NL1031686C2 - Kasinrichting en werkwijze voor gebruik van een robot daarin. - Google Patents

Description

KASINRICHTING EN WERKWIJZE VOOR GERBUIK VAN EEN ROBOT DAARIN

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een kasinrichting voor de mobiele 5 teelt van gewassen, in het bijzonder potplanten, alsmede op een nieuwe werkwijze daarvoor.

Dergelijke inrichtingen en bijbehorende werkwijzen zijn algemeen bekend, bijvoorbeeld uit het Nederlandse octrooi NL-1016960. In de bekende inrichtingen wordt het gewas opgehouden in gewashouders, ook wel rolcontainers genoemd, 10 waarbij de houders door de kas kunnen bewegen over een systeem van boven de grond gehouden sporen. Ten behoeve van de groei van het gewas zijn dergelijke houders voor het grootste deel opgenomen in naast elkaar geplaatste rijen, en kunnen de houders voor een bewerking van het gewas naar het einde van de betreffende rij worden bewogen en doorgaans desgewenst worden overgezet in een althans 15 overwegend dwars op de rijen georiënteerde transportbaan. Gedurende de groei van het gewas dienen de afzonderlijke planten althans in veel gevallen, ten minste een keer doch doorgaans twee tot drie keer op grotere onderlinge afstand worden geplaatst. Dit wordt uitgevoerd met een zogenaamde opnemer welke het gewas aangrijpt bij een pot, dan wel bijvoorbeeld een stam, zoals bij boomkwekerijgewassen. 20 De bekende opnemers ofwel manipulatoren zijn doorgaans stationair opgesteld op een bewerkingsplaats, en opereren althans grotendeels automatisch. Hierbij strekt de opnemer zich met een opneemorgaan over een doorgaans kops uiteindedeel van een houder uit. Het opneemorgaan omvat een kamvormige grijper waarmee tussen de potten van de betreffende container wordt gestoken, en waarmee met een rij potten, 25 althans planten uit het gewas, een opwaartse en voorwaartse beweging kan worden uitgevoerd voor het neerzetten hiervan op een transportband die daartoe op de benodigde wijze evenwijdig aan de opnemer langs de werkplek is gevoerd. De neergezette planten worden vervolgens met een tweede opnemer opgepakt en op vergrootte onderlinge afstand in twee a drie andere houders geplaatst. Het 30 opneemorgaan van de bekende opnemer is hierbij aan beide uiteinden, dat wil zeggen aan weerszijden van de houder ondersteund. Het kamvormige opneemorgaan dient bij ieder afzonderlijk type bewerking te worden aangepast, ofwel te worden uitgewisseld. De bekende opnemers worden sinds jaar en dag toegepast en zijn relatief voordelig in aanschaf.

1031686" 2

Nadelen van de bekende opnemers zijn de beperking in de mogelijkheden van inrichten van een kas en de daarmee verhoogde prijs van de kasinrichting, en het relatief beperkte gemak in gebruik, welke ondermeer wordt bepaald door de noodzaak van het regelmatige wisselen van de opneemkammen. De uitvinding heeft tot doel 5 dergelijke nadelen althans vergaand weg te nemen, en te komen tot een gemoderniseerde, doch niettemin economische kasinrichting welke voordelen heeft in gebruik en vrijheid van indeling van de kas, althans de bewerkingsruimte daarvan.

Conform de huidige uitvinding wordt dit doel bereikt door de toepassing van een op zich bekende industriële robot met een robot-arm met meerdere vrijheidsgraden 10 van beweging, waarbij de robot ten minste wordt ingezet, dat wil zeggen is geprogrammeerd voor het direct vanuit de ene houder in de andere houder, veelal op een grotere onderlinge afstand plaatsen van het opgenomen gewas en/of voor het vanuit één of meer transporteurs, althans niet-gewashouders, in één of meer gewashouders en vice-versa overzetten van gewasgoed.

15 Met een dergelijke inrichting wordt gunstigerwijs bespaard op de aanwezigheid en het inrichten voor een transportsysteem in de bewerkingsplek van een kas, op een tweede opneemorgaan en op daarbij tot nu toe benodigde, relatief grotere ruimte. In combinatie met de sterk verhoogde efficiëntie door het niet meer hoeven te wisselen van grijpers, wordt het met de inrichting volgens de uitvinding mogelijk gemaakt om op 20 economische wijze efficiënt en zo nodig op een relatief klein kas oppervlak tot ondermeer een nieuw wijderzetsysteem te komen.

Hoewel industriële robots op zich reeds jaar en dag bekend zijn, is de toepassing daarvan in een kas voor gewasteelt steeds achterwege gebleven, vermoedelijk op grond van vermeende onrendabelheid. De huidige uitvinding toont de 25 wijze waarop een dergelijke inzet, onder aanpassing van de kasinrichting en de daarbij horende werkwijze wel rendabel is, en maakt het daarmee mogelijk dat efficiënt, dat wil zeggen met verminderde noodzaak tot persoonlijk ingrijpen, en op een relatief klein kasoppervlak kan worden geproduceerd, hetgeen in huidige, grootschalige en daardoor vaak kapitaalintensieve kassen van belang is.

30 In de aanloop naar de uitvinding is overwogen een deel van de nadelen van de bekende opnemer op te heffen door deze vergroot uit te voeren en het grijporgaan een vrijheid van beweging in zijn langsrichting te verschaffen, daarbij twee houders naast elkaar opstellend, en bedienend. Met een dergelijke uitvoering werd echter niet de efficiency winst behaald die met een inrichting volgens de uitvinding wel wordt 35 behaald.

3

Ter verdere onderbouwing van een rendabele introductie van een industriële robot in de kassenteelt is de inrichting verder aangepast, zodanig dat de robot is geprogrammeerd voor het neerzetten van het gewas met een vergrootte onderlinge afstand zowel in de rij als tussen de rijen. Door deze maatregel wordt het gewas 5 neergezet in driehoeksverband, hetgeen de efficiënte vulling van een houder bevordert. In weer een verdere uitvoering van de inrichting is de robot geprogrammeerd voor het oppakken van gewas van een bandtransporteur, en het neerzetten daarvan in een of meerdere gewashouders. Op deze wijze wordt gekomen tot een efficiënte vulling, ofwel een efficiënt oppotten van een houder omdat de nieuwe 10 inrichting het mogelijk maakt dat tweede houder reeds wordt gevuld terwijl een eerste wordt afgevoerd en vervangen. In weer een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is niet slechts een, maar zijn meerdere bandtransporteurs langs een houder of langs houders gevoerd. Een dergelijke nieuwe opzet en programmering van de ingezette industriële robot maakt het onder meer, op relatief eenvoudige wijze mogelijk een 15 rolcontainer met meerdere sorteringen te vullen. Ook kan conform een verder aspect van de uitvinding met deze uitvoering worden bereikt dat verschillende sorteringen eenvoudig uit elkaar worden gehouden.

Waar met de huidige opnemers de noodzaak bestaat een bandtransporteur op bij voorkeur slechts geringe hoogte boven een houder langs te voeren, is het met de 20 nieuwe inrichting mogelijk en conform een verder aspect van de uitvinding tevens voorzien een band transporteur tussen de rijen te laten bewegen. Een dergelijke opzet vergroot in sterke mate de ontwerpvrijheid en daarmee de mogelijkheid tot efficiënte inrichting van logistieke stromen in een kas.

Een nog verdere uitwerking van een concept voor het economisch kunnen 25 inzetten van een industriële robot waarvan de arm over meerdere vrijheidgraden van beweging beschikt wordt conform weer een verder aspect van de uitvinding bereikt in het beweegbaar in de kasinrichting opnemen van de robot. Onder meer wordt het op deze wijze mogelijk een sortering over meerdere gewashouders tegelijk te bewerkstelligen. Ook met deze maatregel wordt voordeligerwijs bereikt dat het aantal 30 noodzakelijke bewegingen van gewasplanten sterk beperkt wordt. Ook is het mogelijk de robot van een eerste werkpositie naar een tweede werkpositie te verplaatsen voor het op deze wijze bedienen van meerdere houders.

Conform verdere aspecten van de uitvinding wordt verdergaand gebruik gemaakt van unieke mogelijkheden van een industriële robot door deze te 35 programmeren voor het over- dan wel neerzetten van delen van rijen in een 4 gewashouder, en/of deze te programmeren voor het aan het einde van de teelt gereed zetten van een klantenorder. Met deze laatste maatregel wordt bereikt dat met een zeer sterk gereduceerd aantal handelingen planten worden geplaatst in trays van een door de klant gewenste maat.

5 De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een voorbeeld waahn per figuur van linksboven via linksonder naar rechtsonder steeds in een bovenaanzicht, een zijaanzicht en een vooraanzicht wordt getoond:

Figuur 1 illustreert een algemeen bekende oppak en neerzet inrichting in de vorm van een manipulator, en de daarbij horende werkwijze; 10 Figuur 2 illustreert een nieuwe werkwijze en een daarbij horende, op zich bekende industriële robot;

Figuur 3 illustreert een nieuwe werkwijze voor het sorteren met behulp van een stationaire robot;

Figuur 4 illustreert een nieuwe werkwijze voor het sorteren van planten met 15 behulp van een verplaatsbare robot;

Figuur 5 illustreert een nieuwe werkwijze voor het wijder zetten van planten;

Figuur 6 illustreert een nieuwe werkwijze voor het overzetten van een enkele drager naar meerdere dragers van een ander type.

Figuur 1 toont een bekende oppakinrichting waarbij gewasgoed 2, door een 20 manipulator 4, uit een container ofwel (gewas-) houder 1 wordt opgenomen, en op een in de huidige voorbeelden doorgaans als transportband uitgevoerde transporteur 3 wordt geplaatst of vice versa. De manipulator is voorzien van om een as draaibare armen 5, welke een kam-vormig opneemelement 6 vasthouden. De manipulator 4 is uit de aard van dit type werktuig beperkt in zijn vrijheidsgraden van beweging, en is als 25 zodanig ook niet programmeerbaar. Ook dient het opneemelement 6, bijvoorbeeld voor het manipuleren van een andere potmaat of -afstand, handmatig uitgewisseld te worden. De transporteur 3 waarop het gewasgoed 2 wordt geplaatst dient noodzakelijkerwijs dwars op de bewegingsrichting V van de houder 1 te zijn geplaatst. De as voor de arm 5 is ondersteund door twee, op een vloer 0 geplaatste consoles die 30 elk aan een lanszijde van een houder zijn geplaatst. In een van beide is een aandrijving voor de arm ondergebracht.

Figuur 2 illustreert een nieuwe inrichting en werkwijze, gebaseerd op het gebruik van een op zichzelf bekende, en op zichzelf relatief zeer dure robot 7 met robotarm 8. In dit voorbeeld is de robot 7 ingezet op een vaste werkpositie, en wel voor het 35 uitvoeren van een overeenkomstige taak als in figuur 1, namelijk het op of vanaf een 5 transportband 3, uit of in een container 1 plaatsen van gewas 2. De transportband verloopt hier echter in de bewegingsrichting van de container 1. Hierbij kan de robot 7 zijn ingezet met hetzij een grijporgaan voor individuele potten, althans planten, hetzij met het op zichzelf bekende, doch hier niet getoonde kamvormige opneemorgaan dat 5 dan draaibaar is met een as aan het uiteinde van de robotarm 8. In de hier getoonde uitvoeringsvorm van de robot 7 is de arm 8 gesteund en beweegbaar met een parallellogramconstructie.

Figuur 3 toont een kasinrichting waarbij een op zichzelf bekende robot 7 is ingezet voor het althans quasi gelijktijdig bedienen van twee gewashouders 1A en 1B 10 waarvan de inhoud wordt afgelegd op, respectievelijk wordt opgenomen van transporteurs 3A en3B. In de figuur is een als omloopstation uitgevoerde ondersteuning voor de transporteurs 3 getoond. Met een dergelijke, nieuwe opstelling worden hier twee relatief langzame verwerkingsstations bediend, en wordt aldus met behulp van de robot een verhoogde omloopsnelheid, althans verwerkingssnelheid 15 bereikt onder besparing van een manipulator.

Figuur 4 illustreert een verdere nieuwe werkwijze welke wordt uitgevoerd met een eveneens nieuwe constructie, uitgevoerd met een aan een boven in de kas opgenomen spoor 10 hangende, daarlangs verplaatsbare robot 7. Met deze constructie is hier een nieuwe werkwijze voor het sorteren van gewasgoed 20 gerealiseerd. Hierbij kan het gewas uit de houders 1A - 1D bijvoorbeeld in een voorbepaalde volgorde op een transporteur 3 of omgekeerd worden geplaatst, doch desgewenst tevens vanuit gewashouders in een andere gewashouder 1A - 1D.

Figuur 5 illustreert de nieuwe werkwijze en inzet van een robot voor het zonder tussenkomst van manipulatoren 4 en transporteurs 3 op een onderling vergrootte 25 afstand plaatsen van gewasgoed 2. Hierbij wordt het gewasgoed door de robot 7 direct van de ene in de andere gewashouder 1 geplaatst. De vergrootte onderlinge afstand is in dit voorbeeld gerealiseerd door het uit de rij weglaten van ten minste een plant of pot, ofwel door een vergrootte afstand in de rij te realiseren en deze maatregel te combineren met het verschoven ten opzichte van elkaar in de houder plaatsen van 30 opvolgende rijen, daarmee een driehoeksverband tussen de planten realiserend. Gebruik wordt hierbij gemaakt van de bijzondere mogelijkheid van een robot 7 om een kamvormige opnemer in zijn lengterichting te kunnen verplaatsen, Ingezien is dat met een robot 7 ook delen van rijen planten kunnen worden opgenomen. In dit voorbeeld wordt anders dan tot noch toe bij een manipulator dan ook gebruik gemaakt van een 35 kamvormige gewasopnemer die minder breed is dan de gewashouder 1.

6

Figuur 6 toont weer een ander deel van een nieuwe kasinrichting volgens de uitvinding, waarbij een robot 7 is ingezet voor het realiseren van klantenorders waarbij de planten of potten dienen te worden aangeboden in trays 11 of dragers, hier met zes trays 11A tot 11F naast elkaar, van een andere afmeting en positionering dan in de 5 kas. De robot kan hierbij eenvoudig diverse soorten, dat wil zeggen klant gespecificeerde trays klaarzetten.

Opgemerkt wordt dat een nieuwe kasinrichting volgens de uitvinding bij voorkeur gebruik maakt van verschillende, ten minste twee van de in het voorgaande geschetste en uitgewerkte toepassingsmogelijkheden, en dat doorgaans ten minste 10 twee robots op verschillende gebieden in de kas ingezet zullen zijn. Hierbij kunnen staande en hangende robots met elkaar gecombineerd zijn.

De uitvinding heeft behalve op het in het voorgaande beschrevene eveneens betrekking op alle details in de figuren, althans voor zover deze onmiddellijk en eenduidig voor een vakman herleidbaar zijn, en op al hetgeen is beschreven in het 15 navolgende stel conclusies.

1031686-

Claims (16)

1. Kasinrichting voor de mobiele teelt van gewassen in een kas, zoals potplanten en boomkweekgewas, voorzien van in de kas over een spoorsysteem 5 verplaatsbare gewashouders (1) waarin gewasgoed (2) bij voorkeur in potten is opgenomen, welke inrichting is voorzien van ten minste een opnemer voor het uit dan wel in de houder plaatsen van gewasgoed (2), met het kenmerk, dat de opnemer is gevormd door een industriële robot (7) met een robotarm (8) met meerdere vrijheidsgraden van beweging, en dat de robot (7) wordt ingezet voor het direct vanuit 10 een eerste houder (1) in een tweede houder (2) overplaatsen van opgenomen gewasgoed en/of voor het vanuit één of meer transporteurs (3) zoals bandtransporteurs, althans niet-gewashouders, in één of meer gewashouders (1) en vice-versa overzetten van gewasgoed (2).

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de robot (7) is 15 aangesloten op een elektronische besturingseenheid voor de inrichting, en de wisseling dan wel aanpassing van de functie van de robot plaats vindt door het in de eenheid programmeren, althans opgeven van een aan de gewenste functie gekoppeld besturingsprogramma.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het gewasgoed (2) 20 in de tweede houder (1), onder selectie dan wel opgave van een daartoe geëigend robotprogramma, op grotere onderlinge afstand wordt geplaatst.

4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de robot (7) is geprogrammeerd om het gewasgoed op een onderling vergrootte afstand te kunnen plaatsen, bij voorbeeld door het gewasgoed met een vergrootte afstand tussen de rijen 25 te plaatsen.

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de robot (7) voor het manipuleren van het gewasgoed over ten minste vier, bij voorkeur vijf vrijheidsgraden van beweging beschikt.

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de 30 robot (7) is geprogrammeerd voor het van een transporteur (3) kunnen opnemen van gewas en het in een of meerdere gewashouders kunnen neerzetten daarvan.

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat meerdere bandtransporteurs (3) langs een werkplek voor de robot (7) zijn gevoerd.

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een 35 bandtransporteur (3) evenwijdig aan de bewegingsrichting van een door de robot (7) te bewerken gewashouder (1) is georiënteerd. 1031686-

9. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de robot (7) is geprogrammeerd voor het vanuit één dan wel meerdere bandtransporteurs (3) met meerdere sorteringen kunnen vullen van een houder (1).

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de 5 robot (7) ter verplaatsing van gewasgoed (2) verplaatsbaar in kasinrichting is opgenomen.

11. Inrichting volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk, dat de robot (7) tussen vaste werkposities verplaatsbaar in de kas is opgenomen.

12. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de 10 robot (7) hangend in de inrichting is opgenomen.

13. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de robot (7) is geprogrammeerd voor het bewerkstelligen van een sortering over meerdere, bij voorkeur direct naast elkaar opgestelde gewashouders (1).

14. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de 15 robot is geprogrammeerd voor over- dan wel neerzetten van delen van rijen in dan wel uit een houder.

15. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de robot is geprogrammeerd voor het vanuit een houder in een tray (11A-11 F) klaarzetten van een klantenorder.

16. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste twee verschillende der voorgaande functies of taken in de robot (7) zijn gerealiseerd. Ü031686-