KR102383671B1 - 수직형 스마트팜 다단 자동이송 재배 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재배용기 설치대를 수직 방향으로 다단으로 배치하면서도 각 재배용기 설치대를 자동 이송시켜 작업자를 최소화하고 토지 이용효율을 극대화한 수직형 스마트팜 다단 자동이송 재배 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 수직형 스마트팜 다단 자동이송 재배 시스템은, 상하 방향으로 다수층을 지나가도록 폐곡선 형상으로 연결되어 형성되며, 서로 마주보도록 평행하게 한 쌍으로 구비되는 체인 가이드부; 상기 한 쌍의 체인 가이드부 내에 각각 슬라이딩 가능하게 삽입되어 설치되며, 상기 체인 가이드부를 타고 이동하는 한 쌍의 수평 이송 체인; 상기 한 쌍의 수평 이송 체인 사이에 상기 수평 이송 체인과 결합되어 설치되며, 상기 수평 이송 체인에 자유회전가능하면서 분리가능하게 설치되는 재배용기 설치대; 상기 체인 가이드부에 설치되며, 상기 체인 가이드부 내부를 타고 이동하는 상기 수평 이송 체인을 이동시키는 체인 이동수단;을 포함한다.

Description

수직형 스마트팜 다단 자동이송 재배 시스템{VERTICAL SMART FARM CULTIVATION SYSTEM}

본 발명은 스마트팜 재배 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재배용기 설치대를 수직 방향으로 다단으로 배치하면서도 각 재배용기 설치대를 자동 이송시켜 작업자를 최소화하고 토지 이용효율을 극대화한 수직형 스마트팜 다단 자동이송 재배 시스템에 관한 것이다.

최근, 웰빙(well-being) 문화의 확산에 따라, 도심에서 생활하는 현대인들의 여가활용 및 취미활동의 일환으로 농장에서의 작물재배에 대한 욕구 및 시장은 갈수록 확대되고 있다.

하지만, 도시의 현대인들이 주말 시간을 활용하여 작물재배를 할 수 있도록 하는 주말 농장과 같은 프로그램의 경우, 주말농장 참여자가 직접 주말마다 농장이 위치한 지역으로 이동하여 작물을 재배하고 수확하는 형태로 이루어지게 되므로 도심의 근거리에 위치한 농장 위주로만 주말 농장이 진행되고 있다.

그러나 최근 들어 농경지나 청정 지역이 감소하여 주말농장의 수가 부족해 지고 있다. 또한, 각종 산업공해로 인한 청정 농산물이나 각종 식물의 재배가 날로 어려워지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 실내에서 농산물이나 각종 식물을 재배하는 스마트팜 재배 시스템이 개발되고 있다.

종래의 스마트팜 재배 시스템은 일정 공간에 상하 다층으로 작물이 적재되는 적재프레임을 좌우로 일정 간격으로 배치하고, 제어 시스템에 의해 수분과 빛을 일정하게 공급해준다. 이러한 종래의 스마트팜 재배 시스템은 농작물 및 식물의 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라 계절에 상관없이 다양한 농작물 및 식물을 재배할 수는 있는 장점을 갖는다.

그러나 종래의 스마트팜 재배 시스템은 적재프레임 사이에 배치되는 작물을 재배하거나 상태를 관찰하기 위해 작업자가 지나다닐 수 있는 보행통로가 필요하므로, 일정한 간격으로 이격 설치되며, 이러한 보행통로로 인해 일정 공간 내에서 적재할 수 있는 작물의 수가 한정되어 있었다.

또한 작업자가 많이 필요하여 인건비가 상승하는 요인이 되었고, 작업 공간 확보를 위하여 적재프레임 사이의 이격 공간을 크게 형성하므로 토지 이용 효율이 낮은 문제점도 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전체 재배용기 설치대가 수직형 다단 체인 가이드를 따라 순환 이동하여 작업자의 이동 및 진입 없이도 작물 재배가 가능하며, 수직 및 수평 방향으로 확장이 용이하여 토지 이용 효율을 높일 수 있는

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수직형 스마트팜 다단 자동이송 재배 시스템은, 상하 방향으로 다수층을 지나가도록 폐곡선 형상으로 연결되어 형성되며, 서로 마주보도록 평행하게 한 쌍으로 구비되는 체인 가이드부; 상기 한 쌍의 체인 가이드부 내에 각각 슬라이딩 가능하게 삽입되어 설치되며, 상기 체인 가이드부를 타고 이동하는 한 쌍의 수평 이송 체인; 상기 한 쌍의 수평 이송 체인 사이에 상기 수평 이송 체인과 결합되어 설치되며, 상기 수평 이송 체인에 자유회전가능하면서 분리가능하게 설치되는 재배용기 설치대; 상기 체인 가이드부에 설치되며, 상기 체인 가이드부 내부를 타고 이동하는 상기 수평 이송 체인을 이동시키는 체인 이동수단;을 포함한다.

그리고 본 발명에서 상기 체인 가이드부는, 서로 동일한 간격으로 이격되어 상하 방향으로 설치되는 상기 다층의 직선부와, 상기 직선부들을 곡선 형상으로 연결하는 곡선부로 이루어지는 한 쌍의 체인 가이드; 상기 한 쌍의 체인 가이드 외측에 각각 기립되어 설치되며, 상기 체인 가이드가 결합되어 지지되는 가이드 설치 기둥;을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 체인 가이드는, 단면 형상이 정사각형 통 형상을 가지고, 내측 중앙에 샤프트 통과홀이 형성되는 프로파일인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 수평 이송 체인은, 전후방에 각각 제1 연결공이 형성되고, 지면과 평행한 방향으로 자유 회전하는 한 쌍의 수평 롤러가 상하부에 각각 형성되는 제1 체인; 상기 제1 연결공에 삽입되어 회동가능하게 연결되는 제2 연결공이 전후방에 각각 형성되고, 지면과 수직한 방향으로 자유 회전하는 각각 한 쌍의 수직 롤러가 형성되며, 중앙에는 샤프트 설치홀이 형성되는 제2 체인; 상기 한 쌍의 제2 체인의 샤프트 설치홀에 각각 설치되어 상기 한 쌍의 체인 가이드를 따라 이동하며, 상기 재배용기 설치대가 결합되는 연결 샤프트;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 제1 체인은, 일정 간격 이격되어 평행하게 설치되는 한 쌍의 제1 설치 브라켓; 상기 제1 설치 브라켓의 전후방에 각각 상기 제1 설치 브라켓을 두께 방향으로 관통하여 형성되는 제1 연결공; 상기 제1 설치 브라켓의 상부 및 하부에 각각 자유 회전가능하게 설치되는 제1, 2 수평 롤러;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 제2 체인은, 상기 제1 설치 브라켓의 설치 간격보다 작은 간격으로 이격되어 평행하게 설치되는 한 쌍의 제2 설치 브라켓; 상기 제2 설치 브라켓의 상하단이 외측으로 직각 절곡되어 형성되는 롤러 설치부; 상기 롤러 설치부에 자유 회전가능하게 설치되는 제1, 2 수직 롤러; 상기 제2 설치 브라켓의 중앙 부분을 두께 방향으로 관통하여 형성되는 샤프트 설치홀; 상기 제2 설치 브라켓의 전후방에 각각 상기 제2 설치 브라켓을 두께 방향으로 관통하여 형성되는 제2 연결공; 상기 제2 설치 브라켓이 상기 제1 설치 브라켓에 삽입되어 상기 제2 연결공과 제1 연결공이 맞물린 상태에서 상기 제1, 2 연결공에 삽입되어 상기 제1, 2 체인을 연결하는 연결봉;을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 재배용기 설치대는, 상기 한 쌍의 체인 가이드 사이를 길게 가로질러 설치되는 제1 설치봉; 상기 제1 설치봉의 양단에 설치되며, 상기 제1 설치봉의 양단을 상기 연결 샤프트에 회전가능하게 거는 걸개부; 상기 제1 설치봉의 하측에 지면 및 상기 체인 가이드와 평행한 방향으로 일정 간격 이격되어 설치되는 다수개의 제2 설치봉; 상기 제2 설치봉을 상기 제1 설치봉 하부에 결합시키는 결합봉; 상기 다수개의 제2 설치봉 상부에 걸쳐서 설치되며, 다수개의 재배 포트 설치홈을 가지는 다수개의 포트 설치 지그;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 체인 이동 수단은, 모터; 상기 모터의 회전을 이용하여 회전하며, 상기 한 쌍의 체인 가이드 중 어느 한 체인 가이드 내를 이동하는 제1, 2 체인을 걸어서 이동시키는 제1 스프라켓; 상기 제1 스프라켓의 반대편에 회전가능하게 설치되며, 상기 한 쌍의 체인 가이드 중 나머지 한 체인 가이드 내를 이동하는 제1, 2 체인을 걸어서 이동시키는 제2 스프라켓; 상기 제1, 2 스프라켓을 연결시켜 동시에 회전시키는 회전축; 상기 모터와 상기 회전축 사이에 설치되는 감속기;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 체인 이동 수단은, 상기 체인 가이드 내를 이동하는 제1, 2 체인을 걸어서 수평 이동시키는 체인 걸림부; 상기 체인 걸림부를 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시키는 이차원 이동부; 상기 이차원 이동부에 동력을 제공하는 동력 제공부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 동력 제공부는 에어 실린더인 것이 바람직하다.

본 발명의 수직형 스마트팜 다단 자동이송 재배 시스템에 의하면 체인 가이드를 거리와 높이에 제한없이 확장 가능하므로 컨테이너, 건축물, 에어돔, 온신하우스 등 다양한 공간에 공간과 거리의 제약없이 적용이 용이한 장점이 있다.

또한 시스템의 구성이 매우 간단하여 설치비용이 저렴하며, 시스템의 완전 자동화가 가능한 장점도 있다.

특히, 작업자가 재배 시스템 내부로 진입하지 않아도 되므로 노동력을 대폭 절감할 수 있으며, 재배 공간을 효율적으로 이용할 수 있는 장점도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 스마트팜 다단 자동이송 재배 시스템의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 이송 체인의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 이송 체인의 구조를 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 이송 체인의 구조를 도시하는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 체인의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 체인의 구조를 도시하는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 이송 체인의 결합 상태를 도시하는 부분 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 이송 체인이 체인 가이드에 설치된 상태를 도시하는 부분 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 체인 가이드의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 체인 가이드부와 체인 이동수단의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 재배용기 설치대의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 재배용기 설치대의 구조를 도시하는 측면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 재배용기 설치대의 구조를 도시하는 분리 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 수직형 스마트팜 다단 자동이송 재배 시스템(1)은 도 1 내지 11에 도시된 바와 같이, 수평 이송 체인(100), 체인 가이드부(200), 재배용기 설치대(300) 및 체인 이동수단(400)을 포함하여 구성된다.

먼저 상기 체인 가이드부(200)는 전체적으로 터널 구조를 가지며, 상하 방향으로 다수층을 지나가도록 폐곡선 형상으로 연결되어 형성된다. 그리고 본 실시예에서 상기 체인 가이드(200)는 한 쌍이 서로 마주보도록 평행하게 구비되는 것이, 안정적인 재배용기 설치대(300)의 이송을 위하여 바람직하다. 따라서 상기 체인 가이드부(200)는 구체적으로 도 1, 10에 도시된 바와 같이, 서로 동일한 간격으로 이격되어 상하 방향으로 설치되는 상기 다층의 직선부(211)와, 상기 직선부들을 곡선 형상으로 연결하는 곡선부(212)로 이루어지는 한 쌍의 체인 가이드(210)가 가이드 설치 기둥(220)에 의하여 설치되는 구조를 가질 수 있다.

이때 상기 가이드 설치 기둥(220)은 상기 한 쌍의 체인 가이드(210) 외측에 각각 기립되어 설치되며, 상기 체인 가이드(210)가 결합되어 지지되는 구성요소이다. 따라서 상기 가이드 설치 기둥(220)은 다수개가 일정 간격 이격되어 설치될 수 있다.

한편 본 실시예에서 상기 체인 가이드(210)는, 도 8, 9에 도시된 바와 같이, 단면 형상이 정사각형 터널 형상을 가지고, 내측 중앙에 샤프트 통과홀(216)이 형성되는 프로파일인 것이 바람직하다.

다음으로 상기 수평 이송 체인(100)은 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 체인 가이드(210) 내에 각각 슬라이딩 가능하게 삽입되어 설치되며, 상기 체인 가이드(210)를 타고 이동하는 구성요소이다. 즉, 상기 한 쌍의 체인 가이드(210) 내에서 슬라이딩 이동하는 한 쌍의 수평 이송 체인(100)이 상기 재배용기 설치대(300)를 수평 및 수직 방향으로 이동시키는 것이다.

본 실시예에서 상기 수평 이송 체인(100)은 도 2 내지 8에 도시된 바와 같이, 제1 체인(110), 제2 체인(120)) 및 연결 샤프트(140)를 포함하여 구성된다. 먼저 상기 제1 체인(110)은 도 2 내지 6에 도시된 바와 같이, 전후방에 각각 제1 연결공(112)이 형성되고, 지면과 평행한 방향으로 자유 회전하는 한 쌍의 수평 롤러가 상하부에 각각 설치되는 구성요소이다. 즉, 상기 제1 체인(110)은 상기 제2 체인(120)과 교번적으로 반복 연결되어 전체적인 수평 이송 체인(100)을 구성하는 구성요소이며, 이를 위하여 제1 연결공(112)이 전후방에 각각 형성되는 구조를 가진다.

구체적으로 상기 제1 체인(110)은 도 2, 5에 도시된 바와 같이, 제1 설치 브라켓(111), 제1 연결공(112) 및 제1, 2 수평 롤러(113, 114)를 포함하여 구성된다. 먼저 상기 제1 설치 브라켓(111)은 전체적으로 플레이트(plate) 형상을 가지며, 도 2, 5에 도시된 바와 같이, 일정 간격 이격되어 평행하게 한 쌍으로 설치된다. 이 설치 브라켓(111)에 상기 제1 연결공(112)이 형성되고, 제1, 2 수평 롤러(113, 114)들이 설치되는 것이다.

다음으로 상기 제1 연결공(112)은 도 2, 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 설치 브라켓(111)의 전후방에 각각 상기 제1 설치 브라켓(111)을 두께 방향으로 관통하여 형성되는 구성요소이다. 즉, 상기 제1 연결공(112)은 상기 설치 브라켓(111) 중 전후방에 돌출되도록 형성된 부분에 상기 설치 브라켓을 두께 방향으로 관통하여 형성되며, 후술하는 제2 연결공(128)과 일치하는 크기로 형성된다.

다음으로 상기 제1, 2 수평 롤러(113, 114)는 도 2, 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 설치 브라켓(111)의 상부 및 하부에 각각 자유 회전가능하게 설치되는 구성요소이다. 즉, 상기 제1, 2 수평 롤러(113, 114)는 각각 상기 설치 브라켓(111) 중 상부 및 하부에 각각 돌출된 부분에 자유 회전가능하게 설치되는 롤러들이며, 상기 물류용 체인(100)이 체인 가이드(210) 내에서 이동할 때, 상기 체인 가이드(210)의 내면과 접촉하여 마찰력을 감소시키고, 원활한 구름 이동을 가능하게 하는 기능을 수행한다.

한편 본 실시예에서 상기 제1 수평 롤러(113)는 회전축이 지면과 평행한 방향으로 좌우 양측에 각각 마주보도록 설치되며, 상기 제2 수평 롤러(114)도 동일한 간격으로 좌우 양측에 각각 마주보도록 설치된다. 따라서 상기 4개의 제1, 2 수평 롤러(113, 114)들은 상기 체인 가이드(210) 내에서 상하 각각 2지점 씩 4 지점을 지지하여 하중과 측면 마찰을 적절하게 분산하고, 상기 물류용 체인(110)이 상하 어느 방향으로도 치우치거나 기울어지지 않고 움직일 수 있도록 지지한다.

다음으로 상기 제2 체인(120)은 도 2, 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 연결공(112)에 삽입되어 회동가능하게 연결되는 제2 연결공이 전후방에 각각 형성되고, 지면과 수직한 방향으로 자유 회전하는 각각 한 쌍의 수직 롤러가 형성되며, 중앙에는 샤프트 설치홀이 형성되는 구성요소이다. 즉, 상기 제2 체인(120)은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1 체인(110)과 교번적으로 반복 연결되어 전체적인 수평 이송 체인을 이루는 것이며, 상기 제1 체인(110)과의 연결을 위하여 전후방에 제2 연결공(128)이 각각 형성되는 구조를 가진다.

이를 위하여 본 실시예에서 상기 제2 체인(120)은 구체적으로 도 2, 6에 도시된 바와 같이, 제2 설치 브라켓(121), 롤러 설치부(122), 제1, 2 수직 롤러(123, 124), 샤프트 설치홀(127), 제2 연결공(128) 및 연결봉(129)를 포함하여 구성된다.

먼저 상기 제2 설치 브라켓(121)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 설치 브라켓(111)의 설치 간격보다 작은 간격으로 이격되어 평행하게 설치되며, 전체적으로 플레이트 형상이다. 이때 상기 제2 설치 브라켓(121) 사이의 간격은 상기 제1 설치 브라켓(111) 사이로 진입할 수 있는 정도의 간격을 가지는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 롤러 설치부(122)는 도 2, 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2 설치 브라켓(121)의 상하부가 외측으로 직각으로 절곡되어 형성되는 부분이며, 상기 제1, 2 수직 롤러(123, 124)가 설치되는 공간을 제공한다. 따라서 상기 롤러 설치부(122)에는 상기 제1, 2 수직 롤러(123, 124)가 설치되는 롤러 설치홀이 형성된다.

다음으로 상기 제1, 2 수직 롤러(123, 124)는 도 2, 6에 도시된 바와 같이, 상기 롤러 설치부(122)에 자유 회전가능하게 설치되는 구성요소이며, 상기 제1, 2 수직 롤러(123, 124)는 제1, 2 수평 롤러(113, 114)의 회전 방향과 직각을 이루는 방향으로 회전한다. 따라서 상기 제1, 2 수직 롤러(123, 124)는 상기 체인 가이드(210) 내에서 도 8에 도시된 바와 같이, 좌우 측벽 각각 2지점씩 4지점을 접촉하여 회전한다. 따라서 상기 4개의 제1, 2 수직 롤러(123, 124)에 의하여 상기 수평 이송 체인(100)은 상기 체인 가이드(210) 내에서 좌우 어느 방향으로도 치우치거나 기울어지지 않고 이동할 수 있다.

다음으로 상기 샤프트 설치홀(127)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2 설치 브라켓(121)의 중앙 부분을 두께 방향으로 관통하여 형성되며, 상기 연결 샤프트(140)가 설치되는 구성요소이다. 상기 샤프트 설치홀(127)의 내면에는 도 2에 도시된바와 같이, 나사면이 형성될 수 있다.

다음으로 제2 연결공(128)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2 설치 브라켓(121)의 전후방에 각각 상기 제2 설치 브라켓(121)을 두께 방향으로 관통하여 형성되는 구성요소이다. 상기 제2 연결공(128)은 상기 제2 체인(120)이 상기 제1 체인(110)에 삽입된 상태에서, 상기 제1 연결공(112)와 겹치게 되고, 이 상태에서 상기 연결봉(129)이 삽입되어 상기 제1, 2 체인(110, 120)을 연결하는 것이다.

다음으로 상기 연결봉(129)은 상기 제2 설치 브라켓(121)이 상기 제1 설치 브라켓(111)에 삽입되어 상기 제2 연결공(128)과 제1 연결공(112)이 맞물린 상태에서 상기 제1, 2 연결공(112, 128)에 삽입되어 상기 제1, 2 체인(110, 120)을 연결하는 구성요소이다. 상기 연결봉(129)은 리벳 가공 등 알려진 방법에 의하여 설치될 수 있다.

다음으로 상기 재배용기 설치대(300)는 도 10, 11에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 체인 가이드(210) 사이에 상기 수평 이송 체인(100)과 결합되어 설치되며, 상기 수평 이송 체인에 자유회전가능하면서 분리가능하게 설치되는 구성요소이다. 즉, 상기 재배용기 설치대(300)는 작물을 식재할 수 있는 재배용기가 설치되는 구성요소이며, 상기 체인 가이드(210)를 따라 수평 및 수직 방향으로 이동하면서 재배가 이루어지는 것이다.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 재배용기 설치대(300)를 구체적으로 도 11 내지 13에 도시된 바와 같이, 제1 설치봉(310), 걸개부(320), 제2 설치봉(330), 결합봉(340) 및 포트 설치 지그(350)를 포함하여 구성할 수 있다.

먼저 상기 제1 설치봉(310)은 도 10, 11에 도시된 바와 같이, 전체적으로 봉 또는 프로파일 형상을 가지며, 상기 한 쌍의 체인 가이드(200) 사이를 가로질러 설치되는 구성요소이다. 그리고 상기 걸개부(320)는 도 10, 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1 설치봉(310)의 양단에 설치되며, 상기 제1 설치봉(310)의 양단을 상기 연결 샤프트(140)에 회전가능하게 거는 구성요소이다.

따라서 상기 걸개부(320)는 도 12에 도시된 바와 같이, 상측으로 걸림홀(322)이 형성된 구조를 가지며, 상기 걸림홀(322)이 상기 연결 샤프트(140)를 통과하여 걸리게 된다. 이때 상기 걸림홀(322)이 상기 연결 샤프트(140)의 직경보다 크게 형성되어, 상기 걸개부(320)가 상기 연결 샤프트(140)에 걸린 상태에서 자유회전이 가능한 상태이다. 이렇게 상기 걸개부(320)의 자유회전이 가능하면, 상기 수평 이송 체인(100)이 상기 체인 가이드(210)를 따라 수평 및 수직 이동에 불구하고 상기 재배용기 설치대(300)는 중력에 의하여 항상 지면을 향하게 되어, 작물의 재배에 영향이 없는 장점이 있다.

다음으로 상기 제2 설치봉(330)은 도 10 내지 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 설치봉(310)의 하측에 지면을 향하도록 상기 체인 가이드(200)와 평행한 방향으로 일정 간격 이격되어 설치되며, 상기 제1 설치봉(310)과 상기 포트 설치 지그(350)를 연결하는 구성요소이다. 따라서 본 실시예에서 상기 제2 설치봉(330)은 상기 포트 설치 지그(350)의 안정적인 설치 및 지지를 위하여 하나의 제1 설치봉(310)에 다수개가 일정 간격 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 포트 설치 지그(350)는 도 10 내지 12에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 제2 설치봉(330) 상부에 걸쳐서 설치되며, 다수개의 재배 포트(10)가 설치되는 구성요소이다. 따라서 상기 포트 설치 지그(350)에는 다수개의 재배 포트 설치홈(352)이 형성되며, 상기 포트 설치홈(352)은 다수열로 배치될 수 있다. 이때 상기 포트 설치홈(352)이 배치되는 열의 개수는 식재되는 작물의 키에 따라 달라질 수 있다.

다음으로 상기 체인 이동수단(400)은 도 1, 10에 도시된 바와 같이, 상기 체인 가이드(210)에 설치되며, 상기 체인 가이드(210) 내부를 타고 이동하는 상기 수평 이송 체인(100)을 이동시키는 구성요소이다. 즉, 상기 체인 이동수단(400)이 상기 수평 이송 체인(100)을 수평 방향으로 일정 폭만큼 밀어주면 상기 체인 가이드(210) 내부에 설치되어 있는 모든 수평 이송 체인(100)들이 그 폭만큼 수평 이동하면서 상기 재배용기 설치대(300)를 수평 및 수직 이동시키는 것이다.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 체인 이동 수단(400)을 도 10에 도시된 바와 같이, 모터(410), 제1 스프라켓(420), 제2 스프라켓(430), 회전축(440) 및 감속기(450)를 포함하여 구성할 수 있다. 먼저 상기 모터(410)는 상기 제1, 2 스프라켓(420, 430)의 회전을 위한 회전 동력을 제공하는 구성요소이다.

다음으로 상기 제1 스프라켓(420)은 상기 모터(410)의 회전력을 이용하여 회전하며, 상기 한 쌍의 체인 가이드(210) 중 어느 한 체인 가이드 내를 이동하는 제1, 2 체인(110, 120)을 걸어서 수평 이동시키는 구성요소이다. 그리고 상기 제12 스프라켓(430)은 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 스프라켓(420)의 반대편에 회전가능하게 설치되며, 상기 한 쌍의 체인 가이드(210) 중 나머지 한 체인 가이드 내를 이동하는 제1, 2 체인을 걸어서 이동시키는 구성요소이다. 이때 상기 제2 스프라켓(430)은 상기 제1 스프라켓(420)과 동시에 회전한다.

다음으로 상기 회전축(440)은 상기 제1, 2 스프라켓(420, 430)을 연결시켜 동시에 회전시키는 구성요소이다. 따라서 상기 회전축(440)은 상기 한 쌍의 체인 가이드(200) 사이를 가로질러 설치된다. 그리고 상기 감속기(450)는 상기 모터(410)와 상기 회전축(440) 사이에 설치되는 구성요소이며, 상기 감속기(450)는 일반적인 감속기의 기능을 수행한다.

한편 상기 체인 이동 수단(400)은 전술한 구조와 달리, 체인 걸림부, 이차원 이동부 및 동력 제공부를 포함하여 구성될 수도 있다. 이때 상기 체인 걸림부는 상기 체인 가이드 내를 이동하는 제1, 2 체인을 걸어서 수평 이동시키는 구성요소이며, 상기 이차원 이동부는 상기 체인 걸림부를 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시키는 구성요소이다. 그리고 상기 동력 제공부는 상기 이차원 이동부에 동력을 제공하는 구성요소이며, 예를 들어 에어 실린더로 구성될 수 있다.

1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 스마트팜 다단 자동이송 재배 시스템
100 : 수평 이송 체인 200 : 체인 가이드부
300 : 재배용기 설치대 400 : 체인 이동수단

Claims (5)

1. 상하 방향으로 다수층을 지나가도록 폐곡선 형상으로 연결되어 형성되며, 서로 마주보도록 평행하게 한 쌍으로 구비되는 체인 가이드부;
   상기 한 쌍의 체인 가이드부 내에 각각 슬라이딩 가능하게 삽입되어 설치되며, 상기 체인 가이드부를 타고 이동하는 한 쌍의 수평 이송 체인;
   상기 한 쌍의 수평 이송 체인 사이에 상기 수평 이송 체인과 결합되어 설치되며, 상기 수평 이송 체인에 자유회전가능하면서 분리가능하게 설치되는 재배용기 설치대;
   상기 체인 가이드부에 설치되며, 상기 체인 가이드부 내부를 타고 이동하는 상기 수평 이송 체인을 이동시키는 체인 이동수단;을 포함하며,
   상기 체인 가이드부는 단면 형상이 정사각형 통 형상을 가지고, 내측 중앙에 샤프트 통과홀이 형성되는 프로파일로 이루어지며,
   서로 동일한 간격으로 이격되어 상하 방향으로 설치되는 다층의 직선부와, 상기 직선부들을 곡선 형상으로 연결하는 곡선부로 이루어지는 한 쌍의 체인 가이드;
   상기 한 쌍의 체인 가이드 외측에 각각 기립되어 설치되며, 상기 체인 가이드가 결합되어 지지되는 가이드 설치 기둥;을 포함하고,
   상기 수평 이송 체인은,
   전후방에 각각 제1 연결공이 형성되고, 지면과 평행한 방향으로 자유 회전하는 한 쌍의 수평 롤러가 상하부에 각각 형성되는 제1 체인;
   상기 제1 연결공에 삽입되어 회동가능하게 연결되는 제2 연결공이 전후방에 각각 형성되고, 지면과 수직한 방향으로 자유 회전하는 각각 한 쌍의 수직 롤러가 형성되며, 중앙에는 샤프트 설치홀이 형성되는 제2 체인;
   상기 한 쌍의 제2 체인의 샤프트 설치홀에 각각 설치되어 상기 한 쌍의 체인 가이드를 따라 이동하며, 상기 재배용기 설치대가 결합되는 연결 샤프트;를 포함하며,
   상기 제1 체인은,
   일정 간격 이격되어 평행하게 설치되는 한 쌍의 제1 설치 브라켓;
   상기 제1 설치 브라켓의 전후방에 각각 상기 제1 설치 브라켓을 두께 방향으로 관통하여 형성되는 제1 연결공;
   상기 제1 설치 브라켓의 상부 및 하부에 각각 자유 회전가능하게 설치되는 제1, 2 수평 롤러;를 포함하고,
   상기 제2 체인은, 상기 제1 설치 브라켓의 설치 간격보다 작은 간격으로 이격되어 평행하게 설치되는 한 쌍의 제2 설치 브라켓; 상기 제2 설치 브라켓의 상하단이 외측으로 직각 절곡되어 형성되는 롤러 설치부; 상기 롤러 설치부에 자유 회전가능하게 설치되는 제1, 2 수직 롤러; 상기 제2 설치 브라켓의 중앙 부분을 두께 방향으로 관통하여 형성되는 샤프트 설치홀; 상기 제2 설치 브라켓의 전후방에 각각 상기 제2 설치 브라켓을 두께 방향으로 관통하여 형성되는 제2 연결공; 상기 제2 설치 브라켓이 상기 제1 설치 브라켓에 삽입되어 상기 제2 연결공과 제1 연결공이 맞물린 상태에서 상기 제1, 2 연결공에 삽입되어 상기 제1, 2 체인을 연결하는 연결봉;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 스마트팜 다단 자동이송 재배 시스템.
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