KR20180127580A - 자동 위치 보정 레일 리프트 장치를 포함한 농장 시스템 - Google Patents

자동 위치 보정 레일 리프트 장치를 포함한 농장 시스템 Download PDF

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KR20180127580A
KR20180127580A KR1020170061759A KR20170061759A KR20180127580A KR 20180127580 A KR20180127580 A KR 20180127580A KR 1020170061759 A KR1020170061759 A KR 1020170061759A KR 20170061759 A KR20170061759 A KR 20170061759A KR 20180127580 A KR20180127580 A KR 20180127580A
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Abstract

본 발명은 지면에서 작물이 생장하는 생장 영역 사이에 배치되는 레일로 진입할 경우, 자동으로 위치를 보정하여 레일 바퀴를 레일에 안착시키기 위한 자동 위치 보정 레일 리프트 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 레일 리프트 장치는 작물이 생장하는 생장 영역 사이에 배치되는 레일을 이동하기 위한 레일 바퀴 및 레일 바퀴의 이동 방향과 수직한 방향으로 구동되어 지면을 이동하는 메인 바퀴를 구비하며, 상부에 승하강 가능한 작업대를 포함하는 리프트 본체, 리프트 본체에 구비되며 레일의 위치를 센싱하는 센서부, 지면에서 레일로 이동할 경우, 센서부로부터 레일의 위치를 전달받고, 레일 바퀴가 레일에 위치하도록 메인 바퀴를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

자동 위치 보정 레일 리프트 장치{Automatic position compensation rail lift device}
본 발명은 레일 리프트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지면에서 작물이 생장하는 생장 영역 사이에 배치되는 레일로 진입할 경우, 자동으로 위치를 보정하여 레일 바퀴를 레일에 안착시키기 위한 자동 위치 보정 레일 리프트 장치에 관한 것이다.
농업에 종사하는 작업자의 작업 효율을 개선하기 위한 방안으로 스마트팜(smart farm)이 도입되고 있다. 스마트팜은 농업기술에 정보통신기술을 접목하여 만들어진 지능화된 농장이라고 할 수 있다.
스마트팜은 통신 기술을 이용하여 농작물 재배시설의 상황에 대한 정보를 수집하고, 수집된 정보에 따라 적절한 제어 동작을 취할 수 있도록 하며, 이를 통해 농업의 첨단화 및 자동화가 가능해진다. 이러한 스마트팜은 대량의 농작물 재배를 통해 농업의 생산성을 향상하면서도, 재배 및 수확에 더 적은 수의 작업자만을 필요로 하여 노동력을 절감할 수 있다.
이와 같은 스마트팜에는 작물의 재배를 보조하기 위하여 작물이 생장하는 생장 영역 사이에 별도로 설치된 레일을 이동하는 레일 리프트와, 재배된 작물을 운송하는 무인 운송 장치(automate guided vehicle)를 사용하여 노동력을 절감하고 있다.
여기서 레일 리프트는 작물이 생장하는 레일을 이동하는 바퀴와, 지면을 이동하는 바퀴로 구성되며, 이 두 바퀴는 서로 수직한 방향으로 이동하도록 설계된다.
여기서 레일 리프트는 작업을 하고 있는 레일에서 다른 레일로 이동하고자 할때 지면을 통과하여 이동하게 된다. 즉 레일에서 이동하는 바퀴를 통해 작업중인 레일에서 지면으로 이동하고, 지면에서 옆 레일까지 지면을 이동하는 바퀴로 이동한 후, 작업자가 직접 진입하고자 하는 레일의 위치에 레일을 이동하는 바퀴가 위치할 수 있도록 위치를 보정하게 된다.
이때 작업자는 전동 또는 수동으로 지면을 이동하는 바퀴를 제어하게 되는데, 레일의 위치에 정확히 바퀴가 위치하여야 레일로 진입할 수 있기 때문에, 레일에 바퀴가 정확히 일치하도록 위치를 보정하는데 어려움이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 작물이 생장하는 생장 영역 사이에 구비된 레일과 지면을 이동하는 레일 리프트에 있어서, 지면에서 레일의 진입을 용이하게 할 수 있는 자동 위치 보정 레일 리프트 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치는 작물이 생장하는 생장 영역 사이에 배치되는 레일을 이동하기 위한 레일 바퀴 및 상기 레일 바퀴의 이동 방향과 수직한 방향으로 구동되어 지면을 이동하는 메인 바퀴를 구비하며, 상부에 승하강 가능한 작업대를 포함하는 리프트 본체, 상기 리프트 본체에 구비되며 상기 레일의 위치를 센싱하는 센서부, 상기 지면에서 상기 레일로 이동할 경우, 상기 센서부로부터 상기 레일의 위치를 전달받고, 상기 레일 바퀴가 상기 레일에 위치하도록 상기 메인 바퀴를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치에 있어서, 상기 레일 바퀴 및 상기 메인 바퀴는 서로 수직하게 배치되며, 각각 직선 운동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치에 있어서, 상기 리프트 본체는, 상기 메인 바퀴를 승하강시키는 승하강 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 지면에서 상기 레일로 진입 시에 상기 레일 바퀴가 상기 레일에 위치하도록 상기 메인 바퀴를 제어하고, 상기 승하강 모듈을 구동시켜 상기 메인 바퀴를 상승시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 레일에서 상기 지면으로 진입 시에 상기 레일 바퀴를 제어하여 상기 지면으로 완전히 진입한 상태에서 상기 승하강 모듈을 구동시켜 상기 메인 바퀴를 하강시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치에 있어서, 상기 레일은 작물이 생장하는 생장 영역 사이에 배치되는 온수 배관인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치에 있어서, 상기 센서부는 카메라 센서 또는 레이저 센서를 통해 상기 레일을 센싱하여 상기 레일의 위치를 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치에 있어서, 상기 센서부는 RF 리더를 포함하고, 작물이 생장하는 생장 영역 사이에 배치되는 RF 태그를 통해 상기 레일의 위치를 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치는 제어부가 센서부로부터 레일의 위치를 전달받고, 레일 바퀴가 레일에 위치하도록 메인 바퀴를 제어함으로써, 지면에서 레일의 진입을 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치를 포함하는 농장 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치가 레일에 진입한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치가 지면에서 이동하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치를 포함하는 농장 시스템을 나타낸 도면이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치를 포함하는 농장 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 농장 시스템(500)은 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(100), 생장 영역(200) 및 레일(400)을 포함한다.
자동 위치 보정 레일 리프트 장치(100)는 농장의 작물이 생장하는 생장 영역(200) 사이에 구비되는 레일(400)을 따라 이동하여 작물의 수확을 보조할 수 있다. 즉 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(100)는 작업자가 탑승한 상태로 상승 또는 하강하여 높은 곳에 있는 작물을 수확할 수 있도록 지원하고, 수확된 작물을 적재하여 이동시킬 수 있다. 이러한 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(100)는 레일(400)과 지면을 각각 이동할 수 있도록 구성된다.
생장 영역(200)은 작물이 생장하는 영역으로, 레일(400)이 설치되는 공간만큼 일정 간격 이격된 상태로 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 생장 영역(200)이 1열로 구성되어 있지만, 이에 한정된 것은 아니고, 복수의 열로 형성될 수 있다. 복수의 열로 형성될 경우, 각 열은 일정 간격 이격된 상태로 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(100)가 이동할 통로를 형성할 수 있다.
레일(400)은 생장 영역(200) 사이에서 구비되며, 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(100)의 후술할 레일 바퀴(도 2의 11)의 간격과 대응하도록 일정 간격 상태로 배치되며, 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(100)가 이동하는 가이드 라인 역할을 할 수 있다.
이러한 레일(400)은 생장 영역(200)에서 작물이 최적의 온도 조건에서 생장할 수 있도록 온도를 제어하기 위한 온수 배관이 될 수 있다. 이 경우 레일(400)은 순환 펌프(300)를 통해 내부에 생장 영역(200)의 온도 조절을 위한 온수가 흐르도록 설계될 수 있다. 레일(400)은 열전도율이 우수하고 내구성이 강한 알루미늄 등의 금속 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라 레일(400)은 생장 영역(200) 사이에 별도의 레일을 설치하지 않더라도, 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(100)가 생장 영역(200) 사이에서 이동할 수 있도록 지원할 수 있다.
이러한 농장 시스템(500)은 도시되지는 않지만 필요에 따라 작물을 재배하기 위하여 식물에 빛을 공급하는 인공 조명 장치, 냉난방과 환기를 위한 공기조화 장치, 탄산가스의 공급량을 제어하는 가스조절 장치 등을 더 포함할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(100)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치가 레일에 진입한 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치가 지면에서 이동하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(100)는 리프트 본체(10), 센서부(20) 및 제어부(30)를 포함한다.
리프트 본체(10)는 생장 영역(200) 사이에 배치되는 레일(400)을 이동하기 위한 레일 바퀴(11)와, 지면을 이동하는 메인 바퀴(12) 및 상부에 승하강 가능한 작업대(40)를 포함한다.
레일 바퀴(11)는 리프트 본체(10)의 하부에 배치되어, 레일(400)을 따라 리프트 본체(10)를 이동시킬 수 있다. 이러한 레일 바퀴(11)는 두개를 한 쌍으로 리프트 본체(10)의 양단에 배치될 수 있으며, 한 쌍의 바퀴 간격은 레일(400)의 간격과 동일하게 설정될 수 있다. 또한 레일 바퀴(11)는 레일(400)의 형상에 맞게 오목한 형태로 형성되어 레일(400)로부터 이탈되지 않도록 형성될 수 있다. 또한 레일 바퀴(11)는 방향 전환을 하도록 회전하지 않고, 레일(400)과 수평한 축으로만 이동하도록 설치될 수 있다.
메인 바퀴(12)는 리프트 본체(10)의 하부에 배치되어, 지면을 따라 리프트 본체(10)를 이동시킬 수 있다. 이러한 메인 바퀴(12)는 두개를 한 쌍으로 레일 바퀴(11)와 중첩되지 않은 상태로 리프트 본체(10)의 양단에 배치될 수 있다. 또한 메인 바퀴(12)는 방향 전화을 하도록 회전하지 않고, 레일 바퀴(11)와 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 즉 메인 바퀴(12)는 레일 바퀴(11)와 수직한 방향으로만 이동하도록 배치된다. 이러한 메인 바퀴(12)는 리프트 본체(10)의 하부에 배치되는 승하강 모듈(12a)에 의해 리프트 본체(10)와 결합 될 수 있다. 이에 따라 메인 바퀴(12)는 승하강 모듈에 의해 상승 또는 하강하여 레일 바퀴(11)보다 상부에 위치하거나 레일 바퀴(11)보다 하부에 위치할 수 있다. 즉 메인 바퀴(12)는 레일에 진입하게 되면 승하강 모듈(12a)에 의해 레일 바퀴(11)보다 상부에 위치하여 지면과 이격될 수 있으며, 지면에서 레일 바퀴(11)보다 하부에 위치하여 지면을 이동하도록 구성될 수 있다.
작업대(40)는 리프트 본체(10)의 상부에 위치할 수 있으며, 복수의 바가 'X'형태로 교차 배열되어 상부에 작업자나 작물을 적재한 상태에서 승하강 하도록 구성될 수 있다. 또한 작업대(40)는 상부에 입력부(50)가 구비될 수 있다.
여기서 입력부(50)는 작업자가 메인 바퀴(12) 또는 레일 바퀴(11)를 제어하거나, 승하강 모듈(12a)의 제어하거나, 작업대(40)의 승하강을 제어하기 위한 입력 신호를 입력받을 수 있다. 예컨데 입력부(50)는 통로 이동 입력 신호, 레일(400) 진입 입력 신호 및 레일(400) 이동 입력 신호 등을 입력받을 수 있다.
센서부(20)는 리프트 본체(10)에 구비되며 레일(400)의 위치를 센싱할 수 있다. 이러한 센서부(20)는 카메라 센서 또는 레이저 센서가 될 수 있으며, 레일(400)의 위치를 센싱하여 레일(400)의 위치를 인식할 수 있다. 이 경우 센서부(20)는 리프트 본체(100)의 양측 각각 구비될 수 있다. 즉 센서부(20)는 레일 바퀴(11)가 레일(400)에 정확히 일치되도록, 리프트 본체(10)가 이동하는 과정에서 레일 바퀴(11)가 레일(400)에 위치하게 되면 제어부(30)로 신호를 전달하여, 제어부(30)로 하여금 메인 바퀴(12)가 정지할 수 있도록 지원할 수 있다.
제어부(30)는 위치 보정 레일 리프트 장치(100)의 전반적인 기능 동작을 제어한다. 이러한 제어부(30)는 리프트 본체(10)가 지면에서 레일(400)로 이동할 경우, 센서부(20)로부터 레일의 위치를 전달받고, 레일 바퀴(11)가 레일(400)에 위치하도록 메인 바퀴(12)를 제어할 수 있다.
예컨대 제어부(30)는 위치 보정 레일 리프트 장치(100)의 제어를 위한 동작 모드(mode)를 포함할 수 있다. 여기서 각각의 모드는 작업자가 입력부(50)를 통해 입력하여 수행될 수 있다.
먼저 제어부(30)는 지면을 이동하기 위한 통로 이동 모드를 포함한다. 제어부(30)는 입력부(50)로부터 좌측 또는 우측 입력 신호를 입력받게 되면, 메인 바퀴(12)를 제어하여 레일(400)과 수직한 방향으로 이동을 실시하게 된다.
또한 제어부(30)는 레일(400) 진입 모드를 포함한다. 제어부(30)는 입력부(50)로부터 레일(400) 진입 신호를 입력받게 되면, 통로 이동 모드에 의해 메인 바퀴(12)가 이동하는 과정에서 센서부(20)에 의해 레일이 센싱되면, 레일 바퀴(11)가 레일(400)에 위치하도록 메인 바퀴(12)를 제어한다. 이후 제어부(30)는 승하강 모듈(12a)을 통해 메인 바퀴(12)를 레일 바퀴(11)보다 상부에 위치하도록 메인 바퀴(12)를 상승시킨다. 그리고 제어부(30)는 레일 바퀴(11)를 구동시켜 레일 바퀴(11)가 레일(400)에 진입하도록 제어할 수 있다.
또한 제어부(30)는 레일(400) 이동 모드를 포함한다. 제어부(30)는 레일(400) 진입 모드에 의해 레일 바퀴(11)가 레일(400)에 안착된 상태에서 레일 바퀴(11)를 구동시켜 레일(400)을 따라 전방 또는 후방으로 이동하도록 제어할 수 있다.
또한 제어부(30)는 레일(400) 이탈 모드를 포함한다. 제어부(30)는 입력부(50)에 의해 레일(400) 이탈 모드가 입력되게 되면, 레일 바퀴(11)를 제어하여 레일(400)을 거쳐 지면으로 이동하도록 제어한다. 그리고 제어부(30)는 승하강 모듈(12a)을 제어하여 메인 바퀴(12)가 레일 바퀴(11)보다 하부에 위치하도록 메인 바퀴(12)를 하강시킨다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(100)는 제어부(30)가 센서부(20)로부터 레일(400)의 위치를 전달받고, 레일 바퀴(11)가 레일(400)에 위치하도록 메인 바퀴(12)를 제어함으로써, 지면에서 레일(400)의 진입을 용이하게 수행할 수 있다.
이하 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치를 포함하는 농장 시스템(700)에 대하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치를 포함하는 농장 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 농장 시스템(700)은 본 발명의 실시예에 따른 농장 시스템(500)과 센싱부(610)의 구성을 제외하고는 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하도록 하며, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(600)를 포함하는 농장 시스템(700)은 작물이 생장하는 생장 영역 사이에 배치되는 RF 태그(620)를 포함할 수 있다.
여기서 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(600)는 RF 태그(620)를 인식할 수 있는 RF 리더(610)를 포함할 수 있다. 이때 자동 위치 보정 레일 리프트 장치(600)는 레일(400)로 진입하고자 할 경우, RF 리더(610)를 통해 RF 태그(610)를 인식하여 레일(400)의 위치를 인식할 수 있다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 리프트 본체 11 : 레일 바퀴
12 : 메인 바퀴 12a : 승하강 모듈
20 : 센서부 30 : 제어부
40 : 작업대 50 : 입력부
100, 600 : 레일 리프트 장치 200 : 생장 영역
300 : 순환 펌프 400 : 레일
500, 700 : 농장 시스템 610 : RF 리더
620 : RF 태그

Claims (7)

  1. 작물이 생장하는 생장 영역 사이에 배치되는 레일을 이동하기 위한 레일 바퀴 및 상기 레일 바퀴의 이동 방향과 수직한 방향으로 구동되어 지면을 이동하는 메인 바퀴를 구비하며, 상부에 승하강 가능한 작업대를 포함하는 리프트 본체;
    상기 리프트 본체에 구비되며 상기 레일의 위치를 센싱하는 센서부;
    상기 지면에서 상기 레일로 이동할 경우, 상기 센서부로부터 상기 레일의 위치를 전달받고, 상기 레일 바퀴가 상기 레일에 위치하도록 상기 메인 바퀴를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 위치 보정 레일 리프트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레일 바퀴 및 상기 메인 바퀴는 서로 수직하게 배치되며, 각각 직선 운동하는 것을 특징으로 하는 자동 위치 보정 레일 리프트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리프트 본체는,
    상기 메인 바퀴를 승하강시키는 승하강 모듈;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 위치 보정 레일 리프트 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 지면에서 상기 레일로 진입 시에 상기 레일 바퀴가 상기 레일에 위치하도록 상기 메인 바퀴를 제어하고, 상기 승하강 모듈을 구동시켜 상기 메인 바퀴를 상승시키는 것을 특징으로 하는 자동 위치 보정 레일 리프트 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 레일에서 상기 지면으로 진입 시에 상기 레일 바퀴를 제어하여 상기 지면으로 완전히 진입한 상태에서 상기 승하강 모듈을 구동시켜 상기 메인 바퀴를 하강시키는 것을 특징으로 하는 자동 위치 보정 레일 리프트 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 레일은 작물이 생장하는 생장 영역 사이에 배치되는 온수 배관인 것을 특징으로 하는 자동 위치 보정 레일 리프트 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 카메라 센서 또는 레이저 센서를 통해 상기 레일을 센싱하여 상기 레일의 위치를 인식하는 것을 특징으로 하는 자동 위치 보정 레일 리프트 장치.
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KR1020170061759A KR20180127580A (ko) 2017-05-18 2017-05-18 자동 위치 보정 레일 리프트 장치를 포함한 농장 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102627654B1 (ko) * 2023-07-21 2024-01-24 진종서 레일 기반의 새싹채소 재배시설 및 그 시설을 이용한 새싹채소 영농 방법

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KR102627654B1 (ko) * 2023-07-21 2024-01-24 진종서 레일 기반의 새싹채소 재배시설 및 그 시설을 이용한 새싹채소 영농 방법

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