WO2018084477A2 - 불완전하게 건조된 원료의 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템 - Google Patents

불완전하게 건조된 원료의 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a system for detecting, removing, transporting and recovering incompletely dried raw materials. More specifically, the present invention relates to a system for detecting, removing, transporting and recovering incompletely dried raw materials using a thermal imaging camera and a load cell. It is about a system.
  • various raw materials such as food, wood, etc., which have undergone the drying process, should measure the dryness of the raw materials that have undergone the drying process to detect and remove incomplete dried raw materials.
  • the incomplete dry raw material is directly removed from the dried raw materials or the raw material that has passed the drying process through a thermal imaging camera is photographed to check the difference in color according to the temperature difference between the incomplete dry raw material and the completely dried raw material.
  • the method of removing incomplete dry raw materials was mainly used.
  • the present invention overcomes the limitations of existing technologies and proposes a more accurate and faster incomplete raw material detection and removal system through stepwise measurement using a load cell and a thermal imaging camera system.
  • An object of the present invention is to provide a system for detecting, removing, conveying and recovering incompletely dried raw materials which can accurately detect incompletely dried raw materials from raw materials which have undergone a drying process and can automatically remove, transport and recover the detected raw materials. have.
  • the present invention provides a system for detecting, removing, transporting and recovering an incomplete dry raw material from a raw material that has undergone a drying process.
  • a load cell measuring the weight of the raw material conveyed through the conveying device
  • a raw material receiver configured to receive the measured raw material from the load cell when the weight of the measured raw material is greater than a range value of the weight of other raw materials or greater than a set reference weight
  • a thermal imaging camera for photographing raw materials received by the raw material receiver
  • An incomplete dry raw material discrimination unit configured to analyze the image data photographed by the thermal imaging camera to obtain temperature information of the photographed raw material, and determine whether the photographed raw material is an incompletely dried raw material based on the obtained temperature information
  • the incomplete dry raw material detection unit provides an incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system, characterized in that it comprises an incomplete dry raw material receiving unit for receiving the raw material identified as incomplete dry raw material from the raw material receiving unit.
  • a complete dry raw material transfer line for receiving the measured raw material from the load cell;
  • a completely dry raw material delivery unit for transferring the completely dry raw material from the raw material receiving unit to the completely dry raw material conveying line when it is determined that the raw material photographed by the thermal imaging camera is a completely dry raw material by the incomplete dry raw material judging unit. It may further include.
  • the completely dry raw material delivery unit plate-shaped arm reciprocating from the upper one side of the raw material receiving portion to the other side in order to drop the completely dry raw material located on the raw material receiving portion to the completely dry raw material transfer line located below the raw material receiving portion. (Arm).
  • the raw material receiving portion has a plurality of raw material receiving plates arranged in series, each of which can be rotated to an open position and a closed position around a rotational shaft, and any of the raw material receiving plates falls from the load cell. It may be disposed under the load cell to be located at the receiving position for receiving the raw material.
  • the raw material falling from the load cell may pass through the raw material receiving part to be delivered to a completely dry raw material conveying line.
  • the raw material receiving plate further includes an operation control unit for rotating to the open position and the closed position independently, wherein the operation control unit weight of the raw material measured by the load cell is greater than the range value of the weight of the other raw materials Alternatively, when the weight is greater than the set reference weight, the raw material receiving plate positioned at the receiving position may be rotated from the open position to the closed position to receive the raw material falling from the load cell.
  • the operation control unit may sequentially move each raw material receiving plates of the raw material receiving unit toward the thermal imager.
  • the incomplete dry raw material determination unit may further include a recovery transfer unit for transferring the raw material determined as the incomplete dry raw material to the drying process.
  • the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system of the present invention can accurately detect the incomplete dry raw material from the raw material which has undergone the drying process.
  • the system of the present invention is capable of automatically removing, conveying and recovering the detected incompletely dried raw material, thereby improving productivity.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system according to an embodiment of the present invention.
  • 2 to 5 are reference diagrams for explaining the operation of the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system according to an embodiment of the present invention.
  • 6 and 7 are reference diagrams for explaining the operation of the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a reference view for explaining the operation of the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an image image of a raw material photographed by a thermal imaging camera by way of example.
  • DM dried material
  • incompletely dried raw material refers to the solvent.
  • the solvent means a solvent such as water, oil or acetone, but is not limited thereto.
  • the present invention provides a system for detecting, removing, transporting and recovering an incomplete dry raw material from a raw material that has undergone a drying process.
  • a load cell measuring the weight of the raw material conveyed through the conveying device
  • a raw material receiver configured to receive the measured raw material from the load cell when the weight of the measured raw material is greater than a range value of the weight of other raw materials or greater than a set reference weight
  • a thermal imaging camera for photographing raw materials received by the raw material receiver
  • An incomplete dry raw material discrimination unit configured to analyze the image data photographed by the thermal imaging camera to obtain temperature information of the photographed raw material, and determine whether the photographed raw material is an incompletely dried raw material based on the obtained temperature information
  • the incomplete dry raw material detection unit provides an incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system, characterized in that it comprises an incomplete dry raw material receiving unit for receiving the raw material identified as incomplete dry raw material from the raw material receiving unit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system according to an embodiment of the present invention
  • Figures 2 to 5 are incomplete dry raw material detection, removal, transfer according to an embodiment of the present invention
  • reference diagrams for explaining the operation of the recovery system are provided.
  • the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system 100 is the overall operation of the transfer device 110, load cell 120, the system 100 If the control computer 130 for controlling the weight, the weight of the raw material measured by the load cell 120 corresponds to a predetermined condition, the raw material receiving unit 140 for receiving the raw material from the load cell 120, the raw material determined to be completely dried When the raw material of the completely dry raw material transfer line 180, the thermal imaging camera 150 for photographing the raw material on the raw material receiving unit 140, the raw material receiving unit 140 is completely dry raw material (DM) When the raw material of the completely dry raw material delivery unit 160 and the raw material receiving unit 140 to deliver the completely dry raw material (DM) to the dry raw material conveying line 180 is an incomplete dry raw material (NDM) from the raw material receiving unit 140 Incomplete dry raw material receiving unit 170 for receiving an incomplete dry raw material (NDM) It includes.
  • the control computer 130 for controlling the weight, the weight of the raw material measured by the load cell 120 corresponds to a predetermined condition
  • the raw material receiving unit 140 for receiving
  • the transfer device 110 receives the raw material that has passed the drying process and transfers it in the set transfer direction.
  • the conveying device 110 is preferably a vibrating conveying device, that is, a method of moving only the raw material on the conveying device 110 in a predetermined direction by vibrating back and forth of the conveying device 110 itself, but is not limited thereto. It can also be embodied in other ways, eg conveyor belts, which can transfer the raw materials without.
  • the load cell 120 is installed in the distal end region of the conveying device 110 to measure the weight of the raw material conveyed from the conveying device 110.
  • the load cell 120 transmits the weight data measured in real time to the incomplete dry raw material determination unit 132 of the control computer 130.
  • the control computer 130 determines whether the raw material is incompletely dried based on the weight data of the raw material transmitted from the load cell 120.
  • the control computer 130 estimates the raw material having a large weight greatly out of the range of the weight of other raw materials continuously measured. It is discriminated by dry raw material (ENDM), and other raw materials are discriminated by completely dry raw material (DM).
  • EMM dry raw material
  • DM completely dry raw material
  • the meaning of a raw material having a large weight largely out of the range of the weight means a raw material having a weight significantly higher than the maximum value of the weight of the raw materials measured by the load cell 120, thereby It can be discriminated by estimated incomplete dry raw material (ENDM).
  • the control computer 130 includes an operation control unit 134 for controlling the operation of the raw material receiving unit 140 according to the determination result of the incomplete dry raw material determination unit 132.
  • NDM incomplete dry raw material
  • DM completely dry raw material
  • the raw material receiving unit 140 receives the raw material from the load cell 120 when the raw material measured by the load cell 120 is determined as the estimated incomplete dry raw material (ENDM) by the incomplete dry raw material determination unit 132.
  • EMM estimated incomplete dry raw material
  • the raw material receiving unit 140 may be implemented in a structure in which a plurality of raw material receiving plates 142 that are individually rotatable with respect to the rotating shaft are arranged in series.
  • the raw material receiving plates 142 of the raw material receiving part 140 are simultaneously movable in the set direction.
  • the thermal imaging camera 150 is installed on the upper part of the raw material receiving part 140 to photograph the estimated incomplete dry raw material (ENDM) transferred through the raw material receiving part 140.
  • the thermal imaging camera 150 transmits the captured image data to the incomplete dry material determination unit 132 of the control computer 130.
  • the incompletely dried raw material determination unit 132 may analyze the image data to determine the color ratio of the photographed image and determine the temperature of the raw material using the determined color ratio.
  • the color ratio may be obtained by analyzing the R G B data of each pixel of the photographed image data.
  • incomplete dry raw material has a lower temperature than evaporated due to the solvent content as compared to completely dry raw material (DM).
  • the image taken by the thermal imaging camera 150 is expressed in different colors according to the surface temperature of the photographing object.
  • FIG. 9 shows an image of a completely dried raw material (DM) taken by a thermal imaging camera
  • (b) shows an image of an incomplete dry raw material (NDM) taken by a thermal imaging camera.
  • completely dried raw material DM
  • NDM incomplete dry raw material
  • the surface temperature of the raw material may be confirmed by analyzing the image photographed by the thermal imaging camera 150, and the surface temperature of the analyzed raw material may be measured to determine whether the raw material is dried. For example, when a specific color ratio corresponding to a specific temperature is equal to or greater than a predetermined ratio among the colors constituting the entire image, the corresponding raw material may be determined as an incompletely dried raw material (NDM). The set ratio and the specific temperature may be changed depending on the type of raw material and the process temperature.
  • the raw material photographed by the thermal imaging camera 150 determines that the raw material photographed by the thermal imaging camera 150 is a completely dry raw material DM by the incomplete dry raw material determination unit 132, the raw material is transferred from the raw material receiving unit 140. It is removed and transmitted to the completely dry raw material transfer line 180.
  • the completely dry raw material delivery unit 160 transfers the completely dry raw material (DM) located on the raw material receiving unit 140 to the completely dry raw material conveying line 180 located below the raw material receiving unit 140 by using an apparatus. Dropping may be delivered to the completely dry raw material transfer line 180.
  • the completely dry raw material delivery unit 160 may be embodied in a plate-shaped arm shape reciprocating from the upper one side of the raw material receiving unit 140 to the other side, in order to accurately transfer the raw material to the desired place. May be in the form.
  • the incomplete dry raw material receiving unit 170 receives the incomplete dry raw material (NDM) from the raw material receiving unit 140 when the raw material photographed by the thermal imaging camera is determined to be an incomplete dry raw material (NDM).
  • Incomplete dry raw material receiving unit 170 may be implemented as a basket, a container or the like.
  • any of the raw material receiving plate 142 of the raw material receiving unit 140 is located at the receiving position P1 for receiving the raw material falling from the load cell 120.
  • the raw material receiving plate 142 is located in the open position P2 not closing the opening 141 of the raw material receiving unit 140.
  • the completely dry raw material DM falling from the load cell 120 passes through the opening 141 and falls to the completely dry raw material conveying line 180 below. Delivered.
  • the raw material that has undergone the drying process is transferred along the transfer device 110 and placed in the load cell 120.
  • the load cell 120 measures the weight of the transferred raw material and transmits the measured data to the incomplete dry raw material determination unit 132. Thereafter, the load cell 120 drops down the raw material having been weighed after a predetermined time elapses.
  • the predetermined time may be 0.01 to 3 seconds, but is not limited thereto.
  • the operation control unit 134 is such that the raw material receiving plate 142 is located in the open position (P2).
  • the raw material receiving unit 140 is controlled. Therefore, the raw material falling from the load cell 120 is passed through the opening 141 to the completely dry raw material transfer line 180.
  • the operation control unit 134 is the raw material receiving plate 142 in the open position (P2) closed position
  • the raw material receiving unit 140 is controlled to be positioned at P3.
  • the opening 141 is closed as the raw material receiving plate 142 is located in the closed position P3, and thus the raw material falling from the load cell 120 is seated on the upper surface of the raw material receiving plate 142.
  • the wing portion 143 protruding upward on both sides facing the raw material receiving plate 142, the raw material falling from the load cell 120 can be stably seated without leaving the upper surface of the raw material receiving plate 142. Can be.
  • the operation control unit 134 moves the raw material receiving plate 142 of the raw material receiving unit 140 in the transfer direction D1. Due to this movement, a new raw material receiving plate 142 located at the open position P2 is positioned at the receiving position P1, and the raw material receiving plate 142 receiving the raw material is taken in the photographing direction of the thermal imaging camera 150. Will be moved to.
  • the above-described raw material receiving operation of the raw material receiving plate 142 and the moving operation of the raw material receiving plate occur repeatedly, and the raw material receiving plate 142 which receives the raw material by this repetitive operation sequentially moves in the moving direction D1.
  • the thermal imaging camera 150 is positioned at the photographing position P4 of the thermal imaging camera 150, the thermal imaging camera 150 photographs the estimated incomplete dry raw material ENDM.
  • the incomplete dry raw material determination unit 132 determines whether the photographed raw material is an incomplete dry raw material (NDM) as described above.
  • the completely dry raw material delivery unit 160 supplies the raw material.
  • Completely dried raw material DM disposed on the receiving plate 142 is removed from the raw material receiving plate 142 and transferred to the completely dry raw material conveying line 180.
  • the incomplete dry raw material determination unit 132 determines the photographed raw material as incomplete dry raw material (NDM)
  • the incomplete dry raw material (NDM) located on the raw material receiving plate 142 receives the incomplete dry raw material at the drop position P5. It will fall into the unit 170.
  • the incomplete dry raw material detection, removal, transport and recovery system of the present invention may further include a recovery transfer unit for transferring the incomplete dry raw material from the incomplete dry raw material receiving portion to the drying process.
  • the recovery delivery unit is finally identified as an incomplete dry raw material (NDM) to make the raw material transferred to the incomplete dry raw material receiving unit 170 again to a completely dry raw material (DM) through a drying process, the incomplete dry raw material (NDM) is transferred to the beginning of the drying process.
  • NDM completely dry raw material
  • the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system 100 selects the estimated incomplete dry raw material (ENDM) from the raw material that has undergone the drying process first using a load cell, and then selects By determining the degree of drying of the raw materials again using a thermal imaging camera to sort the incomplete dry raw material (NDM), the accuracy of the incomplete dry raw material (NDM) sorting can be improved.
  • EDM estimated incomplete dry raw material
  • the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system 100 can accurately select only incomplete dry raw material (NDM) can reduce the loss of unnecessary raw materials.
  • FIGS. 6 and 7 are reference diagrams for explaining the operation of the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system according to another embodiment of the present invention.
  • the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system shown in FIGS. 6 and 7 may be compared to the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system shown in FIGS. 2 to 5. All are identical in configuration except that the coaxial direction is reversed. 2 and 5, the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
  • FIG. 8 is a reference view for explaining the operation of the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system according to another embodiment of the present invention.
  • the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system shown in FIG. 8 may be configured as compared with the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system shown in FIGS. Except for the operation, they are all identical. 2 and 5, the same reference numerals and description thereof will be omitted.
  • the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system 100 shown in FIG. 8 does not implement the completely dry raw material delivery unit 360 in a separate configuration as shown in FIGS.
  • the raw material receiving plate 342 of the raw material receiving part 340 which can be rotated between the position and the closed position is implemented.
  • the operation control unit 134 rotates the raw material receiving plate 342 from the closed position P3 to the open position P2, thereby providing the raw material receiving plate ( Completely dried raw material (DM) located at the top of the 342 is to fall to the completely dry raw material transfer line 180 below.
  • Incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system is a raw material receiving plate 342 of the raw material receiving unit 340 without implementing the completely dry raw material delivery unit 360 in a separate configuration
  • the structure of the incomplete dry raw material detection, removal, transfer and recovery system can be simplified and production costs can be reduced.
  • transfer device 120 load cell
  • control computer 132 incomplete dry raw material determination unit
  • operation control unit 140 raw material receiving unit
  • thermal imaging camera 160 completely dry raw material delivery unit

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Abstract

본 발명은 건조 공정을 거친 원료로부터 불완전 건조 원료를 제거하는 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템에 관한 것으로, 상기 건조 공정을 거친 원료를 이송하는 이송 장치; 상기 이송 장치를 통해 이송되는 원료의 중량을 측정하는 로드셀; 상기 측정된 원료의 중량이 타 원료들의 중량의 범위값보다 크거나, 또는 설정된 기준 중량보다 큰 경우 상기 로드셀로부터 상기 측정된 원료를 수령하는 원료 수령부; 상기 원료 수령부가 수령한 원료를 촬영하는 열화상 카메라; 상기 열화상 카메라가 촬영한 영상 데이터를 분석하여 촬영된 원료의 온도 정보를 획득하고, 획득된 온도 정보를 기초로 상기 촬영된 원료가 불완전 건조 원료인지를 판별하는 불완전 건조 원료 판별부; 및 상기 불완전 건조 원료를 상기 원료 수령부로부터 수령하는 불완전 건조 원료 수령부를 포함한다.

Description

불완전하게 건조된 원료의 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템
본 출원은 2016년 11월 02일자 한국 특허 출원 제10-2016-0145166호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 불완전하게 건조된 원료를 검출, 제거, 이송 및 회수하는 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 건조 공정을 거친 원료로부터 열화상 카메라와 로드셀을 이용하여 불완전 건조 원료를 검출, 제거, 이송 및 회수하는 시스템에 관한 것이다.
건조 공정을 거치는 식품, 목재 등과 같은 다양한 원료들은 원료의 품질을 보장하기 위해 건조 공정을 거친 원료의 건조도를 측정하여 불완전 건조 원료를 검출하고 제거하여야 한다.
종래에는 육안확인을 통해 건조된 원료들로부터 불완전 건조 원료를 직접 제거하거나 또는 열화상 카메라를 통해 건조 공정을 통과한 원료를 촬영하여 불완전 건조 원료와 완전 건조 원료의 온도차에 따른 색상의 차이를 확인하여 불완전 건조 원료를 제거하는 방식을 주로 사용하였다.
그러나 육안을 통해 불완전 건조 원료를 구분하는 경우에는 개인의 주관적 판단에 많이 좌우되며 감별하는 인원이 실수할 가능성이 존재하므로, 불완전 건조 원료를 100% 구분하기에는 어려움이 있었다. 또한 열화상 카메라를 이용한 이미지 프로세스를 거쳐 완전 건조된 물질과 불완전 건조된 물질을 구분할 경우, 이송 장치의 일정하지 않은 이송 속도의 영향에 의해 효과적인 촬영이 어렵고, 또한 건조된 물질의 검출 후에 이를 제거하는 기술의 구현이 어려워 실제 현장에 응용하지 못하는 사례가 있었다.
따라서 본 발명은 기존의 기술의 한계를 극복하고 로드셀과 열화상 카메라 시스템을 이용하여 단계적인 측정을 통해 보다 더 정확하고 빠른 불완전 원료 검출 및 제거 시스템을 제안하였다.
본 발명의 목적은 건조 공정을 거친 원료로부터 불완전 건조 원료를 정확하게 검출할 수 있으며, 검출된 원료를 자동으로 제거, 이송 및 회수할 수 있는 불완전 건조 원료의 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명은 건조 공정을 거친 원료로부터 불완전 건조 원료를 검출, 제거, 이송 및 회수하는 시스템에 있어서,
상기 건조 공정을 거친 원료를 이송하는 이송 장치;
상기 이송 장치를 통해 이송되는 원료의 중량을 측정하는 로드셀;
상기 측정된 원료의 중량이 타 원료들의 중량의 범위값보다 크거나, 또는 설정된 기준 중량보다 큰 경우 상기 로드셀로부터 상기 측정된 원료를 수령하는 원료 수령부;
상기 원료 수령부가 수령한 원료를 촬영하는 열화상 카메라;
상기 열화상 카메라가 촬영한 영상 데이터를 분석하여 촬영된 원료의 온도 정보를 획득하고, 획득된 온도 정보를 기초로 상기 촬영된 원료가 불완전 건조 원료인지를 판별하는 불완전 건조 원료 판별부; 및
상기 불완전 건조 원료 판별부가 불완전 건조 원료로 판별한 원료를 상기 원료 수령부로부터 수령하는 불완전 건조 원료 수령부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템을 제공한다.
이때, 상기 로드셀이 측정한 원료의 중량이 타 원료들의 중량의 범위값보다 크지 않거나, 또는 설정된 기준 중량보다 크지 않은 경우 상기 로드셀로부터 상기 측정된 원료를 수령하는 완전 건조 원료 이송라인; 및 상기 열화상 카메라로 촬영된 원료가 상기 불완전 건조 원료 판별부에 의해 완전 건조 원료라고 판별된 경우, 상기 완전 건조 원료를 상기 원료 수령부로부터 완전 건조 원료 이송라인으로 전달하는 완전 건조 원료 전달부;를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 완전 건조 원료 전달부는 상기 원료 수령부 상에 위치한 완전 건조 원료를 상기 원료 수령부의 하부에 위치한 완전 건조 원료 이송라인으로 낙하시키기 위해 상기 원료 수령부의 상부 일측에서 타측으로 왕복운동하는 판상의 암(Arm)일 수 있다.
이때, 상기 원료 수령부는 각각이 회동축을 중심으로 개방위치와 폐쇄위치로 회동가능한 직렬로 배열된 복수의 원료 수령판을 가지며, 상기 복수의 원료 수령판 중 어느 한 원료 수령판이 상기 로드셀로부터 낙하하는 원료를 수령하기 위한 수령위치에 위치하도록 상기 로드셀의 하부에 배치될 수 있다.
이때, 상기 원료 수령판이 개방위치에 위치하는 경우 상기 로드셀로부터 낙하하는 상기 원료는 상기 원료 수령부를 통과하여 완전 건조 원료 이송라인으로 전달될 수 있다.
이때, 상기 각각의 원료 수령판을 독립적으로 개방위치와 폐쇄위치로 회동시키는 동작 제어부를 추가로 포함하며, 상기 동작 제어부는 상기 로드셀에 의해 측정된 원료의 중량이 타 원료들의 중량의 범위값보다 크거나, 또는 설정된 기준 중량보다 큰 경우 상기 로드셀로부터 낙하하는 상기 원료를 수령하도록 상기 수령위치에 위치한 원료 수령판을 개방위치에서 폐쇄위치로 회동시킬 수 있다.
이때, 상기 수령위치에서 상기 원료 수령판이 상기 로드셀로부터 원료를 수령한 경우, 상기 동작 제어부는 상기 원료 수령부의 각 원료 수령판들을 상기 열화상 카메라를 향한 방향으로 순차 이동시킬 수 있다.
이때, 상기 불완전 건조 원료 판별부가 불완전 건조 원료로 판별한 원료를 건조 공정으로 이송하는 회수 전달부를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템은 건조 공정을 거친 원료로부터 불완전 건조 원료를 정확하게 검출할 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템은 검출된 불완전 건조 원료를 자동으로 제거, 이송 및 회수할 수 있어 생산성 향상이 기대된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템의 동작을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템의 동작을 설명하기 위한 참고도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템의 동작을 설명하기 위한 참고도이다.
도 9는 열화상 카메라가 촬영한 원료의 영상이미지를 예시적으로 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
본 명세서의 "완전 건조 원료(Dried Material, DM)"는 용매를 포함하는 원료가 건조 공정을 거친 후에 상기 용매가 원료에 거의 남아있지 않은 상태의 원료를 의미하며, "불완전 건조 원료"는 상기 용매가 원료에 일부 또는 전부 남아있는 상태의 원료를 의미하며, 추정 불완전 건조 원료(Estimated Not Dried Material, ENDM)는 상기 용매가 원료에 일부 또는 전부 남아있을 것으로 추정되는 원료를 의미한다. 상기 용매는 수분, 기름 또는 아세톤 등의 용매를 의미하며 이에 한정되지 않는다.
본 발명은 건조 공정을 거친 원료로부터 불완전 건조 원료를 검출, 제거, 이송 및 회수하는 시스템에 있어서,
상기 건조 공정을 거친 원료를 이송하는 이송 장치;
상기 이송 장치를 통해 이송되는 원료의 중량을 측정하는 로드셀;
상기 측정된 원료의 중량이 타 원료들의 중량의 범위값보다 크거나, 또는 설정된 기준 중량보다 큰 경우 상기 로드셀로부터 상기 측정된 원료를 수령하는 원료 수령부;
상기 원료 수령부가 수령한 원료를 촬영하는 열화상 카메라;
상기 열화상 카메라가 촬영한 영상 데이터를 분석하여 촬영된 원료의 온도 정보를 획득하고, 획득된 온도 정보를 기초로 상기 촬영된 원료가 불완전 건조 원료인지를 판별하는 불완전 건조 원료 판별부; 및
상기 불완전 건조 원료 판별부가 불완전 건조 원료로 판별한 원료를 상기 원료 수령부로부터 수령하는 불완전 건조 원료 수령부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템의 구성을 보여주는 블록도이며, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템의 동작을 설명하기 위한 참고도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템(100)은 이송 장치(110), 로드셀(120), 상기 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어하는 제어 컴퓨터(130), 로드셀(120)이 측정한 원료의 중량이 소정의 조건에 해당하는 경우 로드셀(120)로부터 원료를 수령하는 원료 수령부(140), 완전 건조된 것으로 판별된 원료가 이송되는 완전 건조 원료 이송라인(180), 상기 원료 수령부(140) 상의 원료를 촬영하는 열화상 카메라(150), 원료 수령부(140)의 원료가 완전 건조 원료(DM)인 경우 상기 완전 건조 원료 이송라인(180)으로 완전 건조 원료(DM)를 전달하는 완전 건조 원료 전달부(160) 및 원료 수령부(140)의 원료가 불완전 건조 원료(NDM)인 경우 원료 수령부(140)로부터 불완전 건조 원료(NDM)를 수령하는 불완전 건조 원료 수령부(170)를 포함한다.
이송 장치(110)는 건조 공정을 거친 원료를 전달받아 설정된 이송방향으로 이송한다. 상기 이송 장치(110)는 진동방식의 이송 장치, 즉 이송 장치(110) 자체의 전후왕복 진동에 의해 이송 장치(110) 상에 있는 원료만 일정방향으로 이동시키는 방식인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 원료를 이송할 수 있는 다른 방식, 예를 들어 컨베이어 벨트로도 구현될 수 있다.
로드셀(120)은 이송 장치(110)의 이송방향 말단부 영역에 설치되어 이송 장치(110)로부터 이송되는 원료의 중량을 측정한다. 로드셀(120)은 실시간으로 측정한 중량 데이터를 제어 컴퓨터(130)의 불완전 건조 원료 판별부(132)로 전송한다.
제어 컴퓨터(130)는 로드셀(120)로부터 전송된 원료의 중량 데이터를 토대로 원료의 불완전 건조 여부를 판별하는데, 연속적으로 측정되는 타 원료들의 중량의 범위값을 크게 벗어나 큰 중량을 가지는 원료를 추정 불완전 건조 원료(ENDM)로 판별하며, 그 외의 원료를 완전 건조 원료(DM)로 판별한다. 예를 들어, 상기 중량의 범위값을 크게 벗어나 큰 중량을 가지는 원료의 의미는 상기 로드셀(120)에 의해 측정된 원료들의 중량의 최대값보다 현저히 높은 중량을 가지는 원료를 의미하며, 이를 통해 원료를 추정 불완전 건조 원료(ENDM)로 판별할 수 있다. 또는 측정된 원료의 중량 데이터와 기존에 제어 컴퓨터(130)가 보유한 정상 범위의 중량 데이터를 비교하여 원료의 불량여부를 판별할 수도 있다. 따라서 상기 제어 컴퓨터(130)는 상기 불완전 건조 원료 판별부(132)의 판별 결과에 따라 원료 수령부(140)의 동작을 제어하는 동작 제어부(134)를 포함한다.
일반적으로, 불완전 건조 원료(NDM)는 용매 함량으로 인해 완전 건조 원료(DM)보다 더 무거운 중량을 가지기 때문에 로드셀(120)을 이용한 중량 측정으로 그 건조 여부를 판별할 수 있다.
원료 수령부(140)는 로드셀(120)이 측정한 원료가 불완전 건조 원료 판별부(132)에 의해 추정 불완전 건조 원료(ENDM)로 판별되는 경우 로드셀(120)로부터 상기 원료를 수령한다.
원료 수령부(140)는 회동축에 대해 개별적으로 회동가능한 복수의 원료 수령판(142)들이 직렬로 배치된 구조로 구현될 수 있다. 원료 수령부(140)의 원료 수령판(142)들은 설정된 방향을 향해 동시에 이동가능하다.
열화상 카메라(150)는 원료 수령부(140)의 상부에 설치되어 원료 수령부(140)를 통해 이송되는 추정 불완전 건조 원료(ENDM)를 촬영한다. 열화상 카메라(150)는 촬영된 영상 데이터를 제어 컴퓨터(130)의 불완전 건조 원료 판별부(132)로 전송한다.
불완전 건조 원료 판별부(132)는 영상 데이터를 분석하여 촬영된 이미지의 색상비율을 판별하고 판별된 색상비율을 이용하여 원료의 온도를 판별할 수 있다. 색상비율은 촬영된 영상 데이터의 각 픽셀의 R G B 데이터를 분석하여 획득될 수 있다.
일반적으로, 완전 건조 원료(DM)에 비해 불완전 건조 원료(NDM)의 경우 용매 함유로 인해 증발이 일어나는 상황이므로 더 낮은 온도를 갖는다. 열화상 카메라(150)로 촬영된 영상이미지는 촬영 대상체의 표면온도에 따라 서로 다른 색상들로 표현된다. 도 9를 참조하면 (a)는 완전 건조 원료(DM)를 열화상 카메라로 촬영한 이미지를 보여주며, (b)는 불완전 건조 원료(NDM)를 열화상 카메라로 촬영한 이미지를 보여준다. 완전 건조 원료(DM)의 경우 원료 전체가 비교적 고온인 붉은색을 띄는 것을 확인할 수 있다. 반면, 불완전 건조 원료(NDM)의 경우 용매 함유로 인해 설정 영역에서 저온인 파란색을 띄는 것을 확인할 수 있다. 그러므로 열화상 카메라(150)가 촬영한 이미지를 분석하여 원료의 표면 온도를 확인할 수 있으며, 분석된 원료의 표면 온도를 측정하여 원료의 건조 여부를 판별 가능하다. 예를 들어, 특정한 온도에 대응하는 특정한 색상 비율이 전체 이미지를 구성하는 색상 중 설정된 일정 비율 이상인 경우 해당 원료를 불완전 건조 원료(NDM)로 판별할 수 있다. 설정된 비율 및 특정한 온도는 원료의 종류 및 공정 온도 등에 따라 변경될 수 있다.
완전 건조 원료 전달부(160)는 열화상 카메라(150)가 촬영한 원료가 불완전 건조 원료 판별부(132)에 의해 완전 건조 원료(DM)인 것으로 판별되면 상기 원료를 원료 수령부(140)로부터 제거하여 완전 건조 원료 이송라인(180)으로 전송한다.
완전 건조 원료 전달부(160)는 원료 수령부(140) 상에 위치한 완전 건조 원료(DM)를 원료 수령부(140)의 하부에 위치한 완전 건조 원료 이송라인(180)으로 장치를 이용하여 이송하거나 낙하시켜서 완전 건조 원료 이송라인(180)으로 전달할 수 있다. 이를 위해 완전 건조 원료 전달부(160)는 원료 수령부(140)의 상부 일측에서 타측으로 왕복운동하는 판상의 암(Arm) 형상으로 구현될 수 있으며, 원료를 원하는 곳으로 정확히 이송하기 위해 "ㄷ"형태일 수 있다.
불완전 건조 원료 수령부(170)는 열화상 카메라가 촬영한 원료가 불완전 건조 원료(NDM)로 판별되는 경우 불완전 건조 원료(NDM)를 원료 수령부(140)로부터 수령한다. 불완전 건조 원료 수령부(170)는 바구니, 용기 등으로 구현될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템의 동작을 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 원료 수령부(140)의 어느 한 원료 수령판(142)은 로드셀(120)로부터 낙하하는 원료를 수령하기 위한 수령위치(P1)에 위치한다. 이때, 원료 수령판(142)은 원료 수령부(140)의 개구부(141)를 폐쇄하지 않은 개방위치(P2)에 위치한다. 원료 수령판(142)이 개방위치(P2)에 위치하는 경우 로드셀(120)로부터 낙하하는 완전 건조 원료(DM)는 개구부(141)를 통과하여 아래의 완전 건조 원료 이송라인(180)으로 낙하하여 전달된다.
건조 공정을 거친 원료는 이송 장치(110)를 따라 이송되어 로드셀(120)에 위치하게 된다. 로드셀(120)은 이송된 원료의 중량을 측정하고 측정된 데이터를 불완전 건조 원료 판별부(132)로 전송한다. 그 후 로드셀(120)은 소정의 시간 경과 후 중량을 측정한 원료를 아래로 낙하시킨다. 상기 소정의 시간은 0.01~3초일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한 로드셀(120)이 측정한 원료의 중량이 타 원료들의 중량값의 범위 내에 있거나, 또는 설정된 기준 중량보다 작은 경우 동작 제어부(134)는 원료 수령판(142)이 개방위치(P2)에 위치하도록 원료 수령부(140)를 제어한다. 따라서, 로드셀(120)로부터 낙하하는 원료는 개구부(141)를 통과하여 완전 건조 원료 이송라인(180)으로 전달된다.
로드셀(120)이 측정한 원료의 중량이 타 원료들의 중량의 범위값 보다 크거나, 또는 설정된 기준 중량보다 큰 경우 동작 제어부(134)는 원료 수령판(142)이 개방위치(P2)에서 폐쇄위치(P3)로 위치하도록 원료 수령부(140)를 제어한다. 원료 수령판(142)이 폐쇄위치(P3)에 위치함에 따라 개구부(141)는 폐쇄되며, 따라서 로드셀(120)로부터 낙하하는 원료는 원료 수령판(142)의 상면에 안착하게 된다. 이때 원료 수령판(142)의 마주보는 양 측면에 상부로 돌출된 날개부(143)를 구비함으로써, 로드셀(120)로부터 낙하하는 원료가 원료 수령판(142)의 상면을 벗어나지 않고 안정적으로 안착될 수 있다.
원료 수령판(142)에 원료가 안착되면, 동작 제어부(134)는 원료 수령부(140)의 원료 수령판(142)들을 이송방향(D1)으로 이동시킨다. 이러한 이동에 의해 수령위치(P1)에는 개방위치(P2)에 위치하고 있는 새로운 원료 수령판(142)이 위치하게 되고, 원료를 수령한 원료 수령판(142)은 열화상 카메라(150)의 촬영 방향으로 이동하게 된다.
상술한 원료 수령판(142)의 원료 수령 동작 및 원료 수령판의 이동 동작은 반복적으로 일어나게 되며, 이러한 반복동작에 의해 원료를 수령한 원료 수령판(142)이 순차적으로 이동방향(D1)으로 이동하여 열화상 카메라(150)의 촬영위치(P4)에 위치하게 되면, 열화상 카메라(150)는 추정 불완전 건조 원료(ENDM)를 촬영한다.
열화상 카메라(150)에 의해 촬영된 영상 데이터를 이용하여 불완전 건조 원료 판별부(132)는 상술한 바와 같이 그 촬영된 원료가 불완전 건조 원료(NDM)인지를 판별한다.
불완전 건조 원료 판별부(132)가 촬영된 원료를 완전 건조 원료(DM)로 판별한 경우, 원료 수령판(142)이 전달위치(P5)에 위치하게 되면 완전 건조 원료 전달부(160)가 원료 수령판(142) 상에 위치한 완전 건조 원료(DM)를 원료 수령판(142)으로부터 제거하여 완전 건조 원료 이송라인(180)으로 전달한다.
반대로 불완전 건조 원료 판별부(132)가 촬영된 원료를 불완전 건조 원료(NDM)로 판별한 경우, 원료 수령판(142)에 위치한 불완전 건조 원료(NDM)는 낙하위치(P5)에서 불완전 건조 원료 수령부(170) 내로 낙하하게 된다.
또한 본 발명의 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템은 상기 불완전 건조 원료 수령부로부터 불완전 건조 원료를 건조 공정으로 이송하는 회수 전달부를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 회수 전달부는 최종적으로 불완전 건조 원료(NDM)로 판별되어 불완전 건조 원료 수령부(170)로 이송된 원료를 다시 건조 공정을 통해 완전 건조 원료(DM)로 만들기 위해서 상기 불완전 건조 원료(NDM)를 건조 공정의 시작 단계로 이송한다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템(100)은 로드셀을 이용하여 건조 공정을 거친 원료로부터 1차로 추정 불완전 건조 원료(ENDM)를 선별한 후, 선별된 원료들을 다시 열화상 카메라를 이용하여 건조 정도를 판별하여 불완전 건조 원료(NDM)를 선별함으로써, 불완전 건조 원료(NDM) 선별의 정확도가 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템(100)은 불완전 건조 원료(NDM)만을 정확히 선별할 수 있으므로 불필요한 원료의 손실을 감소시킬 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템의 동작을 설명하기 위한 참고도이다. 도 6 및 도 7에 도시된 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템은 도 2 내지 도 5에 도시된 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템과 비교하여 원료 수령부(240)의 회동축의 방향이 반대인 것을 제외하고는 모두 동일한 구성이다. 도 2 내지 도 5와 동일한 구성에 대해서는 도면 부호 및 그 설명을 생략한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템의 동작을 설명하기 위한 참고도이다. 도 8에 도시된 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템은 도 2 내지 도 5에 도시된 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템과 비교하여 완전 건조 원료 전달부(360)의 구성 및 동작을 제외하고는 모두 동일한 구성이다. 도 2 내지 도 5와 동일한 구성에 대해서는 도면부호 및 그 설명을 생략한다.
도 8에 도시된 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템(100)은 완전 건조 원료 전달부(360)를 도 2 내지 5와 같이 별도의 구성으로 구현한 것이 아니라, 회동축을 중심으로 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 회동가능한 원료 수령부(340)의 원료 수령판(342)을 이용하여 구현하였다.
원료 수령판(342)에 위치한 원료가 완전 건조 원료(DM)인 경우 동작 제어부(134)는 원료 수령판(342)을 폐쇄위치(P3)에서 개방위치(P2)로 회동시킴으로써, 원료 수령판(342)의 상부에 위치한 완전 건조 원료(DM)가 아래의 완전 건조 원료 이송라인(180)으로 낙하하게 된다.
상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템은 완전 건조 원료 전달부(360)를 별도의 구성으로 구현하지 않고 원료 수령부(340)의 원료 수령판(342)을 이용하여 구현함으로써, 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템의 구조가 단순해지고 생산비용이 감소하는 효과가 있다.
[부호의 설명]
100: 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템
110: 이송 장치 120: 로드셀
130: 제어 컴퓨터 132: 불완전 건조 원료 판별부
134: 동작 제어부 140: 원료 수령부
150: 열화상 카메라 160: 완전 건조 원료 전달부
170: 불완전 건조 원료 수령부 180: 완전 건조 원료 이송라인

Claims (8)

  1. 건조 공정을 거친 원료로부터 불완전 건조 원료를 검출, 제거, 이송 및 회수하는 시스템에 있어서,
    상기 건조 공정을 거친 원료를 이송하는 이송 장치;
    상기 이송 장치를 통해 이송되는 원료의 중량을 측정하는 로드셀;
    상기 측정된 원료의 중량이 타 원료들의 중량의 범위값보다 크거나, 또는 설정된 기준 중량보다 큰 경우 상기 로드셀로부터 상기 측정된 원료를 수령하는 원료 수령부;
    상기 원료 수령부가 수령한 원료를 촬영하는 열화상 카메라;
    상기 열화상 카메라가 촬영한 영상 데이터를 분석하여 촬영된 원료의 온도 정보를 획득하고, 획득된 온도 정보를 기초로 상기 촬영된 원료가 불완전 건조 원료인지를 판별하는 불완전 건조 원료 판별부; 및
    상기 불완전 건조 원료 판별부가 불완전 건조 원료로 판별한 원료를 상기 원료 수령부로부터 수령하는 불완전 건조 원료 수령부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로드셀이 측정한 원료의 중량이 타 원료들의 중량의 범위값보다 크지 않거나, 또는 설정된 기준 중량보다 크지 않은 경우 상기 로드셀로부터 상기 측정된 원료를 수령하는 완전 건조 원료 이송라인; 및 상기 열화상 카메라로 촬영된 원료가 상기 불완전 건조 원료 판별부에 의해 완전 건조 원료라고 판별된 경우, 상기 완전 건조 원료를 상기 원료 수령부로부터 완전 건조 원료 이송라인으로 전달하는 완전 건조 원료 전달부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 완전 건조 원료 전달부는 상기 원료 수령부 상에 위치한 완전 건조 원료를 상기 원료 수령부의 하부에 위치한 완전 건조 원료 이송라인으로 낙하시키기 위해 상기 원료 수령부의 상부 일측에서 타측으로 왕복운동하는 판상의 암(Arm)인 것을 특징으로 하는 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원료 수령부는 각각이 회동축을 중심으로 개방위치와 폐쇄위치로 회동가능한 직렬로 배열된 복수의 원료 수령판을 가지며, 상기 복수의 원료 수령판 중 어느 한 원료 수령판이 상기 로드셀로부터 낙하하는 원료를 수령하기 위한 수령위치에 위치하도록 상기 로드셀의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 원료 수령판이 개방위치에 위치하는 경우 상기 로드셀로부터 낙하하는 상기 원료는 상기 원료 수령부를 통과하여 완전 건조 원료 이송라인으로 전달되는 것을 특징으로 하는 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 각각의 원료 수령판을 독립적으로 개방위치와 폐쇄위치로 회동시키는 동작 제어부를 추가로 포함하며, 상기 동작 제어부는 상기 로드셀에 의해 측정된 원료의 중량이 타 원료들의 중량의 범위값보다 크거나, 또는 설정된 기준 중량보다 큰 경우 상기 로드셀로부터 낙하하는 상기 원료를 수령하도록 상기 수령위치에 위치한 원료 수령판을 개방위치에서 폐쇄위치로 회동시키는 것을 특징으로 하는 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수령위치에서 상기 원료 수령판이 상기 로드셀로부터 원료를 수령한 경우, 상기 동작 제어부는 상기 원료 수령부의 각 원료 수령판들을 상기 열화상 카메라를 향한 방향으로 순차 이동시키는 것을 특징으로 하는 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 불완전 건조 원료 판별부가 불완전 건조 원료로 판별한 원료를 건조 공정으로 이송하는 회수 전달부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 불완전 건조 원료 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템.
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