KR101804735B1

KR101804735B1 - 레일 이동식 자동 방제기

Info

Publication number: KR101804735B1
Application number: KR1020170129709A
Authority: KR
Inventors: 이원태; 강덕호
Original assignee: 이원태
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2017-12-05

Abstract

본 발명은 자동으로 전후진 이동하면서 효율적으로 농작물에 양액이나 농약 등을 살포하고 보조 바퀴를 통해 레일 밖에서도 용이하게 이동될 수 있는 레일 이동식 자동 방제기를 개시한다.
이를 위해, 본 발명은 배터리(11)와 모터부(12)가 상부에 설치되는 베이스 부재(10)와, 상기 베이스 부재(10)의 하부이면서 전방측에 전방 베어링부재(21)를 통해 회전 가능하게 설치되는 전방축(20)과, 상기 베이스 부재(10)의 하부이면서 후방측에 후방 베어링부재(31)를 통해 회전 가능하게 설치되는 후방축(30)과, 상기 전방축(20)의 양단에 설치되는 전방레일롤러(40)와, 상기 후방축(30)의 양단에 설치되는 후방레일롤러(50)와, 상기 전방레일롤러(40)의 지름 보다 큰 지름을 가지며 상기 전방레일롤러(40)의 양단에 설치되는 탈선방지 가이더(60)와, 상기 후방레일롤러(50)의 지름 보다 큰 지름을 가지며 상기 후방레일롤러(50)의 양단에 회전 가능하게 설치되는 이동용 후방바퀴(70)와, 상기 베이스 부재(10)의 전방측에 설치되어 구동을 제어하는 제어반(80)을 포함한다.

Description

레일 이동식 자동 방제기{Rail movable type automatic spraying device}

본 발명은 레일 이동식 자동 방제기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비닐하우스 등 농작물 재배지에 설치된 레일을 따라 자동으로 전후진 이동하면서 효율적으로 농작물에 양액이나 농약 등을 살포하고 보조 바퀴를 통해 레일 밖에서도 용이하게 이동될 수 있는 레일 이동식 자동 방제기에 관한 것이다.

종래 기술로서 등록실용신안공보 제20-0417904호에 기재된 무인 방제기는 하우스의 내부에 설치된 레일을 따라 전진과 후진이 가능하게 이동되며, 약액 또는 물을 분무하기 위한 약대가 설치된 무인 방제기에 있어서, 몸체와, 각각 상기 몸체의 전방 및 후방 각각에 회동가능하게 힌지 연결된 브라켓과, 상기 브라켓 각각에 전후로 나란하게 배열되어 회전가능하게 설치된 한 쌍의 롤러를 포함하여 구성되는 롤러부와, 상기 롤러를 회전시키기 위한 구동수단과, 상기 레일의 시점과 종점에서 정지 또는 방향이 전환되도록 상기 구동수단을 제어하고, 상기 약대에서 분무되는 약액 또는 물의 공급을 제어하기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다고 기재되어 있다.

그러나, 종래와 같은 장치는 레일에 접촉지지된 롤러가 레일에 미끄러지지 않도록 하는 것은 목적으로 할 뿐만 아니라 레일이 아닌 일반적인 지면에서의 이동이 용이하지 못하고 전진한 후 방향 전환시 속도 감속과 충격 완화에 대한 기술이 적용되어 있지 않다.

따라서, 레일을 이동하면서 방향 전환할 무렵 자동적으로 장치의 속도를 감속시키면서 충격을 완화할 수 있고 레일 밖에서도 장치를 용이하게 이동시킬 수 있는 자동 방제기에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.

한국 등록실용신안 제20-0417904호

본 발명은 상기 문제점을 일거에 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자동으로 전후진 이동하면서 효율적으로 농작물에 양액이나 농약 등을 살포하고 보조 바퀴를 통해 레일 밖에서도 용이하게 이동될 수 있는 레일 이동식 자동 방제기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 레일 이동식 자동 방제기는 비닐하우스 등 농작물 재배지에 설치되며 전방측은 폐루프를 형성하고 후방측 상부에는 각관이 고정 설치되는 레일을 따라 자동으로 전진 또는 후진 이동하면서 농작물에 양액이나 농약 등을 살포하는 레일 이동식 자동 방제기로서, 배터리와 상기 배터리로부터 전원을 공급받는 DC모터 및 상기 DC모터의 모터축과 결합하여 상기 DC모터의 회전력을 감속시키는 감속기로 이루어지는 모터부가 상부에 설치되는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재의 하부이면서 전방측에 전방 베어링부재를 통해 회전 가능하게 설치되는 전방축과, 상기 베이스 부재의 하부이면서 후방측에 후방 베어링부재를 통해 회전 가능하게 설치되는 후방축과, 상기 전방축의 양단에 설치되는 전방레일롤러와, 상기 후방축의 양단에 설치되는 후방레일롤러와, 상기 전방레일롤러의 지름 보다 큰 지름을 가지며 상기 전방레일롤러의 양단에 설치되는 탈선방지 가이더와, 상기 탈선방지 가이더의 지름 보다 큰 지름을 가지며 상기 후방레일롤러의 양단에 회전 가능하게 설치되는 이동용 후방바퀴와, 상기 베이스 부재의 전방측에 설치되어 구동을 제어하는 제어반을 포함한다.

또한, 일 실시예로서, 상기 베이스 부재에 상기 모터부를 고정하도록 상기 베이스 부재 상에 모터측 브라켓이 설치되어 상기 모터부의 감속기가 상기 모터측 브라켓에 결합되고, 상기 모터측 브라켓을 관통하며 상기 감속기로부터 연장되는 구동축 상에는 구동축 스프라켓이 설치될 수 있다.

또한, 일 실시예로서, 상기 모터측 브라켓에는 상하 방향으로 장공의 제1관통홀이 관통 형성되되 나사산이 형성된 볼트축이 너트를 통해 상기 제1관통홀에 결합되고, 상기 볼트축의 일단에는 볼트축 스프라켓이 회전 가능하게 결합된다.

또한, 일 실시예로서, 상기 전방축 상에는 전방축 스프라켓이 설치되고, 상기 후방축 상에는 후방축 스프라켓이 설치되며, 상기 베이스 부재에는 장공의 제2관통홀이 형성되고, 상기 DC모터의 모터축이 회전하여 상기 구동축이 회전함에 따라 상기 구동축 스프라켓이 회전하면 상기 전방축과 후방축이 회전하도록 체인이 상기 제2관통홀을 관통하면서 상기 구동축 스프라켓, 상기 전방축 스프라켓, 볼트축 스프라켓, 및 후방축 스프라켓과 각각 연결된다.

또한, 상기 체인의 텐션(tension)은 상기 제1관통홀에 결합된 볼트축을 상기 너트를 통해 상기 제1관통홀 내에서 상하로 이동시킴으로써 조절될 수 있다.

또한, 일 실시예로서, 상기 베이스 부재의 전방측에는 양측으로 바퀴용 브라켓이 설치되고, 상기 바퀴용 브라켓의 단부에는 이동용 전방바퀴가 상기 바퀴용 브라켓에서 회동 가능하게 각각 설치되어 상기 이동용 후방바퀴와 이동용 전방바퀴를 통해 상기 레일 밖에서도 이동될 수 있다.

또한, 바람직한 일 실시예로서, 상기 베이스 부재의 후방측 하부에 거리 센서가 설치되어 상기 레일 상에 설치된 각관과의 거리가 소정 거리에 도달하면 신호를 상기 제어반에 전송하여 자동 방제기의 속도를 감속시킬 수 있다.

또한, 바람직한 일 실시예로서, 상기 베이스 부재의 후방측 하부에 금속의 존재 여부를 탐지하는 정지 센서가 설치되어 자동 방제기가 후진하여 레일의 전방측인 폐루프 레일 부위를 지나면 상기 정지 센서가 금속 재질인 레일을 탐지하여 신호를 상기 제어반에 전송하여 자동 방제기를 정지시킬 수 있다.

또한, 일 실시예로서, 자동 방제기를 전진에서 후진으로 방향 전환시키기 위해 상기 베이스 부재의 후방측 하부에 방향전환부가 설치된다.

본 발명에 있어서, 상기 방향전환부는 상기 베이스 부재의 후방측 하부에 구비되는 완충용 브라켓에 스프링을 통해 탄성적으로 설치되어 자동 방제기 전진하여 일단이 상기 각관과 충돌할 때 상기 스프링이 압축되면서 충격을 완충하는 완충바와, 상기 베이스 부재의 후방측 하부이면서 상기 완충바의 타단에서 일정 거리 이격되어 설치되는 리미트 스위치를 포함한다.

본 발명에 있어서, 자동 방제기가 전진하여 상기 완충바의 일단이 상기 각관과 충돌하면 상기 완충바는 스프링을 압축시키면서 상기 리미트 스위치측으로 이동하여 완충바의 타단이 상기 리미트 스위치의 접촉 단자와 접촉하고, 상기 완충바의 접촉에 의해 상기 리미트 스위치는 상기 제어반으로 신호를 전송하며, 상기 제어반은 상기 리미트 스위치로부터 신호를 수신하면 상기 DC모터의 회전 방향을 전환하여 자동 방제기를 레일 상에서 후진시키는 것이다.

또한, 일 실시예로서, 상기 베이스 부재의 일측 상에는 제어반과 전기적으로 연결되어 상기 제어반의 제어에 의해 단속되는 살포 밸브가 구비되고, 상기 살포 밸브는 농약 또는 양액이 공급되는 호스와 상기 농약 또는 양액이 분무 또는 살포되는 분무대를 연결하여 자동 방제기가 레일 상에 올려지면 밸브가 개방되고 자동 방제기가 후진을 완료하면 밸브가 폐쇄된다.

또한, 바람직한 일 실시예로서, 상기 구동축 상에 원웨이 베어링이 결합되고 상기 원웨이 베어링의 외륜에는 스프라켓이 설치되며, 상기 베이스 부재 상에 설치되는 호스릴 탑재 프레임에 호스릴이 축부재를 통해 장착되되 상기 축부재의 일측에는 스프라켓이 설치되어 체인을 통해 상기 원웨이 베어링 외륜에 설치된 스프라켓과 연결되고, 상기 원웨이 베어링은 자동 방제기가 후진하면서 호스를 감을 때에만 상기 체인을 회전시킬 수 있도록 자동 방제기가 후진할 때에는 내륜과 외륜이 구동축과 함께 회전하지만 자동 방제기가 전진할 때에는 구동축과 결합된 내륜만 구동축과 함께 회전한다. 즉, 상기 원웨이 베어링의 외륜에 설치된 스프라켓은 자동 방제기가 후진할 때에만 상기 구동축에 의해 회전하게 된다.

본 발명에 의하면, 레일을 따라 자동으로 전후진하면서 농약 또는 양액 등을 효율적으로 살포함으로써 작업 시간 및 인건비 절감 효과가 매우 뛰어나며 방제 효과도 현저하다.

또한, 전진 이동에서 후진 이동으로 전환할 무렵 자동적으로 속도를 저감하여 방향 전환시 장치에 대한 충격을 월등하게 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 레일 밖 일반 지면에서도 장치의 이동이 용이하다.

또한, 원웨이 베어링을 이용하여 호스를 감을 때 레일 주행을 위한 모터의 회전력이 호스릴에도 전달될 수 있도록 함으로써 호스릴를 회전시키기 위한 별도의 구동 수단이 필요하지 않다.

도 1은 본 발명에 따른 레일 이동식 자동 방제기의 일 실시형태로서, 사용 상태를 설명하는 도면이고,
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 레일 이동식 자동 방제기의 내부 구성을 설명하는 사시도이고, 도 2c는 본 발명에 따른 레일 이동식 자동 방제기의 하부 구조를 설명하는 저면도이며,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 레일 이동식 자동 방제기의 내부 구성을 나타내는 사진이고,
도 4는 본 발명의 모터측 브라켓 부위의 구조를 나타내는 사진이며,
도 5는 본 발명의 탈선방지 가이더와 이동용 전방바퀴를 나타내는 사진이고,
도 6은 본 발명의 일 실시형태로서 본 발명의 하부 구조를 설명하는 도면이며,
도 7a와 도 7b는 본 발명의 베이스 부재의 후방측 하부의 구성을 나타내는 사진이고,
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 레일 이동식 자동 방제기의 작동 관계를 설명하는 도면이며,
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 또 다른 실시형태를 나타내는 사진이다.

본 발명은 비닐하우스 등 농작물 재배지에 설치되는 레일 위를 자동으로 전진 또는 후진 이동하면서 농작물에 양액이나 농약 등을 분사 살포하는 레일 이동식 자동 방제기에 관한 것으로서, 본 발명에서 사용되는 상기 레일(R)은 도 1에 도시된 바와 같이 전방측(자동 방제기가 전진 주행을 시작하는 측)이 폐루프 레일(R1)로 형성되고(도 1에서 점선 내 부위) 후방측은 레일 상부에 각관(P)(또는 사각 파이프)이 고정 설치되는 것이 바람직하다.

도 1을 참조하며 본 발명의 일 실시예를 설명하면, 농약 또는 양액 저장 탱크(T)에 저장된 농약 또는 양액이 호스(H1)를 통해 본 발명의 자동 방제기로 공급되고 본 발명의 자동 방제기가 레일(R)을 전후진하면서 본 발명의 자동 방제기에 설치되는 분무대(S)에서 농약 또는 양액이 분사 또는 살포된다.

이하에서 본 발명에 따른 레일 이동식 자동 방제기(A)의 구성을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 레일 이동식 자동 방제기는 도 2a 내지 도 2c 및 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, 배터리(11)와 모터부(12)가 상부에 설치되는 평판형의 베이스 부재(10)와, 상기 베이스 부재(10)의 하부이면서 전방측에 전방 베어링부재(21)를 통해 회전 가능하게 설치되는 전방축(20)과, 상기 베이스 부재(10)의 하부이면서 후방측에 후방 베어링부재(31)를 통해 회전 가능하게 설치되는 후방축(30)과, 상기 전방축(20)의 양단에 설치되는 전방레일롤러(40)와, 상기 후방축(30)의 양단에 설치되는 후방레일롤러(50)와, 상기 전방레일롤러(40)의 지름 보다 큰 지름을 가지며 상기 전방레일롤러(40)의 양단에 설치되는 탈선방지 가이더(60)와, 상기 후방레일롤러(50)의 지름 보다 큰 지름을 가지며 상기 후방레일롤러(50)의 양단에 회전 가능하게 설치되는 이동용 후방바퀴(70)와, 상기 베이스 부재(10)의 전방측에 설치되어 구동을 제어하는 제어반(80)을 포함한다.

본 발명에서 상기 모터부(12)는 상기 배터리(11)로부터 직류 전원을 공급받는 DC모터(12A) 및 상기 DC모터(12A)의 모터축(도시 생략)과 결합하여 상기 DC모터(12A)의 회전력을 감속시키는 감속기(12B)로 이루어지고, 상기 감속기(12B)로부터 구동축(12C)이 연장되어 DC모터(12A)의 구동에 의해 정역 회전을 한다.

상기 전방 베어링부재(21)는 공지의 베어링 예를 들면 레디얼 볼 베어링 부재로 이루어지고 베이스 부재(10)의 하부 양측에 설치되어 상기 전방축(20)을 회전 가능하게 지지하고, 마찬가지로, 상기 후방 베어링부재(31)도 공지의 베어링 예를 들면 레디얼 볼 베어링 부재로 이루어지고 베이스 부재(10)의 하부 양측에 설치되어 상기 후방축(30)을 회전 가능하게 지지한다.

상기 전방레일롤러(40)와 후방레일롤러(50)는 상기 전방축(20)과 후방축(30)의 양단에 각각 설치되어 상기 전방축(20)과 후방축(30)이 회전하면 같이 회전하여, 상기 레일(R) 위에 배치되어 본 발명의 자동 방제기를 레일(R) 상에서 전후진 주행하도록 한다.

상기 탈선방지 가이더(60)는 상기 전방레일롤러(40)의 지름 보다 큰 지름을 가짐으로써 본 발명의 자동 방제기가 레일(R) 상을 이동할 때 레일(R)에서 이탈되지 않도록 하는 것이며, 상기 전방레일롤러(40)의 양단부에서 회전가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

상기 이동용 후방바퀴(70)는 상기 탈선방지 가이더(60)의 지름 보다 큰 지름을 가짐으로써 후술하는 이동용 전방바퀴(90)와 함께 본 발명의 자동 방제기를 레일(R) 밖에서도 이동시킬 수 있도록 하는 것이다. 본 발명에서 상기 전방레일롤러(40)와 후방레일롤러(50)는 동일한 지름을 가진다. 한편, 상기 이동용 후방바퀴(70)도 본 발명의 자동 방제기가 탈선하는 것을 방지하는 역할도 한다.

본 발명의 제어반(80)은 본 발명의 자동 방제기의 주행을 제어하고 농약 또는 양액 살포도 제어하는 역할을 하는데, 이에 대해서는 이하에서 상술한다.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 본 발명은 상기 베이스 부재(10)에 상기 모터부(12)를 고정하도록 상기 베이스 부재(10) 상에 모터측 브라켓(13)이 설치되어 상기 모터측 브라켓(13)에 상기 모터부(12)의 감속기(12B)가 결합된다.

또한, 본 발명에서는 상기 감속기(12B)로부터 연장되는 구동축(12C)이 상기 모터측 브라켓(13)을 관통하고 상기 구동축(12C) 상에 구동축 스프라켓(14)이 설치된다. (도 4 참조)

또한, 본 발명에 있어서, 상기 모터측 브라켓(13)에는 상하 방향으로 장공의 제1관통홀(13A)이 관통 형성되고, 상기 제1관통홀(13A)에는 나사산이 형성된 볼트축(15)이 너트(16)를 통해 상기 제1관통홀(13A)에 결합된다.

또한, 상기 볼트축(15)의 일단[상세하게 설명하면, 상기 구동축(12C)이 모터측 브라켓(13)을 관통하여 나온 방향의 일단]에는 볼트축 스프라켓(17)이 회전 가능하게 결합되는데, 일 실시예로서, 상기 볼트축(15) 상에 공지의 베어링을 통해 회전 가능하게 결합될 수 있다. [예를 들면 레디얼 볼 베어링이 볼트축(15)에 결합하고 상기 베어링의 외륜에 볼트축 스프라켓(17) 설치될 수 있다]

또한, 본 발명에서 상기 전방축(20) 상에는 전방축 스프라켓(22)이 설치되고, 상기 후방축(30) 상에는 후방축 스프라켓(32)이 설치되며, 상기 베이스 부재(10)에는 상기 모터측 브라켓(13)[또는 상기 구동축(12C)]의 양측으로 장공의 제2관통홀(10A)이 각각 형성된다.

또한, 본 발명에서는 상기 DC모터(12A)의 모터축이 회전하여 상기 구동축(12C)이 회전함에 따라 상기 구동축 스프라켓(14)이 회전하면 상기 전방축(20)과 후방축(30)이 회전하도록 체인(18)이 상기 제2관통홀(10A)을 관통하면서 상기 구동축 스프라켓(14), 상기 전방축 스프라켓(22), 볼트축 스프라켓(17), 및 후방축 스프라켓(32)과 각각 연결된다. 따라서, 상기 DC모터(12A)가 구동하면 상기 체인(18)이 회전하여 상기 전방축(20)과 후방축(30)을 회전시켜 본 발명의 자동 방제기를 레일(R) 상에서 전후진 주행시키는 것이다.

한편, 본 발명에서 상기 체인(18)의 텐션(tension)은 상기 제1관통홀(13A)에 결합된 볼트축(15)을 상기 너트(16)를 통해 상기 제1관통홀(13A) 내에서 상하로 이동시킴으로써 조절될 수 있는데, 보다 상세히 설명하면, 체인(18)의 장력(tension)을 조절할 필요가 있을 경우, 너트(16)를 풀어서 상기 볼트축(15)을 상기 제1관통홀(13A)에서 상하로 이동시킨 후 너트(16)를 다시 조이는 방식으로 상기 볼트축(15)상의 볼트축 스프라켓(17) 상에 연결된 체인(18)의 장력 또는 텐션을 조절할 수 있다. (도 3b와 도 4 참조)

또한, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 베이스 부재(10)의 전방측에 양측으로 바퀴용 브라켓(91)이 설치되고, 상기 바퀴용 브라켓(91)의 단부에는 이동용 전방바퀴(90)가 상기 바퀴용 브라켓(91)에서 회동 가능하게 각각 설치된다. (도 2b 등 참조). 따라서, 레일(R) 밖에서는 상기 이동용 후방바퀴(70)와 이동용 전방바퀴(90)가 지면에 닿여 상기 이동용 후방바퀴(70)와 이동용 전방바퀴(90)를 통해 상기 레일(R) 밖에서도 장치가 이동될 수 있으며, 상기 이동용 전방바퀴(90)가 상기 바퀴용 브라켓(91)의 단부에서 회동 가능하기 때문에 작업자가 손잡이(81)를 잡고 레일(R) 밖에서도 장치를 좌우 방향 전환하며 이동시키기 용이하다. (도 5 참조)

본 발명에서는, 상기 베이스 부재(10)의 후방측 하부에 거리 센서(100)가 설치되어 상기 레일(R) 상에 설치된 각관(P)과의 거리가 소정 거리에 도달하면 신호를 상기 제어반(80)에 전송하여 자동 방제기의 속도를 감속시킨다.

본 발명의 거리 센서(100)에 대해 보다 상세히 설명하면, 상기 거리 센서(100)는 상기 제어반(80)과 전기적으로 연결되고 상기 각관(P)을 인식할 수 있는 높이로 베이스 부재(10)의 후방측 하부에 설치되어(도 7a와 도 7b 참조), 본 발명의 자동 방제기가 레일(R) 상을 전진 주행하여 레일(R)의 후방측에 설치된 각관(P)과의 거리가 소정 거리 이내로 들어오면 신호를 제어반(80)으로 보낸다. 바람직한 실시예로서 상기 소정 거리는 제어반(80)에 의해 변경 가능하게 설정될 수 있다. (예를 들면, 각관과의 거리가 2m일 때 신호를 제어반에 전송하도록 설정될 수 있다)

상기 제어반(80)은 상기 거리 센서(100)로부터 신호를 수신하면 상기 DC모터(12A)의 구동 속도(또는 회전 속도)를 감속시킴으로써 이후 각관(P)과의 충돌시 충격을 최소화할 수 있다. 상기 DC모터(12A)는 상기 제어반(80)의 제어에 의해 비례적으로 감속되는 것이 바람직하고, 본 발명의 거리 센서(100)는 각관(P)과의 거리를 인식할 수 있는 공지의 다양한 센서가 채택될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 베이스 부재(10)의 후방측 하부에 금속의 존재 여부를 탐지하는 정지 센서(110)가 설치되어 자동 방제기가 후진하여 레일(R)의 전방측인 폐루프 레일 부위(R1)를 지나면 상기 정지 센서(110)가 금속 재질인 레일(R)을 탐지하여 신호를 상기 제어반(80)에 전송하여 자동 방제기를 정지시킨다.

본 발명의 정지 센서(110)에 대해 보다 상세히 설명하면, 상기 정지 센서(110)는 도 6와 도 7b에 도시된 바와 같이 베이스 부재(10)의 후방측 하부에서 지면을 향해 설치되며 상기 제어반(80)과 전기적으로 연결된 금속 탐지 센서로서, 본 발명의 자동 방제기가 후진하여 복귀해서 레일(R)의 전방측 폐루프 레일 부위(R1)를 지날 때 일정 반경 이내에 금속 재질이 존재하면 신호를 제어반(80)으로 전송한다. 한편, 만약 레일(R)의 전방측이 폐루프가 아니고 평행할 경우라면 정지 센서(110)가 지나가더라도 금속을 인식하지 못할 것이기 때문에 본 발명에서 레일(R)의 전방측은 도 1에 도시된 바와 같이 폐루프(R1)로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제어반(80)은 상기 정지 센서(110)로부터 신호를 수신하면 상기 DC모터(12A)의 구동을 정지시킴으로써, 본 발명의 자동 방제기는 후진하여 복귀할 때 처음 전진 주행을 시작한 레일(R)의 전방측에서 자동적으로 정지하게 된다. 한편, 본 발명에서 상기 정지 센서(110)는 금속 재질을 탐지 또는 인식할 수 있는 공지의 다양한 센서가 채택될 수 있다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 자동 방제기를 전진에서 후진으로 방향 전환시키기 위한 방향 전환부(120)의 구성과 작동 관계를 설명한다.

본 발명의 방향 전환부(120)는 도 6, 도 7a, 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 부재(10)의 후방측 하부에 설치되는 것으로서, 상기 베이스 부재(10)의 후방측 하부에 구비되는 완충용 브라켓(121)에 스프링(122)을 통해 탄성적으로 설치되어 자동 방제기가 전진하여 일단이 상기 각관(P)과 충돌할 때 상기 스프링(122)이 압축되면서 충격을 완충하는 완충바(123)와, 상기 베이스 부재(10)의 후방측 하부이면서 상기 완충바(123)의 타단에서 일정 거리 이격되어 설치되는 리미트 스위치(124)를 포함한다.

상기 방향 전환부(120)를 보다 상세히 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 완충바(123)는 충격을 완충하도록 스프링(122)에 삽입된 상태로 완충용 브라켓(121)에 탄성적으로 설치되되 일단이 각관(P)과 충돌될 수 있는 높이로 설치된다.

상기 리미트 스위치(124)는 상기 제어반(80)과 전기적으로 연결된 공지의 접촉식 리미트 스위치로서 상기 완충바(123)의 타단에서 일정 거리 이격되되 그 접촉 단자(124A)가 상기 완충바(123)의 타단과 접촉될 수 있는 높이로 설치된다.

본 발명에서는, 본 발명의 자동 방제기(A)가 전진하여 상기 완충바(123)의 일단이 상기 각관(P)과 충돌하면 상기 완충바(123)는 상기 스프링(122)을 압축시키면서 상기 리미트 스위치(124)측으로 이동하여 상기 완충바(123)의 타단이 상기 리미트 스위치(124)의 접촉 단자(124A)와 접촉하게 된다.

상기 리미트 스위치(124)는 상기 완충바(123)의 접촉에 의해 상기 제어반(80)으로 신호를 전송하고, 상기 제어반(80)은 상기 리미트 스위치(124)로부터 신호를 수신하면 상기 DC모터(12A)의 회전 방향을 전환함으로써 자동 방제기(A)를 레일(R) 상에서 후진시킨다.

도 8을 참조하며, 본 발명에 따른 레일 이동식 자동 방제기(A)의 작동 관계를 순차적으로 다시 설명한다.

도 8(a): 우선, 주행 속도, 농약 또는 양액 살포 방식(예를 들면, 전진 또는 후진하면서 살포할 것인지 아니면 전후진시 살포할 것인지에 대한 살포 방식), 거리 센서의 감지 거리 설정 등 자동 방제기(A)의 작동 방식을 설정한 다음, 자동 방제기(A)를 상기 이동용 후방바퀴(70)와 이동용 전방바퀴(90)를 이용하여 레일(R)의 전방측에 이동 배치시킨다.

도 8(b): 제어반(80)에 구비된 동작 버튼(도시 생략)을 눌러 장치를 작동시키면 제어반(80)의 제어에 의해 살포 밸브(V)가 개방된다.

도 8(c): 호스(H1)를 통해 농약 또는 양액이 공급되어 분무대(S)에서 농약 또는 양액이 살포되면서 자동 방제기(A)가 레일(R) 상에서 전진 주행(이동)한다.

도 8(d): 자동 방제기(A)가 레일(R)의 끝부분인 후방측 각관(P)에 도달하여 상기 완충바(123)의 일단이 각관(P)에 충돌한다. 본 발명에 따른 자동 방제기(A)는 거리 센서(100)에 의해 각관(P)과 충돌하기 전에 각관(P)과의 거리가 소정 거리일 때부터 주행 속도가 감속된다.

도 8(e): 완충바(123)가 각관(P)과 충돌하면 스프링(122)에 의해 완충되면서 완충바(123)의 타단이 리미트 스위치(124)의 접촉단자(124A)에 접촉되어 리미트 스위치(124)에서 제어반(80)으로 신호를 전송한다. 제어반(80)이 리미트 스위치(124)의 신호를 수신하면 DC모터(12A)의 회전 방향을 반대로 전환하여 자동 방제기(A)의 주행 방향이 후진으로 전환된다.

도 8(f): 자동 방제기(A)가 레일(R) 상을 후진하면서 제어반(80)의 설정에 따라 후진하면서도 농약 또는 양액을 분무대(S)에서 살포할 수 있다.

도 8(g): 자동 방제기(A)가 후진하여 레일(R)의 전방측 폐루프 부위(R1)까지 복귀하면 정지 센서(110)가 금속 재질인 레일을 감지(탐지)하여 신호를 제어반(80)으로 전송하고, 제어반(80)의 제어에 의해 살포 밸브(V)가 폐쇄되어 농약 또는 양액 살포가 중지된다.

도 8(f): 정지 센서(110)의 신호를 수신한 제어반(80)은 DC모터(12A)의 구동을 정지시키고, 자동 방제기(A)가 정지되어 복귀한 후에는 이동용 후방바퀴(70)와 이동용 전방바퀴(90)를 이용하여 레일(R) 밖에서 자동 방제기(A)를 원하는 장소로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태로서, 도 9a에 도시된 바와 같이, 상기 구동축(12C) 상에 원웨이 베어링(130)이 결합되고 상기 원웨이 베어링(130)의 외륜에는 스프라켓(131)이 설치될 수 있다. 상기 원웨이 베어링(130)은 한 방향으로만 동력을 전달할 수 있도록(또는 회전할 수 있도록) 하는 베어링으로서 공지의 원웨이 클러치 베어링(one-way clutch bearing)이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 원웨이 베어링(130)은 내륜이 상기 구동축(12C)에 결합(또는 키 결합)되고 외륜에 스프라켓(131)이 설치되되 자동 방제기(A)가 후진할 때만 상기 구동축(12C) 회전에 의해 내륜과 외륜이 함께 회전하도록 구성될 수 있다. 즉, 구동축(12C)이 후진시의 회전 방향일 때에는 원웨이 베어링(130)의 내륜이 외륜과 동체(同體)로 회전하게 되어 구동축(12C)이 스프라켓(131)을 회전시키지만, 구동축(12C)이 전진시의 회전 방향일 때에는 원웨이 베어링(130)의 내륜이 외륜과 별개로 회전하게 되어 구동축(12C)이 회전하더라도 스프라켓(131)이 회전되지 않는다. 다시 말해, 자동 방제기 전진시에는 상기 원웨이 베어링(130)이 베어링 역할을 하여 구동축(12C)의 회전력이 스프라켓(131)에 전달되지 않는다.

또한, 일 실시예로서, 상기 베이스 부재(10) 상에 설치되는 호스릴 탑재 프레임(F)에 호스릴(H)이 축부재(133)를 통해 장착되고, 상기 축부재(133)의 일측에는 스프라켓(도시 생략)이 설치되어 체인(132)을 통해 상기 원웨이 베어링(130)의 외륜에 설치된 스프라켓(131)과 연결된다. (도 9b와 9c 참조)

따라서, 상기 원웨이 베어링(130)을 통해 본 발명에 따른 자동 방제기(A)가 후진할 때에만 상기 구동축(12C)의 회전력을 이용하여 상기 호스릴(H)을 회전시켜 호스를 감을 수 있다.

다시 말해, 자동 방제기(A)가 전진할 때에는 구동축(12C)의 회전과 상관없이 호스 걸이(H2)를 통해 호스(H1)의 일단을 걸어서(고정시키고) 자동 방제기(A)의 전진에 의해 호스릴(H)에서 호스(H1)가 자동적으로 풀리도록 하지만, 자동 방제기(A)가 후진할 때에는 원웨이 베어링(130)의 내륜과 외륜이 구동축(12C)과 함께 회전하여 구동축(12C)이 스프라켓(131)과 체인(132)을 회전시킴으로써 호스릴(H)을 회전시켜 호스(H1)를 감도록 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.

10: 베이스 부재, 10A: 제2관통홀, 11: 배터리,
12: 모터부, 12A: DC모터, 12B: 감속기,
12C: 구동축, 13: 모터측 브라켓, 13A: 제1관통홀,
14: 구동축 스프라켓, 15: 볼트축, 16: 너트,
17: 볼트축 스프라켓, 18: 체인, 20: 전방축,
21: 전방 베어링부재, 22: 전방축 스프라켓, 30: 후방축,
31: 후방 베어링부재, 32: 후방축 스프라켓, 40: 전방레일롤러,
50: 후방레일롤러, 60: 탈선방지 가이더, 70: 이동용 후방바퀴,
80: 제어반, 90: 이동용 전방바퀴, 91: 바퀴용 브라켓,
100: 거리 센서, 110: 정지 센서, 120: 방향 전환부,
121: 완충용 브라켓, 122: 스프링, 123: 완충바,
124: 리미트 스위치, 130: 원웨이 베어링, 131: 스프라켓,
132: 체인, 133: 축부재 P: 각관,
R: 레일, V: 살포 밸브, H2: 호스 걸이
T: 농약 또는 양액 저장 탱크, S: 분무대,
F: 호스릴 탑재 프레임, H: 호스릴, H1: 호스

Claims

비닐하우스 등 농작물 재배지에 설치되며 전방측은 폐루프를 형성하고 후방측 상부에는 각관(P)이 고정 설치되는 레일(R)을 따라 자동으로 전진 또는 후진 이동하면서 농작물에 양액이나 농약 등을 살포하는 레일 이동식 자동 방제기(A)에 있어서,
배터리(11)와 상기 배터리(11)로부터 전원을 공급받는 DC모터(12A) 및 상기 DC모터(12A)의 모터축과 결합하여 상기 DC모터(12A)의 회전력을 감속시키는 감속기(12B)로 이루어지는 모터부(12)가 상부에 설치되는 베이스 부재(10)와,
상기 베이스 부재(10)의 하부이면서 전방측에 전방 베어링부재(21)를 통해 회전 가능하게 설치되는 전방축(20)과,
상기 베이스 부재(10)의 하부이면서 후방측에 후방 베어링부재(31)를 통해 회전 가능하게 설치되는 후방축(30)과,
상기 전방축(20)의 양단에 설치되는 전방레일롤러(40)와,
상기 후방축(30)의 양단에 설치되는 후방레일롤러(50)와,
상기 전방레일롤러(40)의 지름 보다 큰 지름을 가지며 상기 전방레일롤러(40)의 양단에 설치되는 탈선방지 가이더(60)와,
상기 탈선방지 가이더(60)의 지름 보다 큰 지름을 가지며 상기 후방레일롤러(50)의 양단에 회전 가능하게 설치되는 이동용 후방바퀴(70)와,
상기 베이스 부재(10)의 전방측에 설치되어 구동을 제어하는 제어반(80)을 포함하고;
상기 베이스 부재(10)에 상기 모터부(12)를 고정하도록 상기 베이스 부재(10) 상에 모터측 브라켓(13)이 설치되어 상기 모터부(12)의 감속기(12B)가 상기 모터측 브라켓(13)에 결합되고, 상기 모터측 브라켓(13)을 관통하며 상기 감속기(12B)로부터 연장되는 구동축(12C) 상에는 구동축 스프라켓(14)이 설치되고,
상기 모터측 브라켓(13)에는 상하 방향으로 장공의 제1관통홀(13A)이 관통 형성되되 나사산이 형성된 볼트축(15)이 너트(16)를 통해 상기 제1관통홀(13A)에 결합되고, 상기 볼트축(15)의 일단에는 볼트축 스프라켓(17)이 회전 가능하게 결합되며,
상기 전방축(20) 상에는 전방축 스프라켓(22)이 설치되고, 상기 후방축(30) 상에는 후방축 스프라켓(32)이 설치되며, 상기 베이스 부재(10)에는 장공의 제2관통홀(10A)이 형성되고, 상기 DC모터(12A)의 모터축이 회전하여 상기 구동축(12C)이 회전함에 따라 상기 구동축 스프라켓(14)이 회전하면 상기 전방축(20)과 후방축(30)이 회전하도록 체인(18)이 상기 제2관통홀(10A)을 관통하면서 상기 구동축 스프라켓(14), 상기 전방축 스프라켓(22), 볼트축 스프라켓(17), 및 후방축 스프라켓(32)과 각각 연결되며,
상기 체인(18)의 텐션(tension)은 상기 제1관통홀(13A)에 결합된 볼트축(15)을 상기 너트(16)를 통해 상기 제1관통홀(13A) 내에서 상하로 이동시킴으로써 조절될 수 있으며,
상기 베이스 부재(10)의 전방측에는 양측으로 바퀴용 브라켓(91)이 설치되고, 상기 바퀴용 브라켓(91)의 단부에는 이동용 전방바퀴(90)가 상기 바퀴용 브라켓(91)에서 회동 가능하게 각각 설치되어 상기 이동용 후방바퀴(70)와 이동용 전방바퀴(90)를 통해 상기 레일(R) 밖에서도 이동될 수 있으며,
상기 베이스 부재(10)의 후방측 하부에 거리 센서(100)가 설치되어 상기 레일(R) 상에 설치된 각관(P)과의 거리가 소정 거리에 도달하면 신호를 상기 제어반(80)에 전송하여 자동 방제기의 속도를 감속시키고,
상기 베이스 부재(10)의 후방측 하부에 금속의 존재 여부를 탐지하는 정지 센서(110)가 설치되어 자동 방제기가 후진하여 레일(R)의 전방측인 폐루프 레일 부위를 지나면 상기 정지 센서(110)가 금속 재질인 레일(R)을 탐지하여 신호를 상기 제어반(80)에 전송하여 자동 방제기를 정지시키고,
자동 방제기를 전진에서 후진으로 방향 전환시키기 위해 상기 베이스 부재(10)의 후방측 하부에 방향 전환부(120)가 설치되되,
상기 방향 전환부(120)는,
상기 베이스 부재(10)의 후방측 하부에 구비되는 완충용 브라켓(121)에 스프링(122)을 통해 탄성적으로 설치되어 자동 방제기가 전진하여 일단이 상기 각관(P)과 충돌할 때 상기 스프링(122)이 압축되면서 충격을 완충하는 완충바(123)와,
상기 베이스 부재(10)의 후방측 하부이면서 상기 완충바(123)의 타단에서 일정 거리 이격되어 설치되는 리미트 스위치(124)를 포함하여,
자동 방제기가 전진하여 상기 완충바(123)의 일단이 상기 각관(P)과 충돌하면 상기 완충바(123)는 상기 스프링(122)을 압축시키면서 상기 리미트 스위치(124)측으로 이동하여 완충바(123)의 타단이 상기 리미트 스위치(124)의 접촉 단자(124A)와 접촉하고, 상기 완충바(123)의 접촉에 의해 상기 리미트 스위치(124)는 상기 제어반(80)으로 신호를 전송하며, 상기 제어반(80)은 상기 리미트 스위치(124)로부터 신호를 수신하면 상기 DC모터(12A)의 회전 방향을 전환하여 자동 방제기를 레일(R) 상에서 후진시키고,
상기 구동축(12C) 상에 원웨이 베어링(130)이 결합되고 상기 원웨이 베어링(130)의 외륜에는 스프라켓(131)이 설치되되 상기 스프라켓(131)은 자동 방제기가 후진할 때에만 상기 구동축(12C)에 의해 회전하는 것을 특징으로 하는 레일 이동식 자동 방제기.