CN105208852A - 植物保持器及移植装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种植物保持器，其结构简单，使植株的根不受损伤地通到保持孔的下方，同时可以防止叶子下垂而受损伤，而且，不会接触植株而使其受损伤，可以提高在对移植或收获进行自动化时的作业性。具体而言，植物保持器(110)由嵌合于栽培板(120)的保持孔(121)且在内面具有植株支撑孔(114)的嵌合部(111)、设置在其上方的放置部(113)、设置在其上方的凸缘部(112)所构成，凸缘部(112)的外径形成为大于放置部(113)的外径，放置部(113)的外径形成为大于保持孔(121)的外径。

Description

植物保持器及移植装置

技术领域

本发明涉及一种植物保持器以及对该植物保持器进行保持、移动的移植装置，该植物保持器的至少外周部的一部分嵌合于栽培板的保持孔，同时具有直接或间接支撑植株的植株支撑孔，例如，涉及一种适合于在植物工厂等的水耕栽培设备中根据生长而对植株进行移植或对生长后的植株的收获进行自动化的植物保持器及移植装置。

背景技术

以往，公知如下水耕栽培设备，在植物工厂等中，将植株保持于保持部件，例如，保持于具有多个保持孔的栽培板，将延伸到栽培板的保持孔下方的植株的根浸入于栽培液等中，或者，朝着根喷射栽培液等。

在这样的水耕栽培设备中，例如，在使用保持板对水平方向上较大地扩展而生长的植物进行保持并进行栽培时，如果利用具有保持孔的单一的栽培板(该保持孔是具有预想到了生长时的间隔的孔)，则空间效率就会变低，整体的生产效率会降低。

于是，根据植物的生长状况，进行了将植株移植到保持孔间隔不同的栽培板上，在空间效率上，优选根据生长状况而频繁地进行该移植作业，为了顺利且高效地进行该移植作业，提出了通过移植装置来进行自动化的栽培设备(例如，参照专利文献1等)。

以往，在自动化的栽培设备中，如图8所示，植株101通过支撑体102以叶子103在上方生长而根104在下方生长的方式被支撑，支撑体102直接***于栽培板120的保持孔121而被支撑。

而且，根据植株101的生长状况，虽然被移植到保持孔121的间隔不同的其他栽培板120上，但是在生长或进行移植作业时，通过在水平方向上移动，从而根104有时会扩展成超过保持孔121，或者处于未正确朝向铅垂下方的状态，如图9所示，在使支撑体102从移植目的地的栽培板120的正上方下降时，存在根104无法很好地***于保持孔121的问题。

于是，公知如下移植装置，为了避免植株的根的一部分或全部未伸出到保持孔的下方的状态，而是处于植株的根确实从保持孔的下方延伸的状态，通过使用从栽培板的保持孔的下方吸引植株的根并使其通过保持孔的吸引单元，从而能够顺利且确实地进行移植作业(例如，参照专利文献2等)。

另外，公知具有如下结构的设备，介由在上方具有凸缘的植物保持器将保持于支撑体的植株支撑在栽培板的保持孔中，提高栽培板对植株的保持性，同时保持孔比支撑体相比更大(例如，参照专利文献3等)。

而且，为了对介由植物保持器而被支撑的植株的移植或收获进行的自动化，公知把持植物保持器(罐)的设备或把持植株本身的设备(例如，参照专利文献4、5等)。

专利文献1：日本国特开平7-147857号公报

专利文献2：日本国特开2000-166408号公报

专利文献3：日本国特开平8-308408号公报

专利文献4：日本国特开平7-147857号公报

专利文献5：日本国特开平8-322407号公报

如上所述，在像专利文献1、2这样的现有的栽培设备中，在将植株移植到栽培板的保持孔时，有可能根的一部分或全部未进入保持孔或者滞留在保持孔之中，有可能无法将植株移植到保持孔，或者，处于即使能够进行移植但根的一部分或全部未伸出到保持孔的下方的状态。

这样，如专利文献2所述，虽然能够通过使用吸引植株的根并使其通过保持孔的吸引单元来在一定程度上得以减轻，但是由此会带来设备的复杂化，同时在***于保持孔的根的量或其扩展较大而被按压于保持孔的内面时，也有可能根的一部分或全部因与保持孔的内面之间的阻力而发生滞留，不能成为延伸至保持孔的下方的状态，如果增强吸引力，则有可能该吸引反而使根受损伤。

如专利文献3所述，虽然即使通过采用可加大保持孔的结构来也能够在一定程度上减轻根的一部分或全部未延伸至保持孔的下方的状态，但是保持孔的直径不得不小于凸缘的直径，不能完全防止处于上述的状态。

另外，在现有的栽培设备中，存在如下问题，在植株的叶子横向扩展的情况下，有时候叶子会下垂而与移植装置接触，或者移植后有可能接触到栽培板或栽培液等，叶子会出现损伤、变色、变质或者枯萎，这会有损于其商品价值。

这样，如专利文献3所述，虽然介由在上方具有凸缘的植物保持器来将保持于支撑体的植株支撑于栽培板的保持孔，从而通过凸缘能够在一定程度上防止叶子下垂，但是会存在如下问题，需要对应于凸缘的大小、形状来变更植物保持器的操作单元，同时因为操作的制约等而难以将凸缘增大到充分防止叶子受损伤的程度。

而且，在如专利文献4、5所述的公知的技术中，需要在对移植装置的植物保持器进行操作的装置的顶端部设置可动机构，存在需要复杂机构的问题。

另外，存在如下问题，对植物保持器进行操作的装置有可能接触植株而使植株受损伤，而且，在通过多关节机器人装置等对植物保持器进行操作时，由于需要在顶端设置可动机构，因此顶端负载变大，设备的规模、成本也增加。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，所要解决的技术问题是提供一种植物保持器、栽培板及移植装置，其结构简单，使植株的根不受损伤地通到保持孔的下方，同时可以防止叶子下垂而受损伤，而且，不会接触植株而使其受损伤，可以提高在对移植或收获进行自动化时的作业性。

本发明所涉及的植物保持器如下，至少外周部的一部分嵌合于栽培板的保持孔，同时具有对植株进行直接或间接支撑的植株支撑孔，被保持于栽培板，所述植物保持器由嵌合于所述栽培板的保持孔且在内面具有植株支撑孔的嵌合部、设置在所述嵌合部的上方的放置部、设置在所述放置部的上方的凸缘部所构成，所述凸缘部的外径形成为大于所述放置部的外径，所述放置部的外径形成为大于所述栽培板的保持孔的外径，由此解决上述课题。

本发明所涉及的移植装置如下，具有保持所述植物保持器的保持部，在所述保持部设置有向前方延伸的2只保持臂，该2只保持臂的间隔形成为大于所述放置部的直径、小于凸缘部的直径，由此解决上述课题。

根据本技术方案1所涉及的植物保持器，由于能够加大嵌合部的直径，能够加大栽培板的保持孔的直径，能够使植株的根未受损伤而处于通到保持孔的下方且向下方延伸的状态，因此在自动化了的栽培设备中能够不追加复杂的设备而容易进行移植。

另外，由于凸缘部的外径形成为大于所述放置部的外径，因此只是从该放置部的侧方***间隔小于凸缘部外径的保持臂等，就能够从下方提起凸缘部，在对植物保持器的操作进行自动化时，不需要在顶端设置可动机构。

由此，其结构简单，不会接触植株而使其受损伤，可以提高在对移植或收获进行自动化时的作业性。

而且，由于放置部及凸缘部不会妨碍操作，因此能够做成充分的直径，能够确实地防止叶子下垂而与移植装置接触，或者移植后接触到栽培板或栽培液等而受损伤。

根据本技术方案2所记载的结构，由于凸缘部具有向上方竖立设置的配合壁部，因此在从下方提起凸缘部时，能够利用配合壁部来防止脱落，能够更加确实地对移植或收获进行自动化。

根据本技术方案3所记载的结构，由于植株支撑孔以从上方朝着下方直径变小的锥状形成，因此能够向上方提起嵌合于植株支撑孔的支撑体来使其脱离，能够使支撑体从植株支撑孔的上方下降而使其嵌合，所以容易***、保持支撑于支撑体的植株，进一步提高自动化时的作业性。

根据本技术方案4所记载的结构，由于嵌合部的外面以从上方朝着下方直径变小的锥状形成，因此在使植物保持器从栽培板的保持孔的上方下降时，沿着锥状自动嵌合于正确的位置，不需要进行正确的定位，进一步提高作业性。

另外，也可以将栽培板的保持孔做成对应于嵌合部外周面的锥状的锥状，此时，能够将植物保持器确实地固定于栽培板的保持孔，同时***时即使万一植株的根接触栽培板的保持孔，也容易沿着该锥状通到保持孔的下方。

根据本技术方案5所记载的结构，由于放置部的下方的至少一部分以与栽培板的保持孔的周边部接触的平面形状形成，因此在植物保持器嵌合于栽培板的保持孔时稳定地被放置，所以不需要将栽培板的保持孔做成与嵌合部的外面形状一致，此后的栽培板的移动时的作业性也进一步得以提高。

根据本技术方案6所记载的结构，由于嵌合部、放置部及凸缘部以均等的厚度呈一体地形成，因此例如通过射出成形等能够容易地进行制造，根据植株、移植装置、栽培板而能够低廉的价格制造出最适当的植物保持器。

另外，作为整体变成轻量，能够减轻对植物保持器进行操作的装置的负载，能够减小设备的规模、成本。

根据本技术方案7所涉及的移植装置，由于只要2只保持臂像夹住植物保持器的配合部那样从侧方***且向上方移动，2只保持臂就能够从下方支撑凸缘部而向上方提起植物保持器整体，所以即使在对移植或收获作业进行自动化时，动作也趋于简单化而不需要复杂的机构，能够提高自动化时的作业性。

根据本技术方案8所记载的结构，由于在保持部的2只保持臂之间，具有以沿着植物保持器的配合部的外面形状的形状形成的突出抵接部，因此除了2只保持臂之外还有突出抵接部能够从下方支撑凸缘部而向上方提起植物保持器整体，能够更加确实地保持、移动植物保持器。

根据本技术方案9所记载的结构，在2只保持臂从下方支撑凸缘部而向上方提起植物保持器整体时，即使在植物保持器向前方倾斜的情况下，形成在凸缘部的配合壁部的上方抵接扣部而抑制进一步倾斜，防止植物保持器在2只保持臂上向前方进行倾斜转动而脱落。

根据本技术方案10所记载的结构，由于2只保持臂的上面侧以顶端侧向下方倾斜的形状形成，因此在2只保持臂向上方提起植物保持器整体时，植物保持器向前方稍微倾斜，此时形成在凸缘部的配合壁部的上方配合于扣部，同时通过限制部来限制向顶端方向移动。

由此，能够确实地抑制植物保持器向前方移动以及进一步倾斜，确实地防止植物保持器从2只保持臂上脱落。

另外，在放置于栽培板等时，由于植物保持器恢复到水平状态，因此上述配合被解除，能够顺利地撤回2只保持臂，通过简单的结构不需要设置其他的可动机构等而能够提高自动化的作业性。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的植物保持器被保持于移植装置的状态的立体图。

图2是图1是俯视图。

图3是图1的侧视图。

图4是图2的A-A剖视图。

图5是本发明的一个实施方式所涉及的移植装置接近植物保持器的状态的立体图。

图6是本发明的一个实施方式所涉及的移植装置的植物保持器的侧面***途中的立体图。

图7是图6的侧视图。

图8是现有栽培板与植株的(a)保持前、(b)保持状态的示意图。

图9是现有栽培板与生长后的植株的保持前的示意图。

符号说明

101-植株；102-支撑体；103-叶子；104-根；110-植物保持器；111-嵌合部；112-凸缘部；113-放置部；114-植株支撑孔；116-平面部；118-配合壁部；120-栽培板；121-保持孔；130-(移植装置的)保持部；131-保持臂；132-突出抵接部；133-扣部；134-限制部。

具体实施方式

本发明的植物保持器如下，至少外周部的一部分嵌合于栽培板的保持孔，同时具有对植株进行直接或间接支撑的植株支撑孔，被保持于栽培板，植物保持器由嵌合于栽培板的保持孔且在内面具有植株支撑孔的嵌合部、设置在嵌合部的上方的放置部、设置在放置部的上方的凸缘部所构成，凸缘部的外径形成为大于放置部的外径，放置部的外径形成为大于栽培板的保持孔的外径，只要其结构简单，使植株的根不受损伤地通到保持孔的下方，同时可以防止叶子下垂而受损伤，而且，不会接触植株而使其受损伤，可以提高在对移植或收获进行自动化时的作业性，则其具体的结构可以是任意的。

例如，作为材质，可以是耐水性、耐腐蚀性、耐久性出色的树脂、金属等任意材质。

栽培板如下，只要设置有多个上下贯通的保持孔且该保持孔形成为可嵌合植物保持器，则其具体的结构可以是任意的。

例如，作为材质，与本发明的植物保持器同样，可以是耐水性、耐腐蚀性、耐久性出色的树脂、金属等任意材质。

本发明的移植装置如下，具有保持技术方案1至技术方案6中任意1项所述的植物保持器的保持部，只要在保持部设置有向前方延伸的2只保持臂，该2只保持臂的间隔形成为大于放置部的直径、小于凸缘部的直径，则其具体的结构可以是任意的。

例如，作为保持臂的材质，与本发明的植物保持器同样，可以是耐水性、耐腐蚀性、耐久性出色的树脂、金属等任意材质。

另外，在进行移植作业时用于移动保持臂的驱动机构、控制装置等可以是任意的，既可以包含保持、移动栽培板的机构等，也可以包含像前述的专利文献2那样的吸引装置。

实施例

基于图1至图7对本发明的植物保持器及移植装置的一个实施方式进行说明。

本发明的一个实施方式即植物保持器110如下，由树脂等以大致均等的厚度呈一体地形成，从上方开始具有凸缘部112、放置部113及嵌合部111。

嵌合部111的内面具有以锥状形成的植株支撑孔114，外周以可从上方***于栽培板120的保持孔121的锥状形成。

在本实施方式中，为了维持强度，嵌合部111的最下方以较厚的方形形状形成。

放置部113的外径形成为大于嵌合部111的外径，在下方具有与栽培板120的保持孔121的周边部接触而被稳定放置的平面形状形成的平面部116。

凸缘部112的外径形成为大于放置部113的外径，在上方具有竖立设置的配合壁部118。

并且，在本实施方式中，虽然嵌合部111、放置部113及凸缘部112是由树脂等呈一体地形成的，但是这些还可以分别呈分体地形成，成为通过组装呈一体地被固定的构造。

接下来，对在进行移植或收获作业时等将植物保持器110保持于栽培板120或从栽培板120脱离的移植装置进行说明。

本发明的一个实施方式所涉及的移植装置如下，具有保持部130，在保持部130设置有向前方延伸的2只保持臂131，通过未图示的驱动机构至少相对于栽培板120的面可在垂直方向上移动。

并且，虽然保持部130与栽培板120有必要相对于栽培板120的面在平行的方向(水平方向)上相对地进行移动，但是该相对移动既可以构成为通过未图示的驱动机构使保持部130可移动，也可以构成为只有栽培板120可移动。

2只保持臂131的间隔形成为大于植物保持器110的放置部113的直径、小于凸缘部112的直径，在2只保持臂131之间，具有以沿着植物保持器110的放置部113的外面形状的形状形成的突出抵接部132。

在本实施方式中，突出抵接部132以沿着植物保持器110的放置部113外面的大致半周的形状形成。

另外，2只保持臂131的厚度形成为小于植物保持器110的放置部113的高度(凸缘部112与嵌合部111的间隔)。

在突出抵接部132的上方，且在***于植物保持器110的放置部113两侧而突出抵接部132与放置部113抵接时(图1至图4所示的状态)覆盖形成于凸缘部112的配合壁部118上方的位置，形成有扣部133。

另外，2只保持臂131的上面侧以顶端侧向下方倾斜的形状形成，在扣部133的下方形成有限制部134。

限制部134如下，在植物保持器110呈水平时可使配合壁部118通过，在植物保持器110沿着2只保持臂131的上面倾斜时与配合壁部118配合而限制植物保持器110向顶端方向移动。

接下来，对如此构成的本实施方式所涉及的移植装置的动作进行说明。

在植株生长而移植植物保持器110时，或者在收获时，连植物保持器110一起向上方脱离于栽培板120。

首先，具有2只保持臂131的保持部130在水平面内移动到被栽培板120保持的植物保持器110的侧方(也可以是栽培板120移动，或者双方均移动)，同时2只保持臂131在垂直方向上移动到位于凸缘部112与嵌合部111之间的位置的高度(图5所示的位置)。

在该状态下，对保持部130以保持垂直方向上的位置的状态在接近植物保持器110的方向上进行水平移动，使2只保持臂131***于放置部113的两侧(图6、图7所示的状态)，移动到突出抵接部132与放置部113抵接的位置(图1、图2所示的位置)。

而且，在该状态下，通过使具有2只保持臂131的保持部130向垂直方向上方移动，从而保持部130的2只保持臂131与突出抵接部132从下方提起植物保持器110的凸缘部112，使植物保持器110向上方脱离于栽培板120。

此时，由于2只保持臂131的上面侧以顶端侧向下方倾斜的形状形成，在突出抵接部132的上方形成有具有限制部134的扣部133，因此如图3、图4所示，由于植物保持器110向顶端侧倾斜，同时限制部134与配合壁部118配合而限制植物保持器110向顶端方向移动，因此植物保持器110不会从2只保持臂131上脱落，能够确实地进行保持而自动进行移植或者进行收获作业。

在将植株支撑于植物保持器110的状态下连植物保持器110一起向上方脱离于栽培板120，之后在移植到其他栽培板120时，通过进行与前述相反的动作，从而能够容易地将植物保持器110从栽培板120的上方***。

此时，由于植物保持器110的嵌合部111的外面以锥状形成，因此不必高度要求保持部130的定位精度、动作的稳定性，植物保持器110的嵌合部111被顺利地***于保持孔121，同时能够确实地固定在正确的位置。

另外，由于在放置部113的下方形成有与栽培板120的保持孔121的周边部接触的以平面形状形成的平面部116，在植物保持器110嵌合于栽培板120的保持孔121时自动处于水平姿势，限制部134被解除与配合壁部118的配合而稳定地被放置，所以能够使包括未图示的驱动机构的移植装置整体趋于简单化。

在上述的实施方式、动作的说明中所使用的图1至图8是为了帮助理解而只对必要的部分进行简化后进行图示的图，并非表示实际的尺寸、形状等，并非排除其他的附属零部件等。

在不脱离本发明的技术特征的范围内可适当地设定、追加、变更具体且详细的实施方式。

根据如以上构成的本发明的植物保持器及移植装置的各实施方式，其结构简单，使植株的根不受损伤地通到保持孔的下方，同时可以防止叶子下垂而受损伤，而且，不会接触植株而使其受损伤，可以提高在对移植或收获进行自动化时的作业性。

并且，既可以将植株被支撑于植物保持器110的状态维持到使用栽培板的栽培设备结束栽培为止，也可以在栽培途中将植株移植到不同的植物保持器110。

Claims (10)

1.一种植物保持器，至少外周部的一部分嵌合于栽培板的保持孔，同时具有对植株进行直接或间接支撑的植株支撑孔，被保持于栽培板，其特征为，

所述植物保持器由嵌合于所述栽培板的保持孔且在内面具有植株支撑孔的嵌合部、设置在所述嵌合部的上方的放置部、设置在所述放置部的上方的凸缘部所构成，

所述凸缘部的外径形成为大于所述放置部的外径，

所述放置部的外径形成为大于所述栽培板的保持孔的外径。

2.根据权利要求1所述的植物保持器，其特征为，所述凸缘部具有向上方竖立设置的配合壁部。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的植物保持器，其特征为，所述植株支撑孔以从上方朝着下方直径变小的锥状形成。

4.根据权利要求1至权利要求3中任意1项所述的植物保持器，其特征为，所述嵌合部的外面以从上方朝着下方直径变小的锥状形成。

5.根据权利要求1至权利要求4中任意1项所述的植物保持器，其特征为，所述放置部的下方的至少一部分以与所述栽培板的保持孔的周边部接触的平面形状形成。

6.根据权利要求1至权利要求5中任意1项所述的植物保持器，其特征为，所述嵌合部、放置部及凸缘部以均等的厚度呈一体地形成。

7.一种移植装置，具有保持权利要求1至权利要求6中任意1项所述的植物保持器的保持部，其特征为，

在所述保持部设置有向前方延伸的2只保持臂，

该2只保持臂的间隔形成为大于所述放置部的直径、小于凸缘部的直径。

8.根据权利要求7所述的移植装置，其特征为，在所述保持部的2只保持臂之间，具有以沿着所述植物保持器的放置部的外面形状的形状形成的突出抵接部。

9.根据权利要求8所述的移植装置，其特征为，在所述突出抵接部的上方，且在所述2只保持臂***于所述植物保持器的放置部两侧时覆盖形成于所述植物保持器的凸缘部的配合壁部上方的位置，形成有扣部。

10.根据权利要求9所述的移植装置，其特征为，

所述2只保持臂的上面侧以顶端侧向下方倾斜的形状形成，

在所述扣部形成有限制部，其在所述植物保持器发生倾斜时限制所述配合壁部向顶端方向移动。