(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
籾殻育苗マットが設置されるマット設置部と、空の育苗箱が設置される箱詰め部と、前記マット設置部の上方と箱詰め部の上方との間を往復動すると共に、前記マット設置部及び箱詰め部の上方において昇降する移動枠と、該移動枠から下方に向けて突出された複数対の把持針とを備え、前記各対の把持針は、その下部が互いに近接した閉じ状態と、ほぼ平行な開状態との間を揺動可能であって、前記マット設置部において前記移動枠が下降した時に閉じ状態になると共に、前記箱詰め部において前記移動枠が下降した時に開状態になることを特徴とした籾殻育苗マット自動充填装置。
【請求項２】
前記移動枠に前記籾殻育苗マットの上面に当接するマット押さえ枠を上下動可能に設け、該マット押さえ枠は、前記箱詰め部において前記移動枠が上昇した時、これに遅れて上昇すると共に、他の状態では前記移動枠に連動して昇降する請求項１に記載の籾殻育苗マット自動充填装置。
【請求項３】
前記マット設置部の縦方向両端部に、前記籾殻育苗マットを縦方向に押圧可能な縦方向圧縮部材を設けると共に、前記移動枠の横方向両端部に、前記籾殻育苗マットを横方向に押圧可能な横方向圧縮部材を設けた請求項１又は２に記載の籾殻育苗マット自動充填装置。
【請求項４】
前記横方向圧縮部材は、前記把持針が閉状態にあるとき、下端が互いに接近して前記籾殻育苗マットを圧縮し、前記把持針が開状態にあるとき、互いに平行で前記籾殻育苗マットを解放する押圧片を備えた請求項３に記載の籾殻育苗マット自動充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、籾殻を原料とする籾殻育苗マットを、育苗箱の中に自動的に充填する籾殻育苗マット自動充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、稲作に伴って大量に排出される籾殻を原料として、育苗マットを大量に製造する装置が実用化されている。籾殻育苗マットを用いると、廃棄するしかなかった籾殻を有効に利用することができ、重量が軽いので取り扱い易く、運搬等の作業に要する負担が軽減され、清潔であるばかりか、保水性が良好で稲の成長も早いなどの様々な利点がある。
ところで、育苗マットで苗を育てるには、育苗箱に育苗マットを敷き、ここに播種するのであるが、籾殻育苗マットを自動的に大量生産しても、育苗箱には人出によって一枚ずつ充填しなければならず、この作業に手間がかかって生産効率の向上を妨げていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、柔らかくて脆い籾殻育苗マットを確実に把持して、自動的に効率よく育苗箱に充填することができる籾殻育苗マット自動充填装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の籾殻育苗マット自動充填装置は、籾殻育苗マットが設置されるマット設置部と、空の育苗箱が設置される箱詰め部と、前記マット設置部の上方と箱詰め部の上方との間を往復動すると共に、マット設置部及び箱詰め部の上方において昇降する移動枠と、該移動枠から下方に向けて突出された複数対の把持針とを備える。各対の把持針は、その下部が互いに近接した閉じ状態と、ほぼ平行な開状態との間を揺動可能であって、マット設置部の上方において移動枠が下降した時に閉じ状態になると共に、箱詰め部の上方において前記移動枠が下降した時に開状態になる。
【０００５】
予め、移動枠及びこれに取り付けられた把持針は、マット設置部の上方において上昇させ、把持針は開いた状態にしておく。
籾殻育苗マットがマット設置部に設置されると、移動枠及び把持針が下降して把持針の下端部が籾殻育苗マットに突き刺さる。
次いで、各対の把持針が閉じてその下部が互いに接触し、柔らかくて腰のない籾殻育苗マットを確実に把持する。
その後、移動枠及び把持針が把持された籾殻育苗マットと共に上昇し、さらに、箱詰め部の上方に移動する。
【０００６】
そして、箱詰め部に空の育苗箱が設置されると、移動枠及び把持針は下降し、把持針によって把持されている籾殻育苗マットが育苗箱の中に挿入される。
次に、把持針が開いて籾殻育苗マットは解放され、その後、移動枠及び把持針が上昇して把持針が籾殻育苗マットから抜ける。
次いで、移動枠及び把持針はマット設置部の上方に戻り、新たな籾殻育苗マットがマット設置部に設置されると、上記した工程を繰り返す。
【０００７】
移動枠に、籾殻育苗マットの上面に当接するマット押さえ枠を上下動可能に、且つ、箱詰め部において移動枠が上昇した時、これに遅れて上昇すると共に、他の状態では移動枠に連動して昇降するよう設けることもできる。
把持針が上昇する時に、押さえ枠が籾殻育苗マットを押さえつけて、把持針と共に持ち上がってしまうのを防ぐ。
マット設置部の縦方向両端部に、籾殻育苗マットを縦方向に押圧可能な縦方向圧縮部材を設けると共に、移動枠の横方向両端部に、籾殻育苗マットを横方向に押圧可能な横方向圧縮部材を設けても良い。
この構成により、把持針が籾殻育苗マットを把持するとき、籾殻育苗マットの縦横方向の寸法を縮めて、育苗箱への挿入を容易にする。
横方向圧縮部材は、把持針が閉状態にあるとき、下端が互いに接近して籾殻育苗マットを圧縮し、把持針が開状態にあるとき、互いに平行で前記籾殻育苗マットを解放する押圧片を備えることもある。
籾殻育苗マットを育苗箱に挿入する際に、圧縮片の下部が傾斜してガイドとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の籾殻育苗マット自動充填装置は、籾殻育苗マットＡを製造する図示しないマット製造装置に隣接して設置され、図１乃至図３及び図６に示すように、装置全体を支持する架台１と、マット製造装置で製造された籾殻育苗マットＡを搬入するマット搬送装置の末端に設けられたマット設置部２と、マット設置部２に並設され、空の育苗箱Ｂが設置される箱詰め部３と、箱詰め部３の一側に設けられた空箱待機部３と、箱詰め部３の他側に設けられた段積み部６と、空箱待機部４から箱詰め部３を通って段積み部６へ育苗箱Ｂを搬送する箱搬送装置７と、マット設置部２の上方と箱詰め部３の上方との間を往復動すると共に、マット設置部２及び箱詰め部３の上方において昇降する移動枠８と、移動枠８から下方に向けて突出された複数対の把持針９と、移動枠８に上下動可能に設けられたマット押さえ枠１０とを備える。
【０００９】
マット製造装置は従来公知のものであって、粉砕した籾殻に適宜バインダ、ＰＨ調整剤、液肥等を混合し、これを圧縮・加熱して適当な厚さに成形し、さらに適宜長さに切断して、籾殻育苗マットＡを連続的に製造する。
マット搬送装置は、通常のベルトコンベア等より成り、マット製造装置で製造された籾殻育苗マットＡを互いに間隔を開けて、矢印ａ方向に間欠的に搬送するようになっている（図１）。
マット設置部２は、架台１の高さ方向中間部に配設され（図２，図３）、その上方に籾殻育苗マットＡが載置されたことを感知する光電スイッチが設けられている。なお、マット設置部２を挟んでマット搬送装置の反対側において、架台１には籾殻育苗マット自動充填装置の制御装置２９が取り付けられている（図１，図２）。
【００１０】
箱搬送装置７は、マット搬送装置とほぼ平行に配置されたベルトコンベア等から成り、その上面がマット設置部２とほぼ同じ高さになるよう配設されると共に、上面の搬送方向中間部が箱詰め部３となっている。
箱搬送装置７の箱詰め部３よりも上流側に空箱待機部４が設けられ、さらに、その上流側に空箱供給部５が設けられる。なお、箱詰め部３及び空箱供給部５には、それぞれ空の育苗箱Ｂが載置されたことを感知する光電スイッチが設けられている。
また、箱搬送装置７の箱詰め部３よりも下流側に段積み部６が設けられ、さらに、その下流側に箱排出部１１が設けられる。
【００１１】
作業員が空の育苗箱Ｂを、その開口部を上にして１０枚程度重ねたものを空箱供給部５に載置し、光電スイッチがこれを感知すると、モータ１２が作動して箱搬送装置７が動き、重なった育苗箱Ｂをそのまま空箱待機部４へ搬送する。そして、重なった育苗箱Ｂはその位置でやや上方に持ち上げられ、１枚の育苗箱Ｂだけが箱搬送装置７によって箱詰め部３へ搬送され、育苗箱Ｂが箱詰め部３に達したら箱搬送装置７が停止する。
また、後述するように、空の育苗箱Ｂに籾殻育苗マットＡが充填されたら、再び箱搬送装置７が作動して、充填後の育苗箱Ｂを段積み部６へ搬送し、これを箱搬送装置７からやや上方へ離脱させて積み重ねる。
積み重ね動作を繰り返して、育苗箱Ｂが１５段〜２０段程度積み重なったら、箱搬送装置７へ戻し、箱排出部１１を介して次の梱包装置へ移送する。なお、段積み部６に積み重ねられる育苗箱Ｂの段数は、設定によって適宜変更することができる。
【００１２】
架台１の上端において、マット設置部２側の端部と箱詰め部３側の端部には、それぞれ移動枠昇降用シリンダ１８が固定され、移動枠昇降用シリンダ１８から下方に向けて進退自在に突出するロッドの先端間にガイドレール１３が架設される（図４）。
このガイドレール１３は、マット搬送装置及び箱搬送装置７と交差するよう配設されることになり（図１）、ガイドレール１３に摺動自在に係合されたスライダ１４と、移動枠８の四隅部に固定された取付金具１５とが結合されている（図４）。
そして、移動枠昇降用シリンダ１８のロッドを進退させると、ガイドレール１３から吊り下げられた移動枠８が、マット設置部２及び箱詰め部３よりも高い位置において昇降するようになっている。
【００１３】
移動枠８は、籾殻育苗マットＡの平面形状よりも一回り大きい矩形をなし、その上端には横方向（ガイドレール１３と交差する方向）に沿って帯板１６が架け渡されると共に、帯板１６の中間部にマグネット式ロッドレスシリンダの外部移動子１３’がピン接合され、ここにケーブルベア１７の一端が取り付けられている。
また、ケーブルベア１７の他端は架台１の上端部に対して固定され、マグネット式ロッドレスシリンダの外部移動子１３’を移動させると、移動枠８がガイドレール１３に沿って、マット設置部２と箱詰め部３との間を往復動するようになっている（図３）。
【００１４】
図５に示すように、移動枠８の横方向両側部及び中間部には、それぞれ縦方向（ガイドレール１３と平行な方向）に沿う２本１組の針取付軸１９が、やや間隔を開けて左右平行に、且つ、回動自在に配設される。
また、図７に示すように、各組の針取付軸１９の対向する位置には、把持針９が先端を下に向けて固定金具３０により固定されている。なお、図に示す例では、各組の針取付軸１９にはそれぞれ５対の把持針９が取り付けられ、移動枠８には合計１５対の把持針９が設置されている。
さらに、各針取付軸１９の両端には、それぞれ揺動アーム２１の下端が固着される。
【００１５】
図８に示すように、移動枠８の縦方向中間部の左右両側には、それぞれ第１の針開閉シリンダ２４及び第２の針開閉シリンダ２４’が互いに対向するよう装着される。
そして、第１の針開閉シリンダ２４から進退自在に突出するロッドの先端部が、第１のリンク連結軸２３の中間部に固定され、第２の針開閉シリンダ２４’から進退自在に突出するロッドの先端部が、第２のリンク連結軸２３’の中間部に固定されている。
【００１６】
また、図４及び図５に示すように、移動枠８の左側に配置された第１のリンク連結軸２３の両端には、第１のリンク部材２５が固定され、第１のリンク部材２５の両端部及び中間部に、左側の針取付軸１９から上方に延びる揺動アーム２１の上端が軸着される。
さらに、移動枠８の右側に配置された第２のリンク連結軸２３’の両端には、第２のリンク部材２５’が固定され、第２のリンク部材２５’の両端部及び中間部に、右側の針取付軸１９から上方に延びる揺動アーム２１の上端が軸着される。
【００１７】
図７に示すように、移動枠８の最も横方向端部寄りに配設された針取付軸１９の外側面には、籾殻育苗マットＡを横方向に押圧する横方向圧縮部材２０が、それぞれ針取付軸１９の回転に伴って揺動するよう固定されている。
横方向圧縮部材２０は、張出部２０ａの先端から下方に向けて押圧片２０ｂが屈曲されて断面逆Ｌ字状に形成され、押圧片２０ｂが把持針９とほぼ同じ高さで平行になるよう取り付けられている。
なお、両側の横方向圧縮部材２０の押圧片２０ｂは、互いに平行状態にあるとき、その間の距離が育苗箱Ｂの内面の横幅よりもやや小さく設定され、横方向圧縮部材２０の長さは育苗箱Ｂの内面の長さよりも小さく形成されている。
【００１８】
第１の針開閉シリンダ２４及び第２の針開閉シリンダ２４’のロッドを伸長した状態では、左右に配置された第１のリンク連結軸２３及び第２のリンク連結軸２３’、並びに、これに固定された第１のリンク部材２５及び第２のリンク部材２５’はやや接近した位置に配置される。
そして、第１のリンク部材２５に軸着された揺動アーム２１と第２のリンク部材２５’に軸着された揺動アーム２１とはほぼ直立し、各対の把持針９は互いに平行な開いた状態となる。この時、横方向圧縮部材２０の押圧片２０ｂも互いに平行となる。
【００１９】
また、第１の針開閉シリンダ２４及び第２の針開閉シリンダ２４’のロッドを退縮させると、左右に配置された第１のリンク連結軸２３及び第２のリンク連結軸２３’、並びに、これに固定された第１のリンク部材２５及び第２のリンク部材２５’は互いに離間する。
そして、第１のリンク部材２５に軸着された揺動アーム２１と第２のリンク部材２５’に軸着された揺動アーム２１とは、その上端が離間する方向に回転し、揺動アーム２１の下端に固定された左右の針取付軸１９が互いに逆回転して、各対の把持針９はその下部が近接した閉状態となる。なお、把持針９が閉じ状態にある時は、その下端が当接するか、或いは下部寄りにおいて交差することが望ましい。また、この時、横方向圧縮部材２０の押圧片２０ｂの下端も互いに接近する。
【００２０】
図６に示すように、マット設置部２の縦方向両端部には、マット圧縮用シリンダ２６がそのロッドを内側に向けて水平に設置され、このロッドの先端には、籾殻育苗マットＡを縦方向に押圧する縦方向圧縮部材２７がそれぞれ固定されている。
縦方向圧縮部材２７は、その内側先端に下方に向けて屈曲する圧縮片２７ａを設けた逆Ｌ字状の断面を有し、圧縮片２７ａの下端が把持針９の下端よりもやや低くなるよう配設される。また、縦方向圧縮部材２７の幅は、育苗箱Ｂの内面の横幅よりもやや小さく形成されている。
そして、マット圧縮用シリンダ２６のロッドが退縮している状態では、両側の縦方向圧縮部材２７が互いに離間しており、マット圧縮用シリンダ２６のロッドを伸長させると、縦方向圧縮部材２７が互いに接近するようになっている。
【００２１】
図６及び図７に示すように、移動枠８の四隅部近傍には、押さえ枠昇降用シリンダ２８がロッドを下に向けて取り付けられ、このロッドの先端にマット押さえ枠１０の四隅部がそれぞれ固着されている。
マット押さえ枠１０の平面形状は、籾殻育苗マットＡの平面より一回り小さく形成され、押さえ枠昇降用シリンダ２８のロッドが退縮している常態にあっては、把持針９の先端よりも高い針取付軸１９の近くまで引き上がられている。
また、押さえ枠昇降用シリンダ２８のロッドを伸長させると、マット押さえ枠１０は把持針９の先端よりも低い位置まで降下する。
【００２２】
この籾殻育苗マット自動充填装置は、次のようにして籾殻育苗マットＡを育苗箱Ｂへ充填する。
予め、移動枠８をマット設置部２の上方へ配置すると共に、移動枠昇降用シリンダ１８のロッドを退縮させて、ガイドレール１３及びこれに吊持された移動枠８を上昇させておく。また、移動枠８に設けられた把持針９は開いた状態に、マット押さえ枠１０は上昇した状態に、一対の横方向圧縮部材２０及び一対の縦方向圧縮部材２７は互いに離れた状態にしておく。
さらに、段積みされて空箱供給部５に載置された空の育苗箱Ｂを、箱搬送装置７によって空箱待機部４へ移送しておく。
【００２３】
マット製造装置で製造された籾殻育苗マットＡが、マット搬送装置によりやや間隔を開けて籾殻育苗マット自動充填装置まで搬送され、１枚の籾殻育苗マットＡがマット設置部２へ設置される。
マット設置部２に設けられた光電スイッチが籾殻育苗マットＡを感知すると、マット圧縮用シリンダ２６のロッドがそれぞれ伸長して、両側の縦方向圧縮部材２７が互いに接近し、圧縮片２７ａの間に挟まれた籾殻育苗マットＡを縦方向に圧縮する。
【００２４】
次に、移動枠昇降用シリンダ１８のロッドが伸長されて、移動枠８及びこれに搭載された把持針９が降下する。この結果、移動枠８から下方に突出している把持針９の先端が籾殻育苗マットＡに突き刺さる。
次いで、第１の針開閉シリンダ２４及び第２の針開閉シリンダ２４’のロッドを退縮させて揺動アーム２１を傾斜させ、これにより、横方向圧縮部材２０の押圧片２０ｂの下端を互いに接近させて、その間に挟まれた籾殻育苗マットＡを横方向に圧縮すると共に、各対の把持針９を閉じて籾殻育苗マットＡを確実に把持する。
【００２５】
さらに、移動枠昇降用シリンダ１８のロッドを退縮させて、移動枠８、把持針９及びマット押さえ枠１０を、把持針９で掴んだ籾殻育苗マットＡと共に上昇させる。
その後、マグネット式ロッドレスシリンダの外部移動子１３’を移動させて、移動枠８をガイドレール１３に沿って箱詰め部３の上方に移動させる。
また、同時に、箱搬送装置７が作動して、空箱待機部４に待機していた空の育苗箱Ｂの内の１枚が箱詰め部３へ搬送され、この育苗箱Ｂが箱詰め部３に到着したら箱搬送装置７が停止して、箱詰め部３に空の育苗箱Ｂが開口部を上にして設置される。
箱詰め部３に育苗箱Ｂが設置されたことを感知すると、移動枠昇降用シリンダ１８のロッドが伸長して、移動枠８、把持針９、マット押さえ枠１０及び籾殻育苗マットＡを下降させる。
【００２６】
すると、把持針９で把持されている籾殻育苗マットＡが、横方向圧縮部材２０の押圧片２０ｂの下部と共に、箱詰め部３に設置されている育苗箱Ｂへ挿入される。
この時、籾殻育苗マットＡは、縦方向圧縮部材２７及び横方向圧縮部材２０により縦方向及び横方向に圧縮されて、寸法が小さくなっており、横方向圧縮部材２０の押圧片２０ｂが傾斜してガイドとなるので、簡単に育苗箱Ｂへ差し込むことができる。
次に、第１の針開閉シリンダ２４及び第２の針開閉シリンダ２４’のロッドを伸長させて揺動アーム２１を直立させ、これにより、両側の横方向圧縮部材２０の押圧片２０ｂ及び各対の把持針９を互いに平行に開き、籾殻育苗マットＡに対する横方向の圧縮を解放する。
【００２７】
次いで、移動枠昇降用シリンダ１８のロッドを退縮させて、移動枠８と、これに搭載された把持針９及び横方向圧縮部材を上昇させ、把持針９を籾殻育苗マットＡから抜き取る。
この時、移動枠８の上昇速度と同じ速度で押さえ枠昇降用シリンダ２８のロッドを伸長させて、移動枠８に対してマット押さえ枠１０を下降させる。この結果、移動枠８が上昇しても押さえ枠１０はその高さにとどまり、マット押さえ枠１０で籾殻育苗マットＡを押さえて、把持針９と一緒に籾殻育苗マットＡが持ち上がるのを防ぐ。
把持針９が完全に籾殻育苗マットＡから抜けたら、枠昇降用シリンダ２８のロッドを退縮させ、移動枠８に遅れてマット押さえ枠１０を上昇させる。
【００２８】
籾殻育苗マットＡが充填された育苗箱Ｂは、箱搬送装置７によって段積み部６へ搬送され、ここで設定の段数になるまで積み重ねられる。そして、段積みされた育苗箱Ｂが設定数に達したら、箱搬送装置７に戻されて、箱排出部１１に搬送され、さらに次の梱包装置へ向けて搬出される。
また、箱詰め部３の上方において上昇した移動枠８は、マグネット式ロッドレスシリンダによってマット設置部２の上方へ移送され、マット設置部２に新たな籾殻育苗マットＡが搬入されたら、上記した工程を繰り返す。
なお、籾殻育苗マットＡの大きさに応じて把持針９の数を増減することもでき、移動枠８を往復動させる機構も上記したマグネット式ロッドレスシリンダ以外のもの、例えば、モータ駆動等としても良い。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、従来人手によって行っていた籾殻育苗マットの育苗箱への充填を、自動的に効率よく行うことができるので、生産性が大幅に高まる。
また、把持針の下端が接触して籾殻育苗マットを掴むので、柔らかくて腰のない籾殻育苗マットであっても確実に把持することができ、マット設置部から箱詰め部への移送途中で籾殻育苗マットが落下する心配がない。
【００３０】
請求項２に係る発明によれば、把持針が上昇する時に、押さえ枠が移動枠と共に上昇せずに籾殻育苗マットを押さえつけるので、籾殻育苗マットが把持針と一緒に持ち上がって、育苗箱から脱出するのを防ぐことができる。
請求項３に係る発明によれば、把持針が籾殻育苗マットを把持する際に、籾殻育苗マットの縦横方向の寸法を縮めることができるため、籾殻育苗マットを箱詰め部へ移送して下降したときに育苗箱へ挿入しやすい。
請求項４に係る発明によれば、移動枠を箱詰め部の上方において下降させた時に、横方向圧縮部材の圧縮片が傾斜してガイドとなるので、籾殻育苗マットを簡単に育苗箱へ挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る籾殻育苗マット自動充填装置の平面図
【図２】同上の正面図
【図３】同上の側面図
【図４】同上の要部正面図
【図５】移動枠の要部平面図
【図６】移動枠の要部側面図
【図７】移動枠の要部正面図
【図８】把持針揺動機構を示す正面図
【符号の説明】
１  架台
２  マット設置部
３  箱詰め部
４  空箱待機部
５  空箱供給部
６  段積み部
７  箱搬送装置
８  移動枠
９  把持針
１０  マット押さえ枠
１１  箱排出部
１２  モータ
１３  ガイドレール
１３’マグネット式ロッドレスシリンダの外部移動子
１４  スライダ
１５  取付金具
１６  帯板
１７  ケーブルベア
１８  移動枠昇降用シリンダ
１９  針取付軸
２０  横方向圧縮部材
２０ａ張出片
２０ｂ押圧片
２１  揺動アーム
２３  第１のリンク連結軸
２３’第２のリンク連結軸
２４  第１の針開閉シリンダ
２４’第２の針開閉シリンダ
２５  第１のリンク部材
２５’第２のリンク部材
２６  マット圧縮用シリンダ
２７  縦方向圧縮部材
２７ａ圧縮片
２８  押さえ枠昇降用シリンダ
２９  制御装置
３０  固定金具
【図１】
0004637385.tif 000002
【図２】
0004637385.tif 000003
【図３】
0004637385.tif 000004
【図４】
0004637385.tif 000005
【図５】
0004637385.tif 000006
【図６】
0004637385.tif 000007
【図７】
0004637385.tif 000008
【図８】
0004637385.tif 000009