KR102572507B1 - 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치 - Google Patents

Abstract

수목 지지용 목재 지지대 제조 장치에 관한 것으로 각형 원목을 호퍼를 통해 순차적으로 공급받아 지정된 위치로 이송한 후 각형 원목의 단부에 경사면 및 홈을 형성한 후 각형 원목의 모서리를 면취하여 수목 지지대를 제조한 후 수목 지지대를 검사하여 검사 결과에 따라 양품 수목 지지대 및 불량 수목 지지대를 분류 배출할 수 있고, 수목 지지대를 제조하는 과정에서 다량 발생된 톱밥을 회수하여 톱밥에 당류를 첨가 및 교반한 후 성형틀에 톱밥 및 당류가 혼합된 혼합체를 투입한 후 혼합체에 압력 및 열을 가하여 고형 펠릿을 제조할 수 있다.

Description

수목 지지용 목재 지지대 제조 장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING WOODEN SUPPORT FOR SUPPORTING TREE}

본 발명은 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 도로를 따라 심어지는 가로수, 성장하는 수목, 뿌리가 얕은 수목 등은 바람 등에 의하여 쉽게 쓰러지기 때문에 이들 수목에는 삼각대 형태로 수목 지지대가 배치되고 수목 지지대는 끈 등에 의하여 묶여 지면에 고정된다.

수목 지지대는 금속 파이프를 가공하여 형성할 수 있지만, 금속 파이프로 제작된 수목 지지대는 제작 단가가 비싸고, 제조 과정이 복잡한 단점을 갖기 때문에 일반적으로 수목 지지대는 가공이 쉽고 무게가 가벼우며 제조 단가가 낮은 목재 지지대가 널리 사용되고 있다.

목재 지지대 중 나무와 접촉하는 부분은 경사지게 경사면이 형성되고, 경사면과 반대쪽에는 끈 등으로 목재 지지대를 묶을 수 있는 홈이 형성된다.

이와 같이 경사면 및 홈이 형성된 목재 지지대를 가공하기 위해서는 작업자가 각형 목재의 모서리를 면취 장치를 이용하여 면취하여 각형 목재를 원기둥 형상을 갖는 목재로 가공한 후 목재의 단부를 톱날을 이용하여 절단하여 경사면을 형성 및 목재의 외주면에 오목한 홈을 형성한다.

목재 지지대는 작업자에 의하여 수작업으로 작업이 진행되기 때문에 작업자에 따라서 홈의 위치 및 경사면의 각도 등이 서로 달라 목재 지지대의 균일한 품질을 얻기 어렵다.

또한 목재 지지대를 제조하는 과정에서 다량의 톱밥이 발생되는데, 톱밥 중 사이즈가 매우 작은 톱밥은 공기중으로 쉽게 비산되어 미세 먼지 농도 증가, 환경 오염을 유발하고 특히 작업자가 톱밥을 흡입할 경우 건강이 악화될 수 있는 문제점도 갖는다.

공개특허 10-2014-0007199, 나무 칩 제조용 절단장치(공개일자 2014년01월17일)

본 발명은 각형 원목을 호퍼를 통해 순차적으로 공급받아 지정된 위치로 이송한 후 각형 원목의 단부에 경사면 및 홈을 형성한 후 각형 원목의 모서리를 면취하여 수목 지지대를 제조한 후 수목 지지대를 검사하여 검사 결과에 따라 양품 수목 지지대 및 불량 수목 지지대를 분류 배출할 수 있는 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치를 제공한다.

본 발명은 수목 지지대를 제조하는 과정에서 다량 발생된 톱밥을 회수하여 톱밥에 당류를 첨가 및 교반한 후 성형틀에 톱밥 및 당류가 혼합된 혼합체를 투입한 후 혼합체에 압력 및 열을 가하여 고형 펠릿을 제조하는 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치를 제공한다.

일실시예로서, 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치는 각 기둥 형상을 갖는 지지대 원목이 동일 방향으로 다수개 수납되며, 다수개가 적층된 지지대 원목 중 1개의 지지대 원목을 중력 방향으로 배출하는 토출부를 갖는 호퍼 모듈; 상기 호퍼 모듈로부터 배출된 상기 지지대 원목을 상기 지지대 원목의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 이송하는 제1 벨트 컨베이어 유닛, 상기 제1 벨트 컨베이어 유닛에 설치되어 상기 제1 벨트 컨베이어 유닛로 제공된 상기 지지대 원목의 움직임을 제한하는 다수개의 제1 격벽을 포함하는 원목 이송 모듈; 상기 제1 벨트 컨베이어 유닛의 상기 제1 격벽에 배치된 지지대 원목을 상기 지지대 원목의 길이 방향으로 밀어내는 푸셔 몸체 및 상기 푸셔 몸체를 구동하는 푸셔 구동 유닛을 포함하는 푸셔 모듈; 상기 푸셔 모듈에 의하여 이동되는 상기 지지대 원목의 단부를 사선 방향으로 절단하는 톱날, 상기 톱날을 구동하는 톱날 구동 유닛 및 상기 톱날을 업다운 시키는 톱날 승하강 유닛을 포함하는 경사면 형성 유닛; 상기 경사면이 형성된 상태에서 상기 푸셔 모듈에 의하여 이동되는 상기 지지대 원목 중 상기 경사면 주변에 홈을 형성하는 드릴, 상기 드릴을 구동하는 드릴 구동 유닛 및 상기 드릴을 업다운 시키는 드릴 승하강 유닛을 포함하는 홈 형성 유닛; 상기 경사면 및 상기 홈이 형성된 상태에서 상기 푸셔 모듈에 의하여 이동되는 상기 지지대 원목의 각진 모서리 부분을 깎아 내는 면취 유닛에 의하여 상기 지지대 원목을 원기둥 형상을 갖는 수목 지지대로 가공하는 원목 라운딩 유닛; 원기둥 형태로 가공된 상기 수목 지지대를 상기 푸셔 모듈에 의하여 제공 받아 상기 수목 지지대의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 이송하는 제2 벨트 컨베이어 유닛 및 상기 제2 벨트 컨베이어 유닛에 설치되어 상기 제2 벨트 컨베이어 유닛로 제공된 상기 수목 지지대의 움직임을 제한하는 다수개의 제2 격벽을 포함하는 수목 지지대 이송 모듈; 및 상기 수목 지지대 이송 모듈에 의하여 이송된 상기 수목 지지대의 가공 형상을 검사하는 검사 유닛을 포함하며, 상기 호퍼 모듈의 상기 토출부 및 어느 하나의 상기 제1 격벽이 정렬되어 상기 토출부로부터 상기 제1 격벽으로 상기 지지대 원목이 제공될 때 다른 제1 격벽은 상기 제2 격벽 중 어느 하나와 정렬되며, 상기 제2 격벽과 정렬되는 상기 제1 격벽의 주변에 배치되어 상기 지지대 원목의 위치를 감지하는 감지 센서에 의하여 발생된 센싱 신호에 의하여 상기 푸셔 모듈은 상기 지지대 원목을 상기 경사면 형성 유닛 및 홈 형성 유닛이 상기 지지대 원목에 상기 경사면 및 상기 홈을 형성하도록 지정된 위치에 정지 시킨다.

수목 지지용 목재 지지대 제조 장치의 상기 검사 유닛은 상기 수목 지지대를 제공받아 수납하며 상광하협 형상으로 형성된 버킷 몸체, 상기 버킷 몸체의 내부의 바닥면 부분에 배치된 회전축과 상기 회전축에 대수개가 결합되어 상기 회전축과 함께 회전되면서 상기 버킷 몸체의 내부로 제공된 수목 지지대를 회전시키는 회전 롤러 및 상기 회전축을 회전시키는 제1 모터를 포함하는 수목 지지대 회전 유닛, 상기 버킷 몸체의 상부에 배치되며 상기 회전 롤러에 의하여 회전되는 상기 수목 지지대를 촬영하여 이미지를 생성하는 이미지 생성 유닛, 상기 이미지를 분석하여 상기 수목 지지대의 불량을 판별하는 영상 처리 유닛, 상기 버킷 몸체에 배치되어 상기 수목 지지대의 양부에 대응하여 버킷 몸체를 우측 방향으로 회동 또는 좌측 방향으로 회동시켜 상기 수목 지지대를 분리 배출하는 제2 모터를 포함하는 회동 유닛을 포함한다.

수목 지지용 목재 지지대 제조 장치의 상기 경사면 형성 유닛, 상기 홈 형성 유닛 및 상기 원목 라운딩 유닛에 의하여 발생된 톱밥을 수거하는 톱밥 수거통 및 상기 톱밥 수거통에 대기압보다 낮은 압력을 형성하여 상기 톱밥을 상기 톱밥 수거통으로 흡입하는 톱밥 흡입 유닛을 포함하는 톱밥 수거 유닛을 더 포함하며, 상기 톱밥 흡입 유닛은 상기 톱밥 수거통에 형성된 팬 및 상기 팬을 구동시키는 팬 구동유닛을 포함한다.

수목 지지용 목재 지지대 제조 장치는 상기 톱밥 수거통에 수거된 톱밥을 수납하는 수납 공간을 갖는 교반 유닛, 상기 교반 유닛의 내부로 바인더로서 작용하는 당류(saccharide, 糖類)를 공급하는 당류 공급 유닛, 상기 교반 몸체의 내부에서 톱밥 및 당류가 혼합된 펠릿 원료를 압송하는 이송 유닛, 상기 이송 유닛에 의하여 이송된 펠릿 원료를 성형틀에서 가압 성형하여 예비 펠릿을 형성하는 펠릿 성형 유닛 및 상기 예비 펠릿을 절단하여 펠릿을 제조하는 커터 유닛을 포함하는 펠릿 가공 모듈을 더 포함한다.

수목 지지용 목재 지지대 제조 장치의 상기 호퍼 모듈은 상기 지지대 원목이 다수개 수납되는 공간을 제공하며 하단에 1개의 상기 지지대 원목이 배출되는 상기 토출구가 형성된 호퍼 몸체, 상기 토출구에 배치되어 상기 지지대 원목의 입출입을 제한하는 스톱퍼 유닛, 상기 호퍼 몸체에 진동을 인가하여 상기 지지대 원목이 상기 토출구로 유입되도록 하는 진동 발생 유닛을 포함한다.

본 발명에 따른 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치는 각형 원목을 호퍼를 통해 순차적으로 공급받아 지정된 위치로 이송한 후 각형 원목의 단부에 경사면 및 홈을 형성한 후 각형 원목의 모서리를 면취하여 수목 지지대를 제조한 후 수목 지지대를 검사하여 검사 결과에 따라 양품 수목 지지대 및 불량 수목 지지대를 분류 배출할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치는 수목 지지대를 제조하는 과정에서 다량 발생된 톱밥을 회수하여 톱밥에 당류를 첨가 및 교반한 후 성형틀에 톱밥 및 당류가 혼합된 혼합체를 투입한 후 혼합체에 압력 및 열을 가하여 난방용 펠릿을 제조할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 호퍼 모듈에 제공된 지지대 원목을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 경사면 형성 유닛 및 홈 형성 유닛을 발췌 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 검사 유닛의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 검사 유닛에 의하여 수목 지지대를 분리 배출하는 것을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 펠릿 가공 모듈의 펠릿 성형 유닛을 도시한 단면도이다.

이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 특허에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 특허에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한 본 특허에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치(1)는 호퍼 모듈(100), 원목 이송 모듈(200), 푸셔 모듈(300), 경사면 형성 유닛(400), 홈 형성 유닛(500), 원목 라운딩 유닛(600), 수목 지지대 이송 모듈(700) 및 검사 유닛(800)을 포함한다. 이에 더하여 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치(1)는 톱밥 수거 유닛(900) 및 펠릿 가공 모듈(950)을 더 포함한다.

도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 호퍼 모듈에 제공된 지지대 원목을 도시한 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 호퍼 모듈(100)은 각 기둥 형상을 갖는 지지대 원목(10)이 동일 방향으로 다수개 수납되며, 다수개가 적층된 지지대 원목(1) 중 1개의 지지대 원목(1)을 중력 방향으로 배출한다.

호퍼 모듈(100)은 호퍼 몸체(110), 스톱퍼 유닛(120) 및 진동 발생 유닛(130)을 포함한다.

호퍼 몸체(110)는 직육면체 박스 형상으로 형성되며, 호퍼 몸체(110)의 상부는 개구되고, 호퍼 몸체(110)의 하단은 1개의 지지대 원목(10)이 배출되기에 적합한 형상 및 사이즈를 갖는 토출구(115)가 형성된다. 호퍼 몸체(110)에는 도 1에 정의된 제1 방향으로 배치된 다수개의 지지대 원목(10)이 수납될 수 있다.

스톱퍼 유닛(120)은 토출구(115)로부터 1개의 지지대 원목(10)이 토출되도록 지지대 원목(10)의 입출입을 제한한다.

스톱퍼 유닛(120)은 토출구(115)에 대하여 회동되는 스톱퍼 몸체(125) 및 스톱퍼 몸체(125)를 회동시키는 구동 유닛(127)을 포함하며, 스톱퍼 몸체(125)를 토출구(115)를 막거나 개방하여 지지대 원목(10)이 호퍼 몸체(110)로부터 배출될 수 있도록 한다.

호퍼 몸체(110)의 내부에 다수개의 지지대 원목(10)이 수납될 경우 지지대 원목(10)이 눌려 지지대 원목(10)이 호퍼 몸체(110)의 토출구(115)로 배출되기 어려울 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 호퍼 몸체(110)에 진동을 인가하여 지지대 원목(10)이 토출구(115)로 빠르게 유입되도록 하기 위해 호퍼 몸체(110)에 진동을 제공하는 진동 발생 장치(130)가 결합될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 진동 발생 장치(130)는, 예를 들어, 호퍼 몸체(110)를 진동시키는 초음파를 발생시킬 수 있다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 호퍼 몸체(110)의 토출구(115)로부터 배출된 지지대 원목(10)은 원목 이송 모듈(200)로 제공된다.

원목 이송 모듈(200)은 제1 방향으로 배치된 지지대 원목(10)을 제1 방향과 실질적으로 수직한 제2 방향으로 이송한다.

원목 이송 모듈(200)은 제1 벨트 컨베이어 유닛(210) 및 제1 격벽(220)을 포함한다.

제1 벨트 컨베이어 유닛(210)은 호퍼 몸체(110)로부터 배출된 지지대 원목(10)을 제1 방향에 대하여 수직한 제2 방향으로 이송한다.

제1 벨트 컨베이어 유닛(210)은 제1 벨트(212), 구동 롤러(214), 구동 모터(216) 및 피동 롤러(218)를 포함한다.

구동 롤러(214) 및 피동 롤러(218)는 제2 방향으로 상호 이격되게 배치되며, 구동 롤러(214) 및 피동 롤러(218)에는 제1 벨트(212)가 걸리고, 구동 롤러(214)에는 구도 모터(216)가 결합됨으로서 제1 벨트(212)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다.

제1 격벽(220)은 제1 벨트(212)에 지지대 원목(10)이 배치된 상태에서 지지대 원목(10)이 제1 벨트(212) 상에서 이동되지 않도록 한다.

제1 격벽(220)은 지지대 원목(10)의 폭보다 넓은 폭으로 한 쌍이 제1 벨트(212)에 세워지게 배치되며, 한 쌍의 제1 격벽(220)은 제1 벨트(212)에 제1 방향과 나란한 방향으로 배치된다.

제1 격벽(220)이 제1 방향과 나란한 방향으로 배치됨에 따라 지지대 원목(10)은 제1 벨트(212)로부터 제1 방향으로는 이송이 가능하지만 지지대 원목(10)은 제1 벨트(212)로부터 제2 방향으로는 이송이 제한된다.

도 1을 다시 참조하면, 푸셔 모듈(300)은 제1 격벽(220)의 사이에 배치된 지지대 원목(10)을 제1 벨트(212)로부터 제1 방향으로 밀어낼 수 있도록 한다.

푸셔 모듈(300)은 제1 방향으로 배치되는 푸셔 몸체(310) 및 푸셔 몸체(310)를 구동하는 푸셔 구동 유닛(320)을 포함한다.

푸셔 몸체(310)는 막대 형상으로 형성되며, 푸셔 몸체(310)의 하면에는 피니언 기어부(315)가 형성된다.

푸셔 구동 유닛(320)은 모터(325) 및 랙 기어(327)를 포함한다.

랙 기어(327)는 피니언 기어부(315)와 치차 결합되며, 랙 기어(327)는 모터(325)의 회전축에 결합되어 회전축과 함께 회전된다.

모터(325)의 회전에 의하여 랙 기어(327)가 회전됨에 따라 푸셔 몸체(310)는 직선 왕복 운동된다.

비록 본 발명의 일실시예에서는 모터(325), 랙 기어(327) 및 피니언 기어부(315)를 통해 푸셔 몸체(310)가 직선 왕복 운동하는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 푸셔 몸체(310)는 유압 실린더, 공압 실린더, 부싱-볼 스크류 등 다양한 직선왕복운동기구에 의하여 직선 왕복 운동될 수 있다.

한편, 푸셔 모듈(300)을 보조하여 지지대 원목(10)을 제1 방향으로 이송 및 지지대 원목(10)이 제1 격벽(220)으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치(1)는 보조 이송 장치(230)를 더 포함할 수 있다.

보조 이송 장치(230)는 제1 벨트(212)에 형성된 제1 격벽(220)들 사이에 배치된 지지대 원목(10)의 상면에 접촉되는 구름 롤러(232), 구름 롤러(232)를 회전시키는 모터(234) 및 모터(234)를 업다운시키는 승하강 유닛(236)을 포함한다.

보조 이송 장치(230)의 구름 롤러(232)가 제1 벨트 컨베이어 유닛(200)이 정지된 상태에서 지지대 원목(10)의 상부에서 지지대 원목(10)의 하부로 이송되면서 지지대 원목(10)과 접촉되면, 모터(234)에 의하여 구름 롤러(232)를 회전시켜 지지대 원목(10)을 제1 방향으로 이송함으로써 푸셔 모듈(300)의 작동을 보조한다.

도 4는 도 1에 도시된 경사면 형성 유닛 및 홈 형성 유닛을 발췌 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 경사면 형성 유닛(400)은 푸셔 모듈(300)에 의하여 이동되는 지지대 원목(10)의 단부를 사선 방향으로 절단한다.

이를 구현하기 위해 경사면 형성 모듈(400)은 톱날(410), 톱날 구동 유닛(420) 및 톱날 승하강 유닛(430)을 포함한다.

톱날(410)은 원판 형상으로 형성되며, 톱날(410)은 지지대 원목(10)의 단부에 대하여 사선 방향으로 배치되어 지지대 원목(10)의 단부를 절단하여 지지대 원목(10)에 경사면(12)을 형성한다.

톱날 구동 유닛(420)은 톱날(410)을 고속으로 회전시키며, 톱날 구동 유닛(420)은 톱날(410)을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.

한편, 이송된 지지대 원목(10)을 톱날(410)로 절단하기 위해서 톱날 구동 유닛(420)은 톱날 승하강 유닛(430)에 의하여 승하강된다.

도 1 및 도 4를 다시 참조하면, 홈 형성 유닛(500)은 푸셔 모듈(300)에 의하여 이동되는 지지대 원목(10)의 외측면으로부터 오목하게 형성된 홈(14)을 형성하는데, 홈(14)은 경사면(12)의 반대쪽에 형성될 수 있다.

홈 형성 모듈(500)은 드릴(510), 드릴 구동 유닛(520) 및 드릴 승하강 유닛(530)을 포함한다.

드릴(510)은 외주면에 드릴 홈이 형성되며, 드릴(510)은 지지대 원목(10)의 외주면으로부터 소정 깊이의 홈(14)을 형성한다.

드릴 구동 유닛(520)은 드릴(510)을 고속으로 회전시키며, 드릴 구동 유닛(520)은 드릴(510)을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.

한편, 이송된 지지대 원목(10)을 드릴(510)을 이용하여 홈을 형성하기 위해서 드릴 구동 유닛(520)은 드릴 승하강 유닛(530)에 의하여 승하강될 수 있다.

도 4를 다시 참조하면, 제1 격벽(220)의 주변에는 지지대 원목(10)의 위치를 감지하기 위한 감지 센서(440)가 배치될 수 있다.

감지 센서(440)에 의하여 발생된 센싱 신호에 의하여 푸셔 모듈(300)은 지지대 원목(10)을 경사면 형성 유닛(400) 및 홈 형성 유닛(500)의 지정된 위치에 정지시켜 지지대 원목(10)에 경사면(12) 및 홈(14)을 형성한다.

도 1 및 도 4를 다시 참조하면, 지지대 원목(10)에 경사면(12) 및 홈(14)이 형성된 지지대 원목(10)의 모서리가 면취되어 수목 지지대가 제작된다.

원목 라운딩 유닛(600)은 지지대 원목(10)에 경사면(12) 및 홈(14)이 형성된 상태에서 푸셔 모듈(300)에 의하여 이동되는 지지대 원목(10)의 각진 모서리 부분을 제거하는 면취 유닛(610)을 포함하고, 면취 유닛(610)에 의하여 지지대 원목(10)의 각진 모서리 부분이 제거되어 지지대 원목(10)은 원기둥 형상을 갖는 수목 지지대(20)로 가공된다.

도 1을 다시 참조하면, 수목 지지대 이송 모듈(700)은 원목 라운딩 유닛(600)에 의하여 제작된 수목 지지대(20)를 후술될 검사 유닛(800)으로 제공한다.

수목 지지대 이송 모듈(700)은 원기둥 형태로 가공된 수목 지지대(20)를 푸셔 모듈(300)에 의하여 제공 받는다.

수목 지지대 이송 모듈(700)은 수목 지지대(20)의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 이송하는 제2 벨트 컨베이어 유닛(710) 및 제2 벨트 컨베이어 유닛(710)에 설치되어 제2 벨트 컨베이어 유닛(710)로 제공된 수목 지지대(20)의 움직임을 제한하는 다수개의 제2 격벽(720)을 포함한다.

제2 격벽(720)에 삽입된 수목 지지대(20)는 제2 벨트 컨베이어 유닛(710)에 의하여 제1 방향을 향해 검사 유닛(800)으로 이송된다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 호퍼 모듈(100)의 토출부(115) 및 어느 하나의 제1 격벽(220)이 정렬되어 토출부(115)로부터 제1 격벽(220)으로 지지대 원목(10)이 제공될 때 다른 제1 격벽(220)은 제2 격벽(720) 중 어느 하나와 정렬되어 제1 격벽(220)으로부터 수목 지지대(20)가 제2 격벽(720)으로 이송될 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 검사 유닛의 단면도이다.

도 1 및 도 5를 다시 참조하면, 검사 유닛(800)은 버킷 몸체(810), 수목 지지대 회전 유닛(820), 이미지 생성 유닛(830), 영상 처리 유닛(840) 및 회동 유닛(850)을 포함한다.

버킷 몸체(810)는 가공된 수목 지지대(20)를 수목 지지대 이송 모듈(700)로부터 제공받아 수납하며 상광하협 형상으로 형성된다. 버킷 몸체(810)는, 예를 들어, 지면에 대하여 나란하게 배치되며 상부가 개구된 삼각 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 따라서 버킷 몸체(810)의 내부로 수목 지지대(20)가 투입될 경우 수목 지지대(20)는 버킷 몸체(810)의 내측면을 따라 버킷 몸체(810)의 하단의 중앙부로 이동된다.

수목 지지대 회전 유닛(820)은 회전축(822), 회전 롤러(824) 및 제1 모터(826)를 포함한다.

회전축(822)는 가늘고 긴 축으로서, 회전축(822)의 일부는 지면에 대하여 수직한 버킷 몸체(810)의 일측 단부를 관통하여 버킷 몸체(810)의 내부에 배치되고, 회전축(822)의 나머지는 버킷 몸체(810)의 상기 일측 단부의 외측에 배치된다. 버킷 몸체(810)의 내측에 배치된 회전축(822)의 단부는 버킷 몸체(810)의 내부에 결합된 지지 부재(823)에 회전 가능하게 결합된다.

회전 롤러(824)는 회전축(822)에 다수개가 일정 간격으로 결합되며, 회전 롤러(824)는 회전축(822)과 함께 회전된다. 회전 롤러(824)는 수목 지지대(20)를 지지하며, 수목 지지대(20)를 버킷 몸체(810)의 내부에서 회전시킨다.

제1 모터(826)는 버킷 몸체(810)의 상기 일측 단부로부터 돌출된 회전축(822)에 결합되며, 제1 모터(826)는 회전축(822)을 회전시킨다.

이미지 생성 유닛(830)은 버킷 몸체(810)의 상부에 배치되며, 이미지 생성 유닛(830)은 상기 회전 롤러(824)에 의하여 회전되는 수목 지지대(20)를 전체적으로 촬영하여 수목 지지대(20)의 이미지를 생성한다.

영상 처리 유닛(840)은 이미지 생성 유닛(830)으로부터 촬영되어 생성된 수목 지지대(20)의 이미지를 분석하여 수목 지지대(20)의 불량을 영상으로 판별한다.

영상 처리 유닛(840)은 수목 지지대(20)에 형성된 경사면 및 홈의 형성 여부, 경사면 및 홈의 불량 여부, 수목 지지대(20)의 표면에 형성된 찍힘, 눌림, 홈과 같은 가공 불량, 수목 지지대(20)에 형성된 크랙 등을 검사한다.

회동 유닛(850)은 버킷 몸체(810)에 배치되어 수목 지지대(20)의 양부에 대응하여 버킷 몸체(810)를 우측 방향으로 회동 또는 좌측 방향으로 회동시켜 수목 지지대(20)를 분리 배출하는 제2 모터를 포함한다.

도 6a 및 도 6b는 검사 유닛에 의하여 수목 지지대를 분리 배출하는 것을 도시한 단면도이다.

도 5 및 도 6a를 참조하면, 검사 유닛(800)의 이미지 생성 유닛(830) 및 영상 처리 유닛(840)에 의하여 수목 지지대(20)의 검사가 진행되어 검사된 수목 지지대(20)가 양품 수목 지지대(21)일 경우, 양품 수목 지지대(21)가 수납된 버킷 몸체(810)는 회동 유닛(850)에 의하여, 예를 들어, 좌측으로 회동되어 제1 수납 용기(860)에 수납된다. 제1 수납 용기(860)에 수납된 양품 수목 지지대(21)는 일정 개수가 포장되어 출하된다.

반대로 검사된 수목 지지대(20)가 불량 수목 지지대(22)일 경우, 불량 수목 지지대(22)가 수납된 버킷 몸체(810)는 회동 유닛(850)에 의하여, 예를 들어, 우측으로 회동되어 제2 수납 용기(860)에 수납된다.

한편, 경사면 형성 유닛(400), 홈 형성 유닛(500) 및 원목 라운딩 유닛(600)에 의하여 수목 지지대(20)를 제조하는 과정에서 다량의 톱밥이 발생되는데 톱밥은 대부분 미세한 사이즈로 형성되며, 대기중으로 유출될 경우 환경 오염을 유발하고 작업자가 흡입할 경우 작업자의 건강을 해칠 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 수목 지지대(20)를 제조하느 과정에서 발생된 다량의 톱밥을 수거하는 톱밥 수거 유닛(900)을 포함한다.

톱밥 수거 유닛(900)은 톱밥 수거통(910) 및 톱밥 흡입 유닛(920)을 포함한다.

톱밥 수거통(910)은 상호 인접하게 배치된 경사면 형성 유닛(400), 홈 형성 유닛(500) 및 원목 라운딩 유닛(600)으로부터 발생된 톱밥을 수거하며, 톱밥 수거통(910)은 상호 인접하게 배치된 경사면 형성 유닛(400), 홈 형성 유닛(500) 및 원목 라운딩 유닛(600)으로부터 낙하하는 톱밥은 수납한다.

톱밥 흡입 유닛(920)은 톱밥 수거통(910)에 부압을 형성하여 톱밥이 외부로 비산되지 않고 톱밥 수거통(910)의 내부로 유입되도록 한다. 본 발명의 일실시예에서, 톱밥 흡입 유닛(920)은 톱밥 수거통(910) 내부의 공기를 외부로 배출하는 블로워 팬을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 톱밥 수거 유닛(900)에서 수거된 톱밥을 활용하여 목재 난로 등의 원료로 사용되는 펠릿을 제작함으로써 톱밥을 재활용하여 환경 오염을 최소화하고 수목 지지대(20)의 제조 원가를 낮출 수 있다.

도 7은 도 1에 도시된 펠릿 가공 모듈의 펠릿 성형 유닛을 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 7을 다시 참조하면, 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치(1)는 펠릿 가공 모듈(950)을 포함한다.

펠릿 가공 모듈(950)은 교반 유닛(955), 당류 공급 유닛(960), 이송 유닛(965), 펠릿 성형 유닛(970) 및 커터 유닛(977)을 포함한다.

교반 유닛(955)은 톱밥 수거통(910)에 수거된 톱밥을 수납하는 수납 공간을 갖는 교반통(956) 및 톱밥을 교반하는 교반기(957)을 포함한다.

당류 공급 유닛(960)은 교반 유닛(955)의 교반통(956)의 내부로 바인더(binder)로서 작용하는 당류(saccharide, 糖類)를 공급한다. 당류 공급 유닛(960)에 의하여 교반통(956)으로 제공된 당류는 설탕물을 포함할 수 있다.

당류 공급 유닛(960)에 의하여 교반통(956)으로 제공된 설탕물은 톱밥들이 뭉쳐 일정한 형상을 가질 수 있도록 바인더로서 역할 및 연소시 톱밥의 부족한 열량을 보충하는 역할을 한다. 특히 당류는 연소 과정에서 유해한 가스를 생성하지 않아 펠릿의 연소에 따른 환경 오염을 최소화할 수 있다.

이송 유닛(965)는 이송 스크류(966) 및 모터(967)를 포함한다.

이송 스크류(966)는 모터(967)에 의하여 회전되며, 이송 스크류(966)는 교반통(956)에서 교반된 톱밥 및 당류의 혼합물로서 높은 점성을 갖는 펠릿 원료를 후술될 펠릿 성형 유닛(970)으로 압송한다.

도 7을 다시 참조하면, 펠릿 성형 유닛(970)은 이송 유닛(965)에 의하여 압송된 펠릿 원료를 성형틀에서 가압 성형하여 예비 펠릿을 형성한다.

펠릿 성형 유닛(970)은 하부 성형틀(972), 상부 성형틀(974), 가압 유닛(976)을 포함한다.

하부 성형틀(972)는 상부에 펠릿 원료(971)가 수납되는 수납 공간이 형성되며, 하부 성형틀(972)에는 열선(973)이 내장되어 하부 성형틀(972)을 가열한다.

상부 성형틀(974)는 하부 성형틀(972)에 배치된 펠릿 원료(971)를 눌러 펠릿 원료(971)이 일정한 형상을 갖도록 성형한다. 상부 성형틀(974)에도 열선(975)이 내장되어 상부 성형틀(974)을 가열한다.

가압 유닛(976)은 상부 성형틀(974)에 장착되어 상부 성형틀(974)을 가압한다. 비록 본 발명의 일실시예에서는 가압 유닛(976)이 상부 성형틀(974)에 형성된 것이 도시 및 설명되고 있지만 이와 다르게 가압 유닛(976)은 하부 성형틀(972)에 배치되어도 무방하다.

상부 성형틀(974) 및 하부 성형틀(972)에 의하여 열 및 압력이 인가된 펠릿 원료(971)는 경화되어 예비 펠릿이 제조된다. 예비 펠릿은 판 형상, 기둥 형상 등 다양한 형상으로 제조될 수 있다.

커터 유닛(977)은 예비 펠릿을 지정된 형상으로 절단하여 펠릿이 제조된다. 펠릿은 사각 칩 형상 원기둥 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명은 각형 원목을 호퍼를 통해 순차적으로 공급받아 지정된 위치로 이송한 후 각형 원목의 단부에 경사면 및 홈을 형성한 후 각형 원목의 모서리를 면취하여 수목 지지대를 제조한 후 수목 지지대를 검사하여 검사 결과에 따라 양품 수목 지지대 및 불량 수목 지지대를 분류 배출할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 수목 지지대를 제조하는 과정에서 다량 발생된 톱밥을 회수하여 톱밥에 당류를 첨가 및 교반한 후 성형틀에 톱밥 및 당류가 혼합된 혼합체를 투입한 후 혼합체에 압력 및 열을 가하여 난방용 펠릿을 제조할 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

100...호퍼 모듈 200...원목 이송 모듈
300...푸셔 모듈 400...경사면 형성 유닛
500...홈 형성 유닛 600...원목 라운딩 유닛
700...수목 지지대 이송 모듈 800...검사 유닛
900...톱밥 수거 유닛 950...펠릿 가공 모듈

Claims (5)

1. 각 기둥 형상을 갖는 지지대 원목이 동일 방향으로 다수개 수납되며, 다수개가 적층된 지지대 원목 중 1개의 지지대 원목을 중력 방향으로 배출하는 토출부를 갖는 호퍼 모듈;
   상기 호퍼 모듈로부터 배출된 상기 지지대 원목을 상기 지지대 원목의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 이송하는 제1 벨트 컨베이어 유닛, 상기 제1 벨트 컨베이어 유닛에 설치되어 상기 제1 벨트 컨베이어 유닛로 제공된 상기 지지대 원목의 움직임을 제한하는 다수개의 제1 격벽을 포함하는 원목 이송 모듈;
   상기 제1 벨트 컨베이어 유닛의 상기 제1 격벽에 배치된 지지대 원목을 상기 지지대 원목의 길이 방향으로 밀어내는 푸셔 몸체 및 상기 푸셔 몸체를 구동하는 푸셔 구동 유닛을 포함하는 푸셔 모듈;
   상기 푸셔 모듈에 의하여 이동되는 상기 지지대 원목의 단부를 사선 방향으로 절단하는 톱날, 상기 톱날을 구동하는 톱날 구동 유닛 및 상기 톱날을 업다운 시키는 톱날 승하강 유닛을 포함하는 경사면 형성 유닛;
   상기 경사면이 형성된 상태에서 상기 푸셔 모듈에 의하여 이동되는 상기 지지대 원목 중 상기 경사면 주변에 홈을 형성하는 드릴, 상기 드릴을 구동하는 드릴 구동 유닛 및 상기 드릴을 업다운 시키는 드릴 승하강 유닛을 포함하는 홈 형성 유닛;
   상기 경사면 및 상기 홈이 형성된 상태에서 상기 푸셔 모듈에 의하여 이동되는 상기 지지대 원목의 각진 모서리 부분을 깎아 내는 면취 유닛에 의하여 상기 지지대 원목을 원기둥 형상을 갖는 수목 지지대로 가공하는 원목 라운딩 유닛;
   원기둥 형태로 가공된 상기 수목 지지대를 상기 푸셔 모듈에 의하여 제공 받아 상기 수목 지지대의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 이송하는 제2 벨트 컨베이어 유닛 및 상기 제2 벨트 컨베이어 유닛에 설치되어 상기 제2 벨트 컨베이어 유닛로 제공된 상기 수목 지지대의 움직임을 제한하는 다수개의 제2 격벽을 포함하는 수목 지지대 이송 모듈; 및
   상기 수목 지지대 이송 모듈에 의하여 이송된 상기 수목 지지대의 가공 형상을 검사하는 검사 유닛을 포함하며,
   상기 호퍼 모듈의 상기 토출부 및 어느 하나의 상기 제1 격벽이 정렬되어 상기 토출부로부터 상기 제1 격벽으로 상기 지지대 원목이 제공될 때 다른 제1 격벽은 상기 제2 격벽 중 어느 하나와 정렬되며,
   상기 제2 격벽과 정렬되는 상기 제1 격벽의 주변에 배치되어 상기 지지대 원목의 위치를 감지하는 감지 센서에 의하여 발생된 센싱 신호에 의하여 상기 푸셔 모듈은 상기 지지대 원목을 상기 경사면 형성 유닛 및 홈 형성 유닛이 상기 지지대 원목에 상기 경사면 및 상기 홈을 형성하도록 지정된 위치에 정지 시키는 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 검사 유닛은 상기 수목 지지대를 제공받아 수납하며 상광하협 형상으로 형성된 버킷 몸체,
   상기 버킷 몸체의 내부의 바닥면 부분에 배치된 회전축과 상기 회전축에 대수개가 결합되어 상기 회전축과 함께 회전되면서 상기 버킷 몸체의 내부로 제공된 수목 지지대를 회전시키는 회전 롤러 및 상기 회전축을 회전시키는 제1 모터를 포함하는 수목 지지대 회전 유닛,
   상기 버킷 몸체의 상부에 배치되며 상기 회전 롤러에 의하여 회전되는 상기 수목 지지대를 촬영하여 이미지를 생성하는 이미지 생성 유닛,
   상기 이미지를 분석하여 상기 수목 지지대의 불량을 판별하는 영상 처리 유닛,
   상기 버킷 몸체에 배치되어 상기 수목 지지대의 양부에 대응하여 버킷 몸체를 우측 방향으로 회동 또는 좌측 방향으로 회동시켜 상기 수목 지지대를 분리 배출하는 제2 모터를 포함하는 회동 유닛을 포함하는 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 경사면 형성 유닛, 상기 홈 형성 유닛 및 상기 원목 라운딩 유닛에 의하여 발생된 톱밥을 수거하는 톱밥 수거통 및 상기 톱밥 수거통에 대기압보다 낮은 압력을 형성하여 상기 톱밥을 상기 톱밥 수거통으로 흡입하는 톱밥 흡입 유닛을 포함하는 톱밥 수거 유닛을 더 포함하며,
   상기 톱밥 흡입 유닛은 상기 톱밥 수거통에 형성된 팬 및 상기 팬을 구동시키는 팬 구동유닛을 포함하는 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 톱밥 수거통에 수거된 톱밥을 수납하는 수납 공간을 갖는 교반 유닛, 상기 교반 유닛의 내부로 바인더로서 작용하는 당류(saccharide, 糖類)를 공급하는 당류 공급 유닛, 상기 교반 몸체의 내부에서 톱밥 및 당류가 혼합된 펠릿 원료를 압송하는 이송 유닛, 상기 이송 유닛에 의하여 이송된 펠릿 원료를 성형틀에서 가압 성형하여 예비 펠릿을 형성하는 펠릿 성형 유닛 및 상기 예비 펠릿을 절단하여 펠릿을 제조하는 커터 유닛을 포함하는 펠릿 가공 모듈을 더 포함하는 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 호퍼 모듈은 상기 지지대 원목이 다수개 수납되는 공간을 제공하며 하단에 1개의 상기 지지대 원목이 배출되는 토출구가 형성된 호퍼 몸체,
   상기 토출구에 배치되어 상기 지지대 원목의 입출입을 제한하는 스톱퍼 유닛,
   상기 호퍼 몸체에 진동을 인가하여 상기 지지대 원목이 상기 토출구로 유입되도록 하는 진동 발생 유닛을 포함하는 수목 지지용 목재 지지대 제조 장치.

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