KR20180067092A - Automatic water supply device movable along three-dimensional coordinates - Google Patents

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KR20180067092A
KR20180067092A KR1020160168477A KR20160168477A KR20180067092A KR 20180067092 A KR20180067092 A KR 20180067092A KR 1020160168477 A KR1020160168477 A KR 1020160168477A KR 20160168477 A KR20160168477 A KR 20160168477A KR 20180067092 A KR20180067092 A KR 20180067092A
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Abstract

The present invention relates to an automatic water supply device capable of moving along three-dimensional coordinates. More specifically, the automatic water supply device capable of moving along three-dimensional coordinates comprises: a main body provided to be horizontal with a bottom surface and consisting of an H-gantry which performs an X-Y motion and a base fixing unit which is output by a 3D printer; a guide rail and bracket provided in a whole body of the main body, formed with a plurality of guide rails configured to have an aluminum profile as an axis, and installed with a bracket capable of moving along the guide rails; a moving device provided at one end of the plurality of guide rails and consisting of a hydro pump and two stepper motors capable of moving along the plurality of guide rails and the bracket; and a water spray device connected to the moving device and consisting of PVC pipes which supplies water while moving along the guide rails and the bracket.

Description

3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치{Automatic water supply device movable along three-dimensional coordinates}[0001] The present invention relates to an automatic water supply device capable of moving along three-dimensional coordinates,

본 발명은 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제한된 영역 내에서 식물을 관리할 수 있는 자동화 기계를 통해 3차원 좌표를 따라 급수 장치가 움직이면서 영역 내의 식물에 자동으로 물을 줌으로써, 방치되어 없어질 수 있는 식물이 물을 골고루 받을 수 있도록 하는 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an automatic water feeder capable of moving along three-dimensional coordinates, and more particularly, to an automatic water feeder capable of moving along three-dimensional coordinates through an automatic machine capable of managing plants within a limited area, The present invention relates to an automatic water supply device capable of moving along three-dimensional coordinates so that plants that can be left untreated can receive water uniformly by giving water.

산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라 각종 공장시설의 확장과 주택의 건설로 농경지나 청정지역이 감소하고 있으며, 특히 화학비료 등의 사용으로 식물을 재배하는 농경지가 척박해지고, 산업공해의 증가로 청정 농산물이나 각종 식물의 재배가 날로 어려워지고 있다.As the industry develops and the population grows, agricultural land and clean areas are decreasing due to the expansion of various factory facilities and housing construction. In particular, the use of chemical fertilizers has made the farming area of farms inefficient, Growing of agricultural products and various kinds of plants is getting difficult.

더욱이 이러한 환경에서 자라는 식물들은 제대로 성장하지 못함은 물론이며, 오염물질이 식물 내에 축적되어 인간에게 공급되는 경우, 여러 질병을 일으키는 요인으로 작용하게 된다. 특히, 샐러드용으로 많이 사용하는 새싹 채소 등과 같이 가공하지 않고 바로 섭취하는 채소의 경우, 잔류 농약의 유해성에 대한 관심이 고조되면서, 일반 가정에서 식생활에 필요한 채소를 직접 재배하여 먹고자 하는 욕구가 높아지고 있다.Moreover, the plants that grow in these environments are not growing well, and when pollutants are accumulated in plants and supplied to humans, they cause various diseases. In particular, in the case of vegetables that are consumed directly without processing, such as sprout vegetables used for salads, there is a growing interest in the harmfulness of the residual pesticides, and the desire to directly grow and eat the vegetables necessary for the diet is increasing .

그러나 채소를 재배하기 위해서는 재배에 필요한 토지를 확보해야하고, 상당한 인적 노력이 요구된다. 또한, 채소 재배는 단기간에 이루어지지 않고, 채소를 파종하여 수확할 때까지 상당한 기간이 요구되기 때문에, 일반 가정에서 자신이 소비할 야채를 직접 재배한다는 것은 현실적으로 매우 어렵다.However, in order to grow vegetables, it is necessary to secure the necessary land for cultivation and considerable human effort is required. In addition, it is very difficult to cultivate the vegetables to be consumed in a general household because it takes a considerable period of time until the planting and harvesting of vegetables is not performed in a short time.

따라서 최근에는 가정에서 직접 채소를 재배할 수 있는 하나의 대안으로서 수경재배가 고려되고 있다. 수경재배는 식물의 뿌리에 대하여 각종 성장촉진제가 포함된 배양액을 직접적으로 공급하여 식물의 성장속도를 인위적으로 촉진시킴으로써, 일반적인 노지재배에 비해 단기간에 다량의 수확량을 얻을 수 있도록 하는 것이다.Recently, hydroponic cultivation has been considered as an alternative to growing vegetables directly at home. Hydroponic cultivation is to directly supply the culture medium containing various growth promoting agents to the roots of the plants to artificially accelerate the growth rate of the plants, so that a large amount of yield can be obtained in a short period of time as compared with general cultivation.

수경재배를 통해 가정에서 화분이나 화단에 재배하는 화초나 채소 등의 식물을 재배하기 위해서는, 그 식물의 재배 특성에 맞도록 물의 공급량이나 공급주기를 모두 달리하여야 한다. 즉, 식물의 종류에 따라 물이 적게 공급될 경우, 줄기나 잎이 마르게 되며, 반대로 물이 과잉 공급될 경우에는 뿌리가 썩는 현상이 발생하기 때문에 식물에 물의 공급 주기나 공급량에 각별히 주의를 기울여야 한다.In order to cultivate plants such as plants and vegetables grown in pollen or flower beds at home through hydroponic cultivation, the supply amount and supply cycle of water should be varied in accordance with the cultivation characteristics of the plant. In other words, depending on the type of plant, when the water is supplied at a low rate, the stem or the leaf is dried, and when the water is supplied in an excess amount, the root rot will occur. .

특히, 일반 가정에서 화분이나 화단을 이용해 식물을 재배할 경우, 재배 상식이 부족하거나 난과 같이 재배하기 어려운 식물에 일정주기와 일정량의 물을 공급하기에는 많은 어려움이 있을 뿐만 아니라, 장기간 외출 시 한 번에 많은 양의 물을 공급하거나 또는 일정기간 물을 공급하지 못함에 따라 원활한 성장을 할 수 없게 되는 것이다.In particular, when a plant is grown using a flowerpot or a flower bed in a general household, there are many difficulties in supplying a certain amount of water to a plant which is difficult to cultivate, such as lack of cultivation or egg production, It is impossible to grow smoothly as the water is supplied to a large amount or the water can not be supplied for a certain period of time.

이렇듯 식물은 땅속의 수분을 뿌리에 있는 잔뿌리에서의 모세혈관 작용을 통하여 토양 내 수분을 흡수하면서 성장하지만, 아파트 또는 주택의 베란다의 실내정원에서 재배되는 식물의 경우에는 한정된 토양으로 인하여 하루에도 여러 번 물을 주어야 하며, 특히 여름 휴가철과 같이 몇 일간 집을 비우는 경우 실내 정원과 화분의 식물은 일반 흙에서 자라는 식물과 같이 충분한 수분을 흡수하지 못하여 며칠간 물을 인위적으로 공급해주지 않는 경우에 식물은 방치되어 없어질 수 있다.Thus, plants grow while absorbing moisture in the soil through capillary action in the roots at the roots, but in the case of plants grown in the indoor garden of a veranda of an apartment or house, Water should be given, especially when the house is vacated for a few days, such as during the summer holidays. Indoor gardens and pollen plants can not absorb enough moisture, such as plants growing in the soil, and the plants are not left unattended if they do not supply water for a few days Can be.

따라서 최근 자동 물 공급 시스템 또는 그 장치의 필요성은 커지고 있다. 특히 다양한 식물에 따라 물 공급이 적절하게 분배되어 환경 변화에 따라 자동으로 선택되어 공급되는 시스템의 필요성은 더욱 절실한 것으로 판단된다.
Accordingly, there is a growing need for an automatic water supply system or a system therefor in recent years. Especially, it is considered that the need for a system in which the water supply is appropriately distributed according to various plants and is automatically selected and supplied according to the environment change is more urgent.

국내 공개특허 제10-2013-0063883호에서는 농업용 자동 이동식 급수장치에 관한 것으로, 이송라인을 매개로 구동수단과 연동하여, 상기 이송라인을 따라 이동하는 물분사수단을 포함하여 구성됨으로써, 급수장치를 이동식으로 제작함으로써 물을 많이 필요로 하는 범위와 적게 필요로 하는 범위를 구분하여 그 공급량을 조절할 수 있도록 하며 이로 인해 식물의 생산 속도와 수확량을 증가시킬 수 있도록 하는 농업용 자동 이동식 급수장치에 대해 개시하고 있다.Japanese Laid-Open Patent Application No. 10-2013-0063883 relates to an automatic portable water supply apparatus for agricultural use, and comprises water spraying means for moving along a transfer line in cooperation with a driving means via a transfer line, The present invention discloses an automatic portable water supply apparatus for agricultural use which can increase the production speed and yield of the plant by making it possible to control the supply amount by dividing the range in which water is needed to be needed and the range that is less needed have. 국내 등록실용신안 제20-0433071호에서는 균일 물공급 장치에 관한 것으로 물을 살포시키는 살포부를 포함하고, 상기 살포부의 물공급을 조절하는 조절부를 포함하며, 상기 살포부의 위치 및 속도를 조절하는 이동부를 포함하는 균일 물공급 장치에 대해 개시하고 있다.Korean Registered Utility Model No. 20-0433071 discloses a uniform water supply device which includes a spraying portion for spraying water and a regulating portion for regulating the water supply of the spraying portion and a moving portion for regulating the position and speed of the spraying portion And the like. 국내 등록특허 제10-0226205호는 수로와 논과의 높이차가 있거나 일정 압력을 유지하는 수로(관수로)에서 입수관으로부터 분기되는 분기관과, 상기 분기관을 통하여 공급되는 용수를 분사시켜 수차를 회전시키는 각각의 분사노즐을 구비하며, 각각의 분사노즐로 용수를 선택공급 시켜 수차의 회전방향을 변환시키는 방향변환장치와, 논의 수위에 따라 승강되며, 상기 변환장치를 제어하는 수위 감지 수단과, 수차의 회전에 의하여 동작되며 입수관상부에 설치된 밸브를 개폐방시키는 개폐장치로 구성되는 농업용 자동 급수장치에 대해 개시하고 있다.Korean Patent Registration No. 10-0226205 discloses a method of controlling a water turbine by jetting water supplied through a branch pipe branching from a water pipe in a water channel (water channel) having a height difference between a water channel and a paddy field or maintaining a constant pressure, A water level sensor for raising or lowering the water level according to the level of the water level and controlling the water level sensor, And an opening / closing device that is operated by rotation of the valve and opens / closes a valve installed in the water inlet tubular portion. 국내 공개특허 제10-2015-0079201호는 식물의 경토(경토)재배와 수경재배가 선택적으로 가능하면서 설정된 시간에 자동으로 재배용수가 급수/배수되도록 함으로써 좁은 공간에서도 식물(또는 화초)의 재배가 가능하도록 하기 위한 자동 급수/배수제어방식의 식물재배장치에 대해 개시하고 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0079201 allows the cultivation of plants (or plants) in a narrow space by allowing the cultivation of plants and the hydroponics to be selectively performed, And an automatic water supply / drainage control type plant cultivation apparatus is provided. 그러나 본 발명은 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치를 개시하고 있으므로, 상기 발명들과는 구성 및 효과에서 차이를 보인다.However, since the present invention discloses an automatic water supply device capable of moving along three-dimensional coordinates, it differs in configuration and effect from the above-described invention.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제한된 영역 내에서 식물을 관리할 수 있는 자동화 기계를 통해 3차원 좌표를 따라 급수 장치가 움직이면서 영역 내의 식물에 물을 자동으로 줌으로써, 방치되어 없어질 수 있는 식물이 물을 골고루 받을 수 있도록 하고, 설치와 모듈의 확장이 가능한 구조를 통하여 기계가 분리 후 설치가 손쉽게 가능하도록 하는 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치를 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to solve the above problems by providing an automatic machine capable of managing plants within a limited area, The present invention is to provide an automatic water supply device capable of moving along three-dimensional coordinates so that a plant can receive water evenly, and a machine can be easily installed after installation through a structure capable of expanding a module.

본 발명은 바닥면과 수평으로 구비되는 것으로, X-Y 모션을 하는 H-갠트리와 3D 프린터로 출력한 베이스 고정대로 이루어진 본체; 및 상기 본체의 전반에 구비되는 것으로, 알루미늄 프로파일을 축으로 하여 설계된 복수개의 가이드 레일이 형성되고, 가이드 레일을 따라 이동 가능한 브래킷이 설치되어 이루어진 가이드 레일과 브래킷; 및 상기 복수 개의 가이드 레일의 일단에 구비되는 것으로, 복수 개의 가이드 레일과 브래킷을 따라 이동이 가능한 하이드로 펌프와 스테퍼 모터 2개로 이루어진 이동 장치; 및 상기 이동장치와 연결되어 가이드 레일과 브래킷을 따라 이동하면서 물을 공급하는 PVC 파이프로 이루어진 물 분사 장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치를 제공한다.
According to the present invention, there is provided an image processing apparatus comprising: a main body including an H-gantry that is horizontally disposed with respect to a floor surface and has an XY motion and a base fixing table output to a 3D printer; And a guide rail and a bracket provided in the first half of the main body and having a plurality of guide rails designed with an aluminum profile as an axis and having a bracket movable along the guide rails; A moving device provided at one end of the plurality of guide rails and including two hydro pumps and two step motors capable of moving along a plurality of guide rails and brackets; And a water injection device connected to the moving device and including a PVC pipe for supplying water while moving along the guide rail and the bracket.

본 발명에 따른 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치를 이용함으로써, 물을 필요로 하는 식물에 골고루 물을 공급할 수 있고, 이로 인해 식물의 생산 속도와 생산량이 증가하는 효과를 볼 수 있다. 또한, 물 공급 외에도 농약 살포 등에도 활용이 가능하다. 그리고 프레임 안에서 제한적으로 움직이기 때문에 작은 재배 공간에도 사용이 가능하며, 설치와 모듈의 확장이 가능한 구조를 가지고 있어 기계의 분리가 손쉽고 설치와 해체 같은 관리가 용이하며 추가 기능을 탑재하는 것 또한 어렵지 않은 효과를 가진다.
By using the automatic water feeder capable of moving along the three-dimensional coordinates according to the present invention, it is possible to supply water evenly to plants requiring water, thereby increasing production speed and production yield of plants. In addition to water supply, it can also be used for pesticide application. Also, it can be used for small cultivation space because it moves within the frame in a limited manner. It has a structure that allows installation and expansion of modules, so it is easy to separate machines, easy to install and dismantle, and it is not difficult to install additional functions Effect.

도1은 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치를 나타낸다.
도2는 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치의 이동 장치를 나타낸다.
도3은 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치의 물 분사 장치를 나타낸다.
도4는 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치의 움직임을 조절하는 장치를 나타낸다.
도5는 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치의 브래킷과 스테퍼 모터 드라이버의 모습이다.
도6은 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치가 테스트용 밭에서 가이드 레일을 따라 움직이면서 물을 공급하는 모습이다.
1 shows an automatic water supply device movable along three-dimensional coordinates.
Fig. 2 shows a moving device of an automatic water supply device movable along three-dimensional coordinates.
3 shows a water injection device of an automatic water supply device movable along three-dimensional coordinates.
FIG. 4 shows a device for controlling the movement of an automatic water supply device movable along three-dimensional coordinates.
5 is a view of a bracket and a stepper motor driver of an automatic water supply device movable along three-dimensional coordinates.
FIG. 6 is a view showing that an automatic water supply device movable along three-dimensional coordinates feeds water while moving along a guide rail in a test field.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래의 자동 물 공급 장치의 기술은 가격이 저렴하고 간단한 설치와 회수가 가능하다는 장점은 있지만, 식물을 재배하는 경작지의 바닥 또는 천장에 고정식으로 설치됨으로써, 다른 기타 작업 시 작업 동선이 확보되지 않으며, 물 분사량과 분사 방향 등과 같은 세부 조절이 어렵게 되어있고, 고정되어 있는 반경 내에서만 물이 분사되어 동일한 환경에서 자라더라도 재배되는 식물에 물이 골고루 공급이 되지 않아 성장하지 못하는 식물이 생기는 등과 같은 식물의 생산속도와 수확량을 감소시키는 문제점들이 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The conventional automatic water supply technology is advantageous in that it is cheap and can be installed and recovered easily. However, since it is fixedly installed on the floor or ceiling of the cultivating area where plants are grown, It is difficult to fine-tune such as water injection amount and injection direction, and it is difficult to finely control the amount of water such as the amount of water sprayed within a fixed radius, There are problems that reduce production speed and yield.

본 발명은 상기의 종래 기술과는 달리 전원을 공급한 후, 소프트웨어로 자동화된 toolpath를 따라 이동한 곳에 펌프가 작동하여 자동으로 물을 공급하여 줌으로써, 방치되어 없어질 수 있는 식물에게 물을 골고루 공급받을 수 있게 하였다. Unlike the prior art, the present invention supplies the water to the plants that can be left unattended by supplying the water by operating the pump at the place where the water is moved along the automated toolpath after the power is supplied by the software. And to receive them.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치는 바닥면과 수평으로 구비되는 것으로, X-Y 모션을 하는 H-갠트리와 3D 프린터로 출력한 베이스 고정대로 이루어진 본체와 상기 본체의 전반에 구비되는 것으로, 알루미늄 프로파일을 축으로 하여 설계된 복수개의 가이드 레일이 형성되고, 가이드 레일을 따라 이동 가능한 브래킷이 설치되어 이루어진 가이드 레일과 브래킷과 상기 복수 개의 가이드 레일의 일단에 구비되는 것으로, 복수 개의 가이드 레일과 브래킷을 따라 이동이 가능한 하이드로 펌프와 스테퍼 모터 2개로 이루어진 이동 장치와 상기 이동장치와 연결되어 가이드 레일과 브래킷을 따라 이동하면서 물을 공급하는 PVC 파이프로 이루어진 물 분사 장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 1, an automatic water supply device movable along three-dimensional coordinates according to the present invention includes a H-gantry in XY motion and a base fixed to a 3D printer A plurality of guide rails provided in the front half of the main body and having a plurality of guide rails designed with an aluminum profile as an axis and having brackets movable along the guide rails, Which comprises a hydroplane capable of moving along a plurality of guide rails and brackets, a moving device composed of two stepper motors, and a PVC pipe connected to the moving device and configured to supply water while moving along the guide rail and the bracket, . ≪ / RTI >

상기 장치의 본체는 바닥면과 수평으로 구비된 X-Y 모션을 하는 H-갠트리와 3D 프린터로 출력한 베이스 고정대로 이루어진다. 스테퍼 모터 2개를 활용하여 H-갠트리 X-Y 모션을 하고, 설치와 모듈의 확장이 가능한 구조이기 때문에 기계를 분리한 후 설치가 가능하며, 기본 프레임의 설치는 일반적으로 공개된 오픈소스를 활용하였기 때문에 설치와 해체, 추가기능 탑재 또한 손쉽게 이루어질 수 있으며, 고정대의 경우도 3D 프린터로 출력된 받침대를 사용하였기에 경작에 필요한 작물의 높이에 따라 모듈의 교체가 용이하다. 이로 인해 장치의 설치 및 사용에 대한 공간 제약을 받지 않고, 각종 수리 및 점검 등이 편리해진다.The main body of the apparatus is composed of an H-gantry that is horizontally disposed with the bottom surface and performs X-Y motion, and a base fixing plate that is output to a 3D printer. Gantry XY motion using two stepper motors, and it is possible to install after installing and expanding the module, so it is possible to install after installing the machine. Installation, disassembly, and additional functions can be carried out easily. Also, in the case of the fixing table, since the stand output from the 3D printer is used, it is easy to replace the module according to the crop height required for cultivation. This makes it easy to carry out various repairs and inspections without being limited by space for installation and use of the apparatus.

상기 본체의 전반에는 알루미늄 프로파일을 축으로 하여 설계된 복수개의 가이드 레일과 가이드 레일을 따라 이동 가능한 브래킷이 형성된다. 가이드 레일은 프로파일을 사용해 축으로 움직이며, 알루미늄 프로파일 중에서도 중간 어디에도 나사로 프로파일의 고정이 가능한 프로파일을 사용하여 설계하였다. 설계된 알루미늄 프레임은 420*420mm의 제한된 영역 안에서 자유롭게 이동이 가능하다. 또한, 알루미늄 프레임은 브래킷과 함께 이동하면서 모터 간의 공차를 조절하는 효과를 볼 수 있다.In the first half of the main body, a plurality of guide rails designed with the aluminum profile as an axis are formed and a bracket movable along the guide rails. The guide rails are designed to move axially using a profile and to use a profile that can be screwed into the middle of any aluminum profile. The designed aluminum frame is freely movable within the limited area of 420 * 420mm. In addition, the aluminum frame moves together with the bracket to control the tolerance between the motors.

상기 가이드 레일과 브래킷 일단에는 하이드로 펌프와 2개의 스테퍼 모터가 형성된다. 2개의 스테퍼 모터는 하이드로 펌프로 DC 전극의 전압을 주어 같이 움직이면서 정해진 위치로 물 분사 장치를 이동시켜 원하는 곳에 정확히 물을 공급한다. 이동 장치는 제한된 영역에서 자유롭게 움직이므로 재배공간에 제한을 받지 않고 사용이 가능하므로 보다 쉽고 빠른 급수 작업을 할 수 있도록 해준다(도2). 상기 이동장치의 스테퍼 모터는 전기 펄스 신호를 각도 변위 또는 선형 변위로 변환하기 위한 모터이다. 스테퍼 드라이브가 펄스신호를 수신하면, "스텝 각도" 라는 설정된 방향으로 고정된 각도로 회전 되도록 스테퍼 모터를 구동하며, 그의 회전은 고정된 각도로 한걸음, 한걸음씩 운행된다. 펄스 수를 제어하여 정확히 위치 확정하는 목적이 달성되도록 각도 변위량을 제어 할 수 있음과 동시에, 펄스 주파수를 제어하여 속도 조정 목적이 달성 되도록 모터회전의 속도와 가속도를 제어 할 수 있다. 스테퍼 모터는 표시기의 포인터를 구동하는데 자주 사용되며, 이 때문에 스테퍼 모터의 출력 축을 시계 방향 뿐만 아니라, 시계 반대 방향에서도 회전 될 수 있도록 요구되며, 또한 스테퍼 모터의 정밀도도 될수록 높을 것이 요구된다. 따라서 본 발명에서 2개의 스테퍼 모터를 사용하여 전체적인 장치의 위치 정밀도를 상승시키고자 한다.A hydro pump and two stepper motors are formed at one end of the guide rail and the bracket. The two stepper motors give the voltage of the DC electrode by the hydro pump, move together and move the water injector to the predetermined position to supply water exactly where desired. Since the mobile device moves freely in a limited area, it is possible to use it without limitation in the cultivation space, thus making it possible to perform watering work more easily and fast (FIG. 2). The stepper motor of the mobile device is a motor for converting electric pulse signals into angular displacement or linear displacement. When the stepper drive receives a pulse signal, it drives the stepper motor to rotate at a fixed angle in the set direction called the "step angle", and its rotation runs one step at a fixed angle, one step at a time. It is possible to control the angular displacement amount so as to achieve the purpose of accurately determining the position by controlling the number of pulses and to control the speed and acceleration of the motor rotation so as to achieve the purpose of speed control by controlling the pulse frequency. The stepper motor is often used to drive the pointer of the indicator, and therefore it is required that the output shaft of the stepper motor be rotated not only in the clockwise direction but also in the counterclockwise direction. Therefore, in the present invention, the position accuracy of the entire apparatus is increased by using two stepper motors.

상기 이동 장치에는 물 분사 장치가 연결되어 형성된다. 물 분사 장치의 물 공급은 본 발명의 장치 크기가 크지 않기 때문에 일반 물통에 물을 받아 공급받는 형태로 이루어진다. 상기 물 분사 장치는 적당한 양의 물(수압)이 흐를 수 있도록 PVC 재질의 파이프로 이루어져 있다. 물통에 연결된 PVC 파이프는 하이드로 펌프와 2개의 스테퍼 모터로 이루어진 이동 장치와 함께 복수 개의 가이드 레일과 브래킷을 따라 움직이면서 정해진 위치의 식물에 물을 골고루 공급할 수 있도록 해준다. 이를 통해 물을 공급받지 못해 방치되어 썩거나 없어지는 식물의 수가 감소되기 때문에 식물의 생산 속도와 생산량이 증가하는 효과를 기대할 수 있다(도3).A water injection device is connected to the moving device. The water supply device of the water injection device is configured to receive water from a general water container because the device size of the present invention is not large. The water injection device is made of a PVC pipe so that a suitable amount of water (water pressure) can flow. The PVC pipe connected to the water bucket can move along the guide rails and brackets together with the moving device consisting of the hydro pump and the two stepper motors, so that water can be supplied evenly to the plants in the predetermined position. This results in an increase in plant production rate and productivity since the number of plants that are left untreated and become rotten or disappear is reduced (FIG. 3).

상기 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치의 움직임을 조절하는 장치는 200 마이크로스텝으로 설정하여 기계에 무리가 되지 않게 장치의 통제가 가능하다. 스텝모터를 마이크로스텝으로 사용하는 경우, 전류파형은 sin형태의 전기 각으로 정밀한 위치 구동이 가능하다. The device for controlling the movement of the automatic water supply device movable along the three-dimensional coordinates is set to 200 microsteps so that the device can be controlled without imposing a strain on the machine. When the stepper motor is used as a microstep, the current waveform can be precisely driven by a sinusoidal electric angle.

일반적으로 장치들 대부분은 드라이버 외에 전원 공급 장치를 사용하게 되는데, 이는 고속운전 시 정상적 전류를 공급하기 어렵다는 단점이 있다. 브스터회로를 내장한 마이크로 스텝드라이버를 사용할 경우에는 기존 전원장치를 사용한 드라이버보다 고토크와 고속 운전이 가능하게 된다(도 4).In general, most of the devices use a power supply in addition to the driver, which is disadvantageous in that it is difficult to supply normal current during high-speed operation. When a microstep driver with a built-in busser circuit is used, high torque and high-speed operation are possible (FIG. 4).

상기 본 발명의 장치에 사용된 가이드 레일을 따라 이동 가능한 브래킷과 스테퍼 모터 드라이버는 모듈형 제품을 사용하였기 때문에, 과전류가 발생해도 손쉽게 교체가 가능하다(도5).Since the bracket and the stepper motor driver that can be moved along the guide rail used in the apparatus of the present invention use a modular product, they can be easily replaced even if an overcurrent occurs (FIG. 5).

이하, 상기 방법으로 구성된 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치를 물 공급에 효과적으로 활용할 수 있도록 실시 예를 들어 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail so as to effectively utilize an automatic water supply device capable of moving along three-dimensional coordinates configured according to the above method, for supplying water.

<< 실시예Example >>

본 발명에 따른 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치를 사용하여 테스트용으로 설계된 가로, 세로 길이 각 350mm의 식물을 담을 수 있는 모의 밭에서 정해진 3차원 좌표를 따라 자동으로 움직이면서 물을 공급하는 모습이다(도6). 간단히 전원을 공급한 후, 소프트웨어로 자동화된 toolpath에 의해 스테퍼 모터 2개를 활용한 X-Y 모션의 H-갠트리를 형성하는 복수 개의 가이드 레일과 브래킷을 따라 이동한 곳에 하이드로 펌프가 작동하여 PVC 파이프의 물 분사 장치에서 자동으로 식물에 물을 공급함으로써, 식물에게 물을 골고루 공급받을 수 있게 한다.
The automatic feeding device that can move along the three-dimensional coordinate according to the present invention is used to automatically feed the water while moving in accordance with the three-dimensional coordinates set in the simulated field that can contain plants of 350 mm in length and width (Fig. 6). After the power is simply supplied, the hydro pump is operated at a place along the guide rails and the brackets that form the H-gantry of the XY motion using two stepper motors by software automated toolpath, By supplying water to the plants automatically from the spraying device, the water can be supplied to the plants evenly.

본 발명에 따른 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치는 3차원 좌표를 따라 급수 장치가 움직이면서 영역 내의 식물에 물을 자동으로 공급하여 식물의 생산 속도와 생산량이 증가하는 효과를 볼 수 있고, 설치와 모듈의 확장이 가능한 구조를 가지고 있어, 기계의 분리와 설치 및 해체, 추가 기능 탑재 등이 쉽고, 프레임 안에서 제한적으로 움직이기 때문에 수경재배 시설이나 집 베란다와 같은 작은 공간에서의 사용이나 농약 살포 시에도 사용이 가능하므로 그 이용 범위가 넓어 산업상 이용가능성이 있다.According to the present invention, the automatic water dispenser capable of moving along three-dimensional coordinates automatically supplies water to the plants in the area as the water supply device moves along the three-dimensional coordinates, thereby increasing the production speed and production amount of the plant. It is easy to separate and install and disassemble the machine and install the additional functions. It is limited in the frame. Therefore, it can be used in a small space such as hydroponic cultivation facility or house veranda or spraying pesticide It is possible to use it in industry.

Claims (1)

바닥면과 수평으로 구비되는 것으로, X-Y 모션을 하는 H-갠트리와 3D 프린터로 출력한 베이스 고정대로 이루어진 본체; 및
상기 본체의 전반에 구비되는 것으로, 알루미늄 프로파일을 축으로 하여 설계된 복수개의 가이드 레일이 형성되고, 가이드 레일을 따라 이동 가능한 브래킷이 설치되어 이루어진 가이드 레일과 브래킷; 및
상기 복수 개의 가이드 레일의 일단에 구비되는 것으로, 복수 개의 가이드 레일과 브래킷을 따라 이동이 가능한 하이드로 펌프와 스테퍼 모터 2개로 이루어진 이동 장치; 및
상기 이동장치와 연결되어 가이드 레일과 브래킷을 따라 이동하면서 물을 공급하는 PVC 파이프로 이루어진 물 분사 장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치
A main body made of an H-gantry which is horizontally provided with the floor surface and has an XY motion and a base fixing table output to a 3D printer; And
A guide rail and a bracket provided in the first half of the main body and having a plurality of guide rails designed with an aluminum profile as an axis and having brackets movable along the guide rails; And
A moving device provided at one end of the plurality of guide rails, the moving device comprising a hydro pump and a stepper motor capable of moving along a plurality of guide rails and a bracket; And
And a water pipe connected to the moving device and configured to supply water while moving along the guide rail and the bracket. The automatic water dispenser according to claim 1,
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108901779A (en) * 2018-08-03 2018-11-30 湖北省农业科学院粮食作物研究所 A kind of rice direct seeding field irrigation equipment
CN109892211A (en) * 2019-03-06 2019-06-18 万一平 A kind of full-automatic green plant curing means
KR20190080820A (en) * 2017-12-28 2019-07-08 강명수 Automatic agricultural facilities and automatic moving system
KR102180566B1 (en) * 2019-10-10 2020-11-19 양선흥 Feeding device of nutriculture solution for plant cultivation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100226205B1 (en) 1997-06-19 1999-10-15 유근학 Irrigation device in agricultural field
KR200433071Y1 (en) 2006-09-27 2006-12-07 대한민국 Equipment for uniform water application
KR20130063883A (en) 2011-12-07 2013-06-17 동아대학교 산학협력단 Automatic moving type water supplying apparatus for agriculture
KR20150079201A (en) 2013-12-31 2015-07-08 노틸러스효성 주식회사 An apparatus for testing durability of rails

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100226205B1 (en) 1997-06-19 1999-10-15 유근학 Irrigation device in agricultural field
KR200433071Y1 (en) 2006-09-27 2006-12-07 대한민국 Equipment for uniform water application
KR20130063883A (en) 2011-12-07 2013-06-17 동아대학교 산학협력단 Automatic moving type water supplying apparatus for agriculture
KR20150079201A (en) 2013-12-31 2015-07-08 노틸러스효성 주식회사 An apparatus for testing durability of rails

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
그러나 본 발명은 3차원 좌표를 따라 이동 가능한 자동 급수 장치를 개시하고 있으므로, 상기 발명들과는 구성 및 효과에서 차이를 보인다.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190080820A (en) * 2017-12-28 2019-07-08 강명수 Automatic agricultural facilities and automatic moving system
CN108901779A (en) * 2018-08-03 2018-11-30 湖北省农业科学院粮食作物研究所 A kind of rice direct seeding field irrigation equipment
CN109892211A (en) * 2019-03-06 2019-06-18 万一平 A kind of full-automatic green plant curing means
KR102180566B1 (en) * 2019-10-10 2020-11-19 양선흥 Feeding device of nutriculture solution for plant cultivation

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