KR101783212B1 - Automatic devices for harvesting of Strawberry - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 딸기 자동 수확장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 자라면서 불규칙하게 퍼져나가 서로 복잡하게 얽히므로 관리와 재배가 어렵게되는 딸기줄기들을 규격화된 딸기거치판에 일정한 간격으로 고르게 거치시키고, 딸기거치판에 규격화되어 설치된 이송프레임으로 작업부가 이동하면서 딸기열매의 색상 인식과 줄기의 절단을 손쉽게하여 딸기 수확작업을 자동화할 수 있도록 하는 딸기 자동 수확장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a strawberry automatic harvesting apparatus, and more particularly, to a strawberry straw harvesting apparatus which uniformly spreads strawberries which grow irregularly and are entangled with each other so that management and cultivation are difficult, The present invention relates to a strawberry automatic harvesting apparatus which can automate strawberry harvesting operation by easily recognizing the color of strawberry fruit and cutting the stem thereof while moving the work station with a transport frame that is standardized and installed.
일반적으로 과수원에서 과일을 수확할 경우에는 작업자가 직접 과일을 수확함에 따라 과일을 수확하는 과정에서 많은 인건비가 소요된다. 그래서 최근에는 비싼 인건비를 줄이기 위하여 로봇을 이용하여 과일을 수확하는 과수원이 점차 늘어나고 있는 추세이다.Generally, when fruits are harvested from the orchard, the laborers directly harvest the fruits and the labor costs for harvesting the fruits. In recent years, there has been an increasing tendency for orchards to harvest fruit using robots in order to reduce expensive labor costs.
이에, 종래의 과일 수확용 로봇의 일예로 대한민국 공개특허 제2003-0003498호의 "과채류와 과실의 3차원 위치 검출 장치 및 그의 방법"이 알려져 있다.An example of a conventional robot for harvesting fruits is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-0003498 entitled " Device and method for three-dimensional position detection of fruits and vegetables ".
종래의 특허 과채류와 과실의 3차원 위치 검출 장치는 중첩되거나 잎, 가지 등의 장애물에 일부 가려져 있는 과채류와 과실을 검출할 수 있는 것을 특징으로 한다. 따라서 이와 같이 구성되는 종래의 과채류와 과실의 3차원 위치 검출 장치는 과실의 위치를 정확하게 검출하여 과실을 자동으로 수확할 수 있는 장점이 있는 것이다.The conventional three-dimensional position detecting apparatuses of fruits, vegetables, fruits and fruits are characterized by being able to detect fruit and vegetables which are overlapped or partially obscured by obstacles such as leaves and branches. Accordingly, the conventional three-dimensional position and position detecting apparatus for fruits and vegetables of the present invention has the advantage of accurately detecting the position of the fruit and automatically harvesting the fruit.
그러나 상기와 같이 구성된 종래의 과채류와 과실의 3차원 위치 검출 장치는 과실의 위치는 정확하게 검출할 수 있으나, 과실의 표면 색깔의 식별이 어려워 익은과실과 안익은 과실의 구분이 어렵고, 또한 과실의 표면 색깔을 식별 한다고 하여도 익은과실과 안익은 과실의 줄기가 정리되지 않고 서로 복잡하게 얽혀있어 익은과실과 안익은 과실의 줄기를 구분하면서 익은과실만 수확하기 어려운 문제점이 있다.However, the conventional three-dimensional position detecting apparatus of fruit and vegetable fruits and fruits can accurately detect the position of the fruit, but it is difficult to distinguish between the ripe fruit and the ripe fruit due to the difficulty in recognizing the surface color of the fruit, It is difficult to harvest the ripe fruits only by distinguishing ripe fruit and ripe fruit stem, because ripe fruit and ripe fruit stem are not arranged and are intertwined with each other even if color is discriminated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 배드의 일측에 설치되는 딸기거치판에 다수의 딸기줄기들이 일정간격으로 정확한 위치에 고르게 거치되면서 작업부에서 딸기열매의 색상 인식과 딸기열매의 절단을 용이하게 하는 딸기 자동 수확장치를 제공하는데 있다.In order to solve the above problems, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a strawberry fixture installed on one side of a bed, in which a plurality of strawberry stems are uniformly mounted at regular intervals, To provide a strawberry automatic harvesting device.
또한 작업부를 따라 이동하는 컬러센서가 익은 색상의 딸기열매를 인식하고 인식된 딸기열매의 줄기를 커팅부에서 자동으로 절단하면서 익은 딸기만 자동화 방식으로 수확할 수 있는 딸기 자동 수확장치를 제공하는데 있다.In addition, the color sensor moving along the work part recognizes the ripe strawberry fruit and automatically cuts off the stem of the recognized strawberry fruit while automatically cutting only the ripe strawberry, and the automatic strawberry automatic harvesting device can be harvested.
또한 규격화된 딸기거치판과 이송프레임에 의해 딸기줄기들이 일정하고 고르게 딸기거치판에 거치되고 작업부는 이송프레임에서 항상 일정한 라인으로 이동할 수 있는 규격화된 자동화 구성들로 딸기의 자동 수확이 가능한 딸기 자동 수확장치를 제공하는데 있다.In addition, strawberry automatic harvesting is possible with standardized automation arrangements in which strawberry stems are fixedly and uniformly stuck on a strawberry staging board by a standardized strawberry staging board and a transfer frame, Device.
본 발명의 딸기 자동 수확장치는 후면의 결착고리(110)로 딸기의 수경재배용 배드(1)에 길이방향으로 탈,착 가능하게 설치되며,''형태로 절곡되고 전방에 주행레일(100)이 형성된 이송프레임(10);The strawberry automatic harvesting apparatus of the present invention is detachably attached to the
상기 이송프레임(10)의 후방 상단으로 일정각도 전방으로 경사지게 설치되는 판형상이며, 소정의 폭으로 상단부에서 하측으로 연장되어 복수개가 등간격으로 형성된 딸기관통홈(200)과, 각 딸기관통홈(200)의 일측면에 일정높이의 등간격으로 복수개 형성된 줄기걸이홈(210)이 구비되어 상기 배드(1)에서 자란 딸기줄기들을 각 줄기걸이홈(210)에 끼워 고르게 정렬하는 딸기거치판(20);A plurality of strawberry through
이동바퀴(301)가 후면에 설치되어 상기 이송프레임(10)의 주행레일(100)을 따라 이동하는 작업구동체(300)과, 상기 작업구동체(300)의 상측에서 수직 연장되며 전,후 이동 가능한 작업대(310)에 설치되되, 각 줄기걸이홈(210)에 달린 딸기열매와 대응되는 위치에 각각 설치되어 익은 딸기열매의 색상을 인식하는 컬러센서(320)와, 상기 각 컬러센서(320)의 상측에 설치되어 컬러센서(320)에서 인식된 익은 딸기열매의 줄기를 자동으로 절단하는 커팅부(330)과, 상기 작업구동체(300)에 내장되어 컬러센서(320)와 커팅부(330)의 작동을 제어하는 제어부(340)가 구비된 작업부(30);A
상기 작업부(30)의 작업구동체(300) 일측에 설치되어 작업구동체(300)을 따라 이동하면서 절단된 딸기열매를 수용하는 딸기수거함(40)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.And a strawberry collection box (40) installed at one side of the working drive body (300) of the working section (30) and accommodating the cut strawberry fruit while moving along the working drive body (300).
본 발명은 규격화된 딸기거치판과 이송프레임을 통해 딸기열매들을 고르고 가지런히 거치시킬 수 있고 작업부가 항상 일정라인에서 이동될 수 있어 익은 딸기열매의 색상인식과 절단이 용이하여 규격화된 딸기열매를 자동화 방식에 의해 수확이 가능한 효과가 있다.The present invention can be used to standardize strawberry berries by easily recognizing the color of ripe strawberry berries and cutting them easily because the standardized strawberry berths and transfer frames can stably and uniformly load strawberry berries, There is an effect that can be harvested by the method.
또한 인력이 아닌 기계를 통해 딸기를 자동 수확함으로써 딸기수확에 요구되는 인력의 불필요한 낭비를 방지하여 인건비절감을 통한 비용절감 및 작업성능을 높일 수 있고 딸기 재배, 관리, 수확의 자동화에 크게 기여하여 농업의 활성화를 도모할 수 있는 효과가 있다.In addition, by automatic harvesting of strawberries through a machine other than manpower, unnecessary waste of manpower required for harvesting strawberries can be prevented, resulting in cost reduction and work performance improvement by reducing labor costs, and also contributing to the automation of strawberry cultivation, There is an effect that activation can be promoted.
또한 줄기가 절단되어 수확되는 딸기를 딸기수거함에 즉시 수납시킬 수 있어 수확된 딸기의 수납에 용이성을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, strawberries whose trunks have been cut and harvested can be immediately stored in a strawberry collection box, thereby providing an effect of facilitating storage of harvested strawberries.
또한 덜익은 딸기의 수확을 미연에 방지할 수 있고 인력을 이용한 수확방법에 비해 과육의 접촉이 적어 질좋은 딸기를 소비자에게 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to prevent undesirable strawberries from being harvested and to provide consumers with strawberries that are less likely to be in contact with the pulp, compared to harvest methods using manpower.
도1은 본 발명에 따른 딸기 자동 수확장치의 사시도.
도2는 본 발명에 따른 딸기 자동 수확장치의 딸기거치판 사시도.
도3은 본 발명에 따른 딸기 자동 수확장치의 보조딸기거치판 사시도.
도4는 도1의 A부분을 나타낸 확대도.
도5는 본 발명에 따른 딸기 자동 수확장치의 딸기거치판 및 작업부 측단면도.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 딸기 자동 수확장치의 딸기거치판 및 작업부 측단면도.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 딸기 자동 수확장치의 연결프레임 사시도.1 is a perspective view of a strawberry automatic harvesting apparatus according to the present invention.
2 is a perspective view of a strawberry mounting plate of a strawberry automatic harvesting apparatus according to the present invention.
3 is a perspective view of the auxiliary strawberry mounting plate of the strawberry automatic harvesting device according to the present invention.
4 is an enlarged view showing part A of Fig.
5 is a cross-sectional view of a strawberry mount plate and a working portion of a strawberry automatic harvesting apparatus according to the present invention.
6 is a cross-sectional side view of a strawberry mounting plate and working portion of a strawberry automatic harvesting apparatus according to another embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of a connection frame of a strawberry automatic harvesting apparatus according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 딸기 자동 수확장치는 딸기의 후면의 결착고리(110)로 딸기의 수경재배용 배드(1)에 길이방향으로 탈,착 가능하게 설치되며, ''형태로 절곡되고 전방에 주행레일(100)이 형성된 이송프레임(10);The strawberry automatic harvesting apparatus of the present invention is detachably attached to the
상기 이송프레임(10)의 후방 상단으로 일정각도 전방으로 경사지게 설치되는 판형상이며, 소정의 폭으로 상단부에서 하측으로 연장되어 복수개가 등간격으로 형성된 딸기관통홈(200)과, 각 딸기관통홈(200)의 일측면에 일정높이의 등간격으로 복수개 형성된 줄기걸이홈(210)이 구비되어 상기 배드(1)에서 자란 딸기줄기들을 각 줄기걸이홈(210)에 끼워 고르게 정렬하는 딸기거치판(20);A plurality of strawberry through
이동바퀴(301)가 후면에 설치되어 상기 이송프레임(10)의 주행레일(100)을 따라 이동하는 작업구동체(300)과, 상기 작업구동체(300)의 상측에서 수직 연장되며 전,후 이동 가능한 작업대(310)에 설치되되, 각 줄기걸이홈(210)에 달린 딸기열매와 대응되는 위치에 각각 설치되어 익은 딸기열매의 색상을 인식하는 컬러센서(320)와, 상기 각 컬러센서(320)의 상측에 설치되어 컬러센서(320)에서 인식된 익은 딸기열매의 줄기를 자동으로 절단하는 커팅부(330)과, 상기 작업구동체(300)에 내장되어 컬러센서(320)와 커팅부(330)의 작동을 제어하는 제어부(340)가 구비된 작업부(30);A
상기 작업부(30)의 작업구동체(300) 일측에 설치되어 작업구동체(300)을 따라 이동하면서 절단된 딸기열매를 수용하는 딸기수거함(40)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.And a strawberry collection box (40) installed at one side of the working drive body (300) of the working section (30) and accommodating the cut strawberry fruit while moving along the working drive body (300).
이하 본 발명에 따른 딸기 자동 수확장치의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a strawberry automatic harvesting apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도1은 본 발명에 따른 딸기 자동 수확장치의 사시도이고, 도2는 본 발명에 따른 딸기 자동 수확장치의 딸기거치판 사시도이며, 도3은 본 발명에 따른 딸기 자동 수확장치의 보조딸기거치판 사시도이고, 도4는 도1의 A부분을 나타낸 확대도이며, 도5는 본 발명에 따른 딸기 자동 수확장치의 딸기거치판 및 작업부 측단면도이고, 도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 딸기 자동 수확장치의 딸기거치판 및 작업부 측단면도이며, 도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 딸기 자동 수확장치의 연결프레임 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of a strawberry automatic harvesting apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a strawberry mounting plate of a strawberry automatic harvesting apparatus according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view of a supplementary strawberry mounting plate perspective view of a strawberry automatic harvesting apparatus according to the present invention, FIG. 4 is an enlarged view showing part A of FIG. 1, FIG. 5 is a cross-sectional view of a strawberry mounting plate and a working part of a strawberry automatic harvesting apparatus according to the present invention, and FIG. FIG. 7 is a perspective view of a connection frame of a strawberry automatic harvesting apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG.
본 발명은 도1에 도시된 바와 같이 딸기를 수경재배 기술로 재배할 때 설치되는 배드에 탈,착 가능하게 설치하여 인력이 아닌 규격화된 장치들을 통해 익은 딸기만을 자동 수확할 수 있도록 하기 위한 것으로 본 발명은 작업부가 항상 일정 라인으로 이동될 수 있도록 하는 이송프레임(10), 얽혀있는 다수의 딸기줄기들을 각각 일정한 위치에 고르고 가지런히 거치시키도록 하는 딸기거치판(20), 이송프레임을 타고 딸기거치판(20)의 전방에서 이동하면서 익은 딸기열매만 선별 후 수확하도록 하는 작업부(30), 작업부(30)에서 수확한 딸기를 수용하는 딸기수거함(40)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the present invention is intended to enable automatic harvesting of only ripe strawberries through standardized devices rather than manpower by installing the strawberries on a bed installed when the strawberries are cultivated by the hydroponic cultivation technique The present invention relates to a transfer frame (10) for allowing a work section to be always moved to a constant line, a strawberry mounting plate (20) for selecting and arranging a plurality of entangled strawberry stems at a predetermined position, A
더욱 상세히 설명하면, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 상기 이송프레임(10)은 배드(1)의 일측에서 길이방향으로 연장되며 후면에 형성된 결착고리(110)에 의해 배드(1)의 수직형파이프(11)에 탈,착 가능하게 설치되고 길이방향으로 내부에 소정의 폭을 갖는 공간부가 형성되어 후술되는 작업부(30)의 작업공간을 확보하는 동시에 지지력을 강화시킬 수 있도록 ''형태로 절곡되어 구성된다.1 and 2, the
상기 ''형태로 절곡된 이송프레임(10)의 전방 상단으로는 작업부(30)가 항상 일정라인으로 이동하면서 딸기 수확 작업을 할 수 있도록 주행레일(100)이 길이방향으로 형성된다.remind ' A running
상기 딸기거치판(20)은 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 상기 이송프레임(10)의 후방 상단에서 일정높이 수직 연장된 판형상으로 배드(1)의 일측에서 길이방향으로 위치되고 상부가 전방으로 일정각도 경사지게 설치되되, 상부의 각도 조절이 자유롭도록 상기 이송프레임(10)의 인접면에 경첩(23)이 설치되며 복수의 끼움홈(240)이 일정간격으로 형성된 각도조절고리(24)가 딸기거치판(20)의 양측면에 설치되어 각도조절고리(24)의 끼움홈(240)을 배드(1)의 일측면에 길이방향으로 설치된 수평형파이프(12)에 단계적으로 끼움결합시켜 딸기거치판(20)의 상부 각도 조절이 가능하게 구성된다.1 and 2, the
상기 딸기거치판(20)에는 길이방향에 등간격으로 딸기관통홈(200)이 복수개 형성되며, 딸기관통홈(200)은 소정의 폭으로 딸기거치판(20)의 상단부에서 하측으로 일정높이 연장되어 관통된 형상으로 형성되고, 상기 딸기관통홈(200)의 각 일측면으로는 일정높이 등간격으로 이격된 복수의 줄기걸이홈(210)이 형성된다.A plurality of strawberry through
이때, 상기 딸기관통홈(200)의 폭은 결실된 딸기열매의 크기보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the width of the strawberry through
따라서 상기 배드(1)에서 결실된 딸기열매들이 각각 딸기관통홈(200)을 통과하면서 딸기줄기들이 각 줄기걸이홈(210)에 단일상태로 각각 끼워져 다수의 딸기열매들이 딸기거치판(20)에 일정간격으로 고르게 규격화된 상태로 배열되어 거치되게 된다.Accordingly, the strawberry fruits that are removed from the
그리고 도5에 도시된 바와 같이 상기 딸기거치판(200)은 상기 줄기걸이홈(210)의 각 하측에 길이방향으로 'ㄱ'자로 절곡된 절곡단(230)이 각각 형성되고, 상기 절곡단(230)의 소정높이 하측으로는 각각 길이방향으로 연장된 돌출바(22)가 각각 형성되어 줄기걸이홈(210)에 줄기가 거치되면서 절곡단(230)의 하측으로 위치된 상태의 딸기열매 줄기를 돌출바(22)가 후측에서 지지하면서 후술되는 커팅부(330)가 줄기의 절단을 용이하게 한다.As shown in FIG. 5, the
이때, 상기 돌출바(22)는 커팅부(330) 보다 하부측으로 위치되어야 바람직하다.At this time, it is preferable that the protruding
한편, 상기 딸기거치판(20)은 상부높이를 연장시켜 딸기열매의 거치 개수를 늘릴 수 있도록 딸기거치판(20)의 전면 상측으로 딸기거치판(20)의 높이보다 상측으로 연장되며 딸기거치판(20)에서 높이조절 가능한 보조딸기거치판(21)이 더 구성되어 필요에 따라 딸기거치판(20)의 높이를 연장시키고자 할 때 설치하여 사용할 수 있다.The strawberry
상기 보조딸기거치판(21)은 도3에 도시된 바와 같이 상기 딸기거치판(20)과 동일형상으로 형성되며 딸기관통홈(200) 및 줄기걸이홈(210)과 동일형상인 복수의 보조딸기관통홈(215)과 보조줄기걸이홈(216)이 형성되되 보조딸기관통홈(215)은 하단부에서 상측방향으로 연장되어 형성되므로, 딸기거치판(20)만으로는 딸기줄기의 거치 개수가 부족할 때 딸기거치판(20)의 상측으로 보조딸기거치판(21)을 설치하여 줄기걸이홈(210)의 상측으로 형성된 보조줄기걸이홈(216)을 통해 더욱 많은 딸기줄기를 고르게 거치시킬 수 있게 된다.The auxiliary
이때, 상기 보조딸기거치판(21)이 딸기거치판(20)에 설치될 때에는 딸기거치판(20)의 절곡단(230) 하측으로 설치되는 돌출바(22)가 딸기거치판(20)이 아닌 보조딸기거치판(21)의 보조절곡단(미도시) 하측으로 설치되게하며 보조딸기거치판(21)의 설치는 딸기거치판(20)과 보조딸기거치판(21)에 형성된 통공(미도시)으로 볼트 및 너트가 체결되어 고정되도록 한다.When the auxiliary
상기 작업부(30)는 도1에 도시된 바와 같이 이송프레임(10)에 형성된 주행레일(100)을 타고 딸기거치판(20)의 전방에서 길이방향으로 좌측 또는 우측방향으로 이동하면서 딸기거치판(20)에 일정간격으로 규격화되어 고르게 거치된 딸기열매들 중 익은 딸기열매만을 감지하여 자동으로 수확할 수 있도록 작업구동체(300), 작업대(310), 컬러센서(320), 커팅부(330), 제어부(340)로 구성된다.1, the
상기 작업구동체(300)는 도5 및 도6에 도시된 바와 같이 후면에 이송프레임(10)의 주행레일(100)을 타고 이동되도록 이동바퀴(301)가 설치되어 작업구동체(300)가 주행레일(100)을 타고 이송프레임(10)의 좌측 또는 우측방향으로 연속적으로 이동하고, 내부에는 작업부(30)의 전체적인 구동을 제어하는 제어부(340)와 구동 전원을 공급하는 충전식 배터리(350)가 내장된다. As shown in FIGS. 5 and 6, the
상기 작업대(310)는 상기 작업구동체(300)의 상부에서 수직하게 연장되어 설치되면서 상기 딸기거치판(20)의 전방에 일정간격 이격되며 전,후 이동가능하게 설치되고, 작업대(310)에는 일정높이의 등간격으로 이격되어 딸기거치판(20)의 줄기걸이홈(210)에 다단형태로 거치된 딸기열매와 대응되는 위치에 복수의 컬러센서(320)가 설치된다.The work table 310 is vertically extended from the upper portion of the
상기 각 컬러센서(320)의 상측으로는 커팅부(330)에 설치되어 상기 작업대(310)가 작업구동체(300)의 이동에 의해 딸기거치판(20)의 전방에서 길이방향으로 이동하게되면 작업대(310)에 각 설치된 컬러센서(320)가 전방에 위치한 딸기열매의 색깔을 인식하게 되고 컬러센서(320)에서 인식한 딸기열매가 익은 색상으로 인식되면 제어부(340)로 신호가 전달되며 제어부(340)에서는 커팅부(330)로 작동신호를 전달하여 커팅부(330)가 익은 딸기열매로 인식된 줄기만 절단하면서 각 열별로 거치된 줄기걸이홈(210)의 익은 딸기열매들을 순차적으로 연속 수확하도록 한다.When the work table 310 is moved in the longitudinal direction from the front of the
이때 상기 각 컬러센서(320)는 도4에 도시된 바와 같이 각 줄기걸이홈(210)의 딸기열매를 상부부터 하부순으로 시간차를 두고 인식하여 상부부터 하부순으로 익은딸기를 순차적으로 수확할 수 있도록 작업대(310)의 일측으로 설치된 각 컬러센서(320)의 설치위치는 상부부터 하부로 갈수록 짧아지게 설치한다.4, each of the
따라서 각 컬러센서(320)의 설치위치가 상부부터 하부로 갈수록 짧아지는 구조로서 작업대(310)가 이동시 각 컬러센서(320)는 단별로 딸기열매의 전방으로 도달하는 시간이 상부부터 하부로 갈수록 늦어지게되므로 단별로 줄기걸이홈(210)에 설치된 딸기열매들을 상부부터 하부순으로 순차적으로 각 컬러센서(320)가 인식하면서 익은 딸기열매를 선별하게되고, 선별된 딸기열매는 커팅부(330)가 순차적으로 작동하면서 절단하게 함으로써 커팅부(330)가 동시에 작동시 절단되어 떨어지는 딸기열매가 커팅부(330)에 부딪혀 표면에 상처가 생기는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한다.Accordingly, when the mounting position of each
상기 커팅부(330)는 솔레노이드, 유압실린더, 공압실린더 방식 등에 의해 신축되는 신축봉(331)과 신축봉(332)의 끝단에 설치되는 커팅날(332)로 구성되어 제어부(340)에서 신호가 절단되면 신축봉(331)이 신장되면서 커팅날(332)이 순간적으로 익은 딸기열매의 줄기를 쳐내 절단할 수 있게 한다.The
그리고 상기 작업대(310)에는 도6에 도시된 바와 같이 작업대(310)가 이동할 때 각 딸기열매의 후측부로 위치되면서 커팅부(330)의 끝단이 맞닿을 수 있도록 딸기지지판(360)이 등간격으로 복수개 설치되어 커팅날(332)이 딸기줄기를 절단시 커팅날(332)의 끝단이 딸기지지판(360)에 맞닿게 되면서 커팅날(332)의 위치가 고정되어 안정적이며 용이하게 딸기줄기를 절단할 수 있게 한다.6, when the work table 310 is moved as shown in FIG. 6, the
이때, 상기 딸기지지판(360)은 절곡단(230)의 하측에서 딸기줄기의 절단을 용이하게 하기 위해 설치되는 돌출바(22)와 상응되는 구성으로 돌출바(22) 또는 딸기지지판(360)은 선택적으로 각각 따로 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the
상기 작업구동체(300)에 구동 전원을 공급하는 충전식 배터리(350)는 작업구동체(300)의 전면측에 설치된 태양광 집열판(350-1)에 의해 충전되는 태양광 충전방식이거나, 작업구동체(300)의 하단면에 충전단자(350-2)가 형성되어 전기적으로 연결되는 충전케이블에 의한 충전방식 중 어느 하나의 방식으로 사용되는 충전식 배터리(350)로 구성된다.The
상기 딸기수거함(40)은 상부 개방형이며 내부에 수용공간 갖는 사각함형상으로 상기 작업구동체(300)의 일측에서 상기 커팅부(330)의 하부측 방향에 위치되게 설치되어 작업구동체(300)를 따라 이동되면서 상기 커팅부(330)에 의해 절단된 딸기들이 내부에 수용될 수 있도록 하며, 상기 딸기수거함(40)의 상단부에는 상부에서 떨어지는 딸기의 충격을 줄여주기 위해 일정각도 경사진 경사면(400)이 형성되고, 경사면(400)의 상부에는 고무, 실리콘, 스폰지 등으로된 완충재(410)가 설치된다.The
상기 딸기수거함(40)의 내부에는 중량센서(미도시)가 설치되어 딸기수거함(40)의 내부로 수용되는 각 딸기들을 중량센서(미도시)에서 자동으로 중량을 감지하여 중량별로 딸기들을 자동 분류하여 수용할 수 있도록 구성된다.A weight sensor (not shown) is installed inside the
상기 작업부(30) 및 딸기수거함(40)은 일정간격으로 이격되어 설치되는 다수의 배드(1)에 연속적으로 이동되면서 딸기를 자동 수확할 수 있도록 도7에 도시된 바와 같이 상기 이송프레임(10) 일측으로 'U'자형으로 굴곡지며 상단부에 주행레일(150)이 형성된 연결프레임(15)이 설치되어 작업부(30) 및 딸기수거함(40)이 연결프레임(15)을 거쳐 각 배드(1)에 설치된 이송프레임(10)으로 연속적으로 이동될 수 있도록 한다.As shown in FIG. 7, the
상기와 같이 구성되는 본 발명의 딸기 자동 수확장치를 이용하여 딸기를 수확하는 방법을 설명하면 다음과 같다.A method for harvesting strawberries using the strawberry automatic harvesting apparatus of the present invention configured as above will be described as follows.
딸기 재배를 위한 하우스 내에 수직형 파이프(11)와 수평형 파이프(12)에 의해 지지되어 설치된 배드(10)에 딸기묘와 상토 등을 채우고 일정기간 동안 딸기를 재배하여 딸기줄기에 딸기열매가 맺으면 배드(10)의 좌,우측에서 각각 길이방향으로 연장되게 상부에 딸기거치판(20)이 설치된 이송프레임(10)을 배드(1)의 수직형 파이프(11)에 고정시켜 설치한다.The strawberry seedling and the soil are filled in the
그리고 상기 이송프레임(10)의 일단과 타단에는 각 배드(1)에 설치된 이송프레임(10)이 서로 연결되도록 'U'자형의 연결프레임(15)을 각각 설치한다.A U-shaped connecting
상기 이송프레임(10)과 딸기거치판(20), 연결프레임(15)의 설치 후에는 배드(1)에서 자란 딸기열매들을 각각 딸기관통홈(200)에 위치시키고 각 딸기열매의 줄기들을 하나씩 줄기걸이홈(210)에 각각 끼워 다수의 딸기줄기들이 각 줄기걸이홈(210)에 끼워지면서 딸기거치판(20)에 딸기열매들이 일정간격으로 고르게 정리된 상태로 거치되게 한다.After the
상기 딸기거치판(20)에 고르게 정리되어 거치된 딸기열매들은 일정기간이 경과하면서 빨갛게 익게되면, 이송프레임(10)의 주행레일(100)에 작업구동체(300), 작업대(310), 컬러센서(320), 커팅부(330), 제어부(340)로 이루어진 작업부(30)를 설치하되, 작업구동체(300)를 작업구동체(300)의 후면에 설치된 이동바퀴(301)가 주행레일(100)을 타고 이동할 수 있도록 설치하고, 작업구동체(300)의 일측으로는 수확된 딸기열매의 보관이 가능한 딸기수거함(40)을 설치한다. When the strawberry fruits that are uniformly arranged in the
상기 작업부(30)와 딸기수거함(40)이 설치된 후에는 작업부(40)를 작동시켜 작업구동체(300)가 이송프레임(10)의 길이방향으로 이동되게 하고, 이동되는 작업구동체(300)에 의해 작업대(310)에 각각 설치된 컬러인식센서(320)는 딸기거치판(20)의 전방에서 이동되면서 전방의 줄기걸이홈(210)에 각각 거치된 딸기열매의 색상을 상부부터 하부순으로 순차적으로 인식하고 컬러센서(320)에서 익은 딸기열매의 색상으로 인식되면 제어부(340)로 신호를 보내며, 제어부(340)에서는 전달된 신호를 커팅부(330)가 즉시 작동될 수 있도록 신호를 보내 커팅부(330)가 익은 딸기열매의 줄기만 절단시킨다.After the
상기와 같이 컬러센서(320)는 딸기거치판(20)의 전방에서 연속 이동하면서 일정간격으로 규격화되어 거치된 다수의 딸기열매들 중 익은 딸기열매의 색상만을 감지하고 익은 딸기로 감지된 딸기열매는 커팅부(330)가 자동으로 딸기줄기를 절단시켜 하부로 떨어뜨리면서 작업부(40)의 일측에 설치된 딸기수거함(50)으로 수용되게 하여 수확된 딸기열매들이 딸기수거함(50)으로 자동 수용되게 된다.As described above, the
상기와 같이 작업부(30)가 이송프레임(10)을 따라 이동하다 하나의 딸기거치판(20)을 지나간 후에는 이송프레임(10)에 연결된 연결프레임(15)를 타고 이동하여 인접한 다른 이송프레임(10)으로 이동한 후 동일 방법으로 컬러센서(320)와 커팅부(330)가 익은 딸기열매를 감지하고 절단하는 작업을 반복하여 다수의 배드(1)에서 딸기의 자동 수확작업을 연속 진행시킬 수 있게 한다.After the
상기와 같이 구성되는 본 발명의 딸기 자동 수확장치는 비록 실시예 및 도면에 딸기를 수경재배로 재배할 때 이용되는 벤치형의 배드에 설치하여 딸기를 자동 수확할 수 있는 것으로 설명되었으나, 딸기를 토경재배로 재배할시에 토경에 수직형 파이프와 수평형 파이프를 설치한 후 본 발명 딸기 자동 수확장치를 설치하여 딸기의 수경재배 뿐만 아니라 토경재배시에도 사용하여 딸기를 자동 수확할 수 있도록 한다.Although the strawberry automatic harvesting apparatus of the present invention constructed as described above is described as being able to automatically harvest the strawberry by installing it in a bench-shaped bed used for cultivating the strawberry in the hydroponic cultivation in the embodiments and drawings, In the case of cultivation, a vertical pipe and a horizontal pipe are installed on the soil, and then the strawberry automatic harvesting apparatus of the present invention is installed so that strawberry can be harvested not only in hydroponic cultivation but also in cultivation of land.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과한 것이며, 본 발명의 기술사상은 이러한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 기술분야의 통상의 기술자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 치환이 이루어 질 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Various modifications, variations, or substitutions may be made.
10-이송프레임
100-주행레일
20-딸기거치판
21-보조딸기거치판
200-딸기관통홈
210-줄기걸이홈
30-작업부
300-작업구동체
310-작업대
320-컬러센서
330-커팅부
340-제어부
40-딸기수거함
400-경사면
410-완충재10-transport frame
100-driving rail
20-strawberry mount plate
21-Secondary Strawberry Mounting Plate
200-Strawberry Penetration Home
210-Stem Hook Home
30-Operation Department
300-operation drive
310-workbench
320-color sensor
330-
340-
40-strawberry collection
400-slope
410-cushioning material
Claims (13)
상기 이송프레임(10)의 후방 상단으로 일정각도 전방으로 경사지게 설치되는 판형상이며, 소정의 폭으로 상단부에서 하측으로 연장되어 복수개가 등간격으로 형성된 딸기관통홈(200)과, 각 딸기관통홈(200)의 일측면에 일정높이의 등간격으로 복수개 형성된 줄기걸이홈(210)이 구비되어 상기 배드(1)에서 자란 딸기줄기들을 각 줄기걸이홈(210)에 끼워 고르게 정렬하는 딸기거치판(20);
이동바퀴(301)가 후면에 설치되어 상기 이송프레임(10)의 주행레일(100)을 따라 이동하는 작업구동체(300)과, 상기 작업구동체(300)의 상측에서 수직 연장되며 전,후 이동 가능한 작업대(310)에 설치되되, 각 줄기걸이홈(210)에 달린 딸기열매와 대응되는 높이에 각각 설치되어 익은 딸기열매의 색상을 인식하는 컬러센서(320)와, 상기 각 컬러센서(320)의 상측에 설치되어 컬러센서(320)에서 인식된 익은 딸기열매의 줄기를 자동으로 절단하는 커팅부(330)과, 상기 작업구동체(300)에 내장되어 컬러센서(320)와 커팅부(330)의 작동을 제어하는 제어부(340)가 구비된 작업부(30);
상기 작업부(30)의 작업구동체(300) 일측에 설치되어 작업구동체(300)을 따라 이동하면서 절단된 딸기열매를 수용하는 딸기수거함(40)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.Is installed in the longitudinal direction of the strawberry in the hydroponic cultivation hood (1) by the binding rings (110) on the rear side, A conveying frame 10 which is bent in the shape of a 'forward' running rail 100;
A plurality of strawberry through grooves 200 extending in a predetermined width and extending downward from an upper end of the strawberry through grooves 200, the plurality of strawberry through grooves 200 being formed to be inclined forward at a predetermined angle to the rear upper end of the transfer frame 10, And a plurality of straw hooking grooves 210 formed at a predetermined height at equal intervals on one side of the straw berthing plate 200 to sandwich the strawberry stems grown in the bad 1 into the respective straw hooking grooves 210 to evenly align them. );
A work driving body 300 installed on the rear side of the moving wheel 301 and moving along the running rail 100 of the feeding frame 10; A color sensor 320 installed in the movable worktable 310 and recognizing the color of the ripe strawberry fruit which is installed at a height corresponding to the fruit of the strawberry in each stem groove 210, A cutter 330 for cutting the stem of the ripe strawberry fruit that is recognized by the color sensor 320 and installed on the upper side of the cutter 320, A work unit 30 having a control unit 340 for controlling the operation of the operation unit 330;
And a strawberry collecting box (40) installed at one side of the working drive body (300) of the working unit (30) and accommodating the cut strawberry fruit while moving along the working drive body (300).
상기 딸기거치판(20)은 각 상기 줄기걸이홈(210)의 하측에 길이방향으로 'ㄱ'자로 절곡된 절곡단(230)이 각각 형성되어 커팅부(330)가 딸기줄기의 절단을 용이하게는 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.The method according to claim 1,
The strawberry docking plate 20 is formed with folded ends 230 bent in the longitudinal direction at the bottom of each of the stem catching grooves 210 so that the cutting portion 330 can easily cut the strawberry stems Characterized in that the strawberry automatic harvesting device.
상기 딸기거치판(20)의 전면 상부측으로는 딸기거치판(20)의 높이보다 상측으로 연장되며 높이조절 가능하게 설치되는 보조딸기거치판(21)이 구비되며,
상기 보조딸기거치판(21)은 상기 딸기거치판(20)과 동일형상으로 복수의 보조딸기관통홈(215)과 보조줄기걸이홈(216)이 형성되되 보조딸기관통홈(215)은 하단부에서 상측방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.The method of claim 2,
A supplementary strawberry mounting plate (21) is provided above the front surface of the strawberry mounting plate (20) to extend above the height of the strawberry mounting plate (20)
The auxiliary strawberry mounting plate 21 is formed with a plurality of auxiliary strawberry through holes 215 and auxiliary stem mounting grooves 216 in the same shape as the strawberry mounting plate 20 and the auxiliary strawberry through holes 215 are formed at the lower end Wherein the first straw is formed in an upward direction.
상기 딸기거치판(20)의 각 절곡단(230) 또는 보조딸기거치판(21)의 각 보조절곡단(미도시)의 소정높이 하측으로 길이방향으로 연장된 돌출바(22)가 형성되어 커팅부(330)가 딸기줄기의 절단을 더욱 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.The method of claim 3,
A protruding bar 22 extending in the longitudinal direction is formed below each of the bent ends 230 of the strawberry mounting plate 20 or a predetermined height of each auxiliary folding end (not shown) of the auxiliary strawberry mounting plate 21, Characterized in that the portion (330) further facilitates cutting of the strawberry stem.
상기 딸기거치판(20)은 하단에 상기 이송프레임(10)과 연결되는 경첩(23)이 설치되고, 양단으로는 일정간격으로 복수의 끼움홈(240)이 형성된 각도조절고리(24)가 설치되어 각도조절고리(24)의 끼움홈(240)이 배드(1)에 길이방향으로 설치된 수평형 파이프(11)에 단계적으로 끼움결합되면서 딸기거치판(20)의 각도조절이 가능한 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.The method according to claim 1,
The strawberry mounting plate 20 is provided at its lower end with a hinge 23 connected to the transfer frame 10 and has angle adjusting rings 24 formed at both ends thereof with a plurality of fitting grooves 240 at regular intervals So that the angle of the strawberry mounting plate 20 can be adjusted while the fitting groove 240 of the angle adjusting ring 24 is stepwise fitted into the horizontal pipe 11 provided in the longitudinal direction of the bar 1. [ Strawberry automatic harvesting device.
상기 커팅부(330)는 솔레노이드, 유압실린더, 공압실린더 방식에 의해 신축되는 신축봉(331)의 끝단에 커팅날(332)이 설치되어 컬러센서(320)에서 익은딸기의 색상이 감지되면 신축봉(331)이 딸기줄기로 신장되면서 커팅날(332)이 순간적으로 딸기줄기를 절단하도록 하는 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.The method according to claim 1,
The cutting unit 330 is provided with a cutting blade 332 at the end of a telescopic rod 331 that is stretched and contracted by a solenoid, a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder system. When the color of the ripe strawberry is sensed by the color sensor 320, (331) is stretched to the strawberry stalk so that the cutting edge (332) instantly cuts the strawberry stalk.
상기 작업대(310)에는 작업대(310)가 이동하면서 각 딸기줄기의 후측으로 위치되는 딸기지지판(360)이 등간격으로 복수개 설치되어 커팅부(330)가 딸기줄기의 절단을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.The method according to claim 1,
A plurality of strawberry supporting plates 360 positioned at the rear side of each strawberry stalk are provided at equal intervals so that the cutting portion 330 facilitates cutting of the strawberry stems A strawberry automatic harvesting device.
상기 각 컬러센서(320)는 각 줄기걸이홈(210)의 딸기열매를 상부부터 하부순으로 시간차를 두고 인식하여 상부부터 하부순으로 익은딸기를 수확할 수 있도록 작업대(310)의 일측에 설치된 각 컬러센서(320)의 설치위치가 상부부터 하부로 갈수록 짧아지는 것을 특징으로 하는 딸 기 자동 수확장치.The method according to claim 1,
Each of the color sensors 320 recognizes the berries of each of the stem hooks 210 with a time lag from the top to the bottom in order and harvests the ripe berries in order from the top to the bottom, And the installation position of the color sensor (320) is shortened from the top to the bottom.
상기 딸기수거함(40)은 상부 개방형으로 내부에 공간부가 형성된 사각함형상이되, 상단부에 일정각도 경사진 경사면(400)이 형성되며, 경사면(400)에는 고무, 실리콘, 스폰지 중에서 선택된 어느 하나의 완충재(410)가 구비된 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.The method according to claim 1,
The strawberry collection box 40 has a rectangular open top shape with an open space therein and an inclined surface 400 inclined at a predetermined angle at an upper end thereof. The inclined surface 400 is formed of a rubber, Characterized in that a buffer material (410) is provided.
상기 딸기수거함(40)은 내부에 설치되는 중량센서에 의해 내부로 수용되는 딸기를 중량별로 자동 분류하는 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.The method according to claim 1,
Characterized in that the strawberry collection box (40) automatically classifies berries contained therein by weight sensors installed therein.
상기 이송프레임(10)의 일측으로 'U'자형으로 굴곡지며 상단부에 주행레일(150)이 형성된 연결프레임(15) 설치되어 일정간격으로 이격되는 다수의 배드(1)에 작업부(30) 및 딸기수거함(40)이 연속적으로 이동될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.The method according to claim 1,
A plurality of beds 1 are installed at a predetermined interval and are provided with a connecting frame 15 formed at one side of the conveying frame 10 and curved in a U shape and having a traveling rail 150 at an upper end thereof. So that the strawberry collection box (40) can be moved continuously.
상기 작업구동체(300)에 구동 전원을 공급하는 전원부(미도시)는 충전식 배터리(350)로 구성되며, 상기 배터리(350)는 작업구동체(300)의 전면측에 설치된 태양광 집열판(350-1)에 의해 충전되는 태양광 충전방식이거나, 작업구동체(300)의 하단면에 충전단자(350-2)가 형성되어 전기적으로 연결되는 충전케이블에 의한 충전방식인 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.The method according to claim 1,
A power supply unit (not shown) for supplying driving power to the operation drive body 300 is composed of a rechargeable battery 350. The battery 350 is connected to the solar collector plate 350 -1) or a charging method using a charging cable in which the charging terminal 350-2 is formed on the lower end surface of the working drive body 300 and is electrically connected. Harvesting device.
상기 딸기 자동 수확장치는 토경에 수직형 파이프 및 수평형 파이프를 설치하여 딸기의 토경재배시에도 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 딸기 자동 수확장치.13. A compound according to any one of claims 1 to 12,
Wherein the strawberry automatic harvesting apparatus is provided with a vertical pipe and a horizontal pipe on the ground, and can be used also for cultivation of berries.
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