JP6520825B2 - 移載装置及び栽培システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば植物工場で用いられる栽培ユニットを移載する移載装置及び該移載装置を用いる栽培システムに関する。

生育環境を制御して植物を育てる植物工場が規模の大小を問わず増加している。その中でも大規模の植物工場では、播種、芽出し、緑化、苗選別、育苗、苗移植、生育、及び収穫等の栽培の工程における作業の自動化が進められている。

例えば特許文献１には、植物及び培地を含むパネル状の栽培ユニットを収容する収容部を多数設けた栽培棚を設置し、各収容部に対する栽培ユニットの移載を、スタッカークレーンを用いた移載装置で自動的に実行するシステムが利用されている。

スタッカークレーンを用いた物品の移載の自動化は、マテリアルハンドリングの事業分野において広く行なわれている。例えば特許文献２には部品保管設備におけるスタッカークレーンの制御が開示されている。特許文献２では特に、棚の支柱の傾き、走行装置の走行レールのうねり等に起因する走行位置のずれを抑制するため、支柱の上部を間口方向に連結する横架材上の隣り合う支柱間に対応する箇所に夫々被検出体を設け、これらの被検出体間の間隔情報に基づき、スタッカークレーンの走行位置を補正することが開示されている。

特開２０１４−０３６５８０号公報 特開平１１−１９９０１２号公報

植物工場における移載装置の場合には、特許文献２に開示されているような物品保管設備における移載装置よりも、要請される移動精度が高い。マテリアルハンドリングの分野における棚の各収容部は、物品をある程度広い面で受ければよく、スタッカークレーンに要求される移動精度は、物品が支柱に当たらない程度の精度である。これに対し、植物工場では、栽培ユニットの底部からの排水が欠かせないため、棚の収容部は栽培ユニットの底部を広い面で受けることが困難である。したがって棚の各収容部は、栽培ユニットをその縁辺部で支持するような支持構造を有しており、移載装置に高い移動精度が要求される。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、高い移動精度の要請に応え得る移載装置、及び該移載装置を用いた栽培システムを提供することを目的とする。

本発明に係る移載装置は、縦横に並設された複数の収容部を有する収容棚の間口方向及び高さ方向に沿って移動する移載ユニットを有し、該移載ユニットにより被移載物を前記収容部に対して移載する移載装置において、前記間口方向及び高さ方向のいずれにも直交する方向に沿って前記移載ユニットに設けられているロッドと、該ロッドの先端部に設けられており、前記間口方向における前記収容部への間口方向適正距離を基準距離として該基準距離からの変化量を測定する第１レーザセンサ、及び前記高さ方向における前記収容部への高さ方向適正距離を基準距離として該基準距離からの変化量を測定する第２レーザセンサと、前記第１レーザセンサにより測定された変化量を間口方向の補正量、前記第２レーザセンサにより測定された変化量を高さ方向の補正量として停止位置を決定する制御部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る移載装置は、前記移載ユニットは、前記ロッドを複数有し、前記複数のロッドの第１レーザセンサ及び第２レーザセンサにより同時に測定を行なうことを特徴とする。

本発明に係る移載装置は、前記制御部は、前記移載ユニットの前記間口方向及び前記高さ方向に沿った移動を制御し、該制御部は、前記第１レーザセンサ及び第２レーザセンサにて測定した距離により、前記複数の収容部夫々に対する停止位置を決定することを特徴とする。

本発明に係る移載装置は、前記移載ユニットの前記複数の収容部夫々に対する停止位置を予め記憶しておく記憶部を更に備え、前記制御部は、前記第１レーザセンサ及び第２レーザセンサにて測定した距離により、前記記憶部に記憶してある停止位置に対する補正量に基づき前記複数の収容部夫々に対する停止位置を補正することを特徴とする。

本発明に係る栽培システムは、植物及び該植物の培地を含むパネル状の栽培ユニットを収容する収容部を縦横に複数有する栽培棚と、該栽培棚の間口方向に沿って縦横に移動する移載ユニットを有し、該移載ユニットにより前記栽培ユニットを複数の前記収容部夫々に対し移載する移載装置とを含む栽培システムにおいて、前記移載装置は、前記間口方向及び高さ方向のいずれにも直交する方向に沿って前記移載ユニットに設けられているロッドと、該ロッドの先端部に設けられており、前記間口方向における前記収容部への間口方向適正距離を基準距離として該基準距離からの変化量を測定する第１レーザセンサ、及び前記高さ方向における前記収容部への高さ方向適正距離を基準距離として該基準距離からの変化量を測定する第２レーザセンサと、前記栽培棚の各収容部に対する前記移載ユニットの停止位置を予め記憶しておく記憶部と、前記第１レーザセンサ及び第２レーザセンサにて測定した変化量を補正量として、前記記憶部に記憶してある前記栽培棚の前記収容部夫々に対する前記移載ユニットの停止位置を補正して移動を制御する制御部とを備えることを特徴とする。

本発明では、被移載物を保持して縦横に移動する移載ユニットに対し、その移動方向と直交する方向に設けられたロッドが備えられている。更にロッドの先端部には被移載物の収容先の収容部への棚の間口方向及び高さ方向における距離の変化量を測定する第１レーザセンサ及び第２レーザセンサが備えられており、被移載物の収容先の棚の各収容部に対する移載ユニットの相対位置を補正することが可能になる。

本発明では、ロッドは複数設けられており、更に複数のロッドに各設けられている第１及び第２レーザセンサにより同時に測定が可能であるから、測定時間が短縮される。

本発明では、移載ユニットの移動を制御する制御部は、第１及び第２レーザセンサで測定した収容部までの距離により移載ユニットの停止位置を決定することで、その停止位置を微調整することが可能になり、移載ユニットの移動精度が高まる。

本発明では、複数の収容部夫々に対応する停止位置は予め記憶されており、時間の経過と共に変化する可能性がある停止位置を、移載ユニットに設けられているロッドの先端の第１及び第２レーザセンサにより測定される補正量に基づき補正することが可能になる。これにより、移載ユニットの移動精度が高まる。

本発明による場合、被移載物を保持する移載ユニットに設けられているロッドに備えられた第１及び第２レーザセンサにより、被移載物が収容される収容部までの相対位置を各収容部について補正量が得られるから、各収容部に対する移載ユニットの移動精度を高めることが可能になる。

本実施の形態における栽培システムの模式斜視図である。 栽培棚の収容部の拡大斜視図である。 栽培棚の収容部の拡大正面図である。 移載装置の正面図である。 移載装置の側面図である。 移載装置の要部の拡大斜視図である。 移載装置の制御部の構成を示すブロック図である。 制御部による処理手順を示すフローチャートである。 レーザセンサによる距離の計測の概要を示す説明図である。 レーザセンサによる距離の計測の概要を示す説明図である。 取得される距離の説明図である。 補正量の説明図である。

本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお、以下の実施の形態では、本発明に係る移載装置を植物工場における植物及び培地を含む栽培ユニットの移載に適用した例を挙げて説明する。

本実施の形態にて植物工場は、栽培の各工程の内、苗移植後の生育工程において、植物の苗が移植された栽培ユニットを収容する栽培棚と、該栽培棚に対し栽培ユニットを自動的に移載する装置とを含む栽培システムを用いる。

図１は、本実施の形態における栽培システム１００の模式斜視図である。以下の説明では、図１中の矢符により示す上下、左右及び前後を使用する。本実施の形態における栽培システム１００は、栽培棚１及び移載装置２を含む。栽培棚１は、栽培ユニットを上下方向に複数収容可能な多段棚を左右方向に複数並設して構成される。ここで栽培ユニットは、複数の孔が縦横に設けられた矩形状パネル（図６参照）の各孔に、栽培対象の植物の苗が植えられた培地が埋められている栽培パネルを１つ又は複数、底部に開口を有するフレームに並べた状態で保持したものである。移載装置２は、栽培棚１の間口方向（左右方向）及び高さ方向（上下方向）に移動する移載ユニットを有し、該移載ユニットを用いて他所から栽培ユニットを栽培棚１の各収容部へ載置又は各収容部から取り出す装置である。

栽培棚１は、骨組みとなるフレーム１１と、栽培ユニットを受けるガイドレール１２と、収容している各栽培ユニットの下部に、常時供給される培養液の流れを形成するための樋１３と、該樋１３を支持する樋受１４及び支持部１５とを備える。フレーム１１をガイドレール１２、樋１３、及び樋受１４によって仕切ることにより栽培棚１の各収容部を構成している。

図２は、栽培棚１の収容部の拡大斜視図であり、図３は、栽培棚１の収容部の拡大正面図である。図１〜図３を参照して栽培棚１について説明する。

フレーム１１は、左右一対の支柱の上部を横梁で連結してなる門型のフレーム部材を前後方向に複数並べ、これらのフレーム部材の上部を縦梁により連結して構成されている。そしてガイドレール１２は、これらのフレーム部材を前後方向に連結するようにして床面に対して平行に、左右の支柱夫々の内側に設けられている。なおガイドレール１２は、上下方向に所定の間隔を空けて複数（図１では１１組）設けられており、しかも左右で同じ高さとなるように設けられている。ガイドレール１２は角型パイプであり、各面には長さ方向にリブが設けられている。

樋受１４は、短冊状の板材であり、その長手方向の一縁辺の複数箇所に矩形状の切り欠きを有する。そして樋受１４は、フレーム部材の支柱間に、前記切り欠きを有する縁辺側が上向きとなるように左右方向に架け渡されている。樋受１４は、左右同じ高さに設けられている複数のガイドレール１２の下面に対して夫々位置決めされている。

樋１３は断面コの字状の形状を有し例えば樹脂製である。樋１３は前後方向において対応する樋受１４の切り欠き上に、フレーム１１の前後方向の全長に亘って、床面に平行に架け渡されている。なお樋１３は、フレーム１１から前方及び後方に適長突き出すように架設されている。図１から図３に示されている例では、樋１３は８本であるが本数又は形状は限定されないことは勿論である。樋１３は収容部の幅に概ね等しい幅を有して各収容部に対し１本設けられている構成としてもよい。

支持部１５は、フレーム１１の最前方の支柱から前方に突き出るように設けられており、樋１３の前方の突き出し部を支持している。同様にして後方側においても支持部１５（図示せず）が最後方の支柱から後方に突き出るように設けられており、樋１３の後方の突き出し部を支持している。

栽培棚１は、上述のようなフレーム１１、ガイドレール１２、樋１３、樋受１４及び支持部１５を含む１組の多段棚を左右方向に並設して構成される。その大きさは例えば、多段棚が夫々、幅（左右方向）が１４００ｍｍ、高さ（上下方向）が７５００ｍｍ、奥行き（前後方向）２００００ｍｍである。栽培棚１は、このような多段棚を、所定間隔を設けて例えば２０組、幅３６０００ｍｍに亘って並設されて構成される。なお栽培棚１が設置される植物工場の床面は、後方向に向けて僅かな傾斜を有しており、これにより樋１３における培養液の流れを促すようにしてあるとよい。

そして栽培棚１の各収容部の内部には、光源が設けられている（図示せず）。なお光源は、白色発光ダイオード又は蛍光灯を下方に向けて吊り下げて構成される。

次に、このような栽培棚１の各収容部に対して栽培ユニットを移載する移載装置２について説明する。図４は、移載装置２の正面図であり、図５は側面図であり、図６は要部の拡大斜視図である。なお図４〜図６における符号４０は、移載装置２により移載される栽培ユニットの矩形状パネル４０（植えられている植物は図示せず）を示している。図１及び図４〜図６を参照して移載装置２について詳細を説明する。

移載装置２は、スタッカークレーンを用いて構成される。具体的には、フレーム２１、走行レール２２、走行ガイド２３、走行台２４、昇降ガイド２５、昇降ベルト２６、移載ユニット２８、及び配電部２９を備える。

フレーム２１は、栽培棚１の最も手前の支柱と左右方向に並ぶように固定された複数の支柱と、該支柱よりも後方の適正な位置に固定された後方側の支柱と、支柱間を上部で左右方向に連結する横梁と、前後の支柱間を連結する縦梁とで構成される。複数の支柱は、栽培棚１を構成する複数の多段棚間の隙間に夫々位置するように立設されており、横梁は栽培棚１を左右方向に跨ぐようにして設けられている。そしてフレーム２１の縦梁は、前方に適長延出している。走行ガイド２３及び配電部２９はこの縦梁の延出端に架設されている。

床面には走行レール２２が、走行ガイド２３に平行となるようにして敷設されている。走行レール２２上には、駆動車輪を介して走行台２４が支持されている。走行台２４には、直立する２本の昇降ガイド２５、昇降ベルト（チェーン）２６、及び移載ユニット２８が設置されている。２本の昇降ガイド２５は走行台２４上に固定されていると共に上部で連結されており、該連結部は走行ガイド２３にガイド輪を介して支持されている。走行台２４は、走行台２４に設けられている走行モータの駆動力によって駆動車輪を回転させることにより、走行レール２２及び走行ガイド２３に案内されて左右方向に移動する。

移載ユニット２８は、２本の昇降ガイド２５間に横架支持され、昇降ベルト２６の一端に連結されている。昇降ベルト２６は、移載ユニット２８から上方に延び、昇降ガイド２５の上部で折り返されて走行台２４に設置された昇降モータに連結されている。移載ユニット２８は昇降モータによって昇降ベルト２６が送られることで、昇降ガイド２５に案内されて上下方向に移動する。

なお配電部２９は、走行台２４に設置される各構成部への電力及び信号を供給するケーブルを収容している。昇降ガイド２５には、移載装置２の各構成部に電力及び信号を供給する各ケーブルが配設されており、走行台２４が走行レール２２上のいずれの位置にあっても、移載ユニット２８がいずれの高さにあっても前記ケーブルが配電部２９と接触するように接続機構が設けてある。

移載ユニット２８にはチャックユニットが固設されており、該チャックユニットが栽培ユニットの矩形状パネル４０の前縁を把持した状態で前後に移動する。これにより図５及び図６に示すように、栽培ユニットの矩形状パネル４０は、後方縁が後方に突出して栽培棚１のガイドレール１２へ到達し得る。

また移載ユニット２８には、栽培ユニットの矩形状パネル４０を把持するチャックユニットの下方側部に２本のロッドシリンダ２８３が夫々前後方向に横架されている。ロッドシリンダ２８３は夫々、上方に突出する出力端を有しており、夫々の出力端にはセンサロッド２８２の一端部が取り付けられている。センサロッド２８２はＬ字形のアングルであり、左右対称にＬ字が向き合うようにして取り付けられている。そしてセンサロッド２８２は、ロッドシリンダ２８３の動作により、ロッドシリンダ２８３のストローク長だけ前後方向に移動する。なおセンサロッド２８２の突出長は、図５に示すように、センサロッド２８２の他端部がフレーム２１の前方側の支柱に達するように設計されている。なおセンサロッド２８２はＬ字形アングルに限られず、角筒であってもよい。

センサロッド２８２の他端部には、レーザセンサ２８４ｈ,２８４ｖが設けられている。レーザセンサ２８４ｈ，２８４ｖは、赤色半導体レーザ及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）センサを有したセンサユニットである。レーザセンサ２８４ｈ，２８４ｖはいずれも、図６に示すように直方体形状の筐体を有して、該筐体の一面に、レーザの出射口及びその反射光を受光するＣＭＯＳセンサの受光部が設けられている。レーザセンサ２８４ｈ，２８４ｖは、赤外レーザ光を斜めに出射させ、その反射光の受光位置の基準位置からの変位量により特定される基準距離からの変化により、距離を計測するセンサである。

レーザセンサ２８４ｈは、センサロッド２８２の他端側の先端部に、その出射口及び受光部が設けられた一面が左方向又は右方向を向くようにして取り付けられる。これによりレーザセンサ２８４ｈは、センサロッド２８２の先端部に左右方向に対向する面までの離隔距離を計測する。レーザセンサ２８４ｖは、センサロッド２８２の同先端部に、その出射口及び受光部が設けられた一面が下方を向くようにして取り付けられる。これによりレーザセンサ２８４ｖは、センサロッド２８２の先端部に上下方向に対向する面までの離隔距離を計測する。

このように構成される移載装置２の栽培棚１に対する栽培ユニットの移載制御について説明する。図７は、移載装置２の制御部３０の構成を示すブロック図である。移載装置２は走行台２４のカバー内部に、制御部３０を備えている。制御部３０はＰＬＣ（Programmable Logic Controller ）を用いる。制御部３０は記憶部３０１を備え、走行モータ、昇降モータ、及び移載ユニット２８と接続されている。

制御部３０は走行モータ、昇降モータへ制御信号を出力すると共に、各モータの出力軸に取り付けられているロータリーエンコーダからの出力パルスを入力する。モータに減速機が取り付けられている場合には、ロータリーエンコーダは減速機の出力軸に取り付けられていてもよい。制御部３０は、各ロータリーエンコーダからの出力パルス数を計測することによって走行台２４の走行レール２２上の位置、移載ユニット２８の昇降ガイド２５上の位置を特定することができる。制御部３０は、その位置情報に基づいて走行台２４の走行及び移載ユニット２８の昇降、即ち栽培ユニットの左右方向及び上下方向における移動を制御する。

記憶部３０１は、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体を用い、制御部３０から読み書きが可能である。記憶部３０１には予め、栽培棚１の各収容部に対して移載ユニット２８が停止すべき位置（走行台車の走行停止位置、及び移載ユニット２８の昇降停止位置）がＬＵＴ（Look Up Table ）として記憶されてある。なお走行停止位置及び昇降停止位置は夫々、走行用及び昇降用のモータ夫々に取り付けられたロータリーエンコーダの出力パルス数として記憶されている。制御部３０は、走行及び昇降中の夫々の出力パルス数を計数し、ＬＵＴに停止位置として記憶されている出力パルス数に合致した場合に走行及び昇降を停止する。

そして制御部３０は、移載ユニット２８のロッドシリンダ２８３の伸縮を制御する制御信号を該ロッドシリンダ２８３へ出力する。また制御部３０は、レーザセンサ２８４ｖ及びレーザセンサ２８４ｈによる計測を指示する信号（起動信号）を出力し、レーザセンサ２８４ｖ及びレーザセンサ２８４ｈから出力される計測結果を示す信号を入力する。

このように構成される移載装置２が、図１に示すように栽培棚１の前方及び後方に各１つ、栽培棚１を挟んで対向するようにして設けられ、栽培システム１００が構成される。このように構成される栽培システム１００では、前方における移載装置２がまず、図示しない他所に載置されている栽培ユニット（図示せず）を移載ユニット２８に取り込む。移載装置２は、走行台２４を栽培棚１の間口方向（左右方向）に走行させつつ移載ユニット２８を昇降させ、栽培棚１の収容部に対応する位置で停止させる。停止位置において移載装置２は、栽培ユニットを前後方向に移動させ、栽培ユニットの矩形状パネル４０の両側辺部をガイドレール１２上に沿わせるようにして載置する。栽培システム１００では、栽培棚１の全収容部に対する栽培ユニットの載置処理を１日に１〜２回行なう。これにより、各収容部に載置された栽培ユニットは、後方へ少しずつ押し込まれ、２０〜３０日後に最後方に達する。後方側に設けられている移載装置２は同様にして、栽培棚１の全収容部からの栽培ユニットの取出処理を１日に１〜２回行なっている。後方側の移載装置２は、取り出した栽培ユニットを次の工程（例えば収穫）に対応する載置所へ搬送する。

上述したように、栽培棚１はフレーム部材を左右方向に２０台並設させて構成されており、上下方向に１１段の計２２０個の収容部を有している。このように大規模な構成では、栽培棚１のフレーム１１及び移載装置２のフレーム２１はいずれも、僅かに傾く可能性があり、また走行レール２２のうねりが存在する可能性がある。しかも、上述したように、前後方向に栽培ユニットが少しずつ押し込まれる仕組としているため、経時的に傾斜等が変化する可能性がある。その上更に、栽培ユニットの収容に際しては、栽培ユニットの側辺部をガイドレール１２に沿わせる必要があり、移載ユニット２８の停止位置に要請される精度は比較的高い。そこで本実施の形態では、上述の移載ユニット２８のセンサロッド２８２及びレーザセンサ２８４ｈ，２８４ｖを用い、予め記憶部３０１に記憶されている栽培棚１の各収容部に対応する停止位置を補正する。

このセンサロッド２８２及びレーザセンサ２８４ｈ，２８４ｖを用いた走行停止位置及び昇降停止位置の補正について以下にそれを実現する処理について説明する。図８は、制御部３０による処理手順を示すフローチャートである。

まず第１に、制御部３０は、栽培棚１の収容部から１つ選択する（ステップＳ１）。収容部の選択は栽培棚１の端から順に選択するとよい。

第２に制御部３０は、記憶部３０１のＬＵＴから、選択した収容部に対応する走行停止位置及び昇降停止位置を読み出す（ステップＳ２）。

次に制御部３０は、ロータリーエンコーダからの出力パルスを計数しながら移動し（ステップＳ３）、読み出した位置に対応する出力パルス数にて走行台２４の走行、及び移載ユニット２８の昇降を停止させる（ステップＳ４）。

停止位置において制御部３０は、２つのロッドシリンダ２８３を動作させて夫々のセンサロッド２８２を突出させ（ステップＳ５）、レーザセンサ２８４ｈ、及びレーザセンサ２８４ｖの計４つを同時に起動させて距離の計測結果（基準からの変位量）を取得する（ステップＳ６）。

図９及び図１０は、レーザセンサ２８４ｈ，２８４ｖによる距離の計測の概要を示す説明図である。図９は、栽培棚１の収容部と該収容部に対して停止した移載ユニット２８との位置関係を後方から示す図であり、図１０は、要部の拡大斜視図である。センサロッド２８２の突出長は上述したように、前後方向においてセンサロッド２８２の他端部がフレーム２１の前方側の支柱に達するように設計されている。これにより図９及び図１０に示すように、突出したセンサロッド２８２上のレーザセンサ２８４ｈが、栽培棚１のフレーム１１の最前方の支柱の側面までの左右方向における距離を測定でき、しかも同時にレーザセンサ２８４ｖが、樋受１４における切り欠きを有する側の端面までの距離を測定できるようにしてある。

そして制御部３０は、取得した計測結果から補正量を算出する（ステップＳ７）。制御部３０は、算出した補正量（ＨＣ，ＶＣ）を記憶部３０１に記憶し（ステップＳ８）、ロッドシリンダ２８３を収縮させてセンサロッド２９２を収納する（ステップＳ９）。

そして制御部３０は全収容部に対して処理を行なったか否かを判断する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において全収容部に対しては処理を行なっていないと判断された場合（Ｓ１０：ＮＯ）、制御部３０は処理をステップＳ１へ戻して次の収容部を選択し、選択した収容部に対してステップＳ２〜Ｓ８の処理、即ち走行停止位置及び昇降停止位置の読み出し、移動、停止、計測及び算出を行なう。

ステップＳ１０において全収容部に対して処理を行なったと判断された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、制御部３０は、処理を終了する。

次にステップＳ６及びＳ７におけるレーザセンサ２８４ｈ，２８４ｖによる距離の計測及び補正量の算出について詳細を説明する。図１１は、取得される距離の説明図である。図１１は、図９に図示された各構成部の内、栽培棚１の１つの収容部、センサロッド２８２及びガイドレール１２を抽出して示している。図１１中の矩形は収容部の収容口を示し、短辺はフレーム１１の支柱の側面内側、長辺は樋受１４の端面に対応している。図１１に示すように、一方及び他方のセンサロッド２８２において同時にレーザセンサ２８４ｖ及びレーザセンサ２８４ｈが同時に距離を測定し、制御部３０は４つの距離（ＨＬ，ＶＬ，ＨＲ，ＶＲ）を同時に取得する。距離ＶＬ，ＶＲは、樋受１４の端面までの距離、距離ＨＬ，ＨＲは、段の左右におけるフレーム１１の支柱の側面までの距離である。

図１２は、補正量の説明図である。図１２は図１１に対応し、各収容部の収容口を示し、栽培ユニットを適切にガイドレール１２に収める適正位置にあるとき（図９）の移載ユニット２８におけるセンサロッド２８２の位置が破線にて示されている。適正位置に位置している移載ユニット２８のレーザセンサ２８４ｈで測定されるフレーム１１の支柱の側面までの距離はＨＳ（例えば１００ｍｍ）であり、同様にレーザセンサ２８４ｖで測定される樋受１４の端面までの距離はＶＳ（例えば１００ｍｍ）である。距離ＨＳ及びＶＳは、記憶部３０１に予め記憶されている。

制御部３０は、図１２に示すように、測定された距離ＨＬとＨＳとの差分、及びＨＲとＨＳとの差分から補正量ＨＣを算出する。補正量は、ＨＬＣ＝−ＨＲＣ、又は−ＨＬＣ＝ＨＲＣとして算出される。同様にして制御部３０は、測定された距離ＶＬ，ＶＲとＶＳとの差分から補正量ＶＣ（＝ＶＬＣ＝ＶＲＣ）として算出する。なお制御部３０は、補正量ＨＣを、左側の差分ＨＬＣの絶対値及び右側の差分ＨＲＣの絶対値の平均値から、補正量の大きさを算出してもよい。同様にして制御部３０は、補正量ＶＣを左側の差分ＶＬＣ及び右側の差分ＶＲＣの平均値として算出してもよい。

このように求められる補正量ＨＣ、ＶＣは、被移載物である栽培ユニットと、それを受けるガイドレール１２との間の距離を直接に補正する量ではない。しかしながら、栽培ユニットに対する上下左右方向における位置が固定されているセンサロッド２８２と、ガイドレール１２に対して位置決めされている樋受１４との間の距離に対する補正量は、栽培ユニットとガイドレール１２との間の適正な位置関係への補正量に他ならない。

なおレーザセンサ２８４ｖ及びレーザセンサ２８４ｈは、基準距離からの変化を出力するセンサである。したがってレーザセンサ２８４ｖ及びレーザセンサ２８４ｈの種類として、基準距離が適正位置における距離１００ｍｍに対応するものを選定することにより、制御部３０は、補正量を算出することなしに、出力される計測結果を補正量として使用できる。

このような処理手順により記憶部３０１には、予め記憶されている各段の走行停止位置及び昇降停止位置の第１のＬＵＴに加え、該走行停止位置及び昇降停止位置に対する補正量が第２のＬＵＴとして記憶される。

制御部３０は、次に栽培パネルの載置処理を行なう場合には、記憶部３０１に第１のＬＵＴとして記憶されている停止位置と、上述の処理により第２のＬＵＴとして記憶した全ての栽培棚１の全ての段の補正量とを用いて各収容棚に対応する位置に停止し、載置処理を行なう。

このような補正量を用いて制御される移載ユニット２８は、フレーム１１が多少の傾斜又は撓みを有していても、栽培ユニットをガイドレール１２に沿うように精度よく載置することが可能である。

栽培棚１の後方側に設置されている移載装置２においても、計測及び補正量の算出を実行して補正量を記憶する。これにより、栽培ユニットの取出を行なう移載装置２においても移載ユニット２８は、栽培ユニットをガイドレール１２から精度よく引き出すことができる。

上述の実施の形態では制御部３０は、補正量を算出してＬＵＴとして記憶されている走行停止位置及び昇降停止位置とは別途記憶部３０１に記憶することとした。しかしながら、これに限らず制御部３０は、走行停止位置及び昇降停止位置を計測結果から決定し、その都度記憶部３０１のＬＵＴを書き換えることとしてもよい。

なお本発明に係る移載装置は、植物工場における栽培ユニットの移載のみならず、マテリアルハンドリングにおける物品の棚への移載にも適用可能である。

なお、上述のように開示された本実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 栽培棚
１１ フレーム
１２ ガイドレール
２ 移載装置
２１ フレーム
２２ 走行レール
２３ 走行ガイド
２４ 走行台
２５ 昇降ガイド
２８ 移載ユニット
２８２ センサロッド（ロッド）
２８４ｖ，２８４ｈ レーザセンサ（測距部）
３０ 制御部
３０１ 記憶部
４０ 矩形状パネル（栽培ユニット）

Claims (5)

1. 縦横に並設された複数の収容部を有する収容棚の間口方向及び高さ方向に沿って移動する移載ユニットを有し、該移載ユニットにより被移載物を前記収容部に対して移載する移載装置において、
   前記間口方向及び高さ方向のいずれにも直交する方向に沿って前記移載ユニットに設けられているロッドと、
   該ロッドの先端部に設けられており、前記間口方向における前記収容部への間口方向適正距離を基準距離として該基準距離からの変化量を測定する第１レーザセンサ、及び前記高さ方向における前記収容部への高さ方向適正距離を基準距離として該基準距離からの変化量を測定する第２レーザセンサと、
   前記第１レーザセンサにより測定された変化量を間口方向の補正量、前記第２レーザセンサにより測定された変化量を高さ方向の補正量として停止位置を決定する制御部と
   を備えることを特徴とする移載装置。
2. 前記移載ユニットは、前記ロッドを複数有し、
   前記複数のロッドの第１レーザセンサ及び第２レーザセンサにより同時に測定を行なう
   ことを特徴とする請求項１に記載の移載装置。
3. 前記制御部は、前記移載ユニットの前記間口方向及び前記高さ方向に沿った移動を制御し、
   該制御部は、前記第１レーザセンサ及び第２レーザセンサにて測定した距離により、前記複数の収容部夫々に対する停止位置を決定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の移載装置。
4. 前記移載ユニットの前記複数の収容部夫々に対する停止位置を予め記憶しておく記憶部を更に備え、
   前記制御部は、前記第１レーザセンサ及び第２レーザセンサにて測定した距離により、前記記憶部に記憶してある停止位置に対する補正量に基づき前記複数の収容部夫々に対する停止位置を補正する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の移載装置。
5. 植物及び該植物の培地を含むパネル状の栽培ユニットを収容する収容部を縦横に複数有する栽培棚と、該栽培棚の間口方向に沿って縦横に移動する移載ユニットを有し、該移載ユニットにより前記栽培ユニットを複数の前記収容部夫々に対し移載する移載装置とを含む栽培システムにおいて、
   前記移載装置は、
   前記間口方向及び高さ方向のいずれにも直交する方向に沿って前記移載ユニットに設けられているロッドと、
   該ロッドの先端部に設けられており、前記間口方向における前記収容部への間口方向適正距離を基準距離として該基準距離からの変化量を測定する第１レーザセンサ、及び前記高さ方向における前記収容部への高さ方向適正距離を基準距離として該基準距離からの変化量を測定する第２レーザセンサと、
   前記栽培棚の各収容部に対する前記移載ユニットの停止位置を予め記憶しておく記憶部と、
   前記第１レーザセンサ及び第２レーザセンサにて測定した変化量を補正量として、前記記憶部に記憶してある前記栽培棚の前記収容部夫々に対する前記移載ユニットの停止位置を補正して移動を制御する制御部と
   を備えることを特徴とする栽培システム。

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