KR100502975B1 - Automatic grade seletion system using load-cell components and its grade selection method using its system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식물영양체의 고속등급선별장치 및 이 장치를 이용한 고속등급선별방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high speed sorting apparatus for plant nutrients and a high speed sorting method using the apparatus.
고구마,감자, 마 등과 같이 뿌리나 줄기에 영양분을 축적하는 식물체는 귤, 감,사과등과 같은 과실식물과 달리 생산물의 형태와 크기가 다양하다. 특히 긴 장형구조에서 부터 타원형에 이르기 까지 다양한 형태와 무게를 갖고 있어 중공의 드럼에 크기별 통공을 형성하여 통공통과순서대로 선별하거나, 컵에 싣고 진행하면서 중량을 측정하여 선별하는 방법이 가장 자동화된 장치이다. 그러나 이들 장치들도 긴 요추형의 경우 통공을 그대로 통과하므로 크기가 불균일하게 되며, 통과시 표면손상이 발생하여, 컵컨베이어시스템은 속도가 느리면서 고가라는 단점이 있다.Plants that accumulate nutrients in roots and stems, such as sweet potatoes, potatoes, and hemp, vary in form and size of products, unlike fruit plants such as tangerines, persimmons, and apples. In particular, it has a variety of shapes and weights ranging from long elongated structure to elliptical shape.The most automated device is to form through-holes by size in the hollow drum and to sort through the through-holes in order, or to measure by weight while loading them into a cup. to be. However, these devices also have a long lumbar spine through the hole as it is uneven in size, surface damage occurs during the pass, the cup conveyor system has a disadvantage that the speed is slow and expensive.
본 발명은 중량측정에 사용되는 로드셀을 이용하되 로드셀에 접근하기 전까지 다양한 형태와 크기를 갖는 식물영양체를 로드셀에 알맞게 접촉하여 정밀한 신호를 발생하도록 확산정렬부를 속도를 달리하도록 설치하며, 이어서 감자가 진행되어 오는 속도에 따른 충격력을 로드셀에 의하여 신호감지토록 한다음, 이 신호에 의하여 적절한 등급으로 선별배출토록 하는 식물영양체의 고속등급선별장치와 이 장치를 이용한 고속 등급선별방법을 개발하였다. 특히 속도가 고속으로 진행되면서도 발생되는 오차를 최소화하도록 하면서도 저가로 생산가능하도록하는 것이다.The present invention uses a load cell used for weighing, but the plant nutrients having a variety of shapes and sizes before contacting the load cell is installed so as to vary the speed of the diffusion alignment unit to generate a precise signal by appropriately contacting the load cell, and then the potato We developed a high-speed grading system for plant nutrients and a high-speed grading method using this device to detect the impact force according to the speed that is progressing by a load cell, and then select and discharge it to an appropriate grade based on this signal. In particular, it is possible to produce at low cost while minimizing errors generated while the speed is progressing at a high speed.
Description
본 발명은 감자, 고구마, 마등과 같은 모양이 일정치 아니한 비정형성 식물영양체의 고속 자동등급선별장치 및 본 장치를 이용한 고속감자등급선별방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high speed automatic grading apparatus for atypical plant nutrients having irregular shapes such as potatoes, sweet potatoes, and horses, and a high speed potato grading method using the apparatus.
감자, 고구마, 마등은 다른 사과, 배, 감, 양파등과 달리 크기와 형태가 일정치 못하고 요철형, 타원형, 다면체형등이 산재하고, 무게또한 균일치 못하다. 따라서 가장 널리 보급되어 있는 선별장치가 중공의 드럼에 크기별로 통공을 형성토록 하여 이곳에 감자를 통과시키면 자신의 크기에 맞는 통공을 통과한 것을 별도로 분리하는 것이다. 이러한 장치가 가장 저렴하면서도 효과적이지만, 감자의 형태가 원추형을 이룬 경우 단면적은 작다고 하여도 무게와 크기는 현저하게 차이가 나면서도 통공을 통과하여 결국 불균일한 크기의 제품이 혼재하는 것이다. Unlike other apples, pears, persimmons, and onions, potatoes, sweet potatoes, and horses are not uniform in size and shape, scattered with irregularities, ovals, and polyhedrons, and their weight is not uniform. Therefore, the most widely used sorting device is to form a through hole by the size of the hollow drum to pass through the potato here is to separate the passage through the hole for their size separately. Although this device is the cheapest and most effective, if the shape of the potato is conical, even though the cross-sectional area is small, the weight and size are significantly different, but through the through-hole, the product of non-uniform size is mixed.
또다른 방법으로 컵컨베이어벨트를 사용하여 무게감지가능한 수단이 설치된 컵이 연속하여 감자, 고구마등을 싣고 진행하다가 일정한 곳에 도달하면 컵을 기울여 분리토록 하는 것이다. 그러나 감자, 고구마, 마등의 크기가 최대 18㎝가량 되므로 컵의 크기가 적어도 20㎝이상되어야 한다. 또한 초당 3개이상의 고속선별을 하기 위해서는 컵의 이송속도가 최소 0.9m/s이상 되어야 하며, 만일 이같은 고속운행이 되면 기계적으로 무리가 발생하게된다.Another method is to use a cup conveyor belt with a weight-measured means that the cups are continuously loaded with potatoes, sweet potatoes, etc., and then reach a certain place by tilting the cups to separate them. However, the size of the potatoes, sweet potatoes, horses, etc. is up to 18 cm, the cup should be at least 20 cm. In addition, in order to perform more than three high speed sorting per second, the feeding speed of the cup must be at least 0.9m / s.
본 발명은 고속선별과 동시에 감자, 고구마, 마등 뿌리 및 덩굴식물의 영양체의 손상이 최소화될 수 있는 선별시스템을 제공하고자 한다. The present invention is to provide a screening system that can minimize the damage of nutrients of potatoes, sweet potatoes, dorsal root and vine plants at the same time as high-speed screening.
본 발명은 또한 컵형컨베이어와 같이 고가의 장비설치비용이 발생됨이 없이 저가로 설치가능한 것을 제공하고자 한다.The present invention also provides a low cost installation without expensive equipment installation cost, such as a cup conveyor.
본 발명은 또한 고속선별이 이루어진다고 하여도 선별불량의 발생율을 최소화한 시스템을 제공하고자 한다.The present invention also provides a system that minimizes the incidence of selection failure even if high-speed screening is made.
본 발명은 또한 상기한 고속등급선별장치에 있어서, 인터럽트루틴을 제2, 제3모터구동시 센서신호에 의하여 작동하도록 하여 전체적인 루틴을 진행하지 아니하더라도 인터럽트신호발생에 의하여 필요한 인터럽트루틴을 수행토록 하여 고속감자 등급선별이 가능하도록 하는 감자등급선별방법도 제공하고자 한다.The present invention also provides the above-described high-speed classification apparatus, which operates the interrupt routine by the sensor signal when the second and third motors are driven to perform the interrupt routine required by the interrupt signal generation even if the entire routine is not performed. Potato grading method is also provided to enable fast potato grading.
본 발명은 고구마, 감자, 마등의 뿌리및 덩굴 식물의 영양체의 수확후 표면에 부착된 각종 이물질을 제거하는 이물질 제거안내부, 이물질 제거된 감자를 확산 정렬토록 하는 확산정렬부, 확산정렬된 감자들을 일정한 속도로 로드셀과 같은 중량감지센서와 접촉토록 하여 중량을 측정하는 중량계량부 그리고 계량된 중량에 따라 등급별로 선별토록하는 선별배출부로 구성된다.The present invention provides a foreign material removal guide for removing various foreign matters adhered to the surface after harvesting the nutrients of sweet potatoes, potatoes, hemps and vine plants, a diffusion sorting unit for diffusing and sorting the removed foreign potatoes, diffused sorted potatoes They are composed of a weighing unit for measuring the weight by contacting a weight sensor such as a load cell at a constant speed and a sorting discharge unit for sorting by grade according to the measured weight.
본발명의 고속등급선별방법은 제어부에 대한 시작신호를 부여하여 제어부를 작동하도록 하여 분리배출기를 각각 초기 단계로 위치하도록 하는 준비단계,The high speed classification method of the present invention provides a start signal to the control unit so that the control unit is operated to prepare the separation ejectors in the initial stages, respectively.
식물영양체가 4단에 설치된 중량감지센서에 충돌하여 발생한 신호를 검출하여 현재 접촉하여 적재된 감자의 등급을 연산토록 하는 단계,Detecting the signal generated when the plant nutrients collide with the weight sensor installed in the fourth stage to calculate the grade of the potato currently contacted and loaded,
등급이 결정되면 각각의 전동모터의 정역회전방향을 결정하여 전체적인 작동시퀀스를 설정하는 시퀀스결정단계,When the grade is determined, the sequence determining step of determining the forward and reverse rotation direction of each electric motor to set the overall operating sequence,
상기한 시퀀스결정단계의 정보에 의하여 모터를 구동하여 좌우2차배출기중의 어느 하나로 낙하적재토록 하는 1차분리배출단계,Primary separation and discharging step of driving the motor according to the information of the sequence determination step to drop the load to any one of the left and right secondary discharger,
1차분리배출단계에 의하여 인터럽트신호가 발생되면 인터럽트루틴1로 프로세서제어를 넘겨 제1전동모터의 작동을 중단하고 제2전동모터나 제3전동모터에 대한 회동신호를 공급하도록 하하고 다시 본래의 루틴으로 복구하도록 하는 제2배출단계,When the interrupt signal is generated by the primary separation and discharging step, the processor control is transferred to the interrupt routine 1 to stop the operation of the first electric motor and to supply the rotation signal for the second electric motor or the third electric motor, and then return to the original state. A second discharge step to recover to the routine,
상기한 제2또는 제3전동모터의 작동에 의하여 인터럽트신호가 발생하면 프로세서제어가 인터럽트루틴2로 넘어가서 상기한 모터의 작동을 중단하여 제2배출을 완료하고 다시 원래의 루틴으로 복귀하는 단계,When an interrupt signal is generated by the operation of the second or third electric motor, processor control is transferred to interrupt routine 2 to stop the operation of the motor to complete the second discharge and return to the original routine.
상품적재가 완료되면 모든 동작을 종료하고 최초의 준비단계로 회귀하여 대기토록 하는 단계로 구성되는 고속감자등급선별방법으로 구성된다.When the goods loading is completed, it consists of a high-speed potato grading method, which consists of finishing all operations, returning to the initial preparation stage, and waiting.
이하 본발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 의하여 설명한다. 본 발명은 또한 피검대상물로 고구마, 감자, 마등의 뿌리나 줄기에 영양성분이 축적된 다양한 식물중에서 감자를 대표적인 예시로서 설명하고자 하며, 본 발명의 장치를 사용하므로서 다른 식물영양체도 동일한 적용이 가능하여 특별히 제한을 두고자 하는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention will also be described as a representative example of a potato among various plants in which nutrients are accumulated in the roots or stems of sweet potatoes, potatoes, horses, etc., and other plant nutrients can be applied to the same by using the apparatus of the present invention. There is no particular restriction.
본 발명의 전체적인 구성은 도 1 은 본 발명의 전체적인 구성을 도시한 사시도이며, 도 2 는 본 발명의 이물질제거안내부와 확산안내부의 부분확대 사시도이고, 도 3 은 본 발명의 다단 정렬부만의 부분확대사시도이고, 도 4는 본 발명의 분리배출부만의 부분확대사시도이고, 도 5 는 본 발명의 분리배출부만의 분리한 상태의 사시도이며, 도 6 은 본 발명의 분리배출부의 측면도, 도 7은 본 발명의 분리배출부의 평면도, 도 8 은 본 발명의 분리배출부의 정면도, 도 9 는 본 발명의 분리배출부의 분리배출기의 사시도이다. 도 10 은 본 발명의 시스템의 작동순서를 도시한 흐름도이다.1 is a perspective view showing the overall configuration of the present invention, Figure 2 is a partially enlarged perspective view of the foreign material removal guide portion and the diffusion guide of the present invention, Figure 3 is a multi-stage alignment of the present invention only Partial enlarged perspective view, Figure 4 is a partially enlarged perspective view of only the separated discharge portion of the present invention, Figure 5 is a perspective view of the separated state of the separated discharge portion of the present invention, Figure 6 is a side view of the separated discharge portion of the present invention, 7 is a plan view of the separation and discharging unit of the present invention, FIG. 8 is a front view of the separation and discharging unit of the present invention, and FIG. 9 is a perspective view of the separation and discharging unit of the separation and discharging unit of the present invention. 10 is a flow chart showing the operation sequence of the system of the present invention.
본 발명은 표면부에 탄성의 모(b)가 입설되어진 브러시롤러(1)(1a)들이 가이드판(2)에 의하여 회동가능하도록 연속병렬배치되어진 이물질제거안내부와,상기한 이물질제거안내부의 최측단 바로 아래에 평벨트(22)가 무한궤도방식으로 회동하도록하여 상기한 이물질제거안내부로부터 낙하된 식물체를 확산시키면서 이동하도록 하는 확산안내부,,The present invention is a brush roller (1) (1a) in which an elastic hair (b) is placed on the surface portion is a foreign material removal guide portion that is arranged in parallel so as to be rotatable by the guide plate (2), the foreign material removal guide portion described above Diffusion guide unit to move while spreading the plant fallen from the foreign matter removal guide unit by rotating the flat belt 22 in the endless orbit method, just below the extreme end,
상기한 확산안내부의 최종단의 바로아래에 2단좌.우평벨트(23a)(23b)를 V자형 단면구조를 갖도록 배치한 2단정렬부(23), 이 2단 정렬부와 동일한 형태의 V자형 단면구조로 3단좌우평벨트(24a)(24b)를 배치한 3단정렬부(24) 그리고 4단좌.우평벨트(25a)(25b)를 배치한 4단정렬부(25)를 연속하여 상기한 확산안내부와 수직교차토록 배치하되 2단에서 4단까지는 각단의 높이가 낮아지도록 계단형으로 배치하는 동시에 각 단의 좌.우에 설치된 평벨트구동속도가 다르도록 구성한 정렬부와,The two-stage right and right belts 23a and 23b, which are arranged just below the final end of the diffusion guide portion, have a V-shaped cross-sectional structure, a two-stage alignment portion 23, and a V-shape having the same shape as the two-stage alignment portion. The three-stage alignment part 24 in which the three-stage left and right flat belts 24a and 24b are arranged in a cross-sectional structure, and the four-stage alignment part 25 in which the four-stage right and right belts 25a and 25b are arranged in succession are described above. Arranged so as to vertically intersect with one diffusion guide, and arranged in a step-like shape so that the height of each stage is lowered from the second stage to the fourth stage, and the alignment unit configured so that the flat belt driving speed is installed on the left and right sides of each stage,
상기한 정렬부의 최종단인 4단(25)의 최종단에 탄성재(31)를 부착한 평판(32)을 일정거리를 두고 설치하고, 이 평판은 중량감지센서(33)와 연결되어있어 평판에 충돌되는 식물영양체의 충격량을 전기신호로 측정하여 중앙연산장치로 송신토록 구성한 중량계량부와,A flat plate 32 having the elastic material 31 attached to the final end of the fourth stage 25, which is the final stage of the alignment unit, is installed at a predetermined distance, and the flat plate is connected to the weight sensor 33, A weighing unit configured to measure the impact amount of the plant nutrient colliding with the electric signal and transmit the same to the central computing device;
상기한 중량계량부에 의하여 일정한 중량의 식물체의 충격량에 의하여 식물체가 측정되면 그 분리기준에 따라 제1분리배출기(43)에 낙하된 식물체를 하단의 좌우2차분리배출기(45)(45a)의 어느 한쪽으로 배출토록 하며, 2차분리배출기에서는 낙하적재된 식물영양체를 상품상자(50)로 낙하적재토록 하는 선별배출부로 구성되는 비정형성 식물영양체의 고속등급선별장치에 관한 것이다.When the plant is measured by the impact amount of the plant of a certain weight by the weight measuring unit described above, the plant dropped to the first separation ejector 43 according to the separation criteria of the left and right secondary separation ejectors 45, 45a It is to be discharged to either side, the secondary separation discharger relates to a high-speed grading apparatus of atypical plant nutrients consisting of a sorting discharge unit to drop the loaded plant nutrients to the product box 50.
본 발명에서 이물질제거안내부에 설치되는 롤러들(1)(1a)은 도 2 에 도시하듯이 이물질제거안내부에 설치되는 롤러들(1)(1a)은 제1구동모터(60)의 동력을 동력전달기구(61)에 의하여 전달받아 회동하도록하며,확산안내부의 평벨트(22)는 제2구동모터(63)의 구동력을 동력전달기구(64)에의하여 전달받아 회동하도록하는. 고속선별을 위해서는 초당 적어도 3개이상의 분리선별이 되어야 한다는 점을 감안하여 선별할 감자의 양과 출하조건등에 맞추어 적절히 조절하도록 한다.Rollers (1) (1a) installed in the foreign material removal guide in the present invention, as shown in Figure 2 rollers (1) (1a) installed in the foreign material removal guide is the power of the first drive motor 60 It is transmitted by the power transmission mechanism 61 to rotate, and the flat belt 22 of the diffusion guide portion to receive the driving force of the second drive motor 63 by the power transmission mechanism 64 to rotate. Considering that high-speed screening requires at least three separate screenings per second, it should be adjusted appropriately according to the quantity of potatoes to be selected and shipping conditions.
이물질제거안내부에서 롤러의 표면에 설치되는 탄성모(b)란 감자의 표면에 부착된 흙, 식물체등을 제거하기 위한 것으로 탄성의 조절은 감자표면에 대한 손상이 가지 않는 정도라면 종류나 강도에 특별히 제한되지아니하고 선택사용가능하다.The elastic hair (b) installed on the surface of the roller from the foreign material removal guide part is for removing soil, plants, etc. attached to the surface of the potato, and the adjustment of elasticity depends on the type and strength as long as it does not damage the surface of the potato. It is not particularly limited and may be optionally used.
본 발명에서 확산안내부는 이물질제거부로 부터 낙하된 식물체(감자, 고구마등)를 평면을 따라 넓게 배치토록 하면서 전진하는 평벨트(22)에 의하여 감자간의 중첩상태를 해제하여 다음 단으로 이동하도록 한다.확산안내부는 이물질제거안내부의 제1구동모터(60)의 동력과 달리 제2구동모터(63)의 구동력을 동력전달기구(64)에 의하여 전달받아 독자적으로 구동하도록한다. 이물질제거안내부와 확산안내부에 대한 동작은 미도시한 중앙연산장치에의하여 속도가 제어토록한다.본 발명에서 정렬부는 도3에 도시하듯이 상기한 확산안내부의 끝에서 평벨트 진행방향과 수직으로 교차토록 V자형태의 2단정렬부(23), 3단정렬부(24) 그리고 4단정렬부(25)가 순차적으로 계단형태로 배치된다. 상기한 2단정렬부(23)는 제3구동모터(23c)와 제4구동모터(23d)에 의하여 구동하는 2단좌.우평벨트(23a)(23b)가 V자형으로 배치되어진 구조이며,이 2단좌.우평벨트(23a)(23b)회동속도는 상기한 확산안내부의 속도보다는 빠르게구성하고, 연이어진 3단정렬부(24)의 제5구동모터(24c)와 제6구동모터(23d)에 의하여 구동하는 3단좌우평벨트(24a)(24b)는 상기한 2단정렬부보다 늦게 회동하도록 설정한다. 이어서 4단정렬부(25)는 제7구동모터(25c)와 제8구동모터(25d)에 의하여 구동하는 4단좌.우평벨트(25a)(25b)를 역시 V자형태로 배치하고 그 회동속도는 상기한 제5구동모터(24c)와 제6구동모터(24d)에 의하여 구동하는 3단좌우평벨트(24a)(24b)보다 빠르게 설정한다.본 발명에서 확산안내부, 2단정렬부, 3단정렬부, 4단정렬부의 회동속도를 서로 다르게 변화를 주는 것은 확산안내부에서 식물체가 중첩되어 여러개가 낙하한다하여도 2단과 3단정렬부를 거치면서 일렬로 배치토록한다.그리고 4단정렬부에서는 다시 식물체간에 일정한 거리를 주도록한다.In the present invention, the diffusion guide portion is to move to the next stage by releasing the overlapping state between the potatoes by the flat belt 22 to move forward while placing the plant (potato, sweet potato, etc.) dropped from the foreign matter removing unit wide along the plane Unlike the power of the first drive motor 60 of the foreign matter removal guide portion, the diffusion guide unit receives the driving force of the second drive motor 63 by the power transmission mechanism 64 to drive independently. Operation of the foreign matter removal guide portion and the diffusion guide portion is controlled by the speed of the central computing device not shown. In the present invention, the alignment portion is perpendicular to the flat belt traveling direction at the end of the diffusion guide portion as shown in FIG. Thus, the two-stage alignment unit 23, the three-stage alignment unit 24, and the four-stage alignment unit 25 having a V-shape are sequentially arranged in a staircase shape. The two-stage alignment unit 23 has a structure in which the two-stage right and right belts 23a and 23b driven by the third driving motor 23c and the fourth driving motor 23d are arranged in a V shape. The two-stage right right belt 23a and 23b rotation speed is faster than that of the diffusion guide portion, and the fifth drive motor 24c and the sixth drive motor 23d of the three-stage alignment section 24 that are connected in succession. The three-stage right and left flat belts 24a and 24b driven by are set to rotate later than the two-stage alignment unit described above. Subsequently, the four-stage alignment unit 25 arranges the four-stage right and right belts 25a and 25b, which are driven by the seventh driving motor 25c and the eighth driving motor 25d, in a V-shape, and the rotation speed thereof. Is set faster than the three-stage right and left flat belts 24a and 24b driven by the fifth drive motor 24c and the sixth drive motor 24d. In the present invention, the diffusion guide unit, the two-stage alignment unit, Changing the rotational speed of the three-stage alignment section and the four-stage alignment section differently allows the arrangement to be arranged in a row through the two-stage and three-stage alignment sections even when several plants fall due to overlapping plants in the diffusion guide section. Wealth again gives a certain distance between plants.
구체적으로는 3단정렬부는 2단정렬부보다 전진속도를 느리게 셋팅하여 2단정렬부에서 낙하된 식물체가 갖고 있는 가속도를 이용하여 앞에 낙하적재된 식물체의 바로 뒤로 자전하면서 밀착토록 한다. 따라서 2단정렬부에서 식물체들간에 거리를 두고 전진된다하여도 3단에서 자전에 의한 밀착이 가능하도록 하여 식물체들간의 밀착이동이 가능하도록한다.Specifically, the three-stage alignment unit sets the forward speed slower than the two-stage alignment unit, and uses the acceleration of the plant dropped from the two-stage alignment unit to rotate directly behind the plant loaded in front of it. Therefore, even if the plant is advanced at a distance between the two-stage alignment unit by the rotation in the third stage to enable the close movement between the plants.
4단정렬부(25)는 상기한 3단정렬부보다 빠른 속도로 셋팅하여 3단정렬부에 서로 밀착하여 전진되어 오던 식물체가 속도차이만큼 벌어진 간격을 두고 전진토록 한다. 4단정렬부에서 일정한 거리를 두고 식물체를 배치하는 것은 식물체가 중량계량부의 중량감지센서에 시간차를 두지않고 접촉하는 경우 발생되는 측정에러의 위험을 최소화하기 위한 것이다.The four-stage alignment unit 25 is set at a faster speed than the three-stage alignment unit so that the plants, which are advanced by being in close contact with each other in the three-stage alignment unit, are advanced at intervals that are separated by a speed difference. Arranging the plants at a certain distance from the four-stage alignment unit is to minimize the risk of measurement error that occurs when the plants come in contact with the weight sensor of the weighing unit without time difference.
본 발명에서 중량계량부는 도 5내지 도9에 도시하듯이 4단정렬부의 맨 끝단에서 낙하되는 식물체와 충돌가능한 정도로 탄성재(31)를 부착한 평판(32)을 설치하고, 이 평판의 후면에는 별도의 연결수단에 의하여 중량감지센서(주로 로드셀)(33)과 같은 감지부를 설치하였다. 중량감지센서는 감자가 4단정렬부에서 전진하여오다가 평판에 충돌하면서 속도에너지가 충돌에너지로 전환되어 중량감지센서에 그 충돌에너지의 양만큼 변형이 발생하므로 그에 상응하는 출력신호를 검출하도록 한다. 동역학적으로 짧은 시간내의 충돌시 중량감지센서에 가해지는 힘은 감자가 가진 선형운동량에 비례하고 충돌시간에 반비례한다. 따라서 감자의 선형운동량은 감자의 질량에 비례하므로 등급이 분류가능하게 되는 것이다.In the present invention, as shown in Figs. 5 to 9, the weighing unit is provided with a flat plate 32 attached with an elastic material 31 to the extent that it can collide with the plant falling from the far end of the four-stage alignment unit, and on the rear of the flat plate By means of a separate connection, a sensing unit such as a weight sensor (mainly load cell) 33 was installed. The weight sensor detects the output signal corresponding to the amount of collision energy in the weight sensor as the speed energy is converted into collision energy as the potato advances from the four-stage alignment part and collides with the plate. . Dynamically, the force exerted on the weight sensor in a short time collision is proportional to the linear momentum of the potato and inversely proportional to the collision time. Therefore, the linear momentum of the potato is proportional to the mass of the potato, so that the grade can be classified.
본 발명의 또다른 특징으로는 감자, 고구마, 마등의 식물영양체의 형태가 둥근 형에서 부터 긴 원추형에 이르기 까지 지극히 다양하다. 따라서 평판에 충돌시 전달하는 충돌에너지가 실험결과 감자의 형상이 길쭉한 경우 길이 방향으로 충돌 할 경우와 폭방향으로 충돌할 경우에 충돌 시간이 차이가 있어 같은 중량의 감자에 대해서 서로 다른 로드셀 출력이 나오는 문제가 발생하였다. 이 문제는 평판에 어느정도 두께를 갖는 탄성태(스펀지와 같은 발포완충재)을 부착함으로서 거의 해결되었다. 로드셀 출력값에 의한 등급분류방법은 신호의 최대 피크치로 등급을 분류하는 방법(본 발명자의 특허출원 2000-62898호)을 이용한다. Another feature of the present invention is the variety of plant nutrients such as potatoes, sweet potatoes, and horses, ranging from round to long cones. Therefore, when the collision energy transmitted when colliding the plate is long, the impact time is different when the shape of the potato is elongated and when it collides in the width direction. A problem occurred. This problem has almost been solved by attaching elastic substrates (foam buffers such as sponges) with a certain thickness to the plate. The classification method based on the load cell output value uses a method of classifying the class by the maximum peak value of the signal (Patent Application No. 2000-62898 of the present inventor).
본 발명에서 선별배출부는 제1전동모터(41)의 전동축이 중앙부에 체결되어져 2개의 전후원반(43b)(43c)의 사이에 분획판(42d)으로 구획하여 적재공간(43a)를 형성한 제1분리배출기(43)를 중량계량부의 평판(32)의 직하방에 정역회전가능토록 배치토록하고,상기한 제1분리배출기의 정역회전에 의하여 좌우로 분리배출되는 식물체를 적재할 수 있도록 상기한 제1분리배출기와 동일한 구조의 좌우2차분리배출기(45)(45a)를 제2전동모터(47)와 제3전동모터(48)에 의하여 정역회전가능하도록 상기한 제1분리배출기의 식물체낙하위치가 되는 좌우측에 서로 마주보는 위치에 설치하며,제1분리배출기(43)의 제1전동모터의 전동축에는 슬릿(43-1)이 형성된 원판형플랫(43-2)이 고정되도록 하며, 이 슬릿의 각각에는 센서(43-3)가 설치토록하여 원판형플랫의 회동에 따라 센서로부터 플랫의 현재위치신호를 검출하도록하고, 좌우2차분리배출기(45)(45a)에도 상기한 제1분리배출기와 동일한 형태의 원판형플랫과 센서를 설치토록하여 현재위치신호를 각각 검출토록 구성된다.In the present invention, the sorting discharge part is fastened to the center of the electric shaft of the first electric motor 41 is partitioned between the two front and rear disks (43b, 43c) partition plate 42d to form a loading space 43a The first separation discharger 43 is arranged so as to be forward and reverse rotation directly below the flat plate 32 of the weighing unit, and to load the plant separated and discharged to the left and right by the forward and reverse rotation of the first separation discharger described above. The plant of the first separation discharger is configured such that the left and right secondary separation dischargers 45 and 45a having the same structure as the first separation discharger can be rotated forward and backward by the second electric motor 47 and the third electric motor 48. It is installed in a position facing each other on the left and right sides to be a dropping position, and the disc-shaped flat plate 43-2 having the slit 43-1 is fixed to the transmission shaft of the first electric motor of the first separation discharger 43. In each of these slits, a sensor (43-3) is to be installed so that the The present position signal of the flat is detected, and the left and right secondary separation ejectors 45 and 45a are also provided with a disc-like flat plate and a sensor of the same type as the first separation ejector so as to detect the current position signal, respectively. .
본 발명에서 제1분리배출기(43)의 구체적인 구조는 도9에 도시하듯이 슬릿(43-1)이 원판형플랫에 일정거리를 두고 쌍으로 설치되어져 있다. 그리고 좌우2차분리배출기(45)(45a)에도 이것과 동일한 형태로 설치한다.제1전동모터의 전동축이 회전하면 원판형플랫(43-2)도 함께 회동하며, 이곳에 설치된 센서(43-3)는 반대로 고정되어져 있다. 따라서 슬릿(43-1)이 센서를 통과하면서 센서신호가 발생하고 이 신호가 중앙연산처리장치로 송신되므로서 현재의 분리배출기의 위치가 판단되어지도록한다. 슬릿에 설치되는 센서는 가장 흔한 형태로 광센서를 이용할 수 있으며, 그외에도 홀센서, 마그네틱센서등이 다양한 센서류가 이용가능하다. In the present invention, a specific structure of the first separation ejector 43 is provided in pairs with slits 43-1 at a predetermined distance on the disk-like flat as shown in FIG. And the left and right secondary separation discharger (45, 45a) is installed in the same manner as this. When the electric shaft of the first electric motor rotates, the disk-shaped flat (43-2) also rotates together, the sensor (43) -3) is fixed in reverse. Accordingly, the sensor signal is generated while the slit 43-1 passes through the sensor, and the signal is transmitted to the central processing unit, so that the current position of the separate discharger is determined. The sensor installed in the slit can use the optical sensor in the most common form, and various sensors such as hall sensors and magnetic sensors are available.
본 발명에서 선별배출부의 작동관계는 도 10에 도시한 흐름도와 같이 작동한다.In the present invention, the operation relationship of the sorting discharge unit is operated as shown in the flowchart shown in FIG.
구체적으로 설명하면 장치에 대한 작동전원이 인입되면 마이크로프로세서 혹은 퍼스널컴퓨터등의 중앙연산처리장치에 의하여 메모리부의 프로그램에 의하여 입출력장치로 공급하여 제1분리배출기(43)와 좌우2차분리배출기(45)(45a)를 각각 초기 단계로 위치하도록 하는 준비단계(100),Specifically, when the operating power to the device is input, the first separation ejector 43 and the left and right secondary separation ejectors 45 are supplied to the input / output device by a program of the memory unit by a central processing unit such as a microprocessor or a personal computer. Preparatory step (100) to position each of the (45a) to the initial stage,
식물체가 4단정렬부에 설치된 중량감지센서에 충돌하여 중량감지신호를 검출하면 그 신호값에 의하여 접촉한 식물체의 등급을 연산토록 하는 단계(110),When the plant collides with the weight sensor installed in the four-stage alignment unit detects the weight sensing signal (110) to calculate the grade of the contacted plant according to the signal value (110),
등급이 결정되면 제1전동모터(41),제2전동모터(47) 및 제3전동모터(48)의 정역회전방향을 결정하여 전체적인 작동시퀀스를 설정하는 시퀀스결정단계(120),When the grade is determined, the sequence determination step 120 of determining the forward and reverse rotation directions of the first electric motor 41, the second electric motor 47 and the third electric motor 48 to set the overall operation sequence,
상기한 시퀀스결정단계의 정보에 의하여제1전동모터(41)를 회전하도록 하여 제1분리배출기(43)에 적재된 감자를 결정된 좌우2차배출기(45)(45a)중의 어느 하나로 낙하적재토록 하는 1차분리배출단계(130),Rotating the first electric motor 41 according to the information of the sequencing step to drop the potatoes loaded in the first separation discharger 43 to any one of the determined left and right secondary dischargers 45, 45a. Primary separation discharge step (130),
1차분리배출단계에 의하여 적재된 식물체가 낙하하면서 제1전동모터의 작동으로 원판형플랫(43-2)이 회동하면서 슬릿(43-1)에 설치된 센서(43-2)를 통하여 인터럽트신호가 발생되면 인터럽트루틴1(200)로 프로세서제어를 넘겨 제1전동모터의 작동을 중단하고 제2전동모터(47)나 제3전동모터(48)에 대한 회동신호를 공급하도록 하고 다시 본래의 루틴으로 복구하도록 하는 제2배출단계(140),As the loaded plant falls by the primary separation and discharge step, the disk-shaped flat plate 43-2 is rotated by the operation of the first electric motor, and the interrupt signal is transmitted through the sensor 43-2 installed in the slit 43-1. If so, transfer control to the interrupt routine 1 (200) to stop the operation of the first electric motor, supply the rotation signal for the second electric motor 47 or the third electric motor 48, and then return to the original routine. A second discharge step 140 to recover;
상기한 제2또는 제3전동모터의 작동에 의하여 상기한 제1전동모터에 설치된 것과 동일한 구조의 센서(45-2) 혹은 (45a-2)로 부터 인터럽트신호가 발생하면 프로세서제어가 인터럽트루틴2(300)로 넘어가서 제2 또는 제3전동모터의 작동을 중단하여 제2배출을 완료하고 다시 원래의 루틴으로 복귀하는 단계(150),When an interrupt signal is generated from the sensor 45-2 or 45a-2 having the same structure as that installed in the first electric motor by the operation of the second or third electric motor, the processor control is interrupted. In step 150, the operation of the second or third electric motor is stopped to complete the second discharge and return to the original routine (150).
상품적재가 완료되면 모든 동작을 종료하고 최초의 준비단계(100)로 회귀하여 대기토록 하는 단계(160)로 구성된다.When the goods loading is completed, the operation is completed, and the step 160 to return to the initial preparation step 100 to wait.
본 발명에서 단계(100)에서 부터 1차분리배출단계(130)은 도시하듯이 시퀀스적으로 진행이 연속되는 루틴이며, 이 루틴의 진행중에 제2전동모터나 제3전동모터의 회동에 의하여 인터럽트신호가 센서(43-2)를 통하여 발생하는 경우 단계(100)에서 부터 (130)까지의 루틴을 중단하고 인터럽트에 정해진 시퀀스신호에 따라 제2전동모터나 제3전동모터를 작동하도록 한다. In the present invention, the primary separation discharge step 130 from step 100 is a routine that proceeds in sequence as shown in the figure, and is interrupted by the rotation of the second electric motor or the third electric motor during this routine. When the signal is generated through the sensor 43-2, the routines from step 100 to 130 are interrupted and the second electric motor or the third electric motor is operated in accordance with the sequence signal determined in the interrupt.
마찬가지로 센서(45-2)혹은 (43-2)로부터 신호가 발생하면 인터럽트루틴2의 루틴으로 진행하고 단계(100)에서 부터 (130)의 루틴은 인터럽트루틴2의 작동이 완료될 때까지 진행을 중단한다.Likewise, when a signal is generated from the sensor 45-2 or 43-2, the routine proceeds to the routine of interrupt routine 2, and the routine of steps 100 to 130 proceeds until the operation of interrupt routine 2 is completed. Stop.
본 발명에서 상기한 인터럽트루틴1(200)과 인터럽트루틴2(300)은 제1전동모터의 작동후에 어떤 루틴이 먼저 발생하든 상관없이 선택적으로 센서로부터의 인터럽트신호발생에 따라서 작동이 진행되도록 하여 효율적인 처리가 가능하도록 한다.In the present invention, the interrupt routine 1 (200) and the interrupt routine 2 (300) can be operated efficiently according to the generation of the interrupt signal from the sensor, regardless of which routine occurs first after the operation of the first electric motor. Allow processing.
이같은 처리의 주요한 특징은 순차적으로 단계(100)에서 부터 끝까지 진행하는 경우 하나의 진행 사이클이 완료되기 까지 처리시간이 길어지기 때문에 결과적으로 초당 3개이상의 고속처리를 위한 능력이 떨어지기 때문이다. 즉, 초기의 중량감지센서를 통하여 감지된 신호에 의한 일차적인 제1전동모터의 작동까지만 수행하고 나머지 세세한 분류는 반드시 전체적인 루틴의 수행이 필요하지 않고 해당되는 분류에 속하는 감자가 적재된 경우에만 필요한 루틴이므로 필요시에만 인터럽트신호를 발생토록 하여 처리토록 한다. 따라서 전체적인 루틴의 순환이 필요없이 즉시즉시 고속 처리가 가능하게 되므로 원하는 고속등급처리가 가능하게 된다.The main feature of such a process is that if the processing proceeds sequentially from the step 100 to the end, the processing time becomes longer until one processing cycle is completed, and as a result, the capacity for 3 or more high-speed processing per second falls. That is, it performs only the operation of the first electric motor by the signal detected by the initial weight sensor, and the rest of the detailed classification is not necessary to perform the whole routine but only when potatoes belonging to the corresponding classification are loaded. It is a routine so that interrupt signal is generated only when necessary and processed. Therefore, high-speed processing is possible immediately without the need for the entire routine cycle, so that the desired high-speed processing is possible.
이상 본 발명은 감자,고구마와 같은 식물영양체의 형상이나 크기에 상관없이 일정한 중량을 갖춘 경우 중량감지센서에 의하여 감지된 다음 중량별로 선택된 상품상자로 낙하저장토록 하여 설치와 운영이 지극히 간단하고 오작동의 위험이 거의 없다.The present invention is very simple and malfunctions to install and operate by dropping to the product box selected by weight if detected by the weight sensor if there is a certain weight regardless of the shape or size of plant nutrients such as potatoes, sweet potatoes There is little risk of it.
또한 본 발명은 식물영양체의 형태가 구형에서 부터 다양한 형태라 하여도 중량에 따른 정확한 분리가 가능하면서도 감자의 표면손상이 발생치않게 되었다.In addition, the present invention, even if the form of the plant nutrients from the spherical form, it is possible to accurately separate according to the weight, but no damage to the surface of the potato.
특히 본 발명은 식물영양체의 등급선별에서 부터 최종적인 상품상자에 대한 적재식 까지 연속적인 루틴을 수행할 때, 제1전동모터의 작동은 모든 등급의 감자에서 반드시 거쳐야 하는 과정이지만 일단 다음단계의 세세한 분류는 필요시에만 작동하도록 중간에 인터럽트 루틴을 설치토록 하여, 인터럽트신호의 발생시에만 작동가능토록 하게 하였다. 따라서 필요시 필요한 제2제3의 전동모터를 작동토록 하여 등급별상품적재를 고속, 고효율로 가능하게 한 것이다.In particular, the present invention, when performing a continuous routine from the selection of plant nutrients to the loading of the final product box, the operation of the first electric motor is a process that must go through all grades of potatoes, but The finer classification allowed an interrupt routine to be installed in the middle so that it only works when needed, and only when an interrupt signal is generated. Therefore, it is possible to operate the second third electric motor required if necessary to enable high-speed, high-efficiency product loading.
도 1 은 본 발명의 전체적인 구성을 도시한 사시도,1 is a perspective view showing the overall configuration of the present invention,
도 2 는 본 발명의 이물질제거안내부와 확산안내부의 부분확대 사시도,Figure 2 is a partially enlarged perspective view of the foreign material removal guide portion and the diffusion guide of the present invention,
도 3 은 본 발명의 다단 정렬부의 부분확대사시도,3 is a partially enlarged perspective view of the multi-stage alignment unit of the present invention;
도 4는 본 발명의 중량계량부와 선별배출부만의 부분확대사시도,4 is a partially enlarged perspective view of only the weight measuring part and the selective discharge part of the present invention;
도 5 는 본 발명의 선별배출부만의 분리한 상태의 사시도,도 6 은 본 발명의 선별배출부의 측면도,도 7은 본 발명의 선별배출부의 평면도,도 8 은 본 발명의 선별배출부의 정면도,도 9 는 본 발명의 선별배출부의 분리배출기의 사시도,도 10 은 본 발명의 시스템의 작동순서를 도시한 흐름도임.5 is a perspective view of a separated state of only the selective discharge of the present invention, Figure 6 is a side view of the selective discharge of the present invention, Figure 7 is a plan view of the selective discharge of the present invention, Figure 8 is a front view of the selective discharge of the present invention. 9 is a perspective view of a separate discharge unit of the selective discharge of the present invention, Figure 10 is a flow chart showing the operating sequence of the system of the present invention.
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<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1,1a:롤러 2:전후가이드판 21:1단 22:평벨트 23:2단 24:3단 25:4단 31:탄성재 32:평판 33:중량감지센서 41:제1전동모터 42:전동축 43:제1분리배출기 45.45a:좌우2차분리배출기 47, 48:제2, 제3전동모터 50:상품상자1, 1a: roller 2: front and rear guide plate 21: 1 stage 22: flat belt 23: 2 stage 24: 3 stage 25: 4 stage 31: elastic material 32: flat plate 33: weight detection sensor 41: first electric motor 42: Electric shaft 43: First separate discharger 45.45a: Left and right secondary separate discharger 47, 48: Second, third electric motor 50: Product box
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