KR20230172747A - 과일의 씨 제거 및 절단 장치 - Google Patents

과일의 씨 제거 및 절단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 과일의 씨 제거와 씨가 제거된 과일을 절단하여 복수개의 과육을 형성하는 과일의 씨 제거 및 절단 장치(10)에 관한 것으로서, 과일을 각각 배치할 수 있는 적어도 하나 이상의 홀(1131)이 형성되는 과일받침 트레이(110); 상기 과일받침 트레이(110) 상측에 상기 홀(1131)과 동일 축선에 위치하여 상기 과일받침 트레이(110)에 배치된 과일의 씨를 제거하면서 과육을 절단하는 칼날모듈(120); 상기 과일받침 트레이(110)의 하측에서 배치되어 상기 칼날모듈(120)을 통해 과일에서 제거된 씨를 모으는 씨 수용부(130); 및 상기 과일받침 트레이(110)의 전면에 배치되며, 소정각도 하방향으로 기울어지도록 배치되어 상기 칼날모듈(120)을 통해 기정된 크기로 절단된 과육의 배출을 안내하는 슬라이딩부(140);를 포함한다.

Description

과일의 씨 제거 및 절단 장치{Apparatus for removing seed and cutting fruits}
본 발명은 과일의 씨 제거 및 절단 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 과일의 중심부의 씨를 제거하고 과육을 복수개로 분할하여 자른 후 기 설정된 각도로 회전 및 분리배출시키는 모든 과정을 자동화시켜 인력 작업시 발생할 수 있는 안전사고를 방지함과 동시에 작업효율을 증대시킬 수 있는 과일의 씨 제거 및 절단 장치에 관한 것이다.
일반적으로 매실, 사과 감 또는 배와 같은 과일에는 꼭지를 포함하는 씨가 형성된 심부가 형성되어 있다.
이러한 과일의 꼭지 부분이나 심부는 섭취할 수가 없으므로 전통적으로도 칼과 같은 도구를 이용하여 제거한 후 섭취하도록 하고 있다.
과일 재배 기술의 발달에 따라 제철 이외에도 과일 재배가 이루어지고 있을 뿐만 아니라 과일을 저장하는 기술의 발달로 좀더 오랜 기간을 보관할 수 있도록 하여 항상 신선한 과일을 섭취할 수 있도록 하고 있다.
특히, 과일은 그 차제로 신선하게 먹을수도 있으나, 다양한 가공을 통해 좀더 오랜 기간 동안 과일의 다양한 맛을 즐길 수 있도록 하기도 한다.
즉, 과일을 적당한 크기로 자르거나 얇게 썰어 건조 등의 다양한 보관과 가공으로 과일이 갖는 유익한 성분들은 그대로 유지되도록 하고, 씹는 질감이나 맛을 보다 다양해지도록 하고 있다.
한편, 과일을 절단하여 가공하는 경우에는 꼭지와 심부와 같은 섭취가 불가능한 부위를 도려내거나 제거하고 있다.
등록특허 제1134686호에서는 지지체에 고정된 과일에 환형의 칼날을 마련한 심 절단칼을 이용하여 과일심을 기둥형으로 도려내는 구성을 제안하고 있다.
종래 기술에서 지지체에 상향 개방된 통형상의 지지체 내부로 과일이 삽입되도록 하면서 지지체의 바닥판에 구비되는 고정핀이 과일에 삽입되어 고정되도록 한 상태에서 지지체의 상부로부터 환형의 칼날이 마련된 심전단칼이 과일에 삽입되게 함으로서 심절단칼에 의해 과일의 심부를 도려내도록 한다.
하지만, 종래 기술에서와 같이 지지체의 내부로 과일이 삽입되도록 하면서 고정핀에 의해 과일이 고정되도록 하다 보면 과일의 심부를 제거하기보다 과일을 고정시키는데 더 많은 수고를 해야 하므로 작업 시간이 지연되는 문제가 있다.
(대한민국등록특허 제10-1134686호, 2012.04.02)
본 발명의 목적은 과일의 중심부의 씨를 제거하고 과육을 복수개로 분할하여 자른 후 기 설정된 각도로 회전 및 분리배출시키는 모든 과정을 자동화시켜 인력 작업시 발생할 수 있는 안전사고를 방지함과 동시에 작업효율을 증대시킬 수 있는 과일의 씨 제거 및 절단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 과일의 씨 제거와 씨가 제거된 과일을 절단하여 복수개의 과육을 형성하는 과일의 씨 제거 및 절단 장치(10)는 과일을 각각 배치할 수 있는 적어도 하나 이상의 홀(1131)이 형성되는 과일받침 트레이(110); 상기 과일받침 트레이(110) 상측에 상기 홀(1131)과 동일 축선에 위치하여 상기 과일받침 트레이(110)에 배치된 과일의 씨를 제거하면서 과육을 절단하는 칼날모듈(120); 상기 과일받침 트레이(110)의 하측에서 배치되어 상기 칼날모듈(120)을 통해 과일에서 제거된 씨를 모으는 씨 수용부(130); 및 상기 과일받침 트레이(110)의 전면에 배치되며, 소정각도 하방향으로 기울어지도록 배치되어 상기 칼날모듈(120)을 통해 기정된 크기로 절단된 과육의 배출을 안내하는 슬라이딩부(140);를 포함한다.
여기서, 상기 과일받침 트레이(110)는 회전 구동부(111); 상기 회전 구동부에 연결되는 회전축(112); 및 상기 회전축(112)에 180도 또는 380도 회전 가능하도록 연결되고, 상기 홀(1131)이 하방향으로 오목하게 형성되며 과일이 하방향으로 빠지지 않도록 과일보다 크게 형성되는 받침부(113); 상기 회전 구동부(111)는 과일의 씨가 제거되고 절단된 상태에서 상기 회전축(112)을 회전시켜 절단된 과육이 상기 슬라이딩부(140)로 이동하도록 안내한다.
여기서, 상기 칼날모듈(120)은 상하 구동부(121); 상기 홀(1131)의 크기에 대응되는 크기로 형성되며 종단에 상기 과일의 씨 영역을 펀칭하여 상기 씨 영역을 과일에서 분리하는 씨제거부(122); 및 상기 씨제거부(122)의 종단 타측에 구비되며, 둘레방향으로 따라 적어도 2개 이상 형성되어 과육을 복수개로 쪼개어 분할시키는 컷팅부(123);를 구비한다.
여기서, 제1항에 있어서, 상기 과일받침 트레이(110), 칼날모듈(120), 씨 수용부(130) 및 슬라이딩부(140) 중 적어도 하나 이상을 지지하는 고정프레임(150);을 더 포함한다.
여기서, 상기 칼날모듈(120)을 감지하는 포토센서(160)를 더 포함하고, 상기 포토센서(160)를 통해 실시간으로 작업자의 작업상태를 감지하며, 작업자 신체의 일부가 상기 칼날모듈(120)에 접근하는 신호가 감지되면 상기 칼날모듈(120)의 작동을 중지시킬 수 있다.
본 발명에 의한 과일의 씨 제거 및 절단 장치는 과일의 중심부의 씨를 제거하고 과육을 복수개로 분할하여 자른 후 기 설정된 각도로 회전 및 분리배출시키는 모든 과정을 자동화시켜 인력 작업시 발생할 수 있는 안전사고를 방지함과 동시에 작업효율을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 과일의 씨 제거 및 절단 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 과일의 씨 제거 및 절단 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 과일의 씨 제거 및 절단 장치를 통해 씨를 제거하고 과육을 배출하는 과정을 나타내는 개념이다.
도 4는 본 발명의 과일받침 트레이 및 칼날모듈의 상세 사시도이다.
도 5은 도 4의 측면도이다.
도 6은 칼날모듈 중 씨제거부의 A-A 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 과일의 씨 제거 및 절단 장치의 작동 상태 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시 되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 과일의 씨 제거 및 절단 장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 과일의 씨 제거 및 절단 장치의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 과일의 씨 제거 및 절단 장치를 통해 씨를 제거하고 과육을 배출하는 과정을 나타내는 개념이고, 도 4는 본 발명의 과일받침 트레이 및 칼날모듈의 상세 사시도이고, 도 5는 도 4의 측면도이고, 도 6은 칼날모듈 중 씨제거부의 A-A 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 과일의 씨 제거 및 절단 장치(10)는 과일의 씨 제거와 씨가 제거된 과일을 절단할 수 있는 것으로서, 과일받침 트레이(110), 칼날모듈(120), 씨 수용부(130), 슬라이딩부(140), 고정프레임(150) 및 포토센서(160)를 포함하여 구성된다.
과일받침 트레이(110)는 과일(F)을 안정적으로 배치시켜 칼날모듈(120)을 통해 가공되도록 지지할 수 있는 것으로서, 회전 구동부(111), 회전축(112) 및 받침부(113)를 포함하여 구성된다.
회전 구동부(111)는 받침부(113)를 180도 또는 360도 회전시키면서 받침부(113)의 상면에 놓인 가공된 과육이 슬라이딩부(140)로 이동하도록 안내하는 역할을 한다. 회전 구동부(111)는 구동모터로 형성될 수 있는 것으로서, 받침부(113)를 회전시킬 수 있는 구성이면 다양하게 적용될 수 있다.
회전축(112)은 회전 구동부(111)와 받침부(113)를 연결하여 회전 구동부(111)를 통해 전달되는 동력을 받침부(113)에 전달하는 역할을 한다.
받침부(113)는 하방향을 따라 테이퍼 형상으로 직경이 좁아지도록 오목한 형상의 홀(1131)이 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 홀(1131)의 크기는 과일보다는 작게 형성되어 과일이 안착되었을 때, 과일이 홀(1131)로 빠지지 않게 할 수 있다. 회전 구동부(111)는 과일의 씨가 제거되고 절단된 상태에서 회전축(112)을 회전시켜 절단된 과육이 상기 슬라이딩부(140)로 이동하도록 안내한다. 또한, 칼날모듈(120)을 통해 제거된 씨가 홀(1131)의 제일 하단을 통과하여 씨 수용부(130)로 배출된다.
이때, 받침부(113)는 회전축(112)에 탈부착 가능하도록 결합되어 과일의 종류에 따라 받침부(113)를 교체시킴으로써 다양한 종류의 과일을 가공할 수 있게 된다.
씨안내부(114)는 받침부(113)의 하측에 배치된다. 씨안내부(114)는 상단의 내경 영역이 하단 영역에 비해서 상대적으로 크게 형성되어 칼날모듈(120)을 통해 제거된 씨가 바깥으로 떨어지지 않고, 씨 수용부(130)로 안정적으로 떨어지도록 유도할 수 있다. 이때, 씨안내부(114)는 고정프레임(150)에 고정되는 씨안내부 고정판(1141)을 통하여 고정된다.
칼날모듈(120)은 과일받침 트레이(110)의 상측에 홀(1131)과 동일 축선에 위치하여 과일받침 트레이(110)에 배치된 과일(F)의 씨를 제거하면서 과육을 절단하는 것으로서, 상하 구동부(121), 씨제거부(122) 및 컷팅부(123)를 포함하여 구성된다.
상하 구동부(121)는 씨제거부(122)의 상하 이동을 안내하는 것으로 유압실린더 또는 크랭크 구동 등 씨제거부(122)를 상하 이동시킬 수 있는 구동방식이면 다양하게 적용될 수 있다.
이때, 상하 구동부(121)의 종단에는 컷팅부(123)와 결합되는 결합구(1211)가 결합된다. 결합구(1211)는 컷팅부(123)의 복수의 칼날(1231) 사이사이에 결합될 수 있도록 종단이 개방된 복수의 슬릿홀로 형성되면서 칼날(1231)과 끼움결합도어 안정적이 결합상태를 유도할 수 있다.
씨제거부(122)는 상하 구동부(121)를 통해 하방향으로 이동하면서 과일의 씨를 제거하는 역할을 한다. 씨제거부(122)는 과일에 효과적으로 삽입되면서 씨를 제거하면서 펀칭할 수 있도록 복수의 칼날로 형성될 수 있다.
만약, 씨제거부(122)가 단순히 원통형상으로 형성되면, 과일을 뭉게버릴 수 있기 때문에 복수의 칼날 형태로 형성되는 것이 바람직하며 도 6과 같이 방사방향으로 칼날이 형성됨으로써 과일이 칼날이 붙지않도록 유도함으로써 효과적인 씨 배출을 유도할 수 있다.
컷팅부(123)는 씨제거부(122)의 상단에서 상측으로 상대적으로 외경이 커지는 납작한 구 형상으로 형성되고, 둘레방향으로 따라 복수의 칼날(1231)로 형성된다. 칼날(1231)은 면에 대해서 수직방향으로 돌출형성된다. 따라서, 씨제거부(122)를 통해서 씨가 제거된 후에 컷팅부(123)의 구면에 형성된 칼날(1231)을 통해 복수개의 과육을 형성할 수 있게 된다.
씨제거부(122)와 컷팅부(123)는 일체로 형성되거나 또는 서로 탈부착 가능하도록 결합될 수도 있다. 이를 통하여 다양하게 형성될 수 있는 과일의 상태에 따라 그 조건에 맞는 조합을 형성함으로써 효과적인 씨 배출 및 과육형성을 유도할 수 있다.
본 발명에서 칼날모듈(120)의 작동버튼은 한 쌍으로 구성될 수 있다. 한 쌍으로 구성된 작동버튼은 동시에 누르게 되면 칼날모듈(120)이 작동하게 된다. 만약, 하나의 작동버튼 만으로 작동하게 되면, 쉬운 오작동이나 준비되지 않은 상태에서 칼날모듈(120)의 작동을 방지함으로써 작업자의 안전사고를 방지할 수 있게 된다. 제어판넬(170)에 구비되는 경우에는, 제어판넬(170)이 회동하는 구조로 형성될 수도 있으며, 씨안내부(114)의 전면으로 회동하여 안착된 상태에서 작동버튼의 작동을 유도할 수 있다.
씨 수용부(130)는 과일받침 트레이(110)의 하측에서 배치되어 칼날모듈(120)을 통해 과일에서 제거된 씨를 모으는 역할을 한다.
슬라이딩부(140)는 과일받침 트레이(110)의 전면에 배치되며, 소정각도 하방향으로 기울어지도록 배치되어 칼날모듈(120)을 통해 기정된 크기로 절단된 과육의 배출을 안내한다. 슬라이딩부(140)의 표면에는 과육의 배출방향을 따라 복수의 돌출구(142)가 형성될 수 있다. 복수의 돌출구(142)를 통하여 배출되는 과육이 슬라이딩부(140)에 달라붙지 않고 효과적인 배출을 유도할 수 있게 된다.
과육수용부(141)는 슬라이딩부(140)의 종단 하단에 배치되어 슬라이딩부(140)에서 떨어지지는 과육을 수용하는 역할을 한다.
고정프레임(150)은 과일받침 트레이(110), 칼날모듈(120), 씨 수용부(130) 및 슬라이딩부(140) 중 적어도 하나 이상을 지지하는 역할을 한다. 본 발명에서와 같이 고정프레임(150)은 서로 이격되어 배치되는 한쌍의 수직 지지부(151)와 지지부(151)의 상단에 수평 지지부(152)를 통하여 주요 구성들을 지지할 수 있게 된다.
포토센서(160)는 칼날모듈(120)을 감지한다. 포토센서(160)는 실시간으로 작업자의 작업상태를 감지하며, 작업자 신체의 일부가 칼날모듈(120)에 접근하여 안전사고의 위험신호가 감지되면 칼날모듈(120)의 작동을 즉각 중지시켜 안전사고를 방지하여 작업자의 안전을 보호할 수 있다. 포토센서(160)는 고정프레임(150)에 고정되어 굴절가능한 굴절모듈(미도시)를 통해 칼날모듈(120)을 향하도록 배치되거나, 상하 구동부(121)의 하면에 배치될 수 있는 것으로서, 그 위치가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 과일의 씨 제거 및 절단 장치의 작동 상태 순서도이다.
먼저, 과일받침 트레이(110)의 상면에 형성된 홀(1131)에 복수의 과일을 올려놓는다.
그 후에 2개의 작동버튼을 누른다. 이때, 2개의 작동버튼을 누를 때에 1초보다 짧은 시간, 즉, 동시에 눌러진 것으로 인식되면 칼날모듈(120)은 하강하면서 과일받침 트레이(110)의 상면에 안착된 과일의 씨를 제거하면서 과일을 쪼개면서 과육을 복수개로 형성하게 된다. 만약, 2개의 작동버튼을 누를 때에 1초보다 긴 시간동안 눌려진 것으로 인식되면, 칼날모듈(120)의 구동신호로 인식하지 않고 칼날모듈(120)이 작동하지 않게 되면서, 작업자가 버튼을 동시에 다시 누를 수 있도록 알람신호를 제공할 수 있다.
칼날모듈(120)은 과육을 형성한 후에 0.5초 후에 상승할 수 있으며, 칼날모듈(120)이 상승한 후에 과일받침 트레이(110)는 회전하여 가공된 과육을 슬라이딩부(140)로 이동시키게 된다.
본 발명에 의한 과일의 씨 제거 및 절단 장치는 과일의 중심부의 씨를 제거하고 과육을 복수개로 분할하여 자른 후 기 설정된 각도로 회전 및 분리배출시키는 모든 과정을 자동화시켜 인력 작업시 발생할 수 있는 안전사고를 방지함과 동시에 작업효율을 증대시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 씨 제거 및 절단 장치 110 : 고정결합부
111 : 회전 구동부 112 : 회전축
113 : 받침부 114 : 씨안내부
120 : 칼날모듈 121 : 상하 구동부
122 : 씨제거부 123 : 컷팅부
1231 : 칼날 130 : 씨 수용부
140 : 슬라이딩부 141 : 과육수용부
142 : 돌출구 150 : 고정프레임
160 : 포토센서 170 : 제어판넬

Claims (5)

  1. 과일의 씨 제거와 씨가 제거된 과일을 절단하여 복수개의 과육을 형성하는 과일의 씨 제거 및 절단 장치에 있어서,
    과일을 각각 배치할 수 있는 적어도 하나 이상의 홀(1131)이 형성되는 과일받침 트레이(110);
    상기 과일받침 트레이(110) 상측에 상기 홀(1131)과 동일 축선에 위치하여 상기 과일받침 트레이(110)에 배치된 과일의 씨를 제거하면서 과육을 절단하는 칼날모듈(120);
    상기 과일받침 트레이(110)의 하측에서 배치되어 상기 칼날모듈(120)을 통해 과일에서 제거된 씨를 모으는 씨 수용부(130); 및
    상기 과일받침 트레이(110)의 전면에 배치되며, 소정각도 하방향으로 기울어지도록 배치되어 상기 칼날모듈(120)을 통해 기정된 크기로 절단된 과육의 배출을 안내하는 슬라이딩부(140);를 포함하는 과일의 씨 제거 및 절단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 과일받침 트레이(110)는,
    회전 구동부(111);
    상기 회전 구동부에 연결되는 회전축(112); 및
    상기 회전축(112)에 180도 또는 380도 회전 가능하도록 연결되고, 상기 홀(1131)이 하방향으로 오목하게 형성되며 과일이 하방향으로 빠지지 않도록 과일보다 크게 형성되는 받침부(113);
    상기 회전 구동부(111)는,
    과일의 씨가 제거되고 절단된 상태에서 상기 회전축(112)을 회전시켜 절단된 과육이 상기 슬라이딩부(140)로 이동하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 과일의 씨 제거 및 절단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 칼날모듈(120)은,
    상하 구동부(121);
    상기 홀(1131)의 크기에 대응되는 크기로 형성되며 종단에 상기 과일의 씨 영역을 펀칭하여 상기 씨 영역을 과일에서 분리하는 씨제거부(122); 및
    상기 씨제거부(122)의 종단 타측에 구비되며, 둘레방향으로 따라 적어도 2개 이상 형성되어 과육을 복수개로 쪼개어 분할시키는 컷팅부(123);를 구비하는 것을 특징으로 하는 과일의 씨 제거 및 절단 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 과일받침 트레이(110), 칼날모듈(120), 씨 수용부(130) 및 슬라이딩부(140) 중 적어도 하나 이상을 지지하는 고정프레임(150);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과일의 씨 제거 및 절단 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 칼날모듈(120)을 감지하는 포토센서를 더 포함하고, 상기 포토센서를 통해 실시간으로 작업자의 작업상태를 감지하며, 작업자 신체의 일부가 상기 칼날모듈(120)에 접근하는 신호가 감지되면 상기 칼날모듈(120)의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 과일의 씨 제거 및 절단 장치.
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