JP2013094085A - 移動栽培装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】移動栽培装置1に、横方向に長い形状のプランター2・2・・・、プランター2・2・・・をそれぞれ支持し、対応するプランター2において栽培される植物に係る情報を記憶するためのICタグが設けられた栽培ベンチ10・10・・・、栽培ベンチ10・10・・・を搬送する搬送装置20A・20B・40A・40B、搬送経路の中途部に設定された読み取り・書き込み位置に配置され、ICタグから植物に係る情報を読み取り、ICタグに前記植物に係る情報を書き込む読み取り・書き込み装置51、搬送装置および読み取り・書き込み装置51の動作を制御する制御部61、を具備した。
【選択図】図1
Description
また、近年は食物の安全性に対する消費者の意識が高まり、収穫物のトレーサビリティー(収穫物の栽培履歴を正確に記憶し、消費者の求めに応じて当該履歴を提供すること)が求められている。
しかし、特許文献1および特許文献2に記載の技術では、作業者が各プランターにより栽培される植物の栽培履歴を別途記憶する(例えば、用紙に記入する、パソコンのデータベースに手入力する等)必要があり、作業が煩雑である。また、作業者が栽培履歴を別途記憶する際に記入漏れおよび誤記入は許されないため、作業者の負担が大きい。
すなわち、本発明が解決しようとする課題は、搬送経路に沿って搬送される各プランターにより栽培される植物に係る情報の管理が容易となり、トレーサビリティーが向上する移動栽培装置を提供すること、である。
なお、本実施形態のプランター2はイチゴを栽培する用途に用いられるが、本発明に係る移動栽培装置は他の種々の植物を栽培する用途に適用することが可能である。
図2の(b)に示す如く、栽培ベンチ10はロアフレーム11、一対のアッパーフレーム12・12、八つの車輪13・13・・・、受け樋14、一対の規制アーム15・15、四つの支持アーム16・16・16・16およびICタグ17を備える。
車輪13・13・・・はロアフレーム11の下方に設けられ、ロアフレーム11および一対のアッパーフレーム12・12を支持する。車輪13・13・・・は前後方向に回転可能である。ただし、移動が容易にできるようにキャスター輪で構成することもできる。
受け樋14はプランター2の下面に形成された排出孔から排出された余剰の水および薬液を受け止める部材である。本実施形態の受け樋14は金属板を適宜折り曲げることにより製造され、左右方向に長い矩形状の底板、および当該底板の前端部および後端部から上方に延びる左右方向に長い矩形状の一対の壁板を有する。受け樋14の上面および左端面は開口し、受け樋14の右端面は別の板材により閉塞される。受け樋14はロアフレーム11の上面の前後方向における略中央部に固定される。プランター2が栽培ベンチ10に支持されたとき、受け樋14はプランター2の下面(ひいては、プランター2の下面に形成された排出孔)の下方に配置される。
なお、本実施形態では保護部材が三本の線材の場合について説明したが、本発明に係る保護部材はこれに限定されず、例えば金属あるいは合成繊維からなるネットやシート等でも良い。
また、一方の栽培ベンチ10における一対の規制アーム15・15の前端部が他方の栽培ベンチ10に当接したとき、一方の栽培ベンチ10における支持アーム16・16・16・16の前端部と他方の栽培ベンチ10との間には、一対の規制アーム15・15の前後方向における突出量L1と支持アーム16・16・16・16の前後方向における突出量L2との差分(=L1−L2)だけ隙間が形成される。従って、一方の栽培ベンチ10に対応するプランター2により栽培される植物において支持アーム16・16・16・16の前端部よりも前方まで伸長した部分が当該隙間に収まるので、当該部分が隣り合う栽培ベンチ10・10に挟まれて損傷することを防止することが可能である。
ここで、ICタグ17が記憶する「対応するプランター2により栽培される植物に係る情報」の具体例としては、プランター2により栽培される植物のロット番号(植物を特定するための番号)、品種、栽培開始日(播種や移植等)、植密度、開花日、収穫日、収穫量、品質、後述する防除作業の内容(防除剤の種類、散布量等)および日時、後述する薬液供給作業の内容(薬液の種類、供給量等)および日時、後述する水供給作業の内容(水の供給量等)および日時、その他植物に対して施された各種作業(摘心、誘引、摘果等)の履歴、後述する照度の推移(日照量)、後述する気温の推移、1日当たりのローテーション数等が挙げられる。
図1に示す如く、第一縦搬送装置20Aおよび第二縦搬送装置20Bは左右方向(横方向)に並べて配置され、栽培ベンチ10・10・・・(ひいては、これらに支持されるプランター2・2・・・)を前後方向(縦方向)に搬送する。第一横搬送装置40Aおよび第二横搬送装置40Bは栽培ベンチ10・10・・・(プランター2・2・・・)を左右方向(横方向)に搬送する。
第二横搬送装置40Bの右半部は第一縦搬送装置20Aの後端部の後方に配置され、第二横搬送装置40Bの左半部は第二縦搬送装置20Bの後端部の後方に配置される。
第一横搬送装置40Aおよび第二横搬送装置40Bはいずれも、栽培ベンチ10・10・・・(プランター2・2・・・)を第一縦搬送装置20Aおよび第二縦搬送装置20Bとの間で受け渡すことが可能である。
従って、移動栽培装置1は、第一縦搬送装置20Aから第一横搬送装置40A、第二縦搬送装置20Bおよび第二横搬送装置40Bを経て第一縦搬送装置20Aに戻る無端状(リング状)の搬送経路に沿って栽培ベンチ10・10・・・(プランター2・2・・・)を搬送することが可能である。なお、本実施形態の移動栽培装置1は、栽培ベンチ10・10・・・(プランター2・2・・・)を搬送経路に沿って平面視(図1参照)で反時計回りに搬送することおよび時計回りに搬送することが可能である。
以下では便宜上、平面視反時計回りに搬送する場合の搬送方向を「正方向」、平面視時計回りに搬送する場合の搬送方向を「逆方向」と定義し、これらの方向を用いて説明する。
図1に示す如く、第一縦搬送装置20Aは四つのレール35・35・35・35、シリンダブラケット28、一対のロッド21・21、移動用エアシリンダ25、回転用エアシリンダ29、バルブユニット30、エアコンプレッサ34およびこれらの部材を支持するフレーム(不図示)を備える。
本実施形態のレール35・35・35・35は前後方向(縦方向)に長い金属板を折り曲げ、前後方向(縦方向)から見て概ね上方に開口するV字形に成形したものである。このような簡単な構成のレール35は安価で容易に得ることができ、車輪13が走行時に外れることがなく、栽培ベンチ10を容易に案内することができる。レール35・35・35・35は左右方向(横方向)に間隔を空けて並べられ、第一縦搬送装置20Aのフレームに固定される。栽培ベンチ10が第一縦搬送装置20Aによって前後方向(縦方向)に搬送されるとき、栽培ベンチ10の車輪13・13・・・はレール35・35・35・35に嵌合しつつレール35・35・35・35の長手方向に転がる。
固定部材28aはフレーム(不図示)に固定される。一対のスライドレール28b・28bは丸棒状の部材であり、互いに左右方向(横方向)に並んで配置され、これらの両端部は固定部材28aに固定される。スライドレール28b・28bの両端部が固定部材28aに固定されたとき、スライドレール28b・28bの長手方向は前後方向に平行となる。スライド部材28cは一対のスライドレール28b・28bに支持される。スライド部材28cはスライドレール28b・28bの長手方向(前後方向)に移動可能である。
図6に示す如く、副移動用エアシリンダ27はシリンダ本体27a、シリンダロッド27bおよびピストン27cを有する。シリンダ本体27aは内部に空間が形成された円筒状の部材である。シリンダ本体27aの一端部はシリンダ本体26aの他端部に固定される。シリンダロッド27bは棒状の部材であり、その中途部がシリンダ本体27aの一端部およびシリンダ本体26aの他端部に気密的かつ長手方向に移動可能に支持される。従って、シリンダロッド27bの一端部はシリンダ本体27aの内部の空間に収容される。また、シリンダロッド27bの他端部はシリンダ本体26aの内部の空間に収容され、ピストン26cに当接可能である。ピストン27cはシリンダ本体27aの内部に収容され、シリンダ本体27aの内周面に気密的かつ長手方向に移動可能に当接し、シリンダロッド27bの一端部に固定される。なお、本実施形態ではシリンダ本体27aの一端部にシリンダ本体27aの内部空間と外部とを連通する連通孔が形成される。
回転用エアシリンダ29が収縮した状態(図7の(a)に示す状態)から伸長したとき、一対のロッド21・21は係止突起23・23・・・が内側に向かって傾倒する方向に軸回転する。より詳細には、右側のロッド21が長手方向の軸を中心として正面視で時計回りに回動し、左側のロッド21が長手方向の軸を中心として正面視で反時計回りに回動する。その結果、図7の(b)に示す如く、回転用エアシリンダ29が伸長しているとき、右側のロッド21の係止突起23・23・・・は右側のロッド21の外周面から概ね左側方に突出する位置に配置され、左側のロッド21の係止突起23・23・・・は左側のロッド21の外周面から概ね右側方に突出する位置に配置される。回転用エアシリンダ29が伸長しているときの係止突起23・23・・・の位置を「退避位置」という。
ソレノイド31bに通電しているとき、バルブスプール31aは収縮位置から伸長位置に移動し、伸長位置で保持される。ソレノイド31bに通電していないとき、バルブスプール31aは伸長位置から収縮位置に移動し、収縮位置で保持される。
主移動用バルブ31および副移動用バルブ32を合わせたものは本発明に係る移動用開放弁の実施の一形態であり、移動用エアシリンダ25、主移動用バルブ31および副移動用バルブ32を合わせたものは本発明に係る移動用アクチュエータの実施の一形態である。
ソレノイド32bに通電し、かつソレノイド32cに通電していないとき、バルブスプール32aは中立位置から伸長位置に移動し、伸長位置で保持される。ソレノイド32cに通電し、かつソレノイド32bに通電していないとき、バルブスプール32aは中立位置から収縮位置に移動し、収縮位置で保持される。ソレノイド32bおよびソレノイド32bの両方に通電していないとき、バルブスプール32aは中立位置で保持される。
ソレノイド33bに通電し、かつソレノイド33cに通電していないとき、バルブスプール33aは中立位置から伸長位置に移動し、伸長位置で保持される。ソレノイド33cに通電し、かつソレノイド33bに通電していないとき、バルブスプール33aは中立位置から収縮位置に移動し、収縮位置で保持される。ソレノイド33bおよびソレノイド33bの両方に通電していないとき、バルブスプール33aは中立位置で保持される。
第一横搬送装置40Aは一対のチェーン41・41、駆動軸42、従動軸43、ハンドル44、モータ45、載置板46・46・・・およびフレーム47を備える。
図1に示す如く、載置板46・46・・・は第一縦搬送装置20Aの前方に移動したときには第一縦搬送装置20Aのレール35・35・35・35の前方に配置され、第二縦搬送装置20Bの前方に移動したときには第一縦搬送装置20Aのレール35・35・35・35の前方に配置される。栽培ベンチ10の車輪13・13・・・が載置板46・46・・・に支持された状態で一対のチェーン41・41が回転することにより、第一横搬送装置40Aは栽培ベンチ10を左右方向(横方向)に搬送する。
従って、係止突起23・23・・・が「退避位置」に配置された一対のロッド21・21は、第一横搬送装置40Aの搬送面に載置された栽培ベンチ10および第一横搬送装置40Aに干渉(接触)することなく前後方向(縦方向)に移動することが可能である。
本実施形態の防除装置52は防除剤を圧送する配管、当該配管に設けられる散布ノズル、当該散布ノズルへの防除剤の供給およびその停止を切り替える電磁バルブを備える。
水供給装置54は第二横搬送装置40Bが左右方向(横方向)に搬送することにより「水供給位置」を通過する栽培ベンチ10に支持されたプランター2(ひいては、プランター2により栽培される植物)に水を供給する(潅水する)。本実施形態の水供給装置54は水を圧送する配管、当該配管に設けられる水供給ノズル、当該水供給ノズルへの水の供給およびその停止を切り替える電磁バルブを備える。
本実施形態では温度計55は搬送経路の右半部(第一縦搬送装置20A、第一横搬送装置40Aの右半部および第二横搬送装置40Bの右半部)に配置された栽培ベンチ10・10・・・に支持されるプランター2・2・・・の周囲の気温を検知するものとみなされ、温度計56は搬送経路の左半部(第二縦搬送装置20B、第一横搬送装置40Aの左半部および第二横搬送装置40Bの左半部)に配置された栽培ベンチ10・10・・・に支持されるプランター2・2・・・の周囲の気温を検知するものとみなされる。
本実施形態では照度計57は搬送経路の右半部に配置された栽培ベンチ10・10・・・に支持されるプランター2・2・・・に照射される光の照度を検知するものとみなされ、照度計58は搬送経路の左半部に配置された栽培ベンチ10・10・・・に支持されるプランター2・2・・・に照射される光の照度を検知するものとみなされる。
図1に示す如く、制御ユニット60は第一横搬送装置40Aの右端部の前方となる位置に配置される。
制御部61は第一縦搬送装置20Aにおけるシリンダロッド26b・27b・29bの位置を検出するセンサ(不図示)および第二縦搬送装置20Bにおけるシリンダロッド26b・27b・29bの位置を検出するセンサ(不図示)に接続され、これらのシリンダロッドの位置に係る情報を受信することが可能である。
制御部61は第一横搬送装置40Aのモータ45および第二横搬送装置40Bのモータ45に接続され、これらのモータの回転角度に係る情報(信号)を受信することが可能であるとともに、これらのモータに対して所望の回転方向に所望の回転角度だけ回転する旨の指令を信号として送信することが可能である。
制御部61は読み取り・書き込み装置51に接続され、読み取り・書き込み装置51がICタグ17から読み取った情報(栽培ベンチ10に支持されたプランター2により栽培される植物に係る情報)を信号として受信して記憶することが可能であるとともに、読み取り・書き込み装置51に「栽培ベンチ10に支持されたプランター2により栽培される植物に係る情報」および当該情報をICタグ17に書き込む(記憶させる)旨の指令を信号として送信することが可能である。
制御部61は防除装置52、薬液供給装置53および水供給装置54(厳密には、これらの装置の電磁バルブ)に接続され、これらの動作を指令する信号を送信する(これらの電磁バルブのソレノイドに通電する)ことが可能である。
制御部61は温度計55・56に接続され、これらのセンサにより検知される周囲の気温に係る情報(信号)を受信することが可能である。
制御部61は照度計57・58に接続され、これらのセンサにより検知される光の照度に係る情報(信号)を受信することが可能である。
本実施形態では制御部61をインターネット等の電気通信回線を通じて他のコンピュータ等に接続することが可能であり、他のコンピュータ等の間で相互に情報を送受信することが可能である。
出力部64は制御部61に接続され、読み取り・書き込み装置51から受信した各プランター2の植物に係る情報を所定の用紙に印刷する。
本実施形態では作業者の作業スペースに隣接する位置に制御ユニット60が配置されているので、作業者は移動栽培装置1の操作を行うために作業スペースから離れて長い距離を移動する必要がなく、作業性に優れる。特に、出力部64が作業スペースに隣接する位置に配置されることにより、作業者は作業スペースから移動せずに植物から収穫物を収穫する作業および収穫物を梱包する作業を一連の作業として行うことが可能である。
本実施形態では防除装置52および薬液供給装置53が移動栽培装置1の搬送経路において作業スペースから最も離れた位置(第二横搬送装置40Bに沿った位置)に配置されているため、防除剤および薬液が作業者に付着することを防止する観点から優れている。
制御部61は、予めプランター2毎、あるいは植物の品種毎に、植物に関する栽培条件(例えば、栽培開始日、防除条件(防除剤の散布量および散布頻度)、薬液供給条件(薬液の供給量および供給頻度)、水供給条件(水の供給量および供給頻度)、作業スペースにおいて施される作業の内容およびその頻度、気温条件、日照条件等)を記憶している。
制御部61は、上記栽培条件、栽培ベンチ10に設けられたICタグ17から読み取り・書き込み装置51を経て受信した植物に係る情報、温度計55・56により検知された気温に係る情報、および照度計57・58により検知された光の照度に係る情報に基づいて、移動栽培装置1の搬送装置、読み取り・書き込み装置51、防除装置52、薬液供給装置53および水供給装置54の動作を制御する。
なお、制御部61による第二縦搬送装置20Bの動作制御については、これから説明する第一縦搬送装置20Aの動作制御と同様であるため説明を省略する。
なお、以下では説明の便宜上、シリンダロッド26bが「半ストローク位置」に配置され、かつ係止突起23・23・・・が「退避位置」に配置されている状態を「初期状態(図10の(a)および図7の(b)参照)」とする。
このように、移動用エアシリンダ25が半ストローク位置と全ストローク位置との間で伸長・収縮する動作と回転用エアシリンダ29が原点位置と全ストローク位置との間で伸長・収縮する動作とを組み合わせることにより、第一横搬送装置40Aは栽培ベンチ10・10・・・を前方に搬送することが可能である。
このように、移動用エアシリンダ25が原点位置と半ストローク位置との間で伸長・収縮する動作と回転用エアシリンダ29が原点位置と全ストローク位置との間で伸長・収縮する動作とを組み合わせることにより、第一横搬送装置40Aは栽培ベンチ10・10・・・を後方に搬送することが可能である。
第一横搬送装置40Aがプランター2を支持する栽培ベンチ10を左右方向(横方向)に搬送する場合、制御部61は第一横搬送装置40Aのモータ45に信号を送信し、一対のチェーン41・41を回転させる。その結果、載置板46・46・・・に載置されている栽培ベンチ10は左右方向に移動する。なお、制御部61による第二横搬送装置40Bの動作制御は上記第一横搬送装置40Aの動作制御と同様であるため説明を省略する。
制御部61は、予め記憶している「植物に関する栽培条件」、および読み取り・書き込み装置51から受信した「栽培ベンチ10に支持されたプランター2により栽培される植物に係る情報」に基づき、第二横搬送装置40Bが左右方向(横方向)に搬送する栽培ベンチ10(ひいては、当該栽培ベンチ10が支持するプランター2)に対して防除剤を散布する必要があるか、薬液を供給する必要があるか、および、水を供給する必要があるか、を判定する。制御部61は、対象となる栽培ベンチ10に防除剤を散布する必要があると判定した場合には、栽培ベンチ10が防除位置を通過するときに防除装置52の電磁バルブを開き、栽培ベンチ10に防除剤を散布する。制御部61は、対象となる栽培ベンチ10に薬液を供給する必要があると判定した場合には、栽培ベンチ10が薬液供給位置を通過するときに薬液供給装置53の電磁バルブを開き、栽培ベンチ10に薬液を供給する。制御部61は、対象となる栽培ベンチ10に水を供給する必要があると判定した場合には、栽培ベンチ10が水供給位置を通過するときに水供給装置54の電磁バルブを開き、栽培ベンチ10に水を供給する。このように構成することにより、プランター2・2・・・により栽培される植物に適正に防除剤を散布し、薬液を供給し、水を供給することが可能であり、収穫物の品質向上に寄与する。
本実施形態の場合、制御部61は第二横搬送装置40Bが栽培ベンチ10を左右方向(横方向)に搬送する速度を調整することにより、栽培ベンチ10への防除剤の散布量、薬液の供給量、および水の供給量を調整する。なお、防除装置52の電磁バルブ、薬液供給装置53の電磁バルブおよび水供給装置54の電磁バルブが開度を調整可能なバルブ(調整弁)である場合には、これらの開度を調整することにより栽培ベンチ10への防除剤の散布量、薬液の供給量、および水の供給量を調整しても良い。
制御部61は、温度計55・56により検知されたプランター2・2・・・の周囲の気温および照度計57・58により検知されたプランター2・2・・・に照射される光の照度に基づき、各プランター2の周囲の気温の推移(例えば、移動平均値等)および日射量を算出する。その結果、プランター2・2・・・の間で周囲の気温および日照量のいずれかについて予め設定された値よりも大きな差がある場合には、これが解消されるように(例えば、比較的気温が低い位置に配置されていたプランター2と比較的気温が高い位置に配置されていたプランター2との間で配置が交換されるように)移動栽培装置1の搬送装置を動作させる。このように構成することにより、移動栽培装置1の搬送経路上において気温あるいは日照量に差がある場合であっても、プランター2・・・の周囲の気温および日照量を均等にことが可能であり、収穫物の品質向上に寄与する。
温度計および照度計を移動栽培装置1の搬送経路に沿って搬送されるプランター2・2・・・のそれぞれに対応して設ける方法の具体例としては、移動栽培装置1の搬送経路においてプランター2・2・・・が停止する位置ごとに温度計および照度計を配置する方法、各栽培ベンチ10に温度計および照度計を固定し、これらが検知する気温および照度に係る情報を制御部61に無線送信する方法、等が挙げられる。
Claims (4)
- 縦方向に短く、前記縦方向に垂直な横方向に長い形状を有し、植物を栽培する複数のプランターと、
前記複数のプランターをそれぞれ支持し、対応するプランターにおいて栽培される植物に係る情報を記憶するためのICタグが設けられた複数の栽培ベンチと、
前記複数のプランターをそれぞれ支持した栽培ベンチを搬送経路に沿って搬送する搬送装置と、
前記搬送経路の中途部に設定された読み取り・書き込み位置に配置され、前記読み取り・書き込み位置を通過する栽培ベンチに設けられたICタグから前記植物に係る情報を読み取り、前記ICタグに前記植物に係る情報を書き込む読み取り・書き込み装置と、
前記搬送装置の動作を制御し、前記読み取り・書き込み装置が前記ICタグから読み取った前記植物に係る情報を受信して記憶し、前記植物に係る情報を前記読み取り・書き込み装置に送信して前記ICタグに記憶させる制御装置と、
を具備する、
移動栽培装置。 - 前記搬送経路の中途部に設定された防除位置に配置され、前記防除位置を通過する栽培ベンチに支持されたプランターに防除剤を散布する防除装置と、
前記搬送経路の中途部に設定された薬液供給位置に配置され、前記薬液供給位置を通過する栽培ベンチに支持されたプランターに薬液を供給する薬液供給装置と、
前記搬送経路の中途部に設定された水供給位置に配置され、前記水供給位置を通過する栽培ベンチに支持されたプランターに水を供給する水供給装置と、
を具備し、
前記制御装置は、
前記栽培ベンチに設けられたICタグから前記読み取り・書き込み装置を経て受信した前記植物に係る情報に基づいて、前記搬送装置、前記防除装置、前記薬液供給装置および前記水供給装置の動作を制御する、
請求項1に記載の移動栽培装置。 - 前記複数のプランターの周囲の気温を検知する温度計と、
前記複数のプランターに照射される光の照度を検知する照度計と、
を具備し、
前記制御装置は、
前記温度計により検知された前記複数のプランターの周囲の気温および前記照度計により検知された前記複数のプランターに照射される光の照度に基づいて、前記搬送装置の動作を制御する、
請求項2に記載の移動栽培装置。 - 前記温度計および前記照度計は、
前記搬送経路に沿って搬送される複数のプランターのそれぞれに対応して設けられる、
請求項3に記載の移動栽培装置。
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