KR102509810B1 - 김 다매 정밀 자동절단장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 김의 투입과 이송, 커팅 및 배출 등 일련의 가공 과정이 자동화 시스템에 기초하여 실시될 뿐 아니라 김의 좌우를 균일하게 정렬한 상태에서 상부를 적절하게 가압하여 커팅 시 김이 흐트러지는 것을 적극 방지함에 따라 가공의 정밀성이 극대화 유도되며, 나아가 전장의 크기에 따라 투입 구조와 커팅 구조를 자유롭게 조절할 수 있는 등 기존과 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 사용의 편의성 내지 효율성이 극대화 유도되는 김 다매 정밀 자동절단장치에 관한 것으로, 지면으로부터 수직 설치되는 메인프레임(100);과, 메인프레임의 상단에 설치되며, 서로 적층된 복수의 김을 공급받아 정렬 및 일방향 공급하는 공급유닛(200);과, 공급된 김을 일방향 이송하는 이송유닛(300);과, 이송유닛으로부터 횡단 설치되어 이송 중인 김을 기설정 폭으로 절단하는 커팅유닛(400);과, 이송유닛 상단에 밀접 설치되며, 이송 중인 김을 가압하여 정렬 상태 유지되게 하면서 이송유닛과 동반하여 김의 일방향 이송을 도모하는 가압유닛(500);으로 구성된다.

Description

김 다매 정밀 자동절단장치{Laver cutting device}
본 발명은 전장 크기로 공급되는 김 다발을 설정 크기로 절단 분할하는 김 절단장치에 관한 기술사상을 개진한 것으로, 더욱 상세하게는 김의 투입과 이송, 커팅 및 배출 등 일련의 가공 과정이 자동화 시스템에 기초하여 실시될 뿐 아니라 김의 좌우를 균일하게 정렬한 상태에서 상부를 적절하게 가압하여 커팅 시 김이 흐트러지는 것을 적극 방지함에 따라 가공의 정밀성이 극대화 유도되며, 나아가 김 다발의 전장 크기에 맞춰 투입 구조와 커팅 구조를 자유롭게 조절할 수 있는 등 기존과 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 사용의 편의성 내지 효율성이 극대화 유도되는 김 다매 정밀 자동절단장치에 관한 것이다.
통상적으로 김은 김과 김속, 또는 돌김속에 속하는 해조류를 종이 형태로 얇게 넓게 펴서 말린 음식으로써 맛이 우수할 뿐만 아니라 단백질과 비타민 등이 대량 함유되어 있어 건강식품으로 널리 알려져 있다.
특히 김의 표면에 참기름을 바르고 소금을 뿌려 구운 것을 조미김이라고 하는데, 이 조미김은 쌀밥과 매우 잘 어울려 국내 뿐만 아니라 최근에는 해외에서도 많은 각광을 받고 있다. 상기 조미김은 전장 크기로 제공되기도 하지만, 보관과 휴대 및 취식 등의 편의를 위해 작은 크기로 절단하여 트레이에 담아 제공되기도 한다. 이러한 조미김은 자동으로 김을 절단하고 트레이에 담아 포장하는 김 절단 및 포장용 자동화장치에 의해 편리하게 제조된다.
일례로 공개특허공보 제10-2021-0147617호 "절단김 자동이송장치"가 게재되어 있으며, 해당 기술은 구운 김 다발을 9등분으로 절단하는 김 절단장치의 하부에 연접하여 설치되고, 김 절단장치에서 절단된 절단김 다발을 세 줄로 분할하여 일정한 간격을 두고 이송하며, 그 절단김 다발의 이동거리를 검출하는 제1센서가 구비된 제1이송부, 제1이송부 중 절단김 다발이 이송되는 방향의 끝부분에 연접하여 설치되고, 제1이송부에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발을 방향 전환하여 일렬로 일정한 간격을 두고 이송하며, 일렬로 이송되는 절단김 다발의 이동거리를 검출하는 제2센서가 구비된 제2이송부, 제1이송부 중 절단김 다발이 이송되는 방향의 끝부분에 설치되고, 제1이송부에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발을 순차적으로 받아서 제2이송부의 안에 내려놓는 전달부 및 제1센서와 제2센서의 감지 신호에 따라 제1, 제2이송부와 전달부가 한 스텝씩 작동하도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
상기 기술은 절단장치에서 절단된 김을 흐트러짐없이 트레이에 안정적으로 공급할 수 있는 점이 특징이나, 상기 기술은 김을 절단하는 과정에서 이미 흐트러지기 때문에 균일한 크기의 제품을 생산할 수가 없다.
다른 일례로 등록특허공보 제10-1262694호 "김 자동포장기용 김절단 장치 및 방법"이 게재되어 있으며, 해당 기술은 공장 바닥에 수직으로 설치된 프레임과, 프레임의 상부에 설치되어 이송 공급되는 김을 안착시키도록 된 공급김안착부와, 공급김안착부에 안착된 김을 김수용용기가 있는 쪽으로 일정길이 밀어서 이동하도록 프레임에 설치된 김이동부와, 김이동부에 의해 김이 이동하여 안착되도록 프레임에 설치된 김절단이송부와, 김절단이송부의 상부에 설치되어 김절단이송부에 유입된 김을 절단시와 이송 시에 맞추어 김이 넘어지는 것을 방지하도록 각각 셋팅된 압력으로 가압하도록 된 김가압부와, 김가압부에 의해 가압된 김을 절단하도록 프레임에 설치된 김절단수단과, 김절단수단이 내려와서 김가압부로 가압된 김을 절단하기 전에 김을 파지함과 더불어, 김이 절단된 후 회전하여 이송되는 김수용용기에 김을 투입하도록 된 절단김공급부로 이루어진 것이다.
상기 기술은 김을 신속하게 이송시킬 수 있고, 이송 내지 절단 과정에서 적층된 김이 넘어지지 않으므로 생산 효율성이 극대화 유도되는 기술이다. 그러나 상기 기술 역시 김을 절단하는 과정에서 칼날의 마찰에 의해 김이 흐트러지기 때문에 균일한 크기로 절단할 수 없었다.
한편, 기존의 김 절단장치는 김을 다발로 절단하는 기술이 흔치 않았고, 김을 투입하는 방법 또한 수작업으로 일관되었으며, 김을 절단하는 과정에서 칼날의 마찰에 의해 김이 흐트러지기 때문에 균일한 크기의 김을 생산할 수 없었다. 이에 따라 본 발명은 김의 투입과 이송, 커팅 및 배출 등의 과정에 대해 자동화 시스템을 구축하고자 하며, 김의 크기와 적층량에 관계없이 김을 일정하고 균일한 크기로 절단할 수 있는 새로운 메카니즘의 김 절단장치를 제공하고자 한다.
공개특허공보 제10-2021-0147617호 "절단김 자동이송장치" 등록특허공보 제10-1262694호 "김 자동포장기용 김절단 장치 및 방법"
본 발명은 상기의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 다발의 김을 수작업으로 일일이 정렬하여 절단장치에 공급하던 기존의 비효율적인 구조와는 달리, 절단장치에 김을 얹어놓는 행위만으로 김의 좌우가 균일하게 정렬됨과 더불어 김이 자동으로 공급될 수 있는 기술을 제공하는 것이 주된 해결과제이다.
또한, 본 발명은 김의 전장 크기에 맞춰 투입 간격을 조절할 수 있도록 함으로써, 하나의 절단장치로 다양한 크기의 김을 가공할 수 있는 다용성의 장치를 제공하는 것이 다른 해결과제이다.
또한, 본 발명은 김을 커팅하는 과정에서 복수 적층된 김이 흐트러져 가공 품질이 저하되지 않도록 김의 저부를 안정적으로 지지할 수 있는 구조와 김 다발의 상부를 적절하게 가압하여 정렬된 상태를 적극 유지할 수 있는 구조를 제공하는 것이 또 다른 해결과제이다.
또한, 본 발명은 김을 커팅하는 과정에서 발생하는 김 부산물을 효과적으로 수집하여 외부 배출할 수 있는 구조를 제공함으로써, 장치의 장수명을 보장하고 상시 쾌적한 작업환경을 보존할 수 있도록 하는 것이 또 다른 해결과제이다.
상기의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 김 다매 정밀 자동절단장치의 구성은 다음과 같다.
본 발명의 김 절단장치(1)는 지면으로부터 수직 설치되는 메인프레임(100);과, 메인프레임의 상단에 설치되며, 서로 적층된 복수의 김을 공급받아 정렬 및 일방향 공급하는 공급유닛(200);과, 공급된 김을 일방향 이송하는 이송유닛(300);과, 이송유닛으로부터 횡단 설치되어 이송 중인 김을 기설정 폭으로 절단하는 커팅유닛(400);과, 이송유닛 상단에 밀접 설치되며, 이송 중인 김을 가압하여 정렬 상태 유지되게 하면서 이송유닛과 동반하여 김의 일방향 이송을 도모하는 가압유닛(500);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인프레임(100)은 커팅유닛(400)과 벨트로 연결되어 회전 동력을 제공하는 메인모터(110);와, 커팅유닛(400) 하단에 배치되어 절단에 의해 비산하는 김 부산물을 수집 및 외부 배출되게 하는 배출관(120);과, 각 유닛과 케이블로 연결되어 자동 구동되게 하는 제어부(130);를 포함한다.
또한, 상기 공급유닛(200)은 투입된 김의 저부를 지지하며, 김의 양측을 정렬하는 정렬유닛(210);과, 정렬유닛의 후방에 배치되어 정렬된 김을 이송유닛(200)으로 인계하는 투입유닛(220);과, 투입유닛과 벨트로 연결되어 투입유닛을 구동시키는 보조모터(230);를 포함한다.
또한, 상기 정렬유닛(210)은 상기 메인프레임(100)의 상단에서 수직 설치되며, 상단에 평면이 구비되어 투입된 김의 저부를 지지하는 지지대(211);와, 지지대 상에서 횡 배치되며, 외면에 나사산이 형성된 연결축(212);과, 연결축 양측에서 수직 입설된 상태로 나사 결합하며, 투입된 김의 양측을 정렬하는 정렬가이드(213);와, 연결축의 어느 일단에 결합하며, 사용자로부터 선회 동작 요청 시 연결축의 회전 동작에 의한 나사산의 풀림 및 조임 형태에 기인하여 양 정렬가이드 사이의 간격을 축소 내지 확장되게 하는 조절레버(214);를 포함한다.
또한, 상기 이송유닛(300)은 상기 메인프레임(100)의 상단에서 종횡 간격이 기설정 이격된 상태로 수직 설치되는 4개소의 입설대(310);와, 종방향 설치된 입설대에 결합하여 이송유닛의 양면을 커버하는 커버체(320);와, 커버체를 매개로 횡 배치되는 복수의 롤러(330);와, 롤러에 설정 간격마다 권취되는 복수의 이송벨트(340);와, 메인프레임 상단에 설치되며, 어느 하나의 롤러와 타이밍벨트로 연결되어 롤러를 구동시키는 이송모터(350);를 포함한다.
또한, 상기 커팅유닛(400)은 상기 이송유닛(300)에 횡단 배치되며 메인모터(110)가 제공하는 동력에 의해 회전하는 커팅축(410);과, 커팅축의 외주에 삽입되는 복수의 조절하우징(420);과, 각 하우징 사이마다 개별 설치되는 원판형의 커팅날(430);을 포함한다.
또한, 상기 커팅유닛(400)은 이송유닛(300)의 이송벨트(340) 사이공간에 커팅날(430)이 배치되어 이송 중인 김을 절단하는 것을 포함하고, 상기 커팅날(430)은 각 조절하우징(420)의 길이 선정에 따라 커팅축(410) 상에 설치되는 위치가 가변되어 이송벨트(340)의 사이공간에 대한 배치 위치가 변경 가능한 더 포함한다.
또한, 상기 가압유닛(500)은 이송유닛(300)으로부터 설정 높이 이격 배치되는 상부프레임(510);과, 메인프레임(100) 상단에 설치되며, 상부프레임 저부와 연결되어 상부프레임을 승하강 시키는 승강부재(520);와, 상부프레임 저부에 설치되며, 이송유닛과 동반하여 김의 일방향 이송을 유도하는 가압레일(530);을 포함한다.
또한, 상기 승강부재(520)는 메인프레임(100) 상에서 수직으로 입설되는 축(521a) 및 상부프레임(510)으로부터 하향 설치되어 축의 삽입을 허용하는 하우징(521b)으로 이루어져 상부프레임의 수직 이동에 대한 정밀 경로를 안내하는 승강가이드(521);와, 메인프레임(100) 상에 수직 설치되는 실린더바디(522a)와 상부프레임의 저부에 설치되며 실린더바디로부터 인입출되는 실린더로드(522b) 및 실린더바디를 작동시켜 실린더로드를 인출 내지 인입되게 하는 실린더모터(522c)로 이루어지는 승강유닛(522);을 포함한다.
또한, 상기 가압레일(530)은 상부프레임(510) 상에서 횡단 배치되는 복수의 가압롤러(531);와, 가압롤러에 권취되는 복수의 가압벨트(532);와, 가압벨트 상측에서 상하 위치 조절 가능하게 횡단 배치되며, 가압벨트를 가압하여 설정 장력을 유지되게 하는 장력롤러(533);와, 어느 하나의 가압롤러와 타이밍벨트로 연결되어 가압롤러를 구동시키는 가압모터(534);를 포함한다.
또한, 상기 이송유닛(300)은 어느 일 측면에 수직 배치되는 눈금자(300a)를 포함하고, 상기 가압유닛(500)은 저부에서 하향되도록 연장 설치되어 눈금자의 눈금을 특정함에 따라 가압유닛(500)의 승강 높이를 직관적으로 안내하는 높이안내편(500a)을 더 포함한다.
한편, 상기 배출관(120)은 일측에 관체(121)를 통해 에어석션(122)과 연결되어 절단에 의해 발생한 김 부산물을 흡입하여 배출시키는 것을 포함한다.
상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 정렬유닛과 투입유닛의 연계적 동작에 기인하여 다량 적층된 김을 균일하게 정렬시킨 상태에서 이송유닛으로 안정적으로 공급할 수 있으며, 김의 투입과 정렬 및 공급 과정이 모두 자동화로 이루어져 작업의 신속성과 편의성이 적극 향상되는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명은 조절레버를 통해 정렬가이드의 위치가 조절됨에 따라 투입되는 김의 다양한 전장 크기에 맞춰 투입공간을 축소 및 확장할 수 있으므로, 단일의 장치로도 다양한 크기의 김을 가공할 수 있어 장치의 운용과 설비, 가동, 유지, 관리 등에 대한 효율적인 이점이 있다.
또한, 본 발명은 공급유닛이 다발째로 공급되는 김의 저부를 안정적으로 지지하고, 투입유닛이 김 다발의 양측을 균일하게 정렬하며, 가압유닛이 김 다발의 상부를 적절히 가압함으로써 김의 이송 및 커팅 시 정렬된 형태가 흐트러지지 않아 균일한 크기로 절단 가능하여 고품질의 제품을 제공할 수 있어 효과적이다.
또한, 본 발명은 커팅유닛의 하단에 배출관이 구비되고, 김 다발을 커팅하면서 발생한 김 부산물을 배출관이 용이하게 수집하여 일괄 배출함에 따라 절단장치의 오염을 적극 방지하여 내구적 장수명을 보장하고, 더불어 작업공간을 상시 쾌적하게 유지 보존시켜 작업 능률 및 효율성을 극대화 유도하는 등의 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 김 절단장치의 사시도.
도 2는 본 발명이 제안하는 김 절단장치의 측면도.
도 3은 본 발명이 제안하는 김 절단장치의 정면도.
도 4는 본 발명이 제안하는 메인프레임의 사시도.
도 5는 본 발명의 메인프레임과 공급유닛의 결합관계를 나타낸 분해사시도.
도 6은 본 발명이 제안하는 공급유닛의 사시도.
도 7은 본 발명의 메인프레임과 이송유닛의 결합관계를 나타낸 분해사시도.
도 8은 본 발명이 제안하는 이송유닛의 사시도.
도 9는 본 발명의 이송유닛과 커팅유닛의 구조를 나타낸 분해사시도.
도 10은 본 발명의 이송유닛과 커팅유닛의 배치 구조를 나타낸 평면도.
도 11은 본 발명의 메인프레임과 승강유닛의 결합관계를 나타낸 분해사시도.
도 12는 본 발명의 승강유닛과 가압유닛의 결합관계를 나타낸 분해사시도.
도 13은 눈금자를 활용하여 가압유닛의 승강 높이를 직관적으로 확인할 수 있는 구조를 도시한 측면도.
도 14는 본 발명이 제안하는 가압유닛의 사시도.
도 15는 본 발명이 제안하는 배출관의 다른 실시예를 나타낸 배면도.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명은 전장 크기로 공급되는 김 다발을 설정 크기로 절단 분할하는 김 절단장치에 관련한 기술사상을 개진한 것이다.
무엇보다 본 발명은 김의 투입과 이송, 커팅 및 배출 등 일련의 가공 과정이 자동화 시스템에 기초하여 실시되고, 더불어 김의 좌우를 균일하게 정렬한 상태에서 상부를 적절하게 가압하여 커팅 시 김이 흐트러지는 것을 적극 방지함에 따라 가공의 정밀성이 극대화 유도되며, 나아가 김 다발의 전장 크기에 맞춰 투입 구조와 커팅 구조를 자유롭게 조절할 수 있는 등 기존과 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 사용의 편의성 내지 효율성이 극대화 유도되는 김 다매 정밀 자동절단장치에 관련됨을 주지한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 김 절단장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명이 제안하는 김 절단장치의 측면도이며, 도 3은 본 발명이 제안하는 김 절단장치의 정면도이고, 도 4는 본 발명이 제안하는 메인프레임의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 메인프레임과 공급유닛의 결합관계를 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 본 발명이 제안하는 공급유닛의 사시도이며, 도 7은 본 발명의 메인프레임과 이송유닛의 결합관계를 나타낸 분해사시도이고, 도 8은 본 발명이 제안하는 이송유닛의 사시도이며, 도 9는 본 발명의 이송유닛과 커팅유닛의 구조를 나타낸 분해사시도이고, 도 10은 본 발명의 이송유닛과 커팅유닛의 배치 구조를 나타낸 평면도이며, 도 11은 본 발명의 메인프레임과 승강유닛의 결합관계를 나타낸 분해사시도이고, 도 12는 본 발명의 승강유닛과 가압유닛의 결합관계를 나타낸 분해사시도이며, 도 13은 눈금자를 활용하여 가압유닛의 승강 높이를 직관적으로 확인할 수 있는 구조를 도시한 측면도이고, 도 14는 본 발명이 제안하는 가압유닛의 사시도이며, 도 15는 본 발명이 제안하는 배출관의 다른 실시예를 나타낸 배면도이다.
도 1 내지 3과 같이 본 발명의 김 절단장치(1)는 크게 지면으로부터 수직 설치되는 메인프레임(100);과, 메인프레임의 상단에 설치되며 서로 적층된 복수의 김을 공급받아 정렬 및 일방향 공급하는 공급유닛(200);과, 공급된 김을 일방향 이송하는 이송유닛(300);과, 이송유닛으로부터 횡단 설치되어 이송 중인 김을 기설정 폭으로 절단하는 커팅유닛(400);과, 이송유닛 상단에 밀접 설치되며 이송 중인 김을 가압하여 정렬 상태 유지되게 하면서 이송유닛과 동반하여 김의 일방향 이송을 도모하는 가압유닛(500);으로 구성된다.
상기 메인프레임(100)은 형강(形鋼) 등을 서로 이음하여 직육면체의 골격을 형성하며, 형성된 골격 그대로 지면에 설치되는 메인골조(101)와, 메인골조 저부의 각 모서리마다 하향 설치되어 메인골조의 이동을 용이하게 하는 캐스터(도면 미도시)와, 메인골조의 상단을 차폐하여 공급유닛(200)과 이송유닛(300), 커팅유닛(400), 가압유닛(500)이 설치될 공간을 제공 및 안내하는 메인상판(102)으로 이루어진다.
상기 메인프레임(100)은 메인골조(101)의 내부공간에 메인모터(110)가 설치되고, 상기 메인모터(110)는 축(Shaft)과 풀리(Pulley)가 메인골조의 외측부로 노출되어 커팅유닛(400)과 벨트(Belt)로 연결된다. 상기 메인모터(110)는 케이블에 의해 외부 전력을 공급받아 작동하고, 이를 축과 풀리, 벨트를 거쳐 커팅유닛(400)으로 전달함에 따라 커팅유닛을 구동시킨다.
상기 메인상판(102)은 메인골조(101)의 상단 면적에 맞춰 직사각형의 플레이트로 이루어지고, 각 모서리에 볼트(Bolt)가 체결되어 메인골조와 일체화 결합된다. 상기 메인상판(102)은 이송유닛(300)과 커팅유닛(400)이 설치될 중심부에 소정 범위의 관통공간이 마련되어 있으며, 메인상판의 저부 중심부에는 배출관(120)이 하향 설치되어 상기 관통공간과 서로 내통된 구조를 가진다. 상기 배출관(120)은 커팅유닛(400)에 의해 절단되는 김 다발로부터 발생하는 김 부산물을 즉시 수집하여 외부 배출하는 역할을 수행하며, 이를 통해 김 부산물이 사방으로 흩어져 절단장치의 구동 및 작업 환경에 악영향을 끼치지 못하도록 조치한다.
상기 메인골조(101)는 일측에 제어부(130)가 설치되며, 상기 제어부(130)는 공급유닛(200), 이송유닛(300), 커팅유닛(400), 가압유닛(500)과 케이블로 연결되어 전원, 동작, 제어 등의 설정에 기인한 자동화 시스템을 구축되게 한다.
도 5와 같이 상기 공급유닛(200)은 메인프레임(100)의 상단 일측에 안착 설치된다. 상기 공급유닛(200)은 상하로 복수 적층되어 다발로 이루어진 김을 투입받고, 투입된 김 다발을 안정적으로 지지하며, 저부가 지지된 김 다발의 좌우를 균일하게 정렬하고, 좌우 정렬된 김 다발을 이송유닛(300)으로 안전하게 공급하는 역할을 수행한다.
이를 위해 상기 공급유닛(200)은 투입된 김의 저부를 지지하며 김 다발의 양측을 정렬하는 정렬유닛(210);과, 정렬유닛의 후방에 배치되어 정렬된 김 다발을 이송유닛(200)으로 인계하는 투입유닛(220);과, 투입유닛과 벨트로 연결되어 투입유닛을 구동시키는 보조모터(230);로 구성하였다.
상기 정렬유닛(210)은 메인프레임(100)의 상단에서 수직 설치되며, 상단에 평면이 구비된 지지대(211)를 포함한다. 상기 지지대(211)는 상단에 형성된 평면을 통해 김 다발의 저부를 안정적으로 지지한다.
상기 정렬유닛(210)은 지지대(211) 상에서 횡단 배치되는 연결축(212)과 연결축을 매개로 좌우 양측에 각각 수직 입설되는 정렬가이드(213)를 포함한다. 상기 정렬가이드(213)는 김 다발의 투입 경로를 안내하여 지지대의 안정적인 수용을 유도하며, 수용 중 흐트러진 김 다발의 좌우 양측을 균일하게 정렬시키는 역할을 수행한다.
특히 상기 정렬유닛(210)은 다양한 크기의 김을 단일의 장치만으로 가공 처리할 수 있도록 정렬가이드(213)의 폭을 조절할 수 있도록 조치하였다. 이를 위해 상기 연결축(212)은 외면에 나사산을 형성하였으며, 상기 정렬가이드(213)는 연결축의 나사산과 결합하여 연결축의 회전 방향에 따라 연결축의 중심부로 이동되거나 바깥방향으로 이동되게 하였다. 그리고 상기 연결축(212)의 어느 일단에는 사용자로부터 선회 동작 요청 시 연결축의 회전 동작에 의한 나사산의 풀림 및 조임 형태에 기인하여 양 정렬가이드 사이의 간격을 축소 내지 확장되게 하는 조절레버(214)를 포함하였다.
예컨대 본 발명의 일실시예에 따르면 사용자가 조절레버(214)를 잡아당길 시 연결축(212)이 시계 역방향으로 회전하고, 이에 따라 정렬가이드(213)가 연결축의 중심부로 이동하면서 투입공간의 점차 축소된다. 반대로 사용자가 조절레버(214)를 밀어낼 시 연결축(212)이 시계방향으로 회전하고, 이에 따라 정렬가이드(213)가 연결축의 양단으로 이동하면서 투입공간이 점차 확장되는 원리이다.
상기 투입유닛(220)은 정렬유닛(210)의 후방에 배치되어 정렬된 김을 이송유닛(300)으로 인계하는 역할을 수행한다. 이를 위해 메인상판(102)으로부터 수직으로 입설되되 횡방향에 대한 소정의 이격 거리를 갖도록 배치되는 한 쌍의 측면브라켓(221)과, 측면브라켓을 매개로 횡단 배치되는 복수의 투입롤러(222)와, 투입롤러에 권취되는 복수의 투입벨트(223)로 구분 구성된다.
상기 투입벨트(223)는 고무나 실리콘 또는 우레탄 등 자체적으로 마찰력을 보유한 재질로 이루어지고, 투입벨트의 일측이 지지대(211)와 밀접하게 위치하여 지지대에 수용된 김 다발을 이송유닛(300)이 자연스럽게 넘겨받을 수 있도록 유도하였다.
상기 보조모터(230)는 어느 하나의 측면브라켓(221)과 결합하며, 축의 일부가 측면브라켓을 관통하여 외부 노출된다. 상기 보조모터(230)는 케이블에 의해 외부 전력을 공급받아 작동되고, 축의 단부에는 풀리가 구비되어 어느 하나의 투입롤러(222)와 타이밍벨트로 연결된다. 상기 보조모터(230)는 케이블에 의해 외부 전력을 공급받아 작동하고, 이를 축과 풀리, 타이밍벨트를 거쳐 투입롤러(222)에 전달함에 따라 투입롤러가 구동된다.
도 7과 같이 메인프레임(100) 상단에 이송유닛(300)이 설치되며, 공급유닛(200)의 후방에 밀접 배치되어 공급유닛이 제공하는 김 다발을 인계받아 일방향 이송시키는 역할을 수행한다.
상기 이송유닛(300)은 메인프레임(100)의 상단에서 종횡 간격이 기설정 이격된 상태로 수직 설치되는 4개소의 입설대(310);와, 종방향 설치된 입설대에 결합하여 이송유닛의 양면을 커버하는 커버체(320);와, 커버체를 매개로 횡 배치되는 복수의 롤러(330);와, 롤러에 설정 간격마다 권취되는 복수의 이송벨트(340);와, 메인프레임 상단에 설치되며, 어느 하나의 롤러와 타이밍벨트로 연결되어 롤러를 구동시키는 이송모터(350);로 구성된다.
상기 커버체(320)는 입설대(310)로부터 쉽게 탈거 가능한 형태로 제공되며, 이러한 형태의 커버체는 추후 롤러(330), 이송벨트(340), 커팅유닛(400)을 새로 설정하거나 또는 수리 내지 교체 등을 할 때 용이하게 한다. 다시 말해 롤러(330)나 이송벨트(340), 커팅유닛(400) 등을 교체, 수리할 경우 이송유닛(300)을 분해할 필요없이 이송유닛으로부터 커버체(320)를 탈거하는 행위만으로 손쉽게 행할 수 있는 구조를 제공한다.
상기 롤러(330)는 기설정 간격마다 소정 폭으로 이루어진 홈(331)이 복수 형성된 것을 포함하고, 상기 이송벨트(340)는 홈(331)과 동일한 폭으로 이루어져 각 홈마다 권취된다. 따라서 이송벨트(340)와 이송벨트의 각 간격마다 빈공간이 형성되게 되고, 해당 빈공간에는 커팅유닛(400)의 커팅날(430)이 일부 노출되어 이송벨트를 타고 이송 중인 김 다발을 절단하는 구조이다.
상기 커팅유닛(400)은 이송유닛(300)에 횡단 배치되며 메인모터(110)가 제공하는 동력에 의해 회전하는 커팅축(410);과, 커팅축의 외주에 삽입되는 복수의 조절하우징(420);과, 각 하우징 사이마다 개별 설치되는 원판형의 커팅날(430);로 구성된다.
상기 커팅축(410)은 이송유닛(300)의 양측에 각 배치된 거치브라켓(401)을 매개로 이송유닛에 횡단 배치되며, 정확하게는 이송벨트(340)의 하단에 배치된다. 상기 커팅축(410)은 이송유닛(300)에 횡단 배치된 상태에서 일 단부에는 풀리가 결합되어 메인모터(110)의 동력을 제공받고, 타 단부에는 고정캡이 설치되어 횡단 배치된 상태를 고수되게 한다.
상기 조절하우징(420)은 원통형으로 이루어져 커팅축(410)에 복수 끼움되고, 조절하우징과 조절하우징 사이에 커팅날(430)이 걸림 개재되어 커팅날의 설치 및 위치를 결정되게 한다.
상기 조절하우징(420)은 각각 서로 다른 길이로 제공되는 것이 특징이며, 조절하우징의 길이 선정에 따라 커팅날(430)이 설치될 위치를 특정하거나 변경할 수 있다. 바람직하게는 상기 조절하우징(420)은 커팅날(430)이 이송벨트(340)와 이송벨트 사이의 빈공간에 위치할 수 있도록 길이를 구성하며, 유의할 점은 빈공간에 위치한 커팅날 간의 간격이 조미김의 가로 또는 세로 길이에 대응하여야 한다.
상기 가압유닛(500)은 이송유닛(300)의 상단에 배치되어 이송 중인 김 다발의 상부를 가압 및 이송유닛과 동반하여 김 다발의 일방향 이송을 도모한다. 이에 따라 상기 가압유닛(500)은 이송유닛(300)으로부터 설정 높이 이격 배치되는 상부프레임(510);과, 메인프레임(100) 상단에 설치되며, 상부프레임 저부와 연결되어 상부프레임을 승하강시키는 승강부재(520);와, 상부프레임 저부에 설치되며, 이송유닛과 동반하여 김의 일방향 이송을 유도하는 가압레일(530);로 구성된다.
상기 상부프레임(510)은 메인상판(102)과 대응하는 면적을 가지며 중심부에는 가압레일(530)이 설치될 수 있도록 관통된 공간을 가진다. 상기 상부프레임(510)은 앞서 언급한 바와 같이 이송유닛(300)의 상측에서 소정 높이 이격된 위치에 배치되며, 아래 후술할 승강부재(520)에 의해 이격된 위치가 고수되며 승강부재의 구동에 따라 이송유닛의 상측에서 승강 또는 하강한다.
상기 승강부재(520)는 메인프레임(100) 상에서 수직으로 입설되는 축(521a) 및 상부프레임(510)으로부터 하향 설치되어 축의 삽입을 허용하는 하우징(521b)으로 이루어져 상부프레임의 수직 이동에 대한 정밀 경로를 안내하는 승강가이드(521)와, 메인프레임(100) 상에 수직 설치되는 실린더바디(522a)와 상부프레임의 저부에 설치되며 실린더바디로부터 인입출되는 실린더로드(522b) 및 실린더바디를 작동시켜 실린더로드를 인출 내지 인입되게 하는 실린더모터(522c)로 이루어지는 승강유닛(522)으로 구분 구성된다.
상기 상부프레임(510)은 승강유닛(522)에 의해 승강과 하강이 이루어지고, 상기 승강가이드(521)는 상부프레임이 승하강될 때 정확한 수직선상에 대하여 동작할 수 있도록 경로를 안내하는 역할을 수행한다.
상기 가압레일(530)은 상부프레임(510) 상에서 횡단 배치되는 복수의 가압롤러(531);와, 가압롤러에 권취되는 복수의 가압벨트(532);와, 가압벨트 상측에서 상하 위치 조절 가능하게 횡단 배치되며 가압벨트를 가압하여 설정 장력을 유지되게 하는 장력롤러(533);와, 어느 하나의 가압롤러와 타이밍벨트로 연결되어 가압롤러를 구동시키는 가압모터(534);로 구분 구성된다.
상기 가압롤러(531)는 이송유닛(300)의 롤러(330)와 일대일 대응하는 위치마다 각 배치되고, 상기 가압벨트(532) 역시 가압롤러에 형성된 홈에 의해 이송벨트(340)와 일대일 대응하는 위치마다 권취되어 김 다발의 저면과 상면을 동일한 마찰력으로 밀어내어 일방향 이송을 유도한다. 또한 상기 가압벨트(532)는 이송벨트(340)와 일대일 대응하는 위치마다 권취되었으므로 가압벨트와 가압벨트 사이의 빈공간 역시 이송유닛(300)의 빈공간과 동일한 위치에 마련되며, 이를 통해 커팅날(430)이 이송유닛을 벗어나 가압벨트의 상측까지 노출되어 다량의 김을 완벽하게 절단한다.
도 13과 같이 상기 이송유닛(300)은 어느 일 측면에 수직 배치되는 눈금자(300a)를 포함하고, 상기 가압유닛(500)은 저부에서 하향되도록 연장 설치되어 눈금자의 눈금을 특정함에 따라 가압유닛(500)의 승강 높이를 직관적으로 안내하는 높이안내편(500a)을 더 포함하여 구성된다.
상기 눈금자(300a)는 하측에서 상측으로 갈수록 밀리미터 단위의 눈금이 표시되고, 상기 높이안내편(500a)은 가압유닛(500)과 함께 승하강하면서 특정 눈금을 가르킴에 따라 이송유닛(300)과 가압유닛 간의 현재 이격 높이를 직관적으로 전달한다.
한편, 상기 배출관(120)은 일측에 관체(121)를 통해 에어석션(122)과 연결되어 절단에 의해 발생한 김 부산물을 흡입하여 배출시키는 것을 포함한다. 본 발명은 김 부산물이 비산하여 메인상판(102)이나 그 주변에 쌓이는 것을 적극적으로 방지하기 위하여 이송유닛(300)의 하단에서 배출관(120)을 잇도록 경사 배치되는 좌우 한 쌍의 제1배출가이드(301)를 포함하고, 배출관 일측에 에어석션을 설치하여 제1배출가이드와 배출관에 착지한 김 부산물을 용이하게 흡입 배출되게 하였다. 또한 도면에 도시하지는 않았으나 부유 중인 김 부산물을 외부 배출 할 수 있도록 가압유닛(500)의 저부에서 상측을 향하도록 경사 설치되는 제2배출가이드를 포함하고, 상기 제2배출가이드는 외부로부터 연장되는 집진기와 연결되어 김 부산물을 효과적으로 외부 배출되게 하였다.
상기와 같이 본 발명은 지면으로부터 수직 설치되는 메인프레임(100);과, 메인프레임의 상단에 설치되며 서로 적층된 복수의 김을 공급받아 정렬 및 일 방향 공급하는 공급유닛(200);과, 공급된 김을 일 방향 이송하는 이송유닛(300);과, 이송유닛으로부터 횡단 설치되어 이송 중인 김을 기설정 폭으로 절단하는 커팅유닛(400);과, 이송유닛 상단에 밀접 설치되며, 이송 중인 김을 가압하여 정렬 상태를 유지되게 하면서 이송유닛과 동반하여 김의 일 방향 이송을 도모하는 가압유닛(500);으로 이루어지는 김 다매 정밀 자동절단장치로써, 상기 공급유닛(200)은 메인프레임(100)의 상단에서 수직 설치되며 상단에 평면이 구비되어 투입된 김의 저부를 지지하는 지지대(211)와, 지지대 상에서 횡 배치되며 외면에 나사산이 형성된 연결축(212)과, 연결축 양측에서 수직 입설된 상태로 나사 결합하며 투입된 김의 양측을 정렬하는 정렬가이드(213)와, 연결축의 어느 일단에 결합하며 사용자로부터 선회 동작 요청 시 연결축의 회전 동작에 의한 나사산의 풀림과 조임 형태에 기인하여 양 정렬가이드의 간격을 축소 내지 확장되게 하는 조절레버(214)로 이루어져 투입된 김의 저부를 지지하면서 김의 양측을 정렬하는 정렬유닛(210)과, 정렬유닛의 후방에 배치되어 정렬된 김을 이송유닛(200)으로 인계하는 투입유닛(220)과, 투입유닛과 벨트로 연결되어 투입유닛을 구동시키는 보조모터(230)를 포함하고, 상기 정렬유닛(210)은 조절레버(214)를 잡아당길 시 연결축(212)이 시계 역방향으로 회전되면서 정렬가이드(213)가 연결축의 중심부로 이동하여 투입공간의 폭이 축소되고, 조절레버를 밀어낼 시 연결축이 시계방향으로 회전되면서 정렬가이드가 연결축의 양단으로 이동하여 투입공간의 폭이 점차 확장되는 것을 포함하며, 상기 메인프레임(100)은 커팅유닛(400)과 벨트로 연결되어 회전 동력을 제공하는 메인모터(110)와, 커팅유닛(400) 하단에 배치되어 절단에 의해 비산하는 김 부산물을 수집 및 외부 배출되게 하는 배출관(120)과, 각 유닛과 케이블로 연결되어 자동 구동되게 하는 제어부(130)로 이루어지되, 상기 배출관(120)은 이송유닛(300)의 하단에서 하향 연장 배치되어 김 부산물의 외부 비산을 차단하는 제1배출가이드(301)와, 배출관의 어느 일 측부에서 연장 설치되는 관체(121)와, 관체에 설치되며 작동 여부에 따라 배출관 내부에 쌓인 김 부산물을 흡입하는 에어석션(122);을 포함하는 것이 기술적 핵심이다.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 김 절단장치(1)는 정렬유닛(210)과 투입유닛(220)의 연계적 동작에 기인하여 다량 적층된 김을 균일하게 정렬시킨 상태에서 이송유닛(300)으로 안정적으로 공급할 수 있으며, 김의 투입과 정렬 및 공급 과정이 모두 자동화로 이루어져 작업의 신속성과 편의성이 적극 향상된다.
또한, 조절레버(214)를 통해 정렬가이드(213)의 위치가 조절됨에 따라 투입되는 김의 다양한 전장 크기에 맞춰 투입공간을 축소 및 확장할 수 있으므로, 단일의 장치로도 다양한 크기의 김을 가공할 수 있어 장치의 운용과 설비, 가동, 유지, 관리 등에 대한 효율적인 이점이 있다.
또한, 공급유닛(200)이 다발째로 공급되는 김의 저부를 안정적으로 지지하고, 투입유닛(220)이 김 다발의 양측을 균일하게 정렬하며, 가압유닛(500)이 김 다발의 상부를 적절히 가압함으로써 김의 이송 및 커팅 시 정렬된 형태가 흐트러지지 않아 균일한 크기로 절단 가능하여 고품질의 제품을 제공할 수 있다.
또한, 커팅유닛(400)의 하단에 배출관(120)이 구비되고, 김 다발을 커팅하면서 발생한 김 부산물을 배출관이 용이하게 수집하여 일괄 배출함에 따라 절단장치의 오염을 적극 방지하여 내구적 장수명을 보장하고, 더불어 작업공간을 상시 쾌적하게 유지 보존시켜 작업 능률 및 효율성을 극대화 유도한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1. 김 절단장치
100. 메인프레임 110. 메인모터
120. 배출관 130. 제어부
200. 공급유닛 210. 정렬유닛
220. 투입유닛 230.보조모터
300. 이송유닛 310. 입설대
320. 커버체 330. 롤러
340. 이송벨트 350. 보조모터
400. 커팅유닛 410. 커팅축
420. 조절하우징 430. 커팅날
500. 가압유닛 510. 상부프레임
520. 승강유닛 530. 가압레일

Claims (11)

  1. 지면으로부터 수직 설치되는 메인프레임(100);과, 메인프레임의 상단에 설치되며 서로 적층된 복수의 김을 공급받아 정렬 및 일 방향 공급하는 공급유닛(200);과, 공급된 김을 일 방향 이송하는 이송유닛(300);과, 이송유닛으로부터 횡단 설치되어 이송 중인 김을 기설정 폭으로 절단하는 커팅유닛(400);과, 이송유닛 상단에 밀접 설치되며, 이송 중인 김을 가압하여 정렬 상태를 유지되게 하면서 이송유닛과 동반하여 김의 일 방향 이송을 도모하는 가압유닛(500);으로 이루어지는 김 다매 정밀 자동절단장치에 있어서,
    상기 공급유닛(200)은 메인프레임(100)의 상단에서 수직 설치되며 상단에 평면이 구비되어 투입된 김의 저부를 지지하는 지지대(211)와, 지지대 상에서 횡 배치되며 외면에 나사산이 형성된 연결축(212)과, 연결축 양측에서 수직 입설된 상태로 나사 결합하며 투입된 김의 양측을 정렬하는 정렬가이드(213)와, 연결축의 어느 일단에 결합하며 사용자로부터 선회 동작 요청 시 연결축의 회전 동작에 의한 나사산의 풀림과 조임 형태에 기인하여 양 정렬가이드의 간격을 축소 내지 확장되게 하는 조절레버(214)로 이루어져 투입된 김의 저부를 지지하면서 김의 양측을 정렬하는 정렬유닛(210)과, 정렬유닛의 후방에 배치되어 정렬된 김을 이송유닛(200)으로 인계하는 투입유닛(220)과, 투입유닛과 벨트로 연결되어 투입유닛을 구동시키는 보조모터(230)를 포함하고,
    상기 정렬유닛(210)은 조절레버(214)를 잡아당길 시 연결축(212)이 시계 역방향으로 회전되면서 정렬가이드(213)가 연결축의 중심부로 이동하여 투입공간의 폭이 축소되고, 조절레버를 밀어낼 시 연결축이 시계방향으로 회전되면서 정렬가이드가 연결축의 양단으로 이동하여 투입공간의 폭이 점차 확장되는 것을 포함하며,
    상기 가압유닛(500)은 이송유닛(300)으로부터 설정 높이 이격 배치되는 상부프레임(510)과, 메인프레임(100) 상단에 설치되며 상부프레임 저부와 연결되어 상부프레임을 승하강 시키는 승강부재(520)와, 상부프레임 저부에 설치되며 이송유닛과 동반하여 김의 일 방향 이송을 도모하는 가압레일(530);을 포함하고,
    상기 메인프레임(100)은 커팅유닛(400)과 벨트로 연결되어 회전 동력을 제공하는 메인모터(110)와, 커팅유닛(400) 하단에 배치되어 절단에 의해 비산하는 김 부산물을 수집 및 외부 배출되게 하는 배출관(120)과, 각 유닛과 케이블로 연결되어 자동 구동되게 하는 제어부(130)로 이루어지되,
    상기 배출관(120)은 이송유닛(300)의 하단에서 하향 연장 배치되어 김 부산물의 외부 비산을 차단하는 제1배출가이드(301)와, 배출관의 어느 일 측부에서 연장 설치되는 관체(121)와, 관체에 설치되며 작동 여부에 따라 배출관 내부에 쌓인 김 부산물을 흡입하는 에어석션(122);을 포함하는 것을 특징으로 하는 김 다매 정밀 자동절단장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이송유닛(300)은,
    상기 메인프레임(100)의 상단에서 종횡 간격이 기설정 이격된 상태로 수직 설치되는 4개소의 입설대(310);
    종방향 설치된 입설대에 결합하여 이송유닛의 양면을 커버하는 커버체(320);
    커버체를 매개로 횡 배치되는 복수의 롤러(330);
    롤러에 설정 간격마다 권취되는 복수의 이송벨트(340);
    메인프레임 상단에 설치되며, 어느 하나의 롤러와 타이밍벨트로 연결되어 롤러를 구동시키는 이송모터(350);
    를 포함하는 김 다매 정밀 자동절단장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커팅유닛(400)은,
    상기 이송유닛(300)에 횡단 배치되며 메인모터(110)가 제공하는 동력에 의해 회전하는 커팅축(410);
    커팅축의 외주에 삽입되는 복수의 조절하우징(420);
    각 하우징 사이마다 개별 설치되는 원판형의 커팅날(430);
    을 포함하는 김 다매 정밀 자동절단장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커팅유닛(400)은 이송유닛(300)의 이송벨트(340) 사이공간에 커팅날(430)이 배치되어 이송 중인 김을 절단하는 것을 포함하고,
    상기 커팅날(430)은 각 조절하우징(420)의 길이 선정에 따라 커팅축(410) 상에 설치되는 위치가 가변되어 이송벨트(340)의 사이공간에 대한 배치 위치가 변경 가능한 더 포함하는 김 다매 정밀 자동절단장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 승강부재(520)는,
    메인프레임(100) 상에서 수직으로 입설되는 축(521a) 및 상부프레임(510)으로부터 하향 설치되어 축의 삽입을 허용하는 하우징(521b)으로 이루어져 상부프레임의 수직 이동에 대한 정밀 경로를 안내하는 승강가이드(521);
    메인프레임(100) 상에 수직 설치되는 실린더바디(522a)와 상부프레임의 저부에 설치되며 실린더바디로부터 인입출되는 실린더로드(522b) 및 실린더바디를 작동시켜 실린더로드를 인출 내지 인입되게 하는 실린더모터(522c)로 이루어지는 승강유닛(522);
    을 포함하는 김 다매 정밀 자동절단장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가압레일(530)은,
    상부프레임(510) 상에서 횡단 배치되는 복수의 가압롤러(531);
    가압롤러에 권취되는 복수의 가압벨트(532);
    가압벨트 상측에서 상하 위치 조절 가능하게 횡단 배치되며, 가압벨트를 가압하여 설정 장력을 유지되게 하는 장력롤러(533);
    어느 하나의 가압롤러와 타이밍벨트로 연결되어 가압롤러를 구동시키는 가압모터(534);
    를 포함하는 김 다매 정밀 자동절단장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 이송유닛(300)은 어느 일 측면에 수직 배치되는 눈금자(300a)를 포함하고,
    상기 가압유닛(500)은 저부에서 하향되도록 연장 설치되어 눈금자의 눈금을 특정함에 따라 가압유닛(500)의 승강 높이를 직관적으로 안내하는 높이안내편(500a)을 더 포함하는 김 다매 정밀 자동절단장치.
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