KR20230038835A - 회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기에 관한 것으로, 가이드관 조립체는; 무 종자를 지면으로 유도하기 위한 종자 가이드 관; 및 종자 가이드 관을 감싸는 외측 하우징을 포함하고, 종자 가이드 관을 감싸는 외측 하우징의 내측벽에는 종자 가이드 관을 고정하기 위한 지지 프레임이 설치되고, 지지 프레임에는 지지 프레임의 수직방향으로 연장되어 형성된 볼 조인트부가 고정되고, 상기 종자 가이드 관의 상단부에는 볼 조인트 부를 수납하기 위한 볼 조인트 수납부가 형성되어, 상기 볼 조인트 수납부가 볼 조인트부의 외측면을 통해 자유회동가능하게 이루어진다.
본 발명에 따르면 무 종자 파종시 무 종자를 운반하는 가이드 관이 파종기의 자세에 관계없이 지면에 수직 방향을 유지함에 따라 무 종자가 지면에 수직한 방향으로 낙하하여 정확한 위치에 심어질 수 있어 무씨의 발아율이 향상되는 파종기를 제공할 수 있다.

Description

회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기{SEEDER WITH ROTATABLE GUIDE TUBE ASSEMBLY}

본 발명은 파종기에 관한 것으로 보다 구체적으로는 무 종자와 같은 소형의 종자를 안정적으로 파종하기 위한 회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기에 관한 것이다.

일반적으로 무와 같은 소형의 종자를 파종하기 위해 호미나 괭이를 사용해 밭에 앉아서 땅을 파고 씨앗을 넣은 후 다시 흙을 덮어주는 방법이 이용되었고, 상기와 같은 방법으로 파종하는데 씨앗을 파종할 때 시간과 노력이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

자동화 농기계의 발달로 구근식물의 파종도 자동화 농기계로 의존하게 되나, 소규모 농지나 밭의 경우, 자동화 농기계의 높은 가격에 의해 경제성의 이유로 수동의 파종기를 많이 이용하게 되며, 이러한 수동 파종기는 사용의 편의성이나 내구성 및 경제성을 높이는 방법들이 개발되고 있다.

그 예로 대한민국 등록특허 제1765270호, 대한민국 등록특허 제1470260호, 대한민국 등록특허 제1651724호, 대한민국 공개특허 제2016-0097575호의 다양한 파종기가 공개되어 있다.

종래의 파종기의 경우 무 종자를 밭에 파종하는 경우 무 종자를 운반하는 가이드 관이 파종기의 메인 플레이트에 일체로 형성되기 때문에 파종기의 자세에 따라 무 종자가 밭에 낙하되는 지점이 일정하지 않아 발아되지 않는 문제점이 있었다.

또한 파종기의 경우 종자의 상태와 관련이 없이 파종기의 저장소(호퍼)에 수용된 종자를 그래도 이용하여 밭에 파종을 하고 있기 때문에 불량 종자의 경우 정상적인 방식으로 심어지더라도 발아되기 않는다. 불량 종자가 많은 경우에는 그 만큼 씨앗아 발아되지 않기 때문에 파종시 불량 종자와 우량 종자를 선별해 내고, 우량 종자만을 밭에 파종함으로써 수확량을 증대시킬 필요가 있다.

또한 불량 종자가 많은 경우 아무리 많은 무 씨앗을 파종하더라도 밭에서 수확되는 무 농작물의 수확량을 예측하기 어렵고 현재의 파종기의 경우 파종되는 종자의 개수를 카운팅하지 않기 때문에 정확하게 몇알의 종자가 심어졌는지 알 수 있는 방법이 없었다.

본 발명은 전술한 문제점에 기반하여 안출된 발명으로서 무 종자 파종시 무 종자를 파종기의 자세에 관계없이 일정하게 파종할 수 있는 파종기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 우량 종자만이 밭에 파종될 수 있도록 우량 및 불량 종자 선별 기능을 구비하고, 또한 농작물의 수확량을 예측할 수 있도록 파종된 무 씨앗의 개수를 카운팅할 수 있는 파종기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 무씨 파종시 무 종자가 지면의 수직 방향으로 낙하하여 지면의 정확한 위치에 심어질 수 있는 파종기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일양태에 따르면 회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기가 제공되고, 가이드관 조립체는; 종자를 지면으로 유도하기 위한 종자 가이드 관; 및 종자 가이드 관을 감싸는 외측 하우징을 포함하고,

종자 가이드 관을 감싸는 외측 하우징의 내측벽에는 종자 가이드 관을 고정하기 위한 지지 프레임이 설치되고,

지지 프레임에는 지지 프레임의 수직방향으로 연장되어 형성된 볼 조인트부가 고정되고, 상기 종자 가이드 관의 상단부에는 볼 조인트 부를 수납하기 위한 볼 조인트 수납부가 형성되어, 상기 볼 조인트 수납부가 볼 조인트부의 외측면을 통해 자유회동가능하게 이루어진다.

전술한 양태에서 볼 조인트 수납부와 볼 조인트 사이에는 간극이 형성되고, 볼 조인트의 수납부에는 볼 조인트를 가압하여 간극을 유지하기 위한 가압 수단이 제공된다.

또한 전술한 양태에서, 가압 수단은 적어도 하나의 베어링 볼과 적어도 하나의 스프링을 포함하고, 베어링 볼과 스프링은 볼 조인트 수납부에 제공된 홈에 설치되어, 스프링에 의해 베어링 볼이 볼 조인트부를 가압하도록 구성된다.

또한 전술한 양태에서 종자 가이드 관은 파종기의 자세에 무관하게 항상 지면에 수직한 방향을 향하도록 구성된다.

또한 전술한 양태에서 종자 가이드 관 내에는 우량 종자 선별 및 계수 장치가 제공되고, 우량 종자 선별 및 계수 장치는 종자 유도관의 내부 상단에 제공되는 종자 중량 측정 센서; 종자 유도관의 내부에서 종자 중량 측정 센서의 하부에 제공되는 종자 크기 측정 센서; 및 종자 중량 측정 센서 및 종자 크기 측정 센서로부터의 검출 결과에 대응하여 종자의 우량 또는 불량 여부를 판단하는 우량/불량 종자 판단부를 포함하는 컨트롤러를 포함한다.

본 발명에 따르면 씨앗의 크기 및 무게를 측정하고 씨앗의 크기와 무게가 모두 기준값 이상인 경우에만 우량 종자인 것으로 판단하여 파종을 진행하는 한편, 크기 또는 무게 중 어느 한쪽이 기준값을 충족하지 못하는 경우 불량 종자인 것으로 판단하여 분리함에 보관시킴으로써 우량 종자만이 밭에 파종될 수 있는 우량 종자를 선별 및 계수 기능을 구비한 파종기를 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 우량 종자인 것으로 판단된 종자만을 계수하도록 구성됨으로써 농작물의 수확량을 예측하는데 기여할 수 있는 파종기를 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 무씨 파종시 무씨 종자가 지면의 수직 방향으로 낙하하여 지면의 정확한 위치에 심어질 수 있는 무 종자 선별 및 계수 장치를 포함하는 파종기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기의 일례를 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파종기의 배면측을 나타내는 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 파종기에서 종자의 이동 방향을 설명하기 위한 단면도;
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 파종기에 제공된 가이드관 조립체를 나타내는 단면도;
도 5는 본 발명에 따른 파종기에 제공된 무씨 우량 종자 선별 및 계수 장치에서 종자의 크기를 측정하는 원리를 설명하기 위한 실시예의 도면; 및
도 6는 본 발명에 따른 파종기에 제공된 무씨 우량 종자 선별 및 계수 장치에서 종자의 크기를 측정하는 원리를 설명하기 위한 다른 실시예의 도면; 및
도 7은 본 발명에 따른 파종기에 제공된 무씨 우량 종자 선별 및 계수 장치에서 컨트롤러의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 파종기에 제공된 무씨 우량 종자 선별 및 계수 장치에서의 컨트롤러에서의 제어 흐름을 나타내는 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회동가능한 가이드 관 조립체를 구비한 파종기의 일례를 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 파종기는 트랙터(1)에 장착하여 사용하되 파종기(100)의 일측에 복토기(200)가 결합되어 파종과 동시에 복토 작업의 수행이 가능하게 구성된다.

파종기(100)는 메인 플레이트(111)를 구비하고 메인플레이트(111)의 양단에 수직플레이트(112)를 수직으로 세워 부착하되 메인플레이트(111)의 하측에 좌우로 메인샤프트(113)를 형성하고 메인플레이트(111)의 전단에 가이드프레임(114)를 형성하며 메인플레이트(111)의 상측에 일정 간격을 유지하는 상부플레이트(115)를 형성하는 지지부(110)와, 상기 지지부(110)의 가이드프레임(114)에 하향으로 다수개의 가이드관(121)을 감싸는 외측 하우징(340)을 관통시켜 고정하되 외측 하우징(340)의 하부에 지면을 가압하는 다짐롤러(122)를 하향으로 탄력설치한 배출다짐부(120)와, 상기 지지부(110)의 메인샤프트(113)에 순차적으로 다수개의 가압롤러(131)를 공회전하도록 결합하고 가압롤러(131)와 가압롤러(131) 사이 메인샤프트(113)에 탄성제거봉(133)을 결합하여 연동하도록 하되 종자 가이드관(121)의 진행방향 앞측에 탄성제거봉(133)을 위치시키는 가압제거부(130)와, 상기 지지부(110)의 상부플레이트(115)에 공급호퍼(141)를 설치하고 공급호퍼(141)의 하부를 가이드관(121)의 상부에 연통시키는 공급부(140)와, 상기 공급부(140)의 공급호퍼(141) 하측에 공급구(미도시)를 결합하여 곡물을 배출하는 조절배출부(150), 및 상기 지지부(110)의 메인샤프트(113) 중앙에 원형플레이트(161)를 결합하여 회전력을 조절배출부(150)의 공급구(152)에 인가하는 동력전달부(160)로 구성된다.

공급부(140)는 공급호퍼(141)의 하부에 용수철로 형성시킨 진동관(142)을 결합하여 하방의 배출다짐부(120)의 종자 가이드관(121)에 연통시켜 지속적으로 진동 발생할 수 있도록 하되 공급진동관(142)의 조절배출부(150)에 결합하여 연통시킨다.

따라서 파종기를 통해 배출하는 무 종자를 포함하는 씨앗류의 곡물을 원활하게 배출할 수 있도록 함과 동시에 이물질이 걸리는 경우 용수철을 벌려 이를 쉽게 제거할 수 있게 된다.

조절배출부(150)는 공급부(140)의 공급호퍼(141) 배출구에 상하를 연통하는 조절실(151)을 형성하되 조절실(151)에 유입측에 홈부(153)를 형성한 공급구(152)를 키샤프트(154)로 결합하여 회전하도록 하되 공급구(162)의 외주연에 다수개의 홈부(153)를 등간격으로 형성하여 회전으로 공급호퍼(141)의 무우 씨앗 등의 곡물을 하부로 정확하게 한알씩 배출할 수 있도록 한다.

조절배출부(150)를 통해 공급된 종자는 공급 진동관(142)을 통해 종자 가이드관(121)에 도달하고, 종자 가이드관(121)에 도달된 종자는 가이드관 내에 설치된 종자 선별 및 계수 장치에 의해 선별되고 카운트된다.

크기 및 중량 측면에서 규격을 만족하는 종자의 경우 가이드관 하부의 배출구를 통해 농지에 뿌려지게 되지만 그렇지 않은 경우, 즉 불량 종자인 경우에는 종자 가이드관의 측면에 배치된 종자 수거함(129)에 수거된다. 이에 대해서는 후술하여 설명하도록 한다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 파종기에 제공되는 가이드 관 조립체의 일례를 나타낸 도면이다. 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 가이드관 조립체는 종자가 토출되는 종자 가이드관(121)을 포함한다.

종자 가이드관(121)은 외측 하우징(340)에 의해 둘러싸여 있으며, 외측 하우징(340) 내에서 종자 가이드관(121)은 지면을 향해 수직한 방향을 유지하도록 회동가능하게 유지된다.

구체적으로 외측 하우징(340)은 메인 플레이트(111)로부터 수직방향으로 연장되어 형성되고, 외측 하우징(340)의 상단 내부에는 진동관(142)과 연결된 지지 프레임(129)이 고정된다.

지지 프레임은 진동관(142)으로부터 공급되는 무우 종자가 가이드관(121)으로 공급될 수 있도록 구멍이 형성되어 있다. 지지 프레임(129)는 무우 종자를 하측의 가이드관(121)으로 공급하는 것 외에 가이드관(121)을 회동가능하게 유지하기 위한 중공 볼 조인트부(341)을 수직방향으로 고정하도록 제공된다.

중공 볼 조인트부(341)의 일단부가 지지 프레임(129)에 고정되는 한편 타단부는 가이드관(121)의 단부가 회동가능하도록 중공 볼 조인트 수납부(342)에 장착된다.

이를 위해 가이드관(121)에는 도 4a에 도시된 바와 같이 중공 볼 조인트부(341)을 감싸도록 형성된 볼 조인트 수납부(341)가 형성된다. 중공 볼 조인트부(341)는 가이드 관(121)의 일단부에 형성된 볼 조인트 수납부(341) 내에 수납됨에 따라 가이드관(121)은 외측 하우징(340) 내에서 회동가능하게 된다.

볼 조인트 수납부(342) 내에서 볼 조인트부(341)가 원활하게 회동가능하도록 볼 조인트 수납부(342)와 볼 조인트부(341)의 사이에는 도 4의 A 구역에 확대되어 도시된 바와 같이 간극이 제공되고, 볼 조인트 수납부(342)의 적어도 일부분에 가압부재가 설치된다.

복수의 가압부재 각각은 도시된 바와 같이 하나의 베어링 볼(3421)과 스프링(3422)로 이루어져 있으며 베어링 볼(3421)과 스프링(3422)는 볼조인트 수납부(342)에 형성된 홈에 수납되어, 볼 조인트부(341)가 볼 조인트 수납부(342) 내에서 회동할 때 두 부품 사이에 간극을 유지하면서 보다 원할하게 볼 조인트가 회동할 수 있도록 기능한다.

또한 도 4a에 도시된 바와 같이, 가이드 관(121)의 볼 조인트 수납부(342)가 끝나는 끝단 영역은 도 4a의 B에 확대되어 도시된 바와 같이 일정한 곡률을 갖고 유선형상으로 형성된다.

이는 무 종자가 메인 플레이트(111)와 진동관(142)를 거쳐 중공 구조의 볼 조인트부(342)로 낙하될 때 볼 조인트 수납부(342)의 끝단 영역에 걸리는 것을 방지하기 위함이다. 볼 조인트 수납부(342)의 끝단 영역의 곡률 정도는 볼 조인트부에서의 회동 운동에 방해되지 않는 범위 내에서 선택될 수 있다.

한편 파종기(100)의 급작스러운 자세 변환 또는 큰 움직임은 외측 하우징(340) 내에서 종자 가이드관(121)의 회동 운동을 크게할 수 있고, 이는 종자 가이드관(121)이 외측 하우징(340)의 내측벽 부분에 충돌시킬 우려가 있으며 이는 종자 가이드관(121)에 설치되는 전자부품들의 수명을 단축시킬 수 있다.

본 발명에서는 종자 가이드관(121)이 외측 하우징(340)의 내측벽 부분에 충돌되는 것을 방지하기 위해 종자 가이드관(121)의 둘레를 따라 적어도 복수 위치(바람직하게는 4개소 이상)에 스프링과 같은 탄성부재(345)가 제공된다. 도 4b의 (A) 및 (B)는 종자 가이드관(121)의 회동 운동을 나타내는 도면이다. 도 4b에 도시된 바와 같이 종자 가이드관(121)의 볼 조인트부(342)가 볼 조인트 수납부(342) 내에서 회동됨에 따라 복수의 탄성부재(345)의 일부는 인장되고 다른 일부는 수축된다. 볼 조인트부(342)의 회동 운동이 길어질수록 무 종자가 수직 방향으로 낙하될 확율이 떨어지며, 복수의 개소에 설치된 탄성부재(345)는 가이드 관(121)이 신속하게 지면에 수직한 방향으로 자리할 수 있도록 도와준다.

스프링과 같은 탄성부재(345)는 가이드관(121)의 일측면과 외측 하우징(340)의 내측벽 사이에 설치되어 종자 가이드관(121)이 외측 하우징(340)과 적당한 장력을 가지도록 기능함에 따라 파종기(100)의 자세가 급작스럽게 변화되더라도 종자 가이드관(121)이 외측 하우징(340)의 내측벽 부분에 충돌하는 것을 방지할 수 있다.

도 4c는 본 발명에 따른 종자 가이드관 조립체가 파종기에 이용되는 경우 파종기의 자세 변경에 따른 종자 가이드관 조립체 내의 가이드관(121)의 자세를 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 4c의 (B)는 파종기가 비교적 평편한 지면을 이동할 때의 가이드관 조립체 내의 가이드관(121)의 모습을 나타낸다. 파종기의 메인 프레임에 가이드관 조립체의 외측 하우징이 연결되어 있기 때문에 파종기의 자세가 수평을 유지하는 경우 외측 하우징(340) 역시 지면에 수평하게 유지되며 가이드관(121) 역시 지면에 수직한 방향으로 향해 있음을 알 수 있다.

도 4c의 (A) 및 (C)는 파종기가 평편한 지면이 아닌 좌측 또는 우측(또는 오르막 또는 내리막)을 이동할 때의 가이드 관 조립체 내의 가이드관(121)의 모습을 나타낸다. 파종기의 메인 프레임에 가이드 관 조립체의 외측 하우징이 연결되어 있기 때문에 파종기의 자세가 어느 한쪽으로 기울어진 경우 외측 하우징(340) 역시 기울어진 방향을 향하게 되지만 가이드 관(121)은 볼 조인트부(341)가 조입트 수납부(342) 내에서 회동함에 따라 지면에 수직한 방향으로 향해 있음을 알 수 있다.

이와 같은 구성에 따르면 무우 종자는 파종기(100)는 메인 플레이트(111), 진동관(142), 진동관(142)과 종자 가이드관(121)을 연결하는 지지 프레임(129)를 통해 가이드관 내로 떨어지게 된다. 볼 조인트 수납부(342)는 볼 조인트부(341)의 외주면을 따라 회동됨에 따라 파종기의 자세가 상측 또는 하측으로, 좌측 또는 우측으로 기울어지더라도 종자 가이드관(121)은 외측 하우징(340) 내에서 언제나 수직 방향을 유지하게 된다.

다시 도 4를 참조하면, 본 발명은 무 우량 종자를 선별 및 계수하기 위한 장치(300)를 포함하고, 장치(300)는 압력 측정 센서(310), 종자 크기 측정 센서(320), 종자 계수 센서(330)을 포함한다.

압력 측정 센서(310)은 우량 종자를 선별 및 계수 장치(300)의 상부에서 즉 공급진동관(142)으로부터 낙하는 종자에 의한 충격량을 검출하도록 기능한다. 우량 종자의 경우 미리정해진 기준량 이상의 중량을 가진다.

종자가 떨어지는 높이 H는 거의 일정하게 정해지 있기 때문에 종자가 압력 측정 센서(310)에 부딪힐 때 발생하는 충격량은 종자의 중량에 비례하여 증가하거나 감소하게 된다.

따라서 압력 측정 센서(310)에 의해 측정된 충격량이 미리정해진 기준값 이하인 경우에는 중량 미달인 불량 종자인 것으로 판단할 수 있고, 압력 측정 센서(310)에 의해 측정된 충격량이 미리정해진 기준값 이상인 경우에는 중량 조건을 충족하는 우량 종자인 것으로 판단할 수 있다.

종자에 대한 중량 기준값은 종자의 종류에 따라 상이하며 이는 우량 종자를 선별 및 계수 장치(300)에 제공된 컨트롤러(350)에서 변경가능하다.

압력 측정 센서(310)는 도시된 바와 같이 그 일단부가 축회전가능하게 가이드관(121) 내에 설치되므로, 종자가 부딪히면 그 일단부가 회전되고 종자는 제1 토출구(129a)를 향해 계속 진행된다.

압력 측정 센서(310)에 의해 중량이 측정된 종자는 이어서 가이드관(121) 내에 설치된 크기 측정 센서(320)을 통과하게 된다. 크기 측정 센서(320)는 도시된 바와 같이 복수의 레이저 센서 그룹을 포함한다.

레이저 센서 그룹의 각각의 레이저 센서는 레이저 발광부(320a)와 레이저 수광부(320b)로 이루어져 있으며, 레이저 발광부(320a)는 레이저 수광부(320b)에 레이저를 조사하고 있다. 종자가 레이저 발광부(320a)는 레이저 수광부(320b)를 지나는 경우 종자에 의해 레이저 수광부(320b)에서의 레이저의 수신이 끊어지게 된다.

도 5는 레이저 센서 그룹을 이용하여 종자 크기를 측정하고 종자 크기에 따른 우량 및 불량 종자를 선별하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서 레이저 발광부(320a)는 레이저 수광부(320b)는 각각 다른 레이저 발광부 및 레이저 수광부들과 등간격으로 배치되어 있다. 예를 들면 각각의 레이저 발광부는 서로 3mm 간격으로 형성될 수 있으며, 레이저 센서 그룹이 3개 설치된 경우 최대 6mm의 크기를 측정할 수 있게 된다. 이 경우 3mm 미만 그리고 6mm 이상의 크기를 가진 무 종자는 불량인 것으로 간주될 수 있다.

이와 상이하게 상측으로부터 1번 발광부 및 수광부와 2번 발광부 및 수광부가 4mm 이격되고, 2번 발광부 및 수광부와 3번 발광부 및 수광부는 1mm 이격될 수 있다. 이 경우 4mm 미만, 5mm 이상의 종자는 불량인 것으로 간주될 수 있다.

이와 같은 구성은 무 종자의 평균 크기를 고려하여 이루어진 것으로, 무 종자의 평균 크기는 4mm ×4mm의 크기를 둥근 형태를 갖고 있기 때문이다. 예를 들면 투입 방향으로부터 1번과 2번 수광부 및 발광부는 정상적인 크기를 갖는 무씨의 크기를 측정하기 위해, 3번 수광부 및 발광부는 비정상적으로 큰 크기를 갖는 무씨를 측정하기 위해 이용된다.

도 5의 실시예는 각각의 레이저 발광부 및 수광부가 서로 3mm 간격으로 형성되어 있는 예를 나타낸다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 정상적인 크기의 무 종자는 평균 4mm 정도의 크기를 갖는다. 따라서 평균 크기르 가진 우량 종자의 경우 3mm 간격으로 제공된 제1 및 제2 레이저 발광부(320a)와 레이저 수광부(320b) 사이에서 동시에 측정되어야만 한다. 따라서 상위 2개의 레이저 센서에서 동시에 측정이 이루어지는 경우 우량 종자인 것으로 판단될 수 있다.

한편 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 투입된 종자가 2개의 레이저 발광부(320a)와 레이저 수광부(320b) 사이에서 동시에 측정되지 않는다면 이 무 종자는 크기 측면에서 기준값을 만족하지 못하는 불량 종자로서 판단될 수 있다.

한편 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 투입된 종자가 3개의 레이저 발광부(320a)와 레이저 수광부(320b) 사이에서 동시에 측정되는 경우 이 무 종자는 크기 측면에서 기준값 6mm를 초과하고 이는 무 종자가 아닌 다른 이물질 또는 다른 씨앗인 불량 종자로서 판단될 수 있다.

도 6의 실시예는 각각의 투입구로부터 상위 2개의 레이저 발광부 및 수광부가 서로 4mmm 간격으로 형성되고 마지막 레이저 발광부 및 수광부가 2번째 레이저 발광부 및 수광부로부터 1mm 간격으로 형성되어 있는 예를 나타낸다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 정상적인 무 종자의 경우 평균 4mm의 크기를 갖는다. 따라서 우량 종자의 경우 4mm 간격으로 제공된 제1 및 제2 레이저 발광부(320a)와 레이저 수광부(320b) 사이에서 동시에 측정되어야만 한다. 상위 2개의 레이저 센서에서 동시에 측정이 이루어지는 경우 우량 종자인 것으로 판단될 수 있다.

한편 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 투입된 종자가 1번 및 2번의 2개의 레이저 발광부(320a)와 레이저 수광부(320b) 사이에서 동시에 측정되지 않는다면 이 무 종자는 크기 측면에서 기준값을 만족하지 못하는 불량 종자로서 판단될 수 있다.

한편 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 투입된 종자가 3개의 레이저 발광부(320a)와 레이저 수광부(320b) 사이에서 동시에 측정되는 경우 이 무 종자는 크기 측면에서 최대 기준값 5mm를 초과하고 이는 무 종자가 아닌 다른 이물질 또는 다른 씨앗인 불량 종자로서 판단될 수 있다.

컨트롤러(390)는 전술한 바와 같이 압력 측정 센서(310)와 크기 측정 센서(320)을 통해 계측된 충격량과 크기에 기반하여 상부로부터 낙하된 종자의 우량 또는 불량 여부를 판단하게 된다.

종자의 중량이 기준값 이상이고, 종자의 크기가 기준값 이상인 경우, 컨트롤러(390)는 이를 파종될 우량 종자로서 카운트한다. 반면 종자의 중량과 종자의 크기중 어느 하나라도 기준값을 충족하지 못한다면 컨트롤러(390)는 종자를 불량 종자로서 카운트하는 동시에 에어 블러워(350)를 구동하여 낙하되는 불량 종자를 제2 토출구(129b)를 향해 발사하고 불량 종자는 에어 블러워(350)에 의한 압축 공기에 의해 종자 수거함(129)에 수거된다.

도 7은 전술하여 설명한 컨트롤러(390)의 일례를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이 우량 종자를 선별 및 계수하는 장치(300)의 컨트롤러(390)는 데이터 수집부(391), 기준값 설정부(392), 우량/불량 종자 판단부(393), 에어블러워 구동부(394), 계수부(395) 및 통신부(396)를 포함한다.

데이터 수집부(391)는 우량 종자를 선별 및 계수 장치(300)에 설치된 압력 감지 센서(310)과 크기 감지 센서(320)으로부터의 감지 결과를 수집한다.

수집된 정보는 우량/불량 종자 판단부(393)에서 투입된 종자에 대한 우량 및 불량 여부를 판단한다. 우량/불량 종자의 판단은 기준값 설정부(392)에서 설정된 기준 중량 및 기준 크기에 기반하여 이루어진다.

우량/불량 종자 판단부(393)은 측정된 종자의 중량(또는 충격량)과 종자의 크기가 미리결정된 중량(충격량)과 크기 중 모두를 만족하는 경우 우량 종자인 것으로 판단하고 이들 중 어느 하나가 기준값을 충족하지 못하면 불량 종자인 것으로 판단한다.

기준값 설정부(392)는 측정하고자 하는 종자의 최저 중량을 결정하도록 기능한다. 기준값 설정부(392)에 이용되는 종자의 중량 기준값은 무선 또는 유선 통신부(396)를 통해 연결되는 사용자 단말로부터 입력될 수 있다.

계수부(395)는 우량/불량 종자 판단부(393)에서 판단된 우량 종자와 불량 종자를 카운트하도록 구성된다. 우량 종자의 카운트는 전술한 바와 같이 종자의 크기 및 중량을 측정하여 이루어질 수도 있지만 도 4에 도시된 바와 같이 별도의 카운트 수단(330)을 제1 토출구(129a)에 제공하여 카운트할 수도 있다.

계수부(395)를 통해 카운트된 우량 종자와 불량 종자의 수가 컨트롤러(390)에 제공된 메모리 등에 저장되고 사용자는 사용자 단말을 통신부(396)에 연결하여 우량 및 불량 종자에 대한 카운트 정보를 볼 수 있다. 우량 및 불량 종자에 대한 카운트 정보 또는 비율 정보는 종자의 품질을 관리하는데 이용될 수 있다. 예를 들면 사용자가 여러 거래처에서 종자를 구입하는 경우 우량 종자 비율이 높은 거래처를 선택하는데 도움을 줄 수도 있다.

우량/불량 종자 판단부(393)에서 불량 종자인 것으로 판단된 경우 컨트롤러는 에어 블러워 구동부(394)를 통해 에어 블러워 모터(350)를 구동시켜 종자 수거함(129)에 연결되는 제2 토출구(129b) 방향으로 종자를 배출시킨다.

도 8은 본 발명에 무씨 우량 종자를 선별 및 계수 장치(300)의 컨트롤러에서의 제어 흐름을 나타내는 흐름도이다.

도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무씨 우량 종자를 선별 및 계수 장치(300)의 컨트롤러는 먼저 단계 S110에서 무 종자가 투입되면 단계 S120에서 종자 가이드관의 내부 상단에 제공되는 종자 중량 측정 센서를 이용해서 중량 측정을 수행한다. 중량 측정은 평균 중량을 초과하거나 평균 중량에 미치지 못하는 무 종자를 선별하도록 기능한다.

구체적으로 단계 S130에서는 측정된 무씨 중량이 기준범위 내에 있는지 여부를 판단하게 된다. 단계 S130에서는 측정된 무씨의 중량이 기준 범위를 초과한 경우에는 단계는 S175로 진행되어 불량 종자로 판단되고 카운트 된다.

단계 S130에서는 측정된 무씨 중량이 기준범위 이내, 예를 들면 무씨 평균 중량의 ± 15% % 이내에 존재한다면 단계는 S140으로 진행되어 무씨의 크기 측정이 수행된다.

무씨의 크기는 도 8에 도시된 바와 같이 단계 S150 내지 단계 S165에 거쳐 수행된다. 먼저 컨트롤러는 1번 레이저 센서로부터 단선 신호(OFF 신호)가 입력되는지를 검출한다. 1번 레이저 센서로부터 OFF 신호가 입력되지 않으면 단계는 S140으로 되돌아가고 단계 S150에서 1번 off 신호가 감지되면 단계는 S155로 진행된다.

단계 S155에서는 2번 레이저 센서로부터 단선 신호가 입력되는지 검출을 수행하는데, 2번 레이저 센서 OFF 신호가 검출된 당시 1번 레이지 센서로부터 단선 신호가 동시 검출되었는지 여부를 판단한다. 1번과 2번 레이저 센서로부터 동시적으로 단선 신호가 검출된 경우에는 단계 S165로 진행되고 그렇지 않은 경우에는 단계 S160으로 진행되게 된다.

단계 S165로 진행된 경우 컨트롤러는 1번 레이저 센서로부터 3번 레이저 센서까지 모두 동시에 단선 신호(OFF)가 검출되었는지 여부를 판단하는데, 1번 내지 3번 레이저 센서에서 모두 단선 신호가 동시에 검출된 경우에는 해당하는 무 종자가 기준 크기를 초과한 것으로 판단하여 불량 종자로 간주하고 카운트를 진행한다.

한편 단계 S165에서 3번 레이저 센서로부터 단선 신호가 검출될 당시 동시에 1번 레이저 센서가 단락 신호(on)가 검출되면 컨트롤러는 해당하는 무씨가 기준 크기를 만족하는 것으로 판단하고 단계 S170에서 우량 종자로 카운트를 진행하게 된다.

한편 단계 S160에서 2번 레이저 센서에서 off 신호가 검출되었는데 1번 레이저 센서에서 on 신호가 검출된 경우에는 컨트롤러는 해당하는 무 종자가 크기가 미달인 것으로 판단하고 단계 S175로 진행하여 불량 종자로서 카운트를 진행하게 된다.

전술한 본 발명에 따르면 따르면 씨앗의 크기 및 중량을 측정하고 씨앗의 크기와 무게가 모두 기준값 이상인 경우에 우량 종자인 것으로 판단하여 파종을 진행하는 한편, 크기 또는 중량 중 어느 한쪽이 기준값을 충족하지 못하는 경우 불량 종자인 것으로 판단하여 수거함에 수거함으로써 우량 종자만이 밭에 파종될 수 있고, 우량 종자와 불량 종자의 수를 카운트함으로써 예상 수확량을 판단하는 것이 가능하고 또한 품질 좋은 종자를 공급하는 공급자를 선별할 수 있는 이점이 얻어질 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속하는 것으로 해석되어야만 한다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속하는 것으로 해석되어야만 한다.

100: 파종기 200: 복토기
140: 공급부 141: 공급호퍼
142: 진동관 150: 조절배출부
300: 우량 종자 선별 및 계수 장치 310: 압력 감지 센서
320: 크기 감지 센서 350: 에어 블러워 모터
341: 볼 조인트부 342: 볼 조인트 수납부
390: 컨트롤러

Claims (5)

1. 회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기에 있어서,
   가이드관 조립체는;
   종자를 지면으로 유도하기 위한 종자 가이드 관; 및
   종자 가이드 관을 감싸는 외측 하우징을 포함하고,
   상기 종자 가이드 관을 감싸는 외측 하우징의 내측벽에는 종자 가이드 관을 고정하기 위한 지지 프레임이 설치되고,
   상기 지지 프레임에는 지지 프레임의 수직방향으로 연장되어 형성된 볼 조인트부가 고정되고, 상기 종자 가이드 관의 상단부에는 볼 조인트 부를 수납하기 위한 볼 조인트 수납부가 형성되어, 상기 볼 조인트 수납부가 볼 조인트부의 외측면을 통해 자유회동가능하게 이루어진 것을 특징으로 하는
   회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 볼 조인트 수납부와 볼 조인트 사이에는 간극이 형성되고,
   상기 볼 조인트의 수납부에는 볼 조인트를 가압하여 간극을 유지하기 위한 가압 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는
   회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 가압 수단은 적어도 하나의 베어링 볼과 적어도 하나의 스프링을 포함하고,
   상기 베어링 볼과 스프링은 볼 조인트 수납부에 제공된 홈에 설치되어, 스프링에 의해 베어링 볼이 볼 조인트부를 가압하도록 구성된 것을 특징으로 하는
   회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 종자 가이드 관은 파종기의 자세에 무관하게 항상 지면에 수직한 방향을 향하도록 구성된 것을 특징으로 하는
   회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 종자 가이드 관 내에는 우량 종자 선별 및 계수 장치가 제공되고, 우량 종자 선별 및 계수 장치는
   종자 유도관의 내부 상단에 제공되는 종자 중량 측정 센서;
   종자 유도관의 내부에서 종자 중량 측정 센서의 하부에 제공되는 종자 크기 측정 센서; 및
   종자 중량 측정 센서 및 종자 크기 측정 센서로부터의 검출 결과에 대응하여 종자의 우량 또는 불량 여부를 판단하는 우량/불량 종자 판단부를 포함하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는
   회동가능한 가이드 관 조립체를 포함하는 파종기.

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