(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）苗を育苗トレイから取り出すための苗取出手段と、
ｂ）取り出された苗を受け取りその苗を地表へ供給する供給アセンブリと、
ｃ）前記苗取出手段から苗を受け取り前記苗を前記供給アセンブリに渡す苗移送手段と
を備える自動化プランターであって、
前記苗移送手段は第１の苗コンベヤと、第２の苗コンベヤと、制御手段とを有し、
前記第１の苗コンベヤと前記第２の苗コンベヤのそれぞれは、取り出された苗を前記苗取出手段より受け取ることができ、
前記制御手段は、前記第１の苗コンベヤと前記第２の苗コンベヤとの一方を停止状態に保持すると同時に他方を駆動するように、一度に２つのコンベヤの片方だけを動かす制御を行うことで、前記一方のコンベヤが前記苗取出手段から苗を受け取ると同時に、前記他方のコンベヤが既に受け取った苗を前記供給アセンブリへと渡すようになっていることを特徴とする自動化プランター。
【請求項２】
前記苗取出手段をｎ個（ｎは整数）備え、第１の前記コンベヤ及び前記第２のコンベヤは、ｎ個の取り出された苗を概ね同時に受け取るようになっていることを特徴とする請求項１記載の自動化プランター。
【請求項３】
前記供給アセンブリは、隣合う２本のエンドレスベルトであって、相対向する面の間に取り出された苗を把持しうるようになっている２本のエンドレスベルトと、これらのエンドレスベルトのそれぞれの対向する面が同一の方向へ移動するように、これらのエンドレスベルトを同一の速度で駆動させる駆動手段とを備えることを特徴とする請求項１または２記載の自動化プランター。
【請求項４】
前記苗移送手段は、前記苗取出手段から、１列の苗を受け取り、この苗を、順次、前記供給アセンブリに渡すようになっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動化プランター。
【請求項５】
前記苗移送手段は、複数の保持部を備え、これらの保持部の位置を、前記供給アセンブリに対して調整するコントローラと、苗の葉を検知するセンサとを具備し、前記コントローラは、前記供給アセンブリが、一定の速度で苗を受け取ることができるよう、前記センサに応答して、苗移送手段を進行させるようになっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動化プランター。
【請求項６】
前記コントローラは、前記供給アセンブリが、一定の速度で、順調に生育した苗を受け取ることができるよう、前記苗移送手段を、一定の距離の進行と静止を繰り返すインデックス進行させるようになっていることを特徴とする請求項５記載の自動化プランター。
【請求項７】
前記苗の葉を検知するセンサは、前記苗移送手段によって移送される苗の葉を検知し、かつ前記コントローラに信号を送るようになっており、コントローラは、苗に葉がないか、または葉の生育が不良の場合にも、苗が、概ね規則的な時間間隔で前記供給アセンブリに渡されるよう、苗移送手段の駆動手段を制御するようになっていることを特徴とする請求項５または６記載の自動化プランター。
【請求項８】
前記苗取出手段は、苗の根の部分を把持するよう、苗の根の部分に差し込まれる少なくとも１つの差込み部材を備え、前記苗取出手段は、苗の列に、この列と直交する方向から接近するようになっており、前記苗取出手段は、前記差込み部材を苗の根の部分に差し込む前に、苗の葉を一方の側に押し、その後育苗トレイから苗を取り出すようになっていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の自動化プランター。
【請求項９】
前記苗取出手段は、苗の根の部分の土台を、前記育苗トレイの頂面から、根の部分の長さよりも大きくない距離だけ引き離し、取り出した苗を、育苗トレイにおける苗の列と直交する方向に移動させるようになっていることを特徴とする請求項８記載の自動化プランター。
【請求項１０】
前記苗取出手段は、苗の列を、育苗トレイから概ね同時に取り出すようになっていることを特徴とする請求項８または９記載の自動化プランター。
【請求項１１】
前記苗取出手段は、列をなす複数個の苗を取り出し、これらの苗を、苗の列と直交する方向に並進させ、かつ前記苗移送手段に供給するようになっていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の自動化プランター。
【請求項１２】
前記自動化プランターは、取り出された苗の載置位置を決め、かつこの苗を保持するようになっている保持部と、苗の根の部分に差し込むための差込み部材とを備え、前記差込み部材は、前記保持部に苗を供給するべく後退する際、苗の根の部分に、概ね横方向に付勢されるようになっていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の自動化プランター。
【請求項１３】
前記苗取出手段が、
ａ）先端が互いに接近する方向へ付勢されている複数のフィンガーと、
ｂ）前記複数のフィンガーの間に位置するスペーサ部材と
を備え、
ｃ）前記苗取出手段は、前記スペーサ部材およびフィンガーを、苗の根の部分の上面に隣接して位置させるための手段と、フィンガーをスペーサ部材の両側面よりも下に下降させる際にスペーサ部材を一定の位置に保持するための手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の自動化プランター。
【請求項１４】
前記苗取出手段が、
ａ）先端が互いに接近する方向へ付勢されている複数のフィンガーと、
ｂ）前記複数のフィンガーの間に位置するスペーサ部材と
を備え、前記スペーサ部材は、苗の根の部分の上面に係合して、前記フィンガーがスペーサ部材の両側面よりも下に下降できるようにすることにより、前記フィンガーは前記根の部分に差し込まれ、集束して、この根の部分を把持するようになることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の自動化プランター。
【請求項１５】
前記スペーサ部材が前記根の部分を押圧するのを防止するため、スペーサ部材の移動を制限する制止手段を備えることを特徴とする請求項１４記載の自動化プランター。
【請求項１６】
前記スペーサ部材は、苗を収容するための凹部を有することを特徴とする請求項１４または１５記載の自動化プランター。
【請求項１７】
畑に苗を植付けるための自動化プランターであることを特徴とする請求項1〜１６のいずれかに記載の自動化プランター。
【請求項１８】
苗を自動的に植付ける方法であって、前記方法は、
ａ）苗を育苗トレイから取り出すための苗取出手段と、
ｂ）取り出された苗を受け取りその苗を地表へ供給する供給アセンブリと、
ｃ）前記苗取出手段から苗を受け取り前記苗を前記供給アセンブリに渡す苗移送手段と
により実現され、
前記苗移送手段は第１の苗コンベヤと、第２の苗コンベヤと、制御手段とを有し、前記第１の苗コンベヤと前記第２の苗コンベヤのそれぞれは、取り出された苗を前記苗取出手段より受け取ることができ、
前記方法は、
前記第１の苗コンベヤと前記第２の苗コンベヤとの一方を停止状態に保持すると同時に他方を駆動するように、一度に２つのコンベヤの片方だけを動かす制御を行うことで、前記一方のコンベヤが前記苗取出手段から苗を受け取ると同時に、前記他方のコンベヤが既に受け取った苗を前記供給アセンブリへと渡すようにする制御工程を有していることを特徴とする苗の自動植付け方法。
【請求項１９】
移動可能な自動化プランターであることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の自動化プランター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作物の自動化プランティング（植付け）、より詳しくは、移送トレーを用いる作物の自動化植付けに関する。
【背景技術】
【０００２】
農業は、いかなる国においても、食料供給システムにおける核をなしている。農業は、過去においては、きわめて労働集約的な産業であった。しかし、このところ、種々の作業を自動化し、農業の全般的効率を高める技術が投入されている。
【０００３】
機械化が特に有用な分野は、作物栽培のような繰返しの作業が必要な分野である。個々の作物（または穀物）が最適な生育環境に浴するためには、一定の条件が満たされなければならない。このような条件の１つは、作物相互の間の空間を保持することであり、作物植付け用の機械は、作物相互の間に、一定の空隙が確保されるように設計することができる。
【０００４】
これまでに多くの農作業が自動化されてきたが、人間が関与した方が好ましい場合もある（例えば、作物が被害を受けた場合）。作物植付けの半自動化システムにおいて自動化が困難なのは、大体において、人間が関与する箇所である。
【０００５】
人間を関与させることには、人件費および労働時間の観点から、短所がある。機械を用いると、すべてを人力で行う場合と同じ作業を、最小限の人力で賄うことができる。
【０００６】
例えば、レタス、ネギ、タバコ、アブラナ科の野菜（キャベツ、カリフラワー等）は、一定の大きさになるまで、移送トレーで成長させ、適当な大きさになると、成熟させるために畑に移す。各移送トレーは、格子状のセル（小さな室）からなり、各セルに１つの作物が収容される。
【０００７】
これまで、作物を移送トレーから畑に移す際には、作物を人力で移送トレーから取り出し、植付け装置に送っていた。しかし、このように人力を投入する植付けシステムは、上述の問題を含んでいる。そこで、植付けの過程において、穀物を傷つけることなく、人力にとって替わることのできる機械が求められている。
【０００８】
人が乗るトラクターで引っ張る自動化プランターは、すでに知られている。この自動化プランターにおいては、被牽引装置に乗った１人または複数の人間が、作物を移送トレーから取り出し、この作物を、カップを配列した移動するアレーに載置する。カップは、作物を滑降斜面まで運び、滑降斜面に落下させる。すると、作物は、滑降斜面を滑って地面に到達する。
【０００９】
カップを配列したアレーが移動する速度は、地面における作物の間隔を決定する要素の一つである。しかし、このような自動化プランターを用いる方法には、人力が膨大であることの外に、滑走斜面を使用することについて、次のような問題がある。
【００１０】
作物が滑降斜面を伝わって落下するのに要する時間は、作物の根の部分の重量（これは湿度に大きく依存する）、葉の重量、および葉の付き方を含む多くの要素に依存する。これらの要素は、移送トレーごとに異なり、また１つの移送トレーにおいてもセルごとに異なる。したがって、たとえ選び出した作物が、均一な速度で滑降斜面の頂部に送られたとしても、この作物が地面に到達するまでに要するは、それぞれ異なり、作物の間の空隙は一定にはならない。
【００１１】
これまでの自動化プランターによれば、各列の作物は、一定の配列に並べられた押出し部材（例えばロッド）によって、移送トレーの「下」（すなわち、葉のある側と反対の側）から、一度に押し出される。押し出された作物は、適当な手段によって滑降斜面まで運ばれ、滑降斜面を滑って終端部に到達する。作物は、この終端部から、地面に載置される。
【００１２】
すでに述べたように、このような滑降斜面を使用すると、作物相互の間の空隙を一定に保つことができないという短所がある。この外、移送トレーから押し出された作物を取扱う場合にも、問題がある。さらに、作物を移送トレーから押し出すときに、作物の根を傷つけることがあり、また、ボール状の根の密度が一定のものとそうでないものとが生じ、大きさの異なる作物が、広さの異なる領域に押し出されることにつながる。
【００１３】
このため、たとえ部分的にでも、上述の１つまたは複数の問題を解消しうる自動化プランターが求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、作物を移送トレーから引抜いて畑に自動的に植えつけるための自動化プランターおよび方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の様相によれば、移送トレーの位置決めをする位置決め手段と、この位置決め手段によって位置決めされた移送トレーから作物を引抜く作物引抜き手段と、この作物引抜き手段によって引抜かれた作物を受け取り、この作物を地面まで搬送する搬送手段とを備える自動化プランターが提供される。
【００１６】
作物引抜き手段は、作物の根の部分を把持するため、移送トレーにおける作物の根の部分の頂面を通して、この根の部分に差込むための少なくとも１つの差込み部材を備えているのが好ましい。
【００１７】
作物引抜き手段は、位置決めされた移送トレーにおける作物の根の部分に差込むための少なくとも２つのフィンガーを備えているのが好ましい（すなわち、フィンガーは、差込み部材を構成する）。フィンガーは、ピン、ブレード、爪、フォークの歯等の種々の形状をとることができる。
【００１８】
作物引抜き手段は、複数のフィンガーを１点に集束させるためのアクチュエータ手段を備えているのが好ましい。
【００１９】
好ましい実施形態においては、各フィンガーは、先端が互いに接近する方向へ付勢される。
【００２０】
フィンガーは、例えば薄い金属を湾曲させて形成することができる。また、フィンガーの材料がもつ弾性のために、何らかの手段を用いなければこれらの先端（自由端）を互いに離間させることができないように、自由端を互いの方向へ付勢させることもできる。
【００２１】
作物引抜き手段は、２対、計４本のフィンガーを備えるのが好ましい。
【００２２】
好ましい実施形態においては、作物引抜き手段は、各フィンガーの間に位置し、フィンガーの先端を、互いに離間させうる方向と、１点に集束させうる方向とにそれぞれスライドしうるスペーサ部材を備える。
【００２３】
スペーサ部材は、ブロック形状とし、フィンガーは、その両側面に配置することができる。ブロック状スペーサ部材の両側面の間に位置する正面には、作物の茎を押し当てるための凹部を設けることができる。
【００２４】
作物引抜き手段は、各フィンガーの先端を互いに離間させるように、スペーサ部材をスライドさせることができる。また、作物引抜き手段は、スペーサ部材とフィンガーが、移送トレーにおける作物の根の部分の頂面に当接するよう、移送トレーの位置決め手段に対するスペーサ部材およびフィンガーの位置を調整することができる。この後、作物引抜き手段は、フィンガーを、スペーサ部材の両側面をスライドさせて下降させる間、スペーサ部材の位置を一定に保つ。このため、フィンガーは、作物の根の部分に差し込まれ、同時に、根の部分を把持するよう、１点に集束する。
【００２５】
フィンガーは、支持チューブを備える支持アセンブリに取り付けられる。また、スペーサ部材は、支持チューブの内部を移動しうる制御ロッドに取り付けられる。制御ロッドは、スペーサ部材を、フィンガーに対して上下にスライドさせることができる。複数の作物引抜き手段を備える実施形態においては、複数のスペーサ部材を同時にスライドさせうるよう、複数の制御ロッドを互いに連結する。
【００２６】
本発明に係る自動化プランターは、作物の根の部分の頂面がスペーサ部材によって押圧されるのを防止するため、１つまたは複数のスペーサ部材の移送トレーに向かう移動を制限するよう、制止手段を備えるのが好ましい。
【００２７】
代わりに、スペーサ部材が根の部分の頂面に当接することにより、スペーサ部材の下方への移動が制限され、フィンガーがスペーサ部材の側面をスライドして下降するようにしてもよい。この後、フィンガーは根の部分に入り込み、１点に集束して、ボール状の根を把持する。
【００２８】
好ましい実施形態においては、１列に並べられた複数の作物引抜き手段を用いて、移送トレーに１列に並べられた作物を同時に引抜く。複数の作物引抜き手段は、移送トレー全体の上方を移動して多数の列に接近しうるガントリーに取り付けられる。ガントリーは、移送トレーを動かさなくても、すべての作物の列に到達しうるように移動することができる。
【００２９】
代わりに、ガントリーの移動範囲を制限し、未だ作物が充填されている列を作物引抜き手段の下に移動させるため、自動化プランターが、部分的に空になった移送トレーを移動させる手段を備えるようにすることもできる。
【００３０】
複数の作物引抜き手段のそれぞれに複数のフィンガーを設ける実施形態においては、自動化プランターは、すべての作物引抜き手段におけるフィンガーを、概ね同時に１点に集束させるように作動させる手段を備えているのが好ましい。
【００３１】
作物引抜き手段は、それぞれ、各フィンガーの間をスライドしうるスペーサ部材を備え、自動化プランターは、これらのスペーサを同時にスライドさせる手段を備えているのが好ましい。
【００３２】
本発明に係る自動化プランターは、列をなす複数の作物引抜き手段相互の間隔を調整する手段を備えるのが好ましい。したがって、本発明の自動化プランターは、種々の移送トレーに対応することができる。このため、農家は、特定の自動化プランターに合わせて新しい移送トレーを購入するために大きな出費を強いられるのを回避することができる。
【００３３】
本発明に係る自動化プランターは、移送トレーにおけるセルの間隔を測定するためのセンサと、この間隔に合わせて、複数の作物引抜き手段相互の間隔を定めるアクチュエータ手段とを具備することができる。この外、作物引抜き手段相互の間隔は、使用前に、手で調整するようにしてもよい。
【００３４】
搬送手段は、作物を、第１の高さから第２の高さ（第１の高さよりも低い高さ）へ搬送する搬送ベルトアセンブリを備え、搬送ベルトアセンブリは、作物の葉を対向する面の間に挟むことができるよう、互いに隣接し、かつ傾斜して配置される、弾性材料製の２本のエンドレスベルトからなる。また、搬送手段は、これら２本のベルトを、これらの対向面が同じ方向に進むように、同じ速度で進行させる駆動手段を備える。
【００３５】
したがって、回動する２本のベルトは、根の部分がベルトから吊り下がる状態にして、作物の葉を丁寧に把持することができる。搬送手段は、これらのベルトを同じ速度で進行させることにより、葉を回転させずに作物を搬送することができ、葉の損傷を防ぐことができる。
【００３６】
本発明に係る自動化プランターは、引抜かれた作物を、葉がエンドレスベルトに把持されるようにして、搬送ベルトに供給する手段を備えるのが好ましい。
【００３７】
特定の実施形態においては、搬送ベルトアセンブリは、搬送された作物を地面に落下させる。自動化プランターは、地面に畝をつくるために、鍬を備えるのが好ましい。搬送ベルトアセンブリは、根から先に畝に到達するように、作物を落下させる。したがって、搬送された作物を地面に落下させる過程は、通常の地面の高さよりも低い位置に作物を落下させる過程を含む。落下させた作物の周りの土をならすために、押圧ホイールの対を用いることができる。
【００３８】
搬送手段は、引抜かれた作物を第１の高さから地面へ運ぶ搬送アセンブリと、作物引抜き手段から作物を受け取って、搬送アセンブリに供給する作物移送手段とを備えるのが好ましい。
【００３９】
作物移送手段は、引抜かれた作物の根の部分を載置するための複数の保持部と、引抜かれた作物を載置しうるよう、保持部を静止状態に保ち、かつ作物を搬送アセンブリまで移送するために保持部を移動させる制御手段とを備えるのが好ましい。
【００４０】
ｎ個（ｎは整数）の作物引抜き手段を用いる実施形態においては、作物移送手段は、ｎ個の作物を概ね同時に受け取るために、ｎ個の保持部を備えるのが好ましい。この場合、作物移送手段は、移送トレーから、１列の作物すべてを受け取ることができる。
【００４１】
保持部は、保持部を形成するように一体となるフィンの対を複数個備えるエンドレスベルトによって与えられる。保持部には、底から所定の高さの箇所に棘状体を設け、各フィンの高さは、棘状体の高さの少なくとも２倍とするのが好ましい。背の高いフィンは、隣合う作物の葉を互いに分け隔て、２つの隣合う作物の葉を同時に把持することとなる事態を回避するのに役立つ。
【００４２】
本発明に係る自動化プランターは、複数のフィンガーと、これらのフィンガーを保持部まで移動させる手段とを備えているのが好ましい。フィンガーは、保持部における作物の根の部分の側方に進入しており、作物引抜き手段を作物から引上げる際にも、この根の部分を把持している。このフィンガーは、フィン、ブレード、爪、フォークの歯等の形状とするのが好ましい。このような形状のフィンガーは、根に対する損傷を最小限にとどめることができる。
【００４３】
フィンガーが作物の根の部分の側方に差し入れられた状態で、作物引抜き手段は、保持部に保持されている作物から引上げられる。したがって、作物引抜き手段を作物の根の部分と分離させる際には、フィンガーによる根の部分の適度な把持と、保持部の棘状体が、これを助けることとなる。
【００４４】
好ましくは、本発明の自動化プランターは、２つの複数の保持部と、制御手段とを備えている。制御手段は、一方の複数の保持部を静止状態に操作して、作物引抜き手段が、引抜かれた作物を静止している保持部に載置させ、且つ、同時に、他方の複数の保持部を駆動させて、予め保持部に載置された作物を搬送アセンブリに搬送させる。第２の複数の保持部は、第２のエンドレスベルトを備えている。
【００４５】
本発明の自動化プランターは、作物移送手段によって移送される作物の葉を検知し、かつコントローラに信号を送るセンサを具備するのが好ましい。コントローラは、葉のない作物、または葉の生育が不良の作物が検知された場合にも、葉が順調に生育した作物を、概ね一定の時間間隔で搬送アセンブリに供給しうるよう、作物移送手段の駆動手段を制御する。
【００４６】
センサは、作物が、作物移送手段のベルトに渡される直前に、作物の葉を検知する。葉の生育が不良の場合には、その次の植付け可能な作物を、適当な速度で、搬送ベルトシステムへの供給位置に送り込めるよう、作物移送手段のエンドレスベルトは、進行速度を上げる（すなわち、作物２つ分だけ前方に進行する）。
【００４７】
本発明のもう１つの様相によれば、移送トレーから引抜いた作物を自動的に植えつけるプランターアセンブリが提供される。このプランターアセンブリは、引抜かれた作物を第１の高さから第２の高さ（第１の高さよりも低い高さ）まで搬送する搬送ベルトを備えている。搬送ベルトアセンブリは、作物の葉を対向面の間に挟むことができるよう、互いに隣接し、かつ傾斜して配置される、弾性材料製の２本のエンドレスベルトからなる。また、プランターアセンブリは、これら２本のベルトを、これらの対向面が同じ方向に進むように、同じ速度で進行させる駆動手段を備えている。
【００４８】
本発明のプランターアセンブリは、引抜かれた作物を、葉が２本のエンドレスベルトによって把持されるように、搬送ベルトアセンブリへ供給する手段を備えているのが好ましい。
【００４９】
本発明に係るプランターアセンブリは、移送トレーから１列の作物を概ね同時に引抜く作物引抜き手段と、作物引抜き手段から１列の作物を受け取り、この作物を順次搬送アセンブリに供給するコンベヤとを備えているのが好ましい。
【００５０】
本発明のプランターアセンブリは、第２の作物コンベヤと、コンベヤ制御手段とを備えているのが好ましい。コンベヤ制御手段は、一方のコンベヤを静止状態に保って、作物引抜き手段から、作物を受け取り、且つ、同時に、他方のコンベヤを駆動させて、予め受け取った作物を搬送ベルトアセンブリに搬送するようになっている。
【００５１】
本発明のもう１つの様相によれば、移送トレーから１列の作物を引抜く作物引抜き手段と、引抜かれた作物を地面まで搬送する搬送アセンブリと、それぞれ、作物引抜き手段から作物の列を受け取って、これを順次、搬送アセンブリに供給する第１および第２のコンベヤと、一方のコンベヤを、作物引抜き手段から作物の列を受け取るために静止状態に保ち、他方のコンベヤを、その前に受け取った作物の列を搬送アセンブリに供給するために進行させるコンベヤ制御手段とを備える自動化プランターが提供される。
【００５２】
本発明のさらに他の様相によれば、少なくとも１つの差込み部材を、移送トレーにおける作物の根の部分の頂面から根の部分に差込み、この根の部分を把持する過程と、作物を移送トレーから引抜く過程と、引抜いた作物を搬送手段に供給する過程と、搬送手段を用いて、作物を地面まで搬送する過程とを含む、作物を移送トレーから引き抜いて自動的に植えつける方法が提供される。
【００５３】
本発明の方法は、さらに、差込み部材を根の部分に差込む前に、作物の葉を一方の側に押圧する過程を含むのが好ましい。
【００５４】
本発明の方法における差込み部材を作物の根の部分に差込む過程は、少なくとも２本のフィンガーを、作物の葉の側から根の部分へ駆動する過程を含むのが好ましい。
【００５５】
また、本発明の方法は、作物の根の部分を含むベースが、ベースの縦方向の長さよりも大きくない距離だけ、移送トレーの頂面から引き離されるように、作物を移送トレーから引抜き、ついで、引抜いた作物を、移送トレーの上方領域から外れるように移動する過程を含むのが好ましい。その結果、作物は、葉同士が絡み合うおそれのある隣合う列の作物から引き離され、これら隣合う列の作物をも移送トレーから引抜く事態は回避される。
【００５６】
作物は、根の部分の下面が、移送トレーの頂面から例えば１０〜２０mm離れるように、移送トレーから引上げられる。
【００５７】
本発明の方法は、１列の作物を同時に移送トレーから引抜く過程を含むのが好ましい。
【００５８】
本発明の方法は、作物の列に、この列と直交する方向から接近し、作物の葉を、差込み部材を差込む前に、一方の側へ押圧する過程を含むのが好ましい。
【００５９】
本発明の方法は、引き抜いた１列の作物を保持し、この作物の列を、この列と直交する方向へ並進させる過程と、作物の列を、この作物の列に合わせて整列した複数の保持部を有するコンベヤに載置する過程と、整列して載置された作物を、順次搬送手段に供給するために、コンベヤを稼動する過程とを含むのが好ましい。
【００６０】
本発明のもう１つの様相によれば、自動植付け装置と、移送トレーから１列の作物を引抜き、この作物を作物移送手段に載置する複数の部材を具備する作物引抜き手段と、各移送トレーを、作物引抜き手段に対して位置決めする移送トレー位置決め手段と、複数の保持部が作物の列を受け取るときには静止状態を、および保持部が作物の列を自動植付け装置に供給するときには移動状態をとりうる作物移送手段とを備える自動化プランターアセンブリが提供される。
【００６１】
移送トレーが、格子状に配列された複数のセルからなることは、当業者には自明のはずである。
【００６２】
複数の作物引抜き部材相互の間隔は、作物引抜き手段が、標準的な移送トレーにおける作物の列と正確に整列しうるように定めるのが好ましい。
【００６３】
作物引抜き部材は、それぞれ、本体に取り付けられた少なくとも２つのフィンガーと、複数のフィンガーが、移送トレーにおける対応する作物に係合するよう、各フィンガーを１点に集束させるアクチュエータ手段とを備えるのが好ましい。
【００６４】
フィンガーは、作物の根と土を把持し、これを丁寧に、かつしっかりと保持して、作物を移送トレーから引抜くことは理解できると思う。
【００６５】
一方への移動が、フィンガーを１点に集束させ、反対方向への移動が、フィンガー同士を概ね平行にするようなアクチュエータを、フィンガーに対してスライド可能に取り付けるのが好ましい。
【００６６】
作物引抜き手段における引抜き装置の数は、移送トレー受け取り手段上に位置する移送トレーの１列におけるセルの数に対応したものとするのが好ましい。
【００６７】
アクチュエータ手段は、フィンガーを１列の作物に同時に係合させるため、共通の制御手段によって制御するのが好ましい。
【００６８】
移送トレー位置決め手段は、作物の列の数（すなわち、移送トレーにおける列の数）を測定するため、センサを備えるのが好ましい。このデータは、作動システムにフィードバックされる。また、移送トレーには、その大きさをシステムに知らせるため、マークを付けるのが好ましい。
【００６９】
作物引抜き手段は、１列の作物を引抜くと、次の列の作物に移動するため、移送トレー位置決め手段に対して移動する。代わりに、作物引抜き手段が、作物のすべての列にアクセスしうるよう、移送トレー位置決め手段が、移送トレーを移動させるようにこともできる。
【００７０】
作物移送手段は、作物の根の部分と土を受け取る保持部を備えたエンドレスベルトと、このベルトを静止させるか、または動かすかを制御する制御手段とを具備するのが好ましい。
【００７１】
エンドレスベルトは、一体となって保持部を形成するフィンの対を、複数個備えるのが好ましい。
【００７２】
作物移送手段には、保持部を備えた２本のエンドレスベルトを設け、第１のベルトを静止させているときに、第２のベルトを動かすのが好ましい。こうすれば、第１のベルトを、作物引抜き手段から受け取った作物の列で充填することができ、同時に、第２のベルトが、前記すでに受け取った作物の列を植付け装置に搬送し、これにより、システムの自動植付けに係る時間を短縮することができる。
【００７３】
本発明に係るプランターアセンブリの特徴は、プランターアセンブリの各要素の相互に関連づけられた動きを統合するために、コンピュータシステムを必要とすることである。
【００７４】
移送トレー位置決め手段は、作物引抜き手段と協働して移送トレーを保持するハウジングと、次の移送トレーを留め置くための待機領域と、空になった移送トレーを、次の移送トレーと取り替える移送機構とを有するのが好ましい。
【００７５】
作物引抜き部材は、４本のフィンガーと、このフィンガーの一方の端部に位置する駆動手段とを備えているのが好ましい。作物引抜き部材のフィンガーと反対側の端部は、共通の制御バーに連結される。
【００７６】
作物引抜き手段は、移送トレーの各セルから、作物を引上げるようにするのが好ましい。
【００７７】
本発明に係るプランターアセンブリは、作物を、作物引抜き手段から保持部へ解き放つための放出装置、例えばピンを備えているのが好ましい。
【００７８】
植付け装置は、互いに同じ速度で進行する軟質ゴム製の２本の隣合うベルトからなるプランター搬送ベルトを備えているのが好ましい。
【００７９】
本発明のプランターアセンブリは、さらに、地面における作物相互の間隔を定めるために、作物を搬送ベルトに供給する速度を変えうる手段を備えているのが好ましい。
【００８０】
本発明のもう１つの様相によれば、複数のセルが格子状に配列された移送トレーとの関連においてすでに説明したプランターアセンブリが提供される。このプランターアセンブリにおいては、作物引抜き手段相互の間隔は、各作物引抜き手段が移送トレーにおけるセルの列と正確に整列しうるように定められる。
【００８１】
作物引抜き部材の数は、移送トレーの１列におけるセルの数に対応させるのが好ましい。
【００８２】
本発明の好ましい実施形態においては、プランターアセンブリの制御システムに、移送トレーの大きさを知らせるため、移送トレーにマークを付ける。
【００８３】
本発明のもう１つの様相によれば、移送トレーから作物を引き抜いて、かつ自動的に植え付ける方法が提供される。この方法は、移送トレー位置決め手段を用いて、移送トレーを、作物引抜き手段に対して位置決めする過程と、作物引抜き手段を用いて、移送トレーから１列の作物を引抜く過程と、１列の引抜いた作物を、１列の作物を受け取るための複数の保持部を有する作物移送手段に載置する過程と、作物を植付け装置まで移送するため、作物移送手段を駆動する過程と、作物を地面まで搬送するため、植付け装置を作動させる過程とを含む。
【００８４】
作物を移送トレーから引抜く際には、１列の作物を概ね同時に引抜くのが好ましい。
【００８５】
作物を引抜く過程は、少なくとも２本のフィンガーを、作物の根と土からなる部分に差込む過程と、上記複数のフィンガーを１点に集束させる過程と、作物をセルから引上げる過程とを含むのが好ましい。
【００８６】
複数のフィンガーを１点に集束させる過程は、作物の根と土からなる部分を挟み付ける過程を含むのが好ましい。
【００８７】
引抜いた作物を、作物移送手段に載置する過程は、各フィンガーを、互いに概ね平行な元の状態に戻す過程を含むのが好ましい。
【００８８】
作物移送手段は、少なくとも２つのベルトを備えていて、さらに、本発明の自動植え付け方法は、引抜いた作物の列を第１の静止したベルトにおける保持部に載置する過程と、同時に、作物の別の列がすでに載置されている第２のベルトを駆動させて、作物の別の列を植付け装置まで移送する過程とを含むのが好ましい。
【発明の効果】
【００８９】
本発明によれば、作物を移送トレーから引抜いて畑に自動的に植えつけるための自動化プランターおよび方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９０】
作物１を、移送トレー２において、種から成長させる方法は、今では標準的なものとなっている。この方法を用いると、作物の生育環境を、適当な生育段階まで容易に制御することができる。移送トレーには、種々の大きさのものがあり、セル３の設置個数についても、種々のものがある。どのようなタイプの移送トレーを用いるかは、そこで生育させる作物の種類によって決まる。
【００９１】
図１は、典型的な移送トレー２を示す。この移送トレーの一部には、作物１が収容されている。作物には、それぞれセル３が割り当てられている。
【００９２】
以下に説明する本発明の自動化プランターは、このような移送トレーから作物を引抜き、かつ地面に植え付けるものである。本発明の自動化プランターによれば、移送トレーから作物を引抜く過程と、この作物を自動植付け装置へ搬送する過程とが自動化される。
【００９３】
図２と図３は、本発明に係る自動化プランターのうち作物の引抜き過程を自動化するために用いられる各要素を示す。
【００９４】
図２は、移送トレー２と作物引抜き機構５とが整列している様子、したがって、作物１と作物引抜き機構５とは整列している様子を示す。移送トレー２と作物引抜き機構５の整列状態は、移送トレー位置決め手段（図示せず）によって制御される。移送トレー位置決め手段は、移送トレーを保持するためのハウジング（引上げ装置によって作動する）と、次の移送トレーが留め置かれる待機領域と、空になった移送トレーを新しい移送トレーで置き換えるトレー交換機構とを備える。移送トレー２と作物引抜き機構５との整列状態を制御するためには、ピストン機構や、当業者には自明の他の機構を用いることもできる。
【００９５】
作物引抜き機構５は、２３個の引抜き装置６を備えている。この２３という数は、標準的な移送トレー２の１列におけるセルの数に対応している。ただし、引抜き装置の数は、これと異なっていてもよい。
【００９６】
各作物引抜き装置６は、４本のフィンガー８と、これらフィンガーの一方の端部に位置するアクチュエータ９とを備えている。移送トレー２と作物引抜き機構５の整列は、各作物引抜き装置６が、移送トレー２の個々のセル３と整列するようになっている。フィンガー８と反対側の引抜き装置６の端部において、引抜き装置６は制御バー７と連結されている。即ち、全ての引抜き装置６は、それぞれ、個別に制御バー７と連結されている。
【００９７】
制御バーは、単一のピストン10と自動バランス制御ロータ機構11によって駆動される。したがって、各引抜き装置６によって均等な圧力が加えられ、システム全体が動かなくなるという事態が防止される。各引抜き装置６は、ピストン10の駆動を、各引抜き装置６に取り付けられているアクチュエータ９に伝える遠隔制御装置12を備えている。
【００９８】
図３は、各引抜き装置６と個々の作物１との相互作用を示す。この図においては、作物が移送トレーのセルから引抜かれる様子が、３つの段階に分けて示されている。
【００９９】
各引抜き装置は、個々の作物と整列した後、作物に接近し、フィンガー８を、作物のベース部分（土と作物の根からなる）４に差し込む。フィンガー８がベース部分４に差し込まれる深さは、移送トレーのタイプによって決まる。フィンガー８が所望の深さまで差し込まれたならば、遠隔制御装置12によってアクチュエータ９を作動させる。
【０１００】
アクチュエータの形状は、複数のフィンガー８に押し付けられたときに、これらのフィンガー８を一点に向けて集束させうるようなものとする。フィンガー８がこのように集束すると、作物のベース部分４を挟み込んで、しっかりと保持することができる。
【０１０１】
引抜き装置６は、作物を保持すると、これをセル３から引抜く。アクチュエータ９は、作物を保持した状態を保つため、作動位置に保たれる。その後、作物を引抜き装置６から引き離すため、アクチュエータ９は、初期の位置に復帰する。その結果、複数のフィンガー８は、当初の互いに平行な位置に戻る。
【０１０２】
フィンガーの数、および各フィンガー相互の間隔は、セルの大きさによって異なる。フィンガーは、ベース部分を挟みつけるため、少なくとも２つ必要である。
【０１０３】
移送トレーにおける１列の作物は、引抜かれた後、本発明の第２の自動化機構である自動植付け機構に移動する。図４と図５は、この自動植付け機構の各要素を示す。
【０１０４】
図４は、引抜いた作物１を保持している作物引抜き機構５と、作物移送機構13を示す。
【０１０５】
作物移送機構13は、複数のフィンが装備された２本のベルトを有している。このフィンには２つのタイプがあり、各タイプのフィン14と15が、ベルトに沿って交互に配置されている。フィン14と15は、互いに当接してベース保持部17を形成しうるように配置されている。ベース保持部17の形状は、各作物１のベース部分４を受け取って保持しうるものとする。作物引抜き機構５と作物移送機構13は、作物１を、ベース保持部17の中に収容されるように載置する。ベース保持部の数は、引抜き装置の数の少なくとも２倍とするべきである。
【０１０６】
２本のベルト16は、隣り合わせに配置され、共通の駆動装置によって駆動される。システムが作動している時は、常時、どちらか一方のベルトだけが進行している。このようにすることにより、一方のベルトに作物が載置され、他方のベルトは、この載置された作物を自動植付け機構まで移送する。２本のベルト16は、クラッチ機構（図示せず）によって、交互に動かされる。
【０１０７】
作物を作物引抜き機構から作物移送機構のベース保持部に移す場合には、アクチュエータ９は、作物を解き放つのに十分なだけ後退させなければならない。作物をベース保持部17に向けて確実に解き放つことができるように、放出補助装置を追加することもできる。この場合の放出補助装置は、制御バーによって駆動されるピンを含むのが好ましい。
【０１０８】
１列の作物が作物移送機構に載置されると（作物の載置状態を監視するため、センサを設けることもできる）、ベルト16は、作物を自動植付け機構に移送する。
【０１０９】
図５は、個々の作物１が、自動植付け機構へ移される様子を示す。作物移送機構の終端には、自動化プランター受渡しベルト18が設けられている。自動化プランター受渡しベルト18は、同じ速度で移動する２本の軟質ゴム製ベルトからなる。この２本のベルトは、茎や葉を介して把持されている作物が、ベルトに沿って自動植付け機構まで移送される際に、水平面内で回転して傷つくことのないように、同じ速度で移動することが重要である。
【０１１０】
自動化プランター受渡しベルト18は、フィン14と15がベルト16の隅で回転して互いに離間する際に、作物１の茎や葉を受け取ることができるように、位置決めされる。自動化プランター受渡しベルト18は、作物を受け取った後、これを自動植付け機構へ渡す。
【０１１１】
個々の作物が自動化プランター受渡しベルトに送られる速度は、作物が地面で互いにどれだけ離間して植えられるかを決定する。ただし、この速度以外の要因を変化させて、作物の植付け間隔を制御することもできる。
【０１１２】
当業者ならば、本発明の自動化プランターにおける種々の自動化機構を円滑に作動させるためには、システム全体にセンサを配置する必要があることは理解できると思う。このようなセンサとしては、レーザータイプ、光電タイプ、超音波タイプのものがある。
【０１１３】
システムの種々の要素を統合して作動させるため、システム全体に配置された複数のセンサから情報を収集するコンピュータが用いられる。
【０１１４】
図６に示すように、作物引抜き機構における引抜き装置６は、２対の金属製ばねからなるフィンガー８を備えている。これらのフィンガーは、プロング（爪）と呼ぶこともある。フィンガーは、湾曲した形状に形成されており、その材質に基づく弾性を有する。この弾性とは、互いに離間しているフィンガーの各先端84が、互いに接近する方向へ付勢されていることを意味する。
【０１１５】
複数の対からなるフィンガーは、ねじ82によって、スペーサブロック81に締着されている。一方、スペーサブロック81は、支持シリンダ83の端部に連結され、この支持シリンダ83によって支持されている。制御ロッド94は、スペーサブロック81と支持シリンダ83の内部を延び、スペーサブロック90に取り付けられている。
【０１１６】
スペーサブロック90は、フィンガーの複数の対の間に位置する。フィンガーは、一定の曲率を有するため、スペーサブロック90の両側面93に当接した状態に保たれる。制御ロッド94は、スペーサブロック81に対して、上下に移動することができるため、複数のフィンガー間の空隙において、スペーサブロック90を上下にスライドさせるために用いられる。
【０１１７】
図６に示すスペーサブロック90は、各フィンガー８の先端84を、ほとんど接する程度に集束させる位置まで後退している。
【０１１８】
図７は、制御ロッド94が伸び出し位置にある状態を示す。制御ロッド94が伸び出し位置にあるときには、スペーサブロック90が、各フィンガーの先端84までスライドし、これらの先端84を押し広げる。この場合、各フィンガーの曲率はわずかなものとなり、各フィンガーは、互いにほぼ平行となる。
【０１１９】
図８は、作物引抜き機構の側面図である。スペーサブロック90は、図７に示すような伸び出し位置にある。図８に示すフィンガーまたはプロングの対は、シート状の材料からレーザーを用いて切断したものである。フィンガー８の歯の先端は、スペーサブロック90の下端よりも先には延びてはいない。したがって、この歯は、損傷を免れる。この位置関係は、作物引抜き機構が、作物を搬送することなく、移動するときのものである。スペーサブロック90を、対向する各フィンガー８の間に完全に収めると、作物引抜き機構の先端によって囲まれる面積は減少する。
【０１２０】
図９は、制御ロッド94に取り付けられたスペーサブロック90の模式的な斜視図である。この実施形態においては、スペーサブロックは、ナイロン製であるが、他の材料から形成することもできる。スペーサブロック90の正面92には、作物の茎が収まる凹部91が設けられている。
【０１２１】
図１０は、図６〜図９に示す作物引抜き機構を正面方向から視た模式的な断面図である。図１０においては、スペーサブロック90と制御ロッド94は伸び出し位置にあり、スペーサブロック90の下面は、引抜かれる作物のベース部分４の外表面40と接している。作物の茎42は、スペーサブロック90の凹部91に収められている。
【０１２２】
図１３（移送トレーにおける１つの作物とこれに対応する作物引抜き機構を示す部分的な平面図）は、茎42がスペーサブロック90の凹部91に収められている様子を示す。茎42は、凹部91によって前方側に軽く押圧されている。また、凹部91が前方に付勢されることにより、スペーサブロック90は、ベース部分の外表面40の境界の中に完全に収まっている。
【０１２３】
図１０において、作物の葉の部分41は、破線で示してある。
【０１２４】
図１１は、支持シリンダ83が、移送トレーに向かって下方に駆動された状態を示す。スペーサブロック90は、下方に駆動されておらず、作物のベース部分の外表面と当接した状態に維持されている。したがって、互いに離間していたフィンガー８は、スペーサブロック90の両側面をスライドして、スペーサブロックよりも下降している。同時に、各フィンガーの先端84は、フィンガーのもつ弾性によって１点に集束しようとするため、ベース部分４における作物の根の部分を挟み付けて把持する。
【０１２５】
図１２に示すように、フィンガー８が作物の根の部分を把持した状態で、支持チューブ83が、上方に引上げられ、作物をセル３から引抜く。フィンガーに把持された作物は、所望の位置、例えば静止状態のインデックスベルト（一定の距離の進行と静止を繰り返すベルト）に移され、次の要領でフィンガーによる把持状態から解放される。すなわち、支持チューブ83は、所定の位置に保持され、スペーサブロック90は、ベース部分４をフィンガーから解放するため、フィンガーに対して相対的に下方に駆動される。スペーサブロックがベース部分４の上面を下方に押すと、ベース部分は、湾曲したフィンガーを真直ぐにしつつ、各フィンガーの間を下方にスライドする。
【０１２６】
図１４は、移送トレーにおいて２列に並べられた作物の側面図である。各列の端にある作物のみを示してある。作物引抜き機構における１列の引抜き装置６（端にあるもののみ）も示してある。各引抜き装置は、作物のベース部分に挿入しうる複数のフィンガー８と、フィンガーの把持作用を制御する制御ロッド94によりフィンガーに対して相対的に駆動しうるスペーサブロック90とを備えている。
【０１２７】
フィンガーは、スペーサブロック81と支持チューブ83によって支持されている。作物引抜き機構は、１列の引抜き装置６を矢印Ａで示す方向に、同時に移動させる。すなわち、引抜き装置６は、作物の列と直交する方向に掃引され、かつ移送トレーの上面３２方向に下降する。
【０１２８】
図１５は、第１列の作物の上にあって、フィンガー８が作物を把持するために挿入される直前の引抜き装置６を示す。この実施形態においては、スペーサブロック90が作物のベース部分の外表面40に接近しても、これに接することのないよう、スペーサブロック90の下降を制限するため、作物引抜き機構にストッパが設けられている。したがって、スペーサブロックが作物のベース部分を圧迫して作物の根を傷つけることは避けられる。
【０１２９】
引抜き装置６を、図１５に示す位置まで移動させると、第１列の作物の葉41を、片側に、特に隣の列に向けて押圧する（すなわち葉を曲げる）こととなる。図には示していないが、スペーサブロック90の凹部は、茎42を受け入れ、収容している。スペーサブロックの凹部とその形状は、作物引抜き機構の基本的な作動にとって重要とはいえないが、これを工夫すると、作物引抜き機構の作動を有利に進めることができる。
【０１３０】
図１６は、作物引抜き過程の次の段階を示す。この段階においては、フィンガー８を、スペーサブロック90の両側面をスライドさせ、スペーサブロックよりも下降させて、ベース部分４に差し込むために、支持チューブ83を下方に駆動する。
【０１３１】
図１７は、作物引抜き過程の最終段階を示す。支持アセンブリは、ベース部分４を、セル３から、移送トレーの上面３２よりも完全に上方へ持ち上げつつ、移送トレーから引上げられている。しかし、移送トレーの上面32よりも上方に引抜かれた作物のベース部分の底部44の高さが、作物のベース部分の縦方向の長さを超える前に、作物引抜き機構は、引抜かれた作物を、移送トレーの列の方向と直交する方向に掃引し始める。このため、引抜かれた作物の葉41は、互いにからまってしまうおそれのある隣接する列の作物の葉から引き離すことができ、隣接する列の作物をも引上げる事態は回避される。図１７においては、引抜かれた作物が移動する方向を矢印Ａで示してある。
【０１３２】
上述のように、作物引抜き過程は、側方から作物の列に接近するステップと、葉を押圧しつつ、さらに作物の根の部分に近づくステップと、根の部分を把持するために、複数のフィンガーをベース部分に差し込むステップと、把持した根の部分を移送トレーから引き上げるステップと、引抜いた作物の列を、移送トレーにとどまっている隣接する作物の列から引き離して側方に移動させるステップとからなる。
【０１３３】
把持されて引抜かれた作物の列は、図１７に示す位置から、作物引抜き機構によって運ばれ、ベース保持部17に載置される。列の端にある作物を図１８に示す。
【０１３４】
アクチュエータ51は、引抜き補助部材50（ピン、ブレード等）を、側方からベース部分４へ差し込むために用いられる（すなわち、引抜き補助部材50は、側方からベース部分の中まで駆動される）。ついで、作物を作物引抜き機構から解き放つため、支持チューブ83が引上げられている間、スペーサブロック90の位置は一定に保たれる。この結果、フィンガー８はベース部分から引き出される。
【０１３５】
この後、作物引抜き装置の列は、移送トレーから次の作物の列を引抜くために移動する。引抜き装置がベース保持部から引上げられるとき、挿入されていた引抜き補助部材50は、作物が上方に移動するのを防止することによって、作物を作物引抜き機構から解き放つのを補助する。引抜き装置が、ベース保持部から完全に引き出されると、アクチュエータ51は、ベース保持部に保持されている作物が、作物移送機構へ順に送られて地面に植付けられるよう、引抜き補助部材50を引き出す。
【０１３６】
図１９は、移送トレー２を所定の位置に設定して保持する、もう１つの実施形態に係る移送トレー位置決め機構20を示す。この簡易な実施形態に係る移送トレー２は、４列１６個のセルを有し、このうち３列は空である。作物引抜き装置の列（４つの作物引抜き装置からなる）は、移送トレー２の上方を移動しうるガントリー60（移動の方向を矢印Ａで示す）によって支持されている。
【０１３７】
この図においては、作物引抜き装置の列は、１列の作物（葉を、破線４１によって示してある）を引抜く。本発明に係る自動化プランターは、第１のコンベヤ70と第２のコンベヤ71とを具備している。各コンベヤは、作物引抜き機構から作物を受け取るための複数のベース保持部17を備えている。
【０１３８】
ガントリー60は、引抜かれた作物をベース保持部に移すため、両コンベヤの上方を移動することができる。２つのコンベヤは、セパレータ72を挟んで、互いに離間している。セパレータ72は、隣合うコンベヤに並ぶ作物の葉が絡まるのを防ぐためのものである。各コンベヤについて、引抜き補助ブレード50は、共通の駆動バー51によって支持されている。
【０１３９】
作物引抜き機構が１列の作物をベース保持部に載置すると、作物引抜き機構が、次の列の作物を引抜くために引上げられる際、作物をベース保持部にとどまらせるため、駆動バー51は、引抜き補助ブレード50をベース部分の側部に挿入する。作物引抜き機構の引上げが完了すると、引抜き補助ブレード50も元の位置に戻される。この図においては、駆動バー51の動きを矢印Ｃで示してある。
【０１４０】
図１９に示す自動化プランターには制御手段（図示せず）が設けられている。この制御手段は、一方のコンベヤを静止状態に保ち、且つ、同時に、他方のコンベヤを駆動させて、載置された作物を作物移送機構まで運ぶことができる。この図においては、コンベヤ70が静止状態で表されていて、作物の列が完全に載置されている。他方のコンベヤ71は、制御手段によって駆動されている。コンベヤベルトの運動は連続的ではなく、ステップ式で、前記載置された作物を所定の時間間隔で作物移送機構まで搬送する。
【０１４１】
作物移送機構は、２本の軟質ゴム製のエンドレスベルト18からなる。これらのベルト18は、同じ速度で、かつ互いに反対回りに回転するよう、ホイールによって案内かつ駆動されている。２本のベルト18は、作物の葉を取り囲んで把持しつつ、作物を地面まで移送しうるよう、隣合せに配置されている。図１７には、ベルト18によって保持・搬送される２つの作物の葉を示してある。矢印Ｄは、各ベルト18の回転方向を示している。
【０１４２】
この図においては、ベルト18は、２本のコンベヤ70,71によって搬送される作物の葉を把持しうるように配置される。ベルトは、第１のコンベヤから作物を受け取る第１の位置と、第２のコンベヤから作物を受け取る第２の位置との間で動かしうるように配置することもできる。本発明に係る自動化プランターには、地面に畝をつくるための鍬を設けてある。
【０１４３】
２本のベルト18は、作物を畝に放出しうるように配置されている。押圧ホイールの対は、鍬を牽引し、掘り起こした土を作物の周りにまとめうるように配置されている。したがって、中央には、比較的ほぐれた土の筋が形成され、その両側には、比較的凝縮した土が並ぶようになる。このような土の配列は、水撒きをする上では有利である。ほぐれた土は、根のあるところまで水を透しやすいからである。また、このような土の配列は、根の周りに連続的に供給される水を保持する上でも役に立つ。
【０１４４】
図２０は、作物移送機構の一部を示す。作物移送機構のコンベヤは、エンドレスベルトを形成するためにチェーン状につながれた、フィン14,15の複数の対を備えている。フィンの対は、作物のベース部分を保持するベース保持部17を区画するように対向している。フィンの対がホイール403を回るときに、ベース保持部の間隔が開き、保持されていた作物のベース部分は解き放たれる。
【０１４５】
各フィンは、ベース保持部17に向かって突出した棘状体145を有する。この棘状体145は、受け取った作物ベースの保持を補助するためものである。フィンは、ベース保持部に位置する棘状体の高さの約２倍の高さまで延びている。フィンはこのように高い壁体を構成しているため、個々の作物を互いに離間した状態に保つ。したがって、隣にある作物が作物移送機構から解き放たれる際に、葉が絡み合って引きずられることがない。
【０１４６】
図２０は、１つの作物が作物移送機構から解き放たれる様子を、きわめて模式的に示している。葉41は、自動化プランター受渡しベルト18によって、まさに把持されるところである。この作物以前に作物移送機構から解き放たれた作物は、自動化プランター受渡しベルト18によって、下方に移送されている。この移送途中の作物の葉と茎は、ベース部分４が自動化プランター受渡しベルト18よりも下方にぶら下がるように、把持されている。
【０１４７】
この実施形態においては、作物が自動化プランター受渡しベルト18に解き放たれる直前に、ベース保持部にある作物の葉を検知するため、センサ400が設置されている。センサ400は、コントローラ401に対して、コンベヤの駆動ホイール403と接続された駆動装置402を制御する信号を送る。
【０１４８】
図２０においては、次にセンサ400によって検知されようとしているベース保持部が、葉410が異常に成長した作物を把持している。センサ400が、このように異常に成長した葉を検知すると、作物移送機構のコンベヤは、先行する作物を解き放った後、速度を上げ、迅速にベース保持部を２つ進める。この結果、自動化プランター受渡しベルト18は、比較的均一な速度の下に、正常に生育した作物を受け取ることができる。葉が異常に成長した作物は、自動化プランター受渡しベルト18に移されず、作物移送機構のコンベヤの進行に伴って、床面に落下する。
【０１４９】
センサ400は、２つのフィンによって区画されるベース保持部の中にある葉を検知しうる位置に設置されている。しかし、センサは、これ以外の位置にも設置することができる。例えば、センサは、ベース保持部から突出する葉を検知するため、移動するフィンの上端部よりもわずかに上方に設置することもできる。
【０１５０】
センサには、種々のタイプのものを用いることができる。例えば、光ビームが途切れたときに葉の存在を検知しうる光学センサを用いることができる。
【０１５１】
図２１に示す自動化プランターは、複数の側壁170を備えたエンドレスベルトとしてのコンベヤ70を有している。側壁170は、作物を保持しつつ搬送するベース保持部17を区画している。コンベヤが作物を移動させるとき、葉も、順次、自動化プランター受渡しベルト18に送られる。
【０１５２】
このベルトシステムは、並行して回転する軟質ゴム製の２本のベルトを備えている。この２本のベルトは、葉を間に挟んで、作物を吊下げつつ搬送し、地面に送る。作物は、鋭い先端部700を有する鍬によってつくられた畝701の中に、ベース部分から先に入る。土を押し固める押圧ホイールが、鍬によって牽引される。矢印Ａは、植付け操作中に装置が移動する方向を示す
【０１５３】
本発明に係る自動化プランターは、ベース保持部を浄化するため、コンベヤベルトの折り返し側にジェット気流を吹き付けるコンベヤ浄化装置78を備えている。ベース保持部を浄化するには、他の手段を用いることもできる。例えば、蒸気を吹き付けたり、ブラシで擦ったりすることもできる。
【０１５４】
図２２は、他の実施形態に係る作物引抜き機構の一部を示す。この作物引抜き機構は、複数の引抜き装置６を備えているが、これらの引抜き装置は、同時に上下動しうるように、共通の支持バー84と連結された複数の支持チューブ83を具備している。複数の制御ロッド94は、共通の支持バー84と支持チューブ83の内部を通って延び、フィンガー８を、ベース部分を挟み付けるように作動させるスペーサブロック90を移動させる。
【０１５５】
各制御ロッド94は、同時に作動しうるよう、第２の共通の支持バー96に連結されている。スペーサブロック90の下降は、第２の支持バー96の移動を制限するストッパ97によって制限される。ストッパは、省略することも可能である。
【０１５６】
図２３は、さらに他の実施形態に係る引抜き装置を示す。この実施形態においては、複数の引抜き装置は、支持ガントリー84から吊り下げられている支持チューブ83によって支持されている。支持ガントリー84は、複数の引抜き装置間の間隔Ｓを、移送トレーに合わせて調整することができる。
【０１５７】
本発明は、少なくとも２本のインデックスベルト（作物移送用のコンベヤベルト）を備えるため、１本のベルトに作物を載置すると、他方のベルトが、これ以前に載置された作物を自動植付け機構まで移送する。
【０１５８】
搬送機構は、作物の葉を把持する、相対向して回動する２本の軟質ベルトを備えるため、作物を、制御された状態で、丁寧に扱うことができる。また、この搬送機構は、把持しうるような葉の付いていない未生育の作物を、自動的に取り除くことができるという利点も有する。
【０１５９】
作物移送用のコンベヤベルトに移そうとする作物が、移送トレーの隣接する列にある作物に絡まったときにも、本発明の自動化プランターは、この列にある作物を、隣接する列の作物から離れる方向に移動させるため、両者を容易に引き離すことができる。ついで、本発明の自動化プランターは、作物を１列ごとに連続的に作物移送機構のベルトに移す。作物移送機構は、作物を、列ごと、隣接する作物の列から引き離す方向に移動させる。
【０１６０】
本発明の実施形態には、作物引抜き機構が、アルミニウム管からなるバーの端部に、作物を移送トレーから取り出すためのステンレススチール製フィンガーを備えているものがある。フィンガーは、作物の引抜きを制御するための制御ロッド94に連結された成形プラスチック製のスペーサブロック90を備える。スペーサブロック90は、アルミニウム管の内部を通って延びる。このスペーサブロックとフィンガーを用い、作物のベース部分中にある根を把持することにより、作物を移送トレーから摘み出すことができる。
【０１６１】
フィンガーは、サーボモータによって２つの平面内を駆動される搬送フレームに保持することもできる。このサーボモータを用いると、作動の正確さと速度を高めることができ、作物の植付けを迅速に行うことができる。作物は、制御ロッドにより、プラスチック製のスペーサブロックをフィンガーの方へスライドさせることによって、フィンガーから外すことができる。
【０１６２】
制御ロッドは、制御バーを押し出すシリンダに空気圧を与えることによって、作動させることができる。
【０１６３】
地面に植付ける作物を選択する方法は、作物を２本の特別に設計されたベルトの一方に載置することによって実現される。これら２本のベルトは、作物を取り出す移送トレーの１列の形状を模したものとすることができる。このように２つの同一形状のベルトを用いるため、一方のベルトへの作物の装填が容易になり、同時に、他方のベルトには、新しい作物を装填しうるようになる。このようなインデックスベルトは、共通のモータによって駆動される２つのクラッチ・ブレーキ装置を備える駆動システムによって作動する。この駆動システムを用いると、１秒間に５回、またはこれよりも多くベルトを進めることができる。
【０１６４】
作物がこれらのベルトの載置されている間に、作物の葉を検知することによって、植付けに適した作物の選択を行う。
【０１６５】
作物は、インデックスベルトの終端に到達すると、２本の対向しつつ回動するベルトを備えるシステムによってインデックスから取り出される。このベルトは、モータ、ギヤボックス、および切替えシリンダを備える駆動装置によって、相対向して回動する。インデックスベルトの正面において、移送ベルトの対が作物を把持する位置を調整するため、空気圧式の切替えシリンダが用いられる。
【０１６６】
移送ベルトの対が作物を把持すると、作物は、植付けのために地面に向けて移送される。地面に畝をつくるために、Ｖ字形の鍬が用いられる。畝は、ついで拡大フィンによってそのＶ字形状を保持される。作物は、移送ベルトの端部から畝に移される。作物は、畝に植付けられると、直ちに２つのホイールによって定位置に押圧される。これらのホイールは、畝を元に戻すのを補助する役割も果たす。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】移送トレーの模式的な斜視図である。
【図２】移送トレーと作物引抜き機構との整列状態を示す模式的な断面図である。
【図３】個々の作物が移送トレーのセルから引き上げられる過程を示す模式的な断面図である。
【図４】作物引抜き機構と、１列の作物を移送する作物搬送手段との整列状態を示す模式的な断面図である。
【図５】個々の作物が、自動化プランター装置によって、作物移送手段の終端から移される様子を示す模式的な正面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る自動化プランターにおける作物引抜き機構の各要素を示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る自動化プランターにおける作物引抜き機構の各要素を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る自動化プランターにおける作物引抜き機構の各要素を示す模式的な側面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る自動化プランターにおける作物引抜き機構の各要素を示す模式的な斜視図である。
【図１０】移送トレーから作物を引上げるのに用いられている、図６〜図９に示す作物引抜き機構の各要素を示す断面図である。
【図１１】移送トレーから作物を引上げるのに用いられている、図６〜図９に示す作物引抜き機構の各要素を示す模式的な断面図である。
【図１２】移送トレーから作物を引上げるのに用いられている、図６〜図９に示す作物引抜き機構の各要素を示す模式的な断面図である。
【図１３】移送トレーから作物を引上げるのに用いられている、図６〜図９に示す作物引抜き機構の各要素を示す模式的な平面図である。
【図１４】移送トレーから作物を引上げるのに用いられている作物引抜き機構を示す模式的な断面図である。
【図１５】移送トレーから作物を引上げるのに用いられている作物引抜き機構を示す模式的な断面図である。
【図１６】移送トレーから作物を引上げるのに用いられている作物引抜き機構を示す模式的な断面図である。
【図１７】移送トレーから作物を引上げるのに用いられている作物引抜き機構を示す模式的な断面図である。
【図１８】作物コンベヤのベース保持部に載置された作物を示す模式的な断面図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る自動化プランターの各要素を示す模式的な平面図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る自動化プランターの各要素を示す模式的な側面図である。
【図２１】本発明の他の実施形態に係る自動化プランターの各要素を示す模式的な側面図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る自動化プランターの作物引抜き機構の一部を示す模式的な側面図である。
【図２３】本発明の他の実施形態に係る自動化プランターの作物引抜き機構の一部を示す模式的な側面図である。
【符号の説明】
【０１６８】
１  作物
２  移送トレー
３  セル
４  ベース部分
５  作物引抜き機構
６  引抜き装置
８  フィンガー
９  アクチュエータ
10  ピストン
11  自動バランス制御ロータ機構
12  遠隔制御装置
13  作物移送機構
14,15  フィン
16  ベルト
17  ベース保持部
18  自動化プランター受渡しベルト
20  移送トレー位置決め機構
42  茎
50  引抜き補助部材
51  アクチュエータ
60  ガントリー
70  第１のコンベヤ
71  第２のコンベヤ
72  セパレータ
81  スペーサブロック
82  ねじ
83  支持シリンダ
84  支持ガントリー
90  スペーサブロック
91  凹部
94  制御ロッド
97  ストッパ
145  棘状体
170  側壁
400  センサ
401  コントローラ
402  駆動装置
403  駆動ホイール
410  葉
701  畝
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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