JP6595392B2 - 移動栽培装置 - Google Patents

Description

本願発明は、野菜や花卉といった植物を栽培する複数の栽培ベンチを閉ループ状に循環移動する移動栽培装置に関する。

従来から、複数の横長な栽培ベンチを用いて果菜等を栽培する技術はよく知られている。例えば特許文献１には、複数の栽培ベンチを循環搬送する閉ループ状の移動栽培装置が開示されている。この移動栽培装置は、高設式栽培床を採用しており、案内レールや搬送ベルト上といった高所を栽培ベンチが移動する。

特許第５２７７３７９号公報

移動栽培装置では、栽培ベンチ上に配置されたプランタ等の栽培容器で育成させた果菜の収穫後、栽培ベンチに新苗を移植するために、栽培容器内の培土の耕耘が行われる。例えば農閑期に行われるこの培土耕耘作業は、作業者が栽培ベンチから栽培容器を下ろし、培土をひっくり返して分解する手作業によって行われる。しかし、重量物である培土を収容した栽培容器を栽培ベンチから下ろしたり、栽培容器を下ろした後に培土をひっくり返したりする作業は作業者の負担が大きいという問題があった。

本願発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、栽培容器内の培土の耕耘作業にともなう作業者の負担を軽減することを技術的課題としている。

本願発明にかかる移動栽培装置は、搬送方向を互いに逆向きにして平行状に並ぶ一対の横搬送装置と、一方の横搬送装置の横搬送下流側領域から他方の横搬送装置の横搬送上流側領域に向けて複数の栽培ベンチを案内する一対の縦案内装置を閉ループ状に配置し、前記横搬送装置上で単独の栽培ベンチを横搬送し、前記縦案内装置上で複数の栽培ベンチを搬送して上記閉ループに沿って複数の栽培ベンチを循環させる移動栽培装置であって、栽培ベンチ上に配置された栽培容器内の培土を前記横搬送装置上で耕耘する耕耘装置と前記耕耘装置を前記横搬送装置の上方で昇降させる耕耘昇降装置を有する耕耘部と、前記横搬送装置による栽培ベンチの横搬送により前記培土が前記耕耘装置の下方を通過するときに前記耕耘装置が下降して前記培土を耕耘するように前記耕耘部を制御する制御部とを備え、前記栽培ベンチの横搬送が開始されて、前記栽培ベンチのベンチ進行方向で先頭に位置する栽培容器の前記ベンチ進行方向の前側の外枠が上流側測距センサにより検出された後、前記横搬送が継続されることにより、前記栽培容器の前記ベンチ進行方向の前側の前記外枠が下流側測距センサにより検出されると、前記制御部は、前記栽培容器が前記耕耘装置の下方を通過して前記耕耘装置の下方に培土がある状態になったと判断するとともに、前記耕耘装置を耕耘可能な位置まで下降させた後に、前記耕耘装置による耕耘動作を開始させて前記栽培容器内の培土の耕耘を開始し、前記栽培ベンチの横搬送が進み、前記栽培容器の前記ベンチ進行方向の後側の外枠が前記上流側測距センサにより検出されると、前記制御部は、前記耕耘装置を前記栽培容器の前記外枠の上端よりも上方に移動させるとともに、前記耕耘装置による耕耘動作を停止させ、前記制御部は、前記栽培ベンチのすべての栽培容器の培土を耕耘したと判定した後は、前記横搬送装置による前記栽培ベンチの横搬送が続けられ、前記栽培ベンチの前記横搬送の方向の先端部が横搬送完了センサの配置位置に到達すると、前記横搬送装置の動作を停止するものである。

また、本願発明の移動栽培装置において、例えば、１つの栽培ベンチ上に、前記培土をそれぞれ収容する複数の前記栽培容器がベンチ横搬送方向に配列されているようにしてもよい。

また、本願発明の移動栽培装置において、例えば、前記耕耘部は取外し可能に配置されるようにしてもよい。

また、本願発明の移動栽培装置において、例えば、前記培土に固形肥料を施肥する施肥装置の肥料排出口が前記横搬送装置の上方に配置されるようにしてもよい。

本願発明の移動栽培装置では、栽培ベンチ上に配置された栽培容器内の培土を横搬送装置上で耕耘する耕耘装置とその耕耘装置を横搬送装置の上方で昇降させる耕耘昇降装置を有する耕耘部を備えているようにしたので、横搬送装置による栽培ベンチの横搬送中に耕耘装置を昇降させて栽培容器内の培土の耕耘を行うことができる。これにより、耕耘作業の際に栽培ベンチから栽培容器を下ろす作業や手作業で培土をひっくり返す作業が排除されるので、栽培容器内の培土の耕耘作業にともなう作業者の負担が大幅に軽減される。

また、本願発明の移動栽培装置は、横搬送装置による栽培ベンチの横搬送により培土が耕耘装置の下方を通過するときに耕耘装置が下降して培土を耕耘するように耕耘部を制御する制御部を備えているようにしたので、栽培容器内の耕耘作業を自動で行うことができる。

上記制御部は、横搬送装置による栽培ベンチの横搬送時に、栽培容器の位置を検出する位置検出部の出力により、栽培容器のベンチ進行方向前側の外枠が耕耘装置の下方を通過した後に耕耘装置を培土に到達させて耕耘動作させ、栽培容器のベンチ進行方向後側の外枠が耕耘装置に接近したときに耕耘装置を上昇させるようにしたので、位置検出部の出力を用いて、栽培容器と耕耘装置の接触に起因する栽培容器及び耕耘部の損傷を防止しながら培土の耕耘作業を自動で行うことができる。なお、本願発明の移動栽培装置は、栽培ベンチ上での栽培容器の配置位置と横搬送装置による栽培ベンチの横搬送速度と耕耘装置の配置位置に基づいて、栽培ベンチ横搬送開始後に耕耘装置の下方に栽培容器の外枠又は培土が搬送される時期を計算し、その計算結果に基づいて、栽培容器のベンチ進行方向前側の外枠が耕耘装置の下方を通過した後に耕耘装置を培土に到達させて耕耘動作させ、栽培容器のベンチ進行方向後側の外枠が耕耘装置に接近したときに耕耘装置を上昇させる制御部を備えることにより、培土の耕耘作業を自動で行うことができる。ここで、上記計算結果は、栽培ベンチを横搬送する度に計算してもよいし、制御部に設けられた記憶装置に予め記憶されていてもよい。

また、本願発明の移動栽培装置において、１つの栽培ベンチ上に、培土をそれぞれ収容する複数の栽培容器がベンチ横搬送方向に配列されているようにすれば、１つの栽培ベンチ上に配置される培土を複数の栽培容器に小分けでき、培土の入れ替えや管理が容易になる。また、上記制御部を備えた構成において、上記制御部は栽培容器の位置を検出する位置検出部の出力を用いて耕耘部の動作を制御するので、１つの栽培ベンチ上に複数の栽培容器が配列されている場合であっても、耕耘装置を栽培容器の外枠に接触させることなく各栽培容器内の培土を自動で耕耘できる。なお、耕耘装置の下方に栽培ベンチの外枠又は培土が搬送される時期に基づいて耕耘部の動作を制御する場合においても、各栽培容器の外枠が耕耘装置の下方に到達する時期を計算しておけば、各栽培容器内の培土を自動で耕耘できる。

また、本願発明の移動栽培装置において、耕耘部は取外し可能に配置されるようにすれば、栽培容器内の培土の耕耘の必要がないときには耕耘部を取り外して、耕耘部の配置スペースを例えば作業スペースや他の装置の配置スペースとして活用できる。また、取り外した耕耘部を暗所等に保管することにより、光の照射やほこり等の付着による装置の劣化を低減できる。

ところで、栽培容器内の培土に手作業で固形肥料を施用する場合、肥料を計量しながら培土に所定量だけ均一に施用する必要があるが、作業自体が非常に細かく、作業者の負担が大きい。また、栽培容器内で不均一な施用状態になると植物の生育が不均一になる。そこで、本願発明の移動栽培装置において、培土に固形肥料を施肥する施肥装置の肥料排出口が横搬送装置の上方に配置されるようにすれば、横搬送装置により栽培ベンチを一定速度で横搬送しながら肥料排出口から一定排出量で肥料を排出することにより、栽培容器内の培土に固形肥料を所定量だけ均一に施用でき、栽培容器内で植物を均一に生育させることができる。

本願発明の実施形態における移動栽培装置の概略平面図である。 移動栽培装置を前側から見た概略正面図である。 移動栽培装置を右側から見た概略側面図である。 移動栽培装置を構成する栽培ベンチの概略平面図である。 栽培ベンチの概略正面図である。 栽培ベンチの概略側面図である。 栽培ベンチの変形例を示す概略側面図である。 横搬送装置の概略構造を示す平面図である。 横搬送装置の概略構造を示す正面図である。 横搬送装置の横駆動部の概略構造を示す側面図である。 縦案内装置の概略構造を示す側面図である。 受継ぎ部材が上昇位置にあるときの昇降装置を含む横搬送装置の概略構造を示す側面図である。 受継ぎ部材が退避位置にあるときの昇降装置を含む横搬送装置の概略構造を示す側面図である。 プッシュユニットの構造を模式的に示す平面図である。 プッシュユニットの構造を模式的に示す側面図である。 プルユニットの構造を模式的に示す側面図である。 プルユニットの構造を模式的に示す平面図である。 耕耘部の概略平面図である。 耕耘部の概略正面図である。 耕耘部の概略底面図である。 耕耘部の概略側面図である。 耕耘部の耕耘装置及び昇降装置を示す概略正面図である。 耕耘部の耕耘装置及び昇降装置を示す概略側面図である。 耕耘部の耕耘装置を下降させた状態を示す概略側面図である。 耕耘部の制御系の一例を示すブロック図である。 移動栽培装置の制御系の例を示すブロック図である。 移動栽培装置の栽培ベンチ搬送制御の例を示すフローチャートである。 変形例における移動栽培装置の概略平面図である。 同変形例の横搬送装置及び施肥部を示す概略背面図である。 施肥部近傍を拡大して示す図であり、（Ａ）は概略背面図、（Ｂ）は栽培ベンチ到達検出直前の概念図、（Ｃ）は栽培ベンチ到達検出後の概念図である。 耕耘部の制御系の他の例を示すブロック図である。

以下に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１から図３を参照しながら、移動栽培装置の概略構造について説明する。以下の説明において、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば「左右」「上下」等）を用いる場合は、図１において紙面に直交する方向を平面視とし、紙面上下方向を縦方向（又は前後方向）とし、紙面左右方向を横方向（又は左右方向）とする。これらの方向を表す用語は説明の便宜のために用いられるが、発明の技術的範囲を限定するものではない。

また、実施形態では、縦方向及び横方向が水平面に対して平行であることを想定しているが、本願発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えばイチゴのような果菜類や葉菜類、若しくは花卉の栽培に支障を来さない範囲内で、縦方向及び横方向の一方又は両方が水平面に対して多少傾斜していても構わない。

図１及び図３は、本願発明の実施形態における移動栽培装置の概略構成を示す平面図及び側面図であり、複数の栽培ベンチ１０が縦案内装置２０Ａ，２０Ｂの上にある状態を示している。なお、縦案内装置２０Ａ，２０Ｂ上に並ぶ栽培ベンチ１０の数は例えば５０個以上にもなることがあるが、図面では縦案内装置２０Ａ，２０Ｂの中央部を省略し、短縮して描いている。また、図２は、移動栽培装置１の概略構成を示す正面図であり、横搬送装置４０Ａの横搬送下流側領域４０ｄに栽培ベンチ１０が存在する状態を模式的に描いている。

本実施形態の移動栽培装置１は、果菜類や葉菜類、若しくは花卉等の植物を栽培するための複数の栽培ベンチ１０を、平面視矩形の閉ループに沿って循環移動するものである。移動栽培装置１は、搬送方向を互いに逆向きにして平行状に並ぶ一対の横搬送装置４０Ａ，４０Ｂと、一方の横搬送装置４０Ａ（４０Ｂ）の横搬送下流側領域４０ｄから他方の横搬送装置４０Ｂ（４０Ａ）の横搬送上流側領域４０ｕに複数の栽培ベンチ１０を案内する一対の縦案内装置２０Ａ（２０Ｂ）を備え、これらが平面視矩形の閉ループを形成している。

また、横搬送装置４０Ａ，４０Ｂの横搬送下流側領域４０ｄに横搬送された栽培ベンチ１０を縦案内装置２０Ａ，２０Ｂの最上流位置２０ｕに向けて移動するプッシュユニット２１Ａ，２１Ｂが設けられている。また、縦案内装置２０Ａ，２０Ｂの最下流位置２０ｄにある栽培ベンチ１０を横搬送装置４０Ａ，４０Ｂの横搬送上流側領域４０ｕへ移動する一対のプルユニット２２Ａ，２２Ｂが設けられている。

プッシュユニット２１Ａ，２１Ｂが作動して横搬送装置４０Ａ，４０Ｂの横搬送下流側領域４０ｄにある栽培ベンチ１０が縦案内装置２０Ａ，２０Ｂの最上流位置２０ｕに向けて移動されると、縦案内装置２０Ａ，２０Ｂの上に並んでいる複数の栽培ベンチ１０が一斉に、玉突き状に移動する。他方、プルユニット２２Ａ，２２Ｂは、縦案内装置２０Ａ，２０Ｂの最下流位置２０ｄにある栽培ベンチ１０のみを横搬送装置４０Ａ，４０Ｂの横搬送上流側領域４０ｕへ移動する。この後、プルユニット２２Ａ，２２Ｂは待機位置へ戻り、横搬送装置４０Ａ，４０Ｂによって栽培ベンチ１０が横搬送上流側領域４０ｕから横搬送下流側領域４０ｄへ移動されて停止される。この状態はベンチ搬送待機状態である。詳細は後述するが、本体コントローラ６００（図２６参照）に搬送開始信号が入力されると、ベンチ搬送待機状態が解除されて、プッシュユニット２１Ａ，２１Ｂによる複数の栽培ベンチ１０の玉突き状の搬送及びプルユニット２２Ａ，２２Ｂによる横搬送装置４０Ａ，４０Ｂへの栽培ベンチ１０の移動が行われる。

横搬送装置４０Ａ，４０Ｂ、プッシュユニット２１Ａ，２１Ｂ、及びプルユニット２２Ａ，２２Ｂによる上記のような一連の動作が繰り返されることにより、横搬送装置４０Ａ，４０Ｂ及び縦案内装置２０Ａ，２０Ｂで形成された平面視矩形の閉ループに沿って、図１における反時計回り方向（矢印方向）に複数の栽培ベンチ１０が循環する。果実摘みや花がら摘みといった作業を行う作業者は、例えば、横搬送装置４０Ａの横搬送下流側領域４０ｄの手前側（図１では下側）に立って、横搬送装置４０Ａによって横搬送上流側領域４０ｕから横搬送下流側領域４０ｄへ移動中の栽培ベンチ１０や横搬送下流側領域４０ｄに停止された栽培ベンチ１０上の栽培植物に対して作業を行う。なお、作業者の作業場所は横搬送下流側領域４０ｄに限定されず、例えば横搬送装置４０Ａの横搬送上流側領域４０ｕ及び横搬送下流側領域４０ｄの両方であってもよい。

次に、図４から図６を参照しながら、栽培ベンチ１０の構造について説明する。図４から図６は、栽培ベンチ１０の概略構造を示す平面図、正面図、及び側面図である。栽培ベンチ１０は、平面視略長方形の矩形枠体１１を備え、その長手方向が横搬送装置の搬送方向になるように移動栽培装置１にセットされる。矩形枠体１１は、その長手方向に平行に延びる一対の横枠部材１１１と、一対の横枠部材１１１の両端部と中央部、及びそれらの中間位置で一対の横枠部材１１１を連結する計５本の縦枠部材１１２からなる。横枠部材１１１及び縦枠部材１１２は板金加工品で形成され、コの字状又はロの字状に近い断面形状を有する長尺部材である。横枠部材１１１と縦枠部材１１２は溶接又はボルト・ナットを用いて互いに強固に接続されている。

栽培ベンチ１０の矩形枠体１１の上面側には、複数のプランタ２（栽培容器）が長手方向に一列に並べて載置されるプランタ載置部１２が設けられている。プランタ２は、栽培用の土等を収容するものであり、一般的な樹脂製の横長プランタ等が使用される。図５及び図６に破線でプランタ２が描かれており、５個のプランタ２が長手方向に一列になるように並べて置かれている。

プランタ載置部１２は、プランタ２の幅方向を両側から挟むように保持し、プランタ２の長手方向（横方向）に延びる一対の横長部材と、一対の横長部材の両端部とその内側４箇所で一対の横長部材を連結する計６本の縦部材からなり、６本の縦部材は、５個のプランタ２の横方向移動を規制する部材として機能する。一対の横長部材と６本の縦部材とは溶接又はボルト・ナットを用いて互いに接続され、プランタ載置部１２（一対の横長部材）と矩形枠体１１（５本の縦枠部材１１２）は溶接又はボルト・ナットを用いて互いに接続されている。

図４及び図６から分かるように、プランタ載置部１２は、矩形枠体１１の上面側において、対向する長辺の一方側（図４では上側、図６では右側）に寄せて設けられている。他方側（図４では下側、図６では左側）の空間には、図６から分かるように、下向きＵ字状の網支持部材１３が設けられている。網支持部材１３は、例えばスチールパイプの曲げ加工によって形成され、計５本の網支持部材１３が矩形枠体１１の５本の縦枠部材１１２に沿ってそれぞれ設けられている。例えば、縦枠部材１１２の上面に突設したボス（図示省略）に、網支持部材１３の両端部（筒状部）を上から嵌め込むようにして、網支持部材１３が矩形枠体１１に対して取り外し可能に装着できることが好ましい。

また、網支持部材１３の両端部を矩形枠体１１の５本の縦枠部材１１２に装着する代わりに、プランタ載置部１２（の手前側の横長部材）と矩形枠体１１の手前側の横枠部材１１１との間に架け渡すように装着しても良い。その場合は、任意の数の網支持部材１３を任意の間隔で設けることができる。あるいは、Ｕ字状の網支持部材１３の代わりに、従来の片持ち式のアーム状の網支持部材（特許文献１参照）を縦枠部材１１２又はプランタ載置部１２（の手前側の横長部材）に固定する構造でもよい。

上記のような複数の網支持部材１３に対して、複数本のワイヤーを横方向に架け渡すように固定し、その上に網１３１を被せる（敷設する）ことができる。剛性の高い網を使用する場合は、網支持部材１３の上に網１３１を直接被せることも可能である。網１３１の材質は金属製や樹脂製等、種々の材質を採用できる。網１３１は網支持部材１３に止め具（図示省略）等によって着脱可能に取り付けられる。プランタ２の上面から手前側に伸長した栽培中の果菜（例えばイチゴ）の伸長部を網１３１の上に置いて、矩形枠体１１の上面から浮かせた状態で支持することができる。

図６に示す例では、網支持部材１３の上面が矩形枠体１１の上面に対して略平行になっている。したがって、網支持部材１３の上に被せる網１３１が矩形枠体１１の上面に対して略平行になる。変形例として、図７に示すように、網支持部材１３の上面が矩形枠体１１の上面に対して傾斜するように構成してもよい。つまり、網支持部材１３の上に被せる網１３１が矩形枠体１１の上面に対してプランタ２の上面から手前側（図７では左側）へ下り勾配になる。図６の網１３１を水平にする構成では、イチゴのような果菜の伸長部を網１３１によって安定して支持することができる利点がある。例えば、玉突き状の縦搬送で生じる衝撃によって栽培ベンチ１０が水平方向に揺れたとしても、網１３１に支持された果菜の伸長部（特にイチゴの実）が傷つきにくい。但し、従来の片持ち式のアーム状の網支持部材を採用する場合は、網１３１を水平方向に延ばすメリットはない。図７の網１３１を傾斜させる構成ではイチゴのような果菜の伸長部（網に載せられた部分）に対して行う果実摘みのような作業の作業性が良くなる利点がある。なお、栽培ベンチ１０の上のプランタ２でイチゴを栽培する際に、その伸長部が網１３１の側（対向する長辺の他方側、図６では左側）のみに伸長し、反対側（対向する長辺の一方側、図６では右側）には伸長しないように栽培される。例えば、イチゴの場合、親株からランナー（つる）が出て、このランナーの先端に子株が出る。この子株を苗として使用する際に、親株との間のランナーを切断し、矩形枠体１１上面側のうち対向する長辺の一方側にランナー切断側を向けた状態の子株をプランタ２に植え付けることによって、植え付けられた苗からは、他方側（網１３１側）にのみ花芽が出て伸長し、網１３１側でのみ果実を付けさせることができる。

栽培ベンチ１０の矩形枠体１１の底面側には、横方向及び縦方向にそれぞれ離間する４箇所に遊転輪１４，１５が設けられている。これらの遊転輪１４，１５は縦案内装置２０Ａ，２０Ｂの一対の縦案内レール２０１（後述）の上を転動し、これによって栽培ベンチ１０が縦案内装置２０Ａ，２０Ｂの上を少ない抵抗で円滑に移動することができる。なお、図５では縦案内レール２０１の円形の断面輪郭が破線で描かれ、図６では縦案内レール２０１の直線の上下輪郭が破線で描かれている。

左側の一対の遊転輪１４は、横方向中央の縦枠部材１１２の左隣の縦枠部材１１２の下面に前後方向に離間して固定されたホルダ１４１によって、横方向の軸心周りに遊転するように支持されている。右側の一対の遊転輪１５は、それぞれ２個（計４個）の遊転輪１５２からなる。横方向中央の縦枠部材１１２の右隣の縦枠部材１１２の下面に前後方向に離間して固定されたホルダ１５１にそれぞれ２個の遊転輪１５２が支持されている。

各遊転輪１５を構成する２個の遊転輪１５２は、横方向の軸心から互いに逆方向に４５度傾いた軸心周りに遊転するように支持され、パイプ状の縦案内レール２０１を斜め上から挟むようにして転動する。つまり、２個の遊転輪１５２は、縦案内レール２０１の上を転動すると同時に栽培ベンチ１０の縦搬送方向に直角な方向（横方向）への移動を規制するように構成されている。

上記のような遊転輪１４，１５の構成により、プッシュユニット２１Ａ，２１Ｂの作動によって、縦案内装置２０Ａ，２０Ｂにある複数の栽培ベンチ１０が玉突き状に搬送される際に、プッシュユニット２１Ａ，２１Ｂに掛かる負荷が低減されると共に、縦搬送方向に直角な方向での栽培ベンチ１０のずれが防止され、複数の栽培ベンチ１０が円滑に縦案内装置２０Ａ，２０Ｂを移動することができる。なお、滑り摩擦を十分に小さくすることができる場合は、縦案内レール２０１の上を摺動する摺動部材を遊転輪１４，１５の代わりに使用することも考えられる。

また、複数の栽培ベンチ１０が玉突き状に搬送される際に、前後の栽培ベンチ１０の衝突による衝撃や振動を緩和するために、ゴムのような弾性素材で形成された防振部材１１３が栽培ベンチ１０の前後方向手前側の横枠部材１１１の前面に取り付けられている。図４から図６に示す栽培ベンチ１０の例では、小さな矩形の防振部材１１３を所定の間隔で４箇所に接着剤で固定している。

防振部材１１３の材質は特に限定されない。弾性によって衝撃や振動を緩和できる材質であればよい。その形状、取り付け位置、及び個数についても特に限定されない。例えば、横枠部材１１１の前面の略全面を覆うように細長いシート状の防振部材を貼り付けてもよい。

また、栽培ベンチ１０の矩形枠体１１にＩＣタグ（図示省略）が設けられ、栽培ベンチ１０で栽培される植物の各種情報をＩＣタグに記憶している。これにより、栽培される植物の情報を栽培ベンチ１０ごとに管理し、トレーサビリティの向上に寄与している。

次に、横搬送装置４０Ａ，４０Ｂの構造について説明を加える。一対の横搬送装置４０Ａ，４０Ｂの基本的な構造は同じであるので、以下、横搬送装置４０と記載する。縦案内装置２０Ａ，２０Ｂ等についても同様に記載する。図８及び図９に、横搬送装置４０（４０Ａ）の概略構造を平面図及び正面図で示す。図９では、横搬送上流側領域４０ｕに栽培ベンチ１０が存在する状態を描いている。横搬送装置４０は、複数本の脚４１や梁４２にて支持されて横方向に延びる一対の平行な横レール４７を備えている。

図８及び図９に示すように、各横レール４７は、上流側、中央部、下流側の３本に分断されているが、これは、縦案内装置２０（２０Ａ，２０Ｂ）と横搬送装置４０（４０Ａ，４０Ｂ）との間で栽培ベンチ１０の受け渡しを行うプルユニット２２（２２Ａ，２２Ｂ）とプッシュユニット２１（２１Ａ，２１Ｂ）が横レール４７と直角に交わるように配置されるためである。横レール４７と干渉しないようなプルユニット及びプッシュユニットの構造を採用する場合は、各横レール４７は一本の連続した横レールでよい。以下の説明において、横レール４７という場合は、上流側、中央部、下流側の３本の横レール４７をまとめて１本の横レール４７として意味するものとする。

複数対（図示の例では１７対）の案内輪４８が、一対の横レール４７の長手方向に沿って所定の間隔で取り付けられている。案内輪４８は、栽培ベンチ１０の横枠部材１１１の底面側を支えて、栽培ベンチ１０を横方向に案内する横案内部材に相当する。後述の横駆動部を示す側面図である図１０から分かるように、案内輪４８は、横レール４７の上面に、Ｌ金具４９とボルト・ナットを用いて内側を向くように取り付けられている。案内輪４８は、栽培ベンチ１０の横枠部材１１１の底面側に当接する内側の小径部と、外側の大径部（フランジ）からなる。大径部は栽培ベンチ１０の横枠部材１１１の幅方向（縦方向）外側に位置して、栽培ベンチ１０の横搬送方向に対する直角方向（縦方向）への動き（ずれ）を規制する働きを有する。なお、滑り摩擦を十分に小さくすることができる場合は、栽培ベンチ１０の底面側を支える摺動案内部材を案内輪４８の代わりに使用し、栽培ベンチ１０が横レール４７に沿って摺動するように構成することも考えられる。

図１０に、栽培ベンチ１０を横レール４７に沿って横搬送する横搬送装置４０の横駆動部５０の概略構造を側面図として示す。横駆動部５０は、横搬送電動モータ５０１、ギヤボックス５０２、及び駆動ローラ５０３を含んでいる。横搬送電動モータ５０１の出力軸（回転軸）５０４はギヤボックス５０２に接続され、ギヤボックス５０２の出力軸（回転軸）５０５に駆動ローラ５０３が固定されている。横搬送電動モータ５０１が作動すると、その回転速度がギヤボックス５０２によって減速されると共に駆動力が高められ、駆動ローラ５０３が軸心ＡＸ１周りに回転する。

駆動ローラ５０３の外周面は栽培ベンチ１０の底面側、正確には前後方向（縦方向）奥側の横枠部材１１１の底面側に接触している。駆動ローラ５０３の外周部は表面摩擦（グリップ力）の大きいゴム素材で形成されており、駆動ローラ５０３が軸心ＡＸ１周りに回転すると、駆動ローラ５０３の外周面と栽培ベンチ１０の横枠部材１１１との間の摩擦力によって、栽培ベンチ１０が横方向に（複数の案内輪４８に沿って）搬送される。したがって、駆動ローラ５０３の外周面の上端面は、図１０に示すように、案内輪４８の内側小径部の上端面よりも少しだけ上に出るように配置されている。

図８及び図９に示すように、横駆動部５０（駆動ローラ５０３）は、横搬送装置４０の長手方向（横方向）に離間する２箇所に設けられている。その間隔は、栽培ベンチ１０の横枠部材１１１の横方向長さよりも短い。したがって、栽培ベンチ１０が横搬送装置４０によって横搬送上流側領域４０ｕ（左側）から横搬送下流側領域４０ｄ（右側）に搬送されるとき、左右２個の駆動ローラ５０３のうちの少なくとも１個は必ず栽培ベンチ１０の横枠部材１１１の底面側に接触している。つまり、横搬送装置４０の横搬送上流側領域４０ｕに位置する栽培ベンチ１０は、横駆動部５０（駆動ローラ５０３）が作動すると、初めは左側の駆動ローラ５０３によって搬送され、右方向への移動に伴って横枠部材１１１の底面側が右側の駆動ローラ５０３に接触し、左右両方の駆動ローラ５０３によって搬送される短い期間を経て、後半は右側の駆動ローラ５０３によって横搬送下流側領域４０ｄまで搬送される。

図８及び図９に示すように、横搬送装置４０の右端部に、栽培ベンチ１０が横搬送下流側領域４０ｄへ搬送されたことを検出するための横搬送完了センサ７０１が備えられている。横搬送完了センサ７０１として、例えば栽培ベンチ１０の横搬送先端部（右端部）に接触して信号を出力するリミットスイッチ、又は栽培ベンチ１０の横搬送先端部を検出する光センサや磁気センサのような非接触センサを使用することができる。

次に、基本的に同じ構造を有する一対の縦案内装置２０（２０Ａ，２０Ｂ）の概略構造を図１１に側面図として示す。縦案内装置２０は、一対の横方向に離間した平行な縦案内レール２０１が複数の支柱２０２や梁によって支持された構造を有する。一対の平行な縦案内レール２０１は、前述のように、栽培ベンチ１０の矩形枠体１１の底面側に備えられた二対の遊転輪１４，１５を案内する。つまり、二対の遊転輪１４，１５が一対の平行な縦案内レール２０１の上を転動することによって栽培ベンチ１０が縦案内装置２０の上を縦方向に搬送される。なお、図１１では縦案内装置２０の中央部を省略し、短縮して描いている。

一対の縦案内レール２０１は、本実施形態では、円筒状のスチールパイプで構成されている。これによって、重量を抑えながら強度と剛性を確保している。円筒パイプの代わりに、例えば断面正方形の角パイプを使用してもよい。その場合は、左側の縦案内レール２０１は、角パイプの上面が水平になるように固定して、遊転輪１４がその上面を転動する。他方、右側の縦案内レール２０１は、角パイプの稜線が上になり、その両側の平面が４５度の傾きとなるように固定して、遊転輪１５を構成する２個の遊転輪１５２が稜線の両側の平面を斜め上から挟むようにして転動することになる。

図１１に示すように、縦案内装置２０の前後（図１１では左右）に位置する横搬送装置４０には、縦案内装置２０の縦案内レール２０１に接続して一本の直線案内レールとなるように構成された受継ぎ部材４０２と、この受継ぎ部材４０２を昇降駆動する昇降装置４３が備えられている。受継ぎ部材４０２と昇降装置４３は、横搬送装置４０の横搬送上流側領域４０ｕと横搬送下流側領域４０ｄに一対ずつ備えられている。昇降装置４３は、受継ぎ部材４０２が縦案内レール２０１に接続して一本の直線案内レールとなる上昇位置と、下方に退避する退避位置との間で受継ぎ部材４０２を昇降駆動する。

図１２及び図１３に、受継ぎ部材４０２が上昇位置にあるとき及び退避位置にあるときの昇降装置４３を含む横搬送装置４０の概略を側面図としてそれぞれ示す。昇降装置４３は、梁部材４３１の上に設置されたエアシリンダ４３２と、その上方に延びるピストンロッド４３３と、その先端に固定された昇降板４３４と、昇降板４３４を上下方向スライド自在に支持する一対の案内枠４３５を備えている。昇降板４３４の上端に受継ぎ部材４０２が固定されている。

エアシリンダ４３２のピストンロッド４３３が伸長すると、昇降板４３４と共に受継ぎ部材４０２が上昇し、図１２に示すように、受継ぎ部材４０２は上昇位置になる。この上昇位置において、受継ぎ部材４０２は縦案内装置２０の縦案内レール２０１と同じ高さになり、両者は一本の直線案内レールとなる。この状態で、栽培ベンチ１０の矩形枠体１１の底面側に備えられた二対の遊転輪１４，１５は、縦案内レール２０１から受継ぎ部材４０２へ、あるいはその逆方向に円滑に転動しながら移動することができる。したがって、縦案内装置２０と横搬送装置４０との間で、プルユニット２２又はプッシュユニット２１による栽培ベンチ１０の移動（受け渡し）を円滑に行うことができる。

横搬送装置４０の横搬送上流側領域４０ｕにおいて、一対の受継ぎ部材４０２によって栽培ベンチ１０が支持されている状態（図１２の状態）でエアシリンダ４３２のピストンロッド４３３（の突出長）が短くなると、昇降板４３４と共に受継ぎ部材４０２が下降する。そして、図１３に示す退避位置まで受継ぎ部材４０２が下降する途中で、共に下降する栽培ベンチ１０の底面側、正確には一対の横枠部材１１１の底面側が案内輪４８に接触して支持される。また、図１０を参照しながら前述したように、前後方向（縦方向）奥側の横枠部材１１１の底面側が駆動ローラ５０３に接触して支持される。

図１３に示すように、受継ぎ部材４０２が退避位置まで下降した状態では、栽培ベンチ１０の底面側の二対の遊転輪１４，１５は、受継ぎ部材４０２の上面から離れてフリーの状態になる。したがって、駆動ローラ５０３が回転して栽培ベンチ１０が横搬送されるときに、受継ぎ部材４０２がその妨げとなることはなく、横搬送の負荷となることもない。

また、横搬送装置４０の横搬送下流側領域４０ｄへ横搬送された栽培ベンチ１０の下方で、図１３の状態からエアシリンダ４３２のピストンロッド４３３が伸長すると、退避位置にある受継ぎ部材４０２が図１２に示す上昇位置まで上昇する。その途中で一対の受継ぎ部材４０２が栽培ベンチ１０の二対の遊転輪１４，１５に接触して支持し、栽培ベンチ１０を持ち上げる。そして、受継ぎ部材４０２は縦案内装置２０の縦案内レール２０１と同じ高さになり、両者は一本の直線案内レールとなる。この状態でプッシュユニット２１が作動することにより、栽培ベンチ１０は縦案内装置２０の最上流位置２０ｕへ円滑に搬送される。

次に、プッシュユニット２１の構造について説明する。図１４及び図１５は、プッシュユニット２１の概略構造を示す平面図及び側面図である。プッシュユニット２１（２１Ａ，２１Ｂ）は、図１及び図２に示すように、横搬送装置４０（４０Ａ，４０Ｂ）の横搬送下流側領域４０ｄに設けられ、横搬送装置４０の横搬送下流側領域４０ｄに位置する栽培ベンチ１０を縦案内装置２０の最上流位置２０ｕへ移動することにより、縦案内装置２０の上に並んでいる複数の栽培ベンチ１０を玉突き状に縦搬送するためのものである。プッシュユニット２１Ａとプッシュユニット２１Ｂは同じ構造であるが、それによって搬送される栽培ベンチ１０の前後方向（縦方向）が異なる。図１５では、縦方向手前側の横搬送装置４０の横搬送下流側領域４０ｄに設けられたプッシュユニット２１Ａを例にとって描いている。

プッシュユニット２１は、図１４及び図１５に示すように、プッシュユニット電動モータ２１１と、その出力軸（回転軸）２１２に固定された駆動スプロケット２１３と、その前後方向（縦方向）に所定の間隔を隔てて配置された従動スプロケット２１４と、駆動スプロケット２１３と従動スプロケット２１４との間に架け渡されたチェーン２１５と、ボルト・ナット２１６及び金具を用いてチェーン２１５の上面に固定されたプッシュ板部材２１７を備えている。プッシュユニット電動モータ２１１の駆動回路（図示省略）にはインバータが設けられている。

図１５において、プッシュユニット電動モータ２１１の回転軸２１２が時計回りに回転すると、駆動スプロケット２１３と従動スプロケット２１４との間に架け渡されたチェーン２１５が時計回りに回転し、その上面に固定されたプッシュ板部材２１７が実線の位置から破線の位置まで右方向（縦方向）に移動する。このとき、プッシュ板部材２１７の作用面２１８が、上昇位置（図１２参照）にある横搬送下流側領域４０ｄの受継ぎ部材４０２上に位置する栽培ベンチ１０の横枠部材１１１の横方向中央部に接触し、栽培ベンチ１０を横搬送装置４０の横搬送下流側領域４０ｄから縦案内装置２０の最上流位置２０ｕへ搬送する。前述のように、栽培ベンチ１０の底面側に備えられた二対の遊転輪１４，１５（図４から図７参照）が受継ぎ部材４０２及び縦案内レール２０１の上を転動しながら移動するので、栽培ベンチ１０は円滑に横搬送装置４０から縦案内装置２０へ移動する。そして、縦案内装置２０の上に並んでいる複数の栽培ベンチ１０が玉突き状に縦搬送される。

なお、プッシュ板部材２１７が図１４及び図１５における実線で示す待機位置から破線で示すプッシュ完了位置まで移動したことを検出するプッシュ完了センサ７０２（図２６参照）が、駆動スプロケット２１３及び従動スプロケット２１４を支持するフレームに配設されている。プッシュ完了センサ７０２の出力によってプッシュ板部材２１７がプッシュ完了位置まで移動したことが検出されると、プッシュユニット電動モータ２１１が停止し、その後逆転してプッシュ板部材２１７が待機位置まで戻るように制御される。ここで、プッシュユニット電動モータ２１１の正転時と逆転時で回転速度を異ならせてもよい。例えば、プッシュユニット電動モータ２１１は、プッシュ板部材２１７を戻すときに、栽培ベンチ１０を搬送するときの正転時の回転速度に比べて速い回転速度で逆転される。

また、プッシュ板部材２１７が待機位置まで戻ったことを検出するプッシュ戻りセンサ７０３（図２６参照）がフレームに配設されている。プッシュ完了センサ７０２の出力によってプッシュ板部材２１７が待機位置まで戻ったことが検出されると、プッシュユニット電動モータ２１１を停止して、本体コントローラ６００（図２６参照）に搬送開始信号が入力されるまで待機する。プッシュ完了センサ７０２とプッシュ戻りセンサ７０３は例えばリミットスイッチや光センサ、磁気近接センサ等でそれぞれ構成される。制御の詳細については後述する。

上述のように、本実施形態では、プッシュユニット電動モータ２１１の回転力を直線駆動力に変換する機構としてスプロケット及びチェーンを用いているが、これに限らず、ラック・ピニオンやネジ送り機構等、他のメカニズムを用いてもよい。また、プッシュユニット２１の駆動源としてプッシュユニット電動モータ２１１を用いているが、これに限らず、エアシリンダや油圧シリンダ等、他の駆動源を用いてもよい。

次に、プルユニット２２の構造について説明する。図１６及び図１７は、プルユニット２２の概略構造を示す側面図及び平面図である。プルユニット２２（２２Ａ，２２Ｂ）は、図１及び図２に示すように、横搬送装置４０（４０Ａ，４０Ｂ）の横搬送上流側領域４０ｕに設けられ、縦案内装置２０の最下流位置２０ｄにある栽培ベンチ１０を横搬送装置４０の横搬送上流側領域４０ｕへ移動するためのものである。プルユニット２２Ａとプルユニット２２Ｂは同じ構造であるが、それによって搬送される栽培ベンチ１０の前後方向（縦方向）が異なる。図１６では、縦方向手前側の横搬送装置４０の横搬送上流側領域４０ｕに設けられたプルユニット２２Ａを例にとって描いている。

プルユニット２２は、縦方向に延びる細長いガイド部材２２１とその上を前後方向（縦方向）に摺動するスライドブラケット２２２と、スライドブラケット２２２に対して横方向の軸心ＡＸ２周りに揺動自在に枢支された揺動係合部材２２３を備えている。ガイド部材２２１は、プルユニット駆動部２２４の上に固定され、プルユニット駆動部２２４は複数本の脚で支持されている。

プルユニット駆動部２２４は、ガイド部材２２１の長手方向（縦方向）に沿ってスライドブラケット２２２をスライドさせる駆動力を与えるためのものである。プルユニット駆動部２２４は、具体的にはロッドレスシリンダで構成される。ただし、プルユニット駆動部２２４はこれに限定せず、エアシリンダ、油圧シリンダ、電動モータとネジ送り機構、その他種々の公知の駆動手段の中から適切なものを選択することもできる。前述のプッシュユニット２１は横搬送装置４０の横搬送下流側領域４０ｄに位置する栽培ベンチ１０及び縦案内装置２０の上に並んでいる複数の栽培ベンチ１０を玉突き状に縦搬送するので、比較的大きな駆動力を必要とする。これに対し、プルユニット２２は縦案内装置２０の最下流位置２０ｄにある栽培ベンチ１０（１台）のみを横搬送装置４０へ移動すればよいので、比較的小さな駆動力で済む。

スライドブラケット２２２に対して軸心ＡＸ２周りに揺動自在に枢支された揺動係合部材２２３は、アルミニウムや樹脂で作製された略直方体形状のブロックである。スライドブラケット２２２の長手方向（前後方向）の前側寄りに枢支の軸心ＡＸ２が位置し、定常状態の揺動係合部材２２３は、図１６に実線で示すように、その自重によって後端側が下がり、先端係合部２２５が上がった状態となっている。なお、揺動係合部材２２３は、実線の位置から反時計回りに（破線の位置へ）揺動可能であるが、実線の位置から時計回りに揺動することはできないように構成されている。また、スライドブラケット２２２は、図１６に実線で示すように、ガイド部材２２１の長手方向（縦方向）の後端位置（図１６では右端位置）で待機している。ガイド部材２２１の長手方向の後端位置は縦案内装置２０の最下流位置２０ｄに配置されている。

プルユニット２２の作動時には、プルユニット２２のプルユニット駆動部２２４が正作動してスライドブラケット２２２がガイド部材２２１の長手方向（縦方向）に沿って実線で示す待機位置から破線で示すプル完了位置まで移動する。このとき、揺動係合部材２２３の先端係合部２２５（実線の位置）が縦案内装置２０の最下流位置２０ｄにある栽培ベンチ１０の移動方向先端側（前側）の横枠部材１１１の内側（後側）に接触（係合）し、図１６に示すように、栽培ベンチ１０を破線の位置（上昇位置にある受継ぎ部材４０２上）に搬送する。

スライドブラケット２２２がガイド部材２２１の長手方向（縦方向）に沿ってプル完了位置（破線の位置）まで移動したことを検出するプル完了センサ７０５（図２６参照）がガイド部材２２１に配設されている。プル完了センサ７０５は例えばプルユニット駆動部２２４に設けられた磁気近接センサやリミットスイッチ、光センサ等で構成される。プル完了センサ７０５の出力によってスライドブラケット２２２がプル完了位置まで移動したことが検出されると、プルユニット駆動部２２４は作動を停止する。プルユニット駆動部２２４は、例えばプッシュユニット２１によって縦案内装置２０の上に並んでいる複数の栽培ベンチ１０が玉突き状に縦搬送され、その縦搬送が完了して先頭の栽培ベンチ１０が最下流位置２０ｄに配置されるまで待機する。

プルユニット２２による栽培ベンチ１０の移動及びプッシュユニット２１による栽培ベンチ１０の縦搬送が完了すると、プルユニット２２のプルユニット駆動部２２４が逆作動してスライドブラケット２２２が最下流位置２０ｄの栽培ベンチ１０下方の待機位置（実線の位置）まで戻る。このとき、スライドブラケット２２２が待機位置へ戻る途中で、揺動係合部材２２３の先端係合部２２５は、受継ぎ部材４０２（図１２参照）上の栽培ベンチ１０の移動方向末端側（後側）の横枠部材１１１と、最下流位置２０ｄの栽培ベンチの移動方向先端側（前側）の横枠部材１１１に順に接触する。揺動係合部材２２３は、横枠部材１１１との接触により、図１６に破線で示すように、先端係合部２２５が少し下がった状態に揺動し、スライドブラケット２２２の待機位置側への移動にともなって横枠部材１１１下方を通過した後、先端係合部２２５が上昇し、待機位置では実線の位置に戻る。図示は省略するが、上記のように揺動係合部材２２３が揺動したことを検出する縦搬送センサ７０４（図２６参照）がスライドブラケット２２２に配設されている。

また、スライドブラケット２２２が待機位置まで戻ったことを検出するプル戻りセンサ７０６（図２６参照）がガイド部材２２１に配設されている。プル戻りセンサ７０６は例えばプルユニット駆動部２２４に設けられた磁気近接センサやリミットスイッチ、光センサ等で構成される。プル戻りセンサ７０６の出力によってスライドブラケット２２２が待機位置まで戻ったことが検出されると、プルユニット駆動部２２４は作動を停止して、本体コントローラ６００（図２６参照）に搬送開始信号が入力されるまで待機する。このようにして、プルユニット２２は、縦案内装置２０の最下流位置２０ｄにある栽培ベンチ１０を横搬送装置４０の横搬送上流側領域４０ｕの受継ぎ部材４０２上へ搬送する。

本実施形態では、図１において手前側の横搬送装置４０Ａの横搬送下流側領域４０ｄ手前の空間が栽培ベンチ１０上の栽培植物等に対する作業場所として設定される。作業者は、作業場所において種々の作業（例えば果実摘み、花がら摘み、草取り、剪定、プランタ２の交換等）を行う。また、奥側の横搬送装置４０Ｂの搬送方向（横方向）の略中央部には、横搬送中の栽培ベンチ１０上の栽培植物に対して潅水を行う潅水装置３１と害虫防除用の薬剤散布を行う薬剤散布装置３２が配置されている。

薬剤散布装置３２は、作業場所から最も離れた位置で薬剤散布を行うので、作業場所で作業中の作業者に対する薬剤の悪影響を少なくすることができる。潅水装置３１による植物への潅水は、特に作業者に対して悪影響を及ぼすことはないので、奥側の横搬送装置４０Ｂと手前側の横搬送装置４０Ａの両方の略中央部に潅水装置３１を設けてもよい。

次に、プランタ２内の培土を耕耘する耕耘部５について説明する。図１から図３、図８及び図９に示すように、耕耘部５は例えば横搬送装置４０Ａの長手方向中央部に配置される。耕耘部５は、横搬送装置４０Ａ及び縦案内装置２０Ａ，２０Ｂにおける栽培ベンチ１０の移動に干渉しないようにして、横搬送装置４０Ａを跨いで配置される。図１８から図２１に示すように、耕耘部５は、栽培ベンチ１０上に配置されたプランタ２内の培土を耕耘する耕耘装置４と耕耘装置４を横搬送装置４０Ａの上方で昇降させるエアシリンダ９４（耕耘昇降装置）を有する。

耕耘部５のフレームは、横搬送装置４０Ａの両側に２本ずつ配置されるとともに例えば地面（土台）に取外し可能に固定及び立設される計４本の下部縦フレーム７１と、下部縦フレーム７１の先端部間を連結する４本の下部横フレーム７２を備えている。下部縦フレーム７１は平面視で横搬送装置４０Ａの長手方向に直交する平行な２辺をもつ矩形の角部にそれぞれ配置される。４本の下部横フレーム７２は平面視矩形枠状に連結されるとともに、２本の下部横フレーム７２は横搬送装置４０Ａ上を跨いで配置される。また、横搬送装置４０Ａの長手方向に沿って配置される２本の下部縦フレーム７１の中央部同士は下部横桟フレーム７３により連結されている。

横搬送装置４０Ａ上を跨いで配置される２本の下部横フレーム７２の上面に、それぞれ２本ずつ、計４本の上部縦フレーム７４が立設されている。上部縦フレーム７４は平面視矩形の角部にそれぞれ配置される。４本の上部縦フレーム７４の先端部は平面視矩形枠状に連結された４本の上部横フレーム７５により連結される。横搬送装置４０Ａの長手方向に沿って配置される２本の上部縦フレーム７４の中央部同士は上部横桟フレーム７６により連結されている。また、横搬送装置４０Ａ上を跨いで配置される２本の下部横フレーム７２は、２本の上部横桟フレーム７６の下方にそれぞれ配置される横連結フレーム７７により連結されている（図２０参照）。

耕耘部５は、図２２及び図２３に示すように、２本のエアシリンダ９４で耕耘装置４を挟持するようにして、耕耘装置４の両側方（本実施形態では、左右側方）を把持し、耕耘装置４を耕耘部５内で上下動可能に配置している。耕耘部５は、その上部で対向するように設けた２枚の側板９５それぞれに、上下のシリンダ支持ブラケット９６ａ，９６ｂを介して、エアシリンダ９４を固定している。即ち、Ｌ字状断面のシリンダ支持ブラケット９６ａが、エアシリンダ９４の上端と連結するとともに、側板９５の上側に締結される。また、Ｌ字状断面のシリンダ支持ブラケット９６ｂが、エアシリンダ９４の下側を把持するとともに、側板９５の下側に締結される。

エアシリンダ９４は、その下端側から挿通しているピストンロッド９７を有しており、ピストンロッド９７下端の連結部９７ａを耕耘装置４の連結部材９８に締結する。これにより、固定されたエアシリンダ９４に対してピストンロッド９７が上下に伸縮動作を行い、耕耘装置４を上下動させる。ピストンロッド９７を挿入したコイルばね９９が、エアシリンダ９４の下方とピストンロッド９７の連結部９７ａ上方とを連結している。したがって、コイルばね９９の弾性力が耕耘装置４を上方に位置させるように働くため、ピストンロッド９７を縮めた状態で耕耘装置４を上方に位置させているとき、エアシリンダ９４にかかる耕耘装置４の重量負担を低減できる。エアシリンダ９４は耕耘装置４を昇降させる耕耘昇降装置を構成する。

耕耘部５は、対向する２側面であってエアシリンダ９４の設置側面と異なる側面（本実施形態では、前後側面）それぞれに、上下方向にガイド棒８１を延設している。ガイド棒８１は、横連結フレーム７７の上面より垂直に立設されており、上部横桟フレーム７６の下面と接続されている。すなわち、耕耘部５は、横連結フレーム７７と上部横桟フレーム７６との間に、ガイド棒８１を架設している。耕耘部５の筐体フレームに固定された２本のガイド棒８１はそれぞれ、耕耘装置４の両側方に設けた円筒形状のガイド部材１１０に挿通されている。したがって、ピストンロッド９７を伸縮させたとき、ガイド部材１１０がガイド棒８１により位置が規制されるため、耕耘装置４は、前後左右にずれることなく上下動する。

耕耘部５は、図１９から図２３に示すように、横搬送装置４０Ａの長手方向であるベンチ横搬送方向に沿って耕耘装置４の前後（本実施形態では、耕耘装置４の左右側方位置）に、プランタ２の隣接位置を検出する位置検出部としての測距センサ１３２，１３３を有する。本実施形態では、位置検出部として、光学式の測距センサなどの非接触式センサを使用した例を示す。なお、位置検出部は、横搬送装置４０Ａでのベンチ進行方向前側及び後側のプランタ２の外枠位置を検出できるものであればよく、例えばリミットセンサなどの接触式センサを使用しても構わない。

位置検出部である測距センサ１３２，１３３は、センサ支持ブラケット１３４を介して、耕耘装置４の連結部材９８下側に取り付けられている。すなわち、横搬送装置４０Ａのベンチ搬送方向上流側に配置される上流側測距センサ１３２が、耕耘装置４右側でピストンロッド９７と連結している連結部材９８下側に、センサ支持ブラケット１３４を介して固定されている。また、ベンチ搬送方向下流側に配置される下流側測距センサ１３３が、耕耘装置４左側でピストンロッド９７と連結している連結部材９８下側に、センサ支持ブラケット１３４を介して固定されている。

耕耘装置４は、図２２及び図２３に示すように、培土再生装置であって、２本のエアシリンダ９４のピストンロッド９７先端と連結して耕耘部５に吊下支持された筐体８２の上部に攪拌用駆動源としての駆動モータ１１４を有し、筐体８２の下部に２本の攪拌スクリュー１１５，１１６を有する。攪拌スクリュー１１５，１１６はそれぞれ２枚のスクリュー刃１２２を有し、スクリュー刃１２２を回転させることで、プランタ２内の培土を攪拌して耕耘する。なお、耕耘装置４における培土を攪拌する部材はスクリュー刃１２２に限定されず、回転により培土を攪拌可能な他の部材、例えばオーガドリルなどであってもよい。

耕耘装置４は、駆動モータ１１４を回転させることで、攪拌スクリュー１１５，１１６を回転させる。また、耕耘装置４は、ピストンロッド９７の伸縮により耕耘部５に対して上下動するため、図２４に示すように、ピストンロッド９７を伸ばして耕耘装置４を下降させたときに、駆動モータ１１４により攪拌スクリュー１１５，１１６を回転させて、プランタ２内の培土を耕耘する。

図２５に示すように、耕耘部５は耕耘装置４の昇降や駆動モータ１１４の回転を制御する耕耘部コントローラ１３０（制御部）を備えている。耕耘部コントローラ１３０は、後述する本体コントローラ６００（図２６参照）からの信号を受けて、エアシリンダ９４への高圧空気の供給を制御し、ピストンロッド９７を上下に伸縮させる。耕耘部５の制御部である耕耘部コントローラ１３０は、装置外部の電源と電気配線を介して接続され、外部電源から電力供給される。エアシリンダ９４におけるピストンロッド９７を伸縮させる空気圧回路１３６は、エアシリンダ９４に高圧空気を供給するコンプレッサ１３７と、耕耘装置４の耕耘昇降装置を構成するエアシリンダ９４を備えている。

コンプレッサ１３７とエアシリンダ９４とは、５ポート３位置切換型の方向切換電磁弁１３８を介して接続されている。方向切換電磁弁１３８は、制御手段としての耕耘部コントローラ１３０に電気的に接続された一対の電磁ソレノイド１３９を有している。方向切換電磁弁１３８は、耕耘部コントローラ１３０からの指令に基づく各電磁ソレノイド１３９の励磁によって、エアシリンダ９４のピストンロッド９７を伸長動させる伸長位置と、ピストンロッド９７の動作を停止させる停止位置と、ピストンロッド９７を短縮動させる短縮位置とに切換駆動するように構成されている。コンプレッサ１３７は、耕耘部５の装置外部に設置されており、耕耘部５に設置される方向切換電磁弁１３８と空気配管（ホース）を介して接続されている。

耕耘部コントローラ１３０は、攪拌用駆動源である駆動モータ１１４を回転駆動させるモータドライバ１３５に制御信号を出力する一方、測距センサ１３２，１３３からの測定信号が入力される。駆動モータ１１４、モータドライバ１３５及び測距センサ１３２，１３３には外部の電源から電力が供給されている。耕耘部コントローラ１３０は、位置検出部となる測距センサ１３２，１３３からの測定信号を受けて、プランタ２のベンチ進行方向前側及び後側の外枠の位置を検出する。すなわち、耕耘部コントローラ１３０は、測距センサ１３２，１３３の測定信号に基づいて、耕耘装置４の下方をプランタ２の外枠が通過中であるか、プランタ２内の培土が通過中であるかを検出する。

横搬送装置４０Ａによる栽培ベンチ１０の横搬送開始後、最初に上流側測距センサ１３２の測定距離が所定距離Ｌ１まで短くなったとき、耕耘部コントローラ１３０は、横搬送中の栽培ベンチ１０上のプランタ２のうちベンチ進行方向の先頭に位置するプランタ２のベンチ進行方向前側の外枠が耕耘装置４に接近したものと判定する。

続いて、上流側測距センサ１３２の測定距離が所定距離Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）まで長くなり、下流側測距センサ１３３の測定距離が所定距離Ｌ１まで短くなったとき、耕耘部コントローラ１３０は、ベンチ進行方向の先頭に位置するプランタ２のベンチ進行方向前側の外枠が耕耘装置４の下方を通過してプランタ２内の培土の上を耕耘装置４が通過中である判定する。なお、耕耘部コントローラ１３０は、測距センサ１３２，１３３の測定距離が所定範囲±ΔＬ２内で同等となったときに、プランタ２内の培土の上を耕耘装置４が通過中であると判定してもよい。

耕耘部コントローラ１３０は耕耘装置４の下降制御を実行すべく、電磁ソレノイド１３９に制御信号を与えて、方向切換電磁弁１３８を伸長位置に切り換え、エアシリンダ９４のピストンロッド９７を伸長動させて、所定距離だけ耕耘装置４を下降させる。その後、耕耘部コントローラ１３０は、電磁ソレノイド１３９に制御信号を与えて、方向切換電磁弁１３８を停止位置に切り換え、エアシリンダ９４のピストンロッド９７を伸長位置で固定させる。そして、耕耘部コントローラ１３０は、モータドライバ１３５に制御信号を与えて、駆動モータ１１４の回転駆動を開始させる。このとき、測距センサ１３２，１３３は耕耘装置４とともに下降され、測距センサ１３２，１３３の測定距離は同時に所定距離Ｌ３（Ｌ３＜Ｌ１＜Ｌ２）まで短くなる。

なお、耕耘部コントローラ１３０は、上流側測距センサ１３２の下方をプランタ２の外枠が通過して上流側測距センサ１３２の測定距離が所定距離Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）まで長くなったときに、栽培ベンチ１０の横搬送速度を用いてプランタ２の外枠が耕耘装置４の下方を通過する時期を予測し、下流側測距センサ１３３の測定距離が所定距離Ｌ１まで短くなる前に、スクリュー刃１２２がプランタ２に接触しない範囲でエアシリンダ９４を下降作動させて耕耘装置４の下降動作を開始させてもよい。ここで、上流側測距センサ１３２の測定距離が所定距離Ｌ２になった時期から耕耘装置４の下降動作を開始させるまでの間の時間長さを、耕耘部コントローラ１３０の内部又は外部に設けられた記憶装置に予め記憶させておいてもよい。この場合、耕耘部コントローラ１３０は、その時間長さを用いて、上流側測距センサ１３２の測定距離が所定距離Ｌ２になった後に耕耘装置４の下降動作を開始させるようにしてもよい。

横搬送装置４０Ａによる栽培ベンチ１０の横搬送が進み、上流側測距センサ１３２の測定距離が所定距離Ｌ４（Ｌ４＜Ｌ３）まで短くなったとき、耕耘部コントローラ１３０は、ベンチ進行方向の先頭に位置するプランタ２のベンチ進行方向後側の外枠が耕耘装置４に接近したものと判定する。

このとき、耕耘部コントローラ１３０は、モータドライバ１３５に制御信号を与えて駆動モータ１１４の回転動作を停止させる。また、耕耘部コントローラ１３０は、耕耘装置４の上昇制御を実行すべく、電磁ソレノイド１３９に制御信号を与えて、方向切換電磁弁１３８を短縮位置に切り換え、エアシリンダ９４のピストンロッド９７を短縮動させて、耕耘装置４を所定距離だけ上昇させる。その後、耕耘部コントローラ１３０は、電磁ソレノイド１３９に制御信号を与えて、方向切換電磁弁１３８を停止位置に切り換え、エアシリンダ９４のピストンロッド９７を短縮位置で固定させる。これにより耕耘装置４による培土攪拌作業が停止される。なお、耕耘部コントローラ１３０は、測距センサ１３２，１３３の測定距離の差が所定範囲ΔＬ４（ΔＬ４＞ΔＬ２）以上となったときに、プランタ２のベンチ進行方向後側の外枠を検出するようにしてもよい。

測距センサ１３２，１３３は耕耘装置４とともに上昇され、上流側測距センサ１３２の測定距離はプランタ２の外枠検出時の所定距離Ｌ１になり、下流側測距センサ１３３の測定距離はプランタ２内の培土検出時の所定距離Ｌ２になる。

横搬送装置４０Ａによる栽培ベンチ１０の横搬送が進み、上流側測距センサ１３２の測定距離が所定距離Ｌ２になり、下流側測距センサ１３３の測定距離が所定距離Ｌ１になったとき、耕耘部コントローラ１３０は、ベンチ進行方向の先頭に位置するプランタ２のベンチ進行方向後側の外枠及びベンチ進行方向で２番目に位置するプランタ２のベンチ進行方向前側の外枠が耕耘装置４の下方を通過して、ベンチ進行方向で２番目に位置するプランタ２内の培土の上を耕耘装置４が通過中である判定する。

耕耘部コントローラ１３０は、ベンチ進行方向の先頭に位置するプランタ２への耕耘作業と同様にして、ベンチ進行方向に配列された２番目から５番目のプランタ２に対して耕耘作業を行う。上流側測距センサ１３２の測定距離は、上流側測距センサ１３２の下方を５番目のプランタ２のベンチ進行方向後側の外枠が通過した後、上記所定距離Ｌ１よりも長くなる。これにより、耕耘部コントローラ１３０は、横搬送装置４０Ａ上を移動中の栽培ベンチ１０上に配置された５つのすべてのプランタ２に対して耕耘作業を行ったことを確認する。

このようにして、栽培ベンチ１０を移動させると同時に、栽培ベンチ１０上でベンチ進行方向に配列された複数のプランタ２のベンチ進行方向前側及び後側の外枠（側面）の位置に合わせて、耕耘装置４の昇降と駆動モータ１１４のオン、オフを同期させる。これにより、横搬送装置４０Ａによるプランタ２の横搬送時に、プランタ２と耕耘装置４の接触を防止しながら、ベンチ横搬送方向に配列された複数のプランタ２内の培土を順次耕耘できる。

次に、本実施形態の移動栽培装置に備えられた制御装置（以下、コントローラという）による栽培ベンチ搬送制御の例を図２６及び図２７を参照しながら説明する。図２６は、移動栽培装置の制御系の例を示すブロック図であり、図２７は栽培ベンチ搬送制御の例を示すフローチャートである。

図２６に示すように、移動栽培装置１に備えられた本体コントローラ６００（制御部）に、横搬送完了センサ７０１、プッシュ完了センサ７０２、プッシュ戻りセンサ７０３、縦搬送センサ７０４、プル完了センサ７０５、及びプル戻りセンサ７０６の各出力信号（検出信号）が入力される。これらのセンサについては、既に説明したとおりである。また、栽培ベンチ１０の搬送開始信号を出力する起動スイッチ７０７の信号と、栽培ベンチ１０の搬送停止信号を出力する停止スイッチ７０８の信号も本体コントローラ６００に入力される。

一方、本体コントローラ６００から出力される制御信号が、既に説明した横搬送装置４０の横駆動部５０の横搬送電動モータ５０１、昇降装置４３（エアシリンダ４３２）、プッシュユニット２１のプッシュユニット電動モータ２１１、プルユニット２２のプルユニット駆動部２２４、潅水装置３１及び薬剤散布装置３２に与えられる。実際には、それぞれの駆動回路に本体コントローラ６００からの制御信号が与えられるが、本体コントローラ６００に各駆動回路が含まれていると考えることもできる。また、本体コントローラ６００には耕耘部コントローラ１３０（図２５参照）が通信可能に接続されている。

また、本体コントローラ６００は、例えば、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、制御プログラムや各種データを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）、制御プログラムや各種データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、入力インターフェース等を有している。本体コントローラ６００は、所定の制御プログラムに従って、各センサからの出力信号（検出信号）に基づいて、各電動モータやエアシリンダ等（の駆動回路）を制御する。栽培ベンチ搬送制御の一例を図２７のフローチャートを参照しながら説明する。

本実施形態の移動栽培装置１は、図１及び図９に示すように、横搬送装置４０の横搬送下流側領域４０ｄで栽培ベンチ１０が停止している状態をベンチ搬送待機状態としている。より詳細には、移動栽培装置１は、受継ぎ部材４０２が上昇位置（図９及び図１２参照）に位置しており、栽培ベンチ１０が横搬送装置４０の横搬送下流側領域４０ｄの受継ぎ部材４０２上で停止している状態をベンチ搬送待機状態としている。また、縦案内装置２０の最下流位置２０ｄに栽培ベンチ１０が配置されている。

図２７に示すように、移動栽培装置１がベンチ搬送待機状態にあるときに作業者によって起動スイッチ７０７が押されると、起動スイッチ７０７の搬送開始信号が本体コントローラ６００に入力される（ステップＳ１）。本体コントローラ６００は、搬送開始信号の入力により、ベンチ搬送待機状態を解除して栽培ベンチ１０の搬送を開始すべく、プッシュユニット電動モータ２１１とプルユニット駆動部２２４を作動させる（ステップＳ２）。

プッシュユニット電動モータ２１１の作動によりプッシュユニット２１が作動し、横搬送下流側領域４０ｄの受継ぎ部材４０２から縦案内装置２０の最上流位置２０ｕへの栽培ベンチ１０の移動が開始される。また、プルユニット駆動部２２４の作動によりプルユニット２２が作動し、横搬送上流側領域４０ｕで縦案内装置２０の最下流位置２０ｄから受継ぎ部材４０２への栽培ベンチ１０の移動が開始される。

図１及び図９に示すように、ベンチ搬送待機状態にあるときは、プルユニット２２の作動により縦案内装置２０の最下流位置２０ｄの栽培ベンチ１０が横搬送上流側領域４０ｕの受継ぎ部材４０２上へ移動可能な状態になっている。また、プッシュユニット２１の作動により横搬送下流側領域４０ｄの受継ぎ部材４０２上の栽培ベンチ１０が縦案内装置２０の最上流位置２０ｕに移動可能な状態になっている。したがって、この実施形態の移動栽培装置１は、本体コントローラ６００に搬送開始信号が入力された後、直ちに、プッシュユニット２１による栽培ベンチ１０の玉突き状の搬送、及びプルユニット２２による栽培ベンチ１０の移動を開始できる。

この実施形態の移動栽培装置１では、プッシュユニット２１による複数の栽培ベンチ１０の玉突き状の搬送は、プルユニット２２による１台のみの栽培ベンチ１０のみの搬送に比べて、低速度で行われる。換言すれば、プルユニット２２による栽培ベンチ１０の搬送は、同時に作動開始されたプッシュユニット２１による栽培ベンチ１０の搬送よりも早く完了する。ただし、栽培ベンチ１０のプッシュユニット２１による搬送とプルユニット２２による搬送に関して、プルユニット２２による搬送の方が早く完了してもよいし、同時に完了してもよい。

プッシュユニット２１及びプルユニット２２の作動開始後、プル完了センサ７０５の出力によってスライドブラケット２２２（図１６参照）がプル完了位置まで移動したこと、つまりプルユニット２２による栽培ベンチ１０の受継ぎ部材４０２への移動が完了したことが検出されると（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、本体コントローラ６００はプルユニット駆動部２２４の作動を停止させる（ステップＳ４）。

その後、プッシュ完了センサ７０２の出力によってプッシュ板部材２１７（図１５参照）がプッシュ完了位置まで移動したこと、つまりプッシュユニット２１による縦案内装置２０での複数の栽培ベンチ１０の縦搬送が完了したことが検出されると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、本体コントローラ６００はプッシュユニット電動モータ２１１の作動を停止させる（ステップＳ６）。プッシュユニット２１による複数の栽培ベンチ１０の玉突き状の搬送の完了により、縦案内装置２０上の栽培ベンチ配列の先頭にある栽培ベンチ１０は最下流位置２０ｄに配置される。

本体コントローラ６００は、プッシュ板部材２１７（図１５参照）及びスライドブラケット２２２（図１６参照）を待機位置へ戻すべく、プッシュユニット電動モータ２１１を逆転させ、プルユニット駆動部２２４を逆作動させる（ステップＳ７）。プッシュユニット２１及びプルユニット２２による次回の栽培ベンチ１０の搬送に備えるためである。ここで、プッシュユニット電動モータ２１１の逆転時の回転速度は正転時（栽培ベンチ１０搬送時）よりも速いことが好ましい。また、プルユニット駆動部２２４の逆作動によるスライドブラケット２２２の移動速さは正作動時（栽培ベンチ１０搬送時）よりも速いことが好ましい。

また、上述のように、プルユニット２２は比較的小さな駆動力で済むので、プルユニット駆動部２２４は、プッシュユニット２１におけるプッシュ板部材２１７の移動速度よりもスライドブラケット２２２を速い速度で移動できる構成を有する。つまり、プッシュユニット２１のプッシュ板部材２１７が待機位置に到達するよりも先に、プルユニット２２のスライドブラケット２２２が待機位置に到達する。プル戻りセンサ７０６の出力によってスライドブラケット２２２が待機位置まで移動したこと、つまりプルユニット２２が待機状態に戻ったことが検出されると（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、本体コントローラ６００はプルユニット駆動部２２４の逆作動を停止させる（ステップＳ９）。

なお、プルユニット２２において、プルユニット駆動部２２４の逆作動によりスライドブラケット２２２が最下流位置２０ｄの栽培ベンチ１０下方の待機位置（図１６の実線の位置）へ移動する途中で、揺動係合部材２２３の先端係合部２２５は、受継ぎ部材４０２（図１２参照）上の栽培ベンチ１０の移動方向末端側（後側）の横枠部材１１１と、最下流位置２０ｄの栽培ベンチの移動方向先端側（前側）の横枠部材１１１に順に接触し、先端係合部２２５が揺動する。この先端係合部２２５の２回の揺動を縦搬送センサ７０４が検出することにより、受継ぎ部材４０２上と縦案内装置２０の最下流位置２０ｄに栽培ベンチ１０がそれぞれ配置されたことを確認できる。

また、ステップＳ２からＳ４で栽培ベンチ１０とともに横搬送上流側領域４０ｕへ移動されたスライドブラケット２２２は栽培ベンチ１０の下方に位置しており、栽培ベンチ１０を下降させる際の妨げになるが、ステップＳ７からＳ９でスライドブラケット２２２が待機位置に移動されたことにより、栽培ベンチ１０が下降可能な状態になる。本体コントローラ６００は昇降装置４３を作動させて、受継ぎ部材４０２を退避位置（図１３参照）まで下降させる（ステップＳ１０）。これにより、図１０に示すように、栽培ベンチ１０の横枠部材１１１の底面側が横搬送装置４０の横搬送上流側領域４０ｕで案内輪４８及び駆動ローラ５０３に支持され、栽培ベンチ１０を駆動ローラ５０３によって横搬送可能な状態となる。

本体コントローラ６００は、栽培ベンチ１０を横搬送装置４０の横搬送上流側領域４０ｕから横搬送下流側領域４０ｄへ搬送させるべく、横搬送装置４０の横搬送電動モータ５０１を作動させる（ステップＳ１１）。この時点で、プッシュユニット２１のプッシュユニット電動モータ２１１は上記ステップＳ７で開始した逆転動作を継続中であり、プッシュ板部材２１７は待機位置（図１５の実線の位置）に戻っておらず、プッシュユニット２１は待機状態（栽培ベンチ搬送前の状態）になっていない。本体コントローラ６００は、栽培ベンチ１０がプッシュユニット２１上を通過するときにはプッシュ板部材２１７が待機位置に戻ってプッシュユニット２１が待機状態になっていることを見越して栽培ベンチ１０の横搬送を開始する。

栽培ベンチ１０の横搬送が開始された後、プッシュユニット２１のプッシュ板部材２１７が待機位置（図１５の実線の位置）まで戻ったことをプッシュ戻りセンサ７０３が検出すると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、本体コントローラ６００はプッシュユニット電動モータ２１１の逆転動作を停止させる（ステップＳ１３）。プッシュ板部材２１７は栽培ベンチ１０の横移動方向先端部がプッシュユニット２１上に到達する前に待機位置に戻される。これにより、プッシュユニット２１が待機状態（栽培ベンチ１０搬送前の状態）になり、プッシュユニット２１上を栽培ベンチ１０が通過可能な状態になる。また、栽培ベンチ１０の横搬送期間中、受継ぎ部材４０２は退避位置（図１３参照）に配置されている。

また、栽培ベンチ１０の横搬送が開始された後、上記ステップＳ１２，Ｓ１３の処理に並列して、耕耘部コントローラ１３０（図２５参照）の制御による耕耘処理（ステップＳ２１からＳ２６）が実行される。耕耘部コントローラ１３０は本体コントローラ６００から例えば横搬送装置４０Ａの横搬送開始信号を受信すると、耕耘処理を開始する。

横搬送装置４０Ａによる栽培ベンチ１０の横搬送によって栽培ベンチ１０が耕耘部５の下方に到達すると、まず、栽培ベンチ１０上に配列された例えば５つのプランタ２（図５参照）のうち栽培ベンチ１０のベンチ進行方向で先頭に位置するプランタ２のベンチ進行方向前側の外枠が上流側測距センサ１３２により検出される（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）。そのプランタ２の外枠は、栽培ベンチ１０の横搬送が継続されることにより、続いて下流側測距センサ１３３により検出される（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）。

このとき、プランタ２のベンチ進行方向前側の外枠が耕耘装置４の下方を通過して耕耘装置４の下方に培土がある状態になる。耕耘部コントローラ１３０はエアシリンダ９４を作動させて耕耘装置４を耕耘可能な位置まで下降させ（図２４参照）、駆動モータ１１４の回転駆動を開始させて、スクリュー刃１２２の回転によるプランタ２内の培土の耕耘を開始する（ステップＳ２３）。横搬送装置４０Ａによる栽培ベンチ１０の横搬送が継続されることにより、プランタ２内の培土がベンチ進行方向前側から後側へ順次耕耘される。

さらに栽培ベンチ１０の横搬送が進むと、プランタ２のベンチ進行方向後側の外枠が上流側測距センサ１３２により検出される（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）。耕耘部コントローラ１３０はエアシリンダ９４を作動させて耕耘装置４をプランタ２の外枠上端よりも上方に移動させ（図２１参照）、駆動モータ１１４の回転駆動を停止させる（ステップＳ２５）。これにより、耕耘装置４とプランタ２の外枠の接触及び損傷が防止される。なお、ベンチ進行方向で隣り合うプランタ２，２同士が隣接して配置されている場合には、一方のプランタ２のベンチ進行方向後側の外枠と他方のプランタ２のベンチ進行方向前側の外枠は１つの外枠として検出される。

続いて、耕耘部コントローラ１３０は、例えば測距センサ１３２，１３３の外枠検出回数や耕耘装置４の昇降回数により、１つの栽培ベンチ１０上のすべてのプランタ２内の培土を耕耘したか否かを判定する（ステップＳ２６）。栽培ベンチ１０上に耕耘未処理のプランタ２があるときには（ステップＳ２６：Ｎｏ）、上記ステップＳ２５の後、栽培ベンチ１０の横搬送により耕耘装置４の下方にプランタ２内の培土が到達するので、上記ステップＳ２２からＳ２５の処理を繰り返す。栽培ベンチ１０上の５つのプランタ２について耕耘処理を行ったときには耕耘処理を終了する（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）。

続いて、横搬送装置４０による栽培ベンチ１０の横搬送が続けられ、栽培ベンチ１０の横移動方向先端部が待機状態のプッシュユニット２１上を通過して横搬送完了センサ７０１の配置位置に到達する。横搬送完了センサ７０１が栽培ベンチ１０の到達を検出すると（ステップＳ１４）、本体コントローラ６００は横搬送電動モータ５０１の作動を停止させる（ステップＳ１５）。なお、本体コントローラ６００は、栽培ベンチ１０の横搬送期間中（ステップＳ１１からＳ１５の間）に、奥側の横搬送装置４０Ｂ（図１参照）の略中央部に配置された潅水装置３１及び薬剤散布装置３２を適宜作動させて、横移動中の栽培ベンチ１０上の栽培植物や培土に対して潅水や薬剤散布や後述する固形肥料の施肥を行うことが可能である。

横搬送下流側領域４０ｄへの栽培ベンチ１０の横搬送が完了すると、横搬送下流側領域４０ｄの一方の受継ぎ部材４０２の上方に一対の遊転輪１４が配置され、他方の受継ぎ部材４０２の上方に一対の遊転輪１５が配置された状態になる（図２参照）。本体コントローラ６００は昇降装置４３を作動させ、受継ぎ部材４０２を上昇位置まで移動する（ステップＳ１６）。この状態で本体コントローラ６００による一連の栽培ベンチ搬送制御は終了し、移動栽培装置１はベンチ搬送待機状態になる（図１及び図９参照）。

また、本体コントローラ６００は、起動スイッチ７０７からの搬送開始信号の入力の代わりに、本体コントローラ６００の内部又は外部で計測される所定時間が経過すれば、自動的にステップＳ１からＳ１６の制御を実行するようにしてもよい。この所定時間は、栽培ベンチ１０に対する作業に必要な時間を考慮して設定されるが、変更可能であることが好ましい。特に、プランタ２内の培土の耕耘を目的とする場合には、この所定時間をゼロとし、すなわち上記ステップＳ１６で受継ぎ部材４０２及び栽培ベンチ１０を上昇位置へ移動させた後、すぐに次の栽培ベンチ搬送制御の上記ステップＳ２に移行して、栽培ベンチ１０の循環に要する時間を短縮することが好ましい。これにより作業者が起動スイッチ７０７を押さなくても、自動的に栽培ベンチ１０が循環されるとともに、プランタ２内の培土の耕耘が行われる。例えば、移動栽培装置１に配置されたすべてのプランタ２について培土の耕耘が行われるように、自動で栽培ベンチ１０を一巡させる。また、すべてのプランタ２について複数回ずつ培土の耕耘が行われるように、自動で栽培ベンチ１０を複数回循環させれば、プランタ２内の培土の耕耘を確実に行える。なお、栽培ベンチ１０の搬送中に不具合が生じたときには、作業者により停止スイッチ７０８が押され、本体コントローラ６００に搬送停止信号が入力されて、栽培ベンチ１０の搬送が停止される。

このように、この実施形態の移動栽培装置１は、栽培ベンチ１０上に配置されたプランタ２内の培土を耕耘する耕耘装置４と、耕耘装置４を横搬送装置４０Ａの上方で昇降させるエアシリンダ９４（耕耘昇降装置）を有する耕耘部５を備え、横搬送装置４０Ａによる栽培ベンチ１０の横搬送により培土が耕耘装置４の下方を通過するときに耕耘装置４が下降して培土を耕耘するようにした。これにより、横搬送装置４０Ａによる栽培ベンチ１０の横搬送中に耕耘装置４を昇降させてプランタ２内の培土の耕耘を行うことができる。そして、栽培ベンチ１０からプランタ２を下ろす作業や手作業で培土をひっくり返す作業が排除されるので、プランタ２内の培土の耕耘作業にともなう作業者の負担が大幅に軽減される。なお、耕耘部５は横搬送装置４０Ｂ（図１参照）に配置されてもよい。

また、耕耘部５の下部縦フレーム７１（図２１参照）は、地面に取外し可能に固定されていることにより、耕耘部５を移動栽培装置１から取り外すことができる。これにより、プランタ２内の培土の耕耘の必要がないときには耕耘部５を取り外して、耕耘部５の配置スペースを例えば作業スペースや他の装置の配置スペースとして活用できる。また、取り外した耕耘部５を暗所等に保管することにより、光の照射やほこり等の付着による装置の劣化を低減できる。なお、耕耘部５が配置される個所は地面（土台）に限定されず、耕耘部５は例えば横搬送装置４０に取外し可能に装着されてもよい。

また、この実施形態の移動栽培装置１は、１つの栽培ベンチ１０上でベンチ横搬送方向に配列された複数のプランタ２に培土がそれぞれ収容される構成であって、横搬送装置４０Ａによる栽培ベンチ１０の横搬送時に、プランタ２の位置を検出する測距センサ１３２，１３３（位置検出部）の出力により、プランタ２のベンチ進行方向前側の外枠が耕耘装置４の下方を通過した後に耕耘装置４を下降させ、プランタ２のベンチ進行方向後側の外枠が耕耘装置４に接近したときに耕耘装置４を上昇させる。これにより、耕耘装置４とプランタ２の接触、特にスクリュー刃１２２とプランタ２の外枠の接触に起因するプランタ２及び耕耘部５の損傷を防止しながら培土の耕耘作業を自動で行うことができる。

なお、この実施形態の移動栽培装置１では、測距センサ１３２，１３３の出力に応じて耕耘装置４を昇降させているが、栽培ベンチ１０上でのプランタ２の配置位置と横搬送装置４０による栽培ベンチ１０の横搬送速度と耕耘装置４の配置位置に基づいて、プランタ２内の培土の耕耘作業を自動で行うこともできる。つまり、栽培ベンチ横搬送開始後に耕耘装置４の下方にプランタ２の外枠又は培土が搬送される時期を計算し、耕耘部コントローラ１３０はその計算結果と本体コントローラ６００からの横搬送開始に応じた信号に基づいて耕耘装置４を下降及び上昇させることにより、培土の耕耘作業を自動で行うことができる。なお、耕耘装置４の動作は、予め設定されたプログラムに基づいて栽培ベンチ横搬送開始後に実行されるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、本体コントローラ６００と耕耘部コントローラ１３０は互いに通信可能に接続されているが、耕耘部コントローラ１３０は本体コントローラ６００から独立して配置されてもよい。この場合、耕耘部５を起動及び停止する起動スイッチを耕耘部５に設けて耕耘部コントローラ１３０に接続し、耕耘部５は移動栽培装置１の他の装置とは別途起動されるようにしてもよい。耕耘部５を起動状態にしておけば、耕耘部コントローラ１３０による上記ステップＳ２１からＳ２６の耕耘処理が実行される。耕耘部５の電源系及び制御系を移動栽培装置１本体とは分離することにより、移動栽培装置１への耕耘部５の取付け及び取外しが容易になる。

次に、図２８から図３０を参照しながら施肥部を備えた変形例について説明する。図２８はこの変形例の移動栽培装置１の概略平面図である。図２９は同変形例の横搬送装置４０Ｂの概略背面図である。図３０は施肥部近傍を拡大して示す図であり、（Ａ）は概略背面図、（Ｂ）は栽培ベンチ到達検出直前の概念図、（Ｃ）は栽培ベンチ到達検出後の概念図である。なお、図２９及び図３０（Ａ）は横搬送装置４０Ｂの横搬送上流側領域４０ｕに栽培ベンチ１０が配置された状態を示し、図２７を参照ながら説明した上記ステップＳ１０後の状態に対応する。また、図２９及び図３０において潅水装置３１及び薬剤散布装置３２の図示は省略されている。

図２８及び図２９に示すように、施肥部７は例えば横搬送装置４０Ｂの中央部に栽培ベンチ１０の移動に干渉しないようにして配置されている。施肥部７は施肥装置６とベンチ検出部６３を備えている。施肥装置６は固形肥料を収容する固形肥料タンク６１と固形肥料タンク６１の下方に排出する肥料排出口をもつ排出弁６２を備えている。施肥装置６は横搬送装置４０Ｂを跨ぐようにして立設されたフレームに支持されて横搬送装置４０Ｂの上方に配置されている。このフレームは、横搬送装置４０Ｂによる栽培ベンチ１０の横搬送に干渉しないようにして立設され、例えば上述の耕耘部５におけるフレームと同様の構成を有し、移動栽培装置１本体に対して取外し可能に配置される。

図２９及び図３０に示すように、ベンチ検出部６３は施肥装置６の下方に栽培ベンチ１０上のプランタ２が到達したことを検出する例えばリミットスイッチなどの接触式センサにより構成される。ベンチ検出部６３は、例えば横搬送装置４０Ｂの横レール４７に取り付けられるとともに、栽培ベンチ１０の横枠部材１１１に当接可能な位置に配置される。ベンチ検出部６３は、横搬送装置４０Ｂのベンチ横搬送によって施肥装置６の肥料排出口の下方にベンチ進行方向（白抜き矢印参照）で先頭のプランタ２のベンチ進行方向前側部位が到達したときに、栽培ベンチ１０の到達を検出できる位置に配置される。なお、ベンチ検出部６３は、リミットスイッチなどの接触式センサに限定されず、光センサや磁気センサなどの非接触センサであってもよい。また、ベンチ検出部６３は施肥装置６の肥料排出口の下方へのプランタ２の到達を検出できる取付位置であれば、横枠部材１１１以外の箇所、例えば施肥部７のフレームに取り付けられてもよい。

図３０（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、施肥部７はベンチ検出部６３の出力に基づいて施肥装置６の排出弁６２の動作を制御する施肥部コントローラ６４を備えている。施肥部コントローラ６４は本体コントローラ６００（図２６参照）と通信可能の設けられてもよいし、本体コントローラ６００から独立して設けられてもよい。

図３０（Ｂ）に示すように、栽培ベンチ１０が横搬送装置４０Ｂの横搬送上流側領域４０ｕに配置された状態から横搬送装置４０Ｂの作動により栽培ベンチ１０が横搬送下流側領域４０ｄに向けて搬送開始されると、栽培ベンチ１０のベンチ進行方向前側部位が施肥装置６の下方に接近する。栽培ベンチ１０の移動が進み、栽培ベンチ１０のベンチ進行方向前側部位に配置されたプランタ２のベンチ進行方向前側部位が施肥装置６の下方に到達する。このとき、ベンチ検出部６３の感知体が栽培ベンチ１０の横枠部材１１１に接触して回動傾倒し、ベンチ検出部６３はプランタ２及び栽培ベンチ１０の到達を検出する。

施肥部コントローラ６４はベンチ検出部６３のベンチ検出に応じて施肥装置６の排出弁６２の弁体を開く。排出弁６２の肥料排出口から一定排出量で固形肥料６５が排出され、プランタ２内の培土の上に施肥される。この状態で、本体コントローラ６００の制御により、栽培ベンチ１０は横搬送装置４０Ｂ上を一定の移動速度で移動する。これにより、栽培ベンチ１０上で進行方向に配列された５つのプランタ２内の培土の上に所定量の固形肥料６５が均一に施肥される。

栽培ベンチ１０の移動が進み、ベンチ検出部６３の感知体が栽培ベンチ１０の横枠部材１１１から離れて弾性復原力にて戻り回動すると、ベンチ検出部６３はベンチ未検出状態になる。図４及び図５に示すように、栽培ベンチ１０におけるプランタ載置部１２の長手方向両端部は横枠部材１１１の長手方向両端部よりも長手方向に突出している。したがって、ベンチ検出部６３がベンチ未検出状態になった後、栽培ベンチ１０の移動が進むときに、しばらくの間は排出弁６２の肥料排出口の下方にプランタ２が存在する。そこで、施肥部コントローラ６４は、ベンチ検出部６３がベンチ未検出状態になった後、排出弁６２の肥料排出口の下方をプランタ２が完全に通過するまでの所定時間だけ、排出弁６２を開いたままの状態にするように排出弁６２の動作を制御する。これにより、栽培ベンチ１０上のすべてのプランタ２に対して、固形肥料を均一に施肥できる。

この変形例の移動栽培装置１では、施肥部７は、移動栽培装置１で栽培ベンチ１０の循環が繰り返されて施肥部７に栽培ベンチ１０が到達するごとに、各栽培ベンチ１０上のプランタ２内に固形肥料を施肥する。これにより、移動栽培装置１に配置されたすべての栽培ベンチ１０上のプランタ２内に自動で固形肥料を均一に施肥できる。また、この変形例の移動栽培装置１では、施肥装置６の排出弁６２の肥料排出口下方にプランタ２があるときだけ、肥料排出口から固形肥料が排出されるので、プランタ２外に固形肥料がばら撒かれるのを防止でき、無駄な固形肥料消費をなくして施肥コストの上昇を防止できる。

なお、この変形例の移動栽培装置１では、施肥部７はベンチ検出部６３のベンチ検出に基づいて固形肥料６５の排出時期を決定しているが、例えば施肥部コントローラ６４を本体コントローラ６００（図２６参照）と通信可能に接続して、栽培ベンチ１０上でのプランタ２の配置位置と横搬送装置４０Ｂによる栽培ベンチ１０の横搬送速度と施肥装置６の肥料排出口の配置位置に基づいて、プランタ２内への施肥作業を自動で行うこともできる。つまり、横搬送装置４０Ｂによる栽培ベンチ１０の横搬送開始後に施肥装置６の肥料排出口の下方にプランタ２が搬送される期間を計算し、施肥部コントローラ６４はその計算結果及び本体コントローラ６００からの横搬送開始に応じた信号に基づいて施肥装置６の排出弁６２を開閉することにより、施肥作業を自動で行うことができる。なお、施肥装置６の動作は、予め設定されたプログラムに基づいて栽培ベンチ横搬送開始後に実行されるようにしてもよい。

また、この変形例では固形肥料タンク６１が横搬送装置４０Ｂ上に配置されているが、例えば排出弁６２に接続されたホース等の固形肥料通路の肥料排出口が横搬送装置４０Ｂ上に配置されていれば、固形肥料タンク６１や排出弁６２等が横搬送装置４０Ｂ上に配置されていなくてもプランタ２内に固形肥料を施肥できる。

また、この変形例の移動栽培装置１では、図２８に示すように、施肥部７が配置される横搬送装置４０Ｂとは反対側の横搬送装置４０Ａに耕耘部５が配置されている。そこで、施肥部７によりプランタ２内の培土の上に施肥された固形肥料が耕耘部５による耕耘作業により培土の中に混ぜ込まれるようにしてもよい。

上記実施形態では、耕耘部５は、本体コントローラ６００の制御信号に応じて、測距センサ１３２，１３３の出力に基づいて耕耘動作するが、耕耘部５の動作は作業者の手動によって制御されてもよい。例えば図３１に示すように、耕耘部コントローラ１３０に起動スイッチ１６１、下降スイッチ１６２及び上昇スイッチ１６３が電気的に接続される。起動スイッチ１６１、下降スイッチ１６２及び上昇スイッチ１６３は作業者によって操作されるものである。耕耘部コントローラ１３０は、起動スイッチ１６１からの電気信号により耕耘部５を起動又は停止する。また、耕耘部コントローラ１３０は、下降スイッチ１６２からの電気信号により、エアシリンダ９４（耕耘昇降装置）を下降作動させ、耕耘装置４の駆動モータ１１４を作動させてスクリュー刃１２２を回転させて、耕耘部５を耕耘動作させる（図２４参照）。また、耕耘部コントローラ１３０は、上昇スイッチ１６３からの電気信号により、エアシリンダ９４を上昇作動させ、耕耘装置４の駆動モータ１１４を停止させてスクリュー刃１２２の回転を停止させて、耕耘部５の耕耘動作を停止させる（図２１参照）。

作業者は、起動スイッチ１６１を操作して耕耘部５を起動させ、例えば耕耘部５の傍で待機して栽培ベンチ１０の搬送状況を確認しながら下降スイッチ１６２及び上昇スイッチ１６３を操作する。作業者は、下降スイッチ１６２及び上昇スイッチ１６３を適宜操作して、プランタ２に収容された培土が耕耘装置４の下方に搬送されたときにスクリュー刃１２２（図２４参照）が培土に到達するように耕耘装置４を下降させる一方、プランタ２のベンチ進行方向後側の外枠が耕耘装置４に接近したときに耕耘装置４を上昇させることにより、プランタ２内の培土の耕耘作業を行う。このように、作業者の操作により、耕耘装置４がプランタ２の外枠に接触しないようにしながら、プランタ２内の培土の耕耘作業が行われる。

なお、作業者の手動制御により耕耘作業を行う際の耕耘部５の構成は、図３１に示された構成に限定されず、作業者が耕耘装置４及びエアシリンダ９４（耕耘昇降装置）の作動を制御できる構成であれば、どのような構成であってもよい。例えば、下降スイッチ１６２及び上昇スイッチ１６３を１つのスイッチで構成し、当該スイッチが１回操作される度に、耕耘装置４の下降及び作動開始と上昇及び作動停止が交互に行われるようにしてもよい。

以上に説明した本願発明の実施形態はあくまで一例であって、各部の構成は図面を参照しながら説明した実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では図１に示したように複数の栽培ベンチ１０が平面視で反時計回りに循環するように構成されているが、横搬送装置４０Ａ，４０Ｂによる横搬送の方向を逆にして、プッシュユニット２１Ａ，２１Ｂとプルユニット２２Ａ，２２Ｂの配置を逆にすれば、複数の栽培ベンチ１０の循環方向を時計回りに変更することができる。

また、上記実施形態では、横搬送装置４０は、縦案内装置２０に接続される受継ぎ部材４０２と、受継ぎ部材４０２が縦案内装置２０に接続される上昇位置と下方に退避する退避位置との間で受継ぎ部材４０２を昇降駆動する昇降装置４３を備えているが、本願発明の移動栽培装置の構成はこれに限定されない。本願発明の移動栽培装置は、例えば特許文献１に開示されているように、横搬送装置と縦案内装置の間の栽培ベンチの移動に関して、栽培ベンチを昇降させない構成であってもよい。

また、上記実施形態では、移動栽培装置１はプルユニット２２を備えているが、本発明の移動栽培装置は上記プルユニットを備えていなくてもよい。この場合、縦案内装置２０の最下流位置２０ｄから横搬送装置４０の横搬送上流側領域４０ｕへの栽培ベンチ１０の移動は、例えばプッシュユニット２１による縦案内装置２０上での複数の栽培ベンチ１０の玉突き状の搬送によって行われるようにすればよい。

また、上記実施形態では、プッシュユニット２１の作動により縦案内装置２０上で複数の栽培ベンチ１０を玉突き状に搬送しているが、本発明の移動栽培装置の構成はこれに限定されない。本発明の移動栽培装置は、例えば、特許文献２に開示されているように、縦案内装置上に配列された複数の栽培ベンチのそれぞれに力を加えて移動させる構成であってもよい。

また、本発明の移動栽培装置において、プッシュユニットは栽培ベンチを玉突き状に搬送する構成に限定されない。例えば、縦案内装置上の複数の栽培ベンチを横搬送装置の横搬送上流側領域へ向けて移動させる縦搬送機構を別途設け、プッシュユニットは、横搬送装置の横搬送下流側領域にある栽培ベンチを縦案内装置における栽培ベンチ配列の最上流位置へ移動させる構成であってもよい。この場合、上記縦搬送機構は、最上流位置から最下流位置まで栽培ベンチを搬送させる構成であってもよいし、さらに栽培ベンチ配列の最下流位置にある栽培ベンチを横搬送機構の横搬送上流側へ移動させる構成であってもよい。前者の場合、最下流位置から横搬送上流側領域への栽培ベンチの移動は、例えば上記実施形態で説明したプルユニットにより実現される。なお、上記縦搬送機構の駆動機構の構成は特に限定されるものではなく、例えば特許文献２に開示された縦移送機構と同様の構成により実現されてもよいし、コンベヤ等の運搬装置により実現されてもよい。

また、本発明の移動栽培装置における栽培ベンチの構成は、上記実施形態の栽培ベンチ１０の構成に限定されない。例えば、栽培ベンチは、平面視でおおよそベンチ全領域を占める横長矩形の金属板を有し、その金属板上に栽培植物等が配置される構成であってもよい。このような金属板は例えば板金加工により形成されたものである。

また、耕耘部５は横搬送装置４０Ｂに配置されてもよいし、施肥部７は横搬送装置４０Ａに配置されてもよい。また、耕耘部５及び施肥部７の両方が横搬送装置４０Ａに配置されてもよいし、横搬送装置４０Ｂに配置されてもよい。

また、本発明の移動栽培装置の耕耘部において耕耘装置を横搬送装置上で昇降させる耕耘昇降装置は平面視で横搬送装置から外れた位置に配置されてもよい。また、耕耘部及び施肥部におけるフレーム構造は上記実施形態に限定されず、耕耘装置や施肥装置の肥料排出口を横搬送装置上で支持できる構造であればよく、これらのフレームは例えば横搬送装置に取り付けられてもよい。

１ 移動栽培装置
２ プランタ（栽培容器）
４ 耕耘装置
６ 施肥装置
１０ 栽培ベンチ
２０，２０Ａ，２０Ｂ 縦案内装置
４０，４０Ａ，４０Ｂ 横搬送装置
９４ エアシリンダ（耕耘昇降装置）
１３０ 耕耘部コントローラ（制御部）
６００ 本体コントローラ（制御部）

Claims (1)

1. 搬送方向を互いに逆向きにして平行状に並ぶ一対の横搬送装置と、一方の横搬送装置の横搬送下流側領域から他方の横搬送装置の横搬送上流側領域に向けて複数の栽培ベンチを案内する一対の縦案内装置を閉ループ状に配置し、前記横搬送装置上で単独の栽培ベンチを横搬送し、前記縦案内装置上で複数の栽培ベンチを搬送して上記閉ループに沿って複数の栽培ベンチを循環させる移動栽培装置であって、
   栽培ベンチ上に配置された栽培容器内の培土を前記横搬送装置上で耕耘する耕耘装置と前記耕耘装置を前記横搬送装置の上方で昇降させる耕耘昇降装置を有する耕耘部と、前記横搬送装置による栽培ベンチの横搬送により前記培土が前記耕耘装置の下方を通過するときに前記耕耘装置が下降して前記培土を耕耘するように前記耕耘部を制御する制御部とを備え、
   前記栽培ベンチの横搬送が開始されて、前記栽培ベンチのベンチ進行方向で先頭に位置する栽培容器の前記ベンチ進行方向の前側の外枠が上流側測距センサにより検出された後、前記横搬送が継続されることにより、前記栽培容器の前記ベンチ進行方向の前側の前記外枠が下流側測距センサにより検出されると、前記制御部は、前記栽培容器が前記耕耘装置の下方を通過して前記耕耘装置の下方に培土がある状態になったと判断するとともに、前記耕耘装置を耕耘可能な位置まで下降させた後に、前記耕耘装置による耕耘動作を開始させて前記栽培容器内の培土の耕耘を開始し、
   前記栽培ベンチの横搬送が進み、前記栽培容器の前記ベンチ進行方向の後側の外枠が前記上流側測距センサにより検出されると、前記制御部は、前記耕耘装置を前記栽培容器の前記外枠の上端よりも上方に移動させるとともに、前記耕耘装置による耕耘動作を停止させ、
   前記制御部は、前記栽培ベンチのすべての栽培容器の培土を耕耘したと判定した後は、前記横搬送装置による前記栽培ベンチの横搬送が続けられ、前記栽培ベンチの前記横搬送の方向の先端部が横搬送完了センサの配置位置に到達すると、前記横搬送装置の動作を停止することを特徴とする移動栽培装置。

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