JP2016007686A

JP2016007686A - 苗床把持ユニット

Info

Publication number: JP2016007686A
Application number: JP2014131625A
Authority: JP
Inventors: 堤　一弘; Kazuhiro Tsutsumi; 一弘堤; 豪伊藤; Takeshi Ito
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2016-01-18
Anticipated expiration: 2034-06-26
Also published as: US10136586B2; EP3162517A1; CN106457578A; CN106457578B; WO2015198654A1; EP3162517B1; US20170099784A1; JP6122811B2; EP3162517A4

Abstract

【課題】簡素な構造で、植物に損傷を与えることなく、苗床を確実かつ強固に把持することが可能な苗床把持ユニットを提供すること。【解決手段】植物栽培に用いられる苗床Ｂを把持する苗床把持ユニット１６０であって、所定の回転軸Ａを中心として相対的に回転可能な第１把持部材１７０および第２把持部材１８０を備え、第１把持部材１７０には、第１爪部１７３が固定状態で設けられ、第２把持部材１８０には、第２爪部１８３が固定状態で設けられ、第１把持部材１７０および第２把持部材１８０を相対的に回転させることで、第１爪部１７３および第２爪部１８３によって苗床Ｂを挟む苗床把持ユニット１６０。【選択図】図５

Description

本発明は、植物栽培に用いられる苗床を把持する苗床把持ユニットに関し、特に、植物移植に用いられる苗床把持ユニットに関する。

従来、間欠回転及び左右往復移動をして苗床を移送する苗床搬送コンベヤと、苗床搬送コンベヤの下方に並設し間欠回転して定植パネルを移送する定植パネル搬送コンベヤと、苗床搬送コンベヤの前端部の上方に位置して苗床搬送コンベヤ上の苗床の前端列の数個置きの床片をそれぞれ挟持し切離して前方へ移送する数個の移送開閉挟み具と、数個の移送開閉挟み具の前方に位置して移送開閉挟み具により移送した床片を挟持して下降し定植パネル搬送コンベヤ上の定植パネルの穴内に挿入して植付ける数個の挿入開閉挟み具と、苗床搬送コンベヤに連結して苗床搬送コンベヤを苗床の床片の幅づつ左右方向に間欠的に往復移動させる作動機構とから構成された水耕苗の自動定植装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。

この特許文献１に記載の自動定植装置では、苗床を把持する苗床把持ユニットとして、直線状に互いに接近離間可能な一対の挟み片によって苗床を挟むように構成された開閉挟み具（移送開閉挟み具、挿入開閉挟み具）を用いている。

特開２０００−４６９９号公報

ところが、特許文献１に記載の開閉挟み具では、一対の挟み片５７０、５８０が接近離間するための可動スペースＳを横方向に必要とする。そのため、図９の参考例に示すように、一対の挟み片５７０、５８０を所定サイズの孔５２１内を通過させて孔５２１の向こう側に位置する苗床Ｂを把持する場合等、挟み片５７０、５８０の長さを充分に確保する必要があり、かつ、前記可動スペースＳを含めた挟み片５７０、５８０全体の横幅に制限がある場合には、可動スペースＳの分だけ各挟み片５７０、５８０の横幅を細く設計する必要が生じ、各挟み片５７０、５８０の剛性を確保するのが難しくなる。その結果、各挟み片５７０、５８０に撓みが生じ易くなり、苗床Ｂを強固に把持することができず、苗床Ｂが滑って苗床Ｂを把持し損なうことがあるという問題があった。

また、特許文献１に記載の開閉挟み具のように、互いに接近離間可能な一対の挟み片５７０、５８０によって苗床Ｂを挟む場合、挟み片５７０、５８０の接近離間方向Ｘに離間した苗床Ｂの複数箇所（図９に示すＣ１とＣ２、Ｃ３とＣ４）を別々に把持することができないため、例えば、図９に示すように、苗床Ｂの下面の四隅Ｃ１〜Ｃ４を別々に把持することができない等、苗床Ｂの把持箇所の設計に制限が加わる。

そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡素な構造で、植物に損傷を与えることなく、苗床を確実かつ強固に把持することが可能な苗床把持ユニットを提供することを目的とするものである。

本発明は、植物栽培に用いられる苗床を把持する苗床把持ユニットであって、所定の回転軸を中心として相対的に回転可能な第１把持部材および第２把持部材を備え、前記第１把持部材には、第１爪部が固定状態で設けられ、前記第２把持部材には、第２爪部が固定状態で設けられ、前記第１把持部材および前記第２把持部材を相対的に回転させることで、前記第１爪部および前記第２爪部によって苗床を挟むことにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に記載の発明によれば、第１把持部材および第２把持部材を相対的に回転させることで、第１把持部材の第１爪部および第２把持部材の第２爪部によって苗床を挟むように構成することにより、互いに接近離間可能な一対の挟み片によって苗床を挟むように構成された従来の苗床把持ユニットのように、第１把持部材および第２把持部材を接近離間させるための可動スペースを横方向に確保する必要がないため、把持部材を所定サイズの孔内を通過させる場合等であっても、各把持部材の横幅を充分に確保することができる。これにより、各把持部材の剛性を確保し、各把持部材に撓みを生じさせることなく、苗床を確実かつ強固に把持することができる。
また、第１爪部および第２爪部を周方向に移動させて苗床を挟む構成を採用することにより、従来の苗床把持ユニットのような、挟み片の接近離間方向に離間した苗床の複数箇所を別々に把持することができないといった制限が無いため、苗床の把持箇所に関する設計自由が向上し、苗床の態様に応じて苗床を確実かつ安定して把持することができる。

本請求項２に記載の発明によれば、複数の第１爪部を第１把持部材に固定状態で設けるとともに、複数の第２爪部を第２把持部材に固定状態で設けることにより、複数の爪部による把持のタイミングの同期を確実に図ることが可能であるため、複数の爪部によって苗床の複数箇所を同時に挟むことができ、特に、植物の損傷を回避するために苗床の中央付近を避けて苗床の外縁を把持する場合であっても、苗床の外縁における複数箇所を把持することが可能であるため、苗床をバランス良く掴むことができる。
本請求項３に記載の発明によれば、第１爪部および第２爪部が、第１爪支持部および第２爪支持部の外縁側に設けられていることにより、植物の種や根等が保持された苗床の中央付近を避けて、苗床の外縁付近を爪部によって把持することが可能であるため、苗床に保持された植物に損傷を与えることなく、苗床を強固に把持することができる。
本請求項４に記載の発明によれば、第２把持部材がパイプ部を有し、第１把持部材が、回転軸に沿って延びパイプ部内に挿入される軸部を有することにより、第２把持部材のパイプ部によって第１把持部材の軸部を軸受けすることも可能であるため、別途に軸受部材を設ける必要を無くし、構造を簡素にして不具合の発生を抑制するとともに、第１把持部材および第２把持部材の小型化を実現することもできる。また、第１把持部材の軸部を第２把持部材のパイプ部の内側に配置することにより、パイプ部および軸部の剛性を確保した場合であっても、横方向のサイズが大きくなることを抑制することができる。
本請求項５に記載の発明によれば、パイプ部を有した第２把持部材をベース部に固定するとともに、パイプ部内に配置される軸部を有した第１把持部材を回転駆動させることにより、回転駆動される軸部が外部に露出することを回避し、使用者の安全性を確保することができるとともに、周辺環境の設計が容易になる。
本請求項６に記載の発明によれば、進退駆動部によってベース部を回転軸方向に沿って進退可能に駆動することにより、爪部によって苗床を把持した状態で、容器等に形成された苗床保持部に対して苗床を挿入する、または、苗床保持部から抜き出すことが可能であるため、苗床の移植作業を安定かつ円滑に行うことができる。

本発明の第１実施形態である苗床把持ユニットを組み込んだ植物移植装置を示す斜視図。植物移植装置を示す正面図。苗床を示す説明図。爪部を開いた状態の苗床把持ユニットを示す説明図。爪部を閉じた状態の苗床把持ユニットを示す説明図。苗床把持ユニットを示す断面図。苗床移植フローを示す説明図。本発明の第２実施形態である苗床把持ユニットを示す説明図。参考例である苗床把持ユニットを示す説明図。

以下に、本発明の第１実施形態である苗床把持ユニット１６０について、図面に基づいて説明する。

まず、苗床把持ユニット１６０は、苗床Ｂを植物ホルダ１１０から栽培用パレット１２０に移植する植物移植装置１００に組み込まれて用いられるものであり、具体的には、植物移植装置１００の移送機構１５０に組み込まれ、上下方向への苗床Ｂの移送時に苗床Ｂを把持しつつ、苗床Ｂを上下方向に移送するものである。

植物移植装置１００は、図１に示すように、上下方向に貫通し苗床Ｂを保持するホルダ苗床保持部１１１を水平方向に複数配置した植物ホルダ１１０と、上下方向に貫通し苗床Ｂを保持するパレット苗床保持部１２１を水平方向に複数配置した栽培用パレット１２０と、植物ホルダ１１０を保持するとともに植物ホルダ１１０を水平方向に移動させるホルダ保持移動機構１３０と、栽培用パレット１２０を固定状態で保持するパレット保持機構１４０と、苗床Ｂを上下方向に向けて移送する移送機構１５０とを備えている。

本実施形態の植物移植装置１００では、図７に示すように、ホルダ保持移動機構１３０およびパレット保持機構１４０によって、栽培用パレット１２０の上方位置で植物ホルダ１１０を保持し、ホルダ苗床保持部１１１に保持された苗床Ｂを移送機構１５０によって引き下げ、パレット苗床保持部１２１に挿入することで、苗床Ｂを移植する。

なお、反対に、栽培用パレット１２０の下方位置で植物ホルダ１１０を保持し、ホルダ苗床保持部１１１に保持された苗床Ｂを移送機構１５０によって押し上げ、パレット苗床保持部１２１に挿入することで、苗床Ｂを移植するように植物移植装置１００を構成してもよい。

本実施形態における苗床Ｂは、ウレタン等から形成され、図３に示すように、種苗収容部Ｂ２を有した複数の苗床Ｂ１を縦横に連結して成るマット状の苗床Ｂであり、各苗床Ｂ１は、苗床Ｂの厚み方向に沿って延びる連結部Ｂ３によって、各苗床Ｂ１の各辺中央部で隣接する苗床Ｂ１に部分的に連結されている。なお、苗床Ｂ１の具体的態様は、上記に限定されず、如何なるものであってもよい。

次に、本実施形態の苗床把持ユニット１６０を組み込んだ移送機構１５０について、図面に基づいて説明する。

移送機構１５０は、図１や図２に示すように、複数の苗床把持ユニット１６０と、複数の苗床把持ユニット１６０を支持する支持部１５１と、支持部１５１を横方向に移動させる横方向直動アクチュエータ１５２と、横方向直動アクチュエータ１５２を縦方向に移動させる縦方向直動アクチュエータ１５３とを有し、横方向直動アクチュエータ１５２および縦方向直動アクチュエータ１５３によって水平方向における苗床把持ユニット１６０の位置を調整し、苗床把持ユニット１６０によって苗床Ｂを把持した状態で上下方向に移送するものである。

各苗床把持ユニット１６０は、図４〜図６に示すように、所定の回転軸Ａを中心として相対的に回転可能な第１把持部材１７０および第２把持部材１８０と、第１把持部材１７０および第２把持部材１８０を支持するベース部１９０と、ベース部１９０を上下方向（回転軸方向）に沿って進退可能に駆動する進退駆動部１９３（図２に示す）とを備えている。

第１把持部材１７０は、金属等の剛性材料から形成され、図４〜図６に示すように、所定の回転軸Ａに沿って延びる棒状の軸部１７１と、軸部１７１の先端に形成された第１爪支持部１７２と、第１爪支持部１７２に形成された２つの第１爪部１７３と、軸部１７１の下端に形成されベース部１９０の回転駆動部１９２に係合する被駆動部１７４とを一体に有している。第１爪支持部１７２は、回転軸方向に見た場合に円形の外縁を有し、第１爪支持部１７２の外縁には、２つの第１爪部１７３が１８０°対向した位置に形成されている。

第２把持部材１８０は、金属等の剛性材料から形成され、図４〜図６に示すように、回転軸方向に沿って延びる円筒状のパイプ部１８１と、パイプ部１８１の先端に形成された第２爪支持部１８２と、第２爪支持部１８２に形成された２つの第２爪部１８３と、パイプ部１８１の下端に形成されベース部１９０に固定されるフランジ部１８４とを一体に有している。第２爪支持部１８２は、回転軸方向に見た場合に円形の外縁を有し、第２爪支持部１８２の外縁には、２つの第２爪部１８３が１８０°対向した位置に形成されている。第２把持部材１８０のパイプ部１８１内には、図６に示すように、第１把持部材１７０の軸部１７１が挿入されている。なお、本実施形態では、図６に示すように、第１把持部材１７０と第２把持部材１８０との間に滑り軸受部材１９４を配置しているが、軸部１７１とパイプ部１８１との間で充分に滑るように構成した場合には、滑り軸受部材１９４の設置は不要である。

第１爪部１７３および第２爪部１８３は、図４や図５に示すように、その先端側が根元側よりも幅狭に形成されているとともに、その把持面に凹凸状の滑り止め部が形成されている。

ベース部１９０は、図４〜図６に示すように、第２把持部材１８０が固定された支持台１９１と、支持台１９１に固定状態で配置された回転駆動部１９２とを有している。回転駆動部１９２は、第２把持部材１８０の軸部１７１に係合し、第２把持部材１８０を回転駆動するものであり、本実施形態では、エア駆動式のアクチュエータとして構成されている。なお、回転駆動部１９２の具体的態様については、第１把持部材１７０および第２把持部材１８０を相対的に回転させるものであれば如何なるものでもよく、例えば、電動モータ等であってもよい。

進退駆動部１９３は、エア駆動式のアクチュエータとして構成され、ベース部１９０を上下方向に沿って進退可能に駆動するものである。なお、進退駆動部１９３の具体的態様については、ベース部１９０を回転軸方向に沿って進退駆動するものであれば如何なるものでもよい。

上述したように構成された苗床把持ユニット１６０は、回転駆動部１９２によって所定の回転軸Ａを中心として第１把持部材１７０と第２把持部材１８０とを相対的に回転させることで、第１把持部材１７０に形成された第１爪部１７３と第２把持部材１８０に形成された第２爪部１８３とで苗床Ｂを把持するとともに、進退駆動部１９３によってベース部１９０を上下方向に進退駆動することで、把持した苗床Ｂを上下方向に移送する。

次に、本発明の第２実施形態に係る苗床把持ユニット２６０について、図８に基づいて説明する。ここで、第２実施形態では、把持部材に形成された爪部以外の構成については、前述した第１実施形態と全く同じである。そのため、第１実施形態に関する明細書および図面に示す１００番台の符号を２００番台の符号に読み替えることによって、爪部以外の構成については、その説明を省略する。

第２実施形態においては、図８に示すように、第１把持部材２７０の第１爪支持部２７２の外縁に、９０°間隔で４つの第１爪部２７３が形成されており、また、第２把持部材２８０の第２爪支持部２８２の外縁に、９０°間隔で４つの第２爪部２８３が形成されている。

また、第１実施形態では、第１爪部１７３および第２爪部１８３が、第１把持部材１７０および第２把持部材１８０に一体に形成されていたのに対して、第２実施形態では、図８に示すように、第１爪部２７３および第２爪部２８３が、第１把持部材２７０および第２把持部材２８０とは別体に形成され、第１爪支持部２７２および第２爪支持部２８２に固定されている。このように、爪部２７３、２８３を把持部材２７０、２８０とは別体に形成した場合、爪部２７３、２８３の損傷時に爪部２７３、２８３を交換することや、苗床Ｂの大きさや形状等に応じて爪部２７３、２８３の種類を交換する等の使い方が可能となる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。

例えば、上述した実施形態では、苗床把持ユニットが、植物ホルダから栽培用パレットに苗床を移植するために使用されるものとして説明したが、苗床把持ユニットの具体的用途は、これに限定されず、苗床を把持する必要のある用途であれば如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、第１爪部および第２爪部が、２つずつ、または、４つずつ設けられているものとして説明したが、第１爪部および第２爪部の具体的な数量については、１つ以上であればよい。また、第１爪部および第２爪部を複数設ける場合には、各把持部材の爪支持部の外縁に、各爪部を等角度間隔で配置するのが好ましい。
また、上述した実施形態では、第２把持部材を固定するとともに第１把持部材を回転させることによって、第１爪部および第２爪部で苗床を把持するものとして説明したが、苗床を把持する時に第２把持部材についても回転するように構成してもよい。

１００・・・植物移植装置
１１０・・・植物ホルダ
１２０・・・栽培用パレット
１３０・・・ホルダ保持移動機構
１４０・・・パレット保持機構
１５０・・・移送機構
１５１・・・支持部
１５２・・・横方向直動アクチュエータ
１５３・・・縦方向直動アクチュエータ
１６０、２６０・・・苗床把持ユニット
１７０、２７０・・・第１把持部材
１７１・・・軸部
１７２、２７２・・・第１爪支持部
１７３、２７３・・・第１爪部
１７４・・・被駆動部
１８０、２８０・・・第２把持部材
１８１、２８１・・・パイプ部
１８２、２８２・・・第２爪支持部
１８３、２８３・・・第２爪部
１８４、２８４・・・フランジ部
１９０、２９０・・・ベース部
１９１、２９１・・・支持台
１９２、２９２・・・回転駆動部
１９３・・・進退駆動部
１９４・・・滑り軸受部材
Ｂ・・・苗床

Claims

植物栽培に用いられる苗床を把持する苗床把持ユニットであって、
所定の回転軸を中心として相対的に回転可能な第１把持部材および第２把持部材を備え、
前記第１把持部材には、第１爪部が固定状態で設けられ、
前記第２把持部材には、第２爪部が固定状態で設けられ、
前記第１把持部材および前記第２把持部材を相対的に回転させることで、前記第１爪部および前記第２爪部によって苗床を挟むことを特徴とする苗床把持ユニット。
前記第１把持部材には、複数の前記第１爪部が固定状態で設けられ、
前記第２把持部材には、複数の前記第２爪部が固定状態で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の苗床把持ユニット。
前記第１把持部材は、前記第１爪部を支持する第１爪支持部を先端側に有し、
前記第２把持部材は、前記第２爪部を支持する第２爪支持部を先端側に有し、
前記第１爪支持部および前記第２爪支持部は、回転軸方向に見た場合に円形状の外縁を有し、
前記第１爪部および前記第２爪部は、前記第１爪支持部および前記第２爪支持部の外縁側に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の苗床把持ユニット。
前記第２把持部材は、パイプ部を有し、
前記第１把持部材は、前記回転軸に沿って延び前記パイプ部内に挿入される軸部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の苗床把持ユニット。
前記第２把持部材の前記パイプ部を固定状態で支持するベース部を更に備え、
前記ベース部には、前記第１把持部材の前記軸部を回転駆動させる回転駆動部が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の苗床把持ユニット。
前記ベース部を回転軸方向に沿って進退可能に駆動する進退駆動部を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の苗床把持ユニット。