KR20110085333A - 사료 제조장치 및 제어방법 - Google Patents

사료 제조장치 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

곡물, 볏짚, 건초, 맥주박 등을 혼합하여 가축용 사료를 제조하는 과정에서 사료 원료의 함유 수분을 컨트롤 하는 사료 제조방치의 제어방법을 제공하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 사료 제조방치(100)는 제1호퍼(10)를 통하여 공급되는 사료 원료를 발효시키는 발효호퍼(30)와, 상기 발효호퍼로부터 발효된 사료를 공급받아 임시 보관하는 발효사료의 적재호퍼(80)와, 제2호퍼(20)를 통하여 공급되는 사료원료와 및 상기 발효사료의 적재호퍼로부터 공급되는 발효 사료를 배합하는 배합호퍼(40)를 구비하고, 상기 발효호퍼를 통하여 사료를 발효시키는 과정과 상기 배합호퍼를 통하여 사료를 배합하는 과정에서 상기 발효호퍼와 배합호퍼에 투입되는 수분 량을 결정하기 위하여 적어도 상기 발효사료 적재호퍼, 발효호퍼, 배합호퍼에 공급되는 사료의 수분을 감지하는 수분 감지용 센서를 구비하고, 상기 발효호퍼(30)와 배합호퍼(40)에 수분을 투입하는 개폐밸브(55,65)가 부착된 파이프를 구비하고, 상기 파이프의 개폐밸브는 상기 수분 감지용 센서의 신호 값에 따라 자동으로 구동이 제어되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

사료 제조장치 및 제어방법{The control method and apparatus to manufacture feeds}
본 발명은 곡물, 볏짚, 건초, 맥주박 등을 혼합하여 가축용 사료를 제조하는 사료 제조장치 및 투입되는 사료 원료의 함유 수분을 컨트롤 하는 방법을 제공하는 것에 관한 것이다.
일반적으로 사료 제조장치는 곡물, 볏짚, 건초, 맥주박, 음식물 찌꺼기 등을 적당한 비율로 단순 혼합하여 동물용 사료를 제조하거나, 사료 원료들을 혼합한 후 소정의 발효과정을 거쳐 동물용 사료를 제조한 후 포장하는 과정을 거치도록 구성되어 있다.
각 사료 원료의 수분 함유에 대한 계측이나 컨트롤 없이 단순한 무게 비율만으로 사료 원료들을 혼합하여 제조하는 경우 생산 로트마다 사료의 품질이 불균일하고, 경우에 따라서는 사료에 포함된 수분이 과다하거나 너무 적어 보관 조건이나 기간에 따라 사료가 쉽게 변질되는 문제점이 발생한다.
또, 오퍼레이터의 숙련된 노하우에 의하여 사료의 품질이 결정되므로 오퍼레이터가 바뀔 경우 장치의 구동에 대한 숙련 및 교육에 많은 시간이 소요되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 사료 보관 및 공급용 호퍼에 공급되는 수분을 감지할 수 있는 센서를 설치하고, 그 수분 감지 신호의 입력에 따라 사료의 발효 및 배합 과정에서 최적의 수분 함유가 이루어지도록 자동으로 수분의 공급을 컨트롤 하는 시스템을 구성하는 것을 목적으로 한다.
또, 사료의 수분 감지신호에 따라 사료에 자동으로 수분 함유율이 조절되도록 시스템을 구성함으로써 오퍼레이터의 숙련도와 관계없이 항상 일정한 품질의 사료가 제조되도록 하는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 다양한 동물용 사료를 효율적으로 관리하고 생산할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적 달성을 위하여 제1호퍼를 통하여 공급되는 사료 원료를 발효시키는 발효호퍼와, 상기 발효호퍼로부터 발효된 사료를 공급받아 임시 보관하는 발효사료의 적재호퍼와,
제2호퍼를 통하여 공급되는 사료원료와 및 상기 발효사료의 적재호퍼로부터 공급되는 발효 사료를 배합하는 배합호퍼를 구비한다.
특히, 상기 발효호퍼를 통하여 사료를 발효시키는 과정과 상기 배합호퍼를 통하여 사료를 배합하는 과정에서 상기 발효호퍼와 배합호퍼에 투입되는 수분 량을 결정하기 위하여 상기 발효사료 적재호퍼, 발효호퍼, 배합호퍼에 각각 수분 감지용 센서가 설치된다.
상기 발효호퍼와 배합호퍼에 투입되는 수분은 파이프를 통하여 공급되는 외부의 지하수를 이용하고, 상기 파이프에는 수분 감지용 센서의 신호 값에 따라 자동으로 구동하는 개폐밸브가 설치된다.
본 발명은 발효사료 적재호퍼, 발효호퍼, 배합호퍼에 수분 감지용 센서를 설치하고, 발효호퍼와 배합호퍼에 수분 감지용 센서의 감지 신호에 따라 수분을 자동으로 공급 조절할 수 있도록 시스템을 구성함으로써, 제조되는 사료의 품질을 일정하게 유지하고 관리하는 효과를 얻을 수 있다.
또, 사료를 발효시키는 과정이나 배합하는 과정에서 숙련된 오퍼레이터가 사료 원료마다 촉감에 의지하여 수분 량을 가늠한 후 수분과 사료 원료를 적당히 투입하여 사료를 제조하는 시스템과 비교하여 작업 능률을 크게 개선하는 효과를 얻을 수 있다.
또, 하나의 장치로 다양한 사료의 제조 공정을 동시에 진행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 사료 제조장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 사료 제조장치의 블록도 이고,
도 3은 본 발명의 사료 제조장치의 동작과정을 설명하기 위한 플로차트이다.
본 발명의 사료 제조장치의 기술 구성 및 동작 방법에 대하여 도 1내지 도 3을 참고하여 구체적으로 설명한다.
사료 제조장치(100)는 곡물이나 건초 등의 사료 원료를 각각 발효호퍼(30)에 투입할 수 있는 복수의 호퍼로 이루어진 제1호퍼(10)와, 맥주박 등의 수분이 많은 사료 원료를 각각 배합호퍼(40)에 투입할 수 있도록 복수의 호퍼로 이루어진 제2호퍼(20)를 구비한다.
한 예로 상기 제1호퍼(10)는 원료를 저장하여 필요에 따라 공급할 수 있는 원료 저장호퍼(10a)와, 원료 공급호퍼(10b), 건초 절단기(120) 등이 설치된 원료 공급호퍼(10c)로 구성된다. 또, 원료 저장호퍼(10a)와 원료 공급호퍼(10b,10c)에는 원료의 하중을 계량할 수 있는 하중계(13)가 각각 설치되고, 제1호퍼를 통하여 공급되는 원료는 다수의 컨베이어를 이용하여 발효 호퍼(30)로 이송된다.
한편, 제2호퍼(20)는 맥주박 등의 수분이 많이 함유된 사료 원료를 배합기(40) 쪽으로 공급할 수 있는 원료 공급호퍼(20a)와 원료 저장호퍼(20b)로 구성되고, 원료 공급호퍼(20a)와 원료 저장호퍼(20b)에는 하중을 계량할 수 있는 하중계(13)가 설치된다.
상기 제2호퍼(20)를 통하여 공급되는 사료 원료는 다수의 컨베이어를 통하여 배합호퍼(40)로 공급된다.
또, 상기 발효호퍼(30)에는 파이프를 개재하여 스팀 보일러(60)의 스팀 공급이 가능하도록 구성된다.
또, 지하수를 저장하는 가수액 탱크(70)와, 당밀 등의 발효 첨가제을 공급하는 원료탱크(71)와 연결되어 발효 첨가제 및 지하수를 믹싱하여 상기 발효호퍼(30) 또는 배합호퍼(40)에 공급하거나, 지하수만을 상기 발효호퍼(30) 및 배합호퍼(40)에 선택적으로 공급할 수 있도록 구성되는 교반기(50)가 구성된다.
교반기(50) 및 스팀 보일러(60)와, 발효호퍼(30) 및 배합 호퍼(40)사이를 연결하는 파이프에는 개폐밸브(55,65)를 각각 설치하여 파이프를 통하여 공급되는 유체 량을 컨트롤 할 수 있도록 구성된다.
또, 발효 첨가제 외에 곡물 사료 등을 발효호퍼(30)와 배합호퍼(40)에 공급하기 위한 원료 탱크(72))를 추가로 구성할 수 있다.
상기 발효호퍼(30)와 배합호퍼(40)는 1개만 구성할 수 있으나, 본 발명은 발효 및 배합의 효율성, 사료 제조의 효율성을 향상시키기 위하여 한 쌍의 발효호퍼(30a,30b)와 한 쌍의 배합호퍼(40a,40b)로 구성하였다.
상기 발효호퍼(30)로부터 발효된 사료는 컨베이어를 통하여 발효사료의 적재호퍼(80)로 이송되어 저장되고, 배합호퍼(40)로부터 배합된 사료는 컨베이어를 통하여 배합사료의 적재 호퍼(90)로 이송되어 저장된 후, 필요에 따라 바로 완제품으로 출하되거나 배합사료의 적재 호퍼(90)에 컨베이어를 개재하여 연결된 별도의 사료 압축기(95)를 이용하여 사료를 압축한 후 완제품으로 출하된다.
상기 발효호퍼(30), 배합호퍼(40), 발효사료의 적재호퍼(80)에는 각각 내용물의 수분함유율의 상태를 감지할 수 있는 수분 감지용 센서(S3,S4,S5)가 설치되고, 각각의 수분 감지용 센서, 하중계, 호퍼, 컨베이어, 원료탱크, 개폐밸브, 사료 압축기 등으로 이루어진 사료 제조장치의 생산설비 시스템은 각 센서 및 하중계를 통하여 얻어진 정보와 단말기(200)를 통하여 작업자가 입력하는 작업 지시정보에 따라 중앙제어장치(300)에 의하여 동작이 컨트롤 될 수 있도록 구성된다.
이하, 본 발명의 사료제조 장치(100)의 제어과정을 프로차트를 참고하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 사료 제조장치 및 제어방법은 제1호퍼와 제2호퍼에 적어도 1종 이상의 사료 원료를 계량하여 투입하는 단계,
상기 제1호퍼에 투입된 사료를 계량하여 발효호퍼로 이송시키고, 발효호퍼로 이송된 사료는 발효 첨가제 및 수분 함유율이 조정된 상태에서 발효가 이루어져 발효사료의 적재호퍼로 이송되는 단계.
상기 제2호퍼에 투입된 사료를 계량하여 배합호퍼로 이송시키는 단계,
발효사료의 적재호퍼에 저장된 발효사료를 계량하여 상기 배합호퍼로 이송시키고,
수분 함유율이 조정된 상태에서 제2호퍼를 통하여 배합호퍼로 이송된 적어도 1종 이상의 사료와 상기 발효사료를 배합하는 단계를 포함하고,
상기 수분 함유율의 조정은 제1호퍼, 제2호퍼, 발효호퍼, 발효사료의 적재호퍼, 배합호퍼 내에 투입된 사료의 수분 감지신호 데이터 및 사료 하중의 계량 데이터, 가수액 탱크로부터 상기 발효호퍼, 발효사료의 적재호퍼, 배합호퍼 내에 선택적으로 투입되는 수분 량의 연산에 의하여 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명은 먼저, 제1호퍼(10)를 구성하는 원료 저장호퍼 또는 원료 공급호퍼(10a,10b,10c)에 선택적으로 건초 총체보리 등의 사료 원료를 구성하는 제1원료를 공급한다(S10,S20). 상기 제1호퍼에 공급되는 제1원료는 절단이 필요한 건초인 경우에는 건초 절단기(12)를 이용하여 절단한 후에 투입된다.
한편, 제2호퍼(20)를 구성하는 원료 공급호퍼(20a,20b)에 선택적으로 맥주박 등의 수분이 많이 함유된 제2원료를 공급한다(S30,S40).
제1원료가 공급된 경우에는 제1원료를 계량기(13)로 계량(S50)한 후 필요한 량만큼 컨베이어를 이용하여 제1원료를 발효호퍼(30)로 이송시킨다(S60). 상기 발효호퍼로 이송된 제1원료는 발효호퍼에 부착된 수분 감지 센서(S3)에 의하여 수분이 자동으로 측정되거나 또는 제1호퍼 내의 사료를 도시되지 않은 별도의 수분 측정기에 의하여 측정된 수분 측정 데이터를 오퍼레이터가 단말기(200)를 이용하여 입력한다.
또, 당밀 등의 발효 첨가제가 들어있는 원료탱크(71)로부터 발효제를 제1원료에 투입하는 경우에는 원료탱크(71)로부터 제1원료 투입량에 비례하는 미리 설정된 적정량의 발효 첨가제를 교반기(50)로 이송하고, 제1원료의 측정된 수분 함유량에 따라 교반기에 지하수 물을 적정량 가수하여 교반한다(S90).
상기 발효호퍼(30)로 이송된 발효 첨가제와 제1원료는 계량된 량과 비교하여 수분이 적정한가를 수분 감지용 센서(S3)에 의하여 측정(S100)되고, 적정 수분이면 스팀 보일러(60)가 개방되고 발효호퍼(30) 내에서 제1원료의 발효(S110)가 시작된다.
상기 발효 첨가제, 가수, 스팀 등의 공급을 온/오프하는 개폐밸브(55,65)는 중앙처리장치에 의하여 자동으로 개폐될 수 있도록 구성된다.
상기 발효호퍼(30) 내에서 발효된 제1원료는 발효사료 저장호퍼(80)에 이송되어 저장된다(S120). 상기 발효사료의 적재호퍼(80)에 저장된 발효사료는 오퍼레이터가 단말기(200)를 이용하여 입력한 작업 신호에 따라 계속 보관할 것인지 배합호퍼(40)로 이송할 것인지를 중앙처리장치가 판단(S130)하고, 발효사료를 보관하지 않을 경우에는 곧바로 발효사료의 적재호퍼(80)로부터 필요한 량만큼 배합호퍼(40) 쪽으로 컨베이어를 이용하여 이송시킨다(S140).
한편, 단계(S40)에서 수분이 많은 맥주박 등의 제2원료가 제2호퍼(20)에 투입되면 하중계(13)에 의하여 제2원료가 계량(S150)되고, 계량된 제2원료는 컨베이어를 이용하여 배합호퍼(40)로 이송된다(S160).
단계(S140)에서 발효되어 이송된 제1원료와 단계(S160)에서 이송된 제2원료는 배합호퍼(40 내에서 배합된 후 계량(S170)된다.
배합호퍼(40) 내에서 배합된 사료는 수분 감지 센서(S4)에 수분이 측정(S180)되고, 적정 수분을 함유하고 있는 경우에는 배합사료의 적재호퍼((90)로 이송된다(S190). 적정 수분이 포함되지 않는 경우에는 가수액 탱크(70)를 이용하여 적정 수분을 유지하도록 수분 조절이 이루어진다(S200).
단계(S190))에서 배합사료의 적재호퍼(90)로 이송된 사료는 오퍼레이터가 단말기(200)를 이용하여 입력한 작업 신호에 따라 중앙처리장치에 의하여 사료 압축기(95)로의 이송 여부가 판단(S210)되고, 컨베이어를 통하여 사료 압축기(95) 쪽으로 이송되는 경우에는 소정의 크기 단위 및 중량 단위로 사료 압축(S220)이 이루어진 후 출하된다.
한편, 제1사료의 발효과정에서 원료탱크(71)로부터 공급되는 발효 첨가제 외에 추가로 사료를 공급할 경우에는 원료 탱크(72)를 통하여 발효호퍼(30)로 다른 사료 원료들을 공급하여도 된다.
이상 설명한 실시 예 및 도면 구조는 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 발명의 목적 및 청구범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 구성할 수 있다.
10 - 제1호퍼 12 - 건초 절단기
13 - 하중계 20 - 제2호퍼
30 - 발효호퍼 40 - 배합호퍼
50 - 교반기 60 - 스팀 보일러
71,72 - 원료탱크
80 - 발효사료의 적재호퍼
90 - 배합사료의 적재호퍼
95 - 사료 압축기
S3,S4,S5 - 수분 감지용 센서

Claims (3)

  1. 제1호퍼를 통하여 공급되는 사료 원료를 발효시키는 발효호퍼와, 상기 발효호퍼로부터 발효된 사료를 공급받아 임시 보관하는 발효사료의 적재호퍼와,
    제2호퍼를 통하여 공급되는 사료원료와 및 상기 발효사료의 적재호퍼로부터 공급되는 발효 사료를 배합하는 배합호퍼를 구비하고,
    상기 발효호퍼를 통하여 사료를 발효시키는 과정과 상기 배합호퍼를 통하여 사료를 배합하는 과정에서 상기 발효호퍼와 배합호퍼에 투입되는 수분 량을 결정하기 위하여 적어도 상기 발효사료 적재호퍼, 발효호퍼, 배합호퍼에 공급되는 사료의 수분을 감지하는 수분 감지용 센서를 구비하고,
    상기 발효호퍼와 배합호퍼에 수분을 투입하는 개폐밸브가 부착된 파이프를 구비하고, 상기 파이프의 개폐밸브는 상기 수분 감지용 센서의 신호 값에 따라 자동으로 구동이 제어되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 사료 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배합호퍼를 통하여 배출되는 사료는 사료 압축기를 통하여 배출되도록 구성되는 것을
    특징으로 하는 사료 제조장치.
  3. 제1호퍼와 제2호퍼에 적어도 1종 이상의 사료 원료를 계량하여 투입하는 단계,
    상기 제1호퍼에 투입된 사료를 계량하여 발효호퍼로 이송시키고, 발효호퍼로 이송된 사료는 발효 첨가제 및 수분 함유율이 조정된 상태에서 발효가 이루어져 발효사료의 적재호퍼로 이송되는 단계.
    상기 제2호퍼에 투입된 사료를 계량하여 배합호퍼로 이송시키는 단계,
    발효사료의 적재호퍼에 저장된 발효사료를 계량하여 상기 배합호퍼로 이송시키고,
    수분 함유율이 조정된 상태에서 제2호퍼를 통하여 배합호퍼로 이송된 적어도 1종 이상의 사료와 상기 발효사료를 배합하는 단계를 포함하고,
    상기 수분 함유율의 조정은 제1호퍼, 제2호퍼, 발효호퍼, 발효사료의 적재호퍼, 배합호퍼 내에 투입된 사료의 수분 감지신호 데이터 및 사료 하중의 계량 데이터, 가수액 탱크로부터 상기 발효호퍼, 발효사료의 적재호퍼, 배합호퍼 내에 선택적으로 투입되는 수분 량의 연산에 의하여 자동으로 이루어지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 사료 제조장치의 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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