JP5441874B2 - Plant cultivation equipment - Google Patents
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Description
本発明は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、該栽培トレイを収容可能で複数段および複数列に配置された複数の栽培トレイ収容棚と、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有する植物栽培装置に関するものである。 The present invention provides a cultivation tray capable of cultivating a plurality of plant strains, a plurality of cultivation tray storage shelves that can accommodate the cultivation tray and arranged in a plurality of stages and a plurality of rows, and the cultivation tray as an arbitrary cultivation tray accommodation shelf. The present invention relates to a plant cultivation apparatus having a cultivation tray transfer mechanism that moves in and out.
従来、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、該栽培トレイを収容可能で複数段および複数列に配置された複数の栽培トレイ収容棚に配置するとともに、各栽培トレイ収容棚に日照、施肥、潅水などの作業を行うことで、植物の単位面積当たりの栽培量を増大させた植物栽培装置が知られている。 Conventionally, a cultivation tray capable of cultivating a plurality of plant strains, and a plurality of cultivation tray accommodation shelves that can accommodate the cultivation tray and are arranged in a plurality of rows and rows, and are provided with sunshine and fertilization on each cultivation tray accommodation shelf Plant cultivation devices are known in which the amount of cultivation per unit area of a plant is increased by performing operations such as irrigation.
また、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構を有し、栽培トレイを特定の作業ステーションに移動させて施肥、潅水などの栽培に必要な作業を行う植物栽培装置が公知である(例えば、特許文献1参照。)。 Also, a plant cultivation device that has a cultivation tray transfer mechanism that moves the cultivation tray into and out of an arbitrary cultivation tray storage shelf, and moves the cultivation tray to a specific work station to perform operations necessary for cultivation such as fertilization and irrigation Is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、公知の植物栽培装置は、植物株の成長に応じて栽培トレイを移動して収容される栽培トレイ収容棚の位置を移動したり、各栽培トレイの栽培条件を変更することは可能であるが、栽培の開始、あるいは、栽培の終了時における栽培トレイや植物株の入出作業がいかにして行われるかについて、格別の配慮はなされていなかった。 However, the known plant cultivation device can move the position of the cultivation tray storage shelf accommodated by moving the cultivation tray according to the growth of the plant strain, or change the cultivation conditions of each cultivation tray. However, no special consideration has been given to how cultivation trays and plant stocks are entered and exited at the start of cultivation or at the end of cultivation.
また、個々の植物株に対する条件を変更することはできないため、例えば、水平方向に大きく広がるように成長する植物を栽培する場合、成長に応じて植物株の間隔を調節することができないため、個々の植物株の間隔を最初から広く設定する必要があり、スペース効率が低いという問題があった。 In addition, since the conditions for individual plant strains cannot be changed, for example, when cultivating a plant that grows widely in the horizontal direction, the interval between plant strains cannot be adjusted according to the growth. Therefore, there is a problem that the space efficiency is low because it is necessary to set a wide interval between the plant strains.
さらに、根が大きく成長する植物を栽培する場合、成長に応じて栽培トレイの最適な深さや形状を変更することができないため、最初から成長後に最適な深さや形状の栽培トレイを使用する必要があり、最初から深い栽培トレイを使用することでスペース効率が低くなったり、成長初期に最適な栽培トレイの形状を提供することができないという問題があった。 In addition, when cultivating plants with large root growth, it is not possible to change the optimal depth and shape of the cultivation tray according to the growth, so it is necessary to use a cultivation tray with the optimal depth and shape from the beginning after growth. There is a problem that space efficiency becomes low by using a deep cultivation tray from the beginning, and an optimum shape of the cultivation tray cannot be provided at the early stage of growth.
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、最適なタイミングで効率よく栽培トレイや植物株を搬入、搬出できるとともに、成長初期における無駄な空間を減らし、単位空間当たりの栽培量を増加させてスペース効率を向上し、作業効率を向上させて成長に応じた最適な環境を提供できる植物栽培装置を提供することである。 The present invention solves the problems of the prior art as described above, that is, the object of the present invention is to efficiently carry in and out the cultivation tray and plant strain at the optimum timing, and to waste in the early stage of growth. It is to provide a plant cultivating apparatus that can reduce the amount of space, increase the cultivation amount per unit space, improve the space efficiency, improve the work efficiency and provide the optimum environment according to the growth.
本請求項1に係る発明は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、複数段および複数列に配置されて前記栽培トレイを各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚と、前記栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有する植物栽培装置であって、前記複数の栽培トレイ収容棚の内の特定の栽培トレイ収容棚が、栽培に必要な灌水作業が可能な作業ステーションとして構成され、該作業ステーションが、栽培トレイあるいは植物株を外部から搬入および外部へ搬出する入出部を兼ねていることにより、前記課題を解決するものである。
The invention according to
本請求項2に係る発明は、請求項1に記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記栽培トレイから植物株を個別に把持移動可能なハンドリング機構を有し、該ハンドリング機構が、栽培トレイ移載機構に載置された栽培トレイの植物株を把持移動可能に配置されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
The invention according to claim 2 has a handling mechanism capable of individually grasping and moving a plant strain from the cultivation tray in addition to the configuration of the plant cultivation apparatus described in
本請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記作業ステーションが、栽培トレイに培養液を噴霧する噴霧手段、あるいは、培養液を栽培トレイに培養液を注水する給水手段を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
In the invention according to claim 3, in addition to the configuration of the plant cultivation apparatus according to
本請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記作業ステーションが、栽培トレイ内の培養液の状態を検出する検出手段を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
In addition to the configuration of the plant cultivation apparatus according to any one of
本請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記作業ステーションが、栽培トレイで栽培される植物株の状態を検出する成長検出機構を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
In the invention according to claim 5, in addition to the configuration of the plant cultivation apparatus according to any one of
本請求項6に係る発明は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記栽培トレイ移載機構が、前記栽培トレイを複数同時に載置可能であることにより、前記課題をさらに解決するものである。
In the invention according to claim 6, in addition to the configuration of the plant cultivation apparatus according to any one of
本請求項7に係る発明は、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記栽培トレイ移載機構が、栽培トレイで栽培される植物株の状態を検出する成長検出機構を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
In the invention according to claim 7, in addition to the configuration of the plant cultivation device according to any one of
本請求項8に係る発明は、請求項2乃至請求項7のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記ハンドリング機構が、前記栽培トレイ移載機構に設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。 The invention according to claim 8 is that, in addition to the configuration of the plant cultivation apparatus according to any one of claims 2 to 7, the handling mechanism is provided in the cultivation tray transfer mechanism. The above-mentioned problem is further solved.
本請求項9に係る発明は、請求項2乃至請求項7のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記ハンドリング機構が、前記作業ステーションに設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。 The invention according to claim 9 is characterized in that, in addition to the configuration of the plant cultivation apparatus according to any one of claims 2 to 7, the handling mechanism is provided in the work station. Is a further solution.
本請求項10に係る発明は、請求項7乃至請求項9のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記成長検出機構が、画像撮像手段と該画像撮像手段により得られた画像データを処理、判断する画像処理手段とを有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
In the invention according to
本発明の植物栽培装置は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、複数段および複数列に配置されて栽培トレイを各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚と、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有することにより、単位空間当たりの栽培量を増大することができるとともに、以下のような格別の効果を奏することができる。 The plant cultivation apparatus of the present invention includes a cultivation tray capable of cultivating a plurality of plant strains, a plurality of cultivation tray storage shelves arranged in a plurality of stages and a plurality of rows and each capable of accommodating a cultivation tray, and an arbitrary cultivation of a cultivation tray. By having the cultivation tray transfer mechanism that moves in and out of the tray storage shelf, the cultivation amount per unit space can be increased, and the following special effects can be achieved.
すなわち、本請求項1に係る発明の植物栽培装置は、複数の栽培トレイ収容棚の内の特定の栽培トレイ収容棚が、栽培に必要な灌水作業が可能な作業ステーションとして構成されていることにより、作業ステーションに施肥、潅水などの栽培に必要な作業を集約し、各栽培トレイ収容棚に施肥や灌水の設備を設ける必要ないため、設備か簡略化されるとともに、栽培のための作業効率が向上する。
That is, the plant cultivation apparatus of the invention according to
また、該作業ステーションが、栽培トレイあるいは植物株を外部から搬入および外部へ搬出する入出部を兼ねていることにより、作業ステーションで行われる栽培に必要な作業と同時に、栽培の開始終了時の栽培トレイや植物株の入出作業を同一箇所で行うことができるため、人によるアプローチや各種自動化のための機器類を集約することができ、さらに作業効率が向上し、スペース効率も向上するとともに、機器のメンテナンスが容易となる。 In addition, the work station also serves as a cultivation tray or a loading / unloading unit that carries the plant stock from the outside to the outside, so that the cultivation at the start and end of cultivation is performed simultaneously with the work necessary for cultivation performed at the work station. Since trays and plant stock can be entered and exited at the same location, it is possible to consolidate equipment for human approaches and various automation, further improving work efficiency, improving space efficiency, and equipment. Maintenance is easy.
本請求項2に係る発明の植物栽培装置は、請求項1に係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、栽培トレイから植物株を個別に把持移動可能なハンドリング機構を有することによって、植物の成長に応じて、ハンドリング機構を用いて各栽培トレイで栽培されている植物株を個別に間引きしたり他の栽培トレイに移動することが可能となるため、成長初期における無駄な空間を減らし、単位空間当たりの栽培量をさらに増加させてスペース効率を向上するとともに、成長に応じて最適な環境を提供することができる。
The plant cultivation apparatus of the invention according to claim 2 has a handling mechanism capable of individually grasping and moving the plant strain from the cultivation tray in addition to the effect produced by the plant cultivation apparatus according to
また、ハンドリング機構が栽培トレイ移載機構に載置された栽培トレイの植物株を把持移動可能に配置されていることにより、ハンドリング機構を用いて各栽培トレイで栽培されている植物株を個別に間引きしたり他の栽培トレイに移動する作業を、栽培トレイの移動の作業と同じタイミングで行うことが可能となり、作業効率が向上するとともに、各栽培トレイの管理が容易になる。 In addition, the handling mechanism is arranged so as to be able to grip and move the plant strains of the cultivation tray placed on the cultivation tray transfer mechanism, so that the plant strains cultivated in each cultivation tray using the handling mechanism are individually The operation of thinning out or moving to another cultivation tray can be performed at the same timing as the operation of moving the cultivation tray, which improves work efficiency and facilitates management of each cultivation tray.
本請求項3に係る発明の植物栽培装置は、請求項1または請求項2に係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、作業ステーションが、栽培トレイに培養液を噴霧する噴霧手段、あるいは、培養液を栽培トレイに培養液を注水する給水手段を有することにより、作業ステーションにおける施肥、潅水などの栽培に必要な作業を自動化することが可能となり、作業効率が向上する。
In addition to the effect produced by the plant cultivation apparatus according to
本請求項4に係る発明の植物栽培装置は、請求項1乃至請求項3のいずれかに係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、作業ステーションが、栽培トレイ内の培養液の状態を検出する検出手段を有することにより、作業ステーションにおける施肥、潅水などの栽培に必要な作業をさらに自動化することが可能となり、作業効率がさらに向上する。
In addition to the effect produced by the plant cultivation apparatus according to any one of
本請求項5に係る発明の植物栽培装置は、請求項1乃至請求項4のいずれかに係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、作業ステーションが栽培トレイで栽培される植物株の状態を検出する成長検出機構を有することにより、ハンドリング機構を用いて各栽培トレイで栽培されている植物株を個別に間引きしたり他の栽培トレイに移動する作業や施肥、潅水などの栽培に必要な作業を、成長検出機構の検出値に応じて自動的に行うことができるため、さらに作業効率が向上するとともに各栽培トレイの管理が容易になる。
The plant cultivation device of the invention according to claim 5 detects the state of the plant strain in which the work station is cultivated in the cultivation tray in addition to the effect produced by the plant cultivation device according to any one of
本請求項6に係る発明の植物栽培装置は、請求項1乃至請求項5のいずれかに係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、栽培トレイ移載機構が栽培トレイを複数同時に載置可能であることにより、栽培トレイの間で植物株の移し替えが栽培トレイ移載機構上で完結するため、作業効率がさらに向上する。
In addition to the effect of the plant cultivation device according to any one of
本請求項7に係る発明の植物栽培装置は、請求項1乃至請求項6のいずれか係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、栽培トレイ移載機構が栽培トレイで栽培される植物株の状態を検出する成長検出機構を有することにより、植物株の状態の検出を、各栽培トレイを作業ステーションに移動させずに行うことができるため、不必要な移動を行うことなくさらに作業効率が向上する。
In addition to the effect which the plant cultivation apparatus which concerns on any one of
本請求項8に係る発明の植物栽培装置は、請求項2乃至請求項7のいずれか係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、ハンドリング機構が栽培トレイ移載機構に設けられていることにより、ハンドリング機構を用いて各栽培トレイで栽培されている植物株を個別に間引きしたり他の栽培トレイに移動する作業を、各栽培トレイ収容棚の側方で行うことが可能となり、植物株の間引きや移動のみの作業の場合に作業効率が向上する。 In addition to the effect produced by the plant cultivation device according to any one of claims 2 to 7, the plant cultivation device of the invention according to claim 8 has a handling mechanism provided in the cultivation tray transfer mechanism, Using the handling mechanism, it is possible to thin out individual plant stocks grown in each cultivation tray or move them to other cultivation trays on the side of each cultivation tray storage shelf. Work efficiency is improved in the case of work that only involves moving or moving.
本請求項9に係る発明の植物栽培装置は、請求項2乃至請求項7のいずれか係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、ハンドリング機構が作業ステーションに設けられていることにより、各栽培トレイで栽培されている植物株を個別に間引きしたり他の栽培トレイに移動する作業や施肥、潅水などの栽培に必要な作業をすべて作業ステーションで行うことができるため、作業が集約化され、各栽培トレイの管理がさらに容易になるとともに、機器のメンテナンスが容易となる。 In addition to the effect which the plant cultivation apparatus which concerns on any one of Claim 2 thru | or 7 show | plays, the plant cultivation apparatus of the invention which concerns on this Claim 9 is provided with a handling mechanism in the work station, so that each cultivation tray The work stations can be thinned individually and moved to other cultivation trays, and all the work necessary for cultivation such as fertilization and irrigation can be performed at the work station. Management of the cultivation tray becomes easier and maintenance of the equipment becomes easier.
本請求項10に係る発明の植物栽培装置は、請求項7乃至請求項9のいずれか係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、成長検出機構が、画像撮像手段と該画像撮像手段により得られた画像データを処理、判断する画像処理手段とを有することにより、各栽培トレイで栽培されている植物株の大きさの他に、色情報を用いて熟度、病変等を総合的に検出することが可能となるため、間引きすべき植物株の特定を厳密に行うことができ、管理がさらに容易になる。
In the plant cultivation apparatus of the invention according to
本発明の植物栽培装置は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、複数段および複数列に配置されて栽培トレイを各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚と、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有する植物栽培装置であって、複数の栽培トレイ収容棚の内の特定の栽培トレイ収容棚が、栽培に必要な灌水作業が可能な作業ステーションとして構成され、該作業ステーションが栽培トレイあるいは植物株を外部から搬入および外部へ搬出する入出部を兼ねており、最適なタイミングで効率よく栽培トレイや植物株を搬入、搬出できるとともに、成長初期における無駄な空間を減らし、単位空間当たりの栽培量を増加させてスペース効率を向上し、作業効率を向上させて成長に応じた最適な環境を提供できるものであれば、その具体的な実施態様はいかなるものであっても何ら構わない。 The plant cultivation apparatus of the present invention includes a cultivation tray capable of cultivating a plurality of plant strains, a plurality of cultivation tray storage shelves arranged in a plurality of stages and a plurality of rows and each capable of accommodating a cultivation tray, and an arbitrary cultivation of a cultivation tray. A plant cultivation apparatus having a cultivation tray transfer mechanism that moves into and out of a tray accommodation shelf, and a specific cultivation tray accommodation shelf among a plurality of cultivation tray accommodation shelves is capable of performing irrigation work necessary for cultivation The work station also serves as an input / output unit for carrying in and out the cultivation tray or plant stock from the outside, and can efficiently carry in and out the cultivation tray and plant stock at the optimal timing, Reduce wasted space, increase the amount of cultivation per unit space, improve space efficiency, improve work efficiency, and provide an optimal environment for growth As long as it can, specific embodiments thereof are may any be any one.
すなわち、本発明の植物栽培装置は、野菜、穀物、豆類、果実、観賞用植物等のいかなる植物を栽培するものであっても良く、種、苗等のいかなる状態から生育を開始するもののでも良く、いかなる状態で生育を完了するものであっても良い。
また、本発明の植物栽培装置は、ビニールハウスや建物等の屋内、屋外のいずれに設置されるものであっても良く、日照、潅水、施肥等はいかなる方法で行われるものであっても良い。
That is, the plant cultivation apparatus of the present invention may be any plant such as vegetables, cereals, beans, fruits, ornamental plants, etc., or may start growing from any state such as seeds or seedlings. The growth may be completed in any state.
Further, the plant cultivation apparatus of the present invention may be installed indoors or outdoors such as in a greenhouse or building, and sunshine, irrigation, fertilization, etc. may be performed by any method. .
また、本発明の植物栽培装置に用いる栽培トレイは、直接土壌を保持するものでも良く、ポット状の土壌や栽培地を保持するものであっても良く、水耕栽培、噴霧栽培等の栽培地となるものであっても良い。
また、本発明の植物栽培装置の作業ステーションにおける栽培に必要な作業は、養液のpH、EC、溶存酸素濃度などのセンシングを行って必要に応じて施肥、灌水等の作業を自動的に行うものであっても良い。
Moreover, the cultivation tray used for the plant cultivation apparatus of the present invention may directly hold soil, may hold pot-like soil or cultivation land, and is a cultivation area such as hydroponics and spray cultivation. It may be what becomes.
In addition, the work necessary for cultivation at the work station of the plant cultivation apparatus of the present invention is to perform sensing such as pH of the nutrient solution, EC, dissolved oxygen concentration, etc., and automatically perform work such as fertilization and irrigation as necessary. It may be a thing.
また、本発明の植物栽培装置の作業ステーションは、複数の栽培トレイ収容棚の内の1箇所のみに設けても良く、複数の箇所に設けても良い。
また、複数の箇所に作業ステーションを設けた場合、その内の何箇所が入出部を兼ねていても良い。
Moreover, the work station of the plant cultivation apparatus of this invention may be provided only in one place among several cultivation tray accommodation shelves, and may be provided in several places.
In addition, when work stations are provided at a plurality of locations, any number of locations may also serve as an input / output unit.
また、本発明の植物栽培装置の作業ステーションに隣接して、他の作業装置や、人手による作業を行うための作業台や、別途の作業場所に栽培トレイを搬送する搬送設備を設置することで、栽培トレイが作業ステーションに滞留することなく、他の作業装置での作業を行なったり、人手による作業を行ったり、栽培トレイを外部から搬入および外部へ搬出できるようにしても良い。 Also, adjacent to the work station of the plant cultivation device of the present invention, by installing another work device, a work table for performing manual work, and a transport facility for transporting the cultivation tray to a separate work place The cultivation tray may not be retained in the work station, but may be operated on another working device, manually operated, or brought in and out of the cultivation tray from the outside.
このことで、作業ステーションの機能と入出部としての機能を両立しつつ、栽培トレイが滞留する時間が長くなることを防止できるため、さらに作業効率が向上し、栽培トレイ収容棚が上下方向あるいは横方向に多数配置された大規模な植物栽培装置であっても、効率よく栽培することが可能となる。 As a result, it is possible to prevent the cultivation tray from staying for a long time while achieving both the function of the work station and the function as the entry / exit section. Even a large-scale plant cultivation device arranged in many directions can be efficiently cultivated.
以下に、本発明の実施例である植物栽培装置について図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例である植物栽培装置100は、図1乃至図4に示すように、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイ120を各々収容可能で、複数段および複数列に配置された栽培トレイ収容棚110と、栽培トレイ120を任意の栽培トレイ収容棚110に入出移動させる栽培トレイ移載機構150とを有し、最下段の栽培トレイ収容棚が栽培に必要な作業を行う作業ステーション130として構成されるとともに、栽培トレイ移載機構150には栽培トレイ120から植物株を個別に把持移動可能なハンドリング機構140が設けられている。
Below, the plant cultivation apparatus which is an Example of this invention is demonstrated based on drawing.
The
各段の栽培トレイ収容棚110および作業ステーション130は、横に2列設けられるとともに、栽培トレイ移載機構150は各段の2列の栽培トレイ収容棚110および作業ステーション130に対応して、2枚の栽培トレイ120を並べて載置可能に構成されている。
なお、図1、図2および図4には、栽培トレイ移載機構150およびハンドリング機構140の移動上限および下限を示すために、上方と下方の2か所に図示されている。
The cultivation
1, 2, and 4 are illustrated in two places, upper and lower, to indicate the upper and lower movement limits of the cultivation
栽培トレイ移載機構150は、図5乃至図7に示すように、2枚の栽培トレイ120を並べて載置可能な移載棚152が、左右に設けられた昇降ガイド151に沿って上下に移動可能に構成されている。
昇降ガイド151に並行してピンラック154が配置されており、移載棚152は、下面側に設けられた昇降駆動手段155によってピンラック154に係合する昇降ピニオンギヤ153が回転駆動されることによって、上下に移動する。
As shown in FIGS. 5 to 7, in the cultivation
A
移載棚152には、載置される2枚の栽培トレイ120の移動方向に対応してそれぞれ移載ローラ156が設けられており、また、移載棚152の上方には支持枠157を介してハンドリング機構140が設けられている。
The
なお、本実施例では、栽培トレイ収容棚110が2列に配置され、栽培トレイ移載機構150が昇降のみ行うように構成されているが、栽培トレイ収容棚110を多列とし、昇降ガイド151を水平方向に可動として栽培トレイ移載機構150を昇降および水平方向に移動可能に構成してもよく、そのことで、さらに大量の植物を栽培することが可能となる。
In the present embodiment, the cultivation
ハンドリング機構140は、図8乃至図10に示すように、X軸枠141、Y軸枠142、Z軸枠143、把持アーム回転手段144および把持アーム160を有しており、把持アーム160の先端が直交3軸と回転1軸の4軸制御される構造を有している。
As shown in FIGS. 8 to 10, the
すなわち、X軸枠141が栽培トレイ移載機構150の支持枠157上を栽培トレイ収容棚110の列方向(X方向)に移動可能であり、Y軸枠142がX軸枠141上をX方向に対して水平面内で直交する方向(Y方向)に移動可能であり、Z軸枠143がY軸枠142に対して垂直方向(Z方向)に移動可能であり、把持アーム160がZ軸枠143に固定された把持アーム回転手段144の下端に旋回可能となるよう構成されている。
なお、図8乃至図10には、把持アーム160の旋回を示すために6方向の位置が図示されている。
That is, the
In FIGS. 8 to 10, positions in six directions are shown in order to show the turning of the
把持アーム160は、図11に示すように、一端に軸支部163、他端に把持爪駆動部164を有する旋回部161と、把持爪駆動部164の下方に設けられた1対の把持爪162とを有しており、軸支部163が把持アーム回転手段144の回転軸(図示せず)に固定されて旋回可能であり、1対の把持爪162が把持爪駆動部164によって開閉駆動可能に構成されている。
As shown in FIG. 11, the
本実施例では、植物株Sは栽培トレイ120に保持される育苗ポットPに個別に植えられており、ハンドリング機構140の把持爪162が育苗ポットPを把持・開放して、栽培トレイ120上に載置あるいは撤去することで、各栽培トレイ120で栽培されている植物株Sを個別に間引きしたり他の栽培トレイ120に移動することが行われる。
In the present embodiment, the plant strain S is individually planted in the seedling pot P held on the
また、栽培トレイ120は、植物株Sを密に収容可能な初期栽培トレイ122と植物株Sの間隔を大きくして収容可能な後期栽培トレイ121が用いられ、必要に応じて、植物株Sの間隔が異なるさらに他種類の栽培トレイ120が用いられても良い。
Moreover, the
作業ステーション130は、図12に示すように、装置全体の最下段に設けられ、給水手段131、液状体検出手段132、成長検出機構がそれぞれ設けられている。
液状体検出手段132は、上下動可能に設けられて栽培トレイ120内の培養液に直接接触可能に構成されており、成長検出機構は、画像撮像手段133と該画像撮像手段133により得られた画像データを処理、判断する画像処理手段(図示せず)によって構成されている。
As shown in FIG. 12, the
The
以上のように構成された植物栽培装置100の動作について、図13乃至図16を基に説明する。
まず育苗初期の植物株Sが植えられた育苗ポットPが、育苗ポットPを密に配置できる初期栽培トレイ122に載置され、該初期栽培トレイ122が入出口を兼ねた作業ステーション130に載置される。
The operation of the
First, the seedling pot P planted with the plant strain S at the initial stage of seedling is placed on the
作業ステーション130に載置された初期栽培トレイ122は、栽培トレイ移載機構150に移され、任意の栽培トレイ収容棚110に収容される。
このとき、栽培トレイ移載機構150と作業ステーション130あるいは各栽培トレイ収容棚110との間の栽培トレイ120の移動をハンドリング機構140の把持爪162によって行うように構成することで、別個の栽培トレイ120の移載手段は不要となる。
The
At this time, it is configured such that the
例えば、図17、図18に示すように、栽培トレイ120の外枠に係合部123を設け、ハンドリング機構140の把持爪162にトレイ移動ピン165を設けて、トレイ移動ピン165を係合部123に設けられた孔に挿入することで、ハンドリング機構140の移動によって栽培トレイ120を押し引き方向に移動させることができる。
For example, as shown in FIGS. 17 and 18, the engaging
各栽培トレイ収容棚110においては、生育に必要な日照、温度、湿度等の環境が調整され、施肥、灌水に関しては適宜のタイミングで栽培トレイ120を栽培トレイ移載機構150によって作業ステーション130に移動させて行う。
In each cultivation
作業ステーション130では、液状体検出手段132によって検出された培養液の状況および成長検出機構により検出された植物株Sの状況に応じて、給水手段131から栽培トレイ120に対して、自動的に培養液を供給し、栽培に必要な施肥、灌水作業が行われる。
In the
植物株Sの状態を検出する成長検出機構によって、初期栽培トレイ122を栽培トレイ移載機構150によって作業ステーション130に移動させた際に間引きの必要があると判断された場合は、ハンドリング機構140の把持爪162によって、図13乃至図16に示すような育苗ポットPを疎に配置できる後期栽培トレイ121に育苗ポットPを移し替える。
If the growth detection mechanism that detects the state of the plant stock S determines that thinning is necessary when the
このとき、図示の例では、ハンドリング機構140の把持爪162の移動範囲が栽培トレイ移載機構150の移載棚152上に限られるため、図示の状態ではなく、初期栽培トレイ122と後期栽培トレイ121がともに移載棚152に並べられて育苗ポットPの移し替え作業が行われる。
At this time, in the illustrated example, since the movement range of the gripping
なお、初期栽培トレイ122に残る育苗ポットPの間隔が最適となるように移し替える育苗ポットPを選択することにより、初期栽培トレイ122の間引きされた状態で、そのまま、その後の後期の栽培に利用することができる。
In addition, by selecting the seedling pot P to be transferred so that the interval between the seedling pots P remaining in the
成長検出機構はCCDカメラ等の画像撮像手段133と該画像撮像手段133により得られた画像データを処理、判断する画像処理手段(図示せず)に構成されているため、大きさ情報や色情報から発育状態や病変等を判断して、良好な植物株Sから順に後期栽培トレイ121に移し替え、発育不良や病変等の認められる植物株Sを初期栽培トレイ122とともに排除するようにしても良い。
Since the growth detection mechanism is composed of an
また、ハンドリング機構140を作業ステーション130側に設けても良く、ハンドリング機構140の把持爪162の移動範囲をY軸方向に拡張して栽培トレイ移載機構150の移載棚152と作業ステーション130あるいは各栽培トレイ収容棚110の間で育苗ポットPの移し替え作業を可能としても良い。
そうすることにより、他の栽培に関わる作業との手順や移し替え作業を行う位置の自由度が向上し、全体としての作業効率が向上する。
Further, the
By doing so, the freedom degree of the position which performs the procedure and transfer work with the work regarding other cultivation improves, and the work efficiency as a whole improves.
また、栽培トレイ移載機構150に成長検出機構を設けても良く、その場合、栽培トレイ120を作業ステーション130まで移動させることなく間引きの必要の判断が可能となり、各栽培トレイ収容棚110の側方で移し替え作業を行って作業効率を向上させることができる。
In addition, a growth detection mechanism may be provided in the cultivation
さらに、上記実施例では、ハンドリング機構140の把持爪162が育苗ポットPを把持・開放するように構成されているが、育苗ポットPを用いずに栽培トレイ120に直に植物株を栽培する場合、ハンドリング機構140の把持爪162を、植物株Sを直接把持可能に構成することで、間引き作業を行うことが可能となる。
Furthermore, in the said Example, although the holding nail | claw 162 of the
また、本実施例では、栽培トレイ移載機構150の正面側のみに複数段の栽培トレイ収容棚110を配置したが、背面側にも複数段の栽培トレイ収容棚110を配置しても良く、各栽培トレイ収容棚110を、Y方向に複数の栽培トレイ120が縦列に載置可能な長さとしても良い。
そうすることで、1つの栽培トレイ移載機構150、1つの作業ステーション130でより多くの栽培トレイ120に対して作業可能となり、よりスペース効率が向上する。
Further, in this embodiment, the multi-stage cultivation
By doing so, it becomes possible to work on
また、段ごとに栽培トレイ収容棚110の高さを異なるものとし、生育状況に応じて収容する段を変更するようにしても良い。
さらに、温度、湿度等を調整するために、全体をカバーで覆って空調機器から送風するようにしても良く、栽培トレイ収容棚110ごとに条件を変えるべく、仕切り等を設けても良い。
また、空調設備や電源設備は、最下段の作業ステーション130(栽培トレイ収容棚110)の下のスペースに収容することで全体の設置面積を小さくすることができる。
Moreover, the height of the cultivation
Furthermore, in order to adjust temperature, humidity, etc., the whole may be covered with a cover and blown from the air conditioner, or a partition or the like may be provided to change the conditions for each cultivation
Moreover, an air-conditioning installation and a power supply installation can make the whole installation area small by accommodating in the space under the lowermost work station 130 (cultivation tray accommodation shelf 110).
以上説明したように、本発明によれば、最適なタイミングで効率よく栽培トレイや植物株を搬入、搬出できるとともに、成長初期における無駄な空間を減らし、単位空間当たりの栽培量を増加させてスペース効率を向上し、作業効率を向上させて成長に応じた最適な環境を提供できるなど、その効果は甚大である。 As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently carry in and out cultivation trays and plant strains at an optimal timing, reduce wasteful space in the early stage of growth, and increase the amount of cultivation per unit space. The effect is enormous, such as improving efficiency and improving work efficiency to provide an optimal environment according to growth.
なお、栽培トレイ移載機構150の具体的な構成は、栽培トレイ120を任意の栽培トレイ収容棚110に入出移動させることが可能なものであれば、実施例のものに限定されず、いかなる構造であっても良い。
The specific configuration of the cultivation
また、ハンドリング機構140の具体的な構成は、育苗ポットPあるいは植物株Sを把持・開放可能で移し替え可能なものであれば、実施例のものに限定されず、いかなる構造であっても良い。
The specific structure of the
100 ・・・植物栽培装置
110 ・・・栽培トレイ収容棚
120 ・・・栽培トレイ
121 ・・・後期栽培トレイ
122 ・・・初期栽培トレイ
123 ・・・係合部
130 ・・・作業ステーション
131 ・・・給水手段
132 ・・・液状体検出手段
133 ・・・画像撮像手段
140 ・・・ハンドリング機構
141 ・・・X軸枠
142 ・・・Y軸枠
143 ・・・Z軸枠
144 ・・・把持アーム回転手段
150 ・・・栽培トレイ移載機構
151 ・・・昇降ガイド
152 ・・・移載棚
153 ・・・昇降スプロケット
154 ・・・昇降チェーン
155 ・・・昇降駆動手段
156 ・・・移載ローラ
157 ・・・支持枠
160 ・・・把持アーム
161 ・・・旋回部
162 ・・・軸支部
163 ・・・把持爪
164 ・・・把持爪駆動部
165 ・・・トレイ移動ピン
S ・・・植物株
P ・・・育苗ポット
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記複数の栽培トレイ収容棚の内の特定の栽培トレイ収容棚が、栽培に必要な灌水作業が可能な作業ステーションとして構成され、
該作業ステーションが、栽培トレイあるいは植物株を外部から搬入および外部へ搬出する入出部を兼ねていることを特徴とする植物栽培装置。 A cultivation tray capable of cultivating a plurality of plant strains, a plurality of cultivation tray storage shelves arranged in a plurality of rows and a plurality of rows and capable of accommodating the cultivation trays respectively, and the cultivation trays are moved into and out of any cultivation tray accommodation shelf A plant cultivation device having a cultivation tray transfer mechanism
A specific cultivation tray storage shelf among the plurality of cultivation tray storage shelves is configured as a work station capable of performing irrigation work necessary for cultivation,
The plant cultivation apparatus characterized in that the work station also serves as a cultivation tray or a loading / unloading unit for loading and unloading a plant strain from the outside.
該ハンドリング機構が、栽培トレイ移載機構に載置された栽培トレイの植物株を把持移動可能に配置されていること特徴とする請求項1に記載の植物栽培装置。 It has a handling mechanism capable of individually gripping and moving plant strains from the cultivation tray,
The plant cultivation apparatus according to claim 1, wherein the handling mechanism is arranged so as to be able to hold and move a plant strain on the cultivation tray placed on the cultivation tray transfer mechanism.
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