KR20230067527A - 농작물 조작 장치 - Google Patents
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Abstract
(과제) 농작물 (과채 또는 과실) 의 형상이나 유지 자세 등의 편차에 영향을 받지 않고, 농작물을 대상으로 한 적절한 조작을 실시할 수 있는 농작물 조작 장치를 제공한다.
(해결 수단) 과채 수확 장치 (10) 는, 과채 (F) 를 대상으로 한 조작 (예를 들어, 과경의 절단) 을 실시하는 조작 기구 (예를 들어, 절단 기구 (12)) 와, 과채 (F) 를 흡착하여 유지하는 과채 유지 기구 (11) 와, 과채 유지 기구 (11) 에 유지되어 있는 과채 (F) 에 대하여, 절단 기구 (12) 를 진퇴시키는 진퇴 기구 (13) 를 구비하고 있다. 진퇴 기구 (13) 는, 선단에 절단 기구 (12) 가 장착된 자유롭게 신축할 수 있는 아암부 (131) 를 갖고 있고, 절단 기구 (12) 는 아암부 (131) 에 대하여 제 2 회전축 (130B) 둘레로 회전 가능하게 유지되어 있다.
(해결 수단) 과채 수확 장치 (10) 는, 과채 (F) 를 대상으로 한 조작 (예를 들어, 과경의 절단) 을 실시하는 조작 기구 (예를 들어, 절단 기구 (12)) 와, 과채 (F) 를 흡착하여 유지하는 과채 유지 기구 (11) 와, 과채 유지 기구 (11) 에 유지되어 있는 과채 (F) 에 대하여, 절단 기구 (12) 를 진퇴시키는 진퇴 기구 (13) 를 구비하고 있다. 진퇴 기구 (13) 는, 선단에 절단 기구 (12) 가 장착된 자유롭게 신축할 수 있는 아암부 (131) 를 갖고 있고, 절단 기구 (12) 는 아암부 (131) 에 대하여 제 2 회전축 (130B) 둘레로 회전 가능하게 유지되어 있다.
Description
본 발명은, 농작물 (과채 또는 과실) 을 대상으로 한 조작 (수확시에 있어서의 과경 (果梗) 의 절단 등) 을 실시하는 농작물 조작 장치에 관한 것이다.
가지로부터 과채를 수확하기 위한 과채 수확 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1 에는, 흡착 핸드로 과채를 유지하고, 과경에 어프로치시킨 손가락부로 과채를 이층 (離層) 으로부터 분리시켜 수확하는 과채 수확 장치가 개시되어 있다.
특허문헌 1 에 있어서의 과채 수확 장치는, 손가락부를 과경에 어프로치시키기 위해, 랙 및 피니언에 의한 진퇴 기구를 사용하고 있다. 이와 같은 과채 수확 장치는, 과채의 형상이나 유지 자세 등의 편차에 대하여 충분히 대응할 수 없다는 문제가 있었다.
즉, 진퇴 기구가 랙 앤드 피니언 기구로서 구성되기 때문에, 손가락부의 진퇴는 직선적인 이동에 한정된다. 이 때문에, 과채의 사이즈나 자세에 따라서는, 손가락부가 충분히 과채를 따를 수 없어, 수확하고자 하는 과채나 그 주위를 손상시키거나, 충분히 열매의 근처에 위치 결정할 수 없어 목적으로 하는 성능을 얻을 수 없다. 또, 단순히 직선 이동하기만 하는 손가락부는, 과채의 사이즈나 요철의 차이에 대응할 수 없어, 다양한 조건의 과채에 대응할 수 없다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 농작물 (과채 또는 과실) 의 형상이나 유지 자세 등의 편차에 영향을 받지 않고, 농작물을 대상으로 한 적절한 조작을 실시할 수 있는 농작물 조작 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 농작물 조작 장치는, 농작물에 대하여 조작을 실시하는 조작 기구 (器具) 와, 상기 농작물을 유지하는 농작물 유지 기구 (機構) 와, 상기 농작물 유지 기구에 유지되어 있는 상기 농작물에 대하여, 상기 조작 기구를 진퇴시키는 진퇴 기구를 구비하고 있고, 상기 조작 기구는, 상기 진퇴 기구에 대하여 회전 가능하게 유지되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 진퇴 기구는, 조작 기구를 진퇴시킬 뿐만 아니라, 조작 기구의 회전 동작도 실시하게 할 수 있다. 이 때문에, 조작 기구를 농작물에 근접시킬 때, 조작 기구가 농작물의 표면을 따르도록 회전시킬 수 있어, 조작 기구가 농작물에 대하여 적절한 위치에서 조작을 실시할 수 있게 된다.
또, 상기 농작물 조작 장치는, 상기 진퇴 기구 및 상기 조작 기구를 구동시키는 구동부를 구비하고 있는 구성으로 할 수 있다.
또, 상기 농작물 조작 장치에서는, 상기 구동부는, 동일한 구동축에 고정된 직경이 상이한 복수의 드럼을 갖는 구성으로 할 수 있다.
또, 상기 농작물 조작 장치에서는, 상기 진퇴 기구는, 상기 조작 기구가 장착된 자유롭게 신축할 수 있는 아암부를 갖고 있는 구성으로 할 수 있다.
또, 상기 농작물 조작 장치는, 상기 아암부가, 상기 진퇴 기구의 프레임 부재에 대하여 회전 가능하게 지지되어 있고, 상기 아암부가 신장되기 시작하는 초기 단계에서는 상기 아암부의 회전을 규제하고, 상기 아암부가 신장됨에 따라서 상기 아암부의 회전을 허용하는 아암 회전 제어부를 구비하는 구성으로 할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 진퇴 기구는, 아암부의 신축 동작 뿐만 아니라, 아암부의 회전 동작도 실시하게 할 수 있다. 아암부의 회전 동작은, 조작 기구를 농작물에 근접시킬 때, 조작 기구가 농작물에 대하여 적절히 접촉할 수 있도록 할 수 있다.
또, 상기 농작물 조작 장치는, 상기 아암부에 대하여, 상기 조작 기구가 상기 농작물에 상대적으로 근접하는 회전 방향으로 상기 아암부를 탄성 지지하는 탄성 부재를 구비하는 구성으로 할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 농작물 조작 장치의 사용시의 자세에 상관없이, 아암부의 회전 동작을 확실하게 발생시킬 수 있다.
또, 상기 농작물 조작 장치는, 상기 아암부가, 복수의 분할 아암을 갖고 있는 구성으로 할 수 있다.
또, 상기 농작물 조작 장치에서는, 상기 분할 아암 중, 상기 아암부가 신장될 때의 선두에 위치하는 제 1 분할 아암이 상기 조작 기구를 회전 가능하게 유지하고 있고, 상기 조작 기구에 벨트를 통하여 접속되는 드럼과 상기 제 1 분할 아암에 벨트를 통하여 접속되는 드럼은, 드럼 직경이 상이한 구성으로 할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 2 개의 벨트의 이동량의 차분을 이용한 간단한 구성에 의해, 조작 기구의 회전 동작을 실시하게 할 수 있다.
또, 상기 농작물 조작 장치는, 일단부가 상기 조작 기구 또는 상기 분할 아암에 고정되고, 자유단인 타단부에 돌기가 상기 벨트의 측으로 돌출되어 형성된 판 스프링을 갖는 부하 완화부를 구비하는 구성으로 할 수 있다.
또, 상기 농작물 조작 장치에서는, 상기 부하 완화부는, 상기 벨트에 형성되고, 상기 돌기에 끼워 맞춤 가능한 형상을 갖는 끼워 맞춤홈과, 상기 끼워 맞춤홈에 인접하여 상기 벨트의 길이 방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 돌기의 폭 치수보다 작은 홈 폭을 갖는 릴리프 홈을 갖는 구성으로 할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 조작 기구가 대상에 맞닿은 후, 추가로 드럼이 회전하여 벨트가 압출되는 경우, 판 스프링의 돌기를 끼워 맞춤홈으로부터 릴리프 홈으로 빠져나가게 함으로써, 농작물 및 조작 기구나 분할 아암에 가해지는 부하를 완화시킬 수 있음과 함께, 절단 기구가 필요 이상으로 경사지는 것을 방지할 수도 있다.
또, 상기 농작물 조작 장치는, 상기 조작 기구가 상기 농작물의 과경을 절단하는 절단 기구이고, 상기 절단 기구가 각각의 날부를 대향시켜 배치된 1 쌍의 절단날을 갖는 가위인 구성으로 할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 절단 기구에 의해 농작물의 과경을 절단할 수 있고, 농작물 조작 장치를 농작물의 수확에 사용할 수 있다.
또, 상기 농작물 조작 장치에서는, 상기 절단 기구는, 스프링에 의해 상기 가위를 벌리는 탄성력이 부여되고 있음과 함께, 아우터 와이어 및 이너 와이어로 이루어지는 2 중 구조의 와이어 부재를 통하여 상기 가위를 오므리는 구동력이 전달되는 구성으로 할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 가위를 개폐 구동시키기 위한 구동원을 절단 기구와 일체적으로 구비할 필요가 없어, 절단 기구를 소형화함으로써 밀집한 과채에 삽입하기 쉽게 할 수 있다.
또, 상기 농작물 조작 장치는, 상기 가위의 일방의 날측에 동활차가 구비되고, 상기 이너 와이어가, 상기 동활차의 주위에 둘러 걸쳐지고, 그 선단이 상기 가위의 타방의 날측에 접속되어 있는 구성으로 할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 동활차를 사용함으로써 가위를 오므리기 위한 구동력을 낮출 수 있어, 이너 와이어로서 허용 응력이 작은 가는 와이어를 사용 가능해진다. 또, 가는 와이어는, 최소 굽힘 반경이 작기 때문에 절단 기구를 작게 구성하는 것이 가능해진다.
또, 상기 농작물 조작 장치는, 상기 가위의 날부측에 날 커버가 형성되어 있고, 상기 날 커버는 상기 가위에 대하여 상기 농작물과의 대향면측을 덮고 있는 구성으로 할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 절단 기구가 농작물에 접촉할 때에, 날 커버에 의해 농작물에 흠집이 나지 않도록 보호할 수 있다. 특히, 절단 기구의 선단을 스키와 같은 형상으로 함으로써, 날이 농작물에 접촉하는 순간에 날이 농작물에 꽂히는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 농작물 조작 장치는, 조작 기구를 대상물인 농작물을 향하여 진퇴시키는 진퇴 기구에 있어서, 진퇴 기구 선단에서의 조작 기구의 회전 동작을 실시하게 할 수 있어, 조작 기구가 농작물의 표면을 따르게 되어, 조작 기구가 농작물에 대하여 적절한 위치 (예를 들어, 과경의 보다 열매에 가까운 위치) 에서 조작을 실시할 수 있게 되는 것과 같은 효과를 발휘한다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 것으로서, 과채 수확 장치의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 도 1 의 과채 수확 장치에 있어서, 진퇴 기구의 내부 구조를 시인할 수 있도록 한 사시도이다.
도 3 은, 도 2 의 과채 수확 장치의 상면도이다.
도 4(a) ∼ 도 4(c) 는, 과채 수확 장치의 과채 수확시에 있어서의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 5 는, 부하 완화부의 일례를 나타내는 확대 사시도이다.
도 6(a), 도 6(b) 는, 부하 완화부의 작용을 나타내는 설명도이다.
도 7(a) ∼ 도 7(c) 는, 과채 수확 장치의 과채 수확시에 있어서의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 8 은, 절단 기구의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 9 는, 절단 기구의 평면도이다.
도 10(a) ∼ 도 10(c) 는, 절단 기구의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 2 는, 도 1 의 과채 수확 장치에 있어서, 진퇴 기구의 내부 구조를 시인할 수 있도록 한 사시도이다.
도 3 은, 도 2 의 과채 수확 장치의 상면도이다.
도 4(a) ∼ 도 4(c) 는, 과채 수확 장치의 과채 수확시에 있어서의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 5 는, 부하 완화부의 일례를 나타내는 확대 사시도이다.
도 6(a), 도 6(b) 는, 부하 완화부의 작용을 나타내는 설명도이다.
도 7(a) ∼ 도 7(c) 는, 과채 수확 장치의 과채 수확시에 있어서의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 8 은, 절단 기구의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 9 는, 절단 기구의 평면도이다.
도 10(a) ∼ 도 10(c) 는, 절단 기구의 동작을 나타내는 설명도이다.
〔실시형태 1〕
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 먼저, 본 실시형태 1 에 관련된 농작물 조작 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 1 은, 농작물 조작 장치의 일례인 과채 수확 장치 (10) 의 외관을 나타내는 사시도이다. 또한, 도 1 에 나타내는 과채 수확 장치 (10) 는, 아암 등의 선단에 장착되고, 또한 구동원이나 조작 수단 등의 주변 장치와 조합되어 과채 수확기로서 사용된다. 즉, 농작물 조작 장치에 있어서 조작 대상이 되는 농작물은, 과채 또는 과실이다.
과채 수확 장치 (10) 는, 대략적으로, 과채 유지 기구 (농작물 유지 기구) (11), 절단 기구 (조작 기구) (12) 및 진퇴 기구 (13) 를 구비하고 있다. 또한, 과채 수확 장치 (10) 의 사용시에 있어서의 기본 자세에서는, 과채 유지 기구 (11) 의 상방에 진퇴 기구 (13) 가 위치한다. 이 때문에, 본원 명세서에 있어서의 상하 방향이란, 진퇴 기구 (13) 에 대하여 과채 유지 기구 (11) 가 위치하는 방향이 하방향을 의미하고, 그 반대측의 방향이 상방향을 의미하는 것으로 한다.
과채 유지 기구 (11) 는, 그 선단에 스펀지 등으로 형성된 흡착 패드 (110) 를 갖고 있으며, 흡착 패드 (110) 에 수확 대상의 과채를 흡착하여 유지할 수 있다. 보다 구체적으로는, 과채 유지 기구 (11) 는, 호스 (도시 생략) 를 통하여 구동원이 되는 진공 발생 장치 (도시 생략) 등에 접속되어 있고, 진공 발생 장치에 의한 진공 흡인에 의해 흡착 패드 (110) 에 과채를 흡착하도록 되어 있다. 또한, 진공 흡인에 의해 과채를 흡착 유지하는 과채 유지 장치 자체는 공지이기 때문에, 여기서는 과채 유지 기구 (11) 에 대한 상세한 설명은 생략한다.
절단 기구 (12) 는, 수확 대상의 과채에 대하여 과경을 절단하는 것이다. 절단 기구 (12) 의 구체적 구성에 대해서는 후술한다. 진퇴 기구 (13) 는, 그 선단에 절단 기구 (12) 가 장착되고, 절단 기구 (12) 를 과경에 근접시키도록 이동시키는 것이다.
본 실시형태 1 에서는, 진퇴 기구 (13) 의 특징적 구성에 대해 설명한다. 도 2 는, 도 1 에 나타내는 과채 수확 장치 (10) 에 있어서 진퇴 기구 (13) 의 아암 커버 (132) 및 드럼 커버 (133) 를 분리하여, 진퇴 기구 (13) 의 내부 구조를 시인할 수 있도록 한 사시도이다. 도 3 은, 도 2 에 나타내는 과채 수확 장치 (10) 의 상면도이다.
진퇴 기구 (13) 는, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 복수의 분할 아암, 즉 제 1 분할 아암 (131A), 제 2 분할 아암 (131B) 및 제 3 분할 아암 (131C) 으로 이루어지는 아암부 (131) 를 갖고 있다. 이 예에서는, 제 2 분할 아암 (131B) 및 제 3 분할 아암 (131C) 은 V 홈을 통하여 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 또, 제 1 분할 아암 (131A) 은, 봉상의 로드 부재로서, 제 2 분할 아암 (131B) 에 형성된 홈에 넣어져, 슬라이딩 가능하게 되어 있다.
이로써, 제 1 분할 아암 (131A) 은 제 2 분할 아암 (131B) 의 홈부 내에서 슬라이드 이동이 가능해지고, 제 2 분할 아암 (131B) 은 제 3 분할 아암 (131C) 의 홈부 내에서 슬라이드 이동이 가능해진다. 이와 같이, 제 1 분할 아암 (131A), 제 2 분할 아암 (131B) 및 제 3 분할 아암 (131C) 이 텔레스코픽 기구를 구성하여, 아암부 (131) 는 전후 방향으로 신축 가능하게 되어 있다. 또한, 본원 명세서에 있어서의 전후 방향이란, 유지된 과채에 근접하는 방향인 전방과, 과채로부터 이간되는 방향인 후방을 의미하고 있다. 또, 본 예에 있어서의 텔레스코픽 기구는 3 단이지만, 복수 단이면 몇 단이어도 상관없다.
제 3 분할 아암 (131C) 은, 전후 방향의 이동은 하지 않지만, 진퇴 기구 (13) 의 프레임 부재 (130) 에 대하여, 제 1 회전축 (130A) 둘레의 회전이 가능하게 되어 있다. 또, 절단 기구 (12) 는, 제 1 분할 아암 (131A) 의 선단 (전방측 단부) 에 있어서, 제 2 회전축 (130B) 둘레의 회전이 가능해지도록 장착되어 있다.
아암부 (131) 는, 로터리 액추에이터 (134), 드럼 유닛 (135), 제 1 벨트 (136A) 및 제 2 벨트 (136B) 를 포함하는 구동부에 의해 구동되고, 신축 동작을 실시한다. 로터리 액추에이터 (134) 는, 공기압이나 유압을 회전 운동으로 변환시키는 액추에이터이고, 아암부 (131) 보다 후방의 위치에 배치되어 있다. 또한, 로터리 액추에이터 (134) 대신에 전동 모터 등을 사용하는 것도 가능하다.
드럼 유닛 (135) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 대직경 드럼 (135A), 중직경 드럼 (135B) 및 소직경 드럼 (135C) 의 3 개의 드럼이, 동일한 회전축에 대하여 동심상으로 배치되어 구성되어 있다. 대직경 드럼 (135A) 은, 3 개의 드럼 중에서 상대적으로 가장 큰 외경을 갖고 있다. 소직경 드럼 (135C) 은, 3 개의 드럼 중에서 상대적으로 가장 작은 외경을 갖고 있다. 중직경 드럼 (135B) 은, 소직경 드럼 (135C) 보다 크고, 또한 대직경 드럼 (135A) 보다 작은 외경을 갖고 있다. 또, 본 예에서는, 소직경 드럼 (135C) 은 대직경 드럼 (135A) 에 대하여 로터리 액추에이터 (134) 와 반대측에 배치되어 있고, 중직경 드럼 (135B) 은 대직경 드럼 (135A) 에 대하여 로터리 액추에이터 (134) 와 동일한 측에 배치되어 있지만, 이들 드럼의 배치순은 특별히 한정되는 것은 아니다.
드럼 유닛 (135) 에서는, 로터리 액추에이터 (134) 에 의해 구동축이 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되면, 구동축에 고정된 대직경 드럼 (135A), 중직경 드럼 (135B) 및 소직경 드럼 (135C) 은, 동등한 회전 속도로 정회전 또는 역회전한다. 또한, 본원 명세서에 있어서 정회전이란, 아암부 (131) 가 전방으로 신장될 때의 회전 방향 (도 2 에서의 반시계 방향) 의 회전을 의미한다. 한편, 역회전이란, 아암부 (131) 가 후방으로 수축될 때의 회전 방향 (도 2 에서의 시계 방향) 의 회전을 의미한다.
제 1 벨트 (136A) 는, 제 1 분할 아암 (131A) 의 슬라이드 이동을 구동시키는 역할을 한다. 이 제 1 벨트 (136A) 는, 중직경 드럼 (135B) 의 외주면에 둘러 걸쳐지고, 도면에 상세는 나타내지 않지만, 그 길이 방향 선단부가 제 1 분할 아암 (131A) 의 소정 지점에 고정됨과 함께, 그 길이 방향 기단부가 중직경 드럼 (135B) 의 외주면의 소정 지점에 고정된다. 제 2 벨트 (136B) 는, 제 2 분할 아암 (131B) 의 슬라이드 이동을 구동시키는 역할을 한다. 이 제 2 벨트 (136B) 는, 소직경 드럼 (135C) 의 외주면에 둘러 걸쳐지고, 도면에 상세는 나타내지 않지만, 그 길이 방향 선단부가 제 2 분할 아암 (131B) 의 소정 지점에 고정됨과 함께, 그 길이 방향 기단부가 소직경 드럼 (135C) 의 외주면의 소정 지점에 고정된다.
또한, 진퇴 기구 (13) 의 구동부는, 절단 기구 (12) 의 경사 동작 (조작 기구의 회전 동작) 을 실시하게 하기 위한 절단 기구용 벨트 (137) 를 갖고 있다. 절단 기구용 벨트 (137) 는, 대직경 드럼 (135A) 의 외주면에 둘러 걸쳐지고, 그 길이 방향 선단부가 절단 기구 (12) 의 정부 (頂部) 에 장착됨과 함께, 도면에 상세는 나타내지 않지만, 그 길이 방향 기단부가 대직경 드럼 (135A) 의 외주면의 소정 지점에 고정되어 있다. 또한, 드럼 유닛 (135) 에 있어서의 드럼의 수, 및 드럼 유닛 (135) 에 접속되는 벨트의 수는, 아암부 (131) 의 텔레스코픽 기구의 단수에 따라 변경된다.
진퇴 기구 (13) 에 있어서, 드럼 유닛 (135) 이 정회전하면 각 드럼에 둘러 걸쳐진 각 벨트가 전방으로 조출된다. 이 때, 제 1 벨트 (136A) 의 조출에 의해 제 1 분할 아암 (131A) 이 전방으로 압출되고, 제 2 벨트 (136B) 의 조출에 의해 제 2 분할 아암 (131B) 이 전방으로 압출된다. 이 때, 제 1 벨트 (136A) 가 둘러 걸쳐지는 중직경 드럼 (135B) 과 제 2 벨트 (136B) 가 둘러 걸쳐지는 소직경 드럼 (135C) 의 외경의 차에 의해, 제 1 분할 아암 (131A) 의 이동량은 제 2 분할 아암 (131B) 의 이동량보다 커진다. 즉, 드럼 유닛 (135) 의 정회전에 의해 아암부 (131) 가 전방으로 신장된다. 드럼 유닛 (135) 이 역회전하면, 신장된 아암부 (131) 가 후방으로 되돌려진다.
또, 드럼 유닛 (135) 이 정회전할 때에는, 대직경 드럼 (135A) 에 둘러 걸쳐진 절단 기구용 벨트 (137) 도 전방으로 조출된다. 이 때, 대직경 드럼 (135A) 과 중직경 드럼 (135B) 의 외경의 차에 의해, 절단 기구용 벨트 (137) 의 조출량은 제 1 벨트 (136A) 의 조출량보다 커진다. 또, 절단 기구용 벨트 (137) 는 절단 기구 (12) 의 정부에 장착되어 있기 때문에, 절단 기구용 벨트 (137) 와 제 1 벨트 (136A) 의 이동량의 차분에 의해, 절단 기구 (12) 는 제 2 회전축 (130B) 둘레로 회전하고, 그 선단측을 하강시키도록 (흡착 패드 (110) 측에 근접시키도록) 경사진다.
또한, 본 예에서는, 절단 기구용 벨트 (137) 가 둘러 걸쳐진 드럼 (즉 대직경 드럼 (135A)) 은, 제 1 벨트 (136A) 가 둘러 걸쳐진 드럼 (즉 중직경 드럼 (135B)) 보다 드럼 직경이 큰 것으로 되어 있다. 그러나, 절단 기구 (12) 의 회전 (경사 동작) 을 실시하게 하려면, 절단 기구용 벨트 (137) 의 조출량과 제 1 벨트 (136A) 의 조출량이 상이하면 되며, 절단 기구용 벨트 (137) 가 둘러 걸쳐진 드럼과 제 1 벨트 (136A) 가 둘러 걸쳐진 드럼의 드럼 직경이 상이하면 된다. 구체적으로는, 절단 기구 (12) 에 대하여 절단 기구용 벨트 (137) 가 제 2 회전축 (130B) 의 하방에 장착되어 있으면, 절단 기구용 벨트 (137) 가 둘러 걸쳐진 드럼이 제 1 벨트 (136A) 가 둘러 걸쳐진 드럼보다 드럼 직경이 작아도, 본 예와 동일하게 절단 기구 (12) 의 경사 동작을 실시하게 하는 것이 가능하다.
상기 서술한 각 벨트는 당연히 가요성을 갖고 있기 때문에, 드럼 유닛 (135) 의 정회전시에 벨트에 좌굴이 발생하면, 아암부 (131) 의 신축 동작이나 절단 기구 (12) 의 경사 동작을 정상적으로 실시할 수 없게 된다. 이 때문에, 진퇴 기구 (13) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 벨트의 좌굴을 억제하기 위한 아암 커버 (132) 및 드럼 커버 (133) 를 구비하고 있다.
아암 커버 (132) 는, 평면에서 봤을 때에 직사각형의 판상 부재이며, 아암부 (131) 의 이동 영역에서 각 벨트의 상방에 배치됨으로써, 각 벨트의 상방으로의 좌굴을 억제한다. 또한, 아암 커버 (132) 는, 제 2 분할 아암 (131B) 에 장착되어 있고, 제 2 분할 아암 (131B) 과 함께 전후 방향으로 이동한다. 또, 아암 커버는, 아암부 (131) 의 신축 동작을 저해하지 않도록, 제 1 분할 아암 (131A) 이나 제 3 분할 아암 (131C) 과는 접촉하고 있지 않다. 드럼 커버 (133) 는, 드럼 유닛 (135) 의 외측에 배치되어, 드럼 유닛 (135) 에 둘러 걸쳐진 각 벨트의 좌굴을 억제한다.
계속해서, 과채 수확 장치 (10) 의 과채 수확시에 있어서의 동작을 도 4(a) ∼ 도 4(c) 를 참조하여 설명한다.
도 4(a) 는, 과채 수확 장치 (10) 의 초기 위치를 나타내는 상태이며, 이 상태에서 과채 (F) 는 흡착 패드 (110) 에 의해 흡착 유지되어 있지만, 진퇴 기구 (13) 는 아암부 (131) 를 최단 길이로 수축시킨 상태로 되어 있다. 이 때, 아암부 (131) 는, 아암 커버 (132) 및 테일 가이드 (138) 로 이루어지는 아암 회전 제어부에 의해, 그 선단이 과채 (F) 보다 상방에서 유지된다.
여기서, 아암 회전 제어부의 구성 및 작용에 대해 설명하면 이하와 같다. 먼저, 아암 커버 (132) 는, 제 2 분할 아암 (131B) 의 후단보다 더욱 후방으로 연장되는 테일부 (132a) 를 갖고 있다. 또, 아암부 (131) 는, 제 3 분할 아암 (131C) 이 제 1 회전축 (130A) 을 통하여 프레임 부재 (130) 에 접속되어 있음으로써, 제 1 회전축 (130A) 둘레의 회전이 가능하게 되어 있다. 테일 가이드 (138) 는, 테일부 (132a) 와 접촉함으로써 아암부 (131) 의 회전을 제어하는 레일 부재로 되어 있다. 구체적으로는, 도 4(a) 에 나타내는 초기 위치에 있어서는, 테일 가이드 (138) 의 후단 부분이 테일부 (132a) 와 맞닿아 있어, 아암부 (131) 가 신장되기 시작하는 초기 단계에서는 아암부 (131) 의 회전이 규제된다.
도 4(a) 의 초기 위치에서 드럼 유닛 (135) 을 정회전시키면, 이것에 수반하여 아암부 (131) 가 신장된다. 또, 아암부 (131) 가 신장되는 과정에서, 아암부 (131) 의 선단을 하강시키는 (절단 기구 (12) 를 과채에 상대적으로 근접시키는) 회전이 발생한다. 이 때의 아암부 (131) 의 회전도 아암 회전 제어부에 의해 제어된다. 구체적으로는, 적어도 아암부 (131) 가 신장되는 초기 과정에 있어서, 테일부 (132a) 가 테일 가이드 (138) 에 접촉하면서 아암부 (131) 를 회전시킴으로써, 아암부 (131) 에 급격한 회전이 발생하는 것을 방지한다.
여기서, 테일 가이드 (138) 의 레일은, 후방에서 전방을 향하여 들리도록 배치되어 있다. 또, 아암부 (131) 가 신장되는 과정에서는, 제 2 분할 아암 (131B) 의 이동에 수반하여 아암 커버 (132) 도 전방으로 이동한다. 그리고, 아암 커버 (132) 가 전방으로 이동할 때에는, 테일부 (132a) 가 테일 가이드 (138) 를 따라 이동함으로써, 아암부 (131) 의 후단이 상방으로 들리는 회전, 바꿔 말하면 아암부 (131) 의 선단을 하강시키는 회전이 허용된다.
이와 같이, 진퇴 기구 (13) 에서는, 아암부 (131) 의 신축 동작에 수반하여 아암부 (131) 의 회전 동작도 발생한다. 이로써, 아암부 (131) 의 신축 동작에 의해 절단 기구 (12) 가 전방으로 이동함과 함께, 아암부 (131) 의 회전 동작에 의해 절단 기구 (12) 가 흡착 패드 (110) 에 유지되어 있는 과채 (F) 를 향하여 하강한다. 또, 이 때, 절단 기구 (12) 도 제 2 회전축 (130B) 둘레로 회전하여, 그 선단측을 하강시키도록 경사지게 한다. 이와 같은 복합 동작 (아암부 (131) 의 신축 동작 및 회전 동작, 절단 기구 (12) 의 경사 동작) 에 의해, 절단 기구 (12) 는, 그 바닥면부를 과채 (F) 의 위로부터 접촉시킬 수 있다. 도 4(b) 는, 절단 기구 (12) 가 과채 (F) 에 접촉한 직후의 접촉 위치를 나타내고 있다.
도 4(b) 의 접촉 위치에서 드럼 유닛 (135) 을 추가로 정회전시키면, 아암부 (131) 가 추가로 신장된다. 이 때, 절단 기구 (12) 는, 바닥면부를 과채 (F) 에 접촉시킨 채로 과채 (F) 를 따라 이동하고, 최종적으로 도 4(c) 에 나타내는 절단 위치가 된다. 도 4(c) 에 나타내는 절단 위치에서는, 절단 기구 (12) 가 과채 (F) 의 과경에 도달하고, 절단 기구 (12) 를 작동시켜 과경을 절단하여, 과채 (F) 를 가지로부터 분리시킬 수 있다.
이상의 동작에서는, 아암부 (131) 의 신축 동작 및 회전 동작 및 절단 기구 (12) 의 경사 동작으로 이루어지는 복합 동작에 의해, 진퇴 기구 (13) 에 의해 이동하는 절단 기구 (12) 가 과채 (F) 에 꽂히는 것을 방지할 수 있다. 또, 절단 기구 (12) 가 과채 (F) 에 접촉한 후에는, 절단 기구 (12) 를 과채 (F) 를 따라 이동시킬 수 있어, 과채 (F) 의 사이즈나 요철의 차이에 대응하여 과경을 과채 (F) 에 가까운 최적의 지점에서 절단할 수 있다. 또한, 상기 서술한 복합 동작은, 로터리 액추에이터 (134) 만을 구동원으로 하여 발생한다. 이 점은, 과채 수확 장치 (10) 의 구성을 간소화하고, 저비용화하는 데에 있어서도 유리해진다.
또한, 아암부 (131) 의 하강 동작은 중력에 의해 발생하는 것이어도 되지만, 스프링 등의 탄성 부재에 의해 보다 확실하게 발생하는 것으로 되어 있어도 된다. 즉, 과채 수확 장치 (10) 의 사용시에 있어서, 진퇴 기구 (13) 가 과채 유지 기구 (11) 의 상방에 위치하는 기본 자세이면, 중력에 의해 아암부 (131) 의 하강 동작을 발생시킬 수 있다. 그러나, 과채 수확 장치 (10) 의 사용시의 자세에 따라서는, 아암부 (131) 의 하강 동작을 발생시키는 방향으로 중력이 작용하지 않는 경우도 생각할 수 있다. 이와 같은 경우, 탄성 부재의 탄성력에 의해 아암부 (131) 의 하강 동작을 발생시키면, 과채 수확 장치 (10) 의 사용시의 자세에 상관없이, 상기 서술한 복합 동작을 발생시킬 수 있다. 또한, 이 경우에 사용되는 탄성 부재는, 아암부 (131) 에 대하여 제 1 회전축 (130A) 둘레에 아암부 (131) 의 선단을 하강시키는 탄성력을 발생시키는 것이면 되며, 사용하는 탄성 부재의 종류는 특별히 한정되지 않는다.
또, 흡착 패드 (110) 에 유지되는 과채 (F) 의 과경의 위치는, 과채 (F) 의 사이즈나 흡착 패드 (110) 에 대한 과채 (F) 의 유지 자세에 따라 상이하다. 즉, 과경의 위치는, 흡착 패드 (110) 의 선단에서 가까운 경우도 있고 먼 경우도 있다. 이 때문에, 진퇴 기구 (13) 에 있어서의 아암부 (131) 의 신장량은, 과경의 위치가 먼 경우라도 도달하도록 충분한 길이가 필요해진다. 한편으로, 과경의 위치가 가까운 경우에는, 절단 기구 (12) 가 과경에 닿은 후에 아암부 (131) 가 추가로 계속해서 신장되면, 절단 기구 (12) 의 선단이 과잉으로 경사져 과채에 흠집을 내거나, 혹은 절단 기구 (12) 의 날에 과잉의 힘이 가해져 날이 파손되거나 할 우려가 있다.
이 때문에, 절단 기구 (12) 와 절단 기구용 벨트 (137) 의 접속은, 부하 완화부를 통하여 실시되는 것이 바람직하다. 도 5 는, 부하 완화부의 일례를 나타내는 확대 사시도이다. 도 6 은, 부하 완화부의 작용을 나타내는 설명도이다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 부하 완화부는, 절단 기구용 벨트 (137) 의 선단에 형성된 걸어 맞춤공 (1371) 과, 절단 기구 (12) 의 상면에 장착된 판 스프링 (121) 에 의해 구성되어 있다. 걸어 맞춤공 (1371) 은, 절단 기구용 벨트 (137) 의 두께 방향으로 관통하여 형성되어 있고, 끼워 맞춤부 (끼워 맞춤홈) (1371a) 와 릴리프부 (릴리프 홈) (1371b) 를 갖고 있다. 구체적으로는, 끼워 맞춤부 (1371a) 는 평면에서 봤을 때에 대략 원형의 형상으로 되어 있고, 릴리프부 (1371b) 는 끼워 맞춤부 (1371a) 에 대하여, 절단 기구용 벨트 (137) 의 길이 방향 후방측으로 연장되도록 접속되어 있다. 릴리프부 (1371b) 의 폭 (폭 방향 폭) 은, 끼워 맞춤부 (1371a) 의 내경보다 작게 형성되어 있다.
판 스프링 (121) 의 기단측에는, 판 스프링 (121) 을 절단 기구 (12) 에 장착하기 위한 장착편 (121a) 이 바닥면으로 돌출되어 형성되는 한편, 선단측에는, 반구상의 돌기 (121b) (도 6 참조) 가 바닥면으로 돌출되어 형성되어 있다. 돌기 (121b) 의 외경은, 걸어 맞춤공 (1371) 에 있어서의 릴리프부 (1371b) 의 폭보다 크고, 또한 끼워 맞춤부 (1371a) 의 내경과 대략 동등하게 설정되어 있다. 이와 같이 구성되는 판 스프링 (121) 은, 그 장착편 (121a) 아 절단 기구 (12) 의 정부에 고정됨과 함께, 자유단인 선단에 형성된 돌기 (121b) 가, 절단 기구용 벨트 (137) 의 걸어 맞춤공 (1371) 에 끼워 맞춰져 있다. 또한, 돌기 (121b) 의 형상은 반구상에 한정되지 않고 임의로 설계 변경이 가능하며, 그것에 따라 끼워 맞춤부 (1371a) 나 릴리프부 (1371b) 의 형상이나 크기도 적절히 설계 변경이 가능하다.
도 6(a) 는, 판 스프링 (121) 의 돌기 (121b) 가, 걸어 맞춤공 (1371) 의 끼워 맞춤부 (1371a) 에 끼워 맞춰져 있는 상태를 나타내고 있다. 이 때, 판 스프링 (121) 의 스프링 작용에 의해, 돌기 (121b) 가 끼워 맞춤부 (1371a) 에 가압되어 있다. 이 상태에서는, 드럼 유닛 (135) 의 정회전에 의해 절단 기구용 벨트 (137) 가 전진할 때에, 돌기 (121b) 와 끼워 맞춤부 (1371a) 의 끼워 맞춤을 통하여 절단 기구용 벨트 (137) 로부터 절단 기구 (12) 에 힘을 전달할 수 있어, 절단 기구 (12) 에 경사 동작을 실시하게 할 수 있다.
한편으로, 절단 기구 (12) 가 과경에 닿아 더 이상 전진할 수 없게 된 상태에서 드럼 유닛 (135) 이 추가로 정회전되는 경우, 돌기 (121b) 와 끼워 맞춤부 (1371a) 의 끼워 맞춤부에는 큰 가압력이 발생하고, 이 가압력에 의해 돌기 (121b) 가 스프링 탄성력에 저항하여 들려, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이 릴리프부 (1371b) 상에 얹혀진다. 돌기 (121b) 가 릴리프부 (1371b) 상에 얹혀진 상태에서는, 드럼 유닛 (135) 의 정회전에 의해 절단 기구용 벨트 (137) 가 전진해도 절단 기구용 벨트 (137) 로부터 절단 기구 (12) 에 힘을 전달할 수 없어, 절단 기구 (12) 에 가해지는 부하를 완화시킬 수 있음과 함께, 절단 기구 (12) 가 필요 이상으로 경사지는 것을 방지할 수도 있다.
도 7(a) ∼ 도 7(c) 는, 과채 수확 장치 (10) 의 과채 수확시에 있어서의 동작을 나타내는 것이며, 도 4(a) ∼ 도 4(c) 와는 상이한 동작예를 나타내고 있다. 도 7(a) ∼ 도 7(c) 의 예에서는, 과채 유지 기구 (11) 에 유지되어 있는 과채 (F) 의 자세가 도 4(a) ∼ 도 4(c) 의 예와는 상이하며, 과경의 위치가 과채 유지 기구 (11) 에 가깝게 되어 있다. 이 때문에, 절단 기구 (12) 는, 도 4(a) ∼ 도 4(c) 의 예보다 빠른 타이밍에서 과경에 맞닿지만, 부하 완화부의 작용에 의해 절단 기구 (12) 의 경사가 억제되어, 절단 기구 (12) 를 적절히 과채 (F) 의 표면을 따르게 할 수 있다.
또한, 상기 서술한 부하 완화부는, 절단 기구 (12) 와 절단 기구용 벨트 (137) 의 접속 지점에 형성한 구성을 예시하였지만, 동일한 부하 완화부를 제 1 분할 아암 (131A) 과 제 1 벨트 (136A) 의 접속 지점, 및/또는 제 2 분할 아암 (131B) 과 제 2 벨트 (136B) 의 접속 지점에도 형성할 수 있다. 이 경우에는, 절단 기구 (12) 가 과경에 닿아 더 이상 전진할 수 없게 된 상태에서 드럼 유닛 (135) 이 추가로 정회전될 때에, 아암부 (131) 가 그 이상으로 신장되어 절단 기구 (12) 가 과경에 대하여 필요 이상으로 압입되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같은 부하 완화부를 형성한 과채 수확 장치 (10) 에서는, 절단 기구 (12) 가 과경에 닿은 것을 센서 등으로 검지하고, 그 검지에 기초하여 드럼 유닛 (135) 을 정지시키는 것과 같은 제어가 불필요해진다. 이로써, 드럼 유닛 (135) 의 회전 제어가 간단해지고, 과채 수확 장치 (10) 를 저비용화하는 데에 있어서 유리해진다.
〔실시형태 2〕
본 실시형태 2 에서는, 절단 기구 (12) 의 구체적인 구성예에 대해 설명한다. 도 8 은, 절단 기구 (12) 의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 9 는, 절단 기구 (12) 의 평면도이다. 단, 도 9 에서는, 도 8 에 있어서의 장착 부재 (127) 의 도시를 생략하고 있음과 함께, 가동 부재 (125) 의 내부를 단면으로서 도시하고 있다.
도 8 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태 2 에 관련된 절단 기구 (12) 는, 각각의 날부를 대향시켜 배치된 1 쌍의 절단날을 갖는 가위로서 구비되어 있다. 즉, 절단 기구 (12) 는, 고정날이 되는 제 1 날 부재 (122) 와 가동날이 되는 제 2 날 부재 (123) 를 갖고 있다. 제 1 날 부재 (122) 에 있어서의 날부와 반대측에는 고정 부재 (124) 가 장착되어 있고, 제 2 날 부재 (123) 에 있어서의 날부와 반대측에는 가동 부재 (125) 가 장착되어 있다. 또, 가동 부재 (125) 에는, 가위의 개폐면과 직교하는 방향으로 회전축을 갖는 활차 (125a) 가 구비되어 있다. 또, 고정 부재 (124) 와 가동 부재 (125) 사이에는 스프링 (126) 이 배치되어 있고, 스프링 (126) 은 가위가 벌어지는 방향으로의 탄성력을 작용시킨다.
고정 부재 (124) 의 상면에는 장착 부재 (127) 가 세워져 형성되도록 고정 적으로 장착되어 있다. 장착 부재 (127) 는, 길이 방향의 중앙 부근에 제 2 회전축 (130B) 을 통과시키기 위한 축공 (127a) 을 갖고 있다. 또, 장착 부재 (127) 의 상단 (고정 부재 (124) 와의 접속측과 반대측 단부) 에는 판 스프링 (121) 이 장착된다. 또한, 상기 서술한 부하 완화부를 형성하지 않는 경우에는, 장착 부재 (127) 의 상단에 절단 기구용 벨트 (137) 가 직접 장착되어도 된다.
또, 제 1 날 부재 (122) 및 제 2 날 부재 (123) 의 날부측에는, 날 커버 (128) 가 형성되어 있어도 된다. 날 커버 (128) 는, 제 1 날 부재 (122) 및 제 2 날 부재 (123) 의 바닥면측 (과채와의 대향면측) 을 덮도록 배치되는 수지제의 커버로서, 절단 기구 (12) 가 과채에 접촉할 때에 과채에 흠집이 나지 않도록 보호하는 것이다. 특히, 날 커버 (128) 의 선단을 스키와 같은 형상 (상방으로 휜 형상) 으로 함으로써, 날이 과채에 접촉하는 순간에 날이 과채에 꽂히는 것을 방지할 수 있다.
절단 기구 (12) 에 있어서, 가위를 오므리는 구동력은 와이어 부재 (129) 에 의해 외부로부터 전달되는 것으로 되어 있다. 와이어 부재 (129) 는, 자전거 등의 브레이크 와이어와 같이, 아우터 와이어 (129A) 와 이너 와이어 (129B) 의 2 중 구조로 된 와이어이다. 아우터 와이어 (129A) 는, 고정 부재 (124) 에 대하여 외측 (가동 부재 (125) 와 반대측) 에 장착되어 있다. 이너 와이어 (129B) 는, 활차 (125a) 를 둘러 걸치도록 장착되어 있음과 함께, 그 선단이 고정 부재 (124) 의 내측에 접속되어 있다. 즉, 이너 와이어 (129B) 는, 가위의 가동날측에 구비된 활차 (125a) 의 주위에 둘러 걸쳐져 있음과 함께, 그 선단이 가위의 고정날측에 접속되어 있다. 도 9 의 예에서는, 이너 와이어 (129B) 의 선단은 가위의 고정날측에 형성된 텐셔너 (140) 에 접속되어 있고, 텐셔너 (140) 의 조작에 의해 이너 와이어 (129B) 의 길이 (즉, 이너 와이어 (129B) 를 당겼을 때에 발생하는 장력) 를 조정할 수 있게 되어 있다.
도 10(a) ∼ 도 10(c) 는, 절단 기구 (12) 의 동작을 나타내는 설명도이다. 도 10(a) 는 절단 기구 (12) 의 초기 상태를 나타내고 있으며, 이 상태에서는 가위는 스프링 (126) 의 탄성력에 의해 벌어져 있다.
절단 기구 (12) 에 있어서 가위를 오므리는 경우에는, 와이어 부재 (129) 의 타단측 (도시되어 있지 않은 측의 단부) 에 접속된 구동원 (에어 실린더나 모터 등) 에 의해 이너 와이어 (129B) 를 잡아당긴다. 이너 와이어 (129B) 가 잡아당겨짐으로써, 도 10(b), 도 10(c) 에 나타내는 바와 같이, 활차 (125a) 가 동활차로서 기능하여, 가위를 오므릴 수 있다. 이너 와이어 (129B) 의 인장력을 해제하면, 스프링 (126) 의 작용에 의해 가위는 다시 벌릴 수 있다.
이와 같이, 활차 (125a) 를 동활차로서 사용함으로써 가위를 오므리기 위한 구동력을 낮출 수 있어, 이너 와이어 (129B) 로서 허용 응력이 작은 가는 와이어를 사용 가능해진다. 또, 가는 와이어는, 최소 굽힘 반경이 작기 때문에 절단 기구 (12) 를 작게 구성하는 것이 가능해진다. 또, 이너 와이어 (129B) 는, 고분자사를 사용하는 것이 바람직하다. 고분자사는 금속 와이어에 비해 동일한 인장 강도에서의 최소 굽힘 반경이 작기 때문에, 이너 와이어 (129B) 를 고분자사로 함으로써, 활차 (125a) 를 작게 제조할 수 있어, 절단 기구 (12) 의 전체를 소형화할 수 있다.
본 실시형태에 관련된 절단 기구 (12) 는, 와이어 부재 (129) 를 통하여 외부의 구동원과 접속하는 구성으로 함으로써, 절단 기구 (12) 로부터 구동원을 분리시키는 것이 가능하게 되어 있다. 이로써, 절단 기구 (12) 그 자체를 소형화할 수 있어, 절단 기구 (12) 를 밀집한 과채에 삽입하기 쉬워진다.
이번에 개시한 실시형태는 모든 점에서 예시로서, 한정적인 해석의 근거가 되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는, 상기한 실시형태만에 의해 해석되는 것은 아니며, 특허 청구의 범위의 기재에 기초하여 획정된다. 또, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.
예를 들어, 상기 설명의 과채 수확 장치 (10) 에서는, 아암부 (131) 의 선단에 가위인 절단 기구 (12) 를 장착하고 있지만, 아암부 (131) 의 선단에는 절단 기구 (12) 이외의 조작 기구가 장착되어 있어도 된다. 이와 같은 조작 기구는, 과채를 대상으로 하여 조작을 실시하는 기구로서, 절단 기구 (12) 이외의 조작 기구로는, 예를 들어, 절단 이외의 방법으로 과경으로부터 과채를 따는 기구 (예를 들어, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같은 손가락부) 이거나, 과채에 봉투를 씌우는 기구이거나 해도 된다.
10 : 과채 수확 장치 (농작물 조작 장치)
11 : 과채 유지 기구 (농작물 유지 기구)
110 : 흡착 패드
12 : 절단 기구 (조작 기구)
121 : 판 스프링 (부하 완화부)
121a : 장착편
121b : 돌기
122 : 제 1 날 부재
123 : 제 2 날 부재
124 : 고정 부재
125 : 가동 부재
125a : 활차
126 : 스프링
127 : 장착 부재
127a : 축공
128 : 날 커버
129 : 와이어 부재
129A : 아우터 와이어
129B : 이너 와이어
13 : 진퇴 기구
130 : 프레임 부재
130A : 제 1 회전축
130B : 제 2 회전축
131 : 아암부
131A : 제 1 분할 아암
131B : 제 2 분할 아암
131C : 제 3 분할 아암
132 : 아암 커버 (아암 회전 제어부)
132a : 테일부
133 : 드럼 커버
134 : 로터리 액추에이터 (구동부)
135 : 드럼 유닛 (구동부)
135A : 대직경 드럼
135B : 중직경 드럼
135C : 소직경 드럼
136A : 제 1 벨트 (구동부)
136B : 제 2 벨트 (구동부)
137 : 절단 기구용 벨트 (구동부)
1371 : 걸어 맞춤공 (부하 완화부)
1371a : 끼워 맞춤부 (끼워 맞춤홈)
1371b : 릴리프부 (릴리프 홈)
138 : 테일 가이드 (아암 회전 제어부)
11 : 과채 유지 기구 (농작물 유지 기구)
110 : 흡착 패드
12 : 절단 기구 (조작 기구)
121 : 판 스프링 (부하 완화부)
121a : 장착편
121b : 돌기
122 : 제 1 날 부재
123 : 제 2 날 부재
124 : 고정 부재
125 : 가동 부재
125a : 활차
126 : 스프링
127 : 장착 부재
127a : 축공
128 : 날 커버
129 : 와이어 부재
129A : 아우터 와이어
129B : 이너 와이어
13 : 진퇴 기구
130 : 프레임 부재
130A : 제 1 회전축
130B : 제 2 회전축
131 : 아암부
131A : 제 1 분할 아암
131B : 제 2 분할 아암
131C : 제 3 분할 아암
132 : 아암 커버 (아암 회전 제어부)
132a : 테일부
133 : 드럼 커버
134 : 로터리 액추에이터 (구동부)
135 : 드럼 유닛 (구동부)
135A : 대직경 드럼
135B : 중직경 드럼
135C : 소직경 드럼
136A : 제 1 벨트 (구동부)
136B : 제 2 벨트 (구동부)
137 : 절단 기구용 벨트 (구동부)
1371 : 걸어 맞춤공 (부하 완화부)
1371a : 끼워 맞춤부 (끼워 맞춤홈)
1371b : 릴리프부 (릴리프 홈)
138 : 테일 가이드 (아암 회전 제어부)
Claims (14)
- 농작물에 대하여 조작을 실시하는 조작 기구와,
상기 농작물을 유지하는 농작물 유지 기구와,
상기 농작물 유지 기구에 유지되어 있는 상기 농작물에 대하여, 상기 조작 기구를 진퇴시키는 진퇴 기구를 구비하고 있고,
상기 조작 기구는, 상기 진퇴 기구에 대하여 회전 가능하게 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 진퇴 기구 및 상기 조작 기구를 구동시키는 구동부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 구동부는, 동일한 구동축에 고정된 직경이 상이한 복수의 드럼을 갖는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진퇴 기구는, 상기 조작 기구가 장착된 자유롭게 신축할 수 있는 아암부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 아암부가, 상기 진퇴 기구의 프레임 부재에 대하여 회전 가능하게 지지되어 있고,
상기 아암부가 신장되기 시작하는 초기 단계에서는 상기 아암부의 회전을 규제하고, 상기 아암부가 신장됨에 따라서 상기 아암부의 회전을 허용하는 아암 회전 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 아암부에 대하여, 상기 조작 기구가 상기 농작물에 상대적으로 근접하는 회전 방향으로 상기 아암부를 탄성 지지하는 탄성 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 아암부가, 복수의 분할 아암을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 분할 아암 중, 상기 아암부가 신장될 때의 선두에 위치하는 제 1 분할 아암이 상기 조작 기구를 회전 가능하게 유지하고 있고,
상기 조작 기구에 벨트를 통하여 접속되는 드럼과 상기 제 1 분할 아암에 벨트를 통하여 접속되는 드럼은, 드럼 직경이 상이한 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
일단부가 상기 조작 기구 또는 상기 분할 아암에 고정되고, 자유단인 타단부에 돌기가 상기 벨트의 측으로 돌출되어 형성된 판 스프링을 갖는 부하 완화부를 구비하는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 부하 완화부는,
상기 벨트에 형성되고, 상기 돌기에 끼워 맞춤 가능한 형상을 갖는 끼워 맞춤홈과,
상기 끼워 맞춤홈에 인접하여 상기 벨트의 길이 방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 돌기의 폭 치수보다 작은 홈 폭을 갖는 릴리프 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조작 기구가 상기 농작물의 과경을 절단하는 절단 기구이고,
상기 절단 기구가 각각의 날부를 대향시켜 배치된 1 쌍의 절단날을 갖는 가위인 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 절단 기구는, 스프링에 의해 상기 가위를 벌리는 탄성력이 부여되어 있음과 함께, 아우터 와이어 및 이너 와이어로 이루어지는 2 중 구조의 와이어 부재를 통하여 상기 가위를 오므리는 구동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 가위의 일방의 날측에 동활차가 구비되고,
상기 이너 와이어가, 상기 동활차의 주위에 둘러 걸쳐지고, 그 선단이 상기 가위의 타방의 날측에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치. - 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가위의 날부측에 날 커버가 형성되어 있고, 상기 날 커버는 상기 가위에 대하여 상기 농작물과의 대향면측을 덮고 있는 것을 특징으로 하는 농작물 조작 장치.
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AU2017228929A1 (en) * | 2016-03-07 | 2018-09-27 | Queensland University Of Technology | A robotic harvester |
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NL2021207B1 (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-07 | Stichting Wageningen Res | Harvesting device |
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CN110383988B (zh) * | 2019-08-29 | 2021-05-14 | 中北大学 | 一种可剪短果梗的苹果采摘工具 |
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- 2022-11-08 US US17/983,379 patent/US20230189712A1/en active Pending
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