KR20230058834A

KR20230058834A - 도로변 조경을 위한 연질포트용 마사토 충전 시스템

Info

Publication number: KR20230058834A
Application number: KR1020210142520A
Authority: KR
Inventors: 오창준
Original assignee: (주)헬퍼로보텍
Priority date: 2021-10-25
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2023-05-03
Also published as: KR102581913B1

Abstract

본 발명은 도로변 조경용 분화류 재배를 위한 마사토를 정선하여 연질포트에 자동으로 충전하는 충전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연질포트에 마사토를 충전할 때 마사토의 입도에 따른 분급과 충전 그리고 충전이 완료된 연질포트를 출하하는 과정이 자동으로 수행되는 시스템에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 마사토를 정선하여 연질포트(1)에 자동으로 충전하는 충전 시스템은, 상기 마사토를 소정의 크기로 파쇄하는 파쇄스크류부(10); 상기 파쇄스크류부(10)에 의해 파쇄된 상기 마사토를 제공받아 1차 분급하는 정선드럼부(20); 상기 정선드럼부(20)에 의해 분급된 상기 마사토를 내부에 설치된 경사판(31)의 경사각을 조절하여 상기 마사토의 공급량을 제어하는 공급밸런스호퍼부(30); 상기 공급밸런스호퍼부(30)에서 공급된 상기 마사토를 2차 분급하는 충전호퍼부(40); 상기 충전호퍼부(40)에 의해 분급된 상기 마사토를 상기 연질포트(1)에 충전하며, 충전이 완료된 상기 연질포트(1)를 출하하는 충전컨베이어부(50); 및 기설정된 상기 마사토의 공급기준에 따라 상기 충전 시스템을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

도로변 조경을 위한 연질포트용 마사토 충전 시스템 {The filling system of soft-pot with natural soil for planting flower using road side landscaping}

본 발명은 도로변 조경용 분화류 재배를 위한 마사토를 정선하여 연질포트에 자동으로 충전하는 충전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연질포트에 마사토를 충전할 때, 마사토의 입도에 따른 분급과 충전 그리고 충전이 완료된 연질포트를 출하하는 과정이 자동으로 수행되는 시스템에 관한 것이다.

매년 지자체마다 아름다운 국토 가꾸기의 일환으로 도로변 조경사업이 활발하게 증가하고 있다.

통상적으로, 씨앗을 뿌려 꽃을 피우는데 통상적으로 2~3개월의 긴 시간이 필요하기 때문에 도로변 조경을 꾸미기 위하여 주로 분화(盆花)를 이용하는 추세이다.

예컨대, 도로변 조경용 화단을 조성함에 있어서 개화 직전 혹은 개화 상태의 분화류가 심어진 화분을 대량으로 준비하여 화단 내의 지정된 위치에 배열하는 방법을 채택하면 많은 시간을 절약할 수 있다.

즉, 화분을 미리 준비하는 방식은 씨앗을 심는 방식보다 주요 행사를 전후한 일정에 개화할 수 있는 시간을 맞추기 용이하며, 더 나아가, 화단에 화분만 교체함으로써 계절마다 적절한 품종을 선택하여 배치할 수 있는 장점이 있다.

한편, 도로변 조경사업에 사용되는 화분은 가격이 저렴한 1회용 원예 재료인 연질(軟質)포트가 널리 사용되며, 연질포트 내부는 배지(培地) 또는 상토(床土)로 채워지는데, 주로 수입산 경량 상토가 사용되었다.

그러나, 비교적 체적이 큰 식물체는 이에 대응하는 부피가 큰 연질포트가 동원되므로, 수입산 경량 상토로 충전하는 경우는 비용적인 측면에서 효과적이지 못했다.

이를 해결하기 위해서, 화훼업자들은 수입산 경량 상토에 드는 비용을 절감하기 위하여 화분에 자연에서 채취한 마사토를 충전하고 있으나, 종래에는 충전 공정을 인력에 의존하였기 때문에 비용, 시간적 측면에서 비효율적이므로 대한민국 등록특허 제10-1080272호(포트공급장치 및 이를 갖춘 상토충전기)에 의해 공지된 바와 같이, 포트 충전을 자동화하는 기술이 개발되고 있다.

그러나, 자연에서 채취한 마사토는 크고 작은 돌맹이가 섞여있고, 마사토의 입자도 대,중,소가 혼재된 상태이므로, 이를 분급하여 연질포트의 사이즈에 대응하는 적절한 마사토를 확보하기 위한 정선(精選) 공정이 별도로 필요하다.

또한, 화분에 맞지 않는 큰 입도를 가지는 입자는 연질포트를 손상시킬 수 있으며, 화분에 충전되는 마사토가 균질하지 못하면 통기성, 배수성 등의 분화류의 재배환경이 화분마다 달라지므로 화단을 조성하는 분화류의 성장 속도에 문제점이 생기게 되는데, 대한민국 등록특허 제10-1080272호에 의해 공지된 기술은 별도의 정선 공정을 수행하는 기술적 구성을 포함하지 않으므로 마사토 분급 불량에 의한 문제점을 해결하기 어렵다.

다시 말해, 종래 기술은 마사토의 포트 충전에 앞서, 정선 공정을 연속적으로 진행하지 못하므로 포트 사이즈에 적합한 입도의 마사토를 충전하기 어렵다는 문제점이 여전히 잔존하는 것이다.

따라서, 포트에 마사토를 충전하되, 포트 사이즈에 대응하는 입도를 갖는 마사토를 균질한 규격으로 분급하여 자동으로 포트에 제공할 수 있는 시스템이 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-1080272호 (2011.10.31.)

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자연에서 채취한 마사토를 연질포트의 크기에 대응하는 마사토의 입도와 중량에 대한 공급기준에 따라 마사토를 분급하여 연질포트에 자동으로 충전하는 마사토 충전 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 연질포트에 충전되는 마사토의 중량을 제어하여 시스템의 효율을 상승시키는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 마사토를 정선하여 연질포트(1)에 자동으로 충전하는 충전 시스템은, 상기 마사토를 소정의 크기로 파쇄하는 파쇄스크류부(10); 상기 파쇄스크류부(10)에 의해 파쇄된 상기 마사토를 제공받아 1차 분급하는 정선드럼부(20); 상기 정선드럼부(20)에 의해 분급된 상기 마사토를 내부에 설치된 경사판(31)의 경사각을 조절하여 상기 마사토의 공급량을 제어하는 공급밸런스호퍼부(30); 상기 공급밸런스호퍼부(30)에서 공급된 상기 마사토를 2차 분급하는 충전호퍼부(40); 상기 충전호퍼부(40)에 의해 분급된 상기 마사토를 상기 연질포트(1)에 충전하며, 충전이 완료된 상기 연질포트(1)를 출하하는 충전컨베이어부(50); 및 기설정된 상기 마사토의 공급기준에 따라 상기 충전 시스템을 제어하는 제어부;를 포함한다.

그리고, 상기 정선드럼부(20)는, 측면이 개방된 원통의 형상으로 상기 마사토가 이동하도록 경사지게 설치되며, 회전 방향을 따라 외주면에 상기 마사토를 분급하는 선별구(23)가 중공되되, 상기 정선드럼부의 길이방향으로 소정의 간격을 가지며 배치되고, 상기 선별구(23)의 크기는 투입구(I)부터 배출구(O) 방향으로 점차적으로 커지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정선드럼부(20)는, 내부에 위치하는 제1 정선드럼(21)과, 상기 제1 정선드럼(21)을 감싸는 제2 정선드럼(22)을 구비하며, 상기 제1 정선드럼(21)과 상기 제2 정선드럼(22)은 동심원을 이루되, 상기 제2 정선드럼(22)의 선별구(23)는 상기 제1 정선드럼(21)의 선별구(23)보다 작게 형성되어 상기 마사토의 분급을 이중으로 하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 공급밸런스호퍼부(30)는, 상기 경사판(31) 일측에 구비된 체결부재(33)가 안착되어 수직으로 이동하도록 측면에 가이드레일(32)이 설치되며, 상기 가이드레일(32)의 상부 일측과 상기 체결부재(33) 사이에 탄성복원력을 제공하는 탄성부재(34)가 설치되어 상기 경사판(31) 일측이 상기 마사토의 중량에 따라 상하 이동하며 상기 경사각을 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 공급밸런스호퍼부(30)는 상기 경사판(31)의 하부에 상기 마사토의 중량을 측정하는 중량센서를 구비하며, 측정된 상기 마사토의 중량이 상기 공급기준을 초과하는 경우 공급중단신호를 상기 제어부로 출력함으로써 상기 공급밸런스호퍼부(30) 내부로 상기 마사토의 공급을 중단하는 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 공급밸런스호퍼부(30)는, 하부에 충전호퍼부(40)의 구동축과 밸트(41)로 연결되어 상기 구동축의 회전운동으로 상기 경사판(31)의 하면을 충격하여 진동시키는 캠샤프트(42)를 구비함으로써 상기 마사토의 뭉침을 방지하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 충전컨베이어부(50)는, 상기 연질포트(1)에 진동을 제공하여 상기 연질포트(1) 내부의 상기 마사토를 평탄화하는 진동부(60)와, 상기 진동부(60)에 의해 낙하하는 잉여토(E)를 회수하여 상기 공급밸런스호퍼부(30)로 이송하는 제1 회수컨베이어(62)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 충전컨베이어부(50)는, 이동 경로 양측에 구비되어 상기 연질포트(1)를 수용하는 지지틀(2)을 승강하여 분리하는 승강실린더(73)와, 상기 승강실린더(73) 하면에 구비되어 상기 이동 경로를 제2 회수컨베이어(75) 방향으로 전환하는 턴테이블(74)을 더 포함하여 상기 지지틀(2)을 제2 회수컨베이어(75)로 회수하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 자연에서 채취한 마사토를 연질포트의 크기에 대응하는 마사토의 입도와 중량에 대한 공급기준에 따라 마사토를 분급하여 연질포트에 자동으로 충전하는 마사토 충전 시스템을 제공하는 효과가 있다.

또한, 연질포트에 충전되는 마사토의 중량을 제어하여 연속적인 공정을 진행함으로써 충전 시스템의 효율을 상승시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연질포트용 마사토 충전 시스템의 개략적인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 연질포트용 마사토 충전 시스템의 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 공급밸런스호퍼부와 충전호퍼부의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 진동부의 개략도.
도 5 (a) 내지 (b)는 본 발명에 따른 진동부의 또 다른 개략도.
도 6 (a) 내지 (b)는 본 발명에 따른 지지틀분리부의 개략도.
도 7 (a) 내지 (b)는 본 발명에 따른 승강실린더와 턴테이블의 개략도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 연질포트용 마사토 충전 시스템의 개략적인 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 연질포트용 마사토 충전 시스템의 개략도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연질포트용 마사토 충전 시스템은 크게 파쇄스크류부(10), 정선드럼부(20), 공급밸런스호퍼부(30), 충전호퍼부(40), 충전컨베이어부(50) 및 제어부(미도시)를 포함한다.

먼저, 파쇄스크류부는 내부에 회전하는 파쇄스크류가 회전하여 자연에서 채취한 마사토를 입력받아 소정의 크기로 파쇄하며, 파쇄된 마사토는 파쇄스크류부의 출구측에 위치한 정선드럼부(20)의 투입구(I)로 제공한다.

다음으로, 파쇄된 마사토를 제공받는 정선드럼부(20)는 일면이 개방된 원통의 형상으로 상기 마사토가 이동하도록 경사지게 설치되며, 회전 방향을 따라 외주면에 마사토를 분급하는 선별구(23)가 중공된다.

이때, 선별구(23)은 정선드럼부의 길이방향으로 소정의 간격을 가지며 배치되고, 선별구(23)의 크기는 투입구(I)부터 배출구(O) 방향으로 점차적으로 커진다.

또, 정선드럼부(20)는 내부에 위치하는 제1 정선드럼(21)과, 상기 제1 정선드럼(21)을 감싸는 제2 정선드럼(22)을 구비하며, 제1 정선드럼(21)과 제2 정선드럼(22)은 동심원을 이루되, 제2 정선드럼(22)의 선별구(23)는 제1 정선드럼(21)의 선별구(23)보다 작게 형성되어 상기 마사토의 분급을 이중으로 하게 된다.

또한, 도시되지 않았으나 제1 정선드럼(21)과 제2 정선드럼(22)은 전동기에 의해 회전하며, 각각 별도의 지지프레임에 설치되어 회전 속도가 같지 않도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 올바른 실시예로, 총 다섯 단계의 선별구(23)를 구비하며 마사토를 분급하였고 사용자의 설계사항에 따라 선별구(23)의 지름을 설계할 수 있으며 선별구(23)의 크기를 특별히 한정하지 않는다.

또한, 사용자는 연질포트의 크기에 맞는 크기의 마사토와 맞지 않는 크기의 마사토를 분리할 수 있도록 정선드럼부(20)의 하단에 컨베어밸트를 설치하되, 연질포트(1)에 맞는 크기의 마사토는 공급밸런스호퍼부(30) 방향으로 진행하고, 맞지 않는 크기의 마사토는 파쇄스크류부(10)로 재투입 또는 폐기할 수 있는 방향으로 설치한다.

다시 말하여, 전술한 정선드럼부(20)를 통하여 서로 다른 크기의 알갱이를 가지는 마사토가 섞여 배출됨으로써, 일정한 가루 성분의 마사토보다 통기성, 배수성이 확보된다.

도 3은 본 발명에 따른 공급밸런스호퍼부와 충전호퍼부의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 공급밸런스호퍼부(30)는 정선드럼부(20)에 의해 분급된 상기 마사토를 내부에 설치된 경사판(31)으로 입력받으며, 경사판(31)의 경사각을 조절하여 상기 마사토의 공급량을 제어한다.

이때, 공급밸런스호퍼부(30)는 내부에 마사토를 받는 공간이 있으며, 마사토는 경사판(31) 위에 적치되는 형태로 입력받는다.

그리고, 경사판(31)은 폭이 공급밸런스호퍼부(30)의 측면에 맞닿는 장방형의 판의 형상을 가지고, 공급밸런스호퍼부(30) 측면과 닿는 부분을 소정의 높이로 접어 올림으로써 마사토가 경사판(31)에 의해 배출되는 방향 이외에 다른 곳으로 떨어지지 않도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 경사판(31)의 기울어진 면에 의해 마사토가 하방으로 미끄러지도록 경사져 있다.

다시말하여, 일측은 공급밸런스호퍼부(30)의 하면과 소정의 간격을 가지도록 위치하며, 경사판(31)의 타측은 공급밸런스호퍼부(30)의 하면을 향한다.

이때, 경사판(31) 일측의 폭을 샤프트가 회전 가능하게 관통 삽입되며 양단부에는 체결부재(33)가 설치된다.

그리고, 공급밸런스호퍼부(30)의 측면에는 수직으로 가이드레일(32)이 설치되며, 체결부재(33)가 가이드레일(32)에 안착되어 수직으로 이동하도록 한다.

그리고, 가이드레일(32)의 상부 일측과 상기 체결부재(33) 사이에 탄성복원력을 제공하는 탄성부재(34)를 설치하여 경사판(31) 일측이 상기 마사토의 중량에 따라 상하 이동하며 상기 경사각을 제어한다.

또한, 탄성부재(34)는 가이드레일(32)의 하부 일측에서 상기 체결부재(33)를 상방으로 밀어내는 탄성복원력을 제공하여 경사각을 제어할 수 있다.

다시 말하여, 마사토의 중량이 무거워질수록 경사각은 작아지고, 마사토의 중량이 가벼워질수록 경사각은 커지되 경사판(31)의 경사각은 공급밸런스호퍼부(30)의 하면과 수평하지 않도록 최소각도를 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 경사판(31)의 하부에 마사토의 중량을 측정하는 중량센서(미도시)를 구비하며, 측정된 마사토의 중량이 제어부에서 설정한 공급기준을 초과하는 경우 공급중단신호를 상기 제어부로 출력함으로써 상기 공급밸런스호퍼부(30) 내부로 상기 마사토의 공급을 중단하도록 한다.

바람직한 실시예로, 상기 중량센서는 상기 가이드레일(32)의 하면에 설치되어 마사토의 무게에 눌러지며 발생하는 탄성부재의 압력을 고려하여 계산될 수 있고, 마사토의 무게로 인하여 탄성부재(34)가 하방으로 늘어나는 장력을 측정할 수 있으며, 경사판(31)의 하면에 닿으면 공급중단신호를 출력하는 리미트 스위치로 구비될 수 있으나, 중량센서의 종류를 한정하는 것은 아니다.

다시 말하여, 공급중단신호를 입력받은 제어부는 전술한 파쇄스크류부(10)와 정선드럼부(20) 및 이에 해당하는 컨베이어밸트의 동작을 일시 정지하여 공급밸런스호퍼부(30)의 내부로 마사토가 공급되지 않도록 하는 것이다.

따라서, 전술한 경사판(31)과 가이드레일(32)과 체결부재(33) 및 탄성부재(34)를 통하여 공급밸런스호퍼부(30)에서 충전호퍼부(40)로 공급하는 마사토의 양이 경사판(31)의 경사각과 중량센서에 의하여 제어되므로, 본 발명의 마사토 공급 시스템은 연질포트에 충전되는 마사토의 중량이 제어되어 과도한 공급으로 인한 공정 중단을 방지하며 연속적인 공정을 진행함으로써 충전 시스템의 효율을 상승시키는 효과가 있는 것이다.

그리고, 도시되지 않았으나 가이드레일(32)과 체결부재(33)는 중량센서에서 측정된 마사토의 무게에 대응하여 회전수를 제어하는 엑츄에이터 또는 서보모터와 스크류를 설치하여 체결부재(33)의 높이를 제어할 수 있다.

다시 말하여, 제어부는 중량센서가 측정한 마사토의 무게에 대응하는 높이로 체결부재(33)를 이동시킴으로써 경사판(31)의 경사각을 제어한다.

이때, 중량센서는 엑츄에이터 또는 서보모터의 하면에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 중력센서는 압력센서, 로드셀로 구비될 수 있으며 종류를 한정하는 것은 아니다.

다음으로, 공급밸런스호퍼부(30)는 하부에 충전호퍼부(40)의 구동축과 밸트(41)로 연결되어 상기 구동축의 회전운동으로 경사판(31)의 하면을 충격하여 진동시키는 캠샤프트(42)를 구비함으로써 상기 마사토의 뭉침을 방지한다.

다시 말하여, 공급밸런스호퍼부(30)의 하면을 향하고 있는 경사판(31) 하방과 평행한 방향으로 캠샤프트(42)를 구비하여 경사판(31)에 진동을 제공하여 마사토가 충전호퍼부(40) 방향으로 용이하게 이동하도록 하며, 마사토를 고르게 펴며 뭉치지 않도록 하는 것이다.

이때, 캠샤프트(42)는 봉 형상의 샤프트에 캠(cam)이 결속된 구조로 샤프트의 회전에 따라 캠이 요동운동하며 경사판(31)을 두드리게 된다.

또한, 마사토의 중량이 공급기준을 초과하여 공급밸런스호퍼부(30)에 마사토가 공급되지 않고, 경사판(31)의 경사각이 마사토가 자연적으로 미끄러져 이동할 만큼 충분하지 않을 때, 경사판(31)에 진동을 가함으로써 마사토가 충전호퍼부(40) 방향으로 이동할 수 있는 것이다.

다음으로, 충전호퍼부(40)는 공급밸런스호퍼부(30)에서 공급된 마사토를 컨베이어로 이동시키며, 출구측에 구비된 거름채(43)를 통하여 2차 분급한다.

이때, 거름채(43)는 소정의 간격으로 수직바(44)가 배치되며, 수직바(44)는 거름채(43)의 외부프레임에 결속되어 하부에 위치하는 컨베이어벨트의 진행에 간섭되지 않도록 한다.

더하여, 수직바(44)는 양단부에 롤러(미도시)를 구비하여 외부프레임의 상부와 하부에 안착되어 수평 방향으로 슬라이딩하며 공급기준에 따른 마사토의 입도를 기준으로 간격을 조절할 수 있도록 하여 거름채(43)의 탈부착 없이 공급기준에 대응하는 간격으로 변경할 수 있다.

또한, 외부프레임 상부 또는 하부에 LM가이드(미도시)를 구비하며, 수직바(44)의 일측을 LM가이드에 연결하여 LM가이드의 이동거리를 제어함으로써 수직바(44)의 간격을 제어하는 가능한 설계도 가능하다.

그리고, 상기 수직바(44)의 직각으로 수평셔터(45)가 구비되며, 상기 수평셔터(45)는 공급기준에 따른 마사토의 입도에 대응하는 높이로 수평셔터(45)를 열어 마사토가 2차 분급되도록 한다.

이때, 수평셔터(45)는 사용자가 직접 높이를 조절할 수 있으나, 거름채(43) 수직방향의 외부프레임에 LM가이드를 구비하고, 수평셔터(45)의 일측이 LM가이드에 연결되어 LM가이드의 이동위치를 제어함으로써 수평셔터(45)의 높이를 제어하는 설계도 가능하다.

즉, 거름채(43) 외부프레임 내부에 구비되는 수직바(44)와 수평셔터(45)가 교차하며 격자형상의 칸막이를 형성하고, 칸막이에 둘러싸인 내부 공간보다 작은 입도의 마사토가 통과하게 되는 2차 분급이 수행되는 것이다.

다음으로, 충전컨베이어부(50)는 충전호퍼부(40)에 의해 분급된 마사토를 연질포트(1)에 충전하며, 충전이 완료된 상기 연질포트(1)를 출하한다.

본 발명의 실시 예로, 충전컨베이어부(50)의 전단부에는 비어있는 연질포트(1)가 위치하며, 충전컨베이어부(50)가 동작함에 따라 연질포트(1)는 충전호퍼부(40) 출구의 하방에 위치한다.

이때, 연질포트(1)는 하방에 판자 형상의 포트플레트(3)의 상면에 배치되며, 포트플레이트(3)의 외주면에 대응하는 외부프레임과 내부에 격자형상의 칸막이가 구비되는 지지틀(2)에 의해 수용된다.

이는, 내부가 비어있는 연질포트(1)는 중량이 적어 자립하지 못하므로, 마사토가 충전되기 전에는 지지틀(2)과 포트플레이트(3)로 형성되는 포트지지모듈에 연질포트(1)를 삽입하여 연질포트(1)가 쓰러지지 않게 하는 것이다.

이때, 포트플레이트(3)는 연질포트(1)의 하면과 간섭되지 않는 위치에 홀을 중공하여 연질포트(1)에 담기지 않거나, 포트플레이트(3)의 상면에 떨어진 잉여토(E)가 하방으로 빠질 수 있게 하는 것이 바람직하다.

여기서, 연질포트(1)의 위치는 근접센서(미도시)를 통하여 설정될 수 있으며, 근접센서는 연질포트(1) 또는 포트플레이트(3)를 감지하여 제어부에 이동정지 신호를 출력한다.

그리고, 충전호퍼부(40)는 정해진 위치의 연질포트(1) 상방에서 내부로 마사토를 낙하하며 내부를 충전한다.

다음으로, 충전컨베이어부(50)는 충전호퍼부(40)에 의해 분급된 마사토를 충전하도록 연질포트(1)를 충전호퍼부(40) 하부에 위치시키며, 충전이 완료된 연질포트(1)를 출하한다.

이때, 연질포트(1)의 위치는 충전호퍼부(40) 컨베이어 하방에 위치하여 낙하하는 마사토가 연질포트(1) 내부로 적층되도록 하며, 충전컨베이어부(50)는 충전호퍼부(40)의 공급량에 대응하여 포트플레이트(3)를 이동시키며 마사토가 분산되며 연질포트(1)에 충전되도록 하는 것이 바람직하다.

더하여, 제어부는 낙하하는 마사토가 포트플레이트(3) 상부의 연질포트(1)에 균등하게 배분되도록 충전컨베이어부(50)를 공급기준에 대응하도록 이동시켜 마사토가 한 곳에 집중되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 충전컨베이어부(50)는 일방향으로 포트플레이트(3)를 이동시키며 연질포트(1)에 마사토를 충전함으로써 마사토가 한곳에 집중되어 쌓이는 것을 방지할 수 있으며, 제어부는 근접센서를 통하여 연질포트(1)의 마지막을 감지함으로써 마사토가 충전컨베이어부(50)로 낙하하는 것을 방지한다.

또한, 제어부는 충전컨베이어부(50)의 진행속도를 제어하여 마사토가 연질포트를 넘치거나, 충전량이 모자라지 않도록 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 진동부의 개략도이며, 도 5 (a) 내지 (b)는 본 발명에 따른 진동부의 또 다른 개략도이다.

도시된 바와 같이, 충전컨베이어부(50)는 이동 경로 측면에 구비되어 상기 연질포트(1) 내부에 충전된 상기 마사토를 평탄화하도록 진동을 제공하는 진동자(61)와 상기 진동자(61)에 의해 낙하된 잉여토(E)를 회수하여 상기 공급밸런스호퍼부(30)로 이송하는 제1 회수컨베이어(62)가 구비되는 진동부(60)를 포함한다.

본 발명의 올바른 실시예로, 충전컨베이어부(50)의 이동 경로 중, 충전컨베이어부(50)의 진행방향과 나란하며 소정의 진행경로를 가지도록 복수의 롤러가 배치되는 롤러부(63)와, 롤러부(63)의 외곽프레임 외주면 일측에 하나 이상의 진동자(61)가 설치되며, 진동자(61)의 하면에는 댐퍼를 설치하여 바닥을 통한 진동을 최소화한다.

이때, 진동자(61)를 지지하는 프레임과 롤러부(63)를 고정하는 프레임을 공유함으로써, 진동자(61)의 진동이 롤러부(63)에 전달되도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 진동자(61)는 롤러부(63)에 안착된 연질포트(1)와 지지틀(2)과 포트플레이트(3)의 상면을 덮고 있는 단면이 고르지 않고 밀도가 낮은 마사토에 진동을 제공하여 연질포트(1) 내부의 마사토를 평탄화한다.

그리고, 연질포트(1) 내부가 아닌 다른 위치에 쌓인 마사토는 진동자(61)에 의하여 포트플레이트(3) 내부에 중공된 홀 또는 외곽에서 하방으로 낙하하며, 낙하하는 잉여토(E)는 상기 롤러부(63)를 통과하여 하방에 위치하는 제1 회수컨베이어(62)에 의해 공급밸런스호퍼부(30)로 회수되며, 회수된 마사토는 전술한 과정을 재수행하게 된다.

다시 말하여, 충전호퍼부(40)로 부터 제공받은 초기의 마사토는 정렬되지 않고 밀도가 낮으며, 불규칙적으로 흩어져 있는 상태에서 연질포트(1)에 충전되어 있으므로, 진동부(60)를 통하여 마사토를 평탄화되어 정돈되며, 진동부(60)에 의해 낙하하는 잉여토(E)는 제1 회수컨베이어(62)에 의해 회수되어 공급밸런스호퍼부(30)로 이송된다.

도 6 (a) 내지 (b)는 본 발명에 따른 지지틀분리부의 개략도이며, 도 7 (a) 내지 (b)는 본 발명에 따른 승강실린더와 턴테이블의 개략도이다.

도시된 바와 같이, 내부에 마사토가 충전된 연질포트(1)는 마사토의 중량으로 자립 가능하므로, 지지틀(2)을 회수하여 재사용함으로써 마사토가 충전된 연질포트(1)의 출하 비용을 절약할 수 있다.

이에 따라, 이동 경로 양측에 구비되는 실린더프레임(72)에 설치되어 상기 연질포트(1)가 수용되는 지지틀(2)을 로드의 전진 및 후진으로 분리하는 승강실린더(73)와, 상기 실린더프레임(72) 하면에 구비되어 지지틀(2)의 이동 경로를 제2 회수컨베이어(75) 방향으로 회전하는 턴테이블(74)을 구비하는 지지틀분리부(70)를 더 포함하여 분리된 상기 지지틀(2)을 제2 회수컨베이어(75)로 회수한다.

본 발명의 올바른 실시예로, 지지틀분리부(70)는 충전컨베이어부(50)의 진행방향과 나란하며 소정의 길이를 가지는 분리부컨베이어(71)와, 상기 분리부컨베이어(71)의 측면과 나란하게 설치되는 실린더프레임(72)과, 실린더프레임(72) 일측에 설치되는 승강실린더(73)를 구비한다.

여기서, 지지틀분리부(70)는 몸체부 일측이 실린더프레임(72)과 회전 가능하도록 피봇 결합하고, 단부 일측이 승강실린더(73)의 로드 단부에 회전 가능하게 연결되는 승강바(76)을 구비하며, 상기 승강바(76)는 단부 타측에 걸림부재(77)를 구비하여 지지틀(2) 외곽 일측에 형성된 손잡이(4) 하면을 지지함으로써 상기 승강실린더(73) 로드의 전진 및 후진 따라 상기 지지틀(2)을 승강하며 분리한다.

즉, 승강바(76)은 하방으로 향하는 승강실린더(73) 로드가 전진하면 지지틀(2)을 상승시키고, 후퇴하면 지지틀(2)을 복귀시킨다.

그리고, 상기 지지틀분리부(70)에 의해 지지틀(2)이 분리된 연질포트(1)는 충전컨베이어부(50)의 진행 방향으로 출하되되, 상기 연질포트(1)가 상기 분리부컨베이어(71)를 통과하는지 근접센서(미도시)로 감지하며, 근접센서가 연질포트(1)를 감지하는 경우 회전신호를 제어부로 출력하며, 상기 제어부는 분리부컨베이어(71)의 동작을 멈추고 턴테이블(74)을 회전하도록 제어한다.

그다음, 턴테이블(74)이 회전을 완료하여 제2 상기 분리부컨베이어(71)의 방향이 제2 회수컨베이어(75)와 나란해지면 상기 지지틀(2)을 하강하고 분리부컨베이어(71)를 동작하여 지지틀(2)이 제2 회수컨베이어(75)를 통하여 회수된다.

이때, 분리부컨베이어(71)는 턴테이블(74)의 회전으로 충전컨베이어부(50)와, 제2 회수컨베이어(75)와 간섭되지 않도록 순차적인 높이를 가지는 것이 바람직하다.

다음으로, 회수된 지지틀(2)은 상기 충전컨베이어부(50)의 전단에 위치하는 비어있는 연질포트(1)를 수용하여 전술한 공정을 반복하게 된다.

이때, 회수된 지지틀(2)을 포트플레이트(3) 상면에 안착시키고, 지지틀(2)내부에 연질포트(1)를 삽입하고, 연질포트(1)가 삽입된 포트지지모듈은 다시 충전컨베이어부(50)의 전단부에 안착되어 전술한 과정을 진행하게 된다.

여기서, 지지틀(2)을 회수하여 포트지지모듈을 재조립하는 과정은 작업자가 직접 수행할 수 있으며, 작업자는 전술한 공정의 진행상태를 직접 확인할 수 있고 지지틀(2)과 포트플레이트(3)의 중량이 마사토에 비하여 가벼우므로 적은 인원으로 본 발명의 연질포트용 마사토 충전 시스템을 운영할 수 있다.

따라서, 전술한 구성들을 통하여 비어있는 연질포트(1)에 마사토를 자동으로 충전하되, 연질포트(1)의 크기에 대응하는 마사토의 입도와 중량에 대한 공급기준에 따라 마사토를 분급하여 연질포트(1)에 자동으로 충전하여 출하할 수 있는 효과가 있게 된다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

1: 연질포트 2: 지지틀
3: 포트플레이트 4: 손잡이
10: 파쇄스크류부
20: 정선드럼부
21: 제1 정선드럼 22: 제2 정선드럼
23: 선별구
30: 공급밸런스호퍼부
31: 경사판 32: 가이드레일
33: 체결부재 34: 탄성부재
40: 충전호퍼부
41: 밸트 42: 캠샤프트
43: 거름채 44: 수직바
45: 수평셔터
50: 충전컨베이어부
60: 진동부
61: 진동자 62: 제1 회수컨베이어
63: 롤러부
70: 지지틀분리부
71: 분리부컨베이어 72: 실린더프레임
73: 승강실린더 74: 턴테이블
75: 제2 회수컨베이어 76: 승강바
77: 걸림부재

Claims

마사토를 정선하여 연질포트(1)에 자동으로 충전하는 충전 시스템에 있어서,
상기 마사토를 소정의 크기로 파쇄하는 파쇄스크류부(10);
상기 파쇄스크류부(10)에 의해 파쇄된 상기 마사토를 제공받아 1차 분급하는 정선드럼부(20);
상기 정선드럼부(20)에 의해 분급된 상기 마사토를 내부에 설치된 경사판(31)의 경사각을 조절하여 상기 마사토의 공급량을 제어하는 공급밸런스호퍼부(30);
상기 공급밸런스호퍼부(30)에서 공급된 상기 마사토를 2차 분급하는 충전호퍼부(40);
상기 충전호퍼부(40)에 의해 분급된 상기 마사토를 충전하도록 상기 연질포트(1)를 위치시키며, 충전이 완료된 상기 연질포트(1)를 출하하는 충전컨베이어부(50); 및
기설정된 상기 마사토의 공급기준에 따라 상기 충전 시스템을 제어하는 제어부;를 포함하는 연질포트용 마사토 충전 시스템.
제1항에 있어서,
상기 정선드럼부(20)는 측면이 개방된 원통의 형상으로 상기 마사토가 이동하도록 경사지게 설치되며, 회전 방향을 따라 외주면에 상기 마사토를 분급하는 선별구(23)가 중공되되, 상기 정선드럼부의 길이방향으로 소정의 간격을 가지며 배치되고,
상기 선별구(23)의 크기는 투입구(I)부터 배출구(O) 방향으로 점차적으로 커지는 것을 특징으로 하는 연질포트용 마사토 충전 시스템.
제2항에 있어서,
상기 정선드럼부(20)는 내부에 위치하는 제1 정선드럼(21)과, 상기 제1 정선드럼(21)을 감싸는 제2 정선드럼(22)이 구비되어 동심원을 이루며,
상기 제2 정선드럼(22)의 선별구(23)는 상기 제1 정선드럼(21)의 선별구(23)보다 작게 형성되어 상기 마사토의 분급을 이중으로 하는 것을 특징으로 하는 연질포트용 마사토 충전 시스템.
제1항에 있어서,
상기 공급밸런스호퍼부(30)는 상기 경사판(31) 일측에 구비된 체결부재(33)가 안착되어 수직으로 이동하도록 측면에 가이드레일(32)이 설치되며,
상기 가이드레일(32)의 일측과 상기 체결부재(33) 사이에 탄성복원력을 제공하는 탄성부재(34)가 설치되어 상기 경사판(31) 일측이 상기 마사토의 중량에 따라 상하 이동하며 상기 경사각을 제어하는 것을 특징으로 하는 연질포트용 마사토 충전 시스템.
제1항에 있어서,
상기 공급밸런스호퍼부(30)는 상기 경사판(31)의 하부에 상기 마사토의 중량을 측정하는 중량센서를 구비하며, 측정된 상기 마사토의 중량이 상기 공급기준을 초과하는 경우 공급중단신호를 상기 제어부로 출력함으로써 상기 공급밸런스호퍼부(30) 내부로 상기 마사토의 공급을 중단하는 것을 특징으로 하는 연질포트용 마사토 충전 시스템.
제1항에 있어서,
상기 공급밸런스호퍼부(30)는 하부에 충전호퍼부(40)의 구동축과 밸트(41)로 연결되어 상기 구동축의 회전운동으로 상기 경사판(31)의 하면을 충격하여 진동시키는 캠샤프트(42)를 구비함으로써 상기 마사토의 뭉침을 방지하는 것을 특징으로 하는 연질포트용 마사토 충전 시스템.
제1항에 있어서,
상기 충전컨베이어부(50)는 이동 경로 측면에 구비되어 상기 연질포트(1) 내부에 충전된 상기 마사토를 평탄화하도록 진동을 제공하는 진동자(61)와,
상기 진동자(61)에 의해 낙하된 잉여토(E)를 회수하여 상기 공급밸런스호퍼부(30)로 이송하는 제1 회수컨베이어(62)가 구비되는 진동부(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연질포트용 마사토 충전 시스템.
제1항에 있어서,
상기 충전컨베이어부(50)는 이동 경로 양측에 구비되는 실린더프레임(72)에 설치되어 상기 연질포트(1)가 수용되는 지지틀(2)을 로드의 전진 및 후진으로 분리하는 승강실린더(73)와,
상기 실린더프레임(72) 하면에 구비되어 상기 지지틀(2)의 이동 경로를 제2 회수컨베이어(75) 방향으로 회전하는 턴테이블(74)을 구비하는 지지틀분리부(70)를 더 포함하여 상기 지지틀(2)을 제2 회수컨베이어(75)로 회수하는 것을 특징으로 하는 연질포트용 마사토 충전 시스템.