KR102660405B1 - 육묘상자 적재장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파종작업이 끝난 육묘상자가 적재된 파렛트의 이송을 원활하게 하기 위한 육묘상자 적재장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 육묘상자 적재장치는 파종이 끝난 육묘상자를 이송하기 위한 육묘상자공급부와 육묘상자가 적재될 파렛트를 이송하기 위한 파렛트이송부로 구성된다.
또한 일 실시예에서, 상기 육묘상자공급부는 파종 작업이 끝난 육묘상자가 이송되어 오는 육묘상자평행이송부와, 상기 육묘상자평행이송부의 상방에 위치하며, 육묘상자평행이송부에 정렬된 육묘상자를 파지하여 적재컨베이어유닛으로 옮기기 위한 클램프유닛과, 상기 클램프유닛을 상하방 그리고 전후로 이동시키기 위한 클램프유닛이송부로 구성된다.

Description

육묘상자 적재장치{Loading Apparatus for Seed Box}

본 발명은 육묘상자 적재장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 순차 공급되는 파종작업이 끝난 육묘상자를 보관 및 이송이 용이하도록 파렛트의 상부에 자동 적재함으로서 지게차 또는 핸드 리프트 등을 사용하여 작업자가 육묘상자가 적재된 파렛트를 용이하게 이송 가능하도록 하는 육묘상자용 파렛트 적재장치에 관한 것이다.

특히, 육묘상자용 적재장치에서 육묘상자를 옮기기 위한 클램프유닛에 관한 것이다.

이러한 파종기는 육묘상자를 투입하여 그 육묘상자 내에 흙과 씨앗을 공급하고, 씨앗이 파종된 육묘상자는 파종기로부터 배출되어 발아장소로 이송된다. 한편, 상기와 같이 배출된 육묘상자를 작업자가 일정한 장소로 옮기기 위해 종래에는 작업자가 육묘상자를 하나씩 옮기거나 또는 다수의 육묘상자를 작업자가 수작업으로 직접 적층하여 옮기는 등의 작업을 수행하여 왔으나 이러한 작업은 일의 효율성이 현저히 떨어지는 문제점이 있는 것이었다.

볍씨 등과 같은 논작물과 양파나 파 등과 같은 밭작물을 경작하기 위해 조성한 이랑에 종자의 파종과 추비를 간편하고 정확히 행할 수 있도록 하기 위해 파종기를 사용한다. 이러한 파종기는 육묘상자를 투입하여 그 육묘상자 내에 흙과 씨앗을 공급하고, 씨앗이 파종된 육묘상자는 파종기로부터 배출되어 발아장소로 이송된다. 한편, 상기와 같이 배출된 육묘상자를 작업자가 일정한 장소로 옮기기 위해 종래에는 작업자가 육묘상자를 하나씩 옮기거나 또는 다수의 육묘상자를 작업자가 수작업으로 직접 적층하여 옮기는 등의 작업을 수행하여 왔으나 이러한 작업은 일의 효율성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인이 선출원하여 등록결정 받은 기술로써, 흙과 씨앗이 파종된 육묘상자를 컨베이어를 통해 공급받아 적층하도록 구비되는 육묘상자 적층장치가 등록특허공보 제10-1740876호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)에서와 같이 공지된 바 있다.

하지만, 본 출원인이 제안한 상기 선행기술문헌 1에서는 작업자가 적층된 육묘상자를 옮기는 속도가 느려 짐에 따라 옮겨야 하는 육묘상자의 적층 수량이 늘어남으로써 작업자가 일정한 수량의 육묘상자를 옮기기 어려운 문제점이 발생될 뿐만이 아니라 일정한 수량의 육묘상자를 옮기기 위해 작업자가 계속해서 육묘상자 적층장치를 주시하여야 하는 문제점 또한 있는 것이었다.

나아가, 상기와 같이 본 출원인이 제안한 선행기술문헌 1에서는 적층된 육묘상자를 작업자가 수작업을 통해 지정된 장소로 옮기거나 파렛트에 적재해야함으로 많은 노동력이 필요함은 물론이거니와 육묘상자를 옮기는 도중 작업 자가 몸을 다치는 등의 안전사고가 항상 도사리고 있는 문제점이 있는 것이었다.

또한 한국 등록특허 제10-1039193호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다)에 육묘상자 이송장치가 제안된 바 있다. 선행기술문헌 2에서는, 파종기로부터 하나씩 인출되어 적재틀에 공급된 육묘상자들은 이동제어부에 의해 적재틀에서 일정수량으로 나열되어 정렬된 후, 전달이송부에 의해 이송베드로 위치되고, 배출이송부 가 이송베드를 당겨 이송틀 상에서 순차적으로 이동되면서 발아실로 이송된다. 이와 같이 파종기로부터 하나씩 인출되는 육묘상자들은 적재틀 상에서 평면적으로 나열되어 정렬된 상태로 구비되었다가 이송된다. 하지만, 선행기술문헌 2에 개시된 육묘상자 이송장치는, 파종기에서 인출된 육묘상자가 적재틀에 단층 구조로 나열되어 정렬된 상태로 이송틀로 이송되어 배출되는데, 이때 적재틀에 단층 구조로 나열된 육묘상자를 다음 공정으로 이송하는데 있어 여러 번의 공정으로 인해 작업공정이 더디게 진행될 뿐 아니라 적재틀에 육묘상자를 일정 개수 이상 나열하기 위해서는 적재틀을 일정 면적 이상으로 구비해야 하므로 넓은 설치공간이 요구되는 단점이 있으며, 적재틀에 육묘상자가 단층 구조로 구비되므로 적재틀의 넓은 면적에 비해 활용도가 현저하게 떨어져 작업능률 및 생산능률이 저하되는 단점이 있다.

따라서, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결한 육묘상자용 파렛트 적재장치가 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 순차 공급되는 육묘상자를 적층함과 아울러 적층된 다수개의 육묘상자를 이송대기된 파렛트의 상부로 이송 적재함으로써, 작업자가 지게차 또는 핸드 리프트 등을 사용하여 육묘상자가 적재된 파렛트를 용이하게 이송 가능하도록 하는 육묘상자용 적재장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 일 실시예는 파종작업이 끝난 육묘상자가 적재된 파렛트의 이송을 원활하게 하기 위한 육묘상자 적재장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 육묘상자 적재장치는 파종이 끝난 육묘상자를 이송하기 위한 육묘상자공급부와 육묘상자가 적재될 파렛트를 이송하기 위한 파렛트이송부로 구성된다.

일 실시예에서, 상기 육묘상자공급부는 파종 작업이 끝난 육묘상자가 이송되어 오는 육묘상자평행이송부와, 상기 육묘상자평행이송부의 상방에 위치하며, 육묘상자평행이송부에 정렬된 육묘상자를 파지하여 적재컨베이어유닛으로 옮기기 위한 클램프유닛과, 상기 클램프유닛을 상하방 그리고 전후로 이동시키기 위한 클램프유닛이송부로 구성된다.

일 실시예에서, 상기 파렛트이송부는 아무것도 적재되지 아니한 상태의 파렛트가 진입하여 이동시키기 위한 공급컨베이어 유닛과, 상기 공급컨베이어 유닛을 지나 육묘상자를 적재하기 위한 장소까지 파렛트를 이송시키는 적재컨베이어 유닛과, 육묘상자의 적재작업이 끝나면 파렛트를 배출하기 위한 배출컨베이어 유닛으로 이루어진다.

일 실시예에서, 상기 클램프유닛은 일종의 파지부로서 파종이 끝난 육묘상자를 양 단부에서 파지하기 위한 구성으로 육묘상자를 파지하여 이송하기 위하여 클램프유닛은 클램프유닛이송부에 의해 상하 및 전후로 이동된다. 상기 클램프유닛은 크게 육묘상자를 파지하여 집기 위한 파지부, 상기 파지부의 하강을 감지하기 위한 하부감지 접촉부, 상기 파지부의 하중 부담을 경감하기 위한 웨이트 밸런스로 이루어진다.

일 실시예에서, 상기 파지부는 제1파지부 및 제2파지부로 이루어지고 육묘상자의 양 단부에서 육묘 상자를 파지하는 구조로 이루어져 있다. 상기 제1 및 제2파지부는 도면을 기준으로 랙과 피니언의 운동에 따라 좌우로 벌어지고 오므라드는 구조로 이루어져 있다. 랙과 피니언은 도면을 기준으로 전후 한쌍으로 이루어져 있으며, 전후 모두 동일한 구조로 이루어져 있다. 각각의 랙피니언은 연동샤프트에 의해 연결되어 동시에 연동이 되도록 구성되어 있다. 편의상 한쌍의 랙피니언 유닛을 제1랙피니언 유닛과 제2랙피니언 유닛이라 칭하고, 각각의 랙피 니언 유닛은 상부랙과 하부랙 그리고 상부랙과 하부랙의 사이에 배치되어 회전하는 피니언 및 구동실린더로 구성된다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2파지부의 하방에는 파지부가 닫히면서 육묘상자를 파지하는 경우 육묘상자의 하부로 진입하여 육묘상자의 안정적인 파지를 돕기 위한 지지용 받침대가 구비되어 있다. 한편, 상기 지지용 받침대에 의해 하방에서도 육묘상자를 받치는 구조로 되어 있어, 안정적인 파지가 가능하지만, 상기 파지부가 벌어지는 동작시 육묘상자 하부의 일부가 상기 지지용 받침대에 걸려 파지부에 이끌려 따라 나올 우려가 있다. 이를 방지하기 위하여 상자분리바를 파지부에 배치하여 파지부가 벌어지는 동작시, 상기 상자분리바는 양 파지부의 사이의 내측 공간을 향해 이동하여 육묘상자가 지지용 받침대에 이끌려 나오는 것을 방지하게 된다.

일 실시예에서, 상기 상자분리바는 랙의 이동에 따라 직선운동을 하는 제1가이드바와 상기 제1가이드바에 직교하여 배치되되 상기 제1가이드바의 운동에 연동하는 제2가이드바와 상기 제2가이드바의 전후 직진운동을 힌지를 통해 상자분리바를 회전운동으로 바꾸는 구조로 되어 있다. 따라서 랙의 이동에 따라 상자분리바가 회전하게 되는데, 파지부가 벌어지는 동작시에는 상자분리바가 양 파지부 사이의 내측 공간으로 진입하여, 육묘상자가 지지용 받침대에 의해 이끌려 나오는 것을 방지하고, 파지부가 닫히는 동작시에는 상자분리바는 각각의 파지부 쪽으로 이동하여 파지부가 육묘상자를 파지하는 동작에 방해가 되지 않도록 구성된다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 파지부의 밑면에는 하부감지 접촉부가 장착되어 있다. 상기 하부감지 접촉부는 파지부가 하강하여 파렛트 등에 접촉하면 파지부의 하강을 멈추게 하기 위한 것으로서, 하부접촉부와 브라켓, 샤프트 및 브라켓감지부로 구성된다. 상기 하부접촉부는 자중 또는 스프링의 탄성력에 의해 각 파지부의 하부에 매달려 있는 상태로 배치되며, 파지부의 하강에 따라 상기 하부접촉부가 파렛트 등의 물체에 접촉하게 되면, 상기 하부접촉부와 샤프트 및 브라켓은 지면 반력에 의해 하강이 멈추게 되고, 브라켓감지부를 포함한 파지부는 일정 거리 계속 하강을 하며, 상기 브라켓감지부가 브라켓을 감지하게 되면 파지부는 비로서 하강을 멈추게 된다. 또한 하부접촉부는 파지부의 내측을 향하여 돌출된 돌출부를 복수개 구비하여, 파렛트와 육묘상자의 사이즈에 대응하여 감지할 수 있도록 구성되어 있으며, 또한 하부접촉부는 외측을 향하여 경사지게 절곡되도록 구성되어 가이드 역할을 하여, 상기 파지부가 파렛트 또는 중첩되어 있는 육묘상자의 상부에서 걸리는 것 없이 용이하게 열리는 동작을 수행할 수 있게 된다.

일 실시예에서, 상기 파렛트이송부는 아무것도 적재되지 아니한 상태의 파렛트가 진입하여 이동시키기 위한 공급컨베이어 유닛과, 상기 공급컨베이어 유닛을 지나 육묘상자를 적재하기 위한 장소까지 파렛트를 이송시키는 적재컨베이어 유닛과, 육묘상자의 적재작업이 끝나면 파렛트를 배출하기 위한 배출컨베이어 유닛으로 이루어진다. 공급컨베이어 유닛과 적재컨베이어 유닛 그리고 배출컨베이어 유닛에는 파렛트를 검출하고, 다음 동작을 위한 신호를 발생하는 접촉 센서가 구비되어 있다.

일 실시예에서, 상기한 접촉센서는 센서도그와 감지부로 이루어진다. 센서도그는 감지하고자 하는 대상에 접촉되는 일종의 캠과 같은 역할을 하는 부재이다. 파렛트가 이동하여 센서도그를 누르게 되면 센서도그가 일정 방향으로 움직이게 되어 감지부에서 이를 인지하여 파렛트가 접촉되었음을 감지하게 된다. 공급컨베이어 유닛과 적재컨베이어 유닛에는 접촉센서에 의해서 파렛트를 검출한 경우, 필요에 따라 파렛트의 진행을 멈추게 하는 스토퍼실린더가 설치되어 있다. 스토퍼실린더는 상기 제어부의 신호에 따라 윗방향으로 이동하여 돌출되어 파렛트의 진행을 멈추어 정해진 위치에 정지하도록 하거나 혹은 아래방향으로 내려가 파렛트가 진행할 수 있도록 한다. 물론 접촉센서의 신호에 의해 파렛트이송부의 각 컨베이어유닛이 작동과 멈춤을 반복하게 하는 것도 가능하다.

일 실시예에서, 공급컨베이어 유닛과 적재컨베이어 유닛에는 파렛트 폭방향 가이드가 설치되어 있다. 파렛트 폭방향 가이드는 공급컨베이어의 양측에 설치되어 팔레트가 컨베이어의 중앙 부분에 잘 정렬되도록 하는 기능을 수행한다. 또한 다양한 크기의 파렛트에 적용할 수 있도록 하기 위하여 파렛트 폭방향 가이드는 그 폭을 조절할 수 있다. 파렛트 폭방향 가이드의 폭은 하나의 피니언을 중심으로 상하로 2개의 랙기어가 피니언에 각각 결합되어 피니언의 회전에 따라 파렛트 폭방향 가이드의 폭이 조절되게 된다. 도면에서 피니언이 시계방향으로 회전하면 상부랙을 우측으로, 하부랙은 좌측으로 각각 이동하여 폭이 넓어지며, 피니언이 반시계방향으로 회전하면 폭이 좁아지게 되는 구조이다. 공급컨베이어 유닛과 적재컨베이어 유닛에 설치된 복수의 파렛트 폭방향 가이드는 상술한 바와 같이 랙앤피니언에 의해 동작을 하며, 모든 복수의 피니언들은 연결샤프트를 통해 연결되어 동시에 연동하는 구조이다.

적재컨베이어 유닛은 공급컨베이어 유닛과 배출컨베이어 유닛의 사이에 위치하고, 또한 육묘상자평행이송부의 끝단과 접하는 곳에 위치하여 실제 공급되어 온 파렛트에 파종이 끝난 육묘상자를 적재하는 곳이다. 적재컨베이어 유닛에는 파렛트 위에 육묘상자를 적재하는 장소를 결정하기 위한 파렛트 감지센서가 복수개 구비되어 있다.

일 실시예에서, 배출컨베이어 유닛의 끝단에는 파렛트의 유무를 감지하고 제어신호를 발생하기 위한 접촉센서와 파렛트의 진행을 막기 위한 스토퍼가 배치된다. 적재가 끝난 파렛트는 적재컨베이어 유닛에서 배출컨베이어 유닛으로 진입하여 끝단의 접촉센서가 있는 곳까지 이동하고, 접촉센서의 신호에 의해 컨베이어의 작동이 멈추고, 스토퍼에 의해 파렛트가 정해진 위치에서 멈추게 되고, 이 상태에서 육묘상자를 적재한 파렛트는 지게차 등에 의해 이동하게 된다.

상기한 본 발명에 의한 육묘상자용 적재장치는 순차 공급되는 육묘상자를 용이하게 적층함과 아울러 적층된 다수개의 육묘상자가 이송대기된 파렛트의 상부에 이송 적재됨으로 작업자가 지게차 또는 핸드 리프트 등을 사용하여 육묘상자가 적재된 파렛트를 용이하게 이송 가능한 효과를 가지게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 육묘상자 적재장치의 전체 사시도이다.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 파지부의 전체 및 각 부분을 도시하는 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이트밸런스를 도시하는 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 육묘상자평행이송부를 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 파렛트가 장착되지 않은 공급컨베이어 유닛을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 파렛트가 장착된 공급컨베이어 유닛을 위에서 본 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 파렛트 폭방향 가이드의 구성을 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 육묘상자를 적재하기 위한 파렛트가 적재컨베이어 유닛으로 진입하기 직전의 상태를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 육묘상자를 적재하기 위하여 파렛트가 적재컨베이어 유닛으로 진입한 상태를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 적재컨베이어 유닛에서 파렛트에 1차로 육묘상자를 적재한 상태를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 적재컨베이어 유닛에서 파렛트에 육묘상자를 모두 적재한 상태를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 적재작업이 끝난 파렛트가 배출컨베이어 유닛으로 진입하기 직전의 상태를 도시한 도면이다.

본 개시의 기술적 사상을 명확하게 하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하였다. 설명의 편의를 위하여 필요한 경우에는 장치와 방법을 함께 서술하도록 한다. 본 개시의 각 동작은 반드시 기재된 순서대로 수행되어야 할 필요는 없고, 병렬적, 선택적, 또는 개별적으로 수행될 수 있다.

본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

본 개시 전체에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 개시 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

"적어도 하나의"와 같은 표현은, 구성요소들의 리스트 전체를 수식하고, 그 리스트의 구성요소들을 개별적으로 수식하지 않는다. 예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나" 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"는 오직 A, 오직 B, 오직 C, A와 B 모두, B와 C 모두, A와 C 모두, A와 B와 C 전체, 또는 그 조합을 가리킨다.

또한, 본 개시에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 개시 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 개시 전체에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 시스템"이라는 표현은, 그 시스템이 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 육묘상자 적재장치(1)는 파종이 끝난 육묘상자(B)를 이송하기 위한 육묘상자공급부(10)와 육묘상자가 적재될 파렛트를 이송하기 위한 파렛트이송부(20)로 구성된다.

상기 육묘상자공급부(10)는 파종 작업이 끝난 육묘상자(B)가 이송되어 오는 육묘상자평행이송부(100)와, 상기 육묘상자평행이송부(100)의 상방에 위치하며, 육묘상자평행이송부(100)에 정렬된 육묘상자(B)를 파지하여 적재컨베이어 유닛(600)으로 옮기기 위한 클램프유닛(200)과, 상기 클램프유닛(200)을 상하방 그리고 전후로 이동시키기 위한 클램프유닛이송부(300)로 구성된다.

상기 파렛트이송부(20)는 아무것도 적재되지 아니한 상태의 파렛트(P)가 진입하여 이동시키기 위한 공급컨베이어 유닛(500)과, 상기 공급컨베이어 유닛(500)을 지나 육묘상자(B)를 적재하기 위한 장소까지 파렛트(P)를 이송시키는 적재컨베이어 유닛(600)과, 육묘상자(B)의 적재작업이 끝나면 파렛트(P)를 배출하기 위한 배출컨베이어 유닛(700)으로 이루어진다.

상기 육묘상자공급부(10)의 클램프유닛(200)은 일종의 파지부로서, 파종이 끝난 육묘상자를 양 단부에서 파지하기 위한 구성인데, 육묘상자를 파지하여 이송하기 위하여 클램프유닛(200)은 클램프유닛이송부(300)에 의해 상하 및 전후로 이동된다. 상기 클램프유닛(200)은 크게 육묘상자(B)를 파지하여 집기 위한 파지부(210), 상기 파지부의 하강을 감지하기 위한 하부감지 접촉부(230), 상기 파지부의 하중 부담을 경감하기 위한 웨이트 밸런스부(240)로 이루어진다.

일 실시예에서, 상기 파지부(210)는 제1파지부(211) 및 제2파지부(212)로 이루어지고, 육묘상자(B)의 양 단부에서 육묘상자를 파지하는 구조로 이루어져 있다. 상기 제1 및 제2 파지부는 피니언을 기준으로 상부와 하부에 랙이 각각 결합되어 있다.

상기 제1 및 제2파지부는 도면을 기준으로 랙(213, 214, 215, 216)과 피니언(217, 218)의 운동에 따라 좌우로 벌어지고 오므라드는 구조로 이루어져 있다. 랙(213, 214, 215, 216)과 피니언(217, 218)은 도면을 기준으로 전후 한쌍으로 이루어져 있으며, 전후 모두 동일한 구조로 이루어져 있다. 각각의 각각의 피니언(217, 218)은 연동샤프트(219)에 의해 연결되어 동시에 연동이 되도록 구성되어 있다. 편의상 한쌍의 랙피니언 유닛을 제1랙피니언 유닛(221)과 제2랙피니언 유닛(222)이라 칭하고, 각각의 랙피니언 유닛(221, 222)은 상부랙(213, 215)과 하부랙(214, 216) 그리고 상부랙과 하부랙의 사이에 배치되어 회전하는 피니언(217, 218) 및 구동실린더(223, 224)로 구성된다.

편의상 제1랙피니언 유닛(221)이 제1상부랙(213), 제1하부랙(214) 및 제1피니언(217)으로 이루어진 것으로 정의하고, 제2랙피니언 유닛(222)이 제2상부랙(215), 제2하부랙(216) 및 제2피니언(218)으로 이루어진 것으로 정의한다.

파지부(211, 212)가 벌어지는 동작에 대해서 설명한다. 파지부가 벌어지기 위해서는 도 3을 기준으로 제1파지부(211)는 좌측으로, 제2파지부(212)는 우측으로 이동을 하여야 하므로, 제1피니언(217)이 반시계방향으로 회전을 하게 된다(도 3에는 도시되지 않았지만, 제2피니언(218) 역시 반시계방향으로 회전하여야 한다). 이를 위해 제1구동실린더(223)의 작동에 의해 제1하부랙(214)이 우측 방향으로 진행하면, 이에 따라 제1피니언(217)은 반시계 방향으로 회전하고, 또한 이에 연동하여 제1상부랙(213)은 좌측으로 직선운동을 하여, 제1상부랙(213)과 연결된 제1파지부(211)는 좌측으로, 그리고 제1하부랙(214)과 연결된 제2파지부(212)는 우측으로 이동하여 전체적으로 파지부는 벌어지는 동작을 수행한다. 파지부가 오므라들어 닫히는 동작의 경우, 위와 반대로 동작을 하게 되는데, 제1구동실린더(223)에 연결된 제1하부랙(214)이 좌측방향으로 이동함에 따라 제1피니언(217)은 시계방향으로 회전하고, 이에 연동하며 제1상부랙(213)은 우측으로 직선운동하여, 제1상부랙(213)과 연결된 제1파지부(211)는 우측으로, 그리고 제1하부랙(214)과 연결된 제2파지부(212)는 좌측으로 이동하여 전체적으로 파지부는 오므라들어 닫히는 동작을 수행하게 된다.

또한 위 파지부의 동작을 도 3을 기준으로 설명하여, 제1랙피니언 유닛(221)을 기준으로 설명하였으나, 제2랙피니언 유닛(222) 역시 제1랙피니언 유닛(221)과 동일한 동작을 수행한다.

한쌍의 랙피니언 유닛(221, 222)은 연동샤프트(219)에 의해 연결되어 연동되게 된다. 각각의 랙피니언 유닛(221, 222)은 독립적으로도 작동이 가능하지만, 파지부에 의한 파지작업을 수행하기 위해서 동시에 작동되도록 설계되어 있다. 다만 각각의 랙피니언 유닛(221, 222)의 구동실린더(223, 224)의 동작 시간차를 포함한 오차에 따라 작동에 시간차가 발생할 수 있으며, 이 경우 어느 한쪽의 랙피니언 유닛이 먼저 작동을 하게 되면 각 랙피니언 유닛 사이에 어긋남이 발생하여 원활한 파지작업이 어려워질 수 있는데, 이런 점을 고려하여, 어느 한쪽의 구동실린더의 작동에 오차가 생겨 어느 한쪽의 랙피니언 유닛이라도 먼저 작동을 하더라도 이에 연동하여 다른쪽의 랙피니언 유닛도 작동을 할 수 있어, 원활한 파지작업이 가능하게 되어 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2파지부의 하방에는 파지부(211, 212)가 닫히면서 육묘상자를 파지하는 경우 육묘상자의 하부로 진입하여 육묘상자의 아래에서 떠받치는 구조로 육묘상자의 안정적인 파지를 돕기 위한 지지용 받침대(225)가 구비되어 있다. 한편, 상기 지지용 받침대(225)에 의해 하방에서도 육묘상자를 받치는 구조로 되어 있어, 안정적인 파지가 가능하지만, 상기 파지부(211, 212)가 벌어지는 동작시 육묘상자 하부의 일부가 상기 지지용 받침대(225)에 걸려 파지부에 이끌려 따라 나올 우려가 있다. 이를 방지하기 위하여 상자분리바(226)를 파지부에 배치하여 파지부(211, 212)가 벌어지는 동작시, 상기 상자분리바(226)는 양 파지부의 사이의 내측 공간을 향해 이동하여 육묘상자가 지지용 받침대에 이끌려 나오는 것을 방지하게 된다.

일 실시예에서, 상기 상자분리바는 제1, 2상부랙(213, 215)의 이동에 따라 직선운동을 하는 제1가이드바(227)와 상기 제1가이드바에 직교하여 배치되되 상기 제1가이드바의 운동에 연동하는 제2가이드바(228)를 포함하고, 상기 제1가이드바의 직선운동이 캠구조(229)를 통해 상자분리바(226)를 회전운동으로 바꾸는 구조로 되어 있다. 따라서 상부랙(213, 215)의 이동에 따라 상자분리바(226)가 회전하게 되는데, 파지부(211, 212)가 벌어지는 동작시에는 상자분리바(226)가 양 파지부 사이의 내측 공간으로 진입하여, 육묘상자가 지지용 받침대에 걸려 있는 상황이라 하더라도, 육묘상자가 상자분리바에 의해 이동이 제한되어, 이끌려 나오는 것이 방지되고, 파지부(211, 212)가 닫히는 동작시에는 상자분리바(226)는 각각의 파지부(211, 212)쪽으로 이동하여 파지부(211, 212)가 육묘상자(B)를 파지하는 동작에 방해가 되지 않도록 구성된다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 파지부(211, 212)의 밑면에는 하부감지 접촉부(230)가 장착되어 있다. 상기 하부감지 접촉부(230)는 파지부(211, 212)가 하강하여 파렛트(P) 등에 접촉하면 파지부(211, 212)의 하강을 멈추게 하기 위한 것으로서, 하부접촉부(231)와 브라켓(232), 샤프트(233) 및 브라켓감지부(234)로 구성된다. 상기 하부접촉부(231)는 자중 또는 스프링(235)의 탄성력에 의해 각 파지부(211, 212)의 하부에 매달려 있는 상태로 배치되며, 도 6에서와 같이 파지부의 하강에 따라 상기 하부접촉부(231)가 파렛트(P)/적층되어 있는 상자의 상부면 등의 물체에 접촉하게 되면, 상기 하부접촉부(231)와 샤프트(233) 및 브라켓(232)은 지면/상자 상부로부터의 반력에 의해 하강이 멈추게 되고, 브라켓감지부(234)를 포함한 파지부는 일정 거리 계속 하강을 하며, 상기 브라켓감지부(234)가 브라켓(232)을 감지하게 되면 파지부(211, 212)는 비로서 하강을 멈추게 된다.

상기 하부접촉부(231)는 파지부(210)의 내측을 향하여 돌출된 돌출부(236)를 복수개 구비하여, 파렛트(P)와 육묘상자의 사이즈에 대응하여 감지할 수 있도록 구성되어 있으며, 또한 하부접촉부(231)는 외측으로 경사지게 절곡되도록 구성되어 가이드 역할을 하여, 상기 파지부(210)가 파렛트 또는 중첩되어 있는 육묘상자의 상부에서 걸리는 것 없이 용이하게 열리는 동작을 수행할 수 있게 된다.

한편, 상기 스프링(235)은 샤프트(233)의 외측에 끼워져 배치될 수 있다.

다음으로 클램프유닛(200)의 승하강 동작과 웨이트 밸런스부(240)에 대해서 설명한다. 도 9, 10과 같이 클램프유닛(200)을 승하강 시키기 위해서 승강용 서보모터(241)에서 발생한 힘은 풀리(242, 243)와 벨트(244)를 통해 최종적으로 볼스크류(245)에 전달되고, 볼스크류(245)의 회전에 의해 직선 운동 승하강용 LM가이드 구조(246)에 연결된 파지부(211, 212)가 승하강 운동을 하게 된다. 파지부(210)가 파종이 끝난 복수의 육묘상자(B)를 파지하여 승강, 이동하는 경우 클램프유닛(200)에 많은 부하가 걸리게 된다. 본 발명에서는 승강용 서보모터(241)에 걸리는 부하를 감소시키고 또한 승강용 서보모터(241)의 고장시에 파지부(211, 212)의 급하강을 방지하기 위하여 승하강용 LM가이드 구조(246)에 에어실린더(247)를 연결하여 공기압에 의하여 항상 일정한 부하가 걸리게 하여, 파지부(211, 212)의 승강동작시에 승강용 서보모터(241)의 부하를 경감시키도록 하였다. 한편, 클램프유닛(200)을 상하 및 전후로 이동시키기 위한 클램프유닛이송부(300)는 LM가이드에 의해 이루 어지는 2축 LM가이드이다.

한편, 육묘상자평행이송부(100)는 파지부(210)의 하방에 위치하며 파종이 끝난 육묘상자(B)가 파지부(210)에 의한 파지위치로 이송되어 오는 경로이다. 육묘상자평행이송부(100)에는 육묘상자의 진입감지를 위한 감지센서(101)가 정해진 파지위치에 설치되어 파지부에 의한 파지 위치를 결정하게 된다. 한편 육묘상자평행이송부(100)는 적재컨베이어 유닛(600)과 접한 곳에 배치된다.

다음으로 파렛트이송부(20)에 대해 설명한다. 도 1에서와 같이 상기 파렛트이송부(20)는 아무것도 적재되지 아니한 상태의 파렛트가 진입하여 이동시키기 위한 공급컨베이어 유닛(500)과, 상기 공급컨베이어 유닛(500)을 지나 육묘상자를 적재하기 위한 장소까지 파렛트를 이송시키는 적재컨베이어 유닛(600)과, 육묘상자의 적재작업이 끝나면 파렛트를 배출하기 위한 배출컨베이어 유닛(700)으로 이루어진다. 공급컨베이어 유닛(500)과 적재컨베이어 유닛(600) 그리고 배출컨베이어 유닛(700)에는 파렛트를 검출하고, 다음 동작을 위한 신호를 발생하는 접촉센서(LS)가 구비되어 있다.

상기한 접촉센서(LS)는 센서도그(SD)와 감지부(D)로 이루어진다. 센서도그(SD)는 감지하고자 하는 대상에 접촉되는 일종의 캠과 같은 역할을 하는 부재이다. 파렛트가 이동하여 센서도그(SD)를 누르게 되면 센서도그(SD)가 일정 방향으로 움직이게 되어 감지부(D)에서 이를 인지하여 파렛트가 접촉되었음을 감지하게 된다. 공급컨베이어 유닛(500)과 적재컨베이어 유닛(600) 그리고 배출컨베이어 유닛(700)에는 접촉센서(LS)에 의해서 파렛트를 검출한 경우, 필요에 따라 파렛트의 진행을 멈추게 하는 스토퍼실린더(SC)가 설치되어 있다. 스토퍼실린더(SC)는 상기 접촉센서(LS)로부터 신호를 입력받은 제어부의 명령에 따라 윗방향으로 이동하여 돌출되어 파렛트의 진행을 멈추게 하거나 혹은 아래방향으로 내려가 파렛트가 진행할 수 있도록 한다. 물론 접촉센서(LS)의 신호에 의해 파렛트이송부(20)의 각 컨베이어유닛(500, 600, 700)이 작동과 멈춤을 반복하게 하는 것도 가능하다.

상기 공급컨베이어 유닛(500)과 적재컨베이어 유닛(600) 그리고 배출컨베이어 유닛(700)은 기본적으로 체인스프로킷(511)에 체인(512)이 감겨있고, 체인스프로킷(511)의 회전에 의해 체인(512)에 놓여진 파렛트가 이동하는 구조이다.

공급컨베이어 유닛(500)과 적재컨베이어 유닛(600)에는 파렛트 폭방향 가이드(800)가 설치되어 있다. 파렛트 폭방향 가이드(800)는 공급/적재 컨베이어(500, 600)의 양측에 설치되어 파렛트가 컨베이어의 중앙 부분에 잘 정렬되도록 하는 기능을 수행한다. 또한 다양한 크기의 파렛트에 적용할 수 있도록 하기 위하여 파렛트 폭방향 가이드(800)는 그 폭을 조절할 수 있다. 파렛트 폭방향 가이드(800)의 폭은 하나의 피니언(801)을 중심으로 상하로 2개의 랙기어(802, 803)가 피니언(801)에 각각 결합되어 피니언(801)의 회전에 따라 파렛트 폭방향 가이드(800)의 폭이 조절되게 된다. 도면에서 피니언(801)이 시계방향으로 회전하면 상부랙(802)을 우측으로, 하부랙(803)은 좌측으로 각각 이동하여 폭이 넓어지며, 피니언(801)이 반시계방향으로 회전하면 폭이 좁아지게 되는 구조이다. 공급컨베이어 유닛(500)과 적재컨베이어 유닛(600)에 설치된 복수의 파렛트 폭방향 가이드(800)는 상술한 바와 같이 랙앤피니언에 의해 동작을 하며, 모든 복수의 피니언(801)들은 연결샤프트(804)를 통해 연결되어 동시에 연동하는 구조이다.

적재컨베이어 유닛(600)은 공급컨베이어 유닛(500)과 배출컨베이어 유닛(700)의 사이에 위치하고, 또한 육묘상자평행이송부(100)의 끝단과 접하는 곳에 위치하여 실제 공급되어 온 파렛트에 파종이 끝난 육묘상자를 적재하는 곳이다. 적재컨베이어 유닛(600)에는 파렛트 위에 육묘상자를 적재하는 장소를 결정하기 위한 파렛트 감지센서(601, 602)가 복수개 구비되어 있다.

도 16 내지 도 19를 참조하면, 파렛트가 적재컨베이어 유닛(600)으로 진입하여 파렛트 감지센서(601) 위치까지 이동하여 파렛트가 감지되면 제어부의 제어에 의해 컨베이어의 작동이 멈추며, 제1 적재용 스토퍼실린더(603)에 의해 파렛트의 이동을 멈추게 한다(도 17). 파렛트가 제1 적재용 스토퍼실린더(603)에 의해 작동이 멈추게 되면, 도 18에서와 같이 파렛트의 우측 상단에 정해진 육묘상자가 적재된다. 정해진 개수만큼 육묘상자의 적재가 끝나면 컨베이어가 다시 작동하여 파렛트는 다시 진행 방향으로 이동하여 도면부호 602로 도시되는 파렛트 감지센서(602)의 이동하며, 컨베이어의 작동이 멈추고, 제2 적재용 스토퍼실린더(604)에 의해 진행을 멈추게 된다. 계속해서 도 19에서와 같이 파렛트가 제2 적재용 스토퍼실린더(604)에 의해 작동이 멈추게 되면, 도면과 같이 파렛트의 좌측 상단에 육묘상자가 적재된다. 정해진 개수만큼 육묘상자의 적재가 끝나면 파렛트는 다시 진행 방향으로 이동하여 배출컨베이어 유닛(700)으로 진행한다.

마지막으로 배출컨베이어 유닛(700)의 끝단에는 파렛트의 유무를 감지하고 제어신호를 발생하기 위한 접촉센서(LS)와 파렛트의 진행을 막기 위한 스토퍼(ST)가 배치된다. 적재가 끝난 파렛트는 적재컨베이어 유닛(600)에서 배출컨베이어 유닛(700)으로 진입하여 끝단의 접촉센서(LS)가 있는 곳까지 이동한 후, 접촉센서(LS)의 신호에 의해 컨베이어의 작동이 멈추고, 스토퍼(ST)에 의해 진행이 멈추게 되며, 이 상태에서 육묘상자를 적재한 파렛트는 지게차 등에 의해 이동하게 된다.

제어부(900)는 육묘상자공급부(10)와 파렛트이송부(20) 각각의 구성을 제어하는 구성으로, 육묘상자를 적재하기 위한 파렛트의 위치를 감지하고, 이동 여부를 결정하며, 파렛트가 정해진 위치에 있는 경우, 육묘상자를 적재할지 여부를 결정하며, 적재을 위한 신호를 출력한다. 또한 이상 동작시 경보를 작동하며, 동작을 멈추는 제어신호를 출력한다.

이어서 본 발명에 따른 육묘상자 적재장치의 전체 동작에 대해서 설명한다.

파종작업이 끝난 육묘상자를 적재하기 위한 파렛트가 공급된다. 파렛트는 공급컨베이어 유닛(500)을 진행하고, 투입되는 파렛트의 규격에 맞춘 파렛트 폭방향 가이드(800)에 의해 컨베이어의 중앙으로 정렬되어 진행된다. 파렛트 폭방향 가이드(800)를 통과하며 중심위치로 정렬된 파렛트는 공급컨베이어의 스토퍼실린더(SC)까지 전진하고, 이때 제2 접촉센서(502)에 의해 파렛트의 위치가 감지된다. 이 상태에서 적재컨베이어 유닛(600)에 파렛트가 없다고 인식되면, 공급컨베이어 유닛(500)의 단부에 위치한 스토퍼실린더(SC)는 하강하고, 파렛트는 적재컨베이어 유닛(600)으로 전진하여 제1 적재용 스토퍼실린더(603)까지 전진하며, 파렛트 감지센서(601)에 의해 파렛트가 감지된다. 미리 정해진 육묘상자 적재위치까지 파렛트가 이동되면, 적재컨베이어 유닛(600)의 측면에 위치한 육묘상자평행이송부(100)의 컨베이어를 통해 육묘상자가 투입된다. 육묘상자는 육묘상자평행이송부(100)의 스토퍼(102)위치까지 전진하며, 이 과정을 반복하여 일정 개수의 육묘상자가 육묘상자평행이송부(100)에서 공급되게 된다. 육묘상자와 파렛트가 준비되면 클램프유닛(200)의 파지부(210)가 동작을 시작하여, 파지부(210)가 육묘상자를 파지하기 위하여 클램프유닛(200)이 하강한다. 클램프유닛(200)이 하강할 때 상기한 하부감지 접촉부(230)에 의해 파지위치의 높이를 정확히 정하게 된다. 파지부(210)에 의해 파지된 육묘상자는 적재컨베이어 유닛(600)에 대기하고 있는 파렛트의 앞면 부분에 적 재되게 된다. 파렛트의 앞면 부분에 적재가 끝나면, 파렛트는 제2 적재용 스토퍼실린더(604)의 위치까지 이동하게 되며, 이때 파렛트 감지센서(602)에 의해 파렛트의 위치가 인식된다. 파렛트가 이와 같이 이동된 후, 파렛트의 나머지 공간에 육묘상자가 적재되게 된다. 적재가 끝난 파렛트는 배출컨베이어 유닛(700)의 스토퍼(ST)가 있는 곳까지 이동하고, 이후 지게차 등에 의해 파렛트는 정해진 장소로 이동한다.

전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 개시의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

1. 파종이 끝난 육묘상자(B)를 이송하기 위한 육묘상자공급부(10)와 상기 육묘 상자가 적재될 파렛트를 이송하기 위한 파렛트이송부(20)를 포함하여 이루어지는 육묘상자 적재장치에 있어서,
   상기 육묘상자공급부(10)는 파종이 끝난 육묘상자를 양 단부에서 파지하기 위한 클램프유닛(200)과, 상기 클램프유닛(200)을 상하 및 전후로 이동시키기 위한 클램프유닛이송부(300)를 포함하고;
   상기 클램프유닛(200)은 육묘상자를 파지하는 파지부(210)와, 상기 파지부(210)의 하방에 위치하여 상기 파지부(210)가 육묘상자를 파지하는 경우 상기 육묘상자의 하부로 진입하여 상기 육묘상자를 아래에서 떠받쳐 파지를 돕기 위한 지지용 받침대(225)를 포함하며;
   상기 파지부(210)는 제1파지부(211)와 제2파지부(212)로 이루어지고,
   상기 제1파지부(211) 및 상기 제2파지부(212)는 상부랙과 하부랙 및 상기 상부랙과 상기 하부랙의 사이에 배치되어 회전하는 피니언과 상기 피니언을 구동시키기 위한 구동실린더로 이루어지며,
   상기 파지부(210)가 벌어지는 동작시 육묘상자 하부의 일부가 상기 지지용 받침대(225)에 걸려 파지부에 이끌려 따라 나오는 것을 방지하기 위한 상자분리 바(226)를 구비하되,
   상기 상자분리바는 상기 상부랙의 이동에 따라 직선운동을 하는 제1가이드바에 연동되며,
   상기 제1가이드바의 직선운동이 캠구조를 통해 상기 상자분리바를 회전시키는 것을 특징으로 하는 육묘상자 적재장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 파지부의 밑면에는 하부감지 접촉부가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 육묘상자 적재장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 하부감지 접촉부는 하부접촉부와 브라켓과 샤프트 및 브라켓감지부로 구성되되,
   상기 하부접촉부는 자중 또는 스프링의 탄성력에 의해 상기 파지부의 하부에 매달린 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 육묘상자 적재장치.
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1파지부(211)와 제2파지부(212)로 이루어지는 파지부(210)는 복수개가 일렬로 배치되되, 상기 복수개의 파지부(210)의 피니언은 연동샤프트(219)에 의해 서로 연결되어 복수개의 파지부(210)가 연동되는 것을 특징으로 하는 육묘상자 적재장치.
   
   
6. 삭제