KR20110075858A

KR20110075858A - 농산물 계량장치 및 계량방법

Info

Publication number: KR20110075858A
Application number: KR1020090132425A
Authority: KR
Inventors: 정희국
Original assignee: 정희국
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2011-07-06
Also published as: KR101086958B1

Abstract

본 발명은 농산물 계량장치 및 계량방법에 관한 것으로서, 감자, 고구마 등과 같은 수확 작물의 포장을 위해 세팅된 일정 중량 단위로 신속하게 계량하여 연속적인 배출이 이루어지도록 하기위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 계량장치는, 수확된 농산물을 일정높이에 설치되어진 호퍼(30)의 입구측으로 상승 공급하기 위한 공급부(10)와; 상기 공급부(10)를 통해 공급되어진 농산물이 고르게 호퍼측으로 안내되어질 수 있도록 진동이 가해지는 진동안내판(20)과; 상기 진동안내판(20)을 따라 안내되어진 농산물이 개별적으로 유입되어지도록 다수개가 일렬로 구비되되, 각각은 로드셀에 의하여 내부로 유입된 농산물의 무게측정이 이루어지는 호퍼(30)와; 상기 호퍼(30)로 농산물이 유입되는 것을 제어하기 위해 호퍼 입구측을 개폐하는 상부 개폐부(40)와; 상기 호퍼(30)의 하부를 개폐 동작시켜 유입된 농산물을 선택적으로 배출하기 위한 하부 개폐부(50)와; 상기 호퍼(30)내에서 일정 중량으로 계량 후 배출된 농산물의 포장을 위해 일측으로 배출시키는 배출컨베어(60,60'); 를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 한다.

농산물, 작물, 감자, 계량, 포장, 중량

Description

농산물 계량장치 및 계량방법{AGRICULTURAL PRODUCTS WEIGHING MACHINE AND WEIGHING METHOD}

본 발명은 농산물 계량장치 및 계량방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 감자, 고구마 등과 같이 땅속에서 수확된 작물의 판매용 포장을 위해 세팅된 일정 중량 단위로 신속하게 계량하여 배출이 이루어지도록 하는 계량장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 감자, 고구마 등의 농산물은 수확 후 일정 무게단위로 포장을 실시하게 되며, 이를 위해 종래에는 작업자가 저울을 이용하여 수작업으로 포장작업이 이루어짐으로 인해 많은 시간이 소요되는 불편이 있었다.

한편, 최근에는 이러한 수작업 계량의 문제를 개선하기 위해 호퍼내에 로드셀을 설치하여 연속적으로 농산물을 계량 후 포장을 실시할 수 있는 장치가 개발되었다.

그러나, 이러한 종래 계량장치 역시 보다 정확한 무게측정에는 한계가 있기 때문에 중량오차가 많이 발생하였으며, 작업속도에 있어서도 보다 많은 량의 계량작업을 필요로 하는 개선점이 지적되었다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 감자 또는 고구마 등과 같은 농산물을 원하는 중량만큼 정밀하게 계측이 가능하도록 하여 장치의 개량 신뢰성을 향상시킴과 함께 정해진 시간에 보다 많은량의 작업이 이루어질 수 있는 계량장치 및 방법을 제공함으로서 작업효율을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 장치는, 수확된 농산물을 일정높이에 설치되어진 호퍼의 입구측으로 상승 공급하기 위해 경사면을 이루며 공급컨베어가 구성되되, 상기 공급컨베어에는 일정 간격으로 지지돌부가 돌출 형성되어진 공급부와; 상기 공급부를 통해 공급되어진 농산물을 호퍼측으로 안내하기 위해 일정 경사면을 이루고 있는 있는 경사안내판과; 상기 경사안내판을 따라 안내되어진 농산물이 개별적으로 유입되어지도록 다수개가 일렬로 구비되되, 각각에는 무게측정을 위한 로드셀이 설치되어져 있는 호퍼와; 상기 호퍼로 농산물이 유입되는 것을 제어하기 위해 호퍼 입구측을 개폐하는 호퍼 개폐부와; 상기 호퍼의 하부를 개폐 동작시켜 유입된 농산물을 배출하기 위한 호퍼 구동부와; 상기 호퍼내에서 일정 중량으로 계량 후 배출된 농산물의 포장을 위해 일측으로 배출시키는 배출컨베어;를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 수확된 감자, 고구마 등의 농작물을 세팅된 포장중량에 근접하게 계량하여 배출 및 포장이 이루어질 수 있게 됨으로 중량 신뢰성을 향상시키는 효과를 나타낸다.

특히, 다수의 호퍼에서 계측된 중량의 조합을 통해 계량단위별로 하부로 연속적인 배출이 이루어질 수 있게 됨과 함께, 하향으로 연속 배출되는 작물이 안내회동판의 회동 동작에 의해 2개의 배출컨베어측으로 교번하면서 배출되어 장치 양측에서 동시에 포장작업이 이루어지게 됨으로 작업시간을 크게 단축시킬 수 있게 된다.

또한, 하부 개폐부가 쌍을 이루며 상호 연동되는 전면개폐판과 배면개폐판으로 이루어져 있기 때문에 개폐동작 과정에서 농산물의 끼임현상이 방지되어 원활한 배출동작이 이루어지는 이점을 나타낸다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 실시 예에 따른 농산물 계량장치의 적체적인 구성을 살펴보면, 수확된 감자가 공급전 임시로 적재되어지는 적재부(1)와, 적재부(1)에 적재된 감자를 본체측의 상부로 공급하기 위해 일정 경사형태를 이루고 있는 공급부(10)와, 공급부(10)를 통해 공급된 감자를 호퍼(30) 입구측으로 고르게 분산시켜 안내하기 위해 바이브레이터(미도시)에 의해 좌우,전후 진동이 이루어지는 진동안내판(20)과, 진동안내판(20)을 통해 안내된 감자의 유입이 이루어지도록 다수개가 일렬로 배치되 어져 있는 호퍼(30)와, 호퍼(30) 입구측에서 감자의 유입을 제어하기 위한 상부 개폐부(40)와, 각 호퍼(30)의 무게를 감지하기 위해 배면측에 장착되어진 로드셀(31)과, 호퍼(30)의 하부에서 감자의 배출을 제어하기 위한 하부개폐부(50)와, 개별 호퍼(30)로 부터 배출된 감자를 양측으로 각각 배출시킬 수 있도록 하부에 설치된 2개의 배출컨베어(60,60')와, 상기 2개의 배출컨베어(60,60')에 선택적으로 감자를 안내하기 위해 호퍼(30) 배출측 하부에 설치된 안내회동판(70)으로 이루어지게 된다.

그중, 공급부(10)는 도 3에서와 같이 감자의 상승 이동이 용이하도록 외주면을 따라 다수의 지지돌부(12)가 돌출된 형태의 공급컨베어(11)가 구동모터(미도시)로 부터 구동축(13)을 통해 동력을 전달받아 구동이 이루어지는 구조를 이루고 있다.

그리고, 진동안내판(20)을 통해 각 호퍼(30)측으로 고르게 분산 안내되어진 감자의 호퍼(30) 유입을 제어하기 위한 상부 개폐부(40)는 도 1의 부분 확대도 및 도 4에서와 같이 투명한 개폐판(41)이 유압실린더(42) 동작에 의해 상하로 회동이 이루어지도록 지지프레임(43)상에 일측이 연결된 구조를 이루고 있다.

한편, 하부개폐부(50)는 도 5에서와 같이 전면개폐판(51)과 배면개폐판(52)이 쌍을 이루어 각각 힌지핀(51',52')으로 호퍼(30)에 지지된 상태에서 개폐동작이 이루어지도록 연결대(55)에 의해 상호 연동되는 구조를 이룸으로 인하여 감자가 개폐과정에서 끼어지는 현상이 방지될 수 있게 되는데, 배면개폐판(52)은 회동아암(53)에 의해 유동되어지며, 회동아암(53)은 서브모터(56)의 모터축(56a) 선단부 에 편심 결합된 회동레버(54)에 의해 구동이 이루어지는 구조를 이루고 있다. 특히, 회동아암(53)의 선단부에는 가이드로울러(53a)가 결합되어져 있고, 상기 배면개폐판(52)의 하부에는 가이드로울러(53a)를 안내하기 위한 안내홈(52a)이 형성되어져 있다. 미설명 부호 53'는 회동아암(53)의 회동축을 이루는 힌지핀을 나타낸다.

도 6은 호퍼(30) 하부의 배출측에 설치된 안내회동판(70)의 구성을 나타낸 것으로서, 안내회동판(70)은 힌지핀(17)에 의해 회동이 가능한 가운데 양측이 실린더(72)의 실린더 로드(73) 끝단과 연결되어 실린더(72) 구동에 의해 일정 각도 범위내에서 회동이 가능한 구조를 이루고 있다.

그리고, 배출컨베어(60,60') 각각의 배출측 단부에는 도 1 및 도 2에서 나타내어지는 바와 같이 배출개폐도어(61,61')가 각각 구성되어 배출컨베어(60,60')를 통해 이동된 감자의 포장작업을 위한 최종 배출을 개폐할 수 있는 구조를 이루고 있는데, 배출개폐도어(61,61')가 일단에 구성된 지지축은 장치 본체에 고정 설치되어져 있는 지지블럭(64,64')에 의해 지지되는 가운데 연결로드(62,62')에 의해 유압잭(63,63')과 연결되어져 있어 유압잭(63,63') 작동에 따른 회동계폐가 이루어지는 구조를 이루고 있다.

도 8은 본 장치에서 소요중량세팅, 배출부 각각의 적재중량 및 적재수량감지, 세팅중량에 근접한 호퍼중량 각각의 조합, 호퍼개폐 등의 동작을 제어하기 위한 각종 스위치가 구비된 제어판넬(80)을 나타낸 것으로서, 포장을 필요로 하는 포장중량을 포함하는 각 구성부의 세팅상태 및 입력수치 표시창 및 동작제어 버튼이 구비된 것을 확인할 수 있다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 계량장치 동작에 따른 계량방법을 살펴보기로 한다.

먼저, 장치에 전원이 인가되어 각 구동부의 동작이 이루어지는 가운데 작업자가 제어판넬(80) 조작을 통해 포장코자 하는 중량 및 허용오차를 세팅하여 설정한 상태에서 적재부(1)에 포장 대상물인 감자를 쏟아부어서 적재시키면 공급부(10)를 이루는 공급컨베어(11)를 통해 연속적으로 감자가 상승 공급되어진다.

이때, 공급컨베어(11)에는 일정 간격으로 지지돌부(12)가 돌출 구비되어져 있기 때문에 일정 각도로 상승되는 과정에서 감자가 흘러내리지 않고, 안정적인 공급이 이루어질 수 있게 된다.

이와 같이 본체측 상부로 공급된 감자는 하부의 바이브레이터에 의해 전후, 좌우로 진동되어지는 진동안내판(20)에 의해 좌우방향으로 고르게 분산되어짐과 함께 각각의 호퍼(30)측으로 서서히 전진 이동되면서 분산 공급이 이루어지게 된다.

한편, 각 호퍼(30)의 입구측에는 도 4a에서와 같이 상부 개폐부(40)의 개폐판(41)에 의해 감자의 유입이 제한되어, 진동안내판(20)을 통해 안내되어진 감자는 대기상태를 이루게 되는데, 이러한 대기상태에서 유압실린더(42) 동작에 의해 개폐판(41)이 도 4b와 같이 상승 개방이 이루어짐에 의해 대기상태의 감자는 계속적인 진동안내판(20)의 진진방향 진동력에 의해 호퍼(30)내로 전진 유입이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 다시 유압실린더(42)의 동작에 의해 개폐판(41)이 하강하여 입구부의 폐쇄가 이루어지면, 나머지 감자들은 다음 공급을 위한 대기상태를 이루게 된다.

한편, 각 호퍼(30)는 감자가 유입되어짐에 따라 변화되어진 내부의 중량이 로드셀(31)에 의해 측정되어 제어부로 보내어지게 되고, 이와 같이 보내진 각 측정치의 연산조합을 통해 설정중량과 가장 근접한 조합을 선택함과 함께 선택된 조합을 이루는 호퍼(30)들을 개방시키도록 하는 신호를 보내게 된다.

즉, 이때에는 전체 호퍼 중 선택된 호퍼(30)의 하부 개폐부(50)를 이루는 전면개폐판(51)과 배면개폐판(52)의 개방동작에 의해 감자의 배출이 이루어지게 되는데, 서브모터(56)의 구동에 의해 회전되어진 회동레버(54)가 회동아암(53)의 단부를 눌러줌에 의해 회동아암(53)이 힌지핀(53')을 중심으로 회동되어지고, 이에 따라 회동아암(53) 선단에 구성된 가이드로울러(53)가 안내홈(52a)을 따라 안내되면서 배면개폐판(52)이 힌지핀(52')을 축으로 회동되어짐에 따라 연결대(55)에 의해 연결된 전면개폐판(51)이 함께 힌지핀(51')을 축으로 연동되어짐으로서 하부 개폐부(50)의 개방동작이 이루어지게 되는 것이다.

특히, 이러한 하부 개폐부(50)의 동작과정에서 본 발명의 개폐구조는 쌍을 이루는 전면개폐판(51)과 배면개폐판(52)이 동시에 연동되어 개폐가 이루어지는 구조를 이루고 있기 때문에, 일반적으로 하나의 개폐판 동작이 이루어짐에 따라 배출과정에서 발생되는 감자의 끼임현상이 방지되어질 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 개방동작에 의해 내부가 비어진 호퍼(30)는 하부 개폐부(50)가 닫혀진 후 상부 개폐부(40)의 개방 동작에 의해 감자가 유입되어 호퍼(30) 내부에 채워지는 동작이 반복되게 된다. 이때 하부 개폐부(50)의 닫힘동작은 서브모터(56)의 역방향 구동에 의해 이루어질 수 있으나, 전면개폐판(51)과 배면개폐판(52)의 자중에 의해서 자연스럽게 닫혀질 수 있게 된다.

한편, 선택된 복수의 호퍼(30)로 부터 동시에 배출되어 낙하된 감자는 안내회동판(70)에 의해 안내되어 2개의 배출컨베어(60,60')중 선택된 일측의 배출컨베어(60)로 낙하가 이루어지고, 이후 배출컨베어(60)를 통해 포장을 위한 이송이 이루어지게 되며 배출컨베어(60) 끝단부에는 배출개폐도어(61)가 유압잭(63) 구동에 의해 열려진 상태를 이루게 된다.

따라서, 작업자는 배출측에서 포장봉지를 열어주고 있기만 하면, 정량으로 계량된 양의 감자의 포장이 이루어지게 되는 것이다.

특히, 상기에서 호퍼(30)로 부터 감자의 낙하가 연속적으로 이루어지게 됨으로, 안내 회동판(70)은 실린더(72)의 왕복 동작에 의해 힌지핀(71)을 중심으로 도 7a,b와 같이 회동이 이루어지게 되고, 따라서 감자를 양측의 배출컨베어(60,60')에 교번하며 안내할 수 있게된다.

따라서, 장치 양측에서 각각의 배출컨베어(60,60')를 통해 동시에 감자의 배출 및 포장작업이 이루어지게 됨으로 작업속도를 배가시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 농산물 계량장치 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

도 1은 본 발명 계량장치의 정면도.

도 2는 본 발명 계량장치의 측면 구조도.

도 3은 본 발명에서의 공급부 상세 구조도.

도 4는 본 발명에서의 호퍼 상부 개폐부 구조를 나타낸 것으로서,

4a는 폐쇄시 상태도.

4b는 개방시 상태도.

도 5는 본 발명에서의 호퍼 하부 개폐부 구조를 나타낸 것으로서,

5a는 폐쇄시 상태도.

5b는 개방시 상태도.

도 6은 본 발명에서의 배출 안내부 구조도.

도 7a,b는 상기 배출 안내부 동작상태도.

도 8은 본 발명 장치의 제어판넬 구조도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 공급부 11 : 공급컨베어

12 : 지지돌부 13 : 구동축

20 : 진동안내판 30 : 호퍼

31 : 로드셀

40 : 상부 개폐부 41 : 개폐판

42 : 유압실린더 43 : 지지프레임

50 : 하부 개폐부 51 : 전면개폐판

52 : 배면개폐판 52a: 안내홈

53 : 회동아암 53a: 가이드로울러

54 : 회동레버 55 : 연결대

56 : 서브모터 56a: 모터축

60,60' : 배출컨베어 61,61': 배출개폐도어

62,62': 연결로드 63,63': 유압잭

64,64': 지지블럭

70 : 안내회동판 71 : 힌지핀

72 : 실린더 73 : 실린더 로드

80 : 제어판넬 81,82 : 중량세팅표시창

83 : 중량설정표시창 84 : 배출회수 표시창

85,86 : 진동표시창 87 : 허용오차 입력부

88 : 그룹표시창 89 : 전원버튼

90 : 동작버튼 91 : 정지버튼

92 : 비상버튼 ` 99 : 비상신호등

Claims

수확된 농산물을 일정높이에 설치되어진 호퍼(30)의 입구측으로 상승 공급하기 위해 경사면을 이루며 공급컨베어(11)가 구성되되, 상기 공급컨베어(11)에는 일정 간격으로 지지돌부(12)가 돌출 형성되어진 공급부(10)와;

상기 공급부(10)를 통해 공급되어진 농산물이 고르게 호퍼측으로 안내되어질 수 있도록 진동이 가해지는 진동안내판(20)과;

상기 진동안내판(20)을 따라 안내되어진 농산물이 개별적으로 유입되어지도록 다수개가 일렬로 구비되되, 각각은 로드셀에 의하여 내부로 유입된 농산물의 무게측정이 이루어지는 호퍼(30)와;

상기 호퍼(30)로 농산물이 유입되는 것을 제어하기 위해 호퍼 입구측을 개폐하는 상부 개폐부(40)와;

상기 호퍼(30)의 하부를 개폐 동작시켜 유입된 농산물을 선택적으로 배출하기 위한 하부 개폐부(50)와;

상기 호퍼(30)내에서 일정 중량으로 계량 후 배출된 농산물의 포장을 위해 일측으로 배출시키는 배출컨베어(60,60');

를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 하는 농산물 계량장치.
청구항 1에 있어서,

상기 상부 개폐부(40)는 유압실린더(42) 구동에 의해 개폐동작이 이루어지도 록 실린더 일단이 연결된 구조를 이루되, 상부 개폐부(40)의 일단은 지지프레임(43)에 회동 가능하게 연결된 구조를 이룸으로서 유압실린더(42) 구동시 회동에 따른 상승 및 하강에 의한 개폐동작이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 농산물 계량장치.
청구항 1에 있어서,

상기 하부 개폐부(50)는 쌍을 이루는 전면개폐판(51) 및 배면개폐판(52)과, 상기 배면개폐판(52)을 회동시키기 위한 회동아암(53)과, 상기 회동아암(53)을 유동시키기 위한 회동레버(54)와, 상기 회동레버(54)에 회동력을 전달하기위한 서브모터(56)와, 상기 전면개폐판(51)이 배면개폐판(52)과 연동되어질 수 있도록 연결 구비된 연결대(55)로 구성되며;

상기 회동아암(53)의 선단부에는 가이드로울러(53a)가 결합되어져 있고, 상기 배면개폐판(52)의 하부에는 가이드로울러(53a)를 안내하기 위한 안내홈(52a)이 형성된 것을 특징으로 하는 농산물 계량장치.
청구항 1에 있어서,

상기 배출컨베어(60,60')는 상호 배출방향을 달리하는 2개가 구비되어지며, 상기 배출컨베어(60,60') 상부에는 호퍼(30)로 부터 배출된 농산물을 양측 배출컨베어(60,60')에 교번하며 안내하기 위한 안내회동판(70)이 힌지핀(71)을 중심으로 일정 각도 범위내에서 회동 가능하게 구비되되, 상기 안내회동판(70)에는 구동실린 더(72)의 실린더로드(73)가 연결 구성됨으로서 실린더(72) 구동에 의해 회동 동작이 이루어지게 된 것을 특징으로 하는 농산물 계량장치.
제어판넬을 통해 포장이 이루어질 단위 중량 및 허용오차를 설정하여 세팅하는 중량 설정단계;

적재부에 적재되어진 농산물을 컨베어벨트를 이용하여 연속적으로 공급하는 농산물 공급단계;

상기 공급되어진 농산물을 일정 경사면을 이루고 있는 진동안내판의 떨림작용에 의해 다수의 호퍼로 고르게 분산 유입시키는 호퍼유입단계;

상기 농산물이 개별적으로 유입된 각각의 호퍼 중량이 로드셀에 의해 측정되어지는 계량단계;

상기 각 호퍼의 개별적인 측정 중량을 조합하여 설정된 중량과 가장 근접하는 조합수치를 선택하는 연산조합단계;

상기 선택된 조합에 해당하는 복수의 호퍼를 선택하는 호퍼 선택단계;

상기 선택되어진 호퍼 하부의 개폐부를 개방하여 농산물을 배출하는 호퍼 선별배출단계;

상기 배출되어진 농산물을 배출컨베어를 이용하여 일측으로 이송하여 포장을 실시하는 포장단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 계량방법.