KR102087584B1 - 전동 이식기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재배지의 정확한 높이에 대응하여 식부 깊이를 정확하게 조절할 수 있는 이식기를 제안한다. 본 발명 이식기는, 배터리와, 상기 배터리를 구동원으로 하여 주행하는 주행휠, 그리고 상기 배터리를 구동원으로 하여 묘종을 이식하기 위하여 후방에 설치되는 이식컵을 구비한다. 그리고 이식기의 전방에 설치되어 재배지의 높이를 감지하는 높이 감지센서(24); 이식기의 후방에 설치되어 재배지에 묘종을 심기 위한 이식컵(14); 이식기의 속도를 감지하는 속도 감지센서(26); 이식기의 높이를 조절함으로써, 상기 이식컵에 의하여 심어지는 묘종의 식부깊이를 제어하기 위한 높낮이 구동부(28); 그리고 상기 높이 감지센서에서 감지되는 재배지의 높이에 따라서, 상기 속도 감지센서에서 감지되는 현재속도와 높이 감지센서와 이식컵 사이의 거리를 고려하여, 상기 높낮이 구동부를 제어하는 컨트롤러(20)를 포함하고 있다.

Description

전동 이식기{An electrical planting machine}

본 발명은 이식기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기를 동력으로 하는 배터리에 의하여 구동되고, 이식지의 지표 표면 환경에 따라서 이식깊이를 정확하게 조절할 수 있는 전동 이식기에 관한 것이다.

이식기는 일반적으로 일정한 크기로 자란 묘종을 재배지에 이식하는 농기계의 일종이라고 할 수 있다. 이러한 이식기의 기본적인 구조는, 본 출원인이 출원한 한국 특허 출원 10-2014-0090050, 10-2014-0090053, 그리고 10-2015-0088856 등에서 이미 공개되어 있다. 이하에서 설명하는 본 발명에서도 실질적인 기구적 구성은 이러한 종래 기술에서 사용하는 메카니즘을 사용할 것이다.

그런데 위와 같은 종래 기술에 의하면, 내연기관을 구동원으로 하고 있었으나 최근에 친환경적인 이유로 배터리를 구동원으로 변환되고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 전기 구동 이식기는 전기차와 같이 전세계적인 추세에 따른 것이라고 할 수 있을 것이고, 내연기관을 이용하는 이식기를 더욱 친환경적인 농기계로 변환시키는 과정이라고 할 수 있다.

본 발명에서는 위에서 언급한 바와 같은 기본적인 이식기 구조에 대하여, 전기적 동작이 더욱 편리하도록 일부 구성을 변경함과 동시에 이식기의 높이조절에 대하여 더욱 신뢰도 있는 전동 이식기를 제공하는 것을 주 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 배터리와, 상기 배터리를 구동원으로 하여 주행하는 주행휠, 그리고 상기 배터리를 구동원으로 하여 묘종을 이식하기 위하여 후방에 설치되는 이식컵을 구비하는 이식기에 있어서; 이식기의 전방에 설치되어 재배지의 높이를 감지하는 높이 감지센서; 이식기의 후방에 설치되어 재배지에 묘종을 심기 위한 이식컵; 이식기의 속도를 감지하는 속도 감지센서; 이식기의 높이를 조절함으로써, 상기 이식컵에 의하여 심어지는 묘종의 식부깊이를 제어하기 위한 높낮이 구동부; 그리고 상기 높이 감지센서에서 감지되는 재배지의 높이에 따라서, 상기 속도 감지센서에서 감지되는 현재속도와 높이 감지센서와 이식컵 사이의 거리를 고려하여, 상기 높낮이 구동부를 제어하는 컨트롤러로 구성된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 기본적으로 전동실린더를 이용하여 이식기의 전체 높이를 조절하도록 구성되고 있기 때문에, 제어가 용이한 장점을 가지고 있다고 할 수 있다. 그리고 본 발명에 의하면, 이식기의 주행속도와, 높이 감지센서와 이식컵까지의 거리를 정확하게 계산하는 것에 의하여, 실제 감지된 재배지의 높이에 대응하여 식부 깊이를 조절하고 있음을 알 수 있다. 따라서 편차가 많은 재배지의 높이에 가장 정확하게 대응하여 식부 깊이를 조절할 수 있기 때문에, 이식기로써의 신뢰도 향상에 도움이 될 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명 전동 이식기의 전동 이식기의 예시 사시도.
도 2는 본 발명 전동 이식기의 전기적 구성을 보인 블럭도.

다음에는 도면에 도시한 실시 예를 참조하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 이식기는 기본적으로 위에서 언급한 종래 기술에 의한 프레임 및 기구적 구성을 그대로 사용하는 것이고, 이하에서 설명하는 부분만 기구적으로 변경되는 구성을 가진다고 할 수 있다. 그리고 본 발명에서의 전기적 제어는 실질적으로 식부 깊이를 조절하기 위한 것임을 이하의 설명에서 알 수 있을 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명 이식기는 배터리에 의하여 구동되는 것이고, 대략 중간부분에 설치되는 배터리의 하부에 배치되는 식부모터(12A)와, 상기 식부모터(12A)보다 전방에 배치되는 주행모터(12B)를 구비하고 있다. 식부모터(12A)는, 묘종의 이식을 위한 이식컵(14)이 승하강할 수 있는 동력을 제공하는 것이라고 할 수 있어서, 이식컵(14)과 근접한 부분에 설치된다. 그리고 주행모터(12B)는 주행휠(16)이 동작할 수 있는 회전력을 제공하는 것으로, 주행휠(16)과 가까운 위치에 설치되는데, 예를 들면 주행휠(16)과 보조휠(18) 사이의 상단부분에 설치될 수 있다.

묘종을 재배지(지면)에서 일정한 깊이로 이식하기 위한 이식컵(14)은 상기 식부모터(12A)에 의하여 구동되는 것이고, 이식기 자체가 일정한 높이를 유지하고 있으면, 그 식부깊이는 정해진 상태가 된다. 그런데 재배지의 지면 상태에서 따라서 묘종을 심는 깊이가 달라져야 하는데, 이러한 식부 깊이의 조절은 이식기 본체의 전체적인 높이를 조절하는 것으로 이루어지고, 이러한 식부 깊이 조절의 원리는 종래에서도 동일하다.

예를 들면 이식기의 전체적인 높이 조절은, 주행휠(16)을 회전 가능하게 지지하고 있는 높낮이 케이싱(16a)이 지지축(16d)를 중심으로 회전하는 정도에 의하여 정해진다. 예를 들어 상기 높낮이 케이싱(16a)가 수직에 가까운 상태로 서게 되면 이식기 자체의 높이는 높아지게 되고, 외측으로 더 회전하여 경사 각도를 가지게 되면 이식기 자체의 높이는 낮아지게 된다.

상기 지지축(16d)의 회전에 따라서 이식기의 높이가 변하는 것은 위에서 언급한 바와 같이 종래 기술에서도 널리 사용되고 있는 것이다. 그리고 위에서 언급한 종래 기술에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 높낮이 케이싱(16a)의 내부에는 예를 들면 체인구동을 통하여 주행휠(16)로 회전력을 전달하는 동력전달기구가 설치되어 있다.

본 발명에서는 상기 지지축(16d)을 회전시키기 위하여, 배터리에서의 전기에 의하여 구동되는 전동실린더(16b)를 이용하고 있다. 종래 기술에서는 유압실린더를 이용하고 있었으나, 본 발명에서는 전동실린더(16b)를 이용하여 지지축(16d)과 연결된 크랭크(16c)를 움직이도록 구성하고 있다. 따라서 유압실린더에 의한 열의 발생 등과 같은 단점을 해소할 수 있을 것으로 기대된다.

상기 전동실린더(16b)의 동작은 사용자의 조작에 따라서, 컨트롤러(20)에서의 명령에 의하여 이루어지는 것은 당연하다. 그리고 사용자는 핸들(22)을 통하여 전체적인 조향을 제어할 수 있고, 이러한 핸들(22)에 설치되어 있는 여러 가지 조작 레버 등을 통하여 위에서 언급한 바와 같은 높낮이 조절 등을 수행할 수 있다. 그리고 본 발명의 이식기도, 종래의 것과 동일하게, 높이감지센서(24)를 구비하고 있다. 이러한 높이감지센서는 여러 가지 형태로 구현될 수 있을 것인데, 예를 들면 지면에 접촉하는 플로트와 이러한 플로트의 움직임을 감지하는 포텐셔미터 등과 같은 접촉식으로 구성할 수도 있고, 비접촉식으로도 구현할 수 있을 것이다.

다음에는 도 2를 같이 참고하면서 본 발명에 의한 높낮이 조절 제어에 대하여 살펴보기로 한다.

상술한 바와 같이, 접촉식 또는 비접촉식으로 구성될 수 있는 높이 감지센서(26)에서의 감지값은 컨트롤러(20)로 전송된다. 여기서 감지값은, 주행하고 있는 이식기가 작업중인 현재 재배지의 실제 높이를 측정한 값이다. 여기서 상기 높이 감지센서(26)는 재배지의 높이를 측정하여 그 결과에 따라서 이식컵(14)에 의한 식부깊이를 정해야 하기 때문에, 이식기의 선단부에 설치되는 것은 당연하다.

그리고 컨트롤러(20)는, 높이 감지센서(26)에서 전송된 현재의 높이값에 기초하여, 이식컵(14)에서 심어지는 묘종의 깊이를 조절하기 위하여, 이식기의 전체 높이를 제어하게 된다. 여기서 이식컵(14)은 이식기의 후단부에 위치하고 있기 때문에, 실질적으로 현재 감지되는 높이값과 실제 이식컵(14)이 동작하게 되는 시간 차이가 있을 수밖에 없다. 따라서 컨트롤러(20)는, 이식기의 현재 속도와 이식컵(14)에서 높이 감지센서(24) 사이의 거리를 고려하여 이식기의 높이 제어를 결정하게 된다.

즉, 높이 감지센서(24)에서 감지된 위치에 정확하게 상기 이식컵(14)이 내려오는 시간을 정확하게 계산하여 이식기의 높이를 제어하는 것이다. 도 1에서 설명한 바와 같이, 이식기의 높이 제어는 상술한 높낮이 케이싱(16a)을 일정 각도로 회전시키는 것으로 이루어지고, 높낮이 케이싱(16a)은 전동실린더(16b)를 구동시키는 것에 의하여 이루어진다. 그리고고 높낮이 케이싱(16a)의 회동에 의하여 이식기의 전체 높이가 결정된다는 것은 묘종의 식부 깊이와 관련되는 것임은 상술한 바와 같다.

따라서 상기 컨트롤러(20)는, 높이감지센서(24)와 이식컵(14) 사이의 거리와 이식기의 현재속도에 기초하여 연산을 수행한다. 그리고 이렇게 얻어지는 연산값에 기초하여 상기 높낮이 구동부(28)를 구동시켜서, 정확한 시간에 이식컵(14)이 측정된 그 지점에서 내려와서 묘종을 심을 수 있도록 제어하는 것이 가능하게 된다. 여기서 이식기의 현재속도는 속도감지센서(26)에서 얻을 수 있다.

여기서 높낮이 구동부(28)는 실제로 상술한 전동실린더(16b)을 의미하는 것이라고 할 수 있다. 그리고 전기를 구동원으로 하는 경우, 높낮이 구동부(28)는 상술한 전동실린더(16b) 뿐만 아니라 이식기의 높이 제어를 수행하는 구성요소를 총칭하는 의미라고 할 수 있다.

이상에서 설명한 실시 예에서는, 한 포인트의 재배지 높이 및 그 포인트에 도달하는 시점에서의 이식컵(14)의 제어를 설명하였으나 실제 위와 같은 제어는 시간에 대하여 연속적으로 이루어질 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 이식기의 기본적인 기술적 범주 내에서 다양한 많은 변형이 가능함은 물론이다. 그리고 이러한 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것임도 당연하다고 할 수 있다.

14 ..... 이식컵
16 ..... 주행휠
20 ..... 컨트롤러
24 ..... 높이 감지센서
26 ..... 속도 감지센서
28 ..... 높낮이 구동부

Claims (1)

1. 배터리와, 상기 배터리를 구동원으로 하여 주행하는 주행휠, 그리고 상기 배터리를 구동원으로 하여 묘종을 이식하기 위하여 후방에 설치되는 이식컵을 구비하는 이식기에 있어서;
   이식기의 전방에 설치되어 재배지의 높이를 감지하는 높이 감지센서;
   이식기의 후방에 설치되어 재배지에 묘종을 심기 위한 이식컵;
   이식기의 속도를 감지하는 속도 감지센서;
   이식기의 높이를 조절하여 이식컵에 의하여 심어지는 묘종의 식부깊이를 제어하기 위하여, 주행휠을 회전 가능하게 지지하고 있는 높낮이 케이싱과, 상기 높낮이 케이싱을 지지하는 지지축, 그리고 지지축과 연결된 크랭크를 회전시키기 위한 전동실린더로 구성되는 높낮이 구동부; 그리고
   상기 높이 감지센서에서 감지되는 재배지의 높이, 상기 속도 감지센서에서 감지되는 현재속도, 그리고 높이 감지센서와 이식컵 사이의 거리를 연산하여, 상기 높낮이 구동부를 제어하는 컨트롤러로 구성되고;
   상기 컨트롤러는, 높이 감지센서에서 감지된 높이를 가지는 지점에서, 이식컵이 묘종을 심을 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이식기.
   
   

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