KR20110058440A - 플러그묘 이식장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 좁은 육묘 트레이에 심어져 있는 플러그묘를 넓은 정식 트레이로 이식할 수 있는 이식 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은, 네 개의 핀이 사선으로 육묘 트레이의 상토에 삽입되어 묘를 파지할 수 있는, 이식장치를 제공하는 것이다. 이를 위해 본 발명은, 적어도 세 개 이상의 핀을 이용하여 육묘 트레이에서 묘를 추출하여 정식 트레이로 이식할 수 있는 취출부; 상기 취출부를 지지하고 이송시키기 위한 제1이송부; 상기 제1이송부를 지지하기 위한 지지부; 상기 지지부에 의해 지지되며 상기 육묘 트레이를 이송시키기 위한 제2이송부; 상기 지지부에 의해 지지되며 상기 정식 트레이를 이송시키기 위한 제3이송부; 및 상기 취출부, 제1이송부, 제2이송부, 제3이송부의 기능을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.

육묘, 정식, 이식, 파지, 핀, 플러그묘

Description

플러그묘 이식장치{APPARATUS FOR TRANSPLATING PLUG SEEDLING}

본 발명은 플러그묘를 이식하는 장치에 관한 것으로서, 특히, 좁은 트레이에 심어져 있는 묘를 넓은 트레이로 이식할 수 있는 이식장치에 관한 것이다.

이식장치는 좁은 트레이(화분)에서 성장한 어린 식물을, 보다 넓은 트레이로 옮겨 심기 위한 장치를 말하는 것으로서, 외국의 경우, 일반적으로 화훼용으로 개발되어 이용되고 있다.

한편, 화훼용뿐만 아니라, 채소의 경우에도 어린 묘를 넓은 트레이에 옮겨심기 위해 이식장치가 요구되고 있다. 즉, 국민소득이 증가하고 저농약 고품질의 먹거리에 대한 수요증가로, 연중 안전하고 안정적인 신선채소를 생산공급할 수 있는 식물생산시스템에 대한 개발 요구 증대하고 있으며, 특히, 이식(정식)을 위한 자동화에 대한 요구도 증가하고 있다.

더욱이, 농촌노동력의 급격한 감소와 노령화, 부녀화로 인한 노동력 부족으로 인해, 많은 일손이 요구되는 이식 과정에서도 자동화가 요구되고 있다.

특히, 1990년대 이후 식물공장 및 공정육묘장이 실용화 되면서, 육묘 트레이에서 정식 트레이(포트)로 이식할 수 있는 로봇화 기술이 요구되고 있다.

그러나, 현재, 채소를 기르는 식물공장에서 이용되는 정식방법은 대부분 인력에 의존하고 있고, 외국의 경우에는 대부분 화훼용으로 이용되고 있는 이식장치만이 사용되어지고 있다.

즉, 화훼용으로 이용되고 있는 외국의 이식장치는 파지기가 크고, 핀이 두껍기 때문에, 채소를 재배하는 식물공장용 트레이에는 적용하기 힘들다는 문제점을 가지고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 네 개의 핀이 사선으로 트레이의 상토에 삽입되어 묘를 파지할 수 있는, 플러그묘 이식장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적어도 세 개 이상의 핀을 이용하여 육묘 트레이에서 묘를 추출하여 정식 트레이로 이식할 수 있는 취출부; 상기 취출부를 지지하고 이송시키기 위한 제1이송부; 상기 제1이송부를 지지하기 위한 지지부; 상기 지지부에 의해 지지되며 상기 육묘 트레이를 이송시키기 위한 제2이송부; 상기 지지부에 의해 지지되며 상기 정식 트레이를 이송시키기 위한 제3이송부; 및 상기 취출부, 제1이송부, 제2이송부, 제3이송부의 기능을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.

본 발명은 네 개의 핀이 사선으로 트레이의 상토에 삽입되어 묘를 파지할 수 있음으로, 식물공장에서 가장 많은 시간과 노동력을 요하는 이식작업을,사람을 대체하여 수행할 수 있으며, 따라서, 인력대비 12배인 시간당 2800주 정도의 작업성능과 작업능률의 향상을 기대할 수 있다.

또한, 본 발명은 이식과정을 자동화하는 것으로서, 농가의 채소 생산시설뿐만 아니라 소규모 또는 대규모 육묘장에서의 이용이 가능하여 농작업의 생력화를 도모할 수 있다는 우수한 효과를 가지고 있다.

또한, 본 발명은 얇은 핀 방식의 파지기를 이용함으로써, 뿌리 및 상토의 형상에 손상을 최소화하여 식물공장용 채소에 적용할 수 있다는 우수한 효과를 가지고 있다.

또한, 본 발명은 취출부가 잎 밑으로 이동하여 핀이 상토를 찔러 취출할 수 있도록 함으로서, 묘 잎의 상처를 최소화함과 동시에 묘를 파지할 때 주위 묘의 잎으로 인한 두개이상의 묘가 취출되는 것을 방지하는 효과를 가지고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 플러그묘 이식장치의 일실시예 구성도이다.

본 발명에 따른 플러그묘 이식장치는, 소형의 육묘 트레이에서 정식 트레이로 이식할 수 있는 장치로서, 네 개의 핀을 이용하여 육묘 트레이에서 묘를 추출하여 정식 트레이로 이식할 수 있는 취출부(50), 상기 취출부의 이송을 위한 제1이송부(20); 취출부를 지지하기 위한 지지부(10), 지지부에 의해 지지되며 육묘 트레이 를 이송시키기 위한 제2이송부(40), 지지부에 의해 지지되며 정식 트레이를 이송시키기 위한 제3이송부(30) 및 취출부, 제1이송부, 제2이송부, 제3이송부의 기능을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.

취출부(50)는 상기한 바와 같이 육묘 트레이에서 자란 묘를 추출하여 정식 트레이로 옮겨 심기 위한 것으로서, 이에 대하여는 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.

제1이송부(20)는 취출부를 육묘 트레이와 정식트레이 사이에서 이송시키기 위한 것으로서, 제1이송부는 서보모터 또는 스태핑 모터와 LM guide로 구성될 수 있으며, 제어부에 의해 정지위치, 이송속도 등이 제어될 수 있다.

지지부(10)는 취출부, 제1이송부, 제2이송부 및 제3이송부를 지지하여, 본 발명에 따른 플러그묘 이식장치의 외관을 형성하는 것이다.

제2이송부(40)는 육묘 트레이를 순차적으로 이송시키기 위한 것으로서, 제2이송부는 컨베이어로 구성될 수 있으며, 제어부에 의해 이송속도 및 이송간격 등이 제어될 수 있다. 여기서, 육묘 트레이는, 도 1의 B로 표시된 것으로서, 10 X 20 으로 구성된 것이 이용될 수 있다. 특히, 육묘 트레이(B)는 작업의 효율성을 위해 도 1에 도시된 바와 같이 제2이송부에 가로방향으로 놓여진 상태로 이송된다.

제3이송부(30)는 정식 트레이를 순차적으로 이송시키기 위한 것으로서, 제3이송부는 컨베이어로 구성될 수 있으며, 제어부에 의해 이송속도 및 이송간격 등이 제어될 수 있다. 여기서, 정식 트레이는, 도 1의 A로 표시된 것으로서, 4 X 6 으로 구성된 것이 이용될 수 있다. 특히, 정식 트레이(A)는 작업의 효율성을 위해 도 1 에 도시된 바와 같이 제3이송부에 세로방향으로 놓여진 상태로 이송된다.

제어부(미도시)는 취출부(50)의 동작, 제1이송부, 제2이송부 및 제3이송부의 이송속도 및 이송간격 등을 제어하기 위한 것으로서, 마이크로프로세서로 구성될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 플러그묘 이식장치에 적용되는 취출부의 정면과 측면을 나타낸 일실시예 구성도로서, 도 1에 도시된 취출부(50)를 나타낸 것이다. 또한, 도 3은 본 발명에 적용되는 취출부의 파지기의 측면과 정면을 나타낸 일실시예 구성도로서, 도 2에 도시된 파지기(52)를 나타낸 것이다.

먼저, 도 2는 본 발명에 따른 플러그묘 이식장치에 적용되는 취출부의 구성을 나타낸 것으로서, 취출부는 제1이송부와 연결되는 취출실린더(54), 잎에 상처를 최소화하기 위해 잎의 밑부분으로 파지기가 삽입되도록 하기 위한 전진실린더(55), 전진실린더(55)에 의해 지지되는 지지기(51), 지지기에 장착된 상태에서 좌우로 이송되며 육묘 트레이에 심겨져 있는 묘를 파지하여 정식 트레이로 이송하기 위한 두 개 이상의 파지기(52), 파지기들 사이의 간격을 조절하기 위해 제어부에 의해 구동되는 간격조절기(53)를 포함하여 구성되어 있다.

취출실린더(54)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1이송부(20)에 의해 지지 및 이송되는 것으로서, 취출부가 육묘트레이에서 묘를 취출할 때 및 정식트레이로 묘를 이식할 때, 취출부(50) 전체를 제1이송부(20)의 좌우방향으로 이송하거나 지지기(51)를 상하방향으로 이동하는 기능을 수행한다.

전진실린더(55)는 도 2에 도시된 바와 같이 취출실린더(54)에 의해 지지되며 지지기(51)와 연결되어 지지기를 취출실린더의 전후로 이송시키는 것으로서, 잎의 상처를 최소화하기 위하여 취출실린더(54)에 의해 내려온 파지기의 가이드(52d)가 잎의 아랫부분으로 밀어넣어 지도록 구성되어 있다.

지지기(51)는 전진실린더(55)에 의해 양쪽이 지지되어 있는 것으로서, 지지기에는 두 개 이상의 파지기(52)가 장착될 수 있다.

파지기(52)는 묘를 실질적으로 파지하여 옮겨 심기 위한 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 일측이 지지기(51)에 장착되어 있으며 핀의 길이방향, 즉, 상하방향으로 연장되어 있는 연장기(52e), 연장기의 아랫쪽 끝단에 장착되어 네 개의 핀을 가이드하기 위한 가이드(52d), 연장기(52e)의 윗쪽 끝단에 장착되어 있으며, 네 개의 핀이 고정되어 있는 고정기(52b)를 상하로 이송시키기 위한 실린더(52a) 및 실린더의 끝단에 장착되어 있으며, 네 개의 핀(52c)이 고정되어 있는 고정기(52b)를 포함하여 구성되어 있다.

연장기(52e)는 상기한 바와 같이 지지기(51)에 고정되어, 지지기의 좌우방향으로 이동될 수 있는 것으로서, 실린더(52a)를 가이드하는 기능을 수행한다.

실린더(52a)는 제어부의 제어에 따라 상하 운동을 하는 것으로서, 실린더의 끝단에는 고정기(52b)가 장착되어 있다.

고정기(52b)는 실린더의 끝단에 장착되어 있는 것으로서, 고정기에는 적어도 세 개 이상의 핀(52c)이 장착될 수 있다. 도 2 및 도 3에는 4개의 핀이 달려 있는 고정기가 도시되어 있다.

가이드(52d)는 실린더(52a)에 의해 상하로 이동하는 핀의 끝단이 묘를 파지 하기 좋은 각도(사선)로 휘어지도록 가이드하기 위한 것으로서, 도 3에서는 네 개의 가이드(52d)가 네 개의 핀의 중심을 향하여 일정각도로 기울어져 있는 상태가 도시되어 있다. 즉, 본 발명에서는 네 개의 핀이 가이드에 의해 사선으로 상토에 삽입될 수 있다.

즉, 상기한 바와 같은 파지기(52)는, 실린더(52a)가 육묘 트레이의 상단에서 하강작동하면, 고정기(52b)에 의해 고정된 핀(52c)이 가이드(52d)를 따라 하강하게 되고, 가이드의 각도에 따라 핀의 끝단이 좁혀지게 됨으로써, 핀이 모종이 자라고 있는 상토 부분을 파지함으로써, 묘를 파지하게 된다.

한편 상기한 바와 같은 본 발명은, 종래의 플러그묘 이식장치에서, 핀의 두께가 두꺼워 모종의 상토부분이 부서지고 뿌리부분에 상처를 주는 경우가 발생한 점을 극복하기 위하여, 핀을 되도록 얇게 제작하는 한편, 상토에 삽입되는 핀에 경사를 주어, 상토와 뿌리부분에 미치는 영향을 최소화 하도록 하였다.

이하에서는, 본 발명에 따른 플러그묘 이식장치의 구동 방법이 보다 구체적으로 설명된다.

본 발명은 육묘 트레이에 있는 모종이 취출부(50)의 파지기(52)에 의해 파지되고, 취출실린더(54)에 의해 뽑아 올려지게 되고, 취출부가 제1이송부(20)를 따라 정식 트레이 상단으로 이동하여 정식하게 되는 것으로서, 먼저, 이식하고자하는 묘가 자라고 있는 육묘 트레이(10×20)(B)가 올려진 제2이송부(40)가 이식하고자하는 위치로 이동됨과 동시에, 정식하고자하는 상토가 충전된 정식 트레이(4×6)(A)가 올려진 제3이송부(30)도 정식 위치에서 정지한다. 이때, 상기한 바와 같이 육묘 트 레이는 가로 방향으로 이송되며, 정식 트레이는 세로 방향으로 이송된다. 이것은, 이하에서 설명될 취출부의 파지기가 4개인 것을 가정한 경우이다. 즉, 취출부의 파지기가 4개인 경우, 한번에 파지하여 옮겨 심을 수 있는 묘의 수가 4개임으로, 육묘 트레이가 10 X 20이고, 정식 트레이가 4 X 6인 경우, 다섯 번의 동작에 의해 육묘 트레이 및 정식 트레이의 한 라인에 대한 이식 과정이 완료될 수 있다.

이때, 취출부는 제어부의 제어에 따라 제1이송부에 의해 이송되며, 총 6포인트에서 정지하도록 설계하였다. 취출 순서는 다음과 같다.

우선, 제어부는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 네 개의 파지기가 육묘 트레이(B)의 1, 6, 11, 16번째열의 첫 번째 줄의 모종을 취출하여 정식 트레이의 첫 번째 줄에 이식한다(제1회 정식). 이때, 육묘 트레이의 1, 6, 11, 16번째 칸의 간격이 정식 트레이의 네 개의 칸의 간격과 다르기 때문에, 제어부는, 각 트레이 위에서, 파지기들이 정위치에 놓여질 수 있도록, 간격조절기를 제어하여, 파지기들 간의 간격을 조정하게 된다.

이후, 제어부는 정식 트레이(A)가 놓여져 있는 제3이송부(30)를 제1회 정식 후, 다음 정식 위치로 이동시켜 정지시킨다. 이때, 제2이송부(40)는 이동하지 않는다. 즉, 제2이송부에 놓여져 있는 육묘 트레이(B)는 10 X 20의 크기를 갖는 것으로서, 상기한 바와 같은 제1회 정식에 의해 첫 번째 줄의 1, 6, 11, 16번째 열의 묘만이 추출되어 정식 트레이의 첫 번째 줄의 네개의 열에 이식된 상태임으로, 제어부는 5회의 정식을 거친 후에, 제2이송부를 이송시켜 육묘 트레이의 두 번째 줄이 파지기의 하단에 놓여지도록 한다.

파지기는 제1회 정식 후, 다음 정식 위치, 즉, 육묘 트레이의 첫 번째 줄의, 2, 7, 12, 17로 이동하여 정지한다.

즉, 파지기는 육묘 트레이로 이동하여 가로방향으로 두 번째 칸의 모종들을 취출하여 정식 트레이에 정식하는 방식으로 5회에 걸친 정식 후, 육묘 트레이가 놓여져 있는 제2이송부가 다음 취출 위치로 이동하여 정지하도록 한다.

한편, 육묘 트레이 및 정식 트레이의 간격 또는 기타의 조건이 변경된 경우, 제어부는 간격조절기(53)를 이용하여 각 파지기의 간격을 조절할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명은 셀 크기가 작은 육묘 트레이에서, 정식 재배를 위한 정식 트레이로 이식하는 작업을, 정밀한 제어에 의해 실행할 수 있으며, 4조의 파지기(52)를 적용하여 작업능률의 향상은 물론, 필요에 따라 더 많은 파지기의 장착이 가능하여 다른 작업에도 적용할 수 있다는 확장성을 가지고 있기 때문에, 시설농작업을 자동화하는데 실용성이 크다는 특징을 가지고 있다.

즉, 본 발명은 파지기의 핀의 직경을 최소화하고, 핀이 사선으로 상토에 삽입되도록 하며, 핀의 경사에 의해 묘가 취출되도록 함으로써, 묘 뿌리부분의 상처를 최소화 시킬 수 있다.

또한, 취출부가 하향작동 후 전진실린더에 의해 묘의 잎 아래부분으로 파지기가 들어가도록 함으로써, 잎의 상처를 최소화 함과 동시에 주위 묘의 잎을 파지하여 두 개 이상의 묘가 취출되는 경우를 최소화시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발 명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 이식 장치의 일실시예 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 플러그묘 이식장치에 적용되는 취출부의 정면과 측면을 나타낸 일실시예 구성도.

도 3은 본 발명에 적용되는 취출부의 파지기의 측면과 정면을 나타낸 일실시예 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 지지부 20 : 제1이송부

30 : 제2이송부 40 : 제3이송부

50 : 취출부

Claims (5)

1. 적어도 세 개 이상의 핀을 이용하여 육묘 트레이에서 묘를 추출하여 정식 트레이로 이식할 수 있는 취출부;

   상기 취출부를 지지하고 이송시키기 위한 제1이송부;

   상기 제1이송부를 지지하기 위한 지지부;

   상기 지지부에 의해 지지되며 상기 육묘 트레이를 이송시키기 위한 제2이송부;

   상기 지지부에 의해 지지되며 상기 정식 트레이를 이송시키기 위한 제3이송부; 및

   상기 취출부, 제1이송부, 제2이송부, 제3이송부의 기능을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 플러그묘 이식장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 취출부는,

   상기 제1이송부 의해 지지되는 취출실린더;

   상기 취출실린더에 의해 지지되는 지지기;

   상기 지지기에 장착된 상태에서 상기 육묘 트레이에 심겨져 있는 묘를 파지하여 상기 정식 트레이로 이송하기 위한 두 개 이상의 파지기; 및

   상기 파지기들 사이의 간격을 조절하기 위해, 상기 제어부에 의해 구동되어, 상기 파지기들이 상기 지지기의 좌우로 이동될 수 있도록 하기 위한 간격조절기를 포함하는 플러그묘 이식장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 파지기들이 잎의 아랫부분으로 삽입되게 하기 위해 상기 제어부에 의해 구동되어, 지지기를 상기 취출실린더의 전후로 이동될 수 있도록 하기 위한 전진실린더를 더 포함하는 플러그묘 이식장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 파지기는,

   일측이 상기 지지기에 장착되어 있으며 상하방향으로 연장되어 있는 연장기;

   적어도 세 개의 핀이 고정되어 있는 고정기;

   상기 연장기의 윗 쪽 끝단에 장착되어 있으며, 상기 고정기를 상하로 이송시키기 위한 실린더; 및

   상기 연장기의 아랫 쪽 끝단에 장착되어 상기 고정기에 의해 이송되어온 상기 핀들 각각을 가이드하기 위한 적어도 세 개 이상의 가이드를 포함하는 플러그묘 이식장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 가이드들 각각은,

   상기 핀들이 상기 핀들의 중심부분을 향하여 사선을 이루도록, 상기 핀들 각각을 가이드하는 것을 특징으로 하는 이식 장치.

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