KR102147079B1 - Auto sorting system for steel scrap - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 컨테이너(방철차량 포함) 등에 담긴 철스크랩의 종류와 그 무게를 검수하는 철스크랩 자동분류 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비탄성 중성자 스캐너를 이용해 컨테이너 등에서 보이지 않게 적재된 철스크랩 조각들의 종류와 무게를 정확하게 신속하게 분석할 수 있는 철스크랩 자동분류 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic sorting system for iron scraps that checks the type and weight of iron scraps contained in containers (including non-rail vehicles), and more particularly, types of iron scrap pieces loaded invisibly from containers using an inelastic neutron scanner. It relates to an automatic iron scrap classification system that can accurately and quickly analyze the weight and weight.
철스크랩은 철강재 생산과정, 철강수요산업의 가공과정, 철강을 소재로 한 제품의 폐기물 등에서 발생되며 철스크랩 유통업자들의 수집 과정을 통해 수집되고, 수집 후 차량을 이용하여 가공시설 또는 제철소로 운반된다. Iron scrap is generated from the production process of steel materials, the processing process of the steel demand industry, and waste of products made from steel, and is collected through the collection process of iron scrap distributors, and after collection is transported to processing facilities or steel mills by vehicle. .
가공시설 또는 제철소로 운반된 철스크랩은 검수자가 철스크랩의 종류와 상태를 직접 눈으로 확인하고나 모니터를 보고 확인하여 등급을 분류하고, 분류된 등급과 철스크랩의 무게에 따른 비용이 납품 업체에게 지불된다. For iron scraps transported to a processing facility or steel mill, the inspector directly checks the type and condition of the iron scrap, or classifies the grade by looking at the monitor, and the cost according to the classified grade and the weight of the iron scrap is paid to the supplier. Is paid.
이때, 수익을 높이기 위해 검수자는 등급을 낮게 책정하고, 납품 업체는 철스크랩에 불순물(자각, 흙 등)을 혼합하여, 서로 간의 분쟁이 종종 발생되고 있다.At this time, in order to increase profits, the inspector sets the grade low, and the supplier mixes impurities (periphery, soil, etc.) into the iron scrap, causing disputes between them often.
이처럼 철스크랩 검수의 비정확성의 문제로 인해 철스크랩 매입자와 매수자 간에 분쟁이 발생되는 것을 방지하기 위해서 공개특허 10-2019-0050145 "딥러닝 기반 폐금속 스크랩 분류 방법 및 장치"는 폐금속 스크랩을 촬영한 폐금속 스크랩 영상을 획득하는 단계, 상기 폐금속 스크랩 영상을 획득하는 환경 조건을 고려하여 상기 폐금속 스크랩 영상을 전처리하는 단계, 상기 전처리된 폐금속 스크랩 영상을 이용하여 신경망부를 학습시키는 단계, 그리고 상기 신경망부를 이용하여 폐금속 스크랩을 분류하는 단계를 포함하는 기술을 개시하였다. In order to prevent disputes between buyers and buyers of iron scrap due to the inaccuracy of the iron scrap inspection, Korean Patent Application Publication No. 10-2019-0050145 "Deep learning-based waste metal scrap classification method and apparatus" photographs scrap metal. Acquiring a scrap metal image, preprocessing the scrap metal image in consideration of environmental conditions for obtaining the scrap metal scrap image, learning a neural network unit using the scrap metal scrap image, and A technique including the step of classifying scrap metal using the neural network unit has been disclosed.
상기 공개특허 10-2019-0050145 "딥러닝 기반 폐금속 스크랩 분류 방법 및 장치"는 영상이 컨테이너의 표면에 담기 철스크랩에 관한 것으로 컨테이너의 내부에 위치한 철스크랩은 영상을 확보할 수 없어서 철스크랩의 종류별 무게를 분석하는데 한계가 있다. The above Patent Publication No. 10-2019-0050145 "Method and apparatus for classifying scrap metal based on deep learning" relates to iron scrap in which an image is placed on the surface of a container. The iron scrap located inside the container cannot secure an image, There is a limit to analyzing the weight of each type.
또한, 학습데이터의 딥러닝 기술을 이용하더라도 영상을 분석하여 철스크랩의 종류를 정확히 분석하기 어려운 한계가 있다. In addition, even if the deep learning technology of learning data is used, it is difficult to accurately analyze the type of iron scrap by analyzing the image.
본 발명은 검수자가 직접 컨테이너의 철스크랩을 보고 검수하거나 철스크랩을 촬영한 영상을 분석하여 검수하는 종래기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 비탄성 중성자 스캐너와 라이다 스캐너를 이용해 컨테이너의 내부에 위치한 철스크랩의 종류와 무게까지 신속하고 정확하게 검수할 수 있는 철스크랩 자동분류 시스템을 제공함을 목적으로 하고, 고가의 라이다 스캐너가 구조물에 간편신속하게 탈착되어서 관리와 유지보수가 용이한 철스크랩 자동분류 시스템을 제공함을 목적으로 한다. The present invention is an invention conceived to solve the problem of the prior art, in which an inspector directly checks and inspects the iron scrap of a container or analyzes and inspects the image taken of the iron scrap, and uses an inelastic neutron scanner and a lidar scanner. It aims to provide an automatic iron scrap sorting system that can quickly and accurately inspect the type and weight of iron scraps located in, and an expensive lidar scanner is easily and quickly detached from the structure, making it easy to manage and maintain. It aims to provide an automatic classification system.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 철스크랩 자동분류 시스템은 The automatic sorting system for iron scrap according to the present invention for achieving this purpose
컨테이너에 적재된 철스크랩의 무게를 계측하는 계근대;A weighbridge that measures the weight of iron scraps loaded in the container;
컨테이너에 적재된 철스크랩을 스캔하여 철스크랩을 구성하는 조각들의 종류를 탐지하는 비탄성 중성자 스캐너;An inelastic neutron scanner that scans the iron scraps loaded in the container to detect types of pieces constituting the iron scraps;
상기 계근대에서 계측된 철스크랩의 무게와 상기 비탄성 중성자 스캐너에서 탐지된 철스크랩 조각들의 종류를 이용해 철스크랩의 종류별 무게를 분석하는 분석모듈;을 포함하여 이루어진다. And an analysis module for analyzing the weight of each type of iron scrap by using the weight of the iron scrap measured at the weighbridge and the type of iron scrap pieces detected by the inelastic neutron scanner.
그리고 컨테이너에 적재된 철스크랩을 스캔하여 철스크랩을 구성하는 조각들의 형상을 탐지하는 라이다 스캐너;를 더 포함하고,And a lidar scanner for detecting the shape of the pieces constituting the iron scrap by scanning the iron scrap loaded in the container; further includes,
상기 분석모듈을 상기 라이다 스캐너에서 탐지된 철스크랩의 형상을 더 이용해 철스크랩의 종류별 무게를 분석하는 것을 특징으로 하고, The analysis module further uses the shape of the iron scrap detected by the lidar scanner to analyze the weight of each type of iron scrap,
상기 분석모듈은 The analysis module
상기 비탄성 중성자 스캐너의 스캔값을 데이터테이블과 비교하여 철스크랩 조각들의 종류를 결정하고, Compare the scan value of the inelastic neutron scanner with a data table to determine the types of iron scrap pieces,
상기 비탄성 중성자 스캐너에 스캔된 철스크랩 조각과 상기 라이다 스캐너에서 스캔된 철스크랩 조각을 매칭시켜서, 상기 라이다 스캐너에서 스캔된 철스크랩 조각들의 종류를 결정하고, Matching the iron scrap pieces scanned by the inelastic neutron scanner with the iron scrap pieces scanned by the lidar scanner to determine the types of iron scrap pieces scanned by the lidar scanner,
상기 라이다 스캐너에서 스캔된 철스크랩 조각들의 형상으로부터 부피를 연산하고, 연산된 철스크랩 조각의 부피와 종류로부터 철스크랩 조각의 무게를 연산하고, Calculate the volume from the shape of the iron scrap pieces scanned by the lidar scanner, calculate the weight of the iron scrap pieces from the calculated volume and type of the iron scrap pieces,
상기 계근대에서 계측된 철스크랩의 무게를 보정 계수로 하여 철스크랩의 종류를 무게를 분석하는 것을 특징으로 하고, It characterized in that the weight of the iron scrap measured at the weighbridge is used as a correction factor to analyze the weight of the type of iron scrap,
상기 컨테이너가 통과하며 상부에는 구조물;A structure through which the container passes;
상기 구조물의 상부에 상기 라이다 스캐너를 장착시키는 브라켓;A bracket for mounting the lidar scanner on the structure;
상기 브라켓을 상기 구조물에 탈착 가능하게 결합시키는 탈착수단;을 더 포함하되, Further comprising; a detachable means for detachably coupling the bracket to the structure,
상기 탈착수단은 The detachment means
상기 구조물에 형성되는 삽입공과, An insertion hole formed in the structure,
상기 브라켓의 하부에 형성되며 상기 삽입공에 승하강 가능하게 삽입되는 삽입봉과, An insertion rod formed under the bracket and inserted into the insertion hole so as to move up and down,
상기 삽입공의 바닥에서 상기 삽입봉을 탄성지지하는 스프링과, A spring elastically supporting the insertion rod at the bottom of the insertion hole,
상기 삽입봉의 표면에 형성되는 톱니와, A tooth formed on the surface of the insertion rod,
상기 톱니에 치합되어 걸림결합되는 걸림톱니가 형성되고, 상기 삽입공과 연결되는 구조물의 내부에 배치되는 전후진판과, A forward and backward plate disposed inside a structure connected to the insertion hole, and having a locking tooth engaging and engaging with the teeth;
상기 톱니의 상부측으로 상기 삽입봉의 표면에 경사지게 형성되되어서, 상기 삽입봉이 하강시 상기 전후진판을 밀어 후진시키는 푸시돌기와, A push protrusion which is formed to be inclined on the surface of the insertion rod toward the upper side of the teeth, and pushes the front and rear plate backward when the insertion rod descends,
감긴 상태에서 탄성 에너지를 축적하여 서서히 풀리며, 상기 전후진판을 탄성력으로 밀어 전진시키는 태엽부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. It is characterized in that it comprises a mainspring member that accumulates elastic energy in a wound state and is gradually released, and pushes the front and rear plate forward by an elastic force.
본 발명에 따른 철스크랩 자동분류 시스템은 비탄성 중성자 스캐너를 이용해 컨테이너의 내부에 위치한 철스크랩의 종류를 정확하게 탐지하고, 라이다 스캐너는 철스크랩의 형상(부피)를 탐지하여, 컨테이너에 적재된 철스크랩의 종류별 무게를 신속하고 정확하게 분석하여 철스크랩의 매입자와 매수자 간의 분쟁을 예방하고, 고가의 라이다 스캐너는 구조물에 간편하게 탈부착되어서 관리가 용이한 철스크랩 자동분류 시스템으로서, 산업발전에 매우 유용한 발명이다. The iron scrap automatic sorting system according to the present invention accurately detects the type of iron scrap located inside the container using an inelastic neutron scanner, and the lidar scanner detects the shape (volume) of the iron scrap, and the iron scrap loaded in the container By quickly and accurately analyzing the weight of each type of steel scrap, it prevents disputes between buyers and buyers of iron scrap, and the expensive lidar scanner is an automatic iron scrap sorting system that is easy to manage because it is easily attached to and detached from the structure, which is a very useful invention for industrial development. .
도 1 은 본 발명에 따른 철스크랩 자동분류 시스템의 구조를 보여주는 도면. 1
도 2 는 본 발명에 따른 철스크랩 자동분류 시스템에서 철스크랩의 종류별 무게를 분석하는 방법을 보여주는 도면.
도 3 은 본 발명에 따른 탈착수단의 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 탈착수단의 작동 매커니즘을 보여주는 단면도. 1 is a view showing the structure of an automatic iron scrap classification system according to the present invention. One
Figure 2 is a view showing a method of analyzing the weight of each type of iron scrap in the automatic iron scrap classification system according to the present invention.
3 is a perspective view of a detachable means according to the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the mechanism of operation of the detachment means according to the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 철스크랩 자동분류 시스템에 대하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, an automatic iron scrap classification system according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 철스크랩 자동분류 시스템에 관하여 보다 구체적으로 설명하기에 앞서, Before explaining in more detail about the automatic iron scrap classification system according to the present invention,
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention will be described in detail in the text of the bar, implementation (態樣, aspect) (or embodiment) that can apply various changes and have various forms. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.In each drawing, the same reference numerals, in particular the number of tens and ones, or the same reference numerals with the same tens, ones, and alphabet indicate members having the same or similar functions, and unless otherwise specified, each of the drawings The member indicated by the reference number can be identified as a member conforming to these criteria.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.In addition, the components in each drawing are expressed by exaggeratingly large (or thick) or small (or thin) or simplified the size or thickness in consideration of the convenience of understanding, but this limits the scope of protection of the present invention. It shouldn't be.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments (sun, 態樣, aspect) (or embodiments), and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as ~include~ or ~consist~ are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of being added.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
도1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 철스크랩 자동분류 시스템은 계근대(10), 라이다 스캐너(20), 비탄성 중성자 스캐너(30), 분석모듈(40)을 포함하여 이루어진다. As shown in Fig. 1, the automatic iron scrap classification system according to the present invention includes a
상기 계근대(10)는 차량에 탭재된 컨테이너(60)나 방철차량 등에 적재된 철스크랩의 무게를 계측한다. The
상기 계근대(10)는 철스크랩이 담긴 컨테이너(60) 등이 탑재된 차량이 위로 올라오면 무게를 계측한다. 상기 계근대(10)는 컨테이너(60) 등의 철스크랩을 하차하기 전후의 무게를 계측하고, 그 차이를 계산하여 철스크랩의 무게를 계측한다. The
상기 라이다 스캐너(20)는 레이저 펄스를 발산하고, 레이저 펄스가 물체에 반사되어 돌아오는 것을 수신하여 물체의 3차원 형상을 탐지한다. The
상기 라이다 스캐너(20)는 물체의 형상을 높은 정확도로 탐지하는 장비로서, 컨테이너(60)에 담긴 철스크랩을 구성하는 조각들의 형상을 정확하게 탐지한다. The
상기 비탄성 중성자 스캐너(30)는 컨테이너(60) 등에 적재된 철스크랩을 구성하는 조각들의 종류를 탐지한다. The
상기 비탄성 중성자 스캐너(30)는 중성자 입사를 발산하고, 중성자 입자가 철스크랩 조각에 반사되어 수신되는 감마선을 래디언트 튜브를 이용해 물체의 종류를 탐지한다. The inelastic neutron scanner 30 emits neutron incidence and detects the type of object using a radiant tube for gamma rays received by reflecting neutron particles on a piece of iron scrap.
물체로 발사된 중성자 입자들 중에서 일부의 중성자 입자는 물체를 통과하고, 일부의 중성자 입자는 해당 물체의 중성자와 충돌하여 감마선으로 변환되어 반사된다.Among the neutron particles launched into the object, some of the neutron particles pass through the object, and some of the neutron particles collide with the neutrons of the object and are converted into gamma rays and reflected.
상기 비탄성 중성자 스캐너(30)는 이처럼 물체(즉, 철스크랩 조각)에서 반사되어 수신되는 감마선의 세기를 통해 해당 물체의 종류를 탐지하게 된다. The
상기 비탄성 중성자 스캐너(30)는 발사된 중성자 입자들 중 일부가 첫째 철스크랩 조각에서 반사되고, 첫째 철스크랩 조각를 통과한 중성자 입자들 중에서 일부는 다시 두번째 철스크랩 조각에서 반사되고, 두번째 철스크랩 조각를 통과한 중성자 입자들 중 일부는 다시 세번째 철스크랩 조각에서 반사되는 방식으로, 겹쳐져 있는 철스크랩 조각들의 종류를 탐지하게 된다. In the
상기 비탄성 중성자 스캐너(30)는 중성자 입자를 발사하고 반사된 중성자 입자를 수신하게 되므로, 중성자 입자의 발사와 수신 간의 시간차를 이용해 철스크랩 조각의 위치를 탐지할 수도 있어,정확성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다. Since the
상기 비탄성 중성자 스캐너(30)는 탐지하는 철스크랩 조각의 종류와 위치의 정확성을 높이기 위해서 도1과 같이 컨테이너(60)의 좌우측면에서 스캔하는 것에 더하여 후면에서도 스캔하는 것이 바람직할 수 있다. In addition to scanning from the left and right sides of the
이때 분석된 파장은 이미 분석이 완료된 물질별, 종류별, 정량, 정성적 분석 데이터에 연결하여 딥러닝을 하면 그 물체가 가지고 있는 화학성분별 분류 및 량을 정확하게 판별케 된다.At this time, the analyzed wavelength is connected to the already analyzed material, type, quantitative, and qualitative analysis data, and if deep learning is performed, the classification and amount of each chemical component of the object can be accurately identified.
상기 분석모듈(40)은 관제실(50)에 구축되고, 상기 계근대(10), 비탄성 중성자 스캐너(30) 및 라이다 스캐너(20)가 전송하는 정보들을 이용해 철스크랩의 종류별 무게를 분석한다. The
도2에는 상기 분석모듈(40)이 철스크랩의 종류별 무게를 분석하는 방법이 도시되어 있다. 2 shows a method of analyzing the weight of each type of iron scrap by the
먼저, 상기 분석모듈(40)은 상기 비탄성 중성자 스캐너(30)의 스캔값, 즉, 반사되어 입사된 감마선의 세기값을 데이터테이블과 비교하여 해당 철스크랩 조각들의 종류를 결정한다(S10). 참고로, 상기 테이터테이블에는 감마선의 세기값과 매치되는 성분(예; 철, 알루미늄, 구리, 마그네슘 등)이 테이블로 정리되어 있다. First, the
다음으로, 상기 비탄성 중성자 스캐너(30)에서 스캔된 철스크랩 조각과 상기 라이다 스캐너(20)에서 스캔된 철스크랩 조각을 매칭시켜서, 라이다 스캐너(20)에서 스캐된 철스크랩 조각들의 종류를 결정한다(S20). 비탄성 중성자 스캐너(30)는 감마선의 세기를 스캔되는 조각들이 같은 조각(즉, 한 몸체)인지 다른 조각(즉, 두 몸체)인지는 정확하게 구분하지만 조각의 위치와 형상은 정확도가 낮고, 라이다 스캐너(20)는 스캔되는 조각들이 구분은 정확도가 낮지만 조각의 위치에 형상의 정확도는 높다. 그래서 비탄성 중성자 스캐너(30)를 기준으로 철스크랩 조각들을 서로 구분하고(S21), 비탄성 중성자 스캐너(30)에 의해 구분된 철스크랩 조각들 각각에 매칭되도록 라이다 스캐너(20)의 조각들을 찾거나 조각에 경계를 주어 구분시키고(S23), 찾거나 경계로 구분된 라이다 스캐너(20) 철스크랩 조각들의 종류를 결정한다(S25). 예를 들면, 비탄성 중성자 스캐너(30)로 A조각, B조각, C조각이 스캔되고, 라이다 스캐너(20)로 A조각과 D조각이 스캔된 경우, 철스크랩은 비탄성 중성자 스캐너(30)의 세조각(즉, A조각, B조각, C조각)으로 구분되고, 라이다 스캐너(20)의 A조각에 매칭되는 비탄성 중성자 스캐너(30)의 A조각을 찾고, 라이다 스캐너(20)의 D조각에 경계를 주어 B1조각과 C1조각으로 구분하고, 라이다 스캐너(20)의 B1조각과 C1조각을 각각 비탄성 중성자 스캐너(30)의 B조각, C조각에 매칭시키고, 매칭된 라이다 스캐너(20)의 A조각, B1조각, C1조각의 종류를 비탄성 중성자 스캐너(30)의 A조각, B조각, C조각이 갖는 종류로 부여(결정)한다. Next, by matching the iron scrap pieces scanned by the
다음으로, 라이다 스캐너(20)에서 스캔된 철스크랩 조각들의 형상으로부터 부피를 연산하고, 연산된 철스크랩 조각의 부피와 종류로부터 철스크랩 조각의 무게를 연산한다. 위의 예에서, 라이다 스캐너(20)의 A조각, B1조각, C1조각 각각의 부피를 연산하고, 이어서 부여된 종류에 따른 밀도와 부피를 곱산하여 각 조각의 무게를 연산한다. Next, the volume is calculated from the shape of the iron scrap pieces scanned by the
다음으로, 계근대(10)에서 계측된 철스크랩 전체의 무게를 보정 계수로 하여 철스크랩의 종류와 무게를 분석한다. 다시 말해, 위의 단계에서 연산된 철스크랩의 무게와 계근대(10)에서 계측된 철스크랩의 무게가 오차범위 내에 있도록 보정한다(S30). Next, the type and weight of the iron scrap are analyzed by using the weight of the entire iron scrap measured at the
도1을 보면 차량이 통과하는 구조물(70) 위에는 카메라(80)가 장착되어 있다. 카메라(80)는 차량에 탑재된 컨테이너(60)에 적재된 철스크랩을 촬영한다. 촬영된 철스크랩 영상은 철스크랩의 종류와 무게를 검증하는데 활용될 수 있다. Referring to FIG. 1, a
그리고 차량이 통과하는 도로의 일측에는 RFID 리더기(90)가 설치될 수 있다. RFID 리더기(90)는 차량에 부착된 RFID 태그를 리딩하여서, 차량들을 서로 구별하고 관리할 수 있도록 한다. In addition, an
라이다 스캐너(20)는 매우 고가의 장비로서 관리에 주의를 해야 한다. The
라이다 스캐너(20)의 효율적인 관리를 위해 라이다 스캐너(20)는 브라켓(100)에 장착되고, 브라켓(100)은 탈착수단을 통해 구조물(70)에 탈착 가능하게 결합되도록 하였다. For efficient management of the
이하에서는 도3과 도4를 참조하여 탈착수단에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the detachment means will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.
상기 탈착수단은 삽입공(110), 삽입봉(120), 스프링(130), 전후진판(140), 푸시돌기(126), 태엽부재(150)를 포함하여 이루어진다. The detachable means includes an
상기 삽입공(110)은 상기 구조물(70)에 형성되고, 상기 삽입봉(120)은 상기 브라켓(100)의 하부에 돌출형성되어서, 상기 삽입공(110)에 승하강 가능하게 삽입된다. The
상기 스프링(130)은 상기 삽입공(110)의 바닥에 배치되어서 상기 삽입봉(120)이 승강되도록 탄성지지한다. 상기 스프링(130)의 상부에는 지지판(131)이 결합되어서 상기 삽입봉(120)의 하단을 지지한다. 상기 지지판(131)은 삽입공(110)에 형성된 걸림턱(111)에 걸려서 승강범위가 제한된다. The
상기 전후진판(140)은 상기 삽입공(110)과 연결되는 구조물(70)의 내부로서 상기 삽입봉(120)의 외주연에 인접하여 배치되고, 전면의 중앙부에 걸림톱니(143)가 형성되고, 후면의 중앙부에 전후진을 가이드하는 가이드부(141)가 돌출형성된다. The front and
상기 삽입봉(120)의 표면에는 상기 걸림톱니(143)와 치합되어 걸림결합되는 톱니(123)가 형성된다. 상기 걸림톱니(143)와 톱니(123)는 하단이 수평구조이고 그 위로는 경사진구조로 이루어진다. 그래서 삽입봉(120)이 삽입공(110)으로 삽입되어 하강하는 경우 톱니(123)가 걸림톱니(143)를 밀면서 삽입봉(120)이 삽입되고, 삽입된 이후에는 톱니(123)가 걸림톱니(143)에 치합되어 걸림결합됨으로써 삽입봉(120)이 승강되지 못하게 한다. On the surface of the
상기 푸시돌기(126)는 상기 톱니(123)의 상부측으로 상기 삽입봉(120)의 표면에 경사지게 형성된다. 상기 푸시돌기(126)는 삽입봉(120)이 하강하는 경우 상기 전후진판(140)에 접촉되어서 전후진판(140)을 밀어 후진시킨다. The
상기 푸시돌기(126)의 상부는 상기 결합판(121)까지 연장되고, 상기 삽입공(110)에는 상기 푸시돌기(126)의 상부가 삽입되는 안내홈(116)이 형성되어서, 톱니(123)와 대응톱니(123)가 정렬되는 방향으로 삽입봉(120)이 삽입공(110)에 삽입되도록 하는 것이 바람직하다. The upper portion of the
상기 태엽부재(150)는 하우징(151)과, 상기 하우징(151)의 내부에 감긴 상태로 내장되고 단부는 하우징(151)의 외부로 노출되는 판스프링(153)으로 구성된다. The
상기 판스프링(153)은 감기면 탄성 에너지를 축적하고, 축적된 에너지를 이용해 서서히 풀린다. 즉, 하우징(151)의 외부로 일부가 노출된 판스프링(153)의 단부를 밀면, 노출된 판스프링(153)은 하우징(151)으로 들어가 감기게 되고, 감기면서 탄성 에너지를 축적하고, 밀던 판스프링(153)의 단부를 놓으면 판스프링(153)은 하우징(151)에서 나와 원상복귀된다. 이때, 판스프링(153)은 순간적으로 하우징(151)에서 나오는 것이 아니고 서서히 나온다. When the
이와 같이 구성되는 탈착수단을 통해 브라켓(100)이 구조물(70)에 결합되고 분리되는 과정을 도5를 참조하여 설명한다. A process in which the
브라켓(100)을 구조물(70)에 결합시킬 때에는 브라켓(100)의 하부에 구비되는 삽입봉(120)을 구조물(70)에 형성된 삽입공(110)으로 밀어넣어 삽입시킨다. 이때 푸시돌기(126)의 상부와 안내홈(116)을 일치시킨다. When the
도4의 [A]를 참조하면, 삽입봉(120)이 삽입공(110)으로 삽입되면 삽입봉(120)의 톱니(123)가 전후진판(140)의 걸림톱니(143)에 걸림결합되어서 삽입봉(120)은 후진할 수 없도록 결합되고, 스프링(130)이 삽입봉(120)을 탄성지지하여 톱니(123)와 걸림톱니(143)의 결합상태가 유지된다. Referring to FIG. 4A, when the
브라켓(100)을 구조물(70)에서 분리시킬 때에는 브라켓(100)을 아래로 눌러 삽입봉(120)이 삽입공(110)으로 하강하도록 한다. When separating the
도4의 [B]를 참조하면, 삽입봉(120)이 하강하면 푸시돌기(126)가 전후진판(140)을 밀어 후진시킨다. 그러면 톱니(123)와 걸림톱니(143)의 결합이 해제된다. 그리고 이때 전후진판(140)이 후진하면서 태엽부재(150)의 판스프링(153)이 하우징(151)으로 감겨 들어간다. Referring to FIG. 4B, when the
도4의 [C]를 참조하면, 브라켓(100)을 누르던 힘이 소멸하면 스프링(130)이 복원력으로 삽입봉(120)은 원위치로 승강되는데, 태엽부재(150)의 판스프링(153)은 하우징(151)에서 서서히 나오게 되어서 전후진판(140)은 아직 전지하여 원위치로 복귀되지 못함으로써 톱니(123)와 걸림톱니(143)는 결합되기 전이다. Referring to [C] of FIG. 4, when the force pressing the
그래서 작업자가 브라켓(100)을 구조물(70)에서 분리시킬 때에는 브라켓을 아래로 눌렀다가 들어올리면서 삽입봉(120)이 삽입공(110)에서 쉽게 빠져나와 분리된다. So, when an operator separates the
그러나 구조물(70)에 충격 등에 따른 외력이 가해져서 삽입봉(120)이 삽입공(110)으로 일시적으로 하강하여 도4의 [C]와 같은 상태가 되더라도, 일정 시간(수 초 이내)이 경과하면 도4의 [A]와 같은 상태가 되어서 브라켓(100)이 구조물(70)에서 비의도적으로 분리되는 것을 방지하게 된다. However, even if an external force due to impact is applied to the
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 철스크랩 자동분류 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above description of the present invention, the automatic classification system for iron scraps having a specific shape and structure has been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and such modifications and changes are the present invention. It should be construed as falling within the scope of protection.
10 : 계근대 20 : 라이다 스캐너
30 : 비탄성 중성자 스캐너 40 : 분석모듈
50 : 관제실 60 : 컨테이너
70 : 구조물 80 : 카메라
90 : RFID FLEJL 110 : 삽입공
111 : 걸림턱 116 : 안내홈
120 : 삽입봉 123 : 톱니
130 : 스프링 131 : 지지판
140 : 전후진판 143 : 걸림톱니
150 : 태엽부재 151 : 하우징
153 : 판스프링10: weighbridge 20: lidar scanner
30: inelastic neutron scanner 40: analysis module
50: control room 60: container
70: structure 80: camera
90: RFID FLEJL 110: insertion hole
111: locking jaw 116: guide groove
120: insertion rod 123: tooth
130: spring 131: support plate
140: forward and backward plate 143: locking teeth
150: spring member 151: housing
153: leaf spring
Claims (4)
컨테이너에 적재된 철스크랩을 스캔하여 철스크랩을 구성하는 조각들의 종류를 탐지하는 비탄성 중성자 스캐너;
컨테이너에 적재된 철스크랩을 스캔하여 철스크랩을 구성하는 조각들의 형상을 탐지하는 라이다 스캐너;
상기 계근대에서 계측된 철스크랩의 무게와 상기 비탄성 중성자 스캐너에서 탐지된 철스크랩 조각들의 종류를 이용해 철스크랩의 종류별 무게를 분석하는 분석모듈;
상기 컨테이너가 통과하며 상부에는 구조물;
상기 구조물의 상부에 상기 라이다 스캐너를 장착시키는 브라켓;
상기 브라켓을 상기 구조물에 탈착 가능하게 결합시키는 탈착수단;을 포함하여 이루어지는 철스크랩 자동분류 시스템에 있어서,
상기 분석모듈은
상기 비탄성 중성자 스캐너의 스캔값을 데이터테이블과 비교하여 철스크랩 조각들의 종류를 결정하고,
상기 비탄성 중성자 스캐너에 스캔된 철스크랩 조각과 상기 라이다 스캐너에서 스캔된 철스크랩 조각을 매칭시켜서, 상기 라이다 스캐너에서 스캔된 철스크랩 조각들의 종류를 결정하고,
상기 라이다 스캐너에서 스캔된 철스크랩 조각들의 형상으로부터 부피를 연산하고, 연산된 철스크랩 조각의 부피와 종류로부터 철스크랩 조각의 무게를 연산하고,
상기 계근대에서 계측된 철스크랩의 무게를 보정 계수로 하여 철스크랩의 종류별 무게를 분석하는 것을 특징으로 하고,
상기 탈착수단은
상기 구조물에 형성되는 삽입공과,
상기 브라켓의 하부에 형성되며 상기 삽입공에 승하강 가능하게 삽입되는 삽입봉과,
상기 삽입공의 바닥에서 상기 삽입봉을 탄성지지하는 스프링과,
상기 삽입봉의 표면에 형성되는 톱니와,
상기 톱니에 치합되어 걸림결합되는 걸림톱니가 형성되고, 상기 삽입공과 연결되는 구조물의 내부에 배치되는 전후진판과,
상기 톱니의 상부측으로 상기 삽입봉의 표면에 경사지게 형성되되어서, 상기 삽입봉이 하강시 상기 전후진판을 밀어 후진시키는 푸시돌기와,
감긴 상태에서 탄성 에너지를 축적하여 서서히 풀리며, 상기 전후진판을 탄성력으로 밀어 전진시키는 태엽부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 철스크랩 자동분류 시스템. A weighbridge that measures the weight of iron scraps loaded in the container;
An inelastic neutron scanner that scans the iron scraps loaded in the container to detect types of pieces constituting the iron scraps;
A lidar scanner that scans the iron scraps loaded in the container to detect the shapes of pieces constituting the iron scraps;
An analysis module for analyzing the weight of each type of iron scrap by using the weight of the iron scrap measured at the weighbridge and the type of iron scrap pieces detected by the inelastic neutron scanner;
A structure through which the container passes;
A bracket for mounting the lidar scanner on the structure;
In the iron scrap automatic sorting system comprising; detachable means for detachably coupling the bracket to the structure,
The analysis module
Compare the scan value of the inelastic neutron scanner with a data table to determine the types of iron scrap pieces,
Matching the iron scrap pieces scanned by the inelastic neutron scanner with the iron scrap pieces scanned by the lidar scanner to determine the types of iron scrap pieces scanned by the lidar scanner,
Calculate the volume from the shape of the iron scrap pieces scanned by the lidar scanner, calculate the weight of the iron scrap pieces from the calculated volume and type of the iron scrap pieces,
Characterized in that the weight of the iron scrap measured at the weighbridge is used as a correction factor to analyze the weight of each type of iron scrap,
The detachment means
An insertion hole formed in the structure,
An insertion rod formed under the bracket and inserted into the insertion hole so as to move up and down,
A spring elastically supporting the insertion rod at the bottom of the insertion hole,
A tooth formed on the surface of the insertion rod,
A forward and backward plate disposed inside a structure connected to the insertion hole, and having a locking tooth engaging and engaging with the teeth;
A push protrusion which is formed to be inclined on the surface of the insertion rod toward the upper side of the teeth, and pushes the front and rear plate backward when the insertion rod descends,
An automatic iron scrap sorting system comprising a mainspring member that accumulates elastic energy in a wound state and is gradually released, and pushes the front and rear plate forward with an elastic force.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190158174A KR102147079B1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Auto sorting system for steel scrap |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190158174A KR102147079B1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Auto sorting system for steel scrap |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102147079B1 true KR102147079B1 (en) | 2020-08-24 |
Family
ID=72235298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190158174A KR102147079B1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Auto sorting system for steel scrap |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102147079B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR920701984A (en) * | 1990-01-10 | 1992-08-12 | 폴 에이 코우리스 | Prohibited Device Detection Device and Detection Method Using High-Speed Neutron Action |
JP2016118475A (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Identification device and identification method |
-
2019
- 2019-12-02 KR KR1020190158174A patent/KR102147079B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR920701984A (en) * | 1990-01-10 | 1992-08-12 | 폴 에이 코우리스 | Prohibited Device Detection Device and Detection Method Using High-Speed Neutron Action |
JP2016118475A (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Identification device and identification method |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Wikipedia. Lidar. [online], 2019년11월, [2020년 4월 10일 검색], 인터넷: <URL: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lidar&oldid=927998300>. 1부.* * |
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