KR101710687B1 - 무선원격자주형제초기 - Google Patents

Abstract

무선원격자주형제초기는 과수원, 대면적의 정원, 묘지, 골프장 등의 고능률 제초작업을 위한 원격제초기로서 소형으로 과수원의 과수그루터기 주변, 쳐진 나뭇가지 사이, 작물 부근까지 미제초구역을 발생시키지 않고, 인접거리에서 원격조절하는 작업자에 의해 운전되는 무선원격자주형제초기이다.
무선원격자주형제초기는 엔진으로 제초날을 회전시켜 잡초를 절단제거하고 여유동력으로 배터리를 충전하여 주행륜에 직결된 전동모터를 구동시켜 주행과 조향하고, 장애회피기능 등의 자동제어장치를 탑재하여 여성이나 고령작업자도 운전이 가능한 과수원 위주의 제초장치이다.

Description

무선원격자주형제초기{Remote control Weeder}

농업은 잡초와의 전쟁이라고 할 만큼 잡초를 어떻게 관리하느냐가 농업의 성패를 좌우한다고 할 수 있고, 결과적으로 제초관리비의 다소에 따라 농업생산성에 많은 영향을 미친다. 대량생산을 목표로 하는 현대농업에서는 화학비료와 농약에 의하여 지구 인류의 식량난 해결에는 많은 접근을 보았으나 그 영향으로 인한 환경파괴는 심각한 수준에 이르렀고, 최근 지속가능한 먹거리 및 지구환경보존을 위하여 농약을 사용하지 않는, 특히 제초제를 사용하지 않는 친환경농업이 확산되고 있다. 제초제는 농약의 효과를 가장 극대화 시킨 농자재로 일시에 많은 면적의 식물을 잡초로부터 격리시켜 생산이 가능하게 하였다. 1회 살포로 전면 또는 선택 제초가 가능한 제초제는 식생의 변화와 함께 토양의 파괴에 직접적인 영향이 강하고, 잔류성분이 많아 지속생산환경을 파괴시키는 주범으로 인식되고 있다. 또한 유소년의 아토피, 발암 등 성인병의 원인으로 지목되면서 제초제를 사용하지 않는 농법이 발전하고 소비자로부터 인정받고 있다.

제초제를 사용하지 않는 농법으로는 멀칭비닐을 사용하여 잡초의 발아를 억제하는 방법을 사용하고 있는 데 주로 과채류나 채소류에서 이용된다. 작물의 파종이나 정식전에 멀칭비닐을 피복하여 잡초의 발아 성장을 억제시켜 작물을 잡초로부터 방해받지않고 성장하도록 한다. 멀칭비닐의 사용은 잡초로부터 해방은 가능하지만 멀칭비닐의 피복이나 사용 후 수거, 폐기 등에 노동력이 소요되고 국가적으로 많은 비용이 투입된다.

멀칭비닐이 아닌 제초방법으로는 기계적으로 잡초를 절단하는 제초기를 들 수 있다. 그림과 같이 다양한 농기계에 부착하여 생력적으로 대면적의 잡초를 제거하는 제초기와 등에 메고 소면적(묘소)에서 사용하는 휴대용이 이용되고 있다. 동력을 사용하여 기계적으로 제초하는 제초장치는 다양한 제품이 사용되고 있으며, 사용하는 대상에 따라 다양하지만 본 발명에서 구현하는 원격제초장치에 대한 제품은 발표되지 않고 있다.

대량 면적의 제초에는 그림에서와 같이 농용관리기, 경운기, SS기, 트랙터 등의 농업기계에 부착하여 작업하는 작업기 형태가 주류를 이룬다. 그러나 그림에서와 같이 이런 농업기계는 엔진이나 기본적인 기계구성(높이, 폭)으로 인해 과수의 그루터기나 가지등의 장애물에 의해 접근이 제한되기 때문에 미제초구역이 많이 발생하고 승용 또는 보행 운전으로 작업자의 안전, 피로등의 능률적인 제약이 따른다. 또한, 과수원내 제초작업을 위해서는 숙련된 기계조작능력이 있어야하고 과수나 작물에 유경험자여야 작업운전이 가능하다.

따라서 이런 단점을 해소하기 위하여 자주형의 소형으로 높이가 낮은 제초장치를 구성하고 원격으로 운전함으로 대부분의 처진 나뭇가지, 가지유인 덕, 지주, 관수 호스 등의 시설물이나 장애를 극복하고 미제초구역이 거의 발생하지 않도록 제초하는 것이 가능한 원격제어 자주형 제초기를 구성개발하였다.

무선원격자주형제초기는 다음과 같은 효과가 예상된다. ①미제초구역을 거의 발생시키지 않으므로 작업능률이나 병해충 방제효율을 향상시켜 제초율 98％이상, 방제효율 20％ 상승으로 전체 과수농가 생산성향상에 많은 도움이 예상된다.

②대부분의 승용 또는 보행형 농작업기는 특히 과수원에서의 작업의 경우 나뭇가지 등으로부터의 안전에 대비하기 위하여 주의가 요구되므로 극도로 피로가 심한 작업이고, 기계진동이나 소음으로 인해 근골격계 질환의 원인이 되는 작업으로 농작업자 특히 과수경영자의 보건건강안전에 많은 도움이 예상된다.

③무선원격제어장치는 자체 장애회피 기능 등의 자동기능을 보유하고 있어 여성이나 고령작업자가 운전하기에도 어려움이 없어 제초작업 부담을 해소하는 데 많은 도움이 기대된다.

도 1 제초기의 평면도
도 2 제초기의 측면도
도 3 제초기의 슬라이드 지지대 평면도
도 4 제초기의 슬라이드 지지대 측면도, 실시예
도 5 원격 리모콘
도 6 원격제초기의 사진
1 : 차체 2 : 전방 보호대
3 : 후방 보호대
11: 엔진 12: 제초날구동 벨트
13: 1차 제초날 14: 2차 제초날
15: 전방 좌보조륜 16: 전방 우보조륜
21: 발전기 구동 벨트 22: 발전기
31: 우DC모터 32: 좌DC모터
33: 우 구동륜 34: 좌구동륜
35: 우 보조륜 36: 좌 보조륜
37: 배터리
40: 슬라이더 지지대 41: 슬라이더 스프링
42: 힌지형 슬라이더
50: 원격 수신부

발명한 원격자주형제초기를 그림을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 차체(1)는 제초기의 기본 프레임으로 스틸 소재로 용접 제작한다. 차체(1)에는 전방에서부터 전방보호대(2), 보조륜(35, 36), 제초날(13, 14), 엔진(11), 발전기(22), 구동륜(33, 34), 충전 배터리(37), 후방보호대(3)가 순서대로 조립된다.

전방보호대(2)는 제초기가 전방으로 작업 진행 중 과수나 작물, 또는 전방 장애물과 기계를 보호하기 위한 장치로 원형 파이프를 라운드형으로 제작 설치하고 필요에 따라 근접센서, 접촉센서 등을 부착하여 비상정지 등의 기능을 추가한다.

전방의 좌우측에는 보조륜(35, 36)을 설치하여 차체의 지지 및 제초높이를 조절하는 기능을 갖고 회전이 원활한 캐스터형 바퀴를 장착하여 조향이 용이하도록 구성한다. 보조륜(35, 36)은 좌우 2개를 설치하거나, 중앙에 1개를 설치하여 비평탄 지형에서 자유로이 자동으로 제초높이를 유지할 수 있게 한다.

제초높이를 조절하는 또 하나의 실시예로 그림 3, 4에서와 같이 슬라이더형의 지지대(40, 42)를 구성할 수 있다. 슬라이더형 지지대(40)는 전방이 "U" 형의 구조물이나 힌지형(42)으로 구성할 수 있으며, 내부에 탄성을 갖는 스프링(41)등을 이용하여 지면과 일정높이로 차체가 유지될 수 있도록 구성하고, 슬라이더형 지지대가 차체와 자유로이 회전하도록 힌지형으로 제작하여 조향시 부하가 걸리지 않게 조립한다.

보조륜이나 슬라이더형 지지대는 평탄한 과수원이나 지면에서는 중요하지 않지만, 비평탄지, 이랑이나 고랑이 있는 지형에서는 최소한의 제초높이를 자동으로 조절해주는 기능을 갖게 한다.

본 발명 제초기의 기본 동력은 7마력 전후의 가솔린엔진(11)을 사용한다. 차체에 탑재된 엔진은 회전출력을 2개로 구분하여 1개의 풀리는 제초날 구동에 사용하고, 또 하나의 풀리는 발전기 구동용으로 사용한다.

제초날(13,14)은 칼날형 평철가공날 2개가 하나의 제초날을 구성하고, 1차, 2차 제초날은 각각 제초기의 중앙부위에 좌우로 나란히 설치 회전구동된다. 제초기의 구동은 "V"벨트(12)를 사용하고 1차 제초날(13)을 구동하고, 2차 제초날(14)은 20％ 정도 가속되어 구동되도록 한다. 엔진에 의한 제초날의 구동은 직결 연동 구동한다.

엔진회전력은 또 하나의 풀리(21)를 통하여 발전기(22)를 구동하여 발전한다. 발전된 전기는 엔진작동중 직접 DC모터(31, 32)를 구동시켜 전후진 구동륜을 작동시키고, 여유분의 전기는 배터리(37)에 충전된다. 배터리(37)에 충전된 전기는 엔진시동용 전기, 엔진미가동시 주행용으로 사용된다.

제초기의 이동, 전진, 후진, 좌우조향주행 시에는 바퀴형의 구동륜(33, 34)을 좌우에 설치하여 이용한다. 좌우측구동륜(33, 34)에는 각각 DC모터(31, 32)가 직결 장착되어 구동된다. 주행시 전진은 좌우 DC모터(31, 32)가 동시에 작동하고, 좌회전, 우회전시에는 각각의 좌우 DC 모터가 작동하여 조향되도록 한다.

충전 배터리(37)는 발전기(22)로부터 발전한 전기를 레귤레이터를 통하여 정전화시켜 자동차용 배터리를 병렬로 설치 충전한다. 배터리 충전 전기는 엔진 시동이나 엔진 미가동시 주행용으로 사용된다.

원격조절은 일반적인 원격조절제품의 리모콘으로 상품화되어 있는 조이스틱형(그림 5)으로 엔진의 시동과 정지, 제초날의 회전속도 조절, 제초기의 전후주행, 좌우조향이 가능하고, 제초기로부터 적당한 거리에서 원격조절이 되는 수준으로 설정한다. 원격조절장치는 별도의 원격조절기(그림 5)로 송신이 이루어지고 차체에 부착된 수신부(50)와 교신하여 원격조절이 진행된다. 원격주행거리는 성능상 1km 이상이 가능하지만 육안으로 상황판단이 가능한 거리내로 제한할 수 있다. 원격제초기 수신부(50)는 제초기의 커버에 부착고정되고 수신부(50)는 메인스위치, 배터리잔량표시기, 쿨링팬, 수신안테나 등이 설치부착된다.

제초기는 엔진과 고속의 회전날과 벨트 구동등의 장치가 설치 작동되고 있고, 원격송수신장치를 사용하고 있어 안전사고를 예방하기 위한 구동부의 안전커버, 전기부의 방수커버, 각종 작동부의 안전표시 등을 부착한다.

Claims (5)

1. 차체에 동력을 공급하는 가솔린엔진(11)과 차체를 전방 장애물로부터 보호하기 위해 원형파이프로 설치되고 근접센서 또는 접촉센서가 부착된 전방보호대(2)와 케스트형 바퀴를 자체의 전방 좌우측과 중앙에 설치하여 차체의 지지와 제초높이를 조절할 수 있는 보조륜(35,36)와 차체의 전방 중앙에 내부에 탄성을 갖는 스프링에 의해 제초높이를 조절할 수 있는 슬라이더형 지지대(40)와 차체의 하단부에 칼날형 평철가공날이 좌우측에 설치되어 구동되는 제초날(13,14)와 차체의 후방에 설치되어 이동시키는 구동륜(33,34)와 가솔린엔진에 의해 제초날과 구동륜에 동력이 전달되고 브이벨트에 의해 베터리를 동시에 충전하여 엔진미가동시 사용할 수 있는 충전 베터리(37)과 차체에 부착된 수진부와 수신하여 차체의 시동, 정지, 회전속도조절, 주행 및 좌우조향이 가능한 원격조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선원격자주형제초기
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