KR20200060918A - 중량 측정 장치 및 이를 포함하는 선별 시스템 - Google Patents

Abstract

대상물이 운반되는 이송컨베이어에 배치되어 대상물 각각의 무게를 보다 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록, 이송컨베이어의 이송벨트를 따라 배치되어 이송되는 대상물을 이송벨트에서 위로 이격시키는 상승부, 상기 이송컨베이어의 이송벨트 진행방향을 따라 상기 상승부 후단에 배치되어 이송벨트에서 이격된 대상물의 무게를 측정하는 측정부, 상기 이송컨베이어의 이송벨트 진행방향을 따라 상기 측정부 후단에 배치되어 이송벨트에서 이격된 대상물을 아래로 내려 이송벨트로 안착시키는 하강부, 및 상기 측정부에 설치되어 이송벨트의 이동송도에 대해 상기 대상물의 이동 속도를 상대적으로 높이기 위한 가속부를 포함하는 중량 측정 장치를 제공한다.

Description

중량 측정 장치 및 이를 포함하는 선별 시스템{WEIGHT MEASURING APPARATUS AND SYSTEM WITH THE SAME}

본 개시내용은 중량 측정 장치와 이 장치를 포함하는 선별 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 농수산물을 포함한 제품은 그 크기나 무게가 일정하지 않고 차이가 나기 때문에, 제품을 크기나 무게별로 분류하여 등급화 할 필요가 있다.

예를 들어, 사과나 배, 수박 등의 과일은 무게에 따라 제품의 등급이 달라지므로, 제품을 무게에 따라 선별하여 출하하게 된다. 제품에 따라 다양한 구조의 선별 시스템이 도입되어 사용되고 있다.

선별 시스템은 이송컨베이어를 따라 대상물을 연속적으로 이동하면서 무게를 측정하여 자동으로 선별이 이루어지는 구조로 되어 있다. 이에, 대상물은 이송라인을 따라 이동되면서 각각의 무게가 측정하고, 측정된 무게에 따라 각 대상물은 중량별로 구분 배출된다.

최근 들어 대량으로 생산되고 유통되는 환경에 맞춰 많은 양의 대상물을 신속하고 효과적으로 선별 처리하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 종래 선별 시스템에서 대상물의 무게를 보다 간단하고 신속하게 측정하는 것은 사용자에게 많은 장점을 줄 수 있다.

본 과제는 대상물이 운반되는 이송컨베이어에 배치되어 대상물 각각의 무게를 보다 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 된 중량 측정 장치 및 이를 포함하는 선별 시스템을 제공하는 것이다.

본 과제는 설치 위치를 자유롭게 변경할 수 있도록 된 중량 측정 장치 및 이를 포함하는 선별 시스템을 제공하는 것이다.

본 과제는 구조를 단순화하여 제조가 용이하고 설비의 전체적인 크기를 줄일 수 있도록 된 중량 측정 장치 및 이를 포함하는 선별 시스템을 제공하는 것이다.

본 과제는 자유롭게 이송되는 운반트레이를 이용한 선별 설비에 적용될 수 있는 보다 간단하고 컴팩트한 중량 측정 장치 및 이를 포함하는 선별 시스템을 제공하는 것이다.

본 구현예의 선별 시스템은, 대상물이 놓여 이송되는 이송컨베이어, 상기 이송컨베이어를 따라 배치되어 대상물을 분류 배출하는 배출부, 상기 배출부 출측에 배치되는 리턴라인, 및 상기 이송컨베이어 일측에 설치되어 배출부로 이동되는 대상물의 무게를 측정하는 중량 측정 장치를 포함할 수 있다.

상기 선별 시스템은 내부에 대상물이 적재되고 상기 이송컨베이어의 이송벨트 상에 놓이는 자유 운반트레이를 더 포함할 수 있다.

상기 리턴라인과 상기 이송컨베이어 사이에 배치되어 대상물이 적재된 자유 운반트레이를 일시적으로 저장하여 이동량을 조정하기 위해 버퍼부를 더 포함할 수 있다.

상기 이송컨베이어는 회전 이동되는 이송벨트, 상기 이송벨트 표면에 돌출되도록 설치되고 이송벨트 진행방향을 따라 간격을 두고 배치되어 대상물이 걸리도록 된 돌기를 포함할 수 있다.

상기 돌기는 상기 이송벨트의 폭방향을 따라 간격을 두고 배열 형성될 수 있다.

상기 중량 측정 장치는 상기 이송컨베이어의 지지프레임에 고정 설치될 수 있다.

상기 중량 측정 장치는 상기 이송컨베이어와 별도로 구비되어 상기 이송컨베이어 임의의 위치에 놓일 수 있다.

본 구현예의 중량 측정 장치는, 대상물이 이송되는 이송컨베이어의 이송벨트를 따라 배치되어 이송되는 대상물을 이송벨트에서 위로 이격시키는 상승부, 상기 이송컨베이어의 이송벨트 진행방향을 따라 상기 상승부 후단에 배치되어 이송벨트에서 이격된 대상물의 무게를 측정하는 측정부, 상기 이송컨베이어의 이송벨트 진행방향을 따라 상기 측정부 후단에 배치되어 이송벨트에서 이격된 대상물을 아래로 내려 이송벨트로 안착시키는 하강부, 및 상기 측정부에 설치되어 이송벨트의 이동속도에 대해 상기 대상물의 이동속도를 상대적으로 높이기 위한 가속부를 포함할 수 있다.

상기 중량 측정 장치는 상부에 상기 상승부와 측정부 및 하강부가 설치되고 설비 바닥에 지지되어 상기 이송컨베이어 임의의 위치에서 상기 상승부와 측정부 및 하강부를 이송벨트 상에 위치시키기 위한 지지대를 더 포함할 수 있다.

상기 상승부는 상기 이송벨트 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되고, 상단은 이송벨트 진행방향을 따라 점차적으로 상향 경사져 이송벨트 위로 돌출된 상향경사부재를 포함할 수 있다.

상기 하강부는 상기 이송벨트 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되고, 상단은 이송벨트 위로 돌출되고 이송벨트 진행방향을 따라 점차적으로 하향 경사진 하향경사부재를 포함할 수 있다.

상기 측정부는 상기 이송벨트 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되고 상하 방향으로 자유롭게 유동되며 상기 가속부에 놓인 대상물의 하중이 인가되는 측정대, 상기 측정대 하단에 설치되어 측정대에 가해지는 하중을 검출하는 로드셀을 포함할 수 있다.

상기 가속부는 상기 측정대에 회전가능하게 설치되는 한 쌍의 풀리, 상기 풀리에 걸쳐져 회전되며 상기 대상물을 받쳐 이동시키는 전진벨트, 상기 일측 풀리에 연결되어 풀리를 회전 구동시키기 위한 작동모터를 포함할 수 있다.

상기 가속부는 상기 측정대에 회전가능하게 설치되고 상기 전진밸트에 밀착되어 장력을 부여하는 텐션롤을 더 포함할 수 있다.

상기 중량 측정 장치는 상기 이송벨트 표면에 돌출되도록 설치되고, 이송벨트 진행방향을 따라 간격을 두고 배치되어 대상물이 걸리도록 된 돌기를 더 포함할 수 있다.

상기 돌기는 두 개가 한 쌍을 이루어 상기 이송벨트의 폭방향을 따라 간격을 두고 배열 형성될 수 있다.

상기 돌기는 상기 전진벨트의 상단보다 위쪽으로 돌출되는 길이로 형성될 수 있다.

상기 돌기는 원형 단면 구조로 형성될 수 있다.

상기 이송벨트 진행방향을 따라 상기 돌기와 돌기 사이 간격은 이송벨트 진행방향을 따라 상기 전진벨트의 길이 이상일 수 있다.

이와 같이 본 구현예에 의하면, 대상물을 자유롭게 이송하여 선별 분류하는 시스템에서 대상물 각각의 무게를 보다 정확하고 신속하게 측정할 수 있게 된다.

이송컨베이어를 따라 자유롭게 이송되는 대상물의 무게를 정확하고 신속하게 측정할 수 있게 된다.

이에, 자유 운반트레이를 이용한 선별 시스템의 경우에도 보다 간단하게 제품이 수용된 자유 운반트레이의 무게를 측정할 수 있게 된다.

또한, 이송컨베이어의 이송 과정에서 발생되는 진동의 영향을 최소화함으로써, 진동에 의한 측정 오차를 최소화하고 보다 정확히 대상물의 무게를 측정할 수 있게 된다.

새로운 설비뿐만 아니라 종래 선별 설비에도 간단하게 설치하여 사용할 수 있다.

이송컨베이어를 따라 무게 측정 위치를 자유롭게 배치할 수 있어 설비의 설계 자유도를 높임으로써, 공간에 맞춰 설비를 다양한 형태로 구현할 수 있게 된다.

무게 측정을 위한 구조가 매우 단순하고 간단하면서도 컴팩트하여, 전체 설비의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 전체 설비의 구축이 쉽고 보다 저렴한 비용으로 설비를 구축할 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 중량 측정 장치를 구비한 선별 시스템의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 중량 측정 장치를 도시한 개략적인 도면이다.
도 3은 또 다른 실시예에 따른 중량 측정 장치를 도시한 개략적인 도면이다.
도 4는 도 3의 실시예에 따른 중량 측정장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5와 도 6은 본 실시예에 따른 종량 측정장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 실시예에 따른 선별 시스템을 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 선별 시스템(100)은, 대상물이 놓여져 이송되는 이송컨베이어(10), 이송컨베이어(10)를 따라 배치되어 대상물을 분류 배출하는 배출부(20), 배출부(20) 출측에 배치되는 리턴라인(30), 및 이송컨베이어(10) 일측에 설치되어 배출부(20)로 이동되는 대상물의 무게를 측정하는 중량 측정 장치(50)를 포함할 수 있다.

이하, 본 실시예는 대상물의 무게를 측정하고 선별함에 있어서, 자유 운반트레이(이하 설명의 편의를 위해 트레이(P)라 한다)를 이용하여 제품을 이송하는 선별 시스템을 예로서 설명한다. 본 실시예는 트레이를 이용한 선별 시스템 외에 대상물인 제품을 직접 이송 및 선별하는 구조에 대해서도 물론 적용가능하다.

트레이(P)는 제품을 담는 용기로 이해할 수 있다. 사과나 배 등의 제품은 이송 과정에서 서로 부딪히는 경우 손상이 발생될 수 있다. 트레이(P)는 사과 등 각각의 제품을 감싼 상태로 이송컨베이어(10)를 따라 이송되어 제품의 손상을 방지한다.

트레이(P)는 모두 동일한 형태와 크기로 이루어지며, 이송컨베이어(10)와 별도로 구비되어 이송컨베이어(10)의 이송벨트(14) 상에 자유롭게 놓여 이송된다. 트레이(P)는 예를 들어, 이송컨베이어(10)의 이송벨트 상에 놓여 지도록 바닥이 평평한 원형 단면 구조의 용기 구조물로, 내부에는 제품이 수용되는 공간을 구비한다.

이송컨베이어(10)는 설비 바닥에 설치된 지지프레임(도 2의 12 참조)에 지지되어 회전하는 무한괘도 형태의 이송벨트(14), 이송벨트(14)를 회전시키기 위한 구동풀리와 피동풀리, 구동풀리를 회전 구동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다. 이송벨트(14)는 구동풀리의 구동에 따라 연속적으로 회전된다. 이에, 이송벨트(14) 위에 놓인 트레이(P)가 이송벨트(14)의 진행방향을 따라 이송된다. 이송컨베이어(10)의 길이나 그 배치 형태는 설비 조건에 따라 다양하게 변형가능하며 특별히 한정되지 않는다.

본 실시예의 이송컨베이어(10)는 이송벨트(14) 위에 놓이는 트레이(P)를 적정 간격에 따라 순차적으로 이동시키는 구조로 되어 있다. 이를 위해, 이송컨베이어(10)는 이송벨트(14) 표면에 돌출되도록 설치되고 이송벨트(14) 진행방향을 따라 간격을 두고 배치되어 트레이(P)가 걸리도록 된 돌기(16)를 포함할 수 있다. 이에, 이송컨베이어(10)로 공급된 트레이(P)는 이송벨트(14)를 따라 설치된 돌기(16)에 의해 하나씩 일정간격을 두고 순차적으로 이동되어 중량 측정 장치(50)를 거치게 된다.

배출부(20)는 예를 들어, 이송컨베이어(10)의 진행방향에 대해 직각인 폭방향으로 배치되고 트레이(P)가 타고 내려가는 복수의 경사로(22)를 포함할 수 있다. 경사로(22)는 경사진 바닥면에 볼 등의 롤러가 설치된 구조일 수 있다. 배출부의 각 등급에 대응되는 경사로와 경사로 사이에는 격벽이 설치될 수 있다. 이에, 배출부(20)는 각 경사로(22)의 입측에서 이송컨베이어(10)로부터 해당 트레이(P)를 경사로(22)로 밀어내 배출할 수 있다. 이송컨베이어(10) 상에는 각 경사로(22) 위치에 대응하여 트레이(P)를 측방향으로 밀어내기 위한 이젝터(도시되지 않음)가 구비될 수 있다. 무게가 검출된 트레이(P)가 이송벨트(14)를 타고 이동되어 해당 경사로(22) 위치에 도달하게 되면 이젝터가 구동되어 트레이(P)를 경사로(22)로 밀어내게 된다. 경사로(22)는 무게별 분류 개수에 맞춰 구비되어 이송컨베이어(10)의 출측 선단부를 따라 배치된다.

배출부(20)는 중량 측정 장치(50)에서 트레이(P) 무게 측정 후 트레이 이송 속도에 따른 트레이 이동 거리를 연산한다. 측정된 무게에 대응되는 등급의 경사로(22)에 트레이(P)가 도달하게 되면 이젝터가 트레이(P)를 경사로(22)로 밀어내게 된다. 이송컨베이어(10)에서 밀려난 트레이(P)는 해당 경사로(22)를 타고 출측으로 흘러 내려 각각 무게별로 분류된다. 이에 각 경사로(22)에는 무게별로 동일한 등급의 트레이(P)만이 모아져 선별이 이루어지게 된다. 경사로(22) 또는 경사로(22)로 트레이(P)를 밀어내기 위한 이젝터를 포함하는 배출부(20)의 구조는 다양하게 변형가능하며, 특별히 한정되지 않는다.

본 실시예의 배출부(20)는 트레이를 해당 경사로에서 배출시키기 위한 이젝터 외에 트레이를 검출하기 위한 별도의 구성부를 구비하지 않는다. 언급한 바와 같이, 본 시스템의 이송컨베이어는 이송벨트(14)의 진행방향을 따라 돌기(16)가 일정간격으로 형성되어 있어 트레이 역시 이송벨트 상에 일정한 간격으로 배치되어 이송된다. 따라서, 이송벨트의 이송 속도만 확인되면 중량 측정 장치(50)를 거친 해당 트레이가 배출부 어느 위치에 도달하였는지를 정확히 확인할 수 있다. 종래의 경우 배출부의 각 등급 경사로마다 트레이를 확인하기 위한 센서가 구비되어 해당 트레이가 도달하였는지를 검출하고, 이젝터로 해당 트레이를 밀어 이동시켰다. 본 시스템은 배출부의 각 등급 경사로 위치에 별도의 센서를 구비할 필요가 없어 설비를 보다 단순화시킬 수 있게 된다.

리턴라인(30)은 배출부(20) 출측에 배치되어, 트레이(P)를 이송하는 반송컨베이어를 포함할 수 있다. 반송컨베이어는 예를 들어, 벨트 컨베이어 구조일 수 있다. 반송컨베이어는 이송컨베이어(10)의 입측으로 연결될 수 있다. 이에, 작업자는 배출부(20)에서 경사로(22)를 타고 내려온 트레이(P)에서 제품을 분리하고, 빈 트레이(P)만을 리턴라인(30)을 통해 이송컨베이어(10)의 입측으로 용이하게 반환할 수 있다.

또한, 본 시스템(100)은 리턴라인(30)과 이송컨베이어(10) 사이에 배치되어 대상물이 적재된 자유 운반트레이(P)를 일시적으로 저장하여 이동량을 조정하기 위해 버퍼부(32)를 더 포함할 수 있다.

버퍼부(32)는 리턴라인(30) 출측과 이송컨베이어(10) 입측 사이를 연결하여 트레이(P)가 이동되는 이송라인이다. 이송라인은 예를 들어, 벨트 컨베이어 구조일 수 있다. 버퍼부(32)는 트레이(P)를 최소한의 공간 내에 많은 량을 일시적으로 저장할 수 있도록, 지그재그 형태로 길게 연장된 길이로 형성될 수 있다. 이에, 후속 공정의 흐름이 지체되더라도 버퍼부에 트레이가 일시적으로 저장되면서 흐름의 변동이 완충되어, 앞공정의 흐름이 정체되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 중량 측정 장치(50)는 트레이(P) 이송방향을 따라 이송컨베이어(10)의 배출부(20) 바로 전에 위치할 수 있다. 이에, 트레이(P)의 무게를 측정한 후 바로 선별하여 배출할 수 있어, 이송컨베이어(10)를 포함한 전체 설비 길이를 최소화할 수 있게 된다.

중량 측정 장치(50)는 이송컨베이어(10)를 따라 배출부(20) 전에 위치하여 이송벨트(14)를 따라 이동되는 트레이(P)의 무게 즉, 트레이(P)에 적재된 제품의 무게를 측정한다. 모든 트레이(P)의 크기와 무게는 동일하므로, 트레이(P)를 통해 측정된 무게에서 트레이(P) 자체의 무게를 제외하면 제품만의 무게를 정확히 확인할 수 있다.

도 2 내지 도 4는 본 실시예에 따른 중량 측정 장치(50)를 나타내고 있다. 이하 도 2 내지 도 4를 참조하여 중량 측정 장치(50)의 구조에 대해 설명한다.

본 실시예의 중량 측정 장치(50)는, 트레이(P)가 이송되는 이송컨베이어(10)의 이송벨트(14)를 따라 배치되어 이송되는 트레이(P)를 이송벨트(14)에서 위로 이격시키는 상승부(60), 이송컨베이어(10)의 이송벨트(14) 진행방향을 따라 상승부(60) 후단에 배치되어 이송벨트(14)에서 이격된 트레이(P)의 무게를 측정하는 측정부(80), 이송컨베이어(10)의 이송벨트(14) 진행방향을 따라 측정부(80) 후단에 배치되어 이송벨트(14)에서 이격된 트레이(P)를 아래로 내려 이송벨트(14)로 안착시키는 하강부(70)을 포함할 수 있다.

이에, 트레이(P)는 이송벨트(14)를 타고 이동하는 과정에서 상승부(60)에 의해 이송벨트(14)에서 들어 올려진 상태로 측정부(80)에서 무게가 측정된다. 그리고 하강부(70)을 따라 이송벨트(14) 상에 원상태로 놓여져 배출부(20)로 이송된다. 따라서, 측정부(80)에는 이송벨트(14)와 간섭되지 않고 오로지 트레이(P)만이 올려 지게 되므로 보다 정확한 무게 측정이 가능하다.

또한, 중량 측정 장치(50)는 무게 측정 과정에서 이송벨트(14)의 진동이 돌기(16)를 통해 트레이(P)로 전달되는 것을 방지하여 무게 측정의 정확도를 높일 수 있도록 되어 있다. 이를 위해, 측정부(80)에 설치되어 이송벨트(14)의 이동송도에 대해 트레이(P)의 이동 속도를 상대적으로 높이기 위한 가속부(90)를 더 포함할 수 있다.

이에, 트레이(P)는 이송벨트(14)와 이격됨과 더불어 이송벨트(14)와 트레이(P)의 이송 속도차에 의해 트레이(P)가 돌기(16)와도 이격되어 이송벨트(14)와 완전히 분리된다. 따라서, 이송벨트(14) 이동시 발생되는 진동이 돌기(16)를 통해 트레이(P)로 전달되지 않아 진동에 의한 트레이(P)의 무게 측정 오차 발생을 방지하고 보다 정확한 무게 측정이 이루어질 수 있다. 가속부(90)의 구조와 작용에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.

본 실시예에서, 중량 측정 장치(50)는 이송컨베이어(10)와 별도로 구비되어 이송컨베이어(10)의 임의의 위치에 설치될 수 있다. 이런 구조의 경우 종래 구축되어 있는 선별 설비에도 본 실시예의 중량 측정 장치(50)를 간단하게 설치하여 사용할 수 있다. 또한, 이송컨베이어(10)를 따라 무게 측정 위치를 자유롭게 배치할 수 있게 된다. 이에, 중량 측정 장치(50) 배치 위치에 대한 설계 자유도를 높여, 공간에 맞춰 설비를 다양한 형태로 구현할 수 있게 된다. 이러한 구조 외에 중량 측정 장치(50)가 이송컨베이어의 지지프레임에 바로 고정 설치되는 구조 역시 적용 가능하다.

이하 본 실시예는 중량 측정 장치(50)가 이송컨베이어(10)와 별도로 구비된 구조를 예로서 설명한다.

본 실시예의 중량 측정 장치(50)는 이송컨베이어(10)와 별도로 분리 배치될 수 있도록, 상단에 상승부(60)와 측정부(80) 및 하강부(70)가 설치되고 설비 바닥에 지지되는 지지대(52)를 포함할 수 있다. 이에, 본 실시예의 중량 측정 장치(50)는 이송컨베이어(10)와 별도로 지지대(52)에 의해 원하는 위치의 설비 바닥에 세워져 설치될 수 있다. 지지대(52)는 설비 바닥에 놓여 이송컨베이어(10) 임의의 위치에서 상승부와 측정부 및 하강부를 이송벨트(14) 상에 위치시키게 된다.

중량 측정 장치(50)이 이송컨베이어(10)와 분리되어 배치됨으로써, 이송컨베이어(10) 구동에 따른 진동이나 충격이 중량 측정 장치(50)로 전달되지 않는다. 따라서, 이송컨베이어(10) 구동에 따른 영향을 받지 않고 보다 정밀하게 트레이(P)의 무게를 측정할 수 있게 된다.

상승부(60)는 이송벨트(14)에서 트레이(P)를 들어올리기 위한 것으로, 이송벨트(14) 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되어 한 쌍을 이루는 상향경사부재(62)를 포함할 수 있다. 상향경사부재(62)는 지지대(62) 상에 설치되고 수직으로 연장되어 이송벨트(14) 폭방향 측단에 위치한다. 이격된 두 상향경사부재(62) 사이로 이송벨트(14)가 진행된다.

상향경사부재(62)는 상단이 이송벨트(14) 진행방향을 따라 점차적으로 상향 경사져 이송벨트(14) 위로 돌출된 구조로 되어 있다. 상향 경사란 이송벨트(14)를 수평면으로 하였을 때, 수평면에 대해 상방향으로 경사진 것을 의미한다. 상향경사부재(62)의 상단은 이송벨트(14)와 같이 수평으로 연장될 수 있다. 상향경사부재(62)는 트레이(P)를 이송벨트(14)에서 부드럽게 이격시킬 수 있으면 충분하며, 수평면에 대한 상향경사부재(62)의 경사각도나 이송벨트(14)에 대한 상향경사부재(62)의 돌출 정도는 다양하게 변형가능하다. 상향경사부재(62)의 하단은 이송벨트(14) 높이보다 낮은 위치로 연장될 수 있다.

상향경사부재(62)는 이송벨트(14) 위쪽으로 돌출되어 있어, 트레이(P)는 이송벨트(14)를 타고 이동하는 과정에서 상향경사부재(62)를 타고 올라가 이송벨트(14)에서 이격된다. 한 쌍의 상향경사부재(62)는 이격되어 트레이(P)의 양 측을 받쳐 지지한다. 트레이(P)는 두 개의 이격된 상향경사부재(62)를 타고 안정적으로 이동될 수 있다.

하강부(70)은 이송벨트(14)에서 들어올려져 있는 트레이(P)를 다시 이송벨트(14)로 내려놓기 위한 것으로, 이송벨트(14) 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되어 한 쌍을 이루는 하향경사부재(72)를 포함할 수 있다. 하향경사부재(72)는 지지대(62) 상에 설치되고 수직으로 연장되어 이송벨트(14) 폭방향 측단에 위치한다. 이격된 두 하향경사부재(72) 사이로 이송벨트(14)가 진행된다.

하향경사부재(72)는 상단이 이송벨트(14) 위로 돌출되고 이송벨트(14) 진행방향을 따라 점차적으로 하향 경사진 구조로 되어 있다. 하향 경사란 이송벨트(14)를 수평면으로 하였을 때, 수평면에 대해 하방향으로 경사진 것을 의미한다. 하향경사부재(72)의 상단은 이송벨트(14)와 같이 수평으로 연장될 수 있다. 하향경사부재(72)는 트레이(P)를 이송벨트(14)위로 부드럽게 안착시킬 수 있으면 충분하며, 수평면에 대한 하향경사부재(72)의 경사각도는 다양하게 변형가능하다.

본 실시예에서 하향경사부재(72)는 상향경사부재(62)와 동일한 형태를 이루어 측정부(80)을 사이에 두고 대칭적으로 배치될 수 있다. 하향경사부재(72)는 그 끝이 이송벨트(14) 높이 이하로 내려가 있어, 트레이(P)는 이송벨트(14)를 타고 이동하는 과정에서 하향경사부재(72)를 타고 내려가 이송벨트(14) 위에 놓여진다. 한 쌍의 하향경사부재(72)는 이격되어 트레이(P)의 양 측을 받쳐 지지한다. 트레이(P)는 두 개의 이격된 하향경사부재(72)를 타고 안정적으로 이동될 수 있다.

측정부(80)은 트레이(P)에 의해 가해지는 무게를 측정하기 위한 것으로, 이송벨트(14) 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되어 한 쌍을 이루는 측정대(82), 측정대(82) 하단에 설치되어 측정대(82)에 가해지는 하중을 검출하는 로드셀(84)를 포함할 수 있다.

측정대(82) 상부에는 실질적으로 트레이(P)가 놓이는 가속부(90)가 설치된다. 측정대(82)는 상하방향으로 자유롭게 유동되어 가속부(90)에 놓인 트레이(P)의 하중을 로드셀(84)로 전달하는 구조로 되어 있다. 측정대(82)는 상향경사부재(62)와 하향경사부재(72) 사이에 배치된다.

측정대(82)는 이송벨트(14) 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되어 한 쌍을 이룬다. 측정대(82) 하단 사이에 연결부재(86)가 연결 설치되고, 로드셀(84)는 연결부재(86) 하부와 지지대(52) 윗면 사이에 설치될 수 있다. 이에, 양 측정대(82)에 가해진 트레이(P)의 하중은 연결부재(86)를 통해 로드셀(84)로 인가되어 검출된다.

로드셀은(84)는 각 측정대(82) 위치에 맞춰 측정대 하단쪽의 연결부재(86) 하부에 각각 설치될 수 있다. 각 로드셀(84)는 각각의 측정대(82)에 걸린 하중을 검출하며, 최종적으로 각 로드셀(84)에 걸린 하중을 연산하여 트레이(P) 전체 무게를 검출할 수 있다.

본 실시예에서, 가속부(90)는 돌기와 트레이(P) 사이를 이격시켜 이송벨트(14)에서 트레이(P)를 완전히 분리시키게 된다.

이를 위해, 본 실시예의 가속부(90)는 측정대(82)에 회전가능하게 설치되는 한 쌍의 풀리(92), 풀리(92)에 걸쳐져 회전되며 측정부의 상단을 이루어 트레이(P)를 받쳐 이동시키는 전진벨트(94), 일측 풀리(92)에 연결되어 풀리(92)를 회전 구동시키기 위한 작동모터(96)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 전진벨트(94)는 측정부의 상단을 이룬다. 이송벨트(14) 폭방향 양 측단으로 연장된 측정대(82) 외측면에 폴리(92)와 전진밸트(94)가 설치된다. 전진벨트(94)는 소정의 폭으로 형성된 띠 형태로, 측정대(82) 상단에서 수평면을 이루어 트레이(P)를 받쳐 지지한다.

이에, 측정부로 이동된 트레이(P)는 전진벨트(94) 위에 놓여지게 된다. 가속부(90)는 이송벨트(14)의 폭방향으로 배치된 각 측정대(82)에 각각 설치된다. 트레이(P)는 측정부 상단을 이루는 두 개의 전진벨트(94) 위에 놓여 이동된다.

상기 가속부(90)는 상기 측정대(82)에 회전가능하게 설치되고 상기 전진밸트에 밀착되어 장력을 부여하는 텐션롤(98)을 더 포함할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 텐션롤(98)은 측정대(82) 상단을 지나 방향이 전환된 아래쪽 전진벨트(94)에 밀착되도록 설치된다. 텐션롤(98)에 의해 전진벨트(94)는 팽팽하게 장력이 유지되어 측정대(82) 상단에서 트레이(P)를 받쳐 지지한 상태로 처지지 않고 수평상태를 유지하며, 트레이(P)를 안정적으로 이송할 수 있게 된다.

작동모터(96)는 브라켓을 매개로 측정대(82) 측면에 고정설치될 수 있다. 작동모터(96)의 회전축은 일측 풀리(92)에 연결된다. 이에, 작동모터(96)가 구동되면 풀리(92)가 회전되고, 풀리(92)에 연결된 전진벨트(94)가 회전 되면서 그 위에 놓여진 트레이(P)를 이송시키게 된다.

작동모터(96)는 각 측정대(82)에 설치된 풀리(92)에 각각 설치될 수 있다. 각각 구비된 작동모터(96)는 동기화 되어 동일한 속도로 전진벨트(94)를 회전 구동시킬 수 있다. 또는 작동모터(96)는 일측 측정대(82)에 하나만 설치될 수 있다. 이런 구조의 경우 일측 측정대(82)에 설치된 풀리(92)와 다른쪽 측정대(82)에 설치된 풀리(92)는 서로 연결되어, 작동모터(96)의 동력을 전달하는 구조일 수 있다.

본 실시예에서, 작동모터(96)의 회전속도 즉, 전진벨트(94)의 트레이(P) 이송 속도는 이송벨트(14)의 이송 속도보다 상대적으로 큰 구조일 수 있다. 이에, 전진벨트(94)에 놓여진 트레이(P)는 이송벨트(14)에 의한 이송 속도보다 더 빨리 이동하게 된다. 따라서, 트레이(P)는 이송벨트(14)에 설치된 돌기(16)가 이동하는 속도보다 더 빠르게 이동하여 돌기로부터 이격되어 떨어지게 된다. 작동모터(96)에 의한 전진벨트(94)의 이송 속도는 이송벨트(14)에 의한 이송 속도보다 빨라 트레이(P)가 전진벨트(94) 끝에 도달하였을 때, 돌기(16)와 트레이(P)가 이격된 상태면 충분하며, 설비 조건이나 사양에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

이와 같이, 트레이(P)가 이송벨트(14)의 돌기(16)에서 이격됨으로써, 트레이(P)는 이송벨트(14)와 완전히 분리된 상태가 된다. 따라서, 이송벨트(14)에서 발생된 진동이 돌기(16)를 통해 트레이(P)로 전달되는 것을 원천적으로 방지할 수 있게 된다. 이에, 진동에 의한 간섭을 배제한 상태에서 트레이(P)의 무게를 보다 정확히 검출할 수 있게 된다.

이송벨트(14)에는 돌기(16)가 일정 간격으로 형성되어 전진벨트(94) 위로 들어 올려져 이송벨트(14)에서 이격된 트레이(P)를 계속 밀어 이동시키게 된다.

본 실시예의 경우, 전진벨트(94)의 진행속도가 이송벨트(14)의 진행 속도보다 빠르므로, 이송벨트(14)에 설치되 돌기(16)의 이동 속도와 비교하여 전진벨트(94)를 따라 이동하는 트레이(P)의 이동 속도가 상대적으로 빠르게 된다. 이에, 돌기(16)의 이동 보다 트레이(P)가 더 빠르게 이동하면서 돌기(16)와 트레이(P)가 서로 떨어지게 되는 것이다.

언급한 바와 같이, 이송벨트(14)에는 위로 들어 올려져 이격된 트레이(P)를 계속 이동시킬 수 있도록 트레이(P)를 밀어주는 돌기(16)가 형성된다.

돌기(16)는 이송벨트(14) 표면에 돌출되도록 설치되어 트레이(P) 측면이 걸리도록 되어 있다. 본 실시예에서, 돌기(16)는 두 개가 한 쌍을 이루어 이송벨트(14)의 폭방향을 따라 간격을 두고 배열 형성될 수 있다. 이에, 원형의 트레이(P)는 상향경사부재(62) 위로 올라탄 상태에서 두 개의 돌기(16)에 의해 이송벨트(14) 진행방향과 동일한 방향으로 밀려 이동된다. 본 실시예에서, 돌기(16)는 원형 단면 구조로 형성될 수 있다. 이송벨트(14)가 이동됨에 따라 돌기(16)는 트레이(P)에 접촉된 상태로 트레이(P)를 밀어 이동시키게 된다.

본 실시예에서 돌기(16)는 이송벨트(14) 진행방향을 따라 간격을 두고 배열 설치된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이송벨트(14) 진행방향을 따라 돌기(16) 사이 배열 간격(D)은 이송벨트(14) 진행방향을 따라 측정대(82)에 설치된 가속부의 전진벨트(94)의 길이(L) 이상으로 형성될 수 있다. 이에, 일측 돌기(16)에 걸린 트레이(P)가 전진벨트(94)를 완전히 지난 후 다음 돌기(16)에 걸린 트레이(P)가 측정대(82)의 전진벨트(94) 위로 이동될 수 있다. 따라서, 각각의 트레이(P)가 차례로 측정대(82) 상단의 전진벨트(94)를 지나게 되어, 각 트레이(P)의 무게가 서로 간섭없이 개별적으로 정확히 측정될 수 있다. 이송벨트(14) 진행방향을 따라 돌기(16) 사이 배열 간격(D)이 전진벨트(94) 길이(L)보다 작은 경우에는 앞선 트레이(P)가 전진벨트(94)를 미처 빠져나가지 못한 상태에서 뒤쪽 트레이(P)가 전진벨트(94)로 이동되어 두 트레이(P)간 간섭이 발생할 수 있다. 이에, 각 트레이 별로 정확한 무게 측정이 이루어지지 못한다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상방향을 따라 이송벨트(14)에서 돌기의 돌출 높이(H)는 이송벨트(14)에서 위로 연장되어 측정대(82) 상단을 이루는 전진벨트(94)의 높이(S) 이상일 수 있다. 즉, 돌기(16)는 전진벨트(94)의 상단보다 위쪽으로 돌출되는 길이로 형성될 수 있다. 전진벨트(94)에 대한 돌기(16)의 돌출 정도는 트레이(P)를 밀어 이동시킬 수 있는 정도면 충분하다. 돌기(16)는 상향경사부재(62)와 전진벨트(94) 및 하향경사부재(72)를 지나는 과정에서 각 부재 위쪽으로 계속 돌출된 상태를 유지한다. 이에, 이송벨트(14)에서 들어 올려져 비접촉상태에 있는 트레이(P)를 돌기(16)가 계속 밀어 이송벨트(14) 진행방향으로 이동시킬 수 있게 된다. 돌기(16)의 돌출 높이(H)가 전진벨트(94) 상단 높이(S)보다 낮으면, 이송벨트(14)에서 이격되어 측정대(82) 위에 올려진 트레이(P)에 닿지 않아 트레이(P)를 이동시키지 못하게 된다.

이하, 도 6을 참조하여 중량 측정 장치의 작용에 대해 설명한다.

선별 시스템이 구동되면, 사과 등의 제품은 트레이(P)에 담겨진 상태로 이송컨베이어(10)로 공급된다. 트레이(P)는 이송컨베이어(10)의 이송벨트(14)로 이동되고, 이송벨트(14)에 설치된 돌기(16)에 의해 하나씩 일정 간격으로 이송된다. 이송컨베이어(10)에 의해 이송된 트레이(P)는 중량 측정 장치(50)를 지나면서 각각의 무게가 측정된다.

각 트레이(P)는 중량 측정 장치(50)의 상향경사부재(62)를 지나면서 이송벨트(14)에서 위로 이격되어 서로 분리된다. 트레이(P)가 상향경사부재(62)를 지나는 과정에서 이송벨트(14)에 설치된 돌기(16)가 계속 트레이(P)에 접촉하고 있어, 트레이(P)는 돌기(16)에 의해 밀려 상향경사부재(62)를 올라가게 된다. 이송벨트(14)가 계속 진행함에 따라 트레이(P)는 상향경사부재(62)를 지나 측정부(80)로 이동된다. 이 과정에서도 돌기(16)는 계속 트레이(P)를 밀어 측정부로 이동시킬 수 있게 된다. 이에, 트레이(P)는 이송벨트(14)에서 완전히 들어 올려져 측정부(80)에 이동된다.

측정부(80)로 이동된 트레이(P)는 측정대(82)에 설치된 전진벨트(94) 위에 놓이고, 전진벨트(94)의 회전에 따라 전진벨트(94)를 따라 이동하게 된다.

전진벨트(94)의 이동 속도는 이송벨트(14)의 이동속도보다 상대적으로 빠르므로, 전진벨트(94) 위에 놓여진 트레이(P)는 이송벨트(14)보다 빠르게 이동하게 된다. 따라서, 트레이(P)는 접촉하고 있던 돌기(16)보다 빠르게 진행하면서 돌기(16)와 소정 간격(R)만큼 이격되어 떨어지게 된다.

이에, 전진벨트(94)를 지나면서 트레이(P)는 이송벨트(14)는 물론 돌기(16)와도 분리되어 완전히 독립된 상태가 되며, 이상태에서 전진벨트가 설치된 측정대(82)에 트레이의 하중이 그대로 전달된다. 따라서, 이송벨트(14)에서 발생되는 진동이 돌기(16)를 통해 트레이(P)로 전달되는 것을 완벽하게 차단한 상태로 진동에 의한 간섭없이 트레이(P)의 무게를 정확히 검출할 수 있게 된다.

측정대(82)는 로드셀(84) 상에 설치되어 있어서, 전진벨트(94)에 올려져 있는 트레이(P)의 하중이 측정대(82)를 통해 로드셀(84)에 인가된다. 트레이(P)의 무게는 로드셀(84)를 통해 정확하게 검출된다. 트레이(P)는 그 무게가 이미 설정되어 있으므로, 로드셀(84)의 검출 결과를 통해 바로 트레이(P)에 적재되어 있는 제품의 무게를 검출할 수 있게 된다.

이송벨트(14)가 계속 이동함에 따라 트레이(P)는 측정부(80)를 지나 하향경사부재(72)로 이동된다. 트레이(P)는 전진벨트(94)에서 이동되어 하향경사부재 상에 놓이게 된다. 트레이(P)는 하향경사부재에 놓여진 상태에서 대기하며, 이격되어 있던 돌기(16)가 이송벨트(14)의 이동에 따라 이동되어 트레이(P)를 밀어줌으로써, 이송벨트를 따라 계속 이동하게 된다. 그리고, 트레이(P)는 하향경사부재(72)를 지나 하강되어 다시 이송벨트(14) 상에 놓여진다. 이러한 과정은 연속적으로 이루어지며, 트레이(P)들이 측정대(82)를 연속적으로 지나면서 각 제품의 무게가 검출된다.

중량 측정 장치(50)를 지난 후 트레이(P)는 무게에 따라 배출부(20)의 각 경사로(22)로 배출되어 선별된다. 트레이(P)는 일정간격으로 배치된 돌기(16)에 의해 이송벨트(14) 상에서 일정 간격을 유지하면서 이동된다. 이에, 이송벨트(14)의 진행속도를 통해, 중량 측정 장치(50)를 지난 후 트레이(P)가 각 경사로(22)에 도달하는 이송거리와 시간을 정확히 연산할 수 있다. 따라서, 트레이(P) 이동거리와 시간에 따라 해당 트레이(P)를 각 등급별 경사로(22)로 정확히 배출할 수 있게 된다.

이와 같이, 트레이(P)를 이송벨트(14)를 따라 일정간격으로 이송시킬 수 있게 되어, 배출부의 각 등급 위치에서 트레이(P)를 검출하지 않고도 원하는 등급 위치에서 트레이(P)를 밀어 경사로로 배출시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

10 : 이송컨베이어 12 : 지지프레임
14 : 이송벨트 16 : 돌기
20 : 배출부 22 : 경사로
30 : 리턴라인 40 : 버퍼부
50 : 중량측정장치 52 : 지지대
60 : 상승부 62 : 상향경사부재
70 : 하강부 72 : 하향경사부재
80 : 측정부 82 : 측정대
84 : 로드셀 86 : 연결부재
90 : 가속부 92 : 풀리
94 : 전진벨트 96 : 작동모터
98 : 텐션롤

Claims (10)

1. 대상물이 이송되는 이송컨베이어의 이송벨트를 따라 배치되어 이송되는 대상물을 이송벨트에서 위로 이격시키는 상승부,
   상기 이송컨베이어의 이송벨트 진행방향을 따라 상기 상승부 후단에 배치되어 이송벨트에서 이격된 대상물의 무게를 측정하는 측정부,
   상기 이송컨베이어의 이송벨트 진행방향을 따라 상기 측정부 후단에 배치되어 이송벨트에서 이격된 대상물을 아래로 내려 이송벨트로 안착시키는 하강부, 및
   상기 측정부에 설치되어 이송벨트의 이동송도에 대해 상기 대상물의 이동 속도를 상대적으로 높이기 위한 가속부
   를 포함하는 중량 측정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 이송벨트 표면에 돌출되도록 설치되고, 이송벨트 진행방향을 따라 간격을 두고 배치되어 대상물이 걸리도록 된 돌기를 더 포함하는 중량 측정 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 상승부는 상기 이송벨트 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되고, 상단은 이송벨트 진행방향을 따라 점차적으로 상향 경사져 이송벨트 위로 돌출된 상향경사부재를 포함하고,
   상기 하강부는 상기 이송벨트 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되고, 상단은 이송벨트 위로 돌출되고 이송벨트 진행방향을 따라 점차적으로 하향 경사진 하향경사부재를 포함하고,
   상기 측정부는 상기 이송벨트 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되고 상하 방향으로 자유롭게 유동되며 상기 가속부에 놓인 대상물의 하중이 인가되는 측정대, 및 상기 측정대 하단에 설치되어 측정대에 가해지는 하중을 검출하는 로드셀을 포함하는 중량 측정 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 가속부는 상기 측정대에 회전가능하게 설치되는 한 쌍의 풀리, 상기 풀리에 걸쳐져 회전되며 상기 대상물을 받쳐 이동시키는 전진벨트, 및 상기 일측 풀리에 연결되어 풀리를 회전 구동시키기 위한 작동모터를 포함하는 중량 측정 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 가속부는 상기 측정대에 회전가능하게 설치되고 상기 전진밸트에 밀착되어 장력을 부여하는 텐션롤을 더 포함하는 중량 측정 장치.
6. 대상물이 놓여져 이송되는 이송컨베이어, 상기 이송컨베이어를 따라 배치되어 대상물을 분류 배출하는 배출부, 상기 배출부 출측에 배치되는 리턴라인, 및 상기 이송컨베이어 일측에 설치되어 배출부로 이동되는 대상물의 무게를 측정하는 중량 측정 장치를 포함하고,
   상기 중량 측정 장치는, 상기 이송컨베이어의 이송벨트를 따라 배치되어 이송되는 대상물을 이송벨트에서 위로 이격시키는 상승부, 상기 이송컨베이어의 이송벨트 진행방향을 따라 상기 상승부 후단에 배치되어 이송벨트에서 이격된 대상물의 무게를 측정하는 측정부, 상기 이송컨베이어의 이송벨트 진행방향을 따라 상기 측정부 후단에 배치되어 이송벨트에서 이격된 대상물을 아래로 내려 이송벨트로 안착시키는 하강부, 및 상기 측정부에 설치되어 이송벨트의 이동송도에 대해 상기 대상물의 이동 속도를 상대적으로 높이기 위한 가속부를 포함하는 선별 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 이송컨베이어에 별도로 구비되어 이송벨트 상에 자유롭게 놓여 이송되고, 내부에 대상물이 적재되는 운반트레이를 더 포함하는 선별 시스템.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 이송컨베이어는 회전 이동되는 이송벨트, 상기 이송벨트 표면에 돌출되도록 설치되고 이송벨트 진행방향을 따라 간격을 두고 배치되어 대상물이 걸리도록 된 돌기를 포함하는 선별 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 상승부는 상기 이송벨트 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되고, 상단은 이송벨트 진행방향을 따라 점차적으로 상향 경사져 이송벨트 위로 돌출된 상향경사부재를 포함하고,
   상기 하강부는 상기 이송벨트 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되고, 상단은 이송벨트 위로 돌출되고 이송벨트 진행방향을 따라 점차적으로 하향 경사진 하향경사부재를 포함하고,
   상기 측정부는 상기 이송벨트 폭방향을 따라 양 선단부에 배치되고 상하 방향으로 자유롭게 유동되며 상기 가속부에 놓인 대상물의 하중이 인가되는 측정대, 상기 측정대 하단에 설치되어 측정대에 가해지는 하중을 검출하는 로드셀을 포함하는 선별 시스템.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가속부는 상기 측정대에 회전가능하게 설치되는 한 쌍의 풀리, 상기 풀리에 걸쳐져 회전되며 상기 대상물을 받쳐 이동시키는 전진벨트, 및 상기 일측 풀리에 연결되어 풀리를 회전 구동시키기 위한 작동모터를 포함하는 선별 시스템.

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