CN108024506B - 植物栽培系统及植物栽培方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及植物栽培系统及植物栽培方法。提供能够使从植物发芽后到收获前的栽培实现自动化的植物栽培系统。具有:保持器具(3),其按照每1株保持栽培对象植物(2);和轨道(4),其构成为:将多个保持器具(3)支承成能够沿长度方向移动,每当从长度方向上的一侧供给保持器具(3)时,使多个保持器具(3)朝向长度方向上的另一侧与所供给的保持器具(3)对应地移动。
Description
技术领域
公开的实施方式涉及植物栽培系统及植物栽培方法。
背景技术
专利文献1中记载了一种植物栽培装置。该植物栽培装置具有:保持搁板,其将多个培养槽垂直堆叠地进行保持;输送单元,其选择性地输送被保持于保持搁板上的多个培养槽中的规定的培养槽;以及工作场所,由输送单元输送所选择的培养槽,在该工作场所对输送来的培养槽进行作业。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-136724号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述现有技术中,操作者在工作场所进行移植等各项作业。因此,会产生很多通过手工实现的处理,存在难以实现自动化的课题。
本发明是鉴于这样的问题点而完成的,目的在于提供能够使从植物发芽后直到收获前的栽培自动化的植物栽培系统及植物栽培方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,根据本发明的一个观点,应用如下植物栽培系统,该植物栽培系统栽培植物具有:保持器具,其按照每1株保持栽培对象植物;和轨道,其构成为:将多个所述保持器具支承成能够沿长度方向移动,每当从所述长度方向上的一侧供给所述保持器具时,使所述多个保持器具朝向所述长度方向上的另一侧与所供给的所述保持器具对应地移动。
此外,根据本发明的另一观点,应用如下植物栽培方法,该植物栽培方法用于栽培植物,具有如下步骤:使按照每1株保持栽培对象植物的保持器具在规定期间内沿以第1间隔排列设置的第1轨道移动;将所述保持器具转移到以比所述第1间隔宽的第2间隔排列设置的第2轨道;以及使所述保持器具在规定期间内沿所述第2轨道移动。
此外,根据本发明的又一观点,应用如下植物栽培系统,其具有:轨道;和能够沿所述轨道移动且按照每1株保持栽培对象植物的构件。
发明效果
根据本发明,能够使从植物发芽后到收获前的栽培实现自动化。
附图说明
图1是表示实施方式的植物栽培系统中的植物的输送顺序的一例的说明图。
图2是表示植物栽培系统的整体结构的一例的说明图。
图3是表示栽培搁板的轨道的配置的一例的说明图。
图4是表示栽培搁板的光源的配置的一例的说明图。
图5A是表示保持器具的结构的一例的俯视图。
图5B是表示保持器具的结构的一例的前视图。
图5C是表示保持器具的结构的一例的左侧视图。
图6是表示保持器具的结构的一例的立体图。
图7是表示支承保持器具的状态的轨道的结构的一例的横截面图。
图8是表示轨道的长度方向端部的供给口和取出口的一例的说明图。
图9是表示机器人的结构的一例的立体图。
图10是表示手的结构的一例的立体图。
图11A是表示U型转向单元的保持器具接收动作的一例的说明图。
图11B是表示U型转向单元的保持器具移动动作的一例的说明图。
图11C是表示U型转向单元的保持器具推入动作的一例的说明图。
图11D是表示U型转向单元的保持器具推入动作的一例的说明图。
图12是表示各层的轨道间隔的一例的说明图。
图13是表示各层的隔离件的插入个数的一例的说明图。
图14是表示从将保持器具推入植物栽培系统中的A层轨道之后直到从去往B层的轨道接收保持器具的动作的一例的说明图。
图15是表示从保持器具移动到植物栽培系统中的B层的回程轨道之后直到接收返回的保持器具的动作的一例的说明图。
图16是表示从保持器具移动到植物栽培系统中的C层的轨道之后直到接收保持器具的动作的一例的说明图。
图17是表示使用托盘推入C层的保持器具时的一例的说明图。
图18是表示配置有轨道间隔不同的多种轨道组的搁板部的一例的说明图。
图19A是表示将培养基填充于孔部来保持种子的实施方式的保持器具的结构的一例的说明图。
图19B是表示将网状片设置于孔部来保持种子的变形例的保持器具的结构的一例的说明图。
图20A是表示在能够转动的机器人周围设置有两台栽培搁板的配置结构的一例的说明图。
图20B是表示在能够转动的机器人周围设置有4台栽培搁板的配置结构的一例的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图对一个实施方式进行说明。另外,在以下内容中,为了便于说明植物栽培系统的结构,有时将上下左右前后等方向定义为各图中所示的方向而适当使用。但是,并不是限定植物栽培系统的各结构的位置关系。
<1.植物栽培系统的结构>
参照图1至图4,对本实施方式的植物栽培系统1的整体结构的一例进行说明。
如图1和图2所示,植物栽培系统1是如下这样的系统:保持器具3保持作为栽培对象的植物2,通过使该保持器具3在规定期间内沿轨道4移动而使植物生长。植物栽培系统1具有栽培搁板7、机器人8、两个U型转向单元12、推进器13、搬入搬出装载机14以及搬入搬出输送机15等。另外,在图1中,为了便于说明植物的输送顺序,省略了机器人8和搬入搬出装载机14等的图示,示出了通过这些装置进行的植物输送流程。
(1-1.栽培搁板)
在栽培搁板7上设置多个轨道4。栽培搁板7具有搁板部9,搁板部9配置在多个层(在本示例中为6层)。多个搁板部9沿上下方向在多层上层叠。另外,“上下方向”无需是严格的铅直方向,只要是实质性的铅直方向即可。因此,“上下方向”也包含相对于铅直方向稍微倾斜的方向。此外,栽培搁板7上的搁板部9的层叠方向不限于上下方向,也可以是相对于上下方向倾斜规定角度的方向。
多个导轨4沿前后方向水平地延伸设置在各搁板部9上。另外,本实施方式所说的“前后方向”是栽培搁板7上的植物2的流动方向,也是导轨4的长度方向或延伸设置方向。此外,“水平方向”无需是严格的水平方向,只要实质上是水平方向即可。因此,也包含相对于水平方向稍微倾斜的方向。多个轨道4在各搁板部9上沿左右方向排列设置,各轨道4实质上平行配置。另外,本实施方式所说的“左右方向”是与上述上下方向以及前后方向正交的方向。
关于详细的结构,在后面叙述,轨道4将多个保持器具3支承成能够沿长度方向移动。此外,轨道4构成为:每当从前后方向上的一侧供给保持器具3时,使被支承的多个保持器具3朝向前后方向上的另一侧与所供给的保持器具3对应地移动。更具体来说,保持器具3构成为能够相对于轨道4滑动。并且,在轨道4上进行如下推送式输送:每当从前后方向上的一侧供给保持器具3时,使所支承的多个保持器具3 朝向前后方向上的另一侧滑动与所供给的保持器具3的个数对应的量。
栽培搁板7上的搁板部9的层数没有特别限定,但在本实施方式中,以6层的情况作为一例进行说明。在以下内容中,为了便于说明,关于栽培搁板7的搁板部9 的层,将从下数第4层称为A层,将上两层统称为B层,将下三层统称为C层。即,如图1至图3所示,A层具有一个搁板部9A,B层具有两个搁板部9B,C层具有三个搁板部9C。如图3所示,在搁板部9A上设置有较多(在本示例中为18。在图1 中,为了防止烦杂而省略一部分。)的轨道4。在各个搁板部9B上设置有少于A层的个数(在本示例中为12。在图1中,为了防止烦杂而省略一部分。)的轨道4。在各个搁板部9C上设置有比B层还少的个数(在本示例中为6。在图1中,为了防止烦杂而省略一部分。)的轨道4。
图3示出栽培搁板7的各轨道4上的植物2的流动方向。另外,图3中的标号5 示出从上述前后方向上的前侧(机器人8的配置侧)向后侧(推进器13、搬入搬出装载机14的配置侧)的流动方向,标号6示出相反地从后侧向前侧的流动方向。如图3所示,在A层中,保持器具3在各轨道4上从后侧朝向前侧滑动。在B层的各层中,在多个轨道4中的、上述左右方向上隔开一个的轨道4上,保持器具3从前侧朝向后侧滑动。另一方面,在相对于上述隔开一个的轨道4在左右方向上相邻的隔开一个的轨道4上,保持器具3从后侧朝向前侧滑动。在C层的各层中,保持器具3 都是在各轨道4上从前侧朝向后侧滑动。另外,以下,将B层的轨道4中的、保持器具3从前侧向后侧滑动的轨道4适当称作“去程轨道4a”,保持器具3从后侧向前侧滑动的轨道4适当称作“回程轨道4b“。
此外,如图4所示,在栽培搁板7的各搁板部9A~9C的上方设置有用于向植物 2的叶子2b(参照后述的图7)照射光的多个光源10。各光源10以如下姿势设置:在分别设置于各搁板部9A~9C的上方的支承板11的下表面沿左右方向延伸。各光源10沿前后方向以规定的间隔进行配置。另外,光源10没有特别限定,但是,例如使用LED、荧光灯等。
(1-2.输送顺序)
接下来,对植物栽培系统1中的植物2的输送顺序的一例进行说明。搬入搬出输送机15将利用未图示的码垛机从供给用托盘Pi的层叠体PA供给的供给用托盘Pi输送至搬入搬出装载机14。在供给用托盘Pi上装配有多个保持器具3,该多个保持器具3保持有在外部的适当场所进行了播种而发芽的状态的植物2。
搬入搬出装载机14将由搬入搬出输送机15输送的供给用托盘Pi输送至A层的搁板部9A的后侧并放置。推进器13将装配在所放置的供给用托盘Pi上的多个保持器具3朝向前侧推入相当于一个保持器具3的长度(后述的图13所示的长度p)的一个间距。由此,对A层的各轨道4逐个供给保持器具3。在各导轨4中,每当从后侧供给一个保持器具3时,使轨道4所支承的多个保持器具3朝向前侧滑动一个的量。另外,一次向各轨道4供给的保持器具3的数量不限于逐个,也可以是多个。
机器人8在栽培搁板7的前侧从A层的搁板部9A的轨道4接收保持器具3并使其移动到B层的搁板部9B。机器人8将保持器具3从前侧插入B层的多个轨道4中的去程轨道4a并推动一个间距,使轨道4上的多个保持器具3朝向后侧滑动。在栽培搁板7的后侧,U型转向单元12从去程轨道4a接收由机器人8从前侧滑动到后侧的保持器具3,将其移动到回程轨道4b。然后,U型转向单元12将保持器具3从后侧插入回程轨道4b并推动一个间距,使轨道4上的多个保持器具3朝向前侧滑动。
在栽培搁板7的前侧,机器人8从回程轨道4b接收由U型转向单元12滑动到前侧的保持器具3,并将其移动到C层的搁板部9C。机器人8将保持器具3从前侧插入C层的轨道4并推动一个间距,使轨道4上的多个保持器具3朝向后侧滑动。搬入搬出装载机14利用发货用托盘Po接收滑动来的保持器具3,将其输送到搬入搬出输送机15。发货用托盘Po上装配有多个保持器具3,该多个保持器具3保持有能够发货的生长完毕的植物2。搬入搬出输送机15将从搬入搬出装载机14接收的发货用托盘Po输送至外部(例如分拣场等)。
另外,以上说明的栽培搁板7的结构只是一例,也可以构成为上述以外的结构。例如,可以不将栽培搁板7构成为多层而是构成为一层,也可以构成为7层以上。此外,也可以将B层或C层构成为一层,也可以取消B层而构成为只有A层和C层。此外,在上述内容中,配置成从上依次为B层、A层、C层,但是,例如,也可以设为从上依次为A层、B层、C层等、变更各层的配置。另外,通过如本实施方式那样将B层配置在上层,能够将U型转向单元12配置在上方。其结果是,例如,在采用通过手工向A层供给保持器具3或从C层取出保持器具3等作业的系统(人代替推进器13或搬入搬出装载机14进行作业的系统)时,能够确保手工的作业空间,能够提高操作性。
<2.保持器具>
接下来,使用图5A至图7对保持器具3的结构的一例进行说明。另外,图5A~图5C和图 6所示的方向表示保持器具3被轨道4支承的状态下的方向。
保持器具3是按照每1株保持作为植物栽培系统1的栽培对象的植物2的的部件。另外,这里所说的“1株”是指从单一的种子生长的一个个体。例如,如图7所示的植物2那样,通过由一个茎2a支承多个(也可以是单一)叶2b而作为1个个体的植物即为1株。此外,即使在例如茎由于分枝等而存在多个的情况下,通过其根的连接而作为1个个体的植物即为一株。另外,保持器具3相当于能够沿轨道移动并按照每1 株保持栽培对象植物的构件的一例。
如图5A~图5C以及图6所示,保持器具3具有在上下方向、左右方向、前后方向的各个方向上相互对称的形状。保持器具3由滑动性高的材料(例如树脂。也可以是金属等)一体成型,构成为能够相对于支承保持器具3的轨道4滑动。保持器具 3在上下方向的两侧分别具有突起部33a、33b,在左右方向上的两侧分别具有对置部 32、32。突起部33a、33b通过收纳于轨道4的引导槽43a、43b中(参照后述的图7) 而能够实现保持器具3沿轨道4的移动。对置部32在上侧和下侧具有与轨道4对置的对置面32a、32b,这些对置面32a、32b与轨道4接触而滑动。
对置部32是向左右两侧突出的大致长方体状的部分,其上侧的面和下侧的面为平行的上述对置面32a、32b。保持器具3在左右的对置部32的末端部分别具有当被机器人8的手21(参照后述的图10)把持时被爪部件25(参照图10)支承的支承部 35。在本示例中,从前后方向观察时,支承部35例如形成为等腰梯形,但也可以形成为三角形或圆形等其它形状。此外,在本示例中,例如,在对置部32的前后方向上隔开间隔地例如配置有两个支承部35,但也可以形成为一个,也可以形成为三个以上。此外,突起部33a、33b是向上下两侧突出的大致长方体状的部分,在其前后方向上的大致中央部形成有沿上下方向贯穿的孔部34。在本示例中,孔部34例如是圆孔,但也可以形成为四边形等其它形状。如图7所示,孔部34中填充有培养基36,用于保持从在培养基36中播下的种子发芽后的植物2。作为培养基36,例如可以使用琼脂等凝胶状培养基,也可以使用聚氨酯、石棉等固体培养基。
在对置面32a、32b的前后方向上的两个部位形成有孔部37。利用该孔部37能够减少保持器具3和轨道4的接触面积(接触阻力),能够提高与轨道4之间的滑动性。此外,在突起部33a、33b的孔部34的前后方向上的两侧形成有孔部39。利用该孔部39能够减轻保持器具3的重量,能够进一步提高与轨道4之间的滑动性。
另外,以上说明的保持器具3的结构只是一例,也可以构成为上述以外的结构。例如,在上述内容中。将保持器具3一体成型,但也可以用多个部件构成保持器具3。此外,保持器具3也可以构成为具备车轮,利用车轮相对于轨道4移动。
另外,在植物栽培系统1中,使用如下这样的隔离件3s,通过将该隔离件3s插入多个保持器具3之间来规定保持器具3的前后方向上的间隔。隔离件3s由与上述保持器具3共同的部件构成。即,使用在孔部34中未填充培养基36的空的状态的保持器具3作为隔离件3s。因此,在轨道4中,多个隔离件3s也与多个保持器具3一同被支承成能够沿前后方向移动。并且,每当在轨道4上从前后方向上的一侧供给隔离件3s时,使所支承的保持器具3和隔离件3s朝向另一侧与所供给的隔离件3s对应地移动。
<3.轨道>
接下来,使用图7和图8对轨道4的结构的一例进行说明。另外,图7和图8 所示的方向表示轨道4设置于栽培搁板7的搁板部9的状态下的方向。
如图7所示,轨道4具有轨道部40和水槽部47。轨道部40具有左右一对的两个上轨道部41和左右一对的两个下轨道部42。在上轨道部41与下轨道部42之间形成有收纳保持器具3的空间44。在一对上轨道部41之间形成有收纳保持器具3的突起部33a的引导槽43a。在一对下轨道部42之间形成有收纳保持器具3的突起部33b 的引导槽43b。
上轨道部41具有:引导板41a,其在左右方向上具有规定的宽度,并在前后方向上延伸设置;和一对装配部41b,它们从引导板41a的左右方向上的一端部向下方突出。在两个装配部41b的对置面上形成有凹凸部41c。
下轨道部42具有:引导板42a,其在左右方向上具有规定的宽度,并在前后方向上延伸设置;突起部42b,其从引导板42a的左右方向上的一端部向上方突出;一对装配部42d,它们从引导板42a的左右方向上的一端部向下方突出。在突起部42b 的外表面上形成有凹凸部42c。此外,在两个装配部42d中的外侧的装配部42d的下端具有凸部42e。
水槽部47是上侧敞开的截面大致U字形的细长的水槽,内部贮存有培养液48。利用例如泵等适当的流动构件,使培养液48向前后方向流动。在水槽部47的左右两侧的侧壁部47d的上端具有突起部47c。在突起部47c的外表面的下部形成有凹部47a。此外,在侧壁部47d的上端的内侧具有向左右方向突出的凸部47b。
通过将两个装配部42d分别装配于水槽部47的对应侧的侧壁部47d的突起部 47c,将一对下轨道部42装卸自如地安装在水槽部47的上部。这时,内侧的装配部 42d的下端与凸部47b抵接,外侧的装配部42d的凸部42e卡到突起部47c的凹部47a 中。安装在水槽部47上的一对下轨道部42的引导板42a的末端部在左右方向上隔开间隔地对置而形成引导槽43b。
一对上轨道部41的两个装配部41b分别被装配于对应侧的下轨道部42的突起部42b,通过使装配部41b的凹凸部41c与突起部42b的凹凸部42c嵌合而将一对上轨道部41装卸自如地安装在一对下轨道部42上。安装在一对下轨道部42上的一对上轨道部41的引导板41a的末端部在左右方向上隔开间隔地对置而形成引导槽43a。此外,在一对上轨道部41与一对下轨道部42之间形成有收纳保持器具3的上述空间 44。
插入轨道4中的保持器具3被收纳在轨道部40的空间44中。通过将上下突起部33a、33b分别收纳在上下引导槽43a、43b中,将保持器具3支承成能够沿轨道4的长度方向移动。此外,保持器具3的左右的对置部32的对置面32a、32b以能够滑动的方式分别与左右的上轨道部41的引导板41a的下表面、左右的下轨道部42的引导板42a的上表面接触。由此,将保持器具3支承成能够沿轨道4的长度方向顺畅地移动。这样,通过构成为利用轨道4的上轨道部41和下轨道部42从上下夹住保持器具 3,能够防止保持器具3的倾斜和倒下。
在本实施方式中,在轨道4中,水槽部47在前后方向上不间断地连续设置,轨道部40在前后方向上被分割成多个而设置。由此,能够防止培养液48的泄漏。此外,即使在例如由于勾挂或堵塞等而导致保持器具3在轨道4的长度方向上的中途无法移动的情况下,也能够通过在相应位置处卸下轨道部40而取出保持器具3等。另外,轨道4的结构不限于上述的结构,也可以将水槽部47分割成多个,也可以使轨道部 40在前后方向上不间断地连续。
在保持器具3的孔部34内填充培养基36,保持器具3保持从在培养基36中播下的种子生长的植物2的茎2a。植物2的根2c向下方垂下而浸入培养液48中,同时,在轨道4的上方使叶子2b生长。
如图8所示,在轨道4的前后方向上的一侧的端部(在本示例中为右端部)设有供给口4p,该供给口4p用于将保持器具3和隔离件3s中的至少一方供给至轨道4。此外,在轨道4的前后方向上的另一侧的端部(在本示例中为左端部)设有取出口 4q,该取出口4q用于将保持器具3和隔离件3s中的至少一方从轨道4取出。这些供给口4p和取出口4q例如被设置成大致一个保持器具3的长度。供给口4p和取出口 4q通过如下方式形成:从轨道4的长度方向上的一端和另一端去除例如轨道部40的两个上轨道部41,使两个下轨道部42露出大致一个保持器具3的长度。这时,例如利用切削等将下轨道部42的突起部42b切除。另外,供给口4p和取出口4q可以构成为相同的结构,也可以构成为不同的结构。
在A层的轨道4中,供给口4p设置在前后方向上的后侧,取出口4q设置在前侧。在B层的轨道4中,在去程轨道4a中,供给口4p设置在前侧,取出口4q设置在后侧,在回程轨道4b中,供给口4p设置在后侧,取出口4q设置在前侧。在C层的轨道4中,供给口4p设置在前侧,取出口4q设置在后侧。
另外,以上说明的轨道4的结构只是一例,也可以构成为上述以外的结构。例如,也可以利用上轨道部41和下轨道部42构成轨道4,将水槽部47设置成与轨道4分体。此外,也可以构成为不设置上轨道部41的结构。
<4.机器人>
接下来,使用图9和图10对机器人8的结构的一例进行说明。另外,在图9和图10中,X轴正方向对应于右,X轴负方向对应于左,Y轴正方向对应于后,Y轴负方向对应于前,Z轴正方向对应于上,Z轴负方向对应于下。
(4-1.整体结构)
机器人8配置在栽培搁板7的前侧,将保持器具3和隔离件3s从一个轨道4的取出口4q输送至另一轨道4的供给口4p。如图9所示,机器人8具有:基座16;门型支承框17,其设置在基座16上;致动器30,其设置在支承框17上;以及手21。
支承框17具有:一对支柱17a,它们在基座16上以在X轴方向上对置的方式沿 Z轴方向设置;和大致水平的梁17b,其沿X轴方向架设在一对支柱17a的上端。
致动器30具有X轴单元18、Z轴单元19和Y轴单元20。X轴单元18具有梁 18a、滑块18b和X轴马达18c。梁18a在X轴方向上大致水平地架设在一对支柱17a 间。滑块18b沿X轴方向移动自如地支承于梁18a。X轴马达18c安装在梁18a的左端,经由装配于滑块18b上的未图示的链条等而沿X轴方向驱动滑块18b。
Z轴单元19具有梁19a、滑块19b和Z轴马达19c。梁19a的上端在X轴方向移动自如地支承于梁17b,并且被固定在滑块18b上。滑块19b沿Z轴方向移动自如地支承于梁19a。Z轴马达19c安装在梁19a的下端,经由装配于滑块19b上的未图示的链条等而沿Z轴方向驱动滑块19b。
Y轴单元20具有梁20a、滑块20b和Y轴马达20c。滑块20b被固定于滑块19b。梁20a沿Y轴方向移动自如地支承于滑块20b。Y轴马达20c安装在梁20a的前端,经由装配于滑块20b上的未图示的链条等而沿Y轴方向驱动滑块20b。
在致动器30中,利用X轴马达18c在X轴方向上驱动滑块18b时,梁19a在X 轴方向上移动,梁20a经由滑块19b和滑块20b在X轴方向上移动。此外,利用Z 轴马达19c在Z轴方向上驱动滑块19b时,梁20a经由滑块19b和滑块20b在Z轴方向上移动。此外,利用Y轴马达20c在Y轴方向上驱动滑块20b时,梁20a经由滑块20b在Y轴方向上移动。这样,致动器30使梁20a能够在X轴、Y轴、Z轴这三个轴方向上移动。
手21安装在致动器30的梁20a的后侧的末端,用于把持保持器具3和隔离件 3s。致动器30通过使梁20a沿三个轴方向移动而能够沿三个轴方向移动手21。即,致动器30使手21沿前后方向(轨道4的长度方向)移动。此外,致动器30使手21 能够沿与前后方向垂直且彼此正交的两个方向、即左右方向(轨道4的排列设置方向。也是大致水平方向)和上下方向(搁板部9的层叠方向。也是高度方向)这两个方向移动。
(4-2.手)
如图10所示,手21具有底座22、一对滑块24、一对爪部件25和驱动块26。一对滑块24滑动自如地收纳在设置于底座22的下表面的X轴方向上的引导孔23中。一对爪部件25分别安装在一对滑块24的下端,在X轴方向上配置成大致平行。驱动块26设置于底座22的上部,内置有驱动机构(未图示)。驱动机构利用来自例如空气压缩机等压力源的流体压力而驱动滑块24,使一对爪部件25以在X轴方向上保持大致平行的姿势并且彼此进退的方式进行开闭。在一对爪部件25的末端的爪部28 的内侧形成有支承保持器具3的支承部35的槽部28a。槽部28a的从Y轴方向观察时的形状形成为与支承部35的形状对应的形状(在本示例中为等腰梯形)。
例如,当手21接收位于轨道4的取出口4q的保持器具3时,通过驱动机构的动作,使一对爪部件25相对于保持器具3关闭,利用爪部件25的末端的爪部28从两侧夹住保持器具3。这时,保持器具3的支承部35被收纳在爪部28的内侧的槽部28a 中。这样,手21把持保持器具3。此外,例如,当手21从轨道4的供给口4p插入保持器具3时,利用致动器30的驱动将所把持的保持器具3移动到另外的轨道4的供给口4p,将其载置于轨道4。然后,保持把持保持器具3的状态而向Y轴方向(前后方向)推动一个间距。这时,爪部28的槽部28a的端面28b与保持器具3的支承部35的端面抵接,从而能够高效地将手21的推进力传递至保持器具3。由此,能够使插入到供应口4p中的保持器具3和支承在轨道4上的多个保持器具3以及隔离件3s滑动一个间距。然后,手21打开一对爪部件25而解除保持器具3的把持。另外,隔离件3s的接收、移动以及插入也与上述保持器具3的情况同样地进行。
另外,当手21推动保持器具3时,也可以如以下这样动作。即,也可以是,手 21将保持器具3载置于轨道4之后,解除把持而移动到轨道外部侧,关闭一对爪部件25,利用这些爪部件25的末端推动保持器具3。在该情况下,能够防止手21把持保持器具3的把持位置的偏差的影响,能够使保持器具3的移动量(推动并移动的量) 大致恒定。
在手21的例如驱动块26的前表面安装有检测由手21把持的保持器具3的植物 2的生长状况的传感器27。传感器27例如是能够检测植物2的叶子2b的高度的反射型光传感器或红外线传感器等。传感器27的检测结果被发送至未图示的控制部,例如通过与规定的阈值进行比较等,判断植物2的生长状况。当被判断为生长状况不良时,手21将该保持器具3输送到例如处置场所而不使其移动到轨道4。另外,传感器27只要能够检测出植物2的生长状况即可,不限于上述的情况。例如,也可以是根据重量判断植物2的生长状况的重量传感器等。此外,传感器27也可以设置在驱动块26以外的场所,也可以设置在致动器30上而不是手21上。
另外,以上说明的机器人8的配置和结构只是一例,也可以是上述以外的配置和结构。例如,也可以将机器人8配置在栽培搁板7的前后方向两侧。该情况下,机器人8也可以在后侧进行U型转向单元12、推进器13、搬入搬出装载机14等的替代操作。此外,例如,也可以将致动器30构成为3个轴以上的多轴(例如6个轴等)。例如,通过构成为能够使6个轴的致动器转动的机器人,使手21与轨道4的位置对准变得容易,从而能够降低栽培搁板7的搁板部9的设置精度。由此,能够使栽培搁板7紧凑化。
<5.U型转向单元>
接下来,使用图11A~图11D对U型转向单元12的结构和动作的一例进行说明。
如图11A~图11D所示,B层的各层的多个(本例中为12)轨道4中的去程轨道4a在后侧的端部具有取出口4q,回程轨道4b在后侧的端部具有供给口4p。此外,在图11A~图11D所示的示例中,在各轨道4中,保持器具3和隔离件3s被支承成在前后方向上交替配置。
U型转向单元12在B层的各层各设置有一个,共设置有两个。U型转向单元12 具有板50、曲轴机构部51、气缸52和推进器55。板50具有与轨道4a相同数量(也与轨道4b相同数量。在本示例中为6)的接收部50a,这些接收部50a在与各轨道 4a(或各轨道4b)对应的位置上向前侧呈梳齿状突出。曲轴机构部51将气缸52的伸缩动作转换为板50的左右方向上的移动动作而传递,并且转换为推进器55的前后方向上的动作而传递。气缸52使与曲轴机构部51连结的杆52a进行伸缩动作。推进器55(在图11A、图11B中为了防止烦杂而省略了图示)在板50的上侧被设置成能够在前后方向上移动。如图11C和图11D所示,推进器55具有与轨道4b相同数量 (也与轨道4a相同数量。在本示例中为6)的突起部55a,这些突起部55a在与各轨道4b对应的位置上向前侧呈梳齿状突出。
首先,如图11A所示,U型转向单元12利用通过气缸52实现的曲轴机构部51 的动作来移动板50,使得板50的多个接收部50a位于多个去程轨道4a的取出口4q 的后侧端部。U型转向单元12在该状态下待机。然后,在去程轨道4a的前侧端部,机器人8的手21保持一个保持器具3将其供给至供给口4p,将保持器具3推入一个间距。通过对全部去程轨道4a反复进行该手21的推入动作,将保持器具3逐个从多个去程轨道4a的取出口4q推出。在U型转向单元12中,多个接收部50a接收从多个去程轨道4a的取出口4q逐个推出的多个保持器具3(图中由阴影表示)。
接下来,如图11B所示,U型转向单元12利用通过气缸52实现的曲轴机构部 51的动作,使板50向右方向移动1个轨道的间距(在左右方向上相邻的轨道4彼此的间隔)。由此,板50的接收部50a位于与去程轨道4a相邻的回程轨道4b的供给口 4p的后侧端部。由于上次的推进器55的推动动作,保持器具3和隔离件3s没有位于回程轨道4b的供给口4p处,从而供给口4p处于空闲状态。
接下来,如图11C所示,U型转向单元12利用通过气缸52实现的曲轴机构部 51的动作,使推进器55朝向前侧前进保持器具3的一个间距。由此,推进器55的多个突起部55a推动接收部50a上的保持器具3而将其插入回程轨道4b的供给口4p (空闲状态)。
接下来,如图11D所示,U型转向单元12利用通过气缸52实现的曲轴机构部 51的动作,使推进器55朝向前侧前进保持器具3的一个间距。由此,推进器55的多个突起部55a将位于回程轨道4b的供给口4p的保持器具3朝向前侧推入一个间距,使回程轨道4b上的多个保持器具3和隔离件3s向前侧滑动一个间距。
另外,对于被插入保持器具3彼此之间而在去程轨道4a上输送的隔离件3s,也利用U型转向单元12与上述保持器具3同样地进行操作。
这样,U型转向单元12接收在B层的去程轨道4a上按照每个间距而间歇地向后侧滑动的多个保持器具3和隔离件3s。然后,U型转向单元12将保持器具3和隔离件3s移动到回程轨道4b上并插入。然后,U型转向单元12通过将保持器具3和隔离件3s朝向前侧推动而使它们在回程轨道4b上按照每个间距而间歇地向前侧滑动,向机器人8侧进行U型转向。
另外,以上说明的U型转向单元12的结构和动作只是一例,也可以是上述以外的结构。例如,也可以使用马达等能够进行旋转动作的致动器构成U型转向单元。但是,如本实施方式那样,通过构成为通过气缸实现的单轴致动器结构,能够简化结构,从而能够削减成本。
<6.轨道的配置间隔>
接下来,使用图12对轨道4的排列设置方向的配置间隔的一例进行说明。
如图12所示,各层的轨道4的排列设置方向(左右方向)上的配置间隔PW、换言之是保持器具3的轨道排列设置方向上的配置间隔与该层的植物2的生长状况对应地设定。具体而言,配置间隔PW例如被设定为使得由保持器具3所保持的植物2 在该层中生长最多时、叶子2b不会重叠的程度的间隔。在本实施方式中,在A层的搁板部9A,轨道4的间隔PWa被设定为使得新发芽的较小的植物2的叶子2b在搁板部9A上生长最多的轨道4的前侧端部处不重叠的程度的大小。在本示例中,间隔 PWa是将搁板部9A的宽度L除以轨道4的数量18而得到的L/18左右。此外,在B 层的搁板部9B,轨道4的间隔PWb被设定为从A层的轨道4移动的生长到一定程度的植物2的叶子2b在搁板部9B上生长最多的回程轨道4b的前侧端部处不重叠的程度的大小。在本示例中,间隔PWb是将搁板部9B的宽度L除以轨道4的数量12 而得到的L/12左右。此外,在C层的搁板部9C,轨道4的间隔PWc被设定为从B 层的轨道4移动的生长到一定程度的植物2的叶子2b在搁板部9C上生长到发货状态的轨道4的后侧端部处不重叠的程度的大小。在本示例中,间隔PWc是将搁板部 9C的宽度L除以轨道4的数量6而得到的L/6左右。
另外,上述的轨道间隔只是一例,也可以将各层的轨道4的配置间隔设定为上述以外的大小。
<7.隔离件的插入个数>
接下来,使用图13对插入于保持器具3间的隔离件3s的插入个数的一例进行说明。
如图13所示,各层的隔离件3s的插入个数N、换言之是轨道长度方向上的保持器具3的配置间隔PD与该层的植物2的生长状况对应地设定。具体而言,插入个数 N(配置间隔PD)例如被设定为使得由保持器具3所保持的植物2在该层中生长最多时叶子2b不重叠的程度的间隔。在本实施方式中,在A层的搁板部9A,移动新发芽的较小的植物2,因此,隔离件3s的插入个数N被设定为0。即,设一个保持器具3在轨道长度方向上的长度为p时,保持器具3的配置间隔PDa被设定为1×p。
此外,在B层的搁板部9B,移动从A层的轨道4移动的生长到一定程度的植物 2,因此,隔离件3s的插入个数N被设定为1。即,保持器具3的配置间隔PDb被设定为2×p。此外,在C层的搁板部9C,移动从B层的轨道4移动的进一步生长的植物2,因此,隔离件3s的插入个数N被设定为2。即,保持器具3的配置间隔PDc 被设定为3×p。
另外,上述的隔离件3s的插入个数只是一例,也可以设定为上述以外的个数。
<8.植物栽培系统的动作>
接下来,使用图14~图16对植物栽培系统1的动作的一例进行说明。
如图14所示,当搬入搬出装载机14将保持有植物2的多个保持器具3输送并插入(载置)于A层的轨道4的供给口4p时,推进器13将保持器具3朝向前侧推动而将保持器具3推入一个间距。由此,轨道4上的多个保持器具3同时向前侧按照每 1个间距滑动,其结果,保持器具3移动到轨道4的前侧端部的空闲的取出口4q。另外,该推进器13的推入可以针对每一条轨道4而独立地进行,也可以针对A层的多个轨道4一次进行。
利用上述推进器13的推入,使得保持器具3在A层上沿着以间隔PWa排列设置的多个轨道4(第1轨道的一例)按照每1个间距滑动,在规定期间内朝向前侧移动。
当保持器具3移动到取出口4q时,机器人8将手21移动到A层的轨道4的取出口4q,用手21把持并接收保持器具3。然后,机器人8将保持器具3移动到B层的多个轨道4a中的去程轨道4a,将保持器具3插入(载置)于供给口4p。这时,之前,手21插入隔离件3s后而滑动一个间距,由此,去程轨道4的供给口4p处于空闲的状态。由此,保持器具3转移到以比A层的间隔PWa(第1间隔的一例)宽的间隔PWb(第2间隔的一例)排列设置的B层的去程轨道4a(第2轨道的一例)。
手21将保持器具3插入去程轨道4的供给口4p时,保持把持保持器具3的状态朝向后侧推入一个间距。由此,使去程轨道4上的多个保持器具3和隔离件3s向后侧滑动一个间距。机器人8对位于A层的多个轨道4的取出口4q的保持器具3逐个依次进行上述的保持器具3从A层的轨道4向B层的去程轨道4a的移动、插入和推入这一系列动作。在去程轨道4a的后侧,U型转向单元12在板50的接收部50a中依次接收从去程轨道4a的取出口4q推出的保持器具3。
接下来,如图15所示,U型转向单元12使板50在轨道4的排列设置方向上移动,使多个接收部50a接收的多个保持器具3位于与去程轨道4a相邻的回程轨道4b 的供给口4p的后端部。
然后,U型转向单元12使推进器55向前方向移动,利用多个突起部55a将多个保持器具3推入一个间距,将保持器具3插入回程轨道4b的空闲的供给口4p。并且, U型转向单元12使推进器55进一步向前方向移动,利用多个突起部55a将多个保持器具3从供给口4p推入一个间距。由此,使回程轨道4b上的多个保持器具3和隔离件3s向前侧滑动一个间距。其结果,使保持器具3分别移动到回程轨道4b的前端部的空闲的取出口4q。
利用上述机器人8的推入和U型转向单元12的推入,使得保持器具3在B层上沿着去程轨道44a和回程轨道4b(第2轨道的一例)按照每1个间距滑动,在规定期间内朝向后侧和前侧移动。
在回程轨道4b的前侧,机器人8将手21移动到取出口4q,用手21把持并接收移动到回程轨道4b的取出口4q的保持器具3。
然后,如图16所示,机器人8将由手21把持的保持器具3移动到C层的多个轨道4中的一个轨道,将保持器具3插入(载置)于供给口4p。这时,之前,手21 插入隔离件3s后滑动了一个间距,由此,轨道4的供给口4p处于空闲的状态。由此将保持器具3转移到以比B层的间隔PWb(第1间隔的一例)宽的间隔PWc(第2 间隔的一例)排列设置的C层的轨道4(第2轨道的一例)。
手21将保持器具3插入轨道4的供给口4p时,保持把持保持器具3的状态朝向后侧推入一个间距。由此,使C层的轨道4上的多个保持器具3和隔离件3s向后侧滑动一个间距。利用上述机器人8的推入,使得保持器具3在C层上沿着以间隔PWc 排列设置的多个轨道4按照每1个间距滑动,在规定期间内朝向后侧移动。
机器人8对位于B层的各层的多个回程轨道4b的取出口4q的一个个保持器具3 依次进行上述的保持器具3从B层的回程轨道4b向C层的轨道4的移动、插入和推入这一系列动作。在C层的轨道4的后侧,搬入搬出装载机14配置发货用托盘Po,将从各轨道4逐个推出的多个保持器具3装配在发货用托盘Po上进行接收,搬出到搬入搬出输送机15上。
<9.实施方式的效果>
如上所述,本实施方式的植物栽培系统1具有按照每1株保持栽培对象植物2 的保持器具3和轨道4。轨道4构成为:将多个保持器具3支承成能够沿长度方向移动,每当从长度方向上的一侧供给保持器具3时,使多个保持器具3朝向长度方向上的另一侧与所供给的保持器具3对应地移动。由此,起到如下效果。
即,在植物栽培系统1中,按照每1株保持栽培对象植物2的多个保持器具3 被轨道4支承成能够沿长度方向移动。在轨道4中,每当从长度方向上的一侧供给保持器具3时,多个保持器具3朝向长度方向上的另一侧与所供给的保持器具3对应地移动。由此,通过使进行播种后植物2发芽了的保持器具3在规定期间内沿轨道4 移动同时向叶子照射光,从而能够在不经手工的情况下使植物2生长。因此,能够使从植物2发芽后到收获前的栽培实现自动化。
此外,由于是被轨道4保持的多个保持器具3与所供给的保持器具3对应地移动的这样的推送式输送,因此,不需要马达等机械式输送机构。因此,能够使植物栽培系统1简化、小型化并降低成本。
此外,由于不经手工,因此,能够提供卫生的植物2,并且能够在最适合植物2 的环境条件(例如,对人来说难以忍受的二氧化碳浓度或红色、蓝色等可视性差的光的照射等)下栽培植物2。
此外,在本实施方式中,特别是,植物栽培系统1具有隔离件3s,通过将该隔离件3s插入多个保持器具3之间来规定保持器具3的长度方向上的间隔。此外,轨道4构成为:将多个隔离件3s支承成能够沿长度方向移动,每当从一侧供给隔离件 3s时,使保持器具3和隔离件3s朝向另一侧与所供给的隔离件3s对应地移动。
根据本实施方式,通过在多个保持器具3之间插入适当数量的隔离件3s,能够与植物2的生长状况对应地调节轨道长度方向上的植物2间的间隔。由此,不需要进行将聚氨酯或石棉等培养基转移到另外的栽培板等作业,因此,能够通过自动机器(机器人等)进行处理,从而能够实现移植作业的自动化。
此外,在本实施方式中,特别是,植物栽培系统1具有设置有多个轨道4的栽培搁板7。在多个轨道4各自的一侧端部具有供给口4p,保持器具3和隔离件3s中的至少一方被供给至该供给口4p,在多个轨道4的各个轨道的另一侧端部具有取出口 4q,从该取出口4q取出保持器具3和隔离件3s中的至少一方。由此,起到如下效果。
即,在本实施方式中,设置于栽培搁板7的多个轨道4各自在一侧端部具有供给口4p,在另一侧端部具有取出口4q。由此使得从栽培搁板7的一侧和另一侧相对于多个轨道4各自取出放入保持器具3和隔离件3s变得容易。因此,能够使用自动机器(推进器、U型转向单元、机器人等)实现保持器具3和隔离件3s的取出放入的自动化。此外,例如当人进行取出放入作业时能够提高操作性。
此外,在本实施方式中,特别是,栽培搁板7具有配置在多个层的搁板部9,在搁板部9各自上设置有轨道4。这样,通过将栽培搁板7构成为多层结构,能够在抑制植物栽培系统1的设置空间的情况下增大植物2的栽培空间。此外,能够通过与植物2的生长状况对应地使各搁板部9的结构有所不同等,提高系统设计的自由度。
此外,在本实施方式中,特别是,在搁板部9上排列设置有多个轨道4,栽培搁板7的多个搁板部9包含轨道4的排列设置方向上的间隔互不相同的搁板部(即,A 层的搁板部9A、B层的搁板部9B、C层的搁板部9C)。
由此,通过使保持器具3移动到轨道间隔不同的另一搁板部9,能够与植物2的生长状况对应地调节轨道排列设置方向上的植物2间的间隔。因此,不需要进行将聚氨酯或石棉等培养基转移到另外的栽培板等作业,因此能够通过自动机器(机器人等) 进行处理,从而能够实现移植作业的自动化。
此外,在本实施方式中,特别是,多个轨道4各自在栽培搁板7上水平地设置。由此,能够将培养液48贮存在轨道4的内部,因此,无需与轨道4分开地设置水槽,能够简化结构。此外,能够防止保持器具3和隔离件3s由于重力而移动。
此外,在本实施方式中,特别是,植物栽培系统1具有机器人8,该机器人8配置在栽培搁板7的长度方向上的一侧,用于将保持器具3和隔离件3s中的至少一方从一个轨道4的取出口4q输送至另一轨道4的供给口4p。
由此,通过使用机器人8使保持器具3移动到轨道间隔不同的另一轨道4,能够与植物2的生长状况对应地调节轨道排列设置方向上的植物2间的间隔。此外,能够使用机器人8在保持器具3之间插入适当数量的隔离件3s,因此,能够与植物2的生长状况对应地来调节轨道长度方向上的植物2间的间隔。因此,能够使移植作业实现自动化。
此外,在本实施方式中,特别是,机器人8具有:手21,其把持保持器具3和隔离件3s中的至少一方;和致动器30,其使手至少沿与长度方向垂直且彼此正交的两个方向(左右方向和上下方向)移动。
由此,机器人8能够使手21相对于设置在栽培搁板7上的多个轨道4沿轨道4 的排列设置方向(左右方向)和搁板部9的层叠方向(上下方向)移动。因此,机器人8能够向栽培搁板7的任意的轨道4输送保持器具3和隔离件3s中的至少一方。
此外,在本实施方式中,特别是,致动器30使手21沿长度方向移动。由此,机器人8能够使用手21来推动位于轨道4的供给口4p的保持器具3或隔离件3s而使其移动。因此,能够利用机器人8对保持器具3和隔离件3s进行推送式输送,因此不需要马达等机械式输送机构,能够使植物栽培系统1简化、小型化并降低成本。
此外,在本实施方式中,特别是,手21具有形成有支承保持器具3和隔离件3s 的槽部28a的一对爪部件25。由此,在利用手21的爪部件25对保持器具3和隔离件3s进行各种操作(接收、移动、推入等)时,能够稳定地把持,从而能够抑制下落、打滑等,能够提高操作的可靠性。
此外,在本实施方式中,特别是,保持器具3具有:收纳在轨道4的引导槽43a、 43b中的突起部33a、33b;与轨道4对置的对置部32b;以及在手21把持时由爪部件25支承的支承部35。突起部33a、33b形成有用于保持植物2的孔部34。由此起到了如下效果。
即,保持器具3具有用于保持植物2的孔部分34,由此使得植物2的根2c能够向下方垂下而浸入培养液38中,同时,使植物2的叶子2b在上方生长。此外,保持器具3和隔离件3s具有突起部33a、33b和对置部32b,由此能够在轨道上顺畅地滑动。此外,保持器具3和隔离件3s具有支承部35,由此能够提高由手21进行的各种操作(接收、移动、推入等)的可靠性。
此外,在本实施方式中,特别是,保持器具3和隔离件3s由共同的部件构成。由此能够共用保持器具3和隔离件3s,因此,与由独立的部件构成的情况相比,能够削减成本。此外,使得支承保持器具3和隔离件3s双方的轨道4以及把持双方的手21等的设计变得容易。
此外,在本实施方式的植物栽培系统1中,实施如下植物栽培方法,该植物栽培方法具有如下步骤:使按照每1株保持栽培对象植物2的保持器具3在规定期间内沿以第1间隔排列设置的第1轨道4移动;将保持器具3转移到以比第1间隔宽的第2 间隔排列设置的第2轨道4;以及使保持器具3在规定期间内沿第2轨道4移动。
即,在上述植物栽培方法中,使按照每1株保持栽培对象植物2的保持器具3 在规定期间内沿A层的轨道4、B层的轨道4以及C层的轨道4移动。由此,通过使进行播种后植物2发芽了的保持器具3沿各轨道4移动的同时向叶子2b照射光,从而能够在不经手工的情况下使植物生长。因此,能够使从植物2发芽后到收获前的栽培实现自动化。
此外,通过使保持器具3从第1轨道4转移到间隔较宽的第2轨道4,能够与植物2的生长状况对应地调节轨道排列设置方向上的植物2间的间隔。因此,不需要进行将聚氨酯或石棉等培养基转移到另外的栽培板等作业,因此,能够通过自动机器(机器人等)进行处理,从而能够实现移植作业的自动化。
此外,在本实施方式中,特别是,机器人8具有传感器27,该传感器27配置在手21上,用于检测由手21把持的保持器具3的植物2的生长状况。由此起到了如下效果。
假设将生长状况不良的植物2直接配置在栽培搁板7上,则在栽培空间中会产生无效的空间。在本实施方式中,当机器人8的手21把持保持器具3时,由传感器27 检测植物2的生长状况。由此,例如在生长状况不良的情况下,能够将该保持器具3 输送到处置场所而不将其输送到轨道4。其结果是,在栽培搁板7上,能够只配置生长状况良好的植物2,因此,能够有效利用栽培空间。
<10.变形例>
另外,公开的实施方式不限于以上述实施方式,在不脱离其主旨和技术思想的范围内可以进行各种变形。以下,对这样的变形例进行说明。
(10-1.使用托盘推动C层轨道的保持器具的情况)
在上述实施方式中,利用机器人8的手21对于C层的多个轨道4按照各轨道来逐个推动保持器具3,但是,例如也可以使用托盘一并推动多个保持器具3。图17 示出本变形例的一例。
如图17所示,托盘Pc具有用于装配多个保持器具3的多个切口状的凹部60。凹部60的间隔与C层的搁板部9C中的轨道4的间隔PWc大致一致。机器人8利用手21保持装配有多个保持器具3的托盘Pc,朝向后侧推动托盘Pc,从而能够使由各轨道4支承的多个保持器具3一并朝向后侧滑动。因此,能够使机器人8在C层的推入作业高效化。此外,通过将托盘Pc插入保持器具3之间并使其沿轨道4移动,还能够将托盘Pc用作隔离件。
另外,例如,通过使托盘Pc的凹部60的切入长度沿左右方向(托盘的长度方向) 交替地变化,能够将保持器具3(植物2)配置成交错状。由此,通过进一步缩小C 层的轨道间隔,能够密集地配置保持器具3(植物2),从而能够更有效地利用栽培搁板7的栽培空间。
(10-2.轨道间隔不同的多种轨道组配置在同一搁板部的情况)
在上述实施方式中,构成为:在栽培搁板7的A层的搁板部9A、B层的搁板部 9B、C层的搁板部9C间,轨道4的排列设置方向上的间隔互不相同,但是,在一个搁板部内,轨道4的排列设置方向上的间隔相同。但是,不限于此,栽培搁板7也可以具有轨道4的排列设置方向上的间隔互不相同的多种轨道组一同配置的搁板部。图 18示出本变形例的一例。
如图18所示,在栽培搁板7具备的搁板部9’配置有排列设置的多个轨道4的排列设置方向上的间隔互不相同的两种轨道组65A和轨道组65B。在轨道组65A中,轨道4的排列设置方向上的间隔较宽,轨道4配置得稀疏,在轨道组65B中,轨道4 的排列设置方向上的间隔比轨道组65A窄,轨道4配置得密集。
根据本变形例,在同一搁板部9'上通过使保持器具3移动到轨道间隔不同的另一轨道组,能够与植物2的生长状况对应地调节轨道排列设置方向上的植物2间的间隔。因此,不需要进行将聚氨酯或石棉等培养基转移到另外的栽培板等作业,因此能够通过自动机器(机器人等)进行处理,从而能够实现移植作业的自动化。
(10-3.在保持器具的孔部设置网状片的情况)
在上述实施方式中,由保持器具3保持的植物2是通过在填充于孔部34中的培养基36中播下种子使其发芽而得到的,但是,也可以在孔部34中无培养基36的情况下播下种子使其发芽。图19A示出上述实施方式的保持器具3,图19B示出本变形例的保持器具3’。
如图19A所示,在上述实施方式中,在保持器具3的孔部34中填充培养基36,利用该培养基36保持播下的植物2的种子63,使植物2生长。
另一方面,如图19B所示,在本变形例中,在保持器具3’的孔部34的底部安装有网状片64,由网状片64保持播下的植物2的种子63,使植物2生长。
根据本变形例的保持器具3’,能够在无培养基的情况下保持种子63。
(10-4.在能够转动的机器人周围设有多个栽培搁板的情况)
在本变形例中,如图20A和图20B所示,机器人8’构成为能够转动,在该机器人8’周围的多个部位配置有栽培搁板7。例如,在图20A所示的示例中,两个栽培搁板7被配置成隔着机器人8’。此外,例如,在图20B所示的示例中,4个栽培搁板7 被配置成围在机器人8’的周围。机器人8'通过转动移动或转动动作依次面对多个栽培搁板7,进行与上述实施方式中的机器人8同样的操作。
根据本变形例,能够利用1台机器人8’对多个栽培搁板7进行各种操作。换言之,多个栽培搁板7可以共用机器人8’。因此,能够使植物栽培系统简化、小型化并降低成本。
另外,在以上的说明中,在存在“垂直”、“平行”、“平面”等记述的情况下,该记述并不是严格的含义。即,那些“垂直”、“平行”、“平面”允许设计上、制造上的公差和误差,意味着“实质上垂直”、“实质上平行”、“实质上平面”。
此外,在以上的说明中,当存在外观上的尺寸和大小“相同”、“相等”、“不同”等记述时,该记述并不是严格的含义。即,那些“相同”、“相等”、“不同”允许设计上、制造上的公差和误差,意味着“实质上相同”、“实质上相等”、“实质上不同”。
此外,除了以上已经叙述的以外,还可以适当组合上述实施方式和各变形例的方法来使用。
此外,虽然不一一例示,但是,上述实施方式和各变形例在不脱离其主旨的范围内,可以进行各种变更来实施。
标号说明
1:植物栽培系统;2:植物;3:保持器具;3s:隔离件;4:轨道;4p:供给口;4q:取出口;7:栽培搁板;8:机器人;9:搁板部;9A~9C:搁板部;9’:搁板部; 21:手;25:爪部件;28a:槽部;30:致动器;32:对置部;34:孔部;35:支承部;43a、43b:引导槽;65A、65B:轨道组。
Claims (14)
1.一种植物栽培系统,其栽培植物,其特征在于,该植物栽培系统具有:
保持器具,其按照每1株保持栽培对象植物;
多个轨道,其构成为:将多个所述保持器具支承成能够沿长度方向移动,每当从所述长度方向上的一侧供给所述保持器具时,使所述多个保持器具朝向所述长度方向上的另一侧与所供给的所述保持器具对应地移动;
多个水槽部,其针对所述多个轨道中的每一个设置,并且在内部储存有培养液;
搁板部,其在水平方向上交替并列设置有所述保持器具的移动方向相反的去程轨道和回程轨道;和
自动机器,其配置在所述搁板部的所述长度方向上的一侧,从所述去程轨道接收所述保持器具并使其在所述回程轨道上U型转向。
2.根据权利要求1所述的植物栽培系统,其特征在于,
所述植物栽培系统还具有隔离件,通过将该隔离件插入所述多个保持器具之间来规定所述保持器具的所述长度方向上的间隔,
所述轨道构成为:将多个所述隔离件支承成能够沿所述长度方向移动,每当从所述一侧供给所述隔离件时,使所述保持器具和所述隔离件朝向所述另一侧与所供给的所述隔离件对应地移动。
3.根据权利要求2所述的植物栽培系统,其特征在于,
在所述多个轨道各自的所述一侧的端部具有供给口,向该供给口供给所述保持器具和所述隔离件中的至少一方,并且,在所述多个轨道各自的所述另一侧的端部具有取出口,从该取出口取出所述保持器具和所述隔离件中的至少一方。
4.根据权利要求3所述的植物栽培系统,其特征在于,
包括所述搁板部的多个搁板部还具有在上下方向上配置有多个层的栽培搁板。
5.根据权利要求4所述的植物栽培系统,其特征在于,
在所述搁板部上排列设置有多个所述轨道,
所述多个搁板部包含所述轨道的排列设置方向上的间隔互不相同的所述搁板部。
6.根据权利要求5所述的植物栽培系统,其特征在于,
所述栽培搁板具有搁板部,该搁板部上排列设置有多个所述轨道,并配置有所述轨道的排列设置方向上的间隔互不相同多种轨道组。
7.根据权利要求6所述的植物栽培系统,其特征在于,
所述多个轨道各自在所述栽培搁板上水平地设置。
8.根据权利要求7所述的植物栽培系统,其特征在于,
所述植物栽培系统还具有机器人,该机器人配置在所述栽培搁板的所述长度方向上的一侧和另一侧中的至少一方,将所述保持器具和所述隔离件中的至少一方从一个所述轨道的所述取出口输送至另一个所述轨道的供给口。
9.根据权利要求8所述的植物栽培系统,其特征在于,
所述机器人具有:
手,其把持所述保持器具和所述隔离件中的至少一方;和
致动器,其使所述手至少沿与所述长度方向垂直且彼此正交的两个方向移动。
10.根据权利要求9所述的植物栽培系统,其特征在于,
所述致动器使所述手沿所述长度方向移动。
11.根据权利要求10所述的植物栽培系统,其特征在于,
所述手具有形成有支承所述保持器具和所述隔离件的槽部的一对爪部件。
12.根据权利要求11所述的植物栽培系统,其特征在于,
所述保持器具具有:
突起部,其形成有用于保持所述植物的孔部,被收纳在所述轨道的引导槽中;
与所述轨道对置的对置部;以及
支承部,其在所述手进行把持时由所述爪部件支承。
13.根据权利要求2至12中的任一项所述的植物栽培系统,其特征在于,
所述保持器具和所述隔离件由共同的部件构成。
14.一种植物栽培方法,用于栽培植物,其特征在于,包括如下步骤:
使按照每1株保持栽培对象植物的保持器具在规定期间内沿以第1间隔排列设置的第1轨道移动;
将所述保持器具转移到以比所述第1间隔宽的第2间隔排列设置的第2轨道;
使所述保持器具在规定期间内沿所述第2轨道移动;以及
使培养液在针对多个所述第1轨道的每一个以及多个所述第2轨道的每一个设置的多个水槽部的内部流动,
所述第1轨道包括所述保持器具的移动方向相反的去程轨道和回程轨道,所述去程轨道和回程轨道在水平方向上交替并列设置,
使所述保持器具沿所述第1轨道移动的步骤具有如下步骤:
使所述保持器具沿所述去程轨道向第1方向移动;
从所述去程轨道接收所述保持器具并使其U型转向;以及
使U型转向后的所述保持器具沿所述回程轨道在与所述第1方向相反的第2方向移动。
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