KR20160080214A

KR20160080214A - 약용작물 줄기제거장치

Info

Publication number: KR20160080214A
Application number: KR1020150066175A
Authority: KR
Inventors: 조태범
Original assignee: 한국한방사업협동조합
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2016-07-07

Abstract

약용작물 줄기제거장치가 개시된다. 본 발명의 약용작물 줄기제거장치는, 투입된 다수의 약용작물을 순차적으로 배출 가능한 피더유닛, 상기 피더유닛으로부터 배출된 다수의 약용작물을 이송시키되 상기 다수의 약용작물을 일률적인 방향으로 회전하여 정렬된 상태로 후방 이송시키는 정렬유닛, 상기 정렬유닛에 의해 정렬된 약용작물을 정렬된 상태로 이송시키되 복수의 열을 형성하면서 이송시키는 이송유닛, 및 상기 이송유닛으로부터 순차적으로 공급된 약용작물의 중앙 줄기심을 제거하는 거심유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 약용작물을 자동정렬한 후 내부 줄기 심을 자동으로 제거할 수 있게 되며 이에 따라 작업 인력의 노동 정도를 감소할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

약용작물 줄기제거장치{STEM REMOVAL APPARATUS FOR MEDICAL CROPS}

본 발명은, 약용작물 줄기제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 약용작물을 자동정렬한 후 내부 줄기 심을 자동으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 줄기 심이 정상적으로 제거된 지의 여부를 감지할 수 있도록 마련되어 작업 인력의 노동 정도를 감소할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있는 약용작물 줄기제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 약용작물(Medicinal Plant)은 병을 치유하거나 고통을 덜기 위한 약료를 생산할 목적으로 재배하는 작물들을 의미하며, 줄기가 있는 약용작물로는 저린 증상 치료에 효능이 있고, 피부를 좋게함과 아울러 소변을 시원하게 하는 등의 효과가 있는 천문동, 진정작용·최면작용·강심작용·가래삭임작용·용혈작용 등의 효과가 있는 원지, 소복부의 차갑고 통증이 있는 것·요실금·자궁이 허하고 냉한 것·풍한습으로 인해 저린 것과 무릎과 허리가 아픈 것을 치료하는 파극 등이 있다.

천문동, 원지, 백선피, 맥문동 등과 같은 약용작물은 약재 효능을 위하여 수확 후 뿌리 심지인 내부 줄기 심을 제거하는 작업을 수행하게 된다. 예컨대, 맥문동의 경우 동의보감에 의하면 줄기 심이 답답증을 유발할 수 있다는 내용이 나타나 있다.

종래 내부 줄기 심을 제거하기 위한 방법 중 일 예로, 맥문동을 수확한 후 물에 불리고 건조하는 공정을 거쳤는데 맥문동의 경우 기름이 주요 약효가 되는 것이므로 물에 불리는 공정을 통해 기름이 제거되어 효능이 떨어지는 문제가 있었다.

현재 약용작물의 내부 줄기 심을 자동으로 제거하기 위한 자동화 장치는 아직 개발되지 못한 상황이며, 대부분 농민들이 맥문동의 끝부분을 입으로 물고 내부 줄기 심을 뽑아내거나, 손으로 제거하거나, 핀셋을 이용하여 제거하는 실정이다.

농가의 일손 부족 및 노동 인력의 고령화 등으로 인해 전술한 바와 같이 입으로 내부 줄기 심을 제거하는 방법 또한 한계가 있으며, 이에 따라 내부 줄기 심이 제거된 다수의 약용작물 대부분이 수입에 의존하고 있는 실정이다.

한국 등록특허공보 제10-0760483호 (2007. 09. 14 등록)

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 약용작물을 자동정렬한 후 내부 줄기 심을 자동으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 줄기 심이 정상적으로 제거된 지의 여부를 감지할 수 있도록 마련되어 작업 인력의 노동 정도를 감소할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있는 약용작물 줄기제거장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 투입된 다수의 약용작물을 순차적으로 배출 가능한 피더유닛, 상기 피더유닛으로부터 배출된 다수의 약용작물을 이송시키되 상기 다수의 약용작물을 일률적인 방향으로 회전하여 정렬된 상태로 후방 이송시키는 정렬유닛, 상기 정렬유닛에 의해 정렬된 약용작물을 정렬된 상태로 이송시키되 복수의 열을 형성하면서 이송시키는 이송유닛, 및 상기 이송유닛으로부터 순차적으로 공급된 약용작물의 중앙 줄기심을 제거하는 거심유닛을 포함하는 약용작물 줄기제거장치를 제공한다.

상기에서 설명한 본 발명의 약용작물 줄기제거장치에 의하면, 피더유닛, 정렬유닛, 이송유닛 및 거심유닛을 마련함으로써, 약용작물을 자동정렬한 후 내부 줄기 심을 자동으로 제거할 수 있게 되며 이에 따라 작업 인력의 노동 정도를 감소할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 줄기심 제거 감지유닛을 마련하여 내부 줄기 심이 정상적으로 제거된 지의 여부를 자동 감지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 약용작물 줄기제거장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 일부분의 확대도이다.
도 3은 도 1의 평면도이다.
도 4 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 약용작물 줄기제거장치에서 거심유닛의 작동 상태를 순차적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약용작물 줄기제거장치는, 약용작물(예를 들어, 맥문동, 천문동, 원지, 백선피 등)을 자동정렬하여 약용작물의 내부 줄기 심을 자동으로 제거하기 위해 마련된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 약용작물 줄기제거장치를 구체적으로 설명하기에 앞서, 약용작물의 줄기 심을 제거하는 과정을 개략적으로 설명하기로 한다. 또한, 전술한 줄기라 함은 약용작물의 내부 줄기 심을 의미한다.

이러한 약용작물의 줄기 심 제거 작업은, 먼저 약용작물이 일률적인 배치 방향성을 갖도록 약용작물의 공급 방향을 조절한 후, 약용작물이 설정된 위치에 이송되면 대상 약용작물을 고정하고, 이어서 약용작물의 단부를 일정 부분 커팅하여 칼집을 형성하고, 다음 칼집이 형성된 부분을 상측에서부터 푸시하여 약용작물의 내부 줄기 심을 제거하게 되며, 이어서 내부 줄기 심이 제거 완료된 약용작물을 푸시하여 별도의 수집통에 적재되도록 하게 된다. 여기서, 내부 줄기 심이 제거되지 않은 불량 상태의 약용 작물은 별도로 구분하여 내부 줄기 심이 제거된 정상적인 약용작물과 분리되어 적재되도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 약용작물 줄기제거장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 일부분의 확대도이며, 도 3은 도 1의 평면도이고, 도 4 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 약용작물 줄기제거장치에서 거심유닛의 작동 상태를 순차적으로 나타내는 도면이다.

이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 약용작물 줄기제거장치는, 투입된 다수의 약용작물(10)을 순차적으로 배출 가능한 피더유닛(100)과, 피더유닛(100)으로부터 배출된 다수의 약용작물을 이송시키되 다수의 약용작물(10)을 일률적인 방향으로 회전하여 정렬된 상태로 후방 이송시키는 정렬유닛(200)과, 정렬유닛(200)에 의해 정렬된 약용작물을 정렬된 상태로 이송시키되 복수의 열을 형성하면서 이송시키는 이송유닛(300)과, 이송유닛(300)으로부터 공급된 약용작물의 중앙 줄기 심(431)을 제거하는 거심유닛(400)과, 다수의 약용작물의 줄기 심(431) 제거 여부를 감지하는 줄기 심 제거 감지유닛(500)을 포함한다.

먼저, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 피더유닛(100)은, 약용작물이 투입되어 일시적으로 수용 가능한 공간을 제공하는 호퍼(110)와, 호퍼(110)에 진동을 부여하여 약용작물이 호퍼(110)로부터 순차적으로 배출되도록 하는 진동부(120)를 포함한다.

여기서, 호퍼(110)의 내면은 물기가 있는 약용작물의 투입시에도 부식되는 것을 방지하도록 별도의 부식방지 코팅 작업이 이루어지는 것이 바람직하며, 일 예로 우레탄 코팅이 이루어질 수 있다.

다음, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 정렬유닛(200)은 피더유닛(100)으로부터 배출된 다수의 약용작물을 이송시키되 다수의 약용작물을 일률적인 방향으로 회전하여 정렬된 상태로 후방 이송시키기 위한 것으로서, 구체적으로, 피더유닛(100)으로부터 무분별한 방향성을 가지면서 배출된 약용작물을 예를 들어 x방향 등과 같이 최대한 일률적인 방향을 향하도록 방향을 전환하여 후공정으로 공급하기 위한 것이다.

구체적으로, 정렬유닛(200)은, 다수의 약용작물(10)을 이송시키는 컨베이어 벨트(201)와, 컨베이어 벨트(201)를 따라 이송되는 다수의 약용작물의 이송 방향을 전환 가능하도록 마련되되, 컨베이어 벨트(201)가 고정되는 메인 프레임(202)에 적어도 일부가 회전 가능하게 마련되는 제1 방향전환부(210)와, 컨베이어 벨트(201)의 이송 방향상 제1 방향전환부(210)의 후방에 마련되어 다수의 약용작물의 이송 방향을 전환 가능하도록 이루어지되, 컨베이어 벨트(201)가 고정되는 메인 프레임(202)에 고정되게 마련되는 제2 방향전환부(220)를 포함한다.

먼저, 컨베이어 벨트(201)는 별도의 구동수단에 의해 회전하게 되는데, 상부에 안착된 다수의 약용작물을 후방의 이송유닛(300) 측으로 이송시키게 된다.

다음, 제1 방향전환부(210)는 피더유닛(100)으로부터 다양한 방향성을 가지면서 배출된 약용작물을 방향전환하여 예를 들어 약용작물의 길이 방향이 x방향을 향하도록 일차적으로 방향 전환시키기 위한 것이다. 여기서, 상기 '다양한 방향성'이라 함은 약용작물의 길이 방향 직선이 향하는 방향이 다양한 경우를 의미한다.

여기서, 제1 방향전환부(210)는, 메인 프레임(202)에 고정되는 구동모터(211)와, 구동모터(211)의 구동에 의해 회전 가능하며, 컨베이어 벨트(201)의 상측에 배치되는 회전봉(212)과, 회전봉(212)과 동시에 회전 가능하도록 회전봉(212)에 결합되되, 회전봉(212)의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 마련되는 복수의 회전편(213)을 포함한다.

따라서, 컨베이어 벨트(201)를 따라 이송중인 약용작물은 복수의 회전편(213)에 부딪히게 되며 이 순간 약용작물은 컨베이어 벨트(201)를 따라 이송하면서 방향이 대략 컨베이어 벨트(201)의 이송 진행 방향과 유사하도록 방향 전환된다.

여기서, 복수의 회전편(213)이 회전하지 못하고 고정 설치된 경우, 피더유닛(100)으로부터 배출된 다수의 약용작물이 순간 회전편(213)에 걸려 후방으로 이송되지 못하는 경우가 발생할 수 있는데, 본 발명은 복수의 회전편(213)이 구동모터(211)에 의해 회전 가능하게 되므로, 약용작물의 배치 방향을 일률적으로 일차 변경할 수 있을 뿐만 아니라 약용작물이 회전편(213)에 걸려 이송이 저지되는 것을 방지할 수 있게 된다. 본 발명에서, 복수의 회전편(213)은 일정 이상의 연성을 가질 수 있는 고무, 우레탄, 실리콘, 플라스틱 등의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

다음, 제2 방향전환부(220)는 제1 방향전환부(210)에 의해 미처 방향 전환이 되지 못한 약용작물을 이차적으로 방향 전환시키기 위해 컨베이어 벨트(201)의 이송 진행 방향상 제1 방향전환부(210)의 후방에 마련된다.

구체적으로, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 방향전환부(220)는, 컨베이어 벨트(201)의 상측에 배치되되 컨베이어 벨트(201)의 이송 진행 방향을 따라 서로 이격되게 마련되며 각각 복수의 방향전환봉(221)을 구비하는 복수의 방향전환 플레이트(222)를 포함한다.

여기서, 복수의 방향전환 플레이트(222)는 메인 프레임(202)에 분리 가능하도록 결합되며 각각의 방향전환 플레이트(222)에는 서로 이격되게 복수의 방향전환봉(221)이 마련된다.

본 발명에서, 복수의 방향전환 플레이트(222)는 컨베이어 벨트(201)의 이송 진행 방향을 기준으로 서로 간에 지그재그 형태로 마련되는 것이 바람직하며, 이때, 복수의 방향전환 플레이트(222)에 마련된 복수의 방향전환봉(221)은 전체적으로 컨베이어 벨트(201)의 좌우 폭 전체 영역에 걸쳐 배치 가능하여 제1 방향전환부(210)에 의해 방향전환되지 못한 약용작물이 후방의 이송유닛(300) 측으로 전달되는 것을 한층 방지하게 된다. 또한, 복수의 방향전환봉(221)은 컨베이어 벨트(201)를 따라 이송중인 다수의 약용작물이 컨베이어 벨트(201) 상의 어느 일측 라인 영역으로 집중되어 이송되는 것을 방지하고 컨베이어 벨트(201)의 폭 방향 전체 영역에 걸쳐 골고루 배치되어 후방으로 이송 가능하도록 할 수 있다.

다음, 이송유닛(300)은 정렬유닛(200)에 의해 정렬된 약용작물을 정렬된 상태로 이송시키되 복수의 열을 형성하면서 이송시켜 후공정인 줄기 심 제거 공정을 용이하게 수행 가능하도록 하기 위한 것이다.

구체적으로, 이송유닛(300)은, 별도의 프레임에 고정되는 진동모터(310)와, 진동모터(310)의 상측에 마련되고 다수의 약용작물의 서로 분리된 이송 경로를 형성하도록 복수의 이송홈(321)이 마련되며 진동모터(310)의 구동에 의해 복수의 이송홈(321) 내에 위치하는 약용작물을 일측 방향으로 이송시키는 이송 블록(320)을 포함한다. 여기서, 복수의 이송홈(321)은 다양한 개수로 적용 가능하지만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 6개로 마련되는 경우를 기준으로 설명하기로 한다.

이송 관계를 설명하면, 이송 블록(320)의 상부에 서로 분리된 이송 경로를 형성하도록 길이 방향을 따라 길게 복수의 이송홈(321)이 이격되게 마련되어 있는 상태에서, 정렬유닛(200)으로부터 방향전환된 약용작물은 복수의 이송홈(321) 내측으로 각각 진입하게 된다.

복수의 이송홈(321) 내측으로 각각 진입된 다수의 약용작물은 진동모터(310)의 진동에 의해 점차 후방으로, 즉 거심유닛(400) 측으로 이동하게 된다. 본 발명의 실시예에서, 이송유닛(300)은 일종의 리니어 피더로 적용 가능하다.

다음, 거심유닛(400)은 이송유닛(300)으로부터 자동 정렬된 상태로 순차적으로 공급된 약용작물의 중앙 줄기심을 제거하기 위한 것이다. 관련 구성을 구체적으로 설명하기에 앞서, 이송유닛(300)을 따라 순차적으로 이송 중인 다수의 약용작물의 전방 측 1열 약용작물이 이송유닛(300)의 기설정된 위치, 예를 들면 복수의 이송홈(321)이 형성된 이송 블록(320)의 이송 단부 영역에 이송되어 위치하게 되면 이송유닛(300)의 이송이 정지되고, 이어서 상기 전방 측 1열 약용작물의 줄기 심 제거 작업이 실시된다.

구체적으로, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 거심유닛(400)은, 이송유닛(300)의 단부 영역에 정지한 다수의 약용작물(10)을 상측에서 푸시하여 고정하는 약용작물 고정부(410)와, 약용작물 고정부(410)에 의해 고정된 상태의 다수의 약용작물의 일측 부위를 상하 측에서 커팅하여 칼집(421)을 형성하는 약용작물 커팅부(420)와, 약용작물 커팅부(420)에 의해 칼집(421)이 형성된 다수의 약용작물의 일측 부위를 하측 방향으로 푸시하여 줄기 심(431)을 제거하는 줄기 심 제거부(430)와, 줄기 심 제거부(430)에 의해 줄기 심(431)이 제거된 상태의 다수의 약용작물을 이송유닛(300)으로부터 푸시하여 이탈시키는 약용작물 푸시부(440)를 포함한다.

또한, 거심유닛(400)은, 약용작물 고정부(410)가 다수의 약용작물을 고정하기 전, 이송유닛(300)의 단부 영역 측으로 다수의 약용작물이 이송하여 진입한 지의 여부를 감지하기 위한 약용작물 진입감지부(450)와, 약용작물 진입감지부(450)의 감지값을 전달받아 이송유닛(300)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.

이하, 거심유닛(400)의 각 구성에 대해 구체적으로 설명하기에 앞서, 거심유닛(400)의 작동 과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 약용작물 진입감지부(450)는 이송유닛(300)의 단부 측으로 다수의 약용작물이 진입한 상태의 여부, 구체적으로 6개의 이송홈(321)에 의해 6열로 약용작물이 이송유닛(300)의 단부 측으로 진입한 상태의 여부를 감지하게 되며, 제어부(미도시)는 상기 감지 정보를 전달받아 6열, 즉 6개의 약용작물이 이송유닛(300)의 단부 측으로 이송한 것으로 확인되면 이송유닛(300)의 구동을 정지시키게 된다. 일 예로, 제어부는 6열 중 4열 이상의 이송홈(321)에 약용작물이 위치하여 이송된 것으로 확인되면 이송유닛(300)의 구동을 정지시킬 수 있는데, 만약 6열의 이송홈(321) 중 3개의 이송홈(321)에만 약용작물이 위치한 것으로 감지되면, 제어부는 이송유닛(300)의 구동을 계속 진행하게 되고, 이때 이송유닛(300)의 단부 측에 이미 위치한 3개의 약용작물은 약용작물 진입감지부(450)에 걸림되어 더 이상의 이송이 일시적으로 제한된다. 이후, 약용작물이 추가 이송하여 4개 이상의 약용작물이 감지되면 정상적으로 후속 작업이 진행된다. 이러한 이송홈(321)의 개수는 변동 가능하며 후속 작업을 진행하는 약용작물의 진입 개수 기준 또한 변경 가능하다.

다음, 약용작물 고정부(410)가 구동하여 이송유닛(300)의 단부 측으로 이송 완료된 다수의 약용작물을 상측으로부터 하측 방향으로 푸시하여 고정하게 된다. 이때, 약용작물 고정부(410)는 후술하는 약용작물 커팅부(420)에 의해 커팅되어 실질적으로 칼집(421)이 형성되는 약용작물의 일단 영역과 반대인 타단 영역을 푸시하여 고정하는 것이 바람직하다.

다음, 약용작물 커팅부(420)가 구동하여 다수의 약용작물의 각각의 일단 영역을 커팅하게 되는데, 구체적으로 약용작물의 일단 부위를 그 원주 방향을 따라 커팅하여 칼집(421)을 형성하게 된다. 여기서, 원주 방향이라 함은, 약용작물을 그 길이 방향과 교차하는 횡방향으로 커팅한 후 커팅된 단면 형상의 원주 방향을 의미한다. 이때, 약용작물은 실질적으로 약용작물 고정부(410)에 의해 고정되는 몸통 부분, 몸통 부분의 일측 부위와 연결되되 약용작물 커팅부(420)에 의해 커팅되어 상기 몸통 부분과 분리 가능하며 줄기 심(431)이 연결되는 커팅 부분으로 분리 가능하게 된다. 즉, 몸통 부분에서 커팅 부분을 분리시키고자 할 때, 커팅 부분은 줄기 심(431)과 일체로 연결된 상태이므로 커팅 부분의 분리 동작과 동시에 몸통 부분 내측에 위치하는 줄기 심(431) 또한 동시에 외측으로 뽑혀서 제거 가능하게 된다.

다음, 줄기 심 제거부(430)가 구동하여 상기 커팅 부분을 대략 45도 정도로 경사진 방향으로 푸시하여 몸통 부분으로부터 커팅 부분 및 줄기 심(431)을 분리하여 제거하게 된다.

다음, 약용작물 고정부(410)가 구동하여 약용작물의 고정 상태를 해제하고, 이어서 약용작물 푸시부(440)가 구동하여 줄기 심(431)이 제거된 상태로 이송유닛(300)의 상부에 위치하는 다수의 약용작물을 푸시하여 이송유닛(300)으로 이탈시키게 된다.

이때, 복수의 줄기 심 제거 감지유닛(500)이 구동하여 줄기 심 제거부(430)에 의해 분리된 복수의 줄기 심(431)이 정상적으로 하측 방향으로 낙하하는 지의 여부를 감지하게 되고, 제어부(미도시)는 줄기 심 제거 감지유닛(500)의 감지 정보를 전달받아 약용작물 푸시부(440)의 구동을 제어하여 정상적으로 줄기 심(431)이 제거된 정상 상태의 약용작물과 줄기 심(431)이 제거되지 않은 불량 상태의 약용작물이 각각 별도로 수집되도록 한다.

이하, 거심유닛(400)의 각 구성을 보다 구체적으로 설명하기로 하며, 먼저 약용작물 진입감지부(450)를 설명한다.

도 1, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 약용작물 진입감지부(450)는 약용작물 고정부(410)가 다수의 약용작물을 고정하기 전, 이송유닛(300)의 단부 영역 측으로 다수의 약용작물이 이송하여 진입한 상태인 지의 여부를 감지하기 위한 것이다.

구체적으로, 약용작물 진입감지부(450)는 이송유닛(300)의 상부 측 다수의 약용작물의 이송 진행 방향상 이송유닛(300)의 전방 측에 위치하는 것으로서, 이송유닛(300)과 이격되게 마련되는 진입감지 실린더(451)와, 진입감지 실린더(451)에 연결되며 진입감지 실린더(451)의 구동에 의해 이송유닛(300)의 단부 영역 측으로 접근하여 다수의 약용작물의 진입 여부를 감지하는 진입감지 센서(452)를 포함한다.

여기서, 진입감지 센서(452)는 예를 들어 이송유닛(300)의 4개의 이송홈(321)과 각각 대응하도록 복수로 마련되는 것이 바람직하며, 진입감지 실린더(451)는 복수의 진입감지 센서(452)를 각각 이동시키도록 대응하는 복수로 마련되거나 동시에 이동 가능하도록 하나로 마련될 수도 있다.

본 발명에서, 예를 들어 4개의 이송홈(321) 중 어느 하나의 이송홈(321)에 위치하는 약용작물을 감지하기 위한 진입감지 센서(452)는 한 쌍으로 이루어져 약용작물의 상측과 하측에 각각 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 진입감지 센서(452)는 발광부와 수광부를 포함하는 적외선 센서로 적용될 수 있다. 진입감지 센서(452)는 발광부와 수광부 사이에 약용작물이 위치하게 되면 약용작물을 감지하는 것으로서, 이러한 감지 원리는 본 발명과 관련된 기술분야의 당업자에게 자명하므로 자세한 설명은 생략한다.

진입감지 실린더(451)는 로드를 전진시켜 복수의 진입감지 센서(452)를 이송유닛(300)의 단부 측으로 이동시키고, 복수의 진입감지 센서(452)가 약용작물의 진입 상태를 감지하게 되면 제어부(미도시)는 이송유닛(300)의 구동을 정지시키고 약용작물 고정부(410)를 구동하여 복수의 약용작물을 푸시하여 고정시키게 하며, 이후 진입감지 실린더(451)를 구동하여 진입감지 센서(452)가 이송유닛(300)으로부터 이격되는 초기 위치로 이동하도록 한다.

다음, 약용작물 고정부(410)는, 이송유닛(300)의 상측에 설치되는 실린더(미도시)와 상기 실린더에 연결되되 실린더 구동에 의해 이송유닛(300) 상측의 약용작물 측으로 접근 또는 이격 가능한 고정 블록(411)을 포함한다. 여기서, 고정 블록(411)은 다수의 약용작물과 실질적으로 접촉하여 다수의 약용작물을 고정하는 부분으로서, 서로 다른 사이즈의 약용작물을 모두 효율적으로 고정시키도록 약용작물과 접촉되는 면에는 별도의 스펀지, 고무 등이 더 부착되는 것이 바람직하다.

다음, 약용작물 커팅부(420)는, 이송유닛(300)의 상부에 위치하는 약용작물을 기준으로 상측에 위치하는 상부 커팅부(422)와 하측에 위치하는 하부 커팅부(425)를 포함한다.

상부 커팅부(422)와 하부 커팅부(425)는 각각, 실린더와 실린더에 연결되어 이송 가능하며 각각 칼날(424,427)이 마련된 커팅 블록(423,426)을 포함한다. 상부 커팅부(422)의 커팅 블록(423)과 하부 커팅부(425)의 커팅 블록(426)은 별도의 실린더에 의해 각각 약용작물 측으로 이동하게 되며, 이동이 완료된 시점에서는 각각에 마련된 칼날(424,427)에 의해 약용작물의 일측 단부 영역에 칼집(421)을 형성하게 된다. 칼집(421) 형성 작업이 완료되면 한 쌍의 커팅 블록(423,426)은 각각 약용작물로부터 이격되는 방향으로 위치 복원하도록 이동한다.

전술한 바와 같이, 약용작물에 칼집(421)이 형성되고 줄기 심 제거부(430)에 의해 실질적인 줄기 심(431) 제거 작업이 이루어지기 전에 칼집(421)이 형성된 약용작물의 일측 단부 영역을 일정 이상 지긋이 눌러주기 위한 작업이 실시된다. 이러한 작업은 줄기 심 제거부(430)에 의한 줄기 심(431) 제거 작업이 한층 용이하게 이루어지도록 미리 이루어진다.

이를 위해, 본 발명은, 상부 커팅부(422), 즉 상부 커팅부(422)의 커팅 블록(423)을 일정 거리 오프셋 이동시켜 커팅 블록(423)의 하부 영역을 이용하여 약용작물의 일측 단부 영역을 지긋이 눌러주기 위해, 상부 커팅부(422)를 도면상 우측으로 이동시킬 수 있는 별도의 이동 실린더(미도시) 또는 엘엠 가이드 유닛(미도시)을 더 포함한다.

다음, 줄기 심 제거부(430)는 약용작물 커팅부(420)에 의해 칼집(421)이 형성된 다수의 약용작물의 일측 부위를 하측 방향으로 푸시하여 줄기 심(431)을 제거하기 위한 것으로서, 이송유닛(300)의 상면을 포함하는 가상의 확장 평면(미도시)에 대해 대략 45도 정도로 경사지게 배치된 줄기 심 제거 실린더(432)와, 줄기 심 제거 실린더(432)에 연결되며 줄기 심 제거 실린더(432)의 구동에 의해 약용작물 측으로 접근하여 약용작물의 일측 단부 영역을 푸시하여 줄기 심(431)을 점차적으로 뽑아서 제거할 수 있는 줄기 제거 날(433)을 포함한다.

다음, 약용작물 푸시부(440)는 줄기 심 제거부(430)에 의해 줄기 심(431)이 제거된 상태의 다수의 약용작물을 이송유닛(300)으로부터 푸시하여 이탈시키는 것으로서, 이송유닛(300)의 상면을 포함하는 가상의 확장 평면(미도시)에 대해 경사지게 배치된 푸시 실린더(441)와, 푸시 실린더(441)에 연결되며 푸시 실린더(441)의 구동에 의해 약용작물 측으로 접근하여 약용작물의 타측 단부 영역을 푸시하여 약용작물을 이송유닛(300)으로부터 이탈시키는 푸시 날(442)을 포함한다.

다음, 줄기 심 제거 감지유닛(500)은 약용작물의 줄기 심(431)이 정상적으로 제거되었는지의 여부를 감지하기 위한 것으로서, 이송유닛(300)의 하측에 마련되어 거심유닛(400)에 의해 제거된 줄기 심(431)이 이송유닛(300)과 이격되는 하측 방향으로 낙하하는 것을 감지하기 위한 감지센서(510)를 포함한다.

본 발명에서, 감지센서(510)는 낙하하는 줄기 심(431) 또는 줄기 심(431)과 연결된 약용작물의 분리된 부분 등과 접촉 가능하도록 마련되는 리미트 센서를 포함할 수 있다. 감지센서(510)는 길게 연장된 감지핀(511)을 포함하며, 감지핀(511)은 낙하하는 줄기 심(431) 또는 줄기 심(431)과 연결된 약용작물의 분리된 부분과 접촉하는 순간 순간적으로 벤딩하면서 줄기 심(431) 제거 여부를 감지하게 된다. 이러한 감지센서(510)는 이송유닛(300)의 하측에서 이송유닛(300)의 길이 방향을 따라 이동 가능하도록 마련될 수 있다.

복수의 줄기 심 제거 감지유닛(500)은 줄기 심 제거부(430)에 의해 분리된 복수의 줄기 심(431)이 정상적으로 하측 방향으로 낙하하는 지의 여부를 감지하게 되고, 제어부(미도시)는 줄기 심 제거 감지유닛(500)의 감지 정보를 전달받아 약용작물 푸시부(440)의 구동을 제어하여 정상적으로 줄기 심(431)이 제거된 정상 상태의 약용작물과 줄기 심(431)이 제거되지 않은 불량 상태의 약용작물이 각각 별도로 수집되도록 한다. 예를 들면 정상적으로 줄기 심(431)이 제거된 약용작물을 푸시하는 푸시 실린더(441)의 로드는 상대적으로 작은 왕복 이동 속도로 이동하여 약용작물을 푸시하도록 하고, 줄기 심(431)이 제거되지 않은 약용작물을 푸시하는 푸시 실린더(441)의 로드는 상대적으로 큰 왕복 이동 속도로 이동하여 약용작물을 푸시하도록 할 수 있다. 이외에도 정상품과 불량품을 구분하여 수납하기 위한 다양한 분리 방법이 적용 가능하다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

10: 약용작물 100: 피더유닛
200: 정렬유닛 210: 제1 방향전환부
220: 제2 방향전환부 300: 이송유닛
321: 이송홈 400: 거심유닛
410: 약용작물 고정부 420: 약용작물 커팅부
422: 상부 커팅부 424: 칼날
425: 하부 커팅부 427: 칼날
430: 줄기 심 제거부 440: 약용작물 푸시부
450: 약용작물 진입 감지부 500: 줄기 심 제거 감지유닛

Claims

투입된 다수의 약용작물을 순차적으로 배출 가능한 피더유닛;
상기 피더유닛으로부터 배출된 다수의 약용작물을 이송시키되 상기 다수의 약용작물을 일률적인 방향으로 회전하여 정렬된 상태로 후방 이송시키는 정렬유닛;
상기 정렬유닛에 의해 정렬된 약용작물을 정렬된 상태로 이송시키되 복수의 열을 형성하면서 이송시키는 이송유닛; 및
상기 이송유닛으로부터 순차적으로 공급된 약용작물의 중앙 줄기심을 제거하는 거심유닛;을 포함하는 약용작물 줄기제거장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 약용작물의 줄기심 제거 여부를 감지하는 줄기심 제거 감지유닛;을 더 포함하는 약용작물 줄기제거장치.
제1항에 있어서,
상기 정렬유닛은,
상기 다수의 약용작물을 이송시키는 컨베이어 벨트;
상기 컨베이어 벨트를 따라 이송되는 다수의 약용작물의 이송 방향을 전환 가능하도록 마련되되, 상기 컨베이어 벨트가 고정되는 메인 프레임에 적어도 일부가 회전 가능하게 마련되는 제1 방향전환부; 및
상기 컨베이어 벨트의 이송 방향상 상기 제1 방향전환부의 후방에 마련되어 다수의 약용작물의 이송 방향을 전환 가능하도록 이루어지되, 상기 컨베이어 벨트가 고정되는 메인 프레임에 고정되게 마련되는 제2 방향전환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 약용작물 줄기제거장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 방향전환부는,
구동모터;
상기 구동모터의 구동에 의해 회전 가능하며, 상기 컨베이어 벨트의 상측에 배치되는 회전봉;
상기 회전봉과 동시에 회전 가능하도록 상기 회전봉에 결합되되, 상기 회전봉의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 마련되는 복수의 회전편;을 포함하는 것을 특징으로 하는 약용작물 줄기제거장치.
제3항에 있어서,
상기 제2 방향전환부는,
상기 컨베이어 벨트의 상측에 배치되되 상기 컨베이어 벨트의 이송 진행 방향을 따라 서로 이격되게 마련되며 각각 복수의 방향전환봉을 구비하는 복수의 방향전환 플레이트를 포함하되,
상기 복수의 방향전환 플레이트는, 서로 간에 지그재그 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 약용작물 줄기제거장치.
제1항에 있어서,
상기 이송유닛은,
진동모터; 및
상기 진동모터의 상측에 마련되고 다수의 약용작물의 서로 분리된 이송 경로를 형성하도록 복수의 이송홈이 마련되며 상기 진동모터의 구동에 의해 상기 복수의 이송홈 내에 위치하는 약용작물을 일측 방향으로 이송시키는 이송 블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 약용작물 줄기제거장치.
제1항에 있어서,
상기 거심유닛은,
상기 이송유닛의 단부 영역에 정지한 다수의 약용작물을 상측에서 푸시하여 고정하는 약용작물 고정부;
상기 약용작물 고정부에 의해 고정된 상태의 상기 다수의 약용작물의 일측 부위를 상하 측에서 커팅하여 칼집을 형성하는 약용작물 커팅부;
상기 약용작물 커팅부에 의해 상기 칼집이 형성된 상기 다수의 약용작물의 일측 부위를 하측 방향으로 푸시하여 줄기 심을 제거하는 줄기 심 제거부; 및
상기 줄기 심 제거부에 의해 줄기 심이 제거된 상태의 다수의 약용작물을 상기 이송유닛으로부터 푸시하여 이탈시키는 약용작물 푸시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 약용작물 줄기제거장치.
제7항에 있어서,
상기 거심유닛은,
상기 약용작물 고정부가 상기 다수의 약용작물을 고정하기 전, 상기 이송유닛의 단부 영역 측으로 상기 다수의 약용작물이 이송하여 진입한 지의 여부를 감지하기 위한 약용작물 진입감지부;를 더 포함하는 것을 약용작물 줄기제거장치.
제8항에 있어서,
상기 거심유닛은,
상기 약용작물 진입감지부의 감지값을 전달받아 상기 이송유닛의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약용작물 줄기제거장치.
제8항에 있어서,
상기 약용작물 진입감지부는,
상기 이송유닛과 이격되게 마련되는 진입감지 실린더; 및
상기 진입감지 실린더에 연결되며 상기 진입감지 실린더의 구동에 의해 상기 이송유닛의 단부 영역 측으로 접근하여 상기 다수의 약용작물의 진입 여부를 감지하는 진입감지 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 약용작물 줄기제거장치.
제10항에 있어서,
상기 진입감지 센서는, 발광부와 수광부를 포함하는 적외선 센서인 것을 특징으로 하는 약용작물 줄기제거장치.
제2항에 있어서,
상기 줄기 심 제거 감지유닛은,
상기 이송유닛의 하측에 마련되어 상기 거심유닛에 의해 제거된 줄기 심이 상기 이송유닛과 이격되는 방향으로 낙하하는 것을 감지하기 위한 감지센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 약용작물 줄기제거장치.
제12항에 있어서,
상기 감지센서는 상기 낙하하는 줄기 심과 접촉 가능하도록 마련되는 리미트 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 약용작물 줄기제거장치.