KR20170088564A - 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치 및 방법에 관한 것으로, 수하연에 일정간격으로 패각을 매달아주는 굴양식용 패각 결속방법에 있어서,
상기 수하연이 권취되어 있는 보빈으로 수하연을 일정길이씩 공급하는 수하연 공급단계;
상기 수하연 공급단계로부터 공급되는 수하연에 패각을 하나씩 공급하는 패각 공급단계;
상기 패각 공급단계로부터 공급되는 패각을 결속하기 위한 매듭물 연결부재의 매듭물 공급단계와;
상기 매듭물 공급단계로부터 공급되는 매듭물 연결부재에서 패각을 결속하기 위한 매듭물을 하나씩 배출하여 수하연에 매듭물을 결속하는 매듭물 결속단계;
상기 매듭물 결속단계에서 수하연에 결속되는 매듭물을 붙잡고 상기 수하연을 일정길이씩 인출하는 수하연 인출단계;
로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치 및 방법 {Binding apparatus and method for automated shell oysters suhasik}

본 발명은 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴양식장에서 수하식으로 굴을 양식하기 위한 가리비껍데기 등의 패각을 일정간격으로 정확하게 묶어줄 수 있도록 하는 자동화 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 수하식 굴양식장에서는 가리비조개껍데기(이하 "패각"이라 함)을 줄에 일정간격으로 매달아놓는 방법으로 굴을 양식하고 있다.

종래에는 패각을 매달기 위한 줄은 바닥물에 오래 견딜 수 있는 재질로 된 합성수지 코팅합사를 합성수지 피복선으로 피복한 것이 사용되고 있으며, 상기한 줄은 수하연이라고 한다.

종래의 수하식 굴양식용 패각은 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 바다의 수면 위에 일정높이로 설치되어 있는 로프(100)에 매달아놓은 수하연(200)에 일정간격으로 복수의 패각(300)을 매달아주게 되는데, 이때 상기 수하연(200)에 복수의 패각(300)을 일정간격으로 매달아주기 위해서는 수하연(200)에 묶음매듭(210)을 일정간격으로 형성시켜야 한다.

그런데, 상기 수하연(200)에 복수의 패각(300)을 일정간격으로 매달아주기 위해서는 수하연(200)에 복수의 패각(300)을 미리 꿰어놓은 다음, 상기 복수의 패각(300)들이 일정간격으로 위치할 수 있도록 상기 수하연(200)에 묶음매듭(210)을 일정간격으로 형성시키는 방법으로 복수의 패각(300)들을 일정간격으로 매달아주게 되는데, 이때 상기 수하연(200)에 일정간격으로 형성되는 묶음매듭(210)들은 패각(300)에 형성되어 있는 관통구멍(미도시)보다 크기 때문에 상기 수하연(200)에 일정간격으로 묶음매듭(210)을 형성시킨 상태에서는 복수의 패각(300)을 일정간격으로 매달 수 없게 된다.

따라서 종래에는 상기 수하여(200)에 패각(300)을 일정간격으로 매달기 위해서는 먼저, 상기 수하연(200)의 맨 윗부분에 연결매듭(220)을 1개 형성한 다음 매달고자 하는 복수의 패각(300)들 전부를 수하연(200)에 연속적으로 꿰어준 다음, 상기 수하연(200)의 맨 윗부분에 형성되어 있는 연결매듭(220)을 고정시켜 놓은 상태에서 복수의 패각(300)들 중 맨 위에 있는 패각(300-1 : 대표적으로 설명할 때에는 부호 "300"으로 표기함)만 상기한 연결매듭(220) 쪽에 위치하도록 하는 한편, 그외 다른 패각(300)들은 전부 상기 수하연(200)의 아랫부분 쪽으로 이동시킨 상태에서 맨 윗부분의 연결매듭(220) 바로 밑에 1번 묶음매듭(210-1 : 대표적으로 설명할 때에는 부호 "210"으로 표기함)이 형성되도록 상기 수하연(200)을 묶어주게 되는데, 이때 상기 수하연(200)의 아랫부분 쪽으로 복수의 패각(300)들이 이동되어 있는 상태에서 수하연(200)의 아랫부분을 들어올려서 2번 묶음매듭(210-2 : 대표적으로 설명할 때에는 부호 "210"으로 표기함)을 형성시켜야 하는데, 이와 같이 많은 갯수의 패각(300)들이 상기 수하연(200)에 꿰어있는 상태에서 묶음매듭(210)을 일정간격으로 형성시키는 것이 매우 힘들고 어렵기 때문에 상기 수하연(200)에 적당한 갯수의 패각(300)을 꿰어놓고 묶음매듭(210)을 형성시키고 있는 실정이다.

예를 들면, 상기 수하연(200)에 대략 5개의 패각(300)을 꿰어놓고 묶음매듭(210)을 형성시키는 작업을 진행하게 되는데, 처음에는 상기 수하연(200)에 꿰어놓은 맨 위의 1번 패각(210-1)을 맨 윗부분 묶음매듭 쪽으로 이동시키고 나머지 4개의 패각(300)들은 상기 수하연(200)의 아랫부분으로 이동시킨 상태에서 맨 윗부분의 1번 묶음매듭(210-1)과는 일정간격으로 이격되는 위치에 2번 묶음매듭(210-2)을 형성시키고, 이어서 2번 패각(300-1)을 상기 2번 묶음매듭(210-2) 밑에 위치하도록 이동시키고 나머지 3개의 패각(300)들은 다시 상기 수하연(200)의 아랫부분으로 이동시킨 상태에서 3번 묶음매듭(210-3)을 형성시키는 방법으로 1번에서부터 5번까지의 패각(300)들을 일정간격으로 형성시키게 되며, 이렇게 5개의 패각(300)들을 일정간격으로 위치시킨 다음에는 다시 5개의 패각(300)들을 5번 패각(300-5)의 밑에 위치하도록 상기 수하연(200)에 꿰어준 후, 상기와 같은 묶음작업으로 묶음매듭(210)을 순차적으로 형성시키게 된다.

상기와 같이 5개의 패각(300)들을 수하연(200)에 꿰어준 상태에서 묶음매듭(210)을 순차적으로 형성시키는 작업을 수동으로 진행하게 될 때에는 손목에 많은 힘이 들어가게 되므로 매우 힘들고 어렵다는 것이 문제점으로 지적되고 있으며, 게다가 요즈음에는 농어촌에는 나이가 많은 사람(노인)들이 대부분이기 때문에 어촌에서 굴양식용 패각을 묶어주는 힘든 일을 노인이 하기에는 많은 어려움이 뒤따르게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 수하식 굴양식용 패각을 일정간격으로 묶어주는 작업을 인력으로 하지 않고 기계를 이용하여 자동으로 묶어줄 수 있도록 함으로써 수하식 굴양식에 사용되는 수하연에 복수의 패각을 정확하게 일정간격으로 매달아줄 수 있도록 하는 자동화 장치 및 방법을 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,

수하연에 복수의 패각을 일정간격으로 매달아놓은 자동화 장치에 있어서,

바닥판과 상판이 형성되어 있는 기대와;

상기 기대의 일측에 바닥판과 상판 사이에 회전가능하게 위치하도록 설치되어 있으며, 상기 수하연을 풀어줄 수 있도록 수하연이 권취되어 있는 보빈과;

상기 보빈에 권취되어 있는 수하연을 기대의 상판 쪽으로 인출하기 위한 수하연 안내롤러와 상기 수하연 안내롤러를 회전시키기 위한 수하연 인출롤러를 구동시킬 수 있도록 형성되어 있는 수하연 인출용 서보모터와;

일단은 상기 기대의 상판 일측에 고정되어 있는 고정대를 관통하도록 설치되어 있으며, 타단에는 복수의 패각이 끼워진 상태로 상기 기대의 타측을 향해 수평상으로 돌출 형성되어 있으며, 수하연이 상기한 일단을 통해 삽입되어 상기한 타단으로 배출되도록 중심이 중공부가 형성되어 있는 회전축과;

상기 회전축을 회전작동시키기 위한 회전용 서보모터와;

상기 기대의 바닥에 고정설치되어 피스톤로드를 상향으로 출몰작동시키는 메인 승강용 실린더와;

상기 메인 승강용 실린더의 피스톤로드 출몰작동에 따라 상,하로 승강작동을 하도록 형성되어 있는 승강판과;

상기 승강판에 설치되어 상승작동시 상기 회전축의 타단으로 배출되는 수하연을 받쳐주는 한 쌍의 받침부가 서로 마주하게 형성되어 있는 한 쌍의 승강대와;

상기 승강판에 고정 설치되어 회전실린더 및 왕복실린더를 상,하로 동시에 승강작동시키기 위한 승강실린더와;

상기 왕복실린더에 서로 마주하게 장착되어 수하연을 붙잡고 180°각도 회전하여 수하연을 꼬아주는 작동으로 상기 수하연에 매듭물을 결속하기 위한 결속고리를 만들어주는 한 쌍의 로터리척과;

상기 기대의 상판에 수직상으로 설치되어 있는 지지프레임에 고정 설치되어 있으며, 복수의 매듭물이 상,하로 연결되어 있는 복수의 매듭물 연결부재가 삽입되어 있는 매듭물 저장박스와;

상기 매듭물 저장박스의 전면에 하나의 매듭물 연결부재가 자중으로 하강하도록 안내하는 하강안내통로와;

상기 하강안내통로를 상,하로 승강작동시키기 위한 안내통로승강용 실린더와;

상기 하강안내통로의 하단에 위치하게 되는 하나의 매듭물을 수하연 쪽으로 배출시키기 위한 매듭물배출용 실린더와;

상기 기대의 타측에 고정 설치되어 있는 수하연 인출용 서보모터에 의하여 회전하면서 수하연에 결속되어 있는 매듭물을 붙잡고 수하연을 일정길이로 인출하는 수하연 인출용 회전체;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전용 서보모터는 구동축에 축설되어 있는 구동타이밍롤러와, 연동축의 일단에 축설되어 있는 연동타이밍롤러와, 상기 구동타이밍롤러와 연동타이밍롤러를 연결하도록 형성되는 타이밍벨트와, 상기 연동축의 타단에 축설되어 있는 구동롤러와, 상기 구동롤러와 수평방향으로 마주하도록 회전가능하게 설치된 종동롤러를 회전시킬 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 회전축의 일단에 축설된 채 상기 연동롤러와 종동롤러 위에 얹혀진 상태로 설치되어 상기 회전용 서보모터가 구동함에 따라 회전축에 형성되어 있는 회전롤러를 구동타이밍롤러와는 반대방향으로 회전시키도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전축은 회전롤러를 기준하여 일단이 수하연 인출롤러 쪽으로 돌출 형성되어 고정대에 회전가능하게 끼워져 있으며, 타단에는 회전축이 회전함에 따라 미리 끼워놓은 복수의 패각을 하나씩 순차적으로 배출시킬 수 있도록 스크류가 형성되어 있는 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지프레임에는 하강안내레일을 상,하로 승강작동시키기 위한 안내통로승강용 실린더가 설치되어 있으며, 상기 안내통로승강용 실린더는 하강안내레일에 부착되어 있는 LM가이드를 LM가이드레일 따라 상,하로 승강작동시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 매듭물 저장박스의 내부에는 저장되어 있는 복수의 매듭물 연결부재들을 하강안내통로쪽으로 코일스프링의 탄력으로 밀어내는 지지대가 형성되어 있으며, 상기 매듭물 저장박스의 전면에는 하나의 매듭물 연결부재를 하강안내통로로 밀어내기 위한 이동판을 왕복운동시키는 이동판작동용 실린더가 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하강안내통로의 하단에는 매듭물배출용 실린더에 의하여 하나씩 배출되는 매듭물이 수하연에 결속되도록 안내하는 매듭물 결속안내구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수하연 인출용 회전체는 수하연 인출용 서보모터에 의하여 회전하는 회전축에 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 회전날개와, 상기 복수의 회전날개 각각에 하나씩 형성되어 있는 인출홈과, 상기 복수의 회전날개 각각에는 인출홈으로 인출되는 수하연을 밀어내도록 하는 복수의 밀대와, 상기 복수의 밀대 각각에 연결되는 복수의 인장스프링을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기대의 타측 내측에는 수하연 인출용 회전체에 형성되어 있는 복수의 밀대가 인출홈 쪽으로 회전하도록 안내하는 회전안내용 경사받침대를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 수하연에 일정간격으로 패각을 매달아주는 굴양식용 패각 결속방법에 있어서,

상기 수하연이 권취되어 있는 보빈으로 수하연을 일정길이씩 공급하는 수하연 공급단계;

상기 수하연 공급단계로부터 공급되는 수하연에 패각을 하나씩 공급하는 패각 공급단계;

상기 패각 공급단계로부터 공급되는 패각을 결속하기 위한 매듭물 연결부재의 매듭물 공급단계와;

상기 매듭물 공급단계로부터 공급되는 매듭물 연결부재에서 패각을 결속하기 위한 매듭물을 하나씩 배출하여 수하연에 매듭물을 결속하는 매듭물 결속단계;

상기 매듭물 결속단계에서 수하연에 결속되는 매듭물을 붙잡고 상기 수하연을 일정길이씩 인출하는 수하연 인출단계;

로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 어촌에서 인력수급에 어려움 없이 굴양식용 패각을 자동화장치로 결속하여 곱급할 수 있으며, 또한 수하연에 패각을 정확한 간격으로 결속시킬 수 있을 뿐 아니라 대량생산을 가능하게 하는 효과가 있으며, 자동화 장치로 패각을 정확한 일정간격으로 결속시켜서 굴양식업소에 제공할 수 있으므로 굴양식업소에서는 굴양식효율을 높일 수 있도록 하는 유용한 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 굴양식용 패각 결속장치의 정면도
도 2는 도 1의 A-A선 단면도
도도 3은 본 발명의 패각 공급단계를 구성하는 회전용 서보모터와 회전축과의 연결구성도
도 4는 본 발명의 패각 공급단계를 구성하는 회전축과 패각의 설치상태도
도 5는 도 2의 "B" 부분 확대도로 나타낸 매듭물의 공급작동상태도
도 6은 도 2의 "C" 부분 확대도로 나타낸 매듭물 결속단계의 작동상태도
도 7은 본 발명의 매듭물 결속단계에서 수하연에 매듭물을 결속시키는 작동상태도
도 8은 본 발명의 매듭물 결속단계에서 수하연에 결속고리를 형성하는 작동상태도
도 9는 본 발명의 수하연 인출단계의 수하연 인출용 회전체 사시도
도 10은 본 발명의 수하연에 결속되는 매듭물이 연결되어 있는 매듭물 연결부재의 정면도
도 11은 종래기술로 제조된 패각의 결속상태를 보여주는 패각의 연결상태도

본 발명에 의한 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치 및 방법에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하기로 한다.

도면부호 1은 굴양식용 패각 결속장치를 나타내는 것으로, 상기 굴양식용 패각 결속장치(1)는 바닥에 고정 또는 이동가능하게 설치되는 기대(2)에 수하연(10)을 공급하는 수하연 공급단계, 패각(11)을 하나씩 배출하는 패각 공급단계, 매듭물(12)을 공급하는 매듭물 공급단계, 매듭물(12)을 수하연(10)에 하나씩 결속시키는 매듭물 결속단계, 매듭물(12)이 일정간격으로 결속되어 있는 수하연(10)을 인출하는 수하연 인출단계 등이 구분할 수 있는 구조로 구성되어 있다.

상기 굴양식용 패각 결속장치(1)의 각 구성요소를 단계별로 구분하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수하연 공급단계를 구성하는 구성요소에 대하여 설명하면, 상기 굴양식용 패각 결속장치(1)의 기대(2) 일측(도면상 좌측부분 참조)에 바닥판(21)보다 상측에 회전가능하게 설치되어 있는 보빈(31)에 권취되어 있는 수하연(10)을 인출하기 위한 수하연 인출용 서보모터(3)는 기대(2)의 상판(22) 일측(도면상 좌측부분)에 돌출되어 있는 고정브라켓(32)에 고정 설치되어 있으며, 상기 수하연 인출용 서보모터(3)의 구동축(부호 생략)에는 수하연 인출롤러(33)가 축설되어 있다.

상기 수하연 인출롤러(33)의 하측에는 수하연 안내롤러(34)가 맞물리는 상태로 회전하도록 구성되어 있으며, 상기 수하연 안내롤러(34)는 고정브라켓(32)에 회전가능하게 설치되어 있다.

상기 보빈(31)에 감겨있는 수하연(10)은 가이드롤러(35)를 통해 상기 수하연 인출롤러(33)와 수하연 안내롤러(34) 사이로 인출되는 상태로 공급되도록 구성되어 있으며, 상기 수하연 인출용 서보모터(3)는 미리 설정되어 있는 프로그램에 의하여 일정시간동안은 회전구동한 후 일정시간 동안은 정지하도록 구성되어 있다.

따라서 상기 수하연 인출용 서보모터(3)가 일정시간 동안 회전작동을 할 때에는 수하연 인출롤러(33)와 수하연 안내롤러(34)가 서로 맞물린 상태로 회전하면서 보빈(31)에 감겨있는 수하연(10)을 인출하게 되는 것이다.

다음, 패각 공급단계를 구성하는 구성요소에 대하여 설명하기로 한다.

상기 패각 공급단계는 수하연 공급단계의 수하연 인출롤러(33)와 수하연 안내롤러(34)에 의해 인출 공급되는 수하연(10)에 패각(11)을 하나씩 일정간격으로 공급하는 단계로서, 기대(2)의 상판(22)에 고정 설치되어 있는 고정대(41)에 일단이 회전가능하게 설치되는 회전축(4)과, 상기 고정대(41)의 일측(도면상 우측)에 고정 설치되어 있는 브라켓(50)에 고정 설치되는 회전용 서보모터(5)와, 상기 회전용 서보모터(5)의 구동축(51)에 축설되어 있는 구동타이밍풀리(52)와, 상기 브라켓(50)에 회전가능하게 설치되어 있는 연동축(53)에 축설되어 있는 연동타이밍풀리(54)와, 상기 구동타이밍풀리(52)와 연동타이밍풀리(54)를 연결하는 타이밍벨트(55)와, 상기 연동축(53)에 축설되는 구동롤러(56)와, 상기 구동롤러(56)와 서로 마주하도록 브라켓(50)에 회전가능하게 설치되는 종동롤러(57)를 구비하고 있으며, 또한 상기 회전축(4)과 이에에 축설되어 있는 회전롤러(42)를 포함하는 구조로 구성되어 있다.

상기 회전용 서보모터(5)는 미리 설정된 프로그램에 의하여 일정시간 동안 회전작동한 후에는 일정시간 동안 정지하는 작동을 반복하도록 구성되어 있으며, 상기 회전축(4)의 중심에는 수하연(10)이 관통하는 중공부(43)가 형성되어 있으며, 또한 상기 회전축(4)은 회전롤러(42)를 기준하여 도면상 우측부분의 일단(부호 생략)은 고정대(41)에 회전가능하게 끼워지는 상태로 설치되며, 상기 회전축(4)의 타단(도면상 좌측부분 참조)에는 미리 끼워놓은 복수의 패각(11)을 순차적으로 배출시키기 위하여 나선상의 스크류(44)가 형성되어 있다.

다음, 매듭물 공급단계를 구성하는 구성요소에 대하여 설명하기로 한다.

상기 매듭물 공급단계는 기대(2)의 상판(22)에 수직상으로 고정 설치되어 있는 지지프레임(6a)과, 상기 지지프레임(6a)의 전방에 수하연(10)에 매듭을 형성시키기 위한 복수의 매듭물(61)이 상,하로 연결되어 있는 복수의 매듭물 연결부재(60)가 서로 밀착되는 상태로 저장될 수 있도록 고정 부착되어 있는 매듭물 저장박스(6)와, 상기 매듭물 저장박스(6)에 저장되어 있는 복수의 매듭물 연결부재(6)들 중 하나의 매듭물 연결부재(60)를 하강안내통로(62)로 이동시키기 위한 이동판작동용 실린더(63)와, 상기 이동판작동용 실린더(63)의 피스톤로드 선단에 부착되어 매듭물 연결부재(60)를 하나씩 하강통로(62) 쪽으로 밀어내는 작동으로 이동시키는 이동판(64)과, 상기 하강안내통로(63)에 부착되어 있는 LM가이드(65)와, 상기 LM가이드(65)가 LM가이드레일(66)을 따라 상,하로 승강이동하도록 LM가이드(65)를 승강작동시키기 위한 안내통로 승강용 실린더(67) 및 상기 하강안내통로(62)의 하측에 형성되어 있는 매듭물 결속안내구(68)와, 상기 하강안내통로(62)의 하측에서 하나의 매듭물(61)을 매듭물 결속안내구(6) 쪽으로 반복적으로 밀어내는 매듭물 배출용 실린더(69)를 포함하는 구조로 구성되어 있다.

또한 상기 매듭물 저장박스(6) 내부에는 복수의 매듭물 연결부재(60)들이 서로 밀착되는 상태로 저장될 수 있도록 복수의 코일스프링(600)의 탄력으로 상기 매듭물 연결부재(610)들을 탄력적으로 밀어주는 지지대(610)가 형성되어 있다.

다음, 매듭물 결속단계를 구성하는 각 구성요소에 대하여 설명한다.

상기 매듭물 결속단계는 수하연 공급단계에서 공급되는 수하연(10)에 결속고리(10a)를 형성시켜서 상기 매듭물 공급단계에서 하강안내통로(62)에서 자중으로 하강하는 매듭물 연결부재(60)의 하측에 위치하는 매듭물(61)이 상기한 결속고리(10a)에 결속될 수 있도록 하는 단계로서, 이를 위해 상기 기대(2)의 바닥판(21)에 수직상으로 고정 설치되는 메인 승강용 실린더(7)와, 상기 메인 승강용 실린더(7)의 피스톤로드(71)의 선단에 고정 설치되는 승강판(72)과, 상기 승강판(72)에서 상향으로 피스톤로드를 출몰작동시키는 승강실린더(73)와, 상기 승강실린더(73)의 피스톤로드 선단에 형성되어 한 쌍의 로타리척(75)을 180°각도로 회전시키는 회전실린더(74)와, 상기 한 쌍의 로타리척(75)을 왕복작동시키기 위한 왕복실린더(76)를 포함하고 있으며, 또한 상기 승강판(72)에 수직상으로 대칭 설치되어 있는 한 쌍의 승강대(77) 각각의 상단에는 서로 마주하도록 대설되어 수하연(10)을 받쳐주기 위한 한 쌍의 받침부(78) 및 상기 한 쌍의 승강대(77) 각각의 내면에 대칭상으로 설치되어 승강실린더(73)의 승강작동을 안내하는 LM가이드레일(79)을 포함하는 구조로 구성되어 있다.

다음, 수하연 인출단계를 구성하는 구성요소에 대하여 설명한다.

상기 수하연 인출단계는 매듭물 결속단계에서 수하연(10)에 일정간격으로 결속되는 복수의 매듭물(61) 사이사이에 1개씩의 패각(11)이 위치하게 되는 상기 수하연(10)을 일정길이로 반복해서 인출하는 단계로서, 상기 기대(2)의 타단(도면상 우측부분 참조)에 고정 설치되는 수하연 인출용 서보모터(8)과, 상기 수하연 인출용 서보모터(8)의 축(부호 생략)에 축설되어 있는 구동풀리(81)와, 상기 구동풀리(81)에 대하여 일정간격으로 이격 설치되어 있는 연동풀리(82)와, 상기 구동풀리(81)와 연동풀리(82)를 연결하는 연결벨트(83)와, 상기 연동풀리(82)와 같은 축(부호 생략)에 설치되어 상기 연동풀리(82)와 같이 회전하도록 구성되는 수하연 인출용 회전체(84)를 구비하고 있으며, 상기 수하연 인출용 회전체(84)는 연동풀리(82)와 같은 축에 축설되는 회전축(85)과, 상기 회전축(85)에 일정각도로 돌출하도록 형성되는 복수의 회전날개(86)와, 상기 복수의 회전날개(86) 각각의 끝단에 "Y"자형으로 하나씩 형성되어 있는 인출홈(87)과, 상기 복수의 회전날개(86) 각각 끝단에는 인장스프링(88)이 탄력 설치되어 있는 밀대(89)가 상기 인출홈(87)에 수하연(10)이 끼여있지 못하도록 수하연을 밀어내기 위한 밀대(89)가 하나씩 설치되어 있다.

그리고 상기 기대(2)의 타단에는 수하연 인출용 회전체(84)의 회전날개(86) 각각에 하나씩 탄력설치되어 있는 밀대(89)가 인출홈(87) 쪽으로 회전하도록 안내하는 회전안내용 경사받침대(80)가 고정 설치되어 있다.

상기에서 수하연 인출단계를 구성하는 구동풀리(81)와 연동롤러(82) 및 연결벨트(83)는 타이밍풀리 및 타이밍벨트로 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 매듭물 저장박스(6)에 저장되는 매듭물 연결부재(60)는 도 10의 도시와 같이 복수의 매듭물(61)이 연결띠(612)에 의하여 수직상으로 연결되어 있으며, 상기한 연결띠(612)는 매듭물 배출용 실린더(69)의 피스톤로드가 출현(전진)작동에 의해 쉽게 끊어지도록 형성되어 있으며, 상기 매듭물(61) 일측에는 수하연(10)의 크로스부분이 억지삽입되게 하는 삽입공간(610)과 수하연(10)을 수용하는 수용공간(611)와 수하연(10)이 감아주는 상태로 결속되게 하는 하부(613)가 형성되어 있다.

그리고 상기 굴양식용 패각 결속장치(1)의 기대(2) 상측에는 콘트롤박스(9)가 설치되어 있으며, 상기 콘트롤박스(9)에는 각 단계를 구성하는 복수의 서보모터 및 복수의 공압 실린더 등을 자동으로 제어하기 위한 복수의 제어버튼 및 전원스위치 등이 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기 굴양식용 패각 결속장치(1)는 수하연 공급단계, 패각 공급단계, 수하연 인출단계 각각을 구성하는 수하연 인출용 서보모터(3), 회전용 서보모터(5), 수하연 인출용 서보모터(8) 각각은 설정된 프로그램에 의하여 서로간에 일정시간 동안 구동한 후 일정시간 동안 정지하는 작동을 반복 되풀이하도록 구성되어 있으며, 또한 각 단계별로 설정된 프로그램에 의하여 작동하는 각 실린더들은 공압에 의하여 독립적으로 작동하는 공압실린더로 구성되어 있다.

먼저, 상기 굴양식용 패각 결속장치(1)의 수하연 공급단계는 수하연 인출용 서보모터(3)가 구동하여 수하연 인출롤러(33)를 회전시키게 되면 상기 인출롤러(33)와 이에 맞물려 있는 수하연 안내롤러(34)가 서로 반대방향으로 회전하면서 수하연(10)을 잡아당겨 인출하게 되며, 이렇게 인출되는 수하연(10)은 회전축(4)의 중공부(43)를 통해 공급되는데, 이때 상기 수하연(10)이 회전축(4)의 중공부(43) 속으로 공급될 때에는 패각 공급단계의 회전용 서보모터(5)가 구동하게 되며, 상기 회전용 서보모터(5)가 구동하게 되면 구동타이밍플리(52)와 연동타이밍풀리(54)가 회전하게 되며, 상기 연동타이밍풀리(54)의 연동축(53)에 설치되어 있는 구동롤러(56)가 회전하게 되므로, 상기 구동롤러(56) 위에 맞물린 상태로 설치되어 있는 회전롤러(42)가 구동롤러(56)와는 반대방향으로 회전하게 된다.

상기와 같이 회전롤러(42)가 회전하게 되면 회전축(4)이 회전롤러(42)와 같이 같은 방향으로 회전하게 되는데, 이때 상기 회전축(4)에 나선상으로 형성되어 있는 스크류(44)는 복수의 패각(11)을 나선방향으로 이동시키도록 구성되어 있으므로, 상기 회전축(4)의 스크류(44)에 끼워져 있는 복수의 패각(11)들은 스크류(44)가 회전함에 따라 하나씩 상기 스크류(44)의 끝단(도면상 우측부분 참조)에서 배출되는데, 이때 상기 스크류(44)의 끝단에서 하나의 패각(11)이 배출되는 작동이 이루어지게 될 때에는 각 단계의 서보모터(3)(5)(8)들은 일시적으로 구동이 정지되며, 이와 같이 상기한 각 서보모터가 정지되어 있는 동안에는 매듭물 결속단계, 매듭물 공급단계 각각에 설치되어 있는 각 실린더들이 순차적으로 작동하게 된다.

상기한 각 실린더들이 순차적으로 작동하게 되는 순서에 대하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 각 서보모터(3)(5)(8)가 정지하게 될 때에는 먼저, 매듭물 결속단계의 메인 승강용 실린더(7)가 작동하여 승강판(72)을 상향으로 상승작동시키게 되는데, 이때 상기 승강판(72)은 한 쌍의 받침부(78)가 상기 회전축(4)의 중공부(43)에서 수평상으로 인출되어 있는 수하연(10)을 받쳐주는 위치까지 상승하게 되며, 이와 같이 한 쌍의 받침부(78)가 수하연(10)을 받쳐주는 위치까지 상승하게 되면(도 6의 상측 확대도 참조), 상기 메인 승강용 실린더(7)가 일시적으로 정지하는 동시에 승강실린더(73)가 작동하여 회전실린더(74)를 상승시키게 되는데, 이때 상기 회전실린더(74) 상측에 형성되어 있는 한 쌍의 로터리척(75) 사이에는 수하연(10)이 위치하게 되며, 이와 동시에 왕복실린더(76)가 작동하여 한 쌍의 로터리척(75)이 서로 마주하는 방향으로 이동하여 수하연(10)을 붙잡아주게 되며(도 6의 중간측 확대도 참조), 상기 한 쌍의 로터리척(75)이 수하연(100을 붙잡아주는 작동이 완료되며, 곧바로 승강실린더(73)의 피스톤로드가 몰입(하강)작동을 개시하게 되므로 한 쌍의 로터리척(75)이 붙잡고 있는 수하연(10)을 도면상(도 6의 하측 확대도 참조) 하측으로 잡아당기게 된다.

상기와 같이 한 쌍의 로타리적(75)이 수하연(100을 붙잡고 도면상 하측으로 잡아당기는 작동이 완료되면, 곧바로 회전실린더(74)가 회전작동하여 한 쌍의 로터리척(75)을 180°각도로 회전시키게 되므로, 이에 따라 한 쌍의 로터리척(75)에 붙잡혀있는 수하연(10)에는 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 결속고리(10a)가 형성되는 것이다.

상기와 같이 한 쌍의 로터리척(75)이 수하연(10)을 붙잡고 있는 상태에서 대략 180°각도로 회전하는 작동이 완료하여 상기 한 쌍의 로터리척(75)이 수하연(10)에 결속고리(10a)를 형성시키고 있는 상태에서는 곧바로 인내통로승강용 실린더(67)가 작동하여 피스톤로드를 몰입(하강)작동시키게 되는데, 이와 같이 상기 하강안내통로(62)가 하강작동을 하게 될 때에는 하강안내통로(62)의 하측에 형성되어 있는 매듭물 결속안내구(68)가 수하연(10)에 형성되어 있는 결속고리(10a)의 상부를 감싸주는 상태가 되며(도 7의 좌측부분 확대도 참조), 이렇게 상기 수하연(10)의 결속고리(10a) 상부를 매듭물 결속안내구(68)가 감싸고 있는 작동상태가 완료되면, 곧바로 매듭물 배출용 실린더(69)가 작동하여 피스톤로드를 출현(전진)작동시켜서 상기 하강안내통로(62)의 하측에 위치하고 있는 1개의 매듭물(61)을 결속안내구(68) 쪽으로 배출시키게 되는데, 상기 매듭물(61)에는 수하연(10)의 결속고리(10a) 상부가 삽입되도록 하는 개방되어 있는 삽입공간(610)과 상기한 결속고리(10a) 상부를 수용하는 수용공간(611)이 형성되어 있으므로 상기 수하연(10)의 결속고리(10a) 상부는 수용공간(611) 속으로 삽입되는 것이며, 상기한 결속고리(10a)의 하부는 매듭물(61)의 하부(612)에 위치하게 되는 것이다.

상기와 같이 매듭물 배출용 실린더(69)는 피스톤로드을 출현(전진)작동시키는 작동으로 하강안내통로(62)의 하측에 위치하고 있는 매듭물(61)을 매듭물 결속안내구(68) 쪽으로 이동시켜서 상기 매듭물(61)이 결속고리(10a)의 상부에서 서로 반대방향으로 교차하고 있는 부분을 결속하는 작동이 완료된 후에는 곧바로 원위치(피스톤로드를 몰입작동시키는 상태를 말함)로 복귀하게 되는 것이다.

상기와 같이 매듭물 결속단계에서 매듭물 배출용 실린더(69)가 작동하여 수하연(10)에 형성되는 결속고리(10a)를 매듭물(61)로 결속하는 작동이 완료되면, 이어서 일정시간 정지되어 있던 각 서보모터(3)(5)(8)가 다시 구동하게 되는데, 이와 같이 각 서보모터들이 구동하게 될 때의 작동순서를 설명함에 있어 먼저, 수하연 인출단계를 구성하고 있는 수하연 인출용 서보모터(8)가 구동하게 될 때 수하연(10)이 일정길이로 인출되는 작용에 대하여 설명한다.

상기 수하연 인출용 서보모터(8)가 구동하게 될 때에는 회전체(85)가 회전하게 되며, 상기 회전체(85)가 회전함에 따라 회전날개(86)가 회전하면서 수하연(10)을 인출하게 되는데, 이때 상기 회전날개(86)의 끝단에 형성되어 있는 인출홈(87) 속으로 수하연(10)이 끼이게 되는 한편, 상기 수하연(10)에 결속되어 있는 매듭물(61)은 회전날개(86)에 걸림되는 상태가 되는 것이다.(도 1의 우측 확대도 참조)

따라서 상기 수하연 인출용 서보모터(8)가 구동하게 되면 회전체(84)가 회전하면서 수하연(10)에 결속되어 있는 매듭물(61)을 붙잡고 수하연(10)을 일정길이 인출하게 되는 것이다.

그리고 상기 수하연 인출용 서보모터(8)가 구동함과 동시에 구동하게 되는 수하연 인출용 서보모터(3)는 수하연 인출롤러(33)를 회전시켜서 보빈(31)에 권취되어 있는 수하연(10)을 인출하는 한편, 상기 회전용 서보모터(5)는 복수의 패각(11)이 스크류(44)에 끼워져 있는 회전축(4)을 회전시켜 상기 스크류(44)의 끝부분(도면상 우측부분 참조)에 위치하고 있는 패각(11)을 배출시키게 되는데, 이때 상기 스크류(44)의 끝부분에서 배출되는 패각(11)은 상기 회전체(4)의 중공부(43)를 통해 인출되어 있는 수하연(10)으로 배출되는 것이며, 이렇게 수하연(10)에 배출된 패각(11)은 수하연 인출단계의 회전체(84)가 회전작동으로 수하연(10)을 일정길이 인출하게 됨에 따라 매듭물 공급단계 및 매듭물 결속단계를 벗어나 수하연 인출단계 쪽으로 이동된 상태가 되는 것이다.(도 1 참조)

이상에 설명한 바와 같이 본 발명은 수하연 인출단계의 수하연 인출용 서보모터(8)와 수하연 공급단계의 수하연 인출용 서보모터(3) 및 패각 공급단계의 회전용 서보모터(5) 등이 동시에 일정시간 동안 구동하여 수하연(10)을 일정길이 인출하여 이동시킨 후 일정시간 정지하는 동안에는 앞에서 설명한 바와 같이 매듭물 결속단계에 형성되어 있는 한 쌍의 로터리축(75)이 수하연(10)을 붙잡고 결속고리(10a)를 형성시키는 작동과 매듭물 공급단계에서 매듭물(61)을 결속고리(10a)에 결속시키는 작동이 순차적으로 진행되는 것이 반복적으로 되풀이되므로 수하연(10)에 복수의 패각(10)을 일정간격으로 자동 결속시킬 수 있게 되는 것이다.

그러므로 본 발명은 수하식 굴양식업계에서는 수하연에 복수의 패각이 일정간격으로 결속시키는 작업을 인력에 의존하지 않고 자동화 장치를 이용하여 대량생산할 수 있으므로 저렴하게 공급할 수 있으며, 굴양식시기에 맞추어 수하식 굴양식용 패각을 설치할 수 있도록 함으로써 굴생산량 증대에 기여할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

1 : 굴양식용 패각 경속장치 10 : 수하연
11 : 패각 2 : 기대
21 : 바닥판 22 : 상판
3 : 수하연 인출용 서보모터 31 : 보빈
32 : 고정브라켓 33 : 수하연 인출롤러
34 : 수하연 안내롤러 35 : 가이드롤러
4 : 회전축 41 : 고정대
42 : 회전롤러 43 : 중공부
44 : 스크류 5 : 회전용 서보모터
50 : 브라켓 51 : 구동축
52 : 구동타이밍풀리 53 : 연동축
54 : 연동타이밍풀리 55 : 타이밍벨트
56 : 구동롤러 57 : 종동롤러
6 : 매듭물 저장박스 6a : 지지프레임
60 : 매듭물 연결부재 61 : 매듭물
62 : 하강안내통로 63 : 이동판작동용 실린더
64 : 이동판 65 : LM가이드
66 : LM가이드레일 67 : 안내통로 승강용 실린더
68 : 매듭물 결속안내구 69 : 매듭물 배출용 실린더
7 : 메인승강용 실린더 71 : 피스톤로드
72 : 승강판 73 ; 승강실린더
74 : 회전실린더 75 : 로터리척
76 : 왕복실린더 77 : 승강대
78 : 받침부 8 : 수하연 인출용 서보모터
81 : 구동풀리 82 : 연동풀리
83 : 연결벨트 84 : 회전체
85 : 회전축 86 : 회전날개
87 : 인출홈 88 : 인장스프링
89 : 밀대 9 : 콘트롤박스

Claims (9)

1. 수하연에 복수의 패각을 일정간격으로 매달아놓은 자동화 장치에 있어서,
   바닥판과 상판이 형성되어 있는 기대와;
   상기 기대의 일측에 바닥판과 상판 사이에 회전가능하게 위치하도록 설치되어 있으며, 상기 수하연을 풀어줄 수 있도록 수하연이 권취되어 있는 보빈과;
   상기 보빈에 권취되어 있는 수하연을 기대의 상판 쪽으로 인출하기 위한 수하연 안내롤러와 상기 수하연 안내롤러를 회전시키기 위한 수하연 인출롤러를 구동시킬 수 있도록 형성되어 있는 수하연 인출용 서보모터와;
   일단은 상기 기대의 상판 일측에 고정되어 있는 고정대를 관통하도록 설치되어 있으며, 타단에는 복수의 패각이 끼워진 상태로 상기 기대의 타측을 향해 수평상으로 돌출 형성되어 있으며, 수하연이 상기한 일단을 통해 삽입되어 상기한 타단으로 배출되도록 중심이 중공부가 형성되어 있는 회전축과;
   상기 회전축을 회전작동시키기 위한 회전용 서보모터와;
   상기 기대의 바닥에 고정설치되어 피스톤로드를 상향으로 출몰작동시키는 메인 승강용 실린더와;
   상기 메인 승강용 실린더의 피스톤로드 출몰작동에 따라 상,하로 승강작동을 하도록 형성되어 있는 승강판과;
   상기 승강판에 설치되어 상승작동시 상기 회전축의 타단으로 배출되는 수하연을 받쳐주는 한 쌍의 받침부가 서로 마주하게 형성되어 있는 한 쌍의 승강대와;
   상기 승강판에 고정 설치되어 회전실린더 및 왕복실린더를 상,하로 동시에 승강작동시키기 위한 승강실린더와;
   상기 왕복실린더에 서로 마주하게 장착되어 수하연을 붙잡고 180°각도 회전하여 수하연을 꼬아주는 작동으로 상기 수하연에 매듭물을 결속하기 위한 결속고리를 만들어주는 한 쌍의 로터리척과;
   상기 기대의 상판에 수직상으로 설치되어 있는 지지프레임에 고정 설치되어 있으며, 복수의 매듭물이 상,하로 연결되어 있는 복수의 매듭물 연결부재가 삽입되어 있는 매듭물 저장박스와;
   상기 매듭물 저장박스의 전면에 하나의 매듭물 연결부재가 자중으로 하강하도록 안내하는 하강안내통로와;
   상기 하강안내통로를 상,하로 승강작동시키기 위한 안내통로승강용 실린더와;
   상기 하강안내통로의 하단에 위치하게 되는 하나의 매듭물을 수하연 쪽으로 배출시키기 위한 매듭물배출용 실린더와;
   상기 기대의 타측에 고정 설치되어 있는 수하연 인출용 서보모터에 의하여 회전하면서 수하연에 결속되어 있는 매듭물을 붙잡고 수하연을 일정길이로 인출하는 수하연 인출용 회전체;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전용 서보모터는 구동축에 축설되어 있는 구동타이밍롤러와, 연동축의 일단에 축설되어 있는 연동타이밍롤러와, 상기 구동타이밍롤러와 연동타이밍롤러를 연결하도록 형성되는 타이밍벨트와, 상기 연동축의 타단에 축설되어 있는 구동롤러와, 상기 구동롤러와 수평방향으로 마주하도록 회전가능하게 설치된 종동롤러를 회전시킬 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 회전축의 일단에 축설된 채 상기 연동롤러와 종동롤러 위에 얹혀진 상태로 설치되어 상기 회전용 서보모터가 구동함에 따라 회전축에 형성되어 있는 회전롤러를 구동타이밍롤러와는 반대방향으로 회전시키도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전축은 회전롤러를 기준하여 일단이 수하연 인출롤러 쪽으로 돌출 형성되어 고정대에 회전가능하게 끼워져 있으며, 타단에는 회전축이 회전함에 따라 미리 끼워놓은 복수의 패각을 하나씩 순차적으로 배출시킬 수 있도록 스크류가 형성되어 있는 구성된 것을 특징으로 하는 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지프레임에는 하강안내레일을 상,하로 승강작동시키기 위한 안내통로승강용 실린더가 설치되어 있으며, 상기 안내통로승강용 실린더는 하강안내레일에 부착되어 있는 LM가이드를 LM가이드레일 따라 상,하로 승강작동시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 매듭물 저장박스의 내부에는 저장되어 있는 복수의 매듭물 연결부재들을 하강안내통로쪽으로 코일스프링의 탄력으로 밀어내는 지지대가 형성되어 있으며, 상기 매듭물 저장박스의 전면에는 하나의 매듭물 연결부재를 하강안내통로로 밀어내기 위한 이동판을 왕복운동시키는 이동판작동용 실린더가 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치.
6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 하강안내통로의 하단에는 매듭물배출용 실린더에 의하여 하나씩 배출되는 매듭물이 수하연에 결속되도록 안내하는 매듭물 결속안내구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 수하연 인출용 회전체는 수하연 인출용 서보모터에 의하여 회전하는 회전축에 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 회전날개와, 상기 복수의 회전날개 각각에 하나씩 형성되어 있는 인출홈과, 상기 복수의 회전날개 각각에는 인출홈으로 인출되는 수하연을 밀어내도록 하는 복수의 밀대와, 상기 복수의 밀대 각각에 연결되는 복수의 인장스프링이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 기대의 타측 내측에는 수하연 인출용 회전체에 형성되어 있는 복수의 밀대가 인출홈 쪽으로 회전하도록 안내하는 회전안내용 경사받침대를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속장치.
9. 수하연에 일정간격으로 패각을 매달아주는 굴양식용 패각 결속방법에 있어서,
   상기 수하연이 권취되어 있는 보빈으로 수하연을 일정길이씩 공급하는 수하연 공급단계;
   상기 수하연 공급단계로부터 공급되는 수하연에 패각을 하나씩 공급하는 패각 공급단계;
   상기 패각 공급단계로부터 공급되는 패각을 결속하기 위한 매듭물 연결부재의 매듭물 공급단계와;
   상기 매듭물 공급단계로부터 공급되는 매듭물 연결부재에서 패각을 결속하기 위한 매듭물을 하나씩 배출하여 수하연에 매듭물을 결속하는 매듭물 결속단계;
   상기 매듭물 결속단계에서 수하연에 결속되는 매듭물을 붙잡고 상기 수하연을 일정길이씩 인출하는 수하연 인출단계;
   로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수하식 굴양식용 패각 자동화 결속방법.

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