JP2020141620A - 植物栽培用具 - Google Patents

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孝夫 厚木
Takao Atsugi
孝夫 厚木
早川 嘉津行
Katsuyuki Hayakawa
嘉津行 早川
いずみ 佐藤
Izumi Sato
いずみ 佐藤
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Abstract

【課題】従来の植物栽培用具では、移植装置等のアームで移植作業を行う場合に、アームが入る隙間が狭く、アーム等で把持を行いにくかった。本発明は、機械的な機構を用いた移植作業であっても取り扱い易い植物栽培用具を提供する。【解決手段】本発明植物栽培用具は、連結された複数の吸水体からなり、ロボットアームによって、引き千切られる植物栽培用具30であって、斜めに対向する複数の吸水体(31a〜d)との間に複数の吸水体のうち各々の吸水体の外形となる面取り部35aを有することを特徴とする。【選択図】図3

Description

本発明は、水耕栽培に用いられる植物栽培用具に関する。
スポンジやウレタン等の吸水体に植物の苗を植え育成パネルに移植する場合に用いられる移植装置が知られる。
特許文献1には、予め切り込みが入れられた吸水体を引き千切り育成パネルに移植する移植装置が知られる。
特開2004−187661号公報
しかしながら、特許文献1に用いられる移植装置等を用いて、機械的に移植を行う場合には、吸水体が四角形状では、アームが入る隙間が狭く、アーム等で把持を行いにくかった。本発明は、機械的な機構を用いた移植作業であっても取り扱い易い植物栽培用具を提供する。
上記課題を解決するために、本発明の植物栽培用具は、
連結された複数の吸水体から、ロボットアームによって、引き千切られる植物栽培用具であって、斜めに対向する前記複数の吸水体との間に前記複数の吸水体のうち各々の吸水体の外形となる面取り部を有することを特徴とする。
本発明によれば、機械的な機構を用いた移植作業であっても取り扱い易く、ロボットアーム等を用いた移植作業の失敗を低減できる。
本発明の実施形態に係る植物栽培用具を含んだ栽培用器具全体の分解斜視図。 栽培用器具を組み合わせた状態の上面図と断面図。 本発明の実施形態に係る植物栽培用具を1つの吸水体に千切った図。 本発明の実施形態に係る植物栽培用支持具の背面図。 植物栽培用支持具を搬送するロボットアームの例を示す図。 植物栽培用具を引き千切るロボットアームの例を示す図。 本発明の実施形態に係る植物栽培用具の他の実施例を示す図。 本発明の実施形態に係る植物栽培パネルの上面図。 本発明の実施形態に係る他の植物栽培パネルの上面図。カップの斜視、及び、パネルとカップを組み合わせた斜視図。
図1は、容器10、支持具20、植物栽培用具30を含んだ栽培用器具全体の分解斜視図である。
容器10には、支持具20の位置を保持する保持部11が側壁に沿って複数設けられている。保持部11によって、支持具20の右前端部21a、右中央部21b、右後端部21c、左前端部21d、左中央部21e、左後端部21fがそれぞれ鉛直方向に位置決めされ、容器10に対する支持具20の位置を決定している。
植物栽培用具30は、複数の吸水体からなり、図2(a)に示すように、栽培用器具を組み合わせた状態の上面図では、吸水体31a〜d等が連結され、本実施例では、12×26個の吸水体が連結されている。吸水体を連結する個数は、本実施例よりも多くても少なくても複数連結されていればよい。吸水体は例えば発泡ウレタン等の軽量な樹脂や吸水性のある樹脂で構成できる。本実施例では、1つの長方形状の発泡ウレタンをプレス型で連結部分を残して打ち抜くことで形成した。吸水体が各々連結された状態で初期育成が行われた後に、育成パネルに移植して栽培を行う。
図2(b)に示すように、図2(a)のA−A断面では、1列分の吸水体31が、支持具20の吸水体支持部22に支持されている。他の列も同様に吸水体31が支持具20の吸水体支持部22に支持されている。このとき、支持具20の端部21a〜21fは、吸水体支持部22から吸水体31の高さの3分の1以下にするとよい。また、支持具20の端部21a〜21fは、吸水体支持部22から吸水体31の高さの10分の1以上とすることで吸水体31が滑り落ちにくくし、吸水体支持部22から吸水体31の高さの半分以下とすることで、水平方向に相対的に移動して吸水体31cを引き千切るロボットアームが吸水体を把持しやすくする。
図3には、植物栽培用具30を1つの吸水体31cに千切った状態を示す。1つの吸水体31cを他の吸水体31と連結する部分を32cで示し、本実施例では、4つの連結部32cが残った状態を示している。引き千切る状況によって、吸水体31には、4つの連結部31cが残っていなくてもよい。吸水体31cの連結部32cよりも内側には、植物の種子が入り込みやすいように凹部33cが設けられ、凹部33cの内側には、植物の根が吸水体31cに入り込みやすいように形成された切り込み部34cが設けられている。1つの吸水体31cは外形である面取り部35cによってロボットアーム等により把持しやすい形状になっている。植物栽培用具30は、斜めに対向する吸水体31aと吸水体31cとの間に吸水体31aの外形となる面取り部35aと吸水体31cの外形となる面取り部35cが形成されることになる。ここで、面取り部35は、従来のように直角の角が形成されているよりも角が大きく、8角形やそれ以上の多角形、または円形、楕円形の一部の曲面形状であってもよく、後述する育成パネルに挿入しやすい形状になっていればよい。連結部32は隣り合う連結部32との間隔よりも幅が狭いと引き千切り易い。また、凹部33がある場合には、連結部32の幅は、凹部33の幅よりも狭いと種を挿入し易く、引き千切り易い。また、切り込み部34cの幅よりも幅が広いと連結状態を維持しやすい。
図4には、複数の吸水体31が連結された植物栽培用具30を支持した状態の植物栽培用支持具20の背面図を示す。右前端部21aと右中央端部21b、の間に切り欠き部23a、右中央端部21bと右後端部21c、の間に切り欠き部23b、左前端部21dと左中央端部21e、の間に切り欠き部23c、左中央端部21eと左後端部21fの間に切り欠き部23dが設けられている。切り欠き部23a〜dの上方からロボットアームを入り込ませる。少なくとも2つ以上の端部21をロボットアームが把持して持ち上げることで、水を切って移植する工程の前工程に移動させることができる。また、吸水体支持部22には、複数の貫通孔22bが設けられ、吸水体31の直径よりも大きい長さ、かつ、吸水体の直径よりも小さい幅の貫通孔となっている。前端、後端側の貫通孔22aが、吸水体31の直径よりも大きい長さ、かつ、吸水体31の直径の2倍よりも小さく長さが設けられているため、前端、後端の剛性を保つことができ、根を切らないような配置にすることができる。また、中央側の貫通孔22bが、吸水体31の直径の2倍よりも大きい長さで設けられていることで、根を切らないようにすることができるとともに、軽量化され、ロボットアームが運び易くすることができる。また、貫通孔22があることによって、植物栽培用支持具20は水を切り易くなっている。切り欠き部23a〜dは、複数あればよく、その形状は、ロボットアームの移動量等によって適宜変更することができる。
図5(a)には、ロボットアームの一例として、アンクランプ状態のロボットアーム50を示す。ロボットアーム50は不図示の鉛直方向に移動するための駆動部によって、アンクランプ状態の位置に入り込むように移動される。その後、ロボットアーム50は、駆動部51a、bの出力を移動部材52a、bに伝達し、移動部材52a,bに連結された把持部53a、bを水平方向に移動させるとクランプ状態となる。そして、クランプ状態のロボットアーム50を不図示の駆動部で上方へ上昇させると、吸水体31のそれぞれに吸水された水を落としながら、次の作業工程の場所へ移動させることができる。
図6(a)には、吸水体を引き千切るロボットアームに適する把持部の正面図を示し、図6(b)には、把持部の側面図を示す。アーム支持部40にはガイドに沿って移動する移動部41a、41b、移動部と把持する部分を連結する連結部42a、42bと把持部43a、43bが設けられる。把持部43a、43bは、吸水体31cの面取り部35cを把持して移動することによって、植物栽培用具30から1つの吸水体、例えば吸水体31cを引き千切った後に、後述する育成パネルに移植する。
図7は、植物栽培用具30の変形例であり先の実施例よりも植物栽培用具30の連結部32を太く大きくしたものである。先の実施例と同様に、連結部32は、隣り合う連結部との間隔よりも幅が狭ければ、材料のムダを少なくすることができる。また、吸水体31の連結部32の幅は、凹部の幅よりも狭いと引き千切り易い。そして、連結部32は、切り込み部34の切り込み幅よりも太いと連結が適切に維持される。面取り部35は、1つの吸水体31の隣合う連結部32との間を横切るように形成されていてもよい。
図8(a)は、一つずつ引き千切られた吸水体31を育成する育成パネル60を示す。育成パネル60には、円形状の投入孔60aが設けられている。左上の1つの育成孔60aに吸水体31cを移植機によって移植した例を示している。育成方法としては、支持具20で連結された状態の植物栽培用具30が支持された状態で初期育成が行われる。初期育成が終わると円形の吸水体31がアーム等で一つずつに引きちぎられて吸水体31よりも大きな径の育成孔60aにそれぞれ投入され移植作業が行われる。育成パネル60の下層には、植物栽培用の養分がふくまれた溶液が満たされ、収穫まで育成される。育成パネル60に直接吸水体31を投入してもよいが、樹脂等のカップを用いてもよい。図8(b)のような吸水体31よりも大きな楕円形状の育成孔60bに吸水体31を投入すると、移植アームが斜めに掴んでしまった場合にも移植作業がうまくいきやすい。また、植物の成長に合わせて異なる間隔で育成孔が形成された育成パネルごとに移植作業を複数回行ってもよい。
また、育成パネル60の穴形状60cには、図9(a)に示すように移植アームが挿入作業を行い易いように、円形状の一方向側に2か所アームの挿入用の空間を設けた。アームの形状によっては、凹となる部分を円形状に繋げた形状であってもよく、図9(a)のようなアームの挿入用の空間を設けた穴形状にすると吸水体31cの挿入後に、移植アームが吸水体31cを把持したまま待機位置に移動してしまうことを防止することができる。また、穴形状は、円形状であっても楕円形状であってもよい。カップを用いる場合には、カップのリブやフランジを穴形状に合わせて形成すると良い。
図9(a)の育成パネル60には、例えば、図9(b)のようなカップ70を挿入することができる。カップ70には、フランジ70aが設けられ、穴形状60cの凹みに合わせて、凸部70cが設けられている。このように構成することにより、凹みのある穴形状60cに入り易くできる。また、支持部70dが育成パネル60に引っ掛かることで、カップ70は、育成パネル60の下側の水までの間に空間の距離をとることができる。その結果、育成パネル60下側が水面に触れることがなくなり、藻やカビの付着を防止できる。
また、育成パネル60は図9(a)のように簡単な形状にすることもできるが、図9(c)のように支持部60dを設け、水の上で引っ掛かるようにしてもよい。穴形状60cを千鳥状に配置すると、アームまたはベルトによる相対移動する方向に直交する方向にアームを移動させて複数個ずつ移植作業ができ、フィンガーの数を少なくしても、効率的に作業できる。
特許文献1の他の課題として、移植作業以外の作業もロボットで行い易くすることが求められている。
吸水体支持具端部21に吸水体31を支持した状態でロボットアームによって、把持される植物栽培用支持具20であって、ロボットアームが上方から入り込むための切り欠き部が、ロボットアームが把持する端部に隣接して設けられていることを特徴としてもよい。また、切り欠き部は、左右に複数設けられていてもよい。さらに、吸水体支持部は、複数の前記吸水体が連結された状態で支持し、吸水体支持具端部21には、吸水体31の直径よりも大きい長さ、かつ、吸水体31の直径よりも小さい幅の貫通孔22が設けられていてもよい。
水耕栽培にもちいられる育成パネルやカップも植物栽培用具としてもよく、カップ70に植物栽培パネルの凹形状に合わせて、凸形状70cを持たせてもよく、育成パネル60の下方から水分を吸い上げやすくし、高さ方向に、位置決めをし易くするために、カップ70の周面の少なくとも1か所に支持部70dを設けてもよい。
10 容器
20 支持具
21a 右前端部
21b 右中央部
21c 右後端部
21d 左前端部
21e 左中央部
21f 左後端部
30 植物栽培用具(連結された吸水体)
31 吸水体
32 連結部
33 凹部
34 切り込み部
35 面取り部
60 育成パネル

Claims (3)

  1. 連結された複数の吸水体からなり、ロボットアームによって、引き千切られる植物栽培用具であって、
    斜めに対向する前記複数の吸水体との間に前記複数の吸水体のうち各々の吸水体の外形となる面取り部を有することを特徴とする、
    植物栽培用具。
  2. 前記複数の吸水体との間に連結部を有し、
    前記連結部は隣り合う連結部との間隔よりも幅が狭いことを特徴とする請求項1に記載の植物栽培用具。
  3. 前記複数の吸水体との間に連結部と、
    前記吸水体には、凹部と、を有し、
    前記連結部の幅は、前記凹部の幅よりも狭いことを特徴とする請求項1または2に記載の植物栽培用具。

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