KR20160034087A - 과일 선별기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과일 선별기에 관한 것으로서, 구동축과 종동축으로 이루어지는 벨트축에 다수의 벨트풀리가 설치되어 각 벨트풀리에 다수의 벨트가 연결되어 길게 설치되고, 각 벨트의 간격이 진행함에 따라 점차 넓어지도록 배치하여 벨트의 윗면에 얹혀져서 이송되는 과일들이 크기에 따라 벨트의 사이로 낙하하여 선별되도록 된 과일 선별기에 있어서, 상기 벨트축 중 어느 하나는 큰 직경의 벨트풀리와 이보다 작은 직경의 가변벨트풀리가 연속 반복적으로 설치된 가변벨트축으로 이루어져서 상기 가변벨트풀리를 통과하는 가변벨트가 이웃한 벨트와 다른 속도로 진행되도록 함으로써 벨트에 얹혀져서 이송되는 과일이 유동되어 쉽게 낙하될 수 있는 효과를 제공한다.

Description

과일 선별기{Fruit Sorting Machine}

본 발명은 다양한 크기의 과일이나 농수산물 등을 자동으로 선별하는 선별기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 과일이나 농수산물을 이송하는 이송벨트로부터 이송되는 과일이 보다 정확하게 해당 위치에서 낙하할 수 있도록 하기 위한 과일 선별기에 관한 것이다.

일반적으로 과일이나 구형(求刑)의 채소 및 어패류 등(이하 '과일'이라 함)은 크기와 중량에 따라 구분하고 있으며, 이러한 과일의 선별 작업에는 중량에 따라 자동으로 선별 분류하는 중량식 선별기와, 형상이나 크기에 따라 선별 분류하는 형상식 선별기 등을 사용하고 있다.

종래 많이 사용되는 중량식 선별기는 체인 컨베이어 방식으로서, 무한궤도로 회전하면서 이송되는 계량 컵에 하나 씩의 과일이 담겨져서 중량에 따라 정해진 위치에서 과일을 떨어뜨리는 방식이 주로 사용되고 있다.

그런데 상기 중량식 선별기의 계량 컵이나 이송 컨베이어의 이송 트레이 등은 사과나 배 등과 같은 크기의 과일에 적합한 크기로 설정되어 있는 것으로서, 그보다 작은 감자, 자두, 살구, 방울토마토 등의 선별 시에는 적합하지 않은 문제가 있었다.

따라서 보다 작은 농산물의 선별에 있어서는 회전하는 롤러가 다수 배치되어 이 롤러의 위로 농산물이 굴러가다가 점차 틈새가 벌어지도록 설치된 롤러의 사이로 크기에 따라 낙하하여 선별되는 선별기를 사용하거나, 또는 다수의 벨트가 점차 간격이 벌어지도록 배치한 형태의 선별기를 사용함으로써 보다 간단한 방식으로 과일을 선별하게 되었다.

그 중에서도 벨트를 사용하는 방식은 벨트의 진행에 따라 과일이 쉽게 이송되므로 보다 널리 사용하게 되었는데, 도 1 내지 도 4는 이러한 종래 벨트식 과일선별기의 예를 나타내는 것으로서 도 1은 벨트식 과일선별기의 일례를 나타낸 사시도이고, 도 2는 이송벨트가 구동롤러에 설치된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 3은 상기 도 2의 측면도이고, 도 4는 설치된 벨트에서 과일이 이송되는 상태를 나타낸 개략 평면도이다.

상기 종래 기술의 도면을 참조하면, 선별기(1)에는 구동축(10)과 종동축(20)이 설치되어 있고, 각 구동축(10)과 종동축(20)에는 일정 간격으로 벨트풀리(30)가 설치되어 있으며, 이 벨트풀리(30)에 벨트(40)가 길게 연결 설치되어 모터(M)에 의해 구동되도록 되어 있다.

상기 구동축(10)에서의 벨트풀리(30)의 간격보다 종동축(20)에서의 벨트풀리(30)의 간격이 더 넓게 배치함으로써 벨트(40)는 종동축으로 갈수록 점차 간격이 넓게 되어 있으며, 따라서 과일(F)이 벨트(40)의 윗면에 얹혀진 상태로 이송되다가 점차 넓어지는 벨트(40)의 사이로 크기에 따라 낙하되어 선별되는 것이다.

여기서 상기 벨트(40)는 고무로 되거나 금속으로 이루어지는 벨트가 적용될 수도 있고, 스프링 형상으로 이루어진 봉상의 벨트가 적용될 수도 있다.

그런데 이와 같은 종래 벨트식 선별기에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 어느 하나의 벨트의 시간당 진행거리(L1)와 이웃한 벨트의 시간당 진행거리(L2)가 동일하여 결국, 다수의 벨트(40)가 동일하게 이송되므로 그 윗면에 얹혀진 과일(F)들이 제 위치에서 낙하하지 못하고 얹혀진 상태로 계속 이송되어 더 큰 낙하위치에서 낙하되는 오류가 빈번하였다.

특히 완전한 구형이 아닌 타원형이나 불규칙적인 구형을 갖는 방울토마토나 감자 등의 내용물에 있어서는 폭이 좁은 방향으로 얹혀진 것과 폭이 긴 방향으로 얹혀진 과일이 낙하 위치가 다르게 적용되어 균일한 선별이 이루어지지 못하는 문제가 있었던 것이다.

이는 벨트의 진행 속도가 모두 균일하게 적용되므로 두 개의 벨트에 폭이 긴 방향으로 걸쳐진 과일은 벨트의 간격이 과일의 긴 폭 보다 넓어져야만 과일이 낙하되므로 짧은 폭 방향으로 얹혀진 동일한 크기의 과일보다 더 멀리 이송되어지는 문제가 있었던 것이다.

따라서 종래의 선별기를 사용함에 있어서는 작업자가 선별기의 동작 상태를 지속적으로 관찰하고 있다가 제대로 낙하되지 않는 과일이 있으면, 수시로 벨트를 손으로 건드려서 과일을 떨어뜨리는 불편을 감수하고 있었다.

특허문헌 1은 상기의 문제를 가지고 있는 선행기술 중 하나로서 이를 참조하면, 다수의 롤러 샤프트에 설치되는 선별 스프링으로 이루어지는 선별유닛이 구성되어 있음을 알 수 있는데, 이 역시 벨트로서의 선별 스프링이 모두 일정하게 이송되는 것으로서 위에서 언급한 문제점을 그대로 갖는 기술인 것이다.

1. 대한민국 특허 제10-1430146호

본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 벨트식 선별기에서 이송되는 과일들이 그 형상에 관계없이 정확한 위치에서 낙하 선별될 수 있도록 된 과일 선별기의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 구동축과 종동축으로 이루어지는 벨트축에 다수의 벨트풀리가 설치되어 각 벨트풀리에 다수의 벨트가 연결되어 길게 설치되고, 각 벨트의 간격이 진행함에 따라 점차 넓어지도록 배치하여 벨트의 윗면에 얹혀져서 이송되는 과일들이 크기에 따라 벨트의 사이로 낙하하여 선별되도록 된 과일 선별기에 있어서, 상기 벨트축 중 어느 하나는 큰 직경의 벨트풀리와 이보다 작은 직경의 가변벨트풀리가 연속 반복적으로 설치된 가변벨트축으로 이루어져서 상기 가변벨트풀리를 통과하는 가변벨트가 이웃한 벨트와 다른 속도로 진행되도록 된 것을 특징으로 한다.

이에 따라 가변벨트축의 직경이 서로 다른 이웃한 벨트풀리를 통과한 벨트는 이웃한 벨트와의 진행속도에 차이가 발생하게 되고, 이에 따라 벨트에 얹혀진 과일은 안정적으로 진행되지 못하고 비틀려지면서 이송되므로, 과일의 좁은 폭에 해당하는 벨트의 간격에 도달하면 낙하하여 정확한 선별이 이루어질 수 있게 된다.

본 발명의 다른 특징은, 상기 구동축과 종동축은 하측에 위치하는 제1벨트축 및 제2벨트축과, 상측에 위치하는 제3벨트축 및 제4벨트축으로 구성되어 벨트가 4절 구동되도록 되고, 상기 가변벨트축은 하측에 위치한 제1벨트축 또는 제2벨트축의 어느 하나에 해당하는 것이다.

따라서 윗면을 형성하는 제3축 및 제4축에 의해 전체적인 벨트의 윗면은 수평 상태를 유지할 수 있으면서, 이웃한 벨트와의 진행 속도를 달리할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 과일 선별기에 따르면, 이웃한 벨트의 진행속도를 다르게 함으로써 벨트에 얹혀진 과일들이 이송과 함께 적당히 비틀려지면서 제 위치에 낙하하여 정확한 선별이 이루어질 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래 과일 선별기의 일례를 나타낸 사시도.
도 2는 종래 선별기의 벨트풀리 및 벨트의 연결상태를 나타낸 개략 사시도.
도 3은 상기 도 2의 개략 측면도.
도 4는 종래 선별기의 벨트풀리 및 벨트의 연결상태를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 일실시예로서의 벨트풀리 및 벨트의 연결상태도.
도 6은 본 발명에 따른 벨트풀리의 일례를 나타낸 사시도.
도 7은 상기 도 5의 연결상태를 나타낸 개략 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 가변벨트축과 상측의 벨트축의 연결상태도.
도 9는 본 발명에 따른 벨트의 연결상태를 나타낸 평면도.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도면에서 동일 명칭부분에 대해서는 동일 부호를 적용하였다.

도 5는 본 발명의 일실시예로서의 벨트풀리 및 벨트의 연결상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 벨트풀리의 일례를 나타낸 사시도이며, 도 7은 상기 도 5의 연결상태를 나타낸 개략 측면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 가변벨트축과 상측의 벨트축의 연결상태도이며, 도 9는 본 발명에 따른 벨트의 연결상태를 나타낸 평면도이다.

상기 도 5 내지 도 9에서의 실시예를 참조하면, 제1벨트축 내지 제4벨트축의 4개의 벨트축(110,120,130,140)이 구비되어 이 중 어느 하나의 벨트축은 구동축으로 되고, 나머지의 벨트축들은 종동축으로 되며, 각 벨트축(110,120,130,140)에는 각각 동일한 개수의 벨트풀리(150)들이 설치되어 있다.

제1벨트축(110)과 제2벨트축(120)은 하측에 위치되어 있고, 제3벨트축(130)과 제4벨트축(140)은 상측에 위치되어 있으며, 이 4개의 벨트축을 벨트(160)가 4절 구동되도록 연결되어 있다.

벨트(160)는 각 벨트풀리(150)에 연결되어 구동되는 것으로서 고무로 이루어진 것을 사용하거나 금속제의 스프링 형태로 이루어진 것을 사용할 수 있으며, 진행방향으로부터 점차 이웃한 벨트와의 간격이 넓도록 설치되어 있다.

즉, 도면에서 좌측에서 우측으로 벨트가 진행한다고 할 때, 좌측으로부터 우측으로 감에 따라 점차 벨트의 간격이 넓게 배치되는 것이고, 이를 위해 제1벨트축(110)과 제4벨트축(140)에 설치되는 벨트풀리의 간격이 제2벨트축(120)과 제3벨트축(130)에 설치되는 벨트풀리의 간격보다 넓게 설치된다.

상기 벨트축 중에서 제2벨트축(120)은 가변벨트축으로서, 제2벨트축(120)에는 다른 벨트축에 설치된 것과 동일한 벨트풀리(150)와 이보다 작은 직경의 가변벨트풀리(151)가 연속 반복적으로 설치되어 있다.

이에 따라 가변벨트풀리(151)를 통과하는 가변벨트(161)는 일반벨트풀리(150)를 통과하는 벨트(160)에 비하여 전체적인 주행거리가 짧게 되고, 따라서 가변벨트(161)의 진행 속도가 더 빠르게 된다.

도 9에는 제3벨트축(130)과 제4벨트축(140)을 연결하고 있는 벨트의 진행상태를 평면도로서 나타내고 있는데, 이와 같이 일반 벨트(160)의 시간당 진행거리(L3)와 가변벨트(161)의 시간당 진행거리(L4)가 다르게 되고, 이에 따라 벨트의 윗면에 얹혀진 상태로 이송되는 과일(F)은 서로 다른 진행속도의 벨트에 의해 지속적으로 유동되면서 이송되어 해당 위치에서 정확하게 낙하될 수 있는 것이다.

따라서 대추방울토마토나 참외와 같이 타원형으로 이루어진 과일의 경우에도 지속적으로 유동되면서 자동적으로 자리를 잡아서 낙하됨으로써 정확한 선별이 이루어질 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 벨트축이 도면 및 상기의 실시예에서는 4개의 축으로 설치된 것을 도시하고 설명하였으나, 벨트축의 갯수는 필요에 따라 선택적으로 적용할 수 있을 것이다.

특히, 벨트축을 도면에서와 같이 4개로 하게 되면, 가변벨트의 진행속도를 달리 할 수 있으면서 상측의 벨트들이 수평면을 유지하도록 하여 벨트에 얹혀지는 과일들의 이송이 안정적으로 이루어지도록 할 수 있다.

1 : 선별기 110 : 제1벨트축
120 : 제2벨트축 130 : 제3벨트축
140 : 제4벨트축 150 : 벨트풀리
151 : 가변벨트풀리 160 : 벨트
161 : 가변벨트

Claims (2)

1. 구동축과 종동축으로 이루어지는 벨트축에 다수의 벨트풀리가 설치되어 각 벨트풀리에 다수의 벨트가 연결되어 길게 설치되고, 각 벨트의 간격이 진행함에 따라 점차 넓어지도록 배치하여 벨트의 윗면에 얹혀져서 이송되는 과일들이 크기에 따라 벨트의 사이로 낙하하여 선별되도록 된 과일 선별기에 있어서,
   상기 벨트축 중 어느 하나는 큰 직경의 벨트풀리와 이보다 작은 직경의 가변벨트풀리가 연속 반복적으로 설치된 가변벨트축으로 이루어져서 상기 가변벨트풀리를 통과하는 가변벨트가 이웃한 벨트와 다른 속도로 진행되도록 된 것을 특징으로 하는 과일 선별기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동축과 종동축은 하측에 위치하는 제1벨트축 및 제2벨트축과, 상측에 위치하는 제3벨트축 및 제4벨트축으로 구성되어 벨트가 4절 구동되도록 되고, 상기 가변벨트축은 하측에 위치한 제1벨트축 또는 제2벨트축 중 어느 하나에 해당하는 것을 특징으로 하는 과일 선별기.
   

Images