KR20230119151A

KR20230119151A - 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치

Info

Publication number: KR20230119151A
Application number: KR1020237021067A
Authority: KR
Inventors: 리앙롱 후; 구어청 바오; 공푸 왕; 시아오웨이 쉬; 빙 왕; 바오리앙 펑; 원밍 천; 원 우
Original assignee: 난징 인스티튜트 오브 애그리컬쳐럴 메커니제이션, 미니스트리 오브 애그리컬쳐럴 앤드 루럴 어페어스
Priority date: 2022-01-18
Filing date: 2022-10-24
Publication date: 2023-08-16
Also published as: WO2023138134A1; CN114375675A

Abstract

본 발명에서 개시하는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치는 낙하 기구, 베이스, 리프팅 베이스, 리프팅 구동 장치, 검출 유닛, 바스켓 이동 장치로 이루어진다. 낙하 기구에 있어서, 고구마 받이판이 수직 이송 유닛에 힌지 연결되고, 고구마 받이판에 있는 고구마가 떨어진 후 고구마 받이판이 바스켓 내부에 있는 고구마에 닿으면 턴오버되어 고구마를 손상시키지 않아, 낙하 기구의 하단과 바스켓 내부의 고구마 표면에는 양보 공간을 크게 남겨둘 필요가 없고; 바람직한 방안에서, 바스켓 이동 장치는 X형으로 배치되는 네 세트의 이송 기구를 포함하고, 이는 바스켓을 앞뒤, 좌우로 이동하여 바스켓에 적재하는 데 매칭시킬 수 있어 구조가 간단하면서 콤팩트하고; 바람직한 방안에서, 거리 센서인 검출 유닛이 고구마 표면의 높이를 더 편리하게 측정할 수 있어 비용이 더 절감되고; 바람직한 방안에서, 바스켓 충전 기구를 더 포함하고, 바스켓 충전 기구의 바스켓 보관함에는 복수 개의 바스켓을 저장할 수 있어 바스켓이 가득차면 기계를 중지시키지 않고 자동으로 바스켓을 교체할 수 있어 효율성이 향상될 수 있다.

Description

고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치

본 발명은 농업 기계의 기술 분야에 관련된 것으로, 특히 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치에 관한 것이다.

고구마는 땅속에서 열매를 맺는 덩이줄기 식물로 크기가 크고 단위체 중량이 무거운 것이 특징이며, 껍질이 얇아 쉽게 손상되고 으깨질 수 있어 생고구마와 씨고구마를 보관하기 어려울 뿐만 아니라 상품용 고구마를 판매에도 좋지 않다. 여기에서, 고구마를 기계로 수확하거나 고구마의 수확, 집합, 적재, 보관, 운송 과정에서 기계의 이송 및 분리 부재, 흙덩어리, 고구마 집합 용기 등 물체와 상호 충격 및 충돌이 불가피하게 발생되어 기계가 손상될 수 있다. 따라서 고구마를 캐서 수확할 때 수확한 과실에 대한 충격, 충돌을 최대한 줄이려면 혁신적이고 최적화된 장치 구조가 필요하다. 그렇지 않으면 심각한 손상으로 상품성이 훼손되어 경제적 손실을 초래할 수 있다. 현재 고구마 산업의 공동 수확 작업 기계의 연구 개발 및 발전이 빠르게 이루어지고 있지만 기술 수준은 미성숙하다. 생산에 있어서 종래의 콤바인 수확기는 견인식과 자동식으로 된 단독 작업 설비이다. 이같은 유형인 기계의 고구마 집합 기구는 측면 이송 또는 직접 포대에 넣거나 바스켓에 적재하는 방법을 채택하여, 고구마가 높은 이송 기구에서 용기에 바로 낙하되면 수많은 고구마가 낙하 또는 충돌로 인해 손상되어 자동화 수준이 떨어지고 손상율이 높다. 고구마 껍질은 손상되기 쉽기 때문에 고구마 집합 장치의 낙하 높이에 대한 기준이 까다롭다.

종래 기술에서 중국 특허 출원인 CN107416264A에서 제공하는 과실 적재용 바스켓 장치에는 수직 전달 기구, 회전 기구, 상승 기구, 상자를 구비하고, 회전 기구가 수직 전달 기구 하방에 설치된다. 수직 전달 기구는 수직 컨베이어 벨트(5)를 포함하고, 수직 컨베이어 벨트(5)에는 사선형 칸막이가 설치된다. 이 방안은 사선형 칸막이를 통해 과실을 싸매고, 과실을 아래로 보내 수직 전달 기구의 하단으로 이송시키고, 과실을 뒤집어 엎으면 회전 기구는 과실을 과일 상자로 고르게 분포시킬 수 있다. 또한, 이 특허 방안에는 평면에 축적된 과실의 검출 기구가 설치되고, 과실 상자 내부의 과일이 축적된 평면이 상승하면 회전 지지대는 위로 향하는 추진력을 받아 중심 블록과 스플라인 축(Spline Shaft)이 함께 위로 이동되고, 회전 지지대는 이동식 사선판과 접촉되어 이동식 사선판이 당김 스프링의 인장력과 자체 중력을 극복하여 회전이 발생되고, 가까운 스위치를 발동하면 검출 신호가 생성되어, 컨트롤러는 이에 따라 수직 전달 기구 전체가 상승되도록 제어할 수 있다. 하지만 위 기술은 다음과 같은 기술 문제점이 존재한다. (1) 수직 컨베이어 벨트(5)에 있는 사선형 칸막이는 회전 반경이 크고, 수직 컨베이어 벨트(5)의 하단에는 이의 회전을 위해 충분한 공간을 남겨 과일이 사선형 칸막이에서 낙하된 후에도 여전히 높이가 높고; (2) 회전 기구를 통해 과일을 모두 과일 상자 내부에 균일하게 배치하면, 회전 기구 전체 구조가 비교적 커져 크기가 비교적 작은 상자에 들어갈 수 없어 과실 상자 규격이 제한되고 (3) 과일이 축적된 평면을 검출하는 검출 구조가 복잡하고 고장률이 높고, 회전 기구와 과일이 접촉된 후에야 축적된 평면이 높은 것을 알 수 있으므로 과일이 손상될 가능성이 있고; (4) 과일이 가득 채워지면 수동으로 과실 상자를 교체해야 하며, 과실 상자 교체 시 작업자의 안전을 위해 기계를 중지시켜야 하므로 상자에 적재 시 효율성이 떨어진다.

중국 특허 CN111099051A에서 개시하는 과일 스마트 적재용 바스켓 장치는 상술한 특허 방안과 유사한 구조 배치를 채택하고, 이 특허에는 검출 기구가 설치되고, 검출 기구는 지지대(56), 회전축(57), 스트립 커튼(58), 마이크로스위치(8)로 이루어지고, 이 특허 또한 상술한 특허 방안과 동일한 문제점을 가지고 있다. 이밖에도 유사한 구조를 가진 중국 특허에는 CN109051034A과 CN108082879A가 있으며, 이 두 특허 방안에서, 중국 특허 CN107416264A의 사선형 칸막이에 대응되는 부분을 부드러운 고무 핑거와 브러쉬로 변경하였지만, 이 두 재질은 노화와 마모가 쉽게 발생하는 문제점이 있어 사용 수명이 짧다.

중국 특허 CN109911285A에서 개시한 과실용 규칙적인 자동 적재용 장치는 과일 팔레트를 사용하여 위에서 언급한 사선형 칸막이를 대체하고 과일 상자를 X축과 Y축으로 이동하는 데 사용되는 x/y축 이동 기구를 포함하여 바스켓에 적재하는 과정에서 과일 상자가 이동하여 균일하게 적재할 수 있다. 본 발명에서 x/y축 이동 기구는 이중 컨베이어 벨트로 구동되는 다층 구조로 구조가 복잡하면서 큰 부피를 차지한다. 중국 특허 출원 CN201660152U와 CN108327966A에서는 유사한 단일 축 또는 양축에 있는 바스켓 이동 구조를 선택하였다.

본 발명의 기술 방안은 상술한 제 (1) 양태의 기술 문제를 주요 기술 문제로 간주한다.

본 발명은 종래의 기술에서 나타난 문제점을 해결하기 위해 고구마의 낙하 높이를 낮추면서 고구마 낙상을 줄일 수 있는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기술 방안은 다음과 같다.

상술한 목적을 실현하기 위해 본 발명에서 제공하는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치에 있어서, 낙하 기구, 베이스, 리프팅 베이스, 리프팅 구동 장치, 검출 유닛, 바스켓 이동 장치를 포함하고, 상기 낙하 기구와 상기 검출 유닛이 상기 리프팅 베이스에 장착되고, 상기 리프팅 구동 장치는 상기 리프팅 베이스가 상기 베이스에 대향되게 승강 운동하도록 구동시키고;

상기 낙하 기구는 수직 이송 유닛을 포함하고, 상기 수직 이송 유닛에는 동일한 간격으로 복수 개의 고구마 받이판이 설치되고, 상기 수직 이송 유닛은 이송 모터에 의해 구동 및 작동되고;

상기 고구마 받이판은 상기 수직 이송 유닛에 대향되게 회전 설치되고;

상기 수직 이송 유닛이 작동될 때 아래로 이동되는 상기 고구마 받이판은 모두 펼쳐진 상태이고; 위로 이동되는 상기 고구마 받이판은 모두 아래로 늘어진 수납 상태를 나타내고;

펼쳐진 상태일 때, 상기 고구마 받이판과 상기 수직 이송 유닛 사이에는 V자형의 고구마 수용홈이 형성된다.

더 나아가서, 상기 바스켓 이동 장치는 시트 바디를 포함하고, 상기 시트 바디에는 네 세트의 이송 기구가 대칭 설치되고, 각 상기 이송 기구의 이송 방향은 모두 사선형이며, 네 세트의 상기 이송 기구는 X형으로 분포된다.

더 나아가서, 상기 검출 유닛은 거리 센서이다.

더 나아가서, 바스켓 충전 기구를 더 포함하고, 상기 바스켓 충전 기구는 바스켓 보관함과 바스켓 전이 기구를 포함하고, 상기 바스켓 전이 기구는 상기 바스켓 보관함 내부에 있는 바스켓을 순서대로 상기 바스켓 이동 장치로 전이시키는 데 사용된다.

더 나아가서, 상기 고구마 받이판은 본체부와 지지부를 포함하고; 펼친 상태일 때, 상기 지지부가 상기 수직 이송 유닛에 밀착되어 상기 본체부와 상기 수직 이송 유닛 사이에는 상기 고구마 수용홈이 형성된다.

더 나아가서, 상기 고구마 받이판은 힌지 연결판을 통해 상기 수직 이송 유닛에 연결되고;

상기 고구마 받이판이 상기 힌지 연결판에 대향되게 회전 설치되고, 상기 힌지 연결판이 상기 수직 이송 유닛에 고정된다.

더 나아가서, 상기 이송 기구는 이송 휠과 이송 모터를 포함한다.

더 나아가서, 상기 바스켓 보관함 내부에는 복수 개의 바스켓을 적재할 수 있고, 상기 바스켓 보관함의 측부에는 가이드 바(bar)와 댐퍼 바가 설치되고; 상기 가이드 바와 상기 댐퍼 바는 모두 수직 방향을 따라 연장되고, 바스켓에 대한 상기 댐퍼 바의 압력을 조절할 수 있고; 상기 바스켓 보관함의 측변에는 차단 장치가 설치된다.

더 나아가서, 바스켓 내림 장치를 더 포함하고, 상기 바스켓 내림 장치에는 상기 바스켓 이동 장치가 연결된다.

본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다. 본 발명의 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치에 있어서, 고구마 받이판이 수직 이송 유닛에 힌지 연결되고, 고구마 받이판에 있는 고구마가 낙하된 후 고구마 받이판이 바스켓 내부에 있는 고구마에 닿으면 턴오버되어 고구마를 손상시키지 않아, 낙하 기구의 하단과 바스켓 내부의 고구마 표면에는 양보 공간을 크게 남겨둘 필요가 없고, 고구마 받이판이 리턴될 때 아래로 늘어진 상태가 되어, 낙하 기구가 바스켓 가장자리에 더 근접할 수 있고; 바람직한 방안에서, 바스켓 이동 장치가 X형으로 배치되는 네 세트의 이송 기구를 포함하고, 이는 바스켓을 앞뒤, 좌우로 이동하여 바스켓에 적재하는데 매칭시킬 수 있어 구조가 간단하면서 콤팩트하고; 바람직한 방안에서, 거리 센서인 검출 유닛이 고구마 표면의 높이를 더 편리하게 측정할 수 있어 비용이 더 절감되고; 바람직한 방안에서, 바스켓 충전 기구를 더 포함하고, 바스켓 충전 기구의 바스켓 보관함에는 복수 개의 바스켓을 저장할 수 있어 바스켓이 가득차면 기계를 중지시키지 않고 자동으로 바스켓을 교체할 수 있어 효율성이 향상될 수 있다.

도 1은 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치의 정면도이다.
도 2는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치의 측면도(바스켓 보관함 미포함)이다.
도 3은 낙하 기구의 정면도이다.
도 4는 낙하 기구의 입체도이다.
도 5는 낙하 기구의 단면도이다.
도 6은 고구마 받이판의 구조도이다.
도 7은 고구마 받이판과 힌지 연결판이 조합된 구조도이다.
도 8은 바스켓 이동 장치와 바스켓 내림 장치의 결합도이다.
도 9는 바스켓 보관함의 일부를 나타내는 구조도이다.
도 10은 고구마 수확-자기 적응형 집합-바스켓 적재 시스템 장치를 구비한 고구마 수확기의 구조도이다.

하기는 도면을 결합하여 본 발명을 상세하게 설명하도록 한다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치(이하 바스켓 적재 시스템 장치로 약칭)에 있어서, 낙하 기구(1), 베이스(2), 리프팅 베이스(3), 리프팅 구동 장치(4), 검출 유닛(5), 바스켓 이동 장치(6)를 포함하고, 낙하 기구(1)와 검출 유닛(5)이 리프팅 베이스(3)에 장착되고, 리프팅 구동 장치(4)는 리프팅 베이스(3)가 베이스(2)에 대향되게 승강 이동하도록 구동시키고;

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 낙하 기구(1)는 수직 이송 유닛(11)을 포함하고, 수직 이송 유닛(11)에는 동일한 간격으로 복수 개의 고구마 받이판(12)이 설치되고, 수직 이송 유닛(11)은 이송 모터(14)에 의해 구동 및 작동되고; 종래 기술과 달리, 고구마 받이판(12)은 수직 이송 유닛(11)과 대향되게 회전 설치되고; 수직 이송 유닛(11)이 작동될 때 아래로 이동되는 고구마 받이판(12)은 모두 펼쳐진 상태이고; 위로 이동되는 고구마 받이판(12)은 모두 아래로 늘어진 수납 상태를 나타내고; 펼쳐진 상태일 때, 고구마 받이판(12)과 수직 이송 유닛(11) 사이에는 V자형의 고구마 수용홈(a)이 형성되게 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 고구마 받이판(12)은 본체부(121)와 지지부(122)를 포함하고; 펼친 상태일 때, 고구마 받이판(12)이 위를 향해 기울여지고, 지지부(122)가 수직 이송 유닛(11)에 밀착되어 본체부(121)와 수직 이송 유닛(11) 사이에는 고구마 수용홈이 형성된다.

바람직하게는, 고구마 받이판(12)을 용이하게 설치하기 위해 고구마 받이판(12)은 힌지 연결판(13)을 통해 수직 이송 유닛(11)에 연결되고, 고구마 받이판(12)과 힌지 연결판(13)이 결합된 구조는 도 7에 도시된 바와 같다.

구체적으로, 상기 수직 이송 유닛(11)은 두 세트가 병렬로 설치된 컨베이어 체인(111) 및 두 세트의 컨베이어 체인(111) 사이에 연결된 복수 개의 크로스 바(112)를 포함하고, 이 수직 이송 유닛(11) 구조는 신뢰성있으면서 사용 수명이 길다. 일 양태에 있어서, 상기 크로스 바(112)는 고구마 받이판(12)을 설치하는 데 사용되고, 상기 힌지 연결판(13)이 크로스 바(112)에 고정되고; 다른 일 양태에서, 고구마를 차단하거나 고구마 받이판(12)의 상태를 유지하는 데 사용되고, 고구마 받이판(12)이 펼쳐진 상태일 때, 도 5에 도시된 바와 같이, 고구마 받이판(12) 회전축 상측에 있는 크로스 바(112)는 본체부(121)와 함께 고구마 수용홈(a)을 구축하며 고구마가 고구마 수용홈(a) 내부에서 낙하하지 않도록 유지시킬 수 있다. 고구마 받이판(12) 회전축 하방에 있는 크로스 바(112)와 지지부(122)가 접촉되면, 본체부(121)는 위쪽 사선으로 기울어진 상태를 유지하게 된다. 상기 컨베이어 체인(111)은 컨베이어 벨트로 대체될 수 있다.

또한, 상술한 수직 이송 유닛(11)의 형식은 가죽 벨트, 타이밍 벨트(Timing Belt) 등의 형태이고, 대응되게는, 상기 힌지 연결판(13)이 가죽 벨트 또는 타이밍 벨트에 고정되고, 고구마 받이판(12)이 펼쳐진 상태일 때, 지지부(122)는 가죽 벨트 또는 타이밍 벨트와 접촉되고, 고구마 수용홈(a)은 가죽 벨트 또는 타이밍 벨트와 본체부(121)로 구성되어 이루어진다.

상기 낙하 기구(1)는 다음과 같은 장점이 있다. 첫째, 낙하 높이를 낮추어 고구마 손상도를 줄일 수 있고, 고구마 받이판(12)이 회전되기 때문에 수직 이송 유닛(11)의 최하단까지 이동한 후, 고구마 받이판(12)이 바스켓 내부의 고구마 표면과 접촉하면, 고구마 받이판(12)이 회전되어 고구마가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 구조는 수직 이송 유닛(11) 하단과 바스켓 내부의 고구마 표면 사이에 고구마 받이판 회전 공간을 크게 남겨둘 필요가 없고, 중국 특허 CN109051034A, CN108082879A에서 고무 스트립, 브러쉬 등 연성 재료를 사용해 고구마 받이판을 대체하는 방법을 사용하는 것과 달리, 본 출원에서의 기술 방안은 마모 손상에 강하면서 내구도가 높다. 둘째, 위로 이동하는 고구마 받이판(12)이 모두 아래로 늘어진 수납 상태를 나타내므로, 위로 이동하는 고구마 받이판(12)은 별도로 공간을 차지할 필요가 없고, 낙하 기구(1)는 바스켓의 가장자리에 더 근접한 상태에서 고구마를 낙하시켜 고구마를 균일하게 투입하기에 더 용이하다. 셋째, 컨베이어 체인(111)과 크로스 바(112)로 구성된 수직 이송 유닛(11)은 배경 기술에서 언급된 각 종래 기술에서 차용한 가죽 벨트 구조보다 더 신뢰성있고 사용 수명이 길다.

상기 리프팅 구동 장치(4)는 리프팅 구동부(41), 리프팅 휠(42), 당김부(43)를 포함하고, 상기 당김부(43)의 일단은 베이스(2)에 고정되고, 상기 당김부(43)의 다른 일단은 리프팅 베이스(3)에 고정되며, 상기 리프팅 구동부(41)가 리프팅 휠(42)을 승강 이동시키고, 상기 당김부(43)는 리프팅 휠(42)을 우회한다. 상술한 구조는 움직도르래(movable pulley) 원리를 통해 리프팅 베이스(3)의 이동 변위가 리프팅 휠(42) 이동 변위의 두배이므로, 스트로크가 작은 리프팅 구동부(41)를 선택하면 원가가 절감되고 설치 공간을 줄일 수 있다. 바람직하게는, 상기 리프팅 구동부(41), 리프팅 휠(42), 당김부(43) 각각이 전동 푸시 로드(또는 유압 실린더), 체인 스프로킷, 체인이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 바스켓 이동 장치(6)는 시트 바디를 포함하고, 시트 바디에는 네 세트의 이송 기구(62)가 대칭 설치되고, 각 이송 기구(62)의 이송 방향은 모두 사선형이며, 네 세트의 이송 기구(62)는 X형으로 분포된다. 구체적으로, 이송 기구(62)는 이송 휠(621)과 이송 모터(622)를 포함한다. 바스켓 이동 장치(6)는 배경 기술에 열거한 종래 기술의 이중 평행 이동 기구와 달리, 구조가 간단하고 공간을 적게 차지하는 한편, 신뢰성이 높고 고장률이 낮다.

바스켓이 바스켓 이동 장치(6)에 놓인 후, 바스켓의 바닥부와 네 개의 이송 휠(621)이 각각 접촉되고, 이송 휠(621)이 회전될 때, 바스켓과의 접촉점은 바스켓의 바닥부에 사선형인 마찰력을 가하고, 바스켓을 앞으로 이동시켜야 할 때, 바스켓 바닥부에 대한 모든 이송 휠(621)의 마찰력이 모두 앞으로 나아가는 분력(component of force)(즉 이송 휠(621)과 바스켓 바닥부의 접촉점의 이동 방향이 앞으로 나아가는 분량을 갖는다)을 갖고, 네 세트의 이송 기구(62)가 X형으로 분포되어, 앞뒤 방향에 있는 두 개의 이송 기구(62) 중, 바스켓 바닥부에 대한 각 이송 기구(62)에 있는 두 개의 이송 휠(621)의 마찰력 각각은 왼쪽과 오른쪽을 향하는 분력을 구비하고, 왼쪽과 오른쪽을 향하는 분력이 거의 동일하여 서로 상쇄된다. 따라서 바스켓이 앞으로 이동할 수 있고; 같은 원리로, 바스켓을 뒤, 좌, 우로 이동시켜 바스켓을 어느 방향으로 이동시키고자 한다면, 바스켓 바닥부에 대한 모든 이송 휠(621)의 마찰력은 모두 타겟 방향의 분력(즉 이송 휠(621)과 바스켓 바닥부에 있는 접촉점의 이동 방향이 목표 방향으로 향하는 분량을 갖는다)을 갖게 된다. 이러한 구조는 제어가 용이하고, 네 개의 이송 모터(622)의 정방향 및 역방향의 결합을 조정함으로써 바스켓이 상이한 방향으로 이동될 수 있다.

바람직하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 바스켓 적재 시스템 장치는 바스켓 충전 기구(7)를 더 포함하고, 바스켓 충전 기구(7)는 바스켓 보관함(71)과 바스켓 전이 기구(72)를 포함하고, 바스켓 전이 기구(72)는 바스켓 보관함(71) 내부에 있는 바스켓을 순서대로 바스켓 이동 장치(6)로 전이시키는 데 사용된다. 이러한 방식으로 바스켓을 수동으로 세팅할 필요 없이 자동으로 바스켓을 충전할 수 있다. 본 실시예에서, 바스켓 전이 기구(72)는 컨베이어 체인 또는 컨베이어 벨트이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 바스켓 보관함(71)은 프레임형 구조이고, 이 내부에는 복수 개의 바스켓을 쌓아 놓을 수 있고, 바스켓 보관함(71)의 측부에는 가이드 바(74)와 댐퍼 바(75)가 설치되고; 가이드 바(74)와 댐퍼 바(75)는 모두 수직 방향을 따라 연장되고, 바스켓에 대한 댐퍼 바(75)의 압력을 조절할 수 있고, 구체적으로, 댐퍼 바(75)는 나사로 바스켓 보관함(71)에 연결되고, 나사의 축방향 위치를 조절함으로써 댐퍼 바(75)가 횡방향으로 평행 이동되어 예비 압력을 조절할 수 있어, 바스켓에 대한 댐퍼 바(75)의 마찰력으로 인해 바스켓이 아래로 이동될 때 큰 충격을 받지 않게 되고; 바스켓 보관함(71)의 측변에는 차단 장치(73)가 설치되고, 차단 장치(73)는 차단 및 방출 상태 사이에서 전환될 수 있고, 차단 장치(73)의 수량은 두 세트이다. 두 세트의 차단 장치(73)가 상하로 배치되어, 상부에 있는 차단 장치(73)는 바스켓 보관함(71) 내부의 두번째 바스켓 및 이 위에 있는 모든 바스켓을 차단하는 데 사용되고, 하부에 있는 차단 장치(73)는 가장 아래에 있는 바스켓(즉 첫번째 바스켓)에 사용되며; 바스켓 충전이 필요할 경우, 상부에 있는 차단 장치(73)는 차단 상태에 놓이고, 하부에 있는 차단 장치(73)는 방출 상태로 전환되어 가장 아래에 있는 바스켓을 바스켓 전이 기구(72)로 방출하고, 바스켓 전이 기구(72)가 가장 아래에 있는 바스켓을 옮긴 후, 하부에 있는 차단 장치(73)가 차단 상태로 전환되고, 상부에 있는 차단 장치(73)가 방출 상태로 전환되며, 바스켓 보관함(71) 내에 남아있는 바스켓이 바닥부에 도달되면, 상부에 있는 차단 장치(73)가 차단 상태로 전환된다. 이러한 방식을 반복하면 바스켓을 하나씩 분리시킬 수 있다.

또한, 바스켓 적재 시스템 장치는 바스켓 내림 장치(10)를 더 포함하고, 바스켓 내림 장치(10)에는 바스켓 이동 장치(6)가 연결된다. 바스켓 적재 시스템 장치가 하나의 바스켓 적재를 완료하면, 바스켓이 바스켓 내림 장치(10)로 내려가, 바스켓 내림 장치(10)는 고구마로 가득찬 바스켓을 내보낸다. 본 실시예에서, 바스켓 내림 장치(10)는 사선으로 배치된 롤러 라인(Roller Line)이고, 바스켓은 자체 중력에 의존하여 출력된다.

상술한 검출 유닛(5)은 거리 센서이고, 이를 토대로 상술한 바스켓 적재 시스템 장치에 기반한 맞춤형 바스켓 적재 방법은 하기와 같은 단계인,

바스켓 전이 기구(72)가 바스켓 보관함(71)에 있는 하나의 바스켓을 바스켓 이동 장치(6)로 전이하도록 제어하는 단계 1);

수직 이송 유닛(11)의 작동을 제어하여 수직 이송 유닛(11)의 하단이 바스켓 이동 장치(6)에 위치된 바스켓 내부까지 뻗어 들어가는 단계 2);

낙하 기구(1)의 작동을 제어하고 바스켓에 적재를 진행하는 단계 3);

검출 유닛(5)의 집합 데이터에 따라 바스켓 내부에 있는 고구마 표면의 높이가 미리 설정된 임계값을 초과하는 지 판단하여, 그렇다고 판단되면 바스켓 이동 장치(6)의 작동을 제어하여 바스켓을 앞뒤로 이동시키거나 좌우로 이동시키고, 또는 리프팅 구동 장치(4)의 작동을 제어하여 낙하 기구(1)를 상승시키는 단계 4)를 포함한다.

상술한 단계에서, 바스켓에 복수 개의 바스켓 적재점을 미리 설정하고, 낙하 기구(1)가 각각의 높이 위치에 있고, 검출 유닛(5)에서 집합한 데이터에 따라 고구마 표면의 높이가 미리 설정한 임계값을 초과한다고 판단하는 경우, 모든 바스켓 적재점에 대응하는 고구마 표면 높이가 모두 미리 설정된 임계값을 초과할 때까지 바스켓 이동 장치(6)를 제어하여 다음 바스켓 적재점이 낙하 기구(1) 하방에 놓이도록 하고, 리프팅 구동 장치(4)의 작동을 제어하여 낙하 기구(1)가 설정된 높이로 상승되어 지속적으로 다음 층의 바스켓을 적재한다.

상술한 실시예에서, 거리 센서를 통해 고구마 표면의 높이를 검출하고, 배경 기술에서 나열한 종래 기술 중 복잡한 기계 구조를 통해 고구마 표면의 높이를 검출하는 방법과 달리 응답이 더 신속하면서 실수로 고구마를 손상시지 않아 바스켓 적재의 효율성이 향상될 수 있다.

상술한 바스켓 적재 시스템 장치가 고정 위치에 응용되어 고구마를 바스켓에 적재하고, 바람직하게는, 바스켓 적재 시스템 장치는 고구마 수확기에서 이동 및 바스켓 적재를 수행하는 데 사용된다. 예를 들어, 도 10은 바스켓 적재 시스템 장치를 구비한 고구마 수확기의 구조도이고, 고구마 수확기는 수확 시스템(8)을 포함하고, 바스켓 적재 시스템 장치는 선별 이송대(9)를 통해 수확 시스템(8)에 연결되고, 또한 고구마 수확기에는 바스켓에 작용하는 바스켓 푸쉬 기구를 더 구비하고, 바스켓 푸쉬 기구는 고구마로 가득찬 바스켓을 상기 바스켓 이동 장치(6)에서 멀어지게 푸쉬하여 바스켓을 바스켓 내림 장치(10)까지 이동시키고, 본 실시예에서, 바스켓 푸쉬 기구는 전동 푸시 로드 또는 유압 실린더이다.

상술한 고구마 수확기는 고구마를 수확하면서 바스켓에 적재하는 작업을 수행할 수 있고, 사람이 선별 이송대(9) 옆에서 선별 이송대(9)에 의해 이송된 고구마를 선별하여 불순물과 기준 미달 고구마를 걸러낼 수 있다.

선별 이송대(9)는 두 개의 컨베이어 벨트로 이루어지며, 낙하 기구(1)는 후단에 있는 컨베이어 벨트의 말단에 위치하여 컨베이어 벨트의 말단에서 나온 고구마가 낙하 기구(1)에 있는 고구마 수용홈(a) 내부로 떨어지고, 낙하 기구(1)에 의해 아래로 이송되어 바구니에 적재된다. 바스켓 적재 시스템이 하나의 바스켓을 채운 후 선별 이송대(9)의 후단 컨베이어 벨트가 동작을 중지하면 잠시 고구마를 저장할 수 있다. 기구가 자동으로 바스켓을 내리거나 빈 바스켓을 자동으로 채우는 것을 완료하면, 선별 이송대(9)에서 계속하여 고구마를 내보낸다.

본 발명의 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치에 있어서, 고구마 받이판이 수직 이송 유닛에 힌지 연결되고, 고구마 받이판에 있는 고구마가 떨어진 후 고구마 받이판이 바스켓 내부에 있는 고구마에 닿으면 턴오버되어 고구마를 손상시키지 않아, 낙하 기구의 하단과 바스켓 내부의 고구마 표면에는 양보 공간을 크게 남겨둘 필요가 없고, 고구마 받이판이 리턴될 때 아래로 늘어진 상태가 되어, 낙하 기구가 바스켓 가장자리에 더 근접해져 배경 기술에 기재된 제(1)항의 기술 문제를 해결할 수 있고; 바람직한 방안에서, 바스켓 이동 장치가 X형으로 배치되는 네 세트의 이송 기구를 포함하고, 이는 바스켓을 앞뒤, 좌우로 이동하여 바스켓에 매칭시킬 수 있어 구조가 간단하면서 콤팩트하므로, 배경 기술에 기재된 제(2)항의 기술 문제를 해결할 수 있고; 바람직한 방안에서, 거리 센서인 검출 유닛이 고구마 표면의 높이를 더 편리하게 측정할 수 있어 원가가 더 절감되므로 배경 기술에 기재된 제(3)항의 기술 문제를 해결할 수 있고; 바람직한 방안에서, 바스켓 충전 기구를 더 포함하고, 바스켓 충전 기구의 바스켓 보관함에는 복수 개의 바스켓을 저장할 수 있어 바스켓이 가득차면 기계를 중지시키지 않고 자동으로 바스켓을 교체할 수 있어 효율성이 향상될 수 있으므로, 배경 기술에 기재된 제(4)항의 기술 문제를 해결할 수 있다.

위와 같은 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 통상의 기술자는 본 발명의 기술 원리를 벗어나지 않은 전제 하에 개선 및 각색할 수 있고, 이는 본 발명의 보호 범위에 속한다.

a: 고구마 수용홈
1: 낙하 기구
11: 수직 이송 유닛
111: 컨베이어 체인
112: 크로스 바
12: 고구마 받이판
121: 본체부
122: 지지부
13: 힌지 연결판
14: 이송 모터
2: 베이스
3: 리프팅 베이스
4: 리프팅 구동 장치
41: 리프팅 구동부
42: 리프팅 휠
43: 당김부
5: 검출 유닛
6: 바스켓 이동 장치
62: 이송 기구
621: 이송 휠
622: 이송 모터
7: 바스켓 충전 기구
71: 바스켓 보관함
72: 바스켓 전이 기구
73: 차단 장치
74: 가이드 바
75: 댐퍼 바
8: 수확 시스템
9: 선별 이송대
10: 바스켓 내림 장치

Claims

고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치에 있어서,
낙하 기구(1), 베이스(2), 리프팅 베이스(3), 리프팅 구동 장치(4), 검출 유닛(5), 바스켓 이동 장치(6)를 포함하고, 상기 낙하 기구(1)와 상기 검출 유닛(5)이 상기 리프팅 베이스(3)에 장착되고, 상기 리프팅 구동 장치(4)는 상기 리프팅 베이스(3)가 상기 베이스(2)에 대향되게 승강 운동하도록 구동시키고;
상기 낙하 기구(1)는 수직 이송 유닛(11)을 포함하고, 상기 수직 이송 유닛(11)에는 동일한 간격으로 복수 개의 고구마 받이판(12)이 설치되고, 상기 수직 이송 유닛(11)은 이송 모터(14)에 의해 구동 및 작동되고;
상기 고구마 받이판(12)은 상기 수직 이송 유닛(11)에 대향되게 회전 설치되고;
상기 수직 이송 유닛(11)이 작동될 때 아래로 이동되는 상기 고구마 받이판(12)은 모두 펼쳐진 상태이고; 위로 이동되는 상기 고구마 받이판(12)은 모두 아래로 늘어진 수납 상태를 나타내고;
펼쳐진 상태일 때, 상기 고구마 받이판(12)과 상기 수직 이송 유닛(11) 사이에는 V자형의 고구마 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치.
제1항에 있어서,
상기 바스켓 이동 장치(6)는 시트 바디를 포함하고, 상기 시트 바디에는 네 세트의 이송 기구(62)가 대칭 설치되고, 각 상기 이송 기구(62)의 이송 방향은 모두 사선형이며, 네 세트의 상기 이송 기구(62)는 X형으로 분포되는 것을 특징으로 하는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치.
제1항에 있어서,
상기 검출 유닛(5)은 거리 센서인 것을 특징으로 하는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치.
제1항에 있어서,
바스켓 충전 기구(7)를 더 포함하고, 상기 바스켓 충전 기구(7)는 바스켓 보관함(71)과 바스켓 전이 기구(72)를 포함하고, 상기 바스켓 전이 기구(72)는 상기 바스켓 보관함(71) 내부에 있는 바스켓을 순서대로 상기 바스켓 이동 장치(6)로 전이시키는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치.
제1항에 있어서,
상기 고구마 받이판(12)은 본체부(121)와 지지부(122)를 포함하고; 펼친 상태일 때, 상기 지지부(122)가 상기 수직 이송 유닛(11)에 밀착되어 상기 본체부(121)와 상기 수직 이송 유닛(11) 사이에는 상기 고구마 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치.
제1항에 있어서,
상기 고구마 받이판(12)은 힌지 연결판(13)을 통해 상기 수직 이송 유닛(11)에 연결되고;
상기 고구마 받이판(12)이 상기 힌지 연결판(13)에 대향되게 회전 설치되고, 상기 힌지 연결판(13)이 상기 수직 이송 유닛(11)에 고정되는 것을 특징으로 하는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치.
제2항에 있어서,
상기 이송 기구(62)는 이송 휠(621)과 이송 모터(622)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치.
제2항에 있어서,
상기 바스켓 보관함(71) 내부에는 복수 개의 바스켓을 적재할 수 있고, 상기 바스켓 보관함(71)의 측부에는 가이드 바(bar)(74)와 댐퍼 바(75)가 설치되고; 상기 가이드 바(74)와 상기 댐퍼 바(75)는 모두 수직 방향을 따라 연장되고, 바스켓에 대한 상기 댐퍼 바(75)의 압력을 조절할 수 있고; 상기 바스켓 보관함(71)의 측변에는 차단 장치(73)가 설치되는 것을 특징으로 하는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치.
제1항에 있어서,
바스켓 내림 장치(10)를 더 포함하고, 상기 바스켓 내림 장치(10)에는 상기 바스켓 이동 장치(6)가 연결되는 것을 특징으로 하는 고구마 수확에 사용되고 낙하 기구를 구비한 맞춤형 집합 및 바스켓 적재 시스템 장치.