JP5981034B2 - 植物移植装置 - Google Patents
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Description
本発明は、植物ホルダから栽培用パレットに苗床を移植する植物移植装置に関する。
従来、間欠回転及び左右往復移動をして苗床を移送する苗床搬送コンベヤと、苗床搬送コンベヤの下方に並設し間欠回転して定植パネルを移送する定植パネル搬送コンベヤと、苗床搬送コンベヤの前端部の上方に位置して苗床搬送コンベヤ上の苗床の前端列の数個置きの床片をそれぞれ挟持し切離して前方へ移送する数個の移送開閉挟み具と、数個の移送開閉挟み具の前方に位置して移送開閉挟み具により移送した床片を挟持して下降し定植パネル搬送コンベヤ上の定植パネルの穴内に挿入して植付ける数個の挿入開閉挟み具と、苗床搬送コンベヤに連結して苗床搬送コンベヤを苗床の床片の幅づつ左右方向に間欠的に往復移動させる作動機構とから構成された水耕苗の自動定植装置が知られている(例えば特許文献1参照。)。
ところが、特許文献1の自動定植装置では、自動定植装置に苗床をセットする前工程として、苗床に播かれた植物の種を発芽させるために水が張られた育苗容器から苗床を取り出す工程を必要とするが、苗床はスポンジ状の素材等から形成され柔らかいことから、育苗容器から苗床を取り出す工程は自動化することが難しく、人間の手によって行う必要があるため、作業負担が大きく、また、人間に付着した汗や雑菌によって苗床が汚染され易いという問題があった。
また、挿入開閉挟み具によって苗床の1ブロックを上方から掴んで苗床をハンドリングすることから、挿入開閉挟み具によって苗床を掴む際に、苗床から横に張り出した植物の芽を挿入開閉挟み具によって傷つけてしまう恐れがあるという問題もある。
また、挿入開閉挟み具の把持爪によって苗床を掴んで定植パネルの穴内に挿入した後、挿入開閉挟み具の把持爪を左右に開く必要があり、定植パネルの穴の周縁に爪逃し用の切欠きが必要になることから、一般に普及した丸穴付きの定植パネルを使用することができず、コストが増加するという問題もある。
また、移送開閉挟み具や挿入開閉挟み具によって柔らかい苗床を確実に把持することは難しく、苗床の確実なハンドリングが難しいという問題もある。
また、苗床をハンドリングするにあたって、移送開閉挟み具や挿入開閉挟み具によって苗床を掴んだ後、移送開閉挟み具や挿入開閉挟み具を開くことで苗床を離す必要があるため、移植に時間がかかるという問題もある。
さらに、苗床を掴んでハンドリングを行う移送開閉挟み具や挿入開閉挟み具を必要とすることから、装置構造が複雑になり、故障し易く高価なものになってしまうという問題もある。
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡便な構造かつ低コストで、迅速かつ安定した移植を実現し、植物の損傷を防止するとともに、自動化が容易な植物移植装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、上下方向に貫通するホルダ苗床保持孔を水平方向に複数配置した植物ホルダから、上下方向に貫通するパレット苗床保持孔を水平方向に複数配置した栽培用パレットに、苗床を移植するための植物移植装置であって、前記植物ホルダを保持するためのホルダ保持機構と、前記ホルダ保持機構によるホルダ保持位置の上方で、前記栽培用パレットを保持するためのパレット保持機構と、前記ホルダ苗床保持孔に保持された苗床を上方に向けて押し上げ、前記パレット苗床保持孔内に挿入するための押上げ機構と、を備えていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項1に記載の構成によれば、植物ホルダに保持された苗床を押し上げて栽培用パレット内に移植するという構成を採用することにより、植物移植装置に対する苗床のセット時には、複数の苗床を保持した状態の植物ホルダを植物移植装置にセットすればよいため、柔らかい苗床を直接ハンドリングする必要がなく、苗床のハンドリング性を向上することができる。
これにより、植物移植装置に対して苗床をセットする前に行われる、育苗容器から苗床を取り出す工程についても、複数の苗床を保持した状態の植物ホルダを育苗容器から取り出せばよいため、自動化が容易になり、また、自動化が容易になることによって、人間に付着した汗や雑菌によって苗床が汚染されることを防止できる。
また、柔らかい苗床を上方から掴むことなく、苗床を大きな面で下方から押し上げるため、簡便な構造で、迅速かつ安定した移植を実現でき、また、苗床から上方に伸び出た植物が傷つくことを防止できる。
また、特許文献1の自動定植装置のように苗床を把持することで苗床の移植を行う場合には、パレット苗床保持孔の周縁に把持爪を逃がすための切欠きが必要となるが、本請求項1に記載の構成では、苗床を押し上げることで苗床の移植を行うことから、このような切り欠きを必要とせず、一般的に普及した栽培用パレットを使用でき、コスト低減を図ることができる。
これにより、植物移植装置に対して苗床をセットする前に行われる、育苗容器から苗床を取り出す工程についても、複数の苗床を保持した状態の植物ホルダを育苗容器から取り出せばよいため、自動化が容易になり、また、自動化が容易になることによって、人間に付着した汗や雑菌によって苗床が汚染されることを防止できる。
また、柔らかい苗床を上方から掴むことなく、苗床を大きな面で下方から押し上げるため、簡便な構造で、迅速かつ安定した移植を実現でき、また、苗床から上方に伸び出た植物が傷つくことを防止できる。
また、特許文献1の自動定植装置のように苗床を把持することで苗床の移植を行う場合には、パレット苗床保持孔の周縁に把持爪を逃がすための切欠きが必要となるが、本請求項1に記載の構成では、苗床を押し上げることで苗床の移植を行うことから、このような切り欠きを必要とせず、一般的に普及した栽培用パレットを使用でき、コスト低減を図ることができる。
本請求項2に記載の構成によれば、前記植物ホルダと前記栽培用パレットとを水平方向に相対的に移動させるための移動機構を備えていることにより、移動機構によってホルダ苗床保持孔とパレット苗床保持孔との水平方向の位置関係を調節することが可能であるため、植物ホルダおよび栽培用パレットのサイズやホルダ苗床保持孔およびパレット苗床保持孔の形成位置等の、植物ホルダおよび栽培用パレットの設計自由度を向上できる。
本請求項3に記載の構成によれば、栽培用パレットを載せるためのテーブルと前記テーブルに対する前記栽培用パレットの上方への移動を規制する浮き上がり規制部と前記テーブルの水平方向への位置決めを行う位置決め部とを設け、このテーブルに複数のパレット苗床保持孔と同一の配置態様で複数のガイド孔を形成することにより、テーブル上で栽培用パレットが傾斜したり位置がずれたりすることを防止し、苗床の押上げ時にテーブルのガイド孔によって苗床を確実にガイドすることが可能であるため、パレット苗床保持孔内に苗床を円滑に移植することができる。
本請求項4に記載の構成によれば、ガイド孔の内周面の少なくとも一部が下方から上方に向けて縮径するテーパ形状に形成されていることにより、ホルダ苗床保持孔から押し出された苗床がガイド孔を通過する際に、ガイド孔のテーパ形状に沿って苗床を正しい姿勢に修正することが可能であるため、苗床から出た植物に損傷が生じることを防止できる。
本請求項5に係る発明によれば、苗床を押し上げる押上げ部材に、複数の把持アームを設けることにより、押上げ対象となる苗床と当該苗床に隣接する苗床とが部分的に繋がっている場合や、押上げ部材が苗床の中心に正しく突き当たっていない場合等であっても、苗床の押上げ時に把持アームによって苗床を把持して、確実な苗床の移植を実現することができる。
本請求項6に係る発明によれば、押上げ部材に固定されたカムフォロワ部を摺接させ、複数の把持アーム間の水平方向の間隔を制御する開閉制御カム部を設けることにより、押上げ部材の上下方向への移動を利用して把持アーム間の水平方向の間隔を制御することが可能であるため、把持アームを水平方向に移動させる独自の駆動手段等を設けることなく、押上げ時における苗床の把持および開放を確実に行うことができる。
本請求項7に係る発明によれば、開閉制御カム部が、苗床を把持しない間隔に複数の把持アームの間隔を制御する開領域部と、開領域部よりも上方に形成され、苗床を把持する間隔に複数の把持アームの間隔を制御する閉領域部とを有し、閉領域部に、複数の把持アーム間の間隔を広げる一時開放領域部を設けることにより、ホルダ苗床保持孔から苗床を抜き出す際に苗床を把持し、パレット苗床保持孔内に苗床を押し込む際に苗床を開放するという一連の動作を、簡便な構成で確実に達成することができる。
本請求項3に記載の構成によれば、栽培用パレットを載せるためのテーブルと前記テーブルに対する前記栽培用パレットの上方への移動を規制する浮き上がり規制部と前記テーブルの水平方向への位置決めを行う位置決め部とを設け、このテーブルに複数のパレット苗床保持孔と同一の配置態様で複数のガイド孔を形成することにより、テーブル上で栽培用パレットが傾斜したり位置がずれたりすることを防止し、苗床の押上げ時にテーブルのガイド孔によって苗床を確実にガイドすることが可能であるため、パレット苗床保持孔内に苗床を円滑に移植することができる。
本請求項4に記載の構成によれば、ガイド孔の内周面の少なくとも一部が下方から上方に向けて縮径するテーパ形状に形成されていることにより、ホルダ苗床保持孔から押し出された苗床がガイド孔を通過する際に、ガイド孔のテーパ形状に沿って苗床を正しい姿勢に修正することが可能であるため、苗床から出た植物に損傷が生じることを防止できる。
本請求項5に係る発明によれば、苗床を押し上げる押上げ部材に、複数の把持アームを設けることにより、押上げ対象となる苗床と当該苗床に隣接する苗床とが部分的に繋がっている場合や、押上げ部材が苗床の中心に正しく突き当たっていない場合等であっても、苗床の押上げ時に把持アームによって苗床を把持して、確実な苗床の移植を実現することができる。
本請求項6に係る発明によれば、押上げ部材に固定されたカムフォロワ部を摺接させ、複数の把持アーム間の水平方向の間隔を制御する開閉制御カム部を設けることにより、押上げ部材の上下方向への移動を利用して把持アーム間の水平方向の間隔を制御することが可能であるため、把持アームを水平方向に移動させる独自の駆動手段等を設けることなく、押上げ時における苗床の把持および開放を確実に行うことができる。
本請求項7に係る発明によれば、開閉制御カム部が、苗床を把持しない間隔に複数の把持アームの間隔を制御する開領域部と、開領域部よりも上方に形成され、苗床を把持する間隔に複数の把持アームの間隔を制御する閉領域部とを有し、閉領域部に、複数の把持アーム間の間隔を広げる一時開放領域部を設けることにより、ホルダ苗床保持孔から苗床を抜き出す際に苗床を把持し、パレット苗床保持孔内に苗床を押し込む際に苗床を開放するという一連の動作を、簡便な構成で確実に達成することができる。
100、200 ・・・ 植物移植装置
110、410、510 ・・・ 植物ホルダ
111、411、511 ・・・ ホルダ苗床保持孔
112、 512 ・・・ 仕切板
113、413、513 ・・・ フランジ部
414 ・・・ 保持ピン
415 ・・・ 連結部
516 ・・・ 切り欠き部
120、220 ・・・ 栽培用パレット
121、221 ・・・ パレット苗床保持孔
121a ・・・ 上方テーパ部(テーパ部)
121a' ・・・ 上方座繰り部
121b ・・・ 下方テーパ部
121b' ・・・ 下方座繰り部
130 ・・・ ホルダ保持移動機構(ホルダ保持機構、移動機構)
131 ・・・ ホルダ保持部材
132 ・・・ 横方向直動アクチュエータ
133 ・・・ 縦方向直動アクチュエータ
140 ・・・ パレット保持機構
141 ・・・ テーブル
141a ・・・ ガイド孔
142 ・・・ 浮き上がり規制部
150、250 ・・・ 押上げ機構
151、251 ・・・ 押上げ直動アクチュエータ
251a ・・・ 本体部
251b ・・・ 上下可動部
152、252 ・・・ 押上げ部材
252a ・・・ 把持アーム
252b ・・・ アーム支持部
252c ・・・ カムフォロワ部
153 ・・・ 横方向移動直動アクチュエータ
154 ・・・ 縦方向直動アクチュエータ
255、 355 ・・・ アーム制御部材
256、 356 ・・・ 開閉制御カム部
256a、356a ・・・ 開領域部
256b、356b ・・・ 閉領域部
256c、356c ・・・ 移行領域部
256d ・・・ 一時開放領域部
160 ・・・ フレーム
B、B' ・・・ 苗床
S ・・・ 植物の芽
P1 ・・・ 第1ピッチ(縦方向におけるホルダ苗床保持孔間のピッチ)
P2 ・・・ 第2ピッチ(縦方向におけるパレット苗床保持孔間のピッチ)
P3 ・・・ 第3ピッチ(横方向におけるホルダ苗床保持孔間のピッチ)
P4 ・・・ 第4ピッチ(横方向におけるパレット苗床保持孔間のピッチ)
110、410、510 ・・・ 植物ホルダ
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P2 ・・・ 第2ピッチ(縦方向におけるパレット苗床保持孔間のピッチ)
P3 ・・・ 第3ピッチ(横方向におけるホルダ苗床保持孔間のピッチ)
P4 ・・・ 第4ピッチ(横方向におけるパレット苗床保持孔間のピッチ)
本発明は、上下方向に貫通するホルダ苗床保持孔を水平方向に複数配置した植物ホルダから、上下方向に貫通するパレット苗床保持孔を水平方向に複数配置した栽培用パレットに、苗床を移植するための植物移植装置であって、植物ホルダを保持するためのホルダ保持機構と、ホルダ保持機構によるホルダ保持位置の上方で、栽培用パレットを保持するためのパレット保持機構と、ホルダ苗床保持孔に保持された苗床を上方に向けて押し上げ、パレット苗床保持孔内に挿入するための押上げ機構と、を備え、簡便な構造かつ低コストで、迅速かつ安定した移植を実現し、植物の損傷を防止するとともに、自動化が容易なものであれば、その具体的な構成は如何なるものでもよい。
例えば、後述する実施形態では、栽培用パレットが固定状態で設置され、植物ホルダおよび押上げ機構を水平方向に移動させるものとして説明するが、具体的な実施形態はこれに限定されず、例えば、植物ホルダを固定状態で設置し、栽培用パレットおよび押上げ機構を水平方向に移動させても構わない。
以下に、本発明の第1実施形態である植物移植装置100について、図面に基づいて説明する。
植物移植装置100は、図1〜3に示すように、格子状の植物ホルダ110と、栽培用パレット120と、育苗容器(図示しない)と、ホルダ保持移動機構130と、パレット保持機構140と、押上げ機構150と、植物ホルダ110を移動させるハンドリング機構(図示しない)と、ホルダ保持移動機構130やパレット保持機構140や押上げ機構150等の各部を支持するフレーム160とを備え、植物ホルダ110によって保持された苗床Bを植物ホルダ110よりもサイズの大きい栽培用パレット120に移植するものである。
植物ホルダ110は、金属等の強度のある材料から形成され、図6〜8に示すように、上下方向に貫通し苗床Bを保持する複数のホルダ苗床保持孔111と、ホルダ苗床保持孔111を縦横方向に仕切る薄板状の仕切板112と、上端に形成されたフランジ部113とを有している。
ホルダ苗床保持孔111は、図7に示すように、上下方向に見た場合に、縦方向に第1ピッチP1および横方向に第3ピッチP3で、矩形格子状に配置されている。なお、本発明で言うところのピッチは、孔もしくは部材の中心間のピッチのことを意味している。
仕切板112は、その面が水平方向に対して垂直になるように配置され、図8から分かるように、植物ホルダを苗床B'に対して押し付けた際に、苗床B'を複数の苗床Bに切り分けつつ、複数のホルダ苗床保持孔内に苗床Bを一度に収容することが可能であるように形成されている。
フランジ部113は、図1に示すように、ホルダ保持部材131に保持されるために設けられたものであり、ハンドリング機構(図示しない)によって植物ホルダ110をハンドリングするためのハンドリング用係合部としても機能する。ハンドリング用係合部の他の態様として、孔や突起等が考えられる。
栽培用パレット120は、合成樹脂等(主に発泡スチロール)から形成され、図10や図12に示すように、上下方向に貫通し苗床Bを保持する複数の丸孔状のパレット苗床保持孔121を有している。
パレット苗床保持孔121は、図12(a)に示すように、下方から上方に向けて拡径する上方テーパ部121aを栽培用パレット120の上面側に有し、また、下方から上方に向けて縮径する下方テーパ部121bを栽培用パレット120の下面側に有している。
なお、パレット苗床保持孔121の変形例として、図12(b)に示すように、栽培用パレット120の上面側に上方座繰り部121a'を形成するとともに、栽培用パレット120の下面側に下方座繰り部121b'を形成してもよい。
なお、パレット苗床保持孔121の変形例として、図12(b)に示すように、栽培用パレット120の上面側に上方座繰り部121a'を形成するとともに、栽培用パレット120の下面側に下方座繰り部121b'を形成してもよい。
複数のパレット苗床保持孔121は、図11に示すように、上下方向に見た場合に、六角格子状に配置されている。図11に示すように、複数のパレット苗床保持孔121のうち縦方向に隣接するパレット苗床保持孔121間のピッチを第2ピッチP2とした場合、ホルダ苗床保持孔111の第1ピッチP1およびパレット苗床保持孔121の第2ピッチP2は、nP1=mP2(nは1以上の整数、mは1以上の整数)の式を満足するように設定されている。第2ピッチP2は、第1ピッチP1よりも大きい。また、図11に示すように、複数のパレット苗床保持孔121のうち横方向に隣接するパレット苗床保持孔121間のピッチを第4ピッチP4とした場合、ホルダ苗床保持孔111の第3ピッチP3およびパレット苗床保持孔121の第4ピッチP4は、oP3=pP4(oは1以上の整数、pは1以上の整数)の式を満足するように設定されている。第4ピッチP4は、第3ピッチP3よりも大きい。
育苗容器(図示しない)は、内部に水が張られ、図8に示すような複数の苗床Bを保持した状態の植物ホルダ110を収容し、苗床Bに播かれた植物の種を発芽させるための容器である。この育苗容器(図示しない)には、水密性が要求され、また、自動化用の取っ手等を設けてもよい。
ホルダ保持移動機構130は、押上げ機構150の上方で植物ホルダ110を保持するとともに、植物ホルダ110を縦横方向に移動させるものである。ホルダ保持移動機構130は、図1〜3に示すように、植物ホルダ110を保持するホルダ保持部材131と、ホルダ保持部材131を横方向に移動させる横方向直動アクチュエータ132と、ホルダ保持部材131を縦方向に移動させる縦方向直動アクチュエータ133とを有している。なお、ホルダ保持移動機構130の具体的態様については、上記に限定されず、植物ホルダ110を保持し移動させるハンドアーム等、如何なるものでもよい。
パレット保持機構140は、図1に示すように、前述したホルダ保持機構によって保持された植物ホルダ110の上方において、栽培用パレット120を固定状態で保持するものであり、栽培用パレット120を載せるテーブル141と、テーブル141に対する栽培用パレット120の上方への移動を規制する複数の浮き上がり規制部142とを有している。テーブル141および浮き上がり規制部142は、フレーム160に固定されている。
テーブル141は、図13や図15に示すように、上下方向に貫通する複数のガイド孔141aを有している。これら複数のガイド孔141aは、複数のパレット苗床保持孔121と同数配置され、上下方向に見た場合に、複数のパレット苗床保持孔121と同一の配置態様で配置されている。ガイド孔141aの内周面の少なくとも一部は、図15に示すように、下方から上方に向けて縮径するテーパ形状に形成されている。
なお、本実施形態では、テーブル141に形成したガイド孔141aによって苗床Bをガイドするが、このようなテーブル141を設けることなく、前述したパレット苗床保持孔121の下面側に形成された下方テーパ部121bによって苗床Bをガイドするようにしてもよい。この場合、テーブル141の代わりに、栽培用パレット120を支持する部材や部分を別途設ければよい。
また、本実施形態では、テーブル141のガイド孔141aを、栽培用パレット120のパレット苗床保持孔121と同数および同一の配置態様で設けた。しかしながら、栽培用パレット120を水平方向に移動させるように構成した場合には、ガイド孔141aの配置態様は、上記に限定されない。例えば、ガイド孔141aを、横方向におけるパレット苗床保持孔121間の第4ピッチP4の半分のピッチで、横方向に一列に設け、パレット苗床保持孔121がガイド孔141aの上を通る時に、植物ホルダ110に保持された苗床Bを一列ずつ押し上げるように構成してもよい。この場合、押上げ部材152を縦方向に移動させる必要がないため、押上げ機構150の構造を簡略化することができる。
なお、本実施形態では、テーブル141に形成したガイド孔141aによって苗床Bをガイドするが、このようなテーブル141を設けることなく、前述したパレット苗床保持孔121の下面側に形成された下方テーパ部121bによって苗床Bをガイドするようにしてもよい。この場合、テーブル141の代わりに、栽培用パレット120を支持する部材や部分を別途設ければよい。
また、本実施形態では、テーブル141のガイド孔141aを、栽培用パレット120のパレット苗床保持孔121と同数および同一の配置態様で設けた。しかしながら、栽培用パレット120を水平方向に移動させるように構成した場合には、ガイド孔141aの配置態様は、上記に限定されない。例えば、ガイド孔141aを、横方向におけるパレット苗床保持孔121間の第4ピッチP4の半分のピッチで、横方向に一列に設け、パレット苗床保持孔121がガイド孔141aの上を通る時に、植物ホルダ110に保持された苗床Bを一列ずつ押し上げるように構成してもよい。この場合、押上げ部材152を縦方向に移動させる必要がないため、押上げ機構150の構造を簡略化することができる。
浮き上がり規制部142は、図1に示すように、テーブル141に対する栽培用パレット120の上方への移動を規制するものであり、栽培用パレット120は、浮き上がり規制部142に対して横から押し込まれることで、テーブル141に対してセットされる。浮き上がり規制部142は、栽培用パレット120を水平方向に位置決めする位置決め部としての役割も担っている。なお、浮き上がり規制部142や前述した位置決め部の具体的な態様は、上記に限定されず、テーブル141に設けられた複数の突起や枠等、如何なるものでもよい。
押上げ機構150は、ホルダ苗床保持孔111に保持された苗床Bを上方に向けて押し上げ、パレット苗床保持孔121内に挿入するものである。
押上げ機構150は、図1〜4に示すように、押上げ直動アクチュエータ151と、押上げ直動アクチュエータ151によって上下方向に移動可能に支持される複数の押上げ部材152と、押上げ直動アクチュエータ151を横方向に移動させる横方向移動直動アクチュエータ153と、押上げ直動アクチュエータ151および押上げ部材152および横方向移動直動アクチュエータ153を縦方向に移動させる縦方向直動アクチュエータ154とを有している。複数の押上げ部材152は、横方向に一列に並べた状態で押上げ直動アクチュエータ151に対して配置され、横方向移動直動アクチュエータ153および縦方向直動アクチュエータ154によって縦横方向に移動可能に支持される。複数の押上げ部材152は、押上げ直動アクチュエータ151内に配置された複数の直動アクチュエータによって単独または一列単位で、上下方向に移動するように構成されている。
なお、本実施形態では、押上げ部材152を複数設けたが、押上げ部材152は、1つ以上設ければよい。また、押上げ部材152を複数のパレット苗床保持孔121と同数配置し、上下方向に見た場合に、複数のパレット苗床保持孔121と同一の配置態様で配置した場合、押上げ部材152を水平方向に移動させる必要がないため、押上げ機構150の構造を簡便化することができる。
ハンドリング機構(図示しない)は、植物ホルダ110をホルダ保持部材131まで移動させホルダ保持部材131にセットするものである。ハンドリング機構(図示しない)の具体的態様については、把持爪や支持アームを備えるもの等、如何なるものでもよい。
このようにして得られた本実施形態の植物移植装置100では、仕切板112で仕切られたホルダ苗床保持孔111内に1つずつ苗床Bが収容されるため、周囲のホルダ苗床保持孔111内に苗床Bが保持されているかに関わらず、苗床Bを確実に保持できる。
また、サイズが小さい植物ホルダ110を移動させることにより、サイズの大きい栽培用パレット120を移動させる場合と比較して、移動スペースを確保することが容易であるため、省スペース化を実現することができる。
また、押上げ機構150が複数の押上げ部材152を有していることにより、1回の押上げ動作で複数の苗床Bを纏めて移植することが可能であるため、短時間での移植を実現できる。
また、植物ホルダ110をホルダ保持移動機構130まで移動させるハンドリング機構(図示しない)を設けることにより、ホルダ保持移動機構130への植物ホルダ110のセット時に人間の手が植物ホルダ110に直接触れることを回避し、人間に付着した汗や雑菌によって苗床Bが汚染されることを防止できる。
次に、本発明の第2実施形態に係る植物移植装置200について、図18〜図25に基づいて説明する。ここで、第2実施形態では、押上げ機構以外の構成については、前述した第1実施形態と全く同じである。そのため、第1実施形態に関する明細書および図面に示す100番台の符号を200番台の符号に読み替えることによって、押上げ機構以外の構成については、その説明を省略する。
まず、上述した第1実施形態では、押上げ部材152が棒状に形成され苗床Bを押し上げるのみの機能を有していたが、第2実施形態では、押上げ部材252として複数の把持アーム252aを設け、これら把持アーム252aによって苗床Bの押上げ時に苗床Bを把持するように構成されている。
具体的に説明すると、第2実施形態では、図18〜図20に示すように、各押上げ部材252が、計4本の把持アーム252aと、各2本の把持アーム252aを支持する2つのアーム支持部252bと、各アーム支持部252bに取り付けられたカムフォロワ部252cとを備えている。各アーム支持部252bは、上下方向に移動可能な押上げ直動アクチュエータ251の上下可動部251bに対して、水平方向にスライド可能に取り付けられている。
そして、押上げ機構250は、上下可動部251bを駆動する押上げ直動アクチュエータ251の本体部251aに固定されたアーム制御部材255を更に備え、このアーム制御部材255には溝状の開閉制御カム部256が形成されている。開閉制御カム部256は、上下方向に移動するカムフォロワ部252cを摺接させることで把持アーム252aの水平方向への移動を制御するものであり、図21に示すように、苗床Bを把持しない間隔に複数の把持アーム252aの間隔を制御する開領域部256aと、開領域部256aよりも上方に形成され、苗床Bを把持する間隔に複数の把持アーム252aの間隔を制御する閉領域部256bと、開領域部256aおよび閉領域部256bの間に形成された移行領域部256cとを有している。閉領域部256bには、複数の把持アーム252a間の間隔を広げ、苗床Bを開放するための一時開放領域部256dが形成されている。
次に、第2実施形態における苗床Bの移植フローについて、図22〜図25に基づいて以下に説明する。
まず、図22(a)に示す初期状態では、カムフォロワ部252cが開閉制御カム部256の開領域部256aに位置し、把持アーム252a間の間隔が苗床Bを把持しない間隔に制御されている。
次に、図22(b)〜(c)に示すように、押上げ直動アクチュエータ251によって押上げ部材252全体を上方に向けて移動させると、開閉制御カム部256の移行領域部256cによってカムフォロワ部252cが水平方向に押されて、把持アーム252a間の間隔が狭められつつ、把持アーム252aが上方に移動する。これにより、苗床Bが、把持アーム252aによって把持された状態で上方に押し上げられ、植物ホルダ210のホルダ苗床保持孔211から抜き出される。
次に、図23(a)〜(c)に示すように、苗床Bが把持アーム252aによって把持された状態で上方に押し上げられる。
次に、図24(a)に示すように、苗床Bがパレット苗床保持孔221内に挿入されるタイミングで、開閉制御カム部256の一時開放領域部256dによってカムフォロワ部252cが押され、把持アーム252a間の間隔が広げられて苗床Bが開放される。しかしながら、このタイミングでは、苗床Bがパレット苗床保持孔221内に入り込んでいるため、苗床Bが落ちることはない。
次に、図24(b)〜(c)に示すように、苗床Bが、把持アーム252aによって把持された状態で上方に押し上げられ、パレット苗床保持孔221から上方に抜き出される。
次に、図25(a)に示すように、押上げ直動アクチュエータ251による押上げ部材252の移動方向を下方に転換すると、苗床Bが、把持アーム252aによって把持された状態で下方に向けて運ばれ、パレット苗床保持孔221に再度挿入される。
このように、苗床Bをパレット苗床保持孔221の上方にまで抜き出した後、苗床Bを上方からパレット苗床保持孔221内に再度挿入することにより、苗床Bの植物の芽Sが横に広がっている場合であっても、植物の芽Sがパレット苗床保持孔221と苗床Bとの間に挟まれることを回避することができる。
このように、苗床Bをパレット苗床保持孔221の上方にまで抜き出した後、苗床Bを上方からパレット苗床保持孔221内に再度挿入することにより、苗床Bの植物の芽Sが横に広がっている場合であっても、植物の芽Sがパレット苗床保持孔221と苗床Bとの間に挟まれることを回避することができる。
次に、図25(b)に示すように、苗床Bをパレット苗床保持孔221内に挿入したタイミングで、開閉制御カム部256の一時開放領域部256dによってカムフォロワ部252cが押され、複数の把持アーム252a間の間隔が広げられて苗床Bを開放し、その後、図25(c)〜(d)に示すように、把持アーム252aを初期位置に復帰させる。
なお、上述した実施形態では、各押上げ部材に把持アームが計4つ設けられているものとして説明したが、把持アームの個数は苗床Bを把持可能な2つ以上であればよい。
また、上述した実施形態では、全ての把持アームが水平方向に移動可能であるものとして説明したが、一部の把持アームを固定状態で設置し、残りの把持アームを水平方向に移動可能に設けることで、苗床Bを把持するように構成してもよい。
また、上述した実施形態では、開閉制御カム部が形成されたアーム制御部材を設け、把持アームの上下方向への移動を利用して把持アームを水平方向に移動させるものとして説明したが、上述したアーム制御部材を設けることなく、把持アームを水平方向に移動させるアクチュエータ等の駆動手段を別途に設けてもよい。
また、苗床を把持する把持アームの把持部分に、凹凸や溝等の滑り止め部を設けてもよく、この場合、少ない把持力で苗床を確実に把持することができる。
また、上述した実施形態では、全ての把持アームが水平方向に移動可能であるものとして説明したが、一部の把持アームを固定状態で設置し、残りの把持アームを水平方向に移動可能に設けることで、苗床Bを把持するように構成してもよい。
また、上述した実施形態では、開閉制御カム部が形成されたアーム制御部材を設け、把持アームの上下方向への移動を利用して把持アームを水平方向に移動させるものとして説明したが、上述したアーム制御部材を設けることなく、把持アームを水平方向に移動させるアクチュエータ等の駆動手段を別途に設けてもよい。
また、苗床を把持する把持アームの把持部分に、凹凸や溝等の滑り止め部を設けてもよく、この場合、少ない把持力で苗床を確実に把持することができる。
次に、本発明の第3実施形態に係る植物移植装置300について、図26に基づいて説明する。ここで、第3実施形態では、アーム制御部材の開閉制御カム部以外の構成については、前述した第2実施形態と全く同じである。そのため、第2実施形態に関する明細書および図面に示す200番台の符号を300番台の符号に読み替えることによって、開閉制御カム部以外の構成については、その説明を省略する。
まず、第3実施形態では、図26に示すように、アーム制御部材355の開閉制御カム部356に、上述した第2実施形態における一時開放領域部256dが設けられていない。これにより、第3実施形態では、上述した図24(a)および図25(b)に示すタイミングにおいて、把持アーム352a間の間隔が一時的に広げられることなく、把持アーム352aの間隔が苗床Bを把持する間隔で保たれる。
そして、このような第3実施形態では、図25(b)に示すように苗床Bを上方からパレット苗床保持孔321内に再度挿入するタイミングで、パレット苗床保持孔321および苗床Bの間で生じる抵抗力(摩擦力等)によって、把持アーム352aによる苗床Bの把持が外れ、パレット苗床保持孔321内に苗床Bが残るように、パレット苗床保持孔321および苗床Bの間で生じる抵抗力(摩擦力等)と把持アーム352aによる把持力との関係が設定されている。なお、図24(a)に示すように苗床Bをパレット苗床保持孔321内に下方から挿入する際には、把持アーム352aによって苗床Bを押し上げているため、上述したパレット苗床保持孔321および苗床Bの間で生じる抵抗力によって、苗床Bがパレット苗床保持孔321内に残ることはない。
また、図12(a)に示す上方テーパ部121aを栽培用パレット320の上面側に形成した場合、図25(b)に示すように苗床Bを上方からパレット苗床保持孔321内に再度挿入する際に、パレット苗床保持孔321および苗床Bの間で生じる抵抗力(摩擦力等)が徐々に増加し、パレット苗床保持孔321内の所定位置に苗床Bを残し易くなる。
なお、第2実施形態のように、開閉制御カム部256に一時開放領域部256dを設けた場合には、図25(b)のタイミングで、一時開放領域部256dによって把持アーム252a間の間隔を広げない限り、把持アーム252aによる苗床Bの把持が外れないように、パレット苗床保持孔221および苗床Bの間で生じる抵抗力(摩擦力等)と把持アーム252aによる把持力との関係を設定すればよい。
次に、本発明の第4実施形態に係る植物移植装置400について、図27に基づいて説明する。ここで、第4実施形態では、植物ホルダ以外の構成については、前述した第1実施形態と全く同じである。そのため、第1実施形態に関する明細書および図面に示す100番台の符号を400番台の符号に読み替えることによって、植物ホルダ以外の構成については、その説明を省略する。
第4実施形態における植物ホルダ410は、第1実施形態における仕切板112の代わりに、上下方向に延びる複数の保持ピン414と、縦方向および横方向に延びる複数の連結部415とを備えている。複数の保持ピン414は、上下方向に見た場合に、格子状に配置され、また、複数の連結部415は、複数の保持ピン414を縦方向および横方向に連結している。これら複数の保持ピン414および複数の連結部415によって画定された空間が、ホルダ苗床保持孔411として機能する。第4実施形態では、苗床B'に対して植物ホルダ410をセットする際には、苗床B'に対して複数の保持ピン414を突き刺すように、植物ホルダ410を苗床B'に対して押し付ける。なお、保持ピン414の先端(下端)を尖らせてもよく、この場合、苗床B'に対して保持ピン414が刺さり易くなり、また、保持ピン414の表面に凹凸を付ける等、保持ピン414と苗床Bとの間の摩擦を大きくするための加工を保持ピン414に施してもよく、この場合、保持ピン414による苗床Bの保持力が向上する。
次に、本発明の第5実施形態に係る植物移植装置500について、図28〜図30に基づいて説明する。ここで、第5実施形態では、植物ホルダ以外の構成については、前述した第1実施形態と全く同じである。そのため、第1実施形態に関する明細書および図面に示す100番台の符号を500番台の符号に読み替えることによって、植物ホルダ以外の構成については、その説明を省略する。
第5実施形態における植物ホルダ510では、図28〜図30に示すように、薄板状の仕切板512の下端に複数の切り欠き部516が形成されている。切り欠き部516は、各ホルダ苗床保持孔511に対応する間隔で複数形成され、仕切板512と苗床Bとの間で植物の芽Sが挟まれて植物の芽Sが損傷を受けることを抑制するものである。
すなわち、植物の芽Sの成長が大きい時には、仕切板512と苗床Bとの間で植物の芽Sが挟まれることが考えられ、この場合、苗床B'に対して植物ホルダ510をセットする時や、植物ホルダ510に保持された苗床Bを押し上げて移植を行う時に、仕切板512と苗床Bとの間で植物の芽Sが擦られたり剪断されたりする等、植物の芽Sが損傷を受ける恐れがある。そこで、第5実施形態では、充分な高さの切り欠き部516を仕切板512に形成することにより、仕切板512と苗床Bとの間で植物の芽Sが挟まれる危険性を低減し、また、仕切板512と苗床Bとの間で植物の芽Sが挟まれた場合であっても、植物の芽Sが擦られる面積を低減し、植物の芽Sの損傷の程度を低減することができる。
すなわち、植物の芽Sの成長が大きい時には、仕切板512と苗床Bとの間で植物の芽Sが挟まれることが考えられ、この場合、苗床B'に対して植物ホルダ510をセットする時や、植物ホルダ510に保持された苗床Bを押し上げて移植を行う時に、仕切板512と苗床Bとの間で植物の芽Sが擦られたり剪断されたりする等、植物の芽Sが損傷を受ける恐れがある。そこで、第5実施形態では、充分な高さの切り欠き部516を仕切板512に形成することにより、仕切板512と苗床Bとの間で植物の芽Sが挟まれる危険性を低減し、また、仕切板512と苗床Bとの間で植物の芽Sが挟まれた場合であっても、植物の芽Sが擦られる面積を低減し、植物の芽Sの損傷の程度を低減することができる。
Claims (7)
- 上下方向に貫通するホルダ苗床保持孔を水平方向に複数配置した植物ホルダから、上下方向に貫通するパレット苗床保持孔を水平方向に複数配置した栽培用パレットに、苗床を移植するための植物移植装置であって、
前記植物ホルダを保持するためのホルダ保持機構と、
前記ホルダ保持機構によるホルダ保持位置の上方で、前記栽培用パレットを保持するためのパレット保持機構と、
前記ホルダ苗床保持孔に保持された苗床を上方に向けて押し上げ、前記パレット苗床保持孔内に挿入するための押上げ機構と、
を備えていることを特徴とする植物移植装置。 - 前記植物ホルダと前記栽培用パレットとを水平方向に相対的に移動させるための移動機構を更に備えていることを特徴とする請求項1に記載の植物移植装置。
- 前記パレット保持機構は、前記栽培用パレットを載せるためのテーブルと、前記テーブルに対する前記栽培用パレットの上方への移動を規制する浮き上がり規制部と、前記テーブルの水平方向への位置決めを行う位置決め部とを有し、
前記テーブルには、上下方向に貫通する複数のガイド孔が形成され、
前記複数のガイド孔は、前記複数のパレット苗床保持孔と同数配置され、上下方向に見た場合に、前記複数のパレット苗床保持孔と同一の配置態様で配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の植物移植装置。 - 前記パレット保持機構は、前記栽培用パレットを載せるためのテーブルを有し、
前記テーブルには、上下方向に貫通する複数のガイド孔が形成され、
前記ガイド孔の内周面の少なくとも一部は、下方から上方に向けて縮径するテーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の植物移植装置。 - 前記押上げ機構は、上下方向に移動可能な少なくとも1つの押上げ部材を有し、
前記各押上げ部材は、複数の把持アームを有していることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の植物移植装置。 - 前記各押上げ部材の前記複数の把持アームのうち少なくとも1つは、水平方向に移動可能であるとともに、カムフォロワ部が固定され、
前記押上げ機構は、開閉制御カム部を有したアーム制御部材を更に備え、
前記開閉制御カム部は、前記カムフォロワ部を摺接させ、前記複数の把持アーム間の水平方向の間隔を制御することを特徴とする請求項5に記載の植物移植装置。 - 前記開閉制御カム部は、苗床を把持しない間隔に前記複数の把持アームの間隔を制御する開領域部と、前記開領域部よりも上方に形成され、苗床を把持する間隔に前記複数の把持アームの間隔を制御する閉領域部とを有し、
前記閉領域部には、前記複数の把持アーム間の間隔を広げ、苗床を開放するための一時開放領域部が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の植物移植装置。
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