KR200294448Y1

KR200294448Y1 - Weighting System of Egg Grader using Weight/Pressure Signal Transducer

Info

Publication number: KR200294448Y1
Application number: KR2020020022304U
Authority: KR
Inventors: 한홍석
Original assignee: 윤택진
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2002-11-13

Abstract

본 고안은 계란중량을 계량하거나 선별하기 위한 장치에 있어서, 계란 하중신호를 검출하고 계란중량을 측정하여 결과 데이터를 계란선별기의 선별시스템에 제공하기 위하여 구성된 중량측정시스템에 관한 기술로서;The present invention is an apparatus for weighing or sorting egg weight, comprising: a technique related to a weighing system configured to detect an egg load signal and measure egg weight to provide result data to a sorting system of an egg sorter;

종래 기술의 예로서, 로드셀과 별도의 신호변환기를 한 세트로 하여 하중신호를 전기신호로 직접 변환하는 방식의 중량측정기법을 적용하는 계란선별기의 중량측정시스템은 로드셀이 갖는 진동·충격에 대한 취약점과 별도의 변환기를 사용에 따른 경제적 부담 등의 문제를 가지고 있는 바;As an example of the prior art, the weighing system of the egg selector, which adopts a weighing method of converting a load signal directly into an electrical signal by using a set of signal converters separate from the load cell, has a weakness against vibration and shock of the load cell. Has a problem such as the economic burden of using a separate converter;

본 고안에서는 로드셀과 신호변환기 세트를 사용하지 않고, 계란 하중신호를 압력신호로 변환하고 다시 압력신호를 전기신호로 변환 ·증폭하는 것에 특징이 있는 하중신호변환기와 상기 하중신호변환기의 출력을 취득·처리하여 측정데이터를 발생하는 중량측정부를 포함하여 구성된 것에 특징이 있는 하중/압력신호변환기를 이용한 계란선별기의 중량측정시스템과 관련 기술이 개발된다.The present invention acquires and outputs the load signal converter and the output of the load signal converter, characterized in that the egg load signal is converted into a pressure signal and the pressure signal is converted into an electrical signal without using a load cell and a signal converter set. A weighing system and associated technology of an egg sorter using a load / pressure signal converter characterized by comprising a weighing unit for processing and generating measurement data is developed.

Description

Weighting System of Egg Grader using Weight / Pressure Signal Transducer}

종래 기술의 하나의 예로서, 로드셀(Load Cell)과 별도의 변환기를 한 세트로 하여 하중신호를 전기신호로 직접 변환하는 방식(중량측정표시장치, 출원 2019960003714, 1996/02/29, 봉신로드셀)의 중량측정기법을 적용한 계란선별기 중량측정시스템은, 잘알려진 바와 같이, 로드셀이 갖는 진동과 충격에 대한 취약함과 별도 신호변환기의 사용에 따른 경제적 부담 등의 문제점을 가지고 있다.As an example of the prior art, a method of directly converting a load signal into an electrical signal using a load cell and a separate converter (weighing display device, application 2019960003714, 1996/02/29, sealed load cell) Egg weigher weighing system to which the weighing technique is applied, as is well known, has problems such as a weakness to the vibration and impact of the load cell and the economic burden of using a separate signal converter.

본 고안에서는 상기 종래 기술에서 언급된 문제점을 개선할 수 있는 새로운계란중량측정시스템으로서; 종래의 방식과는 달리, 하중/압력/전기 신호변환의 세 단계를 거쳐 계란중량을 검출하고 측정하여, 결과 데이터를 계란선별기 선별시스템에 제공할 수 있는 계란 중량측정시스템을 구성하기 위한 관련 기술을 개발하려는 목적을 갖는 바;In the present invention is a novel egg weighing system that can improve the problems mentioned in the prior art; Unlike the conventional method, the related technology for constructing an egg weighing system capable of detecting and measuring egg weight through three steps of load / pressure / electrical signal conversion and providing the result data to the egg sorter sorting system is described. Have a purpose to develop;

상기 기술개발 목적을 달성하기 위하여, 계란의 하중신호를 압력신호로 변환하고 다시 압력신호를 전기신호로 변환 ·증폭하는 것에 특징이 있는 하중신호변환기와 상기 하중신호변환기의 출력을 취득·처리하여 측정데이터를 발생하는 중량측정부로 구성된 것에 특징이 있는 하중/압력신호변환기를 이용한 계란선별기의 중량측정 시스템 제작기술을 개발하려는 것이 본 고안의 과제이다.In order to achieve the object of the above technical development, the load signal converter and the output of the load signal converter characterized in that the load signal of the egg is converted into a pressure signal and the pressure signal is converted into an electrical signal again, are acquired and measured. The object of the present invention is to develop a weighing system manufacturing technique of an egg sorter using a load / pressure signal converter characterized by being composed of a weighing unit generating data.

도 1은 본 고안의 시스템구성 블록도.1 is a system block diagram of the present invention.

도 2는 본 고안의 중량측정부 하드웨어구성 블록도,Figure 2 is a block diagram of the hardware configuration of the weighing unit of the present invention,

도 3은 본 고안의 중량측정부 소프트웨어처리 순서도,3 is a flow chart of the weighing unit software processing of the present invention,

도 4는 본 고안의 하중신호변환기 구성도.4 is a configuration diagram of a load signal converter of the present invention.

도 5는 본 고안의 하중신호변환기 설치도.5 is a load signal converter installation of the subject innovation.

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉<Description of the reference numerals for the main parts of the drawings>

1 : 하중검출기구 2 : 하중신호변환기1: Load detection mechanism 2: Load signal converter

3 : 중량측정부 4 : 선별제어기3: Weighing unit 4: Selection controller

5 : 계란이송라인 11 : 애그새들5: egg transfer line 11: eggs

12 : 하중전달 로드 20 : 하중신호12: load transfer rod 20: load signal

21 : 하중/압력신호변환모듈 22 : 압력/전기신호변환모듈21: load / pressure signal conversion module 22: pressure / electric signal conversion module

23 : 전기신호선 24 : 로드가이드23: electric signal line 24: road guide

25 : 결합너트 26 : 다이어프램25: coupling nut 26: diaphragm

27 : 압력/전기신호변환모듈 몸체 28 : 봉입나사(영점조정)27: pressure / electric signal conversion module body 28: sealing screw (zero adjustment)

30 : 전기신호 31 : 신호조정부30: electric signal 31: signal adjusting unit

32 : 아날로그/디지털신호변환부 33 : 신호처리부32: analog / digital signal converter 33: signal processor

35 : 아날로그신호 36 : 디지털신호35: analog signal 36: digital signal

40 : 중량측정 데이터 41 : 선별루프40: Weighing data 41: Selection loop

42 : 샘플링시각판단 43 : 측정루프42: Sampling time judgment 43: Measurement loop

44 : 선별루틴 45 : 신호취득루틴44: screening routine 45: signal acquisition routine

46 : 교정조건비교 47 : 연산루틴46: comparison of calibration conditions 47: operation routine

48 : 교정루틴 49 : 설정루틴48: calibration routine 49: setup routine

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안의 시스템구성 블록도로서, 계란선별기 전체 시스템 중에서 계란이송라인의 계란중량을 측정하여 데이터를 선별제어기에 넘겨주는 역할을 수행하는 본 고안의 중량측정시스템 구성과 작용을 대략 설명하기 위한 것이다.Figure 1 is a block diagram of the system configuration of the present invention, to roughly explain the configuration and operation of the weighing system of the present invention that performs the role of passing the data to the selection controller by measuring the egg weight of the egg transfer line of the whole egg sorter system It is for.

도 1에서 1은 하중검출기구, 2는 하중신호변환기, 3은 중량측정부, 4는 선별제어기, 5는 계란이송라인, 20은 하중신호, 30은 전기신호를 각각 나타낸다.In Fig. 1, 1 is a load detection mechanism, 2 is a load signal converter, 3 is a weighing unit, 4 is a sorting controller, 5 is an egg transfer line, 20 is a load signal, and 30 is an electrical signal.

도 1에서 본 고안의 계란 중량측정시스템은 선별되는 계란을 이송하는 컨베이어 장치인 계란이송라인(5)에 장착되어 있으면서 계란중량에 상당하는 하중신호(20)를 검출하기 위한 하중검출기구(1);In Figure 1, the egg weighing system of the present invention is a load detecting mechanism (1) for detecting a load signal 20 corresponding to egg weight while being mounted on an egg conveying line (5), which is a conveyor device for transferring the sorted eggs. ;

상기 하중검출기구에서 검출된 하중신호(20)를 받아서 하중/압력신호변환과정과 압력/전기신호변환의 두 과정을 거쳐 계란중량에 비례하는 전기신호(30)를 발생하기 위한 하중신호변환기(2); 및The load signal converter 2 for generating an electrical signal 30 proportional to the egg weight through two processes of load / pressure signal conversion and pressure / electrical signal conversion by receiving the load signal 20 detected by the load detection mechanism. ); And

상기 하중신호변환기에서 발생되는 전기신호(30)를 취득하고 처리하여 구해지는 계란중량 데이터를 선별제어기(4)에 넘겨주기 위한 중량측정부(3)의 세 요소를 포함하여 구성되는 바;It comprises three elements of the weighing unit (3) for passing the egg weight data obtained by acquiring and processing the electrical signal (30) generated by the load signal converter to the selection controller (4);

계란중량의 측정에 있어서, 로드셀 등의 검출소자를 이용하여 하중신호를 전기신호로 직접 변환하는 방법에 비하여, 하중신호/압력신호/전기신호의 세 과정을 거쳐 신호변환이 이루어지도록 계란 중량측정시스템이 구성된 것에 특징이 있다.In the measurement of egg weight, the egg weighing system performs signal conversion through three processes of load signal / pressure signal / electric signal, as compared with a method of directly converting a load signal into an electric signal using a detection element such as a load cell. It is characterized by this configuration.

상기 각 구성요소에 대한 상세한 설명으로, 하중검출기구(1)에 대하여는 도 5, 상기 하중신호변환기(2)에 대하여는 도 4, 상기 중량측정부(3)에 대하여는 도 2와 3의 설명에서 기술되며;As a detailed description of each component, the load detection mechanism 1 is described in FIG. 5, the load signal converter 2 is illustrated in FIG. 4, and the weight measuring unit 3 is described in FIGS. 2 and 3. Become;

상기 계란이송라인(5) 및 선별제어기(4)에 대하여는 본 고안의 범위에서 속하지 않으므로 설명이 생략된다.Since the egg transfer line 5 and the selection controller 4 do not belong to the scope of the present invention, description thereof is omitted.

도 2는 본 고안의 중량측정부 하드웨어구성 블록도로서, 입력되는 전기신호를 취득하고 처리하여 계란중량 데이터를 발생하는 중량측정부의 하드웨어구성과 작용을 설명하기 위한 것이다.2 is a block diagram of the hardware configuration of the weighing unit according to the present invention, and illustrates the hardware configuration and operation of the weighing unit that generates egg weight data by acquiring and processing an input electrical signal.

도 2에서 31은 신호조정부, 32는 아날로그/디지털신호변환부, 33은 신호처리부, 35는 아날로그신호, 36은 디지털신호, 40은 중량측정 데이터를 각각 나타낸다.In FIG. 2, 31 denotes a signal adjusting unit, 32 denotes an analog / digital signal converter, 33 denotes a signal processor, 35 denotes an analog signal, 36 denotes a digital signal, and 40 denotes weighing data.

도 2에서, 본 고안의 하드웨어시스템은 입력되는 전기신호(30)를 절연하고 적당한 레벨로 조정하는 역할의 신호조정부(31), 상기 신호조정부의 출력인 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털신호변환부(32) 및 상기 아날로그/디지털신호변환부의 출력인 디지털데이터를 처리하기 위한 신호처리부(33)를 포함하여 구성되는 바;In FIG. 2, the hardware system of the present invention has a signal adjusting unit 31 which insulates an input electrical signal 30 and adjusts it to an appropriate level, and converts an analog signal which is an output of the signal adjusting unit into a digital signal. A signal converter 32 and a signal processor 33 for processing digital data which is an output of the analog / digital signal converter;

상기 신호조정부는 전류레벨(통상, 직류 4∼20mA)의 입력신호를 전압레벨(통상, 직류 1∼5V)로 변환하기 위한 저항(통상, 250Ω) 및 전압제한(통상, 5V)용 반도체 소자등을 포함하여 구성되는 입력신호안정화 회로, 상기 입력신호안정화 회로와 후단을 전기적으로 절연하여 후단의 소자를 보호하기 위한 광전소자를 포함하여 구성되는 신호절연회로 및 입력신호레벨을 증폭하고 측정치를 교정하기 위한 가변저항기와 반도체 증폭기를 포함하여 구성된 신호조정회로 등을 포함하여 구성된 것이며;The signal adjusting unit includes a resistor (typically 250 kV) and a voltage limiting (typically 5 V) semiconductor element for converting an input signal of a current level (normally DC 4-20 mA) into a voltage level (normally DC 1-5V). Input signal stabilization circuit comprising a, a signal isolation circuit comprising an optoelectronic device for protecting the device of the rear end by electrically insulating the input signal stabilization circuit and the rear end and amplifies the input signal level and correct the measured value A signal adjusting circuit including a variable resistor and a semiconductor amplifier for the same;

상기 아날로그/디지털신호변환부는 상기 신호조정부에서 출력된 전압레벨(통상, 직류 1∼5V)의 아날로그신호를 디지털신호(통상, 12bit∼16bit 데이터)로 변환하기 위한 반도체 소자(ADC; Analog to Digital Convertor)를 포함하여 구성된 것이며;The analog / digital signal converter is a semiconductor device (ADC) for converting an analog signal of a voltage level (normally, DC 1 to 5V) output from the signal controller into a digital signal (normally, 12 bit to 16 bit data). ), Including;

상기 신호처리부는 상기 아날로그/디지털신호변환부 ADC의 신호변환 동작지령, 상기 ADC의 출력인 디지털데이터의 읽기 동작지령, 상기 디지털데이터의 연산과 교정 동작지령 등 구성요소의 동작을 관장하는 프로그램 및 상기 디지털데이터로부터 계란중량을 연산하는 측정알고리즘 및 소프트웨어 교정 알고리즘 등의 프로그램을 탑재한 반도체 소자(CPU; Central Processing Unit)를 포함하여 구성된 것이다.The signal processor is a program for controlling the operation of the components, such as the signal conversion operation command of the analog-to-digital signal converter ADC, the read operation command of digital data which is the output of the ADC, the operation and correction operation command of the digital data and the It comprises a semiconductor element (CPU) equipped with a program such as a measurement algorithm for calculating egg weight from digital data and a software calibration algorithm.

도 3은 본 고안의 중량측정부 소프트웨어처리 순서도로서, 입력되는 전기신호를 취득하고 처리하여 계란중량 데이터를 발생하는 중량측정부 소프트웨어 프로그램의 구성과 데이터 처리순서를 설명하기 위한 것이다.FIG. 3 is a flow chart of the weighing unit software process of the present invention, which is for explaining the configuration and data processing sequence of a weighing unit software program for acquiring and processing an input electrical signal to generate egg weight data.

도 3에서 41은 선별루프, 42는 샘플링시각판단, 43은 측정루프, 44는 선별루틴, 45는 신호취득루틴, 46은 교정조건비교, 47은 연산루틴, 48은 교정루틴, 49는 설정루틴을 각각 나타낸다.In Fig. 3, 41 is a selection loop, 42 is a sampling time judgment, 43 is a measurement loop, 44 is a selection routine, 45 is a signal acquisition routine, 46 is a calibration condition comparison, 47 is a calculation routine, 48 is a calibration routine, and 49 is a setup routine. Respectively.

도 3에서 계란선별기 전체 시스템의 동작시각은 계란이송라인(도 1의 5) 구동용 모터의 축과 기계적으로 연동되도록 설치된 엔코더(Encoder)의 출력인 전기적 펄스신호를 기준으로 하여 카운트되고 지령됨으로서, 아날로그/디지털신호변환부(32)와 신호처리부(33) 등 선별기를 구성하는 기계적 및 전기적 구성요소가 동기화 운전된다.(상기 동기화 운전에 대한 것은 본 고안의 범위에 속하지 않으므로 설명을 생략)In FIG. 3, the operation time of the entire egg selector system is counted and commanded based on an electrical pulse signal that is an output of an encoder installed to be mechanically interlocked with the shaft of the egg transfer line (5 in FIG. 1) driving motor. The mechanical and electrical components constituting the selector such as the analog / digital signal converter 32 and the signal processor 33 are synchronized with each other. (The description of the synchronized operation does not belong to the scope of the present invention.

도 3에서, 상기 설정루틴(49) 'SETUP Routine'은 시스템이 기동('Power ON START')되거나 운전 중에 설정-키 입력(선별루틴(44)에서 키 스캔)으로 실행되며, 신호취득루틴(45)의 파라미터('샘플링 시각', '샘플링 주기', '샘플링 시간')와 측정루틴(47)의 파라미터('영점', '스판') 등의 중량측정에 관련된 파라미터의 설정 외에도 본 고안의 범위를 벗어나 선별시스템 자체에 속하는 운전 파라미터인 중량별 등급판정 기준이나 등급별 계란포장라인 지정 등의 선별시스템 운전에 필요한 각종 데이터를 입력하거나 수정하기 위한 프로그램 루틴이며;In FIG. 3, the setup routine 49 'SETUP Routine' is executed by setting-key input (key scan in the selection routine 44) during system start-up ('Power ON START') or during operation. In addition to setting parameters related to weighing, such as the parameters ('sampling time', 'sampling period', 'sampling time') of the measurement routine 47 and the parameters ('zero', 'span') of the measurement routine 47, A program routine for inputting or modifying various data necessary for operation of the sorting system, such as weight-based grading criteria or designating egg packing lines for each grade, which are out of range and belonging to the sorting system itself;

상기 선별루프(41) 'MAIN LOOP'는 시스템이 정지('STOP Power OFF')될 때까지 샘플링시각판단(42)과 선별루틴(44)을 반복 수행하는 무한 루프이며;The sorting loop 41 'MAIN LOOP' is an infinite loop that repeats the sampling time determination 42 and the sorting routine 44 until the system is stopped ('STOP Power OFF');

상기 샘플링시각판단(42) 'SAMPLING'은 상기 설정루틴(49)의 신호취득용 파라미터 설정 데이터로 지정되는 시각에 시스템의 운전 포인트를 선별루프(41)에서 측정루프(43)로 분기시키기 위한 비교판단 문이며;The sampling time determination 42 'SAMPLING' is a comparison for branching the operating point of the system from the selection loop 41 to the measurement loop 43 at the time designated as the signal acquisition parameter setting data of the setting routine 49. Judgment statement;

상기 측정루프(43) 'MEASURING LOOP'는 시스템의 운전 포인트가 상기 선별루프(41)에서 옮겨오면 신호취득루틴(45) 및 연산루틴(47)/교정루틴(48) 등 일련의 프로그램 루틴을 수행하고 다시 시스템의 운전 포인트를 반환하는 과정을 반복하여, 전기신호로부터 계란중량의 연산 즉 측정하는 공정을 수행하는 루프이며;The measurement loop 43 'MEASURING LOOP' executes a series of program routines such as a signal acquisition routine 45 and an operation routine 47 / calibration routine 48 when the operating point of the system is moved from the selection loop 41. Repeating the process of returning the operating point of the system, and performing a process of calculating, ie, measuring the egg weight from the electric signal;

상기 신호취득루틴(45) 'AQUISITION'은 시스템의 운전 포인트가 상기 측정루프(43)로 이행되면 아날로그/디지털신호변환부(도 2의 32)의 ADC 구동프로그램(ADC 제작회사 제공)을 실행하여 ADC를 트리거(Trigger)시킴으로서 ADC의 입력단자에 가해진 아날로그신호를 디지털데이터로 변환하기 위한 프로그램 루틴이며;The signal acquisition routine 45 'AQUISITION' executes an ADC drive program (provided by the ADC manufacturer) of the analog / digital signal converter (32 in FIG. 2) when the operating point of the system is transferred to the measurement loop 43. A program routine for converting an analog signal applied to an input terminal of the ADC into digital data by triggering the ADC;

상기 교정조건비교(46) 'Calibration'은 운전 중에 교정-키 입력(선별루틴(44)에서 키 스캔)에 따라 교정루틴(48)으로 처리순서를 이행시키는 프로그램 조건문이며;The calibration condition comparison 46 'Calibration' is a program conditional statement which transfers the processing procedure to the calibration routine 48 according to the calibration-key input (key scan in the selection routine 44) during operation;

상기 교정루틴(48) 'CALIBRATION'은 측정치를 선형함수(1차 함수)라 가정하고 잘 알려진 알고리즘인 최소자승법(Least Squares Method)을 이용하여 교정하는 것으로, 하중검출기구(1)의 에그새들에 어떤 것도 놓지 않은 상태에서 측정치가 영이 되도록 오프셋(Offset)을 수정하는 영점조정과 분동(分銅) 등의 기준중량이 놓여있는 상태에서 측정치가 기준량이 되도록 선형함수의 1차 계수(기울기)를 수정하는 스판조정을 시행하여 얻어지는 오프셋과 기울기 데이터를 연산루틴으로 넘겨주는 일을 수행하는 프로그램 루틴이며;The calibration routine 48 'CALIBRATION' assumes the measured value as a linear function (first-order function) and calibrates using a well-known algorithm, the Least Squares Method, to the eggs of the load detection mechanism 1. Adjusting the first-order coefficient of the linear function (tilt) to adjust the offset so that the measured value is at the reference weight, such as zero adjustment and weight A program routine for performing an operation to pass offset and slope data obtained by performing span adjustment to an operation routine;

상기 연산루틴(47) 'MEASURING'은 상기 신호취득루틴에서 취득된 디지털데이터 레벨의 측정치에 대하여 이동평균(Moving Average; 현 샘플링 데이터를 포함, 직전 N(=샘플링 시간/샘플링 주기)개 데이터에 대한 평균)하고, 상기 교정루틴(48)의 오프셋과 기울기 데이터를 이용하여 교정 연산한 결과 데이터를 물리적 량인 중량단위로 환산하는 연산을 수행하는 컴퓨터 프로그램이며;The operation routine 47 'MEASURING' includes a moving average, including current sampling data, with respect to the measurement value of the digital data level acquired by the signal acquisition routine, for the previous N (= sampling time / sampling period) data. Average) and converts the result of the calibration operation using the offset and the slope data of the calibration routine 48 into a physical unit weight unit;

상기 선별루틴(44) 'GRADING Routine'은 상기 연산루틴(47)에 의해 구해진 계란중량을 중량별 등급판정기준과 비교하여 계란을 소·중·대·특·왕 등의 등급으로 분류하는 등급판정 알고리즘과 당해 등급 포장라인 위의 란좌(卵座; Egg Tray)에 내려놓기 위한 적재(積載; Alighting) 알고리즘으로 구성된 선별 알고리즘(잘 알려진 'if-then' Logic Algorithm을 적용), 데이터의 취득과 교정을 위한 설정-키와 교정-키 및 운전용 조작-키 등의 키 스캔(Scan), 선별기의 각종 상태검출용 접점 및 전압레벨의 디지털입력신호 스캔, 포장라인 란좌에 계란을 내려놓기 위한 적재장치 구동용 신호 및 운전조작 요소에 조작신호를 출력하기 위한 접점 또는 전압레벨의 디지털신호의 출력 등의 알고리즘을 실현한 컴퓨터 프로그램이다.(상기 선별루틴은 본 고안의 범위에 속하지 않으므로 이하 설명 생략)The screening routine (44) 'GRADING Routine' is to classify the eggs into small, medium, large, special, king, etc. by comparing the weight of the eggs obtained by the operation routine 47 with the grading criteria by weight. Screening algorithm consisting of an algorithm and an Alighting algorithm for placement on an egg tray above the class packaging line (using the well-known 'if-then' logic algorithm), data acquisition and correction Key scan for setting-key and calibration-key for operation and operation-key for operation, contact for detecting status of sorter and digital input signal scanning of voltage level, loading device for laying egg on the packing line column A computer program that realizes an algorithm such as output of a digital signal of a contact level or voltage level for outputting an operation signal to a driving signal and a driving operation element. (The above-mentioned selection routine is not within the scope of the present invention. And omitted)

상기와 같이, 본 고안 적용의 계란선별기 소프트웨어는 선별루틴(44)을 주요소로하여 구성된 선별루프(41), 신호취득루틴(45)·교정루틴(48)·연산루틴(47)을 주요소로 하여 구성된 측정루프(43)의 두 프로그램 루프를 갖는 바;As described above, the egg sorter software of the present invention is applied to the selection loop 41, the signal acquisition routine 45, the calibration routine 48, and the calculation routine 47 composed mainly of the selection routine 44. A bar having two program loops of the configured measurement loops 43;

본 고안의 중량측정부 소프트웨어는 상기 두 프로그램 루프 중에서 전기적 입력신호를 취득·처리하여 계란중량 데이터를 구하기 위한 측정루프를 특징으로 하여 구성된 소프트웨어프로그램이다.The weighing unit software of the present invention is a software program comprising a measurement loop for obtaining egg weight data by acquiring and processing an electrical input signal among the two program loops.

도 4는 본 고안의 하중신호변환기 구성도로서, 하중신호를 전기신호로 변환하는 신호변환기의 구성과 작용을 대략 설명하기 위한 것이다.4 is a configuration diagram of a load signal converter according to the present invention, which is for roughly explaining the configuration and operation of a signal converter that converts a load signal into an electrical signal.

본 고안의 하중신호변환기(도 1의 2)는 하중검출기구(도 1의 1)와 조립되어 계란이송라인(도 1의 5)의 계란중량검출개소에 설치되고(도 5 참조); 하중신호(도 1의 20)를 압력신호로 변환하고 다시 압력신호를 전기신호(도 1의 30)로 변환하는 기능을 갖는 바; 본 고안에서는 상기 기능의 하중신호변환기를 이용하는 중량측정시스템에 초점이 맞춰져 있고, 하중신호변환기 자체에 대한 것은 본 고안의 범위에 속하지 않는다.The load signal converter (2 of FIG. 1) of the present invention is assembled with the load detection mechanism (1 of FIG. 1) and installed at the egg weight detection point of the egg transfer line (5 of FIG. 1) (see FIG. 5); A load signal (20 in FIG. 1) is converted into a pressure signal and a pressure signal is converted into an electrical signal (30 in FIG. 1); The present invention focuses on a weighing system using a load signal converter having the above function, and the load signal converter itself does not fall within the scope of the present invention.

도 4에서 11은 애그새들(Egg Saddle), 12는 하중전달 로드, 21은 하중/압력신호변환모듈, 22는 압력/전기신호변환모듈, 23은 전기신호선, 24는 로드가이드, 25는 결합너트, 26은 다이어프램, 27은 압력/전기신호변환모듈 몸체, 28은 봉입나사(영점조정)를 각각 나타낸다.4 to 11 is an saddle (eggg saddle), 12 is a load carrying rod, 21 is a load / pressure signal conversion module, 22 is a pressure / electric signal conversion module, 23 is an electric signal line, 24 is a load guide, 25 is a coupling Nut, 26 is a diaphragm, 27 is a pressure / electrical signal conversion module body, 28 is a sealing screw (zero adjustment), respectively.

도 4에서 본 고안의 하중신호변환기는 하중검출기구와 조립되어 계란이송라인의 계란중량검출개소에 설치(도 5 참조)되는 것으로;In FIG. 4, the load signal converter of the present invention is assembled with the load detection mechanism and installed at the egg weight detection point of the egg transfer line (see FIG. 5);

상기 하중검출기구는 중량측정 기간동안 계란 얹어 놓는 받침대인 애그새들(11), 계란이송라인을 실려 이송중인 계란을 상기 애그새들에 살며시 올려놓기 위하여 계란이송라인의 컨베이어 높이에서 애그새들 높이로 상하로 운동하는스케일 가이드(Scale Transfer Guide, 도 5참조), 상기 에그새들을 지지하고 에그새들에 올려진 계란의 하중신호를 전달하기 위한 하중전달 로드(12)를 포함하여 구성되고;The load detection mechanism is the height of the eggs at the conveyor height of the egg transfer line in order to gently place the eggs in the egg transfer line, the egg transfer line, the egg transfer line on the eggs, during the weighing period. A scale transfer guide (Scale Transfer Guide, see Fig. 5) to move up and down, and a load transfer rod (12) for supporting the eggs and for transmitting a load signal of the eggs placed on the eggs;

상기 하중신호변환기는 상기 하중전달 로드에서 전달되는 하중신호를 압력신호로 변환하는 하중/압력신호변환모듈(21), 상기 하중/압력신호변환모듈과 결합되어 있으며 압력신호를 전기신호로 변환하는 압력/전기신호변환모듈(22)을 포함하여 구성되어 있다.The load signal converter is combined with the load / pressure signal conversion module 21, the load / pressure signal conversion module 21 for converting the load signal transmitted from the load transfer rod into a pressure signal, the pressure for converting the pressure signal into an electrical signal / Electrical signal conversion module 22 is configured.

상기 하중신호변환기는 하중/압력신호변환모듈 몸체(27)에 다이어프램(26)을 결합너트(25)로 체결하고 결합너트의 다른 쪽에 로드가이드(24)를 체결하여 하중/압력신호변환모듈(21)을 먼저 조립한 다음, 다시 연결나사(내부에 압력전달용 유체가 채워지도록 속이 비어 있는 숫 나사)로 하중/압력신호변환모듈에 압력/전기신호변환모듈(22)을 체결한 후, 몸체의 봉입나사(28) 구멍으로 압력전달 유체(통상, 절연유)를 채우고 봉입나사를 조이는 것으로 완성 조립된다.The load signal converter has a load / pressure signal conversion module 21 by fastening the diaphragm 26 to the coupling nut 25 with a coupling nut 25 and a rod guide 24 at the other side of the coupling nut. ), And then fasten the pressure / electric signal conversion module 22 to the load / pressure signal conversion module with the connecting screw (the hollow male screw to fill the pressure transmission fluid inside), and then The sealing screw 28 is completely assembled by filling the pressure-transfer fluid (usually insulating oil) with the holes and tightening the sealing screw.

상기 로드가이드(24)는 하중전달 로드(12)를 잘 지지하면서도 상호 마찰에 의한 측정오차를 최소로 하는 크기의 내경을 가져야 한다.The rod guide 24 should have an inner diameter that supports the load transfer rod 12 well while minimizing the measurement error due to mutual friction.

상기 다이어프램(26)은 내약품성과 신축성 있는 재질의 얇은 격막으로, 상기 하중/압력신호변환모듈의 내부 공간(이하 '수압실'이라 함)에 채워진 유체를 밀봉하면서 상기 하중전달 로드로 전해지는 하중에 비례한 힘을 수압실 유체의 압력으로 변환하는 요소로서; 실린더를 이용하는 하중/압력변환에 비하여 마찰에 따른 오차가 적으며(실린더와 피스톤간의 마찰은 미소 중량측정시스템에서는 큰 오차를 수반함), 또한 압축유체로 절연유 등의 비 압축성 유체를 사용함으로서 전달지연이 적어짐에 따라서 검출의 정도와 속응성을 향상시킬 수 있다는 특징을 갖는다.The diaphragm 26 is a thin diaphragm of chemical resistance and elastic material, and is a load transmitted to the load transfer rod while sealing a fluid filled in an internal space of the load / pressure signal conversion module (hereinafter referred to as a “hydraulic chamber”). An element for converting a force proportional to the pressure of the hydraulic chamber fluid; Less error due to friction compared to load / pressure conversion using cylinders (the friction between cylinder and piston involves a large error in micro weighing system), and also delayed transmission by using non-compressible fluid such as insulating oil as compressed fluid. As the number decreases, the degree of detection and rapid response can be improved.

상기 압력/전기신호변환모듈(22)은 압력검출요소와 증폭요소를 포함하여 구성되는 바(본 고안 적용의 압력전기신호변환기는 시중제품이고, 또한 본 고안의 범위에 속하지 않으므로 상세 설명은 생략됨); 상기 압력검출요소는 압력신호를 전기신호로 변환하는 기능의 금속 스트레인 게이지 또는 반도체 왜형 게이지(실리콘 다이어프램 상에 저항층을 확산시킨 것)로서, 상기 하중/압력신호변환모듈의 연결나사 내부를 경유하여 전달되는 유체의 압력을 그 크기에 비례한 전기저항으로 변환시키는 요소이며; 상기 증폭요소는 상기 압력검출요소에서 검출된 전기저항의 변화를 전기신호로 변환하고 증폭하여 전기신호(일반적으로 국제표준전기신호인 직류 4∼20mA, 또는 직류 1∼5V)를 발생하는 요소이며; 또한 이 전기신호를 외부로 인출하기 위한 전기신호선(23; 상기 증폭요소의 증폭방식에 따라 2선, 3선 및 4선 식)이 포함된다.The pressure / electric signal conversion module 22 includes a pressure detecting element and an amplifying element (bar pressure electric signal converter of the present invention application is a commercial product, and also does not belong to the scope of the present invention, detailed description thereof will be omitted. ); The pressure detecting element may be a metal strain gauge or a semiconductor strain gauge (a diffusion layer of a resistance layer on a silicon diaphragm) having a function of converting a pressure signal into an electrical signal, and through a connection screw inside the load / pressure signal conversion module. An element that converts the pressure of the delivered fluid into an electrical resistance proportional to its magnitude; The amplifying element is an element that converts and amplifies a change in the electrical resistance detected by the pressure detecting element into an electric signal to generate an electric signal (generally an international standard electric signal, DC 4-20 mA, or DC 1-5V); In addition, an electric signal line 23 (two wires, three wires and four wires according to the amplification method of the amplifying element) for drawing the electric signal to the outside is included.

상기와 같이, 하중검출기구와 하중신호변환기 세트가 구성되면;As described above, if the load detecting mechanism and the load signal converter set are configured;

상기 하중전달 로드를 통하여 전달되는 계란하중은 다이어프램(26)에 힘의 형태로 가해지고, 상기 다이어프램은 인가된 힘(또는 변위)에 해당하는 크기로 유체의 압력을 변화시키며, 이 유체의 압력 변화는 압력/전기신호변환모듈(22)의 압력검출요소에 왜형을 일으켜서 왜형에 해당하는 전기저항의 변화가 생기게 되며, 이 전기저항의 변화는 다시 압력/전기신호변환모듈의 증폭요소에 의해 전기신호로 증폭되어 외부로 출력되는 일련의 변환과정 즉, 하중/압력/전기신호의 순서로 변환과정을 완료한다.The egg load transmitted through the load transfer rod is exerted on the diaphragm 26 in the form of a force, and the diaphragm changes the pressure of the fluid to a magnitude corresponding to the applied force (or displacement) and changes the pressure of the fluid. Causes a distortion in the pressure detection element of the pressure / electrical signal conversion module 22, resulting in a change in the electrical resistance corresponding to the distortion, and the change in the electrical resistance is again caused by the amplification element of the pressure / electrical signal conversion module. The conversion process is completed in the sequence of conversion process that is amplified and output to the outside, that is, load / pressure / electric signal.

상기 변환과정에서, 상기 하중/압력신호변환모듈의 봉입나사(28)를 조이면 수압실내의 유체의 압력이 증가되고 반대로 느슨하게 하면 압력이 감소됨에 따라서 하중/전기신호변환 값의 영점도 변한다는 효과를 이용하여 하중신호변환기 자체의 영점조정이 이루어진다.In the conversion process, when the sealing screw 28 of the load / pressure signal conversion module is tightened, the pressure of the fluid in the hydraulic chamber is increased, and if the pressure is loosened, the zero point of the load / electric signal conversion value also changes as the pressure is decreased. The zero point adjustment of the load signal converter itself is made.

상기와 같이, 본 고안에서 채용하고 있는 하중신호변환기(2)는 종래의 중량측정시스템에서 취하는 하중신호를 전기신호로 직접 변환하는 것과는 달리, 하중신호를 압력신호로 변환하고 다시 압력신호를 전기신호로 변환하는 두 과정을 거쳐 중량을 검출·변환하지만, 그 결과로서 본 고안의 효과에 언급되는 장점을 갖는다.As described above, the load signal converter 2 employed in the present invention converts the load signal into a pressure signal and converts the pressure signal back into an electrical signal, unlike the load signal taken by a conventional weighing system directly. The weight is detected and converted through two processes of conversion to, but as a result has the advantage mentioned in the effect of the present invention.

도 5는 본 고안의 하중신호변환기 설치도로서, 계란이송라인에 하중검출기구와 하중신호변환기 세트를 설치한 실례를 보이는 것이다.5 is a diagram illustrating a load signal converter installation of the present invention, showing an example in which a load detection mechanism and a load signal converter set are installed in an egg feed line.

도 5에서, 본 고안의 하중신호변환기 설치는, 롤러 사이에 계란을 얹어 놓고 이송시키기 위한 롤러('APPROACH ROLLER')컨베이어로 구성된 계란이송라인(5) 종단의 구조물에, 스케일 가이드('SCALE TRANSFER GUIDE')·에그새들('EGG SADDLE')·하중전달 로드로 구성된 하중검출기구(1) 및 하중신호변환기(2)를 고정시키는 것으로 완료며, 계란이 평활(Smooth)하게 이송되도록 설치 높이와 위치를 잘 조정하는 것 외에 설치상의 특별한 문제는 없다.In Figure 5, the load signal transducer installation of the present invention, the scale guide ('SCALE TRANSFER) on the structure of the end of the egg transfer line (5) consisting of a roller (' APPROACH ROLLER ') conveyor for placing and transporting eggs between the rollers GUIDE '),' EGG SADDLE ', and the load detection mechanism (1) and load signal converter (2) consisting of the load-carrying rods are fixed, and the height of the installation so that the eggs are transferred smoothly. There is no particular problem with the installation other than the proper positioning.

상기와 같이 설치된 하중신호변환기를 상기 계란이송라인과 잘 연동시키기 위한 (즉, 계란이송라인의 중간에 설치된 하중신호변환기를 거쳐 다음 단의 계란이송라인으로 계란을 옮기기 위한) 계란이송라인의 요소로서, 물레방아 모양(네 개의암으로 구성)의 스위프암('SWIPE ARM'), 트랜스퍼('TRANSFER CAP'), 링 가이드('EGG RING GUIDE'), 캠('SCALE CAM') 등이 있다.As an element of the egg transfer line for interlocking the load signal converter installed as described above with the egg transfer line (that is, transferring the egg to the next stage of the egg transfer line via the load signal converter installed in the middle of the egg transfer line) , Sweeper-shaped sweep arm ('SWIPE ARM'), transfer ('TRANSFER CAP'), ring guide ('EGG RING GUIDE') and cam ('SCALE CAM').

상기 계란이송라인(5)의 각 구성요소와 본 고안의 중량측정시스템은 계란선별기 구동모터의 축에 연결된 엔코더의 출력인 전기적 펄스신호를 기준으로 하여 동작시간이 카운트됨에 따라서 선별기 전체 구성요소가 동기화 운전된다.Each component of the egg transfer line 5 and the weighing system of the present invention synchronize the entire selector components as the operation time is counted based on the electrical pulse signal, which is the output of the encoder connected to the shaft of the egg selector driving motor. Is driven.

상기와 같이 설치되면, 계란이송라인(5) 컨베이어에 실려 이송되어 종단의 롤러에 놓여지는 계란은 스위프암(실선으로 표기된)에 받혀진 채 스케일 가이드 위로 내려지고, 이어서 스케일 가이드는 아래쪽으로 내려가게 되어 계란이 애그새들 위에 살며시 얹어지며, 점선 표기의 스위프암이 계란을 밀어내기까지 애그새들 위에 멈춰져 있는 시간(점선 표기의 스위프암과 계란 사이의 간격을 스위프암이 이동하는 시간, 이하 측정시간) 동안 애그새들 위에 얹어 있든 계란은 다시 스위프암에 의하여 링가이드 위를 지나 트랜스퍼로 떨어지고, 동시에 상기 스케일 가이드는 위쪽으로 올라가 대기상태로 있게 되며, 상기 트랜스퍼에 올려진 계란은 다음 계란이송라인에 실려지게 되는 일련의 과정을 수행하는 것으로 하나의 하중검출과정을 완료한다.When installed as described above, eggs carried on the conveyor line (5) conveyed and placed on the rollers at the end are lowered onto the scale guide while being received by the sweep arm (marked with a solid line), and then the scale guide is lowered downward. The egg is gently placed on the eggs, and the time when the dashed sweep arm stops on the eggs until it pushes out the egg (the time when the sweep arm moves the gap between the dashed sweep arm and the egg) Eggs placed on the eggs during the measurement time) are again dropped by the sweep arm over the ring guide to the transfer, and at the same time, the scale guide rises upwards to stand by, and the eggs placed on the transfer are transferred to the next egg. A load detection process is completed by performing a series of processes on the line.

도 5에서 보여주는 실시 예와는 달리, 압력/전기신호변환모듈(도 4의 22)을 공간배치 또는 용도에 따라서 적당히 곳에 설치하고, 하중/압력신호변환모듈(도 4의 21)과 튜브로 연결(Fitting)하는 구조로 하중변환기를 설치할 수 있다.Unlike the embodiment shown in Figure 5, the pressure / electric signal conversion module (22 of Figure 4) is installed in a suitable place according to the space arrangement or use, and connected to the load / pressure signal conversion module (21 in Figure 4) and the tube (Fitting) structure can install load converter.

본 고안의 하중/압력신호변환기를 이용한 계란선별기의 중량측정시스템은 중량을 측정하는 데 있어서, 하중센서와 별도의 변환기(mV 레벨의 미소 기전력 증폭용)를 사용하는 종래의 하중/전기신호변환 방법에 비하여 하중/압력/전기신호변환 과정을 거치지만;In the weighing system of the egg selector using the load / pressure signal converter of the present invention, a conventional load / electric signal conversion method using a load sensor and a separate transducer (for mV level amplification of small electromotive force) is used to measure the weight. Compared to the load / pressure / electrical signal conversion process compared to;

상기 종래 방법에서의 하중센서(로드셀 등) 보다 압력신호변환기가 일반적으로 기계적 강도가 크다고 알려져 있고;It is known that pressure signal transducers generally have higher mechanical strength than load sensors (load cells, etc.) in the conventional method;

상기 종래 방법에서 별도의 변환기를 사용하여 하중센서의 출력을 증폭 사용하는 것과는 달리, 압력신호변환기 자체 출력(일반적으로 국제표준신호레벨)을 이용함에 따라 설치가 간단하고 경제적이며;Unlike the conventional method of amplifying the output of the load sensor using a separate transducer, the installation is simple and economical by using the pressure signal transducer itself output (generally international standard signal level);

상기 종래 방법에서 계란이송라인 작동에 따른 진동에 하중센서가 영향을 받는 것과는 달리, 신호변환 과정에서 압력신호 전달용 유체의 압축과정이 갖는 고유의 진동흡수 또는 필터링 작용(실제로 )이 있고;Unlike the load sensor is affected by the vibration caused by the operation of the egg transfer line in the conventional method, there is a unique vibration absorption or filtering action (actually) of the compression process of the fluid for pressure signal transmission in the signal conversion process;

또한, 하중/압력신호변환 모듈과 압력/전기신호변환 모듈간의 접속을 도압관 또는 튜브 핏팅(Fitting)으로 처리할 수 있으므로 기기배치의 유연성을 갖으며;In addition, the connection between the load / pressure signal conversion module and the pressure / electrical signal conversion module can be handled by a pressure guide tube or a tube fitting, thereby providing flexibility in device placement;

더욱이, 한 물체의 중량을 여러 개의 하중/압력신호변환 모듈을 분산배치하고 하나의 압력/전기신호변환 모듈에 도압관으로 연결하여 중량을 측정할 수 있다는 등의 효과가 있다.Furthermore, there is an effect that the weight of one object can be distributed by distributing several load / pressure signal conversion modules and connected to one pressure / electric signal conversion module with a pressure guide tube to measure the weight.

Claims

An apparatus for weighing or sorting egg weights;

To measure the weight of the egg using a load signal converter characterized by converting the load signal of the egg into a pressure signal and converting and amplifying the pressure signal into an electric signal again, and providing the measurement data to the sorting system of the egg sorter;

Integrate load / pressure signal conversion module composed mainly of diaphragm to minimize friction generated in load / pressure signal conversion process and pressure / electric signal conversion module that can be purchased in various standards according to the application of the present invention. A weighing system for an egg sorter using a load / pressure signal converter, comprising: a load signal converter; and a weighing unit, which is a measurement system for acquiring and processing an electrical signal of the load signal converter.