KR20130064176A - 접목효율성이 증대된 자동 접목장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박과류 또는 가지과류의 접목효율을 증대시킬 수 있는 새로운 구조의 자동 접목장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대목과 삽수를 이송하는 대목묘 공급이송부와 삽수묘 공급이송부, 대목묘와 삽수묘를 파지하여 이송 및 조작하는 대목파지수단과 삽수파지수단 및 커팅수단을 포함하고 있어 대목과 삽수를 절단, 접목, 고정 후 배출이 자동으로 진행되는 자동 접목장치에 있어서, 상기 커팅수단이 원반회전커터인 것을 특징으로 하는 자동 접목장치에 관한 것이다.

Description

접목효율성이 증대된 자동 접목장치{Device for grafting with enhanced efficiency}

본 발명은 박과류 또는 가지과류의 접목효율을 증대시킬 수 있는 새로운 구조의 자동 접목장치에 관한 것이다.

접목 또는 접붙이기는 번식시키려는 식물체의 눈이나 가지를 잘라내어 뿌리가 다른 식물체에 붙여 일체화시키는 것이다. 이러한 접목은 개화와 결실을 촉진하고 병충해에 저항성을 증대시킨다. 또한, 분재인 경우에는 단시간에 수세를 왕성하게 하고 나쁜 흙이나 환경에 잘 적응하게 하는 장점이 있다.

농업기술의 발달로 인하여 일반 농가에서는 접목에 의한 재배가 증가하고 있다. 특히 수박, 오이, 메론, 참외 등의 박과류 과채와 토마토, 고추, 가지 등의 가지과류 과채는 대목 즉, 뿌리쪽으로 사용되는 묘는 야성이 강한 품종으로 하고, 삽수 즉, 줄기쪽으로 사용되는 묘는 열매가 우수한 품종으로 선택하는 접목방법이 널리 활용되고 있다.

한편, 박과류나 가지과류를 접목할 때 접목 성공률을 높이기 위해 대목 및 삽수의 직경이 대략 3±0.3㎜의 것을 선별하여 사용하기 때문에 비교적 균일하게 접목을 생산할 수 있다.

접목은 대략적으로, 대목의 떡잎 아래를 사선으로 자르고, 이어 미리 사선으로 잘라둔 삽수를 대목의 잘린 부위에 마주보도록 고정시킨 후 이를 활착시키는 방법이다. 대목과 삽수의 절단면이 잘 접촉하여 형성층의 일부가 상호연결되면 대목과 삽수가 하나의 개체로 성장하게 되는 것이다. 접목이 성공적으로 이루어지기 위해서는 ① 상처부위을 통한 외부의 바이러스나 병원균의 침입을 방지하고, 절단면이 쉽게 건조해지지 않도록 하기 위하여 절단면을 최소화해야 하며 ② 대목과 삽수를 안정적으로 고정시키고 양자간의 형성층이 연결될 확률을 높이기 위하여 접촉면(즉, 절단면)이 가능하면 넓게 해야한다는 상충되는 요구조건을 적절하게 조화시켜야 한다.

또한 이와는 별도로 대목과 삽수의 형성층이 연결될 확률을 높이기 위하여 대목과 삽수의 절단면의 절단각도가 전체적으로 균일하고 깨끗하게 절단되어야 한다. 예를 들면, 절단과정에서 절단면의 각도가 변하거나 불균일하게 절단되는 경우 대목과 삽수의 절단면을 접촉시켰을 때 양 절단면이 완전하게 일착하기 어려워져서 즉, 접촉면 사이에 공간이 생기게 되어 궁극적으로 형성층의 연결에 방해가 되는 것이다.

한편, 접목을 위해서는 연약한 육묘를 다루는데 세밀한 전문 기술이 요구되기에 숙련된 기술자가 필요한 바, 봄 가을 등 단시간내에 대량의 접목을 생산하기 어려울 뿐만 아니라 수작업에 따른 영농비가 상승되는 문제점이 있었다.

따라서 일정 기간 발아 성장된 대목과 삽수를 접목묘 공급 이송부와 대목묘 공급이송부에 안치한 후 접목부에서 기계적 작동에 의한 절개, 삽접, 고정 및 배출이 자동 진행토록 한 육묘 자동 접목기가 공개특허공보 1998-66511, 공개실용신안 2000-0003455, 공개특허 2000-0009444, 공개특허2003-0059757 등에 개시되어 있다.

그러나 이들 선행기술들은 대목묘와 삽수묘를 공급하여 접목이 완료된 접목묘를 배출하는 거시적인 면에서 자동 접목기의 기계적 구성을 언급하고 있을 뿐 접목의 성공여부에 중요한 요소인 "절단방법 및 절단을 위한 장치구성"에 대해서는 관심을 보이지 않고 있다. 예컨대 공개실용신안 2000-0003455 및 공개특허 2000-0009444에서는 "나이프가 전,후진되면서 접목부분을 절결"하며, 공개특허2003-0059757에서는 "상하부대목파지척에 의해 파지된 대목이 이송중 나이프를 통과하면서 절결되고, 상하부삽수파지척에 의해 파지된 삽수가 이송중 나이프를 통과하면서 경사지게 절단"된다.

이렇게 나이프와 묘목이 상대적으로 이동하면서 절단하는 경우, 대목 및 삽수의 직경이 3±0.3㎜로 매우 연약하기 때문에, 대목이나 삽수가 나이프에 의해 뒤로 밀리면서 끊어지는 현상이 종종 발생한다. 이렇게 되면 대목과 삽수의 절단면 각도도 일정하지 않을 뿐만 아니라 절단면에 굴곡이 생겨서 접목시 절단면이 안정적으로 접촉되기 어렵게 된다. 절단면의 접촉 불안정은 확착 성공률을 낮추는 요인이 되고 있다. 이러한 현상은 특히 나이프의 날이 무뎌진 때에 더 많이 발생하기 때문에 종래 자동 접목장치의 경우 나이프를 하루 3~5회씩 교체해야 하는 번거로움이 있었다.

공개실용신안 2000-0003455 공개특허 2000-0009444 공개특허2003-0059757

본 발명은 접목을 위한 대목과 삽수를 일정한 각도로 균일하고 깨끗하게 절단할 수 있는 자동접목장치를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 나이프의 교체가 거의 필요하지 않은 자동 접목장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 대목과 삽수를 이송하는 대목묘 공급이송부와 삽수묘 공급이송부, 대목묘와 삽수묘를 파지하여 이송 및 조작하는 대목파지수단과 삽수파지수단 및 커팅수단을 포함하고 있어 대목과 삽수를 절단, 접목, 고정 후 배출이 자동으로 진행되는 자동 접목장치에 있어서, 상기 커팅수단이 원반회전커터인 것을 특징으로 하는 자동 접목장치에 관한 것이다.

보다 바람직하게는, 본 발명에서 상기 대목파지수단과 삽수파지수단은 원반회전커터의 상대적 이동공간에 대응되는 구조인 것이 좋다.

즉, 상기 대목파지수단은 말단부근의 마주보는 면에 대목 묘목를 파지하는 파지홈(41)이 형성된 한쌍의 암으로 이루어진 대목파지부와, 상기 대목파지부와 소정 간격 이격된 상부에서 설치되며, 말단부근의 마주보는 면에 대목 묘목을 파지하는 파지홈(41)과, 상기 원반회전커터가 통과하는 커터통과홈이 형성되어 있는 한쌍의 암으로 이루어진 대목커팅지지부로 이루어지는 것이 좋다.

또한 상기 삽수파지수단은 말단부근의 마주보는 면에 삽수 묘목를 파지하는 파지홈(41)이 형성된 한쌍의 암으로 이루어진 삽수파지부와, 상기 삽수파지부와 소정 간격 이격된 하부에서 설치되며, 말단부근의 마주보는 면에 대목 묘목을 파지하는 파지홈(41)과, 상기 원반회전커터가 통과하는 커터통과홈이 형성되어 있는 한쌍의 암으로 이루어진 삽수커팅지지부로 이루어지는 것이 좋다.

본 발명에 의한 자동 접목장치를 이용하여 대목 묘목 또는 삽수 묘목을 파지할 때, 줄기의 기울어진 각도나 굵기 등이 다양한 묘목이 정확한 위치로 유도되도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 말단이 상기 대목파지수단과 삽수파지수단의 전면으로 돌출되고, 중앙에 그 꼭지점이 상기 대목파지수단과 삽수파지수단의 파지상태일때의 파지홈(41)과 수직을 이루는 V-홈이 형성되어 있는 파지가이드판을 상기 대목파지수단과 삽수파지수단의 상면, 하면 또는 중간에 추가로 장착하는 것이 좋다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 나이프를 묘목 줄기를 통과시키면서 절단하는 종래의 방식과는 달리 고속회전하는 원반회전커터에 의해 묘목 줄기가 절단되기 때문에 절단면이 일정하고 굴곡이 만들어지지 않아 대목과 삽수가 안정적으로 접촉할 수 있게 되어 궁극적으로 접목의 성공(활착)율을 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 묘목의 절단면이 고르고 일정하게 형성되어 대목과 삽수의 절단면이 안정적으로 접촉할 수 있으므로 종래 민감한 공정이었던 "고정단계" (접촉된 대목과 삽수의 접촉면이 잘 유지될 수 있도록 테이핑하거나 클리핑하는 단계)에서의 불량률을 대폭 줄일 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 종래 단순 나이프가 아닌 원반회전커터를 적용하기 때문에 칼날의 무뎌짐이 거의 없어 나이프를 자주 교체할 필요가 없어진다. 따라서 나이프 교체를 위한 장치의 운전정지시간이 줄어들어 접목작업효율을 증대시킬 수 있다.

도 1a와 도 1b는 각각 본 발명에 의한 자동 접목장치의 일부를 보여주는 예시적 사시도와, 이에 적용될 수 있는 원반회전커터의 일예의 사시도.
도 2a와 도 2b는 각각 본 발명에 의한 삽수파지수단의 예시적 사시도 및 이의 부분확대도, 도 2c는 본 발명에 의한 대목파지수단-삽수파지수단 겸용구조의 제조예 사진.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 자동 접목장치의 일 제조예에서 대목이 파지-절단되는 순간과, 삽수가 파지-절단되는 순간의 작동상태를 보여주는 사진, 도 3c는 이후 대목과 삽수가 접촉된 상태를 보여주는 사진.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은, 대목과 삽수를 이송하는 대목묘 공급이송부와 삽수묘 공급이송부, 대목묘와 삽수묘를 파지하여 이송 및 조작하는 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30) 및 커팅수단을 포함하고 있어 대목과 삽수를 절단, 접목, 고정 후 배출이 자동으로 진행되는 자동 접목장치에 있어서, 상기 커팅수단이 원반회전커터(10)인 것을 특징으로 하는 자동 접목장치에 관한 것이다. 본 발명에서 "자동"이란 종래 수작업을 대체한다는 의미로서 완전자동이거나 반자동을 포함한다.

본 발명에 의한 자동 접목장치와, 이에 적용될 수 있는 원반회전커터(10)의 일예를 각각 도 1a와 도 1b에 도시하였다(묘목은 도시 생략).

도 1a에 도시되었듯이, 자동 접목장치는 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30) 및 원반회전커터(10)를 포함하고 있으며, 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)이 묘목을 파지하여 소정의 위치로 이송하는 이송수단(43)과, 접목된 묘목을 고정시키는 고정수단(도시 생략)을 가지고 있다. 상기 예시된 자동 접목장치에서는, 대목과 삽수의 커팅 후 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)이 중앙을 향해 서로 반대방향으로 90°회전하여 사선으로 절단된 면을 접목시킨 다음 도시생략된 고정수단에 의해 접목부위(절단면 접촉부위)를 실, 테이프, 집게, 클립 등으로 고정함으로써 접목작업을 완료하고 접목된 묘목을 배출한다.

도 1b는 본 발명에 의한 자동 접목장치에 적용될 수 있는 원반회전커터(10)의 일예이다. 본 발명에서 상기 원반회전커터(10)는 당연히 원반형칼(11)(disk knife)과 이를 회전시키는 모터(12)를 포함한다. 원반회전커터(10)에는 원반형칼(11)의 각도와 거리를 조절할 수 있는 각조절볼트(13)와 거리조절볼트(14)를 둘 수 있다. 본 발명에 의한 원반형칼(11)이 회전하면서 묘목의 줄기를 소정의 각도로 절단하게 되는데, 이 과정에서 묘목 줄기는 "칼날로 썰려서 절단"되기 때문에 종래 "칼날로 눌려서 절단"되는 방식에 비해 칼날이 묘목을 밀어내는 힘이 약하기 때문에 묘목 줄기가 정확하고 균질하게 절단되는 것이다.

이와 같은 원반회전커터(10)가 더욱 원활하게 작동할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명에서 상기 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)에는 원반회전커터(10)의 원반형칼(11)이 상대적으로 이동해갈 수 있는 공간이 형성되어 있는 구조인 것이 좋다.

이를 위하여 상기 대목파지수단(20)은 대목 묘목을 파지하여 절단-접목-고정이 완료될 때까지 대목의 아래부분을 잡아주는 대목파지부(21)와, 대목의 윗부분을 파지하였다가 절단과정을 거치고 나면 대목 윗부분을 소정의 폐기공간으로 옮겨서 폐기하는 대목커팅지지부(22)를 가진다. 상기 예에서 대목파지부(21)는 말단부근의 마주보는 면에 대목 묘목를 파지하는 파지홈(41)이 형성된 한쌍의 암(42)으로 이루어지며, 대목커팅지지부(22)는 상기 대목파지부(21)와 소정 간격 이격된 상부에서 설치되며, 말단부근의 마주보는 면에 대목 묘목을 파지하는 파지홈(41)과, 상기 원반회전커터(10)가 통과하는 커터통과홈(23)이 형성되어 있는 한쌍의 암(42)으로 이루어진다. 물론 필요에 따라 대목파지수단(20)을 회전시키는 회전실린더(44), 대목파지부(21) 또는 대목파지부(21)와 대목커팅지지부(22)를 전후로 미세하게 이동시키기 위한 전후실린더(45), 대목파지부(21) 및 대목커팅지지부(22)에 있는 한쌍의 암(42)의 간격을 변경시키기 위한 암실린더(46)가 추가로 설치된다. 대목파지수단(20)의 구조는 하기 삽수파지수단(30)과 삽수파지부(31)와 삽수커팅지지부(32)의 위치를 상하로 반전시킨 구조이므로 도면의 도시를 생략한다.

또한 상기 삽수파지수단(30)은 삽수 묘목을 파지하여 절단-접목-고정이 완료될 때까지 삽수의 윗부분을 잡아주는 삽수파지부(31)와, 삽수의 아랫부분을 파지하였다가 절단과정을 거치고 나면 삽수의 아랫부분을 소정의 폐기공간으로 옮겨서 폐기하는 삽수커팅지지부(32)를 가진다. 삽수파지수단(30)은 도 2a에 도시된 바와 같이, 대목파지수단(20)에서 대목파지부(21)와 대복커팅지지부의 위치를 상하로 반전시킨 구조로 이루어질 수 있다. 따라서 삽수파지수단(30)에 대한 별도의 설명을 생략한다. 도 2a에서 원으로 표시한 부분을 확대하여 도 2b에 도시하였는데, 파지홈(41) 부분을 적색 화살표로 표시하였다. 도시된 바와 같이, 파지홈(41)은 삽수파지부(31)와 삽수커팅지지부(32)를 이루는 각각 한쌍의 암(42)의 마주보는 면의 말단부근에 수직으로 형성되어 있다.

한편, 본 발명에 의한 자동 접목장치의 부속품 수를 줄인다는 취지에서 상기 대목커팅지지부(22)와 동일한 구조의 것을 대목파지부(21)로, 삽수커팅지지부(32)와 동일한 구조의 것을 삽수파지부(31)로 활용하는 것도 가능하다. 즉, 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)의 구조를 완전히 동일하게 제작할 수 있다는 것이다. 도 2c에 이러한 구조의 파지수단의 제작예 사진을 첨부하였다. 사진에서, 이를 대목파지수단(20)으로 활용하는 경우에는 원반회전커터(10)가 상부에 있는 커터통과홈(23)을 통과하여 대목을 절단하게 되며, 이를 대목파지수단(20)으로 활용하는 경우에는 원반회전커터(10)를 상부에 있는 커터통과홈(23)을 통과하도록 배치하게 되며, 삽수파지수단(30)으로 활용하는 경우에는 원반회전커터(10)가 하부에 있는 커터통과홈(23)을 통과하도록 배치하게 되는 것이다.

한편, 전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동 접목장치를 이용하여 대목 묘목 또는 삽수 묘목을 파지할 때, 줄기의 기울어진 각도나 굵기 등이 다양한 묘목이 정확한 위치로 유도되도록 하기 위하여 파지가이드판(47)을 상기 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)의 상면, 하면 또는 중간에 추가로 설치할 수 있다. 파지가이드판(47)은, 말단이 상기 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)의 전면(말단측)으로 돌출되고, 중앙에 그 꼭지점이 상기 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)의 파지상태일때의 파지홈(41)과 수직을 이루는 V-홈이 형성되어 있다. 도 2 및 도 3에 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)의 상면과 하면에 파지가이드판(47)이 설치된 예가 도시되어 있다.

파지가이드판(47)이 설치되어 있는 경우, 예컨대 도 1a의 좌우측의 소정 위치로 묘목이 투입되면 이송수단(43)과 회전실린더(44), 암실린더(46)에 의해 두쌍의 암(42)이 벌려진 상태에서 대목파지수단(20) 또는 삽수파지수단(30)이 묘목을 바라보게 된다. 이어서 전후실린더(45)에 의해 대목파지수단(20) 또는 삽수파지수단(30)이 묘목 줄기로 접근하게 되는데, 묘목 줄기의 위치는 묘목의 기울기나 크기 또는 줄기두께에 의해 고정되지 않은 위치에 있게 된다. 이때 파지가이드판(47)이 먼저 묘목 줄기로 다가가면서 [암(42)의 파지홈(41)보다 개구부가 넓은 V-홈에 의해] 묘목 줄기가 V-홈의 꼭지점으로 유도된다. 이때 파지홈(41)암실린더(46)가 작동하여 두쌍의 암(42)이 오므라들면 암(42)의 파지홈(41)이 파지가이드판(47) V-홈의 꼭지점에 대응되는 위치에서 묘목의 줄기를 정확하게 파지하게 되는 것이다.

본 발명에 의한 자동 접목장치의 일예에서 대목이 파지-절단되는 순간과, 삽수가 파지-절단되는 순간의 작동상태 사진을 도 3a 및 도 3b에 도시하였다.

대목파지수단(20)이 예컨대 도 1a의 좌측에서 투입된 대목 묘목을 파지한다. 이때 묘목은 아래쪽이 대목파지부(21)의 한쌍의 암(42)에 의해, 위쪽이 대목커팅지지부(22)의 한쌍의 암(42)에 의해 고정된다. 이 상태에서 이송수단(43)에 의해 대목파지수단(20)이 우측의 원반회전커터(10)가 설치된 쪽으로 이동하면 원반형칼(11)이 대목커팅지지부(22)의 커터통과홈(23)을 지나면서 묘목이 소정의 각도로 절단된다(도 3a). 이어서 대목커팅지지부(22)에 의해 파지된 묘목 위부분은 별도의 폐기공간에 폐기되고 아랫부분이 대목파지부(21)에 의해 파지된 상태로 유지된다. 삽수파지수단(30)에 의해 위와 유사한 작동과정(도 3b 참조, 상세 설명 생략)을 거쳐 삽수 묘목의 윗부분이 삽수파지부(31)에 의해 파지된 상태가 된다. 이 상태에서 상기 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)이 예컨대 도 1a의 중앙으로 마주보도록 회전실린더(44)에 의해 회전하고 [이 상태에서 대목의 절단면과 삽수의 절단면이 동일 높이에서 마주보게 됨] 대목파지부(21)와 삽수파지부(31)가 전후실린더(45)에 의해 서로의 방향으로 이동하여 대목의 절단면과 삽수의 절단면이 면접(접목)되도록 한다(도 3c, 적색원이 접목부위). 이어서 도시생략된 고정수단이 작동하여 면접부분을 고정하고 접목된 개체를 배출함으로써 접목작업이 완료되는 것이다.

10. 원반회전커터
11. 원반형칼 12. 모터 13. 각조절볼트
14. 거리조절볼트
20. 대목파지수단
21. 대목파지부 22. 대목커팅지지부 23. 커터통과홈
30. 삽수파지수단
31. 삽수파지부 32. 삽수커팅지지부 33. 커터통화홈
41. 파지홈 42. 암 43. 이송수단 44. 회전실린더 45. 전후실린더 46. 암실린더
47. 파지가이드판

Claims (4)

1. 대목파지수단(20), 삽수파지수단(30) 및 커팅수단을 포함하여 구성되는 자동 접목장치에 있어서,
   상기 커팅수단은 원반회전커터(10)인 것을 특징으로 하는 자동 접목장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 대목파지수단(20)은,
   말단부근의 마주보는 면에 대목 묘목를 파지하는 파지홈(41)이 형성된 한쌍의 암(42)으로 이루어진 대목파지부(21)와,
   상기 대목파지부(21)와 소정 간격 이격된 상부에서 설치되며, 말단부근의 마주보는 면에 대목 묘목을 파지하는 파지홈(41)과, 상기 원반회전커터(10)가 통과하는 커터통과홈(23)이 형성되어 있는 한쌍의 암(42)으로 이루어진 대목커팅지지부(22)를
   포함하는 것을 특징으로 하는 자동 접목장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 삽수파지수단(30)은,
   말단부근의 마주보는 면에 삽수 묘목를 파지하는 파지홈(41)이 형성된 한쌍의 암(42)으로 이루어진 삽수파지부(31)와,
   상기 삽수파지부(31)와 소정 간격 이격된 하부에서 설치되며, 말단부근의 마주보는 면에 대목 묘목을 파지하는 파지홈(41)과, 상기 원반회전커터(10)가 통과하는 커터통과홈(33)이 형성되어 있는 한쌍의 암(42)으로 이루어진 삽수커팅지지부(32)를
   포함하는 것을 특징으로 하는 자동 접목장치.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)에는 이들의 상면, 하면 또는 중간에,
   말단이 상기 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)의 전면으로 돌출되고, 중앙에 그 꼭지점이 상기 대목파지수단(20)과 삽수파지수단(30)의 파지상태일때의 파지홈(41)과 수직을 이루는 V-홈이 형성되어 있는 파지가이드판(47)이 추가로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 접목장치.
   

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