JPH11299362A - セル苗移植装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、高速、高精度なセル苗の移植動作を
実現できるセル苗移植装置を提供する。 【解決手段】苗をセル部に植え込んだセル苗５０を収容
した多数のセルトレー２を搬送するセルトレー搬送手段
３と、このセルトレー搬送手段３から前記セルトレー２
を受け取り苗側を外方にして搬送する回転ドラム式の方
向変換機構部６０と、セル苗５０を移植する多数の移植
ポット６を搬送する移植ポット搬送手段４と、移植ポッ
ト搬送手段４を前記移植ポット６の種類に応じて上下動
させる上下動機構部８０と、前記方向変換機構部６０に
より搬送されるセルトレー２中の任意のセル苗５０のセ
ル部を苗側に押し出すセル苗押し出し機構部７０と、前
記移植ポット中の土に円運動による振動を与え穴を開け
る穴開機構部９０と、前記セル苗押し出し機構部７０に
より押し出される各セル苗５０のセル部を個別に挟んで
抜き取り、抜き取ったセル２部を、上下動機構部８０に
より上下方向の位置が規制される前記移植ポット搬送手
段４により搬送される各移植ポット６に移植するセル苗
ポッティングロボット５とを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型且つ安価で、
しかも、高速、高精度な移植動作を実現できるセル苗移
植装置に関する。

【従来の技術】従来、一般に、植物の苗は生物のため個
体差が大きく、更にデリケートで、これまで機械化が難
しく多くは手作業に頼っている。最近においては、セル
苗の移植機械の開発が各方面で試されている。例えば、
図１５に示すように、あたかもワインコルクをスクリュ
ーで抜くが如く、スクリュー形状とした掴み片１１１で
セル苗１２０をピックアップする方式や、図１６に示す
ように、セル苗１２０をピンセット１１２で挟む方式等
が試みられているが、いずれもセル苗１２０の根の部位
に強制的に差し込むため、セル苗１２０を、特にその根
を傷つけてしまい、病気の感染や苗枯れ等の多くの弊害
をセル苗に与えてしまう。更に、これまで試されている
装置は、畑等の農園場に水稲の田植機の様に直接セル苗
を移植する方式の装置で、セル苗生産やポット移植生産
分野では、全て手作業に頼っているのが現状である。

【発明が解決しようとする課題】上述したように、セル
苗をピックアップする方式等においてはセル苗に損傷を
与えてしまい、苗生産、特にセル苗生産分野においては
苗質不良、病気感染やその後の生育にも支障をきたす等
の障害を与えてしまっている。また、現時点では、セル
苗をポットに移植する機械、セルトレーからセルトレー
に対し未発芽苗や不良苗を除去しつつ良質のセル苗を差
し替えることにより、１００％商品価値のあるセル苗が
移植されたセルトレーを得るような装置は、小型で、し
かも、国内では開発されていないため、これらの作業は
現在ほとんどが手作業に頼っている。一方、外国におい
ては、１９９５年オランダ国際園芸博覧会（ＮＴＶ）に
おいて、形状認識技術を用いてセル苗をポッティングし
たり、セルトレーの差し替えをする装置が紹介されてい
るが、この装置は非常に大型且つ高価な装置になってい
る。以上のような現状を解決するには、セル苗の搬送、
移植ポットの搬送を正確且つ高精度に行い、また、セル
苗をピックアップする際に、セル苗の根の部位にピンセ
ットや針金を差し込まずにセル苗をピックアップする必
要がある。また、国内の需要を考えると、安価な装置と
する必要もある。そこで、本発明は、セル苗の搬送、セ
ル苗のピックアップ、セル苗の最適の移植ポットへの移
植という一連の工程を高速、高精度に実現でき、且つ、
小型安価なセル苗移植装置を提供することを目的とする
ものである。

【課題を解決するための手段】本発明に係るセル苗移植
装置は、苗をセル部に植え込んだセル苗を収容した多数
のセルトレーを搬送するセルトレー搬送手段と、このセ
ルトレー搬送手段から前記セルトレーを受け取り苗側を
外方にして搬送する回転ドラム式の方向変換手段と、セ
ル苗を移植する多数の移植ポットを搬送する移植ポット
搬送手段と、前記移植ポット搬送手段を前記移植ポット
やセルトレーの種類に応じて上下動させるエレベータ手
段と、前記方向変換手段により搬送されるセルトレー中
の任意のセル苗のセル部を苗側に押し出すセル苗押し出
し手段と、前記移植ポット中の土に円運動による振動を
与え穴を開ける手段と、前記セル苗押し出し手段により
押し出される各セル苗のセル部を個別に挟んで抜き取
り、抜き取ったセル部を、エレベータ手段により上下方
向の位置が規制される前記移植ポット搬送手段により搬
送される各移植ポットに移植するセル苗移植手段とを有
することを特徴とするものである。本発明のセル苗移植
装置によれば、セルトレー搬送手段により搬送され、更
に回転ドラム式の方向変換手段により方向変換された状
態のセル苗のセル部を、セル苗押し出し手段により押し
出し、前記穴を開ける手段をもって移植ポット中の土に
穴を開け、前記セル苗移植手段により、押し出されるる
各セル苗のセル部を個別に挟んで抜き取り、抜き取った
セル部を、前記エレベータ手段により上下方向の位置が
規制される前記移植ポット搬送手段により搬送される各
移植ポットに移植するものであるから、セル苗の搬送、
セル苗のピックアップ、セル苗の最も適した移植ポット
への移植という一連の工程を高速、高精度に実現でき
る。

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図１乃至図３に示すセル苗移植装置は、全
体として、略直方体状の筐体１を具備し、この筐体１の
一方の側には上部から高さ方向の略中間部の位置にわた
ってセル苗５０を収容した多数のセルトレー２を搬送す
る搬送モータ３ａ付のセルトレー搬送手段３を設けてい
る。このセルトレー搬送手段３の隣には、セルトレー搬
送手段３から前記セルトレー２を受け取り、セル苗５０
側を外方にして円弧を描きつつ搬送する回転ドラム式の
方向変換手段である方向変換機構部６０を配置してい
る。また、前記セルトレー搬送手段３の下方には、前記
セル苗５０を移植する多数の移植ポット６を図１におい
て矢印方向に搬送する移植ポット搬送手段４を設けてい
る。前記筐体１におけるセルトレー搬送手段３と前記移
植ポット搬送手段４との間には、前記筐体１により支持
されたセル苗移植手段としてのセル苗ポッティングロボ
ット５を配置している。更に、前記セルトレー搬送手段
３の下方で、且つ、移植ポット搬送手段４の上方には、
前記方向変換機構部６０により搬送されるセルトレー２
中の任意のセル苗５０のセル部５０ａを苗側、即ち、前
記セル苗ポッティングロボット５側に押し出すセル苗押
し出し手段であるセル苗押し出し機構部７０を、セル苗
ポッティングロボット５と対峙する配置で設けている。
前記筐体１における移植ポット搬送手段４の下側には、
前記移植ポット搬送手段４自体を前記移植ポット６の大
小等の種類に応じて上下動させ、移植ポット６とセル苗
ポッティングロボット５との相対位置を最適化の状態に
するエレベータ手段である上下動機構部８０を配置して
いる。更に、前記方向変換機構部６０を構成する円周駆
動ドラム６１ａ、６１ｂ間には、前記移植ポット６内の
土に穴を開け且つ振動を付与して土の側面を固める穴開
機構部９０を上下動可能に配置している。前記方向変換
機構部６０の下部には、この方向変換機構部６０により
搬送されてきたセルトレー２を図１に示す矢印ｃ方向に
排出する排出コンベア１００又は受け台を設けている。
図１中、１０は前記セルトレー搬送手段３のセルトレー
搬送コンベアーである。方向変換機構部６０は、図２、
図３にも示すように、筐体１に対して、左右対称配置
に、且つ、回転可能に配置した円周駆動ドラム６１ａ、
６１ｂと、この円周駆動ドラム６１ａ、６１ｂを駆動す
るモータ６２と、セルトレー２の搬送方向に沿った両側
端部をドラムガイド１０２で挟んで支持しつつ搬送させ
る回転支持部材６３とを具備している。前記セル苗押し
出し機構部７０は、図１、図２、図４に示すように、セ
ッティングロボットモータ７１と、セル苗５０のセル部
５０ａを押し出すプランジャ７２とを具備し、セッティ
ングロボットモータ７１によりプランジャ７２をセル苗
５０の列設方向に駆動して位置決めするとともに、位置
決めしたセル苗５０のセル部５０ａを同期した前記セル
苗ポッティングロボット５側に押し出すようになってい
る。前記上下動機構部８０は、図１に示すように、移植
ポット搬送手段４の下方に配置した合計４個の回動アー
ム８１ａ乃至８１ｄと、支持台８２とを有している。そ
して、下側の２個の回動アーム８１ａ、８１ｂの下端同
士を部分歯車８２ａ、８２ｂで噛合し、上側の２個の回
動アーム８１ｃ、８１ｄの上端同士を部分歯車８２ｃ、
８２ｄで噛合している。なお、上下動機構部８０に代替
して、一般のジャッキを用いるようにして実施しても良
い。また、回動アーム８１ａ、８１ｃの連結部及び回動
アーム８１ｂ、８１ｄの連結部を水平に貫通する状態で
ねじ体８３を配置し、このねじ体８３を上下駆動モータ
８４により回転駆動することで、合計４個の回動アーム
８１ａ乃至８１ｄを介して支持台８２を図１に示す矢印
方向に上下動させるようになっている。前記穴開機構部
９０は、図３に示すように、下方がテーパ状に縮減する
形状の所用数の穴開体９１を列設配置に支持した支持板
９２を、上下シリンダ９３により前記移植ポット搬送手
段４上の各移植ポット６に対して下降させて、各移植ポ
ット６内の土に穴開体９１に対応した穴を開けるように
構成している。また、前記穴開機構部９０は、支持板９
２の両側部に一対のロータリバイブレータ９４を備え、
穴開体９１による移植ポット６に対する穴開時にロータ
リバイブレータ９４によりこの穴開体９１に振動を付与
し、これにより、移植ポット６内の土を円運動により土
を外方に押し固めながら、開けた穴の壁面を押し固め、
穴の形状が崩れにくくなるようにしている。この場合、
移植ポット６内の底面の土は固めない。なお、図１中、
１０１はセルトレーガイド、１０２はドラムガイド、１
１０は、操作パネルである。前記セル苗ポッティングロ
ボット５は、図５、図６等にも示すように、前記筐体１
に一端を支持された位置決め用回転シリンダー２１と、
該位置決め用回転シリンダー２１の他端に取り付けら
れ、該位置決め用回転シリンダー２１により駆動される
クランク機構部２２と、該クランク機構部２２により駆
動され水平位置から垂直位置にわたって９０度の範囲で
往復回動するロボット本体部２３と、このロボット本体
部２３に取り付けた横移動位置決めロボット部２４と、
この横移動位置決めロボット部２４に取り付けた接続口
２５ａを介して図示しない空気圧源に接続した移植爪ス
ライド用シリンダー部２５と、この移植爪スライド用シ
リンダー部２５により移動可能（図８に示す矢印方向に
移動可能）に支持され、スライド駆動される爪保持体２
６及びこの爪保持体２６により保持された４本の各爪片
２９を有する移植爪部２７と、この移植爪部２７の支持
片２８に取り付けられ前記４本の各爪片２９の突出端部
に形成される挟み領域３２を縮め又は拡げてセル苗５０
を挟んだ状態とし又は挟んだ状態を解除する開閉用ロー
タリーアクチェーター３０とを具備している。本実施の
形態においては、移植爪部２７の爪片２９を４本として
図示しているが、本発明においては、当該爪片２９を、
３乃至８本のうちのいずれかの本数にして実施できる。
なお、本発明においては、前記位置決め用回転シリンダ
ー２１に代替して、その他の駆動源、例えばロータリー
アクチェーター（図示せず）等をもって、セル苗ポッテ
ィングロボット５におけるロボット本体部２３及び横移
動位置決めロボット部２４の位置決めをしこれを回転さ
せるようにしても良い。前記移植爪部２７は、更に、図
５にも示すように、前記支持片２８に対し４本の各爪片
２９の先端側に離れた位置に配置されるとともに４本の
各爪片を各々貫通させた回転板３１を具備し、前記開閉
用ロータリーアクチェーター３０による回転力を伝達機
構部３３を介して回転板３１に伝達し、これにより、回
転板３１を図６に示すように回動させて前記４本の各爪
片２９の突出端側により形成される挟み領域３２の拡縮
を行うようにしている。図５は挟み領域３２が縮みセル
苗５０を挟む状態を示し、図６は挟み領域３２が拡がり
セル苗５０の挟み解除の状態を示すものである。なお、
図１、図３中、３５は筐体１の下面に取り付けたキャス
ターである。本発明においては、前述した本実施の形態
の移植爪部２７の機構の他、移植爪部２７の機構を、図
１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すような機構
としても良い。図１７（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る
セル苗移植装置の移植爪部２７の他の実施の形態を示す
拡大概略説明図であり、図１７（ｃ）は、図１７
（ａ）、（ｂ）に示す移植爪部２７’の回転板３１’を
示す拡大概略説明図であり、図１７（ｄ）は、図１７
（ａ）、（ｂ）に示す移植爪部２７’の固定板２００を
示す拡大概略説明図である。図１７（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）に示す移植爪部２７’は、図１７
（ａ）、（ｂ）に示すように、回転板３１’の挟み領域
３２の方向の近傍に、固定板２００を配置し、夫々の板
に各爪片２９を挿通している。そして、図１７（ｃ）に
示すように、回転板３１’には、各爪片２９が図中の矢
印方向に動き、回転板３１’の中心に沿った状態の多少
湾曲した渦巻き状の各スリット２０１を設けている。こ
の回転板３１’が回転した際、各爪片２９は回転板３
１’の中心沿った矢印方向に移動する。また、図１７
（ｄ）に示すように、固定板２００には、各爪片２９が
図中の矢印方向に動き、左右の位置、上下の位置に各ス
トレートスリット２０２を設けている。前記回転板３
１’が回転した際、各爪片２９が、回転板３１’の中心
に沿った矢印方向に移動すると、固定板２００の各スト
レートスリット２０２内の各爪片２９は、固定板２００
の中心に四方から集中するような状態で、各爪片２９を
集束し、この状態で、挟み領域３２において、前記セル
苗５０のセル部５０ａを挟み込むことができる。なお、
図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すような機
構の移植爪部２７’において、その他の部分は、前記本
実施の形態の移植爪部２７と同様である。また、図１７
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す実施の形態にお
いては、移植爪部２７’の爪片２９を、４本として図示
しているが、前述したように、当該爪片２９を、３乃至
８本のうちのいずれかの本数にして実施できる。次に、
上述したセル苗移植装置の動作を、図７乃至図１３をも
参照して説明する。まず、図７に示すように、前記セル
トレー搬送手段３のセルトレー搬送コンベアー１０上を
搬送され、更に方向変換機構部６０移送されて円弧を描
きつつ搬送されるセルトレー２に収容されているセル苗
５０に対して、セル苗押し出し機構部７０におけるセッ
ティングロボットモータ７１によりプランジャ７２の位
置決めを行う。一方、セル苗ポッティングロボット５側
では、前記位置決め用回転シリンダー２１又はロータリ
ーアクチェーターとクランク機構部２２とによりロボッ
ト本体部２３を水平方向に位置決めし、前記移植爪部２
７の４本の各爪片２９をセル苗５０に対峠させる。この
とき、前記移植爪部２７の複数の爪片は、図７に示すよ
うに、開閉用ロータリーアクチェーター３０を作動させ
挟み領域３２を開状態としている。次に、前記移植爪ス
ライド用シリンダー部２５を作動させ、図８に示すよう
にロボット本体部２３をセル苗５０側にスライドさせ、
４本の爪片２９の各先端部がセル苗５０の葉の部分より
も更にセルトレー２側に進入する状態とする。この状態
で、図９に示すように、前記プランジャ７２により、上
述のように位置決めしたセル苗５０のセル部５０ａを前
記セル苗ポッティングロボット５側に押し出し、セル苗
５０のセル部５０ａを４本の爪片２９の各先端部に形成
される挟み領域３２内に移行させる。そして、この状態
で、前記開閉用ロータリーアクチェーター３０による回
転力を伝達機構部３３を介して回転板３１に伝達し、こ
れにより、回転板３１を図１０に示すように回動させて
前記４本の爪片２９の突出端側により形成される挟み領
域３２を縮めてこの４本の各爪片２９により、前記セル
苗５０のセル部５０ａを挟み込む。次に、前記移植爪ス
ライド用シリンダー部２５を作動させ、図１１に示すよ
うに、前記セル苗５０を挟み込んだ前記移植爪部２７を
矢印方向に離隔させるとともに、前記位置決め用回転シ
リンダー２１又はロータリーアクチェーターとクランク
機構部２２とによりロボット本体部２３及び横移動位置
決めロボット部２４を垂直方向に回動させて、図１２に
示すように、前記移植ポット搬送コンベアー４上の移植
ポット６の上に移行する。そして、前記移植爪スライド
用シリンダー部２５を作動させ、図１３に示すようにロ
ボット本体部２３及び横移動位置決めロボット部２４を
移植ポット６側にスライドさせ、４本の爪片２９により
挟み込んだ前記セル苗５０を移植ポット６内に進入させ
る。そして、再び開閉用ロータリーアクチェーター３０
により上述した場合と逆の回転力を伝達機構部３３を介
して回転板３１に伝達し、前記４本の爪片２９の突出端
側により形成される挟み領域３２を広げてこの４本の爪
片２９による挟み込み状態を解除し、更に、前記移植爪
スライド用シリンダー部２５の動作でロボット本体部２
３を移植ポット６の上方に移行する。このような動作に
より、小型、且つ、安価な構造である本実施の形態のセ
ル苗移植装置によりセル苗５０を高速且つ高精度に移植
ポット６に移植することができる。また、本実施の形態
のセル苗移植装置によれば、前記移植ポット搬送手段４
自体を、前記移植ポット６の大小等の種類に応じて上下
動させる上下動機構部８０を備えているので、移植ポッ
ト６の大小等の寸法差や、種類に応じて、移植ポット６
とセル苗ポッティングロボット５との相対位置関係を最
も適切なものとすることができる。本実施の形態のセル
苗移植装置によれば、前記穴開機構部９０の動作で移植
ポット６内の土に開けた穴の壁面を押し固め、穴の形状
を崩れにくしてセル苗５０の移植を確実に実行できる。
上述した本実施の形態のセル苗移植装置の動作は、図示
してないが、コンピュータ制御により、各種セルトレ
ー、各種移植用ポットに対応させることもできる。図１
４は、前記セル苗ポッティングロボット５における移植
爪部２７の他の構成例を示すものであり、同図に示す移
植爪部２７Ａは、前記ロボット本体部２３により支持さ
れ丈が短い等の未発育なセル苗５０又は不良なセル苗５
０を検出するセル苗検出センサー５１と、前記ロボット
本体部２３により支持され２個の押し出し爪５３により
前記セル苗５０を押し出すセル苗押し出し用アクチェー
ター５２とを付加したものである。このような移植爪部
２７Ａを用いることにより、セル苗検出センサー５１の
検出信号を利用して丈が短い未発育なセル苗５０又は不
良なセル苗５０が前記移植ポット６に移植されることを
防止できるとともに、セル苗押し出し用アクチェーター
５２の押し出し動作で前記セル苗５０の移植ポット６へ
の移植をより円滑に行うことができる。なお、本発明の
移植爪部２７は、物を摘む動作としては機構が簡単で確
実なために農業分野のみならず他産業分野においても利
用価値が高い。

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、セル苗の
搬送、セル苗のピックアップ、セル苗の最も適した移植
ポットへの移植という一連の工程を高速、高精度に実現
できるセル苗移植装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセル苗移植装置の実施の形態を示す正
面図である。

【図２】本発明のセル苗移植装置の実施の形態を示す平
面図である。

【図３】本発明のセル苗移植装置の実施の形態を示す側
面図である。

【図４】本発明のセル苗移植装置の実施の形態における
セル苗押し出し機構部及びセル苗ポッティングロボット
を示す配置説明図である。

【図５】本実施の形態のセル苗移植装置における移植爪
部の爪片を示す斜視図である。

【図６】本実施の形態のセル苗移植装置における移植爪
部の爪片を示す斜視図である。

【図７】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移植
動作を示す説明図である。

【図８】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移植
動作を示す説明図である。

【図９】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移植
動作を示す説明図である。

【図１０】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移
植動作を示す説明図である。

【図１１】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移
植動作を示す説明図である。

【図１２】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移
植動作を示す説明図である。

【図１３】本実施の形態のセル苗移植装置のセル苗の移
植動作を示す説明図である。

【図１４】本発明のセル苗移植装置の移植爪部の他の実
施の形態を示す概略断面図である。

【図１５】従来のセル苗移植装置におけるセル苗の掴み
動作を示す説明図である。

【図１６】従来のセル苗移植装置におけるセル苗の他の
掴み動作を示す説明図である。

【図１７】（ａ）は本発明に係るセル苗移植装置の移植
爪部の他の実施の形態を示す一部切欠した拡大概略説明
図、（ｂ）は本発明に係るセル苗移植装置の移植爪部の
他の実施の形態を示す一部切欠した拡大概略説明図、
（ｃ）は（ａ）、（ｂ）における移植爪部の回転板を示
す拡大概略説明図、（ｄ）は（ａ）、（ｂ）における固
定板を示す拡大概略説明図である。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ セルトレー ３ セルトレー搬送手段 ４ 移植ポット搬送手段 ５ セル苗ポッティングロボット １０ セルトレー搬送コンベアー ２１ 位置決め用回転シリンダー ２２ クランク機構部 ２３ ロボット本体部 ２４ 横移動位置決めロボット部 ２５ 移植爪スライド用シリンダー部 ２６ 爪保持体 ２７ 移植爪部 ２８ 支持片 ２９ 爪片 ３０ 開閉用ロータリーアクチェーター ３２ 挟み領域 ５０ セル苗 ５０ａ セル部 ５１ セル苗検出センサー ５２ セル苗押し出し用アクチェーター ５３ 爪 ６０ 方向変換機構部 ６１ａ 円周駆動ドラム ６１ｂ 円周駆動ドラム ６２ モータ ６３ 回転支持部材 ７０ セル苗押し出し機構部 ７１ セッティングロボットモータ ７２ プランジャ ８０ 上下動機構部 ８４ 上下駆動モータ ９０ 穴開機構部 ９１ 穴開体 ９２ 支持板 ９３ 上下シリンダ ９４ ロータリバイブレータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】苗をセル部に植え込んだセル苗を収容した
   多数のセルトレーを搬送するセルトレー搬送手段と、 このセルトレー搬送手段から前記セルトレーを受け取り
   苗側を外方にして搬送する回転ドラム式の方向変換手段
   と、 セル苗を移植する多数の移植ポットを搬送する移植ポッ
   ト搬送手段と、 前記移植ポット搬送手段を前記移植ポットやセルトレー
   の種類に応じて上下動させるエレベータ手段と、 前記方向変換手段により搬送されるセルトレー中の任意
   のセル苗のセル部を苗側に押し出すセル苗押し出し手段
   と、 前記移植ポット中の土に円運動による振動を与え穴を開
   ける手段と、 前記セル苗押し出し手段により押し出される各セル苗の
   セル部を個別に挟んで抜き取り、抜き取ったセル部を、
   前記エレベータ手段により上下方向の位置が規制される
   前記移植ポット搬送手段により搬送される各移植ポット
   に移植するセル苗移植手段と、 を有することを特徴とするセル苗移植装置。