KR20100050327A - 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기에 관한 것으로서, 제1 프레임; 상기 제1 프레임에 일단이 회전 가능하게 장착되는 제2 프레임; 상기 제2 프레임의 하부에 장착되는 굴취날; 상기 제2 프레임의 내측에 설치되는 이송 컨베이어; 상기 제1 프레임 및 제2 프레임의 사이에 장착되어 상기 제1 프레임에 대해서 상기 제2 프레임을 회전시키는 액추에이터; 일단이 상기 제1 또는 제2 프레임 중 어느 하나에 회전 가능하게 장착되며, 타단은 지면과 접하여 제2 프레임이 지면에 대해서 이동하는 경우에 지면의 높낮이에 따라 제2 프레임과 이루는 각도가 변경되는 팔로워; 상기 팔로워와 제2 프레임이 이루는 각도를 감지하는 감지 수단; 및 상기 감지 수단으로부터 전송된 정보에 따라 상기 액추에이터의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기를 제공한다.

땅속 작물, 수확기, 굴취기, 높이 조절.

Description

굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기{ROOT-HARVERSTER WITH DIGGING LEVEL ADJUSTER}

본 발명은 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감자나 고구마 등과 같은 땅속 작물을 수확하기 위한 기기에 관한 것이다.

일반적으로, 땅속식물은 뿌리가 땅속에서 덩어리로 생성되어 영양분을 저장하는 괴근작물과 줄기가 덩어리로 땅속에서 생성되는 괴경작물을 포함한다. 괴근작물에는 고구마가 있고, 괴경작물에는 감자가 있다.

땅속작물은 지면을 호미와 같은 농기구로 지면을 파내어 수확할 수 있다. 작물의 재배면적이 소규모일 경우에는 적은 노동력으로 쉽게 수확할 수 있지만, 대규모 재배에 있어서는 많은 노동력을 필요로 하므로 생산단가를 낮추기 위해 기계적인 동력을 이용한 수확기를 사용한다.

이러한 수확기에는 통상적으로 트랙터의 후면에 장착되어 트랙터에 의해 견인되면서 수확하는 형태와 자체적인 구동 수단을 갖는 자주식 기기로 나누어 볼 수 있다.

도 1을 참조하면, 자주식 수확기의 일 예가 개략적으로 도시되어 있다. 상 기 수확기(10)는 차체 프레임(12)의 전후 양측에 구동 휠(14)이 장착된 형태로서, 상기 구동 휠(14)은 도시되지 않은 동력 수단, 예를 들면 엔진 등에 의해 구동력을 받아 차체 프레임(12)을 전진시키게 된다. 상기 차체 프레임(12)의 상부에는 기기를 조작하기 위한 각종 조작 수단이 배치되는 조작 패널(16) 및 시트(18)가 설치되며, 차체 프레임(12)의 앞쪽에는 힌지 프레임(20)이 돌출되도록 설치된다.

상기 힌지 프레임(20)의 앞쪽에는 좌우 한 쌍으로 나란히 배치되는 전면 프레임(22)이 배치되며, 상기 전면 프레임(22)은 힌지(23)에 의해 상기 힌지 프레임(20)에 힌지 결합된다. 또한, 상기 전면 프레임(22)의 하부(24) 내측에는 지중으로 삽입되어 작물을 채취하는 굴취날(미도시) 및 채취된 작물을 상부로 이송하는 컨베이어 벨트(26)가 설치된다. 상기 컨베이어 벨트(26)에는 다수의 로더(28)가 나란히 설치되며, 전면 프레임(22)의 상부에 설치되는 스프라켓(30)에 의해서 상기 컨베이어 벨트(26)가 구동된다.

한편, 상기 차체 프레임(12)과 상기 전면 프레임(22)의 사이에는 유압 실린더(32)가 장착된다. 상기 유압 실린더(32)는 상기 수확기(10)가 도로 등에서 이동하는 경우에 상기 전면 프레임(22)을 상부로 회전시켜서 지면과 전면 프레임(22)이 접촉하여 기기가 손상되는 것을 방지한다.

아울러, 상기 전면 프레임(22)의 하부(24)에는 굴취 깊이 조절바(34)가 장착되고, 상기 조절바(34)의 일단은 상기 전면 프레임(22)의 하부(24)의 측면에 고정되고, 타단에는 작업시 지면(E)을 따라서 이동하는 지지롤(36)이 장착된다. 상기 굴취 깊이 조절바(34)의 고정단에는 다수의 홀(38)이 나란히 형성되며, 상기 홀(38) 중 어느 하나가 상기 하부(24)의 측면과 볼트 등을 통해서 고정된다. 이 때, 볼트와 결합되는 홀(38)의 위치에 따라서 굴취날에 의해 굴취되는 깊이가 조절된다.

이외에도, 채취된 작물을 기기 후측으로 이송하는 별도의 이송 컨베이어가 장착되나 설명의 편의를 위해서 도시를 생략한다.

상기와 같은 종래의 수확기에 있어서, 작업자는 작업 대상인 논이나 밭의 상황에 따라 적절한 깊이를 설정하고, 그에 대응되는 홀(38)을 볼트를 통해 하부(24)에 결합시켜서 굴취 깊이를 설정할 수 있다. 이 후, 작업을 진행하면서 지면의 불규칙한 높이로 인해서 굴취 깊이를 변경할 필요가 있는 경우에는, 작업을 중단하고 볼트를 해체한 후 재결합하는 방식으로 그때그때 굴취 깊이를 조절하거나 유압실린더(32)를 이용하여 수동으로 높이를 조절해야 하므로, 작업이 번거롭고 작물에 손상을 입힐 수가 있다.

아울러, 상기 지지롤(36)이 전면 프레임(22)을 지면에 대해 지지하는 역할을 겸하기 때문에 과도한 하중으로 인해서 지면의 높낮이 변화를 적절하게 추종하지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 작업장소의 지면 높낮이 변화에 따라서 굴취날의 굴취 깊이를 자동으로 조절할 수 있는 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

또한, 본 발명은 작업 장소의 지면 높낮이 변화를 정확하고 신속하게 감지하여 굴취 깊이를 보다 정확하게 제어할 수 있는 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 제1 프레임; 상기 제1 프레임에 일단이 회전 가능하게 장착되는 제2 프레임; 상기 제2 프레임의 하부에 장착되는 굴취날; 상기 제2 프레임의 내측에 설치되는 이송 컨베이어; 상기 제1 프레임 및 제2 프레임의 사이에 장착되어 상기 제1 프레임에 대해서 상기 제2 프레임을 회전시키는 액추에이터; 일단이 상기 제1 또는 제2 프레임 중 어느 하나에 회전 가능하게 장착되며, 타단은 지면과 접하여 제2 프레임이 지면에 대해서 이동하는 경우에 지면의 높낮이에 따라 제2 프레임과 이루는 각도가 변경되는 팔로워; 상기 팔로워와 제2 프레임이 이루는 각도를 감지하는 감지 수단; 및 상기 감지 수단으로부터 전송된 정보에 따라 상기 액추에이터의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기를 제공한다.

본 발명에서는 기본적으로 지면에 대한 굴취날의 위치를 상기 액추에이터를 통해 제어함과 동시에, 굴취날이 장착되는 제2 프레임이 액추에이터에 의해 지지되도록 하고, 상기 팔로워 및 팔로워의 각도 변경을 감지하는 감지수단을 통해서 지면의 높낮이 변화를 감지한 후 제어부 및 액추에이터를 통해서 굴취날의 높낮이가 자동으로 조절되는 것이다. 이를 통해서, 제2 프레임의 하중이 액추에이터에 의해 지지되므로 팔로워는 지면의 높낮이 변화를 보다 정확하게 추종할 수 있게 된다.

상기 팔로워는 상기 제1 프레임 또는 제2 프레임에 회전 가능하게 장착되고, 타단이 지면과 접하고 있으므로, 수확기의 이동에 따라서 팔로워의 타단이 변화하는 지면의 높낮이로 인해서 상하로 이동하게 되고, 그에 따라 팔로워가 제2 프레임과 이루는 각도가 변하게 된다. 이러한 각도변화는 감지 수단에 의해 감지되어 제어부로 전송되어 굴취날의 높낮이 조절의 근거가 된다.

상기 팔로워는 일 방향으로 연장되는 바 형태를 가질 수 있으며, 일직선으로 연장되거나 곡선 형태를 가질 수 있다. 여기서, 팔로워의 길이를 변경하여 각도 감지의 민감도를 조절할 수 있다.

한편, 상기 팔로워의 단부에는 지지롤이 장착될 수 있다. 상기 지지롤은 자체의 하중으로 인해서 지지롤이 접하는 영역 내에 존재하는 지면의 높낮이 편차를 어느 정도 흡수하는 역할을 한다. 또한, 상기 지지롤의 중앙부가 양단부 보다 작은 직경을 갖도록, 다시 말해 소위 '장구'형태가 되도록 하여 논이나 밭의 골을 따라서 정확하게 이동하도록 할 수도 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 구동 수단 및 조작 수단을 갖는 차체 프레임; 상기 차체 프레임에 일단이 회전 가능하게 장착되는 전면 프레임; 상기 전면 프레임의 하부에 장착되는 굴취날; 상기 전면 프레임의 내측에 설치되는 이송 컨베이어; 상기 차체 프레임 및 전면 프레임의 사이에 장착되어 상기 제1 프레임에 대해서 상기 전면 프레임을 회전시키는 유압 실린더; 일단이 상기 차체 또는 전면 프레임 중 어느 하나에 회전 가능하게 장착되며, 타단은 지면과 접하여 전면 프레임이 지면에 대해서 이동하는 경우에 지면의 높낮이에 따라 전면 프레임과 이루는 각도가 변경되는 팔로워; 상기 팔로워와 전면 프레임이 이루는 각도를 감지하는 감지 수단; 및 상기 감지 수단으로부터 전송된 정보에 따라 상기 유압 실린더의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기가 제공된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 작업장소의 지면 높이에 따라서 굴취날의 굴취깊이가 자동으로 조절되므로 작업의 능률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 잘못 설정된 굴취깊이로 인한 작물의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 하중을 액추에이터에 의해 지지하므로 지면의 굴곡을 정확하게 추종할 수 있으므로 보다 정밀한 높낮이 제어가 가능해진다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기의 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 참고로, 도 2에 도시된 실시예는 도 1에 도 시된 종래의 수확기를 기반으로 한 것이므로 동일한 부호에는 동일한 참조번호를 부여하고 중복된 설명은 생략하도록 한다.

상기 실시예에서 차체 프레임(12)의 전면에 위치하는 힌지 프레임(20)에 힌지(23)를 통해서 전면 프레임(22)이 차체 프레임(12)에 대해 회전 가능하게 장착되어 있다. 여기서, 상기 전면 프레임(22)은 좌우 한 쌍으로 구성되며 그 사이에 이송 컨베이어(26)가 스프라켓(23)에 의해 작동될 수 있도록 설치되고, 작물을 상부로 이송하기위한 러그 콘베이어(26)를 스프로켓(30)에 의해 회전하도록 설치된다.

상기 전면 프레임(22)의 하부(24)의 전단부 부근에 고정암(100)이 전면 프레임(22)에 대해서 움직이지 않도록 고정된다. 상기 고정암(100)은 그 선단부가 전면 프레임(22)에 대해서 일정 거리만큼 돌출되도록 연장되며, 선단부에는 힌지(102)를 통해서 팔로워(110)가 자유롭게 회전할 수 있도록 설치된다. 여기서, 상기 고정암(100)은 차체 프레임(12)에 고정될 수도 있다.

상기 팔로워(110)는 원호 형태로 연장되는 형상을 가지며, 그의 자유단(114)이 지면과 접할 수 있을 정도의 길이를 갖는다. 여기서, 상기 팔로워(110)의 자유단(114)의 선단부가 아닌 선단부와 인접한 곡면이 상기 지면(E)과 접하게 되는 것을 유념해야 한다. 이를 통해서, 작동 과정에서 자유단이 지면에 박혀 움직이지 않게 되는 것을 방지할 수 있게 된다. 한편, 도 2에 도시된 형상과는 달리 상기 팔로워는 일직선으로 연장되는 형태를 가질 수도 있으며, 작동 과정에서 자유단이 지면에 박혀 움직이지 않게 되는 것을 방지하는 목적에서, 자유단이 나머지 부분보다 더 큰 폭을 갖도록 형성할 수도 있다. 일 예로, 상기 자유단에 볼 형태의 구조 물을 부착할 수도 있다.

한편, 상기 고정암(100) 또는 상기 팔로워(110)에 상기 팔로워(110)가 상기 고정암(100)과 이루는 각도를 측정하기 위한 각도 센서(미도시)가 설치된다. 상기 각도 센서는 도시되지 않은 제어부와 전기적으로 연결되어 각도 센서를 통해 측정된 팔로워(110)의 배치 각도 변화에 대응되는 전기적 신호가 제어부로 전달될 수 있도록 구성된다.

상기 제어부는 이렇게 전송된 각도 변화에 대응되도록 상기 유압 실린더(32)를 작동시켜 상기 전면 프레임(22) 내에 설치되는 굴취날의 굴취 깊이를 자동적으로 조절하게 된다. 아울러, 상기 유압 실린더(32)는 상기 조작 패널(16)에 구비되는 굴취날 높낮이 조절 장치를 통해서 작업자에 의해 수동으로 조작될 수도 있다. 즉, 작업자가 높낮이 조절 장치를 상향으로 조작하면 유압 실린더(32)의 피스톤이 인출되면서 전면 프레임(22)이 반시계 방향으로 회전하여 굴취날의 굴취 깊이는 작아지게 된다. 반대로, 높낮이 조절 장치를 하향으로 조작하면 유압 실린더(32)의 피스톤이 실린더 내측으로 후퇴하면서 전면 프레임(22)이 시계 방향으로 회전하여 굴취날의 굴취 깊이는 커지게 되는 것이다.

도 3을 참조하여, 상기 실시예의 작동에 대해서 설명한다.

작업자는 최초에 수확 작업을 시작하는 경우, 상기 조작 패널에 설치되는 굴취날 높낮이 조절 장치를 통해 작업 환경에 맞는 적절한 굴취깊이를 설정하여 둔다. 이 상태에서, 상기 차체 프레임(12)에 설치된 구동 장치를 통해서 기기를 전진시키면서 지중에 위치하는 작물을 수확하게 된다.

이 때, 변화하는 지면의 높낮이에 따라서 상기 팔로워(110)의 배치 각도가 변경되게 되고, 이러한 각도 변화는 각도 센서를 통해서 제어부로 전달되게 된다. 상기 제어부는 이렇게 전달된 정보를 기준으로 하여 높낮이 변화가 사전에 설정된 한도를 초과하는 경우에 상기 유압 실린더(32)를 작동시켜서 굴취날의 높이를 변경하게 된다. 즉, 작업 능률에 큰 영향을 미치지 않는 작은 범위 내의 높낮이 변화에 대해서는 굴취날의 높낮이를 변경하지 않도록 하여, 잦은 변경에 의한 기기 수명의 저하 및 작업 능률 저하를 방지하는 것이다.

여기서, 상기 팔로워(110)의 길이가 길수록 동일한 높이변화에 대해서 팔로워(110)가 상기 고정암(100)에 대해 회전하는 각도가 작아진다. 따라서, 팔로워(110)의 길이를 조정하여 센싱 민감도를 조정할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기의 다른 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 상기 실시예는 도 2에 도시된 실시예와는 팔로워의 형태에서 차이를 갖는다.

구체적으로, 도 4에 도시된 실시예에서 팔로워(210)는 일 직선으로 연장되는 형태를 가지며, 그 단부에는 지지롤(220)이 회전축(222)을 통해서 회전 가능하게 장착되어 있다. 상기 지지롤(220)은 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙부가 양단부에 비해서 작은 외경을 갖도록 형성된다. 이를 통해서, 상기 지지롤(220)의 외측 형태가 전체적으로 아치형을 갖게 되며, 이는 작물이 재배되는 밭의 골에 대응되는 형태이다.

따라서, 상기 실시예에서는 작동시에 상기 지지롤(220)이 골을 누르면서 전 진하게 되고, 이를 통해서 기기가 밭의 골을 따라서 정확하게 전진할 수 있도록 할뿐만 아니라, 골의 불규칙한 높낮이 변화를 어느 정도 흡수하여 보다 효율적인 높낮이 제어가 가능하도록 한다.

도 1은 종래의 수확기의 일 예를 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기의 일 실시예를 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 실시예의 작동 과정을 도시한 부분 확대도이다.

도 4는 본 발명에 따른 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 도 3 상당도이다.

도 5는 도 4에 도시된 실시예 중 지지롤을 도시한 단면도이다.

Claims (4)

1. 제1 프레임;

   상기 제1 프레임에 일단이 회전 가능하게 장착되는 제2 프레임;

   상기 제2 프레임의 하부에 장착되는 굴취날;

   상기 제2 프레임의 내측에 설치되는 이송 컨베이어;

   상기 제1 프레임 및 제2 프레임의 사이에 장착되어 상기 제1 프레임에 대해서 상기 제2 프레임을 회전시키는 액추에이터;

   일단이 상기 제1 또는 제2 프레임 중 어느 하나에 회전 가능하게 장착되며, 타단은 지면과 접하여 제2 프레임이 지면에 대해서 이동하는 경우에 지면의 높낮이에 따라 제2 프레임과 이루는 각도가 변경되는 팔로워;

   상기 팔로워와 제2 프레임이 이루는 각도를 감지하는 감지 수단; 및

   상기 감지 수단으로부터 전송된 정보에 따라 상기 액추에이터의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 팔로워는 곡선 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 팔로워의 단부에는 지지롤이 장착되는 것을 특징으로 하는 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기.
4. 구동 수단 및 조작 수단을 갖는 차체 프레임;

   상기 차체 프레임에 일단이 회전 가능하게 장착되는 전면 프레임;

   상기 전면 프레임의 하부에 장착되는 굴취날;

   상기 전면 프레임의 내측에 설치되는 이송 컨베이어;

   상기 차체 프레임 및 전면 프레임의 사이에 장착되어 상기 제1 프레임에 대해서 상기 전면 프레임을 회전시키는 유압 실린더;

   일단이 상기 차체 또는 전면 프레임 중 어느 하나에 회전 가능하게 장착되며, 타단은 지면과 접하여 전면 프레임이 지면에 대해서 이동하는 경우에 지면의 높낮이에 따라 전면 프레임과 이루는 각도가 변경되는 팔로워;

   상기 팔로워와 전면 프레임이 이루는 각도를 감지하는 감지 수단; 및

   상기 감지 수단으로부터 전송된 정보에 따라 상기 유압 실린더의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 굴취 깊이 조절기구를 갖는 수확기.

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