KR20190052227A - 장애물자동회피 예초장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장애물자동회피 예초장치에 관한 것으로서, 차량부의 고속주행 중에도 예초작업부가 장애물에 부딪힐 우려가 없어 상기 차량부를 고속주행하면서 빠른 예초작업을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

장애물자동회피 예초장치{Automatic obstacle avoiding mowing device}

본 발명은 차량부의 고속주행 중에도 예초작업부가 장애물에 부딪힐 우려가 없어 상기 차량부를 고속주행하면서 빠른 예초작업을 할 수 있는 장애물자동회피 예초장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제초기기는 예취기 등이 있으나 이는 작물의 줄기부분만 잘라내는 절취수단으로 일정기간이 지나면 잡초는 다시 자라기 때문에 예취기 작업을 반복적으로 수행해야 하는 불편함이 있었다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 잡초가 다시 재생할 수 없게 잡초의 뿌리까지 수평방향으로 분쇄하는 로터리형 제초기기가 국내등록실용신안공보 등록번호 제20-0403124호로 제안된 바 있다.

그러나, 상기 국내등록실용신안공보 등록번호 제20-0403124호 등으로 제안된 로터리형 제초기기를 통해 제초작업을 하는 과정 중에 작업자가 항상 후방을 주시하면서 제초작업상태를 확인할 수 없어 상기 로터리형 제초기기가 논두렁 또는 돌 등과 같은 장애물에 부딪혀 특히, 돌 등의 장애물에 의해 상기 로터리형 제초기기가 파손되거나 논두렁 등의 장애물을 훼손하게 되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 제초부가 장애물과 접하지 않도록 상기 제초부를 좌우이동시킬 수 있기 때문에 제초작업과정 중에 상기 제초부가 돌 등의 장애물에 의해 부딪혀 파손되거나 논두렁 등의 장애물을 훼손하게 되는 것을 보다 용이하게 방지할 수 있음은 물론 잔고장발생이 없는 자동 이동제어식 제초기가 국내공개특허공보 공개번호 제10-2017-0078888호로 제안된 바 있다.

그러나, 상기 국내공개특허공보 공개번호 제10-2017-0078888호의 경우, 상기 제초부가 좌우이동하는 과정 중에 트랙터 등의 농기계가 주행할 경우, 좌우이동중인 상기 제초부가 장애물에 여전히 부딪혀 파손될 우려가 다분하여 트랙터 등의 농기계가 서행 또는 정지해야하기 때문에 트랙터 등의 농기계의 고속주행 중에 상기 제초부를 통한 빠른 제초작업을 할 수 없는 문제점이 있다.

국내등록실용신안공보 등록번호 제20-0403124호 국내공개특허공보 공개번호 제10-2017-0078888호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 차량부의 고속주행 중에도 예초작업부가 장애물에 부딪힐 우려가 없어 상기 차량부를 고속주행하면서 빠른 예초작업을 할 수 있는 장애물자동회피 예초장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량부의 전측에 고정설치되는 고정프레임과; 상기 고정프레임의 전측에 후측이 축결합된 상태에서 전측이 상기 고정프레임의 일측에서 타측방향으로 좌우회전이동하는 지지프레임과; 상기 지지프레임의 후측에 전측이 축결합되고, 상기 고정프레임에 후측이 축결합된 상태에서 상기 지지프레임의 전측을 좌우회전이동시키는 제 1엑츄에이터와; 상기 지지프레임의 전측에 타측에 축결합된 상태에서 일측이 상기 고정프레임의 전후방향으로 회전이동하는 예초작업부와; 상기 예초작업부의 일측을 상기 고정프레임의 전후방향으로 회전이동시키는 제 2엑츄에이터와; 상기 예초작업부의 전측에 구비되어 상기 예초작업부의 전방의 장애물을 검출하는 장애물 검출부와; 상기 장애물 검출부가 장애물을 검출한 경우, 상기 지지프레임의 전측이 상기 고정프레임의 타측방향으로 회전이동 및 상기 예초작업부의 일측이 상기 고정프레임의 후측방향으로 회전이동되도록 상기 제 1엑츄에이터와 상기 제 2엑츄에이터를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애물자동회피 예초장치를 제공한다.

여기서, 상기 제 1엑츄에이터는 유압실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제 2엑츄에이터는 유압모터로 이루어지는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 제 2엑츄에이터는 상기 유압모터와 일정간격을 유지한 상태로 전측이 상기 예초작업부의 타측에 축결합되고, 후측이 상기 지지프레임의 전측에 축결합되는 보조유압실린더를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

더불어, 상기 지지프레임은 상기 고정프레임의 전측에 축결합되는 회전몸체와, 상기 회전몸체의 상부와 하부에 각각 후측이 축결합되는 상부지지대 및 하부 지지대와, 상기 상부지지대의 전측과 상기 하부지지대의 전측에 각각 상부와 하부가 축결합되어 상기 상부지지대의 전측과 상기 하부지지대의 전측을 연결하는 연결몸체로 구성되는 후측지지프레임과; 상기 후측지지프레임의 연결몸체의 전측에 후측이 축결합되고, 전측에 상기 예초작업부의 타측이 축결합되는 전측지지프레임;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 지지프레임의 하부에 구비되어 상기 지지프레임의 전측을 상기 고정프레임의 상하방향으로 회전이동시키는 제 3엑츄에이터가 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제 3엑츄에이터는 유압실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은 트랙터 등을 포함한 차량부의 고속주행중에 예초작업부의 전측에 구비된 장애물 검출부가 상기 예초작업부의 전방의 장애물을 검출한 경우, 제어부의 제어에 따른 제 1, 2엑츄에이터에 의해 지지프레임의 전측이 고정프레임의 타측방향으로 회전이동 및 상기 예초작업부의 일측이 상기 고정프레임의 후측방향으로 회전이동되기 때문에 상기 차량부의 고속주행 중에도 상기 예초작업부가 장애물에 부딪히지 않으면서 빠른 예초작업을 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 장애물자동회피 예초장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 2는 도 1의 평면도이고,
도 3은 도 1의 측면도이고,
도 4는 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이고,
도 5 내지 도 7은 차량부가 주행중인 과정에서의 예초작업부의 예초작업과정을 순차적으로 나타내는 평면도이고,
도 8은 예초작업부의 하부에 축결합된 롤러를 개략적으로 나타내는 일부확대측면도이고,
도 9는 예초작업부가 상승된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 10은 지지프레임이 접혀진 상태를 개략적으로 나타내는 사시도도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 장애물자동회피 예초장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 평면도이고, 도 3은 도 1의 측면도이다.

본 발명의 일실시예인 장애물자동회피 예초장치는 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 크게, 고정프레임(10), 지지프레임(20), 제 1엑츄에이터(30), 예초작업부(40), 제 2엑츄에이터(50), 장애물 검출부(60) 및 제어부를 포함하여 이루어진다.

먼저, 상기 고정프레임(10)은 제 1, 2고정프레임(110, 120)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제 1고정프레임(110)은 트랙터 등을 포함한 차량부의 전측 하부에 볼트 고정 등 다양한 방식으로 수평고정된 상태로 설치될 수 있다.

상기 제 2고정프레임(120)은 상기 제 1고정프레임(110)과 직교를 이룬 상태로 상기 제 1고정프레임(110)의 일측에서 상기 제 1고정프레임(110)의 전측방향으로 일정길이로 전후연장형성될 수 있다.

다음으로, 상기 지지프레임(20)의 후측이 상기 고정프레임(110)의 제 2고정프레임(120)의 전측에 축결합된 상태에서 상기 지지프레임(20)의 전측이 상기 고정프레임(10)의 제 1고정프레임(110)의 일측에서 타측방향으로 좌우회전이동하게 된다.

다음으로, 상기 제 1엑츄에이터(30)의 일측방향에 상기 고정프레임(10)의 제 2고정프레임(120)이 위치하도록 상기 제 1엑츄에이터(30)의 전측은 상기 지지프레임(20)의 후술할 하부회전몸체(211b)의 하부 전측에 축결합되고, 상기 제 1엑츄에이터(30)의 후측은 상기 고정프레임(10)의 제 1고정프레임(110)의 전측 하부에 축결합된다.

상기 제 1엑츄에이터(30)는 실린더 등 다양한 종류로 이루어질 수 있으며, 특히, 상기 제 1엑츄에이터(30)가 유압실린더로 이루어질 경우, 상기 고정프레임(10) 또는 상기 지지프레임(20) 등에 별도의 유압원을 설치할 필요없이 트랙터 등을 포함한 차량부의 구비된 유압펌프 등의 유압원으로부터 유압을 공급받아 상기 제 1엑츄에이터(30)를 이룰 수 있는 유압실린더의 길이가 신축되어 상기 지지프레임(20)의 전측을 상기 고정프레임(10)의 제 1고정프레임(110)의 일측에서 타측방향으로 좌우회전이동시키게 된다.

다음으로, 상기 예초작업부(40)의 타측 상부가 상기 지지프레임(20)의 전측에 축결합된 상태에서 상기 예초작업부(40)의 일측이 상기 고정프레임(10)의 전후방향으로 회전이동하게 된다.

다음으로, 상기 제 2엑츄에이터(50)는 상기 예초작업부(40)의 일측을 상기 고정프레임(10)의 전후방향으로 회전이동시키게 된다.

상기 제 2엑츄에이터(50)는 유압모터(510) 등을 포함한 모터 등 다양한 종류로 이루어질 수 있다.

상기 제 2엑츄에이터(50)를 이룰 수 있는 유압모터(510) 등의 모터는 상기 지지프레임(20)의 전측에 볼트고정 등 다양한 방식으로 수직고정될 수 있다.

상기 예초작업부(40)의 타측 상부는 상기 제 2엑츄에이터(50)를 이룰 수 있는 유압모터(510) 등의 모터의 구동축 하부에 결합될 수 있다.

상기 예초작업부(40)의 타측 상부에는 상기 유압모터(510) 등의 모터의 구동축과 결합되는 기어박스(400)가 구비될 수도 있다.

다음으로, 상기 장애물 검출부(60)는 상기 예초작업부(40)의 전측에 구비되어 상기 예초작업부(40)의 전방의 가드레일용 지주 또는 돌 등의 장애물을 검출하는 것으로서, 이와 같은 상기 장애물 검출부(60)는 국내공개특허공보 공개번호 제10-2017-0078888호를 통해 공지된 사항임으로, 이하 자세한 설명은 생략하도록 한다.

도 4는 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

다음으로, 상기 제어부(80)는 도 4에서 보는 바와 같이 상기 장애물 검출부(60)의 검출신호에 따라 전원공급부(810)로부터 전원을 공급받아 상기 제 1, 2엑츄에이터(30, 50)를 제어하여 상기 지지프레임(20)의 전측을 회전이동 및 상기 예초작업부(40)의 일측을 회전이동시키게 된다.

도 5 내지 도 7은 차량부가 주행중인 과정에서의 예초작업부의 예초작업과정을 순차적으로 나타내는 평면도이다.

상기 예초작업부(40)가 트랙터 등을 포함한 차량부(3)와 함께 상기 차량부(3)의 전방방향으로 주행하는 과정 중에 상기 장애물 검출부(60)가 상기 예초작업부(40)의 전방의 가드레일용 지주 또는 돌 등의 장애물(5)과 접하면서 상기 장애물(5)을 지속적으로 검출한 경우, 상기 예초작업부(40)가 상기 장애물(5)을 회피하도록 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 상기 제어부(80)의 제어에 따른 상기 제 1엑츄에이터(30)에 의해 상기 지지프레임(20)의 전측이 상기 고정프레임(10)의 타측방향으로 회전이동 및 상기 제 2엑츄에이터(50)에 의해 상기 예초작업부(40)의 일측이 상기 고정프레임(10)의 후측방향으로 회전이동될 수 있다.

이로서, 상기 차량부(3)의 고속주행 중에도 상기 예초작업부(40)가 장애물(5)에 부딪히지 않으면서 빠른 예초작업을 할 수 있게 된다.

상기 예초작업부(40)가 상기 장애물(5)을 회피하는 과정 중에도 상기 차량부(3)는 상기 차량부(3)의 전방방향으로 지속적으로 주행하게 될 경우, 상기 장애물 검출부(60)가 상기 장애물(5)을 지나치면서 상기 장애물 검출부(60)와 상기 장애물(5)의 접촉상태가 해제되어 상기 장애물 검출부(60)가 장애물(5)을 검출하지 못하게 되고, 이때, 도 7에서 보는 바와 같이 상기 제어부(80)의 제어에 따른 상기 제 1엑츄에이터(30)에 의해 상기 지지프레임(20)의 전측이 상기 고정프레임(10)의 일측방향으로 회전이동 및 상기 제 2엑츄에이터(50)에 의해 상기 예초작업부(40)의 일측이 상기 고정프레임(10)의 전측방향으로 회전이동하여 상기 예초작업부(40)가 초기위치로 복귀할 수 있다.

다음으로, 상기 지지프레임(20)은 도 3에서 보는 바와 같이 크게, 후측지지프레임(210)과 전측지지프레임(220)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 후측지지프레임(210)은 회전몸체(211), 상부지지대(212), 하부지지대(213) 및 연결몸체(214)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 회전몸체(211)은 상부회전몸체(211a)와 하부회전몸체(211b)로 구성될 수 있다.

상기 상부회전몸체(211a)의 하부에 수직형성된 축(211c)은 상기 고정프레임(10)의 제 2고정프레임(120)의 전측 상부를 수직관통한 상태로 상기 고정프레임(10)의 제 2고정프레임(120)의 전측 상부에 결합될 수 있다.

상기 하부회전몸체(211b)는 상기 상부회전몸체(211a)의 축(211c)의 하부에 일체형성된 상태로 상기 고정프레임(10)의 제 2고정프레임(120)의 전측에 구비될 수 있다.

상기 상부지지대(112)의 후측과 상기 하부지지대(213)의 후측은 상기 회전몸체(211)의 상부회전몸체(211a)의 상부와 하부에 각각 축결합될 수 있다.

상기 연결몸체(214)의 상부와 하부는 각각 상기 상부지지대(212)의 전측과 상기 하부지지대(213)의 전측이 각각 축결합되어 상기 상부지지대(212)이 전측과 상기 하부지지대(213)의 전측을 연결할 수 있다.

상기 전측지지프레임(220)의 후측은 상기 후측지지프레임(210)의 연결몸체(214)의 전측에 축결합될 수 있다.

상기 전측지지프레임(220)의 전측에는 상기 예초작업부(40)의 타측 상부와 축결합되는 상기 제 2엑츄에이터(50)가 수직고정될 수 있다.

다음으로, 상기 제 2엑츄에이터(50)는 보조유압실린더(520)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 보조유압실린더(520)의 전측은 상기 유압모터(510)와 일정간격을 유지한 상태로 상기 예초작업부(40)의 타측 상부와 축결합될 수 있다.

상기 보조유압실린더(520)의 길이가 신축됨에 따라 상기 예초작업부(40)의 일측이 상기 고정프레임(10)의 전후방향으로 보다 더욱 원활하게 회전이동될 수 있다.

다음으로, 상기 지지프레임(20)의 후측지지프레임(210)의 하부지지대(213)의 하부에는 상기 지지프레임(20)의 후측지지프레임(210)의 전측을 상기 고정프레임(10)의 상하방향으로 회전이동시키는 제 3엑츄에이터(70)가 구비될 수 있다.

상기 제 3엑츄에이터(70) 또한 실린더 등 다양한 종류로 이루어질 수 있으며, 특히 유압실린더로 이루어질 수 있다.

상기 후측지지프레임(210)과 전측지지프레임(220)을 포함하여 구성되는 상기 지지프레임(20)과 상기 제 3엑츄에이터(70)를 통해 상기 예초작업부(40)가 지면에 보다 용이하게 수평상태로 안착될 수 있게 된다.

도 8은 예초작업부의 하부에 축결합된 롤러를 개략적으로 나타내는 일부확대측면도이다.

다음으로, 상기 예초작업부(40)의 예초날(410)이 지면(7)과 접하여 훼손되는 등의 안전사고를 방지하기 위해, 도 8에서 보는 바와 같이 상기 예초작업부(40)의 하부 전측 또는 하부 후측에는 상기 예초작업부(40)의 예초날(410)을 지면(7)으로부터 일정높이로 이격시키기 위한 롤러(90)가 축결합될 수 있다.

상기 롤러(90)가 상기 예초작업부(40)의 하부 전측과 하부 후측 모두에 축결합될 수도 있음은 물론이다.

도 9는 예초작업부가 상승된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

다음으로, 도 9에서 보는 바와 같이 상기 제 3엑츄에이터(70)의 길이가 늘어날 경우, 상기 지지프레임(20)의 후측지지프레임(210)의 전측이 상기 고정프레임(10)의 상부방향으로 회전이동하면서, 상기 예초작업부(40)가 지면(7)으로부터 일정높이로 상승할 수 있다.

그리고, 상기 제 2엑츄에이터(50)의 보조유압실린더(520)의 길이가 늘어나면서, 상기 예초작업부(40)의 일측이 상기 고정프레임(10)의 후측방향으로 회전이동될 수 있다.

도 10은 지지프레임이 접혀진 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

이 상태에서, 상기 제 1엑츄에이터(30)의 길이가 줄어들 경우, 도 10에서 보는 바와 같이 상기 지지프레임(20)의 전측이 상기 고정프레임(10)의 타측방향으로 회전이동하여 접혀질 수 있다.

이와 같은 과정을 통해 상기 예초작업부(40)의 예초작업이 완료된 후에는 상기 예초작업부(40)이 상승된 상태로 상기 지지프레임(20)을 접을 수 있어 예초작업 완료후 상기 차량부(3)를 보다 더욱 원활하게 고속주행할 수 있게 된다.

10; 고정프레임, 20; 지지프레임,
30; 제 1엑츄에이터, 40; 예초작업부,
50; 제 2엑츄에이터, 60; 장애물 검출부,
70; 제어부.

Claims (8)

1. 차량부의 전측에 고정설치되는 고정프레임과;
   상기 고정프레임의 전측에 후측이 축결합된 상태에서 전측이 상기 고정프레임의 일측에서 타측방향으로 좌우회전이동하는 지지프레임과;
   상기 지지프레임의 후측에 전측이 축결합되고, 상기 고정프레임에 후측이 축결합된 상태에서 상기 지지프레임의 전측을 좌우회전이동시키는 제 1엑츄에이터와;
   상기 지지프레임의 전측에 타측에 축결합된 상태에서 일측이 상기 고정프레임의 전후방향으로 회전이동하는 예초작업부와;
   상기 예초작업부의 일측을 상기 고정프레임의 전후방향으로 회전이동시키는 제 2엑츄에이터와;
   상기 예초작업부의 전측에 구비되어 상기 예초작업부의 전방의 장애물을 검출하는 장애물 검출부와;
   상기 장애물 검출부가 장애물을 검출한 경우, 상기 지지프레임의 전측이 상기 고정프레임의 타측방향으로 회전이동 및 상기 예초작업부의 일측이 상기 고정프레임의 후측방향으로 회전이동되도록 상기 제 1엑츄에이터와 상기 제 2엑츄에이터를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애물자동회피 예초장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1엑츄에이터는 유압실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애물자동회피 예초장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제 2엑츄에이터는 유압모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애물자동회피 예초장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제 2엑츄에이터는 상기 유압모터와 일정간격을 유지한 상태로 전측이 상기 예초작업부의 타측에 축결합되고, 후측이 상기 지지프레임의 전측에 축결합되는 보조유압실린더를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애물자동회피 예초장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 지지프레임은 상기 고정프레임의 전측에 축결합되는 회전몸체와, 상기 회전몸체의 상부와 하부에 각각 후측이 축결합되는 상부지지대 및 하부 지지대와, 상기 상부지지대의 전측과 상기 하부지지대의 전측에 각각 상부와 하부가 축결합되어 상기 상부지지대의 전측과 상기 하부지지대의 전측을 연결하는 연결몸체로 구성되는 후측지지프레임과;
   상기 후측지지프레임의 연결몸체의 전측에 후측이 축결합되고, 전측에 상기 예초작업부의 타측이 축결합되는 전측지지프레임;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장애물자동회피 예초장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 지지프레임의 하부에 구비되어 상기 지지프레임의 전측을 상기 고정프레임의 상하방향으로 회전이동시키는 제 3엑츄에이터가 구비되는 것을 특징으로 하는 장애물자동회피 예초장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제 3엑츄에이터는 유압실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애물자동회피 예초장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 예초작업부의 하부에 상기 예초작업부의 예초날을 지면으로부터 일정높이로 이격시키기 위한 롤러가 축결합되는 것을 특징으로 하는 장애물자동회피 예초장치.

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