KR101790572B1 - 자동주행기능을 탑재한 모종 이식장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동주행기능을 탑재한 모종 이식장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모종 트레이의 교체를 위한 보조 작업자 없이 1인 작업자에 의한 주행과 모종 트레이 교환이 동시 구현이 가능하도록 구성하여, 이식작업에 따른 작업의 연속성을 확보하면서 인력을 절감하도록 한 자동 조향기능을 탑재한 모종 이식장치에 관한 것이다.

Description

자동주행기능을 탑재한 모종 이식장치{Seedling transplantation apparatus}

본 발명은 자동주행기능을 탑재한 모종 이식장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모종 트레이의 교체를 위한 보조 작업자 없이 1인 작업자에 의한 주행과 모종 트레이 교환이 동시 구현이 가능하도록 구성하여, 이식작업에 따른 작업의 연속성을 확보하면서 인력을 절감하도록 한 자동 조향기능을 탑재한 모종 이식장치에 관한 것이다.

농산물 시장 개방 후 밭작물은 벼농사 대비 소득이 높아, 해가 갈수록 재배 면적이 증가하고 있는 실정이다.

특히, 국내 소비가 많은 양파, 대파, 마늘 등의 밭작물은 그 재배 면적의 증가율이 두드러지고 있는 실정인데, 이처럼 재배 면적이 넓은 밭작물의 경우에는 발아 성공률을 높이고 재배 과정에서의 효율적인 관리를 위하여 모종판에 파종하여 발아시킨 후 재배지로 이식하는 것이 일반적이다.

이때, 모종판에서 발아된 모종을 재배지로 이식하는 작업은 일반적으로 작업자가 일정 수량의 모종을 들고다니면서 보온 등을 위하여 비닐지가 덮여 있는 재배지 두둑의 비닐지를 호미 등으로 뚫어서 일정 깊이로 땅을 판 후 모종을 심고 다시 흙을 덮는 일련의 작업을 쪼그려 앉은 상태로 수행해야 한다.

상기와 같은 모종의 이식 작업에는 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 보유한 모종을 모두 이식하고 나면 또다시 일정 수량의 모종을 다시 가지러 가서 모종을 들고 온 후 위와 같이 쪼그려 앉은 상태로 이식 작업을 반복 수행해야 하기 때문에 노동강도가 매우 높아서 작업자들이 작업을 기피하는 실정이다.

따라서, 농가에서는 모종 이식 작업에 필요한 인력을 구하는데 어려움을 겪고 있을 뿐만 아니라, 작업 인력 품귀현상으로 인하여 인건비가 크게 상승하여 생산비 인상의 요인이 되며, 인력난으로 인해 모종 이식 작업을 제때 수행하지 못하여 작물 재배가 원활히 이루어지지 못하는 문제점도 있었다.

위와 같은 문제점을 해소하기 위하여 최근에는 복수의 이송륜이 설치된 메인 프레임과; 복수의 이송륜 중에서 적어도 어느 하나에 연결되는 주행축, 상기 주행축과 동력 전달 가능하게 연결되고 복수의 톱니가 마련된 메인 래치디스크, 상기 메인 래치디스크의 톱니에 맞물리는 작동 래치, 상기 작동 래치를 움직여 상기 메인 래치디스크 및 상기 주행축을 상기 복수의 톱니의 배치 각도만큼 정회전시키는 래치 작동기구를 갖는 간헐주행 유닛과; 모종 또는 종자를 파지하는 복수의 호퍼, 상기 모종 또는 종자의 적어도 일부를 땅속으로 투입하기 위해 상기 각 호퍼의 적어도 일부가 땅속으로 파고들 수 있도록 상기 복수의 호퍼를 승강시키는 호퍼 승강장치를 갖는 이식 유닛; 및 상기 메인 레치디스크의 톱니에 맞물려 상기 메인 래치디스크 및 상기 주행축의 역회전을 방지하기 위한 역회전방지 스토퍼로 구성된 농작물 이식장치가 개발된 바 있다.

상기와 같은 통상적인 이식장치를 이용하여 모종을 이식할 경우, 이식작업에 있어서는 상당히 적은 인력으로도 쉽고 빠르게 이식작업을 수행할 수 있는 장점을 가진다.

그러나, 종래의 모종 이식장치는 2인이 1조가 되어 한 명은 조향을 담당하고, 한 명은 이식부에 모종이 심어진 트레이를 투입하는 작업을 수행해야 하므로, 각각의 작업을 수행함에 따른 인력이 요구되는 문제점이 있었다.

한편, 1인이 모종이식 작업을 실시하는 경우에는 작업자가 수동조향을 통해 주행부를 지속적으로 조향 해야하므로, 모종 이식부에 투입된 트레이의 모종 이식작업이 끝나면, 작업자는 주행부의 시동을 끄고, 다수의 모종이 심어진 또 다른 트레이를 모종 이식부에 투입한 후, 주행부를 다시 조향함에 따라 이식작업이 연속적으로 수행되지 아니한바, 이식작업 시간이 증대하는 문제점이 발생하였다.

그리하여, 당 분야에서는 1인 작업자를 통한 모종 이식작업에서도, 모종 이식작업이 연속적으로 수행될 수 있도록 자동 조향기능을 갖는 모종 이식장치의 개발 및 보급이 절실히 요구되고 있다.

등록특허공보 제10-0432087호 등록특허공보 제10-1176089호

상기한 요구에 의해 안출된 본 발명의 목적은, 조향부에 이식을 요하는 두둑의 곡률에 따라 전륜의 진행방향을 유기적으로 변경시켜 작업자의 개입없이도 두둑을 따라 자동 조향이 가능하도록 하는 자동 조향기능을 탑재하여, 평상시에는 작업자가 핸들을 직접 조작하여 수동 주행하고, 모종 트레이의 교체 등 일시적으로 핸들의 조작이 어려운 상황에 자동 조향기능을 통해 두둑을 따라 연속적인 주행을 도모하도록 한 자동 조향기능을 탑재한 모종 이식장치를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 자동주행기능을 탑재한 모종 이식장치는,

두둑을 따라 주행하는 주행부와, 상기 주행부의 후방에 연결되어 주행부를 따라 이동하면서 두둑에 모종을 이식하는 모종 이식부를 포함하여 구성된 모종이식기에 있어서,

상기 주행부는 차체와, 상기 차체의 전·후방에 배치되어 엔진으로부터 동력을 제공받아 구름이동하는 전륜과 후륜 및, 상기 전륜의 방향을 조절하는 조향유닛을 포함하고.

상기 조향유닛은, 상기 전륜과 연결되는 조향링크와, 상기 조향링크와 링크 연결되어 정역 회전을 통해 전륜을 좌우 회전시키는 조향축과; 상기 조향축을 수동으로 회전시키는 핸들; 및 상기 조향축을 전동으로 회전시키는 정역모터를 포함하여 구성되고,

상기 차체에는 두둑의 측면곡률을 감지하는 하나 이상의 두둑 곡률 감지모듈; 및 상기 두둑 곡률 감지모듈로부터 감지된 두둑의 측면곡률에 따라 정역모터를 구동시켜 조향축을 전동 회전시켜서, 전륜의 진행방향을 제어하는 제어부를 포함하도록 구성되며,

상기 두둑 곡률 감지모듈은 고정판에 회동축을 통해 회동구조로 배치되며, 일단을 두둑의 측면에 외접시켜 두둑의 측면곡률 변화에 따라 정역으로 선회하는 곡률 감지레버와;

상기 고정판에 배치되어 두둑의 측면곡률 변화에 따라 정역으로 선회하는 곡률 감지레버의 타단의 선회각을 감지하여 두둑의 측면곡률을 감지하는 감지센서를 포함하여 구성되고,
상기 곡률 감지레버에는, 롤러의 일편에 세정 브러쉬를 구비하여, 롤러의 표면에 잔류 또는 유입되는 이물질을 제거하고,
상기 두둑 곡률 감지모듈은 'ㄱ'자형으로 절곡형성된 링크암을 통해 상기 차체의 전방에 회동가능하게 연결되어, 전륜의 내측 전방에 배치되고, 상기 링크암의 상단에는 손잡이가 구비되어, 상기 손잡이를 통해 링크암을 들어올려 차체의 상부에 두둑 곡률 감지모듈이 배치될 수 있도록 구성되며,
상기 차체의 전방에, 고정 베이스에 회동축을 통해 회동구조로 배치되며, 일단을 두둑의 상면에 외접시켜 두둑의 위상 변화에 따라 상하로 선회하는 위상 감지레버와; 상기 고정 베이스에 배치되어, 상기 위상 감지레버에 구비된 회동편의 선회각을 감지하여 두둑의 위상을 감지하는 한 쌍의 감지센서를 포함하여 구성되어, 두둑의 위상을 감지하는 하나 이상의 두둑 위상 감지모듈이 구비된 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 안정적인 주행이 가능하도록 두둑의 곡률을 감지하는 두둑 곡률 감지모듈과, 상기 두둑 곡률 감지모듈로부터 전달받은 두둑의 곡률을 바탕으로 조향유닛의 조향을 조절하는 제어부를 부가하여, 수동 조향기능과 자동 조향기능의 구현이 가능하도록 하고 있다.

따라서, 평상시에는 작업자가 핸들을 직접 조작하여 수동 주행하고, 모종 트레이의 교체 등 일시적으로 핸들의 조작이 어려운 상황에 자동 조향기능을 통해 두둑을 따라 연속적인 주행을 도모하게 된다.

그리하여, 본 발명은 트레이의 교체작업에 따른 작업을 중지하거나 보조 작업자가 요구하지 아니하면서도 주행과 트레이의 교체가 가능하므로, 모종 이식작업의 연속성을 확보하면서도 모종 이식작업의 능률과 효율성 향상은 물론, 이식작업에 소요되는 작업 시간 및 인력을 크게 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 두둑 위상 감지모듈을 통해 두둑의 형성여부를 감지하고, 이를 통해 주행의 연속 또는 정지여부를 제어하므로, 자동 조향과정에 모종 이식장치가 노지나 두둑에서 이탈하여서 안전사고를 야기하는 문제점이 해소될 수 있다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 모종 이식장치의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 모종 이식장치에 있어, 주행부를 구성하는 조향장치의 세부구성을 보여주는 것이고,
도 3은 본 발명에 따른 모종 이식장치에 있어, 두둑 곡률 감지모듈의 세부구성을 보여주는 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 모종 이식장치에 있어, 두둑 위상 감지모듈의 세부구성을 보여주는 것이고,
도 5는 본 발명에 따른 모종 이식장치에 있어, 두둑 곡률 감지모듈의 감지에 따른 조향장치와 바퀴의 동작상태를 보여주는 것이며,
도 6은 본 발명에 따른 모종 이식장치에 있어, 조향장치의 조향모드에 따라 핸들과 조향축, 조향링크의 동작상태를 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 모종 이식장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 모종 이식장치의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 모종 이식장치에 있어, 주행부를 구성하는 조향장치의 세부구성을 보여주는 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 모종 이식장치에 있어, 두둑 곡률 감지모듈의 세부구성을 보여주는 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 모종 이식장치에 있어, 두둑 위상 감지모듈의 세부구성을 보여주는 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 모종 이식장치에 있어, 두둑 곡률 감지모듈의 감지에 따른 조향장치와 바퀴의 동작상태를 보여주는 것이며, 도 6은 본 발명에 따른 모종 이식장치에 있어, 조향장치의 조향모드에 따라 핸들과 조향축, 조향링크의 동작상태를 보여주는 것이다.

본 발명에 따른 모종 이식장치(1)는, 트랙터에 의해 형성된 두둑(W)을 따라 이동하면서 종묘나 모종을 두둑(W)에 이식하는 장치로서, 두둑(W)을 따라 주행하는 주행부(100)와, 상기 주행부(100)의 후방에 연결되어 주행부를 따라 이동하면서 두둑에 모종을 이식하는 모종 이식부(200)로 이루어진다.

상기 주행부(100)는, 차체(10)와, 상기 차체(10)의 전·후방에 배치되어 엔진으로부터 동력을 제공받아 구름이동하는 전륜(11a)과 후륜(11b), 및 상기 전륜(11a)의 방향을 조절하는 조향유닛(20)으로 이루어진다.

그리고, 상기 조향유닛(20)은, 상기 전륜(11a)과 연결되는 조향링크(23)와, 상기 조향링크(23)와 링크 연결되어 정역 회전을 통해 전륜(11a)을 좌우 회전시키는 조향축(22)과, 상기 조향축(22)을 수동으로 회전시키는 핸들(21), 및 상기 조향축(22)을 전동으로 회전시키는 정역모터(25)를 포함한다.

여기서, 본 발명에 따른 조향유닛(20)은, 조향축(22)과 조향링크(23)가 조향편(24)을 통해 연결된 것으로, 상기 조향편(24)은 역사다리꼴 형상으로 이루어져 윗변에는 조향축(22)이 연결되고, 양변에는 각각 조향링크(23)가 연결되어서, 별도의 기어박스 구성없이 조향축(22)을 통한 회전운동을 조향링크(23)의 직선운동으로 전환한다.

따라서, 핸들(21)의 회전방향을 변경하면, 핸들(21)의 하부에 배치된 조향축(22)이 회전함에 따라 상기 조향편(24)이 일방향으로 회전하면서 조향링크(23)를 당기게 되므로, 상기 조향링크(23)에 연결된 전륜(11a)의 진행방향이 변경되어 최종적으로 주행부(100)의 진행방향을 변경할 수 있다.

이때, 전륜(11a)과 연결되는 차체(10)의 단부에는 각각 각도제한센서(12)가 부가되어 핸들(21)의 조작을 통해 전륜(11a)의 방향이 심하게 꺽이는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 핸들(21)의 과도한 회전에 따른 전륜(11a)의 급격한 방향 전환을 방지하므로, 전륜의 방향전환을 위해 엔진에 가해지는 과부하나, 차체의 손상 및 전륜의 급격한 방향전환에 의해 주행부가 회전하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 종래의 주행부(100)의 특성상 작업자의 수동조향을 통해서만 조향이 이루어지므로 1인이 모종이식작업을 수행할 경우, 이식부(200)에 투입된 트레이(T)의 교환작업시에는 작업자가 수동조향을 할 수 없는 관계로 주행부(100)의 시동을 정지한 후, 트레이의 교환작업을 행하기 때문에 모종 이식작업이 연속적으로 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

이에 대하여, 본 발명에서는 작업자의 수동조향 없이도 주행부(100)가 두둑(W)을 따라 이동할 수 있도록, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차체(10)에는 두둑의 측면 곡률을 감지하는 하나 이상의 두둑 곡률 감지모듈(30,30'), 및 상기 두둑 곡률 감지모듈(30,30')로부터 감지된 두둑(W)의 측면 곡률에 따라 정역모터(25)를 구동시켜 조향축(22)을 전동 회전시켜서 전륜(11a)의 진행방향을 제어하는 제어부(50)를 구비하였다.

여기서, 상기 두둑 곡률 감지모듈(30,30')은 도 3에 도시된 바와 같이, 고정베이스(34)에 회동축(33)을 통해 회동구조로 배치되며, 일단을 두둑의 측면에 외접시켜 두둑의 측면 곡률 변화에 따라 정역으로 선회하는 곡률 감지레버(31)와; 상기 고정 베이스(34)에 배치되어, 상기 곡률 감지레버에 구비된 타단의 선회각을 감지하여 두둑의 측면 곡률을 감지하는 감지센서(32,32')를 포함한다.

이러한 곡률 감지레버의 일단에는 롤러(31a)가 배치되어 두둑(W)의 곡률을 따라 구름 회전하면서 두둑을 이동하므로, 두둑과의 지속적인 접촉에 의해 곡률 감지레버가 손상되는 것을 방지함은 물론, 두둑에 있는 돌과 같은 방해물에 의해 걸림되지 아니하고 구름이동을 통해 장애물을 통과하므로 장애물과의 접촉에 의한 파손을 방지할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 롤러(31a)의 일편에 세정 브러쉬(31c)를 마련하여, 롤러(31a)의 표면에 잔류되는 흙 등의 이물질을 제거하도록 하고 있다.

이때, 상기 롤러(31a)의 축(31a-a)과 세정 브러쉬(31c)의 축(31c-a)은 상호 기어(G)구조로 연동되어, 외접된 두둑과의 마찰에 의해 회전하는 롤러(31a)와 세정 브러쉬(31c)는 상하 연동하여 회전하여서, 롤러(31a)의 표면에 잔류 또는 유입되는 이물질을 제거하도록 한다.

여기서, 곡률 감지 레버의 타단에는 회동편(31b)이 배치되어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 고정 베이스(34)에 배치되어 두둑의 측면 곡률 변화에 따라 정역으로 선회하여 한 쌍으로 구비된 감지센서(32,32') 중 어느 하나를 가압함으로써, 가압된 감지센서(32,32')에 의해 상기 제어부(50)는 두둑 곡률 감지레버(31)를 통한 두둑(W)의 곡률상태를 인지하게 된다.

그리고, 상기 두둑 곡률 감지레버(31)에는 장공을 갖는 연장로드(36)가 구비되어, 다양한 규격으로 형성되는 두둑(W)의 폭에 따라 두둑 곡률 감지레버(31)의 위치를 조절함으로써, 다양한 규격으로 제작되는 두둑(W)에 공용하여 사용할 수 있다.

그리고, 상기 두둑 곡률 감지모듈(30,30')은 두둑의 곡률을 감지하여 전륜(11a)의 진행각도를 즉각적으로 변경하기 위해선 전륜(11a)의 전방에 배치되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 두둑 곡률 감지모듈(30,30')은 'ㄱ'자형으로 절곡형성된 링크암(38)을 통해 상기 차체(10)의 전방에 회동가능하게 연결되어 전륜(11a)의 내측 전방에 배치된다.

그리고, 상기 링크암(38)의 상단에는 손잡이가 구비되어, 작업자는 몸을 숙이지 아니하고도, 주행부의 운전석에 안착한 상태에서 손잡이를 통해 링크암(38)을 조작 할 수 있다.

따라서, 상기 두둑 곡률 감지모듈(30,30')의 미사용시에는 손잡이를 통해 링크암(38)을 들어올려 차체(10)의 상부에 두둑 곡률 감지모듈(30,30')이 배치되도록 함으로써, 주행부(100)가 두둑을 주행하지 아니한 경우 두둑 곡률 감지모듈(30,30')이 지속적으로 지반이나, 지반에 위치한 돌 등과 같은 장애물에 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 차체(10)의 전방에는 두둑의 위상을 감지하는 하나 이상의 두둑 위상 감지모듈(40)이 구비된다.

여기서, 상기 두둑 위상 감지모듈(40)은 도 4에 도시된 바와 같이, 고정베이스(44)에 회동축(43)을 통해 회동구조로 배치되며, 일단을 두둑의 상면에 외접시켜 두둑의 위상 변화에 따라 상하로 선회하는 위상 감지레버(41)와; 상기 고정 베이스(44)에 배치되어, 상기 위상 감지레버에 구비된 회동편의 선회각을 감지하여 두둑의 위상을 감지하는 한 쌍의 감지센서(42,42')를 포함한다.

이러한 위상 감지레버(41)의 일단에는 롤러(41a)가 배치되어, 두둑(W)의 상면을 따라 회전하면서 두둑을 이동하므로, 두둑과의 지속적인 접촉에 의한 위상 감지레버가 손상되는 것을 방지함은 물론, 두둑에 있는 돌과 같은 방해물에 의해 걸림되지 아니하고 구름이동을 통해 장애물을 통과하므로 장애물과의 접촉에 의한 파손을 방지할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 롤러(41a)의 일편에 세정 브러쉬(41c)를 마련하여, 롤러(41a)의 표면에 잔류되는 흙 등의 이물질을 제거하도록 하고 있다.

이때, 상기 롤러(41a)의 축(41a-a)과 세정 브러쉬(41c)의 축(41c-a)은 상호 기어(G)구조로 연동되어, 외접된 두둑과의 마찰에 의해 회전하는 롤러(41a)와 세정 브러쉬(41c)는 상하 연동하여 회전하여서, 롤러(41a)의 표면에 잔류 또는 유입되는 이물질을 제거하도록 한다.

여기서, 두둑 위상 감지 레버의 타단에는 회동편(41b)이 배치되어, 위상 변화에 따라 상하로 선회하여 한 쌍의 감지센서(42,42') 중 어느 하나를 가압함으로써, 가압된 감지센서(42,42')에 의해 두둑의 위상변화를 감지하여 두둑의 종점이 어디인지를 파악할 수 있다.

따라서, 상기 두둑 위상 감지레버(40)는 두둑의 위상변화를 통해 두둑의 종점에 도달한 것을 인지하면, 엔진의 시동을 강제로 정지하거나, 엔진과 후륜(11b) 사이에 형성된 동력 전달부의 동력전달을 차단시켜 주행부(100)의 작동을 멈추게 함으로써, 모종이식장치(1)의 이동을 멈출 수 있다.

여기서, 상기 엔진의 시동을 정지하거나, 동력 전달부의 동력전달을 차단하는 주행 정지수단은 관련 분야의 기술수준으로 충분이 구현이 가능한 관계로 본 명세서에서는 상세한 설명 및 이에 따른 도면의 도시를 생략하고 있다.

다만, 본 발명에서는 제어부를 통해 두둑 위상 감지모듈(40)과 주행 정지수단을 상하 연동시켜서, 두둑 위상 감지모듈에 의한 두둑의 위상 감지에 의해 두둑이 감지되지 아니하면, 엔진이나 동력 전달부에 탑재된 정지수단을 가동시켜 차체의 주행이 정지하도록 하고 있으며, 이 또한 본원의 권리범위로 예정하고 있다.

그리고, 상기 두둑 위상 감지레버(41)에는 장공을 갖는 연장로드(46)가 구비되어, 다양한 규격으로 형성되는 두둑(W)의 높이에 따라 두둑 위상 감지레버(41)의 위치를 조절함으로써, 다양한 규격으로 제작되는 두둑(W)에 공용하여 사용할 수 있다.

상기 두둑 곡률 감지모듈(30)은, 주행부를 따른 두둑의 이동시, 두둑의 형상이 곡률없이 일직선인 경우와, 두둑에 곡률이 형성되는 경우에 따라 크게 2가지로 작동상태를 구분할 수 있다.

먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 두둑의 형상이 곡률 없이 일직선인 경우, 주행부(100)의 전륜(11a)은 두둑의 중앙을 따라 이동하므로, 두둑의 양측을 감지하는 두둑 곡률 감지모듈(30,30')은 선회하지 않는다.

따라서, 상기 곡률 감지레버(31)와 연결된 곡률 감지레버의 회동편(31b)은 감지센서(32,32')를 가압하지 아니하므로, 제어부(50)는 주행부(100)가 방향전환을 수행할 필요가 없는 중립상태임을 인지하고, 정역모터(25)에 신호를 보내지 않음에 따라 핸들(21)은 동작하지 아니하여, 전륜(11a)의 진행방향은 현상태를 유지한다.

반면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 지형에 의해 두둑의 형상이 변경되는 경우, 일측에 구비된 두둑 곡률 감지모듈(30)은 두둑의 곡률을 따라 선회하여 곡률 감지레버(31)가 두둑의 벽면에 밀착함에 따라 상기 곡률 감지레버(31)와 연결된 곡률 감지레버의 회동편(31b)은 회전축(33)의 내측으로 선회하여 내측에 위치한 감지센서(32)를 가압한다.

그리고, 타측에 구비된 두둑 곡률 감지모듈(30')은 곡률 감지레버(31)가 두둑(W)의 곡률을 따라 전방으로 밀리게 되므로, 상기 곡률 감지레버(31)와 연결된 곡률 감지레버의 회동편(31b)은 회전축(33)의 외측으로 회전하여 외측에 위치한 감지센서(32')를 가압한다.

상기의 구성에 의해, 상기 제어부(50)는 일측과 타측에 각각 두비된 두둑 곡률 감지모듈(30,30')의 감지센서로부터 전달받은 신호를 종합하여 두둑의 곡률 상황에 맞추어 전륜의 진행방향을 변경하기 위한 신호를 정역모터(25)로 전송하면, 정역모터(25)는 상기 제어부(50)로부터 전송받은 신호를 통해 회전함에 따라 조향축(22)이 회전한다.

따라서, 상기 조향축(22)의 회전에 의해 조향링크(23)는 직선운동 방향을 변경하고, 상기 조향링크(23)에 의해 전륜(11a)의 진행방향이 변경되므로 주행부(100)는 두둑과 일정간격 이격된다.

이후, 두둑 곡률 감지모듈(30,30')이 두둑의 곡률을 감지하지 않으면, 상기 고정 베이스에 구비된 복원부재(35)를 통해 곡률 감지 레버의 회동편(31b)이 정위치로 복원됨에 따라 감지센서(32,32')는 가압되지 아니하므로, 상기 감지센서(32,32')로부터 신호를 전달받은 제어부(50)는 정역모터(25)에 중립상태를 유지하도록 신호를 보내고, 상기 정역모터(25)의 회전에 따라 조향축(22)이 회전하여 전륜(11a)의 진행방향을 직립하게 변경한다.

이와 같이, 상기의 구성에 의해 본 발명에 따른 모종 이식장치(1)는 평상시에는 작업자가 핸들을 직접 조작하여 수동 주행하고, 모종 트레이의 교체 등 일시적으로 핸들의 조작이 어려운 상황에 자동 조향기능을 통해 두둑을 따라 연속적인 주행을 도모하게 된다.

그리하여, 본 발명은 트레이의 교체작업에 따른 작업을 중지하거나 보조 작업자가 요구하지 아니하면서도 주행과 트레이의 교체가 가능하므로, 모종 이식작업의 연속성을 확보하면서도 모종 이식작업의 능률과 효율성 향상은 물론, 이식작업에 소요되는 작업 시간 및 인력을 크게 절감할 수 있다.

그리고, 상기 조향유닛(20)은, 작업자의 조향을 통한 수동 조향모드시 핸들의 회전을 통한 조향축을 회전시키기 위한 힘과 함께 정역모터를 회전시키기 위한 힘이 함께 소모되어 핸들의 조향이 어려운 문제점을 개선하고자, 자동 조향모드에 한정하여 정역모터(25)를 통한 핸들(21)의 조향이 이루어지도록 한다.

이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 조향축(22)의 외주면에는 종동풀리(22a)가 형성되고, 정역모터(25)의 동작에 의해 회전되는 전동 구동축(26)의 외주면에는 상기 종동풀리(22a)와 연결벨트(27)를 통해 연결되는 구동풀리(26a)가 형성되며, 상기 종동풀리(22a)와 구동풀리(26a) 사이에는 조향모드를 수동 또는 자동으로 변경하는 클러치 레버(28)가 구비된다.

그리고, 상기 클러치 레버(28)와 마주하는 종동풀리(22a)와 구동풀리(26a) 사이에는 연결벨트의 일측을 압박하는 텐션 조절롤러(29)가 구비되어, 상기 텐션 조절롤러(29)를 통해 연결벨트(27)가 저항을 받아 풀리의 움직임에 의해 회전하도록 구성된다.

이를 상세히 설명하면, 자동 조향모드에서는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 클러치 레버(28)가 중심축을 중심으로 회전하여 연결벨트(27)를 압박하면, 정역모터(25)의 회전에 의해 전동 구동축(26)이 회전하게 되고, 전동 구동축(26)의 외주면에 구비된 구동풀리(26a)가 회전하게 된다.

여기서, 상기 연결벨트(27)는 상기 연결벨트의 일측을 압박하는 클러치 레버(27)에 의해 저항을 받게 되어 구동풀리(26a)의 회전력을 종동풀리(22a)로 전달하여 종동풀리(22a)가 회전함에 따라 조향축(22)이 회전하므로 전륜(11a)의 방향을 변경할 수 있다.

반면, 수동모드에서는 도 6b에 도시된 바와 같이, 클러치 레버(28)가 중심축을 중심으로 회전하여 연결벨트(27)로부터 이격 배치됨에 따라 연결벨트(27)가 느슨해지게 된다.

그러므로, 상기 정역모터(25)에 의해 구동풀리(26a)가 회전할지라도, 동력전달수단인 연결벨트(27)는 저항을 받지못해 회전하지 않기 때문에 종동풀리(26a)에 정역모터(25)의 힘이 미치지 않게 된다.

따라서, 작업자는 클러치 레버(28)의 조작을 통해 조향모드를 수동과 자동으로 변경하여 정역모터(25)의 회전에 의한 회전력이 연결벨트(27)를 통해 조향축(22)으로 전달되는 것을 차단할 수 있으므로, 수동조향시 적은 힘으로도 핸들(21)의 조향을 수행할 수 있으므로, 수동조향에 따른 피로도를 감소시킬 수 있다.

1. 모종 이식장치
100. 주행부 200. 모종 이식부
10. 차체 11a. 전륜
11b. 후륜 12. 각도제한센서
20. 조향유닛 21. 핸들
22. 조향축 22a. 종동풀리
23. 조향링크 24. 조향편
25. 정역모터 26. 전동 구동축
26a. 구동풀리 27. 연결벨트
28. 클러치 레버 29. 텐션 조절롤러
30, 30'. 두둑 곡률 감지모듈
31. 곡률 감지레버 31a. 롤러
31b. 회동편 31c. 세정 브러쉬
32,32'. 감지센서 33. 회전축
34. 고정 베이스 35. 복원부재
36. 연장로드 37. 고정핀
38. 링크암
40. 두둑 위상 감지모듈
41. 위상 감지레버 41a. 롤러
41b. 회동편 41c. 세정 브러쉬
42,42'. 감지센서 43. 회전축
44. 고정 베이스 45. 복원부재
46. 연장로드 47. 고정핀
48. 링크암
50. 제어부
T. 트레이 W. 두둑

Claims (2)

1. 두둑을 따라 주행하는 주행부와, 상기 주행부의 후방에 연결되어 주행부를 따라 이동하면서 두둑에 모종을 이식하는 모종 이식부를 포함하여 구성된 모종이식기에 있어서,
   상기 주행부는 차체와, 상기 차체의 전·후방에 배치되어 엔진으로부터 동력을 제공받아 구름이동하는 전륜과 후륜, 및 상기 전륜의 방향을 조절하는 조향유닛을 포함하고,
   상기 조향유닛은, 상기 전륜과 연결되는 조향링크와, 상기 조향링크와 링크 연결되어 정역 회전을 통해 전륜을 좌우 회전시키는 조향축과, 상기 조향축을 수동으로 회전시키는 핸들, 및 상기 조향축을 전동으로 회전시키는 정역모터를 포함하여 구성되고,
   상기 차체에는 두둑의 측면 곡률을 감지하는 하나 이상의 두둑 곡률 감지모듈 및 상기 두둑 곡률 감지모듈로부터 감지된 두둑의 측면곡률에 따라 정역모터를 구동시켜 조향축을 전동 회전시켜서, 전륜의 진행방향을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되며,
   상기 두둑 곡률 감지모듈은 고정 베이스에 회동축을 통해 회동구조로 배치되며, 일단을 두둑의 측면에 외접시켜 두둑의 측면곡률 변화에 따라 정역으로 선회하는 곡률 감지레버와;
   상기 고정 베이스에 배치되어 두둑의 측면곡률 변화에 따라 정역으로 선회하는 곡률 감지레버의 타단의 선회각을 감지하여 두둑의 측면곡률을 감지하는 감지센서를 포함하여 구성되고,
   상기 곡률 감지레버에는, 롤러의 일편에 세정 브러쉬를 구비하여, 롤러의 표면에 잔류 또는 유입되는 이물질을 제거하고,
   상기 두둑 곡률 감지모듈은 'ㄱ'자형으로 절곡형성된 링크암을 통해 상기 차체의 전방에 회동가능하게 연결되어, 전륜의 내측 전방에 배치되고, 상기 링크암의 상단에는 손잡이가 구비되어, 상기 손잡이를 통해 링크암을 들어올려 차체의 상부에 두둑 곡률 감지모듈이 배치될 수 있도록 구성되며,
   상기 차체의 전방에, 고정 베이스에 회동축을 통해 회동구조로 배치되며, 일단을 두둑의 상면에 외접시켜 두둑의 위상 변화에 따라 상하로 선회하는 위상 감지레버와; 상기 고정 베이스에 배치되어, 상기 위상 감지레버에 구비된 회동편의 선회각을 감지하여 두둑의 위상을 감지하는 한 쌍의 감지센서를 포함하여 구성되어, 두둑의 위상을 감지하는 하나 이상의 두둑 위상 감지모듈이 구비된 것을 특징으로 하는 자동주행기능을 탑재한 모종 이식장치.
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