KR200357157Y1

KR200357157Y1 - 농산물 이식용 채굴로봇

Info

Publication number: KR200357157Y1
Application number: KR20-2004-0013085U
Authority: KR
Inventors: 노대현; 강창호; 정석현; 한길수; 손재룡; 권기영; 최홍기
Original assignee: 대한민국(관리부서:농촌진흥청)
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2004-07-21

Abstract

본 고안은 농작물을 이식하는 장치에 관한 것이며, 농작물을 자동으로 채굴하여 이식하는 채굴로봇을 제공한다. 이러한 본 고안은 주행카트와; 이 주행카트의 상부에 수평상태로 고정되고, 하부면 양측에는 각각의 가이드브래킷을 갖는 베이스판과; 이 베이스판의 가이드브래킷에 수평상태로 제각각 편심고정되어, 경사를 갖는 한쌍의 경사판과; 이 경사판을 제각각으로 관통하여, 상광하협의 경사를 이루면서 대향상태로 고정되며, 하향 신축되는 로드를 갖는 한쌍의 실린더와; 이 실린더에 마련된 로드의 하단에 일체로 고정되고, 회전축은 로드의 축방향에 대하여 수평상태를 이루며, 연결된 배터리로부터 전원을 공급받아서 구동되는 회전모터와: 이 회전모터의 회전축에 서로 대면상태를 이루면서 상단이 고정되어, 회전모터의 구동시 회전축을 중심하여 상·하로 스윙하며, 전술된 실린더의 작동시 농지를 채굴하는 한쌍의 채굴용 삽과; 전술된 실린더에 유체를 공급하는 유압라인을 갖는 어큐물레이터 및; 실린더 및 회전모터의 공급유체 및 공급전원을 제어하는 제어기;를 포함한다. 따라서, 실린더 및 회전모터에 의하여 작동하는 삽이 농작물을 자동으로 채굴하므로, 용이하게 이식이나 보식을 행할 수 있다.

Description

농산물 이식용 채굴로봇{MINING ROBOT FOR AGRICULTURAL PRODUCTS TRANSPLANTATION}

본 고안은 농작물을 이식 및 보식하기위하여 사용되는 채굴장치에 관한 것으로서, 농지에서 재배되는 농작물을 자동으로 채굴하여 이식 및 보식하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 농작물, 특히 모의 육모 과정에서 결주 및 불량모에 대한 이식 및 보식작업은 작업자에 의한 수작업으로 이루어지며, 작업자는 이러한 이식 및 보식을 위하여 논에서 재배되는 모를 손상없이 채굴한 후, 이식 및 보식이 필요한 논으로 옮겨와서, 이식 및 보식을 실시한다.

이때, 이식 및 보식되는 모는 통상적으로 삽에 의하여 채굴되며, 작업자는 모의 채굴을 위하여, 채굴될 모를 중심으로 농지의 양측에 삽을 삽입시켜서 모를 채굴한다.

이렇게, 농지의 양측에 삽을 삽입시켜서 채굴하는 이유는, 모를 떼뜨기 하듯이 채굴하기 위함이다. 즉, 모의 뿌리가 흙에 묻혀있는 상태로 떠내기 위함이다.

그러나, 이러한 이식 및 보식작업은 아직까지 자동화 장치가 개발된 바가 없으므로, 어쩔 수 없이 인력에 의존하는 실정이다.

따라서, 대부분의 농가는 결주 및 불량모의 이식 및 보식을 위해서는, 다수의 인력을 이용하여야 하며, 이로 인하여 과도한 인건비를 지출하는 문제가 있다.

특히, 이식이나 보식을 자주 실시하는 원예농가 및 화훼농가는, 일반적인 농가 보다 더욱 많은 인건비를 지출한다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 농지에서 재배되는 농작물을 흙과 함께 자동으로 떠내어, 다른 장소에 이식시킬 수있는, 농작물 이식용 채굴로봇을 제공하기 위함이 그 목적이다.

도 1은 본 고안에 의한 농산물 이식용 채굴로봇의 실시예를 도시한 측면도,

도 2는 도 1에 도시된 채굴로봇의 채굴상태를 도시한 측면도,

도 3은 도 1에 도시된 채굴로봇의 이동시 상태를 도시한 측면도,

도 4는 도 1에 도시된 채굴로봇의 제어기 구성을 도시한 블럭도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 주행카트 20 : 베이스판

25 : 가이드브래킷 30 : 경사판

40 : 실린더 50 : 회전모터

60 : 채굴용 삽 70 : 어큐물레이터

80 : 제어기 92 : 핀볼트

94 : 힌지

이와같은 본 고안의 목적은, 농지에서 재배되는 농작물을 자동으로 채굴하여 이식하는 장치에 있어서, 상기 농지를 주행하는 주행카트(10)와; 상기 주행카트(10)의 상부에 수평상태로 고정되고, 하부면 양측에는 각각의 가이드브래킷(25)을 갖는 베이스판(20)과; 상기 베이스판(20)의 가이드브래킷(25)에 수평상태로 제각각 편심고정되어, 경사를 갖는 한쌍의 경사판(30)과; 상기 경사판(30)을 제각각으로 관통하여, 상광하협의 경사를 이루면서 대향상태로 고정되며, 하향 신축되는 로드(42)를 갖는 한쌍의 실린더(40)와; 상기 실린더(40)에 마련된 로드(42)의 하단에 일체로 고정되고, 회전축(52)은 로드의 축방향에 대하여 수평상태를 이루며, 연결된 배터리(B)로부터 전원을 공급받아서 구동되는 회전모터(50)와: 상기 회전모터(50)의 회전축(52)에 서로 대면상태를 이루면서 상단이 고정되어, 회전모터(50)의 구동시 회전축(52)을 중심하여 상·하로 스윙하며, 상기 실린더(40)의 작동시 상기 농지를 채굴하는 한쌍의 채굴용 삽(60)과; 상기 실린더(40)에 유체를 공급하는 유압라인을 갖는 어큐물레이터(70) 및; 상기 실린더(40) 및 회전모터(50)의 공급유체 및 공급전원을 제어하는 제어기(80);를 포함한다.

그리고, 상기 제어기(80)는 상기 어큐물레이터(70)의 유압라인에 연결되어, 유압라인을 개폐시키는 개폐밸브(82)와; 상기 개폐밸브(82)를 온/오프(ON/OFF)시키는 레버식버튼(83)과; 상기 배터리(B) 및 상기 회전모터(50)에 연결된 전선에 마련된 스위칭부(84) 및; 상기 스위칭부(84)를 스위칭시키는 스위치버튼(85);을 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 본 고안은 상기 실린더(40)의 경사각을 조절하는 경사각조절장치를 더 포함하되, 상기 경사각조절장치는 상기 경사판(30)의 일단부를 수평 관통하여, 상기 가이드브레킷(25)에 고정되며, 조임과 풀림조작으로 경사판(30)의 경사각도를 조정하는 핀볼트(92) 및; 상기 실린더(40)의 상단을 수평 관통하여, 상기 베이스판(20)에 회전가능하게 고정되는 힌지(94);를 포함하여 구성할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 농작물 이식용 채굴로봇을 설명하면 다음과 같으며, 첨부된 도 1은 본 고안에 의한 농산물 이식용 채굴로봇의 실시예를 도시한 측면도이다.

그리고, 도 2는 도 1에 도시된 채굴로봇의 채굴상태를 도시한 측면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 채굴로봇의 이동시 상태를 도시한 측면도이며, 도 4는 도 1에 도시된 채굴로봇의 제어기 구성을 도시한 블럭도이다.

도시된 바와 같이 본 고안은 예컨대, 농지를 주행하는 주행카트(10)와; 이 주행카트(10)에 설치되는 베이스판(20); 한쌍의 경사판(30); 한쌍의 실린더(40); 한쌍의 회전모터(50); 한쌍의 채굴용 삽(60); 어큐물레이터(70) 및; 제어기(80);를 포함한다.

주행카트(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상단 일측에 조향핸들(12)을 가지며, 하부 중앙에는 한쌍의 주행륜(14)을 갖는다.

베이스판(20)은 도 1에 도시된 바와 같이, 주행카트(10)의 상부에 수평상태로 고정한다. 이러한, 베이스판(20)은 하부면 양측에 용접설치되는 각각의 가이드브래킷(25)을 갖는다. 이때, 베이스판(20)은 주행카트(10)에 고정되는 상부판(22) 및, 이 상부판(22)의 하부에 고정되는 하부판(24)로 구성할 수 있으며, 가이드브래킷(25)은 하부판(24)에 용접설치하는 것이 바람직하다.

한쌍의 경사판(30)은 베이스판(20)의 가이드브래킷(25)에 수평상태로 제각각 편심고정한다. 따라서, 경사판(30)은 외측으로 하향경사를 갖는다.

한쌍의 실린더(40)는 도시된 바와 같이 한쌍의 경사판(30)에 제각각 고정한다. 이러한, 실린더(40)는 경사판(30)을 제각각으로 관통시켜 고정하되, 상광하협의 경사를 이루면서 서로 대향상태를 이루도록 고정한다. 이때, 실린더(40)의 로드(42)는 하향상태를 이룬다. 즉, 로드(42)는 하향으로 신축된다. 물론, 실린더(40)는 로드(42)를 제외한 바디부분이 경사판(30)에 용접이나 볼팅으로 고정된다.

이렇게, 경사판(30)에 고정되는 실린더(40)는 유동이 방지되도록, 상단을 베이스판(20)의 상부판(22)에 고정하는 것이 바람직하다.

실린더(40)에 마련된 한쌍의 로드(42) 하단에는, 도 1에 확대 도시된 바와 같은, 한쌍의 회전모터(50)를 각각 일체로 장착한다. 이러한, 회전모터(50)의 회전축(52)은 로드의 축방향에 대하여 수평상태를 이루도록 장착한다. 이때, 회전모터(50)는 도시된 바와 같이 볼팅에 의하여 로드(42)의 하단부에 장착하는 것이 바람직하며, 이를 위해서는 로드(42)의 단부 및, 회전모터(50)의 상부에 도시된 바와 같은 수평플레이트(42a, 50a)를 마련하여야 한다. 이렇게, 로드(42)의 하단에 장착된 회전모터(50)는 주행카트(10)에 마련된 배터리(B)로부터 전원을 공급받아서 작동한다.

한쌍의 채굴용 삽(60)은 회전모터(50)의 회전축(52)에 고정하되, 서로 대면상태가 되도록 하여 상단을 고정한다. 이때, 삽(60)은 회전축(52)에 나사결합되는 너트(53)에 의하여 견고히 고정된다. 따라서, 삽(60)은 회전모터(50)의 구동시 회전축(52)을 중심하여 상·하로 스윙한다. 물론, 삽(60)은 회전모터(50)에 고정됨에 따라, 실린더(40)의 신장시, 서로 모아지면서 농지를 채굴한다. 즉, 삽(60)은 실린더(40)에 의하여 서로 모아지는 형태로 농지에 삽입되면서, 농지를 채굴한다.

이렇게, 삽(60)을 작동시키는 실린더(40)는, 도 4에 도시된 바와 같이 주행카트(10)에 마련된 어큐물레이터(70)로부터 유체를 공급받아서 작동하며, 어큐물레이터(70)에는 당연히 실린더(40)로 유체를 공급하는 유압라인이 마련된다. 즉, 어큐물레이터(70) 및 실린더(40)는 유압라인에 의하여 서로 연결된다. 물론, 어큐물레이터(70)에는 유체가 저장된다.

제어기(80)는 실린더(40) 및 회전모터(50)의 공급유체 및 공급전원을 제어하며, 조작이 용이하도록 도 1에 도시된 바와 같이 주행카트(10)의 조향핸들(12)에 설치한다.

이러한, 제어기(80)는 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이 어큐물레이터(70)의 유압라인에 연결되어, 유압라인을 개폐시키는 개폐밸브(82)와; 이 개폐밸브(82)를 온/오프(ON/OFF)시키는 레버식버튼(83)과; 배터리(B) 및 회전모터(50)에 연결된 전선에 마련된 스위칭부(84) 및; 이 스위칭부(84)를 스위칭시키는 스위치버튼(85);을 포함한다.

따라서, 레버식버튼(83)을 조작하면, 개폐밸브(82)가 작동하므로, 유압라인의 유체는 제어된다. 그리고, 스위치버튼(85)을 조작하면, 스위칭부(84)가 스위칭작용을 하므로, 회전모터(50)의 동작은 제어된다.

한편, 본 고안은 실린더(40)의 경사각을 조절하는 경사각조절장치를 더 포함한다.

이러한, 경사각조절장치는 경사판(30)의 일단부를 수평 관통하여, 상기 가이드브레킷(25)에 고정되며, 조임과 풀림조작으로 경사판(30)의 경사각도를 조정하는 핀볼트(92) 및; 실린더(40)의 상단을 수평 관통하여, 상기 베이스판(20)에 회전가능하게 고정되는 힌지(94);를 포함한다.

따라서, 핀볼트(92)를 풀은 상태에서 경사판(30)을 상·하로 조작하여, 경사판(30)의 각도를 조절하면, 실린더(40)의 경사각은 자연히 조절된다. 이렇게, 실린더(40)의 경사각이 조절되면, 핀볼트(92)를 다시 조여서 잠근다. 그러면, 잠겨진 핀볼트(92)에 의하여 경사판(30)은 조절된 경사각도를 유지한 상태로 베이스판(20)에 고정된다.

이렇게, 핀볼트(92)에 의하여 경사판(30)의 각도가 조절될 때, 실린더(40)의 상단은 힌지(94)를 축으로 편축회전하면서, 실린더(40)의 유동에 대하여 보상한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 농산물 이식용 채굴로봇은, 이식할 농작물의 위치로 주행카트(10)를 이동한 후, 제어기(80)의 레버식버튼(83)을 조작하여 유압회로를 개방시킨다.

그러면, 도 2에 도시된 바와 같이 실린더(40)의 로드(42)가 신장하면서, 삽(60)을 농지에 모아지는 형태로 삽입시킨다. 물론, 이식할 농작물은 한쌍의 삽(60) 사이에 위치한다.

이렇게, 삽(60)이 농지에 삽입되면, 제어기(80)의 스위치버튼(85)을 조작하여, 배터리(B)의 전원을 온(ON)시킨다. 이에 따라, 회전모터(50)는 회전하면서, 삽(60)을 도 3에 도시된 바와 같이 회전시킨다. 따라서, 한쌍의 삽(60)은 이식할 농작물을 뿌리가 심어진 흙과 함께 감싸 안는 상태가 되며, 이로 인하여 삽(60)에 떠올려진 이식할 농작물은 삽(60)의 하부로 유출되지 않는다.

그리고, 삽(60)이 이식할 농작물을 토양과 함께 뿌리째 떠내면, 제어기(80)의 레버식버튼(83)을 조작하여, 신장된 실린더(40)의 로드(42)를 수축시킨다. 이때, 로드(42)가 완전히 수축되지 않고, 삽(60)이 농지의 상부에 위치할 정도로 수축되도록, 레버식버튼(83)을 적절히 조작한다. 여기서, 로드(42)를 완전히 수축시키지 않는 이유는, 로드(42)가 완전히 수축될 경우, 삽(60)이 벌어지면서 삽(60)에 올려진 농작물이, 벌어진 삽(60) 사이로 빠져나가기 때문이다.

이렇게, 로드(42)가 약간 수축되면, 주행카트(10)를 이식할 농지로 이동시켜서, 이식할 농작물을 이식할 부분에 안착시킨다.

즉, 이식위치의 상부에 삽(60)이 위치하도록, 실린더(40)의 로드(42)를 신장시킨 후, 삽(60)이 회전하면서 원위치로 복귀하도록, 회전모터(50)를 작동시킨다.

따라서, 삽(60)이 원위치로 복귀하는 과정에서, 이식용 농작물은 이식위치에 안착된다.

물론, 이식위치에는 이식될 농작물의 크기에 적합한 구덩이가 미리 마련되어야함은 자명하며, 이러한 구덩이를 만들기 위하여 본 고안의 채굴로봇을 사용할 수 있다.

다시 말하면, 본 고안의 채굴로봇으로 이식할 농지에 이식용 구덩이를 우선적으로 만든 후, 채굴로봇을 이식할 농작물이 재배되는 농지로 이동시켜, 이식할 농작물을 채굴한 다음, 다시 채굴로봇을 이식할 농지로 옮겨와서, 이식용 농작물을 구덩이에 안착시킨다.

한편, 실린더(40)는 농작물의 크기에 따라 경사각이 조절되어야 하며, 이러한 실린더(40)의 경사각은 경사판(30)을 관통하는 핀볼트(92)를 전술한 바와 같이 조절하면 된다.

좀더 자세히 설명하면, 농작물의 폭이 넓을 경우, 핀볼트(92)를 조작하여 경사판(30)을 상승시킨다. 그러면, 실린더(420)는 농작물의 폭을 충분히 수용할 수 있도록 서로 이격되면서 벌어진다. 반대로, 농작물의 폭이 좁을 경우에는, 경사판(30)을 하강시키면 되며, 이러한 작동은 용이하게 이해할 수 있으므로, 설명을 생략한다.

한편, 본 고안에 의한 농산물 이식용 채굴로봇은, 미도시된 트랙터나 경운기와 같은 주행차량에 연결하여 사용할 수 있다. 즉, 주행카트(10)를 주행차량에 연결하여 사용할 수 있다. 이러한, 주행카트(10)의 연결에 대해서는 별도의 설명이 없어도 당업자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 설명은 생략한다.

이상과 같이 구성되고 작동하는 본 고안은, 농지에서 재배되는 농작물을 자동으로 채굴할 수 있으므로, 채굴된 이식용 농작물을 다른 농지에 간편하게 이식시킬 수 있다.

상기한 실시예는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

따라서, 본 고안의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있으며, 이러한 형상 및 구조의 변형은 첨부된 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

상기와 같은 본 고안에 의한 농산물 이식용 채굴로봇은, 실린더에 의하여 작동되는 삽이 농작물을 자동으로 떼뜨기 하듯이 채굴할 뿐만 아니라, 채굴된 농작물을 다른 농지로 용이하게 이동시켜서, 완벽하게 이식이나 보식할 수 있으므로, 이식이나 보식에 필요한 인력을 대신할 수 있는 효과가 있다.

Claims

농지에서 재배되는 농작물을 자동으로 채굴하여 이식하는 장치에 있어서,

상기 농지를 주행하는 주행카트(10)와;

상기 주행카트(10)의 상부에 수평상태로 고정되고, 하부면 양측에는 각각의 가이드브래킷(25)을 갖는 베이스판(20)과;

상기 베이스판(20)의 가이드브래킷(25)에 수평상태로 제각각 편심고정되어, 경사를 갖는 한쌍의 경사판(30)과;

상기 경사판(30)을 제각각으로 관통하여, 상광하협의 경사를 이루면서 대향상태로 고정되며, 하향 신축되는 로드(42)를 갖는 한쌍의 실린더(40)와;

상기 실린더(40)에 마련된 로드(42)의 하단에 일체로 고정되고, 회전축(52)은 로드의 축방향에 대하여 수평상태를 이루며, 연결된 배터리(B)로부터 전원을 공급받아서 구동되는 회전모터(50)와:

상기 회전모터(50)의 회전축(52)에 서로 대면상태를 이루면서 상단이 고정되어, 회전모터(50)의 구동시 회전축(52)을 중심하여 상·하로 스윙하며, 상기 실린더(40)의 작동시 상기 농지를 채굴하는 한쌍의 채굴용 삽(60)과;

상기 실린더(40)에 유체를 공급하는 유압라인을 갖는 어큐물레이터(70) 및;

상기 실린더(40) 및 회전모터(50)의 공급유체 및 공급전원을 제어하는 제어기(80);를 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 이식용 채굴로봇.
제 1 항에 있어서,

상기 제어기(80)는 상기 어큐물레이터(70)의 유압라인에 연결되어, 유압라인을 개폐시키는 개폐밸브(82)와;

상기 개폐밸브(82)를 온/오프(ON/OFF)시키는 레버식버튼(83)과;

상기 배터리(B) 및 상기 회전모터(50)에 연결된 전선에 마련된 스위칭부(84) 및;

상기 스위칭부(84)를 스위칭시키는 스위치버튼(85);을 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 이식용 채굴로봇.
제 1 항에 있어서,

상기 실린더(40)의 경사각을 조절하는 경사각조절장치를 더 포함하되;

상기 경사각조절장치는 상기 경사판(30)의 일단부를 수평 관통하여, 상기 가이드브레킷(25)에 고정되며, 조임과 풀림조작으로 경사판(30)의 경사각도를 조정하는 핀볼트(92) 및;

상기 실린더(40)의 상단을 수평 관통하여, 상기 베이스판(20)에 회전가능하게 고정되는 힌지(94);를 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 이식용 채굴로봇.