KR19990046714A

KR19990046714A - 표면균열이있는계란의자동검사및분리장치

Info

Publication number: KR19990046714A
Application number: KR1019990013685A
Authority: KR
Inventors: 조한근; 김기대; 장영창; 최완규
Original assignee: 조한근
Priority date: 1999-04-17
Filing date: 1999-04-17
Publication date: 1999-07-05

Abstract

본 발명은 표면 균열이 있는 계란을 자동으로 검사하고 분리하는 장치의 개발에 관한 것으로, 이 장치는 계란에 미세한 충격을 주어 발생하는 음향신호를 분석하여 정상란과 균열란을 분리하도록 되어있다. 음향신호 발생을 위한 계란 충격장치는 회전식 솔레노이드(4)에 세라믹 볼(5)을 부착한 진자를 연결하여 구성하였고, 음향신호 감지를 위한 마이크로폰(6), 음향신호 증폭을 위한 프리앰프(7), 음향신호 처리 및 분석을 위한 디지털 신호처리 보드(8)를 내장한 컴퓨터(40) 및 왕복식 솔레노이드(11)의 상하 운동을 이용하여 정상란과 균열란을 분리하는 분리장치(30)로 구성되어있다.

Description

표면 균열이 있는 계란의 자동 검사 및 분리 장치 {Automatic detecting and sorting machine of the cracked eggs }

본 발명은 양계장에서 계란을 수집하고 이송하는 과정에서 발생하는 표면에 균열이 있는 계란(이하 균열란)을 자동으로 검사하고, 정상란과 균열란으로 분리하는 장치에 관한 것으로, 균열란의 자동 검사 방법으로 음향 충격 반응법을 이용하였고, 균열란의 분리 방법으로는 왕복식 솔레노이드의 상하 운동을 링크에 의해 기구학적으로 변환시켜 계란의 진행을 방해하는 방법을 사용하였다.

근래에 최신시설을 갖춘 국내의 양계장에서도 급이, 급수, 집란, 이송, 세척, 선별, 포장 등 대부분의 양계작업이 자동화되었으나, 파란이나 오란의 검사는 아직도 인력에 의한 육안검사에 의존하고 있다. 균열란을 검사하기 위해서는 고도의 지능이 필요하여 자동화하는데는 많은 첨단기술이 요구된다. 음향 충격 반응을 이용한 농산물의 품질평가에 대한 연구는 사과, 수박 등과 같은 일부 과일이나 채소를 대상으로 연구되어 왔고, 일본의 Nabel사에서 동 발명과 유사한 방법을 이용하여 계란 크랙 검사기를 개발하였다고 보고하였지만, 국내에는 이에 대한 개발사례가 아직 없다.

현재 국내에서는 로봇 핸드, 솔레노이드 및 자중에 의한 중량별 선별이 이루어지고 있으나, 정상란과 균열란을 분리하는 장치는 개발되지 않았다.

현재 자동화된 양계장의 경우에도 파란의 검사는 인력에 의한 육안검사에 의존하고 있어 작업효율이 낮고, 오판에 의한 식품의 안전성과 상품성의 저하를 초래할 우려가 있다. 이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 감안해서 고안된 것으로, 미세한 충격에 의한 음향신호발생을 이용하여 솔레노이드에 연결된 충격장치와 음향감지 센서인 마이크로폰으로 구성된 간단한 장치로 계란의 크랙을 자동으로 신속히 검사하고 분리하는 장치를 개발하므로 서, 계란의 안전성과 상품성을 향상시키고 인력을 절감시키려는 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 계란 이송장치, 표면 균열이 있는 계란(이하 균열란)의 자동 검사장치, 동 분리장치 및 이들 장치를 제어하는 컴퓨터를 구비한 장비 전체의 개략사시도, 도 2는 본 발명에 따른 균열란 자동 검사장치의 정면도(A-A선 단면도), 도 3은 본 발명에 따른 균열란 분리장치의 개략사시도(B-B선 단면도), 도 4는 본 발명에 따른 표면 균열란 자동 검사 및 분리 장치의 흐름도,

1 : 이송 로울러 2 : 근접스위치

3 : 광센서 4 : 타격 솔레노이드

5 : 세라믹 볼 6 : 마이크로폰

7 : 프리앰프 8 : 디지털신호처리 보드

9 : 균열란 분리장치용 제어보드 10 : 균열란 분리대

11 : 균열란 분리용 솔레노이드 12 : 균형추

13 : 균열란 분리용 컨베이어벨트 14 : 정상란 분리 컨베이어벨트

15 : 구동모터 20 : 균열란 자동 검사장치

30 : 균열란 분리장치 40 : 제어용 컴퓨터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 음향신호 발생을 위한 회전식 솔레노이드(4)로 구동되는 신호 발생장치와 음향감지 센서로 마이크로폰(6), 음향신호 증폭을 위한 프리앰프(7), 음향신호 처리 및 분석을 위한 디지털 신호처리 보드(8)와 균열란 분리장치 제어보드(9)를 내장한 컴퓨터(40) 및 왕복식 솔레노이드(11)의 상하 운동과 균열란 분리 컨베이어벨트(13)와 정상란분리 컨베이어벨트(14)를 이용하여 정상란과 균열란을 분리하는 장치(30)로 구성된다.

이하, 본 발명을 예시된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 균열란 검사 장치(20) 및 분리장치(30)가 함께 설치된 시스템 전체 외관을 개략적으로 도시한 것으로, 계란이 이송로울러(1)에 의해 이송되면서 이송로울러(1) 위에 설치된 균열란 검사장치(20)에서 계란을 검사하고, 검사장치에 연결된 컴퓨터(40)에서 수집된 신호를 분석하여 균열란의 유무를 판정한 후 판별신호를 출력하여 균열란이 분리장치(30)에 도달하였을 때 균열란 분리대(10)를 동작시켜 정상란과 균열란을 분리한다.

도 2는 두 개의 균열란 검사장치(20) 중 한 개의 정면도로서, 도 1과 도 2를 참고로 하여 설명하면, 계란이 이송로울러(1)에 의해 이송되다가 이송장치의 동력전달 축에 설치된 근접스위치(2)에 의해 정확한 타격지점을 지정하고, 타격장치 위에 설치된 직접반사형 광센서(3)에 의해 타격지점에서의 계란의 유무를 감지하여, 근접스위치(2)와 광센서(3)의 신호를 동시에 만족할 경우에만 타격 솔레노이드(4)가 일정시간 여자되어 솔레노이드(4)에 연결된 세라믹볼(5)에 의해 계란에 미세한 충격을 가하고, 타격에 의한 음향신호를 타격장치 반대쪽에 설치된 마이크로폰(6)으로 감지하여 프리앰프(7)에서 증폭한 후 컴퓨터(40)에 부착된 디지털신호처리 보드(8)로 보내져 신호처리를 수행하여 계란의 유무를 판별하고, 판별신호를 균열란 분리장치 제어보드(9)로 출력하도록 되어있다. 균열란 검사장치(20)로 계란을 공급할 때 계란의 첨부를 왼쪽으로 향하도록 하였는데 그 이유는 계란이 구를 때 첨부쪽으로 이동하면서 구르기 때문에 분리장치(30)에서의 성공률을 높이기 위함이다.

도 3은 균열란 검사장치(20)의 판별신호에 의해서 정상란과 균열란을 분리하는 균열란 분리장치(30)의 개략사시도로서, 균열란 분리대(10), 균열란 분리 컨베이어 벨트(13) 및 정상란 분리 컨베이어 벨트(14)로 구성된다. 정상란과 균열란의 분리는 계란이 검사장치(20)에서 균열란으로 판별되면 이송 로울러(1)에 의해 이송되다가 분리 컨베이어벨트 위로 굴러 내려올 때 분리장치 제어보드(9)의 제어신호 출력에 의해 분리 솔레노이드(11)가 순간적으로 여자되면 균열란 분리대(10)가 하부로 이동하여 균열란을 분리하고, 전원이 끊기면 뒷부분에 설치한 균형추(12)에 의해서 균열란 분리대(10)가 상부로 올라간다. 이때 균열란의 경우 균열란 분리대(10)의 동작에 의해 도 3의 왼쪽의 두 벨트인 균열란 분리 컨베이어 벨트(13) 사이에 놓이며, 정상란의 경우 균열란 분리대(10)가 동작을 하지 않기 때문에 오른쪽 두 벨트인 정상란 분리 컨베이어 벨트(14) 사이에 놓여 분리하도록 되어있다. 균열란 분리대(10)는 솔레노이드(11)에 4절 링크를 부착하여 수직 상하운동을 하며, 솔레노이드(11)의 작은 움직임을 확대하기 위하여 4절 링크 하단에 힌지 및 기대를 설치하여 1:4의 비율로 동작을 확대하였다.

도 4는 균열란을 자동으로 검사하고 정상란과 균열란을 분리하는 시스템의 흐름도 인데, 이는 계란이 이송장치에 의해 균열란 검사장치(20)로 투입되면 첫 번째 타격장치인 A 위치에서 근접스위치(2)와 광센서(3)의 신호를 점검하여 계란이 타격위치에 존재하는가를 조사하고, 만약 계란이 존재하지 않는다면 솔레노이드(4)가 작동을 하지 않고 다음 계란이 오기를 기다리고, 존재한다면 A 위치의 타격 솔레노이드(4)가 작동하여 계란의 첨부를 타격하고 디지털신호처리 보드(8)의 A채널로 신호를 입력받아 신호처리를 수행한 후 정보를 유지하며, 타격위치 B에서는 계란의 둔부를 타격하고 동일한 동작을 수행한 후 A채널에서 처리한 신호와 조합하여 판별 알고리즘을 적용한 후 균열란의 유무를 판단하게 되는데, 정상란일 경우 아무런 신호도 출력하지 않고 처음 A 위치로 돌아가며, 균열란일 경우에는 디지털신호처리 보드(8)의 출력포트를 통하여 균열란 분리장치 제어보드(9)로 디지털 신호를 보낸다. 이때 균열란 분리장치 제어보드(9)는 근접스위치(2)와 디지털신호처리 보드(8)로부터의 입력신호를 감시하고 있다가 이송장치의 동력전달 축에 설치한 근접스위치(2)에서 신호가 입력될 때마다 균열란 신호를 저장할 버퍼를 계속 이동시키고, 디지털신호처리 보드(8)로부터 균열란 신호가 입력되면 이동하던 버퍼에 균열란 신호를 저장한다. 균열란으로 판정된 계란은 균열란 신호를 저장하고 이동하다가 균열란 분리장치(30) 바로 앞에 도착하면 도착신호와 함께 균열란 분리 솔레노이드(11)가 작동을 해서 균열란을 분리하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 인력에 의한 육안검사에서 검출하지 못하는 미세한 균열을 검출할 수 있을 뿐만 아니라 정상란과 균열란을 손상 없이 분리할 수 있다. 또한 기계적으로 계란을 검사하기 때문에 숙련된 노동력이 필요 없고, 장시간의 작업이 가능하며, 작업속도를 높이는 효과가 있다.

Claims

양계 자동화시설의 균열란을 검사하는 장치에 있어서, 이송로울러(1)열의 상부에 설치된 계란의 유무를 감지하는 직접 반사형 광센서(3)의 신호와 이송장치의 구동 축에 부착되어 계란의 정확한 충격지점을 지정하는 근접스위치(2)의 신호를 조합하여 회전형 솔레노이드(4)를 일정시간 동안만 구동하는 계란 충격장치와, 계란을 사이에 두고 충격장치의 맞은편에 위치하면서 충격에 의한 음향신호를 수집하는 콘덴서형 마이크로폰(6)으로 이루어진 음향감지센서 및, 이 음향신호를 증폭하는 프리앰프(7)가 설치되고, 증폭된 신호를 입력받아 신호처리를 수행한 후 판별알고리즘에 의해 균열란의 유무를 판정하는 디지털신호처리 보드(8)가 내장된 컴퓨터(40)로 구성된 것을 특징으로 하는 균열란 자동검사장치.
양계 자동화시설의 정상란과 균열란을 분리하는 장치에 있어서, 균열란 분리 컨베이어 벨트(13)와 정상란 분리 컨베이어 벨트(14)로 구성되어 있고, 두 컨베이어 벨트 사이의 상부에 설치되어 균열란 분리장치 제어보드(9)의 제어신호 출력에 의해 균열란 분리 솔레노이드(11)가 동작하면 아래로 이동하여 균열란을 분리하고, 전원이 끊기면 균형추(12)에 의해 위쪽으로 이동하는 4절 링크로 이루어진 균열란분리대(10)로 구성된 것을 특징으로 하는 균열란 분리장치.