JPWO2015004932A1 - 植物移植装置 - Google Patents

Abstract

簡便な構造かつ低コストで、迅速かつ安定した移植を実現し、植物の損傷を防止するとともに、自動化が容易な植物移植装置を提供すること。上下方向に貫通するホルダ苗床保持孔１１１を水平方向に複数配置した植物ホルダ１１０から、上下方向に貫通するパレット苗床保持孔１２１を水平方向に複数配置した栽培用パレット１２０に、苗床Ｂを移植するための植物移植装置１００であって、植物ホルダ１１０を保持するためのホルダ保持機構１３０と、ホルダ保持機構１３０によるホルダ保持位置の上方で、栽培用パレット１２０を保持するためのパレット保持機構１４０と、ホルダ苗床保持孔１１１に保持された苗床Ｂを上方に向けて押し上げ、パレット苗床保持孔１２１内に挿入するための押上げ機構１５０と、を備えている植物移植装置１００。

Description

本発明は、植物ホルダから栽培用パレットに苗床を移植する植物移植装置に関する。

従来、間欠回転及び左右往復移動をして苗床を移送する苗床搬送コンベヤと、苗床搬送コンベヤの下方に並設し間欠回転して定植パネルを移送する定植パネル搬送コンベヤと、苗床搬送コンベヤの前端部の上方に位置して苗床搬送コンベヤ上の苗床の前端列の数個置きの床片をそれぞれ挟持し切離して前方へ移送する数個の移送開閉挟み具と、数個の移送開閉挟み具の前方に位置して移送開閉挟み具により移送した床片を挟持して下降し定植パネル搬送コンベヤ上の定植パネルの穴内に挿入して植付ける数個の挿入開閉挟み具と、苗床搬送コンベヤに連結して苗床搬送コンベヤを苗床の床片の幅づつ左右方向に間欠的に往復移動させる作動機構とから構成された水耕苗の自動定植装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。

特開２０００−４６９９号公報

ところが、特許文献１の自動定植装置では、自動定植装置に苗床をセットする前工程として、苗床に播かれた植物の種を発芽させるために水が張られた育苗容器から苗床を取り出す工程を必要とするが、苗床はスポンジ状の素材等から形成され柔らかいことから、育苗容器から苗床を取り出す工程は自動化することが難しく、人間の手によって行う必要があるため、作業負担が大きく、また、人間に付着した汗や雑菌によって苗床が汚染され易いという問題があった。

また、挿入開閉挟み具によって苗床の１ブロックを上方から掴んで苗床をハンドリングすることから、挿入開閉挟み具によって苗床を掴む際に、苗床から横に張り出した植物の芽を挿入開閉挟み具によって傷つけてしまう恐れがあるという問題もある。

また、挿入開閉挟み具の把持爪によって苗床を掴んで定植パネルの穴内に挿入した後、挿入開閉挟み具の把持爪を左右に開く必要があり、定植パネルの穴の周縁に爪逃し用の切欠きが必要になることから、一般に普及した丸穴付きの定植パネルを使用することができず、コストが増加するという問題もある。

また、移送開閉挟み具や挿入開閉挟み具によって柔らかい苗床を確実に把持することは難しく、苗床の確実なハンドリングが難しいという問題もある。

また、苗床をハンドリングするにあたって、移送開閉挟み具や挿入開閉挟み具によって苗床を掴んだ後、移送開閉挟み具や挿入開閉挟み具を開くことで苗床を離す必要があるため、移植に時間がかかるという問題もある。

さらに、苗床を掴んでハンドリングを行う移送開閉挟み具や挿入開閉挟み具を必要とすることから、装置構造が複雑になり、故障し易く高価なものになってしまうという問題もある。

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡便な構造かつ低コストで、迅速かつ安定した移植を実現し、植物の損傷を防止するとともに、自動化が容易な植物移植装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、上下方向に貫通するホルダ苗床保持孔を水平方向に複数配置した植物ホルダから、上下方向に貫通するパレット苗床保持孔を水平方向に複数配置した栽培用パレットに、苗床を移植するための植物移植装置であって、前記植物ホルダを保持するためのホルダ保持機構と、前記ホルダ保持機構によるホルダ保持位置の上方で、前記栽培用パレットを保持するためのパレット保持機構と、前記ホルダ苗床保持孔に保持された苗床を上方に向けて押し上げ、前記パレット苗床保持孔内に挿入するための押上げ機構と、を備えていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に記載の構成によれば、植物ホルダに保持された苗床を押し上げて栽培用パレット内に移植するという構成を採用することにより、植物移植装置に対する苗床のセット時には、複数の苗床を保持した状態の植物ホルダを植物移植装置にセットすればよいため、柔らかい苗床を直接ハンドリングする必要がなく、苗床のハンドリング性を向上することができる。
これにより、植物移植装置に対して苗床をセットする前に行われる、育苗容器から苗床を取り出す工程についても、複数の苗床を保持した状態の植物ホルダを育苗容器から取り出せばよいため、自動化が容易になり、また、自動化が容易になることによって、人間に付着した汗や雑菌によって苗床が汚染されることを防止できる。
また、柔らかい苗床を上方から掴むことなく、苗床を大きな面で下方から押し上げるため、簡便な構造で、迅速かつ安定した移植を実現でき、また、苗床から上方に伸び出た植物が傷つくことを防止できる。
また、特許文献１の自動定植装置のように苗床を把持することで苗床の移植を行う場合には、パレット苗床保持孔の周縁に把持爪を逃がすための切欠きが必要となるが、本請求項１に記載の構成では、苗床を押し上げることで苗床の移植を行うことから、このような切り欠きを必要とせず、一般的に普及した栽培用パレットを使用でき、コスト低減を図ることができる。

本請求項２に記載の構成によれば、植物ホルダが薄板状の仕切板を有していることにより、植物ホルダを苗床に対して押し付けることで、仕切板によって苗床を複数の苗床に切り分けつつ、複数のホルダ苗床保持孔内に苗床を一度に収容することが可能であるため、植物ホルダに対する苗床の収容を容易に行うことができる。また、苗床がホルダ苗床保持孔内に隙間なく収容されるため、ホルダ苗床保持孔による苗床の保持強度を向上でき、また、植物ホルダ内への苗床の収容時に苗床に人間の手が直接触れることを回避するため、人間に付着した汗や雑菌によって苗床が汚染されることを防止できる。
本請求項３に記載の構成によれば、前記植物ホルダと前記栽培用パレットとを水平方向に相対的に移動させるための移動機構を備えていることにより、移動機構によってホルダ苗床保持孔とパレット苗床保持孔との水平方向の位置関係を調節することが可能であるため、植物ホルダおよび栽培用パレットのサイズやホルダ苗床保持孔およびパレット苗床保持孔の形成位置等の、植物ホルダおよび栽培用パレットの設計自由度を向上できる。
本請求項４に記載の構成によれば、縦方向における、ホルダ苗床保持孔間の第１ピッチおよびパレット苗床保持孔間の第２ピッチが、ｎＰ１＝ｍＰ２（Ｐ１は第１ピッチ、Ｐ２は第２ピッチ、ｎは１以上の整数、ｍは１以上の整数）の式を満足するように設定されていることにより、縦方向において、１回の押上げ動作で複数の苗床を纏めて移植することが可能であるため、迅速な移植を実現することができる。
本請求項５に記載の構成によれば、横方向における、ホルダ苗床保持孔間の第３ピッチおよびパレット苗床保持孔間の第４ピッチが、ｏＰ３＝ｐＰ４（Ｐ３は第３ピッチ、Ｐ４は第４ピッチ、ｏは１以上の整数、ｐは１以上の整数）の式を満足するように設定されていることにより、縦横方向において、１回の押上げ動作で複数の苗床を纏めて移植することが可能であるため、迅速な移植を実現することができる。
本請求項６に記載の構成によれば、栽培用パレットを載せるためのテーブルと前記テーブルに対する前記栽培用パレットの上方への移動を規制する浮き上がり規制部と前記テーブルの水平方向への位置決めを行う位置決め部とを設け、このテーブルに複数のパレット苗床保持孔と同一の配置態様で複数のガイド孔を形成することにより、テーブル上で栽培用パレットが傾斜したり位置がずれたりすることを防止し、苗床の押上げ時にテーブルのガイド孔によって苗床を確実にガイドすることが可能であるため、パレット苗床保持孔内に苗床を円滑に移植することができる。
本請求項７に記載の構成によれば、ガイド孔の内周面の少なくとも一部が下方から上方に向けて縮径するテーパ形状に形成されていることにより、ホルダ苗床保持孔から押し出された苗床がガイド孔を通過する際に、ガイド孔のテーパ形状に沿って苗床を正しい姿勢に修正することが可能であるため、苗床から出た植物に損傷が生じることを防止できる。
本請求項８に係る発明によれば、パレット苗床保持孔が下方から上方に向けて拡径するテーパ部を前記栽培用パレットの上面側に有していることにより、苗床がパレット苗床保持孔を通過する途中においても、苗床から出た植物が横に開くことが可能であるため、植物にストレスを与えることを防止できる。
本請求項９に係る発明によれば、苗床を押し上げる押上げ部材に、複数の把持アームを設けることにより、押上げ対象となる苗床と当該苗床に隣接する苗床とが部分的に繋がっている場合や、押上げ部材が苗床の中心に正しく突き当たっていない場合等であっても、苗床の押上げ時に把持アームによって苗床を把持して、確実な苗床の移植を実現することができる。
本請求項１０に係る発明によれば、押上げ部材に固定されたカムフォロワ部を摺接させ、複数の把持アーム間の水平方向の間隔を制御する開閉制御カム部を設けることにより、押上げ部材の上下方向への移動を利用して把持アーム間の水平方向の間隔を制御することが可能であるため、把持アームを水平方向に移動させる独自の駆動手段等を設けることなく、押上げ時における苗床の把持および開放を確実に行うことができる。
本請求項１１に係る発明によれば、開閉制御カム部が、苗床を把持しない間隔に複数の把持アームの間隔を制御する開領域部と、開領域部よりも上方に形成され、苗床を把持する間隔に複数の把持アームの間隔を制御する閉領域部とを有し、閉領域部に、複数の把持アーム間の間隔を広げる一時開放領域部を設けることにより、ホルダ苗床保持孔から苗床を抜き出す際に苗床を把持し、パレット苗床保持孔内に苗床を押し込む際に苗床を開放するという一連の動作を、簡便な構成で確実に達成することができる。

本発明の第１実施形態に係る植物移植装置の初期状態を示す斜視図。 植物ホルダの手前側の列の苗床を移植する際の植物移植装置の状態を示す斜視図。 植物ホルダの奥側の列の苗床を移植する際の植物移植装置の状態を示す斜視図。 図１に示す植物移植装置の正面図。 図１に示す植物移植装置の側面図。 植物ホルダを示す斜視図。 植物ホルダを示す上面図。 苗床を収容した状態の植物ホルダを示す斜視図。 苗床を示す斜視図。 栽培用パレットを示す斜視図。 栽培用パレットを示す上面図。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線を矢印方向に見て示す栽培用パレットの断面図。 テーブルを示す斜視図。 テーブルを示す上面図。 図１４のＸＶ−ＸＶ線を矢印方向に見て示すテーブルの断面図。 植物ホルダから栽培用パレットへの移植前の状態を示す説明図。 植物ホルダから栽培用パレットへの移植後の状態を示す説明図。 本発明の第２実施形態に係る押上げ機構を部分的に示す斜視図。 第２実施形態の押上げ機構を側面から見て示す説明図。 第２実施形態の押上げ機構を上方から見て示す説明図。 第２実施形態のアーム制御部材を示す平面図。 第２実施形態における移植フローの第１〜第３工程を示す説明図。 第２実施形態における移植フローの第４〜第６工程を示す説明図。 第２実施形態における移植フローの第７〜第９工程を示す説明図。 第２実施形態における移植フローの第１０〜第１３工程を示す説明図。 第３実施形態におけるアーム制御部材を示す平面図。 第４実施形態における植物ホルダを示す斜視図。 第５実施形態における植物ホルダを示す斜視図。 第５実施形態における植物ホルダを下面側から見て示す斜視図。 第５実施形態における植物ホルダを示す側面図。

１００、２００ ・・・ 植物移植装置
１１０、４１０、５１０ ・・・ 植物ホルダ
１１１、４１１、５１１ ・・・ ホルダ苗床保持孔
１１２、 ５１２ ・・・ 仕切板
１１３、４１３、５１３ ・・・ フランジ部
４１４ ・・・ 保持ピン
４１５ ・・・ 連結部
５１６ ・・・ 切り欠き部
１２０、２２０ ・・・ 栽培用パレット
１２１、２２１ ・・・ パレット苗床保持孔
１２１ａ ・・・ 上方テーパ部（テーパ部）
１２１ａ' ・・・ 上方座繰り部
１２１ｂ ・・・ 下方テーパ部
１２１ｂ' ・・・ 下方座繰り部
１３０ ・・・ ホルダ保持移動機構（ホルダ保持機構、移動機構）
１３１ ・・・ ホルダ保持部材
１３２ ・・・ 横方向直動アクチュエータ
１３３ ・・・ 縦方向直動アクチュエータ
１４０ ・・・ パレット保持機構
１４１ ・・・ テーブル
１４１ａ ・・・ ガイド孔
１４２ ・・・ 浮き上がり規制部
１５０、２５０ ・・・ 押上げ機構
１５１、２５１ ・・・ 押上げ直動アクチュエータ
２５１ａ ・・・ 本体部
２５１ｂ ・・・ 上下可動部
１５２、２５２ ・・・ 押上げ部材
２５２ａ ・・・ 把持アーム
２５２ｂ ・・・ アーム支持部
２５２ｃ ・・・ カムフォロワ部
１５３ ・・・ 横方向移動直動アクチュエータ
１５４ ・・・ 縦方向直動アクチュエータ
２５５、 ３５５ ・・・ アーム制御部材
２５６、 ３５６ ・・・ 開閉制御カム部
２５６ａ、３５６ａ ・・・ 開領域部
２５６ｂ、３５６ｂ ・・・ 閉領域部
２５６ｃ、３５６ｃ ・・・ 移行領域部
２５６ｄ ・・・ 一時開放領域部
１６０ ・・・ フレーム
Ｂ、Ｂ' ・・・ 苗床
Ｓ ・・・ 植物の芽
Ｐ１ ・・・ 第１ピッチ（縦方向におけるホルダ苗床保持孔間のピッチ）
Ｐ２ ・・・ 第２ピッチ（縦方向におけるパレット苗床保持孔間のピッチ）
Ｐ３ ・・・ 第３ピッチ（横方向におけるホルダ苗床保持孔間のピッチ）
Ｐ４ ・・・ 第４ピッチ（横方向におけるパレット苗床保持孔間のピッチ）

本発明は、上下方向に貫通するホルダ苗床保持孔を水平方向に複数配置した植物ホルダから、上下方向に貫通するパレット苗床保持孔を水平方向に複数配置した栽培用パレットに、苗床を移植するための植物移植装置であって、植物ホルダを保持するためのホルダ保持機構と、ホルダ保持機構によるホルダ保持位置の上方で、栽培用パレットを保持するためのパレット保持機構と、ホルダ苗床保持孔に保持された苗床を上方に向けて押し上げ、パレット苗床保持孔内に挿入するための押上げ機構と、を備え、簡便な構造かつ低コストで、迅速かつ安定した移植を実現し、植物の損傷を防止するとともに、自動化が容易なものであれば、その具体的な構成は如何なるものでもよい。

例えば、後述する実施形態では、栽培用パレットが固定状態で設置され、植物ホルダおよび押上げ機構を水平方向に移動させるものとして説明するが、具体的な実施形態はこれに限定されず、例えば、植物ホルダを固定状態で設置し、栽培用パレットおよび押上げ機構を水平方向に移動させても構わない。

以下に、本発明の第１実施形態である植物移植装置１００について、図面に基づいて説明する。

植物移植装置１００は、図１〜３に示すように、格子状の植物ホルダ１１０と、栽培用パレット１２０と、育苗容器（図示しない）と、ホルダ保持移動機構１３０と、パレット保持機構１４０と、押上げ機構１５０と、植物ホルダ１１０を移動させるハンドリング機構（図示しない）と、ホルダ保持移動機構１３０やパレット保持機構１４０や押上げ機構１５０等の各部を支持するフレーム１６０とを備え、植物ホルダ１１０によって保持された苗床Ｂを植物ホルダ１１０よりもサイズの大きい栽培用パレット１２０に移植するものである。

植物ホルダ１１０は、金属等の強度のある材料から形成され、図６〜８に示すように、上下方向に貫通し苗床Ｂを保持する複数のホルダ苗床保持孔１１１と、ホルダ苗床保持孔１１１を縦横方向に仕切る薄板状の仕切板１１２と、上端に形成されたフランジ部１１３とを有している。

ホルダ苗床保持孔１１１は、図７に示すように、上下方向に見た場合に、縦方向に第１ピッチＰ１および横方向に第３ピッチＰ３で、矩形格子状に配置されている。なお、本発明で言うところのピッチは、孔もしくは部材の中心間のピッチのことを意味している。

仕切板１１２は、その面が水平方向に対して垂直になるように配置され、図８から分かるように、植物ホルダを苗床Ｂ'に対して押し付けた際に、苗床Ｂ'を複数の苗床Ｂに切り分けつつ、複数のホルダ苗床保持孔内に苗床Ｂを一度に収容することが可能であるように形成されている。

フランジ部１１３は、図１に示すように、ホルダ保持部材１３１に保持されるために設けられたものであり、ハンドリング機構（図示しない）によって植物ホルダ１１０をハンドリングするためのハンドリング用係合部としても機能する。ハンドリング用係合部の他の態様として、孔や突起等が考えられる。

栽培用パレット１２０は、合成樹脂等（主に発泡スチロール）から形成され、図１０や図１２に示すように、上下方向に貫通し苗床Ｂを保持する複数の丸孔状のパレット苗床保持孔１２１を有している。

パレット苗床保持孔１２１は、図１２（ａ）に示すように、下方から上方に向けて拡径する上方テーパ部１２１ａを栽培用パレット１２０の上面側に有し、また、下方から上方に向けて縮径する下方テーパ部１２１ｂを栽培用パレット１２０の下面側に有している。
なお、パレット苗床保持孔１２１の変形例として、図１２（ｂ）に示すように、栽培用パレット１２０の上面側に上方座繰り部１２１ａ'を形成するとともに、栽培用パレット１２０の下面側に下方座繰り部１２１ｂ'を形成してもよい。

複数のパレット苗床保持孔１２１は、図１１に示すように、上下方向に見た場合に、六角格子状に配置されている。図１１に示すように、複数のパレット苗床保持孔１２１のうち縦方向に隣接するパレット苗床保持孔１２１間のピッチを第２ピッチＰ２とした場合、ホルダ苗床保持孔１１１の第１ピッチＰ１およびパレット苗床保持孔１２１の第２ピッチＰ２は、ｎＰ１＝ｍＰ２（ｎは１以上の整数、ｍは１以上の整数）の式を満足するように設定されている。第２ピッチＰ２は、第１ピッチＰ１よりも大きい。また、図１１に示すように、複数のパレット苗床保持孔１２１のうち横方向に隣接するパレット苗床保持孔１２１間のピッチを第４ピッチＰ４とした場合、ホルダ苗床保持孔１１１の第３ピッチＰ３およびパレット苗床保持孔１２１の第４ピッチＰ４は、ｏＰ３＝ｐＰ４（ｏは１以上の整数、ｐは１以上の整数）の式を満足するように設定されている。第４ピッチＰ４は、第３ピッチＰ３よりも大きい。

育苗容器（図示しない）は、内部に水が張られ、図８に示すような複数の苗床Ｂを保持した状態の植物ホルダ１１０を収容し、苗床Ｂに播かれた植物の種を発芽させるための容器である。この育苗容器（図示しない）には、水密性が要求され、また、自動化用の取っ手等を設けてもよい。

ホルダ保持移動機構１３０は、押上げ機構１５０の上方で植物ホルダ１１０を保持するとともに、植物ホルダ１１０を縦横方向に移動させるものである。ホルダ保持移動機構１３０は、図１〜３に示すように、植物ホルダ１１０を保持するホルダ保持部材１３１と、ホルダ保持部材１３１を横方向に移動させる横方向直動アクチュエータ１３２と、ホルダ保持部材１３１を縦方向に移動させる縦方向直動アクチュエータ１３３とを有している。なお、ホルダ保持移動機構１３０の具体的態様については、上記に限定されず、植物ホルダ１１０を保持し移動させるハンドアーム等、如何なるものでもよい。

パレット保持機構１４０は、図１に示すように、前述したホルダ保持機構によって保持された植物ホルダ１１０の上方において、栽培用パレット１２０を固定状態で保持するものであり、栽培用パレット１２０を載せるテーブル１４１と、テーブル１４１に対する栽培用パレット１２０の上方への移動を規制する複数の浮き上がり規制部１４２とを有している。テーブル１４１および浮き上がり規制部１４２は、フレーム１６０に固定されている。

テーブル１４１は、図１３や図１５に示すように、上下方向に貫通する複数のガイド孔１４１ａを有している。これら複数のガイド孔１４１ａは、複数のパレット苗床保持孔１２１と同数配置され、上下方向に見た場合に、複数のパレット苗床保持孔１２１と同一の配置態様で配置されている。ガイド孔１４１ａの内周面の少なくとも一部は、図１５に示すように、下方から上方に向けて縮径するテーパ形状に形成されている。
なお、本実施形態では、テーブル１４１に形成したガイド孔１４１ａによって苗床Ｂをガイドするが、このようなテーブル１４１を設けることなく、前述したパレット苗床保持孔１２１の下面側に形成された下方テーパ部１２１ｂによって苗床Ｂをガイドするようにしてもよい。この場合、テーブル１４１の代わりに、栽培用パレット１２０を支持する部材や部分を別途設ければよい。
また、本実施形態では、テーブル１４１のガイド孔１４１ａを、栽培用パレット１２０のパレット苗床保持孔１２１と同数および同一の配置態様で設けた。しかしながら、栽培用パレット１２０を水平方向に移動させるように構成した場合には、ガイド孔１４１ａの配置態様は、上記に限定されない。例えば、ガイド孔１４１ａを、横方向におけるパレット苗床保持孔１２１間の第４ピッチＰ４の半分のピッチで、横方向に一列に設け、パレット苗床保持孔１２１がガイド孔１４１ａの上を通る時に、植物ホルダ１１０に保持された苗床Ｂを一列ずつ押し上げるように構成してもよい。この場合、押上げ部材１５２を縦方向に移動させる必要がないため、押上げ機構１５０の構造を簡略化することができる。

浮き上がり規制部１４２は、図１に示すように、テーブル１４１に対する栽培用パレット１２０の上方への移動を規制するものであり、栽培用パレット１２０は、浮き上がり規制部１４２に対して横から押し込まれることで、テーブル１４１に対してセットされる。浮き上がり規制部１４２は、栽培用パレット１２０を水平方向に位置決めする位置決め部としての役割も担っている。なお、浮き上がり規制部１４２や前述した位置決め部の具体的な態様は、上記に限定されず、テーブル１４１に設けられた複数の突起や枠等、如何なるものでもよい。

押上げ機構１５０は、ホルダ苗床保持孔１１１に保持された苗床Ｂを上方に向けて押し上げ、パレット苗床保持孔１２１内に挿入するものである。

押上げ機構１５０は、図１〜４に示すように、押上げ直動アクチュエータ１５１と、押上げ直動アクチュエータ１５１によって上下方向に移動可能に支持される複数の押上げ部材１５２と、押上げ直動アクチュエータ１５１を横方向に移動させる横方向移動直動アクチュエータ１５３と、押上げ直動アクチュエータ１５１および押上げ部材１５２および横方向移動直動アクチュエータ１５３を縦方向に移動させる縦方向直動アクチュエータ１５４とを有している。複数の押上げ部材１５２は、横方向に一列に並べた状態で押上げ直動アクチュエータ１５１に対して配置され、横方向移動直動アクチュエータ１５３および縦方向直動アクチュエータ１５４によって縦横方向に移動可能に支持される。複数の押上げ部材１５２は、押上げ直動アクチュエータ１５１内に配置された複数の直動アクチュエータによって単独または一列単位で、上下方向に移動するように構成されている。

なお、本実施形態では、押上げ部材１５２を複数設けたが、押上げ部材１５２は、１つ以上設ければよい。また、押上げ部材１５２を複数のパレット苗床保持孔１２１と同数配置し、上下方向に見た場合に、複数のパレット苗床保持孔１２１と同一の配置態様で配置した場合、押上げ部材１５２を水平方向に移動させる必要がないため、押上げ機構１５０の構造を簡便化することができる。

ハンドリング機構（図示しない）は、植物ホルダ１１０をホルダ保持部材１３１まで移動させホルダ保持部材１３１にセットするものである。ハンドリング機構（図示しない）の具体的態様については、把持爪や支持アームを備えるもの等、如何なるものでもよい。

このようにして得られた本実施形態の植物移植装置１００では、仕切板１１２で仕切られたホルダ苗床保持孔１１１内に１つずつ苗床Ｂが収容されるため、周囲のホルダ苗床保持孔１１１内に苗床Ｂが保持されているかに関わらず、苗床Ｂを確実に保持できる。

また、サイズが小さい植物ホルダ１１０を移動させることにより、サイズの大きい栽培用パレット１２０を移動させる場合と比較して、移動スペースを確保することが容易であるため、省スペース化を実現することができる。

また、押上げ機構１５０が複数の押上げ部材１５２を有していることにより、１回の押上げ動作で複数の苗床Ｂを纏めて移植することが可能であるため、短時間での移植を実現できる。

また、植物ホルダ１１０をホルダ保持移動機構１３０まで移動させるハンドリング機構（図示しない）を設けることにより、ホルダ保持移動機構１３０への植物ホルダ１１０のセット時に人間の手が植物ホルダ１１０に直接触れることを回避し、人間に付着した汗や雑菌によって苗床Ｂが汚染されることを防止できる。

次に、本発明の第２実施形態に係る植物移植装置２００について、図１８〜図２５に基づいて説明する。ここで、第２実施形態では、押上げ機構以外の構成については、前述した第１実施形態と全く同じである。そのため、第１実施形態に関する明細書および図面に示す１００番台の符号を２００番台の符号に読み替えることによって、押上げ機構以外の構成については、その説明を省略する。

まず、上述した第１実施形態では、押上げ部材１５２が棒状に形成され苗床Ｂを押し上げるのみの機能を有していたが、第２実施形態では、押上げ部材２５２として複数の把持アーム２５２ａを設け、これら把持アーム２５２ａによって苗床Ｂの押上げ時に苗床Ｂを把持するように構成されている。

具体的に説明すると、第２実施形態では、図１８〜図２０に示すように、各押上げ部材２５２が、計４本の把持アーム２５２ａと、各２本の把持アーム２５２ａを支持する２つのアーム支持部２５２ｂと、各アーム支持部２５２ｂに取り付けられたカムフォロワ部２５２ｃとを備えている。各アーム支持部２５２ｂは、上下方向に移動可能な押上げ直動アクチュエータ２５１の上下可動部２５１ｂに対して、水平方向にスライド可能に取り付けられている。

そして、押上げ機構２５０は、上下可動部２５１ｂを駆動する押上げ直動アクチュエータ２５１の本体部２５１ａに固定されたアーム制御部材２５５を更に備え、このアーム制御部材２５５には溝状の開閉制御カム部２５６が形成されている。開閉制御カム部２５６は、上下方向に移動するカムフォロワ部２５２ｃを摺接させることで把持アーム２５２ａの水平方向への移動を制御するものであり、図２１に示すように、苗床Ｂを把持しない間隔に複数の把持アーム２５２ａの間隔を制御する開領域部２５６ａと、開領域部２５６ａよりも上方に形成され、苗床Ｂを把持する間隔に複数の把持アーム２５２ａの間隔を制御する閉領域部２５６ｂと、開領域部２５６ａおよび閉領域部２５６ｂの間に形成された移行領域部２５６ｃとを有している。閉領域部２５６ｂには、複数の把持アーム２５２ａ間の間隔を広げ、苗床Ｂを開放するための一時開放領域部２５６ｄが形成されている。

次に、第２実施形態における苗床Ｂの移植フローについて、図２２〜図２５に基づいて以下に説明する。

まず、図２２（ａ）に示す初期状態では、カムフォロワ部２５２ｃが開閉制御カム部２５６の開領域部２５６ａに位置し、把持アーム２５２ａ間の間隔が苗床Ｂを把持しない間隔に制御されている。

次に、図２２（ｂ）〜（ｃ）に示すように、押上げ直動アクチュエータ２５１によって押上げ部材２５２全体を上方に向けて移動させると、開閉制御カム部２５６の移行領域部２５６ｃによってカムフォロワ部２５２ｃが水平方向に押されて、把持アーム２５２ａ間の間隔が狭められつつ、把持アーム２５２ａが上方に移動する。これにより、苗床Ｂが、把持アーム２５２ａによって把持された状態で上方に押し上げられ、植物ホルダ２１０のホルダ苗床保持孔２１１から抜き出される。

次に、図２３（ａ）〜（ｃ）に示すように、苗床Ｂが把持アーム２５２ａによって把持された状態で上方に押し上げられる。

次に、図２４（ａ）に示すように、苗床Ｂがパレット苗床保持孔２２１内に挿入されるタイミングで、開閉制御カム部２５６の一時開放領域部２５６ｄによってカムフォロワ部２５２ｃが押され、把持アーム２５２ａ間の間隔が広げられて苗床Ｂが開放される。しかしながら、このタイミングでは、苗床Ｂがパレット苗床保持孔２２１内に入り込んでいるため、苗床Ｂが落ちることはない。

次に、図２４（ｂ）〜（ｃ）に示すように、苗床Ｂが、把持アーム２５２ａによって把持された状態で上方に押し上げられ、パレット苗床保持孔２２１から上方に抜き出される。

次に、図２５（ａ）に示すように、押上げ直動アクチュエータ２５１による押上げ部材２５２の移動方向を下方に転換すると、苗床Ｂが、把持アーム２５２ａによって把持された状態で下方に向けて運ばれ、パレット苗床保持孔２２１に再度挿入される。
このように、苗床Ｂをパレット苗床保持孔２２１の上方にまで抜き出した後、苗床Ｂを上方からパレット苗床保持孔２２１内に再度挿入することにより、苗床Ｂの植物の芽Ｓが横に広がっている場合であっても、植物の芽Ｓがパレット苗床保持孔２２１と苗床Ｂとの間に挟まれることを回避することができる。

次に、図２５（ｂ）に示すように、苗床Ｂをパレット苗床保持孔２２１内に挿入したタイミングで、開閉制御カム部２５６の一時開放領域部２５６ｄによってカムフォロワ部２５２ｃが押され、複数の把持アーム２５２ａ間の間隔が広げられて苗床Ｂを開放し、その後、図２５（ｃ）〜（ｄ）に示すように、把持アーム２５２ａを初期位置に復帰させる。

なお、上述した実施形態では、各押上げ部材に把持アームが計４つ設けられているものとして説明したが、把持アームの個数は苗床Ｂを把持可能な２つ以上であればよい。
また、上述した実施形態では、全ての把持アームが水平方向に移動可能であるものとして説明したが、一部の把持アームを固定状態で設置し、残りの把持アームを水平方向に移動可能に設けることで、苗床Ｂを把持するように構成してもよい。
また、上述した実施形態では、開閉制御カム部が形成されたアーム制御部材を設け、把持アームの上下方向への移動を利用して把持アームを水平方向に移動させるものとして説明したが、上述したアーム制御部材を設けることなく、把持アームを水平方向に移動させるアクチュエータ等の駆動手段を別途に設けてもよい。
また、苗床を把持する把持アームの把持部分に、凹凸や溝等の滑り止め部を設けてもよく、この場合、少ない把持力で苗床を確実に把持することができる。

次に、本発明の第３実施形態に係る植物移植装置３００について、図２６に基づいて説明する。ここで、第３実施形態では、アーム制御部材の開閉制御カム部以外の構成については、前述した第２実施形態と全く同じである。そのため、第２実施形態に関する明細書および図面に示す２００番台の符号を３００番台の符号に読み替えることによって、開閉制御カム部以外の構成については、その説明を省略する。

まず、第３実施形態では、図２６に示すように、アーム制御部材３５５の開閉制御カム部３５６に、上述した第２実施形態における一時開放領域部２５６ｄが設けられていない。これにより、第３実施形態では、上述した図２４（ａ）および図２５（ｂ）に示すタイミングにおいて、把持アーム３５２ａ間の間隔が一時的に広げられることなく、把持アーム３５２ａの間隔が苗床Ｂを把持する間隔で保たれる。

そして、このような第３実施形態では、図２５（ｂ）に示すように苗床Ｂを上方からパレット苗床保持孔３２１内に再度挿入するタイミングで、パレット苗床保持孔３２１および苗床Ｂの間で生じる抵抗力（摩擦力等）によって、把持アーム３５２ａによる苗床Ｂの把持が外れ、パレット苗床保持孔３２１内に苗床Ｂが残るように、パレット苗床保持孔３２１および苗床Ｂの間で生じる抵抗力（摩擦力等）と把持アーム３５２ａによる把持力との関係が設定されている。なお、図２４（ａ）に示すように苗床Ｂをパレット苗床保持孔３２１内に下方から挿入する際には、把持アーム３５２ａによって苗床Ｂを押し上げているため、上述したパレット苗床保持孔３２１および苗床Ｂの間で生じる抵抗力によって、苗床Ｂがパレット苗床保持孔３２１内に残ることはない。

また、図１２（ａ）に示す上方テーパ部１２１ａを栽培用パレット３２０の上面側に形成した場合、図２５（ｂ）に示すように苗床Ｂを上方からパレット苗床保持孔３２１内に再度挿入する際に、パレット苗床保持孔３２１および苗床Ｂの間で生じる抵抗力（摩擦力等）が徐々に増加し、パレット苗床保持孔３２１内の所定位置に苗床Ｂを残し易くなる。

なお、第２実施形態のように、開閉制御カム部２５６に一時開放領域部２５６ｄを設けた場合には、図２５（ｂ）のタイミングで、一時開放領域部２５６ｄによって把持アーム２５２ａ間の間隔を広げない限り、把持アーム２５２ａによる苗床Ｂの把持が外れないように、パレット苗床保持孔２２１および苗床Ｂの間で生じる抵抗力（摩擦力等）と把持アーム２５２ａによる把持力との関係を設定すればよい。

次に、本発明の第４実施形態に係る植物移植装置４００について、図２７に基づいて説明する。ここで、第４実施形態では、植物ホルダ以外の構成については、前述した第１実施形態と全く同じである。そのため、第１実施形態に関する明細書および図面に示す１００番台の符号を４００番台の符号に読み替えることによって、植物ホルダ以外の構成については、その説明を省略する。

第４実施形態における植物ホルダ４１０は、第１実施形態における仕切板１１２の代わりに、上下方向に延びる複数の保持ピン４１４と、縦方向および横方向に延びる複数の連結部４１５とを備えている。複数の保持ピン４１４は、上下方向に見た場合に、格子状に配置され、また、複数の連結部４１５は、複数の保持ピン４１４を縦方向および横方向に連結している。これら複数の保持ピン４１４および複数の連結部４１５によって画定された空間が、ホルダ苗床保持孔４１１として機能する。第４実施形態では、苗床Ｂ'に対して植物ホルダ４１０をセットする際には、苗床Ｂ'に対して複数の保持ピン４１４を突き刺すように、植物ホルダ４１０を苗床Ｂ'に対して押し付ける。なお、保持ピン４１４の先端（下端）を尖らせてもよく、この場合、苗床Ｂ'に対して保持ピン４１４が刺さり易くなり、また、保持ピン４１４の表面に凹凸を付ける等、保持ピン４１４と苗床Ｂとの間の摩擦を大きくするための加工を保持ピン４１４に施してもよく、この場合、保持ピン４１４による苗床Ｂの保持力が向上する。

次に、本発明の第５実施形態に係る植物移植装置５００について、図２８〜図３０に基づいて説明する。ここで、第５実施形態では、植物ホルダ以外の構成については、前述した第１実施形態と全く同じである。そのため、第１実施形態に関する明細書および図面に示す１００番台の符号を５００番台の符号に読み替えることによって、植物ホルダ以外の構成については、その説明を省略する。

第５実施形態における植物ホルダ５１０では、図２８〜図３０に示すように、薄板状の仕切板５１２の下端に複数の切り欠き部５１６が形成されている。切り欠き部５１６は、各ホルダ苗床保持孔５１１に対応する間隔で複数形成され、仕切板５１２と苗床Ｂとの間で植物の芽Ｓが挟まれて植物の芽Ｓが損傷を受けることを抑制するものである。
すなわち、植物の芽Ｓの成長が大きい時には、仕切板５１２と苗床Ｂとの間で植物の芽Ｓが挟まれることが考えられ、この場合、苗床Ｂ'に対して植物ホルダ５１０をセットする時や、植物ホルダ５１０に保持された苗床Ｂを押し上げて移植を行う時に、仕切板５１２と苗床Ｂとの間で植物の芽Ｓが擦られたり剪断されたりする等、植物の芽Ｓが損傷を受ける恐れがある。そこで、第５実施形態では、充分な高さの切り欠き部５１６を仕切板５１２に形成することにより、仕切板５１２と苗床Ｂとの間で植物の芽Ｓが挟まれる危険性を低減し、また、仕切板５１２と苗床Ｂとの間で植物の芽Ｓが挟まれた場合であっても、植物の芽Ｓが擦られる面積を低減し、植物の芽Ｓの損傷の程度を低減することができる。

本請求項２に記載の構成によれば、前記植物ホルダと前記栽培用パレットとを水平方向に相対的に移動させるための移動機構を備えていることにより、移動機構によってホルダ苗床保持孔とパレット苗床保持孔との水平方向の位置関係を調節することが可能であるため、植物ホルダおよび栽培用パレットのサイズやホルダ苗床保持孔およびパレット苗床保持孔の形成位置等の、植物ホルダおよび栽培用パレットの設計自由度を向上できる。
本請求項３に記載の構成によれば、栽培用パレットを載せるためのテーブルと前記テーブルに対する前記栽培用パレットの上方への移動を規制する浮き上がり規制部と前記テーブルの水平方向への位置決めを行う位置決め部とを設け、このテーブルに複数のパレット苗床保持孔と同一の配置態様で複数のガイド孔を形成することにより、テーブル上で栽培用パレットが傾斜したり位置がずれたりすることを防止し、苗床の押上げ時にテーブルのガイド孔によって苗床を確実にガイドすることが可能であるため、パレット苗床保持孔内に苗床を円滑に移植することができる。
本請求項４に記載の構成によれば、ガイド孔の内周面の少なくとも一部が下方から上方に向けて縮径するテーパ形状に形成されていることにより、ホルダ苗床保持孔から押し出された苗床がガイド孔を通過する際に、ガイド孔のテーパ形状に沿って苗床を正しい姿勢に修正することが可能であるため、苗床から出た植物に損傷が生じることを防止できる。
本請求項５に係る発明によれば、苗床を押し上げる押上げ部材に、複数の把持アームを設けることにより、押上げ対象となる苗床と当該苗床に隣接する苗床とが部分的に繋がっている場合や、押上げ部材が苗床の中心に正しく突き当たっていない場合等であっても、苗床の押上げ時に把持アームによって苗床を把持して、確実な苗床の移植を実現することができる。
本請求項６に係る発明によれば、押上げ部材に固定されたカムフォロワ部を摺接させ、複数の把持アーム間の水平方向の間隔を制御する開閉制御カム部を設けることにより、押上げ部材の上下方向への移動を利用して把持アーム間の水平方向の間隔を制御することが可能であるため、把持アームを水平方向に移動させる独自の駆動手段等を設けることなく、押上げ時における苗床の把持および開放を確実に行うことができる。
本請求項７に係る発明によれば、開閉制御カム部が、苗床を把持しない間隔に複数の把持アームの間隔を制御する開領域部と、開領域部よりも上方に形成され、苗床を把持する間隔に複数の把持アームの間隔を制御する閉領域部とを有し、閉領域部に、複数の把持アーム間の間隔を広げる一時開放領域部を設けることにより、ホルダ苗床保持孔から苗床を抜き出す際に苗床を把持し、パレット苗床保持孔内に苗床を押し込む際に苗床を開放するという一連の動作を、簡便な構成で確実に達成することができる。

Claims (11)

1. 上下方向に貫通するホルダ苗床保持孔を水平方向に複数配置した植物ホルダから、上下方向に貫通するパレット苗床保持孔を水平方向に複数配置した栽培用パレットに、苗床を移植するための植物移植装置であって、
   前記植物ホルダを保持するためのホルダ保持機構と、
   前記ホルダ保持機構によるホルダ保持位置の上方で、前記栽培用パレットを保持するためのパレット保持機構と、
   前記ホルダ苗床保持孔に保持された苗床を上方に向けて押し上げ、前記パレット苗床保持孔内に挿入するための押上げ機構と、
   を備えていることを特徴とする植物移植装置。
2. 前記植物ホルダを更に備え、
   前記植物ホルダは、前記複数のホルダ苗床保持孔を仕切る薄板状の仕切板を有していることを特徴とする請求項１に記載の植物移植装置。
3. 前記植物ホルダと前記栽培用パレットとを水平方向に相対的に移動させるための移動機構を更に備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の植物移植装置。
4. 前記植物ホルダおよび前記栽培用パレットを更に備え、
   前記押上げ機構は、水平方向に複数配置された押上げ部材を有し、
   上下方向に見た場合に、前記複数のホルダ苗床保持孔のうち縦方向に隣接するホルダ苗床保持孔間のピッチを第１ピッチ、前記複数のパレット苗床保持孔のうち縦方向に隣接するパレット苗床保持孔間のピッチを第２ピッチとした場合、
   前記第１ピッチおよび前記第２ピッチは、ｎＰ１＝ｍＰ２（Ｐ１は第１ピッチ、Ｐ２は第２ピッチ、ｎは１以上の整数、ｍは１以上の整数）の式を満足するように設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の植物移植装置。
5. 上下方向に見た場合に、前記複数のホルダ苗床保持孔のうち横方向に隣接するホルダ苗床保持孔間のピッチを第３ピッチ、前記複数のパレット苗床保持孔のうち横方向に隣接するパレット苗床保持孔間のピッチを第４ピッチとした場合、
   前記第３ピッチおよび前記第４ピッチは、ｏＰ３＝ｐＰ４（Ｐ３は第３ピッチ、Ｐ４は第４ピッチ、ｏは１以上の整数、ｐは１以上の整数）の式を満足するように設定されていることを特徴とする請求項４に記載の植物移植装置。
6. 前記パレット保持機構は、前記栽培用パレットを載せるためのテーブルと、前記テーブルに対する前記栽培用パレットの上方への移動を規制する浮き上がり規制部と、前記テーブルの水平方向への位置決めを行う位置決め部とを有し、
   前記テーブルには、上下方向に貫通する複数のガイド孔が形成され、
   前記複数のガイド孔は、前記複数のパレット苗床保持孔と同数配置され、上下方向に見た場合に、前記複数のパレット苗床保持孔と同一の配置態様で配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の植物移植装置。
7. 前記パレット保持機構は、前記栽培用パレットを載せるためのテーブルを有し、
   前記テーブルには、上下方向に貫通する複数のガイド孔が形成され、
   前記ガイド孔の内周面の少なくとも一部は、下方から上方に向けて縮径するテーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の植物移植装置。
8. 前記パレット苗床保持孔は、下方から上方に向けて拡径するテーパ部を前記栽培用パレットの上面側に有している請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の植物移植装置。
9. 前記押上げ機構は、上下方向に移動可能な少なくとも１つの押上げ部材を有し、
   前記各押上げ部材は、複数の把持アームを有していることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の植物移植装置。
10. 前記各押上げ部材の前記複数の把持アームのうち少なくとも１つは、水平方向に移動可能であるとともに、カムフォロワ部が固定され、
    前記押上げ機構は、開閉制御カム部を有したアーム制御部材を更に備え、
    前記開閉制御カム部は、前記カムフォロワ部を摺接させ、前記複数の把持アーム間の水平方向の間隔を制御することを特徴とする請求項９に記載の植物移植装置。
11. 前記開閉制御カム部は、苗床を把持しない間隔に前記複数の把持アームの間隔を制御する開領域部と、前記開領域部よりも上方に形成され、苗床を把持する間隔に前記複数の把持アームの間隔を制御する閉領域部とを有し、
    前記閉領域部には、前記複数の把持アーム間の間隔を広げ、苗床を開放するための一時開放領域部が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の植物移植装置。

Images