KR20210147617A - 절단김 자동이송장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전장 크기로 조미된 구운김을 먹기 쉽게 일정한 크기로 절단한 절단김을 트레이 없이 자동으로 이송하는 장치를 제공하기 위한 것이다.
이에 본 발명에서는 구운 김 다발을 9등분으로 절단하는 김 절단장치의 하부에 연접하여 설치되고, 상기 김 절단장치에서 절단된 절단김 다발을 세 줄로 분할하여 일정한 간격을 두고 이송하며, 그 절단김 다발의 이동거리를 검출하는 제1센서가 구비된 제1이송부, 상기 제1이송부 중 절단김 다발이 이송되는 방향의 끝부분에 연접하여 설치되고, 상기 제1이송부에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발을 방향 전환하여 일렬로 일정한 간격을 두고 이송하며, 상기 일렬로 이송되는 절단김 다발의 이동거리를 검출하는 제2센서가 구비된 제2이송부, 상기 제1이송부 중 절단김 다발이 이송되는 방향의 끝부분에 설치되고, 상기 제1이송부에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발을 순차적으로 받아서 상기 제2이송부의 안에 내려놓는 전달부 및 상기 제1 및 제2센서의 감지 신호에 따라 상기 제1 및 제2이송부와 상기 전달부가 한 스텝씩 작동하도록 제어하는 제어부를 포함하는 절단김 자동이송장치를 개시한다.
이에 본 발명에서는 구운 김 다발을 9등분으로 절단하는 김 절단장치의 하부에 연접하여 설치되고, 상기 김 절단장치에서 절단된 절단김 다발을 세 줄로 분할하여 일정한 간격을 두고 이송하며, 그 절단김 다발의 이동거리를 검출하는 제1센서가 구비된 제1이송부, 상기 제1이송부 중 절단김 다발이 이송되는 방향의 끝부분에 연접하여 설치되고, 상기 제1이송부에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발을 방향 전환하여 일렬로 일정한 간격을 두고 이송하며, 상기 일렬로 이송되는 절단김 다발의 이동거리를 검출하는 제2센서가 구비된 제2이송부, 상기 제1이송부 중 절단김 다발이 이송되는 방향의 끝부분에 설치되고, 상기 제1이송부에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발을 순차적으로 받아서 상기 제2이송부의 안에 내려놓는 전달부 및 상기 제1 및 제2센서의 감지 신호에 따라 상기 제1 및 제2이송부와 상기 전달부가 한 스텝씩 작동하도록 제어하는 제어부를 포함하는 절단김 자동이송장치를 개시한다.
Description
본 발명은 전장 크기로 조미된 구운 김을 먹기 쉽게 일정한 크기로 절단한 절단김 다발을 트레이 없이 자동으로 이송하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절단김 다발을 흐트러짐 없이 가지런한 상태로 포장라인으로 이송하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 자동화 장치에 관한 것이다.
김은 단백질과 비타민이 많이 함유되어 있어서 영양이 풍부한 식품으로 오늘날 생김, 마른 김, 구운 김 등 다양한 형태로 먹고 있다.
특히 우리나라 사람들은 밥을 주식으로 하는 식생활문화의 특성과 별도로 조리할 필요 없이 바로 먹을 수 있는 간편함 때문에 구운 김(조미김)을 선호하고 있다.
이러한 구운 김을 먹기에 적당한 크기로 잘라서 플라스틱 트레이에 담아 포장하는 도시락김(식탁김)의 절단 및 포장 자동화 장치가 제시된 바 있다.
예컨대, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0335234호, 대한민국 등록특허공보 제10-0515442호, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0344111호 및 대한민국 등록특허공보 제10-1106737호에 개시되어 있다.
이는 말린 김 원초를 조미하여 구운 전장김 형태의 구운 김 다발을 먹기에 적당한 크기로 분할 절단하고, 이를 플라스틱 트레이(tray)에 자동으로 각각 담아 포장하므로 포장 과정에서 파손 등으로 인한 품질 저하를 방지할 수 있다.
최근에는 환경오염을 줄이기 위해 플라스틱 소재의 사용을 자제하는 사회적인 분위기와 함께 구운 김을 여행이나 나들이에 간편하게 휴대할 수 있도록 하기 위하여 패키지 내 플라스틱 트레이를 없앤 슬림한 타입으로 만들고 있다.
그런데 전장 크기로 조미된 구운 김을 먹기 쉽게 일정한 크기로 절단한 절단김 다발을 트레이 없이 이송할 경우 원래의 마른 김처럼 판상으로 납작하지 않고 불규칙하게 부풀린 상태로 흐트러지는 문제점이 있다.
특히 전통김의 경우 일정량의 수분을 함유한 상태로 구워 표면이 울퉁불퉁하여 위로 두둑이 올라오는 특성이 있기 때문에 트레이에 담지 않은 상태로 이송할 경우 이송 중 약한 충격에도 쉽게 흐트러지고 부스러지는 등의 손상이 발생하는 문제점이 있다.
아울러 포장라인에서 센서가 적정 용량 초과 또는 미달로 감지하여 불량품으로 처리하는 작동 오류가 종종 발생하고, 이로 인해 제품의 손실(loss)이 많음은 물론 불량률이 높아 작동 효율성 및 생산성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려함과 동시에 기존의 조미김 제조장치 기술이 지닌 기술적 한계 및 문제점들을 해결하려는 발상에서, 먹기 좋게 일정한 크기로 절단된 상태의 절단김 다발을 흐트러짐 없이 가지런한 상태로 포장라인으로 이송하여 부스러짐을 방지함은 물론 포장라인에서 적정 용량 초과로 인식하는 작동 오류가 발생하는 것을 방지하는 효과를 도모할 수 있는 새로운 구조의 절단김 자동이송장치를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 절단김 다발을 흐트러짐이나 부스러짐 없이 가지런한 상태로 안전하게 포장라인으로 이송할 수 있도록 하는 절단김 자동이송장치를 제공하는 데 있는 것이다.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 새로운 착상을 구체화하면서 특정의 기술적 목적을 효과적으로 달성하기 위한 본 발명의 실시 태양(aspect)에 따른 구체적인 수단은, 전장김이 여러 장 쌓인 구운 김 다발을 9등분으로 절단하는 전장김 절단장치의 하부에 연접하여 설치되고, 상기 전장김 절단장치에서 절단김 다발을 세 줄로 분할하여 일정한 간격을 두고 이송하며, 그 절단김 다발의 이동거리를 검출하는 제1센서가 구비된 제1이송부, 상기 제1이송부 중 절단김 다발이 이송되는 방향의 끝부분에 연접하여 설치되고, 상기 제1이송부에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발을 방향 전환하여 일렬로 일정한 간격을 두고 이송하며, 상기 일렬로 이송되는 절단김 다발의 이동거리를 검출하는 제2센서가 구비된 제2이송부, 상기 제1이송부 중 절단김 다발이 이송되는 방향의 끝부분에 설치되고, 상기 제1이송부에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발을 순차적으로 받아서 상기 제2이송부의 위쪽에서 안에 내려놓는 전달부 및 상기 제1 및 제2센서의 감지 신호에 따라 상기 제1 및 제2이송부와 상기 전달부가 한 스텝씩 작동하도록 제어하는 제어부를 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 절단김 자동이송장치를 제시한다.
이로써 본 발명은, 일정한 크기로 절단한 절단김 다발을 트레이 없이 자동으로 이송하는 과정에서 절단김 다발을 흐트러짐 없이 가지런한 상태로 포장라인으로 이송할 수 있고, 아울러 부스러짐 없이 안전하게 이송할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로 상기 제1이송부는, 제1전동기에 의해 구동하여 일정한 거리를 순환하며, 절단김 다발을 세 줄로 분할하여 일정한 간격을 두고 이송하도록 일정한 간격으로 연속적인 제1밀개가 세 줄로 장착되고, 상기 제1이송부의 절단김 다발이 이송되는 방향을 따라 각 절단김 다발의 탈선을 방지하기 위해 양쪽으로 제1가드가 세워지고, 상기 제2이송부는, 제2전동기에 의해 구동하여 상기 제1이송부와 수직한 방향으로 일정한 거리를 순환하며, 세 줄로 분할된 절단김 다발을 일렬로 연속해서 이송하도록 일정한 간격으로 연속적인 제2밀개가 장착되고, 상기 제2이송부의 절단김 다발이 이송되는 방향을 따라 그 절단김 다발의 탈선을 방지하기 위해 양쪽으로 제2가드가 세워지며, 상기 전달부는, 상기 제1이송부의 세 줄 끝부분에 각각 구비되고, 상기 제2이송부의 위쪽에서 액추에이터의 신장 및 수축 작용으로 전후진 운동하여 상기 제2이송부를 가로질러서 상기 제1이송부의 각 줄로부터 절단김 다발을 순차적으로 받아 상기 제2이송부의 제2밀개들 사이로 운반하고, 안쪽에 상기 제1밀개가 순환 시 간섭없이 통과하도록 슬롯이 형성된 포크를 포함하여 구성됨으로써 더욱 효율적이고 안정적으로 작동할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로 상기 제1가드는, 상기 전달부의 제1 내지 제3포크 쪽으로 갈수록 점차 폭이 좁아지게 각각 형성됨으로써 한층 더 가지런한 상태로 원활한 이송을 유도할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로 상기 제2가드들 중 상기 전달부와 연접하는 부분에 위치하는 제2가드에, 상기 포크가 원래의 위치로 복귀 시 상기 포크 위에 놓인 절단김 다발이 제2이송부의 위쪽에서 상기 제2가드 안에 떨어지도록 가로막는 스토퍼가 돌출 형성됨으로써 한층 더 가지런한 상태로 제2이송부로 안전하게 전달할 수 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하고자 특유한 해결 수단이 기초하고 있는 본 발명의 기술사상 및 실시 예(embodiment)에 따르면, 전장김 절단장치에서 일정한 크기로 절단한 절단김 다발을 트레이 없이도 흐트러지거나 부스러지지 않게 가지런한 상태로 한꺼번에 연속해서 포장라인으로 이송할 수 있다.
따라서 이송 과정 중 절단김 다발의 손상을 방지하고, 포장라인에서 밀봉포장 시 불량률 및 제품의 손실을 최소화할 뿐만 아니라 적정 용량 초과로 인식하는 작동 오류가 발생하는 것을 방지하여 안정적이고 연속적인 운전으로 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 절단김 자동이송장치를 전장김 절단장치에 연접하여 설치한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 절단김 자동이송장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 절단김 자동이송장치를 이루는 구성요소 중 국부를 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 절단김 자동이송장치의 작동 상태를 설명하기 위한 국부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 절단김 자동이송장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 절단김 자동이송장치를 이루는 구성요소 중 국부를 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 절단김 자동이송장치의 작동 상태를 설명하기 위한 국부 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과, 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.
아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
즉, 본 명세서에서 설시하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.
아울러 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
이외에도 "부" 및 "유닛"의 용어에 대한 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.
그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 한에서 제2 구성요소로 명명할 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 자동이송장치의 모든 단계의 동작의 시작과 종료 및 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 절단김 자동이송장치를 이루는 주요 구성요소는 제1이송부(10), 제2이송부(20), 전달부(30) 및 제어부(40)를 포함하고 있다.
제1이송부(10)는 말린 김 원초를 조미하여 구운 전장김 형태의 구운 김 다발을 먹기에 적당한 크기인 9등분으로 절단하는 전장김 절단장치(1)의 하부에 연접하여 설치되어 있다.
여기서 전장김 절단장치(1)는 전장김 투입부에서 1회 사이클 동안 투입되는 전장김 다발을 9등분으로 절단하기 위해 제1이송부(10)의 한쪽 끝부분 상측에 설치되어 있다.
즉, 제1이송부(10)는 전장김 절단장치(1)에서 하부로 배출되는 절단김 다발(L)을 받아서 궤도 운동에 의해 한 스텝마다 3개씩 수평 방향 즉, 전달부(30) 쪽으로 일정한 거리 사이를 운반한다.
구체적으로 제1이송부(10)는 전장김 절단장치(1)에서 절단된 절단김 다발(L)을 세 줄로 분할하여 일정한 간격을 두고 이송하기 위해 제1전동기(13)에 의해 구동하여 일정한 거리를 순환하는 체인이 세 줄로 배치되어 있고, 그 체인에 일정한 간격으로 연속적인 제1밀개(14)가 각각 장착되어 있으며, 절단김 다발(L)이 이송되는 방향을 따라 각 절단김 다발(L)의 탈선을 방지하기 위해 양쪽으로 제1가드(15)가 구비되어 있다.
특히 제1가드(15)는 여러 장이 쌓여 흐트러지고 부풀린 상태인 절단김 다발(L)들이 바르고 가지런하게 가다듬은 형태로 이동을 안내하기 위해 전달부(30)의 포크(33) 쪽으로 갈수록 점차 폭이 좁아지게 각각 형성되어 있다.
그리고 제1이송부(10)에는 절단김 다발(L)의 이동거리를 검출하는 제1센서(11)가 구비되어 있다.
여기서 제1이송부(10)의 바람직한 실시 예로는, 다수의 캐리어나 혹은 패들 등이 체인전동기구 등과 같이 회전동력을 제공하는 수단에 일정 간격으로 장착되어 절단김 다발(L) 순차로 밀어서 일정한 속도 및 간격으로 이송하는 공지의 구조를 채용할 수 있다.
예를 들면, 전동기의 구동축에 직접 연결되거나 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결된 구동롤러와, 이 구동롤러와 일정 간격을 두고 설치된 종동롤러 및 구동롤러와 종동롤러의 외주면을 감아 걸어 상호 연결하면서 순환 운동하는 체인이나 슬래트 및 이 체인이나 슬래트에 일정 간격을 두고 마치 포크처럼 고정된 패들 등으로 이루어져 전동기로부터 절단김 다발(L)의 운반에 필요한 구동력을 전달받아 체인이나 슬래트와 패들을 동시에 순환시키는 무한궤도 운동하는 전동식 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.
또한, 제1이송부(10)의 구동력을 제공하는 제1전동기(13)는 세 줄로 배치되어 있는 체인들을 별도의 동력전달모듈, 전동장치 등에 의해 서로 연동하도록 제어할 수 있다.
즉, 제1전동기(13)는 지지용 프레임 상에 고정 설치되어 있고, 제어부(40)의 전원공급에 따라 제1이송부(10)의 작동을 위한 구동력을 발생하여 동력전달모듈이나 전동장치를 통해 전달한다.
여기서 제1전동기(13)로는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전동력을 얻으며, 제어부(40)로부터 신호 전류에 의해 시동(구동) 및 운전이 용이하고, 부하에 적합한 기종을 선택하기 쉽고, 소음 및 진동이 작고, 배기공해가 없는 통상의 전동 모터를 채용할 수 있다.
예를 들면, 고정자 권선에 흐르는 교류전류에 의해 발생하는 회전 자기장과 로터부에 발생하는 유도전류와의 상호작용에 의해 생기는 회전력으로 작동하는 인덕션 모터를 채용할 수 있다.
이외에도 제어부(40)의 제어신호에 따른 전압 입력을 회전각으로 바꾸어 정지 및 반전 동작이 신속하게 이루어지는 서보 모터나 일정 각도만큼 회전하는 스테핑 모터를 채용할 수 있고, 모터의 회전수를 감속하여 구동에 필요한 힘으로 출력하도록 조절하는 감속기를 포함하는 기어드 모터를 채용할 수도 있다.
그밖에 작동이 확실하고 자동 원격조작이 가능하며 속도의 조정과 정지·역전 등이 쉽게 이루어지도록 모터나 엔진 등에 의해서 구동되는 유압펌프로 발생시킨 고압을 작동축에 주어 동력을 발생시키는 유압모터를 채용할 수 있다.
아울러 동력전달모듈로는 제1전동기(13)의 구동축에 고정 설치되는 구동풀리 또는 구동스프로킷의 회전 동력을 종동풀리 또는 종동스프로킷으로 전달하는 벨트 또는 체인을 채택하여 적용하거나 제1전동기(13)의 구동축에 고정 설치되는 구동기어와 맞물려 그 회전 동력을 전달받는 종동기어를 채택하여 적용할 수도 있다.
이외에도 제1전동기(13)의 구동축의 회전력을 미끄럼이나 변형 없이 확실하게 전달하는 통상의 동력전달용 기계요소를 채용할 수 있음은 물론이다.
제2이송부(20)는 세 줄로 분할된 절단김 다발(L)을 궤도 운동으로 운반하기 위해 제1이송부(10) 중 절단김 다발(L)이 이송되는 방향의 끝부분에 연접하여 설치되어 있다.
즉, 제2이송부(20)는 제1이송부(10)에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발(L)을 1회 사이클 동안 한 다발씩 차례대로 받아서 제1이송부(10)와 수직 방향으로 궤도 운동에 의해 이동 방향을 전환하여 일렬로 일정한 간격을 두고 포장라인 쪽으로 일정한 거리 사이를 운반한다.
구체적으로 제2이송부(20)는 세 줄로 분할된 절단김 다발(L)을 일정한 간격을 두고 일렬로 연속해서 이송하기 위해 제2전동기(23)에 의해 구동하여 일정한 거리를 순환하는 체인에 일정한 간격으로 연속적인 제2밀개(24)가 장착되어 있고, 절단김 다발(L)이 이송되는 방향을 따라 절단김 다발(L)의 탈선을 방지하기 위해 양쪽으로 제2가드(25)가 구비되어 있다.
그리고 제2가드(25)들 중 전달부(30)와 연접하는 부분에 위치하는 제2가드(25)에는, 전달부(30)의 포크(33)가 원래의 위치로 복귀 시 그 위에 놓인 절단김 다발(L)이 제2이송부(20) 위쪽에서 제2가드(25)들 사이의 내부로 안전하게 떨어지도록 가로막는 다수개의 스토퍼(26)가 돌출 형성되어 있다.
즉, 스토퍼(26)는 포크(33)의 높이보다 위쪽으로 튀어나와 절단김 다발(L)이 전달부(30)의 작동에 의해 이동되는 과정에서 제2이송부(20)의 제2가드(25)들 바깥으로 옮겨가지 않고 멈추도록 접촉 간섭을 일으킨다
또한, 제2이송부(20)에는 이송되는 절단김 다발(L)의 이동거리를 검출하는 제2센서(21)가 구비되어 있다.
여기서 제2이송부(20)의 바람직한 실시 예로는, 다수의 캐리어나 혹은 패들 등이 체인전동기구 등과 같이 회전동력을 제공하는 수단에 일정 간격으로 장착되어 절단김 다발(L) 순차로 밀어서 일정한 속도 및 간격으로 이송하는 공지의 구조를 채용할 수 있다.
예를 들면, 전동기의 구동축에 직접 연결되거나 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결된 구동롤러와, 이 구동롤러와 일정 간격을 두고 설치된 종동롤러 및 구동롤러와 종동롤러의 외주면을 감아 걸어 상호 연결하면서 순환 운동하는 체인이나 슬래트 및 이 체인이나 슬래트에 일정 간격을 두고 마치 포크처럼 고정된 패들 등으로 이루어져 전동기로부터 절단김 다발(L)의 운반에 필요한 구동력을 전달받아 체인이나 슬래트와 패들을 동시에 순환시키는 무한궤도 운동하는 전동식 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.
또한, 제2전동기(23)로는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전동력을 얻으며, 제어부(40)로부터 신호 전류에 의해 시동(구동) 및 운전이 용이하고, 부하에 적합한 기종을 선택하기 쉽고, 소음 및 진동이 작고, 배기공해가 없는 통상의 전동 모터를 채용할 수 있다.
예를 들면, 고정자 권선에 흐르는 교류전류에 의해 발생하는 회전 자기장과 로터부에 발생하는 유도전류와의 상호작용에 의해 생기는 회전력으로 작동하는 인덕션 모터를 채용할 수 있다.
이외에도 제어부(40)의 제어신호에 따른 전압 입력을 회전각으로 바꾸어 정지 및 반전 동작이 신속하게 이루어지는 서보 모터나 일정 각도만큼 회전하는 스테핑 모터를 채용할 수 있고, 모터의 회전수를 감속하여 구동에 필요한 힘으로 출력하도록 조절하는 감속기를 포함하는 기어드 모터를 채용할 수도 있다.
그밖에 작동이 확실하고 자동 원격조작이 가능하며 속도의 조정과 정지·역전 등이 쉽게 이루어지도록 모터나 엔진 등에 의해서 구동되는 유압펌프로 발생시킨 고압을 작동축에 주어 동력을 발생시키는 유압모터를 채용할 수 있다.
한편, 제1 및 제2센서(11)(21)는 제1 및 제2전동기(13)(23)의 구동축에 연결되어 있는 드라이빙 기어(12) 및 스프로킷(22)의 회전수를 검출하여 제어부(40)에 전기적인 신호를 전송하기 위해 설치되어 있다.
즉, 제1 및 제2센서(11)(21)는 드라이빙 기어(12) 및 스프로킷(22)에 방사상으로 다수 뚫려 있는 인덱스 구멍(index hole)의 위치를 읽음으로써 제1 및 제2이송부(10)(20)의 회전수 및 이동거리를 검출하여 제어부(40)에 전기적인 신호를 보내고, 이에 따라 제어부(40)는 제1 및 제2전동기(13)(23), 액추에이터(31)의 작동을 제어하여 순차적으로 연동시킴은 물론 절단김 다발(L)의 이송 속도를 자동으로 조절할 수 있다.
이때, 제어부(40)의 제어값은 다수의 실험을 통해 테이블화한 평균값으로 산출할 수 있음은 물론이다.
여기서 제1 및 제2센서(11)(21)로는 물질에 빛을 대면 물질이 빛의 에너지를 흡수하여 자유 전자를 방출하는 광전 효과를 이용하여 광 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 광 센서(optical sensor)를 채용할 수 있다.
예를 들면, 광전도 셀, 포토다이오드 등의 내부 광전 효과(전기 전도도를 변화시키는)를 이용한 소자일 수 있다.
이외에 드라이빙 기어(12) 및 스프로킷(22)의 양쪽에 대향되게 배치한 투광기와 수광기 사이에 들어오는, 즉 광로를 가로질러 이동하는 물체로 인한 빛의 산란을 검출 또는 투과량을 측정하는 투과형 광 센서를 채용할 수 있다.
그 밖에도 투광기에서 광선을 항상 내보내고 수광기에서 이것을 받는 도중에 철근 등 빛을 흡수 혹은 차단하는 물체가 있으면, 이를 검지하여 제어부(40)에 스위칭 신호를 내보내는 광전식 스위치를 채용할 수 있다.
전달부(30)는 제1이송부(10)에 의해 운반되는 절단김 다발을 전달받아 제2이송부(20)의 안쪽으로 투입하기 위해 제1이송부(10)의 이송 방향 끝부분에 인접하여 설치되어 있다.
즉, 전달부(30)는 제1이송부(10)에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발(L)들을 1회 사이클 동안 순차적으로 받아서 제2이송부(20)의 위쪽에서 내려놓아 제2이송부(20)의 내부로 투입하기 위해 제1이송부(10)의 이송 방향 끝쪽에 일렬로 나란하게 설치되어 있다.
구체적으로 전달부(30)는 제1이송부(10)로부터 절단김 다발을 순차적으로 받아 제2이송부(10)로 안전하게 전달하기 위해 제1이송부(10)의 이송 방향 끝부분에 세 줄로 액추에이터(31)가 각각 구비되어 있고, 이 액추에이터(31)의 신장 및 수축 작용으로 전후진 운동하여 제2이송부(20)의 위쪽을 가로질러서 제1이송부(10)의 각 줄로부터 절단김 다발(L)을 순차적으로 받아 제2이송부(20)의 제2밀개(24)들 사이로 운반하는 포크(33)가 액추에이터(31)에 각각 구비되어 있다.
그리고 포크(33)의 안쪽에는 제1이송부(10)의 제1밀개(14)가 순환 시 간섭없이 통과하도록 슬롯(32)이 형성되어 있다.
또한, 포크(33)를 직선 왕복운동으로 이동시키는 액추에이터(31)의 슬라이드 및 포크(33)의 이동 위치를 검출하여 액추에이터(31)의 작동 제어신호를 출력하는 위치센서(35)가 구비되어 있다.
여기서 액추에이터(31)는 영구자석의 자력과 공압을 이용하여 슬라이드가 가이드 레일을 따라 이동하면서 그 슬라이드에 탑재된 포크(33)가 전진 및 후진하는 구조로 무로드 공압 실린더(pneumatic rodless cylinder)를 채용할 수 있다.
이외에도 액추에이터(31)는 유압(공압) 펌프에서 가해진 힘으로 운동 방향을 변환하는 유압 또는 공압 솔레노이드밸브를 채택하여 적용할 수도 있다.
예를 들면, 피스톤 양쪽에 유압이 작용하여 출력이 신장 및 수축 양쪽으로 작용하는 유압실린더를 채용할 수 있다.
그밖에 액추에이터(31)는 제어부(40)가 컴프레셔 등의 구동원에 제어 신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 실린더(푸시 로더, 피스톤 또는 플런저)를 가동시키면 전후진 또는 신장 및 수축하는 구조의 통상적인 유압모터나 유압실린더, 혹은 제어부(40)의 스위치 개폐에 따라 전동기를 가동시키면 회전운동을 직선 운동으로 변환하여 신장 및 수축 작용을 하는 전동실린더(linear actuator) 구조로 이루어질 수 있다.
예를 들면, 실린더 2개를 한 조로 사용하는 직선왕복동식 실린더, 선형 직선운동을 하는 리니어 전동기(linear motor), 리드 스크루 등과 같이 서보 모터와 랙 및 피니언과 같은 기어 구동방식으로 맞물려 서보 모터의 회전운동을 직선 운동으로 변환하는 구조 혹은 엔코터를 이용하여 스테핑 모터로 볼 스크루를 회전시켜 위치를 제어하는 구조 등 에너지와 제어 신호를 기계적인 일로 변환하는 장치 및 액추에이터 기구를 채택하여 적용할 수 있다.
그리고 포크(33)는 위생상 청결을 유지하기 위해 스테인리스 철판과 같이 내구성 및 내부식성이 우수한 금속판을 특정한 모양으로 가공하여 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 위치센서(35)로는 검출코일에 금속물체가 접근하면 전자유도작용에 의하여 검출코일에 접속된 발진회로의 발진 주파수나 발진 진폭이 변화하면서 스위칭 동작이 이루어지는 고주파 발진형 혹은 도체 전극을 가진 검출부에 피검지 물체가 접근하면 센서 부분의 정전용량이 크게 변화하는 현상을 이용한 정전용량형 혹은 물체가 근접한 것을 비접촉으로 감지하여 그 위치를 검출하는 광섬유 근접센서 등을 채용할 수 있다.
즉, 위치센서(35)의 감지 신호에 따라 제어부(40)가 액추에이터(31)의 구동원을 제어하도록 제어 신호를 출력하는 구조를 적용할 수 있다.
제어부(40)는 작업자의 수동 조작에 따른 스위치 개폐 신호나 제1 및 제2센서(11)(21)의 검출 신호에 따라 제1 및 제2이송부(10)(20)와 전달부(30)가 한 스텝씩 작동하도록 제어한다.
즉, 제어부(40)는 제1 및 제2전동기(13)(23), 액추에이터(31) 등을 미리 입력된 설정 프로그램에 의해 유기적이고 순차적으로 작동시키는 등 각각 1회 사이클(Cycle)씩 순차적으로 작동 및 일시 정지하도록 전반적인 가동을 제어한다.
예를 들면, 제어부(40)는 전원 및 동작 제어 등을 위한 스위치 개폐 신호와, 제1 및 제2센서(11)(21)로부터 검출 신호를 각각 수신받고, 이를 기초로 하여 미리 입력된 설정 마이크로프로세서 혹은 PLC 형태의 프로그램(로직 컴퓨터에 수록된 제어 프로그램)에 따라 제1 및 제2전동기(13)(23)의 회전속도, 액추에이터(31)의 신축 조절을 비롯하여 이동 거리, 범위 등 순차적인 작동과 함께 디지털로 표시하는 등 전반적인 가동 및 출력을 제어한다.
여기서 제어부(40)는 스위치 등을 작업자 직접 조작하거나 특정 명령을 선택 및 입력할 수 있는 조작패널 형태로 구비될 수도 있다.
한편, 제어부(40)는 제1 및 제2전동기(13)(23), 액추에이터(31) 등의 이송(작동) 속도 및 이송을 위한 회전비와, 순환 이동거리, 이송(작동)에 소요되는 시간 등을 종합하여 각 구성요소 간의 작동 간섭이나 충돌없이 유기적으로 번갈아서 원활하게 작동하도록 설정 및 제어할 수도 있다. 이와 같은 작동 및 연동관계는 전기적인 시퀀스에 의해 간단하게 응용 및 제어할 수 있는 것이므로, 자세한 설명은 생략한다.
아울러 제1 및 제2센서(11)(21)로는 검출코일에 물체가 접근하면 전자유도작용에 의하여 검출코일에 접속된 발진회로의 발진 주파수나 발진 진폭이 변화하면서 스위칭 동작이 이루어지는 고주파 발진형 혹은 도체 전극을 가진 검출부에 피검지 물체가 접근하면 센서 부분의 정전용량이 크게 변화하는 현상을 이용한 정전용량형 혹은 물체가 근접한 것을 비접촉으로 감지하여 그 위치를 검출하는 광섬유 근접센서 또는 발광소자와 수광소자를 대향시켜 투과광을 검지하는 포토 센서 등을 채용할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 절단김 자동이송장치는 작업의 효율성과 편의성 등을 확보하기 위해 일정한 높이를 갖는 테이블 위에 장치할 수 있고, 그 테이블의 사방에는 어느 한쪽으로 기울어지거나 기우뚱거리지 않도록 균형 및 수평을 용이하게 맞출 수 있는 높낮이 조절식 구조의 받침다리를 구비할 수도 있음은 물론이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 절단김 자동이송장치의 작용 및 작동원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 제1이송부(10)는 제어부(40)의 제어에 따라 궤도 운동하면서 전장김 절단장치(1)에서 하부로 배출되는 세 줄의 절단김 다발(L)을 받아서 한 스텝마다 3개씩 수평 방향 즉, 전달부(30) 쪽으로 일정한 거리 사이를 운반한다.
계속해서 도 5에 도시된 바와 같이 전달부(30)의 포크(33)는 액추에이터(51)의 전진(신장) 작동에 따라 제1이송부(10)를 향해 일정한 거리 이동하고, 이렇게 되면 도 6에 도시된 바와 같이 포크(33)가 제2이송부(20)의 위쪽을 가로질러서 제1이송부(10)에 의해 운반되어 온 절단김 다발(L)을 안전하게 전달받게 된다.
이후, 도 7에 도시된 바와 같이 일정한 시간이 지나면 액추에이터(51)의 후진(수축) 작동으로 포크(33)가 원래의 위치로 복귀하면서 절단김 다발(L)을 제2이송부(20)의 내부로 운반한다.
이때, 도 8에 도시된 바와 같이 전달부(30)의 포크(33) 위에 놓인 절단김 다발(L)은 스토퍼(26)들에 가로막혀서 더이상 이동하지 못하고 일정 위치를 유지하고 있다가 포크(33)가 원래의 위치로 완전히 복귀하면 허공에 뜬 상태, 즉 제2이송부(20)의 위쪽에서 자중에 의해 제2가드(25) 안쪽의 제2밀개(24)들 사이 공간으로 자연스럽게 미끄러지듯이 떨어지게 된다.
이 과정에서 전달부(30)는 제1이송부(10)에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발(L)들을 1회 사이클 동안 3단계에 걸쳐 순차적으로 받아서 일정한 속도로 연속 회전하는 제2이송부(20)의 제2밀개(24)들 사이에 일렬로 살며서 내려놓을 수 있다.
즉, 전달부(30)는 제1이송부(10)가 한 스텝씩 궤도 운동할 때 절단김 다발(L)들을 순차적으로 제2이송부(20)에 전달하는 1회 사이클이 이루어져 작동의 효율성을 높일 수 있다.
아울러 도 9에 도시된 바와 같이 제2이송부(20)의 제2밀개(24)는 연속해서 궤도 운동하여 그 제2밀개(24)들 사이로 투입된 절단김 다발(L)을 연속해서 포장라인으로 운반한다.
이처럼 제1이송부(10)와 제2이송부(20) 및 전달부(30)의 순차적인 제어와 작동을 반복적으로 자동 수행함으로써 여러 장을 층층이 쌓은 절단김 다발(L)을 밀봉포장하기 위한 포장라인으로 이송하는 공정을 자동화하여 작업성을 크게 높이고 노동력과 시간을 줄여 원가 절감할 수 있다.
더구나 제1이송부(10)와 제2이송부(20)에 의해 먹기 좋게 일정한 크기로 절단된 상태의 절단김 다발(L)을 한꺼번에 흐트러짐 없이 가지런한 상태로 신속하게 안내하여 포장라인으로 이송함으로써 이송 중 부스러짐 등의 손상을 방지함은 물론이고, 밀봉포장하는 공정에서 적정 용량 초과로 인식하는 작동 오류가 발생하는 것을 방지하여 불량률 및 제품의 손실을 최소화할 뿐만 아니라 안정적이고 연속적인 운전이 가능하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백하다.
그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.
10: 제1이송부 11: 제1센서
12: 드라이빙 기어 13: 제1전동기
14: 제1밀개 15: 제1가드
20: 제2이송부 21: 제2센서
22: 스프로킷 23: 제2전동기
24: 제2밀개 25: 제2가드
26: 스토퍼 30: 전달부
31: 액추에이터 32: 슬롯
33: 포크 40: 제어부
L: 절단김(절단 구이김)
12: 드라이빙 기어 13: 제1전동기
14: 제1밀개 15: 제1가드
20: 제2이송부 21: 제2센서
22: 스프로킷 23: 제2전동기
24: 제2밀개 25: 제2가드
26: 스토퍼 30: 전달부
31: 액추에이터 32: 슬롯
33: 포크 40: 제어부
L: 절단김(절단 구이김)
Claims (4)
- 구운 김 다발을 9등분으로 절단하는 전장김 절단장치의 하부에 연접하여 설치되고, 상기 전장김 절단장치에서 절단된 절단김 다발을 세 줄로 분할하여 일정한 간격을 두고 이송하며, 그 절단김 다발의 이동거리를 검출하는 제1센서가 구비된 제1이송부;
상기 제1이송부 중 절단김 다발이 이송되는 방향의 끝부분에 연접하여 설치되고, 상기 제1이송부에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발을 방향 전환하여 일렬로 일정한 간격을 두고 이송하며, 상기 일렬로 이송되는 절단김 다발의 이동거리를 검출하는 제2센서가 구비된 제2이송부;
상기 제1이송부 중 절단김 다발이 이송되는 방향의 끝부분에 설치되고, 상기 제1이송부에서 세 줄로 분할된 채로 이송되는 절단김 다발을 순차적으로 받아서 상기 제2이송부의 안에 내려놓는 전달부; 및
상기 제1 및 제2센서의 감지 신호에 따라 상기 제1 및 제2이송부와 상기 전달부가 한 스텝씩 작동하도록 제어하는 제어부;
를 포함하는 절단김 자동이송장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1이송부는, 제1전동기에 의해 구동하여 일정한 거리를 순환하며, 절단김 다발을 세 줄로 분할하여 일정한 간격을 두고 이송하도록 일정한 간격으로 연속적인 제1밀개가 세 줄로 장착되고, 절단김 다발이 이송되는 방향을 따라 각 절단김 다발의 탈선을 방지하기 위해 양쪽으로 제1가드가 구비되고,
상기 제2이송부는, 제2전동기에 의해 구동하여 상기 제1이송부와 수직한 방향으로 일정한 거리를 순환하며, 세 줄로 분할된 절단김 다발을 일렬로 연속해서 이송하도록 일정한 간격으로 연속적인 제2밀개가 장착되고, 절단김 다발이 이송되는 방향을 따라 그 절단김 다발의 탈선을 방지하기 위해 양쪽으로 제2가드가 세워지고,
상기 전달부는, 상기 제1이송부의 이송 방향 끝부분에 세 줄로 각각 구비되고, 상기 제2이송부의 위쪽에서 액추에이터의 신장 및 수축 작용으로 전후진 운동하여 상기 제2이송부의 위를 가로질러서 상기 제1이송부의 각 줄로부터 절단김 다발을 순차적으로 받아 상기 제2이송부의 제2밀개들 사이로 운반하고, 안쪽에 상기 제1밀개가 순환 시 간섭없이 통과하도록 슬롯이 형성된 포크를 포함하는 절단김 자동이송장치.
- 제2항에 있어서,
상기 제1가드는, 상기 전달부의 포크 쪽으로 갈수록 점차 폭이 좁아지게 각각 형성된 절단김 자동이송장치.
- 제2항에 있어서,
상기 제2가드들 중 상기 전달부와 연접하는 부분에 위치하는 제2가드에, 상기 포크가 원래의 위치로 복귀 시 상기 포크 위에 놓인 절단김 다발이 제2이송부 위쪽에서 상기 제2가드들 사이의 내부로 떨어지도록 가로막는 스토퍼가 돌출 형성된 절단김 자동이송장치.
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