(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体形状の筐体と、
前記筐体の上部側に配置され、苗をセル部に植え込んだセル苗を収容した多数のセルトレーを前記苗側を外方にして搬送するベルトコンベアー式のセルトレー搬送手段と、
前記セルトレー搬送手段の下方に配置され前記セル苗を移植する多数の移植ポットを搬送するベルトコンベアー式の移植ポット搬送手段と、
前記筐体により支持されたロボット本体部と、このロボット本体部を水平配置から垂直配置に亘って回動させる位置決め用回転シリンダー又はロータリーアクチェーター及びクランク機構部と、ロボット本体部に取り付けた移植爪スライド用シリンダー部と、この移植爪スライド用シリンダー部により支持された爪保持体及びこの爪保持体により保持され閉駆動により前記セル苗のセル部を挟む複数の爪片を有する移植爪部とからなるセル苗移植手段とを有すること特徴とするセル苗移植装置。
【請求項２】
前記セル苗移植手段の移植爪部は、前記爪保持体に対して４本の爪片を各々の突出端側が徐々に接近するように取り付けるとともに、前記爪保持体から若干離れた位置に前記４本の爪片が貫く状態に配置した回動板を回転駆動することで、前記４本の爪片の突出端側により形成される挟み領域の拡縮を行うものである請求項１記載のセル苗移植装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型且つ安価で、しかも、高速、高精度な移植動作を実現できるセル苗移植装置に関する。
【従来の技術】
従来、一般に、植物の苗は生物のため個体差が大きく、更にデリケートで、これまで機械化が難しく多くは手作業に頼っている。
最近においては、セル苗の移植機械の開発が各方面で試されている。
例えば、図１４に示すように、あたかもワインコルクをスクリューで抜くが如く、スクリュー形状とした掴み片１０１でセル苗１００をピックアップする方式や、図１５に示すように、セル苗１００をピンセット１０２で挟む方式等が試みられているが、いずれもセル苗１００の根の部位に強制的に差し込むため、セル苗１００を、特にその根を傷つけてしまい、病気の感染や苗枯れ等の多くの弊害をセル苗に与えてしまう。
更に、これまで試されている装置は、畑等の農園場に水稲の田植機の様に直接セル苗を移植する方式の装置で、セル苗生産やポット移植生産分野では、全て手作業に頼っているのが現状である。
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、セル苗をピックアップする方式等においてはセル苗に損傷を与えてしまい、苗生産、特にセル苗生産分野においては苗質不良、病気感染やその後の生育にも支障をきたす等の障害を与えてしまっている。
また、現時点では、セル苗をポットに移植する機械、セルトレーからセルトレーに対し未発芽苗や不良苗を除去しつつ良質のセル苗を差し替えることにより、１００％商品価値のあるセル苗が移植されたセルトレーを得るような装置は、国内では間発されでいないため、これらの作業は現在ほとんどが手作業に頼っている。
一方、外国においては、１９９５年オランダ国際園芸博覧会（ＮＴＶ）において、形状認識技術を用いてセル苗をポッティングしたり、セルトレーの差し替えをする装置が紹介されているが、この装置は非常に大型且つ高価な装置になっている。
以上のような現状を解決するには、セル苗をピックアップする際に、セル苗の根の部位にピンセットや針金を差し込まずに、セル苗をピックアップする必要がある。また、国内の需要を考えると小型で、しかも、安価な装置とする必要もある。
そこで、本発明は、セル苗のピックアップ方式を改良し、小型且つ安価で、しかも高速、高精度な移植動作を実現できるセル苗移植装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係るセル苗移植装置は、立体形状の筐体と、該筐体の上部側に配置され、苗をセル部に植え込んだセル苗を収容した多数のセルトレーを前記苗側を外方にして搬送するベルトコンベアー式のセルトレー搬送手段と、このセルトレー搬送手段の下方に配置され前記セル苗を移植する多数の移植ポットを搬送するベルトコンベアー式の移植ポット搬送手段と、前記筐体により支持されたロボット本体部と、このロボット本体部を水平配置から垂直配置に亘って回動させる位置決め用回転シリンダー又はロータリーアクチェーター及びクランク機構部と、ロボット本体部に取り付けた移植爪スライド用シリンダー部と、この移植爪スライド用シリンダー部により支持された爪保持体及びこの爪保持体により保持され閉駆動により前記セル苗のセル部を挟む複数の爪片を有する移植爪部とからなるセル苗移植手段とを有することを特徴とするものである。
請求項２記載の発明に係るセル苗移植装置は、請求項１記載の発明に係るセル苗移植装置の前記セル苗移植手段の移植爪部は、前記爪保持体に対して４本の爪片を各々の突出端側が徐々に接近するように取り付けるとともに、前記爪保持体から若干離れた位置に前記４本の爪片が貫く状態に配置した回動板を回転駆動することで、前記４本の爪片の突出端側により形成される挟み領域の拡縮を行うように構成したものである。
次に、上述した各発明の動作を説明する。
請求項１記載の発明に係るセル苗移植装置によれば、位置決め用回転シリンダー及びクランク機構部によりロボット本体部を位置決めして、前記セルトレー搬送手段により搬送される各セル苗のセル部を、セル苗移植手段の移植爪部の複数の爪片により個別に挟み、移植爪スライド用シリンダー部により移植爪部をスライドさせて各セル苗を抜き取り、位置決め用回転シリンダー又はロータリーアクチェーター及びクランク機構部により、抜き取ったセル苗を保持した移植爪部をロボット本体部とともに前記移植ポット搬送手段により搬送される各移植ポット上に移動し、前記移植爪スライド用シリンダー部により移植爪部をスライドさせてセル苗を各移植ポット内に配置し、この後、前記複数の爪片を開駆動して前記セル苗を各移植ポット内に移植する。これにより、小型且つ安価で、しかも高速、高精度な移植動作を実現できる。
請求項２記載の発明に係るセル苗移植装置によれば、請求項１記載の発明に係るセル苗移植装置の前記セル苗移植手段の移植爪部を、前記爪保持体に対して４本の爪片を各々の突出端側が徐々に接近するように取り付けるとともに、前記爪保持体から若干離れた位置に前記４本の爪片が貫く状態に配置した回動板を回転駆動することで、前記４本の爪片の突出端側により形成される挟み領域の拡縮を行うように構成したものであるから、前記回動板の回転駆動だけで前記４本の爪片により形成されるセル苗の挟み領域の拡縮を行うことができ、セル苗のピックアップ動作及び移植ポット内への移植動作を簡略な構成で確実に行うことができる。
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１乃至図３に示すセル苗移植装置は、全体として、略直方体状の筺体１を具備し、この筺体１の一方の側には上部から高さ方向の略中間部の位置に亘ってセル苗５０を収容した多数のセルトレー２を搬送するセルトレー搬送手段３を設けている。
また、前記セルトレー搬送手段３の下方には、前記セル苗５０を移植する多数の移植ポット６を図１において矢印方向に搬送する移植ポット搬送手段４を設けている。
前記筺体１におけるセルトレー搬送手段３と前記移植ポット搬送手段４との間には、前記筺体１により支持されたセル苗移植手段としてのセル苗ポッティングロボット５を配置している。
前記セルトレー搬送手段３は、前記筐体１に対して上下配置に取り付けたセルトレー搬送コンベアー１０及び空きトレー搬送コンベアー１１と、前記セルトレー搬送コンベアー１０から空きトレー搬送コンベアー１１に前記セルトレー２を搬送するセルトレー搬送トラック１２と、前記セルトレー搬送コンベアー１０、空きトレー搬送コンベアー１１を、セルトレー搬送トラック１２の幅方向両端部に結合した一対のセルトレー円周駆動用トラクター４５等を介して駆動する第１の駆動モーター１３とを具備している。
前記移植ポット搬送手段４は、前記筐体１に対して、前記空きトレー搬送コンベアー１１の更に下方の位置に水平配置で、且つ、この筐体１を貫く状態に取り付けた移植ポット６が配置される移植ポット搬送コンベアー１５と、この移植ポット搬送搬送コンベアー１５を図１において矢印方向に駆動する図示しない第２の駆動モーターとを具備している。
前記セル苗ポッティングロボット５は、図４、図６等にも示すように、前記筐体１に一端を支持された位置決め用回転シリンダー２１と、該位置決め用回転シリンダー２１の他端に取り付けられ、該位置決め用回転シリンダー２１により駆動されるクランク機構部２２と、該クランク機構部２２により駆動され水平位置から垂直位置に亘って９０度の範囲で往復回動するロボット本体部２３と、このロボット本体部２３に取り付けた横移動位置決めロボツト部２４と、この横移動位置決めロボツト部２４に取り付けた接続口２５ａを介して図示しない空気圧源に接続した移植爪スライド用シリンダー部２５と、この移植爪スライド用シリンダー部２５により移動可能（図７に示す矢印方向に移動可能）に支持され、スライド駆動される爪保持体２６及びこの爪保持体２６により保持された４本の各爪片２９を有する移植爪部２７と、この移植爪部２７の支持片２８に取り付けられ前記４本の各爪片２９の突出端部に形成される挟み領域３２を縮め又は拡げてセル苗５０を挟んだ状態とし又は挟んだ状態を解除する開閉用ロータリーアクチェーター３０とを具備している。
なお、本発明においては、前記位置決め用回転シリンダー２１に代替して、その他の駆動源、例えばロータリーアクチェーター（図示せず）等をもって、セル苗ポッティングロボット５におけるロボット本体部２３の位置決めをしこれを回転させるようにしても良い。
前記移植爪部２７は、更に、図４にも示すように、前記支持片２８に対し４本の各爪片２９の先端側に離れた位置に配置されるとともに４本の各爪片を各々貫通させた回転板３１を具備し、前記開閉用ロータリーアクチェーター３０による回転力を伝達機構部３３を介して回転板３１に伝達し、これにより、回転板３１を図５に示すように回動させて前記４本の各爪片２９の突出端側により形成される挟み領域３２の拡縮を行うようにしている。図４は挟み領域３２が縮みセル苗５０を挟む状態を示し、図５は挟み領域３２が拡がりセル苗５０の挟み解除の状態を示すものである。
なお、図１、図３中、３５は筐体１の下面に取り付けたキャスターである。また、前記セルトレー搬送トラック１２の背面側には、押し出し機構部４０であるエアー水等を使用するセル苗押し出しアクチェータを設けている。
次に、上述したセル苗移植装置の動作を、図６乃至図１２をも参照して説明する。
まず、図６に示すように、前記セルトレー搬送手段３のセルトレー搬送コンベアー１０上を搬送され、更にセルトレー円周駆動用トラクター４５、セルトレー搬送トラック１２により空きトレー搬送コンベアー１１に向けて搬送されるセルトレー２に収容されているセル苗５０に対して、前記位置決め用回転シリンダー２１又はロータリーアクチェーターとクランク機構部２２とによりロボット本体部２３を水平方向に位置決めし、前記移植爪部２７の４本の各爪片２９をセル苗５０に対峙させる。このとき、前記移植爪部２７の複数の爪片は、図６に示すように、開閉用ロータリーアクチェーター３０を作動させ挟み領域３２を開状態としている。
次に、前記移植爪スライド用シリンダー部２５を作動させ、図７に示すようにロボット本体部２３をセル苗５０側にスライドさせ、４本の爪片２９の各先端部がセル苗５０の葉の部分よりも更にセルトレー２側に進入する状態とする。
この状態で、図８に示すように、エアー水等による押し出し機構部４０により一個のセル苗５０を押し出し、セル苗５０のセル部５０ａを４本の爪片２９の各先端部に形成される挟み領域３２内に移行させる。そして、この状態で、前記開閉用ロータリーアクチェーター３０による回転力を伝達機構部３３を介して回転板３１に伝達し、これにより、回転板３１を図９に示すように回動させて前記４本の爪片２９の突出端側により形成される挟み領域３２を縮めてこの４本の各爪片２９により、前記セル苗５０のセル部５０ａを挟み込む。
次に、前記移植爪スライド用シリンダー部２５を作動させ、図１０に示すように、前記セル苗５０を挟み込んだ前記移植爪部２７をセルトレー搬送トラック１２の側方に離隔させるとともに、前記位置決め用回転シリンダー２１又はロータリーアクチェーターとクランク機構部２２とによりロボット本体部２３を垂直方向に回動させて、図１１に示すように、前記移植ポット搬送コンベアー１５上の移植ポット６の上に移行する。
そして、前記移植爪スライド用シリンダー部２５を作動させ、図１２に示すようにロボット部本体２３を移植ポット６側にスライドさせ、４本の爪片２９により挟み込んだ前記セル苗５０を移植ポット６内に進入させる。そして、再び開閉用ロータリーアクチェーター３０により上述した場合と逆の回転力を伝達機構部３３を介して回転板３１に伝達し、前記４本の爪片２９の突出端側により形成される挟み領域３２を広げてこの４本の爪片２９による挟み込み状態を解除し、更に、前記移植爪スライド用シリンダー部２５の動作でロボット本体部２３を移植ポット６の上方に移行する。
このような動作により、小型且つ安価な構造である本実施の形態のセル苗移植装置によりセル苗５０を高速且つ高精度に移植ポット６に移植することができる。更に、これらの動作は、図示してないがコンピュータ制御により、各種セルトレー、各種移植用ポットに対応させることもできる。
図１３は、前記セル苗ポッテイングロボット５における移植爪部２７の他の構成例を示すものであり、同図に示す移植爪部２７Ａは、前記ロボット本体部２３により支持され丈が短い等の未発育なセル苗５０又は不良なセル苗５０を検出するセル苗検出センサー５１と、前記ロボット本体部２３により支持され２個の押し出し爪５３により前記セル苗５０を押し出すセル苗押し出し用アクチェーター５２とを付加したものである。
このような移植爪部２７Ａを用いることにより、セル苗検出センサー５１の検出信号を利用して丈が短い未発育なセル苗５０又は不良なセル苗５０が前記移植ポット６に移植されることを防止できるとともに、セル苗押し出し用アクチェーター５２の押し出し動作で前記セル苗５０の移植ポット６への移植をより円滑に行うことができる。
なお、本発明の移植爪部２７は、物を摘む動作としては機構が簡単で確実なために農業分野のみならず他産業分野においても利用価値が高い。
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載の発明によれば、複数の爪片を有する移植爪部を用いた小型且つ安価な構成で、高速、高精度な移植動作を実現できるセル苗移植装置を提供することができる。
請求項２記載の発明にによれば、回動板の回転駆動だけで前記４本の爪片により形成されるセル苗の挟み領域の拡縮を行うことができ、セル苗のピックアップ動作及び移植ポット内への移植動作を簡略な構成で確実に行うことができるセル苗移植装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセル苗移植装置の実施の形態を示す正面図である。
【図２】本発明のセル苗移植装置の実施の形態を示す平面図である。
【図３】本発明のセル苗移植装置の実施の形態を示す側面図である。
【図４】本実施の形態のセル苗移植装置における移植爪部の爪片を示す斜視図である。
【図５】本実施の形態のセル苗移植装置における移植爪部の爪片を示す斜視図である。
【図６】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移植動作を示す説明図である。
【図７】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移植動作を示す説明図である。
【図８】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移植動作を示す説明図である。
【図９】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移植動作を示す説明図である。
【図１０】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移植動作を示す説明図である。
【図１１】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移植動作を示す説明図である。
【図１２】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移植動作を示す説明図である。
【図１３】本発明のセル苗移植装置の移植爪部の他の実施の形態を示す概略断面図である。
【図１４】従来のセル苗移植装置におけるセル苗の掴み動作を示す説明図である。
【図１５】従来のセル苗移植装置におけるセル苗の他の掴み動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１  筐体
２  セルトレー
３  セルトレー搬送手段
４  移植ポット搬送手段
５  セル苗ポッティングロボット
１０  セルトレー搬送コンベーアー
１１  空きトレー搬送コンベーアー
１２  セルトレー搬送トラック
１５  移植ポット搬送コンベアー
２１  位置決め用回転シリンダー
２２  クランク機構部
２３  ロボット本体部
２４  横移動位置決めロボット部
２５  移植爪スライド用シリンダー部
２６  爪保持体
２７  移植爪部
２８  支持片
２９  爪片
３０  開閉用ロータリーアクチェーター
３２  挟み領域
４５  セルトレー円周駆動用トラクター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003598446.tif 000013
【図１３】
0003598446.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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