KR20230112966A - 중량센서를 이용한 베일러 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은. 작물을 이송시키는 이송컨베이어, 상기 이송컨베이어를 통해 이송된 작물을 저장하고 저장된 작물을 가압하여 베일로 성형하는 베일성형부, 상기 베일성형부에 투입된 작물을 중량값을 측정하는 중량센서 및 상기 중량값에 따라 상기 이송컨베이어와 상기 베일성형부의 작동을 제어하는 제어시스템을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 베일성형부에 투입되는 작물의 중량을 상기 중량센서로 측정하고 상기 교반장치에 가해지는 압력을 상기 압력센서로 측정한 값을 이용하여 다양한 작물을 사용하는 것이 가능하고 낮은 중량 편차로 품질 및 장비 내구성이 향상된 베일러를 제공함에 있다.

Description

중량센서를 이용한 베일러 제어방법{Baler control method using weight sensor}

본 발명은 중량센서를 이용한 베일러 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사료의 중량측정을 함에 있어서, 베일성형부에 투입되는 작물의 중량을 측정하는 중량센서와 작물을 교반하는 교반장치에 가해지는 압력을 측정하는 압력센서를 이용하여 베일성형부에 투입되는 작물의 양을 제어하여 정확하고 일정한 중량을 가지는 베일을 제조할 수 있는 베일러에 관한 것이다.

일반적으로, 볏짚이나 건초와 같은 가축용 사료작물을 저장창고에 그대로 저장하면 사료의 신선함이 떨어질 뿐만 아니라 정리가 쉽지 않아서 관리가 어려운 문제점이 있다.

이에 따라 등록특허공보 10-2124253와 같이 사료작물을 랩핑하여 장기간 보관이 가능하면서 신선한 상태를 유지할 수 있도록 하는 방법이 사용되고 있다.

이러한 종래의 사료랩핑장치들은 일반적으로 사료를 포장하여 베일로 배출하고 난 뒤, 베일을 잡아 옮기는 이송기구로 파지한 상태로 베일의 중량을 측정하거나, 베일을 이송기구로 중량측정 저울에 옮겨 베일의 중량을 측정하는 방식을 이용한다

이러한 종래의 사료랩핑장치는 포장이 완료된 베일을 보관 또는 사용하기 위해 옮기는 과정에서 중량을측정하는 과정이 추가되므로, 베일 제조과정이 길어지는 문제점이 있으며, 가압된 사료를 포장한 뒤에 중량을 측정하기 때문에 베일이 된 사료의 중량을 포장을 완료하기 이전에는 알 수 없어 사료의 정량을 맞춰 베일을 성형하지 못하게 되며, 따라서 포장이 완료된 베일들의 중량이 균일하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 등록특허공보 10-2263267와 같이 사료를 성형하는 과정에서 사료작물의 중량을 측정하는 중량센서를 이용하는 방법이 사용되고 있다.

그러나 중량센서만을 이용하여 사료작물의 중량을 측정하는 경우 다양한 원료, 배합비, 작업물의 크기로 인해 장비의 파손이 발생할 수 있어 다양한 원료의 사용이 어렵고 잔류, 터널 현상으로 인해 제조된 베일의 중량 편차가 발생한다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 베일성형부에 투입되는 사료작물의 중량을 측정하는 중량센서와 작물을 교반하는 교반장치에 가해지는 압력을 측정하는 압력센서를 이용하여 다양한 작물 사용이 가능하고 성형이 완료된 베일의 중량 편차가 낮은 베일을 제조할 수 있는 베일러를 제공함에 있다.

본 발명은 작물을 이송시키는 이송컨베이어, 상기 이송컨베이어를 통해 이송된 작물을 저장하고 저장된 작물을 가압하여 베일로 성형하는 베일성형부, 상기 베일성형부에 투입된 작물을 중량값을 측정하는 중량센서 및 상기 중량값에 따라 상기 이송컨베이어와 상기 베일성형부의 작동을 제어하는 제어시스템을 포함할 수 있다.

상기 제어시스템은 상기 중량값이 사용자가 기설정한 중량값 범위에 도달하는 경우 상기 이송컨베이어의 속도를 제어하여 상기 베일성형부에 투입되는 작물의 양을 조절하는 컨베이어제어부를 포함할 수 있다.

상기 제어시스템은 상기 중량값이 사용자가 기설정한 베일의 중량값에 도달하는 경우 상기 베일성형부를 제어하여 작물을 가압하는 베일성형제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어시스템은 상기 이송컨베이어의 속도에 따른 시간당 상기 중량값의 변화량을 측정하는 변화량측정부, 상기 변화량을 수신하여 상기 중량값이 기설정된 값까지 도달할 때까지 걸리는 시간값을 산출하는 시간산출부 및 상기 이송컨베이어를 상기 시간값 동안 작동시키는 컨베이어제어부를 포함할 수 있다.

상기 컨베이어제어부는 상기 시간값이 사용자가 기설정한 시간값 범위에 도달하는 경우 상기 이송컨베이어의 속도를 감소시킬 수 있다.

상기 이송컨베이어를 통해 이송된 작물을 교반하고 상기 베일성형부에 작물을 분산시켜 투입하는 교반장치 및 상기 교반장치에 가해지는 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함할 수 있다.

상기 제어시스템은 상기 압력센서를 압력값이 기설정된 값 이상 측정되는 경우 상기 이송컨베이어의 속도를 제어하는 컨베이어제어부를 포함할 수 있다.

본 발명은, 중량센서와 압력센서를 이용하여 베일성형부에 투입되는 작물의 양을 조절하여 정해진 중량만큼 작물이 투입되도록 제어할 수 있다.

또한, 작물의 종류에 따라 베일러 제어 설정값 변경이 가능하여 다양한 작물을 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 중량센서를 이용한 베일러의 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어시스템의 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중량센서를 이용한 베일러 제어방법의 순서도이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 중량센서를 이용한 베일러의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중량센서를 이용한 베일러의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중량센서를 이용한 베일러의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배출부의 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 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.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 중량센서를 이용한 베일러의 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어시스템의 블록구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 중량센서(300)를 이용한 베일러는 작물을 이송시키는 이송컨베이어(100), 상기 이송컨베이어(100)를 통해 이송된 작물을 저장하고 저장된 작물을 가압하여 베일로 성형하는 베일성형부(200), 상기 베일성형부(200)에 투입된 작물을 중량값을 측정하는 중량센서(300), 상기 중량값에 따라 상기 이송컨베이어(100)와 상기 베일성형부(200)의 작동을 제어하는 제어시스템(400)을 포함할 수 있다.

상기 이송컨베이어(100)는 보관되어 있는 작물을 상기 베일성형부(200)로 운반시키는 역할을 할 수 있다.

상기 베일성형부(200)는 상기 이송컨베이어(100)를 통해 이송된 작물이 투입되는 챔버로써 투입된 작물을 가압하여 베일로 성형할 수 있다.

상기 중량센서(300)는 상기 베일성형부(200)에 작물이 투입된 이후부터 작물이 베일로 성형될 때까지의 중량 변화를 감지함으로써 성형되는 베일의 중량을 측정할 수 있다.

자세히 설명하면, 상기 베일성형부(200)를 지지하는 프레임의 하부에 설치되고 다수의 중량센서(300)가 상기 프레임의 기둥 각각 하단에 설치되어 상기 베일성형부(200)에 투입된 작물의 중량을 정확히 측정할 수 있다.

따라서, 상기 베일성형부(200)에 작물이 투입되기 전에 측정되는 중량에서 변화되는 중량 변화값을 상기 베일성형부(200)에 투입된 작물의 중량값으로 설정할 수 있다.

상기 제어시스템(400)은 상기 중량센서(300)로부터 측정된 상기 중량값을 수신하여 상기 중량값에 따라 상기 이송컨베이어(100)와 상기 베일성형부(200)를 제어하여

도 2를 참조하면, 상기 제어시스템(400)은 컨베이어제어부(410), 변화량측정부(420), 시간산출부(430)를 포함할 수 있다.

상기 컨베이어제어부(410)는 상기 중량값이 사용자가 기설정한 베일중량값에 도달하면 상기 이송컨베이어(100)의 작동을 정지시킬 수 있다.

상기 베일중량값은 사용자가 제조하고자 하는 베일의 중량값이다.

자세히 설명하면, 사용자가 제조하고자 하는 베일의 중량을 설정하고 상기 중량센서(300)가 측정한 상기 중량값이 설정된 베일중량값에 도달하면 상기 이송컨베이어(100)를 중지시켜 상기 베일성형부(200)에 작물이 투입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 컨베이어제어부(410)는 상기 중량값이 사용자가 기설정한 중량값 범위에 도달하면 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 제어하여 상기 베일성형부(200)에 투입되는 작물의 양을 조절할 수 있다.

사용자가 기설정한 중량값 범위는 사용자가 제조하고자 하는 베일의 중량보다 낮은 값을 가질 수 있다.

예를 들어 사용자가 제조하고자 하는 베일의 중량이 200kg이고 기설정한 중량값이 95kg인 경우 상기 중량센서(300)를 통해 측정된 상기 중량값이 95kg에 도달할 때까지 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 10m/s로 설정하고 상기 중량값이 95kg~200kg 사이인 경우 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 8m/s로 설정하여 상기 베일성형부(200)에 투입되는 작물의 양을 조절할 수 있다.

상기 컨베이어제어부(410)는 본 실시예에서는 사용자가 기설정한 중량값의 95%에 도달하면 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 제어하나 사용자가 기설정한 중량값의 80~98% 중 하나를 설정하여 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 제어할 수 있다.

측정된 상기 중량값에 따라 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 제어하는 것은 상기 이송컨베이어(100)를 통해 이송된 작물이 상기 베일성형부(200)에 낙하되는 낙하시간이 발생하고 작물이 상기 베일성형부(200)에 낙하가 완료되어야 상기 중량센서(300)가 감지할 수 있기 때문에 상기 낙하시간에 의해 상기 중량값이 기설정된 베일중량값에 도달하여 상기 이송컨베이어(100)를 정지하여도 일부 작물이 추가로 투입될 수 있다.

따라서, 상기 중량값이 기설정된 베일중량값에 도달하기 이전에 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 제어함으로써 상기 낙하시간에 의해 추가로 투입되는 작물의 중량을 최소화 할 수 있다

상기 변화량측정부(420)는 상기 이송컨베이어(100)의 속도에 따른 상기 중량값의 변화량을 측정할 수 있다.

자세히 설명하면, 상기 이송컨베이어(100)의 속도에 따라 상기 베일성형부(200)에 투입되는 작물의 중량값을 변화량을 측정하여 시간당 상기 베일성형부(200)에 투입되는 작물의 중량을 산출할 수 있다.

상기 시간산출부(430)는 상기 변화량을 수신하여 상기 중량값이 기설정된 베일중량값까지 도달할 때까지 걸리는 시간값을 산출할 수 있다.

예를들어 상기 변화량이 10kg/m이고 기설정된 베일중량값이 200kg인 경우 상기 베일성형부(200)에 투입된 작물의 중량이 200kg될 때까지 10분 소요되는 것을 산출할 수 있다.

따라서, 상기 컨베이어제어부(410)는 상기 시간산출부(430)를 통해 산출된 소요시간 동안 상기 이송컨베이어(100)를 작동시켜 상기 베일성형부(200)에 투입되는 작물의 중량을 제어할 수 있다.

상기 컨베이어제어부(410)는 상기 시간값이 사용자가 기설정한 시간값 범위에 도달하는 경우 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 감소시켜 상기 베일성형부(200)에 투입되는 작물의 양을 조절할 수 있다.

사용자가 기설정한 시간값 범위는 상기 시간값보다 짧을 수 있다.

예를 들어 상기 시간값이 10분이고 사용자가 기설정한 시간값이 9분 30초인 경우 9분 30초동안 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 10m/s로 설정하고 9분 30초 이후부터 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 8m/s로 설정하여 상기 베일성형부(200)에 투입되는 작물의 양을 조절할 수 있다.

도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 베일러(10)는 상기 베일성형부(200)에 투입되는 작물을 교반하고 분산시키는 교반장치(500) 및 상기 교반장치(500)에 가해지는 압력을 측정하는 압력센서(600)를 더 포함할 수 있다.

상기 교반장치(500)는 스크류 봉형상으로 형성되고 회전하여 상기 이송컨베이어(100)를 통해 이송된 작물이 상기 베일성형부(200)에 직접적으로 투입되는 것을 방지하고 작물을 분산 투입함으로써 상기 베일성형부(200)에 투입되는 작물의 밀도가 증가할 수 있다.

자세히 설명하면 자연낙하 방식으로 투입하는 경우 작물의 습도, 질성, 밀도, 절단길이에 따라 많은 변화가 발생하고 낙하지점이 높게 솟아있는 산형상으로 투입됨으로 상기 베일성형부(200)에서 작물을 가압할 때 발생하는 힘이 증가하고 중심부에 있는 작물이 외각 빈 공간에 채워지는 형태로 성형되어 베일의 밀도가 감소할 수 있다.

반면, 상기 교반장치(500)를 이용하여 상기 베일성형부(200)에 투입되는 작물을 분산 투입함으로써 상기 베일성형부(200)의 바닥면부터 겹겹이 쌓임으로 상기 베일성형부(200)에서 작물을 가압할 때 작물이 압축성형되어 종래 방식 보다 베일의 밀도가 증가할 수 있다.

상기 압력센서(600)는 작물의 중량에 의해 상기 교반장치(500)가 회전할 때 가해지는 압력을 측정하여 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 제어할 수 있다.

자세히 설명하면, 상기 이송컨베이어(100)를 통해 이송된 작물이 상기 베일성형부(200)에 투입되기 전 상기 교반장치(500)에 쌓이게 되고 상기 교반장치(500)가 상기 베일성형부(200)로 분산투입하는 작물의 양보다 상기 교반장치(500)에 쌓이는 작물의 양이 많은 경우 작물의 중량에 의해 상기 교반장치(500)가 회전할 때 발생하는 압력이 증가된다.

따라서, 상기 교반장치(500)가 회전할 때 발생하는 압력이 증가되면 상기 교반장치(500)가 파손 또는 에러가 발생할 수 있고 작물이 상기 베일성형부(200)에 투입되지 못하고 외부로 넘쳐 흐를 수 있다.

상기 압력센서(600)에서 측정된 압력값이 일정 값 이상 측정되는 경우 상기 컨베이어제어부(410)를 통해 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 제어하여 작물이 과공급되는 것을 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중량센서를 이용한 베일러 제어방법의 순서도이다.

도 3을 참조하여 이하 본 발명 실시예에 의한 중량센서를 이용한 베일러 제어방법을 설명하기로 한다.

사용자는 제조하고자 하는 베일의 중량을 설정(S110)하고 이송컨베이어(100)를 작동시킨다.(S120)

상기 이송컨베이어(100)를 통해 이송된 작물이 상기 교반장치(500)에 투입되고 스크류 봉형상으로 회전하여 상기 베일성형부(200)에 작물을 분산투입할 수 있다. 이때, 상기 교반장치(500)에 가해지는 압력을 측정하는 압력센서(600)를 이용하여 압력값을 측정할 수 있다.(S130)

상기 압력값이 기설정된 압력값을 초과하는 경우 이송컨베이어(100)의 속도를 제어(S170)하여 투입되는 작물의 양을 감소시킴으로써 상기 교반장치(500)에 가해지는 압력을 감소시켜 상기 교반장치(500)의 손상 및 에러를 방지하는 효과를 가진다.

상기 중량센서(300)를 이용해 투입된 작물의 중량값을 측정(S140)할 수 있다. 이는 이송컨베이어(100)가 작동하기 전에 측정된 중량에서 증가하는 중량을 투입된 작물의 중량값으로 설정할 수 있다.

측정된 중량값이 기설정된 중량값을 초과하는 경우 이송컨베이어(100)의 속도를 제어(S170)하여 투입되는 작물의 양을 감소시킴으로써 상기 이송컨베이어(100)에서 낙하된 작물이 상기 중량센서(300)에 감지될 때까지 걸리는 낙하시간에 의해 기설정된 중량값 보다 추가로 투입되는 작물을 최소화할 수 있다.

상기 이송컨베이어(100)의 속도에 따라 시간당 상기 중량값이 변화되는 변화량을 측정(S150)할 수 있다.

상기 변화량을 이용하여 상기 중량값이 기설정된 베일중량값에 도달할 때까지 걸리는 시간값을 산출(S160)할 수 있다.

상기 시간값이 기설정된 시간값을 초과하는 경우 이송컨베이어(100)의 속도를 제어(S170)하여 투입되는 작물의 양을 감소시킴으로써 상기 이송컨베이어(100)에서 낙하된 작물이 상기 중량센서(300)에 감지될 때까지 걸리는 낙하시간에 의해 기설정된 중량값 보다 추가로 투입되는 작물을 최소화할 수 있다.

상기 이송컨베이어(100)의 속도는 한번 제어된 이후에는 상기 중량값이 기설정된 베일중량값에 도달할 때까지 속도를 제어하지 않는다. 따라서, 베일의 중량을 정확하고 일정하게 유지하면서도 베일제조 시간을 최소화하는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에서는 상기 이송컨베이어(100)의 속도는 한번만 제어되나 이에 한정하지 않고 기설정된 다수의 설정값에 도달할 때 마다 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 제어하거나 상기 이송컨베이어(100)의 속도를 천천히 감소시켜 베일중량값의 정확도를 높일 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 중량센서를 이용한 베일러의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.

도 4은 본 발명의 실시예에 따른 중량센서를 이용한 베일러의 사시도이고 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중량센서를 이용한 베일러의 평면도이며 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중량센서를 이용한 베일러의 측면도이다.

도 4을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 베일러(10)는 베일성형부(200), 중량센서(300), 교반장치(500), 압력센서(600), 수직랩핑장치(700), 턴테이블(800)을 포함한다.

상기 베일성형부(200)는 이송컨베이어(100)를 통해 이송된 작물(C)이 투입되는 챔버로써 투입된 작물을 가압하여 사각기둥형상의 베일로 성형할 수 있다.

상기 베일성형부(200)는 상기 이송컨베이어(100)를 통해 이송된 작물(C)이 투입되는 호퍼(210), 상기 호퍼(210) 하부에 결합되고 상기 교반장치(500)를 통해 교반된 작물을 가압하여 사각기둥형상의 베일로 성형하는 베일성형챔버(220), 상기 호퍼(210)와 상기 베일성형챔버(220)를 지지하는 프레임(230)으로 구성될 수 있다.

상기 호퍼(210)는 투입된 작물(C)이 상기 베일성형챔버(220)로 배출되는 배출구에 작물을 교반할 수 있는 상기 교반장치(500)가 설치될 수 있다.

도 5을 참조하면 상기 교반장치(500)는 모터에 의해 회전되는 회전축(510), 회전축(510)의 외주면에 형성된 제1교반날개(520), 제2교반날개(530), 중앙교반날개(540)가 형성될 수 있다.

상기 교반장치(500)는 제1교반장치(500a), 제2교반장치(500b)로 두개의 교반장치(500)가 평행하게 설치될 수 있다.

상기 제1교반장치(500a)와 제2교반장치(500b)는 서로 다른 방향으로 회전하고 두개의 교반장치(500) 사이로 작물이 투입되도록 회전할 수 있다.

자세히 설명하면 제1교반장치(500a)는 제2교반장치(500b)가 설치된 방향으로 회전하고 제2교반장치(500b)는 제1교반장치(500a)가 설치된 방향으로 회전하여 상기 호퍼(210)에 투입된 작물이 제1교반장치(500a)와 제2교반장치(500b) 사이 틈으로 투입될 수 있다.

상기 회전축(510)은 일정길이를 가지는 봉 형상으로 형성되고 양측에 모터와 결합되어 회전될 수 있다.

상기 제1교반날개(520)는 상기 회전축(510)의 일측 외주면에 스크류 형상으로 형성될 수 있다.

상기 제1교반날개(520)는 상기 호퍼(210)에 투입된 작물이 상기 회전축(510)의 중심에서 일측으로 이송할 수 있도록 스크류 형상이 형성될 수 있다.

상기 제2교반날개(530)는 상기 회전축(510)의 타측 외주면에 스크류 형상으로 형성될 수 있다.

상기 제2교반날개(530)는 상기 호퍼(210)에 투입된 작물이 상기 회전축(510)의 중심에서 타측으로 이송할 수 있도록 스크류 형상이 형성될 수 있다.

이는 상기 교반장치(500)에 의해 교반된 작물이 상기 베일성형챔버(220)에 투입될 때 분산되어 투입될 수 있어 작물이 한 곳에 집중되는 것을 방지할 수 있다.

상기 중앙교반날개(540)는 상기 제1교반날개(520)와 상기 제2교반날개(530)가 접하는 상기 회전축(510)의 중앙지점에 돌출형성될 수 있다.

상기 중앙교반날개(540)는 상기 교반장치(500)에 의해 교반된 작물을 상기 베일성형챔버(220)에 투입되도록 작물을 밀어줄 수 있다.

상기 압력센서(600)는 상기 교반장치(500)에 가해지는 압력을 측정할 수 있다.

자세히 설명하면 상기 이송컨베이어(100)를 통해 이송된 작물의 양이 상기 교반장치(500)를 통해 상기 베일성형챔버(220)로 투입되는 작물의 양보다 많은 경우 상기 호퍼(210)에 작물이 쌓이게 되어 상기 교반장치(500)의 상기 회전축(510)의 회전력에 부하가 발생하고 상기 압력센서(600)는 상기 회전축(510)에 걸리는 압력을 측정할 수 있다.

따라서, 상기 호퍼(210) 내에 작물이 가득찼는지 알 수 있고 작물의 잔류 및 터널 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상기 베일성형챔버(220)는 투입된 작물을 저장하는 성형틀(221), 투입된 작물을 가압하는 가압부(222), 투입된 작물을 압축 및 배출하는 배출부(223), 가압된 작물이 배출되도록 개방되는 개폐부(224)로 구성될 수 있다.

상기 성형틀(221)은 V자 형상으로 형성될 수 있다.

상기 가압부(222)는 상기 성형틀(221)의 상부에 역 V자 형상으로 형성되고 투입된 작물을 위에서 아래로 가압할 수 있다.

자세히 설명하면 상기 가압부(222)는 상기 성형틀(221)을 마주보며 사각형 판형상으로 형성된 가압판(2221)과 상기 가압판(2221)을 상기 성형틀(221) 방향으로 밀어내는 가압실린더(2222)로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 가압실린더(2222)에 의해 상기 가압판(2221)이 하강하면 V자 형상의 성형틀(221)이 작물을 지지하고 있어 작물은 사각기둥 형상의 베일로 성형될 수 있다.

상기 배출부(223)는 상기 성형틀(221)의 일측에 결합되어 상기 작물의 일측을 가압할 수 있다.

상기 배출부(223)는 작물을 가압 및 배출하는 사각형 판형상으로 형성된 배출플랜져(2231)와 상기 배출플랜져(2231)를 상기 개폐부(224) 방향으로 밀어내어 작물을 가압성형하고 성형이 완료된 베일을 배출하는 배출실린더(2232)로 구성될 수 있다.

상기 배출부(223)는 상기 베일성형챔버(220)에 투입된 작물의 중량이 기설정된 중량에 도달하면 상기 배출실린더(2232)에 의해 상기 배출플랜져(2231)를 베일 성형공정이 이루어지기 전에 위치하는 초기위치에서 베일이 배출되는 방향으로 이동되어 베일이 배출되는 최종위치까지 이동시킬 수 있다.

상기 배출부(223)는 상기 배출플랜져(2231)의 일면에 형성된 이송플랜져(2233)와 상기 이송플랜져(2233)를 이동시키는 이송실린더(2234)를 더 포함할 수 있다.

상기 이송플랜져(2233)는 상기 배출플랜져(2231)의 일면에 형성되어 상기 배출플랜져(2231)의 면적보다 작게 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 이송플랜져(2233)는 도 7에 도시된 바와 같이 사각판 형상의 상기 배출플랜져(2231)의 절반 크기인 삼각판으로 형성되나 이에 한정되지 않고 상기 배출플랜져(2231)의 면적보다 작게 형성되고 베일 배출이 원활한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 이송실린더(2234)는 상기 이송플랜져(2233)를 베일이 배출되는 방향으로 이동시켜 상기 이송플랜져(2233)가 베일을 밀어 이송시킬 수 있다.

상기 이송실린더(2234)는 상기 배출플랜져(2231)가 최종위치에 위치되면 상기 이송플랜져(2233)를 이동시켜 베일이 상기 베일성형챔버(220)에서 완전히 배출되도록 제어될 수 있다.

또한, 상기 배출부(223)는 상기 배출플랜져(2231)가 이동하는 거리를 측정하는 이동거리 감지센서(2235)가 더 포함될 수 있다.

상기 개폐부(224)는 상기 성형틀(221)의 타측에 결합되어 베일성형이 완료되면 개방되어 베일이 배출될 수 있다.

상기 개폐부(224)는 상기 베일이 배출되는 배출구의 모서리를 따라 90도 회전이 가능한 네개의 판형상으로 형성되고 베일이 배출될 때 지지 및 배출방향을 가이드 할 수 있다.

상기 개폐부(224)는 상기 배출부(223)가 이송거리에 따라 개방될 수 있다.

자세히 설명하면 상기 배출부(223)가 상기 개폐부(224) 방향으로 이동될 때 상기 개폐부(224)는 폐쇄되어 상기 배출플랜져(2231)가 작물을 가압성형하고 상기 배출부(223)가 작물의 가압성형이 완료된 거리만큼 이동이 완료되면 상기 개폐부(224)는 개방되어 베일이 배출될 수 있다.

상기 프레임(230)은 상기 호퍼(210)와 상기 베일성형챔버(220)를 지지하는 외부몸체로 네 개의 기둥이 형성될 수 있다.

상기 프레임(230)은 전명과 후면에 판형상으로 형성되어 상기 베일성형챔버(220)에서 작물을 가압할 때 가압된 작물이 외부로 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.

상기 중량센서(300)는 상기 프레임(230)의 하부에 설치되어 상기 베일성형챔버(220)에 투입된 작물의 중량을 측정할 수 있다.

상기 중량센서(300)는 상기 프레임(230)의 네개의 기둥의 하부에 각각 설치되어 정확한 측정값을 얻을 수 있다.

이는, 투입되는 작물의 무게중심에 의해 측정된 중량값의 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1 및 도2를 참조하면 베일러(10)는 상기 중량센서(300)와 상기 압력센서(600)로부터 측정된 값을 수신하여 상기 베일성형부(200) 및 교반장치(500)를 제어하는 제어시스템(400)을 더 포함할 수 있다.

상기 제어시스템(400)은 상기 중량센서(300)로부터 측정된 값과 상기 압력센서(600)로부터 측정된 값을 수신하여 상기 이송컨베이어(100)를 제어하는 컨베이어제어부(410), 상기 중량센서(300)로부터 측정된 값과 상기 이동거리 감지센서(2235)로부터 측정된 값을 수신하여 상기 베일성형부(200)를 제어하는 베일성형제어부(440)로 구성될 수 있다.

상기 컨베이어제어부(410)는 상기 중량센서(300)로부터 측정된 값을 수신하여 사용자가 설정한 중량 값에 도달하면 상기 이송컨베이어(100)를 중지시켜 작물이 투입되는 것을 중지시킬 수 있다.

상기 컨베이어제어부(410)는 상기 압력센서(600)로부터 측정된 값을 수신하여 사용자가 설정한 압력 값에 도달하면 상기 이송컨베이어(100)를 중지시킬 수 있다.

자세히 설명하면 상기 압력센서(600)는 상기 회전축(510)에 걸리는 압력을 측정하는 센서로 상기 호퍼(210) 내에 작물이 가득 차게 되면 상기 회전축(510)에 걸리는 부하가 증가됨으로 상기 호퍼(210)에 작물이 축척되는지 판단할 수 있다.

또한, 투입되는 작물의 종류에 따라 설정된 압력 값을 조절하여 다양한 작물을 사용한 작업에도 일정한 중량의 베일을 제조할 수 있다.

상기 베일성형제어부(440)는 상기 중량센서(300)를 통해 측정된 중량값이 사용자가 기설정한 베일중량값과 일치되면 상기 가압실린더(2222)를 이용해 상기 가압판(2221)을 하강시켜 작물을 가압할 수 있다.

그리고 상기 가압판(2221)의 하강이 완료되면 상기 배출실린더(2232)를 제어하여 상기 배출플랜져(2231)를 상기 개폐부(224) 방향으로 밀어내어 작물을 가압할 수 있다.

따라서, 상기 베일성형챔버(220) 내에 투입된 작물은 V자 형상의 성형틀(221)과 역 V자 형상의 가압판(2221)에 의해 사각기둥형상으로 성형되고 상기 배출플랜져(2231)에 의해 작물의 전후방을 가압하여 단단하고 일정한 크기의 사각기둥형상의 베일이 성형될 수 있다.

상기 베일성형제어부(440)는 상기 이동거리 감지센서(2235)로부터 측정된 값을 수신하여 상기 배출부(223)가 설정된 거리 이상 이동되면 개폐부(224)를 개방할 수 있다.

자세히 설명하면 상기 배출부(223)가 설정된 거리 이상 이동되기 이전에는 상기 개폐부(224)는 폐쇄되어 상기 배출부(223)와 상기 개폐부(224) 사이의 작물이 가압되고 상기 배출부(223)가 설정된 거리 이상 이동되면 사각기둥형상의 베일의 성형이 완료되었다고 판단하여 상기 개폐부(224)를 개방되어 베일이 배출될 수 있다.

도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 수직랩핑장치(700)는 상기 베일성형챔버(220)에서 베일이 배출되는 전면에 위치되고 배출되는 베일의 외주면을 랩핑할 수 있다.

상기 수직랩핑장치(700)는 베일의 외주면에서 수직방향으로 회전하는 회전장치(710)와 상기 회전장치(710)에 결합되어 베일의 외주면을 랩핑 필름을 제공하는 제1필름(720) 및 베일의 외주면 랩핑 작업이 완료되면 필름을 절단하는 절단장치(730)로로 구성될 수 있다.

상기 수직랩핑장치(700)의 베일 랩핑방법은 상기 개폐부(224)가 개방되고 상기 베일성형챔버(220)에서 베일이 배출되면 상기 회전장치(710)가 회전되면서 상기 절단장치(730)에 필름의 끝단이 걸려있는 상기 제1필름(720)이 베일의 수직방향으로 회전함으로써 베일의 외측면을 랩핑한다.

상기 턴테이블(800)은 상기 베일성형챔버(220)에서 배출되는 베일이 안착되는 안착부(810), 상기 안착부(810)에 안착된 베일을 회전시키는 회전롤러(820), 상기 안착부(810)의 하측 중심에 형성되며 상기 안착부(810)를 회전시키는 회전구동부(830) 및 상기 안착부(810)와 일정거리 이격되어 회전하는 베일의 전후면을 랩핑하는 제2필름(840)으로 구성될 수 있다.

상기 회전롤러(820)는 지면과 평행한 방향을 축으로 베일을 회전시킬 수 있다.

상기 회전구동부(830)는 지면과 수직인 방향을 축으로 상기 안착부(810)를 회전시켜 베일을 회전시킬 수 있다.

상기 턴테이블(800)의 베일 랩핑방법은 상기 안착부(810)에 베일이 안착되면 상기 회전롤러(820)와 상기 회전구동부(830)에 의해 베일이 회전되고 상기 안착부(810)에 상기 제2필름(840)의 끝단이 연결되어있어 상기 안착부(810)가 회전하면 상기 제2필름(840)에서 필름이 풀려 나오면서 베일의 전후면을 랩핑한다.

10 : 베일러
100 : 이송컨베이어
200 : 베일성형부 300 : 중량센서
400 : 제어시스템
410 : 컨베이어제어부 420 : 변화량측정부
430 : 시간산출부 440 : 베일성형제어부
500 : 교반장치 600 : 압력센서

Claims (7)

1. 작물을 이송시키는 이송컨베이어;
   상기 이송컨베이어를 통해 이송된 작물을 저장하고 저장된 작물을 가압하여 베일로 성형하는 베일성형부;
   상기 베일성형부에 투입된 작물을 중량값을 측정하는 중량센서;
   상기 중량값에 따라 상기 이송컨베이어와 상기 베일성형부의 작동을 제어하는 제어시스템;을 포함하는 중량센서를 이용한 베일러 제어방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어시스템은,
   상기 중량값이 사용자가 기설정한 중량값 범위에 도달하는 경우 상기 이송컨베이어의 속도를 제어하여 상기 베일성형부에 투입되는 작물의 양을 조절하는 컨베이어제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중량센서를 이용한 베일러 제어방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제어시스템은,
   상기 중량값이 사용자가 기설정한 베일의 중량값에 도달하는 경우 상기 베일성형부를 제어하여 작물을 가압하는 베일성형제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중량센서를 이용한 베일러 제어방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제어시스템은,
   상기 이송컨베이어의 속도에 따른 시간당 상기 중량값의 변화량을 측정하는 변화량측정부;
   상기 변화량을 수신하여 상기 중량값이 기설정된 값까지 도달할 때까지 걸리는 시간값을 산출하는 시간산출부;
   상기 이송컨베이어를 상기 시간값 동안 작동시키는 컨베이어제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중량센서를 이용한 베일러 제어방법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 컨베이어제어부는,
   상기 시간값이 사용자가 기설정한 시간값 범위에 도달하는 경우 상기 이송컨베이어의 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 중량센서를 이용한 베일러 제어방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 이송컨베이어를 통해 이송된 작물을 교반하고 상기 베일성형부에 작물을 분산시켜 투입하는 교반장치;
   상기 교반장치에 가해지는 압력을 측정하는 압력센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중량센서를 이용한 베일러 제어방법.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제어시스템은,
   상기 압력센서를 압력값이 기설정된 값 이상 측정되는 경우 상기 이송컨베이어의 속도를 제어하는 컨베이어제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중량센서를 이용한 베일러 제어방법.