KR20170021049A - 과일 적재용 트레이 이송장치 - Google Patents

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Abstract

과일을 적재하는 트레이를 과일 적재위치, 과일 측정위치, 과일 반출위치로 차례로 경유하도록 순환시키는 메인 컨베이어와, 과일 반출위치에서 과일 반출장치로 반출된 트레이를 회수하여 메인 컨베이어로 재공급하는 보조 컨베이어와, 메인 컨베이어에 의해 이송되는 트레이 중 보조 컨베이어의 연결부분의 상류로 진입하는 트레이를 감지하는 감지 센서와, 보조 컨베이어에서 메인 컨베이어로 트레이의 이동을 선택적으로 허용하거나 차단하는 스토퍼와, 감지센서에서 전달된 감지신호를 근거로 스토퍼를 제어하여 보조 컨베이어에서 메인 컨베이어로 트레이가 이동되는 것을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 과일 적재용 트레이 이송장치가 개시된다.

Description

과일 적재용 트레이 이송장치{TRAY FEEDING APPARATUS FOR LOADING FRUITS}
본 발명은 과일 적재용 트레이 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컨베이어 상에 배치되는 과일 적재용 트레이를 순환시켜 과일을 자동 선별할 수 있도록 하는 과일 적재용 트레이 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 과일 선별 시스템은, 컨베이어 장치를 이용하여 과일을 적재할 과일 적재용 트레이(이하 트레이라고 칭함)를 과일 적재위치와, 과일 측정위치, 과일 선별 및 분리위치로 이동시키면서 과일을 무게, 당도 등과 같은 선별 기준별로 구분하여 과일을 선별할 수 있도록 이동시킨다.
여기서, 상기 컨베이어 장치는, 상기 트레이를 과일 적재위치, 과일 측정위치 및 과일 반출위치상에서 이동되도록 순환시키는 메인 컨베이어와, 상기 메인 컨베이어의 상기 과일 반출위치에서 반출장치로 빠져나온 트레이들을 다시 회수하여 상기 메인 컨베이어로 재공급하는 보조 컨베이어로 이루어진다.
상기 구성에 의하면, 메인 컨베이어 상에서는 이동되는 트레이는 과일 적재위치로 이송되고, 과일 적재위치에서는 작업자가 이동되는 빈 트레이에 과일을 적재한다. 과일이 적재된 트레이는 메인 컨베이어에 의해 과일 측정위치를 통과하면서 과일의 무게 등이 측정된다. 과일 무게 등이 측정된 트레이는 메인 컨베이어에 의해 과일 반출위치로 이동된다. 과일 반출위치에는 과일 선별 기준별로 과일을 반출하기 위한 복수의 과일 반출장치가 메인 컨베이어에 이웃하여 나란하게 설치되어, 메인 컨베이어 상의 과일이 적재된 트레이는 선별 기준별로 과일 반출장치로 분류되어 이동된다. 그러면 작업자는 과일 반출장치로 이동된 트레이 상의 과일을 포장박스에 담고, 빈 트레이는 상기 보조 컨베이어에 의해 회수되어 상기 메인 컨베이어로 재 공급된다.
이때, 상기 과일 적재위치에서 과일이 적재되지 않은 빈 트레이는 과일 반출위치를 그냥 통과하여 과일 적재위치로 다시 순환 이동된다.
이러한 구성에 의하면, 과일이 적재되지 않은 트레이는 메인 컨베이어 상에서 순환하면서 과일 적재위치로 다시 이동하게 되고, 과일이 적재된 트레이는 과일 반출장치와 서브 컨베이어를 경유하여 메인 컨베이어로 재공급된다. 그런데 작업자가 과일 적재위치에서 과일을 빈 트레이에 적재하는 작업은 랜덤으로 적재하게 되므로, 반출위치에서 반출장치로 이동되고 남은 빈 트레이가 다시 과일 적재위치로 이동될 때, 빈 트레이의 간격이 불규칙하게 이동되고, 회수되어 보조 컨베이어로 이동되는 빈 트레이도 불규칙한 간격으로 이동어 메인 컨베이어로 재 공급된다.
이와 같이 빈 트레이가 불규칙한 간격으로 과일 적재위치로 이동하게 되면, 복수의 작업자가 작업하는 과정에서 일부 작업자는 빈 트레이가 통과할 때까지 작업을 멈추고 기다려야 하므로, 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2001-0079052호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 메인 컨베이어를 통해 과일 적재위치로 이동되는 트레이의 간격이 일정하게 유지되도록 트레이를 공급할 수 있는 과일 적재용 트레이 이송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과일 적재용 트레이 이송장치는, 과일을 적재하는 트레이를 과일 적재위치, 과일 측정위치, 과일 반출위치로 차례로 경유하도록 순환시키는 메인 컨베이어; 상기 과일 반출위치에서 과일 반출장치로 반출된 트레이를 회수하여 상기 메인 컨베이어로 재공급하는 보조 컨베이어; 상기 메인 컨베이어에 의해 이송되는 트레이 중 상기 보조 컨베이어의 연결부분의 상류로 진입하는 트레이를 감지하는 감지 센서; 상기 보조 컨베이어에서 상기 메인 컨베이어로 트레이의 이동을 선택적으로 허용하거나 차단하는 스토퍼; 상기 감지센서에서 전달된 감지신호를 근거로 상기 스토퍼를 제어하여 상기 보조 컨베이어에서 상기 메인 컨베이어로 트레이가 이동되는 것을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 감지센서는, 상기 메인 컨베이어의 상기 보조 컨베이어에 연결되는 부분의 상류에 설치되어 상기 메인 컨베이어를 따라 이동하는 트레이를 광을 발광 및 수광하여 감지하는 수발광센서를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스토퍼는, 상기 보조 컨베이어에서 상기 메인 컨베이어로 진입하는 빈 트레이를 차단하는 위치와 허용하는 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되는 스토퍼핀; 및 상기 보조 컨베이어에 설치되어 상기 스토퍼핀을 왕복 이동시키는 액추에이터를 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 과일 적재용 트레이 이송장치에 따르면, 과일 반출위치에서 과일 적재위치로 이동하는 트레이를 감지하고, 트레이들 간의 간격이 허용범위 이상인 것으로 감지될 경우, 해당 빈 칸에 빈 트레이를 선택적으로 공급하여 채워넣음으로써 과일 적재위치로 이동하는 트레이들이 빈틈없이 지속적으로 공급되도록 할 수 있게 된다. 따라서 과일 적재위치에서의 과일 적재작업이 지연되는 것을 방지하여 과일 선별 작업을 효율적으로 할 수 있게 되고, 과일 선별 및 포장공정에 따른 비용상승을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 과일 적재용 트레이 이송장치를 나타내 보인 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 과일 적재용 트레이 이송장치를 나타내 보인 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 과일 반출장치를 나타내 보인 개략적이 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 과일 반출장치의 측면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 과일 반출장치의 사시도이다.
도 6 및 도 7 각각은 서브 컨베이어에서 메인 컨베이어로 빈 트레이를 보급하는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 과일 적재용 트레이 이송장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 과일 적재용 트레이 이송장치에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 과일 적재용 트레이 이송장치(100)는, 메인 컨베이어(110), 보조 컨베이어(120), 과일 반출장치(130), 과일 검출부(140), 보조 컨베이어(120)에서 메인 컨베이어(110)로 빈 트레이(12)의 이송을 제어하는 트레이 이송 제어부(150)를 구비한다.
메인 컨베이어(110)는 과일 적재위치(A), 검사위치(B)와, 반출위치(C)를 트레이(10)가 차례로 경유하도록 설치된다. 이러한 메인 컨베이어(110)는 컨베이어 벨트와, 벨트 구동부, 벨트 지지롤러, 그리고 트레이 가이드를 포함하는 구성을 가질 수 있다. 이러한 구성의 메인 컨베이어(110)는 일반적인 공지의 기술로부터 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 것이므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 과일 적재위치(A)에는 선별할 과일을 운반상자(컨테이너)를 통해 이송하는 원물 공급부(210)가 구비되며, 원물 공급부(210)를 통해 공급된 운반 상자 내의 원물(과일)을 작업자가 메인 컨베이어(110)에 의해 이동되는 트레이(10)에 과일을 적재한다.
상기 검사위치(B)에서는 통과하는 트레이(10)의 중량을 측정하는 중량 측정센서가 설치되어, 트레이(10)의 중량을 측정하고, 측정된 정보는 반출장치(130)로 전달된다.
상기 반출위치(C)에는 복수의 과일 반출장치(130)가 메인 컨베이어(110)의 순환 경로 상에 차례로 설치된다. 과일 반출장치(130)는 상기 검사위치(C)에서 측정된 트레이별 중량에 따라서 선별하여 미리 설정된 과일 반출장치(130)로 과일이 적재된 트레이(11)를 밀어서 이동시킨다. 여기서 과일 반출장치(130)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 메인 컨베이어(110)에서 이동된 트레이(11)를 이송 및 정렬시키는 정렬부(131)와, 정렬부(131)에서 대기 중에 적재된 과일이 분리된 빈 트레이(12)가 이동되는 회수부(133)를 가진다. 상기 회수부(133)는 정렬부(131)의 단부에서 하향 경사지게 연장 설치되어 상기 보조 컨베이어(120)에 연결된다. 따라서, 과일이 분리된 빈 트레이(12)는 회수부(133)를 통해 보조 컨베이어(120)로 이동된다.
상기 보조 컨베이어(120)는 과일 반출장치(130)에서 회수되는 빈 트레이(12)를 전달받아서 상기 메인 컨베이어(110)로 공급하되, 반출위치(A)와 적재위치(B) 사이의 경로 상으로 공급한다. 이러한 보조 컨베이어(120)는 상류구간 메인 컨베이어(110)의 상부에 위치하여 과일 반출장치(130)에서 나오는 빈 트레이(12)를 넘겨받아 이송시키고, 나머지 하류 구간은 메인 컨베이어(110)에 대응되는 높이로 연결되어 메인 컨베이어(110)로 빈 트레이(12)를 공급할 수 있게 연결된다.
여기서, 복수의 과일 반출장치(130)를 통과하도록 포장박스 이송장치(220)가 설치됨으로써, 작업자는 각각의 과일 반출장치(130)로 이동되어 대기중인 트레이(11)에 적재된 과일을 해당 위치로 이동되는 포장박스에 정해진 숫자로 담으면 자동으로 배출되여 미도시된 자동 포장장치에서 포장되어 배출될 수 있다.
상기 과일 검출부(140)는 과일 적재위치(A)에서 과일이 적재되어 이동되는 트레이(11)의 중량을 검출하며, 과일의 종류에 따라서는 색상, 당도 등을 측정할 수 있도록 각각의 검출 센서가 구비될 수 있다. 중량 센서의 경우에는 메인 컨베이어(110)의 경로 상에 설치되어, 중량 센서를 통과하는 트레이(11)의 중량을 측정하여 적재된 과일의 중량을 확인할 수 있게 된다. 이와 같이, 과일 검출부(140)를 통과하는 트레이(11)에 적재된 과일을 특성을 측정하는 구성은 공지의 기술로부터 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 것이며, 그 구체적인 구성이 본 발명을 한정하는 것이 아니므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 트레이 이송제어부(150)는 보조 컨베이어(120)에서 메인 컨베이어(110)로 빈 트레이를 공급할 때, 메인 컨베이어(110)를 통해 이동되는 트레이의 간격을 확인하고 허용범위를 벗어난 공간이 확인되면 빈 칸을 채우도록 빈 트레이(12)를 공급하도록 제어하기 위한 것이다.
이러한 트레이 이송제어부(150)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 메인 컨베이어(110)에서 보조 컨베이어(120)가 연결되는 부분으로 진입하는 트레이(10)를 감지하는 트레이 감지센서(151)와, 상기 보조 컨베이어(120)에서 메인 컨베이어(110)로 이동되는 빈 트레이(12)의 이동을 선택적으로 차단 및 허용하는 스토퍼(153) 및 상기 감지센서(151)에서 전달된 감지신호에 따라 상기 스토퍼(153)의 동작을 제어하여 보조 컨베이어(120)의 빈 트레이(12)가 메인 컨베이어(110)로 공급되도록 허용하는 제어부(155)를 구비한다.
상기 감지센서(151)는 메인 컨베이어(110)에 설치되어 이동하는 트레이(10)를 감지하기 위한 것으로서, 바람직하게는 수발광센서를 포함하는 것이 좋다. 즉, 메인 컨베이어(110)의 양측 가이드부에 발광부(151a)와 수광부(151b)가 서로 마주하도록 배치되어, 발광부(151a)에서 조사된 광을 수광부(151b)에서 감지하면, 트레이가 없는 공간으로 파악할 수 있으며, 수광부(151b)에서 광을 수광하지 못하면 트레이가 통과하는 것으로 확인하여 빈 곳이 없는 것으로 확인할 수 있다. 이때, 수광부(151b)에서의 수광 시간이 허용범위를 벗어나면 하나의 트레이가 놓일 수 있는 공간이 있는 것으로 판단할 수 있으며, 허용범위 이내면 단순히 트레이들 간의 간격으로 판단하여 보조 컨베이어(120)에서 빈 트레이를 공급하지 않아도 된다.
여기서, 상기 감지센서(151)는 수발광센서 이외에도 레이저 센서, 포토 센서, 접촉센서 등 다양한 예가 가능하다.
상기 스토퍼(153)는 보조 컨베이어(120)의 출구 측에 위치되는 스토퍼핀(153a)과, 스토퍼핀(153a)을 왕복 이동시키는 액추에이터(153b)를 구비한다. 스토퍼핀(153a)은 보조 컨베이어(120)와 메인 컨베이어(110)가 연결되는 부분에 설치되어, 보조 컨베이어(120)에서 메인 컨베이어(110)로 진입되는 빈 트레이(12)를 차단하는 위치와 허용하는 위치 사이에서 이동 가능하게 설치된다. 이러한 스토퍼핀(153a)은 액추에이터(152b)에 의해 차단위치와 허용위치 사이에서 이동 가능하게 구동된다. 액추에이터(153b)는 제어부(155)에 의해 동작제어되는 것으로서, 작동실린더나 리니어모터 등 다양한 예가 가능하다.
상기 제어부(155)는 감지센서(151)에서 전달된 감지신호를 근거로 하여 상기 스토퍼(153)를 구동제어하여 보조 컨베이어(120)의 빈 트레이(12)가 메인 컨베이어(110)의 트레이들(10) 사이의 빈 곳으로 진입되어 공급될 수 있도록 한다. 구체적으로 살펴보면, 제어부(155)는 도 6에 도시된 바와 같이, 스토퍼(155)를 제어하여 보조 컨베이어(120)의 빈 트레이(12)가 메인 컨베이어(110)로 이동하는 것을 차단하다. 이 상태에서, 감지센서(151)는 메인 컨베이어(110)를 통해 이동하는 트레이(10)를 감지하고, 감지신호를 제어부(155)로 전달한다. 제어부(155)는 감지신호를 전달받되, 감지신호가 전달되지 않는 시간 간격을 카운팅하여, 감지되지 않는 시간이 설정된 허용범위를 벗어날 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 스토퍼(153)를 허용위치로 이동시켜서 보조 컨케이어(120)의 빈 트레이(12) 1개가 메인 컨베이어(110)로 이동하도록 함으로써, 메인 컨베이어(110)의 빈자리로 빈 트레이(12)가 공급되도록 한다. 여기서, 상기 설정된 허용범위가 예를 들어, 2초라고 할 경우, 2초 동안 감지가 안 될 경우, 1개를 공급하도록 스토퍼핀(153a)을 해제위치로 이동시키고, 연속하여 4초가 감지되지 않으면, 2개가 공급될 수 있는 동안 스토퍼핀(153a)을 허용 위치로 이동시킨 뒤, 다시 차단위치로 이동되게 제어한다. 그리고 3초 동안만 감지가 안 될 경우에는 그대로 1개만을 공급하도록 제어하게 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 메인 컨베이어(110)에 의해 이동되는 트레이(10)들을 감지하고, 트레이들(10) 간의 간격이 허용범위 이상인 자리(빈 곳)가 발견되면, 그 빈자리를 채우도록 보조 컨베이어(120)의 빈 트레이(12)를 보조로 보급하여 줄 수 있다. 따라서, 과일 적재위치(A)로 이송되는 트레이(10)는 사용자가 설정한 허용범위 내에 간격으로 배열된 상태로 이송될 수 있다. 따라서 적재위치(B)에서 트레이(10)에 과일을 적재하는 작업자들은 트레이(10)를 기다리지 않고, 연속해서 공급되는 트레이(10)에 과일을 적재할 수 있게 되어 작업이 지연되는 것을 방지하고, 작용효율을 높일 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10..트레이 100..과일 적재용 트레이 이송장치
110..메인 컨베이어 120..보조 컨베이어
130..과일 검출부 140..과일 반출장치
150..트레이 이송 제어부 151..감지센서
153..스토퍼 155..제어부

Claims (3)

  1. 과일을 적재하는 트레이를 과일 적재위치, 과일 측정위치, 과일 반출위치로 차례로 경유하도록 순환시키는 메인 컨베이어;
    상기 과일 반출위치에서 과일 반출장치로 반출된 트레이를 회수하여 상기 메인 컨베이어로 재공급하는 보조 컨베이어;
    상기 메인 컨베이어에 의해 이송되는 트레이 중 상기 보조 컨베이어의 연결부분의 상류로 진입하는 트레이를 감지하는 감지 센서;
    상기 보조 컨베이어에서 상기 메인 컨베이어로 트레이의 이동을 선택적으로 허용하거나 차단하는 스토퍼;
    상기 감지센서에서 전달된 감지신호를 근거로 상기 스토퍼를 제어하여 상기 보조 컨베이어에서 상기 메인 컨베이어로 트레이가 이동되는 것을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 과일 적재용 트레이 이송장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감지센서는,
    상기 메인 컨베이어의 상기 보조 컨베이어에 연결되는 부분의 상류에 설치되어 상기 메인 컨베이어를 따라 이동하는 트레이를 광을 발광 및 수광하여 감지하는 수발광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 과일 적재용 트레이 이송장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스토퍼는,
    상기 보조 컨베이어에서 상기 메인 컨베이어로 진입하는 빈 트레이를 차단하는 위치와 허용하는 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되는 스토퍼핀; 및
    상기 보조 컨베이어에 설치되어 상기 스토퍼핀을 왕복 이동시키는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 과일 적재용 트레이 이송장치.
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KR20010079052A (ko) 2001-06-08 2001-08-22 박경애 과일선별기의 분류(선별)방법 및 장치

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