JP2017511481A - 切断システム、切断システムを備える植物素材のサンプルを採取するシステム、および方法 - Google Patents
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Claims (34)
- 採取される植物の葉と対向する刃先を有する中空切断部材と、
前記中空切断部材の長軸の周りで前記中空切断部材を回転させて、前記葉を切り抜く駆動ユニットと、
前記中空切断部材を通して吸引力を加えるガス流誘導ユニットと、を有する切断装置、および
前記駆動ユニットおよび前記ガス流誘導ユニットを制御する制御ユニット、を備えた切断システムであって、
前記中空切断部材が細長く、前記制御ユニットは、前記葉を切り抜く間、好ましくは、少なくとも前記葉を切り抜く前に前記吸引力を加えるよう、前記ガス流誘導ユニットおよび前記駆動ユニットを制御するよう構成された、切断システム。 - 前記ガス流誘導ユニットが、前記中空切断部材を通して押圧力を加えて、前記葉の切断サンプルを前記切断装置から押し離すようさらに構成された、請求項1に記載のシステム。
- 前記ガス流誘導ユニットが、前記吸引力を生成するバキュームユニット、および/または、前記押圧力を生成する加圧ガス供給源を含む、請求項2に記載のシステム。
- 前記ガス流誘導ユニットが、前記加圧ガス供給源と前記バキュームユニットとの間の切り替えを行って、前記吸引力と前記押圧力の印加を変更することができるバルブユニットを含み、前記制御ユニットが、前記バルブユニットを制御するよう構成され、あるいは、前記バルブユニットが手動で動作可能である、請求項3に記載のシステム。
- 前記切断装置が、前記中空切断部材の内側に配置される細長い中空吸引部材をさらに含み、前記中空吸引部材を通して、前記吸引力が加えられる、請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記中空切断部材と前記中空吸引部材が、同軸方向に配置され、前記中空切断部材と前記中空吸引部材が、その長軸に沿って互いに移動可能である、請求項5に記載のシステム。
- 前記切断装置が、取付けフレームをさらに含み、前記取付けフレームには、前記中空切断部材と前記中空吸引部材が配置される、請求項5または6に記載のシステム。
- 前記中空吸引部材が、前記取付けフレームに対して回転可能に固定され、前記中空切断部材が、前記取付けフレーム上に回転可能に取り付けられた、請求項7に記載のシステム。
- 前記駆動ユニットが、前記中空切断部材から離間配置され、切断装置が、前記駆動ユニットと前記中空切断部材との間にベルトなどの伝達部をさらに含み、これにより、前記駆動ユニットが、前記中空切断部材を回転させることができる、請求項8に記載のシステム。
- 前記切断装置が、前記取付けフレームに取り付けられる第2の駆動ユニットをさらに含み、前記第2の駆動ユニットが、前記中空切断部材をその長軸に沿って、前記葉と実質的に係合しない第1の自由位置と、前記中空切断部材が前記葉に係合可能な第2の位置との間を前記取付けフレームに対して移動させるよう構成された、請求項7から9のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記制御ユニットが、前記第2の駆動ユニットを制御するよう構成され、前記制御ユニットが、最初に、前記ガス流誘導ユニットを制御して、前記吸引力を加え、前記中空吸引部材に前記葉を引き付け、次いで、前記第2の駆動ユニットを制御して、前記中空吸引部材に吸引された前記葉と係合させるために、前記中空切断部材を前記中空吸引部材に対して、第1の位置から第2の位置に移動させて、前記葉を切り抜くよう構成された、請求項10に記載のシステム。
- 前記制御ユニットが、前記駆動ユニットを制御して、前記中空切断部材が前記第2の位置に到達する前に、前記中空切断部材を回転させ始めるよう構成された、請求項11に記載のシステム。
- 前記切断装置が、前記取付けフレームに取り付けられる第3の駆動ユニットをさらに含み、前記第3の駆動ユニットが、前記中空吸引部材をその長軸に沿って前記取付けフレームに対して移動させるよう構成された、請求項7から12のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記制御ユニットが、第3の駆動ユニットを制御するよう構成され、前記制御ユニットが、前記葉が切断された後、前記第3の駆動ユニットを制御して、前記中空切断部材に対して中空吸引部材を移動させ、次いで、前記ガス流誘導ユニットを制御して、押圧力を加えて、前記葉の切断サンプルを前記切断装置から押し離すよう構成された、請求項2から4および請求項13のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記切断装置が、前記中空切断部材が回転可能に収まる空洞を有する本体をさらに含み、前記駆動ユニットが前記本体に接続し、前記駆動ユニットが前記中空切断部材に接続する出力シャフトを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記出力シャフトが、前記中空切断部材の中を延在する、請求項15に記載のシステム。
- 前記ガス流誘導ユニットが、前記中空切断部材と流体連結する導管を含む、請求項15または16に記載のシステム。
- 前記本体が、前記空洞と流体連結する開口を含み、前記開口には前記導管が接続され、前記中空切断部材が1つ以上の開口を含み、これにより、前記導管と前記中空切断部材との間の流体連結が可能となる、請求項17に記載のシステム。
- 前記本体および/または前記中空切断部材が、前記1つ以上の開口の位置に、あるいは、前記開口の近くに放射状の凹部を有し、前記凹部により、前記中空切断部材の周りを延在し、前記導管と流体連結するチャンバが規定された、請求項18に記載のシステム。
- 前記切断装置が、前記葉と対向する前記中空切断部材の端の近くに配置され、前記長軸と垂直な支持面を有する支持部材をさらに有し、前記支持面は開口を有し、前記開口の中を前記中空切断部材が延在する、請求項15から19のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記支持部材が、前記本体に調整可能に接続し、前記本体と前記支持部材との間の距離が調整可能である、請求項20に記載のシステム。
- 前記中空切断部材が、前記刃先の近くに形成される複数の分離チャネルを含む、請求項1から21のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記切断装置が、前記吸引力に関連する、前記ガス流誘導ユニット内の圧力を測定するための圧力センサをさらに含み、前記制御ユニットが、測定圧力が所定の閾値より下がった場合、葉のサンプルが取得されたこと、および/または、葉が中空吸引管に吸引されたと判定するよう構成され、前記制御ユニットが、前記判定に応じて、前記中空切断部材、および/または、第2の駆動ユニットを制御するよう構成された、請求項1から22のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記切断装置が、押圧力に関連する、前記ガス流誘導ユニット内の圧力を測定するための圧力センサをさらに含み、前記制御ユニットが、前記押圧力を加えた後に測定圧力が所定の閾値より下がらない場合、前記中空切断部材、および/または、中空吸引管が切断サンプルにより塞がれていると判定するよう構成された、請求項2に従属する限りにおいて請求項3から23のいずれか一項に記載のシステム。
- 押圧力と吸引力に関連する前記ガス流誘導ユニット内の圧力を測定するために同一の圧力センサが用いられる、請求項23および24に記載のシステム。
- ロボットアームと、
請求項1から25のいずれか一項に記載の切断システムであって、その切断システムにおける切断装置が、前記ロボットアームの端に取り付けられた切断システムと、
採取される葉の画像を取得する1つ以上のカメラと、
取得された画像を処理する画像処理ユニットと、を備える、植物素材のサンプルを取得するシステムであって、
前記切断装置の前記制御ユニットが、前記ロボットアームの動きを制御するようさらに構成され、
前記制御ユニットが、処理画像によって、前記ロボットアームの方向と位置を制御するよう構成された、システム。 - 前記画像処理ユニットが、採取される前記葉の前記位置と方向に関する情報を取得し、前記ロボットアームの対応する所望の位置と方向を決定するよう構成された、請求項26に記載のシステム。
- 前記制御ユニットが、最初に、
バルブユニットを制御して吸引力を加え、前記切断装置が、前記植物からサンプルを取得可能な位置にロボットアームを移動させ、前記駆動ユニットを制御して前記中空切断部材を回転させ、次いで、
前記ロボットアームを移動させて前記位置から離し、押圧力を加えて切断サンプルを前記切断装置から容器に押し出すよう構成された、請求項4に従属する限りにおいて請求項26または27に記載のシステム。 - a)細長い中空切断部材を提供するステップと、
b)植物の葉の近くに前記中空切断部材を配置するステップと、
c)前記細長い中空切断部材を通して吸引力を加えて、前記細長い中空切断部材に前記葉を引き付けるステップと、
d)前記吸引力を維持しながら、前記中空切断部材を回転させて、前記葉を切り抜くステップと、を含む、植物素材のサンプルを取得する方法。 - 前記中空切断部材の内側に、中空吸引部材が配置され、ステップc)には、前記中空吸引部材を通して前記吸引力を加えることが含まれ、ステップd)には、前記吸引力により前記中空吸引部材に前記葉が吸引されたまま、前記中空切断部材を回転させて、前記葉を切り抜くことが含まれる、請求項29に記載の方法。
- 最初に、中空吸引管に吸引された前記葉に実質的に係合しない第1の自由位置に前記中空切断部材を配置し、ステップd)には、前記葉と係合させ切断するために、前記中空切断部材を前記中空吸引部材に対して第1の位置から第2の位置に移動させることがさらに含まれる、請求項30に記載の方法。
- 前記中空吸引部材を前記中空切断部材に対してずらすステップと、
前記中空吸引部材に加圧ガスを供給して押圧力を生成して、前記葉の切断サンプルを前記中空吸引部材から押し離すステップをさらに含む請求項31に記載の方法。 - ステップd)には、前記吸引力により前記中空切断部材に前記葉が吸引されたまま、前記中空切断部材を回転させて前記葉を切り抜くことが含まれる、請求項29に記載の方法。
- 前記葉と係合する前に前記中空切断部材が回転する、請求項33に記載の方法。
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