KR101849162B1 - 버섯 병재배 자동화 시스템의 터너 컨베이어 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버섯 병재배를 자동화하기 위한 시스템의 터너 컨베이어 유닛을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 여러 개의 버섯 재배용기가 담긴 제1트레이를 하나씩 받아서 그 위에 제2트레이를 뒤집은 상태로 올려 상기 재배용기들의 위쪽을 덮고, 아래위에서 상기 제1 및 제2트레이를 가압 고정한 채 뒤집은 후 상부에 위치하는 상기 제1트레이를 뒤집은 상태로 들어올리어 이어 들어오는 다른 재배용기들의 위쪽을 덮기 위해 그 다른 재배용기들이 담긴 제1트레이 위로 옮기면서 상기 재배용기들이 뒤집힌 채로 담긴 상기 제2트레이를 자동으로 운반하는 것을 특징으로 하는 버섯 병재배 자동화 시스템의 터너 컨베이어 유닛을 개시한다.

Description

버섯 병재배 자동화 시스템의 터너 컨베이어 유닛{TURNER CONVEYOR UNIT OF CULTIVATION AUTOMATIC SYSTEM FOR MUSHROOM}

본 발명은 버섯 재배를 자동화하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 버섯 병재배 공정 중 재배용기를 생육실로 옮기기 전에 배지의 표면건조를 막기 위한 물주기(가습수) 작업으로 인해 종균이 발이에 지장을 받지 않도록 재배용기를 뒤집는 작업에 소요되는 노동력과 시간을 대폭 절감하여 작업효율 및 생산성을 극대화할 수 있는 버섯 병재배 자동화 시스템의 터너 컨베이어 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 톱밥에 쌀겨나 밀기울, 점질토양, 유기질 등을 배합하여 만든 배지를 플라스틱병 등의 재배용기에 담아 살균한 뒤 종균(균사)을 접종(종균을 용기에 10~20g 정도 또는 10~20ml 넣어)하여 균사를 증식 재배하는 방식의 버섯 병재배법(균상재배)은 느타리버섯, 팽이버섯, 새송이버섯, 노루궁뎅이버섯, 표고버섯 등 목재부유성의 버섯 대부분에 적용되고 있다.

즉, 버섯 병재배 방식은 톱밥을 주원료(배지)로 하기 때문에 원목재배나 봉지재배에 비하여 여러 가지 원가절감을 꾀할 수 있고, 재배관리를 기계화할 수 있다는 점과 단기간에 양산할 수 있다는 점 등의 유리한 이유로 농가에 빠르게 확산되어 버섯 재배의 주류가 되어 가고 있다.

이러한 버섯 병재배 방식을 위한 재배시설은 일반적으로 배지 보관창고, 입병 작업실, 접종실, 냉각실, 배양실, 생육실, 균긁기실, 탈병장으로 나누어지고, 오염원의 유입을 막기 위해서 서로 간을 분리시키거나 최대한 멀리 떨어지게 배치하고 있다.

특히 버섯 병재배 공정 중 입병, 살균, 접종 등은 생육실과 분리하여 청정도 유지, 저온유지로 잡균의 번식을 억제하고 있으며, 이를 일부 자동화하여 노동력과 작업시간을 절감함으로써 작업효율을 높이고 생산비 절감을 이루고 있다.

최근에는 생산성 향상과 수익성 향상을 위해 대개 온도 및 습도 조절이 자동으로 이루어지는 공조시설을 갖춘 타워형 생육실 내에 복수 개의 재배용기가 담긴 트레이를 복층으로 적재하여 대량재배하고 있으며, 이때 생육 환경을 일정하게 유지하여 품질의 균일화를 이루기 위해 일정한 시간 간격을 두고 정해진 경로를 따라 트레이를 상하 및 좌우 방향으로 순환 이동시키고 있다.

그런데 이와 같이 버섯 병재배 방식을 위한 자동화 재배시설은 좁은 공간을 효율적으로 이용할 수 있다는 장점이 있으나, 접종 및 배양이 이루어진 상태의 재배용기 혹은 외부에서 접종 및 배양이 이루어진 상태로 분양받은 재배용기를 생육실 내로 이송할 때 많은 노동력이 필요한 데다 작업시간도 상당히 소요되는 한계가 있다.

예를 들면, 재배용기를 생육실로 옮기기 전에 원기(primordium) 형성 촉진과 상부 배지의 표면건조에 의한 발이 불량을 막기 위해 물(가습수)을 살포하는 과정이 필요한 데, 이때 수압이 너무 세면 발이 시 박리가 일어나기 쉽고, 종균이 재배용기 하부로 내려가서 발육이 좋지 않아 입상 후 발이 불량(불균일 현상)과 발이 후 생육 불균형 및 저하를 초래할 수 있다.

또한, 재배용기를 트레이(테두리에 운두가 있는 쟁반 형태)에 담은 채로 물을 살포하기 때문에 트레이에 물이 고이고, 이로 인한 습도 변화로 종균이 배지에 만연(줄기가 널리 뻗는)되지 않는 등 생육 상태 및 기간에 악영향을 미칠 수 있다.

한편, 버섯 병재배 방식에서는 배지의 수분 함량이 동일하도록 조절하는 것이 매우 중요하다. 즉, 배지 재료들을 혼합기에 넣고 수분 함량을 조절해 입병 작업을 하는 과정에서 재배용기당 입병량과 배지의 수분 함량이 항상 같으면 재배용기 내 공극도 동일해 균 배양 기간과 버섯 발생, 생육 등 재배 기간이 고르고 연중 안정 생산할 수 있다.

이에 버섯 병재배용 배지는 재료를 혼합하고 물을 공급해 수분 함량을 조절하는 과정이 수반되고, 이때 재료에 따라 수분 함량이 다양하므로 배지 조제 시 재료의 수분 함수율을 측정하여 물의 공급량을 조절하고 있다.

그러나 종균보급소나 농협 등 외부기관에서 접종 및 배양이 이루어진 상태로 분양(공급)받아 사용하는 재배용기의 경우 생육실로 옮기는 과정에서 외부환경에 영향을 받아 수분 함량에 변화가 발생하는 문제점이 있다.

여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.

KR 10-1424090 B1(2014.07.22) KR 10-1065466 B1(2011.09.08) KR 10-1068818 B1(2011.09.23) KR 10-0664574 B1(2006.12.27) KR 10-2006-0039838 A(2006.05.09)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 기존의 수작업 방식이 지닌 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어, 버섯 병재배용 재배용기를 타워형 생육실로 옮기기 전에 원기형성 촉진과 상부 배지의 표면건조에 의한 발이 불량을 막기 위해 물(가습수)을 살포하는 작업으로 인해 종균이 발이하는 데 지장을 받지 않도록 재배용기를 뒤집는 작업을 자동화함으로써 이에 소요되는 노동력과 시간을 대폭 절감하여 작업효율 및 생산성을 극대화하는 효과를 도모할 수 있는 버섯 병재배 자동화 시스템의 터너 컨베이어 유닛을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 배지의 표면건조를 막기 위한 물주기(물뿌림) 작업으로 인해 종균의 발이하는 데 지장을 받지 않도록 뒤집는 작업을 자동으로 수행할 수 있도록 하는 버섯 병재배 자동화 시스템의 터너 컨베이어 유닛을 제공하는 데 있는 것이다.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 태양에 따른 구체적 수단은, 여러 개의 버섯 재배용기가 담긴 제1트레이를 하나씩 받아서 그 위에 제2트레이를 뒤집은 상태로 올려 상기 재배용기들의 위쪽을 덮고, 아래위에서 상기 제1 및 제2트레이를 가압 고정한 채 뒤집은 후 상기 제1트레이를 들어올리어 이어 들어오는 다른 재배용기들의 위쪽을 덮도록 그 다른 재배용기들이 담긴 다른 제1트레이 위로 옮기면서 상기 재배용기들이 뒤집힌 채로 담긴 상기 제2트레이를 자동으로 운반하는 것을 특징으로 하는 버섯 병재배 자동화 시스템의 터너 컨베이어 유닛을 제시한다.

이로써 본 발명은 버섯 재배용기들이 일정 단위로 담긴 트레이를 생육실로 옮기기 전에 원기형성 촉진과 상부 배지의 표면건조에 의한 발이 불량을 막기 위해 물(가습수)을 살포하는 작업으로 인해 종균이 재배용기의 하부로 깊이 내려가서 발이하는 데 지장을 받지 않도록 종균이 재배용기의 입구로 다시 자연스럽게 내려오도록 뒤집는 작업을 자동화할 수 있다.

아울러 뒤집힌 상태로 생육 타워에서 일정 기간을 보낸 재배용기의 입구로 자중에 의해 내려온 종균들이 정상적으로 자랄 수 있도록 뒤집힌 재배용기를 원래대로 바로 세우는 작업을 하나의 터너 컨베이어 유닛으로 통합하여 수행할 수 있어 관리 및 유지보수가 한층 더 효율적으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 터너 컨베이어 유닛은, 여러 개의 버섯 재배용기들이 담긴 상기 제1트레이를 하나씩 받아서 운반하는 제1구동 롤러 컨베이어와, 상기 제1구동 롤러 컨베이어에 의해 이송되어 오는 상기 제1트레이의 위치를 검출하는 제2위치 센서와, 상기 제2위치 센서의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 상승하여 상기 제1구동 롤러 컨베이어 위에 상기 제1트레이의 이동을 정지시키는 제1스토퍼 액추에이터와, 상기 제1구동 롤러 컨베이어와 일정한 간격을 두고 설치되고 일정한 거리를 재배용기들이 담긴 상기 제1 및 제2트레이를 자동으로 운반하는 제2구동 롤러 컨베이어와, 상기 제1 및 제2구동 롤러 컨베이어의 상측에서 유압실린더의 전/후진 작동에 따라 상기 제1 및 제2트레이를 뒤집은 상태로 양쪽을 선택적으로 클램핑하는 클램프와, 상기 클램프가 상기 제2트레이를 뒤집은 상태로 재배용기들이 담긴 상기 제1트레이 위에 올려 상기 재배용기들의 위쪽을 덮고 원래의 위치로 복귀하거나 상기 제2구동 롤러 컨베이어 위의 상기 제1트레이를 뒤집은 상태로 들어올리도록 승강 작동하는 클램프 승강 액추에이터와, 상기 클램프 승강 액추에이터와 구동모터를 탑재한 채로 거더와 리니어 가이드에 의해 상기 제1구동 롤러 컨베이어와 상기 제2구동 롤러 컨베이어 위에서 수평 이동 가능하게 결합되고, 상기 구동모터의 전동축에 고정된 피니언과 상기 거더에 고정된 랙이 서로 맞물려 상기 구동모터의 정/역회전에 따라 슬라이딩 이동하는 새들과, 상기 제1구동 롤러 컨베이어와 상기 제2구동 롤러 컨베이어 사이에서 베이스에 의해 회전 가능하게 지지된 채로 설치되고, 유압 실린더의 푸시 로더에 고정된 랙과 회전 중심축에 고정된 피니언이 서로 맞물려 상기 유압 실린더의 전/후진 작동에 따라 180도 반전하는 한 쌍의 턴 플레이트와, 상기 턴 플레이트들 사이에 아래위로 일정한 간격을 두고 설치되고, 상기 제1구동 롤러 컨베이어에서 나오는 상기 제1트레이와 상기 제2트레이를 동시에 받아서 운반하는 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어와, 상기 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어로 이송되어 오는 제1 및 제2트레이의 위치를 검출하는 제3위치 센서와, 상기 턴 플레이트들 사이에 설치되고, 상기 제3위치 센서의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 상기 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어의 롤러들 사이로 승강하여 아래위에서 상기 제1 및 제2트레이를 탄력적으로 가압 고정하여 안정적으로 회전할 수 있도록 유지시키는 다수 개의 포지셔너 액추에이터와, 상기 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어에 의해 이송되어 오는 상기 제1트레이의 위치를 검출하는 제4위치 센서와, 상기 제4위치 센서의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 상승하여 상기 제2구동 롤러 컨베이어 위에 상기 제1트레이의 이동을 정지시키는 제2스토퍼 액추에이터를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 턴 플레이트의 한쪽에 상기 제1 및 제2트레이의 이동을 정지시켜 안정적이고 유기적인 작동을 유도하는 스토퍼가 장착될 수 있다.

상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명의 실시 태양은, 버섯 재배용기들이 일정 단위로 담긴 트레이를 생육 타워로 옮기기 전에 원기형성 촉진과 상부 배지의 표면건조에 의한 발이 불량을 막기 위해 물(가습수)을 살포하는 작업으로 인해 종균이 재배용기의 하부로 깊이 내려가서 발이 및 발이 후 생육에 지장을 받지 않도록 종균이 재배용기의 입구로 다시 자연스럽게 내려오도록 뒤집는 작업을 자동화할 수 있다.

따라서 수작업에 비해 버섯의 품질향상은 물론 버섯 대량재배에 소요되는 노동력과 시간을 대폭 절감하여 작업의 효율성 및 생산성을 극대화할 수 있다.

여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 워터 스프레이 컨베이어를 개략적으로 나타낸 부분 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 워터 스프레이 컨베이어를 개략적으로 나타낸 확대 부분 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 터너 컨베이어 유닛을 개략적으로 나타낸 부분 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 터너 컨베이어 유닛을 개략적으로 나타낸 부분 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 터너 컨베이어 유닛을 개략적으로 나타낸 국부 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 투입 엘리베이터의 국부를 개략적으로 나타낸 부분 횡면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 투입 엘리베이터의 케이지를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 투입 엘리베이터의 케이지 작동을 과정을 개략적으로 나타낸 부분 횡면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 배출 엘리베이터의 국부를 개략적으로 나타낸 부분 횡면도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 배출 엘리베이터의 케이지를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 배출 엘리베이터의 케이지 작동 과정을 개략적으로 나타낸 부분 횡면도이다.
도 16 내지 도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템 중 터너 컨베이어 유닛의 작동 과정을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 부분 종단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

아울러 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이외에 "부" 및 "유닛"의 용어에 대한 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.

또한, "제1트레이"는 주둥이(입구)가 위로 향하도록 세워진 여러 개의 버섯 재배용기를 일정한 단위로 안전하게 담아 운반에 사용되는 쟁반(테두리에 운두가 있는) 형태의 용구를 의미하고, "제2트레이"는 주둥이(입구)가 아래로 향하도록 뒤집힌 여러 개의 버섯 재배용기를 일정한 단위로 안전하게 담아 운반에 사용되는 쟁반(테두리에 운두가 있는) 형태의 용구를 의미하며, 이는 자동화 시스템의 작동 과정 및 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 하나의 명명일 뿐 반드시 해당 트레이만이 적용되는 것을 의미하는 것은 아니다.

아울러 "제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

도 1 내지 도 15에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템은, 냉난방 및 공조시설이 갖추어지고 단열이 우수한 내/외벽으로 이루어져 재배용기에 담긴(입병) 배지의 표면에서 버섯이 균일하게 자라 정상적으로 생육할 수 있는 조건을 갖는 건물 내에 장치되어 재배용기를 작업 위치로 운반 및 하나의 작업이 완료된 재배용기를 다음 작업을 위한 라인으로 이송하는 일련의 자동화 공정을 수행하는 것으로, 크게 워터 스프레이 컨베이어(100), 터너 컨베이어 유닛(200), 투입 엘리베이터(300), 생육 타워(400), 인출 엘리베이터(500), 에어 스프레이 컨베이어(600) 및 제어부(미부호)를 포함하여 구성된다.

이 중 투입 엘리베이터(300)와 생육 타워(400) 및 인출 엘리베이터(500)는 각각 복수 개가 일정한 간격을 두고 나란히 배열하는 것이 바람직하나, 이는 설치공간 등을 고려하여 이송 방향을 따라 각각 그 하나씩만 일렬로 설치할 수 있는 등 재배하기 위한 버섯의 종류나 사용자의 필요에 따라 다양하게 변경할 수도 있음은 물론이다.

< 워터 스프레이 컨베이어>

워터 스프레이 컨베이어(100)는 여러 개의 버섯 재배용기(B)가 일정 단위로 담긴 제1트레이(T1)를 하나씩 연속적으로 옮겨 나르면서 재배용기(B)의 주둥이 위에서 다수 개의 노즐(110)을 통하여 일정량의 물을 분사하는 역할을 한다.

구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 워터 스프레이 컨베이어(100)는, 형강이나 봉재 등의 프레임을 마치 작업대 형태로 결합하여 골격을 이루는 베드(bed)에 의해 지지되고, 제어부의 제어 신호에 따른 전동기의 구동에 의해 작동하여 궤도 운동하면서 일정한 거리 사이를 자동으로 주둥이가 위를 향하도록 똑바로 세워진 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)를 실어 연속 운반하는 제1체인 컨베이어(120)가 구비되어 있다.

여기서 제1체인 컨베이어(120)의 양쪽 가장자리에는 제1트레이(T1)의 원활한 이동을 안내하여 이동 중에 밖으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 탈선방지가드(미도시)가 구비될 수 있다.

또한, 제1체인 컨베이어(120)로는 쇠사슬(체인) 위에 제1트레이(T1)를 직접 올려서 운반하는 통상의 체인 컨베이어 구조를 채용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 예를 들면 전동기와 감속기 및 풀리가 일체로 형성되어 그 외주면에 엔들리스 벨트 등을 감아 걸거나 또는 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결된 구동롤러와, 이 구동롤러와 일정 간격을 두고 설치된 종동롤러 및 구동롤러와 종동롤러의 외주면을 감아 걸어 상호 연결하면서 순환 운동하는 엔들리스 벨트 등으로 이루어져 전동기로부터 제1트레이(T1)의 운반에 필요한 구동력을 전달받아 벨트를 순환시키는 무한궤도 운동하는 전동식 벨트 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.

다른 예로, 여러 개의 롤러를 좁은 간격으로 나열하고, 그 롤러 자체가 전동기의 회전축에 직접 연결되거나 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결되어 전동기의 구동력에 의해 자동으로 회전하는 동력식 롤러 컨베이어를 채택하여 적용할 수 있다.

이외에도 롤러 내부에 소형모터와 감속기를 내장한 일명 파워 몰러(power moller)와 자유 롤러(free roller)를 일정한 간격을 두고 순차적으로 배치한 구조를 채용할 수 있다.

그리고 워터 스프레이 컨베이어(100)에는 제어부의 제어 하에 노즐(110)을 개폐하도록 제1체인 컨베이어(120)에 의해 이송되는 여러 개의 버섯 재배용기(B)가 담긴 제1트레이(T1)의 이동 위치를 검출하면 제어부로 감지 신호를 출력하는 제1위치 센서(130)가 장착되어 있다.

즉, 제1위치 센서(130)는 제1체인 컨베이어(120)에 근접 장착되어 재배용기(B)가 담긴 제1트레이(T1)가 일정 거리 범위 내에 근접하면 이를 감지하여 노즐(110)의 작동 제어 등을 위한 전기적인 신호를 제어부로 출력한다.

그리고 제1체인 컨베이어(120)의 위 가운데 부분에는 터널(140)이 구비되어 있고, 터널(140) 내에는 제1위치 센서(130)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 물을 공급받아 재배용기(B) 위에서 일정량 분사하기 위한 다수 개의 노즐(110)이 일정한 간격을 두고 장착되어 있다.

즉, 노즐(110)들은 재배용기(B)의 개수와 대응되게 구비되어 있고, 그 각각은 재배용기(B) 각각의 주둥이 중심 위에 위치되어 있다.

여기서 노즐(110)은 수평의 긴 관 하부 외주면에 토출구가 등간격으로 또는 일직선으로 연결 형성된 구조의 이른바 파이프 노즐로 이루어질 수 있고, 외부에서 공급받는 물의 양을 조절 및 공급용 호스 등과 연결하기 위한 유량조절밸브(111)가 장착될 수 있다.

이때 유량조절밸브(111)로는 유체의 유량이나 압력 등을 차단 제어하는 통상의 스톱 밸브, 로터리 밸브, 콕 밸브 등을 채용할 수 있다.

아울러 노즐(110)들은 제어부의 제어에 의해 자동으로 개폐 작동하여 물의 분사량과 수압을 조절할 수 있도록 솔레노이드 밸브(solenoid valve)를 갖는 구조를 채용할 수도 있다.

또한, 터널(140)은 내부 상황을 외부에서 쉽게 확인할 수 있도록 하는 투시창(미도시)이 마련될 수 있고, 또 손잡이가 달린 덮개로 개폐 가능하게 구비될 수 있다.

그리고 제1체인 컨베이어(120)의 하부에는 노즐(110)을 통한 물 분사 및 제1트레이(T1)의 이동으로 인해 상부에서 떨어지는 물을 받아주어 바닥이 젖는 것을 방지하는 물받이(150)가 구비되어 있다.

또한, 물받이(150)의 아래쪽에는 물받이(150) 내부의 물을 빼내기 위한 배수 밸브(160)가 구비되어 있다.

한편, 노즐(110)들은 일정량의 용수를 저장하는 물탱크에서 물(가습수)을 일정량씩 펌핑하여 압송하는 공급펌프에 의해 물을 일정하게 공급받을 수도 있다.

즉, 공급펌프는 배관이나 호스 등의 유체 통로에 의해 물탱크와 각각 관이음 방식으로 연결 설치되고, 제어부의 제어신호에 의해 가동되어 압력작용으로 일정 양정 및 유량의 물을 선택적으로 펌핑하여 노즐(110)로 공급할 수 있다.

또한, 공급펌프는 구동모터 등과 같은 동력원의 구동력에 의해 가동하며, 그 동력원은 제어부에서의 원격 조정으로 시동 및 정지 가능하도록 구비할 수 있다.

< 터너 컨베이어 유닛>

터너 컨베이어 유닛(200)은 워터 스프레이 컨베이어(100)에서 나오는 재배용기들이 담긴 제1트레이(T1)를 하나씩 전달받아서 그 위에 제2트레이(T2)를 뒤집은 상태로 올려 재배용기(B)들의 위쪽, 즉 주둥이를 덮고, 이 상태의 제1 및 제2트레이(T1)(T2)를 아래위에서 가압 고정한 채 180도 반전시켜 뒤집은 후 상부에 위치하는 제1트레이(T1)를 들어올리어 워터 스프레이 컨베이어(100)에서 이어서 나오는 다른 재배용기들이 담긴 제1트레이 위로 옮기면서 재배용기(B)들이 뒤집힌 채로 담긴 제2트레이(T2)를 운반하는 역할을 한다.

구체적으로, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 터너 컨베이어 유닛(200)은 형강이나 봉재 등의 프레임을 마치 작업대 형태로 결합하여 골격을 이루는 베드(bed)에 의해 지지되고, 제어부의 제어 신호에 따른 전동기의 구동에 의해 작동하여 궤도 운동하면서 워터 스프레이 컨베이어(100)에서 나오는 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)를 하나씩 받아서 일정한 거리 사이를 자동으로 운반(loading)하는 제1구동 롤러 컨베이어(210)가 구비되어 있다.

여기서 제1구동 롤러 컨베이어(210)의 양쪽 가장자리에는 제1트레이(T1)의 원활한 이동을 안내하여 이동 중에 밖으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 탈선방지가드(미도시)가 구비될 수 있다.

또한, 제1구동 롤러 컨베이어(210)로는 구동하는 롤러를 좁은 간격으로 여러 개 나열하여 그 롤러 자체가 전동기의 회전축에 직접 연결되거나 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결되어 전동기의 구동력에 의해 자동으로 회전하면서 제1트레이(T1)를 운반하는 통상의 구동 롤러 컨베이어 구조를 채용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 예를 들면 쇠사슬(체인) 위에 제1트레이(T1)를 직접 올려서 운반하는 통상의 체인 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.

다른 예로, 전동기와 감속기 및 풀리가 일체로 형성되어 그 외주면에 엔들리스 벨트 등을 감아 걸거나 또는 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결된 구동롤러와, 이 구동롤러와 일정 간격을 두고 설치된 종동롤러 및 구동롤러와 종동롤러의 외주면을 감아 걸어 상호 연결하면서 순환 운동하는 엔들리스 벨트 등으로 이루어져 전동기로부터 제1트레이(T1)의 운반에 필요한 구동력을 전달받아 벨트를 순환시키는 무한궤도 운동하는 전동식 벨트 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.

이외에도 롤러 내부에 소형모터와 감속기를 내장한 일명 파워 몰러(power moller)와 자유 롤러(free roller)를 일정한 간격을 두고 순차적으로 배치한 구조를 채용할 수 있다.

그리고 제1구동 롤러 컨베이어(210) 상에는 제어부의 제어 하에 제1스토퍼 액추에이터(212)와 클램프(230) 및 클램프 승강 액추에이터(232)와 구동모터(241)를 순차적으로 작동시키도록 여러 개의 버섯 재배용기(B)가 담긴 제1트레이(T1)의 이동 위치를 검출하면 제어부로 감지 신호를 출력하는 제2위치 센서(211)가 장착되어 있다.

즉, 제2위치 센서(211)는 제1구동 롤러 컨베이어(210)에 근접 장착되어 제1트레이(T1)가 일정 거리 범위 내에 근접하면 이를 감지하여 제1스토퍼 액추에이터(212)와 클램프(230) 및 클램프 승강 액추에이터(232)와 구동모터(241)의 작동 제어 등을 위한 전기적인 신호를 제어부로 출력한다.

그리고 제1구동 롤러 컨베이어(210)의 이송 방향 끝 부분에는 제1트레이(T1)가 미리 정해진 위치에서 이동을 일시적으로 정지시키는 제1스토퍼 액추에이터(212)가 구비되어 있다.

즉, 제1스토퍼 액추에이터(212)는 제2위치 센서(211)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 상승 작동하여 그 푸시 로더의 상단에 고정된 스토퍼가 제1구동 롤러 컨베이어(210) 위로 튀어나와 제1트레이(T1)가 멈추도록 접촉 간섭을 일으킨다.

그리고 제1구동 롤러 컨베이어(210)와 일정한 간격을 두고 제2구동 롤러 컨베이어(220)가 설치되어 있다.

즉, 제2구동 롤러 컨베이어(220)는 형강이나 봉재 등의 프레임을 마치 작업대 형태로 결합하여 골격을 이루는 베드(bed)에 의해 지지되고, 제어부의 제어 신호에 따른 전동기의 구동에 의해 작동하여 궤도 운동하면서 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(260)(270) 사이에서 나오는 주둥이가 아래를 향하도록 뒤집힌 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2) 및 그 위에서 재배용기(B)들을 덮고 있는 제1트레이(T1)를 동시에 하나씩 받아서 투입 엘리베이터(300)를 향해 일정한 거리 사이를 자동으로 운반(unloading)하도록 구비되어 있다.

여기서 제2구동 롤러 컨베이어(220)의 양쪽 가장자리에는 제1 및 제2트레이(T1)(T2)의 원활한 이동을 안내하여 이동 중에 밖으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 탈선방지가드(미도시)가 구비될 수 있다.

또한, 제2구동 롤러 컨베이어(220)로는 구동하는 롤러를 좁은 간격으로 여러 개 나열하여 그 롤러 자체가 전동기의 회전축에 직접 연결되거나 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결되어 전동기의 구동력에 의해 자동으로 회전하면서 제1트레이(T1)를 운반하는 통상의 구동 롤러 컨베이어 구조를 채용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 예를 들면 쇠사슬(체인) 위에 제1 및 제2트레이(T1)(T2)를 직접 올려서 운반하는 통상의 체인 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.

다른 예로, 전동기와 감속기 및 풀리가 일체로 형성되어 그 외주면에 엔들리스 벨트 등을 감아 걸거나 또는 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결된 구동롤러와, 이 구동롤러와 일정 간격을 두고 설치된 종동롤러 및 구동롤러와 종동롤러의 외주면을 감아 걸어 상호 연결하면서 순환 운동하는 엔들리스 벨트 등으로 이루어져 전동기로부터 제1트레이(T1)의 운반에 필요한 구동력을 전달받아 벨트를 순환시키는 무한궤도 운동하는 전동식 벨트 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.

이외에도 롤러 내부에 소형모터와 감속기를 내장한 일명 파워 몰러(power moller)와 자유 롤러(free roller)를 일정한 간격을 두고 순차적으로 배치한 구조를 채용할 수 있다.

그리고 제2구동 롤러 컨베이어(220) 상에는 제어부의 제어 하에 제2스토퍼 액추에이터(222)와 클램프(230) 및 클램프 승강 액추에이터(232)와 구동모터(241)를 순차적으로 작동시키도록 여러 개의 버섯 재배용기(B)가 담긴 제1트레이(T1)의 이동 위치를 검출하면 제어부로 감지 신호를 출력하는 제4위치 센서(221)가 장착되어 있다.

즉, 제4위치 센서(221)는 제2구동 롤러 컨베이어(220)에 근접 장착되어 제1트레이(T1)가 일정 거리 범위 내에 근접하면 이를 감지하여 제2스토퍼 액추에이터(222)와 클램프(230) 및 클램프 승강 액추에이터(232)와 구동모터(241)의 작동 제어 등을 위한 전기적인 신호를 제어부로 출력한다.

그리고 제2구동 롤러 컨베이어(220)의 이송 방향 끝 부분에는 제1트레이(T1)가 정해진 위치에서 이동을 일시적으로 정지시키는 제2스토퍼 액추에이터(222)가 구비되어 있다.

즉, 제2스토퍼 액추에이터(222)는 제4위치 센서(221)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 상승 작동하여 그 푸시 로더의 상단에 고정된 스토퍼가 제2구동 롤러 컨베이어(220) 위로 튀어나와 제1트레이(T1)가 멈추도록 접촉 간섭을 일으킨다.

그리고 제1 및 제2구동 롤러 컨베이어(210)(220)의 상측에는 일정한 높이로 포스트에 의해 떠받쳐진 거더(242)가 설치되어 있고, 그 거더(242)에는 수평 방향으로 랙(245)이 고정되어 있으며, 아울러 거더(242)와 리니어 가이드(243)에 의해 제1구동 롤러 컨베이어(210)와 제2구동 롤러 컨베이어(220) 위에서 좌우로 수평 이동 가능하게 새들(240)이 결합되어 있다.

또한, 새들(240)에는 클램프 승강 액추에이터(232)와 구동모터(241)가 탑재되어 있고, 그 구동모터(241)의 전동축에는 피니언(255)이 고정되어 있으며, 이 피니언(255)은 거더(242)에 고정된 랙(245)과 서로 맞물려 있다.

즉, 새들(240)은 구동모터(241)의 정/역회전에 따라 그 피니언(244)과 랙(253) 및 리니어 레일과 리니어 블록으로 이루어진 리니어 가이드(243)에 의해 거더(242)의 수평 방향으로 원활하게 슬라이딩 이동한다.

여기서 거더(242)는 경량이면서 강성 및 내부식성이 우수한 알루미늄과 같은 금속재질을 이용하여 프로파일 형태로 압출 성형 등을 통해 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 리니어 가이드(243)는 이송에 따른 관성력 및 편하중 등의 힘을 고르게 분산시켜 유격이나 편마모에 의한 손상을 방지할 뿐만 아니라 진동 및 비틀림 현상을 최소화함으로써 한층 원활한 이송이 가능하면서 고도의 정밀한 동작을 유지하도록 좌우 또는 상하 한 쌍으로 설치하는 것이 바람직하다.

아울러 구동모터(241)로는 제어부의 제어 신호에 따른 전압 입력을 회전각으로 바꾸어 정지 및 반전 동작이 신속하게 이루어지는 서보 모터나 일정 각도만큼 회전하는 스텝 모터를 채용할 수 있고, 그밖에 모터의 회전수를 감속하여 구동에 필요한 힘으로 출력하도록 조절하는 감속기를 포함하는 기어드 모터를 채용할 수도 있다.

또한, 새들(240)에는 위치 이동을 정확하게 인식 및 제어하기 위해 거더(242)에 대한 슬라이딩 이동에 따른 위치를 제어하는 센서 또는 속도 및 위치를 감지하기 위한 엔코더와 비전 시스템이 구비될 수 있다.

그리고 새들(240)에는 제1 및 제2구동 롤러 컨베이어(210)(220)의 상측에서 유압실린더(251)의 전/후진 작동에 따라 제1 및 제2트레이(T1)(T2)를 뒤집은 상태로 양쪽을 선택적으로 클램핑하는 클램프(230)가 장착되어 있다.

즉, 클램프(230)는 유압실린더(251)의 푸시 로더 끝부분에 제1 및 제2트레이(T1)(T2)를 움켜쥐거나 클램핑하는 크리퍼(gripper) 등과 같은 형태로 전후 한 쌍으로 구비되어 있다.

그리고 클램프(230)가 제2트레이(T2)를 뒤집은 상태로 재배용기들이 담긴 제1트레이(T1) 위에 올려 재배용기들의 위쪽을 덮고 원래의 위치로 복귀하거나 제2구동 롤러 컨베이어(220) 위의 제1트레이(T1)를 뒤집은 상태로 들어올리도록 승강 작동하는 클램프 승강 액추에이터(232)가 구비되어 있다.

즉, 클램프 승강 액추에이터(232)는 제2트레이를 뒤집은 상태로 잡고 있는 클램프(230)가 제1구동 롤러 컨베이어(210) 위에 놓인 재배용기들이 담긴 제1트레이(T1) 위에 살며시 내려놓고 원래의 위치로 복귀하도록 승강 작동하고, 아울러 클램프(230)가 제2구동 롤러 컨베이어(220) 위의 제1트레이(T1)를 뒤집은 상태로 들어올리도록 승강 작동한다.

여기서 클램프 승강 액추에이터(232)에는 새들(240)에서 더욱 안정적으로 상승 및 하강 작동할 수 있도록 안내하는 가이드 부시(233)와 가이드 바(234)가 구비되어 있다.

그리고 제1구동 롤러 컨베이어(210)에서 전달받은 제1 및 제2트레이(T1)(T2)를 상하로 180도 뒤집기 위해 제1구동 롤러 컨베이어(210)와 제2구동 롤러 컨베이어(220) 사이에 일정한 높이로 턴 플레이트(250)가 설치되어 있다.

즉, 턴 플레이트(250)는 전후 한 쌍으로 이루어져 회전 중심축(254)을 전후 길이 방향 양단에 서로 마주하도록 고정되어 있고, 회전 시 마찰력을 줄이면서 서로 동일한 속도로 회전하도록 그 중심축(254)의 길이 방향 양단이 베이스(257)에 고정된 유닛 베어링(258)에 의해 안정적으로 지지되어 있으며, 또 그 중심축(254)에는 유압실린더(251)의 전/후진 작동에 따라 회전하여 180도 반전하도록 랙(253)과 맞물리는 피니언(255)이 고정되어 있다.

아울러 유압실린더(251)의 푸시 로더에는 피니언(255)과 맞물리는 랙(253)이 고정되어 있고, 또 유압실린더(251)의 푸시 로더에 고정된 랙(253)과 턴 플레이트(250)의 회전 중심축(254)을 지지하는 프레임 사이에는 랙(253)의 좌우 수평 이동을 원활하게 안내하는 리니어 가이드(256)가 구비되어 있다.

즉, 턴 플레이트(250)는 유압실린더(251)의 전/후진 작동에 따라 랙(253)과 피니언(255)이 맞물려 가동함으로써 그 중심축(254)을 중심으로 하여 회전하고, 이때 랙(253)은 리니어 레일과 리니어 블록으로 이루어진 리니어 가이드(256)에 의해 수평 방향으로 원활하게 슬라이딩 이동하면서 중심축(254)을 회전시키고, 또 중심축(254)은 유닛 베어링의 베어링 작용에 의해 반전 운동이 원활하고 수월하게 이루어짐은 물론 반전 운동에 따라 마찰 소음과 마모가 발생하는 것을 방지하여 사용수명을 연장한다.

또한, 턴 플레이트(250)의 한쪽 끝부분에는 제1 및 제2트레이(T1)(T2)가 180도 반전되기 전 상태로 제2구동 롤러 컨베이어(220)로 이동하는 것을 방지하는 스토퍼(257)가 장착되어 있다.

즉, 스토퍼(257)는 제1 및 제2트레이(T1)(T2)의 한쪽 끝부분과 접촉 간섭을 일으켜 그 이동을 정지시킨다.

그리고 제1구동 롤러 컨베이어(210)에서 나오는 제1트레이(T1)와 제2트레이(T2)를 동시에 받아서 일정한 거리 사이를 자동으로 운반하는 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(260)(270)가 턴 플레이트(250)들 사이에 아래위로 일정한 간격을 두고 설치되어 있다.

여기서 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(260)(270)로는 구동하는 롤러를 좁은 간격으로 여러 개 나열하여 그 롤러 자체가 전동기의 회전축에 직접 연결되거나 또는 롤러 내부에 소형모터와 감속기를 내장한 일명 파워 몰러(power moller)와 자유 롤러(free roller)를 일정한 간격을 두고 순차적으로 나란히 배치한 구조를 채용할 수 있다.

그리고 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(260)(270) 상에는 제어부의 제어 하에 턴 플레이트(250)를 180도 반전시키는 유압실린더(251)와 포지셔너 액추에이터(280)를 순차적으로 작동시키도록 제1 및 제2트레이(T1)(T2)의 이동 위치를 검출하면 제어부로 감지 신호를 출력하는 제3위치 센서(261)가 장착되어 있다.

즉, 제3위치 센서(261)는 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(260)(270)에 근접 장착되어 제1 또는 제2트레이(T1)(T2)가 일정 거리 범위 내에 근접하면 이를 감지하여 턴 플레이트(250)를 180도 반전시키는 유압실린더(251)와 포지셔너 액추에이터(280)의 작동 제어 등을 위한 전기적인 신호를 제어부로 출력한다.

그리고 턴 플레이트(250)들 사이에는 제3위치 센서(261)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(260)(270)의 롤러들 사이로 승강하여 제1 및 제2트레이(T1)(T2)를 아래위에서 탄력적으로 가압 고정하여 안정적으로 회전할 수 있도록 유지시키는 다수 개의 포지셔너 액추에이터(280)가 구비되어 있다.

즉, 포지셔너 액추에이터(280)는 제3위치 센서(261)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 상승 작동하여 그 푸시 로더의 상단에 고정된 탄성판(281)이 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(260)(270) 사이로 튀어나와 제1 및 제2트레이(T1)(T2)를 구속 및 고정하도록 탄력적으로 눌러준다.

여기서 스토퍼 액추에이터(212), 클램프(230) 전후진용 유압실린더(231), 클램프 승강 액추에이터(232), 턴 플레이트(250) 반전용 유압실린더(251), 포지셔너 액추에이터(280)의 작동을 위한 액추에이터(에너지와 제어 신호를 기계적인 일로 변환하는 장치)로는 제어부가 컴프레셔 등의 구동원에 제어 신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 실린더(푸시 로더, 피스톤 또는 플런저)를 가동시키면 전후진 또는 승강하는 구조의 통상적인 유압모터나 유압실린더와 같은 액추에이터 기구 및 장치를 채택하여 적용할 수 있다.

한편, 터너 컨베이어 유닛(200)은 인출 엘리베이터(500)에서 내리는 재배용기들이 담긴 제2트레이(T1)를 하나씩 받아서 그 위에 제1트레이(T1)를 뒤집은 상태로 올려 재배용기들의 위쪽을 덮고, 제1 및 제2트레이(T1)(T2)를 아래위에서 가압 고정한 채 뒤집은 후 상부에 위치하는 제2트레이(T2)를 들어올리어 인출 엘리베이터(500)에서 이어 나오는 다른 재배용기들이 담긴 제2트레이 위로 옮기면서 재배용기들이 담긴 제1트레이(T1)를 투입 엘리베이터(300)로 운반 가능하도록 배치 및 인출 엘리베이터(500)와 연결될 수 있다.

즉, 생육 타워(400)에서 뒤집힌 채로 일정한 시간을 보내어 자중에 의해 재배용기의 입구 쪽으로 내려온 종균들이 정상적으로 자랄 수 있도록 재배용기를 원래대로 바로 뒤집어 세우는 작업을 하나의 터너 컨베이어 유닛(200)으로 수행할 수 있다.

<투입 엘리베이터>

투입 엘리베이터(300)는 터너 컨베이어 유닛(200)에서(혹은 인접하는 다른 투입 엘리베이터의 케이지에서) 재배용기(B)들이 일정한 단위로 담긴 채 운반되어 오는 제2트레이(T2)를 적어도 하나 이상 케이지(310)에 실어 임의의 층까지 운반한 다음 내리는 역할을 한다.

도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 특히 투입 엘리베이터(300)의 케이지(310)는, 형강이나 봉재 등의 프레임을 일정 형태로 결합하여 골격을 이루는 베드(bed)에 의해 지지되고, 제어부의 제어 신호에 따른 전동기의 구동에 의해 작동하여 궤도 운동하면서 터너 컨베이어 유닛(200)에서 재배용기들이 담긴 채 운반되어 오는 제2트레이(T)를 적어도 하나 이상 전달받아서 일정한 거리 사이를 자동으로 운반하는 제5구동 롤러 컨베이어(320)가 구비되어 있다.

여기서 제5구동 롤러 컨베이어(320)로는 구동하는 롤러를 좁은 간격으로 여러 개 나열하여 그 롤러 자체가 전동기의 회전축에 직접 연결되거나 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결되어 전동기의 구동력에 의해 자동으로 회전하면서 제2트레이(T2)를 운반하는 통상의 구동 롤러 컨베이어 구조를 채용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 예를 들면 쇠사슬(체인) 위에 제2트레이(T2)를 직접 올려서 운반하는 통상의 체인 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.

이외에도 롤러 내부에 소형모터와 감속기를 내장한 일명 파워 몰러(power moller)와 자유 롤러(free roller)를 일정한 간격을 두고 순차적으로 배치한 구조를 채용할 수 있다.

그리고 제5구동 롤러 컨베이어(320) 상에는 제어부의 제어 하에 방향전환 액추에이터(340)와 트롤리 승강 액추에이터(350) 및 푸시 액추에이터(360)를 순차적으로 작동시키도록 여러 개의 버섯 재배용기(B)가 담긴 제2트레이(T2)의 이동 위치를 검출하면 제어부로 감지 신호를 출력하는 제5위치 센서(330)가 장착되어 있다.

즉, 제3위치 센서(330)는 제5구동 롤러 컨베이어(320)에 근접 장착되어 제2트레이(T2)가 일정 거리 범위 내에 근접하면 이를 감지하여 방향전환 액추에이터(340)와 트롤리 승강 액추에이터(350) 및 푸시 액추에이터(360)의 유기적인 작동 제어 등을 위한 전기적인 신호를 제어부로 출력한다.

그리고 제5구동 롤러 컨베이어(320)의 하부 한쪽에는 제5위치 센서(330)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 제5구동 롤러 컨베이어(320)의 롤러들 사이로 상승하여 제2트레이(T2)의 이동을 90도 방향으로 전환하는 적어도 하나 이상의 방향전환 액추에이터(340)가 구비되어 있다.

즉, 방향전환 액추에이터(340)는 제5위치 센서(330)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 상승 작동하여 그 푸시 로더의 상단에 세워진 채로 고정되고 제2트레이(T2)의 방향전환이 쉽게 주행을 안내 및 유도하는 트롤리(341)가 제5구동 롤러 컨베이어(320)의 롤러들 사이로 튀어나와 제2트레이(T2)의 이동을 일시적으로 정지시킴과 동시에 자연스럽게 90도 방향으로 전환하도록 유도한다.

그리고 제5구동 롤러 컨베이어(320)의 하부 다른 한쪽에는 제5위치 센서(330)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 제5구동 롤러 컨베이어(320) 위에 놓인 제2트레이(T2)를 들어올리어 자유롭게 이동 가능하도록 승강 작동하는 트롤리 승강 액추에이터(350)가 구비되어 있다.

즉, 트롤리 승강 액추에이터(350)는 제5위치 센서(330)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 방향전환 액추에이터(340)와 순차적으로 상승 작동하여 그 푸시 로더의 상단에 고정되고 제2트레이(T2)의 방향전환이 쉽게 주행을 안내 및 유도하는 트롤리(351)가 제5구동 롤러 컨베이어(320)의 롤러들 사이로 튀어나와서 그 위에 놓인 제2트레이(T2)를 자유롭게 이동할 수 있는 상태로 들어올린다.

이때, 트롤리 승강 액추에이터(350)는 가이드 부시(352)와 가이드 바(353)의 안내에 의해 더욱 안정적으로 상승 및 하강 작동할 수 있다.

여기서 방향전환 액추에이터(340)의 트롤리(341)와 트롤리 승강 액추에이터(350)의 트롤리(351)는 프레임의 길이 방향 양쪽 내벽 사이에 일정한 간격을 두고 다수 개의 롤러를 삽입 장착하여 제품의 원활한 슬라이딩 이동을 안내하는 용도의 일명 가이드 플라콘(guide placon) 혹은 플라콘 롤러로 이루어질 수 있다.

그리고 케이지(310)의 한쪽에는 트롤리 승강 액추에이터(350) 위의 제2트레이(T2)를 생육 타워의 생육 컨베이어(410) 위로 밀어넣는 푸시 액추에이터(360)가 구비되어 있다.

즉, 푸시 액추에이터(360)는 제5위치 센서(330)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 전진 작동하여 그 푸시 로더의 상단에 고정된 밀판(361)이 트롤리 승강 액추에이터(350) 위로 튀어나와 제2트레이(T2)를 밀어서 생육 컨베이어(410) 위로 내려준다.

이때, 푸시 액추에이터(360)는 가이드 부시(362)와 가이드 바(363)의 안내에 의해 더욱 안정적으로 전진 및 후진 작동할 수 있다.

여기서 방향전환 액추에이터(340), 트롤리 승강 액추에이터(350), 푸시 액추에이터(360)의 작동을 위한 액추에이터(에너지와 제어 신호를 기계적인 일로 변환하는 장치)로는 제어부가 컴프레셔 등의 구동원에 제어 신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 실린더(푸시 로더, 피스톤 또는 플런저)를 가동시키면 전후진 또는 승강하는 구조의 통상적인 유압모터나 유압실린더와 같은 액추에이터 기구 및 장치를 채택하여 적용할 수 있다.

한편, 투입 엘리베이터(300)는 권상 전동기 등의 조작에 의해 와이어 로프(케이블) 또는 체인으로 케이지(310)를 한 쌍의 안내 레일을 따라 상하로 승강시키는 구조를 채용할 수 있으며, 혹은 윈치 및 호이스트 방식과 비교해 상부구조의 길이가 짧은 유압방식을 채용할 경우 설치공간을 최소화할 수 있으며, 케이블 손상에 의한 추락사고 등의 방지하여 안전성을 제고할 수 있다.

아울러 케이지(310)가 임의의 층까지 승강하면 이를 해당 층의 리미트 스위치(케이지의 접촉부가 센서 도그에 접촉함으로써 내부의 가동접점을 움직여 스위치를 개폐하여 기계적 움직임 및 위치를 검출하는 접촉식 센서)가 감지하고, 그 리미트 스위치의 감지 신호에 따라 제어부가 권상 전동기 등 구동원의 작동을 제어하도록 제어 신호를 출력하여 특정 층에서 일시 정지시키는 구조를 채용할 수 있다.

또한, 투입 엘리베이터(300)는 생육 타워(400) 및 인출 엘리베이터(500)와 함께 복수 개가 일정한 간격을 두고 나란히 배열되도록 설치할 수 있고, 이때 투입 엘리베이터의 케이지(310)는, 터너 컨베이어 유닛(200)에서 재배용기들이 담긴 채 운반되어 오는 제2트레이(T2)를 그대로 통과시켜 인접하는 다른 투입 엘리베이터를 향해 운반 가능하도록 구비함으로써 재배용기를 생육 타워(400)의 임의의 층까지 한층 효율적이면서 안정적으로 운반하여 내릴 수 있다.

여기서 투입 엘리베이터(300)와 터너 컨베이어 유닛(200) 사이에는 제2트레이(T2)의 보다 원활한 이송을 위해 별도의 연결용 휠 컨베이어 등이 배치될 수 있다.

<생육 타워>

생육 타워(400)는 버섯 병재배를 위해 여러 개의 버섯 재배용기(B)들이 일정한 단위로 담긴 제2트레이(T2)를 복층으로 적재하는 역할을 한다.

즉, 생육 타워(400)는 형강이나 봉재 등의 프레임을 일정 형태로 결합하여 골격을 이루는 구조물 내에 투입 엘리베이터(300)의 케이지(310)에서 내리는 제2트레이(T2)를 받아서 일정한 거리 사이를 운반하는 생육 컨베이어(410)가 다층으로 배치되어 있다.

그리고 생육 컨베이어(410)는 제어부의 제어 신호에 따른 전동기의 구동에 의해 작동하여 궤도 운동하면서 투입 엘리베이터(300)의 케이지(310)에서 재배용기들이 담긴 채 운반되어 오는 제2트레이(T)를 연속적으로 전달받아서 일정한 시간간격을 두고 인출 엘리베이터(500)를 향해 자동으로 운반한다.

여기서 생육 컨베이어(410)로는 구동하는 롤러를 좁은 간격으로 여러 개 나열하여 그 롤러 자체가 전동기의 회전축에 직접 연결되거나 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결되어 전동기의 구동력에 의해 자동으로 회전하면서 제2트레이(T2)를 운반하는 통상의 구동 롤러 컨베이어 구조를 채용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 예를 들면 쇠사슬(체인) 위에 제2트레이(T2)를 직접 올려서 운반하는 통상의 체인 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.

이외에도 롤러 내부에 소형모터와 감속기를 내장한 일명 파워 몰러(power moller)와 자유 롤러(free roller)를 일정한 간격을 두고 순차적으로 배치한 구조를 채용할 수 있다.

<인출 엘리베이터>

인출 엘리베이터(500)는 생육 타워(400)에서 나오는(혹은 인접하는 다른 인출 엘리베이터의 케이지에서 이송되는) 주둥이가 아래를 향하도록 뒤집힌 재배용기(B)들이 일정한 단위로 담긴 제2트레이(T2)를 적어도 하나 이상 케이지(510)에 실어 아래로 운반한 다음 내리는 역할을 한다.

도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이 특히 인출 엘리베이터(500)의 케이지(510)는, 형강이나 봉재 등의 프레임을 일정 형태로 결합하여 골격을 이루는 베드(bed)에 의해 지지되고, 제어부의 제어 신호에 따른 전동기의 구동에 의해 작동하여 궤도 운동하면서 생육 컨베이어(410)에서 재배용기들이 담긴 채 운반되어 오는 제2트레이(T)를 적어도 하나 이상 전달받는 제2체인 컨베이어(520)가 구비되어 있다.

여기서 제2체인 컨베이어(520)로는 쇠사슬(체인) 위에 제2트레이(T2)를 직접 올려서 운반하는 통상의 체인 컨베이어 구조를 채용하는 것이 바람직하다.

또한, 제2체인 컨베이어(520)로는 풋 다운 액추에이터(550)의 승강 작동에 따라 그 일부의 풀리(스프로킷)가 슬롯 홀(521)을 따라 위치 이동 및 다른 풀리와의 간격을 조정하면서 쇠사슬(체인)의 장력이 자유로이 조절되는 구조를 채용하는 것이 바람직하다.

그리고 인출 엘리베이터(500)의 케이지(510) 상에는 제어부의 제어 하에 제2체인 컨베이어(520)와 제6구동 롤러 컨베이어(540) 및 풋 다운 액추에이터(550)를 순차적으로 작동시키도록 여러 개의 버섯 재배용기(B)가 담긴 제2트레이(T2)의 이동 위치를 검출하면 제어부로 감지 신호를 출력하는 제6위치 센서(530)가 장착되어 있다.

즉, 제6위치 센서(530)는 제6구동 롤러 컨베이어(540)에 근접 장착되어 제2트레이(T2)가 일정 거리 범위 내에 근접하면 이를 감지하여 제2체인 컨베이어(520)와 제6구동 롤러 컨베이어(540) 및 풋 다운 액추에이터(550)의 유기적인 작동 제어 등을 위한 전기적인 신호를 제어부로 출력한다.

그리고 인출 엘리베이터(500)의 케이지(510)에는 제6위치 센서(530)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 제2체인 컨베이어(520) 위의 제2트레이(T2)를 적어도 하나 이상 전달받아 90도 방향으로 이동 방향을 전환하는 제6구동 롤러 컨베이어(540)가 구비되어 있다.

또한, 제6구동 롤러 컨베이어(540)의 하부에는 제6위치 센서(530)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 제2체인 컨베이어(520)를 제6구동 롤러 컨베이어(540)의 롤러들 사이로 하강시켜 제2체인 컨베이어(520) 위에 놓인 제2트레이(T2)를 제6구동 롤러 컨베이어(540) 위에 내려놓는 적어도 하나 이상의 풋 다운 액추에이터(550)가 구비되어 있다.

즉, 풋 다운 액추에이터(550)는 제6위치 센서(530)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 하강 작동하여 그 푸시 로더의 상단에 고정된 제2체인 컨베이어(520)를 제6구동 롤러 컨베이어(540)의 롤러들 사이로 내려서 그 위에 놓인 제2트레이(T2)가 자연스럽게 90도 방향으로 이동 방향을 전환하도록 안내 및 유도한다.

여기서 제6구동 롤러 컨베이어(540)로는 구동하는 롤러를 좁은 간격으로 여러 개 나열하여 그 롤러 자체가 전동기의 회전축에 직접 연결되거나 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결되어 전동기의 구동력에 의해 자동으로 회전하면서 제2트레이(T2)를 운반하는 통상의 구동 롤러 컨베이어 구조를 채용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 예를 들면 쇠사슬(체인) 위에 제2트레이(T2)를 직접 올려서 운반하는 통상의 체인 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.

이외에도 롤러 내부에 소형모터와 감속기를 내장한 일명 파워 몰러(power moller)와 자유 롤러(free roller)를 일정한 간격을 두고 순차적으로 배치한 구조를 채용할 수 있다.

아울러 풋 다운 액추에이터(550)의 작동을 위한 액추에이터(에너지와 제어 신호를 기계적인 일로 변환하는 장치)로는 제어부가 컴프레셔 등의 구동원에 제어 신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 실린더(푸시 로더, 피스톤 또는 플런저)를 가동시키면 전후진 또는 승강하는 구조의 통상적인 유압모터나 유압실린더와 같은 액추에이터 기구 및 장치를 채택하여 적용할 수 있다.

한편, 인출 엘리베이터(500)는 투입 엘리베이터(300)와 마찬가지로 권상 전동기 등의 조작에 의해 와이어 로프(케이블) 또는 체인으로 케이지(510)를 한 쌍의 안내 레일을 따라 상하로 승강시키는 구조를 채용할 수 있으며, 혹은 윈치 및 호이스트 방식과 비교해 상부구조의 길이가 짧은 유압방식을 채용할 경우 설치공간을 최소화할 수 있으며, 케이블 손상에 의한 추락사고 등의 방지하여 안전성을 제고할 수 있다.

아울러 케이지(510)가 임의의 층까지 승강하면 이를 해당 층의 리미트 스위치(케이지의 접촉부가 센서 도그에 접촉함으로써 내부의 가동접점을 움직여 스위치를 개폐하여 기계적 움직임 및 위치를 검출하는 접촉식 센서)가 감지하고, 그 리미트 스위치의 감지 신호에 따라 제어부가 권상 전동기 등 구동원의 작동을 제어하도록 제어 신호를 출력하여 특정 층에서 일시 정지시키는 구조를 채용할 수 있다.

또한, 인출 엘리베이터(500)는 생육 타워(400) 및 투입 엘리베이터(300)와 함께 복수 개가 일정한 간격을 두고 나란히 배열되도록 설치할 수 있고, 이때 인출 엘리베이터의 케이지(510)는, 생육 타워(400)에서 재배용기들이 담긴 채 운반되어 오는 제2트레이(T2)를 그대로 통과시켜 인접하는 다른 인출 엘리베이터를 향해 운반 가능하도록 구비함으로써 재배용기를 생육 타워(400)의 임의의 층에서 한층 효율적이면서 안정적으로 내릴 수 있다.

<에어 스프레이 컨베이어>

에어 스프레이 컨베이어(600)는 여러 개의 버섯 재배용기(B)가 일정 단위로 담긴 제1트레이(T1)를 하나씩 연속적으로 옮겨 나르면서 공기압축기로부터 소정 압력의 공기를 공급받아 재배용기(B) 위에서 노즐(610)을 통하여 일정한 압력으로 분사하여 제1트레이(T1) 내부에 남아 있는 물기를 제거하는 역할을 한다.

구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 에어 스프레이 컨베이어(600)는, 형강이나 봉재 등의 프레임을 마치 작업대 형태로 결합하여 골격을 이루는 베드(bed)에 의해 지지되고, 제어부의 제어 신호에 따른 전동기의 구동에 의해 작동하여 궤도 운동하면서 일정한 거리 사이를 자동으로 주둥이가 위를 향하도록 똑바로 세워진 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)를 실어 연속적으로 운반하는 제1체인 컨베이어(120)가 구비되어 있다.

즉, 에어 스프레이 컨베이어(600)는 워터 스프레이 컨베이어(100)에서 원기형성 촉진과 상부 배지의 표면건조에 의한 발이 불량을 막기 위해 물(가습수)을 살포할 때 제1트레이(T1) 내부에 남아 있는 물기를 고압의 공기로 제거하여 적정 수분함량을 안정적으로 유지할 수 있도록 하고, 아울러 이송 중에 물이 바닥에 떨어지는 것을 방지하기 위해 워터 스프레이 컨베이어(100)와 연동하도록 제1체인 컨베이어(120)의 위에 일체로 연결 설치되어 있다.

여기서 노즐(610)은 수평의 긴 관 하부 외주면에 토출구가 등간격으로 또는 일직선으로 연결 형성된 구조의 이른바 파이프 노즐로 이루어질 수 있다.

아울러 공기압축기로는 공기를 압축해 압력 및 속도를 높여서 송출하는 통상의 에어 컴프레서(air compressor)를 채용할 수 있다.

또한, 공기압축기는 분사 압력이 일정하게 유지되도록 정압작용을 위한 별도의 레귤레이터(regulator)를 통해 일정한 압력으로 압축공기를 공급하는 구조를 채택하여 적용할 수 있다.

<제어부>

제어부(미도시)는 전원 및 동작 제어 등을 위한 스위치 개폐 신호와, 제1 내지 제6위치 센서(130)(211)(221)(261)(330)(530)로부터 제1 및 제2트레이(T1)(T2)의 위치 감지 신호를 각각 수신받고, 이를 기초로 하여 미리 입력된 설정 프로그램에 의해 각 컨베이어 및 엘리베이터의 전동기와 액추에이터의 순차적인 작동과 함께 전반적인 가동을 설정 및 제어한다.

여기서 제어부는 워터 스프레이 컨베이어(100), 터너 컨베이어 유닛(200), 투입 엘리베이터(300), 생육 타워(400), 인출 엘리베이터(500) 및 에어 스프레이 컨베이어(600) 각각의 트레이 이송 속도 및 이송을 위한 회전비와, 순환 이동거리, 이송에 소요되는 시간 등을 종합하여 각 구성요소 간의 작동 간섭이나 충돌없이 유기적으로 번갈아서 원활하게 작동하도록 설정 및 제어할 수 있다. 이와 같은 작동 및 연동관계는 전기적인 시퀀스에 의해 간단하게 응용 및 제어할 수 있는 것이므로, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

한편, 제1 내지 제6위치 센서(130)(211)(221)(261)(330)(530)로는 검출코일에 금속물체가 접근하면 전자유도작용에 의하여 검출코일에 접속된 발진회로의 발진 주파수나 발진 진폭이 변화하면서 스위칭 동작이 이루어지는 고주파 발진형 혹은 도체 전극을 가진 검출부에 피검지 물체가 접근하면 센서 부분의 정전용량이 크게 변화하는 현상을 이용한 정전용량형 혹은 물체가 근접한 것을 비접촉으로 감지하여 그 위치를 검출하는 광섬유 근접센서 또는 발광소자와 수광소자를 대향시켜 투과광을 검지하는 포토 센서 등을 채용할 수 있다.

<작용 및 작동원리>

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템의 주요 작용 및 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 워터 스프레이 컨베이어(100)의 작동에 의해 자동으로 운반되는 주둥이가 위를 향하도록 똑바로 세워진 재배용기(B)들이 일정 단위로 담긴 제1트레이(T1)를 제1위치 센서(130)가 검출하면 제어부로 그 위치 감지 신호를 전송한다.

이때, 제어부는 터널(140) 내 노즐(110)을 자동으로 일정 시간 개방하도록 제어 신호를 출력한다.

이렇게 하여 재배용기(B)들 상부 배지의 표면건조를 막기 위한 물뿌림 작업을 자동으로 수행할 수 있다.

아울러 수분 센서 등을 이용한 재배용기(B) 내의 배지의 수분측정 결과에 따라 제어부는 노즐(110)에서 살포되는 물의 양을 조절함으로써 배지의 수분함량을 균일하고 일정하게 조절할 수 있다.

계속해서, 도 16에 도시된 바와 같이 터너 컨베이어 유닛(200)의 제2위치 센서(211)로부터 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)의 위치 감지 신호가 있으면, 제어부는 제1구동 롤러 컨베이어(210)의 작동을 멈추도록 제어 신호를 출력함과 동시에 제1스토퍼 액추에이터(212)의 상승 작동을 위한 제어 신호를 출력하여 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)의 이동을 일시 정지시킨 후, 클램프 승강 액추에이터(232)의 하강 작동을 위한 제어 신호를 출력하고, 아울러 클램프(230)를 작동시키는 유압실린더(231)에 클램프(230)를 벌리도록 제어 신호를 출력하여 제1구동 롤러 컨베이어(210) 위에 위치하는 재배용기(B)들 위에 제2트레이(T2)를 뒤집은 상태로 올려 덮는다.

이때, 클램프(230)는 미리 준비된 아래위가 뒤집힌 제2트레이(T2)를 클램핑한 상태를 유지하고 있다가 제어부의 제어 신호에 따라 제1구동 롤러 컨베이어(210) 위에 위치하는 재배용기(B)들 위에 내려 놓는다.

계속해서, 미리 정해진 시간이 지나면, 제어부는 도 17에 도시된 바와 같이 제1, 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(210)(260)(270)의 작동 및 제1스토퍼 액추에이터(212)의 하강 작동을 위한 제어 신호를 출력하여 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)와, 그 재배용기(B)들의 상부를 덮고 있는 제2트레이(T2)를 턴 플레이트(250) 내의 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(260)(270) 사이로 이동시킨다.

이러한 작동이 한번 이루어진 상태에서 제3위치 센서(261)로부터 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)와, 그 재배용기(B)들의 상부를 덮고 있는 제2트레이(T2)를 정해진 위치에서 감지하는 신호가 있으면, 제어부는 도 18에 도시된 바와 같이 포지셔너 액추에이터(280)와 턴 플레이트의 유압실린더(251) 및 새들의 구동모터(241)가 순차적으로 작동하도록 하기 위한 제어 신호를 출력한다.

이렇게 하여 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)와, 그 재배용기(B)들의 상부를 덮고 있는 제2트레이(T2)는 포지셔너 액추에이터(280)의 탄성판(281)에 의해 가압 고정된 채로 턴 플레이트(250)의 회전 중심축(254)을 중심으로 반시계방향으로 회전하여 180도 반전하고, 이와 동시에 구동모터(241)에 의해 정방향으로 회전하는 피니언(244)과 거더(242)의 랙(253) 및 리니어 가이드(243)에 의해 새들(240)에 탑재된 클램프(230)와 클램프 승강 액추에이터(232)는 제2구동 롤러 컨베이어(220) 위로 수평 이동한다.

이때, 턴 플레이트(250) 내의 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(260)(270)는 일정 시간 동안 작동을 일시 중지할 수 있다.

계속해서, 미리 정해진 시간이 지나면, 제어부는 포지셔너 액추에이터(280)가 원래대로 복귀하도록 하기 위한 제어 신호와 함께 제2, 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(220)(260)(270)의 작동을 위한 제어 신호를 출력한다.

이렇게 되면 도 19에 도시된 바와 같이 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)와, 그 재배용기(B)들의 상부를 덮고 있는 제2트레이(T2)는 포지셔너 액추에이터(280)의 탄성판(281)에 의한 구속 상태가 해제되어 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어(260)(270)에 의해 제2구동 롤러 컨베이어(220) 위로 이동한다.

계속해서, 제2구동 롤러 컨베이어(220)의 제4위치 센서(221)로부터 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)와, 그 재배용기(B)들의 상부를 덮고 있는 제2트레이(T2)의 위치 감지 신호가 있으면, 제어부는 제2구동 롤러 컨베이어(220)의 작동을 멈춤과 동시에 제2스토퍼 액추에이터(222)의 상승 작동을 위한 제어 신호를 출력하여 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)와, 그 재배용기(B)들의 상부를 덮고 있는 제2트레이(T2)의 이동을 일시 정지시킨 후, 클램프 승강 액추에이터(232)를 하강 작동하도록 제어 신호를 출력하고, 일정 시간이 지나면 클램프의 작동을 위한 유압실린더(231)가 클램프(230)를 벌렸다 오므리도록 제어 신호를 출력하여 제2구동 롤러 컨베이어(220) 위에 위치하는 제1트레이(T1)를 뒤집은 상태로 집어올린다.

아울러 제어부는 미리 정해진 시간간격을 두고 턴 플레이트(250) 및 새들(240)이 원래대로 복귀하도록 작동하기 위한 제어 신호를 출력하여 턴 플레이트(250)는 유압실린더(251)의 푸시 로드 후진에 의해 그 회전 중심축(254)을 중심으로 시계방향으로 회전시켜 -180도 반전시키고, 새들(240)은 구동모터(241)의 역방향 회전에 의해 수평 이동하여 도 16에 도시된 바와 같이 제1트레이(T1)를 제1구동 롤러 컨베이어(210) 위로 위치시킨다.

계속해서, 터너 컨베이어 유닛(200)에 의해 180도 뒤집힌 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2)는 제2구동 롤러 컨베이어(220)에 의해 투입 엘리베이터의 케이지(310) 상의 제5구동 롤러 컨베이어(320) 위로 이동한다.

이때, 제5위 센서(330)로부터 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2)의 위치 감지 신호가 있으면, 제어부는 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 방향전환 액추에이터(340)와 트롤리 승강 액추에이터(350) 및 푸시 액추에이터(360)가 순차적으로 작동하도록 하기 위한 제어 신호를 출력하여 제5구동 롤러 컨베이어(320)의 롤러들 사이로 방향전환 액추에이터(340)가 트롤리(341)를 상승시켜 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2)의 이동을 90도 방향으로 전환하고, 이 상태에서 트롤리 승강 액추에이터(350)가 트롤리(351)를 상승시켜 제5구동 롤러 컨베이어(320) 위에 놓인 제2트레이(T2)를 들어올리어 쉽게 주행하도록 안내 및 유도한다.

이후, 푸시 액추에이터(360)가 밀판(361)을 전진시켜 트롤리 승강 액추에이터(350) 위의 제2트레이(T2)를 생육 타워의 생육 컨베이어(410) 위로 밀어넣는다.

이렇게 되면 투입 엘리베이터의 케이지(310) 위에 있던 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2)가 생육 타워의 생육 컨베이어(410) 위에 자연스럽게 내려와 놓이고, 이와 동시에 제어부는 생육 타워의 해당 생육 컨베이어(410)를 구동시켜 제2트레이(T2)를 그 재배용기(B)들의 입구(주둥이)로 종균들이 내려오는 일정 시간만큼(72시간 내지 96시간) 일정한 거리 사이를 인출 엘리베이터(500)를 향해 일정한 속도로 운반한다.

이 과정을 수행하기 위한 일정한 시간이 지나면 제어부는 방향전환 액추에이터(340)와 트롤리 승강 액추에이터(350) 및 푸시 액추에이터(360)가 원래대로 복귀하도록 작동하기 위한 제어 신호를 출력하여 복귀시킨다.

이때, 생육 타워(400)로부터 별도의 센서에 의해 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2)의 적층 한도가 임박함을 알리는 1차 감지 신호가 있으면, 제어부는 1차로 알람음 등을 제어하여 작업자나 관리자에게 경고할 수 있고, 또 생육 타워(400)로부터 별도의 센서에 의해 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)의 적층 한도를 초과하는 감지 신호가 있으면, 제어부는 시스템의 전반적인 작동을 정지함으로써 생육 타워(400) 내에 층층이 쌓인 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2)가 생육 컨베이어(410)의 궤도의 한도를 넘어서 뒤집히거나 바닥으로 떨어지는 것을 방지할 수 있고, 아울러 이상 작동이 발생하기 전에 작업자 및 관리자가 적절히 대응하여 조치할 수 있다.

계속해서, 생육 컨베이어(410)에서 이동하는 180도 뒤집힌 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2)는 인출 엘리베이터의 케이지(510) 상의 제2체인 컨베이어(520) 에 의해 인출 엘리베이터의 케이지(510) 위로 이동한다.

이때, 제6위 센서(530)로부터 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2)의 위치 감지 신호가 있으면, 제어부는 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이 제2체인 컨베이어(520)와 제6구동 롤러 컨베이어(540) 및 풋 다운 액추에이터(550)가 순차적으로 작동하도록 하기 위한 제어 신호를 출력하고, 이에 따라 제6구동 롤러 컨베이어(540)의 롤러들 사이로 풋 다운 액추에이터(550)가 제2체인 컨베이어(520)를 하강시켜 제6구동 롤러 컨베이어(540) 위에 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2)를 자연스럽게 올려놓는다.

이렇게 하여 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2)는 제6구동 롤러 컨베이어(540)에 의해 90도 방향으로 이동 방향을 전환하여 이동한다.

이후, 재배용기(B)들이 담긴 제2트레이(T2)는 종균들이 정상적으로 자랄 수 있도록 원래대로 바로 뒤집어 세우기 위해 별도의 컨베이어에 의해 다시 터너 컨베이어 유닛(200)으로(혹은 별개의 다른 터너 컨베이어 유닛으로) 운반하고, 터너 컨베이어 유닛(200)에 의해 애초와 같이 바로 세워진 재배용기(B)들이 담긴 제1트레이(T1)는 상술한 작동 순서에 따라 순차적으로 생육 타워(400)로 이동하여 일정 생육 기간을 거친 다음 인출 엘리베이터(500)를 통해 탈병장 또는 별도의 출하장으로 운반한다.

이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 버섯 병재배 자동화 시스템은 버섯 종균이 접종된 재배용기(B)들을 생육 타워(400)로 옮기기 전에 원기형성 촉진과 상부 배지의 표면건조에 의한 발이 불량을 막기 위해 물(가습수)을 살포하는 작업과, 그로 인한 물의 고임을 방지하기 위해 트레이에 담긴 잔여 물기를 제거하는 작업은 물론이고, 종균의 발이에 지장을 주지 않도록 재배용기(B)들을 원래대로 바로 세우기 위해 뒤집는 작업을 순차적으로 자동 수행할 수 있다.

특히 물(가습수)을 살포하는 작업으로 인해 종균이 재배용기의 하부로 깊이 내려가서 발이하는 데 지장을 받지 않도록 종균이 재배용기의 입구로 다시 자연스럽게 내려오도록 뒤집는 작업을 자동화함으로써 버섯의 대량재배에 따른 작업의 효율성을 높이고 노동력과 시간을 줄여 원가 절감은 물론 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백하다.

그러므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

100: 워터 스프레이 컨베이어 110: 노즐
120: 제1체인 컨베이어 130: 제1위치 센서
140: 터널 150: 물받이
160: 배수 밸브 200: 터너 컨베이어 유닛
210: 제1구동 롤러 컨베이어 211: 제2위치 센서
212: 제1스토퍼 액추에이터 220: 제2구동 롤러 컨베이어
221: 제4위치 센서 222: 제2스토퍼 액추에이터
230: 클램프 231: 유압실린더
232: 클램프 승강 액추에이터 233: 가이드 부시
234: 가이드 바 240: 새들
241: 구동모터 242: 거더
243: 리니어 가이드 244: 피니언
245: 랙 250: 턴 플레이트
251: 유압실린더 252: 푸시 로더
253: 랙 254: 중심축
255: 피니언 256: 리니어 가이드
257: 스토퍼 260: 제3구동 롤러 컨베이어
261: 제3위치 센서 270: 제4구동 롤러 컨베이어
280: 포지셔너 액추에이터 300: 투입 엘리베이터
310: 케이지 320: 제5구동 롤러 컨베이어
330: 제5위치 센서 340: 방향전환 액추에이터
350: 트롤리 승강 액추에이터 352: 가이드 부시
353: 가이드 바 360: 푸시 액추에이터
361: 밀판 362: 가이드 부시
363: 가이드 바 400: 생육 타워
410: 생육 컨베이어 500: 인출 엘리베이터
510: 케이지 520: 제2체인 컨베이어
530: 제6위치 센서 540: 제6구동 롤러 컨베이어
550: 풋 다운 액추에이터 600: 에어 스프레이 컨베이어
610: 노즐 B: 재배용기
T1: 제1트레이 T2: 제2트레이

Claims (3)

1. 여러 개의 버섯 재배용기들이 담긴 제1트레이를 하나씩 받아서 자동으로 운반하는 제1구동 롤러 컨베이어;
   상기 제1구동 롤러 컨베이어에 의해 이송되어 오는 상기 제1트레이의 위치를 검출하는 제2위치 센서;
   상기 제2위치 센서의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 상승 작동하여 상기 제1구동 롤러 컨베이어 위에 상기 제1트레이의 이동을 일시적으로 정지시키는 제1스토퍼 액추에이터;
   상기 제1구동 롤러 컨베이어와 일정한 간격을 두고 설치되고, 일정한 거리를 재배용기들이 담긴 제1 및 제2트레이를 자동으로 운반하는 제2구동 롤러 컨베이어;
   상기 제1 및 제2구동 롤러 컨베이어의 상측에서 유압실린더의 전/후진 작동에 따라 상기 제1 및 제2트레이를 뒤집은 상태로 양쪽을 선택적으로 클램핑하는 클램프;
   상기 클램프가 상기 제2트레이를 뒤집은 상태로 잡고 있다가 제1구동 롤러 컨베이어 위에 놓인 재배용기들이 담긴 상기 제1트레이 위에 내려놓아 상기 재배용기들의 위쪽을 덮고, 원래의 위치로 복귀하거나 상기 제2구동 롤러 컨베이어 위의 상기 제1트레이를 뒤집은 상태로 들어올리도록 승강 작동하는 클램프 승강 액추에이터;
   상기 클램프 승강 액추에이터와 구동모터를 탑재한 채로 거더와 리니어 가이드에 의해 상기 제1구동 롤러 컨베이어와 상기 제2구동 롤러 컨베이어 위에서 수평 이동 가능하게 결합되고, 상기 구동모터의 전동축에 고정된 피니언과 상기 거더에 고정된 랙이 서로 맞물려 상기 구동모터의 정/역회전에 따라 슬라이딩 이동하는 새들;
   상기 제1구동 롤러 컨베이어와 상기 제2구동 롤러 컨베이어 사이에서 베이스에 의해 회전 가능하게 지지된 채로 설치되고, 유압실린더의 푸시 로더에 고정된 랙과 회전 중심축에 고정된 피니언이 서로 맞물려 상기 유압실린더의 전/후진 작동에 따라 그 중심축을 중심으로 회전하여 180도 반전하는 한 쌍의 턴 플레이트;
   상기 턴 플레이트들 사이에 아래위로 일정한 간격을 두고 설치되고, 상기 제1구동 롤러 컨베이어에서 나오는 상기 제1트레이와 상기 제2트레이를 동시에 받아서 자동으로 운반하는 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어;
   상기 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어로 이송되어 오는 제1 및 제2트레이의 위치를 검출하는 제3위치 센서;
   상기 턴 플레이트들 사이에 설치되고, 상기 제3위치 센서의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 상기 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어의 롤러들 사이로 승강하여 상기 제1 및 제2트레이를 아래위에서 탄력적으로 가압 고정하여 안정적으로 회전할 수 있도록 유지시키는 다수 개의 포지셔너 액추에이터;
   상기 제3 및 제4구동 롤러 컨베이어에 의해 이송되어 오는 상기 제1트레이의 위치를 검출하는 제4위치 센서;
   상기 제4위치 센서의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 상승 작동하여 상기 제2구동 롤러 컨베이어 위에 상기 제1트레이의 이동을 일시 정지시키는 제2스토퍼 액추에이터;
   를 포함하는 버섯 병재배 자동화 시스템의 터너 컨베이어 유닛.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 턴 플레이트의 한쪽에 상기 제1 및 제2트레이의 이동을 정지시키는 스토퍼가 장착된 버섯 병재배 자동화 시스템의 터너 컨베이어 유닛.

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