JP2022532551A - 等分布栽培機構 - Google Patents

Abstract

【要約】駆動機構、モジュール固定板（１）、ロボットコネディングロッド（２）、リンク（８）、グリッパ装置を含む等分布栽培機構であって、駆動機構がモジュール固定板（１）の上方に設けられ、モジュール固定板（１）の底部にガイドレール（１５）が設けられ、ガイドレール（１５）に複数のスライダ（１６）が設けられ、各スライダ（１６）の下方にグリッパ装置が接続され、各グリッパ装置の背面に２本のリンク（８）が設けられ、リンク（８）がグリッパ装置の背部に回動可能に接続される。グリッパ装置は駆動機構の駆動で自動的な分離と重合を実現し、グリッパ装置のクランプと収納機能を利用して分栽過程で植物へのクランプと放置作業を実現する。【選択図】図１

Description

本発明は、植物工場の分野に関し、具体的に等分布栽培機構に関する。

植物工場及び水耕栽培工場で、水耕栽培苗は育苗室で育苗された後、人工又は機械作業を必要とし、育苗後の植物を栽培して定植し、この時に植物の成長に伴い、育苗期において採用された栽培ディスクの栽培密度は植物成長の正常な需要を満たすことができないため、育苗期の植物を分栽して、栽培に適する定植期栽培ディスク内に移動する必要があり、従来技術において多くは人工で分栽して定植し、効率が低く、かつ人件費が高いとともに、人工で分栽して定植する時に、植物の葉及び若苗根系を損傷しやすく、植物後期の正常な成長発育に影響を及ぼす。

したがって、どのように植物を育苗から分栽定植までの過程において植物の葉及び根系を損傷することなく、迅速で効果的に分栽することができるように実現するかということは、当業者が早急に解決しようとする問題である。

上記技術問題を解決するために、分栽効率を向上させることができるとともに、植物の若苗を損傷しない分栽機構を提供する必要がある。

上記目的を解決するために、本発明は、具体的に、駆動機構、モジュール固定板、第１ガイドレール、リンク、グリッパ装置を含み、前記駆動機構がモジュール固定板の上方に設けられ、前記第１ガイドレールがモジュール固定板の底部に設けられ、前記第１ガイドレールに第１スライダが設けられ、前記第１スライダの下方にグリッパ装置が接続され、前記グリッパ装置の背面にリンクが設けられる等分布栽培機構を提供する。

さらに、前記駆動機構は、取付板、サーボモータ、駆動モジュール、第２スライダ、等分接続板、感知シートを含み、前記サーボモータは、モジュール固定板に取り付けられ、前記サーボモータの出力軸は、駆動モジュールに接続され、前記駆動モジュールは、取付板に近接し、前記取付板に第２ガイドレールが設けられ、前記第２スライダは、第２ガイドレールの上方に摺動可能に設けられ、前記等分接続板は、第２スライダの上方に固定的に取り付けられ、前記感知シートは、等分接続板の側方に取り付けられる。

さらに、前記等分接続板は、第２スライダに固定的に取り付けられた第１平板と、第１平板に垂直に設けられるとともに、一端が第１平板に固定接続され、他端がグリッパ装置に固定接続される第２平板と、を含む。

さらに、前記グリッパ装置はｎ（ｎ≧２）個である。

さらに、前記第１スライダの数は、前記グリッパの数と一致する。それによって、各スライダのそれぞれには、いずれも対応するグリッパをマッチングすることができる。

さらに、前記リンクの数は、２ｎ－１（ｎ≧２）個である。

さらに、前記グリッパ装置は、シリンダ固定板、気管コネクタ、グリッパシリンダ、グリッパを含み、前記シリンダ固定板は、第１スライダに固定接続され、シリンダ固定板の背部の一端はモジュール固定板の背部の一端と同一平面にあり、前記グリッパシリンダは、シリンダ固定板の下方に固定的に取り付けられ、前記グリッパシリンダの側方に気管コネクタが取り付けられ、前記グリッパシリンダの下方にグリッパが設けられる。

さらに、前記リンクは、一端がシリンダ固定板の背部に回動可能に接続され、他端が隣接するシリンダ固定板におけるリンクに回転可能に接続され、かつ右側の隣接するグリッパスライダは、ネジによりモジュール固定板からロッキングされ止め固定され、この位置に固定されたグリッパは等分間隔の基準とする。全てのシリンダ固定板をリンクによって接続し、１つのシリンダ固定板が運動する時に、他のシリンダ固定板が運動するように連動することを実現することができ、それにより等分布栽培機構の分栽機能を実現する。

さらに、モジュール固定板の上方の中間位置に設けられるロボットコネクティングロッドを含む。モジュール固定板の中間位置にロボットコネクティングロッドを設置することにより、分栽機構は分栽作業を行う時に位置を自動的に移転することができる。

本発明は、従来技術と異なり、以下の有益な効果を有する。
（１）本発明は、駆動機構を設けることにより、駆動機構の駆動で、各グリッパ装置間の自動分離と重合を実現し、さらに植物の分栽を実現するために準備作業を行い、それにより植物の分栽をより迅速に完了することができ、時間を節約し、分栽効率を向上させる。
（２）本発明はグリッパ装置の背面に複数のリンクを接続することにより、等分接続板の駆動で複数のグリッパ装置の等距離分離及び重合を実現し、それにより植物の等分布栽培を実現する。
（３）本発明は複数のグリッパ装置を設置することにより、グリッパ装置のクランプ及び収納機能を利用して分栽過程で植物へのクランプ及び放置作業を実現する。そして、複数のグリッパの応用は、同時に植物を栽培盤内に置くことができ、それによりそれが植物の等分布栽培作業をより迅速に行うことができ、作業効率を効果的に向上させ、かつ時間を節約することができる。
（４）この等分布栽培機構装置は異なるピッチの変換を実現することができ、それに応じて異なる孔のピッチの分栽需要に適合することができ、かつ機構構造が簡単であり、等分ピッチが正確で、コストが低い。

等分布栽培機構の構造分解概略図である。 等分布栽培機構の全体構造概略図である。 等分布栽培機構の背面図である。

以下に特定の具体的な実施例により本発明の実施形態を説明し、当業者は本明細書に開示された内容により本発明の他の利点及び効果を容易に理解することができる。本発明はさらに他の異なる具体的な実施形態により実施するか又は応用することができ、本明細書における各詳細も異なる観点及び応用に基づいたものであり、本発明の精神から逸脱することなく様々な修飾又は変更を行うことができる。

図１－図３に示すように、本実施例は等分布栽培機構を開示し、該装置は具体的に駆動機構、モジュール固定板１、ロボットコネディングロッド２、モジュール固定板１の下方に取り付けられたガイドレール、リンク８及びグリッパ装置を含む。ロボットコネディングロッド２は、モジュール固定板１の直上に固定的に取り付けられ、ロボットコネディングロッドの駆動で、モジュール固定板１が移動することにより植物に対して等分布栽培作業を行うことを実現する。

等分布栽培機構における駆動機構は、取付板、サーボモータ３、駆動モジュール４、スライダ、等分接続板５及び感知シート６を含み、サーボモータ３と取付板はいずれもモジュール固定板１に固定的に取り付けられ、サーボモータ３の出力軸は、駆動モジュール４に接続され、前記駆動モジュール４は取付板に近接し、取付板に柱状のガイドレールが設けられ、スライダはガイドレールの上方に摺動可能に設けられ、前記等分接続板５は二枚の平板で構成され、それぞれ、取付板と平行に設けられた平板で、スライダに固定的に取り付けられ、駆動モジュール４の駆動でスライダと共に往復運動する第１平板と、第１平板に垂直に設けられ、かつ第１平板に固定的に接続され、他端がモジュール固定板１に摺動可能に設けられた最後のクランプ装置に固定的に接続され、駆動モジュール４の駆動でスライダと共に運動することによりクランプ装置が運動するように駆動する第２平板である。感知シート６は等分接続板５の第１平板の側方に固定的に取り付けられる。モジュール固定板１の駆動機構が設けられた一端に一組のセンサ７が取り付けられ、ここで中間センサは駆動モジュールの原点位置であり、左右二つのセンサは駆動モジュールの左右限界位置である。グリッパ装置が駆動機構の駆動で、等分接続板５と共に設けられた等分間隔位置に移動する時に等分布栽培機構によって分栽作業を行う。

モジュール固定板１の下方にガイドレール１５が設けられ、ガイドレール１５に６つのスライダ１６が嵌合して設けられ、ここでセンサ７から離れたスライダ１６はガイドレール１５に固定設けられ、各スライダ１６の下方にいずれも１つのグリッパ装置が固定設けられ、前記グリッパ装置はシリンダ固定板１２、気管コネクタ１１、グリッパシリンダ１０、グリッパ９を含み、シリンダ固定板１２はスライダ１６に固定接続され、シリンダ固定板１２の背部の一端はモジュール固定板の背部の一端と同一平面にあり、前記グリッパシリンダ１０はシリンダ固定板１２の下方に固定的に取り付けられ、前記グリッパシリンダ１０の側方に気管コネクタ１１が取り付けられ、前記グリッパシリンダ１０の下方にグリッパ９が設けられる。各グリッパ９装置の背面にいずれもリンク８が接続され、リンク８は一端がシリンダ固定板の背面一側に回動可能に接続され、他端が隣接するシリンダ固定板１２におけるリンク８と軸受１３によりリンクシャフト１４と嵌合して回動可能に接続され、それによりリンクは駆動機構の駆動で伸縮を実現することができ、さらにグリッパ装置の等分布栽培機能を実現する。

本装置の使用原理は以下のとおりである。グリッパ装置は駆動機構の駆動で所定の位置に移動する過程において、まずモジュール固定板はロボットコネディングロッドの駆動で所定の位置に回転し、同時に駆動モジュールはセンサと協働して駆動モジュールにおけるスライダを駆動して移動させ、次に、駆動モジュールにおけるスライダに接続された等分接続板はリンクで接続されたグリッパ装置を駆動して往復移動させ、リンクの作用で、グリッパ装置は重合と等距離分離を実現し、グリッパ装置が所定の位置に到達すると、グリッパ装置におけるグリッパはグリッパシリンダと気管コネクタの作用でクランプと巻き戻しという動作を実現し、それにより分栽過程において植物をクランプし植物を置く作業を完了する。

説明すべきことは、本明細書において、第１及び第２等のような関係用語は１つの実体又は操作を他方の実体又は操作と区別するために用いられるだけであり、これらの実体又は操作の間に任意のこのような実際の関係又は順序が存在することを要求するか又は暗示するものではない。かつ、用語「含む」、又はその任意の他の変形は非排他的な包含をカバーすることを意味し、それにより一連の要素を含む過程、方法、物品又は端末装置はそれらの要素を含むだけでなく、明確に列挙されていない他の要素を含み、又はこのような過程、方法、物品又は端末装置に固有の要素を含む。より多くの制限がない場合、語句「……を含む」又は「……を包含する」で限定された要素は、前記要素を含む過程、方法、物品又は端末装置にさらに別の要素が存在することを排除するものではない。また、本明細書において、「より大きい」、「より小さい」、「超える」などは本数を含まないと理解され、「以上」、「以下」、「以内」などは本数を含むと理解される。

上記各実施例を説明したが、当業者は基本的な創造性概念を知ると、これらの実施例に対して他の変更及び修正を行うことができ、したがって上記は本発明の実施例に過ぎず、本発明の特許保護範囲を限定するものではなく、本発明の明細書及び図面内容を利用して行われた等価構造又は等価フロー変換、又は他の関連する技術分野で直接的又は間接的に応用することは、いずれも同様に本発明の特許保護範囲内に含まれる。

１ モジュール固定板、２ ロボットコネディングロッド、３ サーボモータ、４ 駆動モジュール、５ 等分接続板、６ 感知シート、７ センサ、８ リンク、９ グリッパ、１０ グリッパシリンダ、１１ 気管コネクタ、１２ シリンダ固定板、１３ 軸受、１４ リンクシャフト、１５ ガイドレール、１６ スライダ。

Claims (9)

1. 駆動機構、モジュール固定板、第１ガイドレール、リンク、グリッパ装置を含み、
   前記駆動機構がモジュール固定板の上方に設けられ、前記第１ガイドレールがモジュール固定板の底部に設けられ、
   前記第１ガイドレールに第１スライダが設けられ、
   前記第１スライダの下方にグリッパ装置が接続され、前記グリッパ装置の背面にリンクが設けられる、
   ことを特徴とする等分布栽培機構。
2. 前記駆動機構は、取付板、サーボモータ、駆動モジュール、第２スライダ、等分接続板、感知シートを含み、
   前記サーボモータは、モジュール固定板に取り付けられ、前記サーボモータの出力軸は、駆動モジュールに接続され、
   前記駆動モジュールは、取付板に近接し、前記取付板に第２ガイドレールが設けられ、前記第２スライダは、第２ガイドレールの上方に摺動可能に設けられ、
   前記等分接続板は、第２スライダの上方に固定的に取り付けられ、前記感知シートは、等分接続板の側方に取り付けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の等分布栽培機構。
3. 前記等分接続板は、第２スライダに固定的に取り付けられた第１平板と、第１平板に垂直に設けられるとともに、一端が第１平板に固定接続され、他端がグリッパ装置に固定接続される第２平板と、を含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載の等分布栽培機構。
4. 前記グリッパ装置はｎ（ｎ≧２）個である
   ことを特徴とする請求項１に記載の等分布栽培機構。
5. 前記第１スライダの数は前記グリッパの数と一致する
   ことを特徴とする請求項１に記載の等分布栽培機構。
6. 前記リンクの数は２ｎ－１（ｎ≧２）個である
   ことを特徴とする請求項１に記載の等分布栽培機構。
7. 前記グリッパ装置は、シリンダ固定板、気管コネクタ、グリッパシリンダ、グリッパを含み、
   前記シリンダ固定板は、第１スライダに固定接続され、シリンダ固定板の背部の一端はモジュール固定板の背部の一端と同一平面にあり、
   前記グリッパシリンダは、シリンダ固定板の下方に固定的に取り付けられ、
   前記グリッパシリンダの側方に気管コネクタが取り付けられ、前記グリッパシリンダの下方にグリッパが設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の等分布栽培機構。
8. 前記リンクは、一端がシリンダ固定板の背部に回動可能に接続され、他端が隣接するシリンダ固定板におけるリンクに回動可能に接続される、
   ことを特徴とする請求項７に記載の等分布栽培機構。
9. モジュール固定板の上方に設けられるロボットコネクティングロッドをさらに含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の等分布栽培機構。
   

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