KR200489993Y1 - Semi-automatic crop harvesting equipment for plant factory - Google Patents

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Abstract

본 고안은 재배 베드 일측에 세워져 설치되는 프레임 구조물로서, 작업자의 발판 역할을 하도록 프레임의 내측에 프레임 모서리에 측면 지지되어 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 발판 부재와; 상기 발판 부재 상에 안착되는 수확 작물 보관통 및 식물 뿌리를 담는 통형 부재와; 상기 통형 부재의 일측에 상부로 설정 길이 만틈 돌출 형성되어 횡방향으로 설치되는 재배판 회수 가이드 부재와; 상기 재배판 회수 가이드 부재에 감겨져 회수되는 재배판과 함께 회전할 수 있도록 재배판 회수 가이드 부재에 회전 회전가능하게 설치되는 재배판 안착 로울러 부재와; 그리고 상기 발판 부재의 상하 이동을 위하여 상기 프레임에 제공되는 와이어 로프, 로프 가이드 로울러, 로우프 구동부를 포함하여 이루어지는 식물공장용 반자동 작물 수확 장치를 제공한다.The present invention is a frame structure that is installed standing on one side of the cultivation bed, the side member is supported on the side of the frame edge to the inside of the frame to act as a footrest of the worker and is installed to be movable in the vertical direction; A tubular member containing a harvest crop container and plant roots seated on the scaffold member; A redistribution recovery guide member which is formed in a transverse direction by protruding a predetermined length upwardly on one side of the tubular member; A redistribution seating roller member rotatably installed on the redistribution recovery guide member so as to rotate together with the redistribution plate wound around the redistribution recovery guide member; And it provides a semi-automatic crop harvesting device for a plant factory comprising a wire rope, a rope guide roller, a rope driving unit provided to the frame for vertical movement of the scaffold member.

Description

식물공장용 반자동 작물 수확 장치 {Semi-automatic crop harvesting equipment for plant factory}Semi-automatic crop harvesting equipment for plant factory

본 고안은 식물공장의 재배 베드 상에 길이 방향으로 설치되는 재배판을 당겨 감을 수 있어서 재배판 상의 작물을 보다 편리하게 분리 수확할 수 있도록 하는 식물공장용 반자동 작물 수확 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semi-automatic crop harvesting device for a plant factory that can be pulled and wound on the cultivation bed installed in the longitudinal direction on the cultivation bed of the plant factory to more conveniently harvest the crops on the cultivation plate.

본 발명의 상세한 설명에 앞서 일반 식물공장에 대한 예들을 살펴봄으로써 본 발명에 대한 이해를 돕고자 한다. 식물공장은 1957년 덴마크의 크리스텐 농장에서 물냉이를 일괄적으로 자동 생산하는 세계최초의 식물공장이 개발된 이후 유럽, 미국, 일본 등에서 활발히 연구 개발되고 있으며 전체적으로 보아 태양광을 이용한 식물공장은 실용화되고 있으나 완전제어형 식물공장은 건축비 및 전력비가 비싼 편이어서 실용화에 상당한 제약을 받고 있는 실정이다.Prior to the detailed description of the present invention, by looking at the examples for the general plant factory to help the understanding of the present invention. Plant plant has been actively researched and developed in Europe, USA and Japan since 1957, the world's first plant plant to produce watercress in batches in Christen's farm in Denmark in 1957. However, the fully controlled plant factory has a considerable limitation in practical use because of the high construction and power costs.

이러한 식물공장의 이점은 연중 계획적이고 안정적인 생산이 가능하고, 고품질의 농산물 생산이 가능하며, 노지 재배에 비하여 최소한 약 1/3 이하의 기간에 조기수확이 가능하여 토지생산성을 높일 수 있으며, 매일 파종하고 매일 수확할 수 있으므로 연중 노동부하가 평균화되고 중노동에서 해방될 수 있다는 점 등을 들 수 있다.The advantages of these plant factories are year-round planned and stable production, high-quality agricultural products, and early harvesting in at least one-third of the time compared to field cultivation, which can increase land productivity and sowing every day. It can be harvested every day and the labor load can be averaged and freed from heavy labor.

1920년 초반, 체코 작가의 희곡에서 유래된 로봇은 1980년을 전,후하여 현대적인 산업용 로봇으로 실용화되었다 농업분야에서는 1983년 11월 미국 농공학회의 주관으로 최초의 로봇과 지능기계에 대한 국제 학술대회가 개최되었고, 오렌지 수확로봇, 사과 수확로봇, 양모 깍는 로봇 등에 관한 연구가 발표 되었다.In the early 1920s, robots derived from the Czech author's play were put into practical use as modern industrial robots before and after 1980. In the agricultural sector, in November 1983, the first scientific and international study on robots and intelligent machines was conducted. A competition was held and research on orange harvesting robots, apple harvesting robots, and wool shearing robots was presented.

이후 농업용 로봇은 산업용 로봇과 달리 환경변화에 적절히 대응할 수 있어야 하고, 대상체가 수확장치의 설계가 중요하다는 인식으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편 콘도(Kondo) 등은 1998년경 초음파 센서, DC모터, 솔레노이드, 엑츄에이터, 흡착컵 그리고 2자유도 직교 좌표 매니퓰레이터를 이용한 딸기 수확장치를 제작하여 66%의 수확성공률을 보였다. 또한, 사카우에(Sakaue) 등은 1997년경 일본의 로봇 응용사례를 보고하면서 토마토를 측정하고 잡을 수 있는 수확장치가 실현 가능함을 보였다 콘도(Kondo) 등은 1996년 스테레오 기계시각 시스템과 수직 다관절 로봇을 이용하여 방울토마토 수확시스템을 개발하여 약 70% 정도의 정확도를 보였다. 또한, 리드(Reed) 등은 1995년 기계시각 시스템과 직교 좌표 로봇 그리고 흡착컵을 이용한 수확로봇 시스템으로 67%의 수확 성공률을 나타내었다Since agricultural robots should be able to respond appropriately to environmental changes, unlike industrial robots, research is being actively conducted on the subject that the design of harvesting devices is important. On the other hand, Kondo et al. Produced a strawberry harvesting device using ultrasonic sensors, DC motors, solenoids, actuators, adsorption cups, and two degree of freedom Cartesian coordinate manipulators. In addition, Sakaue et al. Reported a robot application in Japan around 1997, and showed that a harvesting device capable of measuring and catching tomatoes was feasible. Using a robot, the cherry tomato harvesting system was developed and showed about 70% accuracy. In 1995, Reed et al. Showed a harvest success rate of 67% with a machine vision system, a Cartesian robot, and a harvesting robot system using a suction cup.

그러나 대부분 산업용 로봇을 이용하여 수확장치를 개발한 시스템으로 비용이 비싸다는 단점이 있으며, 과일과 같은 수확 대상물이 식물의 특정 부위에 한정되는 것이 아니기 때문에, 엽채류의 경우에는 식물공장에 다단으로 수직 설치되는 각각의 재배 베드에 구비된 재배 커터 내부에 안착 설치된 재배판의 다수개의 구멍에 각각 수용된 재배 포터를 하나씩 기계 장치로 파자하여 수확하는 것 보다 다수개의 재배 포터를 가지고 있는 상태의 재배판 자체를 한꺼번에 재배 커터로부터 분리하면서 작물이 수용된 재배 포터를 수확하는 것이 보다 경제적인데, 이러한 작업을 쉽게 구현할 수 있도록 도움을 줄 수 있는 별도의 장치가 없어서 작물을 수확하는 작업의 수행하는 노동자의 노동 강도를 높이고 있는 실정이다.However, most of them have a disadvantage that they are expensive because they are developed using industrial robots, and since harvesting objects such as fruits are not limited to specific parts of plants, leafy vegetables are installed vertically in multi-stage plants. Rather than harvesting by cultivating one of the cultivation porters respectively accommodated in the plural holes of the cultivation plate installed in the cultivation cutter provided in each cultivation bed by a mechanical device, the cultivation itself having a plurality of cultivation ports at once It is more economical to harvest a cultivation porter that accommodates crops while separating from the cultivation cutter, which increases the labor intensity of workers performing crop harvests because there is no separate device that can help implement this task easily. It is true.

본 고안의 기술적 과제는. 식물공장에서 큰 비용이 소요되는 자동화 장치에 의하지 않고서 다수개의 재배 포터를 가지고 있는 상태의 재배판 자체를 한꺼번에 재배 커터로부터 분리하면서 작물이 수용된 재배 포터를 수확하는 것이 가능하도록 하는 반자동 수확 장치를 제공하는 데 있다.The technical problem of the present invention is. Providing a semi-automatic harvesting device that enables harvesting of cultivated potters with crops, while separating the cultivation itself with multiple cultivators from the cultivation cutter at once without the need for costly automated equipment in the plant factory. There is.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 고안은 In order to solve the above technical problem, the present invention

재배 베드 일측에 세워져 설치되는 프레임 구조물로서,As a frame structure that is installed on one side of the cultivation bed,

작업자의 발판 역할을 하도록 프레임의 내측에 프레임 모서리에 측면 지지되어 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 발판 부재와;A scaffold member that is side-supported to a frame edge inside the frame to move in a vertical direction to serve as a scaffold of the operator;

상기 발판 부재 상에 안착되는 수확 작물 보관통 및 식물 뿌리를 담는 통형 부재와;A tubular member containing a harvest crop container and plant roots seated on the scaffold member;

상기 통형 부재의 일측에 상부로 설정 길이 만틈 돌출 형성되어 횡방향으로 설치되는 재배판 회수 가이드 부재와;A redistribution recovery guide member which is formed in a transverse direction by protruding a predetermined length upwardly on one side of the tubular member;

상기 재배판 회수 가이드 부재에 감겨져 회수되는 재배판과 함께 회전할 수 있도록 재배판 회수 가이드 부재에 회전 회전가능하게 설치되는 재배판 안착 로울러 부재와; 그리고 A redistribution seating roller member rotatably installed on the redistribution recovery guide member so as to rotate together with the redistribution plate wound around the redistribution recovery guide member; And

상기 발판 부재의 상하 이동을 위하여 상기 프레임에 제공되는 와이어 로프, 로프 가이드 로울러, 로우프 구동부를 포함하여 이루어지는 식물공장용 반자동 작물 수확 장치를 제공한다.It provides a semi-automatic crop harvesting device for a plant factory comprising a wire rope, a rope guide roller, a rope driving unit provided to the frame for vertical movement of the scaffold member.

본 고안에 따르면, 큰 비용이 소요되는 자동화 장치에 의하지 않고서 다수개의 재배 포터를 가지고 있는 상태의 재배판 자체를 한꺼번에 재배 커터로부터 분리하면서 작물이 수용된 재배 포터를 수확하는 것이 가능하게 되어서 작업자의 작업 효율을 크게 향상시키는 효과가 제공된다.According to the present invention, it is possible to harvest a cultivation port in which crops are accommodated while separating the cultivation plate having a plurality of cultivation ports from the cultivation cutter all at once without using a costly automated device, thereby increasing the operator's work efficiency. The effect of greatly improving this is provided.

도 1 내지 도 3은 본 고안에 따른 식물공장용 반자동 작물 수확 장치의 전체 구성도, 작동 상태도, 및 요부 확대도이다.1 to 3 is an overall configuration of the semi-automatic crop harvesting apparatus for a plant factory according to the present invention, an operating state diagram, and enlarged main parts.

본 고안에 따른 식물공장용 반자동 작물 수확 장치의 바람직한 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 살펴 보기로 한다. A preferred embodiment of a semi-automatic crop harvesting device for a plant factory according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 고안에 따른 식물공장용 반자동 작물 수확 장치(100)는 재배 베드 일측에 세워져 설치되는 프레임 구조물로서,Semi-automatic crop harvesting apparatus 100 for a plant factory according to the present invention is a frame structure that is installed standing on one side of the cultivation bed,

작업자의 발판 역할을 하도록 프레임(10)의 내측에 프레임 모서리에 측면 지지되어 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 발판 부재(20)와;A scaffold member 20 which is side-supported to a frame edge inside the frame 10 to be movable in a vertical direction to serve as a scaffold of an operator;

상기 발판 부재(20) 상에 안착되는 수확 작물 보관통 및 식물 뿌리를 담는 통형 부재(80)와;A tubular member (80) containing a harvest crop container and plant roots seated on the scaffold member (20);

상기 통형 부재(80)의 일측에 상부로 설정 길이 만틈 돌출 형성되어 횡방향으로 설치되는 재배판 회수 가이드 부재(70)와;A redistribution recovery guide member 70 formed in one side of the tubular member 80 and protruding to a predetermined length upwardly and installed in a transverse direction;

상기 재배판 회수 가이드 부재(70)에 감겨져 회수되는 재배판과 함께 회전할 수 있도록 재배판 회수 가이드 부재(70)에 회전 회전가능하게 설치되는 재배판 안착 로울러 부재(70R)와; 그리고 A redistribution seating roller member 70R rotatably installed on the redistribution recovery guide member 70 so as to rotate together with the redistribution plate wound and recovered by the redistribution recovery guide member 70; And

상기 발판 부재(20)의 상하 이동을 위하여 상기 프레임(10)과 상기 발판 부재(20) 사이에 제공되는 와이어 로프(50), 상기 와이어 로프(50)의 상하 이동을 가이드하도록 제공되는 로프 가이드 로울러(40), 그리고 상기 와이어 로프(50)에 이동 변위를 인가하도록 상기 프레임(10)의 베이스 부재(15B)측에 설치되는 로우프 구동부를 포함하여 이루어지게 되는데, 이로써 식물 공장에 수직 방향 다단으로 설치되는 소정의 재배 베드 높이에 맞게 상기 발판 부재(20)를 상하 이동시키고, 재배 베드 상에 설치되는 재배 커터로부터 재배판(도2의 도면부호 '200'; 롤과 같이 감길 수 있는 소재로 만들어지고, 재배 커터의 길이가 긴 경우에 10~20M의 상당한 길이를 가짐)을 당겨서 재배판 안착 로울러 부재(70R)에 감기도록 하면 재배판이 감겨서 형성되는 '롤'이 재배판 회수 가이드 부재(70)에 감겨지는 형국으로 수용 회수되게 되며, 이와 함께 재배판의 재배 포터 회수 등의 방식으로 작물 수확이 간편하게 진행될 수 있게 된다. Wire rope 50 provided between the frame 10 and the scaffold member 20 for the vertical movement of the scaffold member 20, the rope guide roller provided to guide the vertical movement of the wire rope 50 40, and a rope driving part installed on the side of the base member 15B of the frame 10 to apply a movement displacement to the wire rope 50, thereby installing in a multi-stage vertical direction in a plant factory. The scaffold member 20 is moved up and down according to a predetermined height of the cultivation bed, and the cultivation plate (refer to '200' of FIG. 2; When the length of the cultivation cutter is long, it has a considerable length of 10 to 20M) and is wound on the cultivation plate seating roller member 70R so that the `` roll '' formed by the cultivation plate is wound. It will be recovered in the receiving hyeongguk wound on the member 70, the same time yield of cultures in a manner such as the culture plate grown Porter recovery is possible to easily take place.

100: 반자동 작물 수확 장치
70: 재배판 회수 가이드 부재
70R: 재배판 안착 로울러 부재100: semi-automatic crop harvesting device
70: redistribution recovery guide member
70R: redistribution seating roller member

Claims (1)

식물공장용 반자동 작물 수확 장치(100)는 재배 베드 일측에 세워져 설치되는 프레임 구조물로서,
작업자의 발판 역할을 하도록 프레임(10)의 내측에 프레임 모서리에 측면 지지되어 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 발판 부재(20)와;
상기 발판 부재(20) 상에 안착되는 수확 작물 보관통 및 식물 뿌리를 담는 통형 부재(80)와;
상기 통형 부재(80)의 일측에 상부로 설정 길이 만틈 돌출 형성되어 횡방향으로 설치되는 재배판 회수 가이드 부재(70)와;
상기 재배판 회수 가이드 부재(70)에 감겨져 회수되는 재배판과 함께 회전할 수 있도록 재배판 회수 가이드 부재(70)에 회전 회전가능하게 설치되는 재배판 안착 로울러 부재(70R)와; 그리고
상기 발판 부재(20)의 상하 이동을 위하여 상기 프레임(10)과 상기 발판 부재(20) 사이에 제공되는 와이어 로프(50), 상기 와이어 로프(50)의 상하 이동을 가이드하도록 제공되는 로프 가이드 로울러(40), 그리고 상기 와이어 로프(50)에 이동 변위를 인가하도록 상기 프레임(10)의 베이스 부재(15B)측에 설치되는 로우프 구동부를 포함하여 이루어지는 식물공장용 반자동 작물 수확 장치.Semi-automatic crop harvesting device 100 for a plant factory is a frame structure that is installed on one side of the cultivation bed,
A scaffold member 20 which is side-supported to a frame edge inside the frame 10 to be movable in a vertical direction to serve as a scaffold of an operator;
A tubular member (80) containing a harvest crop container and plant roots seated on the scaffold member (20);
A redistribution recovery guide member 70 formed in one side of the tubular member 80 and protruding to a predetermined length upwardly and installed in a transverse direction;
A redistribution seating roller member 70R rotatably installed on the redistribution recovery guide member 70 so as to rotate together with the redistribution plate wound and recovered by the redistribution recovery guide member 70; And
Wire rope 50 provided between the frame 10 and the scaffold member 20 for the vertical movement of the scaffold member 20, the rope guide roller provided to guide the vertical movement of the wire rope 50 40, and a semi-automatic crop harvesting device for a plant factory comprising a rope drive unit provided on the side of the base member (15B) of the frame (10) to apply a movement displacement to the wire rope (50).
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