KR102029092B1 - 뿌리작물 수확기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뿌리작물 수확기에 관한 발명으로, 원동기에 부착하여 동력을 전달받는 본체(100)를 구비하여, 뿌리작물의 굴취에서 톤백에 저장 및 배출하는 일련의 동작을 수행하는 뿌리작물 수확기에 있어서, 본체(100)에는, 본체(100)의 전측 하방에서 구굴판(111)을 일정 각도로 구동하여 작물을 굴취하는 굴취부(110)와, 굴취부(110)의 후방에서 본체(100)의 내부 하측으로 다수의 제1분리바(121) 및 제2분리바(122)를 구비하여 작물을 반송하고 불순물을 분리하는 분리부(120)와, 분리부(120)의 후방에서 본체(100)의 상측으로 일 방향 구동하는 다수의 승강바(131)를 구비하여 작물을 이송부(140)로 공급하는 승강부(130)와, 승강부(130)의 후방에서 본체(100)의 후방으로 다수의 이송바(141)를 구비하여 승강부(130)에서 낙하하는 작물을 배출부(150)로 공급하는 이송부(140)와, 이송부(140)의 후방에서 작물이 저장되는 톤백(151)을 종동 및 횡동하여 본체(100)의 외부로 배출하는 배출부(150)를 포함하여 구성함에 따라 뿌리작물의 수확작업 전반을 기계화, 자동화할 수 있는 것이 특징이다.

Description

뿌리작물 수확기{ROOT CROPS HARVESTER}

본 발명은 뿌리작물 수확기에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 양파, 마늘 등 뿌리를 식용으로 이용하는 작물의 굴취에서부터 톤백에 저장하여 배출하는 일련의 수확작업 전반을 단일 장치로 기계화, 자동화하여 수확작업의 효율성 및 생산성을 증대하는 뿌리작물 수확기에 관한 것이다.

일반적으로, 뿌리작물은 경작지의 지중에서 자라는 뿌리를 식용으로 하는 양파, 마늘, 땅콩, 무, 감자, 고구마 등의 작물을 일컫는다.

뿌리작물은 수확시 작물이 심어진 두둑을 구굴하여 채취해야 하므로, 일반 작물에 비해 수확작업의 기계화가 어렵다. 따라서, 작물을 굴취하는 작업은 대부분 인력에 의한 수작업으로 이루어지는 실정이다.

결국, 인건비 상승에 의한 막대한 비용이 소요되고 생산성이 저하되는 문제점이 있으며, 굴취 후에도 작물을 수집, 저장 및 이송하는 작업 역시 별도의 인력 및 장비를 이용한 개별 작업으로 실시하여야 하므로 작업의 연속성이 이루어지기 어려워 매우 비효율적이다.

한편, 종래 뿌리작물의 수확 작업에 투입되는 장치에 관하여 공지된 기술을 통해 그 개략적인 구성을 살펴보면 하기와 같다.

예컨대, 한국공개특허 제 10 - 2014 - 0032592 호에는 트랙터의 지지장치에 연결되는 프레임과, 프레임의 측면 또는 후면에 상부 전면 또는 측면이 일체형으로 구성되는 평판형의 평판프레임과, 평판프레임에 상부가 각각 착탈 가능하게 구성되는 평판형의 지지판과, 지지판의 하부에 구성되어 한 쌍의 지지판을 연결하고 주행방향으로 경사면이 형성되는 평판의 굴착판과, 굴착판의 상부 경사면에 구성되고 주행방향으로 경사지게 형성되는 삽으로 구성되는 굴착부로 구성하는 땅속작물 수확기를 구성한다. 따라서 수확 작업 시 상기 굴착판은 두둑 속으로 내재되어 두둑을 굴착하여 평탄하게 하고, 삽은 두둑 속으로 내재되어 땅속작물을 굴착하도록 구성한다.

다른 예로서, 한국등록실용신안 제 20 - 0432293 호에는 트랙터에 의해 견인될 수 있도록 연결부가 구비되고 트랙터로부터 발생한 동력을 전달받아 회전하는 동력축이 구비되며 그 하방이 개방된 본체와, 작물줄기를 절단하는 커터부와, 본체 양 끝단에 가로질러 설치되며 견인작업시 땅속으로 내재하여 땅속작물을 굴착할 수 있도록 주행방향으로 경사면이 형성된 굴착판을 포함하는 땅속작물 수확기를 구성한다. 따라서 트랙터의 동력에 의해 본체를 하향시키면, 본체 끝단에 가로질러 설치된 굴착판이 땅속으로 소정깊이 삽입되고, 이어서 트랙터를 주행시키면 굴착과 동시에 땅속작물들이 굴착판의 경사면을 따라 땅위로 드러나고, 커터부가 작물줄기를 절단하도록 구성한다.

한국공개특허 제 10 - 2014 - 0032592 호 (2014.03.17) 한국등록실용신안 제 20 - 0432293 호 (2006.11.30) 한국등록특허 제 10 - 0874950 호 (2009.01.21) 한국등록실용신안 제 20 - 0353995 호 (2004.06.23)

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 뿌리작물 수확기는 원동기에 의해 수확기 본체가 견인되면서 동력을 전달받고, 전방에 구비하는 굴착판을 작동하여 두둑을 구굴해 작물을 채취하는 형태로 이루어진다.

그러나, 종래 기술의 뿌리작물 수확기는 주로 수작업에 의존해오던 작물 굴취작업을 기계화한 것에 불과하므로, 굴취 이후의 작업, 즉 수확기에 의해 굴취되어 두둑에 놓어진 상태의 뿌리작물을 일일이 수집하고, 일정 단위로 저장하여 운반차로 이송하는 등의 일련의 작업은 여전히 별도의 인력을 동원하여 개별 작업으로 실시하고 있는 실정이다.

그러므로, 경작지에서 이루어지는 뿌리작물의 굴취에서 운반차로의 이송에 이르는 수확작업 전반의 기계화, 자동화가 이루어지지 못하여 생산성 향상 효과를 크게 기대할 수 없고, 특히 작업의 연속성이 저하되어 작업에 투입되는 시간과 비용의 비효율적인 운용을 초래하는 문제점이 있다.

또한, 수작업과 기계 사용을 병행 실시함에 따라 작물 자체에 가해지는 물리적 충격과 자극의 빈도가 증대하여 품질저하를 야기할 가능성을 내포하고 있으므로 개선책이 시급히 요구된다.

이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,

원동기에 부착하여 동력을 전달받는 본체(100)를 구비하여, 뿌리작물의 굴취에서 톤백에 저장 및 배출하는 일련의 동작을 수행하는 뿌리작물 수확기에 있어서,

상기 본체(100)에는,

본체(100)의 전측 하방에서 구굴판(111)을 일정 각도로 구동하여 작물을 굴취하는 굴취부(110)와,

상기 굴취부(110)의 후방에서 본체(100)의 내부 하측으로 다수의 제1분리바(121) 및 제2분리바(122)를 구비하여 작물을 반송하고 불순물을 분리하는 분리부(120)와,

상기 분리부(120)의 후방에서 본체(100)의 상측으로 일 방향 구동하는 다수의 승강바(131)를 구비하여 작물을 이송부(140)로 공급하는 승강부(130)와,

상기 승강부(130)의 후방에서 본체(100)의 후방으로 다수의 이송바(141)를 구비하여 승강부(130)에서 낙하하는 작물을 배출부(150)로 공급하는 이송부(140)와,

상기 이송부(140)의 후방에서 작물이 저장되는 톤백(151)을 종동 및 횡동하여 본체(100)의 외부로 배출하는 배출부(150)를 포함하여 구성함으로써 뿌리작물의 수확작업 전반을 단일 장치로 기계화, 자동화할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 양파 등 뿌리작물의 굴취에서부터 톤백에 저장하여 배출하는 일련의 수확작업 전반을 단일 장치로 기계화 및 자동화로 실시할 수 있는 뿌리작물 수확기를 제공한다.

특히, 본 발명은 굴취부, 분리부, 승강부, 이송부, 및 배출부를 포함한 일련의 구성으로 이루어짐에 따라 종래 작물의 굴취 기능만을 탑재하는 수확기와는 현저히 차별된 다양한 기능을 구현한다.

따라서, 수작업과 기계 사용을 병행 실시하여야 했던 뿌리작물 수확작업을 획기적으로 개선하여 수확작업의 효율성 및 생산성을 증대하고, 인건비 절감 및 작업시간의 단축과 같은 다양한 이점을 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 정면 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 배면 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 요부를 발췌 도시한 정면 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 요부를 발췌 도시한 배면 사시도.
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 작동 상태 예시도.

이하, 본 발명의 뿌리작물 수확기의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기의 설명에서 당해 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 정면 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 배면 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 측면도, 도 4는 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 요부를 발췌 도시한 정면 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 요부를 발췌 도시한 배면 사시도, 도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기의 작동 상태 예시도를 도시한 것이다.

본 발명의 기술이 적용되는 뿌리작물 수확기는 양파, 마늘 등 뿌리작물을 경작지에서 굴취하는 작업에서부터 톤백(151)에 저장하여 배출하는 일련의 수확작업 전반을 원동기에 부착하는 단일 수확기로 기계화 및 자동화하여 수확작업의 효율성 및 생산성을 획기적으로 증대하는 것을 목적으로 하는 기술에 관한 것임을 주지한다.

이를 위한 본 발명의 뿌리작물 수확기는 원동기에 부착하여 동력을 전달받는 본체(100)를 구비하여, 뿌리작물의 굴취에서 톤백(151)에 저장 및 배출하는 일련의 동작을 수행하는 뿌리작물 수확기를 구성하며, 구체적으로는 하기와 같다.

본 발명의 뿌리작물 수확기 본체(100)는 소정의 프레임을 형성하여 원동기에 본체(100)를 부착하거나, 내부 부품의 설치, 및 본체(100)를 운반하는 휠 등을 장착하도록 구성한다.

상기 본체(100)에는 크게 굴취부(110)와, 분리부(120)와, 승강부(130)와, 이송부(140)와, 배출부(150)를 포함한다.

상기 굴취부(110)는 본체(100)의 전측 하방에서 구굴판(111)을 일정 각도로 구동하여 작물을 굴취한다. 상기 구굴판(111)은 본체(100)에 탑재하여 원동기로부터 동력을 전달받는 동력전달수단과 연동하여 작동하도록 구성한다.

상기 구굴판(111)은, 동력전달수단에 연결되고 작동캠을 장착하는 커넥팅로드와 구굴판(111)을 작동하는 구굴축을 연결하여 전, 후 방향과 상, 하 방향으로 타원형 궤도를 형성하면서 구동하도록 구성한다. 따라서, 뿌리작물이 심어진 지면을 향해 전진과 상승을 반복하여 파헤치는 형태로 작동한다.

상기 분리부(120)는 굴취부(110)의 후방에서 본체(100)의 내부 하측으로 다수의 제1분리바(121) 및 제2분리바(122)를 구비하여 작물을 반송하고 불순물을 분리한다.

상기 제1분리바(121)는 분리부(120)의 좌, 우 방향으로 수평바의 형태로 형성하여 굴취부(110)를 거쳐 본체(100) 내부로 진입하는 뿌리작물을 안착하여 반송한다.

상기 제1분리바(121)는 굴취부(110)의 후방에서 본체(100) 내부를 향해 다수를 일정 간격으로 배열하고, 전측기어(123) 및 후측기어(124)와 연동하여 일 방향으로 구동한다. 상기 전측기어(123) 및 후측기어(124)는 원동기로부터 동력을 전달받는 동력전달수단과 연동하여 작동하도록 구성한다.

상기 제1분리바(121)의 배열 간격은 뿌리작물에 종류에 따라서 적용할 수 있으며, 제1분리가가 구동하는 과정에서 간격 사이로 굴취 작업시 작물과 함께 혼입되는 각종 불순물이 낙하하여 분리되도록 구성한다.

상기 제2분리바(122)는 분리부(120)의 전, 후 방향으로 형성하되, 작물이 안착되는 중심부를 '∨'와 같은 형태로 절곡 형성하여 제1분리바(121)에서 반송되는 작물을 일시 안착한다.

상기 제2분리바(122)는 후측기어(124)의 후방 하측에서 다수를 일정 간격 횡으로 배열하여 본체(100)에 고정한다. 따라서, 제1분리바(121)에서 반송되는 작물이 소정의 높이로 제2분리바(122)에 낙하하면서 작물에 뭍은 흙을 털어 분리시키도록 구성한다.

상기 제2분리바(122)의 배열 간격은 상기 승강부(130)의 승강바(131)의 배열 간격과 교번하도록 구성한다. 따라서, 본체(100)에 고정되는 제2분리바(122)의 간격 사이로 하기 승강부(130)의 승강바(131)가 통과하면서 제2분리바(122)에 안착된 작물이 승강바(131)의 상승과 함께 옮겨질 수 있도록 구성한다.

상기 승강부(130)는 분리부(120)의 후방에서 본체(100)의 상측으로 일 방향 구동하는 다수의 승강바(131)를 구비하여 작물을 이송부(140)로 공급한다.

상기 승강부(130)에는 승강바(131)가 장착되는 승강체인(134)을 구비하여 승강바(131)를 회전시킨다.

상기 승강체인(134)은 분리부(120)의 후방에 설치하는 하측기어(132)와, 본체(100)의 상측에 설치하는 상측기어(133)를 연동하여 일 방향으로 회전한다. 상기 승강체인(134)은 원동기로부터 동력을 전달받는 동력전달수단과 연동하여 작동하도록 구성한다.

상기 승강바(131)는 승강부(130)의 전, 후 방향으로 형성하되, 작물이 안착되는 중심부를 '∨'와 같은 형태로 절곡 형성하여 제2분리바(122)에 안착된 작물을 들어올려 이송한다.

상기 승강바(131)는 승강체인(134) 상에 다수를 일정 간격 횡으로 배열하여 그룹을 형성하고, 승강체인(134)의 회전 방향을 따라서 상기 그룹을 일정 간격으로 배치하여 본체(100)의 하측에서 상측으로 승강하도록 구비한다.

즉, 상기 승강바(131)는 분리부(120)에 대향하는 일측에서는 '∨'의 형태로 승강체인(134)에 장착된 상태에서 상승하고, 상측기어(133)를 통과한 후에는 '∧'의 형태로 뒤집혀 하강하도록 구성한다.

상기 승강바(131)의 배열 간격은, 상기 분리부(120)의 제2분리바(122)의 배열 간격, 및 후술하게 될 이송부(140)의 이송바(141)의 배열 간격과 교번하도록 구성한다. 따라서, 승강부(130)의 승강바(131)가 승강체인(134)과 함께 회전하면서 본체(100)에 고정되는 상기 제2분리바(122)의 간격 사이를 통과하여 제2분리바(122)에 안착된 작물을 이송하도록 구성한다.

더불어, 상기 승강바(131) 및 제2분리바(122)의 길이는 분리부(120)와 승강부(130) 사이의 설치 거리를 고려하여 최대한 교번하여 겹쳐질 수 있도록 형성함으로써 작물에 손상을 입히거나 추락하지 않고 안정적으로 옮겨질 수 있도록 구성한다.

상기 이송부(140)는 승강부(130)의 후방에서 본체(100)의 후방으로 다수의 이송바(141)를 구비하여 승강부(130)에서 낙하하는 작물을 배출부(150)로 공급하도록 구성한다.

상기한 바와 같이, 상기 승강바(131)는 상측기어(133)를 통과한 후에는 승강체인(134)에 장착된 상태에서 뒤집어진 형태로 하강하므로 승강바(131)에 안착된 작물이 낙하된다. 상기 이송부(140)에는 이송바(141)와 이송판(142)을 구비하여 소정의 높이에서 낙하하는 작물을 즉시 배출부(150)로 이송하도록 구성한다.

상기 이송바(141)는 승강부(130)의 상측기어(133)의 후방 하측에서 일정 각도 하향하도록 다수를 일정 간격 횡으로 배열하여 본체(100)에 고정한다.

상기 이송바(141)의 배열 간격은 상기 승강부(130)의 승강바(131)의 배열 간격과 교번하도록 구성한다. 따라서, 상기 승강부(130)의 승강바(131)가 승강체인(134)과 함께 상측기어(133)를 지나 뒤집어진 상태로 회전하면서 본체(100)에 고정되는 이송바(141)의 간격 사이를 승강바(131)가 통과하여 하강하도록 구성한다.

상기 이송부(140)와 승강부(130) 사이의 설치 거리는 이송바와 승강바가 최대한 교번하여 겹쳐질 수 있도록 형성함으로써 작물에 손상을 입히거나 추락하지 않고 안정적으로 옮겨질 수 있도록 구성한다.

상기 이송판(142)은 이송바(141)의 하단에 고정하고 배출부(150)의 상부로 연장한다. 상기 이송판(142)은 이송바(141)의 경사 각도보다 완만한 각도를 형성하도록 구비하여 이송바(141)를 타고 하강하는 작물의 속도를 저감하도록 구성한다.

상기 이송판(142)은 배출부(150)에 구비되는 톤백(151)의 상측을 중심을 향하도록 단부의 길이를 적절히 조절하여 구성함이 바람직하다.

상기 배출부(150)는 이송부(140)의 후방에서 작물이 저장되는 톤백(151)을 종동 및 횡동하여 본체(100)의 외부로 배출한다.

상기 톤백(Ton bag, 151)은 벌크백 또는 컨테이너백이라고도 하며, 일정 용량을 가지는 주머니의 형태로 이루어져 작물을 수용 또는 저장한다. 톤백(151)에는 리프팅 벨트가 형성되며, 상기 배출부(150)는 톤백테이블(153)과, 리프팅바(157) 및 배출바(155)를 구비하여 톤백(151)에 작물을 저장하고 리프팅하여 본체(100)의 외부로 운반, 배출한다.

상기 톤백테이블(153)은 이송부(140)의 하측에서 수평 구비하여 톤백(151)의 저부를 안착하고, 본체(100)의 후측에 설치되는 종동기어(152)와 연동하여 승강하도록 구성한다. 상기 종동기어(152)는 원동기로부터 동력을 전달받는 동력전달수단과 연동하여 작동하도록 구성한다.

상기 톤백테이블(153)은 톤백(151)으로 배출되는 작물의 양이 증대될수록 높이(위치)를 점진적으로 하향 조절하여 이송부(140)에서 톤백(151)으로 작물이 투하되는 높이(낙차)를 최소한으로 유지하도록 구성한다.

상기 톤백테이블(153)의 일측에는 종동기어(152)의 작동을 제어하는 소정의 제어반을 구비하여 톤백테이블(153)의 승강 높이를 수동 또는 자동으로 조절하도록 구성한다.

상기 리프팅바(157)는 하기 배출바(155)의 단부에서 수직으로 장착하는 종동실린더(156)와 연동하여 톤백테이블(153)의 상측으로 승강하고, 톤백(151)의 상부를 고정하여 톤백테이블(153)에서 들어올리도록 구성한다.

상기 리프팅바(157)의 상단에는 톤백(151)의 상부에 구비되는 리프팅 벨트를 고정하는 소정의 고정수단을 장착한다.

상기 톤백테이블(153)은 작물의 양이 증대될수록 높이를 하향 조절하는 반면, 상기 리프팅바(157)는 높이를 상향 조절하여 톤백(151)을 톤백테이블(153)로부터 들어올리도록 구성한다.

상기 배출바(155)는 본체(100)의 내부 양측에 설치하는 횡동실린더(154)와 연동하는 한 쌍을 구비하여 상기 톤백테이블(153)의 양측에서 본체(100)의 후방으로 전, 후진하도록 구성한다.

따라서, 상기 리프팅바(157)에 의해 톤백테이블(153)로부터 완전히 들어올려진 톤백(151)을 본체(100)의 후방으로 배출하여 운반차에 상차하는 등의 작업을 수행하도록 한다.

상기 리프팅바(157) 및 배출바(155)의 위치 역시 톤백테이블(153)의 일측에 구비되는 제어반에 의해 종동실린더(156) 및 횡동실린더(154)의 작동을 제어하여 수동 또는 자동으로 조절하도록 구성한다. 상기 종동실린더(156) 및 횡동실린더(154)는 원동기로부터 동력을 전달받는 동력전달수단과 연동하여 작동하도록 구성한다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기술이 적용된 뿌리작물 수확기의 작동 상태를 살펴보면 다음과 같다. 이하의 설명은 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 들어 설명하는 것이므로 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.

본 발명의 뿌리작물 수확기는 경작지에 심어진 작물을 뿌리까지 송두리채 지상으로 노출하도록 파헤지는 굴취작업과, 굴취되는 과정에서 작물과 함께 혼입되는 각종 불순물을 분리하고 본체(100) 내부로 반송하는 분리작업과, 작물을 톤백(151)에 저장하기 위해서 우선 본체(100)의 상부로 작물을 이송하는 승강작업과, 본체(100)의 상부에서 톤백(151)이 구비된 배출부(150)로 작물을 투하하여 이송하는 이송작업과, 톤백(151)에 작물을 안전하게 수용, 저장하고 작물이 담긴 톤백(151)을 운반차 등에 상차하도록 톤백(151)을 본체(100) 외부로 배출하는 배출작업을 일련의 과정으로 연속적하여 실시한다.

우선, 뿌리작물 수확작업을 실시하기에 앞서, 본 발명의 뿌리작물 수확기 본체(100)의 프레임을 원동기, 예컨대 트랙터나 경운기에 상호 연결한다.

또한, 원동기에 장착된 모터 등의 동력발생수단과 본체(100)에 구비되는 동력전달수단 간을 연결하여, 본체(100)의 굴취부(110)에 구비되는 구굴판(111), 분리부(120)에 구비되는 전측기어(123) 및 후측기어(124), 승강부(130)에 구비되는 승강체인(134), 배출부(150)에 구비되는 종동기어(152), 종동실린더(156) 및 횡동실린더(154)에 동력을 전달하도록 구비한다.

1) 굴취작업

원동기가 뿌리작물이 심어진 두둑을 따라서 전진하면 뿌리작물 수확기 본체(100)가 견인된다.

상기 본체(100)의 전방에 구비되는 굴취부(110)는 작동캠을 장착하는 커넥팅로드와 연결된 구굴축이 타원형 궤도로 작동함에 따라 구굴판(111)을 본체(100)의 전, 후 및 상,하 방향으로 구동하여 지면을 구굴한다.

상기 구굴판(111)에 의해 파헤쳐진 뿌리작물은 수확기 본체(100)의 전진에 의해 구굴판(111)의 내측으로 진입하여 분리부(120)로 공급된다.

2) 분리작업

상기 구굴판(111)을 거쳐 분리부(120)로 공급된 작물은 전측기어(123) 및 후측기어(124)의 회전에 의해 본체(100)의 내측으로 구동하는 제1분리바(121) 상에서 이동한다.

상기 제1분리바(121)는 수평바 형태로 형성한 다수를 일정 간격을 두고 배열하므로 작물의 이동과정에서 불가피하게 발생하는 진동에 의해 1차적으로 불순물이 분리되어 제1분리바의 하측으로 낙하한다.

상기 제1분리바(121)를 거친 작물은 후측기어(124)의 하측에서 본체(100)에 고정된 제2분리바(122)에 안착되며, 제1분리바(121)와 제2분리바(122)의 사이에는 소정의 낙차를 형성하므로 소정의 진동에 의해서 2차적으로 불순물이 분리된다.

3) 승강작업

상기 제2분리바(122) 상에 안착된 작물은, 다수가 일정 간격 횡으로 배열된 제2분리바(122)의 사이를 통과하여 상승하는 승강바(131)에 의해 승강부(130)로 공급된다.

상기 승강바(131)는 본체(100)의 상, 하측에 설치하는 상측기어(133) 및 하측기어(132)에 의해 일방향으로 회전하는 승강체인(134)에 장착되어, 동일 계층을 이루는 승강바(131) 그룹 단위로 일정 간격을 두고 제2분리바(122)를 통과하여 상승한다.

상기 제2분리바(122)에서 승강바(131)로 옮겨진 작물은 본체(100)의 상측으로 공급된다. 승강작업은 승강부(130)를 이용해 작물을 톤백(151)의 상측으로 공급함으로써 일정 용량(부피)을 가지는 톤백(151)에 대량의 작물을 효과적으로 적재하여 수용하기 위해서 실시하는 작업인 것이다.

상기 승강바(131)는 상측기어(133)를 지나면서 승강체인(134)과 함께 하강한다. 승강바(131)는 작물을 안착하도록 중심부를 '∨'의 형태로 절곡한 형상을 가지나, 하강 시에는 '∧'의 형태로 뒤집어지므로 작물은 배출부(150)의 이송바(141)로 낙하된다.

작물이 낙하된 직후에는 승강바(131)는 다수가 일정 간격 횡으로 배열된 이송바(141) 사이를 통과하여 하측기어(132) 방향으로 하강한다.

4) 이송작업

상기 승강바(131)에서 투하된 작물은 일정 경사를 가지도록 구비되는 이송바(141) 상을 슬라이딩하여 이송판(142)을 거쳐 배출부(150)로 투하된다.

상기 이송바(141)는 승강바(131)가 뒤집어지는 상측기어(133)와의 낙차를 최소화하는 높이에서 상단을 본체(100)에 고정하며, 상기 이송판(142)은 이송바(141)에 비해 경사를 완만하게 하여 작물이 배출부(150)로 투하되는 속도를 저감한다.

5) 배출작업

상기 이송부(140)를 거친 작물은 배출부(150)롤 향해 투하된다. 배출부(150)의 리프팅바(157) 상단에는 톤백(151)의 리프팅 벨트를 고정하여 투입구가 이송부(140)를 향하도록 구비한다.

톤백(151)을 안착하는 톤백테이블(153)은 작물이 최초 투하시 이송판(142)과 톤백(151) 사이의 낙차를 최소화하도록 종동기어(152)를 제어하여 높이를 최상으로 조절하며, 톤백(151)에 작물이 적재됨에 따라 점차 톤백테이블(153)을 하강하여 낙차를 유지한다.

톤백(151)에 작물이 가득차면 상기 굴취부 내지 승강부(110~130)의 작동을 일시 중단하고 톤백(151)을 수확기 본체(100) 후방으로 배출한다.

톤백(151)의 리프팅 벨트를 고정하는 리프팅바(157)의 종동실린더(156)를 상승 작동하여 작물이 수용된 톤백(151)을 톤백테이블(153)로부터 완전히 들어올린다.

상기 종동실린더(156)를 장착하는 배출바(155)의 횡동실린더(154)를 후방으로 작동하여 리프팅바(157)를 본체(100) 후방으로 후진한다. 수확기 본체(100)의 후방에는 소정의 운송차를 대기하여 배출부(150)에서 배출되는 톤백(151)의 상차 작업이 이루어질 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 뿌리작물 수확기는 상기와 같은 굴취부(110), 분리부(120), 승강부(130), 이송부(140), 및 배출부(150)를 포함한 일련의 구성에 의해 종래 작물의 굴취 기능만을 탑재하는 수확기와는 현저히 차별된 다양한 기능을 구현한다.

따라서, 양파, 마늘, 감자, 고구마 등의 뿌리작물을 수확하는 작업 전반을 원동기에 부착하는 수확기 장치 한 대로 기계화 및 자동화하여 실시할 수 있는 이점이 있다.

그러므로, 수작업과 기계 사용을 병행 실시하여야 했던 종래 뿌리작물 수확작업을 획기적으로 개선하여 수확작업의 효율성 및 생산성을 증대하고, 인건비 절감 및 작업시간의 단축과 같은 다양한 효과를 도출하므로 산업상 이용 가능성이 매우 클 것으로 기대된다.

100: 본체 110: 굴취부
111: 구굴판 120: 분리부
121: 제1분리바 122: 제2분리바
123: 전측기어 124: 후측기어
130: 승강부 131: 승강바
132: 하측기어 133: 상측기어
134: 승강체인 140: 이송부
141: 이송바 142: 이송판
150: 배출부 151: 톤백
152: 종동기어 153: 톤백테이블
154: 횡동실린더 155: 배출바
156: 종동실린더 157: 리프팅바

Claims (5)

1. 원동기에 부착하여 동력을 전달받는 본체(100)를 구비하여, 뿌리작물의 굴취에서 톤백에 저장 및 배출하는 일련의 동작을 수행하는 뿌리작물 수확기에 있어서,
   상기 본체(100)에는,
   본체(100)의 전측 하방에서 구굴판(111)을 일정 각도로 구동하여 작물을 굴취하는 굴취부(110)와,
   상기 굴취부(110)의 후방에서 본체(100)의 내부 하측으로 다수의 제1분리바(121) 및 제2분리바(122)를 구비하여 작물을 반송하고 불순물을 분리하는 분리부(120)와,
   상기 분리부(120)의 후방에서 본체(100)의 상측으로 일 방향 구동하는 다수의 승강바(131)를 구비하여 작물을 이송부(140)로 공급하는 승강부(130)와,
   상기 승강부(130)의 후방에서 본체(100)의 후방으로 다수의 이송바(141)를 구비하여 승강부(130)에서 낙하하는 작물을 배출부(150)로 공급하는 이송부(140)와,
   상기 이송부(140)의 후방에서 작물이 저장되는 톤백(151)을 종동 및 횡동하여 본체(100)의 외부로 배출하는 배출부(150)를 포함하고,
   상기 배출부(150)는,
   이송부(140)의 하측에서 수평 구비하여 톤백(151)의 저부를 안착하고, 본체(100)의 후측에 설치되는 종동기어(152)와 연동하여 승강하는 톤백테이블(153)과,
   본체(100)의 내부 양측에 설치하는 횡동실린더(154)와 연동하여 상기 톤백테이블(153)의 양측에서 본체(100)의 후방으로 전, 후진하는 한 쌍의 배출바(155)와,
   상기 배출바(155)의 단부에서 수직으로 장착하는 종동실린더(156)와 연동하여 톤백테이블(153)의 상측으로 승강하고, 톤백(151)의 상부를 고정하여 톤백테이블(153)에서 들어올리는 리프팅바(157)로 구성하는 것을 특징으로 하는 뿌리작물 수확기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 분리부(120)에는,
   굴취부(110)의 후방에서 본체(100) 내부를 향해 다수를 일정 간격으로 배열하고, 전측기어(123) 및 후측기어(124)와 연동하여 일 방향으로 구동하는 제1분리바(121)와,
   상기 후측기어(124)의 후방 하측에서 다수를 일정 간격 횡으로 배열하여 본체(100)에 고정하는 제2분리바(122)를 구비하고;
   상기 제2분리바(122)의 배열 간격은, 상기 승강부(130)의 승강바(131)의 배열 간격과 교번하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 뿌리작물 수확기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 승강부(130)에는,
   분리부(120)의 후방에 설치하는 하측기어(132)와, 본체(100)의 상측에 설치하는 상측기어(133)를 연동하여 일 방향으로 회전하는 승강체인(134)과,
   상기 승강체인(134) 상에 다수를 일정 간격 횡으로 배열하여 그룹을 형성하고, 승강체인(134)의 회전 방향을 따라서 상기 그룹을 일정 간격으로 배치하여 본체(100)의 하측에서 상측으로 승강하는 승강바(131)를 구비하고;
   상기 승강바(131)의 배열 간격은, 상기 분리부(120)의 제2분리바(122)의 배열 간격, 및 상기 이송부(140)의 이송바(141)의 배열 간격과 교번하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 뿌리작물 수확기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 이송부(140)는,
   승강부(130)의 상측기어(133)의 후방 하측에서 일정 각도 하향하도록 다수를 일정 간격 횡으로 배열하여 본체(100)에 고정하는 이송바(141)와,
   상기 이송바(141)의 하단에 고정하고 배출부(150)의 상부로 연장하는 이송판(142)으로 구성하고;
   상기 이송바(141)의 배열 간격은, 상기 승강부(130)의 승강바(131)의 배열 간격과 교번하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 뿌리작물 수확기.
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