KR20180058403A

KR20180058403A - 꽃 수확장치

Info

Publication number: KR20180058403A
Application number: KR1020160157332A
Authority: KR
Inventors: 채의수
Original assignee: 채의수
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-06-01
Also published as: KR101896797B1

Abstract

본 발명은 꽃 수확 장치에 관한 것으로, 한쌍의 앞바퀴와 한쌍의 뒷바퀴가 회전 가능하게 설치되는 본체 프레임(1000); 상기 본체 프레임(1000) 상에 설치되며, 일측이 회전 모터(2110)에 결합되어 회전 구동되며 원주 방향으로 복수의 줄기 안내 부재(2120)와 복수의 줄기 꺽임 부재(2130)가 설치되어 있는 회전 수확 드럼(2100)을 포함하는 회전 수확부(2000); 및 상기 회전 수확부(2000)에 의해 수확된 꽃을 보관하도록 상기 본체 프레임(1000)에 장착되는 꽃 보관부(3000)를 포함하며, 상기 줄기 안내 부재(2120)는 빗살(combteeth) 형상인 줄기 안내 날(2121)이 수평 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성되어 있으며, 상기 줄기 꺽임 부재(2130)는 빗살 형상인 줄기 꺽임 날(2131)이 수평 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성되어 있고, 상기 줄기 꺽임 날(2131)이 상기 줄기 안내 날(2121)과 전부 또는 일부 겹쳐지거나 상기 줄기 안내 부재(2120)의 이격부(B)에 위치하도록 그 위치를 조절하여 상기 줄기 안내 부재(2120) 상에 결합되는 것을 특징으로 한다. 상술한 본 발명에 의한 꽃 수확 장치는 다양한 기능성 꽃에 대하여 성숙한 꽃만을 선별하여 수확함으로써 고품질의 꽃을 수확할 수 있으며, 또한 회전 수확부의 회전에 의해 줄기 끝을 꺽어서 꽃을 분리하므로 꽃 줄기의 손상을 최소화함으로써 1년동안 수확할 수 있는 횟수를 최대화할 수 있다.

Description

꽃 수확장치{FLOWER REAPING MACHINE}

본 발명은 꽃의 특별한 성분을 이용하는 기능성 꽃을 수확하기 위한 꽃 수확장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 일정한 높이의 줄기 끝에 꽃이 매달린 기능성 꽃에 있어서 성숙한 꽃만을 선별하여 수확할 수 있는 꽃 수확장치에 관한 것이다.

기능성 꽃이란 꽃의 특별한 성분을 가지고 천연 약품, 항암제, 기능성 식품, 꽃차, 화장품 원료, 살충제 등 화학성분을 대체하는 천연 기능성 생활용품 및 식재료로 이용되는 꽃을 말하며 국화과의 꽃이 대표적인 예에 해당된다. 이러한 기능성 꽃은 꽃의 특별한 성분만을 추출하여 사용하므로 줄기째 수확하는 관상용 꽃과 달리 꽃만을 수확하게 된다.

한편, 기능성 꽃의 대표적 예인 국화과 꽃은 두상화의 형태를 가지며, 한 줄기에 여러 개의 꽃이 수일 간격으로 순차적으로 피기에 유용 성분 함량이 가장 많은 꽃을 수확하기 위하여는 같은 줄기의 꽃이라도 시간차를 두고 성숙한 꽃만을 선별하여 수확하는 것이 가장 좋다. 만약 성숙한 꽃 한송이를 수확하기 위해 줄기째 잘라 수확한다면 미성숙한 꽃 4 내지 5 송이는 버리는 꼴이 된다. 따라서, 줄기의 손상을 최소화하면서 성숙한 꽃만을 수확한다면, 유용성분의 함량이 가장 높은 꽃만을 선별하여 수확할 수 있어 수확되는 꽃의 품질이 최대화되고, 꽃 개화에 따라 연 최대 5회까지 꽃을 수확할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 종래에는 줄기의 손상없이 성숙한 꽃만을 수확하는 방법은 인력으로만 가능했을 뿐 기계화되지 못하였다.

종래의 기능성 꽃을 인력으로 한송이씩 성숙한 꽃만을 수확하는 방법(이하, 손 수확 방법)은 유용성분의 함량이 가장 높은 성숙한 꽃만을 수확하여 고품질의 꽃을 수확하게 되고, 꽃 개화에 따른 수확할 수 있는 횟수를 최대화할 수 있으나, 1헥타르(ha) 1회 수확시 최소 50명의 숙달 인력이 소요됨에 따라 수확에 고비용이 소요되고 수확하는데 많은 시간이 소요되므로 생산성이 지나치게 낮다는 문제가 있으며, 높은 인건비로 인해 중, 대형 규모의 농장에는 적용할 수 없다는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래에는 도 1의 손수확기를 이용하여 인력으로 꽃을 수확하는 방법이 사용되었으나 1헥타르(ha) 1회 수확시 최소 25명의 숙달 인력이 소요되므로 여전히 수확에 고비용이 소요되며 생산성이 낮다는 문제가 있었고, 손 수확 방법에 비해 미성숙한 꽃도 수확하게 되어 수확되는 꽃의 품질이 저하되고, 수확시 약 30%의 줄기를 훼손함에 따라 수확 가능한 횟수가 연 최대 3회로 줄어든다는 문제가 있었다. 또한, 상술한 손 수확 방법과 마찬가지로 높은 인건비로 인해 중, 대형 규모에 적용할 수 없다는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 종래에는 도 2의 녹차 수확기를 이용하여 꽃을 수확하는 방법이 사용되었다. 이 방법에 의하면 인건비는 절감되었으나 1헥타르(ha) 1회 수확시 최소 8명의 숙달 인력이 소요되고, 줄기째 수확함에 따라 미성숙꽃, 수확기 지난 꽃이 함께 수확되어 수확되는 꽃의 품질이 저하되었고, 추가로 꽃을 손질하는데 많은 시간이 소요되며, 꽃 수확시 약 90%의 줄기가 훼손되어 수확 가능한 횟수가 연 최대 2회로 줄어든다는 문제가 있었다. 또한, 중, 대형 규모의 농장에서는 녹차 수확기를 이용하여도 수확기를 사용하기 위한 인력이 상당량 필요하므로 이러한 기술을 적용하여 경쟁력을 갖추기에는 한계가 있었다.

한편, 대형 규모의 농장을 운영하는 서구에서는 평균 80% 정도 개화시 대형 콤바인을 이용하여 기능성 꽃의 밑줄기째 절단하여 수확하는 방식을 취한다. 이러한 방식은 개체별 수확적기에 수확하지 못하므로 꽃의 유용성분 함량이 저하되어 수확된 꽃의 품질이 낮고, 성숙한 꽃 뿐 아니라 과성숙한 꽃, 미성숙한 꽃 모두 수확하므로 수확된 꽃의 유용성분 함량이 저하되어 품질이 낮아지고, 추가적인 꽃 선별 작업을 위한 시간과 비용이 많이 소요되고 폐기되는 꽃의 비율이 높아 단위 수확량이 낮다는 문제가 있었다. 또한 높은 기계 비용으로 농가에 부담을 준다는 문제가 있다.

상술한 종래 기술들의 문제점들을 해결하기 위해 국내특허 제10-1211516호의 꽃 수확기가 개발되었다(도 3 참조). 상기 꽃 수확기는 기존의 녹차 수확기에 바퀴와 수동식 상하 조절을 부착한 형태로서, 허브 식물의 줄기가 가이드 부재(30)의 톱니형 안내날(31)에 의해 안내되어 가이드 홈(33)으로 유입되고, 이때, 왕복동날을 구비한 절단부재(45)가 상기 가이드 홈(33)의 하부에서 왕복이동하고 있으므로, 상기 가이드 홈(33)으로 유입된 허브 식물의 꽃부분은 가이드 홈(33)에 의해 훑어져 절단되고, 줄기는 절단부재(45)의 톱니형 절단날(41)에 의해 잘리게 된다. 이러한 꽃 수확기는 상술한 녹차 수확기의 엔진식 톱날 구조를 이용하므로 줄기째 수확할 수 밖에 없다는 문제가 있으며, 특히 각 줄기마다 수확해야 할 두상화의 높이가 같다는 전제하에 수확이 이루어지기에 키가 작은 개체의 꽃은 수확하지 못하고, 키가 큰 개체의 경우에는 줄기 하단부의 절단이 이루어지는 경우가 많아 제대로 수확하지 못한다는 문제가 있었다(도 4 참조). 또한, 1인이 수확할 수 있도록 기계화가 가능하게 된다는 장점이 있으나, 인력으로 장비 전체를 밀어야 하므로 노동 강도 및 사용자의 피로가 과다하게 발생한다는 문제가 있었다.

국내등록특허 제10-1211516호

상술한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 성숙한 꽃만을 선별하여 수확함과 동시에 줄기의 훼손을 최소화하는 꽃 수확장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 한쌍의 앞바퀴와 한쌍의 뒷바퀴가 회전 가능하게 설치되는 본체 프레임; 상기 본체 프레임 상에 설치되며, 일측이 회전 모터에 결합되어 회전 구동되며 원주 방향으로 복수의 줄기 안내 부재와 복수의 줄기 꺽임 부재가 설치되어 있는 회전 수확 드럼을 포함하는 회전 수확부; 및 상기 회전 수확부에 의해 수확된 꽃을 보관하도록 상기 본체 프레임에 장착되는 꽃 보관부를 포함하며, 상기 줄기 안내 부재는 빗살(combteeth) 형상인 줄기 안내 날이 수평 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성되어 있으며, 상기 줄기 꺽임 부재는 빗살 형상인 줄기 꺽임 날이 수평 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성되어 있고, 상기 줄기 꺽임 날이 상기 줄기 안내 날과 전부 또는 일부 겹쳐지거나 상기 줄기 안내 부재의 이격부에 위치하도록 그 위치를 조절하여 상기 줄기 안내 부재 상에 결합되는 것을 특징으로 하는 꽃 수확장치를 제공한다.

상술한 꽃 수확장치에 있어서, 상기 줄기 안내 부재는 상기 줄기 꺽임 부재와 결합되는 면의 상부에 제1 체결공이 복수개 형성되며, 상기 줄기 꺽임 부재는 상기 줄기 안내 부재와 결합되는 면의 상부에 수평으로 긴 타원 형태의 제2 체결공이 복수개 형성되어 있고, 상기 제2 체결공의 위치를 선택하여 체결구를 상기 제1 체결공 및 상기 제2 체결공에 체결함으로써 상기 줄기 꺽임 부재가 그 위치를 조절하여 상기 줄기 안내 부재 상에 결합된다.

한편, 상술한 꽃 수확장치에 있어서, 상기 본체 프레임은 상기 한쌍의 앞바퀴와 상기 한쌍의 뒷바퀴가 회전 가능하게 설치된 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임 후방에 종방향으로 설치되는 제1 서브 프레임; 및 상기 한쌍의 앞바퀴 또는 상기 한쌍의 뒷바퀴에 결합되어 주행 구동시키며 상기 베이스 프레임 또는 상기 제2 서브 프레임에 설치되는 주행 구동 수단을 포함한다.

한편, 상술한 꽃 수확장치에 있어서, 상기 회전 수확부는 상기 회전 수확 드럼이 설치되고 상기 본체 프레임 상에 결합되는 제2 서브 프레임; 상기 회전 수확 드럼의 후면에 접하도록 제2 서브 프레임에 설치되는 브러쉬; 상기 제2 서브 프레임에 설치되어 상기 회전 수확 드럼에 의해 수확된 꽃을 상기 꽃 보관부로 이송하는 컨베이어 벨트; 및 상기 제2 서브 프레임의 전방에 위치하도록 상기 제2 서브 프레임의 전면에 설치되는 한쌍의 디바이더를 더 포함한다.

상술한 꽃 수확 장치는, 상기 제1 서브 프레임에 설치되는 주행 컨트롤 박스를 더 포함하되, 상기 주행 컨트롤 박스는 상기 제1 서브 프레임의 후면에 결합되는 베이스 판넬; 상기 베이스 판넬의 전면에 일단이 고정되는 수평봉; 상기 수평봉의 외주연 일측에 수직하게 결합되는 수직봉; 상기 수직봉의 단부에 결합되는 손잡이; 상기 수평봉의 외주연 일측에 구비되는 전후 토크센서; 상기 수직봉의 외주연 일측에 구비되는 좌우 토크센서; 상기 베이스 프레임의 기울기를 측정하는 자이로 센서; 및 상기 전후 토크센서 또는 상기 좌우 토크센서로부터 측정값을 입력받아 상기 손잡이에 가해진 외력을 측정하고 측정된 결과에 따라 상기 주행 구동 수단을 구동하며,상기 자이로센서의 측정값을 입력받아 상기 자이로센서의 측정값에 변화가 발생하면 상기 주행 구동 수단의 구동을 감쇄제어하며, 상기 전후 토크 센서의 측정값이 설정 시간 이상 동일한 수치가 유지되는 경우 상기 주행 구동 수단의 구동을 중지하는 주행 제어부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 주행 제어부는 상기 자이로 센서의 측정값을 입력 받아 상기 자이로센서의 측정값이 설정 범위를 벗어나면 상기 주행 구동 수단의 구동을 중지하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 꽃 수확장치는 상기 회전 모터의 구동여부 및 회전 속도값을 입력 받아 상기 회전 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 회전 컨트롤 박스를 더 포함할 수 있다.

또한, 상술한 꽃 수확장치는 상기 회전 모터의 구동여부 및 회전 속도값을 입력 받아 상기 회전 모터를 제어하고, 상기 컨베이어 벨트의 작동여부를 제어하는 제어부를 포함하는 회전 컨트롤 박스를 더 포함할 수 있다.

한편, 상술한 꽃 수확장치에 있어서, 상기 본체 프레임은 상기 베이스 프레임과 상기 제2 서브 프레임을 연결하고, 상기 회전 수확부를 지지하는 지지 프레임; 상기 베이스 프레임의 양측에 설치되며, 상기 회전 수확부와 결합시키는 제1 결합 부재; 및 상기 지지 프레임의 양측에 설치되며, 상기 회전 수확부와 결합 시키는 제2 결합 부재를 더 포함하며, 상기 제1 결합 부재 및 상기 제2 결합 부재는 적어도 3개 이상의 체결공을 갖는 높이 조절 가능한 결합 부재로 이루어져, 상기 회전 수확부가 높이를 조절하여 상기 본체 프레임에 설치되도록 할 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 꽃 수확 장치에 의하면, 줄기의 손상을 최소화하면서 성숙한 꽃만을 수확할 수 있어, 기계화에 따른 인건비를 절감하면서도 수확된 꽃의 품질을 향상시킬 수 있고 1년당 수확할 수 있는 횟수를 최대화할 수 있다.

또한, 상술한 본 발명에 따른 꽃 수확 장치에 따르면, 꽃 수확장치의 사용자 의지와 관계 없는 동작을 차단하여 예기치 않은 사고를 예방하며, 꽃 수확장치의 전복 사고를 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 손 수확기의 구성을 보여주는 사진이다.
도 2는 종래의 녹차 수확기의 구성을 보여주는 사진이다.
도 3은 종래의 꽃 수확기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 종래의 꽃 수확기가 꽃을 수확하는 방식을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 사시도이며,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 본체 프레임의 구성을 보여주는 도면으로서, 도 7(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 프레임의 사시도이며, 도 7(b)는 주행 구동 수단의 일례를 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 회전 수확부 구성을 보여주는 도면으로서, 도 8(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 수확부의 사시도이고, 도 8(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 수확부의 측면도이고, 도 8(c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 수확부의 정면도이고, 도 8(d)는 도 8(c)의 X-X의 단면도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 회전 수확 드럼의 구성을 보여주는 도면이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 가이드 부재와 줄기 꺽임 부재의 결합 방법을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 꽃 수확방식을 보여주는 개략도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 컨트롤 박스의 구성을 보여주는 도면으로서, 도 12(a)는 주행 컨트롤 박스의 사시도이고, 도 12(b)는 주행 컨트롤 박스의 내부 구성을 보여주는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 컨트롤 박스의 구성을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 구현예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다만, 도면은 본 발명의 상세한 설명을 위한 것일 뿐 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것은 아니다.

본 발명은 기술적 사상 및 범위 내에서 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 구현예를 가질 수 있으므로, 본 발명은 기술적 사상 및 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 동일한 도면 부호를 동일한 구성요소에 대하여 사용하였다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 사시도이며, 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 분해 사시도이다.

도 5 및 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치는 본체 프레임(1000), 회전 수확부(2000) 및 꽃 보관부(3000)를 포함한다. 이하 도면을 참조하여 상기 구성에 대해 상세히 살펴본다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확장치의 본체 프레임(1000)의 구성을 보여주는 도면으로서, 도 7(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 프레임(1000)의 사시도이며, 도 7(b)는 주행 구동 수단(1500)의 사시도이다.

본체 프레임(1000)은 꽃을 수확하는 회전 수확부(2000) 및 꽃 보관부(3000)가 설치/장착되어 상기 회전 수확부(2000) 및 꽃 보관부(3000)를 지지하는 역할을 하며, 한쌍의 앞바퀴(1200)와 한쌍의 뒷바퀴(1300)가 회전 가능하게 설치되어 꽃 수확장치를 주행시킴으로써 주행하면서 연속적으로 꽃을 수확할 수 있도록 하는 역할을 한다.

도 7(a)를 참조하면, 상기 본체 프레임(1000)은 베이스 프레임(1100), 제1 서브 프레임(1400), 주행 구동 수단(1500)을 포함하며, 회전 수확부(2000)의 높이를 조절하여 설치하기 위해 지지 프레임(1600), 제1 결합 부재(1700), 제2 결합 부재(1800)를 더 포함할 수 있다. 이하 상기 구성을 상세하게 살펴본다.

상기 베이스 프레임(1100)은 다른 구성들이 설치되는 기초가 되어 다른 구성들을 지지하는 역할을 하며, 한쌍의 앞바퀴(1200)와 한쌍의 뒷바퀴(1300)가 회전 가능하게 설치되어 꽃 수확 장치를 주행하도록 하는 역할을 한다.

상기 베이스 프레임(1100)의 형태는 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 도 7(a)에 도시된 바와 같이 사각 프레임이 상하로 이중으로 형성된 형상일 수 있다.

다음으로, 상기 제1 서브 프레임(1400)은 손잡이 등이 장착될 수 있는 공간으로서 사용자가 꽃 수확장치를 잡고 주행시키도록 하는 역할을 하며, 이를 위해 상기 베이스 프레임(1100)의 후방에 종방향으로 설치된다.

상기 제1 서브 프레임(1400)의 형태는 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 도 7(a)에 도시된 바와 같이 사각 프레임일 수 있다.

다음으로, 상기 주행 구동 수단(1500)은 상기 베이스 프레임(1100)에 설치되어 있는 한쌍의 앞바퀴(1200) 또는 한쌍의 뒷바퀴(1300)를 주행 구동시키는 역할을 하며, 이를 위해 상기 한쌍의 앞바퀴(1200) 또는 상기 한쌍의 뒷바퀴(1300)에 결합되어 주행 구동시키며 상기 베이스 프레임(1100) 또는 상기 제2 서브 프레임(1200)에 설치된다.

상기 주행 구동 수단(1500)은 한쌍의 앞바퀴(1200)에만 결합되어 전륜이 구동하는 방식을 취할 수도 있고, 한쌍의 뒤바퀴(1300)에만 결합되어 후륜이 구동하는 방식을 취할 수도 있다. 또는 한쌍의 앞바퀴(1200) 및 한쌍의 뒷바퀴(1300) 모두에 결합되어 4륜이 구동하는 방식을 취할 수도 있다.

또한, 상기 주행 구동 수단(1500)은 본체 프레임(1000) 상에 설치되는 다른 구성과의 관계에서 무게 중심이나 공간 등을 고려하여 베이스 프레임(1100) 또는 서브 프레임(1400)에 설치될 수 있다. 도 7(a)에서는 상기 주행 구동수단(1500)이 한쌍의 앞바퀴(1200)에 결합되어 한쌍의 앞바퀴가 구동되도록 하며, 상기 베이스 프레임(1100)의 전방에 설치되었다.

도 7(b)는 주행 구동 수단의 구체적인 일례를 보여주는 사시도이다. 도 7(b)를 참조하면, 상기 주행 구동 수단(1500)는 트랜스 액슬 모터(1510), 상기 트랜스 액슬 모터(1510)의 양측 각각에 결합된 한쌍의 액슬 샤프트(1520), 키(KEY)에 의해 상기 액슬 샤프트(1520)를 일측에 고정시킨 한쌍의 제1 스프로킷(1530), 상기 제1 스프로킷(1530)에 결합되는 한쌍의 지지 베어링 유닛(1560), 바퀴의 일측에 결합된 주행 샤프트(1550), 상기 주행 샤프트(1550)에 베어링 결합된 제2 스프로킷(1540), 상기 제1 스프로킷(1530) 및 제2 스프로킷(1540)이 각각 양단에 맞물려져 끼워지는 구동 체인(1570)으로 이루어진다. 상기 지지 베어링 유닛(1560)이 상기 베이스 프레임(1100) 또는 상기 제2 서브 프레임(1400)에 고정 설치됨으로써 주행 구동 수단(1500)이 상기 베이스 프레임(1100) 또는 서브 프레임(1400)에 설치될 수 있다. 다만 상술한 주행 구동 수단의 구성은 이에 한정되는 것은 아니며, 공지 기술을 이용하여 다양하게 변형될 수 있다. 도시되어 있지는 않으나 좌측 바퀴 및 우측 바퀴 각각에 복수의 모터를 구비하는 방식으로 주행 구동 수단을 구성할 수도 있다.

다음으로, 지지 프레임(1600)은 본체 프레임(1000)이 회전 수확부(2000)를 더 견고하게 지탱하도록 하는 역할을 하며, 이를 위해 상기 베이스 프레임(1100)과 상기 제2 서브 프레임(1200)을 연결하고 상기 회전 수확부(2000)를 지지한다.

다음으로, 제1 결합 부재(1700)는 상기 베이스 프레임(1100)의 양측에 설치되어 상기 회전 수확부(2000)와 결합시키며, 제2 결합 부재(1800)는 상기 지지 프레임(1600)의 양측에 설치되어 상기 회전 수확부(2000)와 결합시킨다. 4개의 결합 부재를 설치하여 회전 수확부(2000)와 결합시킴으로써 보다 견고하게 회전 수확부(2000)를 본체 프레임(1000) 상에 설치할 수 있다.

여기서, 상기 제1 결합 부재(1700) 및 상기 제2 결합 부재(1800)는 적어도 3개 이상의 체결공을 갖는 높이 조절 가능한 결합 부재로 이루어져 상기 회전 수확부(2000)가 높이를 조절하여 상기 본체 프레임(1000)에 설치될 수 있도록 한다. 이는 수확하고자 하는 꽃의 종류 또는 수확시기 등을 고려하여 꽃 수확에 가장 적합하도록 회전 수확부(2000)의 높이를 조절함으로써 꽃 수확의 효율을 증진시키기 위함이다.

상기 제1 결합 부재(1700) 및 상기 제2 결합 부재(1800)에 상기 회전 수확부(2000)가 결합되는 방식은 다양한 형태로 적용될 수 있으나, 도면에서는 상기 제1 결합 부재(1700) 및 상기 제2 결합 부재(1800)는 적어도 3개의 체결공을 갖는 높이 조절 브라켓이고, 상기 브라켓의 절곡부 사이로 상기 회전 수확부(2000)의 프레임(후술함)이 삽입되고, 상기 회전 수확부(2000)의 프레임(제2 서브 프레임, 2200)에 형성되어 있는 체결공과 상기 결합부재들(1700,1800)의 체결공에 체결구가 체결됨으로써 상기 회전수확부(2000)가 상기 본체 프레임(1000)에 설치된다.

또한, 본체 프레임(1000)에는 상기 주행 구동 수단(1500)에 에너지를 공급하기 위한 베터리(1900)가 설치된다. 여기서, 베터리(1900)는 전기충전식 베터리로서 종래의 엔진을 탑재하고 화석연료를 사용하는 농기계에 비해 친환경적인 영농활동을 가능하게 한다는 장점이 있다.

또한, 본체 프레임(1000)에는 미관을 위해 상기 주행 구동 수단(1500) 및 베터리(1900) 등의 구성을 덮는 구동 수단 커버(6100)가 설치될 수도 있다.

또한, 본체 프레임(1000)에는 필요에 따라 주행 구동 수단(1500)의 구동 체인 부분을 덮는 체인 커버(6200)가 더 설치될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확장치의 회전 수확부 구성을 보여주는 도면으로서, 도 8(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 수확부의 사시도이고, 도 8(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 수확부의 측면도이고, 도 8(c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 수확부의 정면도이고, 도 8(d)는 도 8(c)의 X-X의 단면도이다.

한편, 회전 수확부(2000)는 회전에 의해 줄기로부터 성숙한 꽃을 분리하여 수확하는 역할을 하며, 이를 위해 필수적으로 회전 수확 드럼(2100)을 포함한다. 또한, 회전 수확부(2000)는 본체 프레임(1000) 상에 설치되어, 꽃 수확장치가 주행하면서 꽃을 수확할 수 있도록 한다.

구체적으로, 상기 회전 수확부(2000)는 회전 수확 드럼(2100), 제2 서브 프레임(2200), 브러쉬(2300), 컨베이어 벨트(2400), 디바이더(2500)를 포함한다. 이하 상기 구성을 구체적으로 살펴본다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 회전 수확 드럼의 구성을 보여주는 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 줄기 안내 부재와 줄기 꺽임 부재의 결합 방법을 보여주는 도면이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치의 꽃 수확방식을 보여주는 개략도이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 회전 수확 드럼(2100)은 회전에 의해 줄기로부터 꽃을 분리하여 수확하는 역할을 하며(도 11 참조), 이를 위해 일측이 회전 모터(2110)에 결합되어 회전 구동되며 그 표면에 원주 방향으로 복수의 줄기 안내 부재(2120) 및 복수의 줄기 꺽임 부재(2130)가 설치되어 있다. 여기서, 상기 줄기 안내 부재(2120)는 빗살 형상인 줄기 안내 날(2121)이 수평 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성되어 있으며, 상기 줄기 꺽임 부재(2130)는 빗살 형상인 줄기 꺽임 날(2131)이 수평 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성되어 있고 상기 줄기 꺽임 날(2131)이 상기 줄기 안내 날(2121)과 전부 또는 일부 겹쳐지거나 상기 줄기 안내 부재(2120)의 이격부(B)에 위치하도록 그 위치를 조절하여 상기 줄기 안내 부재(2120) 상에 결합된다. 이는 수확하고자 하는 꽃 줄기가 안내되는 상기 줄기 안내 날(2121)과 상기 줄기 꺽임 날(2131) 사이의 홈(A)의 간격(a)은 수확하고자 하는 성숙한 꽃의 꽃받침 지름(r)과 동일하게 조정하여, 미성숙한 꽃은 그 꽃 받침의 지름이 상기 홈의 간격(a)보다 작아 회전 수확 드럼(2100)이 회전을 하게 되면 꽃과 줄기가 상기 홈(A)을 아무런 손상 없이 통과하게 되고, 성숙한 꽃은 그 꽃 받침의 지름이 상기 홈의 간격(a)과 동일하거나 크게 되어 성숙한 꽃은 회전 수확 드럼(2100)의 회전시 상기 홈(A)을 통과하지 못하고 상기 홈(A)에 안내된 꽃 줄기의 끝이 상기 줄기 꺽임 날(2131)에 의해 꽃받침 아래의 줄기가 꺽여지고 꽃만이 줄기로부터 분리 수확된다(도 9 및 도 11 참조).

구체적으로, 상기 회전 수확 드럼(2100)은 도 9에 도시된 바와 같이 본체(2160), 회전 샤프트(2170), 회전 모터(2110), 줄기 안내 부재(2120), 줄기 꺽임 부재(2130)를 포함한다.

여기서, 본체(2160)는 줄기 안내 부재(2120)와 줄기 꺽임 부재(2130)를 지지해주며 회전시키는 역할을 하며, 도 9에 도시된 바와 같이 원형의 양측면(2161,2162)과 상기 양측면(2161,2162)에 결합된 텅빈 구조의 다각 기둥으로 이루어질 수 있다. 본체의 이러한 구조는 회전 가능한 대칭 구조라면 다각 기둥, 원기둥 구조 등으로 다양하게 변형될 수 있다. 다만, 원기둥이라면 곡선에서는 줄기 안내 부재(2120)가 설치되기 어려우므로 상기 줄기 안내 부재(2120)를 설치하기 위한 평평한 홈의 장착부가 필요하다.

또한 여기서, 회전 샤프트(2170)는 상기 본체(2160)의 양 측면의 중심에 결합되어 본체(2160)를 회전시키는 역할을 한다. 회전 모터(2110)가 결합되는 회전 샤프트를 인풋 샤프트(input shaft, 2171)라고 하며, 반대측 회전 샤프트를 아웃풋 샤프트(output shaft, 2172)라고 한다.

또한 여기서, 회전 모터(2110)는 하나의 회전 샤프트(2171)에 결합되어 회전 수확 드럼(2100)을 회전시키는 역할을 한다.

또한 여기서, 줄기 안내 부재(2120)는 수확하고자 하는 꽃의 줄기를 안내하여 회전 수확 드럼(2100)의 회전에 의해 줄기로부터 꽃만을 분리하는 역할을 하며, 이를 위해 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 줄기 안내 부재(2120)는 빗살 형상인 줄기 안내 날(2121)이 수평 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성되어 있고, 상기 본체(2160)의 표면(외주면 또는 외주연)에 원주 방향으로 복수개 설치된다.

보다 구체적으로 줄기 안내 부재(2120)에 대해 살펴보면, 줄기 안내 부재(2120)는 빗(comb)으로 머리를 빗는 것과 같이 빗살 형상의 인접하는 2개의 줄기 안내 날(2121)의 이격부(B)에 꽃 줄기를 안내하도록 하며, 상기 줄기 안내 부재(2120)의 이격부(B)의 폭(b)은 상기 줄기 꺽임 부재(2130)의 위치를 조절하여 결합할 때 사용자가 선택할 수 있는 가장 큰 폭으로서 꽃 수확 장치를 이용할 수 있는 기능성 꽃의 종류 중 가장 큰 꽃 받침을 갖는 품종을 고려하여 그 폭을 설계한다.

또한, 줄기 안내 부재(2120)는 줄기 안내 날(2121)이 향하는 방향이 결합되는 회전 수확 드럼(2100, 구체적으로는 본체(2160))의 결합면과 일정 각도(θ)를 이루도록 설치된다(도 8(d) 참조). 여기서 일정 각도는 15° 내지 75°이며, 이는 줄기 안내 날(2121)과 줄기 꺽임 날(2131) 사이의 홈(A)에 꽃 줄기가 보다 쉽게 안내되도록 하기 위함이다.

또한 여기서, 줄기 꺽임 부재(2130)는, 수확하고자 하는 꽃의 줄기를 안내하여 회전에 의해 줄기로부터 성숙한 꽃만을 분리하는 역할을 하며, 이를 위해, 상기 줄기 꺽임 부재(2130)는 빗살 형상인 줄기 꺽임 날(2131)이 수평 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성되어 있고, 상기 줄기 꺽임 부재(2130)는 상기 줄기 안내 부재(2120) 상에 설치된다.

또한, 줄기 꺽임 부재(2130)는, 수확하고자 하는 꽃의 종류에 따라 꽃 줄기가 안내되는 홈(A)의 폭을 조절하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 줄기 꺽임 부재(2130)는 상기 줄기 꺽임 날(2131)이 상기 줄기 안내 날(2121)과 전부 또는 일부 겹쳐지거나 상기 줄기 안내 부재(2120)의 이격부(B)에 위치하도록 그 위치를 조절하여 상기 줄기 안내 부재(2120) 상에 결합된다. 상기 줄기 꺽임 부재(2130)가 상기 줄기 안내 부재(2120) 상에 결합되는 위치를 조절함으로써 상기 줄기 꺽임 날(2131)과 상기 줄기 안내 날(2121) 사이의 홈(A)의 간격(a)을 조절하여 꽃의 종류에 따라 수확하고자 하는 성숙한 꽃만을 선택적으로 수확할 수 있도록 한다(도 11 참조 및 상술한 꽃 수확 방식 내용 참조).

구체적으로 살펴보면, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 줄기 안내 부재(2120)는 상기 줄기 꺽임 부재(2130)와 결합되는 면의 상부에 제1 체결공(2123)이 복수개 형성되고, 상기 줄기 꺽임 부재(2130)는 상기 줄기 안내 부재(2120)와 결합되는 면의 상부에 수평으로 긴 타원 형태의 제2 체결공(2132)이 복수개 형성되며, 체결구(2140)가 상기 제2 체결공(2132)의 위치를 선택하여 상기 제1 체결공(2123)과 상기 제2 체결공(2132)에 체결됨으로써 상기 줄기 꺽임 부재(2130)는 그 위치를 조절하여 상기 줄기 안내 부재(2120) 상에 결합되게 된다. 여기서, 상기 제2 체결공(2132)의 장지름(d)은 상기 줄기 안내 부재(2120) 이격부(B)의 폭(b)의 0.5 내지 1.5배가 되는 것이 바람직하다. 이는 상기 줄기 안내 부재(2120) 이격부(B)의 폭(b) 범위 내에서 수확하고자 하는 꽃의 줄기가 안내되는 홈(A)의 폭(a)이 사용자에 의해 자유롭게 변경되어 수확하고자하는 꽃의 종류에 맞게 꽃 수확장치를 적용할 수 있도록 하기 위함이다. 그리고, 줄기 꺽임 부재(2130)는 그 길이가 상기 줄기 안내 부재(2120)의 길이보다 상기 제2 체결공(2132)의 장지름(d)만큼 짧은 것이 바람직하다. 그리고, 여기서 체결구(2140)는 특별히 제한되지 않으나 일례로서 트러스 크로스 헤드 스크류(truss cross head screw)를 이용할 수 있다.

그리고, 줄기 꺽임 부재(2130)의 이격부(C)의 폭(c)은 상기 줄기 안내 부재(2120)의 이격부(B)의 폭(b)과 동일한 것이 바람직하다. 이는 상기 줄기 안내 부재(2120)의 이격부 폭(b)을 사용자가 설정한 최대폭으로 하면서 그 범위 내에서 줄기 꺽임 부재(2130)의 이동에 의해 줄기 안내 날(2121)과 줄기 꺽임 날(2131) 사이의 홈(A)의 폭(b)을 조정하기에 가장 적합하기 때문이다.

또한, 줄기 꺽임 부재(2130)는 성숙한 꽃의 줄기 끝을 꺽은 후 꽃만을 분리함으로써 줄기 훼손을 최소화 하는 역할을 하며, 이를 위해 줄기 꺽임 부재(2130)는 줄기 안내 부재(2120)의 상면에 설치된다. 보다 구체적으로 설명하면, 줄기 꺽임 부재(2130)가 줄기 안내 부재(2120)의 상면에 설치되면 줄기 꺽임날(2131)이 줄기 안내 날(2121)보다 위에 위치하게 되어 줄기 꺽임날(2131)이 줄기에 접하는 위치가 줄기 안내 날(2121)이 줄기에 접하는 위치보다 더 위에 존재하게 된다. 그 결과, 줄기 꺽임 날(2131)과 줄기 안내 날(2121) 사이의 홈(A)으로 안내된 줄기는 줄기 안내 날(2131) 쪽으로 기울어져서 진입되게 되고 회전 수확 드럼(2100)의 회전에 의해 줄기 꺽임 날(2131)이 꽃 받침에 먼저 닿게 되어 줄기 꺽임 날(2131)에 의해 줄기 안내 날(2121) 쪽으로 꽃 받침 밑의 꽃 줄기가 꺽인 채 꽃만이 수확되게 된다(a≥r의 성숙한 꽃의 줄기가 안내된 경우를 전제로 함). 만약 1중날(단순한 하나의 빗형태 부재) 구조라면 회전에 의해 줄기가 전부 딸려와 줄기가 잘려져 버리는 줄기 훼손이 일어날 가능성이 있으나, 본 발명과 같은 이중날 구조에 의하면 줄기 끝이 꺽여진 후 꽃이 수확되어 줄기가 전부 딸려와서 뽑히게 되는 줄기 훼손 가능성이 사라지게 된다.

그리고, 줄기 꺽임 부재(2130)는 꽃이 수확될 때 줄기의 손상을 최소화하기 위해 상기 줄기 꺽임 날(2131)의 적어도 일 측면을 날카로운 칼날 형태로 제작하거나 사선 형태의 칼날 형태로 제작하여 회전에 의한 꽃의 줄기의 끝이 꺽이고 꽃만이 분리되는 것이 보다 쉽고 명확하게 되도록 할 수 있다.

다음으로, 제2 서브 프레임(2200)은 회전 수확부(2000)를 본체 프레임(1000)에 안정적으로 설치하고 회전 수확부(2000)의 다른 구성들을 지지하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 제2 서브 프레임(2200)은 상기 회전 수확 드럼(2100)이 설치되고 상기 본체 프레임(1000) 상에 결합된다.

상기 제2 서브 프레임(2200)의 형상을 특별히 제한되는 것은 아니며, 상기 본체 프레임(1000)과 체결구에 의해 결합되도록 복수개의 체결공이 형성되어 있다.

다음으로, 브러쉬(2300)는 상기 회전 수확 드럼(2100)의 줄기 안내 부재(2120)와 줄기 꺽임 부재(2130)에 끼거나 묻어 있는 꽃이나 이물질을 제거하는 역할을 하며, 이를 위해 상기 회전 수확 드럼(2100)의 후면에 접하도록 제2 서브 프레임(2200)에 설치된다.

다음으로, 컨베이어 벨트(2400)는 상기 제2 서브 프레임(2200)에 설치되어 상기 회전 수확 드럼(2100)에 의해 수확된 꽃을 상기 꽃 보관부(3000)로 이송하며, 이는 수확된 꽃을 손실 없이 꽃 보관부(3000)에 보관할 수 있도록 하기 위함이다. 상기 컨베이어 벨트(2400)는 꽃 보관부(3000)의 위치에 따라 제2 서브 프레임(2200) 상에 설치되는 위치 및 이송 방향이 변경될 수 있다.

다음으로, 디바이더(2500)는 수확하고자 하는 꽃을 회전 수확 드럼(2100)으로 안내하는 역할을 하며, 이를 위해 상기 디바이더(2500)는 상기 제2 서브 프레임(2200)의 전방에 위치하도록 상기 제2 서브 프레임(2200) 전면에 한쌍이 설치된다.

또한, 회전 수확부(2000)에는, 필요에 따라 외부 커버(6300,6400)가 더 설치될 수 있다. 구체적으로 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 회전 수확부(2000)의 상면을 덮는 외부 커버(6300)가 제2 서브 프레임(2200) 상에 설치될 수도 있고, 측면을 덮는 외부 커버(6400)가 제2 서브 프레임(2200)에 설치될 수도 있다.

한편, 꽃 보관부(3000)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 본체 프레임(1000)의 후방에 설치될 수 있는데 이는 특별히 제한되는 것은 아니며 도시되어 있지 않으나 상기 본체 프레임(1000)의 아래쪽에 설치될 수도 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 컨트롤 박스의 구성을 보여주는 도면으로서, 도 12(a)는 주행 컨트롤 박스의 사시도이고, 도 12(b)는 주행 컨트롤 박스의 내부 구성을 보여주는 사시도이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치는 상기 제1 서브 프레임(1200)에 설치되는 주행 컨트롤 박스(4000)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 주행 컨트롤 박스(4000)는 사용자가 손잡이를 밀거나 잡아 당기고 비트는 동작을 통해 꽃 수확장치에 설치된 주행 구동 수단(1500)을 제어하도록 하는 역할을 하며, 꽃 수확장치에 주행 컨트롤 박스(4000)를 설치함으로써 꽃 수확장치가 사용자의 의지로만 동작하도록 제어 가능하고, 꽃 수확장치의 사용자 의지와 관계 없는 동작을 차단하여 예기치 않은 사고를 예방하며, 꽃 수확장치의 전복 사고를 방지할 수 있다.

상기 주행 컨트롤 박스(4000)는, 상기 제1 서브 프레임(1200)의 후면에 결합되는 베이스 판넬(4100); 상기 베이스 판넬(4100)의 전면에 일단이 고정되는 수평봉(4200); 상기 수평봉(4200)의 외주연 일측에 수직하게 결합되는 수직봉(4300); 상기 수직봉(4300)의 단부에 결합되는 손잡이(4400); 상기 수평봉(4300)의 외주연 일측에 구비되는 전후 토크센서(4500);상기 수직봉(4500)의 외주연 일측에 구비되는 좌우 토크센서(4600); 상기 베이스 프레임(1100)의 기울기를 측정하는 자이로 센서(4700); 및 상기 전후 토크센서(4500) 또는 상기 좌우 토크센서(4600)로부터 측정값을 입력받아 상기 손잡이(4400)에 가해진 외력을 측정하고 측정된 결과에 따라 상기 주행 구동 수단(1500)을 구동하며,상기 자이로센서의 측정값을 입력받아 상기 자이로센서의 측정값에 변화가 발생하면 상기 주행 구동 수단(1500)의 구동을 감쇄제어하며, 상기 전후 토크 센서(4600)의 측정값이 설정 시간 이상 동일한 수치가 유지되는 경우 상기 주행 구동 수단(1500)의 구동을 중지하는 주행 제어부(4800)를 포함한다.

여기서, 상기 베이스 판넬(4100)은 제1 서브 프레임(1400)의 후면에 부착되어 수평봉(4200)을 고정 지지하고, 전원부, 커넥터, 자이로센서(4700), 주행 제어부(4800)의 인쇄회로기판 등이 장착될 수 있도록 장착 공간을 제공하는 역할을 하며 각 구성들에 외부의 이물질이 침투하지 못하도록 별도의 커버가 더 구비될 수 있다. 또한 여기서, 제1 서브 프레임(1200) 후면에 설치되는 이유는 손잡이가 제1 서브 프레임(1200) 후면에 설치되도록 하여 사용자가 이를 붙잡고 꽃 수확장치를 용이하게 운전토록 하기 위함이다.

다음으로 수평봉(4200)은, 베이스 판넬(4200)과 평행하게 베이스 판넬(4100)에 일단이 고정되어 구성되며, 일측 외주연에 전후 토크센서(4500)가 부착 구비된다. 이러한 수평봉(4200)의 외주연 일측에는 수직봉(4300)이 수직하게 결합되며, 수직봉(4300)에 결합된 손잡이(4400)를 전후 방향으로 당기거나 미는 동작에 의해 뒤틀림이 발생되고, 이러한 뒤틀림을 전후 토크센서(4500)가 측정하게 된다. 이때, 수직봉(4300)이 수평봉(4200)의 일단과 너무 가깝게 고정되는 경우 수직봉(4300)에 의한 수평봉(4200)의 뒤틀림 발생이 용이하지 않으므로 수직봉(4300)의 결합 위치는 수평봉(4200)의 타단 방향이 되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 수평봉(4200)은 일단이 수평봉 고정구(4230)에 의해 고정되며, 수평봉 고정구(4230)는 베이스 판넬(4100)의 전면에 고정됨으로서, 수평봉(4200)이 베이스 판넬(4100)로부터 이격되어 고정될 수 있도록 구성된다. 또한, 수평봉(4200)의 타단은 수평봉 회전 지지구(4240)에 의해 회동 가능한 형태로 베이스 판넬(4100)에 지지되어야 하는데, 핸들을 좌우 방향으로 회전시키는 외력이 발생된 경우 수평봉(4200)이 수직봉(4300)을 따라 외측 또는 내측으로 회동되지 않도록 하기 위함이다. 이러한 수평봉 회전 지지구(4240)는 베이스 판넬(4100)에 고정되되 내측에 홀이 형성되어 수평봉(4200)이 삽입되어 회전 가능하게 지지될 수 있도록 구성된다. 또한, 수평봉(4200)은 전후 토크센서(4500)가 장착되는 외주연 부위가 함몰되어 평평한 형상의 전후 토크센서 장착부(4210)가 형성되며, 이러한 전후 토크센서 장착부(4210)는 뒤틀림을 정확히 측정하기 위하여 상호 대칭되는 위치에 쌍으로 형성되고, 전후 토크센서(4500) 역시 쌍으로 형성된 전후 토크센서 장착부(4210)에 각각 구비되는 것이 바람직하다.

다음으로 수직봉(4300)은, 일단이 수평봉(4200)의 외주연 일측에 수직하게 결합되며, 일측 외주연에 좌우 토크센서(4600)가 부착 구비된다. 이러한 수직봉(4300)의 타단에는 T자 형상의 손잡이(4400)가 길이방향으로 결합되며, 손잡이(4400)를 좌우 방향으로 회전시키는 동작에 의해 뒤틀림이 발생되고, 이러한 뒤틀림을 좌우 토크센서(4600)가 측정하게 된다. 이러한 수직봉(4300)은 일단이 봉 결합구(4220)에 의해 수평봉(4200)에 결합되며, 봉 결합구(4220)는 내측에 홀이 형성된 형태로서 수평봉(4200)에 삽입된 후 수평봉(4200)과 볼트 결합되고, 외측으로는 수직봉(4300)과 볼트 결합됨으로써 수평봉(4200)과 수직봉(4300)을 결합하게 된다. 그러나, 이에 한정하지 아니하고 수직봉(4300)과 수평봉(4200)을 견고히 고정할 수 있으면 어느 방법이든 가능함은 물론이다. 또한, 수직봉(4300)은 좌우 토크센서(4600)가 장착되는 외주연 부위가 함몰되어 평평한 형상의 좌우 토크센서 장착부(4310)가 형성되며, 이러한 좌우 토크센서 장착부(4310)는 뒤틀림을 정확히 측정하기 위하여 상호 대칭되는 위치에 쌍으로 형성되고, 좌우 토크센서(4600) 역시 쌍으로 형성된 좌우 토크센서 장착부(4310)에 각각 구비되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 손잡이(4400)에 가해지는 외력을 측정하기 위해서, 전후 토크센서(4500)가 구비된 수평봉(4200)과, 이러한 수평봉(4200)에 좌우 토크센서(4600)가 구비된 수직봉(4300)이 수직하게 결합되어 구성된다. 그리고, 이러한 수직 결합과 토크센서를 이용한 구성에 의하여, 토크를 측정할 뿐 실제 손잡이가 움직이는 정도는 극히 미미하므로, 하나의 평면상에서 전후 토크와 좌우 토크를 동시에 측정할 수 있는 이점이 있으며, 따라서, 사용자가 꽃 수확 장치를 움직이게 하기 위해서 별다른 큰 동작을 하지 않아도 되는 효과를 갖게 된다.

한편, 본 발명의 수평봉(4200), 수직봉(4300)은 원기둥 형태로서, 이러한 원기둥 형태의 부품을 면에 수직하게 결합하는 것은 많은 기술적 어려움이 있다. 따라서, 이러한 원기둥 형태의 부품을 면에 결합하기 위해서는 별도의 봉 결합부재(4900)가 요구되며, 본 발명에서는 판 형상의 밑판 내측으로 홀이 형성되고, 홀의 내주로부터 원통형의 파이프가 수직하게 연장 형성된 형태의 봉 결합부재(4900)가 활용된다. 이러한 봉 결합부재(4900)의 형상은 꺽쇠 형태이어도 가능하며, 봉과 면을 결합하는 공지의 수단이 활용될 수 있다. 이러한 봉 결합부재(4900)는 우선 수평봉(4200) 또는 수직봉(4300)을 내측의 원통형 파이프에 삽입시킨 후 원통형 파이프와 수평봉(4200) 또는 수직봉(4300)을 볼트 결합 등으로 견고히 고정한다. 이후 밑판과 고정시킬 면을 정렬한 후 볼트 결합 등으로 견고히 고정하면, 고정시킬 면에 대하여 수평봉(4200) 또는 수직봉(4300)이 수직하게 결합될 수 있게 된다. 이러한 봉 결합부재(4900)에 의하여 수평봉(4200)을 수평봉 고정구(4230)에 결합하거나, 수직봉(4300)을 봉 결합구(4220)에 고정할 수 있게 된다.

다음으로 손잡이(4400)는, T자 형태로 형성되어 하단부가 수직봉(4300)에 길이방향으로 결합되며, 당기거나 미는 동작을 통해 수평봉(4200)에 뒤틀림 외력을 제공하고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 동작을 통해 수직봉(4300)에 뒤틀림 외력을 제공한다. 즉, 손잡이(4400)는 사용자가 꽃 수확 장치를 끌거나 밀 때 사용자가 나아가고자 하는 방향을 수평봉(4200) 또는 수직봉(4300)을 뒤트는 형태로 전환시켜주며, 예를 들어 사용자가 꽃 수확 장치를 끌 때에는 전면 방향으로 회동되어 수평봉(4200)에 전면 방향의 뒤틀림을 제공하고, 이러한 뒤틀림을 전후 토크센서(4500)가 측정하게 되면, 제어부(4800)에 의해 주행 구동 수단(1500)이 전면 방향의 구동을 하게 되는 것이다. 이와 같은 구성에 의해 원형의 핸들을 돌려 방향을 틀거나, 또는 전후 조정 레버를 별도로 구비해서 전진 또는 후진을 하지 않고, 주행 구동 수단(1500)이 없는 꽃 수확 장치를 조종하듯이 단순히 손잡이를 잡고 밀거나 끄는 동작만을 취해도 꽃 수확 장치가 원하는 방향으로 이동되므로 매우 직관적인 컨트롤이 가능하며, 또한, 손잡이(4400)의 실제 이동량을 측정하지 않고, 손잡이(4400)에 가해지는 외력만을 측정하므로 손잡이(4400)를 거의 고정시킨 채 꽃 수확 장치를 컨트롤할 수 있어 힘이 약한 사람도 능히 꽃 수확 장치의 컨트롤이 가능한 효과를 갖게 된다. 이러한 손잡이(4400)는 전후좌우의 외력을 효율적으로 전달할 수 있도록 T자 형태인 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

다음으로, 전후 토크센서(4500)는, 수평봉(4200)의 외주연 일측, 바람직하게는 수평봉(4200)의 외주연 일측에 상호 대칭되게 함몰된 전후 토크센서 장착부(4210)에 각각 부착 구비되며, 수평봉(4200)의 뒤틀림 정도를 측정하여 제어부(4800)에 제공하는 역할을 한다. 이러한 전후 토크센서(4500)는 변형 게이지식 토크센서인 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.

다음으로 좌우 토크센서(4600)는, 수직봉(4300)의 외주연 일측, 바람직하게는 수직봉(4300)의 외주연 일측에 상호 대칭되게 함몰된 좌우 토크센서 장착부(231)에 각각 부착 구비되며, 수직봉(4300)의 뒤틀림 정도를 측정하여 제어부(4800)에 제공하는 역할을 한다. 이러한 좌우 토크센서(4600)는 변형 게이지식 토크센서인 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.

다음으로, 자이로 센서(4700)는 베이스 판넬(4100)의 전면 일측에 구비되어 본체 프레임(1000)의 기울기를 측정하여 주행 제어부(4800)에 제공하는 역할을 한다.

다음으로, 주행 제어부(4800)는 전후 토크센서(4500), 좌우 토크센서(4600) 및 자이로 센서(4700) 중 어느 하나로부터 측정값을 입력받아 손잡이(4400)에 가해진 외력을 측정하고, 측정된 결과에 따라 주행 구동 수단(1500)을 제어하는 역할을 한다.

주행 제어부(4800)의 동작예를 살펴보면, 사용자가 손잡이(4400)를 잡고 꽃 수확 장치를 끌어당기는 동작을 취할 때 수평봉(4200)이 뒤틀리면, 전후 토크센서(4500)가 이를 측정하여 주행 제어부(4800)에 전송한다. 주행 제어부(4800)는 전후 토크센서(4500)의 측정값을 입력받아 주행 구동 수단(1500)를 구동하여 꽃 수확장치를 사용자 방향으로 이동시키게 된다.

한편, 사용자가 손잡이(4400)의 좌측 또는 우측을 잡고 끌어당기는 동작을 취하면, 수평봉(4200)과 수직봉(4300)이 동시에 뒤틀리게 되고, 전후 토크센서(4500)와 좌우 토크센서(4600)의 측정값이 주행 제어부(4800)에 입력되어서 주행 구동 수단(1500)이 꽃 수확장치의 좌우측 바퀴의 속도를 차등적으로 구동하게 하여 꽃 수확장치가 사용자 방향으로 좌회전 또는 우회전을 하게 된다. 이러한 주행 제어부(4700)의 동작은 사용자가 손잡이(4400)를 잡고 미는 동작을 취할 때에도 꽃 수확 장치를 사용자로부터 멀어지도록 하는 동작으로 작동하게 된다.

한편, 사용자는 사람이므로 꽃 수확장치를 밀거나 당기며 이동할 때 손잡이(4400)에 가해지는 외력에 항상성이 떨어지게 된다. 즉, 손잡이(4400)에 동일한 외력이 계속적으로 작용되는 경우는 손잡이(4400)에 타올 등이 걸려있는 경우, 손잡이(4400)가 벽에 기대어져 있는 경우, 꽃 수확 장치가 전복되어 손잡이(4400)가 꽃 수확 장치에 눌린 경우 등 사용자의 의지와 관계없는 상황으로서, 주행 구동 수단(1500)의 구동을 중단시킬 필요가 있다. 이러한 경우에 대비하기 위하여 주행 제어부(4800)는 전후 토크센서(4500) 또는 좌우 토크센서(4600)의 측정값이 설정시간, 예를 들어 3초 이상 동일한 수치가 유지되는 경우 주행 구동 수단(1500)의 구동을 중지시킨다.

또한, 꽃 수확 장치가 해당 방향으로의 이동시 어느 한쪽 바퀴만 경사로에 걸쳐진 경우, 장애물을 밟은 경우, 꽃 수확 장치의 상단이 장애물에 걸린 경우 등 다양한 경우에 정상적인 주행을 하지 못하고 해당 장애물을 기준으로 기울어지는 경우 주행 제어부(4800)가 자이로 센서(4700)의 본체 프레임(1000)의 기울기 측정값을 에 입력받아 자이로 센서(4700)의 측정값이 설정 범위를 벗어나면 주행 구동 수단(1500)의 구동을 중지함으로써 꽃 수확장치의 전복을 방지한다. 또한, 꽃 수확장치가 경사로를 내려가는 경우 자이로센서(4700)에 측정값 변화가 발생되는데, 이 경우 주행 제어부(4700)는 무리하게 꽃 수확장치가 가속되어 사고가 발생되지 않도록 주행 구동 수단(1500)의 구동을 감쇄 제어하게 된다. 한편, 역으로 경사로를 올라가는 경우 주행 구동 수단(1500)의 구동력의 변화가 없거나 또는 오히려 감쇄 제어하게 되는데, 이는 경사로에서 무리한 주행 구동 수단(1500)의 구동은 꽃 수확장치의 전복 사고로 이어질 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 꽃 수확 장치는 회전 컨트롤 박스(5000)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 회전 컨트롤 박스(5000)는 상기 회전 모터(2110)의 구동여부 및 회전 속도값을 입력 받아 상기 회전 모터(2110)를 제어하고, 상기 컨베이어 벨트(2500)의 작동여부를 제어하는 역할을 한다.

또한, 상기 회전 컨트롤 박스(5000)는 사용자가 편하게 접근하여 작동할 수 있도록 제1 서브 프레임(1400)의 후면에 설치될 수 있다. 이 경우 제1 서브 프레임(1400)의 후면에 회전 컨트롤 박스(5000) 설치를 용이하게 하기 위한 베이스 부재(1410)를 마련한 후 상기 베이스 부재(1410) 상에 회전 컨트롤 박스(5000)를 설치한다. 다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며 상기 회전 컨트롤 박스(5000)는 본체 프레임(1000) 또는 회전 수확부(2000) 등 어디에나 설치 가능하다.

또한, 상기 회전 컨트롤 박스(5000)가 설치되는 방식의 일례로서, 도 5 및 도 13에 도시된 바와 같이 상기 제1 서브프레임(1400)의 후면(보다 구체적으로 후면에 마련된 베이스 부재(1410))에 주행 컨트롤 박스(4000)를 설치한 후 주행 컨트롤 박스(4000)의 손잡이(4400)가 상기 회전 컨트롤 박스(5000)의 개구부를 통하여 외부로 돌출되도록 회전 컨트롤 박스(5000)를 설치할 수도 있다. 이러한 구성은 사용자 편의를 고려한 일례이며 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 방식으로 설계 변경 가능하다.

상술한 본 발명에 따른 꽃 수확 장치에 의하면, 일정 간격의 홈을 가지는 복수의 빗살이 형성된 부재(줄기 꺽임 부재가 결합된 줄기 안내 부재)가 설치된 회전 수확 드럼의 회전에 의해 성숙한 꽃만을 수확할 수 있어, 기계화에 따른 인건비를 절감하면서도 수확된 꽃의 품질을 향상시킬 수 있고 1년당 수확할 수 있는 횟수를 최대화할 수 있다.

또한, 상술한 본 발명에 따른 꽃 수확 장치는 줄기 꺽임 부재가 위치를 조절하여 줄기 안내 부재에 결합됨으로써, 수확하고자 하는 꽃 종류에 따라 꽃의 줄기가 안내되는 홈의 간격을 조절하여 다양한 종류에 대하여 성숙한 꽃만을 수확할 수 있다.

또한, 상술한 본 발명에 따른 꽃 수확 장치에 따르면, 줄기 안내 부재 상에 줄기 꺽임 부재가 설치된 이중 날 구조 및 줄기 꺽임 부재의 줄기 꺽임 날의 형태에 의해 꽃 줄기가 뽑히는 일 없이 줄기 끝이 꺽여져 꽃만이 분리되도록 할 수 있다. 그 결과 수확하고자 하는 꽃의 줄기의 손상을 최소화할 수 있다.

또한, 상술한 본 발명에 따른 꽃 수확 장치에 따르면, 꽃 수확 장치에 주행 컨트롤 박스를 설치함으로써 꽃 수확장치가 사용자의 의지로만 동작하도록 제어 가능하고, 꽃 수확장치의 사용자 의지와 관계 없는 동작을 차단하여 예기치 않은 사고를 예방하며, 꽃 수확 장치의 전복 사고를 방지할 수 있다.

<종래의 꽃 수확장치>
10: 메인 프레임(Main Frame) 11: 앞바퀴 12: 뒷바퀴 15: 서브 프레임(Sub Frame) 16: 수확망 17: 지지부재 20: 승강장치 21: 스크류 부시(Screw Bush) 22: 스크류 샤프트(Screw Shaft) 23: 높이 조절용 핸들 24: 가이드 부시(Guide Bush) 25: 가이드 바(Guide Bar) 30: 가이드 부재 31: 안내날 33: 가이드 홈 40: 절단장치 41: 절단날 45: 절단부재 50: 송풍장치 51: 송풍기 52: 송풍 주관 53: 송풍 가이드관 60: 회전부재 61: 회전축 62: 회전판 63: 회전날 64: 핑거(Finger)
<본 발명의 꽃 수확 장치>
1000: 본체 프레임
1100: 베이스 프레임 1200: 앞바퀴 1300: 뒷바퀴 1400: 제1 서브 프레임 1500: 주행 구동 수단 1600: 지지 프레임 1700: 제1 결합 부재 1800: 제2 결합 부재 1900: 배터리
1510: 트랜스 액슬 모터 1520: 액슬 샤프트 1530: 제1 스프로킷 1540: 제2 스프로킷 1550: 주행 샤프트 1560: 지지 베어링 유닛 1570: 구동 체인
2000: 회전 수확부
2100: 회전 수확드럼
2110: 회전 모터 2120: 줄기 안내 부재 2121: 줄기 안내 날 2122: 회전 수확 드럼 본체에 결합되는 결합면 2123: 제1 체결공 B: 줄기 안내 날의 홈 b: 줄기 안내 날 사이의 홈의 폭 2130: 줄기 꺽임 부재 2131: 줄기 꺽임 날 2132: 제2 체결공 C: 줄기 꺽임 날 사이의 홈 c: 줄기 꺽임 날 사이의 홈의 폭 2140: 체결구 2160: 본체 2161, 2162: 원형의 양 측면 2170: 회전 샤프트 2171: 인풋 샤프트 2172: 아웃풋 샤프트 θ: 줄기 안내 날, 줄기 꺽임 날과 본체의 외주면 사이의 각도
2200: 제2 서브 프레임
2300: 브러쉬
2400: 컨베이어 벨트
2500: 디바이더
3000: 꽃 보관부
4000: 주행 컨트롤 박스
4100: 베이스 판넬
4200: 수평봉 4210: 전후 토크센서 장착부 4220: 봉 결합구 4230: 수평봉 고정구 4240: 수평봉 회전 지지구
4300: 수직봉 4310: 좌우 토크센서 장착부
4400: 손잡이
4500: 전후 토크센서
4600: 좌우 토크센서
4700: 자이로 토크 센서
4800: 제어부
4900: 봉 결합 부재
5000: 회전 컨트롤 박스
6100: 본체 프레임 전방부 커버 6200: 구동 체인 커버 6300: 회전 수확부 윗면 커버 6400: 회전 수확부 측면 커버
7200:체결구(7210:스프링 락 와셔 7220: 와셔 7230: 너트 7240: 헥스 볼트)

Claims

한쌍의 앞바퀴(1200)와 한쌍의 뒷바퀴(1300)가 회전 가능하게 설치되는 본체 프레임(1000);
상기 본체 프레임(1000) 상에 설치되며, 일측이 회전 모터(2110)에 결합되어 회전 구동되며 원주 방향으로 복수의 줄기 안내 부재(2120)와 복수의 줄기 꺽임 부재(2130)가 설치되어 있는 회전 수확 드럼(2100)을 포함하는 회전 수확부(2000); 및
상기 회전 수확부(2000)에 의해 수확된 꽃을 보관하도록 상기 본체 프레임(1000)에 장착되는 꽃 보관부(3000)를 포함하며,
상기 줄기 안내 부재(2120)는 빗살(combteeth) 형상인 줄기 안내 날(2121)이 수평 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성되어 있으며,
상기 줄기 꺽임 부재(2130)는 빗살 형상인 줄기 꺽임 날(2131)이 수평 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성되어 있고, 상기 줄기 꺽임 날(2131)이 상기 줄기 안내 날(2121)과 전부 또는 일부 겹쳐지거나 상기 줄기 안내 부재(2120)의 이격부(B)에 위치하도록 그 위치를 조절하여 상기 줄기 안내 부재(2120) 상에 결합되는 것을 특징으로 하는 꽃 수확 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 줄기 안내 부재(2120)는 상기 줄기 꺽임 부재(2130)와 결합되는 면의 상부에 제1 체결공(2123)이 복수개 형성되며, 상기 줄기 꺽임 부재(2130)는 상기 줄기 안내 부재(2120)와 결합되는 면의 상부에 수평으로 긴 타원 형태의 제2 체결공(2132)이 복수개 형성되어 있고,
상기 제2 체결공(2132)의 위치를 선택하여 체결구(2140)를 상기 제1 체결공(2123) 및 상기 제2 체결공(2132)에 체결함으로써 상기 줄기 꺽임 부재(2130)가 그 위치를 조절하여 상기 줄기 안내 부재(2120) 상에 결합되는 것을 특징으로 하는 꽃 수확 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체 프레임(1000)은,
상기 한쌍의 앞바퀴(1200)와 상기 한쌍의 뒷바퀴(1300)가 회전 가능하게 설치된 베이스 프레임(1100);
상기 베이스 프레임(1100) 후방에 종방향으로 설치되는 제1 서브 프레임(1400); 및
상기 한쌍의 앞바퀴(1200) 또는 상기 한쌍의 뒷바퀴(1300)에 결합되어 주행 구동시키며 상기 베이스 프레임(1100) 또는 상기 제2 서브 프레임(1200)에 설치되는 주행 구동 수단(1500)을 포함하는 꽃 수확 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전 수확부(2000)는,
상기 회전 수확 드럼(2100)이 설치되며 상기 본체 프레임(1000) 상에 결합되는 제2 서브 프레임(2200);
상기 회전 수확 드럼(2100)의 후면에 접하도록 제2 서브 프레임(2200)에 설치되는 브러쉬(2300);
상기 제2 서브 프레임(2200)에 설치되어 상기 회전 수확 드럼(2100)에 의해 수확된 꽃을 상기 꽃 보관부(3000)로 이송하는 컨베이어 벨트(2400); 및
상기 제2 서브 프레임(2200)의 전방에 위치하도록 상기 제2 서브 프레임(2200) 전면에 설치되는 한쌍의 디바이더(2500)를 더 포함하는 꽃 수확 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 서브 프레임(1200)에 설치되는 주행 컨트롤 박스(4000)를 더 포함하되,
상기 주행 컨트롤 박스(4000)는,
상기 제1 서브 프레임(1200)의 후면에 결합되는 베이스 판넬(4100);
상기 베이스 판넬(4100)의 전면에 일단이 고정되는 수평봉(4200);
상기 수평봉(4200)의 외주연 일측에 수직하게 결합되는 수직봉(4300);
상기 수직봉(4300)의 단부에 결합되는 손잡이(4400);
상기 수평봉(4300)의 외주연 일측에 구비되는 전후 토크센서(4500);
상기 수직봉(4500)의 외주연 일측에 구비되는 좌우 토크센서(4600);
상기 베이스 프레임(1100)의 기울기를 측정하는 자이로 센서(4700); 및
상기 전후 토크센서(4500) 또는 상기 좌우 토크센서(4600)로부터 측정값을 입력받아 상기 손잡이(4400)에 가해진 외력을 측정하고 측정된 결과에 따라 상기 주행 구동 수단(1500)을 구동하며,상기 자이로센서의 측정값을 입력받아 상기 자이로센서의 측정값에 변화가 발생하면 상기 주행 구동 수단(1500)의 구동을 감쇄제어하며, 상기 전후 토크 센서(4600)의 측정값이 설정 시간 이상 동일한 수치가 유지되는 경우 상기 주행 구동 수단(1500)의 구동을 중지하는 주행 제어부(4800)를 포함하는 것을 특징으로 하는 꽃 수확 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 주행 제어부(4800)는 상기 자이로 센서(4700)의 측정값을 입력 받아 상기 자이로센서(4700)의 측정값이 설정 범위를 벗어나면 상기 주행 구동 수단(1500)의 구동을 중지하는 꽃 수확 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전 모터(2110)의 구동여부 및 회전 속도값을 입력 받아 상기 회전 모터(2110)를 제어하는 제어부를 포함하는 회전 컨트롤 박스(5000)를 더 포함하는 것인 꽃 수확 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 회전 모터(2110)의 구동여부 및 회전 속도값을 입력 받아 상기 회전 모터(2110)를 제어하고, 상기 컨베이어 벨트(2500)의 작동여부를 제어하는 제어부를 포함하는 회전 컨트롤 박스(5000)를 더 포함하는 것인 꽃 수확 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 본체 프레임(1000)은,
상기 베이스 프레임(1100)과 상기 제2 서브 프레임(1200)을 연결하고, 상기 회전 수확부(2000)를 지지하는 지지 프레임(1600);
상기 베이스 프레임(1100)의 양측에 설치되며, 상기 회전 수확부(2000)와 결합시키는 제1 결합 부재(1700); 및
상기 지지 프레임(1600)의 양측에 설치되며, 상기 회전 수확부(2000)와 결합 시키는 제2 결합 부재(1800)를 더 포함하며,
상기 제1 결합 부재(1700) 및 상기 제2 결합 부재(1800)는 적어도 3개 이상의 체결공을 갖는 높이 조절 가능한 결합 부재로 이루어져, 상기 회전 수확부(2000)가 높이를 조절하여 상기 본체 프레임(1000)에 설치되는 것을 특징으로 하는 꽃 수확 장치.