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박성진(Sung-Jin Park),이상윤(Sang-Yoon Lee),박우준(Woo-Jun Park),양규원(Kyu-Won Yang),모하모드 알리(Mohammod Ali),김혁주(Hyuck-Joo Kim) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.12
본 연구에서는 배추 수확 요인시험을 위한 시뮬레이션 장치 및 모형 배추를 설계 및 제작하였고, 시험을 통해 3D 프린트로 제작한 모형 배추와 실제 배추의 결과를 비교 및 분석하였다. 이론분석을 통해 작업속도 0.15 ㎧ ~ 0.2 ㎧, 이송 벨트 각도 25° ~ 35° 일 때, 이론적 이송 벨트의 적정 이송 속도는 작업속도보다 1.11 ~ 1.22배 빨라야하는 것으로 계산되었으나, 인발 및 뿌리 절단 시험에서 적정 이송 속도는 1.8배로 나타났다. 이때, 모형은 뿌리의 절단 저항으로 인해 평균 11 ~ 13° 기울어진 각도 및 기준보다 11 ~ 16 ㎜높은 위치에서 절단되는 결과가 나타났다. 실제 배추의 경우, 평균 절단각도가 1°로 적절한 절단각도를 보여주었지만, 적정 절단 평균 16 ㎜보다 높은 평균 19 ㎜, 표준편차 11 ㎜, 위치에서 절단되었다. 이송 시험 결과, 이송 벨트가 모형 배추의 적정 파지 범위를 파지하면 대형에서 소형까지 60 ~ 80 % 정도의 이송률을 보여주었다. 실제 배추는 유사한 크기의 모형 배추 시험과 같은 조건에서 30개의 배추 중 25포기가 목표지점까지 이송되었다. This study designed and manufactured a simulator and a model Chinese cabbage for the cabbage harvest factor test. Subsequently, the results of harvesting for the 3D printed model Chinese cabbage and the actual Chinese cabbage were compared and analyzed. Moreover, with a working speed of 0.15 m/s to 0.2 m/s and a conveying belt angle of 25 to 35 degrees, it was theoretically calculated that the proper conveying speed of the conveying belt should be 1.11 ~ 1.22 times the working speed. Similarly, the proper feed rate was found to be 1.8 times the working feed rate. In addition, the model was cut at an average angle of 11 ~ 13° and 11 ~ 16 ㎜ higher than the standard due to the cutting resistance of the root. The average cutting angle was 1° for the actual Chinese cabbage, which is usually deemed an appropriate cutting angle. However, the inner leaf was damaged in 5 out of 8 Chinese cabbages used for the test as the cabbages were cut at a position higher than the appropriate cutting height. The result of the conveying test showed that when the conveying belt grips within the proper gripping range of the model cabbage, the result was a conveying rate of about 60 to 80% for large to small cabbages. Since the Chunkwang cabbage is similar in size to the small model, the conveying test for the Chunkwang cabbage was carried out under the same conditions as the test conditions of the small model. In the case of actual Chinese cabbage, 25 out of 30 Chinese cabbages were conveyed to the target point under the same conditions as the model cabbage test of similar size.
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