KR102531243B1 - 식물체 수확기 - Google Patents

Abstract

실시예에 따르면, 플레이트 형상의 작업대; 상기 작업대의 일부 영역에 길이 방향을 따라 형성되는 관통홈; 및 상기 작업대의 하단에 배치되며, 상기 관통홈을 통하여 삽입된 식물체의 배지 및 뿌리를 절단하는 절단부를 포함하는 식물체 수확기를 제공한다.

Description

식물체 수확기{Plant harvester}

본 발명의 일실시예는 식물체 수확기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 접목선인장에 적용될 수 있는 식물체 수확기에 관한 것이다.

선인장은 잎이 없는 다육식물로서 지구상에서 가장 종류가 많은 식물이다. 현재 200여속 2,500여종이 있으며 대표적으로 나뭇잎선인장아과(Pereskioideae),　부채선인장아과(Opuntioideae), 기둥선인장아과(Cereoideae or Cactoideae) 등의 3아과로 구분된다.　

접목선인장은 삼각주(Hylocereus trigonus) 대목에 비모란을　접목하면서부터 비롯되었으며, 그 시초는 1960년대 일본에서 목단옥(Gymnocalycium mihanovichii Br. & R.)이라는　선인장의 적색 실생묘가 분리되면서부터이다. 이 계통은 엽록소가 거의 없어 스스로 자랄 수 없기 때문에　접목　재배로 증식되어　접목선인장이라 불려지게 되었다.　선인장의　접목시 대목과 접수의 융합 과정에는 양쪽의 형성층 부분에서 세포 분열이 일어나 서로 융합되게 된다.

접목선인장은 화훼류 수출의 약 24%를 차지하며 전세계 교역량의 70% 정도를 우리 나라가 점유하고 있다. 수출되고 있는　접목선인장은 비모란이 90%, 산취(황색), 소정(백색), 금황환(황색) 및 비화옥(녹색)이 10%를 차지하고 있으며, 비모란이 전체 수출을 주도하고 있다고 할 수 있다.

현재　접목선인장의 생산을 위해서는 대목 8~10cm 이상의 것을 취해서 접수를 붙이는 곳을 삼각형으로 잘라 접수를 붙여 실이나 클립 등으로 고정하여 재배하고 있는데, 재배기간이 4~10개월로 길고, 수출 단가가 낮아 부가가치가 적다는 것이 업계의 어려움으로 꼽히고 있다.

또한, 접목선인장의 수확방식은 식물체를 생력트레이에서 뽑아내는 작업이 필수적으로 요구되며 수확에 많은 노력과 비용이 소요되었다.

또한, 생력 트레이에서 뽑아낸 접목선인장은 뿌리 제거작업을 위해 모아서 운반하여 작업하며, 수출 검역을 위해 뿌리를 가위로 직접 절단하고 접목선인장에 부착된 배지(흙)를 제거하는 과정을 필수적으로 거쳐야한다는 번거로움이 있다.
(특허문헌 1) JP 2019-146513 A
(특허문헌 2) KR 10-2017-0108588 A

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 식물체의 뿌리와 배지를 동시에 제거할 수 있는 식물체 수확기를 제공하는데 있다.

실시예에 따르면, 플레이트 형상의 작업대; 상기 작업대의 일부 영역에 길이 방향을 따라 형성되는 관통홈; 및 상기 작업대의 하단에 배치되며, 상기 관통홈을 통하여 삽입된 식물체의 배지 및 뿌리를 절단하는 절단부를 포함하는 식물체 수확기를 제공한다.

상기 관통홈을 따라 배치되며, 상기 식물체 지지장치의 밑면이 안착된 상태에서 상기 관통홈과 평행하게 형성된 슬릿을 따라 상기 식물체의 이동을 가이드하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.

상기 슬릿의 폭은 상기 식물체 지지장치의 밑면보다는 작고, 상기 식물체의 배지 및 뿌리 보다는 넓게 형성될 수 있다.

상기 작업대의 상단에 상기 관통홈을 따라 배치되는 커버부를 더 포함할 수 있다.

상기 커버부는 슬라이딩 방식으로 상기 관통홈을 따라 이동할 수 있다.

상기 절단부는 원형 톱날; 상기 원형 톱날을 상기 작업대 하단에 고정하는 회전축; 및 상기 회전축에 연결되어 회전력을 제공하는 모터를 포함할 수 있다.

상기 작업대 하단에 배치되어 절단된 상기 식물체의 배지 및 뿌리의 수거 공간을 제공하는 수거대를 더 포함할 수 있다.

본 발명인 식물체 수확기는 식물체의 뿌리와 배지를 동시에 제거할 수 있다.

또한, 재배 화분에 사용되는 식물 지지장치를 부착한 상태로 뿌리와 배지를 제거할 수 있다.

또한, 절단시 식물체 줄기의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 절단시 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 절단 과정에서의 인력에 의한 노동을 최소화 할 수 있다.

또한, 절단 및 수확 과정에서의 오염을 최소화할 수 있다.

또한, 식물체의 뿌리와 배지의 신속한 제거가 가능하다.

도1은 실시예에 따른 식물체 수확기의 정면도이다.
도2는 실시예에 따른 식물체 수확기의 후면도이다.
도3은 실시예에 따른 식물체 수확기의 측면도이다.
도4는 실시예에 따른 식물체 수확기의 부분 확대도이다.
도5는 실시예에 따른 커버부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도7은 실시예에 따른 절단부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도9는 실시예에 따른 수거대를 설명하기 위한 도면이다.
도10은 실시예에 따른 식물체 수확기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도11은 실시예에 따른 식물체 수확기의 절단 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도12는 실시예에 따른 접목선인장의 지지 장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도1은 실시예에 따른 식물체 수확기(1)의 정면도이고, 도2는 실시예에 따른 식물체 수확기(1)의 후면도이고, 도3은 실시예에 따른 식물체 수확기(1)의 측면도이고, 도4는 실시예에 따른 식물체 수확기(1)의 부분 확대도이다.

실시예에 따른 식물체 수확기(1)는 작업대(10), 지지 테이블(20), 관통홈(30), 가이드부(40), 절단부(50), 커버부(60), 수거대(70), 전원 장치(80)를 포함할 수 있다. 실시예에서 식물체와 접목선인장은 동일한 구성을 의미할 수 있다.

도1 내지 도4를 참조하면, 작업대(10)는 플레이트 형상으로 재질은 금속일 수 있다. 작업대(10)는 직사각형 형상의 지지 테이블(20)의 상부면에 배치될 수 있다. 지지 테이블(20)은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 작업대(10)보다 넓은 제1플레이트(21)와 제1플레이트(21)의 꼭지점으로부터 수직 방향으로 연장되는 4개의 지지대(22)를 포함할 수 있다.

작업대(10)는 제1 플레이트(21)의 상부면에 높이 방향을 따라 연장되는 4개의 지지대(12)와 제2플레이트(11)를 포함할 수 있다.

관통홈(30)은 작업대(10)의 일부 영역에 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 예를 들면, 관통홈(30)은 제2플레이트(11)의 중심부 영역에 형성될 수 있다. 관통홈(30)의 길이는 제2플레이트(11)의 길이 보다는 짧게 형성될 수 있으며, 폭은 접목선인장 지지장치의 폭보다는 넓게 형성될 수 있다. 이에 따라, 접목선인장(100)은 지지장치(200)가 제거되지 않은 상태로 관통홈(30)에 삽입되고, 후술하는 바와 같이 가이드부(40)의 슬릿(43)을 따라 이동할 수 있다.

도12는 실시예에 따른 접목선인장의 지지 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도12를 참조하면, 실시예에 따른 접목선인장의 지지장치(220)는 접목선인장의 하단부가 삽입되는 삽입홀(221)이 일정 간격으로 복수개 형성되어 있는 트레이(222)와 삽입홀(221) 각각의 외측에 위치하도록 트레이에 대해 수직으로 돌출 형성되어, 접목선인장의 직립 성장을 가이드하는 복수의 가이드 바(230)를 포함할 수 있다.

지지장치(220)의 가이드 바(230)는 사각 구조로 배치되며, 트레이(222)는 복수의 삽입홀(221)이 형성되어 있는 사각 플레이트 형상의 베이스부(224)와 베이스부(224)의 양측 단부에 형성되어, 트레이(222)를 복수개 연결시켜 사용할 수 있도록 하는 연결부(225)를 포함할 수 있다.

도 6 및 도7은 실시예에 따른 절단부(50)를 설명하기 위한 도면이다. 도6 및 도7를 참조하면, 절단부(50)는 작업대(10)의 하단에 배치되며, 관통홈(30)을 통하여 삽입된 식물체(100)의 배지 및 뿌리를 절단할 수 있다.

절단부(50)는 원형 톱날(51), 원형 톱날(51)을 작업대(10) 하단에 고정하는 회전축(52) 및 회전축(52)에 연결되어 회전력을 제공하는 모터(53)를 포함할 수 있다.

원형 톱날(51)은 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 중심부에 회전축(52)이 삽입되는 관통홈이 형성되고, 외주면을 따라서는 톱니(511)가 형성될 수 있다.

회전축(52)의 일단은 작업대(10)의 하단에서 관통홈(30)을 기준으로 일측에 고정될 수 있다. 이 때, 회전축(52)의 일단이 고정되는 위치는 원형 톱날(51)의 반경에 따라 결정될 수 있다. 원형 톱날(51)은 회전축(52)을 통하여 작업대(10) 하단에 고정된 상태에서, 톱니 부분(511)이 관통홈(30)을 통하여 작업대 상단에서 관측될 수 있도록 배치된다. 예를 들면, 원형 톱날(51)은 관통홈(30)을 통하여 작업대 상단에서 30 내지 40%의 면적이 관찰될 수 있도록 작업대(10) 하단에 고정될 수 있다.

모터(53)는 작업대(10) 하단에 배치될 수 있다. 모터(53)는 회전축(52)의 타단에 결합되며, 구동시 회전축(52)을 통하여 원형 톱날(51)에 회전력을 제공할 수 있다.

모터(53)는 작업대(10) 측면에 배치된 전원 장치(80)로부터 전력을 공급받을 수 있다.

가이드부(40)는 관통홈(30)을 따라 배치되며, 식물체 지지장치(200)의 밑면이 안착된 상태에서 관통홈(30)과 평행하게 형성된 슬릿(43)을 따라 식물체(100)의 이동을 가이드할 수 있다.

가이드부(40)는 관통홈(30)의 양측에서, 관통홈(30)의 중심 방향으로 연장 형성되는 제1돌출부(41) 및 제2돌출부(42)로 형성될 수 있다. 돌출부(41, 42) 각각은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 플레이트 형상을 가질 수 있다. 제1돌출부(41)와 제2돌출부(42)의 일단은 작업대(10) 상단 또는 하단에 고정될 수 있다. 제1돌출부(41)와 제2돌출부(42)의 일단이 작업대 상단에 고정되는 경우, 제1돌출부(41)와 제2돌출부(42)에는 굴곡부가 마련될 수 있다. 제1돌출부(41)와 제2돌출부(42)의 타단은 작업대(10) 하단의 관통홈(30)의 중심부에서 상호간 소정 간격 이격되어 슬릿(43)을 형성할 수 있다.

슬릿(43)의 폭은 식물체 지지장치(200)의 밑면보다는 작고, 식물체(100)의 배지 및 뿌리 보다는 넓게 형성될 수 있다. 이에 따라, 슬릿(43)은 접목선인장(100)이 지지장치(200)가 제거되지 않은 상태로 관통홈(30)에 삽입시, 뿌리와 배지를 이격 공간에 수용하여 지지장치(200)의 밑면이 안착된 상태로 작업대(10)의 길이 방향으로 이동하는 것을 가이드할 수 있다.

도5는 실시예에 따른 커버부를 설명하기 위한 도면이다.

도5를 참조하면, 커버부(60)는 작업대(10)의 상단에 관통홈(30)을 따라 배치될 수 있다. 커버부(60)는 금속 재질 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

커버부(60)의 폭은 관통홈(30)의 폭과 동일하게 형성될 수 있다.

커버부(60)는 완전 개방 상태에서 관통홈(30) 전체가 외부에서 관찰될 수 있도록 하고, 완전 폐쇄 상태에서는 관통홈(30) 전체를 커버할 수 있다.

커버부(60)는 슬라이딩 방식으로 관통홈(30)을 따라 이동할 수 있다. 커버부(60)는 작업대 상부면에 배치된 탄성부(61)와, 개방 상태에서 탄성부(61)를 따라 경사지게 배치되는 가림판(62)을 포함할 수 있다. 또한, 작업대(10) 상부면에는 관통홈(30) 측면에서 가림판(62)의 이동을 가이드하는 가이드 볼(63)이 배치될 수 있다. 탄성부(61)는 가림판(62)의 일단과 연결되어 있으며, 스프링 등의 탄성 수단으로 구성될 수 있다. 탄성부(61)는 절단 작업시 가림판(62)의 이동에 따라 수축되며, 절단 작업 완료시 복원되어 가림판(62)의 위치를 원상 복구 시킬 수 있다. 즉, 탄성부(61)는 절단 작업시에만 외력에 의하여 슬릿부가 개방되도록 이동하며, 절단 작업 완료시에는 탄성력에 의하여 가림판(62)이 관통홈(30)을 커버하도록 동작할 수 있다.

도 8 내지 도9는 실시예에 따른 수거대를 설명하기 위한 도면이다.

도8 내지 도9를 참조하면, 수거대(70)는 작업대(10) 하단에 배치되어 절단된 식물체(100)의 배지 및 뿌리의 수거 공간을 제공할 수 있다. 수거대(70)는 원형 톱날(51)의 하단에 경사지게 배치되어 원형 톱날(52)에 의하여 절단된 식물체(100)의 배치 및 뿌리가 경사를 따라 지면 방향으로 배출될 수 있도록 한다.

도10은 실시예에 따른 식물체 수확기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도10을 참조하면 먼저 화분(300)에서 지지장치(200)를 분리한다. 다음으로, 지지장치(200)가 제거되지 않은 상태로 접목선인장(100)의 배지 및 뿌리를 수확기의 관통홈(30)에 삽입한다. 다음으로, 접목선인장(100)의 배지 및 뿌리가 슬릿(43)을 따라 이동하고, 원형 톱날(52)은 회전 운동하여 배지 및 뿌리를 제거한다. 제거된 배지 및 뿌리는 수거대를 따라 배출된다. 다음으로, 배지 및 뿌리가 제거된 접목선인장(100)에서 지지장치(200)를 분리한다.

도11은 실시예에 따른 식물체 수확기의 절단 결과를 설명하기 위한 도면이다.

도11의 (a)는 지지장치가 부착된 상태의 접목선인장을 실시예에 따른 수확기로 절단한 사진이고, (b)는 지지장치가 제거된 상태의 접목선인장을 실시예에 따른 수확기로 절단한 사진이고, (c)는 세지가위를 사용하여 접목선인장의 뿌리와 배지를 절단한 사진이다. 도11의 (a) 내지 (c)를 참고하면, 실시예에 따른 수확기를 사용한 절단면과 세지 가위를 사용한 절단면과의 차이점이 거의 없음을 확인할 수 있다 또한, 지지장치가 제거되지 않은 상태와, 지지장치가 제거된 상태의 절단면도 거의 차이가 없음을 확인할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 식물체 수확기를 사용할 경우 수작업과 동일한 작업 정밀도를 확보할 수 있으며, 지지장치를 별도로 제거하지 않고 절단 작업을 수행함에 따라 노동력을 절감 시킬 수 있다.

실시예에 따른, 식물체 수확기는 접목선인장을 생력 트레이에서 뽑아내어 수확하지 않고, 화분 재배한 수확물을 화분과 함께 수거하여 트레이에 운반할 수 있다.

또한, 수확 전 배지에 식재되어 있는 식물체를 지지장치와 함께 화분에서 분리하므로 식물체 줄기부분에 배지가 부착되는 오염을 최소화할 수 있다.

또한, 수확기 사용시 화분, 화분용 식물체 지지장치, 생산물과 부산물의 즉시 분리와 수거가 가능하다.

또한, 접목선인장 뿌리와 배지를 동시에 제거할 수 있다.

또한, 접목선인장을 식물체 지지장치와 함께 화분에서 분리하여 식물체의 뿌리 부분만 슬릿에 삽입하여 절단부로 이동시켜 수확하므로 연속적 작업이 가능하다.

또한, 수확기의 작업대 아래에 위치한 회전식 원형 톱날에 의해 접목선인장의 뿌리와 배지가 동시에 절단되고 절단 후 폐기물은 수확기 작업대 아래로 자동 배출될 수 있다.

또한, 화분에서 분리한 식물체는 지지장치가 구비된 상태에서 뿌리와 배지를 절단할 수 있어 수출상품 조제노력을 절감하고 대목의 아랫부분 줄기가 절단되는 식물의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 토양재배, 상자 및 분화 수경재배 등 재배방식과 중형, 대형 등 접목선인장의 규격에 따라 수확기의 이용에 제한을 받지 않는다.

또한, 톱날이 위치한 작업대의 슬릿 상부에 왕복 개폐형 안전커버를 구비하여 작업시 작업자의 부상 등 안전사고를 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 식물체 수확기
10: 작업대
20: 지지 테이블
30: 관통홈
40: 가이드부
50: 절단부
60: 커버부
70: 수거대
80: 전원 장치

Claims (7)

1. 플레이트 형상의 작업대;
   상기 작업대의 일부 영역에 길이 방향을 따라 형성되는 관통홈; 및
   상기 작업대의 하단에 배치되며, 상기 관통홈을 통하여 삽입된 식물체의 배지 및 뿌리를 절단하는 절단부; 및
   상기 작업대의 상단에 상기 관통홈을 따라 배치되는 커버부를 포함하며,
   상기 커버부는 상기 작업대 상부면에 배치되는 탄성부와, 개방 상태에서 상기 탄성부를 따라 경사지게 배치되는 가림판 및 상기 작업대 상부면에 배치되며 상기 관통홈의 측면에서 상기 가림판의 이동을 가이드하는 가이드 볼을 포함하며,
   상기 탄성부는 상기 가림판의 일단과 연결되어 절단 작업시 외력에 의하여 상기 가림판이 이동함에 따라 수축되어 상기 관통홈이 개방되도록 하며, 절단 작업 완료시 복원되어 상기 가림판이 상기 관통홈을 커버하도록 상기 가림판의 위치를 원상 복구 시키는 식물체 수확기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 관통홈을 따라 배치되며, 식물체 지지장치의 밑면이 안착된 상태에서 상기 관통홈과 평행하게 형성된 슬릿을 따라 상기 식물체의 이동을 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 식물체 수확기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 슬릿의 폭은 상기 식물체 지지장치의 밑면보다는 작고, 상기 식물체의 배지 및 뿌리 보다는 넓게 형성되는 식물체 수확기.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 절단부는 원형 톱날;
   상기 원형 톱날을 상기 작업대 하단에 고정하는 회전축; 및
   상기 회전축에 연결되어 회전력을 제공하는 모터를 포함하는 식물체 수확기.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 작업대 하단에 배치되어 절단된 상기 식물체의 배지 및 뿌리의 수거 공간을 제공하는 수거대를 더 포함하는 식물체 수확기.

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