KR20190095774A - 반자동 소금 포장기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반자동 소금 포장기계에 관한 것이다. 이는, 프레임에 지지된 상태로 외부로부터 공급된 소금을 프레임의 상측으로 상향 이송하는 것으로서, 제어부에 의해 개별 제어되며, 그 상단부에는 소금유도부를 구비한 한 쌍의 소금이송컨베이어와; 상기 각 소금유도부의 연직 하부에 설치되며 소금유도부를 통해 낙하한 소금을 받아들이는 계량호퍼와; 상기 계량호퍼에 담긴 소금의 무게를 감지하고 감지한 내용을 상기 제어부로 전달하는 계량부와; 상기 제어부에 의해 제어되어 계량호퍼를 하부로 개방시키는 1차개폐부와; 상기 계량호퍼의 하부에 위치하며 계량호퍼에서 배출된 소금을 받는 배출호퍼와; 상기 호퍼본체의 내부에 설치되고, 상기 계량호퍼의 차단시 배출호퍼를 하부로 개방하는 2차개폐부를 포함 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 반자동 소금 포장기계는, 소금이, 계량호퍼와 배출호퍼의 2단계 과정을 통해 배출되므로, 계량호퍼와 배출호퍼가 동시에 오작동 하지 않는 이상, 땅에 떨어져 버려지는 소금이 없다. 또한, 계량호퍼의 배출구에 설치되는 계량소금배출부를 구성하는 도어가 슬라이딩 방식이므로 배출호퍼에 대한 계량호퍼의 높이를 최소화 할 수 있어, 배출호퍼로 낙하하는 소금이 깨지는 현상을 방지할 수 있다.

Description

반자동 소금 포장기계{Semi-automatic salt packing machine}

본 발명은 생산된 소금을 연속 이송시키며 마대에 담는 포장기계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수 열의 소금 이송라인을 구비하여 신속한 포장이 가능하고 정확한 무게로 포장할 수 있는 반자동 소금 포장기계에 관한 것이다.

소금은 크게 천일염과 정제염으로 분류할 수 있다. 정제염은 바닷물을 전기분해 처리 한 후 불순물과 중금속을 제거하여 만든 것이고, 천일염은 염전에 가두어진 바닷물을 바람과 햇빛으로 증발시켜 얻어낸다.

염전은, 위에 말한 바와 같이, 바닷물을 가두는 시설로서, 구체적으로 저수지, 증발지, 결정지를 포함하며, 염전의 모든 시설은 방조(防潮) 제방과 육수(陸水) 침입 방지용 제방에 의하여 외부와 단절된다.

상기 저수지는 바닷물을 가두어 임시 저장하여 제염원료로서의 바닷물을 확보하는 장소이고, 증발지는 햇볕과 바람으로 바닷물을 증발시켜 해수를 농축시키는 장소이다. 또한, 결정지는 증발지에서 농축된 포화 함수를 엷게 펴서 농축시키고, 소금을 결정 석출시키는 장소이다.

상기 결정지로부터 채염된 소금은, 별도의 소금창고로 운반 된 후 소금에 함유되어 있는 간수가 빠질 때까지 보관된다. 소금창고 내에서 간수가 빠진 소금은 가령, 마대에 포장되어 출고된다.

한편, 마대에 소금을 포장하기 위한 방법은, 일부 작업자가 마대의 입구를 벌리고, 다른 작업자가 소금을 삽으로 포대에 담는 과정을 포함하는데, 이러한 방법은 육체적으로 매우 힘들고 고된 일이다. 더욱이 마대에 소금을 퍼 담는 동안 소금의 무게를 수시로 계측해야 하므로, 생산성도 크게 떨어짐은 물론, 마대마다 무게가 약간씩 다를 수밖에 없다.

상기한 문제를 해결하기 위한 기계식 소금 포장장치로서 국내공개특허공보 제10-2017-0116323호(염전용 듀얼타입 소금 포장장치)가 개시된 바 있다. 상기 소금 포장장치는, 소금을 퍼 올리는 한 쌍의 벨트컨베이어와, 각 벨트컨베이어의 상단부에 위치하며 소금을 전달받는 호퍼와, 호퍼의 하단부에 각각 구비되며 배출구를 갖는 슈트를 포함한다.

그런데 상기한 종래의 소금 포장장치는, 슈트의 배출구가 개방되면 소금이 바로 땅으로 쏟아져 내리는 구조를 가지므로, 슈트의 오작동시 버려지는 소금이 꽤 많다는 단점을 갖는다. 땅에 떨어진 소금은 작업자가 발로 밟을 수밖에 없으므로 오염되어, 다시 사용하면 안되지만, 대부분의 경우 삽으로 퍼올려 벨트컨베이어로 재투입하고 있다.

국내공개특허공보 제10-2017-0116323호 (염전용 듀얼타입 소금 포장장치) 국내공개특허공보 제10-2017-0073086호 (염전용 소금 수거 및 적재 장치)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 소금이, 계량호퍼와 배출호퍼의 2단계 과정을 통해 배출되므로, 계량호퍼와 배출호퍼가 동시에 오작동 하지 않는 이상, 땅에 떨어져 버려지는 소금이 없고, 또한, 배출되는 소금이 낙하에 따른 충격에 의해 깨지지 않게 하는 반자동 소금 포장기계를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반자동 소금 포장기계는, 지지력을 제공하는 프레임과; 상기 프레임의 일측에 구비되며 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 프레임에 지지된 상태로 외부로부터 공급된 소금을 프레임의 상측으로 상향 이송하는 것으로서, 제어부에 의해 개별 제어되며, 그 상단부에는 소금유도부를 구비한 한 쌍의 소금이송컨베이어와; 상기 각 소금유도부의 연직 하부에 설치되며 소금유도부를 통해 낙하한 소금을 받아들이는 계량호퍼와; 상기 계량호퍼에 담긴 소금의 무게를 감지하고 감지한 내용을 상기 제어부로 전달하는 계량부와; 상기 제어부에 의해 제어되어 계량호퍼를 하부로 개방시키는 1차개폐부와; 상기 계량호퍼의 하부에 위치하며 계량호퍼에서 배출된 소금을 받는 배출호퍼와; 상기 호퍼본체의 내부에 설치되고, 상기 계량호퍼의 차단시 배출호퍼를 하부로 개방하는 2차개폐부를 포함한다.

또한, 상기 각 계량호퍼를 개폐하는 1차개폐부는, 제어부의 제어신호에 의해 교대로 작동하고, 상기 제어부는; 상기 소금이송컨베이어를 고속과 저속으로 동작시키되, 계량호퍼에 담긴 소금의 무게가 설정무게의90%에 도달할 때 까지는 고속으로 구동하고, 90% 이상일 때에는 저속으로 구동시킬 수 있다.

또한, 상기 1차개폐부는; 상기 계량호퍼의 배출구 하부에 수평방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 구비되는 차단플레이트와, 상기 제어부로부터 신호를 전달받아 상기 차단플레이트를 수평방향으로 슬라이딩 이동시키는 개폐실린더를 포함한다.

아울러, 상기 2차개폐부는; 힌지부를 통해 상기 배출호퍼의 하단부에 상하 회동 가능하도록 설치된 회동도어와, 상기 회동도어를 회동운동시키는 액츄에이터와, 상기 배출호퍼의 외측부에 배치되며, 사용자가 양손으로 동시에 터치할 때, 신호를 발생하여 액츄에이터가 동작하게 하는 배출스위치를 구비한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 반자동 소금 포장기계는, 소금이, 계량호퍼와 배출호퍼의 2단계 과정을 통해 배출되므로, 계량호퍼와 배출호퍼가 동시에 오작동 하지 않는 이상, 땅에 떨어져 버려지는 소금이 없다.

또한, 계량호퍼의 배출구에 설치되는 계량소금배출부를 구성하는 도어가 슬라이딩 방식이므로 배출호퍼에 대한 계량호퍼의 높이를 최소화 할 수 있어, 배출호퍼로 낙하하는 소금이 깨지는 현상을 방지할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반자동 소금 포장기계의 전체적인 구성 및 작동방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시한 배출호퍼의 세부 구조와 동작을 나타내 보인 도면이다.
도 5는 도 1에 도시한 반자동 소금 포장기계의 전체적인 구성을 도시한 블록도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로, 본 발명에 다른 반자동 소금 포장기계(10)는, 프레임(12), 제어부(28), 한 쌍의 소금이송컨베이어(16), 계량호퍼(22), 계량부, 1차개폐부(24), 배출호퍼(30), 2차개폐부(33)를 기본 구성요소로 한다. 상기 계량부는 계량호퍼(22)에 적재된 소금의 중량을 감지하는 로드셀(26)일 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반자동 소금 포장기계(10)의 전체적인 구성 및 작동방식을 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 반자동 소금 포장기계(10)는, 지지력을 제공하는 프레임(12)과, 상기 프레임(12)의 일측에 배치되는 한 쌍의 소금이송컨베이어(16)를 구비한다. 소금이송컨베이어(16)는 별도의 고정수단을 통해 프레임(12)에 장착된다.

상기 프레임(12)은 수직상부로 연장된 타워형 구조체로서, 그 하부에 바퀴(12b)를 가져 필요에 따라 위치를 조절할 수 있다. 소금창고의 경우 적재되어 있는 소금을 퍼 담을수록 소금이 후퇴하여 컨베이어로부터 멀어지므로, 프레임(12)에 바퀴를 설치하여 소금이송컨베이어(16)의 위치를 조절한다는 것은 중요한 사항이다.

상기 소금이송컨베이어(16)의 하단부에는 소금적재함(14)이 구비된다. 소금적재함(14)은 작업자가 투입한 소금이 담겨지는 공간이다. 소금적재함(14)에 수용되어 있는 소금은 소금이송컨베이어(16)의 작동시 상부로 상향 이송되며 소금유도부(20)를 통해 하부로 낙하한다.

소금유도부(20)는 소금이송컨베이어(16)의 상단부까지 올라온 소금을 모아 그 하부의 계량호퍼(22)로 낙하시키는 덕트이다. 경우에 따라 소금유도부(20)에 완만한 경사를 주어 소금을 슬라이딩 방식으로 공급할 수도 있다.

도면부호 18은 컨베이어모터이다. 컨베이어모터(18)는 제어부(28)의 제어에 의해 속도가 조절되는 방식의 모터이다. 제어부(28)를 통한 컨베이어모터(18)의 출력속도 조절을 통해 소금의 이송속도를 조절할 수 있다.

가령, 상기 소금이송컨베이어를 고속과 저속으로 동작시키되, 후술할 계량호퍼에 담긴 소금의 무게가 설정무게의90%에 도달할 때 까지는 고속으로 구동하고, 90% 이상일 때에는 저속으로 구동할 수 있는 것이다. 상기한 고속과 저속의 속도는 절대속도가 아닌 상대적 속도를 의미한다. 가령 소금이송컨베이어를 일정 이송속도로 구동하다가, 속도를 낮추면, 낮춘 속도가 저속이고, 상기한 일정 이송속도가 고속이다.

또한 상기 프레임(12)의 일측에는 제어부(28)가 설치된다. 상기 제어부(28)는 사용자가 운전조건을 입력하면 입력정보에 따라 소금 포장기계(10)의 각부분을 자동 제어한다. 이를테면 위에 언급한 소금이송컨베이어(16)의 속도를 제어한다거나, 1차개폐부(24)와 2차계폐부(33)를 컨트롤 하는 것이다.

한편, 상기 각 소금유도부(20)의 연직하부에는 계량호퍼(22)가 배치된다. 계량호퍼(22)는 각자의 소금이송컨베이어(16)를 타고 올라온 소금을 받아들이는 용기로서, 로드셀(26)과 1차개폐부(24)를 구비한다.

상기 로드셀(26)은, 프레임(12)에 수평으로 고정된 호퍼받침부(12a)에 걸쳐진 상태로, 계량호퍼(22)의 걸림턱(22a)을 걸어 지지한다. 상기 걸림턱(22a)은 계량호퍼(22)의 상단부 외측면에 마련한 돌출부이다. 여하튼 상기 로드셀(26)은 걸림턱(22a)에 걸린 상태로 계량호퍼(22)에 공급된 소금의 무게를 감지한다. 말하자면, 설정된 무게에 도달하였는지 감지하는 것이다.

예를 들어 20kg으로 세팅되어 있을 경우, 계량호퍼(22)에 20kg의 소금이 공급된 순간, 그 사실을 제어부(28)로 전달하고, 제어부(28)로 하여금 1차개폐부(24)를 개방시키게 하는 것이다.

1차개폐부(24)는 계량호퍼(22) 하단의 배출구(22b)를 개폐하는 역할을 하는 것으로서, 차단플레이트(24b)와 개폐실린더(24a)를 포함한다. 차단플레이트(24b)는 일정두께를 갖는 판상 부재로서, 수평방향으로 슬라이딩 이동하여 배출구(22b)를 개방 또는 차단한다. 차단플레이트(24b)로서 합성수지판 또는 스테인리스스틸판을 적용할 수 있다. 아울러 상기 개폐실린더(24a)는 공압식 액츄에이터로서, 프레임(12)에 수평으로 지지된 상태로 차단플레이트(24b)를 수평방향으로 왕복운동 시킨다. 상기 개폐실린더(24a)가 제어부(28)의 제어신호에 의해 동작함은 상기한 바와 같다.

특히, 양측 1차개폐부(24)는 교대로 작동한다. 이를테면, 도 2의 좌측 계량호퍼(22)의 1차개폐부(24)가 개방된 동안, 우측 계량호퍼의 1차계량부(24)는 차단되고, 우측 계량호퍼가 개방되는 동안 좌측 1차계량부가 차단되는 것이다. 다시 말하면, 좌측 계량호퍼(22)로부터 소금이 쏟아지는 동안, 우측 계량호퍼(22)는 소금이송컨베이어(16)로부터 소금을 받으며, 반대로, 우측 계량호퍼(22)가 소금을 하향 배출하는 동안 좌측 계량호퍼의 배출구(22b)는 차단되고 소금을 공급받는 것이다.

한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 계량호퍼(22)의 하부에는 하나의 배출호퍼(30)가 설치된다. 상기 배출호퍼(30)는 좌우측 개량호퍼(22)로부터 낙하하는 소금을 받아, 그 하단부에 매달여 있는 마대(A)로 유도하는 것으로서 그 내부에 2차개폐부933)를 갖는다.

도 3 및 도 4에 상기 배출호퍼(30) 및 그 내부의 구조를 보다 자세히 도시하였다.

도시한 바와 같이, 상기 배출호퍼(30)의 내측에 2차개폐부(33)가 설치되어 있다. 2차개폐부(33)는, 힌지부(37)에 상하 회동 가능하도록 지지되는 한 쌍의 회동도어(36)와, 회동도어(36)를 상하 방향으로 회동운동 시키는 액츄에이터(33c)의 구조를 갖는다. 상기 액츄에이터(33c)는 실린더(33a)와 피스톤로드(33b)를 갖는 공압식 출력부로서, 별도의 브라켓(미도시)을 통해 수직으로 고정된다.

상기 회동도어(36)는 힌지부(37)를 통해 배출호퍼(30)의 하단부에 연결된다. 힌지부(37)는 배출호퍼(30)의 하단부에 고정된 상태로 회동도어(36)를 회동 가능하게 지지하는 것이다.

상기 회동도어(36)는 도 3에 도시한 바와 같이, 그 자유단부가 상호 밀착하여 배출호퍼(30)의 배출통로를 차단하고, 도 4와 같이 하부로 벌어져 소금이 배출되도록 한다. 회동도어(36)의 자유단부에, 밀폐성을 향상시키기 위한 목적으로, 연질고무나 합성수지를 고정시켜 놓을 수도 있다.

또한 상기 각 회동도어(36)와 액츄에이터(33c)의 사이에는 도어링크(35)와 수평브라켓(34)이 링크되어 있다. 수평브라켓(34)은 액츄에이터(33c)의 피스톤로드(33b) 하단에 고정된 수평부재로서 피스톤로드(33b)의 수직운동에 따라 승강한다.

상기 도어링크(35)는 길이방향으로 연장된 직선형 부재로서, 그 상단부가 수평브라켓(34)의 단부에, 하단부가 회동도어(36) 링크된다. 도어링크(35)에 대한 수평브라켓(34) 및 회동도어(36)의 연결은 지지핀(35a)을 통해 이루어진다. 결국 회동도어(36)는 액츄에이터(33c)의 작동에 의해 상하로 회동하며 배출호퍼(30)의 배출구를 개폐한다.

아울러 상기 배출호퍼(30)의 양측부에는 배출스위치(32)가 설치된다. 배출스위치(32)는 작업자가 양쪽손으로 동시에 조작하는 스위치로서, 신호발생부(32b)와 입력부(32a)를 구비한다. 입력부(32a)는 콘트롤러(32)와 접속되고, 제어부(28)는 액츄에이터(33)를 제어한다.

따라서, 가령, 작업자가 양쪽 입력부(32a)를 손으로 동시에 터치하면, 입력부(32a)가 신호를 발생하고, 제어부(28)가 액츄에이터(33)를 통해 회동도어(36)를 개폐하는 것이다. 배출스위치(32)에 의해 2차개폐부(33)가 작동하는 것이다.

도면부호 40은 마대홀더부이다. 마대홀더부(40)는 소금을 담기 위한 마대(A)의 입구부를 벌린 상태로 물어 고정하는 것으로서, 상기 회동도어(36)가 개방되기 전에 마대를 고정한다. 마대홀더부(40)의 구성은 종래의 예에 따를 수 있다.

상기 마대홀더부(40)에 고정된 상태로, 계량된 무게의 소금이 채워진 마대는, 마대홀더부(40)로부터 분리된 후 반송컨베이어(50)를 타고 후속 포장과정을 통해 외부로 옮겨진다.

또한 도 2에 도시한 바와 같이, 프레임(12)의 일측에는 인디케이터(42)가 설치된다. 인디케이터(42)는 소금의 포장에 관련된 여러 입력치는 물론, 현재 소금이송컨베이어의 속도를 실시간으로 디스플레이한다. 상기 입력치에는 포장할 소금의 무게, 소금이송컨베이어의 속도, 1,2차개폐부(24,33)의 작동속도 등이 포함될 수 있다.

도 5는 도 1에 도시한 반자동 소금 포장기계의 전체적인 구성을 도시한 블록도이다.

도시한 바와 같이, 컨베이어모터(18), 로드셀(26), 1,2차개폐부(23,33), 배출스위치(32), 인디케이터(42) 등의 구성요소가 제어부(28)에 연결되어 있다. 제어부(28)는 상기한 구성요소들을 통합 제어하여, 소금적재함(14)에 부어진 소금이, 일정 중량씩 개별 마대(A)에 포장되게 한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:소금포장기계 12:프레임 12a:호퍼받침부
12b:바퀴 14:소금적재함 16:소금이송컨베이어
18:컨베이어모터 20:소금유도부 22:계량호퍼
22a:걸림턱 22b:배출구 24:1차개폐부
24a:개폐실린더 24b:차단플레이트 26:로드셀
28:제어부 30:배출호퍼 32:배출스위치
32a:입력부 32b:신호발생부 33:2차개폐부
33a:실린더 33b:피스톤로드 33c:액츄에이터
34:수평브라켓 35:도어링크 35a:지지핀
36:회동도어 37:힌지부 40:마대홀더부
42:인디케이터 50:반송컨베이어
A:마대

Claims (4)

1. 지지력을 제공하는 프레임과;
   상기 프레임의 일측에 구비되며 제어신호를 출력하는 제어부와;
   상기 프레임에 지지된 상태로 외부로부터 공급된 소금을 프레임의 상측으로 상향 이송하는 것으로서, 제어부에 의해 개별 제어되며, 그 상단부에는 소금유도부를 구비한 한 쌍의 소금이송컨베이어와;
   상기 각 소금유도부의 연직 하부에 설치되며 소금유도부를 통해 낙하한 소금을 받아들이는 계량호퍼와;
   상기 계량호퍼에 담긴 소금의 무게를 감지하고 감지한 내용을 상기 제어부로 전달하는 계량부와;
   상기 제어부에 의해 제어되어 계량호퍼를 하부로 개방시키는 1차개폐부와;
   상기 계량호퍼의 하부에 위치하며 계량호퍼에서 배출된 소금을 받는 배출호퍼와;
   상기 호퍼본체의 내부에 설치되고, 상기 계량호퍼의 차단시 배출호퍼를 하부로 개방하는 2차개폐부를 포함하는 반자동 소금 포장기계.
2. 제1항에 있어서,
   상기 각 계량호퍼를 개폐하는 1차개폐부는, 제어부의 제어신호에 의해 교대로 작동하고,
   상기 제어부는;
   상기 소금이송컨베이어를 고속과 저속으로 동작시키되, 계량호퍼에 담긴 소금의 무게가 설정무게의90%에 도달할 때 까지는 고속으로 구동하고, 90% 이상일 때에는 저속으로 구동하는 반자동 소금 포장기계.
3. 제1항에 있어서,
   상기 1차개폐부는;
   상기 계량호퍼의 배출구 하부에 수평방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 구비되는 차단플레이트와,
   상기 제어부로부터 신호를 전달받아 상기 차단플레이트를 수평방향으로 슬라이딩 이동시키는 개폐실린더를 포함하는 반자동 소금 포장기계.
4. 제1항에 있어서,
   상기 2차개폐부는;
   힌지부를 통해 상기 배출호퍼의 하단부에 상하 회동 가능하도록 설치된 회동도어와,
   상기 회동도어를 회동운동시키는 액츄에이터와,
   상기 배출호퍼의 외측부에 배치되며, 사용자가 양손으로 동시에 터치할 때, 신호를 발생하여 액츄에이터가 동작하게 하는 배출스위치를 포함하는 반자동 소금 포장기계.

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