JP2013021998A - 植物栽培設備 - Google Patents

Abstract

【課題】一部の容器のみを作業エリアに搬送可能とし、作業の効率化が図られた植物栽培設備を提供する。
【解決手段】室内の植物育成エリア１１に設置され、植物を植えた栽培容器１２が載せられた複数のコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、複数のコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃから取得した栽培容器１２を、室内又は屋外に設けられた作業エリア１４を経由して複数のコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃに戻す搬送装置１５とを有し、複数のコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、平面状に並べて近接配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、植物を植えた容器が搬送可能に設けられた植物栽培設備に関する。

近年、作業効率化の観点より、植物を植えた容器を搬送装置によって作業者のいる場所まで移動させ、作業者が歩き回ることなく農作業を行えるようにした植物栽培設備が注目されており、その具体例が特許文献１に記載されている。
特許文献１の植物栽培設備は、育成エリアにある容器が無端搬送装置によって順次作業エリアに搬送され、作業エリアにおいて農薬の散布や水の供給等が行われた後に育成エリアに戻される。この植物栽培設備は、無端搬送装置が平面状に配置されているので、複数の無端搬送装置を上下に重ねて配置する場合に比べて、設備を構築する際の初期コストの低減化及び構築作業の簡略化が図られている。

また、農薬の散布や給水等の農作業を全て自動化する植物栽培設備もあるが、植物の種類によっては、人が手をくわえないと実がならなかったり、大きくならなかったりするものもある。これに対し、特許文献１の植物栽培設備では、作業エリアで人が植物を目で見て、直接触れることによって作業を行えるので、人が手をくわえないと育成が困難な植物も栽培することができる。

特開平１０−２１５７０１号公報

しかしながら、特許文献１の植物栽培設備は、容器が一条の無端搬送装置に沿って循環搬送されるので、他の容器を育成エリアに停止させた状態で、一部の容器のみを作業エリアに運ぶことができない。従って、作業者が一部の植物のみに作業をしたい場合でも、全ての容器を順次作業エリアに搬送する必要があり、作業が非効率になるという問題があった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、一部の容器のみを作業エリアに搬送可能とし、作業の効率化が図られた植物栽培設備を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る植物栽培設備は、室内の植物育成エリアに設置され、植物を植えた栽培容器が載せられた複数のコンベアと、前記複数のコンベアから取得した前記栽培容器を、前記室内又は屋外に設けられた作業エリアを経由して前記複数のコンベアに戻す搬送装置とを有し、前記複数のコンベアは、平面状に並べて近接配置される。

本発明に係る植物栽培設備において、前記栽培容器に取り付けられた識別子に紐付けて、該栽培容器内に植えられている植物の育成情報を記憶する制御手段を設け、前記制御手段は、前記識別子を基に前記作業エリアに送られる前記栽培容器と該栽培容器内の植物の育成情報を検知し、該栽培容器内の植物の育成情報に応じた作業内容を、該制御手段に接続された表示装置に出力するのが好ましい。

本発明に係る植物栽培設備において、前記識別子はバーコード又は二次元コードであり、前記制御手段は該識別子を読み込むリーダーに信号接続されているのが好ましい。

本発明に係る植物栽培設備において、内側に前記植物育成エリア及び前記作業エリアを設け、植物の光合成を促進する照明装置が設けられたコンテナを有することができる。

本発明に係る植物栽培設備において、前記コンベアはチェーンコンベアであるのが好ましい。

本発明に係る植物栽培設備は、植物育成エリアに設置された複数のコンベアと、複数のコンベアから取得した栽培容器を、作業エリアを経由して複数のコンベアに戻す搬送装置とを有しているので、特定のコンベアに載せられている栽培容器のみを作業エリアに搬送でき、作業効率の向上を図ることが可能である。
また、複数のコンベアは、平面状に並べて近接配置されているので、植物育成エリアの単位面積あたりに配置可能な栽培容器の数を多くすることができ、スペースの効率的な利用が可能である。

本発明に係る植物栽培設備において、制御手段が、識別子を基に作業エリアに送られる栽培容器を検知し、栽培容器内の植物の育成情報に応じた作業内容を表示装置に出力する場合、作業者は、作業エリアで植物に行うべき作業内容を容易に把握することができ、植物に対して適切な作業を確実に行うことが可能である。

本発明に係る植物栽培設備において、識別子がバーコード又は二次元コードである場合、識別子を導入するためのコストを低減でき、経済的である。

本発明に係る植物栽培設備において、内側に植物育成エリア及び作業エリアを設けたコンテナを有する場合、植物栽培設備を工場で組立てて輸送することが可能となり、設置場所での植物栽培設備の導入期間を短縮することができる。

本発明に係る植物栽培設備において、コンベアがチェーンコンベアである場合、植物栽培設備の構築費用を抑制することができ、更に、チェーンコンベアによって搬送される栽培容器をスリップさせることなく安定的に搬送することができる。

本発明の一実施の形態に係る植物栽培設備の説明図である。 同植物栽培設備の制御手段の信号接続を示すブロック図である。 同植物栽培設備の説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る植物栽培設備１０は、室内の植物育成エリア１１に設置され、植物を植えた栽培容器１２が載せられた複数のコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、複数のコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃから取得した栽培容器１２を、室内に設けられた作業エリア１４を経由して複数のコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃに戻す搬送装置１５とを有している。以下、詳細に説明する。

栽培容器１２は、本実施の形態において、底部に排水用の複数の貫通孔が形成された容器であり、栽培容器１２に入れられた土壌には、市場価格が高く、育成に人の手をくわえる必要のあるイチゴやメロン等の植物が植えられている。
それぞれ複数の栽培容器１２が所定ピッチＰで載せられたコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、図１に示すように、相互に重なり合うことなく平面状に並べて配置されている。従って、コンベアを上下に重なるよう立体状に配置する場合に比べて、必要な部材の数を抑制でき、設置コストの低減化及び設置作業に要する時間の短縮化が図られた設計となっている。

コンベア１３（コンベア１３ａ、１３ｂ、１３ｃについても同じ）は、隣り合うコンベア１３ａ（コンベア１３ａの場合はコンベア１３、１３ｂ、コンベア１３ｂの場合はコンベア１３ａ、１３ｃ、コンベア１３ｃの場合はコンベア１３ｂ）と近接し、コンベア間のスペースを狭くする配置になっている。このようにコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃを配置することによって、植物育成エリア１１により多くの栽培容器１２を設けられるようにしている。
本実施の形態では、コンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃそれぞれに、最大１０個の栽培容器１２を置くことができるが、コンベアに置くことが可能な栽培容器の数は、コンベアの長さや、栽培容器の大きさによって変わる。

コンベア１３（コンベア１３ａ、１３ｂ、１３ｃについても同じ）は、直線的に配置されたチェーンコンベアであり、駆動シャフトを回転することによって、チェーンに載せた栽培容器１２を移動する。コンベア１３の駆動シャフトにはエンコーダが取り付けられており、コンベア１３は、駆動シャフトを一回動作させるごとに、チェーンに載せられている栽培容器１２を所定ピッチ移動することができる。なお、栽培容器１２の移動ピッチは、コンベア１３上の栽培容器１２の配置ピッチＰに等しい。また、コンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃは同じ長さであり、平行に配置されている。

コンベア１３の一端には、コンベア１３から栽培容器１２を取得するトラバーサ１７が近接配置されている。
トラバーサ１７は、ガイドレール１８とガイドレール１８に移動可能に取り付けられたフォーク１９を備えている。ガイドレール１８は、コンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃそれぞれの長手方向の一側端部に近接して配置され、平面視してコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃの搬送方向と直交する方向に配置されている。フォーク１９は、昇降動作が可能で、コンベア１３から送られてきた栽培容器１２を載せることが可能である。
トラバーサ１７は、栽培容器１２を載せたフォーク１９をガイドレール１８に沿って移動することにより栽培容器１２を搬送する。

トラバーサ１７の栽培容器１２の搬送先には、トラバーサ１７から栽培容器１２を受け取るコンベア２０が配置されている。本実施の形態において、コンベア２０は直線的に配置されている。
コンベア２０は、トラバーサ１７から栽培容器１２を取得し、この栽培容器１２を作業エリア１４まで搬送することができる。作業エリア１４では、作業者Ｑが栽培容器１２に植えられている植物に対して肥料や水を与えたり、受粉を行ったりする。作業エリア１４には作業台２１が設置され、作業者Ｑは、必要に応じて栽培容器１２をコンベア２０から作業台２１に移動させ、作業台２１上で栽培容器１２内の植物に作業を行うことができる。作業台２１上での作業が完了すると、栽培容器１２はコンベア２０に載せられ、コンベア２０によって搬送される。なお。栽培容器１２内の植物に対する作業は、栽培容器１２をコンベア２０に載せたままの状態で行うこともできる。コンベア２０は、ベルトコンベアからなり、複数の栽培容器１２を、コンベア２０の幅（コンベア２０の搬送方向に沿って直交する長さ）方向に並べて置けるように、作業エリア１４におけるコンベア２０の幅を他の領域より広くしてもよい。

コンベア２０の、作業エリア１４を通過した栽培容器１２の搬送先には、トラバーサ２２が配置されている。トラバーサ２２は、トラバーサ１７と同様に、栽培容器１２を載せるフォーク２３とフォーク２３が移動可能に取り付けられたガイドレール２４を備えている。トラバーサ２２は、コンベア２０から取得した栽培容器１２をフォーク２３に載せて搬送し、コンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃのいずれかに、そのフォーク２３に載せた栽培容器１２を受け渡す。
本実施の形態では、コンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃから取得した栽培容器１２を、作業エリア１４を経由してコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃに戻す搬送装置１５が、トラバーサ１７、２２及びコンベア２０によって形成されているが、複数のコンベアによって搬送装置を形成することもできる。

また、トラバーサ２２には、図２に示すように、トラバーサ２２による栽培容器１２の搬送先を決定する制御手段２６が信号接続されている。
制御手段２６は、トラバーサ１７及びコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、２０にも信号接続されており、トラバーサ１７、２２及びコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、２０を制御するためのプログラムを搭載している。なお、制御手段２６は、例えばマイクロコンピュータ及び記憶デバイスによって構成することができる。

各栽培容器１２には、栽培容器１２に植えられている植物を特定する識別子が取り付けられている。制御手段２６はこの識別子に紐付けて、栽培容器１２をコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃのうちいずれのコンベアに配置しているかの情報（以下、「配置情報」ともいう）と栽培容器１２内に植えられている植物の育成情報を記憶している。ここで、植物の育成情報は、種蒔きあるいは苗を植えた時期、肥料を与えた時期、植物の品種及び病歴等を含んだ情報であり、本実施の形態では、識別子にバーコードが採用されている。

制御手段２６には、バーコードを読み込むバーコードリーダ（リーダーの一例）２７、２７ａが信号接続されており、制御手段２６はバーコードリーダ２７、２７ａで読み込まれたバーコードの情報を取得可能である。
図１に示すように、コンベア２０による栽培容器１２の搬送方向に沿って、バーコードリーダ２７は作業エリア１４の上流側に配置され、バーコードリーダ２７ａは作業エリア１４の下流側に配置されている。バーコードリーダ２７、２７ａは据え置き式であり、コンベア２０によって搬送されている栽培容器１２のバーコードを自動的に読み込むことができる位置に設置されている。
また、制御手段２６には、図２に示すように、作業者Ｑに必要な情報を表示するモニタ２８（表示装置の一例）及び制御手段２６に情報を入力するための入力デバイス２９が信号接続されている。モニタ２８及び入力デバイス２９は共に、図１に示すように、作業エリア１４に設置されている。

制御手段２６は、バーコードリーダ２７から信号を受信し、バーコードリーダ２７が読み取ったバーコードを検出して作業エリア１４に送られてくる栽培容器１２とその栽培容器１２内の植物の育成情報を検知し、その栽培容器１２内の植物の育成情報に応じた作業内容をモニタ２８に表示（出力）する。具体的には、種蒔きの時期に応じて植物に与えるべき肥料や給水量の情報がモニタ２８に表示される。
従って、作業者Ｑはモニタ２８の表示を参考にして栽培容器１２に植えられている植物に作業を行うことができる。
また、作業者Ｑは必要に応じて入力デバイス２９から植物に関する情報、例えば病気の情報を入力でき、入力デバイス２９から入力された情報は、制御手段２６の記憶デバイスに蓄積される。

作業者Ｑによる作業が完了すると、その植物を植えている栽培容器１２はコンベア２０によって作業エリア１４から送り出され、バーコードリーダ２７ａによって、その栽培容器１２に添付されているバーコードが読み込まれる。
制御手段２６は、バーコードリーダ２７ａから信号を受信して、作業エリア１４から送り出された栽培容器１２を特定し、その栽培容器１２のバーコードに紐付けられている配置情報を基に、コンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃの中からトラバーサ２２による栽培容器１２の搬送先を決定する。

本実施の形態において、識別子にはバーコードを用いているが、バーコードの代わりに、識別子として２次元コードやＩＣタグを採用することもできる。なお、バーコード及び２次元コードは、ＩＣタグに比べて導入費用が安く経済的である。
２つのバーコードリーダは共に作業エリア内に置いてもよく、また、２つの据え置き式のバーコードリーダを用いる代わりに、１つのハンドヘルド式のバーコードリーダを用いることもできる。ハンドヘルド式のバーコードリーダを用いる場合、作業者は、栽培容器が作業エリアに送られてくるときと作業が完了して作業エリアから送り出されるときにハンドヘルド式のバーコードリーダを栽培容器に添付されているバーコードにかざしてバーコードの読み取りを行うことになる。

作業エリア１４とコンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃが配置されている植物育成エリア１１とは、図３に示すように、建屋３０内の室内空間に設けられている。建屋３０は、、内側（具体的には天井や側壁部）に植物の光合成を促進するための複数の照明装置３１が設けられている。なお、建屋３０は廃校が改修されたものでも、新設された工場でもよい。
そして、植物育成エリア及び作業エリアはビニールハウス内に設けることもでき、その場合、照明装置は省略可能である。なお、夏場はビニールハウス内が屋外より高温になるので、植物育成エリアをビニールハウス内、作業エリアをビニールハウスの外側（即ち屋外）にそれぞれ配置して、作業者がビニールハウス内より涼しい環境で作業を行えるようにすることもできる。

また、コンベア１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、搬送装置１５、制御手段２６、バーコードリーダ２７、２７ａ、モニタ２８及び入力デバイス２９を、コンテナの内側に設置し、植物育成エリア１１及び作業エリア１４をコンテナ内に設け、植物栽培設備をコンテナも含めたパッケージ商品にしてもよい。これにより、工場でコンテナに必要な機材を搭載して植物栽培設備を組立て、組立てられた植物栽培設備を輸送して設置することができるので、植物栽培設備を商品として流通させることが可能となる。
コンテナ内には照明装置が設けられており、コンテナ内を植物の光合成を促進可能な環境にしている。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、植物育成エリア内に配置される複数のコンベアは直線状である必要はなく、平面視して曲線状であってもよい。
また、表示装置はモニタに限定されず複数の表示灯を用いることもでき、点灯する表示灯を変えることによって、作業者に適切な作業内容を示すようにしてもよい。
そして、トラバーサはフォークを備えるものでなく、複数のローラを備え、このローラを駆動することによって栽培容器を搬送するもであってもよい。

１０：植物栽培設備、１１：植物育成エリア、１２：栽培容器、１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ：コンベア、１４：作業エリア、１５：搬送装置、１７：トラバーサ、１８：ガイドレール、１９：フォーク、２０：コンベア、２１：作業台、２２：トラバーサ、２３：フォーク、２４：ガイドレール、２６：制御手段、２７、２７ａ：バーコードリーダ、２８：モニタ、２９：入力デバイス、３０：建屋、３１：照明装置

Claims (5)

1. 室内の植物育成エリアに設置され、植物を植えた栽培容器が載せられた複数のコンベアと、前記複数のコンベアから取得した前記栽培容器を、前記室内又は屋外に設けられた作業エリアを経由して前記複数のコンベアに戻す搬送装置とを有し、前記複数のコンベアは、平面状に並べて近接配置されることを特徴とする植物栽培設備。
2. 請求項１記載の植物栽培設備において、前記栽培容器に取り付けられた識別子に紐付けて、該栽培容器内に植えられている植物の育成情報を記憶する制御手段を設け、前記制御手段は、前記識別子を基に前記作業エリアに送られる前記栽培容器と該栽培容器内の植物の育成情報を検知し、該栽培容器内の植物の育成情報に応じた作業内容を、該制御手段に接続された表示装置に出力することを特徴とする植物栽培設備。
3. 請求項２記載の植物栽培設備において、前記識別子はバーコード又は二次元コードであり、前記制御手段は該識別子を読み込むリーダーに信号接続されていることを特徴とする植物栽培設備。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の植物栽培設備において、内側に前記植物育成エリア及び前記作業エリアを設け、植物の光合成を促進する照明装置が設けられたコンテナを有することを特徴とする植物栽培設備。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の植物栽培設備において、前記コンベアはチェーンコンベアであることを特徴とする植物栽培設備。

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