JP6850441B2 - Plant cultivation system - Google Patents

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Description

開示の実施形態は、植物栽培システムに関する。 The disclosed embodiments relate to plant cultivation systems.

例えば特許文献１には、栽培対象である植物を保持具で保持し、当該保持具を所定の期間をかけてレールに沿って移動させることにより、植物を生育させる植物栽培システムが記載されている。この植物栽培システムでは、レール上に複数の保持具を一列に整列させた状態で、それらの搬送方向の下流側におけるレールの端部から保持具を１つ取り出した後、逆の上流側端部に新たな保持具を１つ押し込むことで保持具の列全体を搬送させる。 For example, Patent Document 1 describes a plant cultivation system in which a plant to be cultivated is held by a holder and the holder is moved along a rail over a predetermined period to grow the plant. .. In this plant cultivation system, in a state where a plurality of holders are arranged in a row on a rail, one holder is taken out from the end of the rail on the downstream side in the transport direction, and then the opposite upstream end. By pushing one new holder into the cage, the entire row of holders is conveyed.

国際公開第２０１７／０４２８９１号International Publication No. 2017/042891

しかしながら、レール上で植物の生育が進むことにより、隣り合う配置の２つの植物どうしで根が絡み合うため、レールの下流側端部で保持具を１つ取り出す際に根の絡みによって複数の植物（保持具）が連なってレールから外れてしまう場合があった。 However, as the growth of plants progresses on the rail, the roots are entangled between the two plants arranged adjacent to each other. Therefore, when one holder is taken out at the downstream end of the rail, the roots are entangled and the roots are entangled with each other. In some cases, the holders) were connected and came off the rail.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、植物の搬送機能を向上した植物栽培システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a plant cultivation system having an improved plant transport function.

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、複数のコマを搬送方向に沿って移動可能に支持するレール部と、前記レール部の搬送方向の下流側末端の前記コマを取り出すときに、前記下流側末端のコマの移動を許容し、その搬送方向で隣接するコマの移動を係止する係止機構と、を有し、前記コマが、栽培対象の植物を保持する植物保持コマを含む植物栽培システムが適用される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a rail portion that movably supports a plurality of pieces along the transport direction and the tops at the downstream end of the rail portion in the transport direction are taken out. Occasionally, it has a locking mechanism that allows the movement of the coma at the downstream end and locks the movement of the adjacent coma in the transport direction, and the coma holds the plant to be cultivated. A plant cultivation system including coma is applied.

本発明によれば、植物の搬送機能を向上できる。 According to the present invention, the transport function of plants can be improved.

実施形態に係る植物栽培システム全体の概略構成を表すシステムブロック図である。It is a system block diagram which shows the schematic structure of the whole plant cultivation system which concerns on embodiment. 積層栽培棚の一例を表す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a laminated cultivation shelf. 積層栽培棚の各栽培棚におけるレールの配置の一例を表す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the arrangement of rails in each cultivation shelf of a laminated cultivation shelf. 積層栽培棚の各栽培棚における光源の配置の一例を表す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the arrangement of the light source in each cultivation shelf of a laminated cultivation shelf. ロボットの構成の一例を表す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the structure of a robot. ハンドの構成の一例を表す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the structure of a hand. 植物保持コマの構造の一例を表す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the structure of a plant holding top. 植物保持コマを支持した状態のレールの構造の一例を表す横断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the structure of the rail in the state which supported the plant holding piece. 図４中のＡ部にある係止機構を拡大して上方から見た平面図である。It is an enlarged plan view of the locking mechanism in the part A in FIG. 4 seen from above. 図９中の矢視Ｘ−Ｘで見た係止機構の搬送方向直交断面図である。9 is a cross-sectional view of the locking mechanism orthogonal to the transport direction as seen from arrow XX in FIG. 可動係止爪を拡大して示した斜視図、水平断面図、側面図である。It is a perspective view, a horizontal sectional view, and a side view which showed the movable locking claw enlarged. 係止機構がない場合における植物保持コマの取り出し作業工程の比較例を表す図である。It is a figure which shows the comparative example of the taking-out work process of a plant holding piece when there is no locking mechanism. 係止機構がある場合における植物保持コマの取り出し作業工程を表す図である。It is a figure which shows the taking-out work process of a plant holding piece when there is a locking mechanism.

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下において、植物栽培システムの構成の説明の便宜上、各図中に示す上下左右前後等の方向を共通に定義し適宜使用する場合がある。但し、植物栽培システムの各構成の位置関係を限定するものではない。 Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, for convenience of explaining the configuration of the plant cultivation system, the directions such as up, down, left, right, front and back shown in each figure may be commonly defined and used as appropriate. However, the positional relationship of each configuration of the plant cultivation system is not limited.

＜１．植物栽培システムの構成＞
図１乃至図４を参照しつつ、本実施形態に係る植物栽培システム１の全体構成の一例について説明する。なお図１においては、図示の煩雑を避けるためにシステム全体の構成を概略的に示すだけとし、各部の詳細な構造については簡略化して模式的に示している。 <1. Structure of plant cultivation system>
An example of the overall configuration of the plant cultivation system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. It should be noted that in FIG. 1, in order to avoid complications in the drawing, the configuration of the entire system is only schematically shown, and the detailed structure of each part is shown schematically in a simplified manner.

図１及び図２に示すように、植物栽培システム１は、栽培対象である植物２を植物保持コマ３で保持し、当該植物保持コマ３を所定の期間をかけてレール４に沿って移動させることにより、植物を生育させるシステムである。植物栽培システム１は、積層栽培棚５と、搬送ロボット６と、搬入コンベア７と、搬出コンベア８と、多数の植物保持コマ３を有する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the plant cultivation system 1 holds the plant 2 to be cultivated by the plant holding piece 3 and moves the plant holding piece 3 along the rail 4 over a predetermined period of time. This is a system for growing plants. The plant cultivation system 1 includes a laminated cultivation shelf 5, a transfer robot 6, a carry-in conveyor 7, a carry-out conveyor 8, and a large number of plant holding pieces 3.

（１−１．積層栽培棚）
積層栽培棚５には、複数段（この例では８段）の栽培棚５ａが上下方向に多段で積層するよう配置されている。なお、「上下方向」は厳密な鉛直方向である必要はなく、実質的な鉛直方向であればよい。したがって、「上下方向」には鉛直方向に対して若干傾斜した方向も含まれる。また、積層栽培棚５における栽培棚５ａの積み重ね方向は、上下方向に限定されるものではなく、上下方向に対して所定の角度で傾斜した方向としてもよい。 (1-1. Laminated cultivation shelf)
On the laminated cultivation shelf 5, a plurality of stages (8 stages in this example) of cultivation shelves 5a are arranged so as to be stacked in multiple stages in the vertical direction. The "vertical direction" does not have to be a strict vertical direction, and may be a substantially vertical direction. Therefore, the "vertical direction" includes a direction slightly inclined with respect to the vertical direction. Further, the stacking direction of the cultivation shelves 5a in the laminated cultivation shelf 5 is not limited to the vertical direction, and may be a direction inclined at a predetermined angle with respect to the vertical direction.

各栽培棚５ａのそれぞれには、複数のレール４が前後方向に沿って水平に延設されている。なお、本実施形態でいう「前後方向」は各栽培棚５ａにおける植物２の流れ方向（搬送方向）であり、レール４の長手方向あるいは延設方向でもある。また、「水平方向」は厳密な水平方向である必要はなく、実質的に水平方向であればよい。したがって、水平方向に対して若干傾斜した方向も含まれる。複数のレール４は、各栽培棚５ａにおいて左右方向に並設されており、各レール４は実質的に平行に配置されている。なお、本実施形態でいう「左右方向」は上記上下方向及び前後方向と直交する方向である。 A plurality of rails 4 are horizontally extended along the front-rear direction on each of the cultivation shelves 5a. The "front-back direction" in the present embodiment is the flow direction (transportation direction) of the plant 2 in each cultivation shelf 5a, and is also the longitudinal direction or the extension direction of the rail 4. Further, the "horizontal direction" does not have to be a strict horizontal direction, and may be substantially a horizontal direction. Therefore, a direction slightly inclined with respect to the horizontal direction is also included. The plurality of rails 4 are arranged side by side in the left-right direction on each cultivation shelf 5a, and the rails 4 are arranged substantially in parallel. The "horizontal direction" referred to in the present embodiment is a direction orthogonal to the vertical direction and the front-back direction.

詳細な構造については後述するが、レール４は、複数の植物保持コマ３を長手方向に沿って移動可能に支持する。そして、レール４においては、植物保持コマ３が前後方向における一方側から供給されることで、他の支持された複数の植物保持コマ３が前後方向における他方側に向けて押し出されてスライド移動するよう構成される。 Although the detailed structure will be described later, the rail 4 supports a plurality of plant holding pieces 3 so as to be movable along the longitudinal direction. Then, in the rail 4, the plant holding pieces 3 are supplied from one side in the front-rear direction, so that the other supported plant-holding pieces 3 are pushed out toward the other side in the front-back direction and slide and move. Is configured.

積層栽培棚５における栽培棚５ａの段数は特に限定されるものではないが、本実施形態では８段である場合を一例として説明する。以下では、説明の便宜上、積層栽培棚５の栽培棚５ａの段について適宜、最下段の１段をＡ段、最上段の１段をＢ段、上から２段目〜５段目をまとめてＣ段、上から６、７段目をまとめてＤ段という。すなわち、図１乃至図４に示すように、Ａ段は１つの栽培棚５ａを有し、Ｂ段は１つの栽培棚５ａを有し、Ｃ段は４つの栽培棚５ａを有し、Ｄ段は２つの栽培棚５ａを有する。図３に示す例では、Ａ段の栽培棚５ａには比較的多数（図示する例では８つ）のレール４が設置されている。Ｂ段の栽培棚５ａには、Ａ段よりも少ない数（図示する例では６つ）のレール４が設置されている。Ｃ段の栽培棚５ａのそれぞれには、Ｂ段よりもさらに少ない数（この例では４つ）のレール４が設置されている。Ｄ段の栽培棚５ａのそれぞれには、Ｃ段よりもさらに少ない数（この例では３つ）のレール４が設置されている。 The number of stages of the cultivation shelf 5a in the laminated cultivation shelf 5 is not particularly limited, but in the present embodiment, the case where the number of stages is 8 will be described as an example. In the following, for convenience of explanation, the lowermost 1st stage is the A stage, the uppermost 1st stage is the B stage, and the 2nd to 5th stages from the top are collectively referred to as appropriate for the cultivation shelf 5a stage of the laminated cultivation shelf 5. The C stage and the 6th and 7th stages from the top are collectively called the D stage. That is, as shown in FIGS. 1 to 4, the A stage has one cultivation shelf 5a, the B stage has one cultivation shelf 5a, the C stage has four cultivation shelves 5a, and the D stage has D stage. Has two cultivation shelves 5a. In the example shown in FIG. 3, a relatively large number (8 in the illustrated example) of rails 4 are installed on the cultivation shelf 5a in the A stage. On the cultivation shelf 5a of the B stage, a smaller number of rails 4 (six in the illustrated example) than the A stage are installed. Each of the cultivation shelves 5a in the C stage has a smaller number of rails 4 (4 in this example) than the B stage. Each of the cultivation shelves 5a in the D stage has a smaller number of rails 4 (three in this example) than the C stage.

（１−２．搬送順序）
次に、植物栽培システム１における植物保持コマ３及び植物２の搬送順序の一例について説明する。搬入コンベア７は、この例では種子が播種されて発芽した状態の植物２を保持する植物保持コマ３（詳細は後述する）を、図示しないパレタイザからＡ段の後側から搬入供給する。また搬出コンベア８は、Ｄ段における各段の栽培棚５ａの後側から、十分に生育した状態の植物２を保持した植物保持コマ３を搬出する。 (1-2. Transport order)
Next, an example of the transport order of the plant holding coma 3 and the plant 2 in the plant cultivation system 1 will be described. In this example, the carry-in conveyor 7 carries in and supplies a plant holding coma 3 (details will be described later) that holds the plant 2 in a state where seeds have been sown and germinated from the rear side of the A stage from a palletizer (not shown). Further, the carry-out conveyor 8 carries out the plant holding piece 3 holding the fully grown plant 2 from the rear side of the cultivation shelf 5a of each stage in the D stage.

図１、図３に、各栽培棚５ａそれぞれにおける植物保持コマ３及び植物２の搬送方向を示す。なお、図１中における破線矢印が各栽培棚５ａでの植物保持コマ３及び植物２の搬送方向を示している。また、図３中の記号１０１は、上記前後方向における前側から後側への植物保持コマ３及び植物２の搬送方向を示し、記号１０２は、反対に後側から前側への植物保持コマ３及び植物２の搬送方向を示している。図１、図３に示すように、Ａ段では、各レール４において植物保持コマ３及び植物２が後側から前側へ向けて搬送される。Ｂ段では、各レール４において植物保持コマ３及び植物２が前側から後側へ向けて搬送される。Ｃ段では、各段とも、各レール４において植物保持コマ３及び植物２が後側から前側へ向けて搬送される。Ｄ段では、各段とも、各レール４において植物保持コマ３及び植物２が前側から後ろ側へ向けて搬送される。 1 and 3 show the transport directions of the plant holding coma 3 and the plant 2 in each cultivation shelf 5a, respectively. The broken line arrow in FIG. 1 indicates the transport direction of the plant holding top 3 and the plant 2 on each cultivation shelf 5a. Further, the symbol 101 in FIG. 3 indicates the transport direction of the plant holding piece 3 and the plant 2 from the front side to the rear side in the front-rear direction, and the symbol 102 conversely indicates the plant holding piece 3 and the plant holding piece 3 from the rear side to the front side. The transport direction of the plant 2 is shown. As shown in FIGS. 1 and 3, in the A stage, the plant holding top 3 and the plant 2 are conveyed from the rear side to the front side on each rail 4. In the B stage, the plant holding top 3 and the plant 2 are conveyed from the front side to the rear side on each rail 4. In the C stage, the plant holding top 3 and the plant 2 are conveyed from the rear side to the front side on each rail 4 in each stage. In the D stage, the plant holding top 3 and the plant 2 are conveyed from the front side to the rear side on each rail 4 in each stage.

積層栽培棚５の前側に位置する搬送ロボット６は、Ａ段からＢ段への植物保持コマ３及び植物２の上昇搬送と、Ｃ段からＤ段への植物保持コマ３及び植物２の下降搬送を行う。このとき、前側の搬送ロボット６は、左右方向の振り分けを行うとともに、異なる段数にあるＣ段とＤ段の間の上下方向の振り分けも行う。また、積層栽培棚５の後側に位置する搬送ロボット６は、搬入コンベア７からＡ段への植物保持コマ３及び植物２の水平搬送と、Ｂ段からＣ段への植物保持コマ３及び植物２の下降搬送と、Ｄ段から搬出コンベア８への植物保持コマ３及び植物２のまとめ搬送を行う。このとき、後側の搬送ロボット６は、左右方向の振り分けを行うとともに、異なる段数にあるＢ段とＣ段の間の上下方向の振り分けも行う。 The transfer robot 6 located on the front side of the laminated cultivation shelf 5 transfers the plant holding pieces 3 and 2 from the A stage to the B stage ascending and lowers the plant holding pieces 3 and the plants 2 from the C stage to the D stage. I do. At this time, the transport robot 6 on the front side distributes in the left-right direction and also distributes in the vertical direction between the C stage and the D stage having different numbers of stages. Further, the transfer robot 6 located behind the laminated cultivation shelf 5 horizontally transports the plant holding pieces 3 and the plants 2 from the carry-in conveyor 7 to the A stage, and the plant holding pieces 3 and the plants from the B stage to the C stage. The descending transfer of 2 and the collective transfer of the plant holding piece 3 and the plant 2 from the D stage to the carry-out conveyor 8 are performed. At this time, the transfer robot 6 on the rear side distributes in the left-right direction and also distributes in the vertical direction between the B stage and the C stage having different numbers of stages.

また、図４に示すように、積層栽培棚５の栽培棚５ａの上方には、植物２の葉２ｂ（後述の図８参照）に光を当てるための複数の光源１５が設置されている。各光源１５は、各栽培棚５ａの上方にそれぞれ設けられた支持板１１の下面に、左右方向に沿って延在するよう設置されている。各光源１５は、前後方向に沿って所定の間隔で配置されている。なお、光源１５は特に限定されるものではないが、植物の光合成を促進するため、例えばＬＥＤや蛍光灯等が使用される。 Further, as shown in FIG. 4, a plurality of light sources 15 for shining light on the leaves 2b of the plant 2 (see FIG. 8 described later) are installed above the cultivation shelf 5a of the laminated cultivation shelf 5. Each light source 15 is installed on the lower surface of the support plate 11 provided above each cultivation shelf 5a so as to extend along the left-right direction. The light sources 15 are arranged at predetermined intervals along the front-rear direction. The light source 15 is not particularly limited, but an LED, a fluorescent lamp, or the like is used in order to promote photosynthesis of plants.

以上の搬送経路において、Ａ段→Ｂ段→Ｃ段→Ｄ段の順で搬送されるに従い左右方向におけるレール間隔が次第に広くなる。これにより、植物２全体の大きさが植物保持コマ３よりも小さい育苗段階ではレール間隔が最も狭いＡ段で密集して栽培し、その後にレール間隔が広くなる順のＢ段→Ｃ段→Ｄ段で搬送することができる。すなわち、各植物２の全体が次第に大きく生育する段階に応じて配置間隔を広くでき、当該積層栽培棚５全体の設置面積に対して植物２の栽培面積を効率的に利用できるいわゆる定植が可能となる。 In the above transport path, the rail spacing in the left-right direction gradually increases as the rails are transported in the order of A stage → B stage → C stage → D stage. As a result, in the seedling raising stage where the size of the entire plant 2 is smaller than that of the plant holding top 3, the plants are densely cultivated in the A stage where the rail spacing is the narrowest, and then the B stage → C stage → D in the order in which the rail spacing becomes wider. It can be transported in stages. That is, it is possible to widen the arrangement interval according to the stage in which the entire plant 2 grows gradually larger, and so-called planting is possible in which the cultivation area of the plant 2 can be efficiently used with respect to the installation area of the entire laminated cultivation shelf 5. Become.

また、図１、図４に示すように、各レール４における植物保持コマ３の搬送方向の下流側端部（上記の他方側）にはそれぞれ係止機構９が設けられている。なお、図２においては図示の煩雑を回避するために係止機構９の図示を省略している。詳細は後述するが、搬送ロボット６は、所定の栽培棚５ａにある各レール４の係止機構９からそこに係止されている植物保持コマ３を１つだけ取り出して他の栽培棚５ａのレールにおける搬送方向の上流側端部（上記の一方側）に押し込むよう搬送する。 Further, as shown in FIGS. 1 and 4, a locking mechanism 9 is provided at each of the rails 4 at the downstream end (the other side of the above) of the plant holding top 3 in the transport direction. In FIG. 2, the locking mechanism 9 is not shown in order to avoid the complexity of the drawing. Although the details will be described later, the transfer robot 6 takes out only one plant holding piece 3 locked therein from the locking mechanism 9 of each rail 4 on the predetermined cultivation shelf 5a, and uses the other cultivation shelf 5a. Transport the rail so that it is pushed into the upstream end (one side of the above) in the transport direction.

＜２．搬送ロボット＞
次に、図５及び図６を用いて、搬送ロボット６の構成の一例について説明する。なお、図５及び図６においては積層栽培棚５の前側に配置される搬送ロボット６を斜視で示しており、Ｘ軸正の方向が右、Ｘ軸負の方向が左、Ｙ軸正の方向が後、Ｙ軸負の方向が前、Ｚ軸正の方向が上、Ｚ軸負の方向が下に対応する。また、積層栽培棚５の後側に配置される搬送ロボット６については、同じ構成のものをＸ軸、Ｙ軸のそれぞれの正負方向を逆にしただけであるため、その図示を省略する。 <2. Transfer robot ＞
Next, an example of the configuration of the transfer robot 6 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In FIGS. 5 and 6, the transfer robot 6 arranged on the front side of the laminated cultivation shelf 5 is shown in perspective, with the positive direction of the X-axis being the right, the negative direction of the X-axis being the left, and the positive direction of the Y-axis. After, the negative direction of the Y-axis corresponds to the front, the positive direction of the Z-axis corresponds to the top, and the negative direction of the Z-axis corresponds to the bottom. Further, as for the transfer robot 6 arranged on the rear side of the laminated cultivation shelf 5, the same configuration is simply reversed in the positive and negative directions of the X-axis and the Y-axis, and thus the illustration thereof will be omitted.

（２−１．全体構成）
搬送ロボット６は、植物保持コマ３及び植物２を一のレール４の端部から取り出して搬送し、他のレール４の端部へ押し込んで供給する。図５に示すように、搬送ロボット６は、基台１６と、基台１６上に設置された門型の支持枠１７と、支持枠１７に設けられたアクチュエータ３０と、ハンド２１とを有する。 (2-1. Overall configuration)
The transfer robot 6 takes out the plant holding piece 3 and the plant 2 from the end of one rail 4 and conveys the plant, and pushes the plant holding piece 3 and the plant 2 into the end of the other rail 4 to supply the plant. As shown in FIG. 5, the transfer robot 6 has a base 16, a gate-shaped support frame 17 installed on the base 16, an actuator 30 provided on the support frame 17, and a hand 21.

支持枠１７は、基台１６上にＸ軸方向に対向するようにＺ軸方向に沿って設置された一対の支柱１７ａと、一対の支柱１７ａの上端にＸ軸方向に沿って架け渡された略水平な梁１７ｂとを有する。 The support frame 17 is bridged between a pair of columns 17a installed on the base 16 along the Z-axis direction so as to face each other in the X-axis direction and the upper ends of the pair of columns 17a along the X-axis direction. It has a substantially horizontal beam 17b.

アクチュエータ３０は、Ｘ軸ユニット１８、Ｚ軸ユニット１９、及びＹ軸ユニット２０を有する。Ｘ軸ユニット１８は、ビーム１８ａと、スライダ１８ｂと、Ｘ軸モータ１８ｃとを有する。ビーム１８ａは、一対の支柱１７ａ間にＸ軸方向に略水平に架設される。スライダ１８ｂは、ビーム１８ａにＸ軸方向に沿って移動自在に支持される。Ｘ軸モータ１８ｃは、ビーム１８ａの左端に取り付けられ、スライダ１８ｂに装着された図示しないチェーン等を介してスライダ１８ｂをＸ軸方向に駆動する。 The actuator 30 has an X-axis unit 18, a Z-axis unit 19, and a Y-axis unit 20. The X-axis unit 18 includes a beam 18a, a slider 18b, and an X-axis motor 18c. The beam 18a is erected substantially horizontally in the X-axis direction between the pair of columns 17a. The slider 18b is movably supported by the beam 18a along the X-axis direction. The X-axis motor 18c is attached to the left end of the beam 18a and drives the slider 18b in the X-axis direction via a chain (not shown) attached to the slider 18b.

Ｚ軸ユニット１９は、ビーム１９ａと、スライダ１９ｂと、Ｚ軸モータ１９ｃとを有する。ビーム１９ａは、上端が梁１７ｂにＸ軸方向に移動自在に支持されるとともに、スライダ１８ｂに固定される。スライダ１９ｂは、ビーム１９ａにＺ軸方向に沿って移動自在に支持される。Ｚ軸モータ１９ｃは、ビーム１９ａの下端に取り付けられ、スライダ１９ｂに装着された図示しないチェーン等を介してスライダ１９ｂをＺ軸方向に駆動する。 The Z-axis unit 19 includes a beam 19a, a slider 19b, and a Z-axis motor 19c. The upper end of the beam 19a is movably supported by the beam 17b in the X-axis direction, and is fixed to the slider 18b. The slider 19b is movably supported by the beam 19a along the Z-axis direction. The Z-axis motor 19c is attached to the lower end of the beam 19a and drives the slider 19b in the Z-axis direction via a chain or the like (not shown) attached to the slider 19b.

Ｙ軸ユニット２０は、ビーム２０ａと、スライダ２０ｂと、Ｙ軸モータ２０ｃとを有する。スライダ２０ｂは、スライダ１９ｂに固定される。ビーム２０ａは、スライダ２０ｂがＹ軸方向に沿って移動自在に支持される。Ｙ軸モータ２０ｃは、ビーム２０ａの前端に取り付けられ、スライダ２０ｂに装着された図示しないチェーン等を介してスライダ２０ｂをＹ軸方向に駆動する。 The Y-axis unit 20 includes a beam 20a, a slider 20b, and a Y-axis motor 20c. The slider 20b is fixed to the slider 19b. The beam 20a is supported by the slider 20b so as to be movable along the Y-axis direction. The Y-axis motor 20c is attached to the front end of the beam 20a and drives the slider 20b in the Y-axis direction via a chain (not shown) attached to the slider 20b.

アクチュエータ３０では、Ｘ軸モータ１８ｃによりスライダ１８ｂがＸ軸方向に駆動すると、ビーム１９ａがＸ軸方向に移動し、スライダ１９ｂ及びスライダ２０ｂを介してビーム２０ａがＸ軸方向に移動する。また、Ｚ軸モータ１９ｃによりスライダ１９ｂがＺ軸方向に駆動すると、スライダ１９ｂ及びスライダ２０ｂを介してビーム２０ａがＺ軸方向に移動する。また、Ｙ軸モータ２０ｃによりスライダ２０ｂをＹ軸方向に駆動すると、スライダ２０ｂを介してビーム２０ａがＹ軸方向に移動する。このようにして、アクチュエータ３０は、ビーム２０ａをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三軸方向に移動することができる。 In the actuator 30, when the slider 18b is driven in the X-axis direction by the X-axis motor 18c, the beam 19a moves in the X-axis direction, and the beam 20a moves in the X-axis direction via the slider 19b and the slider 20b. Further, when the slider 19b is driven in the Z-axis direction by the Z-axis motor 19c, the beam 20a moves in the Z-axis direction via the slider 19b and the slider 20b. Further, when the slider 20b is driven in the Y-axis direction by the Y-axis motor 20c, the beam 20a moves in the Y-axis direction via the slider 20b. In this way, the actuator 30 can move the beam 20a in the three axial directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis.

ハンド２１は、アクチュエータ３０のビーム２０ａの後側の先端に取り付けられ、植物保持コマ３を把持する。アクチュエータ３０は、ビーム２０ａを三軸方向に移動することにより、ハンド２１を三軸方向に移動することができる。すなわち、アクチュエータ３０は、ハンド２１を前後方向（レール４の長手方向）に沿って移動させる。またアクチュエータ３０は、前後方向と垂直且つ互いに直交する２方向、すなわち左右方向（レール４の並設方向。略水平方向でもある）と上下方向（栽培棚５ａの積み重ね方向。高さ方向でもある）の２方向に沿って移動させることができる。 The hand 21 is attached to the rear end of the beam 20a of the actuator 30 and grips the plant holding top 3. The actuator 30 can move the hand 21 in the triaxial direction by moving the beam 20a in the triaxial direction. That is, the actuator 30 moves the hand 21 along the front-rear direction (longitudinal direction of the rail 4). Further, the actuator 30 is provided in two directions perpendicular to the front-rear direction and orthogonal to each other, that is, the left-right direction (the direction in which the rails 4 are arranged side by side, which is also a substantially horizontal direction) and the vertical direction (the direction in which the cultivation shelves 5a are stacked, which is also the height direction). It can be moved along the two directions of.

（２−２．ハンド）
図６に示すように、ハンド２１は、ベース２２と、一対のスライダ２４と、一対の爪部材２５と、駆動ブロック２６とを有する。一対のスライダ２４は、ベース２２の前面下方部でＸ軸方向に延設された２対のレール部材２３に対し、それらの延設方向に沿って摺動自在に嵌合されている。一対の爪部材２５は、一対のスライダ２４の下端にそれぞれ取り付けられ、Ｘ軸方向に略平行に配置されている。駆動ブロック２６は、ベース２２の前面上方部に設けられ、駆動機構（図示せず）を内蔵している。駆動機構は、例えばエアーコンプレッサ等の圧力源からの流体圧力でスライダ２４を駆動し、一対の爪部材２５をＸ軸方向に略平行な姿勢を保持しつつ互いに進退するように開閉させる。一対の爪部材２５の先端の爪部２８の内側には、植物保持コマ３の支持部３５（後述の図７参照）を支持する溝部２８ａが形成されている。溝部２８ａは、Ｙ軸方向から見た形状が支持部３５の形状に対応した形状（この例では等脚台形状）となっている。また各溝部２８ａの内部において当該爪部材２５の先端から所定距離の位置に、互いに対向し近接する方向で突出した一対のストッパピン２８ｂが設けられている。なお、図示する例では各ストッパピン２８ｂは円柱形状で形成されているが、他に多角柱形状で形成されてもよい（図示省略）。 (2-2. Hand)
As shown in FIG. 6, the hand 21 has a base 22, a pair of sliders 24, a pair of claw members 25, and a drive block 26. The pair of sliders 24 are slidably fitted to two pairs of rail members 23 extending in the X-axis direction at the lower front portion of the base 22 along the extending directions thereof. The pair of claw members 25 are attached to the lower ends of the pair of sliders 24, and are arranged substantially parallel to each other in the X-axis direction. The drive block 26 is provided in the upper part of the front surface of the base 22, and has a drive mechanism (not shown) built therein. The drive mechanism drives the slider 24 with a fluid pressure from a pressure source such as an air compressor, and opens and closes the pair of claw members 25 so as to advance and retreat from each other while maintaining a posture substantially parallel to the X-axis direction. A groove 28a for supporting the support portion 35 (see FIG. 7 described later) of the plant holding top 3 is formed inside the claw portion 28 at the tips of the pair of claw members 25. The groove portion 28a has a shape in which the shape seen from the Y-axis direction corresponds to the shape of the support portion 35 (in this example, an isosceles trapezoidal shape). Further, inside each groove 28a, a pair of stopper pins 28b are provided at a position at a predetermined distance from the tip of the claw member 25 so as to face each other and project in a direction close to each other. In the illustrated example, each stopper pin 28b is formed in a cylindrical shape, but may also be formed in a polygonal prism shape (not shown).

ハンド２１は、例えばレール４の端部に位置する植物保持コマ３を抜き出す際には、駆動機構の作動で一対の爪部材２５を植物保持コマ３に対し閉じ、爪部材２５の先端の爪部２８で植物保持コマ３を両側から挟んで把持した後に抜き出す。また、ハンド２１は、例えばレール４の端部へ植物保持コマ３を挿入する際には、把持した植物保持コマ３をアクチュエータ３０の駆動により別のレール４の端部に移動させ、レール４に挿入する。そして、植物保持コマ３を把持したままＹ軸方向（前後方向）に１ピッチ分（植物保持部３の前後方向の長さ分）だけ押す。これにより、挿入した植物保持コマ３とレール４上に支持されている複数の植物保持コマ３を１ピッチ分スライドさせることができる。またこのとき、爪部２８に把持された植物保持コマ３における押し込み方向と逆側（溝部２８ａの奥側、図中のＹ方向の後方側）の端面が各ストッパピン２８ｂに当接することで、植物保持コマ３の寸法公差にバラツキがある場合でも、爪部２８に対する当該植物保持コマ３の相対位置を規定位置に位置決めできる。これにより搬送ロボット６は、そのストッパピン２８ｂの位置を基準として、その時点で把持している植物保持コマ３自体、及びその挿入先のレール４上に支持されている複数の植物保持コマ３の列全体の搬送方向に対する正確な位置決めが可能となる。以上の挿入操作の後、ハンド２１は一対の爪部材２５を開いて植物保持コマ３の把持を解除する。 For example, when the hand 21 pulls out the plant holding piece 3 located at the end of the rail 4, the hand 21 closes the pair of claw members 25 with respect to the plant holding piece 3 by the operation of the drive mechanism, and the claw portion at the tip of the claw member 25. The plant holding piece 3 is sandwiched and gripped from both sides by 28, and then pulled out. Further, for example, when the plant holding piece 3 is inserted into the end of the rail 4, the hand 21 moves the grasped plant holding piece 3 to the end of another rail 4 by driving the actuator 30, and causes the rail 4 to move. insert. Then, while holding the plant holding piece 3, it is pushed by one pitch (the length of the plant holding portion 3 in the front-rear direction) in the Y-axis direction (front-back direction). As a result, the inserted plant holding piece 3 and the plurality of plant holding pieces 3 supported on the rail 4 can be slid by one pitch. At this time, the end surface of the plant holding top 3 gripped by the claw portion 28 on the opposite side to the pushing direction (the back side of the groove portion 28a, the rear side in the Y direction in the drawing) abuts on each stopper pin 28b. Even if the dimensional tolerance of the plant holding piece 3 varies, the relative position of the plant holding piece 3 with respect to the claw portion 28 can be positioned at the specified position. As a result, the transfer robot 6 uses the position of the stopper pin 28b as a reference, and the plant holding piece 3 itself that is being gripped at that time, and the plurality of plant holding pieces 3 that are supported on the rail 4 at which the transfer robot 6 is inserted. Accurate positioning with respect to the transport direction of the entire row is possible. After the above insertion operation, the hand 21 opens the pair of claw members 25 to release the grip of the plant holding top 3.

＜３．植物保持コマ＞
次に、図７を用いて、植物保持コマ３の構成の一例について説明する。なお、図７に示す方向は、実際に植物保持コマ３がレール４に支持されて使用される状態での方向を示す。 <3. Plant holding coma ＞
Next, an example of the configuration of the plant holding top 3 will be described with reference to FIG. 7. The direction shown in FIG. 7 indicates the direction in which the plant holding top 3 is actually supported by the rail 4 and used.

植物保持コマ３は、植物栽培システム１の栽培対象である植物２を１株ごとに保持する部材である。なお、ここでいう「１株」とは、単一の種子から生育される１つの個体をいう。例えば後述の図８に示す植物２のように、複数（単一でもよい）の葉２ｂが１本の茎２ａによって支持されることで１つの個体としてまとまっているものは１株である。また、例えば茎が分岐等により複数ある場合でもその根２ｃがつながることで１つの個体としてまとまっているものは１株である。 The plant holding coma 3 is a member that holds the plant 2 to be cultivated in the plant cultivation system 1 for each strain. The term "one strain" as used herein means one individual grown from a single seed. For example, as in the case of plant 2 shown in FIG. 8 described later, one strain is a single individual in which a plurality of (or even a single) leaf 2b is supported by one stem 2a. Further, for example, even if there are a plurality of stems due to branching or the like, one strain is united as one individual by connecting the roots 2c.

図７に示すように、植物保持コマ３は、左右方向、前後方向の各方向においてそれぞれ対称な形状を有する。したがって、植物保持コマ３はその長手方向である前後方向（つまり搬送方向）において正逆両方向で使用できる方向互換性を有した構成となっている。植物保持コマ３は、摺動性の高い材料（例えば樹脂。金属等でもよい）で一体成形されており、植物保持コマ３を支持するレール４に対してスライド可能に構成されている。植物保持コマ３は、その全体又は局部的な形状の部位として、主に本体部３１、保持筒部３２、誘導テーパ部３３、ガイド板部３４、及び被係止部３９を有している。 As shown in FIG. 7, the plant holding top 3 has a symmetrical shape in each of the left-right direction and the front-back direction. Therefore, the plant holding top 3 has a directional compatibility structure that allows it to be used in both forward and reverse directions in the front-rear direction (that is, the transport direction), which is the longitudinal direction thereof. The plant holding top 3 is integrally molded with a highly slidable material (for example, resin, metal or the like), and is configured to be slidable with respect to the rail 4 supporting the plant holding top 3. The plant holding top 3 mainly has a main body portion 31, a holding cylinder portion 32, an induction taper portion 33, a guide plate portion 34, and a locked portion 39 as parts having an overall or locally shaped shape.

本体部３１は、上下方向で厚み寸法ｔを有し、上方からの平面視で見て前後方向を長手方向とした略矩形形状の平板形状部であり、その上面と下面のそれぞれ四方の辺には傾斜の緩やかな（水平面に対して成す角度が小さい）面取り３１ａが形成されている。この本体部３１のうち左右方向両側の縁部は、特に搬送ロボット６のハンド２１（前述の図６参照）により把持された際に爪部材２５により支持される支持部３５として機能する。この例の支持部３５は、上記面取り３１ａにより前後方向から見て等脚台形状に形成されているが、三角形や円形等、他の形状としてもよい。またこの例では、左右方向両側の支持部３５がそれぞれ前後方向に間隔を空けて２つ配置されており、その間においては支持部３５を切り欠いた形状に形成されている。そして、この切り欠き形状部分において前後方向で対抗する一対の端面部分が、それぞれ後述するように上記係止機構９で係止される被係止部３９となる。つまり、搬送方向に対する植物保持コマ３の側辺部（搬送方向と直交する左右方向の縁部）には、切り欠き形状の被係止部３９が形成されている。 The main body portion 31 has a thickness dimension t in the vertical direction, and is a substantially rectangular flat plate-shaped portion having a longitudinal direction in the front-rear direction when viewed from above in a plan view. Is formed with a chamfer 31a having a gentle slope (a small angle with respect to the horizontal plane). The edges of the main body 31 on both sides in the left-right direction function as a support portion 35 supported by the claw member 25, particularly when the hand 21 of the transfer robot 6 (see FIG. 6 described above) grips the main body portion 31. The support portion 35 of this example is formed in an isosceles trapezoidal shape when viewed from the front-rear direction by the chamfering 31a, but may have other shapes such as a triangle or a circle. Further, in this example, two support portions 35 on both sides in the left-right direction are arranged at intervals in the front-rear direction, and the support portions 35 are formed in a notched shape between them. Then, the pair of end face portions that oppose each other in the front-rear direction in the cutout-shaped portion become locked portions 39 that are locked by the locking mechanism 9 as described later. That is, a notched-shaped locked portion 39 is formed on the side side portion of the plant holding top 3 with respect to the transport direction (the edge portion in the left-right direction orthogonal to the transport direction).

保持筒部３２は、上記本体部３１の前後方向及び左右方向の中心位置で上下方向（鉛直方向）に貫通した円筒形状部であり、その上端開口部は本体部３１の上面から突出せずに面一の状態（段差がなくフラットな状態）で形成され、下端開口部は本体部３１の下面から下方に所定の寸法で突出するよう形成されている。この例では、保持筒部３２は例えば内径が丸穴の円筒形状であるが、内径の軸直交断面が四角形等の他の多角形状である多角形筒形状としてもよい。 The holding cylinder portion 32 is a cylindrical portion that penetrates in the vertical direction (vertical direction) at the center positions of the main body portion 31 in the front-rear direction and the left-right direction, and the upper end opening thereof does not protrude from the upper surface of the main body portion 31. It is formed in a flush state (a flat state without a step), and the lower end opening is formed so as to project downward from the lower surface of the main body 31 by a predetermined dimension. In this example, the holding cylinder portion 32 has, for example, a cylindrical shape having a round hole in the inner diameter, but may have a polygonal cylinder shape in which the cross section orthogonal to the axis of the inner diameter is another polygonal shape such as a quadrangle.

誘導テーパ部３３は、本体部３１の下面から下方に突出して前後方向（搬送方向）の両端部からそれぞれ中央部へ向けて左右方向の寸法（幅方向寸法）が拡大するように形成されたテーパ形状部である。また本体部３１の中央側におけるこの誘導テーパ部３３の最大幅寸法は、後述するレール４の下レール溝４３ｂ（後述の図８参照）に対して適宜のはめあい公差で嵌合可能な寸法であり、上記保持筒部３２の近傍までその最大幅方向寸法部分３６を延設している。 The induction taper portion 33 is a taper formed so as to project downward from the lower surface of the main body portion 31 and to expand the dimension in the left-right direction (width direction dimension) from both ends in the front-rear direction (transportation direction) toward the center portion, respectively. It is a shape part. Further, the maximum width dimension of the guided tapered portion 33 on the center side of the main body portion 31 is a dimension that can be fitted to the lower rail groove 43b (see FIG. 8 described later) of the rail 4 described later with an appropriate fitting tolerance. The maximum width direction dimension portion 36 is extended to the vicinity of the holding cylinder portion 32.

ガイド板部３４は、本体部３１の上面から上方に突出して前後方向に延設された一対の平板形状部であり、保持筒部３２の上端開口部を挟んだ左右方向の２箇所に並設されている。これら一対のガイド板部材３４全体での幅方向寸法ｗ１や左右方向位置は、上記誘導テーパ部３３に続く最大幅方向寸法部分３６と略一致する。 The guide plate portion 34 is a pair of flat plate-shaped portions that protrude upward from the upper surface of the main body portion 31 and extend in the front-rear direction, and are arranged side by side at two locations in the left-right direction sandwiching the upper end opening of the holding cylinder portion 32. Has been done. The width direction dimension w1 and the left-right direction position of the entire pair of guide plate members 34 substantially coincide with the maximum width direction dimension portion 36 following the induction taper portion 33.

そして、各図に示すように、誘導テーパ部３３も含めた本体部３１の全体は下方側が開口して中抜きされた中空構造で形成されており、このため植物保持コマ３全体の重量が軽量化されている。 As shown in each figure, the entire body portion 31 including the induction taper portion 33 is formed of a hollow structure in which the lower side is opened and hollowed out, so that the weight of the entire plant holding piece 3 is light. Has been transformed.

なお、以上説明した植物保持コマ３の構成は一例であり、上記以外の構成としてもよい。例えば、上記では植物保持コマ３を一体成形としたが、複数の部品で構成されてもよい。 The configuration of the plant holding top 3 described above is an example, and configurations other than the above may be used. For example, although the plant holding top 3 is integrally molded in the above, it may be composed of a plurality of parts.

＜４．レール＞
次に、図８を用いて、レール４の構成の一例について説明する。なお、図８に示す方向は、レール４が栽培棚５ａに設置された状態での方向を示しており、図中では前後方向におけるレール４の直交断面で示している。 <4. Rail ＞
Next, an example of the configuration of the rail 4 will be described with reference to FIG. The direction shown in FIG. 8 indicates the direction in which the rail 4 is installed on the cultivation shelf 5a, and is indicated by the orthogonal cross section of the rail 4 in the front-rear direction in the drawing.

図８に示すように、レール４は、レール部４０と、水槽部４７とを有しており、摺動性の高い材料（例えば樹脂。金属等でもよい）で一体成形されている。レール部４０は、それぞれ左右方向に所定の幅を有し前後方向に延設された左右一対の上レール板４１ａと、これら上レール板４１ａの下方位置で同じくそれぞれ左右方向に所定の幅を有し前後方向に延設された左右一対の下レール板４２ａが設けられている。また、一対の上レール板４１ａで互いに対向する側の縁部には、それぞれ同じ寸法で下方に突出する上レール突起部４４が形成されている。これら上レール突起部４４と下レール板４２ａとの間の上下方向の離間寸法は、上記植物保持コマ３の本体部３１の上下厚み寸法ｔに対して適宜のはめあい公差で嵌合可能な寸法であり、この離間した空間に植物保持コマ３の本体部３１が収容される。一対の上レール板４１ａ（上レール突起部４４）の間には、植物保持コマ３における一対のガイド板部３４が収容される上レール溝４３ａが形成されている。一対の下レール板４２ａの間には、植物保持コマ３における誘導テーパ部３３の最大幅方向寸法部３６が収容される下レール溝４３ｂが形成されている。 As shown in FIG. 8, the rail 4 has a rail portion 40 and a water tank portion 47, and is integrally molded with a highly slidable material (for example, resin, metal or the like). The rail portions 40 each have a predetermined width in the left-right direction and have a predetermined width in the left-right direction as well as a pair of left and right upper rail plates 41a extending in the front-rear direction and lower positions of the upper rail plates 41a. A pair of left and right lower rail plates 42a extending in the front-rear direction are provided. Further, on the edges of the pair of upper rail plates 41a on the opposite sides, upper rail protrusions 44 having the same dimensions and projecting downward are formed. The vertical separation dimension between the upper rail protrusion 44 and the lower rail plate 42a is a dimension that can be fitted with an appropriate fitting tolerance with respect to the vertical thickness dimension t of the main body 31 of the plant holding piece 3. There is, and the main body 31 of the plant holding piece 3 is accommodated in this separated space. An upper rail groove 43a in which the pair of guide plate portions 34 of the plant holding top 3 are housed is formed between the pair of upper rail plates 41a (upper rail protrusions 44). Between the pair of lower rail plates 42a, a lower rail groove 43b is formed in which the maximum width direction dimension portion 36 of the induction taper portion 33 in the plant holding top 3 is accommodated.

水槽部４７は、上記一対の下レール板４２ａのそれぞれ下方に突出して前後方向に延設された一対の側壁部４７ａと、それら一対の側壁部４７ａの下端に渡って前後方向に延設された底壁部４７ｂとを有し、全体が上方を開放した断面略Ｕ字状の長尺の水槽であり、内部に培養液４８が貯留される。培養液４８は、例えばポンプ等の適宜の流動手段（図示省略）により前後方向に流動される。なお、この水槽部４７の前後方向端部における構成については、後に詳述する（後述の図１２、図１３参照）。 The water tank portion 47 is extended in the front-rear direction over the pair of side wall portions 47a protruding downward from each of the pair of lower rail plates 42a and extending in the front-rear direction, and the lower ends of the pair of side wall portions 47a. It is a long water tank having a bottom wall portion 47b and having a substantially U-shaped cross section as a whole, and the culture solution 48 is stored inside. The culture solution 48 is flowed in the front-rear direction by an appropriate flow means (not shown) such as a pump. The configuration of the water tank portion 47 at the front-rear end portion will be described in detail later (see FIGS. 12 and 13 described later).

レール４に挿入された植物保持コマ３は、レール部４０の空間４６に収容される。このとき植物保持コマ３は、本体部３１の下面が左右の下レール板４２ａの上面にスライド可能に接触するとともに、本体部３１の上面が左右の上レール突起部４４に当接する。このように上レール突起部４４と下レール部４２ａにより植物保持コマ３を上下から挟み込む構成とすることで、植物保持コマ３の傾きや倒れを防止できる。このとき、植物保持コマ３の本体部３１の下面（下レール板４２ａと接触する面）は、保持筒部３２を含めた植物保持コマ３全体を支持する保持コマ支持面３８として機能する。この例では、上述したように本体部３１の下面が開口しているため、この保持コマ支持面３８は下レール板４２ａの上面であるレール支持面４５との接触面積（接触抵抗）が減少され、レール４との摺動性を向上できる。 The plant holding piece 3 inserted into the rail 4 is housed in the space 46 of the rail portion 40. At this time, in the plant holding piece 3, the lower surface of the main body 31 is slidably contacted with the upper surfaces of the left and right lower rail plates 42a, and the upper surface of the main body 31 is in contact with the left and right upper rail protrusions 44. By sandwiching the plant holding piece 3 from above and below by the upper rail protrusion 44 and the lower rail portion 42a in this way, it is possible to prevent the plant holding piece 3 from tilting or falling. At this time, the lower surface of the main body 31 of the plant holding top 3 (the surface in contact with the lower rail plate 42a) functions as a holding top supporting surface 38 that supports the entire plant holding top 3 including the holding cylinder portion 32. In this example, since the lower surface of the main body 31 is open as described above, the contact area (contact resistance) of the holding piece support surface 38 with the rail support surface 45, which is the upper surface of the lower rail plate 42a, is reduced. , The slidability with the rail 4 can be improved.

また植物保持コマ３は、本体部３１の上方における一対のガイド板部３４と、本体部３１の下方における誘導テーパ部３３の最大幅方向寸法部３６が、それぞれ上下のレール溝４３ａ，４３ｂの間に適宜のはめあい公差で嵌合するよう収容される。このため植物保持コマ３は、左右方向の位置ずれや水平方向の向きのぶれを抑えつつレール４の長手方向に沿った移動が可能となる。 Further, in the plant holding piece 3, the pair of guide plate portions 34 above the main body portion 31 and the maximum width direction dimension portion 36 of the induction taper portion 33 below the main body portion 31 are between the upper and lower rail grooves 43a and 43b, respectively. It is accommodated so that it fits with an appropriate fit tolerance. Therefore, the plant holding top 3 can move along the longitudinal direction of the rail 4 while suppressing the positional deviation in the left-right direction and the blurring in the horizontal direction.

また図示するように、植物保持コマ３の使用時には保持筒部３２の内径部に培地５０が充填され、保持筒部３２は培地５０に播種された種から生育した植物２の茎２ａを保持する。植物２は、保持筒部３２の下端開口部を介して根２ｃを下方に貫通させて水槽部４７内の培養液４８に浸しつつ、保持筒部３２の上端開口部を介して葉２ｂをレール４の上方に膨出するよう成長させることができる。保持筒部３２内に充填する培地５０としては、例えば寒天等のゲル状培地を使用してもよいし、スポンジ、ウレタン、ロックウール等の固形培地を使用してもよい。 Further, as shown in the figure, when the plant holding top 3 is used, the inner diameter portion of the holding cylinder portion 32 is filled with the medium 50, and the holding cylinder portion 32 holds the stem 2a of the plant 2 grown from the seeds sown in the medium 50. .. The plant 2 rails the leaves 2b through the upper end opening of the holding cylinder 32 while immersing the root 2c downward through the lower end opening of the holding cylinder 32 and immersing it in the culture solution 48 in the water tank 47. It can be grown to bulge above 4. As the medium 50 to be filled in the holding cylinder portion 32, for example, a gel-like medium such as agar may be used, or a solid medium such as sponge, urethane, or rock wool may be used.

なお、植物栽培システム１では、複数の植物保持コマ３の間に挿入されることで植物保持コマ３の前後方向の間隔を規定するスペーサが使用される（特に図示せず）。スペーサは、上記植物保持コマ３と共通の部品で構成される。すなわち、スペーサとして、保持筒部３２の内径部に培地５０を充填しない空の状態の植物保持コマ３が使用される。したがって、レール４では、複数の植物保持コマ３と共に複数のスペーサも前後方向に沿って整列し、それら全体が移動可能に支持される。そして、レール４の前後方向における一方側からスペーサが供給されるごとに、すでに支持されている植物保持コマ３及びスペーサの全体が他方側に向けて移動する。なお、スペーサは、レール４で移動可能に支持される点や後述する可動係止爪に係止される点で植物保持コマ３と同等の構成を有していればよく、保持筒部３２の有無などの各部の構成で植物保持コマ３と相違していてもよい。なお、植物保持コマ３及びスペーサが、各請求項記載のコマに相当する。 In the plant cultivation system 1, a spacer is used that defines the distance between the plant holding pieces 3 in the front-rear direction by being inserted between the plurality of plant holding pieces 3 (not shown in particular). The spacer is composed of the same parts as the plant holding top 3. That is, as the spacer, an empty plant holding top 3 in which the inner diameter of the holding cylinder 32 is not filled with the medium 50 is used. Therefore, on the rail 4, a plurality of spacers are aligned along the front-rear direction together with the plurality of plant holding pieces 3, and all of them are movably supported. Then, each time the spacer is supplied from one side in the front-rear direction of the rail 4, the plant holding top 3 and the entire spacer that are already supported move toward the other side. The spacer may have the same configuration as the plant holding top 3 in that it is movably supported by the rail 4 and is locked by the movable locking claw described later, and the holding cylinder portion 32 It may be different from the plant holding top 3 in the configuration of each part such as the presence or absence. The plant holding frame 3 and the spacer correspond to the frames described in each claim.

＜５：本実施形態の特徴＞
上記構成の植物栽培システム１では、栽培対象の植物を１株ごとに植物保持コマ３で保持し、その植物保持コマ３をレール４に沿って移動させることにより生育状態に応じた環境に移行させて植物を生育させることができる。このような植物栽培システム１では、例えばレール４上に複数の植物保持コマ３を一列に整列させた状態で、それらの搬送方向の下流側におけるレール４の端部から植物保持コマ３を１つ取り出した後、逆の上流側末端に新たな植物保持コマ３を１つ押し込むことで植物保持コマ３の列全体を搬送させる。 <5: Features of this embodiment>
In the plant cultivation system 1 having the above configuration, the plant to be cultivated is held by the plant holding piece 3 for each strain, and the plant holding piece 3 is moved along the rail 4 to shift to an environment according to the growing state. Can grow plants. In such a plant cultivation system 1, for example, in a state where a plurality of plant holding pieces 3 are arranged in a row on the rail 4, one plant holding piece 3 is provided from the end of the rail 4 on the downstream side in the transport direction thereof. After taking out, one new plant holding piece 3 is pushed into the opposite upstream end to transport the entire row of plant holding pieces 3.

しかしながら、レール４上での搬送中において各植物保持コマ３が保持する植物の生育が進むことにより、隣り合う配置の２つの植物どうしで根が絡み合う場合がある。そのため、レール４の下流側末端で植物保持コマ３を１つ取り出す作業を行った際に、根の絡みによって複数の植物（植物保持コマ３）が連なってレール４から外れてしまう場合があった。 However, as the growth of the plants held by each plant holding top 3 progresses during transportation on the rail 4, the roots may be entangled between the two plants arranged adjacent to each other. Therefore, when one plant holding piece 3 is taken out at the downstream end of the rail 4, a plurality of plants (plant holding pieces 3) may be connected and detached from the rail 4 due to root entanglement. ..

これに対して本実施形態の植物栽培システム１では、レール部４０の搬送方向の下流側末端の植物保持コマ３を取り出すときに、下流側末端の植物保持コマ３の移動を許容し、その搬送方向で隣接する植物保持コマ３の移動を係止する係止機構９を有している。 On the other hand, in the plant cultivation system 1 of the present embodiment, when the plant holding piece 3 at the downstream end in the transport direction of the rail portion 40 is taken out, the plant holding piece 3 at the downstream end is allowed to move and transported. It has a locking mechanism 9 that locks the movement of the plant holding pieces 3 adjacent to each other in the direction.

これにより、最も下流側末端の植物保持コマ３だけを取り出す作業を行っても、係止機構９が植物どうしの根の絡みによる引き込み力に抵抗して隣接する植物保持コマ３の移動を係止することができ、意図せずにレール４から植物が外れるのを防ぐことができる。以下、このような構成について順次、詳細に説明する。 As a result, even if only the plant holding piece 3 at the most downstream end is taken out, the locking mechanism 9 resists the pulling force due to the entanglement of the roots of the plants and locks the movement of the adjacent plant holding piece 3. This can prevent the plant from unintentionally coming off the rail 4. Hereinafter, such a configuration will be described in detail in order.

＜６：係止機構の詳細構成＞
図９は、上記図４中のＡ部にある係止機構９を拡大して上方から見た平面図を示し、図１０は、上記図９中の矢視Ｘ−Ｘで見た係止機構９の搬送方向直交断面図を示している。なお、各栽培棚における各レール４の下流側端部に配置されたいずれの係止機構９も、同じ構成となっている。これら図９、図１０において、係止機構９は、脚部９１と、滑走板９２と、支柱部９３と、抑え板９４と、ベースブロック９５と、圧縮バネ９６と、可動係止爪９７とを有している。なお図９中において抑え板９４は、その下方の構成を透視するよう輪郭形状のみを破線で示している。 <6: Detailed configuration of locking mechanism>
FIG. 9 shows an enlarged plan view of the locking mechanism 9 in the part A in FIG. 4 as viewed from above, and FIG. 10 shows the locking mechanism seen in arrow XX in FIG. 9 is shown a cross-sectional view orthogonal to the transport direction. It should be noted that each of the locking mechanisms 9 arranged at the downstream end of each rail 4 on each cultivation shelf has the same configuration. In FIGS. 9 and 10, the locking mechanism 9 includes a leg portion 91, a sliding plate 92, a strut portion 93, a holding plate 94, a base block 95, a compression spring 96, and a movable locking claw 97. have. In FIG. 9, only the outline shape of the holding plate 94 is shown by a broken line so as to see through the structure below the holding plate 94.

栽培棚５ａの上面に脚部９１が固定的に立設しており、その脚部９１の上端に滑走板９２が固定されている。その滑走板９２の上面は、同じ栽培棚の上面に固定されたレール部４０の下レール板４２ａの上面と面一（同じ高さ）の状態となるよう配置されている。図中で左右方向に並ぶ一対の滑走板９２どうしは、それぞれ搬送方向に沿って形成された直線縁部を左右方向で対向させ、植物保持コマ３における上記幅方向寸法ｗ１と略同じ離間距離で平行に配置されている。そしてこれら一対の滑走板９２で対向する直線縁部の間の空間は、レール部４０の下レール溝４３ｂを搬送方向で延長するものとして配置されている。これにより、レール部４０から外れた植物保持コマ３は、一対の滑走板９２の間で移動可能に支持される。 The leg 91 is fixedly erected on the upper surface of the cultivation shelf 5a, and the sliding plate 92 is fixed to the upper end of the leg 91. The upper surface of the sliding plate 92 is arranged so as to be flush with the upper surface (same height) of the lower rail plate 42a of the rail portion 40 fixed to the upper surface of the same cultivation shelf. In the figure, the pair of sliding plates 92 arranged in the left-right direction face each other in the left-right direction with straight edges formed along the transport direction, and have substantially the same separation distance as the widthwise dimension w1 in the plant holding piece 3. They are arranged in parallel. The space between the straight edge portions of the pair of sliding plates 92 facing each other is arranged so as to extend the lower rail groove 43b of the rail portion 40 in the transport direction. As a result, the plant holding piece 3 detached from the rail portion 40 is movably supported between the pair of sliding plates 92.

また、各滑走板９２の上面には支柱部９３を介して平行に抑え板９４が固定されており、左右方向に並ぶ一対の抑え板９４どうしの間においても、それぞれ搬送方向に沿って形成された直線縁部を左右方向で対向させ、植物保持コマ３における上記幅方向寸法ｗ１と略同じ離間距離で平行に配置されている。そしてこれら一対の抑え板９４で対向する直線縁部の間の空間は、レール部４０の上レール溝４３ａを搬送方向で延長するものとして配置されている。そして上記支柱部９３の高さ（つまり滑走板９２と抑え板９４の上下方向の離間距離）が、上記植物保持コマ３の本体部３１の上下厚み寸法ｔと略一致しており、この離間した空間に植物保持コマ３の本体部３１が収容される。 Further, a holding plate 94 is fixed in parallel to the upper surface of each sliding plate 92 via a support column 93, and is formed along the transport direction between a pair of holding plates 94 arranged in the left-right direction. The straight edges are opposed to each other in the left-right direction, and are arranged in parallel with the width direction dimension w1 in the plant holding piece 3 at substantially the same separation distance. The space between the straight edge portions of the pair of holding plates 94 facing each other is arranged so as to extend the upper rail groove 43a of the rail portion 40 in the transport direction. The height of the strut portion 93 (that is, the vertical separation distance between the sliding plate 92 and the holding plate 94) substantially coincides with the vertical thickness dimension t of the main body portion 31 of the plant holding piece 3, and the distance between them is increased. The main body 31 of the plant holding piece 3 is housed in the space.

またレール部４０の端部近傍において、それら滑走板９２と抑え板９４の間の空間にベースブロック９５が固定されており、このベースブロック９５には圧縮バネ９６を介して可動係止爪９７が連結されている。これらベースブロック９５、圧縮バネ９６、及び可動係止爪９７からなる構造体は、植物保持コマ３の搬送路を挟んで左右対象に一対配置されており、そのうち一対の可動係止爪９７どうしは左右方向で対向するよう配置されている。図１１は、この可動係止爪９７の一つを拡大して示しており、図１１（ａ）は可動係止爪９７を斜視で示し、図１１（ｂ）は上記図１１（ａ）中の矢視ＸＩｂ−ＸＩｂで見た水平断面を示し、図１１（ｃ）は上記図１１（ａ）中の矢視ＸＩｃから見た側面を示し、図１１（ｄ）は上記図１１（ａ）中の矢視ＸＩｄから見た側面を示している。なお、この図１１に示す可動係止爪９７は、上記図９、図１０中において植物保持コマ３の搬送路９８に対し右側（各図中の左側）に位置するものを示しているが、逆の左側（各図中の右側）に位置するものは左右方向に関して対象となる形状のものであり、ここでは図示を省略している。 Further, in the vicinity of the end of the rail portion 40, the base block 95 is fixed in the space between the sliding plate 92 and the holding plate 94, and the base block 95 is provided with a movable locking claw 97 via a compression spring 96. It is connected. A pair of structures including the base block 95, the compression spring 96, and the movable locking claw 97 are arranged symmetrically on the left and right sides of the transport path of the plant holding piece 3, and the pair of movable locking claws 97 are arranged with each other. They are arranged so as to face each other in the left-right direction. FIG. 11 shows one of the movable locking claws 97 in an enlarged manner, FIG. 11A shows the movable locking claw 97 in a perspective view, and FIG. 11B shows the movable locking claw 97 in FIG. 11A. 11 (c) shows the side view seen from the arrow XIc in FIG. 11 (a), and FIG. 11 (d) shows the side view seen from the arrow XIb-XIb. The side view seen from the arrow XId inside is shown. The movable locking claw 97 shown in FIG. 11 is located on the right side (left side in each figure) with respect to the transport path 98 of the plant holding top 3 in FIGS. 9 and 10. The one located on the opposite left side (right side in each figure) has a shape that is a target in the left-right direction, and is not shown here.

可動係止爪９７（係止爪）は、この例では植物保持コマ３と同等の材料（例えば樹脂。金属でもよい）で一体成形されたものであり、その上下方向の厚み寸法ｔが植物保持コマ３の本体部３１と同じ略平板形状に形成されている。図１１（ｂ）の平面で見た可動係止爪９７の全体形状として、前後方向（搬送方向）に長い略矩形形状から搬送路側（左側；図中の右側）の前後両角部を大きく面取りするテーパ面９７ａが形成されているとともに、搬送路逆側（右側；図中の左側）の側辺部中央位置に上記圧縮バネ９６を嵌合固定するための切り欠き形状部９７ｂが形成されている。また、可動係止爪９７の搬送路側の側辺部には、その搬送方向上流側から途中位置までの間の領域に上記ハンド２１が有しているものと同等の形状（この例では等脚台形状）の溝部９７ｃが形成されており、その溝部９７ｃの下流側端面が係止部９７ｄとなる。 In this example, the movable locking claw 97 (locking claw) is integrally molded with a material (for example, resin or metal) equivalent to that of the plant holding top 3, and its vertical thickness dimension t is the plant holding. It is formed in the same substantially flat plate shape as the main body 31 of the frame 3. As the overall shape of the movable locking claw 97 seen in the plane of FIG. 11B, both front and rear corners on the transport path side (left side; right side in the drawing) are largely chamfered from a substantially rectangular shape that is long in the front-rear direction (transportation direction). A tapered surface 97a is formed, and a notch-shaped portion 97b for fitting and fixing the compression spring 96 is formed at the center position of the side side portion on the opposite side (right side; left side in the drawing) of the transport path. .. Further, the side side portion of the movable locking claw 97 on the transport path side has the same shape as that of the hand 21 in the region between the upstream side in the transport direction and the intermediate position (in this example, an isosceles trapezoid). The groove portion 97c of the trapezoidal shape) is formed, and the downstream end surface of the groove portion 97c serves as the locking portion 97d.

図９に戻り、左右方向で対向する配置の一対の可動係止爪９７の間の離間距離は、植物保持コマ３の本体部３１で切り欠き形状にある部分の左右方向の幅寸法ｗ２（上記図７参照）と略一致しており、それ以上に離間距離を広げようとする力に付勢するよう各可動係止爪９７が圧縮バネ９６に連結している。つまり各圧縮バネ９６（付勢部材）は、植物保持コマ３の側辺部に対向する方向で可動係止爪９７を付勢している。また、各圧縮バネ９６は、その対向する方向を中心として各可動係止爪９７を水平に揺動可能に支持している。そして図９に示すように、各可動係止爪９７で互いに対向する側の側辺部のうち上記溝部９７ｃが形成されていない部分どうしが、植物保持コマ３の本体部３１の切り欠き形状部分を左右方向で挟むことができる。その挟んだ状態のまま植物保持コマ３を最も搬送方向の下流側に位置させた際に、植物保持コマ３の左右の被係止部３９（上記図７参照）が各可動係止爪９７の係止部９７ｄ（上記図１１参照）に係止される。以上により係止機構９の全体は、搬送方向に移動可能な植物保持コマ３の本体部３１と水平方向に揺動可能な可動係止爪９７の両方を、滑走板９２（下板部）と抑え板９４（上板部）で鉛直方向に挟む構成となっている。 Returning to FIG. 9, the separation distance between the pair of movable locking claws 97 arranged to face each other in the left-right direction is the width dimension w2 in the left-right direction of the notched portion in the main body 31 of the plant holding top 3 (the above). (See FIG. 7), and each movable locking claw 97 is connected to the compression spring 96 so as to urge a force for further increasing the separation distance. That is, each compression spring 96 (biasing member) urges the movable locking claw 97 in the direction facing the side side portion of the plant holding top 3. Further, each compression spring 96 supports each movable locking claw 97 so as to be able to swing horizontally about the opposite direction. Then, as shown in FIG. 9, of the side side portions of the movable locking claws 97 facing each other, the portions where the groove portion 97c is not formed are the cutout-shaped portions of the main body portion 31 of the plant holding piece 3. Can be sandwiched in the left-right direction. When the plant holding piece 3 is positioned on the most downstream side in the transport direction in the sandwiched state, the left and right locked portions 39 (see FIG. 7 above) of the plant holding piece 3 of each movable locking claw 97. It is locked to the locking portion 97d (see FIG. 11 above). As described above, the entire locking mechanism 9 includes both the main body 31 of the plant holding top 3 that can move in the transport direction and the movable locking claw 97 that can swing in the horizontal direction with the sliding plate 92 (lower plate). It is configured to be sandwiched in the vertical direction by the holding plate 94 (upper plate portion).

＜７：係止機構がない場合の比較例＞
ここで係止機構９がない場合における植物保持コマ３の取り出し作業工程の比較例を図１２に示す。図１２（ａ）〜図１２（ｃ）の各図は、上記図９におけるレール部４０の端部近傍部分を拡大して示している。まず図１２（ａ）に示すように、レール部４０から外れて滑走板９２上に搬送された植物保持コマ３−１に対し、その搬送方向下流側の端部を搬送ロボット６のハンド２１が備える一対の爪部材２８が左右方向で挟むよう把持する。次に図１２（ｂ）に示すように、植物保持コマ３−１を把持したハンド２１が搬送方向下流側に向けて移動することで、当該植物保持コマ３−１をレール部４０及び滑走板９２から抜き出すことができる。 <7: Comparative example when there is no locking mechanism>
Here, FIG. 12 shows a comparative example of the taking-out work process of the plant holding top 3 when the locking mechanism 9 is not provided. Each figure of FIGS. 12 (a) to 12 (c) shows an enlarged portion of the vicinity of the end portion of the rail portion 40 in FIG. 9 above. First, as shown in FIG. 12A, the hand 21 of the transfer robot 6 moves the end portion on the downstream side in the transfer direction with respect to the plant holding piece 3-1 that is disengaged from the rail portion 40 and conveyed onto the sliding plate 92. The pair of claw members 28 provided are gripped so as to be sandwiched in the left-right direction. Next, as shown in FIG. 12B, the hand 21 holding the plant holding piece 3-1 moves toward the downstream side in the transport direction, so that the plant holding piece 3-1 is moved to the rail portion 40 and the sliding plate. It can be extracted from 92.

しかしこのとき、図１２（ｃ）に示すように、ハンド２１が把持している植物保持コマ３−１とともにそれと搬送方向で隣接している他の植物保持コマ３−２も連なって移動してしまい、意図せずにレール部４０や滑走板９２から外れてしまう場合がある。これは、それまでのレール４上での搬送中において各植物保持コマ３−１，３−２が保持する植物２の生育が進んだことにより、隣り合う配置の２つの植物２どうしで根２ｃが絡み合ってしまい、それが隣接する植物保持コマ３どうしの間を連結させる牽引力を発生させるためである。 However, at this time, as shown in FIG. 12 (c), the plant holding piece 3-1 held by the hand 21 and the other plant holding pieces 3-2 adjacent to the plant holding piece 3-2 in the transport direction also move in succession. Therefore, it may unintentionally come off from the rail portion 40 or the sliding plate 92. This is because the growth of the plant 2 held by each plant holding piece 3-1 and 3-2 has progressed during the transportation on the rail 4 so far, and the root 2c between the two plants 2 arranged adjacent to each other. This is because the plants are entangled with each other and generate a traction force that connects the adjacent plant holding pieces 3 to each other.

このような隣接する植物保持コマ３−１，３−２間における連結態様について具体的には、例えば図１２に示す例において、下流側末端からの並び順で第１番目と第２番目の２つの植物保持コマ３−１，３−２が搬送方向で密接に並んでいたところ（図１２（ａ）参照）、第１番目３−１だけを移動させて第２番目３−２からある程度の離間距離まで引き離した際にそれぞれが保持している植物２の根部範囲２ｃ（図中の破線領域）が伸びきって牽引力が生じる（図１２（ｂ）参照）。さらに第１番目３−１の移動を継続することで、この牽引力は第２番目３−２と第３番目３−３の間（及びそれ以降の間）においても連鎖的に発生することになる（図１２（ｃ）参照）。また、隣接する植物保持コマ３間が離間してそれぞれの植物２の根部範囲２ｃが一旦伸びた後には、逆にそれら植物保持コマ３間の離間距離を縮めるよう押し込む際に反発力が生じる。このときの各植物２の根部範囲２ｃの大きさや、発生する牽引力と反発力は、各栽培棚５ａでの生育状態やスペーサの挿入有無などで大きく相違する。 Specifically, regarding the connection mode between the adjacent plant holding frames 3-1 and 3-2, for example, in the example shown in FIG. 12, the first and second 2 in the order of arrangement from the downstream end. Where the two plant holding pieces 3-1, 3-2 were closely lined up in the transport direction (see FIG. 12 (a)), only the first 3-1 was moved to some extent from the second 3-2. When the plants are separated to the separation distance, the root range 2c (broken line region in the figure) of the plant 2 held by each plant is fully extended to generate traction force (see FIG. 12 (b)). Furthermore, by continuing the movement of the first 3-1 this traction force will be generated in a chain between the second 3-2 and the third 3-3 (and thereafter). (See FIG. 12 (c)). Further, after the adjacent plant holding pieces 3 are separated from each other and the root range 2c of each plant 2 is once extended, a repulsive force is generated when the plant holding pieces 3 are pushed so as to reduce the distance between them. At this time, the size of the root range 2c of each plant 2 and the traction force and repulsive force generated differ greatly depending on the growth state on each cultivation shelf 5a and the presence or absence of insertion of spacers.

＜８：係止機構を備える本実施形態の場合＞
以上に対して、係止機構９を備えた本実施形態の場合における植物保持コマ３の取り出し作業工程を、上記図１２に対応する図１３に示す。まず図１３（ａ）において、一対の可動係止爪９７は、第１番目の植物保持コマ３−１における切り欠き形状部分を左右方向で挟むよう配置されており、この状態で各可動係止爪９７の係止部９７ｄ（上記図１１参照）が植物保持コマ３−１の左右後方側の被係止部３９（上記図７参照）を係止している。これにより、この第１番目の植物保持コマ３−１は、搬送方向への移動が圧縮バネ９６の弾性力による所定の係止力で係止されている。 <8: In the case of this embodiment including a locking mechanism>
On the other hand, the step of taking out the plant holding top 3 in the case of the present embodiment provided with the locking mechanism 9 is shown in FIG. 13 corresponding to FIG. First, in FIG. 13A, the pair of movable locking claws 97 are arranged so as to sandwich the cutout-shaped portion of the first plant holding piece 3-1 in the left-right direction, and in this state, each movable locking claw 97 is arranged. The locking portion 97d of the claw 97 (see FIG. 11 above) locks the locked portion 39 (see FIG. 7 above) on the left and right rear sides of the plant holding top 3-1. As a result, the movement of the first plant holding top 3-1 in the transport direction is locked by a predetermined locking force due to the elastic force of the compression spring 96.

この第１番目の植物保持コマ３−１に対して、図１３（ｂ）に示すように搬送ロボット６のハンド２１が把持して搬送方向下流側に向けて引き込んだ際には、左右一対の可動係止爪９７が圧縮バネ９６の弾性変形により下流側へ揺動することで上記の係止状態が解除され、第１番目の植物保持コマ３−１がレール部４０及び滑走板９２から抜き出る移動が許容される。その後に、上述した植物２間の牽引力により第２番目の植物保持コマ３−２も下流側へ移動するが、その牽引移動の結果、図１３（ｃ）に示すように一対の可動係止爪９７の揺動位置が対向方向に復帰する。このように一対の可動係止爪９７が第２番目の植物保持コマ３−２における左右上流側の各被係止部３９に係止した際には、植物２間の牽引力に抵抗して第２番目３−２の移動が係止され、最終的に第１番目３−１と第２番目３−２が引き離されて完全に分離する。 When the hand 21 of the transfer robot 6 grips the first plant holding piece 3-1 and pulls it toward the downstream side in the transfer direction as shown in FIG. 13 (b), a pair of left and right plants is held. The movable locking claw 97 swings downstream due to the elastic deformation of the compression spring 96 to release the locked state, and the first plant holding piece 3-1 is pulled out from the rail portion 40 and the sliding plate 92. Moving out is allowed. After that, the second plant holding top 3-2 also moves downstream due to the traction force between the plants 2 described above, and as a result of the traction movement, a pair of movable locking claws as shown in FIG. 13 (c). The swing position of 97 returns to the opposite direction. When the pair of movable locking claws 97 are locked to the locked portions 39 on the left and right upstream sides of the second plant holding top 3-2 in this way, they resist the traction force between the plants 2 and become the second. The movement of the second 3-2 is locked, and finally the first 3-1 and the second 3-2 are separated and completely separated.

またこのとき、第２番目３−２と第３番目３−３の間も離間して各植物２の根部範囲２ｃが伸びた状態となるが、その後にレール部４０の搬送方向の上流側末端に植物保持コマ３（またはスペーサ）を１つだけ押し込んだ際にも、これら第２番目３−２と第３番目３−３の各植物２間における根部範囲２ｃどうしの間で作用する反発力に抵抗して一対の可動係止爪９７が第２番目３−２の移動を係止し固定する。その結果、第２番目３−２と第３番目３−３の植物保持コマ３は、図１３（ａ）に示すように接触して整列し、新たな第１番目（元の第２番目３−２）は元の第１番目３−１と同じ正しい搬送方向位置９９（搬送方向の所定位置）で位置決めされる。 At this time, the root range 2c of each plant 2 is extended with a distance between the second 3-2 and the third 3-3, but after that, the upstream end of the rail portion 40 in the transport direction. Even when only one plant holding piece 3 (or spacer) is pushed into the plant, the repulsive force acting between the root range 2c between each of the 2nd 3-2 and 3rd 3-3 plants 2. A pair of movable locking claws 97 lock and fix the movement of the second 3-2 against the above. As a result, the 2nd 3-2 and the 3rd 3-3 plant holding coma 3 are in contact with each other and aligned as shown in FIG. 13 (a), and the new 1st (original 2nd 3) is aligned. -2) is positioned at the same correct transport direction position 99 (predetermined position in the transport direction) as the original first 3-1.

なお、特に図示していないが、一対の可動係止爪９７が第２番目の植物保持コマ３−２の下流側端部に係止した状態となった場合でも、第１番目３−１との間の牽引力に抵抗して第２番目３−２を分離させることは可能である。また、その後にレール部４０の上流側末端に植物保持コマ３（またはスペーサ）を１つだけ押し込むことで、一対の可動係止爪９７が下流側への揺動と復帰を１サイクル分だけ行い、図１３（ａ）に示すように各可動係止爪９７が第２番目の植物保持コマ３−２における左右上流側の各被係止部３９に係止してレール部４０上の全ての植物保持コマ３の列全体を正しい搬送位置に位置決めできる。 Although not particularly shown, even when the pair of movable locking claws 97 are locked to the downstream end of the second plant holding top 3-2, the first 3-1 is displayed. It is possible to separate the second 3-2 by resisting the traction between them. After that, by pushing only one plant holding piece 3 (or spacer) into the upstream end of the rail portion 40, the pair of movable locking claws 97 swings and returns to the downstream side for one cycle. As shown in FIG. 13 (a), each movable locking claw 97 is locked to each locked portion 39 on the left and right upstream sides of the second plant holding top 3-2, and all the movable locking claws 97 are locked on the rail portion 40. The entire row of plant holding pieces 3 can be positioned at the correct transport position.

ここで搬送ロボット６による植物保持コマ３の取り出し作業と押し込み作業の各作業力は、隣接する植物２の根部範囲２ｃどうしの間に生じる牽引力と反発力より十分大きく設定すればよい。また、一対の可動係止爪９７の揺動可否（係止解除の可否）を決める圧縮バネ９６の弾性力は、上記搬送ロボット６の抜き出し動作力及び押し込み動作力より弱く、植物２間に生じる牽引力と反発力より大きく設定すればよい。 Here, each working force of the plant holding piece 3 taking-out work and pushing work by the transfer robot 6 may be set sufficiently larger than the traction force and the repulsive force generated between the root ranges 2c of the adjacent plants 2. Further, the elastic force of the compression spring 96 that determines whether or not the pair of movable locking claws 97 can be swung (whether or not the locking can be released) is weaker than the pulling motion force and the pushing motion force of the transfer robot 6, and is generated between the plants 2. It may be set larger than the traction force and the repulsion force.

＜９．実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の植物栽培システム１は、レール部４０の搬送方向の下流側末端の植物保持コマ３を取り出すときに、下流側末端の植物保持コマ３の移動を許容し、その搬送方向で隣接する植物保持コマ３の移動を係止する係止機構９を有している。これにより、最も下流側に位置する第１番目の植物保持コマ３−１だけを取り出す作業を行っても、係止機構９が植物２どうしの根部範囲２ｃの絡みによる牽引力に抵抗して第２番目の植物保持コマ３−２の移動を係止することができ、意図せずにレール部４０から植物２が外れるのを防ぐことができる。この結果、植物２の搬送機能を向上できる。 <9. Effect of embodiment>
As described above, the plant cultivation system 1 of the present embodiment allows the plant holding piece 3 at the downstream end to move when the plant holding piece 3 at the downstream end in the transport direction of the rail portion 40 is taken out. It has a locking mechanism 9 that locks the movement of adjacent plant holding pieces 3 in the transport direction. As a result, even if only the first plant holding piece 3-1 located on the most downstream side is taken out, the locking mechanism 9 resists the traction force due to the entanglement of the root range 2c between the plants 2 and the second. The movement of the third plant holding piece 3-2 can be locked, and the plant 2 can be prevented from being unintentionally detached from the rail portion 40. As a result, the transport function of the plant 2 can be improved.

また、本実施形態では特に、レール部４０に移動可能に支持されるコマとして栽培対象の植物２を保持しないスペーサが含まれる。これにより、生育が進んで葉部２ｂが大きくなった植物２を保持する植物保持コマ３をレール部４０に複数個整列させる場合でも、それら複数の植物保持コマ３の間にスペーサを挿入することで植物保持コマ３の前後方向の間隔を適切に規定でき、隣接する植物２間での葉部２ｂの接触を回避できる。 Further, in the present embodiment, in particular, a spacer that does not hold the plant 2 to be cultivated is included as a coma that is movably supported by the rail portion 40. As a result, even when a plurality of plant holding pieces 3 for holding the plant 2 having grown and the leaf part 2b has become large are arranged on the rail part 40, a spacer is inserted between the plurality of plant holding pieces 3. The distance between the plant holding pieces 3 in the front-rear direction can be appropriately defined, and the contact of the leaf portion 2b between the adjacent plants 2 can be avoided.

また、本実施形態では特に、係止機構９は、レール部４０の搬送方向の上流から植物保持コマ３を押し込んだあと、下流側末端の植物保持コマ３の搬送方向の移動を係止する。これにより、レール部４０の上流側末端に新たな植物保持コマ３を１つだけ押し込む作業を行っても、係止機構９が植物２どうしの根部範囲２ｃの接触による反発力に抵抗して下流側末端から第１番目の植物２の移動を係止し、意図せずにレールから植物が外れるのを防ぐことができる。 Further, in the present embodiment, in particular, the locking mechanism 9 pushes the plant holding piece 3 from the upstream in the transport direction of the rail portion 40, and then locks the movement of the plant holding piece 3 at the downstream end in the transport direction. As a result, even if only one new plant holding piece 3 is pushed into the upstream end of the rail portion 40, the locking mechanism 9 resists the repulsive force due to the contact between the plants 2 in the root range 2c and downstream. It is possible to lock the movement of the first plant 2 from the lateral end and prevent the plant from unintentionally coming off the rail.

また、本実施形態では特に、係止機構９は、搬送方向の所定位置で植物保持コマ３の移動を係止する。これにより、次に下流側末端の第１番目の植物保持コマ３−１を取り出す際に、その把持位置を高い精度で位置決めできる。また、上流側末端に植物保持コマ３を押し込んだ際にも、下流側末端の第２番目の植物保持コマ３−２も含めてレール部４０上の植物保持コマ３の列全体を高い精度で位置決めできる。 Further, in the present embodiment, in particular, the locking mechanism 9 locks the movement of the plant holding top 3 at a predetermined position in the transport direction. As a result, when the first plant holding top 3-1 at the downstream end is taken out next, the gripping position can be positioned with high accuracy. Further, even when the plant holding piece 3 is pushed into the upstream end, the entire row of the plant holding pieces 3 on the rail portion 40 including the second plant holding piece 3-2 at the downstream end is highly accurate. Can be positioned.

また、本実施形態では特に、植物保持コマ３は、搬送方向に対する側辺部に切り欠き形状の被係止部３９を有し、係止機構９は、被係止部３９に係止可能な可動係止爪９７を有している。これにより、植物保持コマ３に対する高い位置決め精度での係止が可能な係止機構９を、簡易な構成かつ狭い設置面積で実現できる。 Further, in the present embodiment, in particular, the plant holding piece 3 has a notched locked portion 39 on the side side portion in the transport direction, and the locking mechanism 9 can be locked to the locked portion 39. It has a movable locking claw 97. As a result, the locking mechanism 9 capable of locking the plant holding top 3 with high positioning accuracy can be realized with a simple configuration and a narrow installation area.

また、本実施形態では特に、係止機構９は、植物保持コマ３の側辺部に対向する方向で可動係止爪９７を付勢する付勢部材（圧縮バネ９６）を有している。これにより、例えば電力を必要とするモータなどの駆動源を利用せずとも、植物保持コマ３の自動的な係止が可能な係止機構９を簡易に構成できる。 Further, in the present embodiment, in particular, the locking mechanism 9 has an urging member (compression spring 96) that urges the movable locking claw 97 in a direction facing the side side portion of the plant holding top 3. Thereby, for example, the locking mechanism 9 capable of automatically locking the plant holding top 3 can be easily configured without using a drive source such as a motor that requires electric power.

また、本実施形態では特に、上記付勢部材は、植物保持コマ３の側辺部に対向する方向に揺動可能な圧縮バネ９６である。これにより、圧縮バネ９６は、可動係止爪９７が水平方向で揺動する動作を付勢しつつ許容できるため、植物保持コマ３の側辺部における多様な形状に柔軟に対応しながら被係止部３９への自動的な係止が可能となる。 Further, in the present embodiment, in particular, the urging member is a compression spring 96 that can swing in a direction facing the side side portion of the plant holding top 3. As a result, the compression spring 96 can tolerate the movement of the movable locking claw 97 swinging in the horizontal direction while urging it, so that the compression spring 96 can be engaged while flexibly responding to various shapes on the side sides of the plant holding top 3. Automatic locking to the stop 39 is possible.

また、本実施形態では特に、可動係止爪９７は、植物保持コマ３の本体部３１と厚み寸法ｔが同じであり、係止機構９は、植物保持コマ３と可動係止爪９７を鉛直方向で挟む配置の抑え板９４と滑走板９２を有している。これにより、可動係止爪９７及び植物保持コマ３の両方に対して鉛直方向の移動を拘束できるため、乗り上げなどによる鉛直方向の位置ズレを抑えて係止動作をより確実に実現できる。 Further, in the present embodiment, in particular, the movable locking claw 97 has the same thickness dimension t as the main body 31 of the plant holding piece 3, and the locking mechanism 9 vertically holds the plant holding piece 3 and the movable locking claw 97. It has a holding plate 94 and a sliding plate 92 arranged to be sandwiched in the direction. As a result, the vertical movement of both the movable locking claw 97 and the plant holding top 3 can be restrained, so that the vertical positional deviation due to riding or the like can be suppressed and the locking operation can be realized more reliably.

また、本実施形態では特に、レール部４０に対して植物保持コマ３の取り出し作業と押し込み作業を行う搬送ロボット６をさらに有している。これにより、レール部４０に対する植物保持コマ３の取り出し作業と押し込み作業を人の手作業によらず自動的に行うことができる。また、その際の取り出し力や押し込み力を高い精度で一様に制御できることから、圧縮バネ９６の揺動方向の弾性強度として、搬送ロボットの取り出し力や押し込み力に対して可動係止爪９７の係止を解除できる程度に弱く、また植物２間の根２ｃがらみによる牽引力や反発力に抵抗して可動係止爪９７の係止を維持できる程度に強く設定することで、係止機構９に要求される係止と解除の安定した切り替え機能を実現できる。 Further, in the present embodiment, in particular, the transfer robot 6 for taking out and pushing the plant holding top 3 with respect to the rail portion 40 is further provided. As a result, the work of taking out the plant holding piece 3 and the work of pushing the plant holding piece 3 into the rail portion 40 can be automatically performed without human manual work. Further, since the take-out force and the push-in force at that time can be uniformly controlled with high accuracy, the movable locking claw 97 has the elastic strength in the swing direction of the compression spring 96 with respect to the take-out force and the push-in force of the transfer robot. The locking mechanism 9 is set to be weak enough to release the locking, and strong enough to resist the traction force and repulsive force caused by the root 2c between the plants 2 and maintain the locking of the movable locking claw 97. It is possible to realize the required stable switching function of locking and unlocking.

なお、上記実施形態の係止機構９では、圧縮バネ９６による付勢と揺動によって可動係止爪９７を植物保持コマ３の被係止部３９に自動的に係止させる構成としていたが、これに限られない。他にも、例えば光センサでの検知情報やカメラでの撮像画像に基づいてレール部４０上の植物保持コマ３の搬送位置をリアルタイムに検出し、その搬送位置情報に対応してソレノイド等のアクチュエータを用いた係止爪の係止動作を制御してもよい。この場合でも、植物保持コマ３の１回の取り出し作業に対して搬送方向の下流側末端から第１番目の植物保持コマ３−１の移動だけを許容し、第２番目の植物保持コマ３−２の移動を係止することで、レール部４０から植物保持コマ３が意図せず外れるのを防ぐことができる。また、植物保持コマ３の１回の押し込み作業に対して搬送方向の下流側末端の第１番目の植物保持コマ３−１の移動を係止することで、レール部４０から植物保持コマ３が意図せず外れるのを防ぐことができる。 The locking mechanism 9 of the above embodiment is configured to automatically lock the movable locking claw 97 to the locked portion 39 of the plant holding top 3 by urging and swinging by the compression spring 96. Not limited to this. In addition, for example, the transport position of the plant holding frame 3 on the rail portion 40 is detected in real time based on the detection information by the optical sensor and the image captured by the camera, and the actuator such as a solenoid corresponds to the transport position information. You may control the locking operation of the locking claw using. Even in this case, only the movement of the first plant holding piece 3-1 from the downstream end in the transport direction is allowed for one removal operation of the plant holding piece 3, and the second plant holding piece 3- By locking the movement of 2, it is possible to prevent the plant holding piece 3 from being unintentionally detached from the rail portion 40. Further, by locking the movement of the first plant holding piece 3-1 at the downstream end in the transport direction with respect to one pushing operation of the plant holding piece 3, the plant holding piece 3 can be moved from the rail portion 40 to the plant holding piece 3. It is possible to prevent it from coming off unintentionally.

なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。 In the above description, when there is a description such as "vertical", "parallel", "plane", etc., the description does not have a strict meaning. That is, these "vertical", "parallel", and "planar" mean "substantially vertical", "substantially parallel", and "substantially flat", with design and manufacturing tolerances and errors allowed. ..

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさが「同一」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。 Further, in the above description, when there is a description such as "same", "equal", "different", etc. in the external dimensions and sizes, the description is not a strict meaning. That is, those "same", "equal", and "different" mean that design and manufacturing tolerances and errors are allowed, and that they are "substantially the same", "substantially equal", and "substantially different". ..

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。 In addition to the above, the methods according to the above-described embodiment and each modification may be appropriately combined and used.

その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the above-described embodiment and each modification are implemented with various changes within a range that does not deviate from the purpose.

１ 植物栽培システム
２ 植物
３ 植物保持コマ（コマ）
４ レール
５ 積層栽培棚
５ａ 栽培棚
６ 搬送ロボット
７ 搬入コンベア
８ 搬出コンベア
９ 係止機構
１５ 光源
２１ ハンド
３１ 本体部
３２ 保持筒部
３９ 被係止部
４０ レール部
９１ 脚部
９２ 滑走板（下板部）
９３ 支柱部
９４ 抑え板（上板部）
９５ ベースブロック
９６ 圧縮バネ
９７ 可動係止爪（係止爪）
９７ｄ 係止部

1 Plant cultivation system 2 Plants 3 Plant holding coma (coma)
4 Rail 5 Laminated cultivation shelf 5a Cultivation shelf 6 Transfer robot 7 Carry-in conveyor 8 Carry-out conveyor 9 Locking mechanism 15 Light source 21 Hand 31 Main body 32 Holding cylinder 39 Locked 40 Rail 91 Leg 92 Sliding board (lower plate) Department)
93 Strut part 94 Holding plate (upper plate part)
95 Base block 96 Compression spring 97 Movable locking claw (locking claw)
97d locking part

Claims (9)

複数のコマを搬送方向に沿って移動可能に支持するレール部と、
前記レール部の搬送方向の下流側末端の前記コマを取り出すときに、前記下流側末端のコマの移動を許容し、その搬送方向で隣接するコマの移動を係止する係止機構と、
を有し、
前記コマが、栽培対象の植物を保持する植物保持コマを含み、
前記係止機構は、前記下流側末端のコマの取り出しの作業力により係止を解除し、前記下流側末端のコマの取り出しにより前記隣接するコマに生じる牽引力では係止を解除しないように構成される、植物栽培システム。 A rail that supports multiple pieces so that they can move along the transport direction,
When taking out the piece at the downstream end in the transport direction of the rail portion, a locking mechanism that allows the movement of the piece at the downstream end and locks the movement of the adjacent piece in the transport direction.
Have,
The coma is, only contains the plant holding frame that holds the cultivation target of the plant,
The locking mechanism is configured so that the locking is released by the working force of taking out the piece at the downstream end, and the locking is not released by the traction force generated in the adjacent piece by taking out the piece at the downstream end. that, the plant cultivation system. 前記コマが、栽培対象の植物を保持しないスペーサを含む請求項１に記載の植物栽培システム。 The plant cultivation system according to claim 1, wherein the top includes a spacer that does not hold the plant to be cultivated. 前記係止機構は、
前記レール部の搬送方向の上流から前記コマを押し込んだあと、前記下流側末端のコマの前記搬送方向の移動を係止する請求項１又は２記載の植物栽培システム。 The locking mechanism is
The plant cultivation system according to claim 1 or 2, wherein after pushing the top from the upstream in the transport direction of the rail portion, the movement of the top at the downstream end in the transport direction is locked. 前記係止機構は、
搬送方向の所定位置で前記コマの移動を係止する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の植物栽培システム。 The locking mechanism is
The plant cultivation system according to any one of claims 1 to 3, which locks the movement of the top at a predetermined position in the transport direction. 複数のコマを搬送方向に沿って移動可能に支持するレール部と、
前記レール部の搬送方向の下流側末端の前記コマを取り出すときに、前記下流側末端のコマの移動を許容し、その搬送方向で隣接するコマの移動を係止する係止機構と、
を有し、
前記コマが、栽培対象の植物を保持する植物保持コマを含み、
前記コマは、
搬送方向に対する側辺部に切り欠き形状の被係止部を有し、
前記係止機構は、
前記被係止部に係止可能な係止爪を有している植物栽培システム。 A rail that supports multiple pieces so that they can move along the transport direction,
When taking out the piece at the downstream end in the transport direction of the rail portion, a locking mechanism that allows the movement of the piece at the downstream end and locks the movement of the adjacent piece in the transport direction.
Have,
The top includes a plant-holding top that holds a plant to be cultivated.
The top is
It has a notched locked portion on the side surface with respect to the transport direction.
The locking mechanism is
The plant cultivation system that has a lockable locking pawl in the engaged portion. 前記係止機構は、
前記コマの前記側辺部に対向する方向で前記係止爪を付勢する付勢部材を有している請求項５記載の植物栽培システム。 The locking mechanism is
The plant cultivation system according to claim 5, further comprising an urging member for urging the locking claw in a direction facing the side side portion of the top. 前記付勢部材は、
前記対向する方向に揺動可能な圧縮バネである請求項６記載の植物栽培システム。 The urging member
The plant cultivation system according to claim 6, wherein the compression spring is swingable in the opposite direction. 前記係止爪は、
前記コマと厚み寸法が同じであり、
前記係止機構は、
前記コマと前記係止爪を鉛直方向で挟む配置の上板部と下板部を有している請求項６又は７記載の植物栽培システム。 The locking claw
The thickness dimension is the same as the above frame,
The locking mechanism is
The plant cultivation system according to claim 6 or 7, which has an upper plate portion and a lower plate portion arranged to sandwich the top and the locking claw in the vertical direction. 前記レール部に対して前記コマの取り出し作業と押し込み作業を行う搬送ロボットをさらに有している請求項１乃至８のいずれか１項に記載の植物栽培システム。 The plant cultivation system according to any one of claims 1 to 8, further comprising a transfer robot that performs a piece taking-out operation and a piece pushing operation on the rail portion.
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