JP5282362B2 - 接木苗製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、接木苗製造装置に関するものである。

本出願人が先に提案した特許文献１に記載のように、接木苗製造装置は、略左右対称に配した台木苗搬送機構および穂木苗搬送機構によるそれぞれの苗取込部と、機体中央の接木処理位置に配した接着部と、その下方の接木苗送出部等を備えて構成され、接木処理用苗取出装置が両取込部にそれぞれ臨んで台木苗と穂木苗を取出し、接木製造処理ロボット本体が接ぎ木して接木苗を製造する。
特開２００６−２３８８０５号公報

しかしながら、育苗器の接木用苗は、その育成条件や接木処理の時期によって苗の生育状態が一定せず、接木の精度が低下するという問題があった。

解決しようとする問題点は、苗の生育状態が一定しない場合であっても安定して接木することができる接木苗製造装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、穂木と台木をそれぞれのセンサによる検出に基づいて接ぎ木する接木ロボット本体と、この接木ロボット本体を間に挟んで、穂木を取り込んで接木ロボット本体へ供給する穂木用給苗装置と、台木を取り込んで接木ロボット本体へ供給する台木用給苗装置とを設け、接木ロボット本体は、穂木用給苗装置及び台木用給苗装置から受けた穂木及び台木をそれぞれ前処理する前処理部と、前処理部で前処理された穂木および台木を受けて接着する接着処理部と、接着処理部で接着した穂木および台木を接木苗として送出する接木苗送出部とを備え、上記穂木用給苗装置及び台木用給苗装置とそれぞれに対応する前処理部との間に接木用苗を受け渡しするために一時的に保持する中継部を配置してなり、上記接木ロボット本体、穂木用給苗装置、および台木用給苗装置の３台の装置は、それぞれが単独で動作する第１のモードと、穂木用給苗装置または台木用給苗装置のいずれかと接木ロボット本体とが連動する第２のモードと、３台がすべて連動する第３のモードとをいずれかに切換え可能に構成すると共に、第１のモードでは接木ロボット本体のセンサからの出力により苗を検出して接ぎ木し、第２のモード及び第３のモードではこのモードに応じた連動先の給苗装置からの出力により接ぎ木することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、前記穂木用給苗装置及び台木用給苗装置は、上記育苗器のセルトレイごと苗を順次搬送して支持する搬送手段と、この搬送手段上の穂木苗を個別に取出す接木処理用苗取出装置と、この接木処理用苗取出装置を移動させて苗を中継部に臨む位置に移送する横移送機構を備えてなり、上記接木処理用苗取出装置は、育苗器で育成した接木用苗の胚軸を引起こすための引起装置と、引起こされた苗の胚軸を把持する把持ハンドと、把持された胚軸の根元付近を切断するカッタとを備え、上記搬送手段は、その支持高さ位置を調節する上下調節手段を備え、上記引起装置は、上下動作可能な引起こし具と、その作動ストロークを変更するストローク変更手段を備え、前記接木ロボット本体、穂木用給苗装置、台木用給苗装置の３台の装置を各々単独で動作させても互いに干渉しない初期状態にするスイッチ手段を設けることを特徴とする。

本発明の接木苗製造装置は、以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明は、穂木及び台木の状態に応じた接木苗の製造が可能となる。

請求項２に係る発明は、請求項１の効果に加え、作業性の向上およびコストダウンを測ることができる。

上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２は接木苗製造装置の右半部の平面図と側面図である。
接木苗製造装置１は、穂木と台木を接ぎ木する接木ロボット本体１ａを中心に、その両側（図１は右半部のみを手前側に示す）で接木用苗を穂木、台木として個別取込みする左右の取込部（穂木用給苗装置、台木用給苗装置）２，２と、この取込部２，２から受けた接木用苗をそれぞれ前処理する左右の前処理部３，３と、前処理された穂木および台木を受けて接着する接着処理部７および接木苗として接着されたものを機体前側に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される。また、左右の取込部２，２と左右の前処理部３，３のそれぞれの間には、接木用苗Ｗを受け渡しするために一時的に保持する左右の中継部９，９を配置する。

機体の左右両側の構成における穂木を取扱う側（図例は右側）について説明すると、取込部２は、穂木苗Ｗを前側に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を穂木として個別に把持して取出す接木処理用苗取出装置１２と、この接木処理用苗取出装置１２を機体の幅方向に移動可能に支持する横移送機構１３等を備える。

詳細には、上記搬入機構１１は、高さ調節用の上下調節部１１ａを備えて接木ロボット本体１ａの側方に沿って移送動作するベルトコンベヤ等により構成し、双葉状に子葉を展開する程度まで苗ポットに育成した多数の穂木苗Ｗ…を格子配列した育苗器のセルトレイをその配列ピッチで送り動作することにより、穂木苗Ｗを所定位置に搬入支持する。
横移送機構１３は、搬入機構１１を横断して中継部９の正面に臨む位置までの範囲で接木処理用苗取出装置１２を左右に位置制御可能なリニアスライダー等により構成する。

（接木処理用苗取出装置）
接木処理用苗取出装置１２は、図３の側面図に示すように、接木用苗の胚軸Ａを引起こすための引起装置として距離Ｓでの上下動作が可能な引起こし具２１と、引起こされた苗の胚軸Ａを上下２箇所で把持する２段型の把持ハンド２２と、把持された胚軸Ａの根元付近を開閉動作によって切断するカッタ２３とを備えて構成される。これら把持ハンド２２およびカッタ２３は前後シリンダ２４により前後に進退可能に支持する。

上記引起こし具２１は線条材を接木用苗の３方向を囲むように屈曲して形成し、その基部２１ｂを連結支持して上下駆動するために、エアシリンダを縦型に配置した縦シリンダ２５を設け、この縦シリンダ２５により、カッタ２３より低位の胚軸Ａの根元付近から把持ハンド２２の上方までの距離Ｓで引起こし具２１を上下動作可能に構成する。

縦シリンダ２５の下端部は、図４に要部拡大図（低位取付け時）を示すように、引起こし具２１の基部２１ｂをねじ軸等によりその長さの範囲で取付け高さ位置Ｈを調節可能に取付けるための取付部２５ａ構成する。また、縦シリンダ２５に位置調節可能なストッパ２５ｓを設けてストローク上限位置を調節可能に構成することにより、取付部２５ａの調節と合わせて引起こし具２１の上下動作ストローク調節手段を形成する。

上記構成の接木処理用苗取出装置１２は、引起こし具２１を距離Ｓ上動することにより、苗が倒れていても直立状に引起こし、直立状苗の胚軸Ａを把持ハンド２２が把持し、カッタ２３がその根元側を切断することにより穂木としての接木処理の準備ができる。この場合において胚軸Ａの長い徒長苗の取扱いに際しては、その子葉展開部近傍まで引起こし具２１が上動するようにストッパ２５ｓと取付部２５ａの調節とによって引起こし具２１の作動ストローク範囲を変更することにより、胚軸Ａの長さに合わせて苗Ｗの引起こしが可能となる。したがって、徒長苗についてもその直立姿勢を確保することができるので、育成条件の差によることなく傾斜姿勢の徒長苗の中段支持による曲がりや折れ等のダメージを回避して安定した苗の取出しが可能となる。

（別構成例）
次に、接木処理用苗取出装置の別の構成例について説明する。以下において、前記同様の部材はその符号を付すことにより説明を省略する。
接木処理用苗取出装置３２は、その側面図を図５に示すように、長ストロークの縦シリンダ３５によって引起こし具２１を支持し、そのストロークの上限位置と下限位置を定める上限ストッパ３５ｓ、下限ストッパ３５ｔを縦シリンダ３５に設けて構成する。

詳細には、要部平面図および正面図を図６，図７にそれぞれ示すように、長ストロークの上下方向駆動手段としてのエアシリンダを縦型に配置した縦シリンダ３５の上部に位置調節用のねじ等によって上限位置を調節可能な上限ストッパ３５ｓを設け、また、同様にして縦シリンダ３５の下部に位置調節用のねじ等によって下限位置を調節可能な下限ストッパ３５ｔを設ける。この上下方向駆動手段により、前記同様に引起こし具２１の上下動作のストローク範囲を胚軸の長さに合わせて苗の引起こしが可能となり、また、搬入機構１１の高さ位置を調節して把持ハンド２２の把持位置を調節した場合でも引起こし具２１の上下動作のストローク範囲を対応させることができるので安定して苗を保持することができる。

（動作制御）
上記接木処理用苗取出装置の動作制御は、台木処理の場合の把持ハンド２２とカッタ２３の動作タイミングについてのフローチャートを図８に示すように、前後シリンダ２４により把持ハンド２２およびカッタ２３を所定位置まで押出し（Ｓ１、Ｓ１ａ）、そこで把持ハンド２２を「閉」動作（Ｓ２）し、略０．１秒のインターバル（Ｓ３）を経て、カッタ２３を「閉」動作（Ｓ４）する手順で動作制御をする。
一方、穂木の場合は、把持ハンド２２とカッタ２３の動作手順を逆にして、すなわち、把持ハンド２２を「閉」動作し、所定インターバルの後にカッタ２３を「閉」動作する手順で動作制御をする。

上記制御手順により、堅い台木の処理の場合はその切断を確実に処理し、その軸径や重さのおかげで傾きの発生なしに処理することができ、また、穂木の処理の場合は苗が軟らかいので台木の場合と逆にすることにより傾きを抑えつつ良好に切断ができ、傾きによる次工程への悪影響を排除することができる。

（切断ガイド）
上記処理における苗の傾斜に関しては、接木処理用苗取出装置の引起こし具２１がセル３面の倒れ防止に有効でも、残り１面への対応が欠けており、また、把持ハンド２２に設けている背板において苗を保持用のハンドスリットに導いて把持する際に、苗を押しながら位置決めすることから、把持位置とセル内での出芽位置が離れている場合は、苗の把持後に苗の傾きが発生（特に穂木の場合に顕著）する傾向があった。

このような問題を解決するために、図９の平面図にカッタの開閉状態（ａ）（ｂ）を示すように、カッタ２３の上方にチャック開時にセル面と平行になるガイド板２３ａを設ける。このようにカッタ２３を構成することにより、倒れ苗への対応および搬送時の傾きを防止して整列、供給精度を向上することができる。

（子葉持上げ機構）
また、従来の接木ロボットでは、供給台に角度を付けて切断時に苗が斜めを向く構成とすることによってカッタ刃から子葉を逃がしていたが、子葉や胚軸の形状、硬さによって葉を傷付けることが多く、また、傾けたことにより切断時の安定性に欠け、さらに、自動給苗をするに当たって供給台に傾きを付けること自体が揺動動作のために不可能であった。

この問題を解決するために、図１０，図１１に平面図および側面図をそれぞれ示すように、穂木苗Ｗの切断位置のカッタ刃軌跡Ｔと穂木把持ハンドの間に穂木苗Ｗの搬送経路から徐々に子葉Ｌを持ち上げ、切断位置において子葉Ｌがカッタ刃軌跡Ｔの上に配置されるように導くスロープ上のバー４１を上下調節可能に設ける。このように子葉Ｌの持上げ手段を構成することにより、接木成功率の向上と切断精度の安定化が可能となる。

（操作パネル）
接木ロボット本体とその両側配置の苗自動給苗装置（穂木用給苗装置、台木用給苗装置）による接木ロボット装置において、図１２のパネルの見取図を示すように、３台の装置それぞれが単独で動作する「単独」４２ａ、穂木用または台木用の給苗装置と接木ロボット本体が連動する「連動」４２ｂ，４２ｃ、および、３台がすべてリンクする「リンク」４２ｄの各モードを設定し、それぞれのモードを選択した時点で、リレー回路によりＩＯ設定を切換えるように構成する。例えば、接木ロボット単体では苗検出はセンサからの入力、連動では給苗装置からの出力を検出して苗検出とする。

上記運転モード４２ａ〜４２ｄの構成により、単独運転時に３台をドッキングしたまま動かすと、各稼動部のポジションによっては接触する場合があるので、「初期／解除」スイッチ４３を設け、初期位置に設定すれば、それぞれが干渉しない位置に動作し、３台の何れかを単独で動かして作業や調整ができることから、作業性の向上およびコストダウンを測ることができる。したがって、従来の如くの接木ロボット本体とその両側配置の苗自動給苗装置に複数個取付けたセレクトスイッチで切換をする煩雑な作業を回避することができる。

（接木作業システム）
次に、接木作業システムについて説明する。
接木作業システムは、その機器配置図を図１３に示すように、接木作業コンベヤ５１と、そのコンベヤ上に、接木クリップＣ、穂木Ｘ、台木Ｙが１個ずつ供給しやすい位置に穂木供給装置５２、台木供給装置５３および接木クリップフィーダ５４を配置する。その作業サイクルは、タイミングチャートを図１４に示すように、タイミングとって穂木Ｘ、台木Ｙ、接木クリップＣを１セットずつ供給する制御を構成する。

上記のように接木作業システムを構成することにより、接木付帯作業（クリップ作業、穂木切断、台木切断等）が無くなり、作業者Ｐが接木作業に専念できるので、作業能率を向上することができる。

（給苗装置用苗製造方法）
接木苗自動供給装置に用いる苗の製造方法については、従来（通常）の育苗方法では、低温・低潅水で育苗すれば短く硬い苗、高温・多潅水で育苗すれば長く（徒長）軟らかい苗に育ち、胚軸長さの不揃いが極めて多くなるので、苗の取り出し、葉の方向、高さ制御を行うハンドリング機構の関係上、胚軸の長さ、苗の硬さが必要とされる苗供給装置他、自動化機器の適合が困難であったが、この問題を次の方法により解消して胚軸が長く揃った苗を供給することができ、また、育苗管理の容易化を図ることができる。

すなわち、接木苗自動供給装置に適合する苗の製造方法としては、低温、低潅水により揃いが良くて胚軸の短い苗を育苗し、接木処理予定の前々日（本葉が出始める前）に、暗黒・高温（３０℃）環境（発芽室を利用）下に１２時間置くことによって１０ｍｍ〜１５ｍｍ均一に徒長させて真っ直ぐな良好な苗とし、出庫は日射の強い昼間を避けて朝または夕方とする。このように事前に苗を取扱うことにより、接木苗自動供給装置が育苗トレイから苗の取り出し、葉の方向、高さ制御を行う際に適する長さ、硬さが必要な自動化製造用のウリ科苗を製造することができる。

接木苗製造装置の要部平面図である。 接木苗製造装置の側面図である。 接木処理用苗取出装置の側面図である。 接木処理用苗取出装置の要部拡大図である。 別の接木処理用苗取出装置の側面図である。 図５の接木処理用苗取出装置の要部平面図である。 図５の接木処理用苗取出装置の要部正面図である。 台木の場合の動作制御のフローチャートである。 カッタの開閉状態（ａ）（ｂ）を示す平面図である。 子葉持上げ手段の要部平面図である。 子葉持上げ手段の要部側面図である。 操作パネルの見取図である。 接木作業システムの機器配置図である。 接木作業システムの作業サイクルである。

１ 接木苗製造装置
１ａ 接木ロボット本体
２ 取込部
１１ 搬入機構
１１ａ 高さ調節部
１２ 接木処理用苗取出装置
１３ 横移送機構
２１ レバー
２１ｂ 基部
２２ 把持ハンド
２３ カッタ
２４ 前後シリンダ
２５ｓ ストッパ（ストローク変更手段）
２５ａ 取付部（ストローク変更手段）
２５ 縦シリンダ
３２ 接木処理用苗取出装置
３５ 縦シリンダ
３５ｓ 上限ストッパ（ストローク変更手段）
３５ｔ 下限ストッパ（ストローク変更手段）
Ａ 胚軸
Ｌ 子葉
Ｗ 接木用苗（穂木苗）

Claims (2)

1. 穂木と台木をそれぞれのセンサによる検出に基づいて接ぎ木する接木ロボット本体（１ａ）と、
   この接木ロボット本体（１ａ）を間に挟んで、穂木を取り込んで接木ロボット本体（１ａ）へ供給する穂木用給苗装置と、台木を取り込んで接木ロボット本体（１ａ）へ供給する台木用給苗装置とを設け、
   接木ロボット本体（１ａ）は、穂木用給苗装置及び台木用給苗装置から受けた穂木及び台木をそれぞれ前処理する前処理部（３，３）と、前処理部（３，３）で前処理された穂木および台木を受けて接着する接着処理部（７）と、接着処理部（７）で接着した穂木および台木を接木苗として送出する接木苗送出部（８）とを備え、
   上記穂木用給苗装置及び台木用給苗装置とそれぞれに対応する前処理部（３，３）との間に接木用苗を受け渡しするために一時的に保持する中継部（９，９）を配置してなり、
   上記接木ロボット本体（１ａ）、穂木用給苗装置、および台木用給苗装置の３台の装置は、それぞれが単独で動作する第１のモードと、穂木用給苗装置または台木用給苗装置のいずれかと接木ロボット本体（１ａ）とが連動する第２のモードと、３台がすべて連動する第３のモードとをいずれかに切換え可能に構成すると共に、
   第１のモードでは接木ロボット本体（１ａ）のセンサからの出力により苗を検出して接ぎ木し、第２のモード及び第３のモードではこのモードに応じた連動先の給苗装置からの出力により接ぎ木することを特徴とする接木苗製造装置。
2. 前記穂木用給苗装置及び台木用給苗装置は、上記育苗器のセルトレイごと苗を順次搬送して支持する搬送手段（１１）と、この搬送手段（１１）上の穂木苗を個別に取出す接木処理用苗取出装置（１２）と、この接木処理用苗取出装置（１２）を移動させて苗を中継部（９）に臨む位置に移送する横移送機構（１３）を備えてなり、
   上記接木処理用苗取出装置（１２）は、育苗器で育成した接木用苗の胚軸を引起こすための引起装置と、引起こされた苗の胚軸を把持する把持ハンド（２２）と、把持された胚軸の根元付近を切断するカッタ（２３）とを備え、
   上記搬送手段（１１）は、その支持高さ位置を調節する上下調節手段（１１ａ）を備え、
   上記引起装置は、上下動作可能な引起こし具（２１）と、その作動ストロークを変更するストローク変更手段（２５ａ，２５ｓ）を備え、
   前記接木ロボット本体（１ａ）、穂木用給苗装置、台木用給苗装置の３台の装置を各々単独で動作させても互いに干渉しない初期状態にするスイッチ手段（４３）を設けることを特徴とする請求項１記載の接木苗製造装置。

Images