JP7264612B2 - 定植装置 - Google Patents
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Description
本発明に係る定植装置の特徴構成は、
複数の株を保持可能な第1装置から、前記複数の株を保持可能な複数の開口を有する第2装置への前記複数の株の移し替えを行う定植装置であって、
前記移し替えの際に、前記第1装置から取り出された少なくとも1の株から伸びている根と、前記根の下方に位置する前記複数の開口のうち少なくとも1の開口とが対応して位置付けられた状態で、空気を吸引することにより、前記株側から前記少なくとも1の開口の下面側に向かう風を供給する吸引装置を備え、
前記吸引装置は、第1端部が、前記第2装置の前記少なくとも1の開口の下部に対応して位置付けられる筒状部材と、前記第1端部とは反対の第2端部から空気を吸引する吸引駆動部とを有し、
前記吸引装置により空気が吸引された状態で、前記第2装置の下面側に対向する当該吸引装置の前記第1端部と当該第2装置の下面側との間が所定距離の隙間を生じるように当該吸引装置を移動させる移動部を備える点にある。
定植工程において根を適正位置に配置する方法の一例として、根を吸引するように風を供給して適正な位置に配置する定植装置及び定植方法について以下に説明する。
近年、ビニールハウス及び建物等の屋内等で水耕栽培を行うことで、天候に左右されずに野菜等の青果物を栽培する方法が盛んになっている。このような水耕栽培において、本実施形態では板状の栽培パネルを用いている。栽培パネルとしては、種から育てられ成長段階の初期にある複数の株(苗株)を栽培するための育苗パネル(第1装置)10と、株の更なる成長を維持及び促進するための生育パネル(第2装置)20とが挙げられる。
育苗パネル10は、少なくとも一部が板状の部材であり、図1では概ね全面が板状に形成されている。育苗パネル10には、複数の平面視円形状の開口11が板状面に沿って例えばマトリクス状に並んで形成されている。開口11は、育苗パネル10の上面側から下面側に貫通するように形成されており、複数の開口11それぞれに後述の図3に示すポット(収容部)30が配置される。ポット30には、例えば種から育てられ成長段階の初期にある複数の株(苗株)1が配置されている。
育苗パネル10で株1が育ってくると、成長をさらに維持及び促進等するために、複数の株1の間隔がより広い生育パネル20に移し替える定植が行われる。生育パネル20は、図2に示すように、少なくとも一部が板状の部材であり、図2では概ね全面が板状に形成されている。生育パネル20には、複数の平面視円形状の開口21が板状面に沿って例えばマトリクス状に並んで形成されている。開口21は、生育パネル20の上面側から下面側に貫通するように形成されており、複数の開口21それぞれにポット30が配置される。
育苗パネル10及び生育パネル20に株1を載置するために、本実施形態では、図3Aに示すポット(収容部)30に株1の少なくとも一部を収容している。ポット30は、内部に株1を収容可能な空洞を有する円筒形状に形成されている。ポット30は、上端の縁部31と、縁部31から下方に延びる本体部33とを有している。縁部31は、図3Aに示すように側面視において本体部33の上端よりも大きく形成されており、縁部31と本体部33とは段差を有している。本体部33は、側面視において、上端から下端に向かって若干先細りするように形成されている。本体部33の下端面には、上面視において概ね円形状の開口35が形成されている。そして、ポット30の空洞の内部には、株1の培地37となるウレタン等が差し込まれている。
株1がこのようなポット30に保持されているため、育苗パネル10から生育パネル20への株1の移し替えの際に育苗パネル10からポット30とともに株1を取り外すことができる。よって、株1の根1b及び葉1a等への損傷を抑制できる。
このようなポット30に収容された株1の栽培方法としては、例えば図3Bに示すNFT(nutrient film technique)による方式と、図3Cに示すDFT(deep flow technique)方式とが挙げられる。NFT方式では、水と液体肥料とが混合された混合液等の液体43に主に根1bの先端を浸して株1を栽培し、一方、DFT方式では、液体43に根1bの概ね全体を浸して株1を栽培する。
栽培方法は特に限定されないが、本実施形態ではDFT方式を採用しているものとする。
なお、上記では、生育パネル20についても同様の栽培方法を適用可能である。
育苗パネル10で栽培された株1は、株1の成長を維持及び促進等するために、育苗パネル10から、株間隔がより広い生育パネル20に移し替える定植が行われる。このような定植を行う本実施形態に係る定植装置100について図4及び図5を用いて以下に説明する。
第1搬送装置50は、栽培工程にある育苗パネル10を定植装置100に搬送する。例えば、第1搬送装置50は、図3B及び図3Cの容器40から育苗パネル10を取り出す。そして、第1搬送装置50は、育苗パネル10から生育パネル20に株1を移し替えるために、移し替え機構70が設置されている位置に育苗パネル10を搬送する。本実施形態では、図4及び図5に示すように第1搬送装置50はX方向(+X方向及び-X方向に沿う方向)に沿って延びており、-X方向に育苗パネル10を搬送するとともに、移し替え機構70の下部に位置づける。
なお、第1搬送装置50が定植装置100に育苗パネル10を搬送する段階においては、育苗パネル10には、株1が内部に収容されたポット30が各開口11に嵌め込まれている。
また、上記では育苗パネル10は第1搬送装置50により定植装置100に自動搬送される。しかし、育苗パネル10は手作業で定植装置100に搬送されてもよい。
第2搬送装置60(移動部)は、定植装置100の移し替え機構70に隣接する位置に生育パネル20を搬送する。例えば、本実施形態では、図4及び図5に示すように第2搬送装置60はY方向(+Y方向及び-Y方向に沿う方向)に沿って延びており、+Y方向に生育パネル20を搬送し、移し替え機構70に隣接する位置に生育パネル20を配置する。このとき、本実施形態では、第2搬送装置60は第1搬送装置50よりも下方に位置しており、生育パネル20は育苗パネル10よりも下部に配置される。移し替え機構70により、育苗パネル10から生育パネル20にポット30が移し替えられる。
なお、生育パネル20が移し替え機構70に対応して搬送される際には、生育パネル20の開口21にはポット30は嵌め込まれていない。
また、上記では生育パネル20は第2搬送装置60により定植装置100に自動搬送される。しかし、生育パネル20は手作業で定植装置100に搬送されてもよい。よって、育苗パネル10及び生育パネル20の少なくともいずれかは手作業で定植装置100に搬送されてもよい。
さらに、上記では、生育パネル20のZ方向(上下方向)の配置位置は、育苗パネル10よりも下である。しかし、育苗パネル10と生育パネル20との上下関係はこれに限定されず、例えば育苗パネル10が生育パネル20よりも下に配置されていてもよいし、育苗パネル10と生育パネル20とが同位置にあってもよい。
移し替え機構70は、第1搬送装置50により所定位置に搬送された育苗パネル10から、第2搬送装置60により所定位置に搬送された生育パネル20に、株1が収容されたポット30を移し替える。具体的には、移し替え機構70は、例えば移動及び把持等可能に構成されたアーム(移動部)71を有しており、アーム71により育苗パネル10に載置されたポット30を把持するとともに、生育パネル20の所定の開口21の上部にポット30を移動して当該開口21に載置する。
ただし、アーム71の形状はこれに限定されず、例えば、複数の開閉可能な把持指によりアーム71が形成されていてもよい。アーム71は、複数の把持指を閉じることでポット30を上方から挟持し、所定の箇所で把持指を開くことでポット30の挟持を開放する。
吸引装置(風供給装置)80は、株1が収容されたポット30を生育パネル20に移し替える際に、根1bに吸引による風を供給する。吸引装置80について、図5及び図6を用いて説明する。
あるいは、筒状部材81の第1端部81aは、後述の図8に示すように生育パネル20の開口21よりも一回り小さくすることもできる。
液体供給装置90は、育苗パネル10から生育パネル20に移し替えられる株1の根1bに、水、液体肥料、及び、水と液体肥料とが混合された混合液等の液体を供給する。これにより、例えば水を介した引力により、広がり有してまとまりのない根1bを一つの束にまとめ易くなる。また、水による引力により根1bが下方に向かい易くなり、根1bを開口21に挿入し易くなる。また、定植の際に根1bが乾燥して株1の成長に悪影響を与えるのを抑制できる。
例えば、液体供給装置90は、定植対象の株1が載置された育苗パネル10が容器40から取り出される際に、容器40から育苗パネル10が取り出された後に搬送されている際に、定植対象の株1が定植装置100に配置されている際に、定植対象の株1が育苗パネル10から取り出された際に、定植対象の株1が育苗パネル10から生育パネル20に移動されている際に、及び、定植対象の株1が生育パネル20の開口21に位置付けられた際に、定植対象の株1に吸引装置80により風が供給されている最中等において、当該株1の根1bに液体を供給できる。
上記定植装置100による定植方法について以下に説明する。
図4及び図5に示すように、第1搬送装置50は育苗パネル10を定植装置100の移し替え機構70に対応する位置に搬送し、第2搬送装置60は生育パネル20を移し替え機構70に対応する位置に搬送する。その後、以下の手順により定植を行う。
なお、液体供給装置90による液体の供給タイミングがこれに限定されないのは、上述の通りである。
これにより、根1bが開口21の周辺等に付着するのを抑制できる。そして、筒状部材81から空気を吸引することで、根1bが開口21の方向に向かう。また、根1bが開口21の周辺等に付着せずに開口21に挿入されることで、開口21の周辺への付着による根1bの損傷及び開口21の周辺に付着した状態で開口21内に吸引されることによる根1bの損傷を抑制できる。
なお、図7Dでは、筒状部材81の第1端部81aと生育パネル20の下面との間に所定距離の隙間が生じている。そのため、根1bを所定の開口21に引き込む風の力は図7Cの場合よりも小さい。例えば、真空で吸引されるのが防止され、吸引力、風圧及び負圧等が大きくなり過ぎない。これにより、風の強い力で根1bが引っ張られる等することで根1bに損傷を与えるリスクを避けつつ、根1bを所定の開口21に挿入できる。
例えば、上記では、まず吸引装置80の筒状部材81を、所定の開口21を覆うように生育パネル20の下面に接触させ(図7A)、次にアーム71によりポット30を当該開口21の上部に配置(図7B)している。しかし、まずアーム71によりポット30を当該開口21の上部に配置し、その後、筒状部材81を、所定の開口21を覆うように生育パネル20の下面に接触させてもよい。
上記構成によれば、吸引装置80の駆動によって、生育パネル20の開口21の上部、例えばポット30、株1及び根1b等の側から開口21の下部に向かう空気の流れが生じる。よって、生育パネル20の開口21の上部から下部に向かう風を効率良く発生できる。このとき、風が開口21を上部から下部に向かって通過することで、根1bは、開口21の上部から下部に向かう空気の流れに沿って、当該開口21に入る向きに矯正され、当該開口21に挿入され易くなる。よって、株1毎に長さ及び伸びる方向等に違いがあっても、また、生育パネル20及びアーム71等に振動があっても、根1bが当該開口21に挿入され易くなる。
そして、上記のように根1bを風により生育パネル20の開口21内に送り込むため、機械的機構により株1及び根1b等を挟持して生育パネル20の開口21に引き入れる場合に比べて、直接的に根1bに触れることを抑制し、根1bの損傷を抑制しつつ株を定植できる。
(1)上記では、図7Aに示すように筒状部材81の第1端部81aの大きさは、生育パネル20の開口21よりも一回り大きく形成されている。しかし、これに限定されず、筒状部材81の第1端部81aの大きさは、図8に示すように生育パネル20の開口21よりも一回り小さくすることもできる。筒状部材81の第1端部81aの大きさが開口21よりも一回り小さいため、図8に示すように筒状部材81を開口21に対応させる場合に、図7でのステップに代えて、開口21から筒状部材81の少なくとも一部を突出させることができる。この場合にも、吸引装置80を駆動することで、株1から伸びている根1bを生育パネル20の開口21の下部に向かって吸引できる。なお、生育パネル20の開口21から離れた下部に図8の筒状部材81を配置し、根1bを生育パネル20の開口21の下部に向かって吸引することもできる。
なお、筒状部材81の第1端部81aは、生育パネル20の開口21と概ね同一の径であってもよい。
図9に示すように、筒状部材81は、筒状部材81の壁を貫通する少なくとも1の孔86を有していてもよい。筒状部材81は、生育パネル20の開口21と対向する第1端部81aから空気を吸引するが、壁の孔86からも空気が吸引される。これにより、筒状部材81の内部に風が吸引される吸引力、つまり風圧及び風量等が大きくなりすぎるのを抑制できる。また、真空で吸引されるのが防止され、吸引力、風圧及び負圧等が大きくなり過ぎない。
なお、ガイド101に根1bが付着する場合もあるが、吸引装置80により開口21の上部から下部に向かう風を根1bに供給することで、ガイド101から根1bが離れ、開口21に挿入される。
例えば、第2搬送装置60は、所定の位置に配置された筒状部材81及びポット30に対して、生育パネル20を移動することで、筒状部材81及びポット30と生育パネル20の開口21とを対応づけることができる。
定植工程において根を適正位置に配置する方法の別の一例として、開口に向かって風を送風して根を適正な位置に配置する定植装置及び定植方法について以下に説明する。
本実施形態に係る定植装置100は、第1実施形態と同様に、育苗パネル10を搬送する第1搬送装置50と、生育パネル20を搬送する第2搬送装置(移動部)60と、育苗パネル10から生育パネル20に株1を移し替える移し替え機構70と、根1bに液体を供給する液体供給装置90とを備える。本実施形態の定植装置は、第1実施形態の吸引装置(風供給装置)80の代わりに、図14に示すように、開口21に向かって風を送風し、根1bの根本から先端に向って空気の流れを生じさせる吹出装置(風供給装置)111を備える。
吹出装置111は、開口21に向かって風を送風するブロアから構成されており、吹出装置111を所定位置に移動させる移動部(図示せず)を有する。移動部は、吹出装置111の吹出口111aが開口21の方向に向くように、吹出装置111を所定の開口21の上部に移動する。
このような吹出装置111は、例えば、非使用時は退避位置に退避している。次に、株1が収容されたポット30を生育パネル20に移し替える際には、吹出装置111は、移動部により、図14に示すようにポット30が載置される所定の開口21の上部に移動する。
ここで、生育パネル20の開口21の上部にはポット30が配置されており、ポット30の下部の開口35から株1の根1bが伸び出ている。吹出装置111の駆動によって、開口21の上部、例えばポット30、株1及び根1b等の側から開口21の下部に向かう空気の流れが生じる。よって、吹出装置111の駆動により、生育パネル20の開口21の上部から下部に向かう風を効率良く発生できる。このとき、風が開口21を上部から下部に向かって通過することで、根1bは、開口21の上部から下部に向かう空気の流れに沿って、当該開口21に入る向きに矯正され、当該開口21に挿入され易くなる。
吹出装置111を備える定植装置における定植方法について、第1実施形態と異なる点を主に説明する。
次に、アーム71は、育苗パネル10から定植対象であるポット30を把持して取り出す。このとき、液体供給装置90は根1bに液体を供給する。その後、アーム71は、生育パネル20の所定の開口21の上部にポット30を移動する。
例えば、上記とは異なり、まずアーム71によりポット30を当該開口21の上部に配置し、その後、当該開口21の上部に吹出装置111を配置してもよい。
(1)第1実施形態の(3)の概念と同様に、土耕栽培において、ポット30を用いず、株1を土及びウレタン等の培地37のみで栽培し、その後に株1をポット30に定植する場合においても第2実施形態に係る吹出装置111を適用可能である。吹出装置111は、第1実施形態の図11の吸引装置80とは異なり、培地37と同様にポット30の上部に配置される。吹出装置111は、例えば、ポット30の上部において、培地37を挟んで対向する位置に配置される。吹出装置111から風を吹き出すことで、根1bがポット30の開口35に入る向きに矯正され、当該開口35に挿入され易くなる。
例えば、吹出装置111とポット30とを所定の開口21に対応して配置するために、移動部による吹出装置111の開口21への移動、アーム71によるポット30の開口21への移動、第2搬送装置60によるポット30側への生育パネル20の移動、吹出装置111側への第2搬送装置60による生育パネル20の移動等を適宜用いることができる。
例えば、第2搬送装置60は、所定の位置に配置された吹出装置111及びポット30に対して、生育パネル20を移動することで、吹出装置111及びポット30と生育パネル20の開口21とを対応づけることができる。
なお上述の実施形態(他の実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
1b :根
10 :育苗パネル(第1装置)
11 :開口
20 :生育パネル(第2装置)
21 :開口
30 :ポット(収容部)
37 :培地
50 :第1搬送装置
60 :第2搬送装置(移動部)
70 :替え機構
71 :アーム(移動部)
80 :吸引装置(風供給装置)
81 :筒状部材
81a :第1端部
81b :第2端部
85 :移動部
90 :液体供給装置
100 :定植装置
101 :ガイド
111 :吹出装置(風供給装置)
Claims (4)
- 複数の株を保持可能な第1装置から、前記複数の株を保持可能な複数の開口を有する第2装置への前記複数の株の移し替えを行う定植装置であって、
前記移し替えの際に、前記第1装置から取り出された少なくとも1の株から伸びている根と、前記根の下方に位置する前記複数の開口のうち少なくとも1の開口とが対応して位置付けられた状態で、空気を吸引することにより、前記株側から前記少なくとも1の開口の下面側に向かう風を供給する吸引装置を備え、
前記吸引装置は、第1端部が、前記第2装置の前記少なくとも1の開口の下部に対応して位置付けられる筒状部材と、前記第1端部とは反対の第2端部から空気を吸引する吸引駆動部とを有し、
前記吸引装置により空気が吸引された状態で、前記第2装置の下面側に対向する当該吸引装置の前記第1端部と当該第2装置の下面側との間が所定距離の隙間を生じるように当該吸引装置を移動させる移動部を備える、定植装置。 - 前記吸引装置と前記株とが前記第2装置の前記少なくとも1の開口に対応して配置されるように、前記第2装置を搬送する搬送装置と、前記株を移動させる移し替え機構とを備える、請求項1に記載の定植装置。
- 前記吸引装置は、前記株の少なくとも一部が収容された収容部が前記第2装置の所定の開口の上部に位置した状態で吸引を開始して、前記株側の空気を吸引して前記少なくとも1の開口の下面側に向かう風を供給する、請求項1又は2に記載の定植装置。
- 前記第1装置から前記第2装置に移し替えられる株の根に、水を含む液体を供給する液体供給装置を備える、請求項1~3のいずれか1項に記載の定植装置。
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