KR20100076119A - Apparatus for separating a metal can using a proximity sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 재활용 분리수거 장치에 관한 것으로서, 특히 각종 음료수 등의 용기로 사용되는 금속 캔을 철 소재로 이루어진 것과 비철 소재로 이루어진 것으로 상호 분리수거하여 재활용하기 위한 금속 캔 분리장치에 관한 것이다. The present invention relates to a recycling separation and collection apparatus, and more particularly, to a metal can separation apparatus for separately collecting and recycling metal cans, which are used as containers for various beverages, made of iron and non-ferrous materials.
음료수나 맥주 등을 담는 용기로서 알루미늄이나 철 소재의 금속 캔이 많이사용되고 있으며, 사용후에는 다른 쓰레기와는 별도로 분리수거되어 재활용되고 있다. 금속 캔을 재활용하기 위해서는 우선 금속 캔을 철 소재와 비철 소재로 분리하여야 하는데, 종래에는 이러한 분리과정을 수작업으로 진행하여 효율적이지 못하였다. 이에 금속 캔을 분리하기 위한 장치가 개발되었으며, 이러한 종래의 금속 캔 분리장치가 도 1에 도시되어 있다. As a container for drinking water or beer, many metal cans made of aluminum or iron are used, and after use, they are separately collected and recycled from other wastes. In order to recycle the metal cans, the metal cans must first be separated into ferrous and non-ferrous materials. However, this separation process was performed by hand and was not efficient. An apparatus for separating metal cans has been developed, and this conventional metal can separator is shown in FIG. 1.
도 1에 도시된 금속 캔 분리장치는 특허 제0157473호에 개시된 것으로서, 금속 캔(c)을 상부에 투입하기 위한 투입구(1a)가 형성되어 있는 수거함(1)을 구비하며, 수거함(1)의 하부에는 철 소재와 비철 소재의 금속 캔을 각각 수용하기 위한 수용부(6,7)가 마련된다. 투입구(1a)로부터 수용부(7)까지는 경사면(2)이 형성되 어 있고, 경사면(2)의 상부에는 전자석(4)과 근접스위치(4)가 설치되어 있다. The metal can separating device shown in FIG. 1 is disclosed in Patent No. 0157473, and includes a
금속 캔(c)이 투입되면 경사면(2)을 따라 진행하게 되는데, 이 금속 캔(c)이 철 소재인 경우 전자석(3)에 부착되며, 비철 소재의 경우 전자석(3)에 부착되지 않고 계속 진행하게 된다. 철 소재의 금속 캔(c)이 전자석(3)에 부착되면 근접스위치(4)는 이를 인식하여 개폐부재(5)를 개방하라는 전기적 신호를 보내고, 전자석으로부터 전류의 인가를 해제하여 금속 캔(c)이 다시 경사면(2)을 따라 진행할 수 있게 한다. 근접스위치(4)의 전기적 신호에 따라 개폐부재(5)가 개방되면 철 소재의 금속 캔(c)은 수용부(6)로 이동되고, 비철 소재의 금속 캔(c)은 개폐부재(5)에 의하여 차단되지 않고 계속 진행하여 수용부(7)로 이동된다. When the metal can (c) is introduced, it proceeds along the inclined surface (2). If the metal can (c) is an iron material, it is attached to the electromagnet (3), and in the case of nonferrous material, it is not attached to the electromagnet (3). You will proceed. When the metal can (c) of the iron material is attached to the electromagnet (3), the proximity switch (4) recognizes this and sends an electrical signal to open the opening and closing member (5), release the application of current from the electromagnet to the metal can (c ) Can again travel along the slope (2). When the opening and closing member 5 is opened according to the electrical signal of the
그러나, 상기한 바와 같이 전자석(3)을 이용한 종래의 분리장치는 실제적인 분리효율이 매우 떨어지는 문제점이 있었다. 종래의 분리장치에서는 전자석에 철 소재의 금소 캔(c)이 부착되어야 근접스위치(4)가 이를 인식할 수 있는데, 도 1에 도시된 바와 같은 배치상황에서는 전자석(3)의 자기력으로 금속 캔(c)의 부착이 용이하지 않으므로 실질적으로 분리가 잘 되지 않았다. However, as described above, the conventional separation device using the
즉, 전자석의 자기밀도는 전자석의 중심으로부터 반경방향 거리에 반비례하고 전류의 세기에 비례하는데, 금속 캔(c)이 진행되는 경사면(2)과 전자석(3) 사이에는 일정한 거리가 존재하므로 자기력이 잘 미치지 않게 된다. 그렇다고 하여 전자석(3)에 인가되는 전류의 세기를 높게 하여 자기력을 상승시키면 전력의 소모가 너무 커 바람직하지 못하다.In other words, the magnetic density of the electromagnet is inversely proportional to the radial distance from the center of the electromagnet and is proportional to the strength of the current. Since a constant distance exists between the
또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 전자석(3)의 경사면(3) 의 하부에 배치하여 실험을 해보았으나 금속 캔(c)이 전자석(3)에 부착되는 효율이 약간은 상승하는 정도에 그쳤다. 금속 캔(c)과 전자석 간의 거리가 가까워지기는 하였지만, 자기력이 잘 작용하기 위해서는 매질인 금속 캔의 밀도가 높아야 하는데 금속 캔(c)은 두께가 얇고 내부에 빈 공간이 커서 밀도가 매우 낮으므로 자기력이 용이하게 작용하지 않는다. In addition, in order to solve this problem, the present inventors experimented by placing the lower portion of the
이에, 전자석을 이용하여 금속 캔을 철 소재와 비철 소재로 분리하는 것은 실제 분리효율이 현저히 떨어지는 것으로 판단되며, 전자석 이외의 다른 구성에 의한 분리장치의 개발이 요구된다. Therefore, the separation of the metal can into an iron material and a non-ferrous material using an electromagnet is considered to be significantly lower the actual separation efficiency, it is required to develop a separation device by a configuration other than the electromagnet.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 철 소재와 비철 소재의 금속 캔의 실질적 분리효율을 향상시킬 수 있도록 구조가 개선된 금속 캔 분리기를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the above problems, to provide a metal can separator having an improved structure to improve the substantial separation efficiency of the metal can of iron and non-ferrous material.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속 캔 분리기는 금속 캔 중 철 소재로 이루어진 것과 비철 소재로 이루어진 것을 상호 분리하기 위한 것으로서, 상기 금속 캔을 투입하기 위하여 상부에 배치되는 투입구와, 상기 비철 소재의 금속 캔이 수용되도록 하부에 배치되는 제1수용부와, 상기 철 소재의 금속 캔이 수용되도록 하부에 배치되는 제2수용부가 형성되어 있는 본체, 상기 투입구를 통해 유입된 금속 캔을 상기 제1수용부로 가이드하도록 하방향으로 경사지게 배치된 가이드면, 상기 금속 캔이 철 소재인지 비철 소재인지를 감지하도록 상기 가이드면으로부터 일정 거리 이격되게 설치되는 근접센서 및 상기 근접센서로분터 수신된 전기적 신호에 따라 상기 금속 캔이 상기 가이드면을 따라 상기 제1수용부로 진행되게 하는 제1포지션과 상기 금속 캔이 진행방향을 변경하여 상기 제2수용부로 진행되도록 상기 가이드면에 의하여 형성되는 경로를 차단하는 제2포지션 사이에서 자세변경 가능한 셔터부재를 구비하는 것에 특징이 있다.Metal can separator according to the present invention for achieving the above object is to separate the one consisting of the iron material and the non-ferrous material of the metal cans, the inlet disposed in the upper portion for injecting the metal can, and the non-ferrous material A first receiving part disposed below the metal can to accommodate the metal can, a main body having a second receiving part disposed below the metal can of the iron material, and a metal can introduced through the inlet; According to the electrical signal received by the proximity sensor and the proximity sensor is installed at a predetermined distance away from the guide surface to detect whether the metal can is iron or non-ferrous material to be inclined downward to guide the receiving portion A first position to allow the metal can to travel along the guide surface to the first receptacle; It is characterized in comprising a second position to change the shutter member between the two possible positions and to block the path formed by the guide surface so that the metal can change the traveling direction going portion and the second receiving.
본 발명에 따르면, 상기 가이드면은 일측에서 타측으로 하향 경사지게 배치되는 제1가이드면과, 상기 제1가이드면의 하부에 배치되어 타측에서 일측으로 하향 경사지게 배치되는 제2가이드면을 구비하여, 상기 금속 캔은 순차적으로 제1가이드면과 제2가이드면을 통과하는 것이 바람직하다.According to the present invention, the guide surface has a first guide surface disposed to be inclined downward from one side to the other side, and a second guide surface disposed below the first guide surface to be inclined downward from the other side, It is preferable that the metal can sequentially pass through the first guide surface and the second guide surface.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가이드면에 설치되어 상기 금속 캔의 통과 여부를 감지하는 센서와, 상기 센서로부터 수신된 전기적 신호에 따라 상기 가이드면을 차단하도록 상기 가이드면에 돌출가능하게 설치되는 차단부재를 더 구비하는 것이 바람직하다. In addition, according to the present invention, the sensor is installed on the guide surface for detecting whether the metal can passes, and the blocking is protrudingly installed on the guide surface to block the guide surface according to the electrical signal received from the sensor It is preferable to further provide a member.
본 발명에 따른 금속 캔 분리기는 근접센서를 이용함으로써 종래에 전자석을 이용하여 금속 캔을 분리할 때에 비하여 분리성능이 훨씬 향상된다는 장점이 있다. The metal can separator according to the present invention has an advantage in that the separation performance is much improved as compared with the conventional separation of the metal can using an electromagnet by using a proximity sensor.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 경사 가이드면을 복수 개로 형성하고 금속 캔의 진행방향이 서로 반대가 되게 함으로써 금속 캔의 속도를 하강시켜 분리성능을 향상된다는 장점이 있다. In addition, in one embodiment of the present invention has the advantage that by forming a plurality of inclined guide surface and the advancing direction of the metal can is opposite to each other to lower the speed of the metal can to improve the separation performance.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 금속 캔이 일시에 다량 투입되는 경우를 대비하여 금속 캔이 가이드면에서 일시적으로 정지될 수 있도록 함으로써 안정적으로 금속 캔의 분리가 가능하다는 장점이 있다. In addition, an embodiment of the present invention has the advantage that the metal can can be stably separated by allowing the metal can to be temporarily stopped at the guide surface in preparation for the case where a large amount of the metal can is temporarily inserted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 캔 분리기를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a metal can separator according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.
도 1은 종래의 금속 캔 분리기를 설명하기 위한 개략적 구성도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 캔 분리기의 개략적 구성도이고, 도 3은 근접센서에 의한 금속 캔의 센싱 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic configuration diagram illustrating a conventional metal can separator, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a metal can separator according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 illustrates a principle of sensing a metal can by a proximity sensor. It is a figure for demonstrating.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 캔 분리기(100)는 본체(10), 가이드면(20), 근접센서(30) 및 셔터부재(40)를 구비한다. 1 to 3, the metal can
본체(10)의 상부에는 사용자 등이 금속 캔(c)을 본체(10)의 내부로 투입할 수 있는 투입구(11)가 형성되며, 하부에는 비철 소재의 금속 캔(c)을 수용하기 위한 제1수용부(12) 및 철 소재의 금속 캔(c)을 수용하기 위한 제2수용부(13)가 형성되어 있다. The upper portion of the main body 10 is formed with an
본체(10)의 투입구(11)와 제1,2수용부(12,13) 사이에는 하방으로 경사진 가이드면(20)이 형성된다. 이 가이드면(20)은 투입구(11)를 통해 유입된 금속 캔(c)을 제1수용부(12)쪽으로 가이드하는 경로를 제공한다. 본 실시예에서 가이드면(20)은 제1가이드면(21)과 제2가이드면(22)으로 이루어진다. A
제1가이드면(21)은 본체(10)의 일측에 형성된 투입구(11)의 하방에서 시작하여 본체(10)의 타측으로 연장되며, 하방으로 경사지게 형성된다. 다만, 금속 캔(c)이 너무 빠른 속도로 진행되지 않도록, 제1가이드면(21)의 경사진 정도는 완만하게 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 제2가이드면(22)은 제1가이드면(21)과 반대로 본체(10)의 타측으로부터 일측으로 연장형성되되, 하방으로 경사지게 배치된다. 물론 제2가이드면(22)의 경사도 완만하게 형성되는 것이 바람직하다. 또한 제2가이드면(22)은 제1가이드면(21)의 하부에 배치되므로, 제1가이드면(21)을 통과한 금속 캔(c)은 낙하하여 제2가이드면(22)에 놓여진 후 제2가이드면(22)을 따라 진행하게 된다. 제2가이드면(22)은 제1수용부(12)와 제2수용부(13)의 경계선에서 끝나게 되지만, 제2가이드면(22)을 지나는 금속 캔(c)은 경사면을 진행하는 과정에서 생기는 속도에 의하여 자연스럽게 제1수용부(12)로 유입되는 경로를 형성하게 된다. The
금속 캔(c)은 제1가이드면(21)을 따라 일측에서 타측으로 진행하다가, 제2가이드면(22)으로 유입된 후에는 타측으로부터 일측으로 진행하게 되므로, 제1가이드면(21)과 제2가이드면(22)으로 진행 경로가 변경되는 과정에서 하강 속도가 줄어들게 된다. 보다 구체적으로, 제1가이드면(21)의 끝 부분에서의 속도에 비하여 제2가이드면(22)의 시작 부분에서의 속도는 훨씬 줄어들게 된다. Since the metal can (c) proceeds from one side to the other side along the
근접센서(30, proximity sensor)는 고정대(31)에 의하여 제2가이드면(22)의 하부에 일정 거리 이격되게 설치된다. 근접센서(30)는 자기 근접센서, 광학 근접센서, 초음파 근접센서, 유도성 근접센서, 용량성 근접센서 등 다양한 종류가 있으나 이들은 모두 공지의 부재로서 그 원리에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. The
본 실시예에 채용되는 근접센서(30)는 금속에 따라 반응하는 거리가 다르다는 특징을 가지고 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 채용된 근접센서(30)는 알루미늄의 경우 근접센서(30)로부터 d1 이내의 거리 내에 있을 때 감지가 가능하며 d1의 거리보다 먼 거리에 있는 알루미늄은 감지할 수 없다. 그러나, 철의 경우 근접센서(30)로부터 d2 이내의 거리에 있을때에는 감지가 가능하다. The
이에 따라, 비철 금속인 알루미늄 소재의 금속 캔(c)이 제2가이드면(22)을 지나는 경우 근접센서(30)가 반응하지 않지만, 철 소재의 금속 캔(c)이 제2가이드면(22)을 지나는 경우 근접센서(30)가 반응하게 된다. 근접센서(30)는 철 소재의 금속 캔(c)이 제2가이드면(22)을 지나가면 후수할 셔터부재(40)로 전기적 신호를 송출한다.Accordingly, the
셔터부재(40)는 제2가이드면(22)을 따라 형성되는 금속 캔(c)의 경로에 있어서, 제2가이드면(22)의 하류에 설치된다. 즉, 금속 캔(c)이 제2가이드면(22)을 지난 후에 셔터부재(40)를 지나게 된다. 셔터부재(40)는 얇은 판 형상으로 형성되며 모터(미도시) 등의 구동수단과 연결되어 본체(10)에 결합된 회전축(41)을 중심으로 회동가능하게 설치된다. 즉, 제2가이드면(22)을 통과한 금속 캔(c)이, 도 2에 실선으로 도시된 바와 같이, 셔터부재(40)에 의하여 차단되지 않은 상태로 직접 제1수용부(12)로 유입될 수 있도록 일방향으로 회전되어 있는 제1포지션과, 도 2에 가상선으로 도시된 바와 같이, 제1포지션으로부터 타방향으로 회전되어 금속 캔(c)이 셔터부재(40)에 의하여 차단되어 제2수용부(13)로 유입되게 되는 제2포지션 사이에서 회동된다. The
또한, 셔터부재(40)는 근접센서(30)와 전기적으로 연결되어 근접센서(30)로부터 직접 신호를 수신하거나, 근접센서(30)와 연결된 콘트롤러(미도시)를 통해 전기적 신호를 수신한다. 즉, 근접센서(30)는 알루미늄 소재의 금속 캔에는 반응하지 않으므로 전기적 신호를 생성하지 않지만, 철 소재의 금속 캔(c)에 대하여 반응하여 전기적 신호를 송출하면, 기본적으로 제1포지션에 위치되어 있던 셔터부재(40)가 회전하여 제2포지션으로 이동하게 된다. 이렇게 근접센서(30)는 금속 캔(c)이 철 소재인지 여부를 감지하여 신호를 송출하면, 셔터부재(40)는 이에 따라 제1포지션과 제2포지션 사이에서 회동함으로써 금속 캔(c)을 분리할 수 있다. In addition, the
한편, 투입구(11)를 통해 다수의 금속 캔(c)이 한꺼번에 투입되는 경우에는 근접센서(30)가 금속 캔(c)을 하나씩 정확하게 감지하지 못할 수 있다. 이에 본 실시예에서는 제1가이드면(21)에 적외선 센서(50)와 차단부재(60)를 설치하여, 금속 캔(c)이 가이드면(20)을 따라 진행하는 것을 일시적으로 정지시킨 후 다시 진행시킬 수 있다.On the other hand, when a plurality of metal cans (c) are introduced at once through the
제1가이드면(21)의 상부에는 2개의 적외선 센서(60)가 설치되며, 이 적외선 센서는 적외선을 조사하면서 금속 캔(c)이 적외선 센서(60)를 통과했는지 여부를 감지한다. 다수의 금속 캔(c)이 짧은 시간안에 적외선 센서(60)를 통과하는 경우 차단부재(60)에게 구동신호를 송출한다. Two
그리고, 제1가이드면(21)에는 2개의 오목한 홈부가 형성되며, 이 홈부에 차단부재(60)가 삽입되어 있다가, 전기적으로 연결되어 있는 적외선 센서(60)의 신호에 따라, 도 2에 가상선으로 도시된 바와 같이, 홈부로부터 돌출되어 제1가이드면(21)을 차단하게 된다. In addition, two concave grooves are formed in the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 금속 캔 분리기(100)는 근접센서(30)를 이용하여 금속 캔(c)의 소재를 감지할 수 있어 우수한 분리성능을 발휘하게 된다. 또한, 적외선 센서(50)와 차단부재(60)를 이용하여 다수의 금속 캔(c)이 한꺼번에 투이되는 경우에도 안정적으로 철 소재와 비철 소재의 금속 캔(c)을 분리가능하다. As described above, the metal can separator 100 according to the present invention can detect the material of the metal can (c) using the
한편, 금속 캔(c)이 원래의 원형 상태가 아니라 구부려진 상태로 투입될 수 있으며, 이러한 경우 금속 캔(c)이 가이드면(20)을 따라 원활하게 진행되지 못할 수 있다. 이에, 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에서는 제1가이드면(21)에 롤러(70)를 설치한다. 이 롤러(70)는 제1가이드면(21)에 회전가능하게 설치되어 금속 캔(c)이 제1가이드면(21)을 따라 원활하게 진행될 수 있도록 보조한다. 도 4에 도시된 실시예의 다른 구성요소는 도 2에 도시된 실시예와 완전히 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. On the other hand, the metal can (c) may be introduced in a bent state rather than the original circular state, in this case, the metal can (c) may not be able to proceed smoothly along the guide surface (20). Thus, in another embodiment of the present invention as shown in Figure 4, the
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.
도 1은 종래의 금속 캔 분리기를 설명하기 위한 개략적 구성도이다.1 is a schematic diagram illustrating a conventional metal can separator.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 캔 분리기의 개략적 구성도이다.2 is a schematic structural diagram of a metal can separator according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 근접센서에 의한 금속 캔의 센싱 원리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the principle of sensing the metal can by the proximity sensor.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 캔 분리기의 개략적 구성도이다.4 is a schematic structural diagram of a metal can separator according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 ... 금속 캔 분리기 10 ... 본체100 ... metal can separator 10 ... body
12 ... 제1수용부 13 ... 제2수용부12 ...
21 ... 제1가이드면 22 ... 제2가이드면21 ...
30 ... 근접센서 40 ... 셔터부재30 ...
50 ... 적외선 센서 60 ... 차단부재50 ...
c ... 금속 캔c ... metal cans
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2008
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |