KR100433271B1 - 토마토용 접목 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접목모의 입모 위치, 줄기직경 등 육묘조건이 균일하지 않더라도 5주의 토마토를 정밀접목이 가능하도록 일련의 작업을 로봇화 함으로써, 1인 작업자에 의하여 시간당 1200주를 접목할 수 있어 최소 10배 이상의 작업능률을 구현하는데 있다.

또한, 로봇화로 접목작업의 편의성을 제공하게 하여 농민이나 재배자의 수공작업이 아닌 기계적인 작업으로 인해 인건비의 지출을 최소화하여 생산단가를 절감시키게 하는 동시에 재배자의 경제성 및 생산성을 향상시키고, 전체적인 접목로봇을 운영하는 작업자의 효율성을 향상시켜 이를 사용하는 사용자에게 신뢰도와 만족도를 극대화하는 토마토용 접목 로봇을 제공하는데 그 특징이 있다

Description

토마토용 접목 로봇{GRAFTING ROBOT FOR TOMATO}

본 발명은 접수(接穗) 및 대목(臺木)을 트레이 상태로 공급하여 절단하고, 세라믹핀으로 접목후 배출하는 일련의 작업을 로봇화하도록 하는 토마토용 접목로봇에 관한 것으로,

좀 더 상세하게는 접목모의 입모 위치, 줄기직경 등 육묘조건이 균일하지 않더라도 5주의 토마토를 정밀접목이 가능하도록 일련의 작업을 로봇화 함으로써, 1인 작업자에 의하여 시간당 1200주를 접목할 수 있어 최소 10배 이상의 작업능률을 구현하도록 하고, 상기 로봇화로 접목작업의 편의성을 제공하도록 하며, 농민이나 재배자의 수공작업이 아닌 기계적인 작업으로 인해 인건비의 지출을 최소화하여 생산단가를 절감하도록 하는 동시에 재배자의 경제성 및 생산성을 향상하도록 하고, 이로 인해 전체적인 접목로봇을 운영하는 작업자의 효율성을 향상시키도록 하며, 이를 사용하는 사용자에게 신뢰도와 만족도를 극대화하도록 하는 토마토용 접목로봇에 관한 것이다.

현재의 생활수준의 향상과 현대화된 식사패턴에 대응하여 토마토의 재배면적과 생산량이 매년 증가추세에 있는 실정이다.

그러나, 현재의 토마토를 재배하는데 있어 중요시되는 작업중 하나인 접목은 농민이나 재배자가 직접 핀접에 의해 실시하고 있고, 최소 3인 1조로 시간당 345주의 접목만 실시가 가능하게 됨으로 많은 접목을 실시하였을때 소요되는 시간이 늘어나는 문제와, 이로 인한 일관작업이 이루어지지 못하여 작업성이 떨어지는 동시에 많은 인력이 필요하여 이에 따른 인건비 지출이 늘어나는 문제가 있는 것이다.

또한, 2000년도 기준 토마토 재배면적을 살펴보면 재배면적은 232ha로서 재배에 필요한 소요 묘수는 대략 3억 본에 해당되는데 이중 70%인 2억 본의 접목모가 필요한 것으로 추정되고 있고, 이에 의해 토마토의 접목작업은 국내의 경우 대부분이 수작업에 의하여 일련의 작업이 행해지는데 이러한 접목작업은 세밀한 조작과 숙련성이 요구되는 한편 작업강도가 높아 접목모 단가 대비 인건비의 비중이 매우 높아 접목모는 인건비 상승으로 단가가 상승되어 토마토의 가격 경쟁력을 저하시켜결과적으로 토마토 재배농가의 수익감소를 초래하는 근본적인 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제들로 인해 종래에 실시되는 토마토 접목작업은 농민이나 재배자에게 있어 생산성과 효율성에 한계가 있을 뿐만 아니라 경제성이 좋지 못하는 문제점들이 항상 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 갖는 제반 문제점들을 해결하고자 창출된 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 접목모의 입모 위치, 줄기직경 등 육묘조건이 균일하지 않더라도 5주의 토마토를 정밀접목이 가능하도록 일련의 작업을 로봇화 함으로써, 1인 작업자에 의하여 시간당 1200주를 접목할 수 있어 최소 10배 이상의 작업능률을 구현하게 하는 제1목적을 제공하는데 있다.

제2목적은 로봇화로 접목작업의 편의성을 제공하게 하여 농민이나 재배자의 수공작업이 아닌 기계적인 작업으로 인해 인건비의 지출을 최소화하여 생산단가를 절감시키게 하는 동시에 재배자의 경제성 및 생산성을 향상시키는데 있다.

제3목적은 전체적인 접목로봇을 운영하는 작업자의 효율성을 향상시켜 이를 사용하는 사용자에게 신뢰도와 만족도를 극대화하는데 있다.

도 1은 본 발명의 토마토 접목로봇을 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 대목잎 제거수단을 보여주기 위한 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 대목취부 및 절단수단을 보여주기 위한 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 접목핀 공급수단을 보여주기 위한 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 접수취부 및 절단수단을 보여주기 위한 구성도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 접수 컨베이어 3 : 대목 컨베이어

4 : 접목핀 공급수단 5 : 대목취부 및 절단수단

6 : 접수취부 및 절단수단 7 : 제어수단

8 : 대목잎 제거수단 16 : 접수센서

18 : 대목센서 22 : 접수가이드

24 : 대목가이드 28 : 높이 조절대

34 : 절단날 36 : 배출홈

41 : 대목 이송프레임 47 : 대목크로스가이드

50 : 대목절단날 54 : 홀더

57 : 핀받이 69 : 접수평행척

70 : 접수절단날 71 : 접수유도가이드

이하, 상기한 본 발명에 대해 바람직한 실시예인 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라 질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 본 발명은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 도 1은 본 발명의 토마토 접목로봇을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 대목잎 제거수단을 보여주기 위한 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 대목취부 및 절단수단을 보여주기 위한 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 접목핀 공급수단을 보여주기 위한 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 접수취부 및 절단수단을 보여주기 위한 구성도를 나타낸 것이다.

즉, 본 발명은 프레임부(11)의 상부에 병렬로 제공되되, 구동원에 의해 각기 연동되는 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)와, 상기 대목 컨베이어(3)에 공급되는 대목 트레이묘의 대목잎을 제거하기 위해 상기 대목컨베이어(3)의 상부측에 배치되는 대목잎 제거수단(8)과, 상기 대목잎 제거수단(8)에 의해 대목잎이 제거된 대목 트레이묘의 상단부를 절단하기 위해 상기 대목 컨베이어(3)의 상부에 배치된 상기 대목잎 제거수단(8)의 후단에 배치되는 대목취부 및 절단수단(5)과, 상기에서 가공된 대목의 상부에 접목핀을 꽂기 위해 상기 대목잎 제거수단(8)과 상기 대목취부 및 절단수단(5)의 후단에 배치되는 접목핀 공급수단(4)과, 상기 접수 컨베이어 (1)에 공급되는 접수 트레이묘의 접수 하단부를 절단하여 트레이묘판과 접수를 분리시키기 위해 상기 접수 컨베이어(1)의 상부측에 배치되는 접수취부 및 절단수단 (6)과, 상기 컨베이어(1)(3)와 상기 수단(4)(5)(6)(8)들과 각각 전기적으로 연결되어 접목에 관한 일련의 작업이 수행하도록 제어하기 위한 제어수단(7)으로 형성되어 이루어진다.

또한, 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)의 벨트 상부면에는 트레이묘 트레이가 일정하게 공급 및 배출되기 위해 상기 벨트의 폭 방향 양단에 구동 방향으로 각각 대응되는 접수트레이가이드(22) 및 대목트레이가이드(24)가 각각 형성되고, 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)의 단부에는 접수 및 대목 가공시 벨트의 상부면에 떨어진 상토나 기타 접목 부산물을 제거하기 위해 접수브러쉬(25) 및 대목 브러쉬(27)가 각각 형성되며, 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)의 구동을 방해하지 않도록 높낮이를 조절하기 위해 상기 프레임부(11)의상부와 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)의 하부 각각의 사이에 높이 조절대(28)가 형성되어 이루어지는 것이다.

상기 대목잎 제거수단(8)은 상기 대목 컨베이어(3)의 상부측에 설치된 대목잎 제거고정대(37)와, 상기 대목잎 제거고정대(37)의 크로스 빔에 설치된 톱니형상의 대목 유도가이드(31)와, 상기 대목잎 제거고정대(37)의 수평방향으로 가로질러 움직이되 단부에 절단날(34)과 잎수거가이드(35)가 제공되는 실린더(33)와, 제거된 대목의 상부와 대목잎이 투기되도록 상기 대목잎 제거고정대(37)의 단부에 설치되는 배출홈(36)이 형성되어 이루어지는 것이다.

상기 대목취부 및 절단수단(5)은 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어 (3)의 폭을 가로질러 상부측에 설치된 접수 이송프레임(41)과, 상기 접수 이송프레임(41)의 하부에 형성되는 대목평행척(49)과, 상기 대목 컨베이어(3)의 상부에 설치되되, 대목의 유도와 절단을 위한 대목유도 절단뭉치(44)와, 상기 대목유도 절단뭉치(44)의 일측에는 가공되는 대목의 열에 대응하여 복수조로 설치되는 대목평행척(49)의 상하부에서 전후진 개폐가 가능한 원형봉인 대목크로스가이드(47)와 대목절단날(50)이 순차적으로 형성되되, 상기 대목크로스가이드(47)와 대목절단날(50)은 각각 대응되는 실린더(47a,47b,50a)에 의해 연결되어 원하는 대목 가공을 수행하도록 이루어지는 것이다.

상기 접목핀 공급수단(4)은 상기 대목 컨베이어(3)의 상부측에 설치되되, 상기 대목잎 제거수단(8)과 상기 대목취부 및 절단수단(5) 후단에 형성되는 접목핀 공급프레임(51)과, 상기 접목핀 공급프레임(51)의 칼럼부에 설치된 다수의 접목핀이 내장된 다수의 홀더(54)와, 상기 접목핀 공급프레임(51)의 크로스빔에 설치되어 있되 다수의 접목핀이 배출되도록 하는 핀받이(57)와, 상기 핀받이(57)가 상승하여 핀받이(57)의 내부에 접목핀이 공급되면 상기 핀받이(57)를 하강시키도록 상기 핀받이(57)의 내부에 형성되는 핀받이센서(58)로 이루어지는 것이다.

상기 접수취부 및 절단수단(6)은 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어 (3)의 폭을 가로질러 상부측에 설치된 접수이송프레임(41)과, 상기 접수 이송프레임(41)의 폭방향과 상하방향으로 움직이는 실린더(62)(63)와, 상기 접수 상하실린더(63)의 하부에 설치되되, 접수를 클램핑하는 접수평행척(69)과, 접수 트레이묘를 유도하는 접수크로스 가이드뭉치(61)와, 접수를 절단하는 접수 절단프레임(66)으로 이루어지는 것이다.

상기 접수크로스 가이드뭉치(61)는 접수 컨베이어(1)의 일측에 설치되어 상기 접수평행척(69)의 상하부에서 전후진 개폐가 가능한 원형봉인 접수크로스 가이드(16-1)가 제공되되, 상기 접수크로스 가이드(16-1)는 각각 대응되는 실린더(61-2)(61-3)에 의해 연결되어 접수 트레이묘를 폭방향의 중심으로 유도하게 하고, 상기 접수 절단프레임(66)은 접수 컨베이어(1)를 폭방향으로 가로질러 설치되어 접수컨베이어(1)의 진행 반대방향으로 작동되는 여러 조의 접수절단날(70)이 형성되며, 상기 접수절단날(70)은 각각 대응되는 실린더(70a)에 의해 연결되어 접수를 절단하고, 상기 접수 절단프레임(66)에 형성되어 있는 접수가이드(71)는 접수절단날(70) 하부에 위치하여 접수 트레이묘를 중앙으로 유도하게 하며, 상기 접수크로스 가이드(61-1)와 접수가이드(71)는 셀의 중앙에 있지 않은 트레이묘를 중앙으로 유도하도록 이루어지는 것이다.

미 설명부호 16은 접수센서, 18은 대목센서, 43은 대목프레임뭉치, 52는 홀더실린더, 53은 홀더실린더 고정구, 55는 홀더덮개, 56은 핀받이전후진실린더, 57a는 핀받이상하실린더, 58-1은 공압실린더, 59는 핀받이 고정구, 69a는 접수평행척실린더를 나타낸 것이다.

한편, 본 발명은 상기의 구성으로 이루어진 구성부에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명에 대해 더욱 구체적으로 살펴보기로 한다.

먼저, 상기의 설명에 있어 본 발명은 토마토의 접목을 대표하여 설명하였으나, 상기 토마토의 접목과 유사한 다른 종자에 대해서 동일한 작업을 수행할 수가 있는 것이다.

즉, 본 발명의 토마토용 접목로봇은 트레이에 트레이묘 형태로 각기 다수의 접수(接穗)와 대목(臺木)을 프레임부(11)에 설치된 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)에 각각 제공하게 된다.

이때, 상기 대목은 대목잎 제거수단(8)에 의해 대목의 상단부가 절단된 대목잎이 제거된 다음 상기 대목취부 및 절단수단(5)에 의해 대목 가공이 완료되고, 상기의 완료된 후에 접목핀 공급수단(4)에 의해 대목의 상부에 접목핀이 박힌 상태로 대목이 준비되며, 상기 접수는 접수취부 및 절단수단(6)에 의해 하단부가 절단되어 트레이묘와 분리된 다음 상기의 준비된 대목과 각각 대응 접목되어 상기 대목 컨베이어(3)를 통해 배출하는 것이다.

상기 프레임부(11)는 금속재질의 바를 연결하여 구성된 것으로, 하부에는 이동바퀴(12)가 다수 설치되어 이동성이 확보되고, 상부에는 각각 다른 구동원(미도시)에 의해 연동되는 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)가 병렬식으로 형성되어 있는 것이다.

상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)의 벨트 상부면에는 접수가이드 (22) 및 대목가이드(24)가 벨트의 폭방향 양단에 형성되어 있어 트레이묘가 일정하게 공급 및 배출이 이루어질 수가 있고, 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어 (3)의 단부에는 브러쉬(25)(27)가 각각 형성되어 있어 접수 및 대목 가공시 상기 컨베이어의 벨트 상부면에 떨어진 상토나 기타 접목 부산물을 용이하게 제거할 수가 있는 것이다.

또한, 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)로 제공되는 트레이의 접수 및 대목은 각각 대목잎 제거수단(8)이나 접수취부 절단수단(6)과 대목취부 및 절단수단(5)에 의해 가공된 후에 원하는 접목이 이루어질 수 있도록 전체적으로 전술된 상기 수단들(4)(5)(6)을 제어하는 센서(16)(18)가 프레임부(11)의 대응된 위치에 형성되는 것이고, 이러한 접수센서(16) 및 대목센서(18)는 상기 프레임부(11)의 측부에 형성된 제어수단(7)과 전기적으로 연결되어 미리 프로그램된 순서에 따라 일련의 작업이 순차적으로 또는 병렬적으로 수행되는 것이다.

상기 제어수단(7)은 모든 실린더나 기타 제어가 요하는 모든 수단 및 전기적으로 연결되어 상기에서 설명한 바와 같이 일렬의 작업이 수행된다.

상기 프레임부(11)의 상부와 상기의 각 컨베이어(1)(3)의 하부에는 높이 조절대(28)가 형성되어 있어 구동시에 발생될 수 있는 방해를 미연에 방지하기 위해 상기 컨베이어(1)(3)의 높낮이를 조절할 수가 있는 것이다.

상기 대목잎 제거수단(8)의 대목잎 제거고정대(38)는 인접된 상기 대목 컨베이어(3)의 구동을 방해하지 않도록 하기 위해 상기 대목 컨베이어(3)의 폭을 가로질러 설치되고, 상기 대목잎 제거고정대(38)의 폭방향을 따라 왕복운동을 하는 절단실린더(33)가 고정구(37)에 의해 대목잎 제거고정대(38)의 양단 칼럼부에 제공하되, 그 단부에 절단날(34)을 부설하여 이송되는 대목의 상단부를 절단할 수가 있는 것이다.

상기 대목잎 제거고정대(38)의 일단부에 설치된 대목잎 제거센서(32)는 대목트레이묘를 감지하여 절단날(34)에 의해 대목의 상단부를 절단할 수 있도록 하고, 상기 대목 컨베이어(3)의 상단면에 대응된 대목잎 제거고정대(38)의 크로스빔에는 대목의 수에 대응된 톱니형상의 대목유도가이드(31)가 형성되어 대목의 줄기부분이 톱니형상의 요부사이에 각각 유도하게 하며, 상기 대목의 상단부가 절단날(34)에 의해 수평하게 절단되게 된다.

상기 절단날(34)의 단부에 형성된 잎수거가이드(35)는 대목의 상단부가 절단되면 이와 동시에 대목잎을 제거하게 되고, 상기 잎수거가이드(35)에 의해 수거된 대목잎을 투기될 수 있도록 대목잎 제거고정대(38)의 칼럼부에 제공되게 된다.

또한, 상기 대목취부 및 절단수단(5)은 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어 (3)의 구동을 방해하지 않기 위해 상기 컨베이어(1)(3)의 폭을 가로질러 접수 이송프레임(41)을 설치시키고, 상기 접수 이송프레임(41)의 폭방향을 따라 왕복운동을 하는 접수 이송실린더(41a)가 접수 이송프레임(41)의 양단 칼럼부에 설치되어 있으며, 상기 접수 이송프레임(41)의 측부에는 대목 프레임뭉치(43)가 형성되고, 상기 대목 프레임뭉치(43)의 하단부에는 대목잎 제거수단(8)으로부터 제공된 대목을 클립핑하도록 대목평행척(49)이 형성되며, 상기 대목 컨베이어(3)의 측부에는 대목을 중앙으로 유도하여 절단하게 하는 대목유도 절단뭉치(44)가 형성되어 있다.

상기 대목잎 제거수단(8)에 의해 대목 상단부와 대목잎이 제거된 대목프러그묘를 가공하는 대목유도 절단뭉치(44)는 가공되는 대목의 열에 대응하여 복수조로 설치되어 있는 대목평행척(49)의 상하부에서 전후진 개폐가 가능한 원형봉인 대목크로스가이드(47)와 대목절단날(50)이 순차적으로 형성되고, 상기 대목크로스가이드(47)와 대목절단날(50)은 각각 대응되는 실린더(47a)(47b)(50a)에 의해 연결되어 원하는 대목 가공을 수행하게 되는 것이다.

상기 대목잎 제거수단(8)으로부터 대목의 상단부와 대목잎에 제거된 대목이 상기 대목 컨베이어(3)를 통해 이송되면, 상기 대목 컨베이어(3)의 일측에 형성된 대목센서(18)에 의해 대목 트레이묘가 정지된다.

이때, 상기 대목크로스가이드(47)가 전진하여 닫히게 되면 셀의 중심으로 대목 트레이묘에 대응되는 각 대목이 유도되고, 상기 대목크로스가이드(47)에 의해 내부에 각각 유도된 대목은 대목평행척(49)에 형성된 대목평행척실린더(49a)에 의해 대목평행척(49)이 대목의 하부를 클램핑하게 되며, 이어서 상기 제어수단(7)의 프로그램에 따라 대목절단날실린더(50a)가 전진하게 되고, 상기 대목절단날(50)에 의해 대목이 절단가공되는 것이다.

상기 절단면의 수평절단은 대목절단날이 대목크로스가이드(47)가 닫혀있는 봉의 하단을 따라서 작동되는 것으로, 이는 각각 대목의 절단 높이를 규격화시키는 특징이 있고, 이와 같이 대목 가공이 완료되면, 제어수단(7)의 프로그램에 따라 대목크로스가이드실린더(47a)는 열린 다음 대목절단날실린더(50a)가 후진한 후 대목크로스가이드(47)가 후진한 상태에서 다음 접목핀 공급이 수행될 때까지 대기된 상태가 된다.

또한, 상기 접목핀 공급수단(4)은 가공된 대목에 접목핀을 꽂아주는 장치로서, 상기 대목잎 제거수단(8)과 대목취부 및 절단수단(5)의 사이에 배치되어 인접된 대목 컨베이어(3)의 구동을 방해하지 않도록 접목핀 공급프레임(51)이 대목 컨베이어(3)의 폭을 가로질러 설치되어 있고, 대목에 접목핀을 꽂기 위하여 접목핀 공급프레임(51)의 크로스빔에 다수의 홀더(54)가 설치된 홀더상하 실린더고정구 (53)가 형성되어 있는 것이다.

상기 다수의 홀더(54)에 각기 대응된 핀받이(57)는 핀받이고정구(59)에 의해 지지되고, 핀받이실린더(56)의 피스톤로드에 연결된 상태로 지지되며, 상기 핀받이전후진실린더(56)는 접목핀 공급프레임(51)의 칼럼부에 형성된다.

이때, 접목핀은 대목 취부 및 절단수단(5)에 의해 대목가공이 완료되고, 대목크로스 가이드실린더(47b)가 후진된 상태로 대기하고 있음을 제어수단(7)에 의해 확인되면, 각각 연결된 핀받이상하실린더(57a)가 상승함에 따라 핀받이(57)는 대응된 홀더(54)의 끝단까지 상승되어 홀더(54) 내부에 형성된 접목핀이 배출되는 부위를 눌러주게 되어 상기 접목핀이 배출되는 것으로, 이와 같은 상기 홀더(54)의 원리는 샤프펜의 반대 원리로 접목핀이 배출되는 부위를 눌러주면 배출되는 것이다.

또한, 상기 홀더(54)는 여분의 접목핀을 보관할 수 있는 공간부(미도시)와 이를 보호하는 홀더 덮개(55)가 형성되어 있어, 핀받이(57)의 내부에 접목핀이 없는 경우 접목핀을 홀더(54) 내부에 채워줄 수 있도록 작업의 편의성을 제공하고, 상기 핀받이(57)의 측부에 각각 설치된 핀받이센서(58)는 핀받이(57)가 접목핀을 감지할 때까지 제어수단(7)에 의해 각 핀받이상하실린더(57a)를 상승과 하강을 반복시키고, 핀받이센서(58)가 감지되면 동시에 핀받이전후진실린더(56)를 원위치로 후퇴(복귀)시키도록 이루어지며, 상기 핀받이(57)의 측부에 각각 설치된 핀받이센서(58)의 상부에 형성된 공압브러쉬(58-1)는 접목핀이 부러질 경우 공압으로 불어 제거하게 되고, 이렇게 접목핀이 제공된 홀더(54)는 핀받이실린더(56)가 후퇴된 상태로 준비되면, 제어수단(7)의 프로그램에 따라 접목핀 공급수단(4)의 홀더실린더 (52)가 하강되면서 각각의 대목의 상부에 접목핀이 꽂혀지고, 제어수단(7)의 프로그램에 따라 접수상하실린더(63)가 상승되어 있으면 접목핀 공급수단(4)의 홀더실린더(52)가 상승되어 일련의 핀공급 작업이 완료되는 것이다.

상기 작업이 완료되면, 접수취부 및 절단수단(6)에 의해 접수와 접합될 때까지 대기되며 상기 접목핀 공급수단(4)은 원위치로 복귀되고, 상기 접목핀 공급수단 (4)의 핀받이전후진실린더(56)는 대목 컨베이어(3)에 제공되는 대목 트레이묘가 충분히 통과될 수 있는 높이에 형성되어 있는 것이다.

상기 접수취부 및 절단수단(6)은 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)의 구동을 방해하지 않도록 하기 위해 상기 컨베이어(1)(3)의 폭을 가로질러 접수 이송프레임(41)이 설치되어 있고, 상기 접수 이송프레임(41)의 폭방향을 따라 왕복운동을 하는 접수이송실린더(62)가 접수 이송프레임(41)의 양단에 나란히 설치되어 있으며, 상기 접수이송실린더(62)의 측부에는 상하왕복 운동하는 접수상하실린더 (63)가 형성되어 있는 것이다.

상기 접수상하실린더(63)의 하단부에는 접수 트레이묘 형태로 접수 컨베이어 (1)로부터 제공되는 접수를 트레이묘판과 분리하도록 설치되어 접수를 클램핑하는 접수평행척(69)이 형성되고, 접수 트레이모를 유도하는 접수크로스 가이드뭉치(61)가 형성되며, 접수를 절단하는 접수 절단프레임(66)이 형성된다.

상기 접수크로스 가이드뭉치(61)는 접수 컨베이어(1)의 일측에 설치되어 접수평행척(69)의 상하부에서 전후진 개폐가 가능한 원형봉인 접수크로스가이드(61-1)가 형성되어 있는데, 상기 접수크로스가이드(61-1)는 각기 대응된 실린더(61-2, 61-3)에 의해 연결되어 접수 트레이묘를 폭방향의 중심으로 유도하도록 이루어진다.

상기 접수절단프레임(66)은 접수 컨베이어(1)를 폭방향으로 가로질러 설치되어 접수 컨베이어(1)의 진행의 반대방향으로 작동되는 여러 조의 접수절단날(70)이형성되되, 상기 접수절단날(70)은 각각 대응되는 실린더(70a)에 의해 연결되어 접수를 절단하게 되고, 상기 접수절단프레임(66)에 형성된 접수유도가이드(71)가 접수절단날(70)의 하부에 위치하여 접수트레이묘를 중앙으로 유도하고, 상기 접수크로스가이드(61-1)와 접수유도가이드(71)는 셀의 중앙에 있지 않은 트레이묘를 중앙으로 유도하게 되는 것이다.

또한, 접수가 상기 접수 컨베이어(1)를 통해 이송되면, 접수유도가이드(71)를 따라 셀의 중심으로 유도됨과 동시에 상기 접수 컨베이어(1)의 일측에 형성된 접수센서(16)에 의해 접수 트레이묘가 정지되고, 이때 접수크로스가이드(61-1)가 전진하여 닫히어 셀의 중심으로 접수 트레이묘의 대응되는 각 접수가 유도되는 것이다.

상기 접수크로스가이드(61-1)에 의해 내부에 각각 유도된 접수는 접수평행척 (69)에 제공되는 접수평행척실린더(69a)에 의해 접수평행척(69)이 접수의 상부를 클램핑한 다음 상기 제어수단(7)의 프로그램에 따라 접수크로스가이드(61-1)가 열리면서 후진(복귀)한 후에 접수절단날실린더(70a)가 전진하게 되고, 상기 접수절단날(70)에 의해 접수가 절단가공되는 것이다.

상기에서 절단면의 수평절단은 접수절단날(70)이 접수평행척(69)의 하단을 따라서 작동되는 것으로, 각 접수의 절단 높이를 규격화시키는 특징이 있는 것이다.

상기와 같이 접수가공이 완료되면, 상기 제어수단(7)의 프로그램에 따라 접수상하실린더(63)는 상승함과 동시에 접수이송프레임(41)에 제공된 접수이송실린더(62)에 의해 가공된 대목이 위치하고 있는 위치고정구(64)까지 이송되고, 상기 가공된 접수가 위치고정구(64)에 도달하면, 가공된 접수를 클립핑하고 있는 접수상하실린더(63)는 제어수단(7)의 프로그램에 따라 하강하여 접합을 완성하게 된다.

상기와 같이 접목이 완성되면, 상기 접수평행척(69)과 대목평행척(49)은 각각 대응한 실린더(69a, 49a)에 의해 동시에 열린 다음 상기 대목 컨베이어(3)는 제어수단(7)의 프로그램에 따라 진행되고, 대목센서(18)에 의해 대목 컨베이어(3)가 정지되면 접수상하실린더(63)가 상승함과 동시에 접수이송프레임(41)에 제공된 접수이송실린더(62)가 후진(복귀)하여 대기하고 있는 접수의 공급을 대기하는 것으로 일련의 접목작업은 완성되는 것이다.

본 발명의 대목 컨베이어(3)는 접수 컨베이어(1)의 구동방향과는 반대로 구동되는데, 만약 동일한 방향으로 구동이 이루어질 경우에는 적어도 대목취부 및 절단수단(5)이나 접수취부 및 절단수단(6) 중의 어느 한 수단이 180°회전되어야 접목이 이루어지기 때문에 이러한 불필요한 조작을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

상기에서 설명한 바와 같은 토마토용 접목로봇은 접목량을 계수할 수 있는 계수기와 사용자의 안전상 문제가 발생될 경우를 대비하여 제어수단(7)에 안전프로그램을 부가하거나 또는 제어수단(7)에 의해 제어되는 안전벨이나 경광등을 부설할 수 있는 동시에 제어수단(7)은 자동과 수동조작이 가능한 구조로 구성시켜 작업의 신뢰성을 이루게 하는 것이 바람직하다.

상기 토마토용 접목로봇을 이용하여 접목작업을 일괄적으로 동시에 수행하게 되면, 종래에 실시했던 최소 3인 1조로 시간당 345주의 접목만 실시가 가능한 것이1인 작업자에 의하여 시간당 1200주를 접목할 수 있어 최소 10배 이상의 작업능률을 구현할 수가 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 접목모의 입모 위치, 줄기직경 등 육묘조건이 균일하지 않더라도 5주의 토마토를 정밀접목이 가능하도록 일련의 작업을 로봇화 함으로써, 1인 작업자에 의하여 시간당 1200주를 접목할 수 있어 최소 10배 이상의 작업능률을 구현하는 효과와, 상기 로봇화로 접목작업의 편의성이 제공되는 효과를 갖으며, 농민이나 재배자의 수공작업이 아닌 기계적인 작업으로 인해 인건비의 지출을 최소화하여 생산단가가 절감되는 효과가 있고, 재배자의 경제성 및 생산성이 향상되는 효과로 인해 전체적인 접목로봇을 운영하는 작업자의 효율성이 향상되고, 이를 사용하는 사용자에게 신뢰도와 만족도가 극대화되는 등의 여러 효과를 동시에 거둘 수 있는 매우 유용한 발명임이 명백하다.

Claims (7)

1. 프레임부(11)의 상부에 병렬로 제공되되, 구동원에 의해 각기 연동되는 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3);

   상기 대목 컨베이어(3)에 공급되는 대목 트레이묘의 대목잎을 제거하기 위해 상기 대목컨베이어(3)의 상부측에 배치되는 대목잎 제거수단(8);

   상기 대목잎 제거수단(8)에 의해 대목잎이 제거된 대목 트레이묘의 상단부를 절단하기 위해 상기 대목 컨베이어(3)의 상부에 배치된 상기 대목잎 제거수단(8)의 후단에 배치되는 대목취부 및 절단수단(5);

   상기에서 가공된 대목의 상부에 접목핀을 꽂기 위해 상기 대목잎 제거수단 (8)과 상기 대목취부 및 절단수단(5)의 후단에 배치되는 접목핀 공급수단(4);

   상기 접수 컨베이어(1)에 공급되는 접수 트레이묘의 접수 하단부를 절단하여 트레이묘판과 접수를 분리시키기 위해 상기 접수 컨베이어(1)의 상부측에 배치되는 접수취부 및 절단수단(6);

   상기 컨베이어(1)(3)와 상기 수단(4)(5)(6)(8)들과 각각 전기적으로 연결되어 접목에 관한 일련의 작업이 수행하도록 제어하기 위한 제어수단(7);

   으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 토마토용 접목 로봇.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)의 벨트 상부면에는 트레이묘 트레이가 일정하게 공급 및 배출되기 위해 상기 벨트의 폭 방향 양단에 구동 방향으로 각각 대응되는 접수트레이가이드(22) 및 대목트레이가이드(24)가 각각 형성되고, 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)의 단부에는 접수 및 대목 가공시 벨트의 상부면에 떨어진 상토나 기타 접목 부산물을 제거하기 위해 접수브러쉬(25) 및 대목 브러쉬(27)가 각각 형성되며, 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)의 구동을 방해하지 않도록 높낮이를 조절하기 위해 상기 프레임부(11)의 상부와 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)의 하부 각각의 사이에 높이 조절대 (28)가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 토마토용 접목 로봇.
3. 제1항에 있어서,

   상기 대목잎 제거수단(8)은 상기 대목 컨베이어(3)의 상부측에 설치된 대목잎 제거고정대(37)와, 상기 대목잎 제거고정대(37)의 크로스 빔에 설치된 톱니형상의 대목 유도가이드(31)와, 상기 대목잎 제거고정대(37)의 수평방향으로 가로질러 움직이되 단부에 절단날(34)과 잎수거가이드(35)가 제공되는 실린더(33)와, 제거된 대목의 상부와 대목잎이 투기되도록 상기 대목잎 제거고정대(37)의 단부에 설치되는 배출홈(36)이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 토마토용 접목 로봇.
4. 제1항에 있어서,

   상기 대목취부 및 절단수단(5)은 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어 (3)의 폭을 가로질러 상부측에 설치된 접수 이송프레임(41)과, 상기 접수 이송프레임(41)의 하부에 형성되는 대목평행척(49)과, 상기 대목 컨베이어(3)의 상부에 설치되되, 대목의 유도와 절단을 위한 대목유도 절단뭉치(44)와, 상기 대목유도 절단뭉치(44)의 일측에는 가공되는 대목의 열에 대응하여 복수조로 설치되는 대목평행척(49)의 상하부에서 전후진 개폐가 가능한 원형봉인 대목크로스가이드(47)와 대목절단날(50)이 순차적으로 형성되되, 상기 대목크로스가이드(47)와 대목절단날(50)은 각각 대응되는 실린더(47a,47b,50a)에 의해 연결되어 원하는 대목 가공을 수행하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 토마토용 접목 로봇..
5. 제1항에 있어서,

   상기 접목핀 공급수단(4)은 상기 대목 컨베이어(3)의 상부측에 설치되되, 상기 대목잎 제거수단(8)과 상기 대목취부 및 절단수단(5) 후단에 형성되는 접목핀 공급프레임(51)과, 상기 접목핀 공급프레임(51)의 칼럼부에 설치된 다수의 접목핀이 내장된 다수의 홀더(54)와, 상기 접목핀 공급프레임(51)의 크로스빔에 설치되어 있되 다수의 접목핀이 배출되도록 하는 핀받이(57)와, 상기 핀받이(57)가 상승하여 핀받이(57)의 내부에 접목핀이 공급되면 상기 핀받이(57)를 하강시키도록 상기 핀받이(57)의 내부에 형성되는 핀받이센서(58)로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 토마토용 접목 로봇.
6. 제1항에 있어서,

   상기 접수취부 및 절단수단(6)은 상기 접수 컨베이어(1) 및 대목 컨베이어(3)의 폭을 가로질러 상부측에 설치된 접수이송프레임(41)과, 상기 접수 이송프레임(41)의 폭방향과 상하방향으로 움직이는 실린더(62)(63)와, 상기 접수 상하실린더(63)의 하부에 설치되되, 접수를 클램핑하는 접수평행척(69)과, 접수 트레이묘를 유도하는 접수크로스 가이드뭉치(61)와, 접수를 절단하는 접수 절단프레임(66)으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 토마토용 접목 로봇.
7. 제6항에 있어서,

   상기 접수크로스 가이드뭉치(61)는 접수 컨베이어(1)의 일측에 설치되어 상기 접수평행척(69)의 상하부에서 전후진 개폐가 가능한 원형봉인 접수크로스 가이드(16-1)가 제공되되, 상기 접수크로스 가이드(16-1)는 각각 대응되는 실린더(61-2)(61-3)에 의해 연결되어 접수 트레이묘를 폭방향의 중심으로 유도하게 하고, 상기 접수 절단프레임(66)은 접수 컨베이어(1)를 폭방향으로 가로질러 설치되어 접수컨베이어(1)의 진행 반대방향으로 작동되는 여러 조의 접수절단날(70)이 형성되며, 상기 접수절단날(70)은 각각 대응되는 실린더(70a)에 의해 연결되어 접수를 절단하고, 상기 접수 절단프레임(66)에 형성되어 있는 접수가이드(71)는 접수절단날(70) 하부에 위치하여 접수 트레이묘를 중앙으로 유도하게 하며, 상기 접수크로스 가이드(61-1)와 접수가이드(71)는 셀의 중앙에 있지 않은 트레이묘를 중앙으로 유도하도록 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 토마토용 접목 로봇.