JP2016021944A - Harvester - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、収穫機に関する。 The disclosed embodiments relate to a harvester.
近年、自然光(太陽光)又は人工光(例えば蛍光灯やLED等の発光光)を利用した水耕栽培により食用植物を栽培する水耕栽培装置が提案されている。このような水耕栽培装置には、栽培工程に応じて植物を当該装置内で搬送移動させる構成のものが多くある(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, hydroponic cultivation apparatuses that cultivate edible plants by hydroponic cultivation using natural light (sunlight) or artificial light (e.g., light emitted from fluorescent lamps or LEDs) have been proposed. Many such hydroponic cultivation apparatuses have a configuration in which plants are transported and moved in the apparatus according to the cultivation process (for example, see Patent Document 1).
例えば葉物野菜の葉の部分のように成長した植物全体のうちの一部分だけが商品部位となる場合には、収穫工程においてその商品部位だけを他の部分から切断、分離して捕集、移送する作業を行う。しかし、商品価値を維持するためにはできるだけその商品部位に人手や機器等が直接触れないようにするのが望ましい。また近年では、収穫工程においていかに人手の手間を省き、運用費用を抑えてかつ効率的に植物を収穫するかが重要となっている。従来では、そのような観点で収穫工程を行う技術が提示されていなかった。 For example, when only a part of the whole plant that grows like a leaf part of a leafy vegetable becomes a product part, only the product part is cut from other parts in the harvesting process, separated, collected and transferred. Work to do. However, in order to maintain the commercial value, it is desirable to prevent human hands, devices, etc. from directly touching the product part as much as possible. In recent years, it has become important to save time and labor in the harvesting process, and to efficiently harvest plants at low operating costs. Conventionally, the technique which performs a harvesting process from such a viewpoint was not proposed.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、植物の収穫を機能的に行うことができる収穫機を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a problem, and it aims at providing the harvester which can perform the harvest of a plant functionally.
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、収穫機であって、栽培対象の植物を保持する植物保持カートリッジを搬送可能に支持しつつ上下配置を略反転させるよう案内する反転搬送レールと、前記反転搬送レールに支持された前記植物保持カートリッジを搬送するように構成された搬送部と、上下配置を略反転された状態の前記植物の前記植物保持カートリッジより下方部分を切断するように構成された切断部と、を有する収穫機が適用される。 In order to solve the above-mentioned problem, according to one aspect of the present invention, a reversing device is a harvesting machine that guides a plant holding cartridge that holds a plant to be cultivated so as to be substantially inverted while supporting a plant holding cartridge to be transportable A lower part is cut from the plant holding cartridge of the plant in a state in which the transport rail, the transport unit configured to transport the plant holding cartridge supported by the reversal transport rail, and the vertical arrangement are substantially inverted. A harvesting machine having a cutting part configured as described above is applied.
本発明によれば、植物の収穫を機能的に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to functionally harvest plants.
以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図中に注記されている「前方」「後方」「左方」「右方」「上方」「下方」の方向は、明細書中の説明において「前方(前)」「後方(後)」「左方(左)」「右方(右)」「上方(上)」「下方(下)」と記述されている方向にそれぞれ対応する。また、以下では、収穫機を含む水耕栽培装置等の構成の説明の便宜上、上下左右等の方向を適宜使用するが、水耕栽培装置等の各構成の位置関係を限定するものではない。 Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the directions of “front”, “rear”, “left”, “right”, “upper”, and “lower” noted in each figure are “front (front)” and “rear (rear) in the description in the specification. ) ”,“ Left (left) ”,“ right (right) ”,“ upper (upper) ”, and“ lower (lower) ”. Moreover, below, for convenience of description of the configuration of a hydroponic cultivation apparatus including a harvester, directions such as up, down, left, and right are used as appropriate, but the positional relationship of each configuration such as the hydroponic cultivation apparatus is not limited.
<水耕栽培装置の概略構成>
図1は、本実施形態の収穫機を備えた水耕栽培装置の全体の外観を前方から見た正面で表し、図2は、水耕栽培装置の全体の外観を左方から見た側面で表している。これら図1、図2において、水耕栽培装置1は、基板部2と、6本の主支柱部3と、天板部4と、8つの支持板5A〜5Hと、直線レール部6と、折り返しレール部7と、ライン統合部8と、収穫部9を有している。なお、これら図1、図2では、主に各支持板5A〜5H、各搬送レール、及び各収穫部を含めた上記各部位の配置関係を説明するための概略的な構成しか示しておらず、その他に当該水耕栽培装置1が備える詳細な部位の構成についてはそれぞれ後に図示、説明する。
<Schematic configuration of hydroponic cultivation device>
FIG. 1 shows the whole appearance of the hydroponic cultivation apparatus provided with the harvesting machine of the present embodiment as viewed from the front, and FIG. 2 shows the whole appearance of the hydroponic cultivation apparatus as viewed from the left side. Represents. In these FIG. 1, FIG. 2, the
基板部2上において、それぞれ同じ矩形形状の天板部4と8つの支持板5A〜5Hが適宜の間隔で上下方向に重複するよう積層配置されており、それらの周囲を6本の主支柱部3で支持している。天板部4が最も上方に位置しており、それから下方に向けて順に第1〜8支持板5A,5B,5C,5D,5E,5F,5G,5Hが配置されている。第1〜4支持板5A〜5Dの上面には、その長手方向(図中の左右方向)全体に渡る長さの直線レール部6が各支持板5A〜5Dの幅方向(図中の前後方向)に対して6本並設されている。
On the
第1支持板5Aと第2支持板5Bのそれぞれの右端の間には、6つの折り返しレール部7が並設されている。これら折り返しレール部7は、それぞれ各支持板5A,5Bの右端から側方に突出してさらに180°折り返すことで上下方向に対応する組み合わせの2つの直線レール部6の右端どうしを接続している。同様にして、第2支持板5Bと第3支持板5Cのそれぞれの左端の間と、第3支持板5Cと第4支持板5Dのそれぞれの右端の間にも、6つの折り返しレール部7が並設されている。
Six folded
そして図示する例では、第4支持板5Dと第5支持板5Eのそれぞれの左端の間において3つの折り返しレール部7が並設されており、これら3つの折り返しレール部7にはそれぞれライン統合部8が設けられている。ライン統合部8は、隣接する2つの直線レール部6を合流させる部位であり、上記3つの折り返しレール部7の途中位置で合流させている(特に図示せず)。そして、上記ライン統合部8での合流によりまとめられた3本の直線レール部6が第5〜8支持板5E〜5Hの上面にそれぞれ並設されており、第5支持板5Eと第6支持板5Fの右端の間、第6支持板5Fと第7支持板5Gの左端の間、及び、第7支持板5Gと第8支持板5Hの右端の間においてそれぞれ3つの折り返しレール部7が並設されている。
In the illustrated example, three
以上の構成において、第1支持板5Aから第8支持板5Hまでの間で対応する直線レール部6と折り返しレール部7が一続きに連結した全体が搬送レールRを構成する。この搬送レールRは、第1支持板5Aの左方側の端部を始端とし、第8支持板5Hの左方側の端部を終端としており、第1〜4支持板5A〜5Dにおいて隣接する2本の搬送レールRが第4支持板5Dと第5支持板5Eの間の折り返しレール部7におけるライン統合部8で1本にまとめられている。本実施形態の水耕栽培装置1では、この構成を3系統並設している。
In the above configuration, the whole of the
収穫部9は、各系統の搬送レールRの終端に到達した後述の植物保持カートリッジから植物の収穫対象の部位を収穫するとともに、収穫対象以外の部位と空の植物保持カートリッジを分別して捕集、回収する部位である。この収穫部9は、各系統の搬送レールRの終端位置から第8支持板5Hの下方側に配置されている(図1、図2中の一点鎖線部参照)。なお、この収穫部9が各請求項記載の収穫機に相当し、この構成については後に詳述する。
The harvesting unit 9 collects a part to be harvested from a plant holding cartridge, which will be described later, that has reached the end of the transport rail R of each system, and separates and collects a part other than the target to be harvested from an empty plant holding cartridge, It is a part to collect. The harvesting section 9 is disposed on the lower side of the
上記構成の水耕栽培装置1は、各系統の搬送レールRにおいて、始端から装填して終端の収穫部に到達するまでの間に栽培対象の植物を保持する植物保持カートリッジを複数一列に支持して搬送する。また第1〜8支持板5A〜5Hは、それぞれ搬送レールRにおける上流側に対して下流側が低くなるよう傾斜している。
The
<植物保持カートリッジの構成例>
次に、本実施形態の水耕栽培装置1に用いる植物保持カートリッジの構成の一例について説明する。なお、以下に説明する例においては、栽培対象の植物としていわゆる葉物野菜を想定しているが、これに限られるものではない。
<Configuration example of plant holding cartridge>
Next, an example of the configuration of the plant holding cartridge used in the
図3は、植物保持カートリッジの全体の外観を斜視で表し、図4は、軸方向側断面を表している。これら図3、図4において、本実施形態の植物保持カートリッジ100は、ホルダ101と、培地102を有している。
FIG. 3 is a perspective view of the overall appearance of the plant holding cartridge, and FIG. 4 is an axial cross-section. 3 and 4, the
ホルダ101は、両端が開口した内径を有する筒部121と、筒部121の軸方向一方側(図中の上側)の端部に当該筒部121と一体に設けられた第1鍔部122と、筒部121の軸方向他方側(図中の下側)の端部に当該筒部121と一体に設けられた第2鍔部123を有している。本実施形態の例では、筒部121は円筒形状に形成され、その内径の軸方向長さや直径の寸法は栽培対象の植物の種類に応じて設定する。
The
培地102は、水分を含有したゲル材料からなり、上記ホルダ101の筒部121の内径に充填されている。ここで、ゲルとは、コロイド粒子が一定の組織的な結びつきをつくり、自由に動けなくなった状態の材料であり、適度な弾性、粘性を有しているものを想定しているが、これに限られるものではない。
The
ここで、一般的な水耕栽培による植物の栽培工程としては、播種→育苗→定植→収穫の順で行われる。播種工程は、栽培対象の植物の種子を培地102の内部に植え付ける工程である。育苗工程は、培地102内の種子から根と葉を発芽させる工程である。定植工程は、育苗後の成長過程においてその植物の成長度合いに応じて個体単位で周囲との配置関係を変更する工程である。収穫工程は、十分に成長した植物から主として出荷対象の部位(この例の葉の部分)を切断して採集する工程である。本実施形態の水耕栽培装置1が備える搬送レールRは、例えば植物保持カートリッジ100を始端に供給してから終端で取り出すまでの経路順を上記栽培工程の進行に対応させることで、各植物保持カートリッジ100の植物を種子から収穫可能な段階まで成長させることができる。
Here, as a plant cultivation process by general hydroponics, it is performed in the order of sowing, raising seedling, fixed planting, and harvesting. The sowing step is a step of planting seeds of a plant to be cultivated inside the medium 102. The seedling raising process is a process of germinating roots and leaves from seeds in the medium 102. The fixed planting step is a step of changing the arrangement relationship with the surroundings in units of individuals in accordance with the degree of growth of the plant in the growth process after raising seedlings. The harvesting process is a process in which a part to be shipped (a leaf portion in this example) is mainly cut from a sufficiently grown plant and collected. The conveyance rail R included in the
まず種子の播種工程においては、図示するように、筒部121の一方側の開口部から栽培対象の種子131を培地102の内部に挿入、埋設することにより行う。この播種工程は、植物保持カートリッジ100を搬送レールRの始端に装填する前に別途行ってもよいし、装填直後に行ってもよい。この播種工程により、図4に示すように、ゲル材料からなる培地102が種子131を適切に保持するとともに、ゲル材料が含有する水分により種子131の育苗を促進できる。この育苗工程においては、ゲル材料に有機養分が含まれていなくとも種子131そのものが有する養分によって発芽までは可能であり、その場合の方が余分な有機養分による藻の発生を防いで衛生的に望ましい。また、ゲル材料には適度の粘性を有しているため、種子131に対する保持機能を維持したまま発芽時における根132と葉133の成長を妨げにくい(図5参照)。
First, in the seed sowing step, as shown in the figure, the
そして発芽後には、図6に示すように、水分を含んだ有機養液Wに根132を浸すとともに、葉133に光L(太陽光でもよいし、LEDや蛍光灯等による人工光でもよい)を当てることで植物のさらなる成長を促すことができる。このように植物の成長を促進させることで、根132と葉133は互いに筒部121の逆側の開口部からそれぞれ膨出するよう成長し、その結果植物全体の中央に位置する茎の外周に筒部121が嵌合する状態となる。この位置に定着した筒部121を搬送レールRが支持することで、根132と葉133の両方にほとんど触れることなく植物全体を適切な重心バランスで保持できる。また、育苗後に根132と葉133が筒部121の内径よりも十分大きく拡大した状態では、筒部121から植物が抜脱することがほとんどない。これによりファクトリーオートメーション化された水耕栽培装置1において、簡易な構成の搬送レールRによる植物単位の安定した保持と搬送が可能となる。なお、図6に示す例では、筒部121の外周における2つの鍔部122,123の間にその離間距離とほぼ同じ厚さ寸法のパネル124を挟み込むことで、植物全体を安定的に保持している。
And after germination, as shown in FIG. 6, while immersing the
<搬送レールの具体的構成例>
図7は、本実施形態の水耕栽培装置1が備える搬送レールRの周囲の具体的構成の一例を斜視で表している。この図7において、略四角筒形状に形成された中空の箱体31と、この箱体31の上方に配置された光Lの光源である蛍光灯32が設けられている。箱体31の上壁の幅方向中央位置に、その長手方向に沿って筒部121の外径とほぼ同じ幅の長溝が搬送レールRとして形成されており、この搬送レールRに植物保持カートリッジ100の筒部121外周が嵌め込まれて装填される。このとき上下2つの鍔部122,123が長溝である搬送レールRの2つの縁部に対してその上面と下面を挟み込む。これにより、植物が搬送レールRに安定的に保持される。そして箱体31内部に有機養液Wを満たして(又は長手方向に流通させて)植物の根132に有機養液Wを供給するとともに、上方の蛍光灯32から光Lを照射して植物の葉133に当てることで植物の成長を促進する。なお、光源である蛍光灯32は、上記の天板部4及び第1〜7支持板5A〜5Gの下面に設置される(第8支持板5Hの下方には搬送レールRがないため蛍光灯32を設置しない)。
<Specific configuration example of transport rail>
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a specific configuration around the transport rail R included in the
そして、植物保持カートリッジ100は、植物を保持しながらその全体を搬送レールRに沿って自由に移動できる。これにより、適宜の搬送手段を用いて各植物を個体単位で上流側から下流側へ向けて容易に移送させることができる(図中の矢印D参照)。搬送手段としては、搬送レールR全体が上流側から下流側へ向けて低くなるよう傾斜していることで植物及び植物保持カートリッジ100の自重を利用したり、有機養液Wの水流を利用したり、搬送レールRに別途設けた適宜の機械的な搬送機構を利用したり、適宜の治具を用いて人手により筒部121のみを押し込む手法などがある(特に図示せず)。そして栽培工程が進むにつれて、植物の成長に伴い培地102は崩壊、離散して主に有機養液Wへ落下する。この有機養液Wに対して適宜の処理を行うことで、培地102は適切に処分される。また上記収穫部9で根132と葉133を分離した後には、ホルダ101を回収して再利用できる。このため、栽培工程を通じて植物保持カートリッジ100から無機固形物としての廃棄物をほとんど出すことがない。
The
以上説明した例の水耕栽培の栽培対象である葉物野菜は、上方に向かって成長する葉133の部分だけが商品部位として収穫対象となる。このように、成長した植物の一部分だけが商品部位となる場合には、その商品部位だけを他の部分から切断して分離する収穫工程を行うのが望ましい。例えば収穫工程において葉133の部分だけを切断して分離した際には、当該葉133の部分だけを捕集して移送する作業を行う。しかし、上記例の葉133の部分のように商品部位となる部分は非常にもろい場合が多く、商品価値を維持するためにもできるだけ人手や機器等がその商品部位に直接触れないようにするのが望ましい。また近年では、上記収穫工程においていかに人手の手間を省き、運用費用を抑えてかつ効率的に植物を収穫するかが重要なポイントとなっている。
In the leafy vegetables that are the cultivation targets of the hydroponics in the example described above, only the portion of the
<収穫部の概略構成について>
次に、本実施形態の収穫部9の概略的な構成について図1、図2を参照しつつ説明する。これら図1、図2において、収穫部9は、主に反転搬送レール91と、回転搬送部92と、切断部93と、流体噴射部94と、捕集用コンベア95と、4本の補助支柱部96を有している。
<About the schematic configuration of the harvesting section>
Next, a schematic configuration of the harvesting unit 9 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 and 2, the harvesting unit 9 is mainly composed of a
反転搬送レール91は、その全体が上記搬送レールRと同等に植物保持カートリッジ100を複数一列で搬送可能に支持する構成(箱体31のうち長溝を有する上壁部分だけの構成)のレールであり、その搬送方向順の配置で、折り返し部201と、捩れ部202と、終端部203を有している。
The
折り返し部201は、上記搬送レールRの終端に接続して第8支持板5Hの左端から左方に突出するとともに、第8支持板5Hの下方位置へ向けて略円弧形状の軌道で略下方側へ折り返すよう形成されている。またこの折り返し部201は、その略円弧形状の中心軸が水平方向に対して傾斜(およそ10°〜45°程度)するよう配置されている。このため、当該折り返し部201の導入側(搬送レールRの終端と直接接続する上流側;図2中の点P1)と導出側(後述の捩れ部202に接続する下流側;図2中の点P2)でそれぞれのレールを上下方向で見て重複させず水平方向に距離Bだけオフセットするよう配置されている。
The folded
捩れ部202は、第8支持板5Hの下方側において上記折り返し部201の導出側から延設して搬送方向の軸周りに180°捩れた形状に形成されている。
The
終端部203は、上記捩れ部202より下流側に位置する当該反転搬送レール91の端部であり、ここで植物保持カートリッジ100の支持を解除するように構成されている。
The
以上のように反転搬送レール91は、上記搬送レールRから導入された植物保持カートリッジ100を搬送可能に支持しつつ、上記折り返し部201と捩れ部202のそれぞれで植物保持カートリッジ100の上下配置を略180°反転させるよう案内した後、終端部203で植物保持カートリッジ100を排出する。なお、折り返し部201と捩れ部202のそれぞれにおいて植物保持カートリッジ100がその上下配置を略180°反転した場合でも、ホルダ101の第1鍔部122と第2鍔部123のいずれかが反転搬送レール91に対して上方から係止できるため、脱落せずにその支持が維持される。
As described above, the
回転搬送部92は、折り返し部201の内径側中心軸周りに回転可能に設けられ、折り返し部201上に支持されている植物保持カートリッジ100を搬送する機能を有する部位である。この回転搬送部92の回転軸は折り返し部201の略円弧形状の中心軸と一致しており、その軸方向も同様に水平方向に対して傾斜するよう配置されている。なお、この回転搬送部92が各請求項記載の搬送部に相当し、その具体的な構成については後の図8で詳細に説明する。
The
切断部93は、上記折り返し部201の導出側(下方側)に配置されており、植物保持カートリッジ100に保持されている植物から収穫対象の部位を切断、分離する機能を有する部位である。
The cutting
流体噴射部94は、上記捩れ部202より搬送方向下流側に配置されており、上方から植物保持カートリッジ100へ向けて流体を噴射することにより、植物保持カートリッジ100に残っている収穫対象以外の部位を抜脱させる機能を有する部位である。
The
捕集用コンベア95は、上記切断部93の下方側に配置されたベルトコンベアであり、切断部93により切断、分離された収穫部位を捕集して適宜の出荷作業位置(図示省略)へ移送する部位である。
The
そして上記の反転搬送レール91、回転搬送部92、切断部93、流体噴射部94、及び捕集用コンベア95で構成される収穫部9が、上記3つの系統の搬送レールRにそれぞれ対応して設けられており、それら3系統の収穫部9の全体が4本の補助支柱部96で支持されている。
The harvesting section 9 composed of the above-described
<回転搬送部の具体的構成について>
図8は、回転搬送部92周辺における具体的構成をその軸方向で見た図、つまり上記図2中の矢視Aから見た側面図を示している。この図8において、折り返し部201の内径側に位置する回転搬送部92は、回転円環部301と、複数の可動スポーク部302と、固定カム部303を有している。
<Specific configuration of the rotation conveyance unit>
FIG. 8 is a diagram showing a specific configuration around the
回転円環部301は、上記折り返し部201の円弧形状部分(図中左側の内周角180°の範囲部分)における曲率径よりも小径の円環形状部材(いわゆる断面ドーナツ形状の部材)であって、特に図示しないモータや減速機などの軸駆動部により折り返し部201の内径側中心軸周りに同軸的に回転駆動される部位である。
The rotating
可動スポーク部302は、単体で見たその全体が略棒形状の部材であり、その両端それぞれの近傍にフランジ311,312を有している。この可動スポーク部302は、2つのフランジ311,312の間の部分で上記回転円環部301を径方向に貫通しており、それら2つのフランジ311,312の間の離間距離分だけ回転円環部301に対し径方向で進退自在に支持されている。図示する例では、回転円環部301は、16本の可動スポーク部302を周方向に等間隔で放射状に支持している。なお、各可動スポーク部302の外周側の先端部分には、外周側のフランジ311から外周側に突出して上記植物保持カートリッジ100の筒部121の内径に嵌合可能な係止部313が形成されている。
The
固定カム部303(カム)は、上記回転円環部301の内径中心軸上(つまり折り返し部201の円弧形状部分の中心軸上)に固定的に配置されており、その外周側面に各可動スポーク部302の内径側端部を当接させてそれぞれの係止部313の径方向位置を規定する部材である。
The fixed cam portion 303 (cam) is fixedly disposed on the inner diameter central axis of the rotating annular portion 301 (that is, on the central axis of the arc-shaped portion of the folded portion 201), and each movable spoke is disposed on the outer peripheral side surface thereof. It is a member that defines the radial position of each locking
以上のように構成された回転搬送部92において、回転円環部301が軸駆動部の駆動により回転することで、各可動スポーク部302も同じ回転方向で回転する。一方、回転せずに固定したままの固定カム部303は、折り返し部201の円弧形状部分の内周角範囲に位置する各可動スポーク部302に対し、折り返し部201上に支持されている植物保持カートリッジ100の筒部121にその係止部313を係止可能な径方向外周側の位置まで案内する。これにより、回転搬送部92を搬送順方向に対応する回転方向(図中の矢印C参照)に回転させるだけで、折り返し部201の円弧形状部分で支持されている植物保持カートリッジ100の筒部121に各可動スポーク部302の係止部313を係止させて搬送できる。
In the
また、固定カム部303は、折り返し部201の円弧形状部分以外での内周角範囲に位置する可動スポーク部302に対し、その自重で一旦内径側に引き込ませた後、折り返し部201の導入側(図2、図8中の点P1)に到達した植物保持カートリッジ100の筒部121に対して係止部313を円滑に挿入できる軌跡で移動させるよう径方向外周側に案内する。このとき、各係止部313は、植物保持カートリッジ100に保持されている植物の根132を径方向で押さえるよう係止する。
The fixed
そして折り返し部201の導出側(図2、図8中の点P2)では、植物保持カートリッジ100に保持された植物全体の上下位置が反転して収穫対象の葉133が植物保持カートリッジ100より下方に配置される。この状態の植物に対して切断部93が、植物保持カートリッジ100より下方部分、つまり植物の葉133の部分だけを切断して分離する。これにより、分離された葉133はその自重によって下方に落下し、捕集用コンベア95上に捕集される。なお、切断部93にウォータージェットを用いることで金属片の混入を防ぎ衛生面でも好適であるが、そのような点で十分に配慮されたカッタやワイヤを用いてもよい。
Then, on the lead-out side of the folded portion 201 (point P2 in FIGS. 2 and 8), the vertical position of the whole plant held in the
<折り返し部より下流側の具体的構成について>
折り返し部201より下流側における反転搬送レール91周辺の具体的な構成を図9に示す。なお捩れ部202については、図示の煩雑を避けるために簡略的に示している。上述したように、反転搬送レール91は、折り返し部201の導出側から延設して搬送方向に順に捩れ部202と終端部203を有している。
<Concerning a specific configuration downstream from the folded portion>
FIG. 9 shows a specific configuration around the reversing
折り返し部201の導出側においては、植物保持カートリッジ100より下方に位置する植物の葉133の部分が切断部93により切断、分離され、植物保持カートリッジ100にはその上方に植物の根132の部分だけが残った状態となる。この状態の植物保持カートリッジ100をさらに搬送して捩れ部202に通過させることで、その全体の上下配置を再度180°反転させて残った根132を植物保持カートリッジ100より下方に位置させることができる。これにより、根132をその自重により落下させて容易に廃棄できる。さらに、その落下予定位置の上方から、流体噴射部94が植物保持カートリッジ100へ向けて空気又は水などの流体を高い圧力で噴射することで、より確実に根132を落下除去できる。その後には、植物保持カートリッジ100は植物をなにも保持していない空のホルダ101だけとなり、さらに搬送した先の終端部203から当該ホルダ101を落下させて排出できる。流体噴射部94の下方位置と、終端部203の下方位置にそれぞれ適宜の回収カゴ97,98を置くことで、根132とホルダ101を自動的に分別できる。
On the lead-out side of the turn-
<本実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態の収穫機である収穫部9は、植物保持カートリッジ100に対し、搬送可能に支持しつつ当該植物全体の上下位置を反転させるよう案内する反転搬送レール91を有する。そしてこの反転搬送レール91に装填、支持された植物保持カートリッジ100が、回転搬送部92により搬送されることで植物全体の上下位置が反転して葉133が植物保持カートリッジ100より下方に配置される。この状態の植物に対して切断部93が、植物保持カートリッジ100より下方部分、つまり植物の葉133の部分だけを切断して分離する。これにより、分離された葉133はその自重によって下方に落下し、捕集される。
<Effect of this embodiment>
As described above, the harvesting unit 9 that is the harvesting machine of the present embodiment has the
以上の収穫工程において葉133の部分が捕集されるまでの間は、商品部分である葉133の部分に機器や治具等が一切触れることなく、衛生的かつ自動的に行うことができる。また、このような収穫部9を複数系統並設した場合でも、一つの軸駆動部で各系統の回転搬送部92を駆動できるなど簡易な構成で実現できる。この結果、収穫部9は、水耕栽培における収穫工程を機能的に行うことができる。
Until the portion of the
なお、本実施形態で用いた植物保持カートリッジ100は、植物全体の中央に位置する茎の外周に嵌合していることで葉133にほとんど触れることなく当該植物全体を適切な重心バランスで保持できる。しかし、上記ホルダ101を有するカートリッジの構成はあくまで一例であり、同様の保持機能を有する構成であれば他にもウレタン片で茎の部分を挟んだり、巻回するなどにより保持する構成であってもよい。
In addition, the
また、本実施形態では特に、反転搬送レール91は、略下方側へ折り返す形状の折り返し部201を有する。これにより、植物保持カートリッジ100を折り返し部201に通過させることでその上下配置を略反転させることができる。また、折り返し形状であることで当該収穫部9の設置長さを短縮化することができる。なお、この折り返し部201の代わりに、搬送方向の軸周りに捩れた形状(捩れ部202と同等の構成)としてもよい。
In this embodiment, in particular, the
また、本実施形態では特に、折り返し部201は、略円弧形状で折り返すよう形成されており、植物保持カートリッジ100に係止可能な係止部313をその軸周りの外周部分に備え、折り返し部201の内径側中心軸周りに回転可能に設けられた回転搬送部92を有する。これにより、折り返し部201に到達した植物保持カートリッジ100に対し、係止部313を係止させつつ回転搬送部92を搬送順方向に回転させることで搬送できる。このように植物保持カートリッジ100を個体別に搬送できることで、切断部93の切断位置への搬送と切断部93の動作タイミングを容易に同期させることができる。また、搬送手段の駆動機構を軸出力機構1つで簡易に実現でき、また当該収穫部9全体の設置面積の効率化を図ることができる。
In this embodiment, in particular, the folded
また、本実施形態では特に、係止部313は、植物保持カートリッジ100に保持された植物の根132を押さえるよう係止する。これにより、根132を介して植物が植物保持カートリッジ100から脱落しないよう固定できるとともに、それまで有機養液に浸されていた根132から余分な有機養液を脱水できる。
In the present embodiment, in particular, the locking
また、本実施形態では特に、回転搬送部92は、係止部313を回転搬送部92の径方向に進退させるように構成された固定カム部303を有する。これにより、折り返し部201の導入側に到達した植物保持カートリッジ100に対し、適切な周方向位置とタイミングで係止部313を円滑に係止させることができる。
Further, particularly in the present embodiment, the
また、本実施形態では特に、折り返し部201は、その略円弧形状の中心軸が水平方向に対して傾斜するよう配置されている。これにより、折り返し部201の導入側(図2中の点P1)と導出側(図2中の点P2)でそれぞれのレールを上下方向で見て重複させず水平方向にオフセットするよう配置できる。このため、導入側で回転搬送部92の係止部313が植物の根132を押さえて脱水させた水滴を、導出側(略下方側)に位置する植物に滴下させるのを防ぐことができ、植物の商品価値を維持できる。
In the present embodiment, in particular, the folded
また、本実施形態では特に、反転搬送レール91は、切断部93より搬送方向下流側に、植物保持カートリッジ100の上下配置をさらに略反転させるよう搬送方向の軸周りに捩れた形状の捩れ部202を有する。これにより、切断部93で葉133が切断された後の植物保持カートリッジ100に対し捩れ部202を通過させることでその上下配置を再度反転させることができ、当該植物保持カートリッジ100に残った根132を下方に配置させてその自重により落下させて容易に廃棄できる。
Further, in the present embodiment, in particular, the
また、本実施形態では特に、捩れ部202より搬送方向下流側に、上方から植物保持カートリッジ100へ向けて流体を噴射するように構成された流体噴射部94を有する。これにより、流体の噴射圧で植物保持カートリッジ100からの根132の落下除去を補助できる。流体に水を用いた場合には、空のホルダ101の洗浄も合わせて行うことができる。
In the present embodiment, in particular, the
また、本実施形態では特に、反転搬送レール91は、捩れ部202より搬送方向下流側に、植物保持カートリッジ100の支持を解除するように構成された終端部203を有する。これにより、終端部203で植物保持カートリッジ100自体をその自重で落下させて回収することができ、捩れ部202で落下する植物の根132とは異なる搬送方向位置で分別できる。
Further, particularly in the present embodiment, the
また、本実施形態では特に、切断部93の下方に捕集用コンベア95を有する。これにより、切断部93で切断されて落下した収穫対象の葉133の部分に対し、捕集用コンベア95を介して出荷作業を行う位置へ自動的に移送することができ、人手などで葉133に直接触れる機会を減らして商品価値を維持できる。
In the present embodiment, in particular, a
なお、以上の説明における「等しい」とは、厳密な意味ではない。すなわち、「等しい」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に等しい」という意味である。 Note that “equal” in the above description does not have a strict meaning. In other words, “equal” means that “tolerance and error in manufacturing are allowed by design and is“ substantially equal ”.
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。 In addition to those already described above, the methods according to the above-described embodiments and modifications may be used in appropriate combination.
その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the above-mentioned embodiment and each modification are implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.
1 水耕栽培装置
5A〜5H 第1〜8支持板
6 直線レール部
7 折り返しレール部
8 ライン統合部
9 収穫部(収穫機)
91 反転搬送レール
92 回転搬送部(搬送部)
93 切断部
94 流体噴射部
95 捕集用コンベア
97,98 回収カゴ
100 植物保持カートリッジ
101 ホルダ
102 培地
121 筒部
122 第1鍔部
123 第2鍔部
131 種子
132 根
133 葉
201 折り返し部
202 捩れ部
203 終端部
301 回転円環部
302 可動スポーク部
303 固定カム部
313 係止部
L 光
W 有機養液
P1 折り返し部の導入側
P2 折り返し部の導出側
R 搬送レール
DESCRIPTION OF
91
93 cutting
Claims (10)
栽培対象の植物を保持する植物保持カートリッジを搬送可能に支持しつつ上下配置を略反転させるよう案内する反転搬送レールと、
前記反転搬送レールに支持された前記植物保持カートリッジを搬送するように構成された搬送部と、
上下配置を略反転された状態の前記植物の前記植物保持カートリッジより下方部分を切断するように構成された切断部と、
を有することを特徴とする収穫機。 A harvester,
A reversing conveyance rail for guiding the plant holding cartridge that holds the plant to be cultivated so that the vertical arrangement is substantially reversed while supporting the conveyance of the plant holding cartridge;
A transport unit configured to transport the plant holding cartridge supported by the reverse transport rail;
A cutting part configured to cut a lower part of the plant holding cartridge of the state in which the vertical arrangement is substantially inverted;
Harvester characterized by having.
略円弧形状で折り返すよう形成され、
前記搬送部は、
前記植物保持カートリッジに係止可能な係止部をその軸周りの外周部分に有し、前記折り返し部の内径側中心軸周りに回転可能に設けられた回転搬送部であることを特徴とする請求項2記載の収穫機。 The folded portion is
It is formed to be folded back in a substantially arc shape,
The transport unit is
It is a rotation conveyance part which has the latching | locking part which can be latched to the said vegetable holding cartridge in the outer peripheral part around the axis | shaft, and was provided rotatably around the internal-diameter side center axis | shaft of the said folding | turning part. Item 2. Harvesting machine.
前記植物保持カートリッジに保持された前記植物の根を押さえるよう係止することを特徴とする請求項3記載の収穫機。 The locking portion is
The harvesting machine according to claim 3, wherein the harvesting machine is locked so as to hold down the root of the plant held in the plant holding cartridge.
前記係止部を前記回転搬送部の径方向に進退させるように構成されたカムを有することを特徴とする請求項4記載の収穫機。 The rotary transport unit is
The harvesting machine according to claim 4, further comprising a cam configured to advance and retract the locking portion in a radial direction of the rotary conveyance unit.
その略円弧形状の中心軸が水平方向に対して傾斜するよう配置されていることを特徴とする請求項5記載の収穫機。 The folded portion is
6. The harvester according to claim 5, wherein the substantially arc-shaped center axis is arranged so as to be inclined with respect to the horizontal direction.
前記切断部より搬送方向下流側に、前記植物保持カートリッジの上下配置をさらに略反転させるよう搬送方向の軸周りに捩れた形状の捩れ部を有することを特徴とする請求項6記載の収穫機。 The reverse conveying rail is
The harvester according to claim 6, further comprising a twisted portion twisted around an axis in the transport direction so as to further reverse the vertical arrangement of the plant holding cartridge further downstream in the transport direction than the cutting portion.
前記捩れ部より搬送方向下流側に、前記植物保持カートリッジの支持を解除するように構成された終端部を有することを特徴とする請求項8記載の収穫機。 The reverse conveying rail is
The harvesting machine according to claim 8, further comprising a terminal portion configured to release the support of the plant holding cartridge downstream of the twisted portion in the transport direction.
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