KR101106962B1

KR101106962B1 - 유실수용 진동식 수확기

Info

Publication number: KR101106962B1
Application number: KR1020090111985A
Authority: KR
Inventors: 오재헌; 김재원; 차두송; 지병윤
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2012-01-20
Also published as: KR20110055102A

Abstract

본 발명은 호두 등 유실수용 진동식 수확기에 관한 것으로서, 굴삭기를 기반으로 하여 유실수 가지를 잡고 종류별 유실수 가지의 공진 주파수 대역의 진동을 주어 좀더 쉽고 편리하게 유실수에서 생산된 과실들을 수확할 수 있도록 기계화시키고, 유실수의 종류 및 가지 굵기 등에 따른 진동 응답 특성을 기반으로 유실수 수확에 적당한 가진 주파수 대역을 조절할 수 있도록 하여, 다양한 종류의 유실수 수확에 적용할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

유실수, 과실, 수확, 진동, 기계화

Description

유실수용 진동식 수확기{VIBRATORY FRUIT TREE HARVESTER}

본 발명은 유실수용 진동식 수확기에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 유실수 가지에 진동을 가하여 유실수에서 생산된 수실을 좀더 편리하게 수확할 수 있도록 기계화하기 위한 유실수용 진동식 수확기에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 유실수는 생식하거나 가공해서 식용에 쓰이는 유실수를 생산하는 목본성 식물을 말한다. 유실수를 통해 생산되는 대표적인 수실류는 호두, 잣, 밤, 대추, 및 매실 등이 있다.

일례로, 호두의 경우 호두 나무로부터 청호두를 수확하는 수확 작업은 호두의 가공, 저장, 및 판매를 위한 필수적인 과정이다. 따라서 적기에 호두를 수확하지 않으면 호두의 가격과 품질에 많은 영향을 미치게 된다.

지금까지의 호두 수확 방법은 대나무 장대에 의존한 인력 수확 방법이 대부분이고, 최근 출시된 기계식 수확기의 경우 가지를 하나하나 흔들어 수확하는 방법으로 현장에서의 효용성이 떨어졌다.

특히, 인력에 의한 수확 방법은 호두가 달린 호두 나무의 수관부를 대나무 장대를 이용하여 타격 또는 가지를 인력으로 흔들어 채취해야 하며, 특히 수고가 높은 경우에는 수관부 상층까지 사람이 올라가 채취해야 하기 때문에 낙하 및 안전사고의 발생 위험이 커 호두 재배 경영자에게 매우 큰 부담이 되고 있다.

따라서, 호두의 수확 기간이 길어져 적기에 수확하지 못하는 사례가 발생하거나, 호두 수확을 포기하는 경우까지도 발생하고 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 유실수에서 생산되는 수실류의 수확을 좀더 쉽고 편리하게 수행할 수 있도록 수실류 수확을 기계화하기 위한 유실수용 진동식 수확기를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유실수용 진동식 수확기는, 굴삭기의 암 끝단부에 링크 결합되는 고정 브래킷; 상기 고정 브래킷으로부터 회전 가능하게 연장 설치되는 메인 프레임; 상기 고정 브래킷과 상기 메인 프레임 사이에 설치되어, 상기 굴삭기로부터 공급된 작업 유체의 유압을 이용해 상기 고정 브래킷으로부터 상기 메인 프레임을 회동시키는 유압 로테이터; 상기 메인 프레임 상에 고정 설치되어 상기 굴삭기로부터 공급된 작업 유체에 의해 가진력을 발생시키는 유압 진동 발생기; 상기 메인 프레임의 상기 고정 브래킷 대향측 단부로 연장 설치되는 상기 유압 진동 발생기의 연장 로더 단부에 설치되는 그립퍼; 상기 굴삭기로부터 공급되는 작업 유체에 의해 상기 그립퍼 사이의 간격을 조절하도록 결합되는 그립 가동 실린더; 및 상기 유압 로테이터, 상기 유압 진동 발생기 및 상기 그립 가동 실린더를 연결하며 상기 굴삭기로부터 공급되는 작업 유체의 유량 및 유압을 제어하는 유압 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 유압 진동 발생기는 상기 굴삭기로부터 공급된 작업 유체의 유 압을 이용해 회전 운동을 발생시키는 유압 모터; 상기 유압 모터에서 발생된 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 변환시키는 캠; 및 상기 캠으로부터 변환된 직선 왕복 운동을 상기 연장 로더로 전달하는 슬라이더 크랭크;를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 캠은 상기 슬라이드 크랭크의 체결 위치를 가변시키도록 편심측 가장자리를 따라 다수의 체결공이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유압 컨트롤러는 상기 유압 모터를 연결하는 유압 회로 상에서 유출입되는 작업 유체의 유량을 조절하기 위한 유량 제어 밸브가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유압 컨트롤러는 상기 가동 실린더를 연결하는 유압 회로 상에 설치되어, 상기 가동 실린더로 공급되는 상기 작업 유체가 기설정된 압력값 이하로 유지하도록 감압 밸브가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 그립퍼는 상기 유압 진동 발생기의 연장 로더 단부에서 양측으로 분지되며 링크 결합되는 2개의 집게 핑거로 이루어지고, 상기 그립 가동 실린더는 상기 메인 프레임에 회동 가능하게 고정 설치되며, 로더 단부가 상기 각 집게 핑거를 가동시키도록 체결되어 설치될 수 있다.

또한, 상기 그립퍼는 상기 유압 진동 발생기의 연장 로더 단부에 연장 설치되며, 연장 단부가 후크 형태로 절곡 형성되는 고정 핑거; 및 상기 고정 핑거의 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되는 가동 핑거를 포함하고, 상기 그립 가동 실린더는 고정 핑거 일측에 고정되며 로더 단부가 가동 핑거를 연결되게 구성될 수 있다.

또한, 상기 유압 컨트롤러는 상기 고정 브래킷 일측에 고정 설치될 수 있다.

상기한 본 발명의 유실수용 진동식 수확기에 따르면, 굴삭기를 기반으로 하여 유실수 가지를 잡고 공진 주파수 대역의 진동을 주어 좀더 쉽고 편리하게 유실수에서 생산된 수실류를 수확할 수 있도록 기계화시키는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 유실수용 진동식 수확기에 따르면, 유실수의 종류 및 가지 굵기 등에 따른 진동 응답 특성을 기반으로 유실수 수확에 적당한 가진 주파수 대역을 조절할 수 있도록 하여, 다양한 종류의 수실류 수확에 적용할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유실수 실수용 진동식 수확기를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 유실수용 진동식 수확기(1)는 굴삭기(500)를 기반으로 수고가 높은 호두 나무의 가지를 잡고 기설정된 공진 주파수 대역의 진동을 가하여 호두나무에서 생산된 청호두를 낙하시켜 수확할 수 있도록 구성된다.

이하, 본 실시예의 유실수용 진동식 수확기(1)는 호두 나무에서 청호두를 수확하기 위한 진동식 수확기를 예시한다.

그러나 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 잣, 밤, 대추, 및 매실 등을 포함하여 좀더 다양한 수실류의 수확에 적용할 수 있음은 당연하다.

도 2는 도 1의 유실수용 진동식 수확기를 도시한 평단면도이고, 도 3은 도 2의 유실수용 진동식 수확기를 도시한 측단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 유실수용 진동식 수확기(1)는 고정 브래킷(10), 메인 프레임(20), 유압 로테이터(30), 유압 진동 발생기(40), 그립퍼(50), 그립 가동 실린더(60) 및 유압 컨트롤러(70)를 포함하여 구성된다.

고정 브래킷(10)은 굴삭기(500)의 암(510) 끝단부에서 암(510) 단부측 가동 실린더(520)에 연동하도록 링크 결합시키기 위한 암 결합공(11)과 로더 결합공(12)이 구비된다.

메인 프레임(20)은 굴삭기(500)의 암(510) 단부에 결합된 고정 브래킷(10)의 일측 단부로부터 회전 가능하게 연장 설치된다.

유압 로테이터(30)는 고정 브래킷(10)과 메인 프레임(20) 사이의 연결부에 설치되어, 유압 컨트롤러(70)를 통해 굴삭기(500)로부터 공급된 작업 유체를 이용해 메인 프레임(20)을 회동시키도록 한다.

이때, 유압 로테이터(30)는 메인 프레임(20)의 길이 방향 중심선을 기준으로 좌우측 방향으로 회전시켜 후술하는 그립퍼(50)가 호두나무 가지를 좀더 쉽게 잡을 수 있도록 한다.

유압 진동 발생기(40)는 메인 프레임 상에 고정 설치되어 유압 컨트롤러(70)를 통해 굴삭기(500)로부터 공급된 작업 유체에 의해 가진력을 발생시키도록 구성된다.

본 실시예에서 유압 진동 발생기(40)는 유압 모터(41), 캠(42), 및 슬라이더 크랭크(43), 및 연장 로더(44)를 포함하여 구성된다.

유압 모터(41)는 유압 컨트롤러(70)를 통해 굴삭기(500)로부터 공급된 작업 유체에 의해 회전 운동을 발생시키도록 구성된다.

캠(42)은 유압 모터(41)의 회전축에 편심 결합되어, 유압 모터(41)에서 발생된 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 변환시키도록 구성된다.

그리고, 슬라이더 크랭크(43)는 캠(42)으로부터 발생되는 직선 왕복 운동에 의해 발생된 진동을 연장 로더(44)를 통해 그립퍼(50)으로 전달하도록 한다.

도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자라서 본 측단면도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 캠(42)은 편심측 가장자리를 따라 기설정된 간격을 두고 슬라이더 크랭크(43) 단부를 체결하기 위한 복수의 체결공(42a)이 형성된다. 따라서, 슬라이더 크랭크(43)가 결합되는 체결공(42a)의 위치에 따라 진동 발 생시 진동의 진폭을 조절할 수 있도록 한다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 그립퍼(50)는 메인 프레임(20)의 고정 브래킷(10) 대향측 단부로 연장 설치되는 유압 진동 발생기(40)의 연장 로더(44) 단부에 설치되어, 호두 나무 가지를 붙잡을 수 있도록 구성된다.

본 실시예에서 그립퍼(50)는 유압 진동 발생기(40)의 연장 로더(44) 단부에서 양측으로 분지되며 링크 결합되는 2개의 집게 핑거(51)로 이루어지는 것을 예시한다.

그립 가동 실린더(60)는 유압 컨트롤러(70)를 통해 굴삭기(500)로부터 공급되는 작업 유체를 이용해 그립퍼(50)의 집게 핑거(51)들 사이의 간격을 조절하도록 결합된다.

이때, 그립 가동 실린더(60)의 실린더 몸체부는 메인 프레임(20)의 일측에 회동 가능하게 고정되고, 로더 단부는 각 집게 핑거(51)의 측부에 결합되도록 구성된다.

그리고, 유압 컨트롤러(70)는 유압 로테이터(30), 유압 진동 발생기(40)의 유압 모터(41) 및 그립 가동 실린더(60)를 연결하며, 굴삭기(500)로부터 공급되는 작업 유체의 유량 및 유압을 제어하도록 구성된다.

도 5는 도 1의 유실수용 진동식 수확기에 대한 유압 회로도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 유압 컨트롤러(70)는 유압 회로를 구성하는 공급 배관(71) 및 토출 배관(72) 상에서 유량 조절 밸브(73), 방향 전환 밸브(74), 감압 밸브(76), 압력 유지 밸브(77)가 설치되도록 구성된다.

공급 배관(71)은 굴삭기(500)로부터 공급되는 작업 유체를 유압 로테이터(30), 유압 진동 발생기(40)의 유압 모터(41) 및 그립 가동 실린더(60)로 공급하도록 분지 공급 배관(71a, 71b. 71c)들이 분지되어 형성된다.

토출 배관(72)은 유압 로테이터(30), 유압 진동 발생기(40)의 유압 모터(41) 및 그립 가동 실린더(60)로 공급된 작업 유체를 굴삭기(500)로 토출시키도록, 유압 로터(20), 유압 모터(41) 및 그립 가동 실린더(44)를 연결하는 분지 토출 배관(72a, 72b, 72c)들이 하나로 합지되어 형성된다.

유압 로테이터(30), 유압 모터(41) 및 그립 가동 실린더(60)를 연결하는 각각의 분지 공급 배관(71a, 71b, 71c) 및 분지 토출 배관(72a, 72b, 72c) 상에는 굴삭기(500)로부터 공급되는 작업 유체의 유출입 방향 전환을 위한 방향 전환 밸브(73) 및 유량을 조절하기 위한 유량 조절 밸브(74)가 각각 구비된다.

특히, 유압 모터(41)를 연결하는 분지 공급 배관(71c) 및 분지 토출 배관(72c) 상에 설치되는 유량 조절 밸브(73c)는 유압 모터(41)로 공급되는 작업 유체의 유량을 조절하여 그립퍼(50)를 통해 전달되는 진동의 가진 주파수 대역을 조절 할 수 있도록 한다.

또한, 그립 가동 실린더(60)를 연결하는 분지 공급 배관(71b) 상에는 감압 밸브(76)가 구비되어, 그립 가동 실린더(60)로 공급되는 작업 유체의 압력이 기설정된 압력값 이하가 되도록 하며, 공급 배관과 토출 배관 상에 압력 유지 밸브가 설치된다.

따라서, 그립 가동 실린더(60)에 의해 작동되는 그립퍼(50)로 유실수의 가지 를 잡는 과정에서, 그립퍼(50)에 과도하게 높은 압력이 가해져 유실수의 가지가 부러지거나 상하는 것을 방지할 수 있도록 한다.

이처럼, 본 실시예의 유실수용 진동식 수확기(1)는 그립퍼(50)가 유실수의 가지를 붙잡을 수 있도록 유압 로테이터(30)를 조작하여 메인 프레임(20)의 회전시키고, 그립 가동 실린더(60)를 통해 그립퍼(50)의 집게 핑거(51)가 나무를 붙잡은 상태에서 유압 진동 발생기(40)에서 발생된 진동을 가해 유실수에 생산된 수실류를 낙하시켜 수확할 수 있도록 한다.

이때, 그립퍼(50)를 통해 유실수 가지를 잡는 그립 압력과, 유압 진동 발생기(40)를 통해 가진시키는 진동 주파수 및 진폭은 각각 유실수의 종류 및 유실수 가지의 굵기 등에 따라 미리 산출된 값에 따라 설정 제어되도록 하는 것이 바람직하다.

본 실시예의 유실수용 진동식 수확기(1)는 전술한 호두 뿐만 아니라 잣, 밤, 대추, 및 매실 등의 수실류 수확시 폭 넓게 적용될 수 있음은 당연하다.

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유실수용 진동식 수확기를 도 5를 참조하여 설명하고, 상기한 제1 실시예와 동일 및 유사한 구성에 대해서는 같은 참조부호를 사용하고 이에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

도 6은 제2 실시예에 따른 유실수용 진동식 수확기를 도시한 측단면도이다.

도 6을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 유실수용 진동식 수확기(100)는 상기한 제1 실시예와 비교하여, 그립퍼(150)가 후크형의 고정 핑거(151)와 가동 핑거(152)로 이루어지며, 그립 가동 실린더(160)는 고정 핑거(151) 일측에 고정되며 로더 단부가 가동 핑거(152)를 이송시키도록 연결되는 구성의 차이를 갖는다.

고정 핑거(151)는 유압 진동 발생기(40)의 연장 로더(44) 단부에 고정되게 연장 설치되며, 연장 단부가 유실수 가지를 걸어 잡을 수 있도록 단부가 후크 형태로 절곡 형성된다.

가동 핑거(152)는 고정 핑거(151)의 길이 방향을 따라 연장 형성되는 장공 형상의 가이드 슬롯(155)을 따라 이송 가능하게 결합된다.

그리고, 그립 가동 실린더(160)는 가동 핑거(152)를 이송시켜 가동 핑거(152)와 고정 핑거(151) 사이에 유실수 가지가 붙잡을 수 있도록 이들 사이의 간격을 조절한다.

따라서, 본 실시예의 유실수용 진동식 수확기(100)는 과실을 수확하고자 하는 유실수의 가지가 굵거나 붙잡기가 용이하지 않은 좀더 쉽게 그립 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유실수용 진동식 수확기를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 유실수용 진동식 수확기를 도시한 평단면도이다.

도 3은 도 2의 유실수용 진동식 수확기를 도시한 측단면도이다.

도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자라서 본 측단면도이다.

<주요 도면 부호의 설명>

1, 100: 진동식 수확기 10: 고정 브래킷

20: 메인 프레임 30: 회전 로테이터

40: 유압 진동 발생기 41: 유압 모터

42: 캠 43: 슬라이더 크랭크

44: 연장 로더 50, 150: 그립퍼

51: 집게 핑거 60. 160: 그립 가동 실리더

70: 유압 컨트롤러 71: 공급 배관

72: 토출 배관 73: 유량 조절 밸브

74: 방향 전환 밸브 76: 감압 밸브

77: 압력 유지 밸브 151: 고정 핑거

152: 가동 핑거

Claims

굴삭기의 암 단부에 링크 결합되는 고정 브래킷;

상기 고정 브래킷으로부터 회전 가능하게 연장 설치되는 메인 프레임;

상기 고정 브래킷과 상기 메인 프레임 사이에 설치되어, 상기 굴삭기로부터 공급된 작업 유체의 유압을 이용해 상기 고정 브래킷으로부터 상기 메인 프레임을 회동시키는 유압 로테이터;

상기 메인 프레임 상에 고정 설치되어 상기 굴삭기로부터 공급된 작업 유체에 의해 가진력을 발생시키는 유압 진동 발생기;

상기 메인 프레임의 상기 고정 브래킷 대향측 단부로 연장 설치되는 상기 유압 진동 발생기의 연장 로더 단부에 설치되는 그립퍼;

상기 굴삭기로부터 공급되는 작업 유체에 의해 상기 그립퍼 사이의 간격을 조절하도록 결합되는 그립 가동 실린더; 및

상기 유압 로테이터, 상기 유압 진동 발생기 및 상기 그립 가동 실린더를 연결하며 상기 굴삭기로부터 공급되는 작업 유체의 유량 및 유압을 제어하는 유압 컨트롤러;를 포함하고,

상기 유압 진동 발생기는,

상기 굴삭기로부터 공급된 작업 유체의 유압을 이용해 회전 운동을 발생시키는 유압 모터;

상기 유압 모터에서 발생된 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 변환시키는 캠;

상기 캠으로부터 변환된 직선 왕복 운동을 상기 연장 로더로 전달하는 슬라이더 크랭크;를 포함하며,

상기 캠은,

상기 슬라이드 크랭크의 체결 위치를 가변시키도록 편심측 가장자리를 따라 다수의 체결공이 형성되는 유실수용 진동식 수확기
삭제
삭제
제1항에서,

상기 유압 컨트롤러는,

상기 유압 모터를 연결하는 유압 회로 상에서 유출입되는 작업 유체의 유량을 조절하기 위한 유량 제어 밸브가 더 구비되는 유실수용 진동식 수확기.
제1항에서,

상기 유압 컨트롤러는,

상기 가동 실린더를 연결하는 유압 회로 상에 설치되어,

상기 가동 실린더로 공급되는 상기 작업 유체가 기설정된 압력값 이하로 유지하도록 감압 밸브가 구비되는 유실수용 진동식 수확기.
제1항에서,

상기 그립퍼는

상기 유압 진동 발생기의 연장 로더 단부에서 양측으로 분지되며 링크 결합되는 2개의 집게 핑거로 이루어지고,

상기 그립 가동 실린더는,

상기 메인 프레임에 회동 가능하게 고정 설치되며, 로더 단부가 상기 각 집게 핑거를 가동시키도록 체결되어 설치되는 유실수용 진동식 수확기.
제1항에서,

상기 그립퍼는,

상기 유압 진동 발생기의 연장 로더 단부에 연장 설치되며, 연장 단부가 후크 형태로 절곡 형성되는 고정 핑거; 및

상기 고정 핑거의 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되는 가동 핑거를 포함하고,

상기 그립 가동 실린더는 고정 핑거 일측에 고정되며 로더 단부가 가동 핑거를 연결되는 유실수용 진동식 수확기.
제1항에서,

상기 유압 컨트롤러는,

상기 고정 브래킷 일측에 고정 설치되는 유실수용 진동식 수확기.