샤프트는 하부 외주연에 제2시린저와 연통되는 제2압력공을 형성시키는 동시에 상기 내부사프트의 피스톤이 설치되는 동시에 상기 내부샤프트의 외주연에 탄성부재를 설치하여 상기 탄성부재를 통해 외부샤프트에서 내부샤프트의 외부로 이동시키고 메인입출입공을 통해 외부샤프트 내부로 내부샤프트의 이동을 가능하도록 하는 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템.
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  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부샤프트 일단부에는 입구 지름이 확장된 연결밸브가 설치되고, 상기 연결밸브에는 플랙시블 주름관이 더 형성됨을 특징으로 하는 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결밸브는 제1연결밸브와 제2연결밸브로 이음하되, 상기 제1연결밸브는 내부샤프트 입구에 체결되고, 상기 제2연결밸브는 입구의 지름이 확장되는 형상으로 제1연결밸브에 결합되는 것을 특징으로 하는 인공지능 카메라와 로봇이 포함된 재활용폐기물 수거 시스템.
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