KR20210054276A - 계란 자동 정렬 및 이송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 계란 자동 정렬 및 이송장치에 관한 것으로, 계란을 일렬로 공급하는 공급부; 공급부에서 공급되어 오는 계란의 뾰족한 부분을 일방향으로 위치 전환시켜 정렬된 상태로 이송시키는 이송부; 이송부에서 정렬되어 오는 계란을 계란의 뾰족한 부분이 하부로 위치되게 수직 전환시켜 배출하는 수직 전환부;를 포함하는 계란 자동 정렬 및 이송장치를 제공한다.

Description

계란 자동 정렬 및 이송장치{Egg auto align and transfer apparatus}
본 발명은 계란 자동 정렬 및 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 계란을 일정 방향으로 자동 정렬시켜 난좌에 안착시켜 담을 수 있도록 한 계란 자동 정렬 및 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로, 계란은 취급시 파손 방지를 위하여 다양한 규격의 난좌(계란판)에 계란을 안착시킨 상태로 포장 판매하고 있다.
계란이 안착되는 난좌는 통상적으로 플라스틱 수지나 종이를 볼록 및 오목하게 형성하여 오목한 부분에 계란을 안착시켜 구비하게 되는데, 자동화 장비가 갖추어지기 전에는 사람의 수작업을 통해 난좌에 계란을 안착시켜 왔다.
하지만, 이와 같이 일일이 사람의 손을 통해 작업을 수행해야 하므로 계란의 포장 작업에 소요되는 시간과 인력의 낭비가 심하여 작업 능률이 저조하다는 단점이 있고, 이로 인해 계란의 출하 가격이 상승하게 됨에 따라 경쟁력이 상실됨과 더불어 이윤 저하를 초래하게 되는 단점이 있었다.
이러한 단점을 해소하기 위해 종래에는 국내 등록특허 제10-0818702호(이하 "선행기술문헌1"이라 한다)와, 국내 등록특허 제10-0899109호(이하 "선행기술문헌2"라 한다), 국내 등록특허 제10-0908598호(이하 "선행기술문헌3"이라 한다), 국내 등록특허 제10-1443659호(이하 "선행기술문헌4"라 한다) 등에서 '계란 포장기'가 제안된 바 있다.
선행기술문헌1에는 계란의 등급 즉, 크기에 따라 난좌(卵座)의 포장을 가능하게 하면서 구동 소음 및 진동없이 빠른 속도로 안정되게 계란을 난좌에 포장하기 위한 장치로, 기존의 지지암 군(群)의 간격을 획일적으로 조절하는 구조적 결함을 탈피하여, 계란의 크기에 따라 계란을 받아 난좌에 투하하는 바스켓수단의 간격을 임의로 조절할 수 있게 함으로서, 장치의 사용폭을 확장함과 아울러 구동 소음 및 진동을 최소화하면서 빠른 속도로 안정되게 계란을 난좌에 포장하는 기술이 개시되어 있다.
선행기술문헌2에는 구조가 간편하고 유연하게 계란의 파지 및 하역을 위한 동작이 이루어지도록, 지지프레임과, 지지프레임에 설치되고 구동원의 회전운동을 왕복각운동으로 변환하여 전달하는 구동부와, 구동부의 왕복각운동에 따라 상하로 이동하고 계란을 파지한 상태에서 하향이동시 계란을 난좌에 하역하는 파지부와, 파지부의 계란 파지상태를 유지시키다가 하향이동시는 파지상태를 해제시키는 파지 해제부를 포함하여 이루어지는 계란 포장기가 개시되어 있다.
선행기술문헌3에는 계란의 파지 및 하역을 위한 동작이 정확하고 신속하게 이루어지도록, 지지프레임과, 지지프레임에 설치되고 구동원의 회전운동을 왕복각 운동으로 변환하여 전달하는 구동부와, 구동부의 왕복각운동에 따라 상하로 이동하고 계란을 파지하여 난좌에 하역하는 파지부와, 파지부의 상향이동시 계란 파지상태를 유지시키고 하향이동시 계란파지상태를 해제시키는 파지제어부를 포함하여 이루어지는 계란 포장기가 개시되어 있다.
선행기술문헌4에는 계란을 신속하고 안전하게 난좌에 이송가능하도록, 지지프레임과, 지지프레임에 설치되고 구동원의 회전운동을 왕복각운동으로 변환하여 전달하는 구동장치와, 일정 간격을 두고 서로 마주보고 설치되고 지지프레임에 상하운동하게 각각 지지되며 구동장치의 왕복각운동에 따라 상하운동하는 한 쌍의 승강대와, 한 쌍의 상기 승강대사이를 가로지르는 상태로 일정 간격을 두고 설치되고 승강대와 함께 상하운동하는 한 쌍의 횡단바와, 횡단바의 상하운동시 계란받이가 상부쪽에서 계란을 수령한 후 하부쪽에서 난좌에 하역하도록 설치되는 계란반송장치를 포함하여 이루어지는 계란 포장기가 개시되어 있다.
이러한 계란 포장기는 양계장에서 생산되는 계란을 난좌에 신속하게 삽입해야 생산성을 높일 수 있고 계란의 신선도 유지 등도 가능하게 되는데, 전술한 바와 같이 선행기술문헌들에 개시된 계란 포장기들은 양계장으로부터 생산되는 계란을 그대로 포장하는 포장작업에 제공될 수 없고, 별도의 선별과정 즉 정렬과정을 거친 후의 계란만을 포장하기 때문에 생산성을 저하시키는 문제가 있다.
국내 등록특허 제10-0818702호 국내 등록특허 제10-0899109호 국내 등록특허 제10-0908598호 국내 등록특허 제10-1443659호
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다수의 계란을 일정 방향으로 자동 정렬시킨 상태로 이송시켜 난좌에 신속히 안착시켜 담을 수 있도록 한 계란 자동 정렬 및 이송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 계란 자동 정렬 및 이송장치는, 계란을 일렬로 공급하는 공급부; 공급부에서 공급되어 오는 계란의 뾰족한 부분을 일방향으로 위치 전환시켜 정렬된 상태로 이송시키는 이송부; 이송부에서 정렬되어 오는 계란을 계란의 뾰족한 부분이 하부로 위치되게 수직 전환시켜 배출하는 수직 전환부;를 포함할 수 있다.
그리고, 이송부는 계란을 이송시키는 제 1 이송구간과, 계란의 뾰족한 부분을 일방향으로 위치시켜 정렬시키는 정렬구간과, 정렬된 계란을 이송시키는 제 2 이송구간으로 구비되고, 이송부에는 이송부를 따라 공전되면서 계란을 제 1 이송구간, 정렬구간, 제 2 이송구간 순으로 이송시키는 다수의 이송롤러와, 이송롤러에 의해 이송되는 계란을 일렬로 정렬시켜 이송되도록 가이드하는 가이드레일이 구비될 수 있다.
또한, 제 1,2 이송구간에는 이송롤러의 공전과 동기되어 회전되는 회전벨트가 각각 구비되고, 각 회전벨트에는 제 1,2 이송구간을 지나는 이송롤러가 접하여 자전되면서 계란을 회전시키도록 구비될 수 있으며, 정렬구간에는 이송롤러의 공전과 동기되어 회전되는 제동벨트가 구비되고, 제동벨트는 이송롤러의 자전과 반대방향으로 회전되면서 이송롤러의 자전을 정지시켜 계란의 회전을 정지시키도록 구비될 수 있다.
게다가, 가이드레일에는 정렬구간에서 절곡된 절곡부가 형성되어, 정렬구간으로 이송되어 오는 계란을 회전시켜 계란의 뾰족한 부분이 일방향으로 위치되도록 정렬시킬 수 있다.
그리고, 수직 전환부는 그 말단부에 외측으로 돌출 형성되어 정렬된 상태로 이송되어 오는 계란이 안착되어 구비되는 복수의 받침대와, 받침대의 상부에서 회전되게 구비되어 정렬된 상태로 이송되어 오는 계란을 받침대에 하나씩 공급하고 받침대 위의 계란을 밀어내 배출시키는 회전자를 포함할 수 있다.
게다가, 복수의 받침대 중 계란의 뾰족한 부분이 위치되는 측의 받침대는 반대편 받침대보다 짧은 길이로 형성되어, 계란의 뾰족한 부분이 하부로 위치된 상태로 배출시키도록 구비될 수 있다.
그리고, 공급부에는 계란을 이송시키는 컨베이어와, 컨베이어에 의해 이송되는 계란을 각 라인 별로 이송시키는 다수의 가이드플레이트가 구비되고, 이웃하는 가이드플레이트는 그 선단부가 서로 다른 길이로서 돌출되게 구비될 수 있다.
게다가, 공급부에는 가이드플레이트를 계란의 진행방향과 직교되는 방향으로 요동시키는 요동수단이 구비되되, 요동수단은 가이드플레이트에 연결되는 이동축; 이송부에 힌지 결합되는 한편 그 일측은 이동축에 회전가능하게 결합되는 연동링크; 연동링크에 일측이 회전가능하게 결합되고 타측은 모터에 편심되게 연결되는 로드;를 포함하여, 모터의 작동시 이동축을 직선 왕복 이동시켜 이에 연결된 가이드플레이트를 요동시키도록 구비될 수 있다.
본 발명의 계란 자동 정렬 및 이송장치에 따르면, 이송되는 모든 계란을 일정 방향으로 자동 정렬시켜 이송시키고, 자동 정렬된 계란이 모두 동일한 방향으로 세워진 상태로 난좌에 삽입되어 구비됨으로써 계란의 팩킹 작업이 신속하게 진행됨에 따라 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 계란 자동 정렬 및 이송장치의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 계란 자동 정렬 및 이송장치의 측면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 정렬 및 이송장치에 구성되는 공급부의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공급부의 분리도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동 정렬 및 이송장치에 구성되는 이송부의 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이송부의 구동부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 이송부의 구동상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 이송부에서 이송되는 계란의 자전 및 회전상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 자동 정렬 및 이송장치에 구성되는 수직 전환부를 도시한 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 수직 전환부에서 계란이 자동으로 세워지는 동작을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 계란 자동 정렬 및 이송장치에서 계란의 이송과정을 도시한 평면 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 도 1 내지 도 11은 본 발명에 따른 계란 자동 정렬 및 이송장치 및 이의 세부 구성을 도시한 도면들이다.
본 발명의 계란 자동 정렬 및 이송장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 계란(1)을 일렬로 공급하는 공급부(200)와, 공급부(200)에서 공급되어 오는 계란(1)의 뾰족한 부분을 일방향으로 위치 전환시켜 정렬된 상태로 이송시키는 이송부(300)와, 이송부(300)에서 정렬되어 오는 계란(1)을 계란(1)의 뾰족한 부분이 하부로 위치되게 수직 전환시켜 배출하는 수직 전환부(400)를 포함한다.
이와 같은 자동 정렬 및 이송장치(100)를 이루는 공급부(200), 이송부(300), 수직 전환부(400)는 지면으로부터 일정 높이를 갖도록 구비된 베이스프레임(110) 상에 차례로 구성된다.
먼저, 공급부(200)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스프레임(110)의 선단부에 구성되고, 이러한 공급부(200)에는 컨베이어(210)와 가이드플레이트(220)(221)가 포함된다.
컨베이어(210)는 베이스프레임(110)의 선단부에 구비되어 무작위로 투입되는 계란(1)을 후술될 이송부(300)로 이송시켜 공급하게 되고, 가이드플레이트(220)(221)는 컨베이어(210)에 의해 이송되는 계란(1)을 일렬로 정렬시켜 공급하게 된다.
이러한 가이드플레이트(220)(221)는 컨베이어(210) 위의 베이스프레임(110)에 다수개로 설치되고, 다수의 가이드플레이트(220)(221)는 일정 간격으로 컨베이어(210) 상에 구비되어, 컨베이어(210)에 의해 이송되는 계란(1)을 일렬로 정렬시켜 공급하게 된다.
특히, 계란(1)이 최종적으로 안착되는 난좌의 특성을 고려하여 가이드플레이트(220)(221)는 컨베이어(210)에 계란(1)이 이송되는 6개의 이송 통로를 형성하도록 컨베이어(210) 상에 5개로 구비될 수 있다.
한편, 상기와 같이 구비되는 다수의 가이드플레이트(220)(221) 중 이웃하는 가이드플레이트(220)(221)는 그 선단부가 서로 다른 길이로 돌출되게 구비되고, 긴 길이의 가이드플레이트는 고정형 가이드플레이트(220)로 구비되며, 짧은 길이의 가이드플레이트는 요동형 가이드플레이트(221)로 구비된다.
이와 같이 이웃하는 가이드플레이트(220)(221)가 서로 다른 길이로 구비됨으로써, 컨베이어(210)에 무작위로 투입된 계란(1)을 양 가이드플레이트(220)(221) 사이의 각 통로로 원활히 유도하여 공급할 수 있게 된다.
즉, 가이드플레이트(220)(221)의 선단부가 동일한 길이로 구비되는 경우에는 컨베이어(210)에 의해 무작위로 이송되어 오는 계란(1)이 이웃하는 양 가이드플레이트(220)(221)의 선단부에 각각 걸림된 상태에서 서로 접하여 양 가이드플레이트(220)(221) 사이의 통로로 진입되지 못하고 정체되는데, 본 발명에서와 같이 이웃하는 가이드플레이트(220)(221)의 선단부를 서로 다른 길이로 구비하게 되면 이웃하는 가이드플레이트(220)(221) 간의 단차로 인해서 양 가이드플레이트(220)(221)의 선단부에 걸림된 양측의 계란(1)이 서로 접하지 않게 되므로 각 가이드플레이트(220)(221)에 걸림된 계란(1)은 연이어 이송되어 오는 후속 계란(1)에 의해 자연스럽게 걸림이 해제되면서 양 가이드플레이트(220)(221) 사이의 통로로 진입되어 공급된다.
게다가, 상기와 같은 계란(1)의 정체를 더 효과적으로 해소하기 위해, 본 발명에서는 다수의 가이드플레이트(220)(221) 중 일부의 가이드플레이트 즉 짧은 길이의 요동형 가이드플레이트(220)(221)를 계란(1)의 진행방향과 직교되는 방향으로 흔들어 주는 요동수단이 더 구성될 수 있다.
이러한 요동수단은 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 가이드플레이트 중 요동형 가이드플레이트(221)에 연결되는 제 1 이동축(240)과, 이송부(300)에 그 일단부가 힌지 결합되는 한편 그 일측은 제 1 이동축(240)에 회전가능하게 결합되는 연동링크(230)와, 연동링크(230)에 일측이 회전가능하게 결합되고 타측은 모터(260)에 편심되게 연결되는 로드(270)를 포함한다.
제 1 이동축(240)은 복수의 샤프트가 하나의 플레이트로서 고정되게 연결된 일체의 단일부재로 구비된다. 이러한 제 1 이동축(240)은 컨베이어(210) 상에 나란히 구비된 다수의 가이드플레이트(220)(221)와 직교되게 구비된 상태에서 요동형 가이드플레이트(221)에만 선택적으로 고정되게 연결되어 요동형 가이드플레이트(221)를 일체로 구비하게 된다. 이와 같이 구비되는 제 1 이동축(240)은 베이스프레임(110)의 폭 방향(즉 가이드플레이트(220)(221)와 직교하는 방향)으로 이동되게 구비되고, 제 1 이동축(240)의 이동에 의해 모든 요동형 가이드플레이트(221)는 일체로 제 1 이동축(240)과 동일한 방향으로 왕복 이동되어 요동된다.
한편, 상기와 같은 요동형 가이드플레이트(221)를 제외한 나머지 고정형 가이드플레이트(220)는 요동형 가이드플레이트(221)보다 긴 길이를 갖는 가이드플레이트로서, 고정형 가이드플레이트(220)는 베이스프레임(110)에 고정되게 구비된다.
이와 같은 고정형 가이드플레이트(220)와 요동형 가이드플레이트(221)는 상호 교호적으로 반복 구비되고, 이웃하는 고정형 가이드플레이트(220)와 요동형 가이드플레이트(221) 사이에는 계란(1)이 각각 일렬로 이동할 수 있는 통로가 형성된다.
따라서, 이웃하는 고정형 가이드플레이트(220)와 요동형 가이드플레이트(221) 사이의 통로는 그 폭이 요동형 가이드플레이트(221)의 이동에 의해 좁아졌다가 넓어짐이 반복되어 각 통로로 계란(1)의 진입을 유도하여 계란(1)을 원활히 이동시킬 수 있게 된다.
게다가, 컨베이어(210) 말단부의 각 통로에는 계란(1)을 흔들어 계란(1)의 이송을 원활케 하기 위한 요동판(250)이 구비되고, 각 요동판(250)은 제 1 이동축(240)과 나란한 제 2 이동축(241)에 고정되어 연결된다.
여기서, 요동판(250)은 각 통로에서 통로의 폭방향으로 요동되므로 통로의 폭보다는 작은 폭을 갖도록 형성되고, 이와 같은 요동판(250)의 요동에 의해 통로에 걸림이나 끼임 등의 이유로 이동이 정체된 계란(1)을 보다 수월하게 계란(1)의 정체를 풀어 이송시킬 수 있게 된다.
그리고, 제 2 이동축(241)은 제 1 이동축(240)과 마찬가지로 베이스프레임(110)에 이동가능하게 구비되어, 모든 요동판(250)을 일체로 요동시키게 된다.
또한, 상기와 같이 구비되는 제 1,2 이동축(240)(241) 상에서는 연동링크(230)가 이에 직교하는 방향으로 구비된다.
연동링크(230)는 그 일단부가 베이스프레임(110)에 힌지 결합된 힌지부(231)로 구비되고, 반대편의 타단부는 제 2 이동축(241)과 회전가능하게 결합되며, 중앙부는 제 1 이동축(240)과 회전가능하게 결합된다.
이러한 연동링크(230)의 중앙부와 타단부에는 각각의 장공(232)(233)이 연동링크(230)의 길이 방향으로 형성되고, 중앙부의 제 1 장공(232)에는 제 1 이동축(240)의 결합핀(240a)이, 단부의 제 2 장공(233)에는 후술될 로드(270)의 연결핀(271)이 각각 관통 결합된다.
이로써, 후술될 로드(270)에 의해 연동링크(230)가 힌지부(231)를 축으로 회전되고, 이에 따라 연동링크(230)의 제 1,2 장공(232)(233)에 각각 결합된 결합핀(240a)과 연결핀(271)에 의해 연동링크(230)의 회전이 제한됨과 더불어 제 1,2 이동축(240)(241)을 동시에 이동시켜 요동형 가이드플레이트(221)와 요동판(250)을 동시에 요동시킬 수 있게 되므로, 각 통로로 계란(1)의 진입은 물론 이동을 원활히 유도할 수 있게 된다.
그리고, 상기와 같은 연동링크(230)의 제 2 장공(233)에는 로드(270)가 회전가능하게 연결되어 구비된다.
즉, 로드(270)는 그 일단부에 연동링크(230)의 제 2 장공(233)에 관통 결합되는 연결핀(271)이 구비되고, 타단부는 모터(260)에 편심되게 연결된다. 이때, 모터(260)에는 모터축에 결합되어 회전되는 캠(261)이 구비되고, 캠(261)에는 로드(270)의 타단부가 일측으로 편심된 상태로 힌지 결합되어 구비된다.
이로써, 모터(260)의 작동시는 캠(261)이 회전되고, 캠(261)에 연결된 로드(270)의 타단부가 캠(261)을 따라 선회하면서 로드(270)의 연결핀(271)을 통해 연동링크(230)가 회전되고, 제 1,2 이동축(240)(241)은 로드(270)와 동일한 방향으로 직선 왕복 이동되면서 요동형 가이드플레이트(221)와 요동판(250)을 요동시키게 된다.
한편, 상기와 같은 공급부(200)의 작동관계를 보다 구체적으로 설명하면, 베이스프레임(110)의 선단부에 구비된 컨베이어(210)가 작동되면, 컨베이어(210) 위로 투입된 계란(1)이 컨베이어(210)의 말단부로 이송된다.
이와 같이 컨베이어(210)에 의해 무작위로 이송되는 계란(1)은 고정형 가이드플레이트(220)와 요동형 가이드플레이트(221) 사이의 통로로 진입되고, 각 통로로 진입된 계란(1)은 일렬로 나열되어 통로 말단부의 요동판(250)을 지나 후술될 이송부(300)로 공급된다.
이 과정에서 가이드플레이트(220)(221)의 선단부에 걸림되거나 양 가이드플레이트(220)(221) 사이의 통로에서 끼임되거나 또는 통로의 요동판(250)에 의해 걸림되는 등의 이유로 계란(1)의 이송이 정체되는 경우에는 요동수단이 작동되어 요동형 가이드플레이트(221)와 요동판(250)을 흔들게 된다.
즉, 모터(260)가 작동되면, 모터(260)에 연결된 캠(261)이 회전하게 되고, 캠(261)에 편심되게 연결된 로드(270)의 일단부가 캠(261)을 따라 선회하게 됨과 동시에 로드(270)의 반대편 단부는 연결핀(271)에 의해 연동링크(230)와 제 2 이동축(241)에 연결된 상태로 직선 왕복 이동하게 된다.
그러면, 로드(270)와 연결핀(271)으로 고정된 제 2 이동축(241)은 로드(270)와 같이 직선 왕복 이동되면서 이에 연결된 요동판(250)을 각 통로 상에서 계란(1)의 이동방향과 직교되는 방향으로 요동시키게 되고, 연동링크(230)는 힌지부(231)를 축으로 제 2 장공(233) 측의 단부가 회전하게 된다.
이러한 연동링크(230)의 회전에 의해 연동링크(230) 중앙부의 제 1 장공(232)에 결합핀(240a)으로 연결된 제 1 이동축(240)은 제 2 이동축(241)과 마찬가지로 연동되어 직선 왕복 이동하게 되고, 제 1 이동축(240)의 직선 왕복 이동에 의해 이에 연결된 요동형 가이드플레이트(221)가 계란(1)의 이동방향과 직교되는 방향으로 요동하게 된다.
따라서, 요동형 가이드플레이트(221)의 요동에 의해 고정형 가이드플레이트(220)와의 사이에 형성된 통로가 좁아졌다가 넓어짐을 반복하면서 각 통로에서 정체된 계란(1)을 흔들어 계란(1)의 걸림이나 끼임을 해제시켜 줌으로써 각 통로로 계란(1)을 용이하게 진입시킬 수 있을 뿐 아니라 각 통로에서 계란(1)의 이동을 원활히 유도할 수 있게 된다.
이송부(300)는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 공급부(200)의 말단부와 근접한 베이스프레임(110)의 중앙부에 구성되어 공급부(200)로부터 이송되어 오는 계란(1)을 일방향으로 정렬시켜 후술될 수직 전환부(400)로 이송시키게 된다.
이러한 이송부(300)에는 이송부(300)를 따라 무한 궤도로 공전되면서 계란(1)을 이송시키는 다수의 이송롤러(340)와, 이송롤러(340)에 의해 이송되는 계란(1)을 일렬로 정렬시켜 이송되도록 가이드하는 다수의 가이드레일(350)이 구비된다.
게다가, 상기와 같은 이송부(300)는 공급부(200)로부터 이송되어 온 계란(1)을 일렬로 이송시키는 제 1 이송구간(310)과, 계란(1)의 뾰족한 부분을 일방향으로 위치시켜 정렬시키는 정렬구간(320)과, 정렬된 계란(1)을 후술될 수직 전환부(400) 측으로 이송시키는 제 2 이송구간(330)으로 구성된다.
이로써, 이송부(300)의 이송롤러(340)는 베이스프레임(110)에서 이송부(300)를 따라 무한 궤도로 공전되면서 계란을 제 1 이송구간(310) -> 정렬구간(320) -> 제 2 이송구간(330) 순으로 이송시키게 되고, 이 과정에서 이송되는 계란(1)은 다수의 가이드레일(350)을 따라 일렬로 정렬된 상태로 이송되게 된다.
그리고, 다수의 가이드레일(350)은 제 1 이송구간(310), 정렬구간(320), 제 2 이송구간(330)을 차례로 가로질러 구비되되, 정렬구간(320)에 위치된 각 가이드레일(350)의 중앙부는 절곡된 절곡부(351)로 형성되어, 제 1 이송구간(310)에서 이송되어 오는 일부 계란(1)을 위치 전환시켜 계란(1)의 뾰족한 부분이 일방향으로 위치되도록 정렬시킨 후 제 2 이송구간(330)으로 이송시키게 된다.
한편, 상기와 같은 이송롤러(340)는 베이스프레임(110)에서 각각의 스프로킷휠에 걸림되어 무한 궤도로 회전되는 구동벨트(341)에 일정 간격마다 회전가능하게 결합되어 구비된다. 이로써, 다수의 이송롤러(340)는 구동벨트(341)에 의해 베이스프레임(110)에서 이송부(300)를 따라 무한 궤도로 공전하게 된다.
그리고, 이송부(300)의 제 1 이송구간(310)은 공급부(200)와 인접하게 구성되는 구간으로서, 도 6 및 도 7에서와 같이 구동벨트(341)와 동기되어 회전되는 복수의 회전축(311)과, 양 회전축(311)에 감김되게 구비되어 무한 궤도로 회전되는 회전벨트(312)가 구비된다. 이러한 회전벨트(312)는 도 7에서 화살표로 도시된 방향 즉 정렬구간을 향하는 측으로 회전되게 구비되되, 회전벨트(312)의 회전속도는 증속비(후술될 정렬구간(320)과의 기어비)로 인해 구동벨트(341)의 회전속도보다 몇 배 더 빠른 속도로 회전되게 구비된다(도 7에서 증속비를 갖는 회전축(311)의 회전속도를 2개의 화살표로 표시함).
이로써, 제 1 이송구간(310)을 지나는 이송롤러(340)는 제 1 이송구간(310)의 회전벨트(312)의 상면에 접한 상태로 회전벨트(312)와 같이 이동되는데, 이때 제 1 이송구간(310)에서의 회전벨트(312)가 이송롤러(340)의 이동속도보다 빠른 속도로 회전됨으로써 이송롤러(340)는 제 1 이송구간(310)의 회전벨트(312)에 접함과 동시에 회전벨트(312)와의 속도차로 인해 도 7를 기준으로 시계방향으로 자전되면서 제 1 이송구간(310)을 이동하게 된다.
또한, 계란(1)은 제 1 이송구간(310)에서는 시계방향으로 자전되는 이송롤러(340)에 의해 반시계방향으로 자전되면서 이송롤러(340)에 의해 이동되는데, 이때 제 1 이송구간(310)에서 반시계방향으로 구름(자전)되는 계란(1)은 상대적으로 무거운 중량부인 뾰족한 부분을 구심점으로 선회되는 특성에 따라 도 8에서와 같이 계란(1)의 뾰족한 부분이 이와 마주하는 양측의 가이드레일(350) 측으로 이동되어 가이드레일(350)에 각각 접한 상태로 이송된다.
한편, 이송부(300)의 정렬구간(320)은 제 1 이송구간(310)과 인접한 구간으로서, 구동벨트(341)와 동기되어 회전되는 복수의 회전축(321)과, 양 회전축(321)에 감김되게 구비되어 무한 궤도로 회전되는 제동벨트(322)가 구비된다. 이때, 제동벨트(322)는 제 1 이송구간(310)의 회전벨트(312)와 동일한 방향으로 회전되나, 회전벨트(312) 보다는 느린 회전속도 즉 구동벨트(341)와 동일한 회전속도로 회전된다.
이러한 제동벨트(322)에는 제 1 이송구간(310)을 지나온 이송롤러(340)가 접한 상태로 제동벨트(322)와 같이 이동되는데, 이때 제 1 이송구간(310)을 지나온 시계방향으로 자전되는 이송롤러(340)는 제동벨트(322)에 접함에 따라 이송롤러(340)의 자전이 정지된 상태로 정렬구간(320)을 이동하게 된다(도 5 및 도 8에서 흑색 이송롤러로 도시함).
즉, 제동벨트(322)가 이송롤러(340)의 자전방향 및 이동속도와 동일한 방향과 속도로 정렬구간(320)을 이동하게 됨으로써 시계방향으로 자전되던 이송롤러(340)가 제동벨트(322)의 상면에 접하게 되면, 이의 접촉과 동시에 이송롤러(340)의 회전력이 제동벨트(322)에 의해 상쇄되어 정지된 상태로 제동벨트(322)와 동일한 이동속도로서 정렬구간(320)을 이동하여 통과하게 된다.
이로써, 정렬구간(320)에서는 이송롤러(340)가 자전이 정지된 상태로 이동됨으로써 이송롤러(340)에 안착된 계란(1) 역시도 정지 상태로 이동되는데, 이때의 계란(1)은 그 뾰족한 부분이 가이드레일(350)에 각각 접한 상태로 이동된다.
이를 도 8의 상부 도면을 기준으로 하여 보면, 뾰족한 부분이 가이드레일(350)에 각각 접한 상태로 이송되어와 정렬구간(320)으로 진입되는 계란(1) 중 뾰족한 부분이 상부의 가이드레일(350)에 접한 계란(1)은 절곡부(351)를 그대로 통과하여 제 2 이송구간(330)으로 이송된다. 하지만, 뾰족한 부분이 하부의 가이드레일(350)에 접한 계란(1)은 그 뾰족한 부분이 절곡부(351)에 걸림된 상태로 이동됨으로써 절곡부(351)의 경사에 의해 계란(1)의 뾰족한 부분이 점차 상부로 들리면서 결국에는 계란(1)이 반대 방향으로 뒤집어져 계란(1)의 위치가 전환된다.
따라서, 정렬구간(320)의 절곡부(351)를 통과하는 과정에서 모든 계란(1)은 그 뾰족한 부분이 도 8을 기준으로 상방향을 향하도록 위치 정렬된 상태로 이송된다.
이러한 계란(1)의 반전작동 즉 위치 전환작동은 이송롤러(340)의 자전이 정지된 상태에서만 효율적으로 이루어지게 된다. 즉, 이송롤러(340)가 자전하는 상태에서는 계란(1)이 절곡부(351)에 접하여 걸림되어도 계란(1)이 계속해서 이송롤러(340) 상에서 유동됨으로써 계란(1)의 위치 전환동작이 원활히 이루어지지 못해 오작동이 빈번하게 발생된다.
한편, 이송부(300)의 제 2 이송구간(330)은 정렬구간(320)과 인접한 구간으로서, 정렬구간(320)과 마찬가지로 구동벨트(341)와 동기되어 회전되는 복수의 회전축(331)과, 양 회전축(331)에 감김되게 구비되어 무한 궤도로 회전되는 회전벨트(332)가 구비된다. 이러한 회전벨트(332)는 도 7에서 화살표로 도시된 바와 같이 제 1 이송구간(310)의 회전벨트(312) 및 정렬구간(320)의 제동벨트(322)와는 반대 방향으로 회전되게 구비된다. 이때의 회전벨트(332)는 정렬구간(320)의 제동벨트(322)와 동일한 회전속도로 회전되게 구비된다.
이에 따라, 제 2 이송구간(330)을 지나는 이송롤러(340)는 제 2 이송구간(330)의 회전벨트(332) 상면에 접한 상태로 회전벨트(332)와 반대 방향으로 자전되면서 회전벨트(332)와 같이 이동된다.
즉, 이송롤러(340)는 제 2 이송구간(330)에서의 회전벨트(332)에 의해 반시계방향으로 자전되고, 이에 안착된 계란(1)은 시계방향으로 자전되면서 이동되는데, 이때에도 계란(1)은 뾰족한 부분을 구심점으로 선회되는 특성에 따라 도 8을 기준으로 계란(1)의 뾰족한 부분이 이와 마주하는 상부의 가이드레일(350)에 접한 상태로 정렬 이송된다.
이상과 같은 이송부(300)에서 계란(1)의 이송과정을 도 8를 통해 보다 구체적으로 설명하면, 공급부(200)로부터 이송되어 온 계란(1)이 이송부(300)의 제 1 이송구간(310)으로 유입되어 공급된다.
제 1 이송구간(310)으로 공급된 계란(1)은 도 7에서와 같이 시계방향으로 자전되는 이송롤러(340) 위로 공급되고, 이송롤러(340)의 자전에 의해 계란(1)은 반시계방향으로 자전되면서 계란(1)의 뾰족한 부분이 이와 마주하는 가이드레일(350) 측으로 이동되어 접하게 된다.
따라서, 계란(1)은 도 8에서와 같이 그 뾰족한 부분이 상하의 가이드레일(350)에 각각 접한 상태로 이송되어 정렬구간(320)으로 공급된다.
정렬구간(320)으로 공급된 계란(1)은 정렬구간(320)을 지나는 이송롤러(340)에 의해 자전이 정지된 상태로서 가이드레일(350)의 절곡부(351)로 진입하게 되고, 이 과정에서 도 8을 기준으로, 뾰족한 부분이 상부의 가이드레일(350)에 접한 계란(1)은 절곡부(351)에 의해 확장된 통로로 통해 정렬구간(320)을 그대로 통과하게 되고, 뾰족한 부분이 하부의 가이드레일(350)에 접한 계란(1)은 그 뾰족한 부분이 절곡부(351)에 걸림되며, 이 상태로 계란(1)이 계속 이송됨에 따라 결국에는 절곡부(351)에 의해 계란(1)의 뾰족한 부분이 점차 상부로 들리면서 계란(1)이 반대 방향으로 뒤집어져 계란(1)의 위치가 전환된다.
따라서, 정렬구간(320)의 절곡부(351)를 통과하는 과정에서 모든 계란(1)의 뾰족한 부분이 도 8을 기준으로 모두 상방향을 향한 상태로 위치 정렬되어 이송된다.
이와 같이 위치 정렬된 계란(1)은 제 2 이송구간(330)으로 공급됨과 동시에 제 2 이송구간(330)을 통과하는 이송롤러(340)의 자전에 의해 이와 반대 방향으로 구름(자전)되면서 그 뾰족한 부분이 상부의 가이드레일(350)에 접하여 정렬된 상태로 후술될 수직 전환부(400)로 이송된다.
수직 전환부(400)는 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 이송부(300)의 말단부와 근접한 베이스프레임(110)에 구성되어 이송부(300)로부터 정렬 이송되어 오는 계란(1)을 수직 전환시켜 하부의 홀더(430)로 공급하는 구성이다.
이러한 수직 전환부(400)에는 도 11에 도시된 바와 같이, 이송부(300)로부터 이송되어 오는 계란(1)을 이동시키는 이동구간(400a)이 더 구성될 수 있고, 이동구간(400a)에는 이송롤러(340)와 가이드레일(350)의 기능을 병행하는 보빈형 롤러(440)가 각각 구비되어, 계란(1)을 각 라인 별로 각각 이동시킬 수 있게 된다.
한편, 수직 전환부(400)는 이동구간(400a)의 말단부에서 외측으로 돌출되게 구비되는 복수의 제 1,2 받침대(420)(420a)와, 제 1,2 받침대(420)(420a) 상부의 베이스프레임(110)에 회전가능하게 구비되는 회전자(410)를 포함한다.
제 1,2 받침대(420)(420a)는 베이스프레임(110)의 외측으로 돌출되는 복수의 샤프트로서, 이송부(300)에서 각 라인 별로 정렬되어 이송되어 오는 계란(1)이 안착되어 구비된다.
이러한 제 1,2 받침대(420)(420a)는 도 10에 도시된 바와 같이 그 길이가 서로 다르게 구비되는 바, 계란(1)의 뾰족한 부분이 위치되는 측의 제 2 받침대(420a)는 반대편의 제 1 받침대(420)보다 짧은 길이로 형성되어, 제 1,2 받침대(420)(420a)에서 계란(1)의 배출시 계란(1)의 뾰족한 부분이 제 2 받침대(420a)로부터 이탈됨과 동시에 도 9에서와 같이 하부로 회전되어 배출된다.
즉, 계란(1)의 뾰족한 부분이 계란(1)의 다른 부위에 비해 상대적으로 무거운 중량부이므로 이 부분이 짧은 제 2 받침대(420a) 측으로 위치된 상태에서 계란(1)이 받침대(420)(420a)의 말단부로 이동되면, 계란(1)이 도 9에서와 같이 제 2 받침대(420a)에서 이탈됨과 동시에 자동으로 무거운 뾰족한 부분이 하부로 회전되어 위치되면서 홀더(430)에 삽입되어 안착된다.
그리고, 제 1,2 받침대(420)(420a)의 상면에는 계란(1)의 안전한 안착을 위한 안착홈(421)이 형성되고, 이 안착홈(421)을 기준으로 제 1,2 받침대(420)(420a)의 외측 단부는 상향 경사지게 형성되어, 계란(1)의 임의적인 배출을 방지할 수 있다.
한편, 회전자(410)는 그 외주면에 일정 간격으로 돌출 형성된 회전날개(411)가 구비되고, 이 회전날개(411)에 의해 계란(1)의 이동을 정확히 제어하여 공급할 수 있게 된다.
즉, 회전자(410)의 회전날개(411)에 의해 제 1,2 받침대(420)(420a)의 안착홈(421)에 안착된 계란(1)을 밀어내 배출함과 동시에 이동구간(400a)의 보빈형 롤러(440)에 의해 이동되어 오는 후속 계란(1)을 제 1,2 받침대(420)(420a)의 안착홈(421)에 정확히 안착시켜 공급할 수 있게 된다.
한편, 상기와 같은 수직 전환부(400)의 하부에는 제 1,2 받침대(420)(420a)에서 배출되는 계란(1)이 삽입되는 홀더(430)가 구비되고, 이 홀더(430)의 하부에는 홀더(430)로부터 계란(1)을 받아 팩킹부로 이송시키기 위한 버킷캐리어(500)가 구비되는데, 이 버킷캐리어(500)와 팩킹부는 본 출원인이 출원 공개된 국내 공개특허공보 제10-2019-0110710호에 자세히 개시되어 있으므로, 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
1 : 계란 100 : 자동 정렬 및 이송장치
110 : 베이스프레임 200 : 공급부
210 : 컨베이어 220,221 : 가이드플레이트
230 : 연동링크 231 : 힌지부
232,233 : 장공 240,241 : 이동축
240a : 결합핀 250 : 요동판
260 : 모터 261 : 캠
270 : 로드 271 : 연결핀
300 : 이송부 310 : 제 1 이송구간
311 : 회전축 312 : 회전벨트
320 : 정렬구간 321 : 회전축
322 : 제동벨트 330 : 제 2 이송구간
331 : 회전축 332 ; 회전벨트
340 : 이송롤러 341 : 구동벨트
350 : 가이드레일 351 : 절곡부
400 : 수직 전환부 410 : 회전자
411 : 회전날개 420,420a : 받침대
421 : 안착홈 430 : 홀더
440 : 보빈형 롤러 500 : 버킷캐리어

Claims (9)

  1. 계란을 일렬로 공급하는 공급부;
    공급부에서 공급되어 오는 계란의 뾰족한 부분을 일방향으로 위치 전환시켜 정렬된 상태로 이송시키는 이송부;
    이송부에서 정렬되어 오는 계란을 계란의 뾰족한 부분이 하부로 위치되게 수직 전환시켜 배출하는 수직 전환부;를 포함하는 계란 자동 정렬 및 이송장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    이송부는 계란을 이송시키는 제 1 이송구간과, 계란의 뾰족한 부분을 일방향으로 위치시켜 정렬시키는 정렬구간과, 정렬된 계란을 이송시키는 제 2 이송구간으로 구비되고,
    이송부에는 이송부를 따라 공전되면서 계란을 제 1 이송구간, 정렬구간, 제 2 이송구간 순으로 이송시키는 다수의 이송롤러와, 이송롤러에 의해 이송되는 계란을 일렬로 정렬시켜 이송되도록 가이드하는 가이드레일이 구비되는 계란 자동 정렬 및 이송장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제 1,2 이송구간에는 이송롤러의 공전과 동기되어 회전되는 회전벨트가 각각 구비되고, 각 회전벨트에는 제 1,2 이송구간을 지나는 이송롤러가 접하여 자전되면서 계란을 회전시키도록 구비되는 계란 자동 정렬 및 이송장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    정렬구간에는 이송롤러의 공전과 동기되어 회전되는 제동벨트가 구비되고, 제동벨트는 이송롤러의 자전과 반대방향으로 회전되면서 이송롤러의 자전을 정지시켜 계란의 회전을 정지시키도록 구비되는 계란 자동 정렬 및 이송장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    가이드레일에는 정렬구간에서 절곡된 절곡부가 형성되어, 정렬구간으로 이송되어 오는 계란을 회전시켜 계란의 뾰족한 부분이 일방향으로 위치되도록 정렬시키는 계란 자동 정렬 및 이송장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    수직 전환부는 그 말단부에 외측으로 돌출 형성되어 정렬된 상태로 이송되어 오는 계란이 안착되어 구비되는 복수의 받침대와, 받침대의 상부에서 회전되게 구비되어 정렬된 상태로 이송되어 오는 계란을 받침대에 하나씩 공급하고 받침대 위의 계란을 밀어내 배출시키는 회전자를 포함하는 계란 자동 정렬 및 이송장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    복수의 받침대 중 계란의 뾰족한 부분이 위치되는 측의 받침대는 반대편 받침대보다 짧은 길이로 형성되어, 계란의 뾰족한 부분이 하부로 위치된 상태로 배출시키는 계란 자동 정렬 및 이송장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    공급부에는 계란을 이송시키는 컨베이어와, 컨베이어에 의해 이송되는 계란을 각 라인 별로 이송시키는 다수의 가이드플레이트가 구비되고,
    이웃하는 가이드플레이트는 그 선단부가 서로 다른 길이로서 돌출되게 구비되는 계란 자동 정렬 및 이송장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    공급부에는 가이드플레이트를 계란의 진행방향과 직교되는 방향으로 요동시키는 요동수단이 구비되되,
    요동수단은 가이드플레이트에 연결되는 이동축;
    이송부에 힌지 결합되는 한편 그 일측은 이동축에 회전가능하게 결합되는 연동링크;
    연동링크에 일측이 회전가능하게 결합되고 타측은 모터에 편심되게 연결되는 로드;를 포함하여,
    모터의 작동시 이동축을 직선 왕복 이동시켜 이에 연결된 가이드플레이트를 요동시키도록 구비되는 계란 자동 정렬 및 이송장치.
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