KR102424195B1 - 팜나무 열매 수확 장치 - Google Patents

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KR102424195B1
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란타라이노헤이키
김인곤
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카고텍 파텐터 에이비
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    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A01D46/24—Devices for picking apples or like fruit
    • A01D46/247—Manually operated fruit-picking tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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Abstract

개시되는 팜나무 열매 수확 장치은, 프레임; 수확하고자 하는 열매뭉치를 파지하는 제 1 및 제 2 집게부재를 가지는 집게; 제 1 및 제 2 부재집게가 파지하는 열매뭉치의 가지를 절단하는 커팅부; 제 1 및 제 2 집게부재와 커터를 연동 작동시키는 구동 실린더; 및 집게, 커팅부 및 구동 실린더를 지지하는 프레임;을 포함한다.

Description

팜나무 열매 수확 장치{DEVICE FOR HARVESTING PALM FRUIT}
본 발명(Disclosure)은, 중량물인 팜나무 열매뭉치를 안전하게 수확할 수 있게 하는 팜나무 열매 수확 장치에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
일반적으로, 팜나무(Elaeis guineenis)는 말레이시아 및 인도네시아 등의 열대 지역에서 재배되는 것으로, 대략 3년 정도면 열매를 맺고 완전히 성장한 팜나무는 헥타아르(ha)당 20톤(t) 이상의 열매 수확이 가능한 것으로 알려져 있다.
누구나 알 수 있듯이, 팜나무 열매에서 추출된 기름은 식용유, 마가린, 쇼트닝은 물론 바이오디젤의 원료로 쓰이고 있다. 또한, 팜부산물(EFB)이나 팜열매 껍질(PKS)은 화력발전의 연료로 쓰이며, 타고 남은 재는 칼륨비료로 만들어 지고 있다.
한편, 팜나무는 대부분 대략 25년이 지나면 자라난 높이로 인해 수작업으로 열매를 따는 것이 어렵기 때문에 벌목 후 재 식재되며, 팜나무의 열매뭉치는 성인의 몸통부위만한 크기에 날카로운 돌기가 많이 나 있어 수작업으로 열매뭉치를 수확하다가 부상을 입거나 심지어는 낙하하는 열매뭉치에 맞아 사망하는 사고가 빈번하게 있었다.
전술한 문제를 해결하고자 "한국등록특허 제10-1784345호", "한국등록특허 제10-1784356호" 및 "한국등록특허 제10-1784347호" 등에는 집게로 팜나무의 열매뭉치를 잡은 후, 두 개의 커터를 맞닿도록 해 열매뭉치의 가지를 절단하여 열매뭉치를 팜나무에서 따낼 수 있는 장치들이 개시되어 있다.
그러나 전술한 한국등록특허들에 개시된 장치들은 열매뭉치를 잡는 공정과 열매뭉치의 가지를 절단하는 공정이 개별적으로 수행되기 때문에 장치의 구성이 복잡해지고, 이에 의해 장치의 제작비용이 상숭하는 문제점이 있었다.
한국등록특허공보 제10-1784345호. 한국등록특허공보 제10-1784356호. 한국등록특허공보 제10-1784347호. 한국공개특허공보 제10-2008-0098790호. 한국공개실용신안공보 제20-2008-0005281호.
본 발명(Disclosure)은, 팜나무 열매뭉치 수확 시 열매뭉치를 파지함과 동시에 열매뭉치의 가지를 절단할 수 있게 하는 팜나무 열매 수확 장치의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치는, 수확하고자 하는 열매뭉치를 파지하는 제 1 및 제 2 집게부재를 가지는 집게; 제 1 및 제 2 부재집게가 파지하는 열매뭉치의 가지를 절단하는 커팅부; 제 1 및 제 2 집게부재와 커터를 연동 작동시키는 구동 실린더; 및 집게, 커팅부 및 구동 실린더를 지지하는 프레임;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 프레임은, 수평한 판 형상을 가지며 상하로 이격 배치되는 상부 및 하부 플레이트; 상부 및 하부 플레이트의 후방 측을 수직하게 연결하는 앤드 플레이트; 및 상부 및 하부 플레이트의 전방 중심부 측에 장착되는 가드 브라켓;을 포함하며, 가드 브라켓은 하부 플레이트에서부터 상부 플레이트의 외측으로 수직하게 연장되며, 평면에서 봤을 때 "〈"자 형상을 가지도록 절곡 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 제 1 및 제 2 집게부재의 일단 측에는 각각 제 1 및 제 2 선회축이 고정 장착되고, 제 1 및 제 2 선회축은 프레임의 전방 측에 인접한 상부 및 하부 플레이트의 사이 공간부의 일측 및 타측 내부로 삽입되어 상부 및 하부 플레이트에 선회 가능하게 지지될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 제 1 및 제 2 집게부재는 평면에서 봤을 때 각각 외측으로 볼록하게 만곡된 곡률을 그리며 연장될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 커팅부는, 프레임의 하부 플레이트 하부 외측에 배치되며 동시에 하부 플레이트의 전방 외측으로 노출되게 배치되는 커터; 및 커터의 후방 측에서 프레임의 후방 측으로 수평하게 연장되는 자루부를 지지하는 지지 브라켓;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 커터는 수평한 판 형상으로 제공되며, 전방에서 후방 측으로 폭이 점층적으로 넓어지게 연장되고, 커터의 전방 및 양측에는 가지를 날카로운 첨단부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 지지 브라켓은 자루부를 감쌀 수 있도록 제공되되, 상단은 커터에 인접한 하부 플레이트의 하부면에 고정 장착되며, 지지 브라켓의 내부에는 열매뭉치의 가지 절단 및 복귀 시 커터가 상하 및 좌우로 요동하지 않게 하는 한 쌍의 가이드 롤러가 배치될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 가이드 롤러들은 자루부를 사이에 두고 상하로 배치되되, 양단은 인접한 지지 브라켓의 측면에 회전 가능하게 지지되며, 가이드 롤러들에는 자루부의 양측면을 잡아주는 단턱부가 각각의 가이드 롤러의 외주면을 따라 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 구동 실린더는 구동 실린더 로드의 연장단이 상부 및 하부 플레이트 사이 공간부에 배치되게 하면서 구동 실린더 로드를 프레임 전방 측으로 수평하게 신장시키고 신장된 구동 실린더 로드를 복귀시킬 수 있게 앤드 플레이트의 배면에 설치되되, 구동 실린더 로드 연장단에는 제 1 및 제 2 집게부재와 커터를 연결시키는 구동축이 장착될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 구동축의 상단 및 하단은 각각 상부 및 하부 플레이트에 형성된 가이드 장공에 슬라이딩 가능하게 끼워지며, 각각의 가이드 장공은 프레임의 후방 측에서 프레임의 전방 측으로 연장되게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 구동축의 하단은 볼트 및 너트 등을 매개로 커팅부의 자루부와 연결되고, 구동축과 제 1 및 제 2 집게부재는 제 1 및 제 2 링크 플레이트를 매개로 연결되되, 제 1 및 제 2 링크 플레이트의 일단에는 구동축에 유격을 형성하며 끼워지는 선회공이 형성되고, 제 1 및 제 2 링크 플레이트의 타단에는 제 1 및 제 2 집게부재의 일단에 형성된 제 1 및 제 2 작동핀이 끼워져 고정되는 수직한 원통형 슬리브가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 팜나무 열매 수확 장치는, 프레임과 주행수단의 붐대 또는 암을 연결시키는 어댑터;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 팜나무 열매 수확 장치에서, 어댑터는, 어댑터 빔; 및 프레임을 상하 방향으로 선회 작동시키는 틸팅 실린더;를 포함하되, 어댑터 빔의 일단은 프레임의 앤드 플레이트 배면 양측에 설치되는 연결 브라켓들의 하부 측 사이에 연결핀을 매개로 상하 선회 가능하게 연결되고, 어댑터 빔의 타단은 주행수단의 상기 붐대 또는 상기 암에 장착되며, 틸팅 실린더는 틸팅 실린더 로드를 앤드 플레이트 측으로 신장시키고 신장된 틸팅 실린더 로드를 복귀시킬 수 있게 상기 어댑터 빔의 상부 측에 설치되되, 틸팅 실린더의 헤드커버 측은 어댑터 빔의 상부 측에 상하로 선회 가능하게 연결되며, 틸팅 실린더 로드의 연장단은 연결 브라켓들의 상부 측 사이에 상하로 선회 가능하게 연결될 수 있다.
본 발명에 의하면, 열매뭉치 수확 시 제 1 및 제 2 집게부재가 열매뭉치를 파지함과 동시에 커터가 열매뭉치의 가지를 절단하기 때문에 팜나무에서 열매뭉치를 안전하게 수확할 수 있게 하는 효과를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 하나의 구동 실린더를 이용해 제 1 및 제 2 집게부재와 커터를 연동시키기 때문에 구조가 단순할 뿐만 아니라 유지보수가 용이하고, 또한 열매뭉치를 수확하는 시간을 단축할 수 있게 하는 효과를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 열매뭉치 파지 후 지면 측으로 이동 시 커터가 제 1 및 제 2 집게부재에 파지된 열매뭉치를 받쳐 지지하기 때문에 수확한 열매뭉치 이동 시 열매뭉치가 지면 측으로 낙하하는 것을 미연에 방지할 수 있게 하는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 "A"에서 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치를 바라본 도면.
도 3은 도 1의 "B"에서 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치를 바라본 도면.
도 4 및 도 5는 프레임을 제거하여 구동 실린더와 집게 및 커팅부의 연결 관계는 작동 관계를 나타낸 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치의 작동상태를 개략적으로 나타낸 도면
이하, 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치(100)는 주행수단(도시되지 않음), 예를 들면 통상의 지게차 등에 설치되는 붐대 또는 한국공개특허공보 제10-2008-0098790호에 개시된 차륜 등에 제공되는 암(arm)에 장착되어 사용되는 것으로, 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치(100)는 주행수단에 의해 팜나무와 팜나무 사이를 이동하면서 중량물인 팜나무 열매(이하 "열매뭉치(F)"라 한다.)를 안전하게 수확할 수 있게 한다.
첨부된 도면 중, 도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치를 나타낸 도면으로, 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치(100)는 수확하고자 하는 열매뭉치(F)를 파지하는 집게(130)와, 집게(130)가 파지하는 열매뭉치(F)의 가지부분(이하 "가지(C)"라 한다.)을 절단하는 커팅부(140)와, 집게(130)와 커팅부(140)를 연동 작동시키는 구동 실린더(160)와, 집게(130), 커팅부(140) 및 구동 실린더(160)를 지지하는 프레임(110)을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치(100)는 집게(130), 커팅부(140) 및 구동 실린더(160)를 지지하는 프레임(110)을 전술한 주행수단에 장착시키는 어댑터(180)를 더 포함한다.
먼저, 프레임(110)은 수평한 판 형상을 가지며 상하로 이격 배치되는 상부 및 하부 플레이트(112, 114)와, 상부 및 하부 플레이트(112, 114)의 후방 측을 수직하게 연결하는 앤드 플레이트(116)를 포함한다.
즉, 상부 및 하부 플레이트(112, 114)와, 앤드 플레이트(116)로 이루어진 프레임(110)은 측면에서 봤을 때 대략 "ㄷ"자 형상으로 제공된다.
그리고 프레임(110)은 상부 및 하부 플레이트(112, 114)의 전방 중심부 측에 장착되는 가드 브라켓(118)을 더 포함한다.
가드 브라켓(118)은 집게(130) 및 커팅부(140)의 작동에 간섭되지 않게 하부 플레이트(114)에서부터 상부 플레이트(112)의 외측으로 수직하게 연장되며, 평면에서 봤을 때 대략 "〈"자 형상을 가지도록 절곡 형성된다.
이렇게 형성된 가드 브라켓(118)은 상부 및 하부 플레이트(112, 114)의 개방된 전방 중심부 측을 폐쇄시키며, 집게(130)에 의한 열매뭉치(F) 파지 시 열매뭉치(F)가 상부 및 하부 플레이트(112, 114) 전방 중심부 측으로 유도되게 한다.
집게(130)는 프레임(110)의 전방 일측 및 타측에서 프레임(110)의 전방 외측으로 수평하게 연장되는 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)를 포함한다.
이때, 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)는 대략 둥근 형태로 자라는 열매뭉치(F)를 용이하게 파지할 수 있도록 평면에서 봤을 때 각각 외측으로 볼록하게 만곡된 곡률을 그리며 연장된다.
그리고 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)는 열매뭉치(F) 파지 시 구동 실린더(160)의 작동에 의해 서로 마주하는 방향으로 선회 이동하며, 파지한 열매뭉치(F) 인출 시 구동 실린더(160)의 작동에 의해 서로 멀어지는 방향으로 선회 이동한다.
이를 위해서, 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)의 일단 측에는 각각 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)의 상부 및 하부 측으로 수직하게 연장되는 제 1 및 제 2 선회축(134a, 134b)이 고정 장착된다. 그리고 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)의 일단 측에 고정 장착된 제 1 및 제 2 선회축(134a, 134b)은 프레임(112)의 전방 측에 인접한 상부 및 하부 플레이트(112, 114)의 사이 공간부(S)의 일측 및 타측 내부로 삽입되어 상부 및 하부 플레이트(112, 114)에 선회 가능하게 지지된다.
즉, 제 1 및 제 2 선회축(134a, 134b)의 상단 및 하단은 각각 상부 및 하부 플레이트(112, 114)에 선회 가능하게 지지되며, 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)는 제 1 및 제 2 선회축(134a, 134b)을 기준으로 서로 마주하는 방향으로 선회 이동하거나 서로 멀어지는 방향으로 선회 이동된다.
커팅부(140)는 커터(142)와, 커터(142)를 지지하는 지지 브라켓(148)을 포함한다.
커터(142)는 열매뭉치(F)의 가지(C)를 한 번에 절단할 수 있는 면적을 가지는 수평한 판 형상으로 제공되되, 커터(142)는 전방에서 후방 측으로 그 폭이 점층적으로 넓어지게 연장된다.
그리고 커터(142)의 전방 및 양측에는 가지(C)를 용이하게 절단할 수 있도록 날카로운 첨단부(144)가 형성된다.
이렇게 형성된 커터(142)는 집게(130)에 의해 파지되는 열매뭉치(F)의 가지(C)를 절단할 수 있도록 하부 플레이트(114)의 하부 외측에 배치되며 동시에 커터(142)는 평면에서 봤을 커터(142)의 전방 및 양측에 형성된 첨단부(144)가 하부 플레이트(114)의 전방 외측으로 노출되게 배치된다.
즉, 커터(142)는 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)가 열매뭉치(F)를 파지하기 위해 선회 이동함과 동시에 가지(C)를 절단해 나갈 수 있게 하부 플레이트(114)의 전방 외측으로 노출되게 배치된다.
그리고 커터(142)의 후방 측에는 도시된 바와 같이 프레임(110)의 후방 측으로 수평하게 연장되면서 지지 브라켓(148)에 지지되는 자루부(146)가 일체로 형성된다.
지지 브라켓(148)은 자루부(146)를 감쌀 수 있도록 프레임(110)을 전방 및 후방에서 봤을 대략 "∪"자 형상으로 제공되며, 상단은 커터(142)에 간섭되지 않게 커터(142)에 인접한 하부 플레이트(116)의 하부면에 고정 장착된다.
이때, 지지 브라켓(148)의 내부에는 열매뭉치(F)의 가지(C) 절단 및 복귀 시 커터(142)가 상하 및 좌우로 요동하지 않게 하는 한 쌍의 가이드 롤러(150)가 배치된다.
한 쌍의 가이드 롤러(150)는 커터(142)가 상하로 요동하지 않도록 자루부(146)를 사이에 두고 상하로 배치되며, 이렇게 배치된 한 쌍의 가이드 롤러(150)들의 양단은 인접한 지지 브라켓(148)의 측면에 회전 가능하게 지지된다.
그리고 한 쌍의 가이드 롤러(150)에는 커터(142)가 좌우로 요동하지 않도록 자루부(146)의 양측면을 잡아주는 단턱부(152)가 각각의 가이드 롤러(150)의 외주면을 따라 일체로 형성된다.
즉, 커터(142)는 한 쌍의 가이드 롤러(150)와, 한 쌍의 가이드 롤러(150)에 형성된 단턱부(152)들 사이에 자루부(146)가 개재된 상태로 구동 실린더(160)의 작동에 의해 안내되기 때문에 열매뭉치(F)의 가지(C) 절단 및 복귀 시 상하 및 좌우로 요동하지 않으면서 직선 왕복 운동을 하게 된다.
구동 실린더(160)는 구동 실린더 로드(162)의 연장단이 앤드 플레이트(116)의 전면에 인접한 상부 및 하부 플레이트(112, 114) 사이 공간부(S)에 배치되게 하면서 구동 실린더 로드(162)를 프레임(110)의 전방 측으로 수평하게 신장시키고 신장된 구동 실린더 로드(162)를 복귀시킬 수 있게 앤드 플레이트(116)의 배면에 설치된다.
이렇게 앤드 플레이트(116)에 설치된 구동 실린더(160)는 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치(100)가 장착되는 주행수단(도시되지 않음)의 유압펌프(도시되지 않음)와 연결되어 구동 실린더 로드(162)를 신장 및 복귀시킨다.
그리고 구동 실린더(160)의 구동 실린더 로드(162) 연장단에는 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)와 커터(142)가 연동하도록 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)와 커터(132)를 연결시키며, 구동 실린더(160)의 구동력을 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)와 커터(142)에 전달하는 구동축(164)이 장착된다.
구동축(164)은 도시된 바와 같이 구동 실린더 로드(162) 연장단에 수직으로 장착되며, 상단 및 하단은 각각 상부 및 하부 플레이트(112, 114)에 슬라이딩 가능하게 끼워진다. 이때 상부 및 하부 플레이트(112, 114)에는 구동축(164)의 상단 및 하단이 슬라이딩 가능하게 끼워지는 가이드 장공(120a, 120b)이 형성된다.
가이드 장공(120a, 120b)들은 도시된 바와 같이 구동 실린더 로드(162)의 신장 및 복귀 방향과 동일하게 프레임(110)의 후방 측에서 프레임(110)의 전방 측으로 연장되게 형성된다.
한편, 하부 플레이트(114)의 가이드 장공(120b)에 슬라이딩 가능하게 끼워진 구동축(164)의 하단은 볼트 및 너트 등을 매개로 커팅부(140)의 자루부(146)와 연결된다.
그리고 상부 및 하부 플레이트(112, 114) 사이 공간부(S)에 배치되는 구동축(164)과 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)는 구동축(164)에서 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)의 일단 측으로 각각 연장되는 제 1 및 제 2 링크 플레이트(166a, 166b)를 매개로 연결된다.
이때, 제 1 및 제 2 링크 플레이트(166a, 166b)의 일단에는 구동축(164)에 유격을 형성하며 끼워지는 선회공(168a, 168b)이 형성되고, 제 1 및 제 2 링크 플레이트(166a, 166b)의 타단에는 수직한 원통형 슬리브(170a, 170b)가 형성되는데, 각각의 원통형 슬리브(170a, 170b)에는 제 1 및 제 2 선회축(134a, 134b)에 간섭되지 않게 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)의 일단에 형성된 제 1 및 제 2 작동핀(136a, 136b)이 끼워져 고정된다.
즉, 구동 실린더(160)가 구동 실린더 로드(162)를 신장시키면 구동축(164)은 프레임(110)의 후방 측에서 전방 측으로 안내되는데, 이때 구동축(164)의 하단과 연결된 커터(142)는 구동축(164)을 따라 전방 측으로 안내된다. 이와 동시에 제 1 및 제 2 링크 플레이트(166a, 166b)들의 일단 측도 구동축(164)을 따라 프레임(110)의 전방 측으로 안내되는데, 이때 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)들은 구동축(164)과 연결된 제 1 및 제 2 링크 플레이트(166a, 166b)의 작동에 의해 제 1 및 제 2 선회축(134a, 134)을 기준으로 서로 마주하는 방향으로 선회 이동된다.
반대로 구동 실린더(160)가 구동 실린더 로드(162)를 복귀시키면 커터(142)는 구동축(164)을 따라 프레임(110)의 전방 측에서 후방 측으로 안내되고, 이와 동시에 제 1 및 제 2 링크 플레이트(166a, 166b)들의 일단 측도 구동축(164)을 따라 프레임(110)의 후방 측으로 안내되는데, 이때 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)들은 구동축(164)과 연결된 제 1 및 제 2 링크 플레이트(166a, 166b)의 작동에 의해 제 1 및 제 2 선회축(134a, 134)을 기준으로 서로 멀어지는 방향으로 선회 이동된다.
한편, 어댑터(180)는 프레임(110)과 주행수단을 연결시키는 어댑터 빔(182)과, 어댑터 빔(182)에 대하여 프레임(110)을 상하 방향으로 선회 작동시키는 틸팅 실린더(186)를 포함한다.
어댑터 빔(182)은 도시된 바와 같이 소정의 길이로 연장되되, 어댑터 빔(182)의 일단은 앤드 플레이트(116)의 배면이 상하 방향으로 선회 가능하게 연결된다.
이를 위해서, 앤드 플레이트(116)의 배면 양측에는 구동 실린더(160)에 간섭되지 않게 연결 브라켓(122)이 설치되며, 어댑터 빔(182)의 일단은 연결 브라켓(122)들의 하부 측 사이에 개재된 상태 하에서 연결핀(184)을 매개로 연결 브라켓(122)에 상하 방향으로 선회 가능하게 연결된다.
그리고 어댑터 빔(182)의 타단은 전술한 주행수단의 붐대 및 암 등에 장착된다.
여기서, 어댑터 빔(182)의 타단과 주행수단의 붐대 및 암과의 연결 관계에 대한 상세한 설명은 생략한다.
즉, 어댑터 빔(182)의 타단이 주행수단에 제공되는 붐대 및 암에 장착될 수 있다면 어떠한 연결 관계를 가지더라도 무방한다.
한편, 틸팅 실린더(186)는 틸팅 실린더 로드(188)를 앤드 플레이트(116) 측으로 신장시키고 신장된 틸팅 실린더 로드(188)를 복귀시킬 수 있게 어댑터 빔(182)의 상부 측에 설치된다.
이때, 틸팅 실린더(186)의 헤드커버 측은 어댑터 빔(182)의 상부 측에 상하로 선회 가능하게 연결되며, 틸팅 실린더(186)의 로드커버의 외측으로 연장된 틸팅 실린더 로드(188)의 연장단은 연결 브라켓(122)들의 상부 측 사이에 상하로 선회 가능하게 연결된다.
즉, 어댑터 빔(182)의 타단 측에 주행수단에 장착된 상태 하에서 틸팅 실린더(186)가 틸팅 실린더 로드(188)를 신장시키면 프레임(110)은 연결핀(184)을 기준으로 하측으로 선회되고, 반대로 틸팅 실린더(186)가 틸팅 실린더 로드(188)를 복귀시키면 프레임(110)은 연결핀(184)을 기준으로 상측으로 선회된다.
이렇게 프레임(110)이 틸팅 실린더 로드(188)의 작동에 의해 상하 방향으로 선회되기 때문에 프레임(110)에 지지되는 집게(130), 커팅부(140) 및 구동 실린더(160)도 프레임(110)을 따라 상하 방향으로 선회 및 각도 조절된다.
여기서, 틸팅 실린더(186)의 헤드커버를 어댑터 빔(182)의 상부에 선회 가능하게 연결하고, 틸팅 실린더 로드(188)의 연장단을 연결 브라켓(1122)에 선회 가능하게 연결하는 것은 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
하기에는 도 4 내지 도 7을 참조하면서 전술한 바와 같이 형성된 팜나무 열매 수확 장치(100)의 작동상태를 간략하게 설명한다.
본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치(100)를 이용해 열매뭉치(F)를 수확하기 위해서는, 주행수단을 주행시켜 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치(100)를 팜나무 측으로 이동시킨다.
이러한 상태 하에서 주행수단의 붐대 또는 암(arm)의 길이 및 위치를 조절해 수확하고자 하는 열매뭉치(F)를 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b) 내부로 진입시킨다. 이때 열매뭉치(F)의 가지(C)가 커터(142)의 전방 측에 형성된 첨단부(144)에 밀착될 때 까지 삽입시킨다.
그리고 열매뭉치(F)가 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b) 사이로 진입되고, 열매뭉치(F)의 가지(C)가 커터(142)에 밀착되면, 구동 실린더(160)를 작동시켜 구동 실린더 로드(162)를 신장시킨다.
구동 실린더(160)가 구동 실린더 로드(162)를 신장시키면, 구동축(164)의 하단과 연결된 커터(142)는 구동축(164)을 따라 전방 측으로 안내되면 가지(C)를 절단시킨다. 그리고 이와 동시에 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)들의 제 1 및 제 2 선회축(134a, 134)을 기준으로 서로 마주하는 방향으로 선회 이동하면서 커터(142)에 의해 가지(C)가 절단된 열매뭉치(F)를 파지한다.
한편, 가지(C)가 절단된 열매뭉치(F)를 집게(130)가 파지하면, 주행수단의 붐대 또는 암(arm)의 길이 및 위치를 조절해 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치(100)를 지면에 근접시키는데, 이렇게 집게(130)에 파지된 열매뭉치(F)가 지면에 근접하면 구동 실린더(160)를 작동시켜 구동 실린더 로드(162)를 복귀시킨다.
전술한 바와 같이 구동 실린더(160)가 구동 실린더 로드(162)를 복귀시키면, 커터(142)는 구동축(164)을 따라 프레임(110)의 전방 측에서 후방 측으로 안내되고, 이와 동시에 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)들은 파지한 열매뭉치(F)를 인출시킬 수 있게 제 1 및 제 2 선회축(134a, 134)을 기준으로 서로 멀어지는 방향으로 선회 이동된다.
이와 같이 형성된 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치(100)는 열매뭉치(F) 수확 시 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)가 열매뭉치(F)를 파지함과 동시에 커터(142)가 열매뭉치(F)의 가지(C)를 절단하기 때문에 팜나무에서 열매뭉치(F)를 안전하게 수확할 수 있게 한다.
또한, 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치(100)는 하나의 구동 실린더(160)를 이용해 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)와 커터(142)를 연동시키기 때문에 구조가 단순할 뿐만 아니라 유지보수가 용이하고, 또한 열매뭉치(F)를 수확하는 시간을 단축할 수 있게 한다.
또한, 본 발명에 따른 팜나무 열매 수확 장치(100)는 열매뭉치(F) 파지 후 지면 측으로 이동 시 커터(142)가 제 1 및 제 2 집게부재(132a, 132b)에 파지된 열매뭉치(F)를 받쳐 지지하기 때문에 수확한 열매뭉치(F) 이동 시 열매뭉치(F)가 지면 측으로 낙하하는 것을 미연에 방지할 수 있게 한다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 수확하고자 하는 열매뭉치를 파지하는 제 1 및 제 2 집게부재를 가지는 집게;
    상기 제 1 및 제 2 부재집게가 파지하는 열매뭉치의 가지를 절단하는 커터를 가지는 커팅부;
    상기 제 1 및 제 2 집게부재와 상기 커터를 연동 작동시키는 구동 실린더; 및
    상기 집게, 상기 커팅부 및 상기 구동 실린더를 지지하는 프레임;을 포함하는 팜나무 열매 수확 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임은,
    수평한 판 형상을 가지며 상하로 이격 배치되는 상부 및 하부 플레이트;
    상기 상부 및 하부 플레이트의 후방 측을 수직하게 연결하는 앤드 플레이트; 및
    상기 상부 및 하부 플레이트의 전방 중심부 측에 장착되는 가드 브라켓;을 포함하며,
    상기 가드 브라켓은 상기 하부 플레이트에서부터 상기 상부 플레이트의 외측으로 수직하게 연장되며, 평면에서 봤을 때 "〈"자 형상을 가지도록 절곡 형성되는 팜나무 열매 수확 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 집게부재의 일단 측에는 각각 제 1 및 제 2 선회축이 고정 장착되고,
    상기 제 1 및 제 2 선회축은 상기 프레임의 전방 측에 인접한 상기 상부 및 하부 플레이트의 사이 공간부의 일측 및 타측 내부로 삽입되어 상기 상부 및 하부 플레이트에 선회 가능하게 지지되는 팜나무 열매 수확 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 집게부재는 평면에서 봤을 때 각각 외측으로 볼록하게 만곡된 곡률을 그리며 연장되는 팜나무 열매 수확 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 커팅부는,
    상기 프레임의 하부 플레이트 하부 외측에 배치되며 동시에 상기 하부 플레이트의 전방 외측으로 노출되게 배치되는 커터; 및
    상기 커터의 후방 측에서 상기 프레임의 후방 측으로 수평하게 연장되는 자루부를 지지하는 지지 브라켓;을 포함하는 팜나무 열매 수확 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 커터는 수평한 판 형상으로 제공되며, 전방에서 후방 측으로 폭이 점층적으로 넓어지게 연장되고,
    상기 커터의 전방 및 양측에는 가지를 날카로운 첨단부가 형성되는 팜나무 열매 수확 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 지지 브라켓은 상기 자루부를 감쌀 수 있도록 제공되되, 상단은 상기 커터에 인접한 상기 하부 플레이트의 하부면에 고정 장착되며,
    상기 지지 브라켓의 내부에는 열매뭉치의 가지 절단 및 복귀 시 상기 커터가 상하 및 좌우로 요동하지 않게 하는 한 쌍의 가이드 롤러가 배치되는 팜나무 열매 수확 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가이드 롤러들은 상기 자루부를 사이에 두고 상하로 배치되되, 양단은 인접한 상기 지지 브라켓의 측면에 회전 가능하게 지지되며,
    상기 가이드 롤러들에는 상기 자루부의 양측면을 잡아주는 단턱부가 각각의 상기 가이드 롤러의 외주면을 따라 일체로 형성되는 팜나무 열매 수확 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 구동 실린더는 구동 실린더 로드의 연장단이 상기 상부 및 하부 플레이트 사이 공간부에 배치되게 하면서 상기 구동 실린더 로드를 상기 프레임 전방 측으로 수평하게 신장시키고 신장된 상기 구동 실린더 로드를 복귀시킬 수 있게 상기 앤드 플레이트의 배면에 설치되되,
    상기 구동 실린더 로드 연장단에는 상기 제 1 및 제 2 집게부재와 상기 커터를 연결시키는 구동축이 장착되는 팜나무 열매 수확 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 구동축의 상단 및 하단은 각각 상기 상부 및 하부 플레이트에 형성된 가이드 장공에 슬라이딩 가능하게 끼워지며,
    각각의 상기 가이드 장공은 상기 프레임의 후방 측에서 상기 프레임의 전방 측으로 연장되게 형성되는 팜나무 열매 수확 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 구동축의 하단은 볼트 및 너트 등을 매개로 상기 커팅부의 자루부와 연결되고,
    상기 구동축과 상기 제 1 및 제 2 집게부재는 제 1 및 제 2 링크 플레이트를 매개로 연결되되,
    상기 제 1 및 제 2 링크 플레이트의 일단에는 상기 구동축에 유격을 형성하며 끼워지는 선회공이 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 링크 플레이트의 타단에는 상기 제 1 및 제 2 집게부재의 일단에 형성된 제 1 및 제 2 작동핀이 끼워져 고정되는 수직한 원통형 슬리브가 형성되는 팜나무 열매 수확 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 팜나무 열매 수확 장치는,
    상기 프레임과 주행수단의 붐대 또는 암을 연결시키는 어댑터;를 더 포함하는 팜나무 열매 수확 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 어댑터는,
    어댑터 빔; 및
    상기 프레임을 상하 방향으로 선회 작동시키는 틸팅 실린더;를 포함하되,
    상기 어댑터 빔의 일단은 상기 프레임의 앤드 플레이트 배면 양측에 설치되는 연결 브라켓들의 하부 측 사이에 연결핀을 매개로 상하 선회 가능하게 연결되고, 상기 어댑터 빔의 타단은 상기 주행수단의 상기 붐대 또는 상기 암에 장착되며,
    상기 틸팅 실린더는 틸팅 실린더 로드를 상기 앤드 플레이트 측으로 신장시키고 신장된 상기 틸팅 실린더 로드를 복귀시킬 수 있게 상기 어댑터 빔의 상부 측에 설치되되,
    상기 틸팅 실린더의 헤드커버 측은 상기 어댑터 빔의 상부 측에 상하로 선회 가능하게 연결되며, 상기 틸팅 실린더 로드의 연장단은 상기 연결 브라켓들의 상부 측 사이에 상하로 선회 가능하게 연결되는 팜나무 열매 수확 장치.



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