KR20220127968A - 실뱀장어 수량 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실뱀장어의 눈(또는 눈 부분)을 비전장치로 촬영하여 실뱀장어 마리수(수량, 개수)를 측정하는 장치를 제안한다. 본 발명은 하단에 공급관이 마련된 치어 투입탱크와, 본체 하우징에 마련되며 상기 공급관을 통해 치어를 공급받고, 본체 하우징의 바닥면에 설치된 제1 가이드레일을 따라 이동가능하게 구비된 이송 수조, 상기 이송 수조의 상단에 설치되어 상기 치어의 눈을 촬영하는 비전 카메라, 및 상기 비전 카메라에 의해 이송 수조내의 치어 수량이 확인되면, 본체 하우징의 바닥면에 형성된 개방부를 통해 상기 이송 수조로부터 치어를 공급받는 적어도 하나의 저장공간이 형성된 저장 케이스를 포함하여 구성된다.

Description

실뱀장어 수량 측정장치{A elver quantity measuring device}
본 발명은 실뱀장어(뱀장어 치어)의 수량 측정장치에 관한 것으로, 특히 실뱀장어의 눈(또는 눈 부분)을 비전장치로 촬영하여 실뱀장어 마리수(수량, 개수)를 측정하는 장치에 관한 것이다.
뱀장어는 아직까지 인공부화 기술이 성공하지 못해 실뱀장어를 포획후 양식장에 입식하여 성장시키는 방법을 사용한다. 근래에는 뱀장어의 수요 급증에 따라 실뱀장어를 수입하여 양식하기도 한다. 국내 주요하천의 지형변화 및 자연성장계의 변화에 따라 국내산 실뱀장어만으로는 수요를 충족할 수 없기 때문이다.
이러한 실뱀장어를 양식장에 입식하거나 소비자에게 판매하는 경우 실뱀장어의 수량을 측정하는 것이 중요한 작업이다. 일반적으로 실뱀장어의 수량을 확인하는 방법으로 중량 단위(kg 등)로 체크하여 수량을 측정하고 있지만, 중량(용량) 단위로 측정할 경우 여기에는 해수나 민물등이 포함되어 있고, 해수나 민물을 최대한 제거한다고 하더라도 정확한 마리수를 측정하기 어렵다. 실뱀장어는 약 5 ~ 10cm 정도로 매우 작고 무게도 가볍기 때문이다. 그만큼 중량단위 측정의 정확성이 떨어질수 밖에 없다. 그렇기 때문에 구매나 판매금액에도 큰 차이가 난다. 해마다 자연산 실뱀장어의 포획은 일정하지 않아 가격 변동이 심하고 포획량이 적은 해에는 한 마리에 7,000원까지 폭등하기도 하기 때문에, 적은 개체 수로도 가격 변동폭이 크다고 할 수 있다. 실뱀장어의 마리수를 정확하게 측정할 필요가 있는 이유이다.
기존에 일반적인 뜰채를 이용하는 실뱀장어의 마리수를 측정하기도 하였다. 그러나 이러한 방법으로는 상당한 시간이 필요하다. 예를 들면 작업자가 뜰채로 2 ~ 8마리씩을 들어올려 직접 실뱀장어를 계수하기 때문에 5000마리 정도를 계수한다면 1시간 정도 시간이 소요된다.
본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 크기가 매우 작은 실뱀장어의 수량을 정확하게 측정할 수 있는 실뱀장어 수량 측정장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하단에 공급관이 마련된 실뱀장어 투입탱크; 본체 하우징에 마련되며 상기 공급관을 통해 실뱀장어를 공급받고, 본체 하우징의 바닥면에 설치된 제1 가이드레일을 따라 이동가능하게 구비된 이송 수조; 상기 이송 수조의 상단에 설치되어 상기 실뱀장어의 눈을 촬영하는 비전 카메라; 및 상기 비전 카메라에 의해 이송 수조내의 실뱀장어 수량이 확인되면, 본체 하우징의 바닥면에 형성된 개방부를 통해 상기 이송 수조로부터 실뱀장어를 공급받는 적어도 하나의 저장공간이 형성된 저장 케이스를 포함하는 실뱀장어 수량 측정장치를 제공한다.
상기 비전 카메라 구동시 상기 이송 수조의 하부에서 다크 라이트를 투사하는 조명장치를 더 포함한다.
상기 이송 수조는 상기 제1 가이드 레일을 따라 상기 실뱀장어를 공급받는 제1 위치와, 상기 저장 케이스로 수량 확인된 실뱀장어를 공급하는 제2 위치를 왕복 이동한다.
상기 이송 수조에는 회전실린더 및, 회전실린더가 설치된 가이드 프레임이 연결되고, 상기 이송 수조는 상기 제2 위치에서 상기 회전실린더의 구동으로 상기 개방부를 향해 소정 각도 회전된다.
상기 본체 하우징의 하부에는 상기 저장케이스가 일 방향으로 이동하도록 제2 가이드 레일이 설치되고, 상기 저장케이스 내에 둘 이상의 저장공간이 형성된 경우 상기 개방부 하단에 저장공간이 순서대로 위치하면서 이동된다.
이상과 같은 본 발명의 실뱀장어 수량 측정장치에 따르면, 일정량씩 공급되는 실뱀장어의 눈부분을 비전 카메라를 이용하여 다수 회 촬영하여 그 평균값을 실뱀장어의 수량으로 확인하고 있다. 따라서 종래 작업자가 수작업에 의존했던 방식 대비 작업 시간을 상당히 단축시킬 수 있고, 작업 시간을 단축하면서도 정확하게 수량을 확인할 수 있다. 그만큼 작업성 및 노동력이 획기적으로 개선되는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실뱀장어 수량 측정장치의 사시도이다
도 3은 본 발명의 실뱀장어 수량 측정장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명에서 이송 수조의 회전 상태를 도시한 일부 사시도이다
도 5는 본 발명에서 저장 케이스의 이송과 관련된 기구적 구성을 나타낸 일수 사시도이다.
도 6는 본 발명에 따라 실뱀장어 수량을 측정하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실뱀장어 수량 측정장치의 사시도이다. 도 1과 도 2를 비교하면, 도 1은 암실 구성을 위한 프레임 구조가 더 구성된 경우로서 도 2는 설명의 편의를 위해 이러한 프레임 구조가 생략된 것이다. 암실을 구성하는 이유는 실뱀장어의 눈 부분을 더 정확하게 측정하기 위한 것이며, 구체적인 구성들은 아래에서 살펴볼 것이다.
도 1에서 보듯이, 본 발명의 실뱀장어 수량 측정장치(10)는 일측에 소정 저장공간을 가지는 실뱀장어 투입탱크(100)를 포함한다. 그리고 실뱀장어 투입탱크 하부에는 밸브가 마련된 공급관(110)이 연결되며, 공급관(110)의 밸브는 일련의 명령에 의해 개폐 가능하게 설계된다. 실뱀장어 투입탱크(100)에는 물 등과 함께 수량 측정 전의 실뱀장어가 투입되는데, 공급관(110)의 밸브는 실뱀장어가 포함된 정해진 양의 물이 공급되게 설계된다.
실뱀장어 투입탱크(100)의 일측에는 본체 하우징(200)이 설치된다. 본체 하우징(200)은 외부 빛을 완전하게 차단하는 암실 형태로 구성된다. 실시 예에서 본체 하우징(200)은 밀폐된 구조이지만 필요에 따라 작업자가 내부 상태를 확인할 수 있도록 도어(201)가 개폐 가능하게 설치된다. 도어(201)는 어느 일 면뿐만 아니라 다른 면에도 설치될 수 있다. 그리고 본체 하우징(200)은 복수 개의 지지다리(202)에 의해 지지되며 이동을 위해 지지다리(202)의 하단에는 휠(wheel, 203)들이 설치된다. 그리고 본체 하우징(200)에는 지지 케이스(300)를 지지하는 지지 프레임(400, 도 3)의 일부가 수용된 상태이다. 도 3를 보면, 지지 프레임(400)은 고정되게 설치되며, 본체 하우징(200)은 휠(203)에 의해 이동가능하게 설치된다. 그래서 본체 하우징(200)을 적절하게 움직일 수가 있다.
본체 하우징(200)에는 공급관(110)과 연결된 이송 수조(210) 및 이송 수조(210) 상단에 촬상장치(220, 도 3)가 마련된다. 도 3을 같이 참조하면 촬상장치(220)는 이송 수조(210) 내에 저장된 실뱀장어의 눈을 촬영하여 마리수(수량)를 계수하기 위한 것으로 비전 카메라(vision camera)일 수 있다. 비전 카메라(220)는 본체 하우징(200)의 상단에서 하단방향을 향해 연장된 지지브라켓(221)에 의해 이송 수조(210) 상단에 위치한다. 그리고 지지브라켓(221)은 이송 수조(210)의 이동방향으로 이동가능하게 설치되며 아울러 수직방향으로도 길이 조절이 가능하도록 구성될 수 있다. 수직방향의 길이 조절에 따라 이송 수조(210) 위에 비전 카메라(220)를 적절하게 위치시킬 수 있고, 따라서 이송 수조(210)의 내부를 다양한 촬영 각도로 촬영할 수 있을 것이다.
한편, 비전 카메라(220)는 실뱀장어의 까만 눈을 촬영하여 수량을 계수한다. 이때 본 실시 예는 실뱀장어 수량을 더 정확하게 측정하도록 일정 횟수(예컨대 3회 정도) 반복 촬영하고, 그 평균값을 최종 수량으로 결정할 수 있다. 이렇게 하는 이유는 이송 수조(210)에 저장된 실뱀장어의 위치에 따라 눈이 상하로 겹쳐질 수 있고, 이 경우 측정자체 오류가 있을 수 있기 때문에 이러한 오류자체를 최소화하기 위해서이다.
그리고 이송 수조(210)는 투명한 재질로 제조되고, 하부에는 이송 수조를 향하여 다크 라이트(dark light)가 투사되도록 조명장치(미도시)가 설치된다. 이는 비전 카메라(220)가 실뱀장어의 까만 눈을 더 정확하게 촬영할 수 있도록 도와준다.
이송 수조(210)는 본체 하우징(200)의 바닥면에 설치된 제1 가이드레일(232)을 따라 제1 위치(210, 도 3)와 제2 위치(210', 도 3)를 왕복 이동하는 구조이다. 제1 위치는 실뱀장어 투입탱크(100)로부터 실뱀장어를 공급받을 수 있는 위치일 수 있고, 제2 위치는 본체 하우징(200)의 하부에 마련된 저장케이스(300)로 실뱀장어를 공급하기 위한 위치일 수 있다. 이송 수조(210)에 저장된 실뱀장어를 상기 저장케이스(300)로 공급하도록 본체 하우징(200)의 바닥 일부는 절개된 개방부(250)가 형성된다.
이송 수조(210)와 제1 가이드레일(232) 사이에는 이송 수조(210)의 왕복이동을 위한 가이드 프레임(240)이 설치된다. 가이드 프레임(240)의 하단은 제1 가이드레일(232)과 연결된다. 그리고 가이드 프레임(240)의 상단측에는 회전실린더(241)가 장착되고 회전실린더(241)의 구동축이 이송 수조(210)와 연결된다. 회전실린더(241)의 구동에 의해 이송 수조(210)는 일방향으로 회전되어 내부에 있는 실뱀장어를 개방부(250)를 통해 저장케이스(300)로 공급할 수 있다. 상기 이송 수조(210)의 회전동작은 도 4에 도시하였다. 도 4에서 보듯이 이송 수조(210)가 실뱀장어가 개방부(50)를 통해 배출되도록 일정각도 회전되며, 이 상태의 이송 수조(210)가 제2 위치가 되는 것이다.
본체 하우징(200)의 바닥면 일부에는 각종 기구 어셈블리(260)가 마련된다. 기구 어셈블리(260)는 구동력 발생을 위한 모터, 모터의 구동력을 전달하기 위한 각종 기어들을 포함하고 있다. 예를 들면, 공급관(110)의 밸브 개폐, 이송 수조(210)의 이동 및 회전 등을 위한 구성들이 될 수 있다. 그리고 이러한 기구 어셈블리(260)들의 동작은 제어유닛의 제어동작에 따라 이루어진다.
본체 하우징(200)의 하부에는 저장케이스(300) 및 저장케이스(300)를 이송하기 위한 제2 가이드레일(310)이 마련된다. 저장케이스(300)는 적어도 하나의 저장공간(301 ~ 301n)이 마련된 형상이며, 실시 예는 4 ~ 5개의 저장공간으로 구획되어 있다. 제어유닛의 제어동작에 따라 이송 수조(210)에서 배출되는 실뱀장어가 저장케이스(300)의 각 저장공간(301 ~ 301n)에 순차적으로 공급되도록 저장케이스(300)는 제2 가이드레일(310)을 따라 한칸씩 이송되는 구조이다. 도 5는 저장케이스(300의 이동을 위한 구성을 도시하고 있다. 도 5를 보면 서보 모터(320) 및 서보 모터(320)의 구동축(321)에 랙/피니언 등의 기어부가 마련된 이송브라켓(322)이 장착되고, 이송브라켓(322)은 저장케이스(300)와 연결되어 있다. 따라서 서보 모터(320)의 구동력에 의해 이송 브라켓(322)은 기어운동을 하면서 저장 케이스(300)를 일 방향으로 이동시킬 수 있다.
한편, 도면에는 미도시하고 있는 본체 하우징(200) 내에는 제어박스가 설치되며, 제어박스에는 제어유닛이 구비된다. 제어유닛은 실뱀장어 수량 측정장치(10)의 동작을 전체적으로 제어한다.
도 6는 이와 같이 구성된 실뱀장어 수량 측정장치(10)를 이용하여 실뱀장어의 수량을 계수하고 공급하는 과정을 설명하는 흐름도이다. 도 1 내지 도 5를 함께 참조하여 살펴보기로 한다. 먼저 실뱀장어 투입탱크(100)에 계수하고자 하는 실뱀장어를 투입한다(s100). 이때 다량의 물도 함께 투입될 것이다.
이후 공급관(110)의 정해진 시간동안 밸브가 개방되면, 실뱀장어가 포함된 일정량의 물이 이송 수조(210)로 공급되게 한다(s110). 이때 밸브 개방동작은 작업자가 직접 버튼 등을 조작하여 수행할 수 있거나, 또는 실뱀장어 수량 측정장치(10)에 전원이 공급되어 작업이 개시되면 제어유닛이 정해진 알고리즘에 의해 공급관(110)의 밸브를 일정 시간동안 개방하게 할 것이다. 그리고 공급관(110)의 밸브 개방에 따라 이송 수조(210)에 일정량의 물이 공급된 다음에는 다시 폐쇄시킨다. 여기서 본 발명은 이러한 공급관(110)의 동작과 함께, 후술하는 비전 카메라(220)의 구동, 이송 수조(210)의 이동 및 회전, 저장케이스(300)의 이동이 자동적으로 수행되도록 셋팅되어 있다.
이송 수조(210)에 실뱀장어가 공급되면, 실뱀장어의 수량 확인을 위한 과정이 수행된다. 이를 위해 이송 수조(210) 하부의 조명장치를 온 동작시켜 이송 수조(210) 방향으로 다크 라이트가 투사되도록 하고 동시에 비전 카메라(220)를 구동시켜 이송 수조(210) 내의 실뱀장어의 눈을 촬영하여 실뱀장어의 수량을 카운트한다(s120). 이송 수조(210)는 투명재질이고, 하부에서 다크 라이트가 투사되기 때문에, 상대적으로 실뱀장어의 눈을 더 쉽게 촬영하는 것이 가능할 것이다. 이때 수량 카운트는 미리 셋팅된 횟수만큼 이루어지며, 통상 3 ~ 4회 정도 실시된다. 이러한 카운트 과정이 모두 완료되면, 제어유닛은 계수된 평균값을 계산하여 현재 이송 수조(210)내에 있는 실뱀장어의 수량을 파악한다(s130). 그리고 파악된 실뱀장어의 수량은 작업자가 확인할 수 있도록 화면 표시되거나 음성으로 출력될 수 있을 것이다.
실뱀장어 수량이 파악되면, 제어유닛은 이송 수조(210)를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킨다. 즉 도 3에서 도면부호 210을 210'측으로 이동시키는 것이다(s140). 그리고 이동 완료된 상태에서 제어유닛은 회전 실린더(241)를 구동시켜 이송 수조(210)를 도 4에 도시한 바와 같이 소정 각도만큼 회전시킨다. 이에, 이송 수조(210)내에 있던 실뱀장어들은 개방부(250)를 통해 몸체 하우징(200)의 하부에 위치하고 있는 저장 케이스(300)의 제1 저장공간(301)으로 배출되게 된다(s150). 이때 제1 저장공간(301)으로 수량 확인된 실뱀장어들이 배출될 때에는 제1 저장공간(301)이 개방부(250)의 직하방에 위치해 있어야 하기 때문에, 저장케이스(300)는 도 3에 도시한 바와 같이 도면부호 300 위치로 있게 된다.
그리고 수량 확인된 실뱀장어들이 제1 저장공간(301)에 저장되면, 서보 모터(320)의 구동에 따라 저장 케이스(300)는 제2 가이드레일(310)을 따라 일방향으로 이동되어, 두번째 공간인 제2 저장공간이 개방부(250) 하부에 위치되게 한다. 이러한 상태에서 앞서 설명한 바와 같이 공급관(110)의 밸브 개방 및 폐쇄과정, 밸브 개방에 따라 이송수조(210) 내의 있는 실뱀장어를 비전 카메라(330)를 이용하여 계수하는 과정, 계수 완료된 실뱀장어를 이송수조(210)에서 저장케이스(300)로 배출하는 과정이 반복적으로 수행되게 된다. 그리고 반복횟수는 저장 케이스(300)의 저장공간만큼 실시되며, 저장케이스(300)의 마지막 저장공간까지 실뱀장어 배출작업이 완료되면(s160에서 'Y'), 저장케이스(300)는 도 3에 도시한 바와 같이 도면부호 300' 위치로 있게 된다. 그리고 저장케이스(300) 내의 모든 저장공간에 실뱀장어가 배출완료되면, 새로운 저장케이스로 교체하고, 다시 처음부터 작업이 반복 수행된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 실뱀장어의 눈을 복수 회 촬영하여 정확하게 수량을 파악하고 이를 공급하고 있음을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
즉 상기한 실시 예는 실뱀장어를 하나의 예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 각종 치어의 수량을 측정하는 장치에 폭넓게 적용될 수 있을 것이다.
100: 실뱀장어 투입탱크
110: 공급관
200: 본체 하우징
210: 이송 수조
220: 비전 카메라
221: 지지 브라켓
232: 제1 가이드 레일
240: 가이드 프레임
241: 회전실린더
250: 개방부
260: 기구 어셈블리
300: 저장 케이스
310: 제2 가이드 레일
320: 서보 모터
322: 이송 브라켓

Claims (5)

  1. 하단에 공급관이 마련된 치어 투입탱크;
    본체 하우징에 마련되며 상기 공급관을 통해 치어를 공급받고, 본체 하우징의 바닥면에 설치된 제1 가이드레일을 따라 이동가능하게 구비된 이송 수조;
    상기 이송 수조의 상단에 설치되어 상기 치어의 눈을 촬영하는 비전 카메라; 및
    상기 비전 카메라에 의해 이송 수조내의 치어 수량이 확인되면, 본체 하우징의 바닥면에 형성된 개방부를 통해 상기 이송 수조로부터 치어를 공급받는 적어도 하나의 저장공간이 형성된 저장 케이스를 포함하는 치어 수량 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비전 카메라 구동시 상기 이송 수조의 하부에서 다크 라이트를 투사하는 조명장치를 더 포함하는 치어 수량 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 이송 수조는,
    상기 제1 가이드 레일을 따라 상기 치어를 공급받는 제1 위치와, 상기 저장 케이스로 수량 확인된 치어를 공급하는 제2 위치를 왕복 이동하는 치어 수량 측정장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 이송 수조에는 회전실린더 및, 회전실린더가 설치된 가이드 프레임이 연결되고,
    상기 이송 수조는 상기 제2 위치에서 상기 회전실린더의 구동으로 상기 개방부를 향해 소정 각도 회전되는 치어 수량 측정장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체 하우징의 하부에는 상기 저장케이스가 일 방향으로 이동하도록 제2 가이드 레일이 설치되고,
    상기 저장케이스 내에 둘 이상의 저장공간이 형성된 경우 상기 개방부 하단에 저장공간이 순서대로 위치하면서 이동되는 치어 수량 측정장치.
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