KR102275169B1 - 수산물 정량계량 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템 및 그 방법은 수산물을 계량할 때, 일정하게 정해진 분량을 충족하도록 수산물을 선별하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템은 프레임, 프레임 상부에 위치하며 다수개의 호퍼를 구비하고, 각각의 호퍼에 투입된 수산물의 무게를 측정하는 호퍼 유닛, 상기 다수개의 호퍼로 조합될 수 있는 모든 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합을 산출하고, 각 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이고, 그중 최소값을 갖는 경우에 해당되는 호퍼의 수산물이 배출되도록 상기 호퍼 유닛을 제어하는 제어 유닛, 및 상기 호퍼 유닛 하부에 설치되어 호퍼에서 배출되는 수산물을 이송하는 이송 유닛을 포함한다.

Description

수산물 정량계량 시스템 및 그 방법 {System for aquatic products quantitative weighing and method thereof}

본 발명은 수산물 정량계량 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수산물을 계량할 때, 일정하게 정해진 분량을 충족하도록 수산물을 선별해주는 수산물 정량계량 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 장어, 문어, 갈치, 고등어 등과 같은 수산물은 바다에서 조업이나 양식을 통해 생산된 후, 여러 단계의 유통 과정을 거친 후, 포장 공정을 거쳐 최종 소비자에게 전달된다.

수산물을 포장하는 방법으로는 수산물의 개수를 기준으로 상품을 포장하는 방식 또는 수산물의 중량을 기준으로 상품을 포장하는 방식 등이 있다.

개수를 기준으로 상품을 포장하는 방식에서 중량을 고려하지 않고 포장할 경우, 판매자 또는 소비자가 손해를 볼 수 있다.

그러나 중량을 기준으로 상품을 포장하는 방식은 개수와 상관없이 상품의 중량 조건을 만족시키면 되기 때문에 판매자와 소비자 모두에게 문제가 발생하지 않는다.

특히, 무게로 시가를 정하는 장어와 같은 수산물의 경우, 일미(尾)당 중량 차이가 천차만별이기 때문에 개수를 기준으로 상품을 포장할 경우, 적게는 100g에서, 많게는 300g 이상 차이가 날 수 있어서, 이로 인한 손해가 더욱 커질 수 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1667682호 '정수 정량 검사 시스템 및 방법'라는 발명이 공개된 바가 있으며, 상기의 특허에서는 위의 문제점을 포장되는 상품들의 개수 조건을 먼저 충족시킨 후 상품들의 총 중량 조건을 만족시키도록 수행함으로써 이를 개선한 바가 있었다.

하지만, 이러한 종래 기술은 총 중량이 기설정된 중량 미만일 경우, 상기 총 중량이 기설정된 중량 이상이 될 때까지 추가 상품을 추가해야 하는 공정 과정이 추가되는 문제점이 있으며, 또한, 최소 총 중량 조건을 만족할 수 있지만, 추가 상품에 추가함에 따라 총 중량 조건을 과도한 범위내로 오버하는 경우, 그에 따른 손해를 판매자가 가져가야 하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1667682호 (2016.10.13.)

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 작업자가 다수개의 호퍼에 임의의 양의 수산물을 올리면, 각각의 호퍼에 투입되는 수산물의 무게를 측정하고, 측정된 무게 값을 이용하여, 각 호퍼의 조합을 통해 얻을 수 있는 모든 경우의 수에 대한 수산물의 무게 합 중에서 최적의 목표 중량을 만족하는 경우에 대한 호퍼의 수산물을 선별하여 배출되게 함으로써, 수산물을 계량할 때, 일정하게 정해진 분량을 충족하도록 수산물을 선별할 수 있는 수산물 정량계량 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템은 프레임, 프레임 상부에 위치하며 다수개의 호퍼를 구비하고, 각각의 호퍼에 투입된 수산물의 무게를 측정하는 호퍼 유닛, 상기 다수개의 호퍼로 조합될 수 있는 모든 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합을 산출하고, 각 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이고, 그중 최소값을 갖는 경우에 해당되는 호퍼의 수산물이 배출되도록 상기 호퍼 유닛을 제어하는 제어 유닛, 및 상기 호퍼 유닛 하부에 설치되어 호퍼에서 배출되는 수산물을 이송하는 이송 유닛을 포함한다.

또한, 상기 호퍼 유닛은 상기 제어 유닛의 제어 신호에 따라 각각의 호퍼가 회전되도록 구성되어, 상기 호퍼의 회전에 의해 호퍼에 투입된 수산물이 하부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어 유닛은 각각의 호퍼에 기설정된 설정값 이상의 무게가 측정되는 경우, 상기 호퍼 유닛을 제어하도록 동작을 시작하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어 유닛은 아래 수학식 1을 통하되, 단, n은 3보다 작을 수 없다는 가정하에, 서로 다른 n개의 호퍼 중에서 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수를 생성하고,

[수학식 1]

각 경우의 수에 해당하는 호퍼의 조합으로 나올 수 있는 수산물의 무게 합에 기초하여, 조합한 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이면, 상기 조합한 수산물의 무게 합이 목표 중량을 충족하는 것으로 인식하되, 상기 조합한 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이되, 그 중 최소값에 해당하는 호퍼의 조합을 선정하여, 선정된 각 호퍼의 수산물이 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송 유닛의 끝단에 설치되며, 상기 이송 유닛을 통해 이송되는 수산물이 상부에 위치하는 빈 적재 박스로 투입되면, 상기 적재 박스에 투입된 수산물의 무게를 측정하여 기설정된 목표 중량을 충족하는지 검사하고, 상기 검사 결과에 따라 분류하여 이송시키는 중량 검사 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중량 검사 유닛으로부터 상기 검사 결과에 따라 분류되어 이송되는 기설정된 목표 중량을 충족한 적재 박스를 이송받아 적재하고, 적재된 적재 박스들을 이송하는 적재 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중량 검사 유닛 상부에 빈 적재 박스를 자동으로 공급하는 박스 공급 유닛을 더 포함하되, 상기 박스 공급 유닛은 상기 중량 검사 유닛 상부에 위치하던 적재 박스가 검사 결과에 따라 분류되어 이송되면, 상기 중량 검사 유닛 상부에 빈 적재 박스가 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 관점에 따른 수산물 정량계량 방법은 (a) 박스 공급 유닛이 중량 검사 유닛 상부에 빈 적재 박스를 공급하는 단계, (b) 작업자가 각각의 호퍼에 수산물을 투입하고, 호퍼 유닛은 각각의 호퍼에 투입된 수산물의 무게를 측정하는 단계, (c) 제어 유닛이 상기 단계에서 측정한 각각의 무게 값에 기초하여, 구비되는 호퍼의 개수에 따라 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합 중에서 기설정된 허용 범위 값 이내이되, 그 중 최소값에 해당하는 경우를 선정하여, 선정된 경우에 해당되는 호퍼의 수산물이 배출되는 단계, (d) 상기 배출되는 수산물이 이동 유닛을 따라 이송되어 상기 빈 적재 박스로 투입되고, 중량 검사 유닛이 상기 적재 박스에 투입된 수산물의 무게를 측정하여 기설정된 목표 중량을 충족하는 검사하는 단계, 및 (e) 상기 검사 결과가 정상이면 적재 박스를 적재 유닛으로 이송하고, 적재 유닛을 통해 적재 박스를 적재하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 (c) 단계는 상기 각각의 호퍼에 수산물이 모두 투입된 이후에 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (c) 단계는 서로 다른 n개의 호퍼 중에서 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합을 산출하는 단계, 각 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합에 기초하여, 조합한 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이고, 그 중 최소값에 해당하는 경우를 선정하는 단계, 및 상기 선정된 경우에 해당하는 호퍼의 수산물을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모든 경우의 수는 아래 수학식 1을 통해 구비되는 다수의 호퍼 중에서 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수를 의미하고,

[수학식 1]

단, n은 3보다 작을 수 없다는 가정하에, 상기식에서, n은 호퍼의 개수인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템 및 그 방법은 수산물을 계량할 때, 상기 다수개의 호퍼로 조합될 수 있는 모든 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합을 산출하고, 각 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이고, 그중 최소값을 갖는 경우에 해당되는 호퍼의 수산물이 배출되도록 함으로써, 목표 중량에 가장 근접하도록 정량계량이 가능하며, 이로 인해 판매자와 소비자가 손해를 보지 않도록 목표 중량을 만족한 상태로 포장할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템을 나타낸 배치도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템을 정면에서 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템을 측면에서 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템을 구성하는 호퍼 유닛을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템을 구성하는 제어 유닛의 화면을 나태낸 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수산물 정량계량 방법의 전체적인 흐름을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 5의 S30 단계를 상세히 설명하기 위한 상세순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템을 나타낸 배치도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템을 정면에서 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템을 측면에서 나타낸 측면도이다.

도 1 내지 3을 참조하여 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템은 크게, 프레임(100), 호퍼 유닛(200), 제어 유닛(300) 및 이송 유닛(400)을 포함한다.

먼저, 프레임(100)은 상기 호퍼 유닛(200), 상기 제어 유닛(300), 상기 이송 유닛(400)을 설치하기 위한 뼈대 역할을 한다.

도 4는 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템을 구성하는 호퍼 유닛을 설명하기 위한 예시도이다.

다음, 도 4를 더 참조하여, 호퍼 유닛(200)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 호퍼 유닛(200)은 상기 프레임(100) 상부에 위치하도록 형성되며, 다수개의 호퍼(210)와 각각의 호퍼(210)에 대응하여 쌍을 이루는 구동모듈(220)을 포함한다.

상기 구동모듈(220)은 상기 프레임(100) 내부에 고정 형성되며, 후술할 제어 유닛(300)의 제어 신호에 따라 기설정된 회전각만큼 회전되는 회전축을 포함하여 이루어진다.

상기 호퍼(210)는 내부에 수산물이 다량 투입될 수 있는 형상으로 형성되며, 상기 회전축에 결합된다. 따라서, 상기 호퍼(210)는 상기 회전축이 회전함에 따라 같이 회전하게 된다.

즉, 상기 호퍼 유닛(200)은 상부에서 각 호퍼(200)로 수산물이 투입될 수 있고, 호퍼(200)의 회전에 따라 상기 호퍼(200)에 투입된 수산물이 하부로 배출될 수 있도록 형성된다.

상기 호퍼(210)는 양측면이 바닥면으로 갈수록 좁아지는 형상으로, 도 2와 같이 정면에서 바라볼 때, 역삼각형 또는 역사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다. 이에, 상기 호퍼(210)가 일정 각도 회전하게 되면, 상기 호퍼(210) 내부에 투입된 수산물이 하부로 배출될 때 배출이 용이한 효과가 있다.

또한, 상기 호퍼 유닛(200)은 각 호퍼(210)에 투입되는 수산물의 무게를 측정하도록 구성된다. 이는, 로드셀을 포함하는 무게측정센서를 이용하여 구성될 수 있으며, 또는, 횡하중을 받는 보의 처짐을 구하는 방법을 이용하여, 투입되는 수산물에 따라 호퍼(210)의 처짐량에 따라 무게를 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 호퍼 유닛(200)은 각각의 호퍼(210)에 투입된 수산물의 무게를 측정하여 제어 유닛(300)으로 전송한다.

다음, 제어 유닛(300)은 수산물 정량계량 시스템에 있어서, 전원제어, 동작제어 등을 포함하는 전반적인 제어를 담당하는 역할을 한다.

상기 제어 유닛(300)은 상기 호퍼 유닛(200)으로부터 측정한 각 무게 값을 입력받아, 상기 다수개의 호퍼(210)로 조합될 수 있는 모든 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합을 산출한다.

여기서, 상기 조합은 수학에서 콤비네이션(combination)을 의미하는 것으로, 서로 다른 n개 중에서 r개 취하여 조를 만들 때, 이 하나하나의 조를 n개 중에서 r개 취한 조합을 말한다.

상기 모든 경우의 수는, 아래 수학식 1을 통하되, 단, n은 3보다 작을 수 없다는 가정하에, 서로 다른 n개의 호퍼 중에서 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수를 의미하는 것으로,

[수학식 1]

일례를 들어 설명하자면, 호퍼(210)가 5개가 구비될 때, 호퍼 5개 중 5개를 취하여 만들 수 있는 경우(

)와, 호퍼 5개 중 4개를 취하여 만들 수 있는 경우(

)와, 호퍼 5개 중 3개를 취하여 만들 수 있는 경우(

)와, 호퍼 5개 중 2개를 취하여 만들 수 있는 경우(

)와, 호퍼 5개 중 1개를 취하여 만들 수 있는 경우(

)를 다 더한 값이, 모든 경우의 수를 의미하게 되는 것이다. 즉, 호퍼(210)가 5개가 구비되는 경우, 상기 제어 유닛(300)은 5개의 호퍼 중에서 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수를 생성하고, 여기서, 모든 경우의 수는,

로, 31가지의 경우의 수가 존재하며, 상기 제어 유닛(300)은 31가지 각각의 경우에 대한 수산물의 무게 합을 산출한다. 상기 수학식 1과 별개로 호퍼가 2개 구비되었을 때도 배제하지 않는다.

또한, 상기 제어 유닛(300)은 산출한 각 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이고, 그중 최소값을 갖는 경우에 해당되는 호퍼의 수산물이 배출되도록 상기 호퍼 유닛(200)을 제어한다.

이때, 상기 제어 유닛(300)은 각각의 호퍼(210)에 기설정된 설정값 이상의 무게가 측정되는 경우, 상기 호퍼 유닛(200)을 제어하도록 동작을 시작하게끔 구성될 수 있다. 이는, 예를 들어 10개의 호퍼가 구비되는 경우, 10개의 호퍼 전부에 수산물이 투입된 경우 동작되는 것을 의미한다.

상기 기설정된 허용 범위 값은, 목표값과 최대값 설정을 통해 범위를 지정할 수 있다. 예를들어, 목표값을 2,510g, 최대값 2,530g으로 설정하면, 상기 허용 범위 값은 2,510 ~ 2,530g임을 의미한다.

도 5는 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템을 구성하는 제어 유닛의 화면을 나태낸 예시도이다.

도 5를 더 참조하면, 상기 제어 유닛(300)은 사용자가 시스템의 현재 동작 상황을 확인할 수 있고, 조작할 수 있도록 터치디스플레이 형식으로 구성될 수 있다.

상기 제어 유닛(300)은 현재 중량, 품명, 목표값, 최대값, 작업횟수, 각 호퍼 번호와 각 호퍼의 무게, 부적합 배출 하한값과 부적합 배출 상한값 등을 디스플레이 되도록 구성된다.

상기 현재 중량은 제어 유닛(300)에서 산출한 각 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이고, 그중 최소값을 갖는 경우에 해당되는 무게를 의미한다.

따라서, 상기 제어 유닛(300)은 목표값 보다는 크고, 최대값보다는 작되, 그중 최소값을 갖는 현재 중량에 해당되는 호퍼(210)의 수산물이 배출되도록 상기 호퍼 유닛(200)을 제어한다. 즉, 도 5를 참조하면, 상기 제어 유닛(300)은 목표값인 2,510g보다는 크고, 최대값 2,530g보다는 작되, 그 중 최소값을 갖는 현재 중량 2,518g에 해당되는 2번, 4번, 5번, 10번의 호퍼(210)의 수산물을 하부로 배출되도록 호퍼 유닛(200)을 제어할 수 있다. (2번, 4번, 5번, 6번의 호퍼를 조합할 경우, 현재 중량이 2,524g으로 목표값인 2,510g 보다는 크지만 최소값에 해당되지 않는다.)

다음, 이송 유닛(400)은 상기 호퍼 유닛(200) 하부에 설치되어 각 호퍼(210)에서 배출되는 수산물을 이송하는 역할을 한다. 상기 이송 유닛(400)은 컨베이어 벨트로 이해될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 수산물 정량계량 시스템은 상술한 바와 같은 구성에 중량 검사 유닛(500), 적재 유닛(600), 박스 공급 유닛(700)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 중량 검사 유닛(500)은 상기 이송 유닛(400)의 끝단에 설치되며, 상기 이송 유닛(400)을 통해 이송되는 수산물이 상기 중량 검사 유닛(500) 상부에 위치하는 빈 적재 박스로 투입될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 중량 검사 유닛(500)은 상기 적재 박스에 투입된 수산물의 무게를 측정하여 기설정된 목표 중량을 충족하는지 검사하고, 상기 검사 결과에 따라 분류하여 이송시키는 역할을 한다.

상기 기설정된 목표 중량은 상기 부적합 배출 하한값과 부적합 배출 상한값의 사이의 중량을 의미한다.

상기 중량 검사 유닛(500)에서 빈 적재 박스로 투입된 수산물의 중량이 목표 중량을 충족한다고 판단하면, 수산물이 투입된 적재 박스를 후술할 적재 유닛(600)으로 이송한다.

상기 적재 유닛(600)은 상기 중량 검사 유닛(500)으로부터 검사 결과에 따라 분류되어 이송되는 기설정된 목표 중량을 충족한 적재 박스를 이송받아 적재하고, 적재된 적재 박스들을 이송하는 역할을 한다.

상기 박스 공급 유닛(700)은 상기 중량 검사 유닛(500) 상부에 빈 적재 박스를 자동으로 공급하기 위한 장치로서, 상기 중량 검사 유닛 상부에 위치하던 적재 박스가 검사 결과에 따라 분류되어 이송되면, 상기 중량 검사 유닛 상부에 빈 적재 박스가 공급되도록 구성된다.

상기 중량 검사 유닛(500), 적재 유닛(600) 및 박스 공급 유닛(700)은 상기 제어 유닛(300)의 제어 신호에 따라 상호 연동되도록 구성된다.

하기에서는, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 수산물 정량계량 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명에 따른 수산물 정량계량 방법의 전체적인 흐름을 나타내는 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 수산물 정량계량 방법은 먼저, 박스 공급 유닛(700)이 중량 검사 유닛(500) 상부에 빈 적재 박스를 공급하는 단계(S10)를 수행한다.

다음, 작업자가 각각의 호퍼(210)에 수산물을 투입하고, 상기 호퍼 유닛(200)은 각각의 호퍼(210)에 투입된 수산물의 무게를 측정하는 단계(S20)를 수행한다.

상기 호퍼 유닛(200)은 각각의 호퍼(210)에 투입된 수산물의 무게를 측정한 값을 제어 유닛(300)으로 전송한다.

다음, 상기 제어 유닛(300)은 상기 호퍼 유닛(200)으로부터 각각의 호퍼(210)의 측정한 무게 값을 입력받고, 상기 무게 값에 기초하여, 구비되는 호퍼(210)의 개수에 따라 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합 중에서 기설정된 허용 범위 값 이내이되, 그 중 최소값에 해당하는 경우를 선정하여, 선정된 경우에 해당되는 호퍼(210)의 수산물이 배출되는 단계(S30)를 수행한다.

도 7은 도 5의 S30 단계를 상세히 설명하기 위한 상세순서도이다.

도 7을 참조하여, 상기 S30 단계에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하자면, 상기 제어 유닛(300)은 서로 다른 n개의 호퍼 중에서 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합을 산출하는 단계(S31)를 수행한다.

상기 모든 경우의 수는, 아래 수학식 1을 통해 구비되는 다수의 호퍼(210) 중에서 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수를 의미하며,

[수학식 1]

단, n은 3보다 작을 수 없다는 가정하에, 상기식에서, n은 호퍼(210)의 개수인 것을 의미한다.

즉, 일례로 호퍼(210)가 5개가 구비될 때, 호퍼 5개 중 5개를 취하여 만들 수 있는 경우(

)와, 호퍼 5개 중 4개를 취하여 만들 수 있는 경우(

)와, 호퍼 5개 중 3개를 취하여 만들 수 있는 경우(

)와, 호퍼 5개 중 2개를 취하여 만들 수 있는 경우(

)와, 호퍼 5개 중 1개를 취하여 만들 수 있는 경우(

)를 다 더한 값인

이 모든 경우의 수를 의미하게 되는 것이다.

따라서, 호퍼(210)가 5개가 구비될 때, 31가지의 경우의 수가 존재하며, 상기 제어 유닛(300)은 31가지 각각의 경우에 대한 수산물의 무게 합을 산출하는 과정을 수행한다.

이후, 각 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합에 기초하여, 조합한 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이고, 그 중 최소값에 해당하는 경우를 선정하는 단계(S32)를 수행한다.

여기서, 상기 기설정된 허용 범위 값은, 목표값과 최대값 설정을 통해 지정된 범위를 의미하며, 예를들어, 목표값을 2,510g, 최대값 2,530g으로 설정하면, 상기 허용 범위 값은 2,510 ~ 2,530g임을 의미한다.

이후, 상기 선정된 경우에 해당하는 호퍼(210)의 수산물을 이송 유닛(400)으로 배출하는 단계(S33)를 수행한다.

상기 제어 유닛(300)은 선정된 경우에 해당하는 각 호퍼(210)가 회전하도록 상기 호퍼 유닛(200)에 제어 신호를 보내고, 상기 호퍼 유닛(200)은 제어 신호를 전달받아, 이에 따라 선정된 경우에 해당하는 호퍼(210)와 결합된 각 구동모듈(220)을 회전시킴으로써, 수산물이 이송 유닛(400)으로 배출되도록 한다.

다음, 상기 배출되는 수산물이 이동 유닛(400)을 따라 이송되어 중량 검사 유닛(500) 상부에 상기 빈 적재 박스로 투입되고, 상기 중량 검사 유닛(500)이 상기 적재 박스에 투입된 수산물의 무게를 측정하여 기설정된 목표 중량을 충족하는 검사하는 단계(S40)를 수행한다.

상기 기설정된 목표 중량은 상기 부적합 배출 하한값과 부적합 배출 상한값의 사이의 중량을 의미한다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 상기 부적합 배출 하한값이 2,500g 이고, 부적합 배출 상한값이 2,540g이면, 상기 중량 검사 유닛(500)은 2,500 ~ 2,540g 사이를 벗어나면 부적합으로 판단하고, 그렇지 않으면, 목표 중량을 충족한다고 판단한다.

상기 단계에서 검사 결과가 목표 중량을 충족한다고 판단되면, 상기 적재 박스를 적재 유닛(600)으로 이송하고, 상기 적재 유닛(600)은 상기 중량 검사 유닛(500)으로부터 상기 적재 박스를 전달받아 적재하고 포장 테이블 측으로 이송시키는 단계(S50)를 수행한다. 이때, 상기 검사 결과가 부적합하다고 판단되면, 별도로 분류되도록 배출한다.

상기 박스 공급 유닛(700)은 상기 중량 검사 유닛(500)에서 적재 박스를 적재 유닛(600) 또는 별도로 분류되도록 배출됨과 동시에 상기 중량 검사 유닛(500) 상부에 빈 적재 박스가 공급되도록 수행하며, 상기 단계들을 반복하며 수행한다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

100: 프레임
200: 호퍼 유닛
210: 호퍼
220: 구동모듈
300: 제어 유닛
400: 이송 유닛
500: 중량 검사 유닛
600: 적재 유닛
700: 박스 공급 유닛

Claims (11)

1. 프레임;
   프레임 상부에 위치하며 다수개의 호퍼를 구비하고, 각각의 호퍼에 투입된 수산물의 무게를 측정하는 호퍼 유닛;
   상기 다수개의 호퍼로 조합될 수 있는 모든 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합을 산출하고, 각 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이고, 그중 최소값을 갖는 경우에 해당되는 호퍼의 수산물이 배출되도록 상기 호퍼 유닛을 제어하는 제어 유닛; 및
   상기 호퍼 유닛 하부에 설치되어 호퍼에서 배출되는 수산물을 이송하는 이송 유닛;을 포함하되,
   상기 이송 유닛의 끝단에 설치되며, 상기 이송 유닛을 통해 이송되는 수산물이 상부에 위치하는 빈 적재 박스로 투입되면, 상기 적재 박스에 투입된 수산물의 무게를 측정하여 기설정된 목표 중량을 충족하는지 검사하고, 상기 검사 결과에 따라 분류하여 이송시키는 중량 검사 유닛과,
   상기 중량 검사 유닛으로부터 상기 검사 결과에 따라 분류되어 이송되는 기설정된 목표 중량을 충족한 적재 박스를 이송받아 적재하고, 적재된 적재 박스들을 이송하는 적재 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수산물 정량계량 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 호퍼 유닛은,
   상기 제어 유닛의 제어 신호에 따라 각각의 호퍼가 회전되도록 구성되어, 상기 호퍼의 회전에 의해 호퍼에 투입된 수산물이 하부로 배출되는 것을 특징으로 하는 수산물 정량계량 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어 유닛은,
   각각의 호퍼에 기설정된 설정값 이상의 무게가 측정되는 경우, 상기 호퍼 유닛을 제어하도록 동작을 시작하는 것을 특징으로 하는 수산물 정량계량 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어 유닛은,
   아래 수학식 1을 통하되, 단, n은 3보다 작을 수 없다는 가정하에, 서로 다른 n개의 호퍼 중에서 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수를 생성하고,
   [수학식 1]
   

   

   
   각 경우의 수에 해당하는 호퍼의 조합으로 나올 수 있는 수산물의 무게 합에 기초하여, 조합한 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이면, 상기 조합한 수산물의 무게 합이 목표 중량을 충족하는 것으로 인식하되,
   상기 조합한 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이되, 그 중 최소값에 해당하는 호퍼의 조합을 선정하여, 선정된 각 호퍼의 수산물이 배출되는 것을 특징으로 하는 수산물 정량계량 시스템.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 중량 검사 유닛 상부에 빈 적재 박스를 자동으로 공급하는 박스 공급 유닛을 더 포함하되,
   상기 박스 공급 유닛은,
   상기 중량 검사 유닛 상부에 위치하던 적재 박스가 검사 결과에 따라 분류되어 이송되면, 상기 중량 검사 유닛 상부에 빈 적재 박스가 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수산물 정량계량 시스템.
8. (a) 박스 공급 유닛이 중량 검사 유닛 상부에 빈 적재 박스를 공급하는 단계;
   (b) 작업자가 각각의 호퍼에 수산물을 투입하고, 호퍼 유닛은 각각의 호퍼에 투입된 수산물의 무게를 측정하는 단계;
   (c) 제어 유닛이 상기 단계에서 측정한 각각의 무게 값에 기초하여, 구비되는 호퍼의 개수에 따라 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합 중에서 기설정된 허용 범위 값 이내이되, 그 중 최소값에 해당하는 경우를 선정하여, 선정된 경우에 해당되는 호퍼의 수산물이 배출되는 단계;
   (d) 상기 배출되는 수산물이 이동 유닛을 따라 이송되어 상기 빈 적재 박스로 투입되고, 중량 검사 유닛이 상기 적재 박스에 투입된 수산물의 무게를 측정하여 기설정된 목표 중량을 충족하는 검사하는 단계; 및
   (e) 상기 검사 결과가 정상이면 적재 박스를 적재 유닛으로 이송하고, 적재 유닛을 통해 적재 박스를 적재하는 단계;를 포함하는 수산물 정량계량 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 (c) 단계는,
   상기 각각의 호퍼에 수산물이 모두 투입된 이후에 수행하는 것을 특징으로 하는 수산물 정량계량 방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    서로 다른 n개의 호퍼 중에서 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합을 산출하는 단계;
    각 경우의 수에 해당하는 수산물의 무게 합에 기초하여, 조합한 수산물의 무게 합이 기설정된 허용 범위 값 이내이고, 그 중 최소값에 해당하는 경우를 선정하는 단계; 및
    상기 선정된 경우에 해당하는 호퍼의 수산물을 배출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산물 정량계량 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 모든 경우의 수는,
    아래 수학식 1을 통해 구비되는 다수의 호퍼 중에서 순서에 상관없이 조합으로 이루어질 수 있는 모든 경우의 수를 의미하고,
    [수학식 1]
    

    

    
    단, n은 3보다 작을 수 없다는 가정하에, 상기식에서, n은 호퍼의 개수인 것을 특징으로 하는 수산물 정량계량 방법.

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