JP4929712B2 - 接木苗製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、台木苗と穂木苗を自動的に供給・接着して接木苗を製造する接木苗製造装置に関するものである。

特許文献１に記載の従来の接木苗製造装置は、略左右対称に配した台木搬送機構および穂木搬送機構と、機体中央の接木位置に配した接着機構と、その下方の苗配送機構を備えて構成され、台木と穂木を接ぎ木して接木苗を製造する接木ロボットである。上記台木搬送機構は台木となる苗を機体の一側端から把持して接木位置まで搬送すると共に所定の高さ位置に保持し、上記穂木搬送機構は穂木となる苗を機体の他側端から把持して接木位置まで搬送すると共に所定の高さ位置に保持し、上記接着機構は接木位置までの搬送行程で切断された台木及び穂木の両切断面を接着し、上記苗配送機構は接着された接木苗をポットに定着して接木工程から送出し、これら一連の処理により接木作業を能率化、高精度化することができる。

しかし、双葉状に展開する柔らかな子葉を有する台木苗又は穂木苗は、子葉を傷めないようにその子葉展開軸線方向を機械的に揃えることの困難性から、上記接木苗製造装置においては、人手作業によって子葉展開軸線方向を揃えつつ前記台木苗又は穂木苗を所定位置に供給する煩わしい作業を余儀なくされていた。
特許第３０１０７７５号公報

そこで、双葉状に展開する柔らかな子葉を有する苗について、人手作業によることなく、子葉を傷めずにその展開軸線方向を確実に所定方向に揃えて能率良く接木処理することができる簡易な構成の接木苗製造装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、双葉状の展開子葉を有する苗を受けてこれを穂木又は台木として個別に取込処理する取込部（２）と、この取込部（２）から受けた苗を前処理して接木接着位置まで搬送する前処理部（３．４）と、この前処理部（３．４）によって同接木接着位置に受けた苗を別途受けた台木又は穂木と接着して接木苗を製造する接着処理部（７）とを備える接木苗製造装置において、上記取込部（２）は、受けた苗の根側を切断しつつその胚軸を回動可能に緩く保持可能な遊嵌保持機構と、この遊嵌保持機構を支持して横方向に移送動作する移送機構（１３）と、この移送機構（１３）における移送終端部で苗の子葉と干渉することによってその子葉展開方向を移送方向に合わせるための方向修正部材（１４）と、前記移送終端部で遊嵌保持機構を進退させる進退機構（１２ｂ）を設け、前記移送機構（１３）は、移送終端部での移送速度が低速となるよう前記方向修正部材（１４）に苗の子葉が干渉する直前で移送速度が減速される構成とし、進退機構（１２ｂ）の進出により取込部（２）から移送される苗を保持する受渡保持機構（１５）を設け、受渡保持機構（１５）には苗の子葉展開方向を規制する整列部材（１６）を設けた接木苗製造装置とした。

上記接木苗製造装置の取込部（２）は、遊嵌把持機構と移送機構（１３）と方向修正部材（１４）とから構成したことから、遊嵌把持機構は、双葉状の展開子葉を有する苗を受けると、これを穂木または台木としてその根側を切断しつつ胚軸を回動可能に緩く把持し、この苗は遊嵌把持機構を支持する移送機構（１３）により移送されるが、この移送速度は方向修正部材（１４）に苗の子葉が干渉する直前で減速されて移送行程の終端部で低速となり、該移送行程の終端部で方向修正部材（１４）が苗の子葉と干渉することによってその子葉展開方向が移送方向に揃えられ、この方向規制された苗の子葉展開方向が進退機構（１２ｂ）の進出により整列部材（１６）で規制され、整列部材（１６）で規制された苗が前処理部（３．４）と接着処理部（７）とにより台木または穂木と接着されて接木苗が製造される。
また、請求項２に係る発明は、進退機構（１２ｂ）の進退動作により遊嵌保持機構を複数回往復作動させて苗を整列部材（１６）に複数回接当させる構成とし、進退機構（１２ｂ）の進出動作による遊嵌保持機構の１回目の往行程における作動距離よりも、進退機構（１２ｂ）の後退動作による遊嵌保持機構の復行程における作動距離を短くして、以降の遊嵌保持機構の往復を短い作動距離で作動させる構成とした請求項１に記載の接木苗製造装置とした。

請求項１に係る発明により、取込部（２）の遊嵌把持機構は、双葉状の展開子葉を有する苗を受けると、これを穂木または台木としてその根側を切断しつつ胚軸（Ａ）を回動可能に緩く把持し、この苗は遊嵌把持機構を支持する移送機構（１３）により移送され、この移送行程上で方向修正部材（１４）が苗の子葉と干渉することによってその子葉展開方向が移送方向に揃えられ、この方向規制された苗の子葉展開方向が進退機構（１２ｂ）の進出により整列部材（１６）で規制され、整列部材（１６）で規制された苗が前処理部（３．４）と接着処理部（７）とにより台木または穂木と接着されて接木苗が製造される。そして、移送機構（１３）により遅い速度で方向修正部材（１４）に苗の子葉が干渉することになり、方向修正部材（１４）に苗の子葉が勢いよく当たって苗の胚軸（Ａ）が回転し過ぎるようなことが抑えられ、また、整列部材（１６）により苗の子葉展開方向が規制され、前処理部（３．４）へ苗を適正な向きで精度良く安定して供給できる。従って、上記接木苗製造装置により、苗はその配置方向を規制されつつ受渡し位置まで移送されることから、以降の前処理部（３．４）と接着処理部（７）とによる接ぎ木処理精度が確保されて煩わしい人手作業を要することなく能率良く接木処理するごとができる。また、移送機構（１３）の移送速度が移送終端部の直前で減速される構成としたので、移送機構（１３）による苗の移送経路の大部分（減速されるまでの大部分）は高速で移送されるため、接木苗製造における作業能率が向上する。
また、請求項２に係る発明により、遊嵌保持機構の往復を短い作動距離で作動させることができ、整列行程の時間短縮が図れ、苗供給作業ひいては接木苗製造作業の作業能率向上が図れる。

本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１及び図２は、接木苗製造装置１の要部を示す側面図と平面図である。
接木苗製造装置１は、台木と穂木を接ぎ木する接木ロボット本体ｌａを中心にその左側（図の上側）に不図示の台木取込部（取込部）、同右側（図の下側）に穂木取込部（取込部）２が配置され、接木ロボット本体ｌａには、その前面の左右に台木取込部または穂木取込部２から台木、穂木としての苗をそれぞれ受ける台木前処理部（前処理部）３、穂木前処理部（前処理部）４、中央には、台木前処理部３または穂木前処理部４から受けた台木と穂木を接着する接着処理部７、この接着された接木苗を下方から送出する接木苗送出部８を配置して左右を略対称に構成し、穂木取込部２の手前側には操作パネルｌｐを設けたものである。尚、前記台木取込部及び穂木取込部は互いに左右対称で同様の構成であるので、以下は、穂木取込部２について説明する。

穂木取込側については、穂木取込部２は、接木ロボット本体ｌａの側方で苗ポットに育成した多数の穂木苗（苗）Ｗを格子配列したセルトレイを順次搬入移送する搬入機構１１と、この搬入機構１１上の穂木苗Ｗに対して進退機構１２ｂにより進退動作可能に穂木苗Ｗを穂木として個々の把持しつつ胚軸をカットして把持動作する把持ハンド１２と、この把持ハンド１２を左右方向に横移動可能に支持する移送機構１３と、その移送行程上に配した方向修正部材１４等から構成する。また、穂木取込部２と穂木前処理部４との間の穂木受渡し位置（受渡し位置）Ｒには、穂木取込部２から移送された穂木苗Ｗを一時的に保持する受渡保持機構１５を設ける。

詳細には、上記搬入機構１１は、接木ロボット本体ｌａの側方に沿って移送動作するべルトコンベヤ等により構成し、横一列の苗が取り出される度にセルトレイの配列ピッチで順次移送動作することにより、穂木苗Ｗを所定位置に搬入する。移送機構１３は、接木苗製造装置１の片側位置で搬入機構１１を横断して受渡保持機構１５までの範囲で把持ハンド１２を左右に位置制御可能に構成し、セルトレイの横一列の苗において受渡保持機構１５側から苗を取り出すべく、把持ハンド１２が受渡保持機構１５へ苗を供給した後に次に取り出す苗（苗があるセル）の左右位置に順次左右移動する構成となっている。この移送機構１３による移送行程に干渉するように、棒状部材または回動抵抗を抑えた縦軸ローラによる方向修正部材１４を下垂状に配置する。この方向修正部材１４は、移送機構１３の左右移送経路の終端の直前位置で、受渡保持機構１５に対向する位置より若干搬入機構１１側に配置されている。また、受渡保持機構１５には、把持ハンド１２から受けた穂木苗Ｗを保持した際にその子葉展開方向を規制する整列部材１６を設ける。これら受渡保持機構１５と整列部材１６とにより整列保持手段を形成する。

次に、穂木取込部２の把持ハンド１２について詳細に説明する。
把持ハンド１２は、拡大側面図を図６に示すように、穂木苗Ｗの胚軸Ａの上段部と中段部を把持する上段のハンド機構２１と中段のハンド機構２２およびその下方に開閉動作により穂木苗Ｗの胚軸Ａの下段部を切断するカッタ機構２３を三段重ねに進退機構１２ｂにより一体に進退動作可能に配置し、その側方に独立して上下動作可能に持上げ具２４を備えて構成する。また、把持した胚軸Ａの近傍で子葉Ｌと干渉しうる位置に回り止め用の棒状のストッパ２５をカッタ機構２３から立設する。

上段のハンド機構２１は、把持状態の平面図を示す図７（ａ）のように、左右の開閉アーム２１ａ，２１ａの先端の把持位置に穂木苗の肥軸Ａの径寸法より大きく左右方向の切欠Ｂを形成して穂木苗の胚軸Ａを遊嵌保持可能に構成し、その隙間限度設定用の調節ボルト２１ｂを設ける。中段のハンド機構２２は、その把持状態の平面図を示す図７（ｂ）のように、左右の開閉アーム２２ａ，２２ａのその先端の把持位置に穂木苗の肥軸Ａの径寸法より大きく前後方向の切欠Ｃを形成して穂木苗の胚軸Ａを遊嵌保持可能に構成する。これら両ハンド機構２１，２２により、穂木苗の把持位置精度を確保しつつ、穂木苗がその胚軸線で回動可能に把持する。

カッタ機構２３は、その作動状態平面図（ａ）とそのＢ−Ｂ線断面図（ｂ）を図８に示すように、左右の開閉アーム２３ａ，２３ａの先端部に穂木苗の胚軸Ａを切断する刃２３ｂを形成し、かつ、切断後の胚軸Ａの移動を拘束するように外周縁を高く形成する。

上記の両ハンド機構２１，２２とカッタ機構２３は、穂木苗を穂木としてその根側を切断しつつその胚軸を回動可能に緩く把持する遊嵌把持機構を形成する。
前記持上げ具２４は、第一の持上げ具４１と第二の持上げ具４２とを備えて構成される。前記第一の持上げ具４１は、穂木苗Ｗの根元位置まで前下がりに傾斜するとともに、受渡保持機構１５側すなわち苗を取り出すために把持ハンド１２が左右移動してくる側となる同穂木苗Ｗの側方から背後に達するように先端部４１ｔを屈曲したロッドにより形成される。先端部４１ｔとその基部に屈曲して延びる側部４１ｓを略直角に設定することにより、図１１の起立動作の正面図に示すように、持上げ具４１の上行動作により倒れた胚軸Ａを起立することができる。持上げ具４１の支持部４１ｂは、穂木苗に対する位置関係に合わせて前後位置と高さ位置を調節可能に構成する。

また、苗Ｗに対して前記第一の持上げ具４１と左右反対側に第二の持上げ具４２を設けている。この第二の持上げ具４２は、受渡保持機構１５とは反対側で苗を取り出すために把持ハンド１２が左右移動する側となる苗の側方に位置するべく屈曲したロッドにより形成され、前後移動シリンダ４３により進退動作可能に設けられている。苗の側方に位置する第二の持上げ具４２の先端部４２ａは、前記第一の持上げ具４１の先端部４１ｔと同様に水平で、第一の持上げ具４１の先端部４１ｔより若干高位で且つ前後移動シリンダ４３により突出させた状態で平面視で交差するように設けられている。従って、第一の持上げ具４１の上行動作で第二の持上げ具４２が共に上動し、苗の左右両側方及び後方の三方から苗を持ち上げて直立させることができ、把持ハンド１２による穂木苗の把持を適正に行える。特に、セルのピッチが狭いセルトレイにおいて、第二の持上げ具４２により把持ハンド１２が左右移動した側の隣接苗側に苗が傾いたまま把持ハンド１２で把持して移送するようなことを防止でき、苗が隣接苗と絡んだまま把持ハンド１２で移送されて苗の把持姿勢が不適正になるようなことを防止できる。また、一方の持上げ具４１の上下動機構で他方の持上げ具４２も上下動させる構成としたので、この上下動機構の簡素化が図れる。また、第二の持上げ具４２を平面視で中途部が把持ハンド１２側（隣接苗から離れる側）に突出するように屈曲させた構成としているので、該第二の持上げ具４２に干渉しないように把持ハンド１２の開閉量を所定に維持できると共に、第二の持上げ具４２が隣接苗と干渉しにくくなり、苗取り出しの円滑化が図れる。尚、第二の持上げ具４２は、図１３に示すように平面視で斜めの部分を設けて構成してもよい。

上記の持上げ具２４では三方から苗を持ち上げる構成であるので、残りの一方側（把持ハンド１２側）に倒れる苗を直立させることはできない。そこで、搬入機構１１のセルトレイ上には、該セルトレイの左右幅にわたる倒れ規制具４４を設けている。この倒れ規制具４４は、セル内の培土を荒らしたり搬入機構１１によるセルトレイの搬送抵抗になったりしないように回転自在のローラで構成され、把持ハンド１２で取り出す苗の把持ハンド１２側で適確に作用するようにセルの上方に位置する。

また、把持ハンド１２の両ハンド機構２１，２２に各々において、左右一対の開閉アーム２１ａ，２２ａのうち受渡保持機構１５側（右側）に位置する一方の開閉アーム２１ａ，２２ａには、受渡保持機構１５と左右反対側（左側、他方の開閉アーム２１ａ，２２ａ側）に延びる苗分離具４５を固着して設けている。この苗分離具４５は、棒材で構成され、左右方向（左側）に延びる基部４５ａと該基部４５ａから前側に屈曲して延びる先端部４５ｂとを備え、開閉アーム２１ａ，２２ａより若干上位に配置されている。苗分離具４５の先端部４５ｂは、一対の開閉アーム２１ａ，２２ａが開いた状態では、前記他方の開閉アーム２１ａ，２２ａの上方に位置し、略前後真直方向で若干把持方向内側に向かって延び左右の開閉アーム２１ａ，２２ａの角度に対して把持方向内側に向く角度となる。一方、一対の開閉アーム２１ａ，２２ａが閉じた状態では、他方の開閉アーム２１ａ，２２ａより把持方向外側（左側）に位置し、先端へいくほど把持方向外側となる外向きの角度となる。従って、セルトレイの苗を把持するべく進退機構１２ｂにより把持ハンド１２が前進するときは、一対の開閉アーム２１ａ，２２ａが開き、苗分離具４５の先端部４５ｂは把持しようとする苗に干渉しないように当該苗と隣接苗との間に挿入される。そして、一対の開閉アーム２１ａ，２２ａを閉じると、苗分離具４５の先端部４５ｂは隣接苗側（左側）に回動して移動し、把持する苗と隣接苗とを離して苗の絡みを解くようになっている。

上記構成の把持ハンド１２による穂木苗の取込動作は、図１５の動作手順図に従って行う。
まず、図１６（ａ）の準備状態の動作平面図に示すように、後退位置で上段のハンド機構２１と中段のハンド機構２２およびカッタ機構２３を開状態に準備（Ｓ１）した上で、接木苗製造装置１の外側方向への移送機構１３の横移動により、搬入機構１１上の穂木苗Ｗの側方から第一の持上げ具４１の先端部４１ｔを穂木苗Ｗの背面位置に挿し入れ、その後前後移動シリンダ４３を伸長し第二の持上げ具４２を前側に突出させて平面視で先端部が苗の側方に位置させると共に第一の持上げ具４１の先端部４１ｔと交差させ、第一の持上げ具４１及び第二の持上げ具４２の上行動作（Ｓ２）により穂木苗Ｗの倒れを修正する。尚、持上げ具２４は、上行動作（Ｓ２）前において、カッタ機構２３の略同じ高さに位置する。これにより、カッタ機構２３をセルの上面に近づけることができて該カッタ機構２３が苗の根元を切断でき、冬期に育苗されるような胚軸が短い苗でもハンド機構２１，２２で苗を適正に取り出すことができる。

次いで、図１６（ｂ）の把持状態の動作平面図に示すように、ハンド機構２１，２２およびカッタ機構２３を前進（Ｓ３）した上で両ハンド機構２１，２２を閉じる（Ｓ４）ことによりハンド機構２１，２２の先端の切欠Ｂ、Ｃに穂木苗Ｗの胚軸Ａが遊嵌保持され、その後にカッタ機構２３を閉じる（Ｓ５）ことにより、胚軸Ａの下段部が切断されて穂木苗Ｗは回動可能に同カッタ機構２３により下端が支持される。ここで、ハンド機構２１，２２およびカッタ機構２３を後退（Ｓ６）した上で接木苗製造装置１の中心方向に横移動（Ｓ７）することにより、搬入機構１１から穂木苗を個別に取込むことができる。尚、Ｓ６におけるハンド機構２１，２２およびカッタ機構２３の後退距離すなわち進退機構１２ｂによる進退作動ストロークは、Ｓ６の行程によりセルトレイから取り出すべく把持する苗が隣接苗と完全に干渉しない長さに設定されている。

また、移送機構１３による移送行程においては、図１８の方向修正動作の平面図に示すように、穂木苗を把持した把持ハンド１２が把持位置Ｂから受渡し位置Ｃまで横移動する際に、その移送行程に干渉するように配置した方向修正部材１４の近傍を通過することにより、穂木苗Ｗの子葉展開方向が移送方向に対して大きく傾斜していると子葉が方向修正部材１４と干渉することにより子葉展開方向が略移送方向に揃うように穂木苗が回動される。このとき、穂木苗が過大に回動されても、受渡保持機構１５と対向する位置に設けた山形で平板状に構成される整列部材となる副整列部材４６に苗の子葉が当たってその回動範囲が規制される。この副整列部材４６は、上下位置を調節可能に設けられ、移送機構１３で移送されてくる苗の胚軸Ａや子葉が直接当たることで苗の姿勢又は子葉展開方向がかえって不適正にならないようにでき、苗の大きさや種類に応じて位置調節できる。

前記移送機構１３は、コンプレッサからの空気圧により摺動するエアシリンダにより把持ハンド１２を横移動させる構成であり、前記シリンダに備えるストロークセンサにより把持ハンド１２が搬入機構１１及び該搬入機構１１上のセルトレイの上方から離れて方向修正部材１４の直前位置まで到達したことを検出すると、シリンダへ供給するエアの流量が少なく制御されて移送速度が減速され、移送終端部での移送速度が低速となる構成となっている。この移送速度が減速される位置は、取り出す苗（苗があるセル）の左右位置となる移送始端位置に拘らず同じ位置に設定されている。尚、把持ハンド１２が次の苗を把持するべく受渡保持機構１５の受渡し位置から搬入機構１１上のセルトレイ側へ移動する戻り行程では、通常の速い移送速度で把持ハンド１２が横移動する。持上げ具２４は、移送機構１３の移送速度が移送終端部で減速されるまでの間、持上げ状態に上昇したままであり、苗の移送で他の苗と干渉する等して該苗の姿勢が悪化するようなことを防止している。尚、移送機構１３の移送速度が減速するのと同時にカッタ機構２３より下位に下降し、苗受渡し行程において邪魔にならないようにしている。

次に、受渡し位置Ｒに構成される受渡保持機構１５と整列部材とによる整列保持手段について説明する。
受渡保持機構１５は把持ハンド１２の進出位置で穂木苗を受けるべく、進出動作する把持ハンド１２に対向して配置される。その構成は、要部平面図を図１９に、要部側面図（ａ）とそのＢ一Ｂ線断面図（ｂ）を図２０に示すように、受けた穂木苗の胚軸Ａの上段部を把持する上段ハンド機構３１と、その下方で胚軸Ａの中段部を把持する中段ハンド機構３２と、両ハンド機構３１、３２の中間高さ位置で胚軸Ａの過大な進入を規制するストッパ３３と、これらを一体に高さ位置を調節する昇降機構３４とを受渡し位置Ｒに備える。

前記中段ハンド機構３２は、下動シリンダ（下動機構）により苗を把持した状態で下降動作する構成となっている。これにより、把持した苗の胚軸Ａを苗の上部にある子葉展開基部が上段ハンド機構３１の上面に当接するまで下側へ引き下げ、苗の上下位置が所定位置となるように位置決めする。尚、上段ハンド機構３１の把持力は中段ハンド機構３２の把持力より小さく設定されており、中段ハンド機構３２で苗の胚軸Ａを引き下げるとき、胚軸Ａが上段ハンド機構３１内を滑って引き下げられる。また、中段ハンド機構３２の下動途中で苗の子葉展開基部が上段ハンド機構３１に当接して所定位置で支持された後の中段ハンド機構３２の下動端までの下動では、苗が所定位置に保持されたままで苗の胚軸Ａが中段ハンド機構３２内を滑るようになっている。中段ハンド機構３２の把持面は、一対のハンド３２ａの各々に前後２個の弾性体（スポンジ）４７を固着して構成され、前記弾性体（スポンジ）４７により苗の胚軸Ａ位置を中心とする４方向から苗の胚軸Ａを押圧して把持する構成となっている。この弾性体（スポンジ）４７により、中段ハンド機構３２の把持力を大きく設定できると共に、太い胚軸Ａでは把持面の面積が大きくなり細い胚軸Ａでは把持面の面積が小さくなるため、苗の大きさ（胚軸Ａの太さ）に応じて中段ハンド機構３２の把持力が設定され、該中段ハンド機構３２による苗の引き下げを適正に行える。

受渡保持機構１５の上方で穂木苗の子葉を受ける位置に整列部材となる主整列部材１６を配置する。主整列部材１６は、双葉状の子葉展開方向を規制する平板状の部材であり、その中心位置に上下に延びる突条によるガイド部３５を形成する。このガイド部３５は受けた穂木苗の子葉を左右に振り分けるために、断面形状が山形でその表面を平滑に低摩擦に形成する。

上記構成の整列保持手段における受渡し動作は、把持ハンド１２の進出動作によって受渡保持機構１５に穂木苗Ｗを渡す際に、穂木苗Ｗの子葉Ｌ，Ｌが主整列部材１６に押し付けられるとともに、ガイド部３５により子葉Ｌ，Ｌが左右に振り分けられて子葉展開軸線が主整列部材１６に沿うように整列される。

上記受渡し動作を図２２の動作手順図に従って詳細に説明すると、搬入機構１１から穂木苗を取込み、その胚軸を把持した把持ハンド１２を受渡保持機構１５の正面に位置を合わせた後、まず、図２３（ａ）（ｂ）の第一の整列動作の前後の平面図に示すように、カッタ機構２３を含めて把持ハンド１２を閉じた状態、すなわち、胚軸Ａの下端をカッタ機構２３上に受けつつ中段のハンド機構２２の把持を緩めた状態で進退機構１２ｂの進退動作により受渡保持機構１５の位置まで往復する（Ｓ１１）ことにより主整列部材１６を介して子葉展開方向が整列される。

次いで、図２４（ａ）（ｂ）の第二の整列動作の前後の平面図に示すように、カッタ機構２３を開く（Ｓ１２）ことにより把持ハンド１２のハンド機構２１に子葉Ｌ，Ｌを受けて穂木苗Ｗの高さ位置を合わせる。この状態で進退機構１２ｂの進退動作により受渡保持機構１５の位置まで往復する（Ｓ１３）ことにより、主整列部材１６に子葉が当たって子葉展開方向が整列される。

上記のように進退機構１２ｂの進退動作で把持ハンド１２が往復すると、図２５（ａ）の整列動作の前後の平面図に示すように、把持ハンド１２の進出位置の主整列部材１６と合わせて把持ハンド１２側となる後退位置にも同様の副整列部材４６を対向配置しているので、把持ハンド１２の１往復につき苗の子葉が整列部材に２回接当することになり、進退動作により能率の良い整列動作が可能となる。尚、前記進退機構１２ｂには、進退用シリンダと、把持ハンド１２で把持された苗が主整列部材１６に当たる位置に前記進退用シリンダが伸長したことを検出する伸長位置センサと、把持ハンド１２で把持された苗が副整列部材４６に当たる位置すなわち移送機構１３で苗を移送するとき等の通常位置に前記進退用シリンダが収縮したことを検出する収縮位置センサとを備えている。従って、前記伸長位置センサと収縮位置センサとが交互に検出するべく進退用シリンダの伸縮作動を繰り返すことにより、把持ハンド１２が往復作動する。

この整列動作の後、把持ハンド１２を受渡保持機構１５まで進出（Ｓ１４）した上でカッタ機構２３を閉じる（Ｓ１５）ことにより、胚軸Ａが所定位置で切断されて長さが揃えられる。この時、胚軸Ａの曲がりがあっても、両ハンド機構３１、３２の中間高さ位置のストッパ３３が胚軸Ａの過大な進入を規制することから、胚軸Ａを確実に切断することができる。

胚軸Ａの切断の後にカッタ機構２３を開くとともに穂木苗Ｗを受けた受渡保持機構１５の両ハンド機構３１、３２を閉じ（Ｓ１６）、次いで、把持ハンド１２の上下のハンド機構２１，２２を開くとともに受側の受渡保持機構１５の中段ハンド機構３２の下動により苗を引き下げて所定の保持高さに合わせ（Ｓ１７）、その後、把持ハンド１２を後退（Ｓ１８）する。

このようにして受渡しの終了後に、把持ハンド１２を搬入機構１１側に戻すことにより、次の穂木苗についての取込みが可能となる。この一連の動作の繰返しにより、搬入機構１１から穂木苗を順次取込んで接木ロボット本体１ａにより接木処理することができる。尚、苗受渡し行程において、持上げ具２４は、苗の受け渡しの邪魔にならないようにカッタ機構２３より下位に下降している。

ところで、苗取込部２の作動を制御する操作パネル１ｐには、苗取込部２の電源の入切を行う電源スイッチ４８と、作動モードを設定するモードスイッチ４９と、搬入機構１１で搬入するセルトレイの種類を設定するトレイ選択スイッチ５０と、作動を開始させるスタートスイッチ５１と、作動を停止させるストップスイッチ５２と、各作動部を初期状態に復帰させるリセットスイッチ５３と、セルトレイ上の苗位置及びセルトレイの苗列の数を任意に設定できる設定変更部５４とを設けている。前記モードスイッチ４９は、前記スタートスイッチ５１の操作での作動域を選択する作動域選択手段であり、ストップスイッチ５２を操作するまで連続的に順次苗を前処理部３へ供給するべく作動する自動位置と、１株の苗を前処理部３へ供給するまで作動する手動位置と、前記Ｓ１〜Ｓ７並びにＳ１１〜Ｓ１８の各作動行程ごとに作動するステップ位置とに切替操作できる。前記トレイ選択スイッチ５０は、把持ハンド１２が苗を取り出す左右方向の位置及び搬入機構１１の搬送ピッチを切り替えて設定する設定切替手段であり、７２穴セルトレイ用の７２穴位置と、１２８穴セルトレイ用の１２８穴位置と、前記設定変更部５４により任意に設定する手動設定位置（ＭＳ）とに切替操作できる。尚、前記７２穴セルトレイとはセルが縦１２列、横６列設けられたセルトレイであり、前記１２８穴セルトレイとはセルが縦１６列、横８列設けられたセルトレイである。従って、これらのセルトレイの種類によってセルの配列ピッチが異なるため、各セルトレイに応じて前記トレイ選択スイッチ５０により切り替える構成となっている。把持ハンド１２はセルトレイの横一列の苗を受渡保持機構１５側から順次取り出すが、この苗取出回数を操作パネル１ｐ内の制御装置でカウントし、トレイ選択スイッチ５０の設定に基づく横一列の回数になると、搬入機構１１によりセルトレイを搬送する。これにより、横一列の苗を全て取り出したことを判断するために、把持ハンド１２が取り出す苗の左右位置を確認するべく、制御装置（ＰＬＣ）から移送機構１３のエアシリンダへ左右位置の確認命令出力を行って該エアシリンダからの入力で判断するのに比較して、制御のスピードが向上し、作業能率の向上が図れる。

また、接木ロボット本体ｌａには、該接木ロボット本体ｌａ、台木取込部及び穂木取込部２からなる接木苗製造装置１の全体を一括で制御する制御装置を備える制御パネル５５を設けている。この制御パネル５５に、接木ロボット本体ｌａ、台木取込部及び穂木取込部２の作動の入切を行える切替スイッチ等の作動切替手段を設けている。この作動切替手段により、接木ロボット本体ｌａ、台木取込部及び穂木取込部２のうち、全部を作動させたり一部を作動させたりすることができ、様々な作業形態で接木苗製造作業が行える。例えば、胚軸長が短い場合に苗接合のための切断位置の精度を要する台木を人手で台木前処理部３へ精度良く供給したいとき、接木ロボット本体ｌａ及び穂木取込部２を作動させて台木取込部の作動を停止させることができる。あるいは、苗をセルトレイで育苗しなかった場合にその苗の取込部２を停止させて人手で苗供給したり、苗の接合を人手で行いたいときに取込部２を作動させて接木ロボット本体ｌａの作動を停止させたりできる。尚、台木、穂木共に人手で供給したいときは、接木ロボット本体ｌａのみを作動させればよい。

以上により、この接木苗製造装置１において、各苗を１株づつ供給する苗供給装置となる取込部２は、受けた苗の根側を切断しつつ苗の胚軸を回動可能に緩く保持可能な把持ハンド１２による遊嵌保持機構と、この遊嵌保持機構を支持して横方向に移送動作する移送機構１３と、この移送機構１３における移送終端部で苗の子葉と干渉することによってその子葉展開方向を移送方向に合わせるための方向修正部材１４及び副整列部材４６とを設け、前記移送機構１３は、移送終端部での移送速度が低速となるよう前記方向修正部材１４に苗の子葉が干渉する直前で移送速度が減速される構成としている。

従って、前記遊嵌把持機構は、双葉状の展開子葉を有する苗を受けると、これを穂木または台木としてその根側を切断しつつ胚軸を回動可能に緩く把持し、この苗は遊嵌把持機構を支持する移送機構１３により移送されるが、この移送速度は方向修正部材１４に苗の子葉が干渉する直前で減速されて移送行程の終端部で低速となり、該移送行程の終端部で方向修正部材１４及び副整列部材４６が苗の子葉と干渉することによってその子葉展開方向が移送方向に揃えられ、この方向規制された苗が前処理部３，４と接着処理部７とにより台木または穂木と接着されて接木苗が製造される。

よって、移送機構１３の移送行程上で方向修正部材１４及び副整列部材４６が苗の子葉と干渉することによってその子葉展開方向が移送方向に揃えられるが、移送機構１３により遅い速度で方向修正部材１４に苗の子葉が干渉することになり、方向修正部材１４に苗の子葉が勢いよく当たって苗の胚軸が回転し過ぎるようなことが抑えられ、前処理部３，４へ苗を適正な向きで精度良く安定して供給できる。従って、上記接木苗製造装置により、苗はその配置方向を規制されつつ受渡し位置まで移送されることから、以降の前処理部３，４と接着処理部７とによる接ぎ木処理精度が確保されて煩わしい人手作業を要することなく能率良く接木処理するごとができる。また、移送機構１３の移送速度が移送終端部の直前で減速される構成とし、次の苗を取りにいく移送機構１３の戻り行程と移送機構１３による苗の移送経路の大部分（減速されるまでの大部分）とでは把持ハンド１２が高速で移送されるため、接木苗製造における作業能率が向上する。

また、方向修正部材１４及び副整列部材４６を移送機構１３による移送終端部に設けているので、方向修正部材１４及び副整列部材４６で苗の子葉展開方向を修正した後、移送機構１３による苗の横方向への移送で苗の子葉展開方向がずれるようなことがなく、苗の子葉展開方向を精度良く揃えることができる。

尚、図２７乃至図２９に示すように、前記副整列部材４６を、移送機構１３の移送方向（左右方向）へ向く平面状の板材で構成してもよい。このとき、移送機構１３の移送終端部に移送された苗の胚軸からの距離ｌが苗の子葉の長さａより短くて子葉の幅ｂの２分の１と同等かそれより長くなるように副整列部材４６の位置を設定すると、前後方向に向く子葉のみが副整列部材４６に当たって子葉の向きを所望の左右方向へ向く状態に修正できる。尚、図２９に示すように、この副整列部材４６の平面状の板材を移送機構１３の移送上手側（左側）ほど苗から離れる側（後側）となるように若干斜めに配置すると、移送機構１３で移送される苗が副整列部材４６の端部にひっかかるようなことを防止でき、苗を円滑に移送することができる。

尚、上述では苗の子葉展開方向を精度良く揃えるためにローラで構成される方向修正部材１４と板材で構成される副整列部材４６とを共に設けた構成としたが、何れか一方のみを設けて苗の子葉展開方向を変更する構成としてもよい。尚、副整列部材４６のみを設けた場合は、該副整列部材４６が苗の子葉と干渉してその子葉展開方向を移送方向に合わせる方向修正部材となる。

また、上述では主整列部材１６と副整列部材４６とを対向して複数設けた構成としたが、例えば主整列部材１６のみを設ける等、一方の整列部材を設けた構成としてもよい。このとき、把持ハンド１２の１往復につき苗の子葉が整列部材１６に半分の１回しか接当しないので、把持ハンド１２を２倍の４往復作動させて苗の子葉が整列部材１６に４回接当させる構成とすればよい。このように把持ハンド１２を進退機構１２ｂにより複数回往復作動させる際、伸長位置センサが検出するまで進退用シリンダを伸長させて苗を整列部材１６へ接当させるが、戻り行程では、収縮位置センサが検出する手前で進退用シリンダの収縮作動を停止させるべく、タイマにより所定時間だけ進退用シリンダを作動させて停止し、再度進退用シリンダを伸長させて２回目以降の苗の整列部材１６への接当を行わせる構成とすることができる。これにより、進退用シリンダの収縮作動及び再度苗を整列部材１６に当てるべく進退用シリンダを伸長させる伸長作動において、これらの作動距離並びに作動時間を短縮することができ、所定回数の苗の整列動作に対してこの整列行程の時間短縮が図れ、苗供給作業ひいては接木苗製造作業の作業能率向上が図れる。

図３０に示すように、把持ハンド１２のハンド機構２１，２２における左右一方の開閉アーム２１ａ，２２ａのみの把持面を、該開閉アーム２１ａ，２２ａが閉じた状態で平面視で斜めになるように設定してもよい。これにより、断面が楕円形状である胚軸Ａを把持するとき、該楕円形状の長軸が前後方向に向くように胚軸Ａの向きが修正され、該楕円形状の短軸方向に広がる子葉を左右方向に向けることができる。従って、この把持ハンド１２が、苗の子葉展開方向を移送方向に合わせるための方向修正部材の一種となる。また、左右一対の開閉アーム２１ａ，２２ａを閉じた後、該左右一対の開閉アーム２１ａ，２２ａを互いに前後逆方向に摺動させて苗の胚軸Ａの回転を促し、断面の楕円形状の長軸が前後方向に向くように胚軸Ａの向きを修正することも考えられる。この場合は、胚軸Ａがスムーズに回転できるように、左右一対の開閉アーム２１ａ，２２ａの把持面を前後方向に向く平面とすることが望ましい。

尚、苗を育苗するべくセルトレイのセルに播種する際、所望の方向に苗の子葉が展開するように予め播種される種子の向きを設定すれば、取込部２で苗の子葉展開方向を揃える作業が円滑に行える。具体的には、楕円形の種子の長径方向がセルトレイの長手方向（前後方向）に向くように種子の向きを揃えて播種すれば、育苗される苗の子葉展開方向はセルトレイの長手方向（前後方向）になり、何れの苗も方向修正部材１４又は副整列部材４６で苗の胚軸を約９０度回転させて子葉展開方向を揃えることになり、苗の子葉が方向修正部材１４又は副整列部材４６に確実に当たって修正されるため、苗の子葉展開方向が精度良く適正に修正できる。あるいは、楕円形の種子の長径方向がセルトレイの短手方向（左右方向）に向くように種子の向きを揃えて播種し、育苗される苗の子葉展開方向をセルトレイの短手方向（左右方向）へ向け、方向修正部材１４又は副整列部材４６による苗の胚軸の回転角度を小さくし、子葉展開方向の修正の円滑化を図ることもできる。いずれにしても、育苗される苗の子葉展開方向を所望の向きに設定できるので、取込部２で苗の子葉展開方向を揃える作業が円滑に行えるのである。尚、所望の方向に播種する手段としては、播種機の種子整列板を振動させて長径方向が所定の方向に向くように種子を揃え、その種子を種子吸着ノズルにより吸着する等して種子の向きが勝手に変わらないようにセルトレイへ播種することが考えられる。

ところで、搬入機構１１へ供給する接木用の苗あるいは接木苗製造装置１で製造された接木苗は、苗収容台車５６により貯蔵庫５７へ搬入され、該貯蔵庫５７で冷蔵貯蔵する。尚、前記貯蔵庫５７内には、照明装置５８を設けている。前記苗収容台車５６は、走行車輪５９と上下複数段の引き出し６０とを備え、各引き出し６０内に密閉状態でセルトレイごと苗を収容する構成となっている。前記引き出し６０は、照明装置５８からの光が透過するように透明度のある樹脂で収容するセルトレイを下方及び四側方から覆うように構成され、出し入れでスライドさせるための滑車６１を備えている。尚、収納した引き出し６０の上方には保湿ラバー６２が位置し、該保湿ラバー６２により引き出し６０内を密閉状態にできるのである。この苗収容台車５６で苗を貯蔵することにより、苗の湿度を維持できて接木苗の場合は活着率を向上させることができ、加湿器が不要で貯蔵庫５７として育苗用の発芽室や米の貯蔵庫等を兼用することもできる。従来は、セルトレイを単に上下複数段の棚に載せる苗収容台車であるので、苗の湿度が低下しやすく、湿度低下や湿度むらを防止するために加湿器を設けた専用の貯蔵庫が必要であった。

接木苗製造装置の要部を示す側面図である。 接木苗製造装置の要部を示す平面図である。 一部省略した取込部を示す平面図である。 接木苗製造装置の要部拡大による平面図である。 接木苗製造装置の要部拡大による側面図である。 把持ハンドの拡大側面図である。 上段と中段の把持状態のハンド機構平面図（ａ）（ｂ）である。 カッタ機構の作動状態平面図（ａ）とそのＢ一Ｂ線断面図（ｂ）である。 第一の持上げ具の動作平面図である。 第一の持上げ具の動作側面図である。 第一の持上げ具の起立動作の正面図である。 第一及び第二の持上げ具を示す平面図である。 異なる第二の持上げ具を示す平面図である。 中段ハンド機構のハンド先端部を示す平面図である。 穂木苗の取込動作の動作手順図である。 把持ハンドの準備状態（ａ）と把持状態（ｂ）の動作平面図である。 苗分離具を示すハンド機構の平面図である。 移送行程における方向修正動作の平面図である。 整列保持手段の要部平面図である。 整列保持手段の要部側面図（ａ）とそのＢ一Ｂ線断面図（ｂ）である。 整列保持手段の受渡し動作の前後を示す側面図（ａ）（ｂ）である。 穂木苗の受渡し動作の動作手順図である。 第一の整列動作の前後の平面図（ａ）（ｂ）である。 第二の整列動作の前後の平面図（ａ）（ｂ）である。 主整列部材及び副整列部材の整列動作の前後の平面図（ａ）（ｂ）である。 操作パネルを示す図である。 異なる副整列部材を示す側面図である。 異なる副整列部材を示す平面図である。 異なる副整列部材を示す平面図である。 異なるハンド機構のハンド先端部を示す平面図である。 貯蔵庫を示す断面図である。 苗収容台車を示す正面図である。 引き出しを示す断面図である。

１：接木苗製造装置、２：取込部、３：台木前処理部（前処理部）、４：穂木前処理部（前処理部）、７：接着処理部、１２：把持ハンド、１３：移送機構、１４：方向修正部材

Claims (2)

1. 双葉状の展開子葉を有する苗を受けてこれを穂木又は台木として個別に取込処理する取込部（２）と、この取込部（２）から受けた苗を前処理して接木接着位置まで搬送する前処理部（３．４）と、この前処理部（３．４）によって同接木接着位置に受けた苗を別途受けた台木又は穂木と接着して接木苗を製造する接着処理部（７）とを備える接木苗製造装置において、上記取込部（２）は、受けた苗の根側を切断しつつその胚軸を回動可能に緩く保持可能な遊嵌保持機構と、この遊嵌保持機構を支持して横方向に移送動作する移送機構（１３）と、この移送機構（１３）における移送終端部で苗の子葉と干渉することによってその子葉展開方向を移送方向に合わせるための方向修正部材（１４）と、前記移送終端部で遊嵌保持機構を進退させる進退機構（１２ｂ）を設け、前記移送機構（１３）は、移送終端部での移送速度が低速となるよう前記方向修正部材（１４）に苗の子葉が干渉する直前で移送速度が減速される構成とし、進退機構（１２ｂ）の進出により取込部（２）から移送される苗を保持する受渡保持機構（１５）を設け、受渡保持機構（１５）には苗の子葉展開方向を規制する整列部材（１６）を設けた接木苗製造装置。
2. 進退機構（１２ｂ）の進退動作により遊嵌保持機構を複数回往復作動させて苗を整列部材（１６）に複数回接当させる構成とし、進退機構（１２ｂ）の進出動作による遊嵌保持機構の１回目の往行程における作動距離よりも、進退機構（１２ｂ）の後退動作による遊嵌保持機構の復行程における作動距離を短くして、以降の遊嵌保持機構の往復を短い作動距離で作動させる構成とした請求項１に記載の接木苗製造装置。

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