KR200167128Y1 - 오이과 식물 대목의 자동 절단 및 천공기계 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오이과 식물의 대목의 자동절단및 천공에 관한 것이며 대목을 받침용 지그(jig) 및 고정용 지그를 이용하여 일정 위치에 고정하고,공압 피스톤에 설치된 절단용 U형칼날을 이용하여 대목을 절단하고, 천공용 공압 피스톤에 붙은 천공용 송곳을 이용한 천공과정을 규격화 및 자동화 하였으며 이차적인 세균 오염을 방지하기위해 자외선 살균등을 이용해 살균을 하는 절단 및 천공기계로써, 과거 인력에 의해 절단 및 천공 하였을 경우 많은 노동력의 손실과 접목방식에 있어 활착율이 낮고 대목이 규격화 되어있지 않았으며 살균도 되어있지 않았으나 이를 기계적으로 처리하여 양질의 대목 생산과 노동력을 줄일 수 있도록 고안된 것이다.

Description

오이과 식물대목의 자동절단 및 천공기계

본 고안은 오이과 식물의 접목재배를 위하여 대목을 절단하고 또 절단면을 45°각도로 천공하는 기계에 관한것이다.

접목재배기술은 토양성 병해를 피하기 위하여 실용화 되어 있으며, 전온 신장성 증대 ,대목의 왕성한 발육에 의한 접수목의 흡비력 향상 ,접수목 과실의 수량증대를 목적으로 발전 되어왔다. 이러한 접목기술중 대목 생산 방식은 약40년전부터 인간의 경험에 의한 절단 방식으로 최근에는 대목을 잡고 양떡잎 바로 위 부분을 면도칼등 날이 직선인 칼을 이용하여 절단하고 접수목을 대목줄기의 중간 부분에 끼워 접목을 수행하며 접수목을 대목에 끼워넣기 어려울 경우에는 대목의 중간 부분을 칼또는 철사를 이용하여 임의적으로 천공하여 삽입 접목한다. 접목후 외부오염의 이차적인 오염을 방지하기 위하여 청결한 장소에서 절단후 과산화수소 등을 이용하여 살균한다.그러나 기존의 생산 방식은 대목 생산에 있어서 규격화된 대목을 생산할 수 없으며 활착율이 낮고 많은 노동력이 소요될 뿐만 아니라 양질의 접목묘 생산에 있어서 어려움을 겪고 있다.

본 고안은 접목재배를 위한 대목의 생산이 많은 노동력과 작업시간을 소비하고 대목 생산시 규격화 되어 있지 않은 것을 기계적으로 처리하여 노동력을 절감하고 규격화하여 생산하기위해 개발된 것으로,특히 받침용 지그(jig)와 대목재료를 잡는 고정용 지그(jig)등을 사용하여 대목을 일정하게 잡고 양떡잎으로부터 가급적 가까운 일정한 위치에 절단용 U자형 칼을 이용하여 양떡잎에 손상을 주지않고 절단하여 접수목의 원활한 천공을 위해 대목을 규격화 한다. 그리고 공압용 왕복 피스톤을 응용하여 절단 및 천공의 자동화는 대목줄기마다 다른 특성에 대하여 절단시의 공기압을 맞게 조정하여 절단 및 천공작업을 하며, 절단용 U자형의 칼날을 이용하여 제한된 공간에서의 대목과 칼날의 접촉면을 크게하여 절단시 양떡잎의 손상을 극소화 한다.

원활한 접수목 접목을 위하여 대목 천공시 접수목의 절단각과 동일한 각도로 천공하여 접수목 접목시 활착율을 극대화 하였으며, 자외선 램프를 이용하여 절단 및 천공시 대목 주위의 토양 및 공기등 이차오염에대한 살균효과를 얻을 수 있으며 이런 규격화 및 자동화를 도입하므로써 생산시간 단축 및 연속생산을 하며 대목의 품질을 규격화하여 기존의 수작업에 비하여 작업 능률을 향상시키기 위한것이다.

도1은 공기압을 이용한 자동절단 및 천공장치 구성도

도2는 오이과 식물 대목 절단 및 천공 형태도

도3은 대목 고정 지그(jig) 부분의 사시도

도4는 절단용 왕복피스톤의 구성도

도5는 대목 절단용 U 칼의 상세도

도6은 천공용 왕복피스톤의 구성도

도7은 대목 천공용 송곳의 상세도

도8은 자외선(UV)램프 살균 장치도

<도면의 주요 부분에대한 부호의 설명>

1. 대목 2. 떡잎

3. 수평받침대 4. 수직 구조물

5. 재치대

10. 천공부 12. 천공용 공압왕복 피스톤

13. 레일 14. 이동체

16. 송곳 20. 절단부

21. 절단용 공압 왕복피스톤 22. 레일

23. 이동체 25. 절단칼

25a. 안내봉 27. 칼지지체(bracket)

29. 칼날고정구멍

30. 고정용 공압 왕복피스톤 31. 레일

32. 이동체 33. 레버

34. 고정용 지그(jig) 35. 받침용 지그(jig)

40. 자외선 살균등 45. 전자식 공압밸브

46. 공기정압기

본 고안은 수평받침대(30)위에 수직구조물(4)을 세우고 수직구조물(4) 에는 일정한 각도(약 45°)를 두고 공압 왕복 피스톤(12)을 부착한 천공부(10)와 천공부(10)의 하단 재치대(5) 상면에는 절단용 공압 왕복 피스톤(21)을 부착한 절단부(20)를 부착 하였고 절단부(20)의 아래에는 대목(1)을 고정할 수 있는 받침용 지그(jig)(35)와 고정용 지그(jig)(34)를 부착 하였으며, 수직구조물(4) 측면에는 자외선 살균등(40)을 수직으로 장착한 구조를 갖는다.

천공부(10)는 수직구조물의 측면에 공압 왕복 피스톤(12)을 장착하고, 피스톤의 끝단에 천공용 송곳(16)을 장착한 이동체(14)를 두어 고정되어진 레일(13) 사이를 왕복 하며 천공작업을 진행한다. 왕복 되어지는 거리는 도시는 생략하였지만 레일 끝단에 미세조정용 멈춤볼트를 설치하여 천공되는 깊이를 대목에 맞게 조절할 수 있다. 천공부(10)의 하단에있는 절단부(20)도 재치대(5)상면에 공압 왕복 피스톤(21)을 장착하고 피스톤의 끝단에 절단용 칼날(25)을 장착한 이동체(23)를 두어 고정되어진 레일(22) 사이를 왕복하며 절단 작업을 수행한다. 칼날(25)은 벌어진 U자형으로 대목(1)과의 접촉면을 늘렸으며 대목(1)이 칼날(25)의 어느 한쪽에 치우쳐 있더라도 칼날(25)이 전진할 때 칼날의 중심부로 밀면서 절단할 수 있게 하였다.절단부의 아래에는 대목(1)을 고정할 수 있는 받침용 지그(jig)(35) 및 고정용 지그(jig)(34)를 부착하였는데 지그(jig)(35)는 반원형으로 대목(1)의 한쪽면을 세워 지지하는 역할을 하며, 공압 피스톤(30)에 연결된 고정용 지그(jig)(34)가, 세워진 대목(1)을 고정시켜주는 역할을 하게된다.

제1도는 발명의 구성도를 나타낸것이며 받침용 지그(jig)(35)의 홈(36)에 손으로 대목의 떡잎이 고정용 지그(jig)(34)에대해 직각 방향으로 향하도록 안내봉(25a)하측으로 떡잎을 끼우고 고정용 지그(jig)(34)를 이용하여 대목(1)을 잡는다. 대목(1)을 잡아주는 고정용 지그(jig)(34)의 운동은 공압 왕복 피스톤(30)을 이용하여 균일한 힘으로 작동하여 고정한다.그리고 좌우로 왕복 운동이 가능한 절단용 공압 왕복 피스톤(21)의 U자형절단날(25)을 장착한 이동체(23)를 왕복운동시켜 절단을 하게되며, 절단후에는 접수목의 원활한 삽입을 위하여 천공작업을 하게되는데 일정한 각도를 왕복운동을 할수있도록 천공용 공압 왕복 피스톤(12)의 이동체(14)에 삽입목의 끝단모양으로 생긴 송곳(16)을 장착하여 왕복운동시 송곳(16)으로 절단된면을 찔러 홈을만드는 천공작업을 한다.

제2도는 대목(1)의 절단면(1a)에 천공작업으로 생긴 천공구멍(1b)의 형태를 나타낸것이며,제3도는 대목절단 및 천공을 위한 고정용 지그(jig)(34)와 고정용 지그(jig)(34)의 기능을 나타낸 기능도 이며 고정용 지그(jig)(34)의 안내봉(25a)이 양떡잎을 지지하게하며 대목(1)을 고정용 지그(jig)(34)에대해 직각방향으로 절단될 수 있도록 위치까지 결정하는 역할을 한다. 대목(1)이 놓이게되는 고정용 지그(jig)(34)와 받침용 지그(jig)(35)에는 대목(1)의 품종과 종류에따른 크기에 상관없이 사용할 수 있게 홈(36)이 중심부에 형성되었으며,대목(1)을 잡는 고정용 지그(jig)(34)는 고정용 공압 왕복피스톤(30)을 이용하여 움직이며 대목(1)을 일정한 힘으로 고정한다.

제4도는 대목 절단을 위한 절단용 공압 왕복 피스톤과(21) 피스톤 이동체(23)에 절단용 U자형 칼날(25)을 부착시키는 장치도이며, 절단용 U자형 칼날(25)은 칼지지체(bracket)(27)로서 이동체(23)에 고정되며, 칼지지체(bracket)(27)의 기능은 절단용 칼날(25)의 기능을 용이하게하고 동일한 위치에 다시 교환 되게하므로 교환후에도 대목(1) 절단시 항상 같은 효과를 낼 수 있다.

제5도는 대목(1) 절단을 위한 절단용 U자형칼날(25)의 기능을 나타낸 기능도이며 절단용U자형 칼날(25)은 양떡잎 사이의 대목(1)을 절단하는데 양떡잎의 영향을 줄이기 위하여 U자형으로 만들어 대목(1)과 칼날(25) 사이의 접촉면을 늘렸으며 절단시 절삭력을 높이기위하여 U자형의 칼날(25) 내부에 경사각도(26)를 두었고, 또한 절단시 절단저항을 줄이고 대목의 절단 부위의 적은 영향을 갖도록 U자형 칼날(25)의 배면(28)을 직선 또는 곡선의 각도를 갖는 구조로제작하였으며 절단칼날(25)의 교환을 용이하게하고 칼날(25)을 고정하여 절단시 동일의 효과를 얻을 수 있도록 구멍(29)을 만들었다.

제6도는 대목(1)의 천공을 위한 천공용 공압 왕복 피스톤(12)과 피스톤 이동체(14)에 천공용 송곳(16)을 부착시키는 장치도 이며 천공용 송곳(16)은 천공용 공압 왕복 피스톤(12) 이동체(14)위에 송곳 지지체(bracket)(18)로써 송곳(16)을 이동체(14)에 고정시켜주며 송곳 지지체(bracket)(18)은 송곳(16) 교환을 용이하게하며 교환시 항상 동일한 위치에 있게되므로 양떡잎 사이의 대목(1)의 천공작업시 동일의 효과를 얻을 수 있게 하였다. 천공용 공압 왕복 피스톤(12)에는 이동체(14)의 행정 거리를 일정하게 유지하기위하여 미세조정용 멈춤장치를 설치하여 왕복거리를 조절하여 대목(1) 천공시 송곳(16)이 왕복행정하면서 대목접목에 맞는 깊이로 천공한다.

제7도는 대목(1) 천공을 위한 천공용 송곳(16)의 기능을 나타낸 것이며 천공용 송곳(16)은 절단된 대목 단면의 중앙에서 접수목의 절단 각도로 왕복운동하여 천공작업을 하게되는데 천공시 원활하게 천공작업을 하고 대목(1)에 영향을 줄이기위하여 천공용 송곳(16) 끝의 날을 수평경사면(16a)과 입사 경사면(16b)을 갖게 제작 하였다.

제8도는 자외선 살균등(40) 두 대를 좌우에 설치하여 절단용 U자형의 칼날과(25),천공용 송곳(16),지그(jig)(35),고정용 지그(jig)(34)및 대목(1)을 살균하며 자외선 살균등(40)은 반사경을 사용하여 집광하고 253.7nm 의 살균파장을 이용하며 전 작업 과정에 걸쳐 살균한다.

공압 왕복 피스톤(12)(21)(30)의 개페는 전자식 공압밸브(45)를 각각 설치하였으며 각각의 공압밸브(45)의 개폐를 위한 방식은 전자스위치와 전자식 로직(logic)방식으로 작업을 하게되며 공기 정압기(46)를 사용하여 공압 왕복 피스톤의 절단력 및 절단력의 반복을 균일하게 유지시켜준다.

본 고안은 지그(jig)를 이용하여 대목의 절단 및 천공작업에있어 대목을 규격화 하였고 공압 왕복 피스톤을 사용하여 대목 절단 및 천공작업이 정교하게 이루어진 결과로 접목묘의 재배시 발생되는 수관부의 접속불량을 극소화할수있고 절단시 주위의 토양 및 공기 및 절단용칼 및 천공송곳에의한 오염을 방지하기위해 자외선 램프를 이용하여 살균함으로써 생산된대목의 활착율을 높여 기존의 수작업 보다 규격화되고 노동력을 줄이고 양질의 대목을 생산할 수 있다.

Claims (6)

1. 수평받침대(3)상에 수직구조물(4)을 구성하고,수직구조물(4)의 상단 일측면에는 천공용 공압피스톤(12),피스톤의 레일(13)에 설치된 이동체(14),이동체에 설치된 송곳(16)으로 이루어진 천공부(10)가 송곳(16)끝단이 하측으로 향하게 경사지게 마련되고,천공부의 하측 재치대(5) 상면에는 안내봉(25a)이 설치된 천공용 왕복피스톤(21),피스톤이 레일(22)에 설치된 이동체(23),이동체에 설치된 절단칼(25)로 이루어진 절단부(20)가 마련되었으며,절단부의 정면 재치대(5)에는 받침용 지그(jig)(35)와 측면에 설치된 고정용 왕복 피스톤(30)의 이동체(32)에의해 전후진하는 고정용 지그(jig)로 구성된 고정부(37)로서 구성된 것을 특징으로하는 오이과 식물 대목의 자동절단 및 천공기계.
2. 제1항에 있어서,

   고정부(37)의 받침용 지그(jig)(35)와 고정용 지그(jig)(34)에는 대목(1)을 고정시키는 홈(36)이 형성되어있는 것을 특징으로하는 오이과 식물 대목의 자동절단 및 천공기계.
3. 제1항에 있어서,

   절단부(20)의 절단칼(25)끝단이 U자형으로 형성되고 U자형의 내부둘레와 측면이 경사도를 갖게한 것을 특징으로하는 오이과 식물대목의 자동절단 및 천공기계.
4. 제1항에 있어서,

   천공부(10)의 송곳(16)에는 수평경사면(16a)과 입사경사면(16b)을 구비한 것을 특징으로하는 오이과 식물 대목이 자동절단 및 천공기계.
5. 제1항에 있어서,

   수직구조물(4)의 일측에는 접수목의 단면의 살균,절단칼(25) 및 송곳(16)의 살균을 위한 자외선 살균등(40)을 설치한 것을 특징으로하는 오이과 식물 대목의 자동절단 및 천공기계.
6. 기계가 대목 고정과정,절단과정,천공과정을 순차적으로 수행하는것을 특징으로하는 제1항기재의 오이과 식물 대목의 자동절단 및 천공기계.