JP3562003B2

JP3562003B2 - 接ぎ木ロボット

Info

Publication number: JP3562003B2
Application number: JP01362295A
Authority: JP
Inventors: 晴樹大月
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: JPH08205675A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は台木苗と穂木苗を自動的に供給・切断・接木する接木苗製造用の接ぎ木ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者らは操作性の優れた接ぎ木ロボットを開発すべく、研究を重ね一連の特許出願（特願平４−１６１５１５号、特願平６−２４１３２４号、特願平６−３０８９６２号など）を行った。
前記本発明者らの開発した接ぎ木ロボットは苗供給装置に配置された台木苗と穂木苗をそれぞれの切断装置で切断し、切断された穂木と台木をこれらの接合装置でクリップにより接合する装置であり、これらの操作を自動的に行う接ぎ木ロボットである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記本発明者らの開発した接ぎ木ロボットは操作性が優れた活着率の高い接ぎ木ロボットであるが、さらに改良の余地があった。
【０００４】
そこで、本発明は本発明者らの開発した前記接ぎ木ロボットをさらに操作性の優れたものにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は台木苗供給装置に配置される台木苗および穂木苗供給装置に配置される穂木苗を各々の苗の搬送装置で、各々の切断位置まで搬送し、それぞれ切断した台木苗と穂木苗をさらに各々の搬送装置で接合位置まで搬送して接合する接ぎ木ロボットにおいて、台木供給装置に一対の胚軸固定ハンドと一対の胚軸位置決めハンドを設け、さらに、該胚軸固定ハンドの下側に台木苗の根鉢上側または根の生え際の位置決め用の固定板を設けた接ぎ木ロボットにより達成される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は台木苗供給装置に配置される台木苗および穂木苗供給装置に配置される穂木苗を各々の苗の搬送装置で、各々の切断位置まで搬送し、それぞれ切断した台木苗と穂木苗をさらに各々の搬送装置で接合位置まで搬送して接合する接ぎ木ロボットにおいて、台木供給装置に一対の胚軸固定ハンドを設け、さらに、該胚軸固定ハンドの下側に台木苗の根鉢上側または根の生え際の位置決め用の固定板を設けた接ぎ木ロボットにより達成される。
【０００７】
さらに、根鉢を用いない、掘り上げ苗を台木苗供給装置に供給する時も、掘り上げ苗の根の生え際を台木根鉢位置決め用固定板に位置合わせすることで、供給位置決めがし易くなる。
【０００８】
【実施例】
本発明の実施例を図面と共に説明する。
まず、台木苗と穂木苗の接合を自動的に行う接ぎ木ロボットの概略を説明する。
本実施例の接ぎ木ロボットの上面図を図１（天板を外した図）に、その部分（接木部）拡大図を図２に、前面図を図３に、側面図を図４にそれぞれ示す。
【０００９】
本実施例の接ぎ木ロボットの接合苗作製のための機構は図１に示すようにクリップフィーダ部１と接木部２からなり、接木部２は台木部３と穂木部５および接合部６からなっている。
【００１０】
クリップフィーダ部１のクリップボウル７外周からクリップガイドレール９を設け、その先端部に接木部２を隣接させる。また、台木と穂木の各々を把持、搬送するためのそれぞれの台木搬送装置１８、穂木搬送装置２２および穂木苗供給板１４を接木部２の天板１５（図３）に懸架している。図１に示す接木部２部分の拡大図を図２に示すが、台木部３は台木苗供給装置１７と台木搬送装置１８および台木切断装置１９からなり、また、穂木部５も同様に穂木苗供給板１４、穂木搬送装置２２、穂木切断装置２３からなっている。
【００１１】
台木苗供給装置１７に人手により供給された台木苗はハンド７６、７７（図５参照）に把持される。また、穂木苗供給板１４に人手により供給された穂木苗は溝１４ａに挿入される。そして、ハンド７６、７７に把持された台木苗は図１の矢印（イ）の方向に回転する台木搬送装置１８により台木切断装置１９の位置（切断位置）まで搬送され、ここで、切断装置１９が回転してそのカッター刃により台木苗の胚軸を斜めに切り落とす。台木切断装置１９は先端にカッター刃を取り付けた回転式カッターであり、図１、図４の矢印（ハ）方向に回転する。切断された台木は矢印（ロ）方向に搬送され、接木部２で接合部６の接合装置２５（図２、図３参照）で穂木と接合される。
【００１２】
また、同様に人手により穂木苗供給板１４に供給された穂木苗は把持ハンド９１（図３参照）により把持されて穂木搬送装置２２により矢印（ニ）方向（図１参照）に搬送され、切断位置で矢印（ヘ）方向（図１、図４参照）に回転する穂木切断装置２３によりその胚軸部分より上の組織を残して、一部胚軸部と根部が切り落とされる。そして、本葉部分を持つ穂木は矢印（ホ）方向に搬送され、台木と接木部２において、クリップフィーダ部１から供給されるクリップで接合され、接合苗は適宜の方法で移植される。
【００１３】
ここで、台木苗供給装置１７について、主に図５（図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線視図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）の矢印Ｂ方向から見た後述の根鉢位置決め用固定板７８を見た図である。）により詳細に説明する。
【００１４】
台木苗供給装置１７は台木苗胚軸固定ハンド７６と胚軸位置決めハンド７７と一対のハンド７６を開閉する胚軸固定ハンドシリンダ７６ａと一対のハンド７７の開閉用の胚軸位置決めハンドシリンダ７７ａとハンド７７を上下方向に移動させるための昇降シリンダ８０と根鉢位置決め用固定板７８とからなる（図５（ａ）には台木搬送装置１８の台木胚軸把持ハンド３７も図示している。）。一対の台木苗胚軸固定ハンド７６は人手により供給される台木苗の根鉢近くの胚軸を把持するためのもので、一対の胚軸位置決めハンド７７は胚軸の把持後に、該ハンド７７を上下方向に昇降させることで、切断時に邪魔になる子葉の除去を行うためのものである。
【００１５】
一対の台木苗胚軸固定ハンド７６と一対の胚軸位置決めハンド７７の先端が開き、この一対のハンド７６、７７間に台木苗の胚軸を受け入れた後に、閉じてこれを把持し、その後、胚軸位置決めハンド７７は台木苗の胚軸方向に上下方向にスライドして胚軸を鉛直方向に固定支持する。この胚軸位置決めハンド７７の上下方向へのスライドは昇降シリンダ８０で行われるが、胚軸を把持したまま、スライドさせるために、該ハンド７７の内側には胚軸把持用のハンド溝（図示せず）を設けても良い。このハンド溝が胚軸を把持する時にできる円が台木苗の胚軸径と略同径になるようにしておく。そして、胚軸位置決めハンド７７が台木苗を受け取る際には、ハンド溝により確実に台木苗の胚軸を把持することができる。また、台木苗を把持した後に胚軸位置決めハンド７７をスライドさせるので、台木搬送装置１８に受け渡す位置では胚軸固定ハンド７６と胚軸位置決めハンド７７の間の胚軸にある不要な子葉はそり落とされ、この両ハンド７６、７７間に十分な間隔Ｃ（図５参照）ができ、この部分で台木搬送装置１８の胚軸把持ハンド３７が胚軸を確実に把持することができると同時に、切断装置１９による切断もスムーズに行える。
【００１６】
このとき、胚軸位置決めハンド７７の上下移動動作を２回以上くり返すように動作設定することもできる。これは、胚軸位置決めハンド７７の上方移動によって、台木胚軸の使用範囲に子葉などの障害物がある場合は切除するが、子葉の分化方向の性質上、下から上に切除すると切除カスが残る場合があったが、子葉除去後、再び、上から下へ該ハンド７７を移動させることで切除カスも除去することができる利点がある。
【００１７】
ここで、胚軸固定ハンド７６の下側に台木根鉢位置決め用固定板７８を設けた理由を説明する。従来の本発明者の発明した接ぎ木ロボットでは、その台木苗供給装置１７は基準板を用いて根鉢の底面を台木苗把持の位置決め基準としていたため、根鉢の高さの異なる台木苗などを供給する場合、その都度基準板を調整しなければならなかった。これに対して、本実施例では台木根鉢位置決め用固定板７８を設けて図５（ｃ）に示すように、胚軸が入り込むだけの深さの溝７８ａを設けてある。そして、この溝７８ａ部分を利用して台木苗の根鉢上面を上下方向の台木苗供給位置基準としたため、根鉢寸法の異なる苗を供給する時も、基準板の調整が不要となる。また、根鉢の上側にこの台木根鉢位置決め用固定板７８を設けたため、根鉢の土などが胚軸固定ハンド７６の可動部などに付着することを防止できる。
【００１８】
さらに、図６に示すように根鉢を用いない、掘り上げ苗を台木苗供給装置１７に供給する時も、掘り上げ苗の根の生え際を台木根鉢位置決め用固定板７８に位置合わせすることで、供給位置決めがし易くなる。
【００１９】
また、図７に示すように、台木根鉢位置決め用固定板７８の位置調整のために、各ハンド７６、７７、７８の支持部材７９に固定板７８支持用の長穴７９ａを設け、該長穴７９ａに螺合する固定板７８の固定板支持アーム７８ｂを取り付けることで、固定板７８を上下方向に調整可能とすることもできる。この場合は、接ぎ木の作型、品種などにより、接合後の接ぎ木を植え付ける時に地面から接合部までの長さを変更することができ、随意にその長さを調整することが可能となる。
【００２０】
また、図５に示すように、一対の苗検出センサー８１を胚軸固定ハンド７６と胚軸位置決めハンド７７の間に配置した。例えば、ナス科の台木苗を供給する場合に、台木苗が細いため、台木苗がその供給装置１７のハンド７６、７７に把持されているか否か、接ぎ木ロボット自身で確認することができないことがあった。その場合には、ハンド７６、７７が正確な胚軸位置を把持できていないのに、一連の動作が進行するので、穂木との接合ミスが生じていた。そこで、センサー８１を設け、このセンサー８１の胚軸検出により、ハンド７６、７７が閉じるので、ハンド７６、７７の双方に最少の誤差で苗を供給できる。その結果、正確な位置で台木胚軸を把持でき、その後の一連の動作も正確に行え、穂木との接合ミスがなくなった。
【００２１】
また、図８に示すように、胚軸固定ハンド７６と胚軸位置決めハンド７７の間に位置規制板８２を設けても良い。図８（ｂ）には図８（ａ）の矢印Ａ方向から位置規制板８２を見た図であるが、台木根鉢位置決め用固定板７８と同様に位置規制板８２には胚軸が入り込むだけの深さの溝８２ａを設けてある。そして、人手により台木苗を供給する場合に、この溝８２ａ部分を利用して台木苗胚軸を適正な位置へ導くことができる。また、この位置規制板８２は胚軸固定ハンド７６と位置決めハンド７７の中間に配置したため、双方のハンド７６、７７と胚軸のずれを最少にすることが可能となる。
【００２２】
穂木苗供給板１４部分には、台木供給装置１７のように、エアーアクチュエータで開閉制御される一対の把持ハンド９１を設けた穂木供給装置としても良い。台木苗と穂木苗は台木苗供給装置１７と穂木苗供給板１４のそれぞれ苗把持ハンドから台木搬送装置１８と穂木搬送装置２２に受け渡される。
【００２３】
次に、台木搬送装置１８について、主に図３により説明をする。台木搬送装置１８の台木搬送用回転アクチュエータ２９は天板１５に支持され、該アクチュエータ２９の下部には台木搬送アーム支持体３０が該アクチュエータ回転軸３１を中心に回転自在に支持されている。台木搬送アーム支持体３０には、該支持体３０に支持された台木搬送アーム押出シリンダ３３、該シリンダ３３に固定された台木搬送アーム３４と該搬送アーム３４先端の台木把持部（一対の台木胚軸把持ハンド３７と台木根鉢把持ハンド３８）が設けられている。前記ハンド３７、３８は図示しないエアシリンダにより台木を把持するように開閉制御される。
【００２４】
また、一対の台木胚軸固定ハンド３９は台木搬送アーム支持体３０に固定される支持板４０に支持されたアクチュエータ４１内のエアシリンダ（図示せず）により開閉される。台木苗供給装置１７のハンド７６、７７に把持された台木苗の位置まで押し出された台木搬送アーム３４先端の台木胚軸把持ハンド３７と台木根鉢把持ハンド３８が作動して前記両ハンド３７、３８が台木苗を把持する。
【００２５】
台木胚軸把持ハンド３７と台木根鉢把持ハンド３８の作動と同時に台木搬送用回転アクチュエータ２９も作動して、前記ハンド３７、３８で把持した台木苗を切断位置まで搬送する。切断位置では台木搬送アーム３４が引っ込んで、その時台木胚軸固定ハンド３９が胚軸を把持する。
【００２６】
胚軸（茎）の把持を確実にするために、一対の胚軸把持ハンド３７の台木胚軸把持面に胚軸長手方向と胚軸太さ方向にそれぞれ断面Ｖ型またはＲ型の切欠き溝（図示せず）を設けてある。さらに、該胚軸把持ハンド３７の下方には、重い根鉢を把持するために台木根鉢側面に沿う形状の一対の把持面を備えた一対の根鉢把持ハンド３８がある。胚軸把持ハンド３７の切欠き溝はウリ科に比べて硬いナス科植物の胚軸（茎）が胚軸把持ハンド３７の把持面ですべらないようにすることができる。
【００２７】
図９には台木苗の切断装置１９による台木苗の切断時の様子を示す。なお、切断装置１９、２３は台木部３、穂木部５にそれぞれ設けられているが、両方に共通する機構からなるものである。台木苗の切断装置１９のカッタ駆動用モータ１１１は鉛直方向に向いた支柱１１２に支持されていて、そのモータ１１１の回転軸１１３にカッタアーム１１５が取り付けられている。このカッタアーム１１５の先端に該アーム１１５と直交する方向に設けられたカッタ刃支持片１１６と押え板１１８にカッタ刃１１７が取り付けられている。カッタアーム１１５へのカッタ刃支持片１１６の取り付け位置はカッタアーム１１５に設けられた調整ネジ１１９等の調整具で行う。また、カッタ駆動用モータ１１１の取り付け高さの調整は支柱１１２に設けられた調整ネジ（図示せず）等の調整具で行う。また、カッタアーム１１５には胚軸の切断の邪魔にならないように、カッタ刃１１７が胚軸に当たる前にカッタ刃１１７の回転軌跡内にある苗の子葉（切り落とす子葉）を持ち上げるための子葉持ち上げローラ１２２が設けられている。カッタ刃１１７の取付形状をカッタ軌跡に沿う形としている。
【００２８】
本実施例では切断装置１９、２３は回転形式のものを説明したが、本発明では本出願人の特許出願発明（特願平６−２４１３２４号）に記載したような、構成としても良い。すなわち、図示していないが、台木切断装置と穂木切断装置を接ぎ木ロボット基体の支柱１１２（図９参照）に取り付けられた平行四辺形の形のカッターブラケットの鉛直方向に対して傾斜した方向に設けられている一辺にカッター刃１１７を固定したものを用い、搬送装置１８、２２の回転搬送時に台木苗または穂木苗の胚軸部分を切断する形式のものを用いても良い。また、台木切断装置１９、２３のカッタ刃部分をスライド可能な構成として搬送装置１８、２２の回転搬送時に台木苗または穂木苗の胚軸部分を切断する形式のものを用いても良い。
【００２９】
次に穂木搬送装置２２の説明をする。
図３に示すように、穂木搬送装置２２は穂木搬送用回転アクチュエータ５１と該アクチュエータ５１の下部の穂木搬送アーム支持体５２が該アクチュエータ回転軸５３を中心に回転自在に支持されている。穂木搬送アーム支持体５２には、該支持体５２に支持された穂木搬送アーム押出シリンダ５５、該シリンダ５５により伸縮される穂木搬送アーム５６と該搬送アーム５６先端には穂木胚軸把持ハンド５９が設けられている。前記ハンド５９は穂木搬送アーム５６先端に設けられたアクチュエータ（図示せず）により穂木を把持するように開閉制御される。また、穂木搬送アーム５６は押出量調整シム６０により、その押し出し量が調整され、搬送アーム押出シリンダ５５で押し出される。穂木搬送アーム支持体５２の下部に設けられたアーム６１の先端にはアクチュエータ６２が設けられ、そのアクチュエータ６２のエアシリンダ（図示せず）により胚軸固定ハンド６４が穂木の胚軸切断時の胚軸の支持を確実にし、胚軸の切断も確実に行うことができる。また、穂木胚軸把持ハンド５９は胚軸（茎）の把持を確実にするために、その胚軸把持面に胚軸長手方向に断面Ｖ型またはＲ型の溝（図示せず）を設けることもできる。
【００３０】
次にクリップ供給装置とクリップ接合装置について図１０に示す。
クリップ供給装置のクリップフィーダ部１（図１参照）はクリップボウル７の内面に沿って螺旋状の上昇路を持つ振動型のパーツフィーダ（振動システムＮＢ−３００：（株）モートロン）にクリップ１２３の取手部１２３ａの両端部をガイドする溝を形成した振動トラフからなるクリップガイドレール９を接続して、そのガイドレール９の先端は接ぎ木部２に臨むクリップ掛け装置１２４が接続している。図１０にはクリップガイドレール９に接続するクリップ掛け装置１２４（＝クリップ接合装置２５）の要部上面図を示す。
【００３１】
図１０に示すように、このガイドレール９の先端は接ぎ木部２の台木と穂木の接合部６（図１参照）の直前で前記クリップ１２３の取手部１２３ａの両端部のガイド間隔を狭め、クリップ１２３の把持部１２３ｂを開放するための狭窄ガイドレール１２５が接続している。ここで把持部１２３ｂを開放した状態で前進したクリップ１２３（図１０（ａ））が台木と穂木の接合位置に来ると、クリップ開閉具１２６がクリップ１２３の取手部１２３ａの付勢を開放する方向に移動して（図１０（ｂ））、把持部１２３ｂにより台木と穂木を接合状態に保つ。
【００３２】
また、本実施例の接ぎ木ロボットの作動シーケンスは図１１に開示したとおりであり、本発明の接ぎ木ロボットの台木部３および穂木部５の各装置の作動タイムチャートについては、図１２および図１３に開示したとおりである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明では台木根鉢位置決め用固定板を利用して台木苗の根鉢上面を上下方向の台木苗供給位置基準としたため、根鉢寸法の異なる苗を供給する時も、基準位置の調整が不要となり、根鉢の土などが胚軸固定ハンドの可動部などに付着することを防止でき、さらに、掘り上げ苗を用いる時も、掘り上げ苗の根の生え際を位置合わせすることで、供給位置決めが確実に行える。こうして、本発明は台木と穂木との接合精度が向上し、活着率も高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の接ぎ木ロボットの上面図。
【図２】本発明の一実施例の接ぎ木ロボットの接ぎ木部の上面図。
【図３】本発明の一実施例の接ぎ木ロボットの接ぎ木部の前面図。
【図４】本発明の一実施例の接ぎ木ロボットの接ぎ木部の側面図。
【図５】本発明の一実施例の接ぎ木ロボットの台木把持部を中心として台木苗供給装置の一部側面図（図５（ａ））、図５（ａ）のＡ−Ａ線視図（図５（ｂ））、図５（ａ）の矢印Ｂ方向から根鉢位置決め用固定板を見た図（図５（ｃ））。
【図６】本発明の一実施例の接ぎ木ロボットの台木苗供給装置の一部側面図。
【図７】本発明の他の実施例の接ぎ木ロボットの台木苗供給装置の一部側面図。
【図８】本発明の他の実施例の接ぎ木ロボットの台木苗供給装置の一部側面図（図８（ａ））、図８（ａ）の矢印Ａ方向から位置規制板を見た図（図８（ｂ））。
【図９】本発明の接ぎ木ロボットの台木切断の様子を示す図。
【図１０】本発明の一実施例の接ぎ木ロボットのクリップ掛け装置の上面図。
【図１１】本発明の一実施例の接ぎ木ロボットの作動シーケンスを示す図。
【図１２】本発明の一実施例の接ぎ木ロボットの台木部のタイムチャートを示す図。
【図１３】本発明の一実施例の接ぎ木ロボットの穂木部のタイムチャートを示す図。
【符号の説明】
１…クリップフィーダ部、２…接木部、３…台木部、５…穂木部、
６…接合部、９…クリップガイドレール、１４…穂木苗供給板、１５…天板、
１７…台木苗供給装置、１８…台木搬送装置、１９…台木切断装置、
２２…穂木搬送装置、２３…穂木切断装置、７６…台木苗胚軸固定ハンド、
７７…台木苗胚軸位置決めハンド、７８…根鉢位置決め用固定板、
８０…昇降シリンダ、８１…苗検出センサー、８２…位置規制板

Claims

台木苗供給装置に配置される台木苗および穂木苗供給装置に配置される穂木苗を各々の苗の搬送装置で、各々の切断位置まで搬送し、それぞれ切断した台木苗と穂木苗をさらに各々の搬送装置で接合位置まで搬送して接合する接ぎ木ロボットにおいて、
台木供給装置に一対の胚軸固定ハンドを設け、さらに、該胚軸固定ハンドの下側に台木苗の根鉢上側または根の生え際の位置決め用の固定板を設けたことを特徴とする接ぎ木ロボット。