CN104853588A - 植物栽培装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种植物栽培装置，其抑制设备的复杂化，防止对构成构件产生坏影响，同时能够以任意时间、次数自动对叶子表面进行散布，能够提高生产效率。具体而言，具备：多个栽培隔架(121)，收纳栽培盆(110)；移送单元(130)，输送栽培盆(110)；及散布单元(140)，对植物的叶子表面散布散布用液状体，散布单元(140)配置在栽培盆(110)的输送路径上或输送目的地，具备：隔离构件(141)，形成区划的空间；及散布喷嘴(143)，朝着空间内部散布散布用液状体。

Description

植物栽培装置
技术领域
本发明涉及一种植物栽培装置，其具有：保持植物的栽培盆；收纳栽培盆的多个栽培隔架；输送栽培盆的移送单元；及对保持于所述栽培盆的植物的叶子表面散布散布用液状体的散布单元，例如涉及一种在人工环境下进行植物栽培自动化的植物工厂等中使用的植物栽培装置。
背景技术
以往，公知有如下植物栽培装置(例如，参照专利文献1等)，其具备：保持植物的栽培盆；收纳栽培盆的多个栽培隔架；及输送栽培盆的移送单元，设置有对栽培盆自动供给含有养分等的栽培液的浇水机构。
该专利文献1(日本国特开2000-209970号公报)中所公知的植物栽培装置并未考虑从植物的叶子表面侧自动散布农药、促进生长的成分等。
另一方面，公知设置有从植物的叶子表面侧散布水或农药、促进生长的成分等的散布单元的植物栽培装置(例如，参照专利文献2、3等)。
专利文献2(日本国特开平7-327497号公报)中所公知的植物栽培装置如下，设置有对应于多个栽培隔架(隔架层15)的多个散布单元(喷水器(sprinkler)52)，该散布单元从植物的叶子表面侧进行浇水。
专利文献3(日本国特开平10-215701号公报)中所公知的植物栽培装置如下，由无接头输送装置输送保持植物的栽培盆(输送台21、121)，配置在其路径上1处的散布单元(农药喷射室29、农药喷射装置69)对植物的叶子表面自动散布农药。
另外，公知有如下散布用组合物(例如参照专利文献4等)，散布于植物的叶子表面而促进光合成，或者促进因光合成而生成的物质的合成。
但是，专利文献4中完全没考虑植物栽培装置，没有特定其散布方法。
专利文献1：日本国特开2000-209970号公报
专利文献2：日本国特开平7-327497号公报
专利文献3：日本国特开平10-215701号公报
专利文献4：日本国特开2001-10914号公报
在像专利文献1这样的公知的植物栽培装置中，如上所述地并没有考虑从植物的叶子表面侧自动散布农药或像专利文献4那样的组合物等，存在作业者不得不根据需要在适当的时间通过手工作业对叶子表面进行散布的问题。
在像专利文献2这样的公知的植物栽培装置中，需要配置多个散布单元，为此存在配管等的设备变复杂的问题。
另外，由于散布于植物栽培装置整体的液体会飞散，因此有可能产生使植物栽培装置的各部分的构成构件发生污损或者腐蚀等的坏影响。
而且，由于作为浇水而散布液体，因此在对叶子表面散布促进生长的成分、农药等时，不得不在通常的浇水中混合这些成分，所以存在无法在不同时间进行促进生长的成分、农药等的散布与浇水的问题。
为了以分别独立的任意时间对叶子表面进行促进生长的成分、农药等的散布和浇水，也可以考虑将同样的散布单元在另一系统上再配置1个，另外，也可以考虑在像专利文献1这样的具有浇水单元的公知的植物栽培装置上配置用于散布促进生长的成分、农药等的像专利文献2这样的散布单元，但是无法避免配管等设备的复杂化或对构成构件产生坏影响的问题。
在像专利文献3这样的公知的植物栽培装置中，由于用无接头输送装置输送栽培盆，因此有必要使对叶子表面进行的促进生长的成分、农药等的散布时间同步于浇水或作业等的其他处理，另外，为了只增加散布的次数，有必要在路径上的其他位置增设散布单元，存在难以以不同于其他处理的任意时间、次数进行散布的问题。
另外，未能将这样的结构应用于像专利文献1或专利文献2这样的公知的植物栽培装置。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，所要解决的技术问题是提供一种植物栽培装置，其抑制设备的复杂化，防止对构成构件产生坏影响，同时能够以任意时间、次数自动对叶子表面进行散布，能够提高生产效率。
本发明所涉及的植物栽培装置如下，其具备：栽培盆，保持植物；多个栽培隔架，收纳所述栽培盆；移送单元，输送所述栽培盆；及散布单元，对保持于所述栽培盆的植物的叶子表面散布散布用液状体，所述散布单元配置在所述移送单元对所述栽培盆的输送路径上或输送目的地，而且具备：隔离构件，在所述栽培盆的上方形成区划的空间；及散布喷嘴，朝着由所述隔离构件形成的空间内部散布散布用液状体，由此解决上述课题。
根据本技术方案1所涉及的植物栽培装置，由于用移送单元将栽培盆输送至散布单元，因此能够以独立于浇水等的其他作业、处理的任意时间从植物的叶子表面侧自动散布农药、促进生长的成分等，而且能够将散布单元仅限定配置于特定的场所，能够抑制设备的复杂化。
另外，由于具备在栽培盆的上方形成区划的空间的隔离构件，因此可防止散布的液状体产生使植物栽培装置的各部分的构成构件污损或者腐蚀等的坏影响。
而且，由于散布单元配置在栽培盆的输送路径上或输送目的地，因此在植物栽培装置的设备整体中的配置自由度变大，减少对植物栽培装置的各部分的构成构件产生的液状体飞散的影响或对设备整体的尺寸、配置等产生的影响，从而能够进行最适当的设计。
根据本技术方案2所记载的结构，由于散布单元配置在自动浇水单元附近，因此能够仅在相同的特定位置处理叶子表面散布用的液状体与浇水用的栽培液，能够进一步充分地防止使植物栽培装置的各部分的构成构件发生污损或者腐蚀等的坏影响。
根据本技术方案3所记载的结构，由于从浇水配管介由切换阀连接散布喷嘴，因此能够进一步抑制设备的复杂化。
根据本技术方案4所记载的结构，由于在水平方向及垂直方向上整齐排列配置多个栽培隔架，因此能够高效地收纳多个栽培盆而栽培植物，所以单位空间的生产效率提高，同时由于移送单元具备：移动台，可在水平方向及垂直方向上移动；及移放机构，在栽培隔架与移动台之间移放栽培盆，因此能够根据植物的生长将任意栽培盆在任意时间输送至自动浇水单元或散布单元而进行浇水或散布叶子表面散布用的液状体。
根据本技术方案5所记载的结构，由于散布单元配置在多个栽培隔架当中的至少1处，因此能够不设置特殊工位而进行设备的共通化，能够进一步抑制设备的复杂化。
根据本技术方案6所记载的结构，由于配置有散布单元的栽培隔架是进行搬入搬出等的其他作业的作业工位，因此不需要另外设置用于配置散布单元的栽培隔架，能够进一步抑制设备复杂化。
根据本技术方案7所记载的结构，由于散布单元配置在移送单元的移动台上，因此不需要用于配置散布单元的专用的空间，单位空间的生产效率进一步提高。
根据本技术方案8所记载的结构，由于散布单元配置在将栽培盆水平输送的输送带上，因此不需要用于配置散布单元的专用的空间，单位空间的生产效率进一步提高。
根据本技术方案9所记载的结构，由于移送单元构成为通过移动多个栽培隔架来输送栽培盆，散布单元配置在多个栽培隔架的移动路径上或移动目的地，因此设备整体进一步趋于简单化，能够进一步抑制设备的复杂化。
根据本技术方案10所记载的结构，由于具备照明单元，散布含有促进因保持于栽培盆的植物的光合成而生成的物质合成的成分的散布用液状体，因此植物的生长进一步得到促进，能够进一步提高生产效率。
即，通过对叶子表面散布散布用液状体，从而因存在氨基酸与糖而有效地进行光合成，因存在酶而显著地促进光合成。
由此，相对于照明单元的光量能够促进生长，或者，能够降低照明单元的光量而创造出最适当的培育条件，提高单位能量的生产效率。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的植物栽培装置的立体图。
图2是图1的侧视图。
图3是本发明的第1实施方式所涉及的植物栽培装置的散布单元的概要侧面示意图。
图4是图3的正面示意图。
图5是本发明的第2实施方式所涉及的植物栽培装置的散布单元的概要示意图。
图6是本发明的第3实施方式所涉及的植物栽培装置的散布单元的概要立体图。
图7是图6的概要侧面示意图。
符号说明
100-植物栽培装置；101-作业工位；102-作业台；110、210、310-栽培盆；120-栽培框架；121、221-栽培隔架；130-移送单元；131、231-移动台；333-输送带；134-移动导轨；135-升降导件；140、240、340-散布单元；141、241、341-隔离构件；142、342-隔离幕；143、343-散布喷嘴；144、244、344-光学传感器；150-自动浇水单元；151-浇水配管；152-切换阀；153、353-浇水喷嘴；P-植物。
具体实施方式
本发明是一种植物栽培装置，其具备：栽培盆，保持植物；多个栽培隔架，收纳栽培盆；移送单元，输送栽培盆；及散布单元，对保持于栽培盆的植物的叶子表面散布散布用液状体，散布单元配置在移送单元对栽培盆的输送路径上或输送目的地，而且具备：隔离构件，在栽培盆的上方形成区划的空间；及散布喷嘴，朝着由隔离构件形成的空间内部散布散布用液状体，只要可抑制设备的复杂化，防止对构成构件产生坏影响，同时能够以任意时间、次数自动对叶子表面进行散布，能够提高生产效率，则其具体的结构可以是任意的。
栽培盆既可以直接或通过氨基甲酸酯等的培养基来保持植物，也可以保持支撑植株的栽培罐等。
另外，既可以在栽培盆中保持有土壤等的栽培床或栽培液，也可以使植物的根向下方露出。
另外，栽培隔架既可以固定地被配置，也可以不同于栽培盆的移送单元而可移动地设置有栽培隔架自身，栽培隔架的移动单元还可以兼做输送栽培盆的移送单元。
而且，在以后的说明中所使用的全部图都是被简化的，并不表示实际的配置、形状、尺寸比率等。
实施例1
根据图1至图4对本发明的第1实施方式所涉及的植物栽培装置进行说明。
本实施方式所涉及的植物栽培装置100如下，在多个栽培隔架121在水平方向及垂直方向上多个整齐排列而配置的2座栽培框架120上，收纳保持植物P的栽培盆110而进行栽培。
平行地隔着间隔设置2座栽培框架120，在2座栽培框架120之间设置有移送单元130。
移送单元130具有：移动导轨134，设置在2座栽培框架120之间的地面上；升降导件135，水平方向上可在该移动导轨134上移动；及移动台131，沿着该升降导件135可在垂直方向上移动。
保持植物P的栽培盆110构成为，由该移送单元130在任意时间进行输送，可收纳于任意栽培隔架121，或者可从任意栽培隔架121取出。
移送单元130的升降导件135、移动台131的移动机构、移动台131与栽培隔架121之间的用于移送栽培盆110的机构等采用公知的机构，只要可输送栽培盆110，则可以是任意结构。
一个栽培框架120的顶端部的最下段的栽培隔架作为作业工位101而构成，在该作业工位101中设置自动浇水单元150、散布单元140，同时能够从移动台131的相反侧取放栽培盆110，构成为兼做搬入搬出工位。
而且，在本实施方式中，在作业工位101的上方并未配置有其他栽培隔架121，但是在该空间中也可以配置其他栽培隔架121。
另外，只要处于移动台131的移动范围内，则作业工位101的位置也可以根据与其他设备的配置关系而任意进行设计，也可以在适当位置的栽培隔架121内的任意1个或多个作为作业工位101而构成。
另外，也可以根据自动浇水单元150、散布单元140、搬入搬出工位等的每个功能而将作业工位101设置在别的位置。
如图3、图4所示，在作业工位101中设置有：作业台102，可将保持植物P的栽培盆110从移动台131侧以及其相反侧搬入搬出；散布单元140；及自动浇水单元150。
散布单元140具有：隔离构件141，在搬入于作业台102上的栽培盆110上方形成区划的空间；散布喷嘴143，朝着该空间内部散布散布用液状体；及光学传感器144，从上方观察搬入的栽培盆110。
隔离构件141以将作业台102的4个侧方、上方隔离于外部的方式被设置，该隔离构件141的保持植物P的栽培盆110搬入搬出的面由柔软的材质或帘子状的材质所形成且由适当的高度、宽度的隔离幕142所构成，以便能够使植物P不受损伤而通过。
自动浇水单元150具有：浇水喷嘴153，供给对栽培盆110进行浇水的栽培液；浇水配管151，从外部将栽培液供给到浇水喷嘴153；及切换阀152，设置在配管中途。
散布喷嘴143连接于设置在浇水配管151中途的切换阀152，散布于植物的叶子表面的散布用液状体从外部介由浇水配管151供给到切换阀152。
在本实施方式中，虽然散布喷嘴143设置在隔离构件141的内部空间上方，浇水喷嘴153设置在隔离构件141的内部空间下方及上方，但是这些配置也可以根据栽培的植物P的种类或设备的状况而适当地设计其位置、数量等。
另外，既可以独立于散布喷嘴143而设置配管，也可以适当地设计配置等。
对如以上构成的植物栽培装置100的动作进行说明。
保持所栽培植物P的栽培盆110从作业工位101搬入，由移送单元130从作业工位101输送到规定的栽培隔架121而被收纳。
配置有上下方向尺寸不同的多个栽培隔架121，另外，具备对应于植物P的生长阶段的照明设备，根据植物P的生长而由移送单元130将保持所栽培植物P的栽培盆110移换到更适当的栽培隔架121。
栽培盆110在适当的时间从栽培隔架121被移送单元130输送到作业工位101，由设置于作业工位101的浇水单元150进行浇水作业，之后，输送到原来的栽培隔架121或对应于生长的其他栽培隔架121。
在对植物P的叶子表面散布散布用液状体时，与前述的浇水作业同样，在适当的时间从栽培隔架121被移送单元130输送到作业工位101，由设置于作业工位101的散布单元143进行散布作业，之后，输送到原来的栽培隔架121或对应于生长的其他栽培隔架121。
而且，当植物栽培装置100对植物P的栽培结束时，栽培盆110被移送单元130输送到作业工位101，从作业工位101搬出。
通过对每个栽培盆110赋予单独的ID，从而由控制装置(未图示)管理上述一系列的作业，以对应于所栽培的植物P的种类的最适当的作业顺序、浇水、对叶子表面的散布的时间、频率全部自动进行。
此时，在栽培盆110上可光学检测地表示所赋予的单独的ID，由设置于作业工位101的光学传感器144确认搬入于作业工位101的栽培盆110，从而可进行更加确实的控制。
如以上所述，通过在作业工位101中进行全部浇水作业、散布作业，从而能够以所需最小限度的设备实现浇水单元150、散布单元140，不需要将这些设备配置于栽培隔架121，减少对设备整体的尺寸或对整体的设备构成的配置等产生影响，能够进行最适当的设计。
另外，通过设置在栽培盆110的上方形成区划的空间的隔离构件141，从而防止从散布喷嘴143散布的叶子表面散布用的液状体或从浇水喷嘴153供给的浇水用的栽培液飞散，能够防止使植物栽培装置的各部分的构成构件发生污损或者腐蚀等的坏影响。
而且，由于能够通过移送单元130将栽培盆110以任意时间适当地进行输送，因此能够将搬入作业、浇水作业、移换作业、散布作业、搬出作业等各作业以分别独立的任意时间进行。
实施例2
根据图5对本发明的第2实施方式所涉及的植物栽培装置的散布单元240进行说明。
本实施方式所涉及的植物栽培装置的散布单元240设置在移动台231上，即，移动台231上设置有在栽培盆210的上方形成区划的空间的隔离构件241，在该空间内部设置有散布喷嘴(未图示)，在隔离构件241的上方设置有光学传感器244。
散布单元240以外的构成除了在作业工位中与浇水单元共用配管之外，与前述的第1实施方式相同。
根据本实施方式，由于在进行散布作业时不需要将栽培盆210输送至作业工位，因此能够迅速地进行散布作业，所以即使在需要像增加散布作业的频率这样的栽培法的情况下，也能够应用，能够进行更加高效的栽培。
而且，由于从任意侧都能搬入栽培盆210，因此光学传感器244设置在移动台231的两侧。
实施例3
根据图6、图7对本发明的第3实施方式所涉及的植物栽培装置的散布单元340进行说明。
本实施方式所涉及的植物栽培装置的散布单元340应用于作为移送单元而具备将栽培盆310在水平方向上连续输送的输送带333的装置上。
散布单元340设置在输送带333的规定部位，具有：隔离构件341，在栽培盆310的上方形成区划的空间；散布喷嘴343，设置在该空间内部；及光学传感器344，设置在隔离构件341的上方。
隔离构件341构成为栽培盆310的输送方向长度小于栽培盆310，构成为使栽培盆310不停止而连续被输送的同时通过。
隔离构件341的保持植物P的栽培盆310搬入搬出的面由柔软的材质或帘子状的材质所形成且由适当的高度、宽度的隔离幕342所构成，以便能够使植物P不受损伤而通过。
另外，在由隔离构件341形成的空间内部设置有浇水喷嘴353，构成为也可以进行浇水作业。
而且，与第1实施方式同样，散布单元与浇水单元的配管等既可以使用切换阀等而共用也可以独立设置，也可以适当地设计喷嘴、配管的配置等。
根据本实施方式，在水平方向上配置有多个栽培隔架等且移送单元成为栽培盆的水平输送主体的植物栽培装置中，能够以所需最小限度的设备实现浇水单元、散布单元，减少对设备整体的尺寸或对整体的设备构成的配置等产生影响，能够进行最适当的设计。
另外，由于能够在连续输送中进行浇水作业、散布作业，因此作业效率提高。
而且，既可以应用于栽培盆兼做栽培隔架且将栽培也在连续输送中进行的植物栽培装置中，也可以使输送路径包含垂直方向或者栽培隔架进行垂直循环，且在该输送路径或者循环路径上设置适当变更隔离构件的结构或喷嘴、配管等的配置的散布单元、浇水单元。
根据如以上构成的本发明的植物栽培装置的各实施方式，抑制设备的复杂化，防止对构成构件产生坏影响，同时能够以任意时间、次数自动进行对叶子表面的散布，能够提高生产效率。
而且，前述的各实施方式如下，虽然在栽培盆110、210、310上保持多个植物P，但是也可保持单一的植株，其形状也可以不限定于所谓“盆”形状，只要能够保持植物P，则其形状可以是任意的。
另外，在各栽培隔架121的上方适当地设置有照明单元，通过使该照明单元构成为可控制照射于植物体的光量，从而能够同时实现最适当的培育条件与节能。

Claims (10)

1.一种植物栽培装置，其具备：栽培盆，保持植物；多个栽培隔架，收纳所述栽培盆；移送单元，输送所述栽培盆；及散布单元，对保持于所述栽培盆的植物的叶子表面散布散布用液状体，其特征为，
所述散布单元配置在所述移送单元对所述栽培盆的输送路径上或输送目的地，而且具备：隔离构件，在所述栽培盆的上方形成区划的空间；及散布喷嘴，朝着由所述隔离构件形成的空间内部散布散布用液状体。
2.根据权利要求1所述的植物栽培装置，其特征为，
所述植物栽培装置具备对所述栽培盆进行浇水的自动浇水单元，
所述自动浇水单元配置在所述移送单元对所述栽培盆的输送路径上或输送目的地且所述散布单元附近。
3.根据权利要求2所述的植物栽培装置，其特征为，
所述自动浇水单元具备供给浇水用液体的浇水配管，
从所述浇水配管介由切换阀连接有所述散布喷嘴。
4.根据权利要求1至权利要求3中任意1项所述的植物栽培装置，其特征为，
在水平方向及垂直方向上整齐排列配置所述多个栽培隔架，
所述移送单元具备：移动台，可在水平方向及垂直方向上移动；及移放机构，在所述栽培隔架与移动台之间移放栽培盆。
5.根据权利要求4所述的植物栽培装置，其特征为，所述散布单元配置在所述多个栽培隔架当中的至少1处。
6.根据权利要求5所述的植物栽培装置，其特征为，配置有所述散布单元的栽培隔架作为也进行其他作业的作业工位而构成。
7.根据权利要求4所述的植物栽培装置，其特征为，所述散布单元配置在所述移送单元的移动台上。
8.根据权利要求1至权利要求4中任意1项所述的植物栽培装置，其特征为，
所述移送单元具备将所述栽培盆水平输送的输送带，
所述散布单元配置在所述输送带上。
9.根据权利要求8所述的植物栽培装置，其特征为，
可移动地设置所述多个栽培隔架，
所述移送单元构成为通过移动所述多个栽培隔架来输送栽培盆，
所述散布单元配置在所述多个栽培隔架的移动路径上或移动目的地。
10.根据权利要求1至权利要求9中任意1项所述的植物栽培装置，其特征为，
所述植物栽培装置具备向保持于所述栽培盆的植物照射光的照明单元，
所述散布喷嘴散布散布用液状体，其含有促进保持于所述栽培盆的植物的光合成或者促进因光合成而生成的物质的合成的成分。
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