植物栽培装置
【課題】栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構の構成を単純化しつつ、捩れや撓みを抑制することが可能で、スペース効率良く円滑に動作可能となる植物栽培装置を提供すること。
【解決手段】複数段および複数列に配置されて複数の植物株Ｓを栽培可能な栽培トレイ１２０を各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚１１０と、栽培トレイ１２０を移動させる栽培トレイ移載機構１５０とを有する植物栽培装置１００において、栽培トレイ移載機構１５０が移載棚１５２と、１対のリニアガイド１５８と、１対の昇降ガイド１５１と、１対の昇降チェーン１５４と、昇降スプロケット１５３と、昇降駆動手段とを有すること。
【解決手段】複数段および複数列に配置されて複数の植物株Ｓを栽培可能な栽培トレイ１２０を各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚１１０と、栽培トレイ１２０を移動させる栽培トレイ移載機構１５０とを有する植物栽培装置１００において、栽培トレイ移載機構１５０が移載棚１５２と、１対のリニアガイド１５８と、１対の昇降ガイド１５１と、１対の昇降チェーン１５４と、昇降スプロケット１５３と、昇降駆動手段とを有すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、該栽培トレイを収容可能で複数段および複数列に配置された複数の栽培トレイ収容棚と、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有する植物栽培装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、該栽培トレイを収容可能で複数段および複数列に配置された複数の栽培トレイ収容棚に配置するとともに、各栽培トレイ収容棚に日照、施肥、潅水などの作業を行うことで、植物の単位面積当たりの栽培量を増大させた植物栽培装置が知られている。
【０００３】
また、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構を有し、栽培トレイを特定の作業ステーションに移動させて施肥、潅水などの栽培に必要な作業を行う植物栽培装置が公知である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この公知の植物栽培装置の栽培トレイ移載機構（移動装置）は、複数の栽培トレイ収容棚（集合棚）の一方の面に沿って移動させられる走行柱と、この走行柱に沿って昇降させられるリフトを備えている。
走行柱はその下端が床面に敷設されたレールに係合し、上端が複数の栽培トレイ収容棚（集合棚）の上端枠に係合し、中間部がガイドレールに係合している。
そして、外部の駆動機およびボールねじなどの公知の手段によって移動させられたり、走行柱に駆動機および車輪を搭載して自走式にされたりする。
移載棚（リフト）は走行柱の上下端に配設されたスプロケットによってチェーンなどの公知の手段によって昇降させられ、各栽培トレイ収容棚（容器棚）に対向する位置に移動させられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２０９９７０号公報（全頁、全図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、公知の植物栽培装置の栽培トレイ移載機構は、移載棚（リフト）が走行柱に片持ちで支持されているため、移載棚（リフト）を幅方向に長くして複数の栽培トレイを同時に載置したり、移載棚（リフト）に栽培トレイ以外の作業装置やハンドリング装置等を載置するためには、移載棚（リフト）や走行柱を大きく強固にしなければならないという問題があった。
【０００７】
また、移載棚（リフト）は走行柱の上下端に配設されたスプロケットによってチェーンなどの公知の手段によって昇降させられるため、移載棚（リフト）および走行柱の周囲にチェーンなどの索状部材が掛け回されて走行する必要があり、可動部材が多くなり安全性や騒音の問題があるとともに、これらを保護するためのスペースも必要となるという問題があった。
【０００８】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構の構成を単純化しつつ、捩れや撓みを抑制することが可能で、スペース効率良く円滑に動作可能な植物栽培装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本請求項１に係る発明は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、複数段および複数列に配置されて前記栽培トレイを各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚と、前記栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有する植物栽培装置において、前記栽培トレイ移載機構が、栽培トレイを載置可能な移載棚と、該移載棚の両側方に固設された１対のリニアガイドと、該リニアガイドに貫通するように立設されて移載棚の昇降をガイドする１対の昇降ガイドと、該昇降ガイドにそれぞれ並行して設けられた１対の昇降チェーンと、前記移載棚の両側方に設けられ前記昇降チェーンとそれぞれ係合する１対の昇降スプロケットと、前記移載棚の下方に設けられ前記１対の昇降スプロケットを回転駆動する昇降駆動手段とを有することにより、前記課題を解決するものである。
【００１０】
本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記栽培トレイ移載機構が、移載棚の上方に、栽培トレイから植物株を個別に把持移動可能なハンドリング機構を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１１】
本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記移載棚が、複数の栽培トレイを並列に載置可能な幅を有していることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１２】
本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記昇降チェーンが、前記昇降ガイドと平行に設けられたチェーン支持ガイドに固定されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１３】
本請求項５に係る発明は、請求項４に記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記リニアガイドが、前記チェーン支持ガイドを背面から摺動案内するガイド部材を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１４】
本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記昇降スプロケットが、前記昇降チェーンと同時に２つ以上の歯が係合するように構成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１５】
本請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記栽培トレイ移載機構が、前記１対の昇降ガイドおよび１対の昇降チェーンを一体として水平方向に移動することで水平移動可能に構成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の植物栽培装置は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、複数段および複数列に配置されて栽培トレイを各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚と、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有することにより、単位空間当たりの栽培量を増大することができるとともに、以下のような格別の効果を奏することができる。
【００１７】
すなわち、本請求項１に係る発明の植物栽培装置は、栽培トレイ移載機構が、栽培トレイを載置可能な移載棚と、該移載棚の両側方に固設された１対のリニアガイドと、該リニアガイドに貫通するように立設されて移載棚の昇降をガイドする１対の昇降ガイドとを有することによって、移載棚の幅方向の両側で支持し、両側で昇降駆動することができるため、幅方向に長くして複数の栽培トレイを同時に載置したり、移載棚に栽培トレイ以外の作業装置やハンドリング装置等を載置しても、全体を強化することなく捩れや撓みを抑制することができる。
また、栽培トレイの入出や作業装置やハンドリング装置等の動作に伴って、移載棚上で重量バランスが変化しても、捩れや撓みを生じることがない。
【００１８】
さらに、昇降ガイドにそれぞれ並行して設けられた１対の昇降チェーンと、移載棚の両側方に設けられ昇降チェーンとそれぞれ係合する１対の昇降スプロケットと、移載棚の下方に設けられ１対の昇降スプロケットを回転駆動する昇降駆動手段とを有することによって、移載棚が、固定的に設けられた昇降チェーンに移載棚に設けられ昇降スプロケットが係合することで昇降駆動されるため、可動部材が少なく安全性が高まり騒音も低減するとともに、可動部分を保護するためのスペースを少なくでき、スペース効率良く円滑に動作が可能となる。
【００１９】
本請求項２に係る発明の植物栽培装置は、請求項１に係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、栽培トレイ移載機構が、移載棚の上方に、栽培トレイから植物株を個別に把持移動可能なハンドリング機構を有することによって、植物の成長に応じて、ハンドリング機構を用いて各栽培トレイで栽培されている植物株を個別に間引きしたり他の栽培トレイに移動することが可能となるため、成長初期における無駄な空間を減らし、単位空間当たりの栽培量をさらに増加させてスペース効率を向上するとともに、成長に応じて最適な環境を提供することができる。
【００２０】
本請求項３に係る発明の植物栽培装置は、請求項１または請求項２に係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、移載棚が、複数の栽培トレイを並列に載置可能な幅を有していることにより、一度に複数の栽培トレイを移載することができ作業効率が向上するとともに、各栽培トレイで栽培されている植物株を個別に間引きしたり他の栽培トレイに移動する作業を移載棚上の複数の栽培トレイ間でも行うことが可能となるため、栽培トレイの移動の作業と同じタイミングで行うことが可能となり、作業効率が向上するとともに、各栽培トレイの管理が容易になる。
【００２１】
本請求項４に係る発明の植物栽培装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、昇降チェーンが昇降ガイドと平行に設けられたチェーン支持ガイドに固定されていることにより、昇降チェーンが撓むことなく固定されるため、昇降チェーンと昇降スプロケットの係合が確実に行われるとともに、騒音が抑制され円滑に動作が可能となる。
【００２２】
本請求項５に係る発明の植物栽培装置は、請求項４に係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、リニアガイドが、チェーン支持ガイドを背面から摺動案内するガイド部材を有することにより、チェーン支持ガイドの撓みを抑制することができるため、チェーン支持ガイドを軽量することができ、昇降チェーンと昇降スプロケットの係合をより確実に行うことができる。
【００２３】
本請求項６に係る発明の植物栽培装置は、請求項１乃至請求項５のいずれかに係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、昇降スプロケットが、昇降チェーンと同時に２つ以上の歯が係合するように構成されていることにより、昇降チェーンと昇降スプロケットの係合がより確実に行われる。
【００２４】
本請求項７に係る発明の植物栽培装置は、請求項１乃至請求項６のいずれかに係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、栽培トレイ移載機構が、前記１対の昇降ガイドおよび１対の昇降チェーンを一体として水平方向に移動することで水平移動可能に可能に構成されていることにより、さらに大量の植物を栽培することが可能となり、単位空間当たりの栽培量を増加させてスペース効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例である植物栽培装置の全体斜視図。
【図２】図１の植物栽培装置の正面図。
【図３】図１の植物栽培装置の平面図。
【図４】図１の植物栽培装置の側面図。
【図５】本発明の一実施例である植物栽培装置の栽培トレイ移載機構の斜視図。
【図６】図５の栽培トレイ移載機構のハンドリング機構を省略した説明斜視図。
【図７】図６の平面図。
【図８】図６の正面図。
【図９】図６の側面図。
【図１０】図６の昇降スプロケット付近の拡大図。
【図１１】図７の昇降スプロケット付近の拡大図。
【図１２】本発明の一実施例である植物栽培装置のハンドリング機構の説明斜視図。
【図１３】図１２のハンドリング機構の平面図。
【図１４】図１２のハンドリング機構の正面図。
【図１５】図１２のハンドリング機構の把持アームの拡大動作説明図。
【図１６】本発明の一実施例である植物栽培装置の動作説明斜視図
【図１７】図１６の平面図。
【図１８】図１６の正面図。
【図１９】図１６の側面図。
【図２０】ハンドリング機構による栽培トレイの移載の説明斜視図。
【図２１】図２０の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の植物栽培装置は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、複数段および複数列に配置されて栽培トレイを各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚と、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有する植物栽培装置において、栽培トレイ移載機構が、栽培トレイを載置可能な移載棚と、該移載棚の両側方に固設された１対のリニアガイドと、該リニアガイドに貫通するように立設されて移載棚の昇降をガイドする１対の昇降ガイドと、該昇降ガイドにそれぞれ並行して設けられた１対の昇降チェーンと、移載棚の両側方に設けられ昇降チェーンとそれぞれ係合する１対の昇降スプロケットと、移載棚の下方に設けられ１対の昇降スプロケットを回転駆動する昇降駆動手段とを有し、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構の構成を単純化しつつ、捩れや撓みを抑制することが可能で、スペース効率良く円滑に動作可能なものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。
【００２７】
すなわち、本発明の植物栽培装置は、野菜、穀物、豆類、果実、観賞用植物等のいかなる植物を栽培するものであっても良く、種、苗等のいかなる状態から生育を開始するもののでも良く、いかなる状態で生育を完了するものであっても良い。
また、本発明の植物栽培装置は、ビニールハウスや建物等の屋内、屋外のいずれに設置されるものであっても良く、日照、潅水、施肥等はいかなる方法で行われるものであっても良い。
【００２８】
また、本発明の植物栽培装置に用いる栽培トレイは、直接土壌を保持するものでも良く、ポット状の土壌や栽培地を保持するものであっても良く、水耕栽培、噴霧栽培等の栽培地となるものであっても良い。
また、本発明の植物栽培装置の作業ステーションにおける栽培に必要な作業は、養液のｐＨ、ＥＣ、溶存酸素濃度などのセンシングを行って必要に応じて施肥、灌水等の作業を自動的に行うものであっても良い。
【実施例１】
【００２９】
以下に、本発明の実施例である植物栽培装置について図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例である植物栽培装置１００は、図１乃至図４に示すように、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイ１２０を各々収容可能で、複数段および複数列に配置された栽培トレイ収容棚１１０と、栽培トレイ１２０を任意の栽培トレイ収容棚１１０に入出移動させる栽培トレイ移載機構１５０とを有し、最下段の栽培トレイ収容棚が栽培に必要な作業を行う作業ステーション１３０として構成されるとともに、栽培トレイ移載機構１５０には栽培トレイ１２０から植物株を個別に把持移動可能なハンドリング機構１４０が設けられている。
【００３０】
各段の栽培トレイ収容棚１１０および作業ステーション１３０は、横に２列設けられるとともに、栽培トレイ移載機構１５０は各段の２列の栽培トレイ収容棚１１０および作業ステーション１３０に対応して、２枚の栽培トレイ１２０を並べて載置可能に構成されている。
なお、図１、図２および図４には、栽培トレイ移載機構１５０およびハンドリング機構１４０の移動上限および下限を示すために、上方と下方の２か所に図示されている。
【００３１】
栽培トレイ移載機構１５０は、図５に示すように、２枚の栽培トレイ１２０を並べて載置可能な移載棚１５２が、左右に設けられた１対の昇降ガイド１５１に沿って上下に移動可能に構成されている。
昇降ガイド１５１に並行して昇降チェーン１５４が配置されており、移載棚１５２は、下面側に設けられた昇降駆動手段１５５によって昇降チェーン１５４に係合する昇降スプロケット１５３が回転駆動されることによって、上下に移動する。
【００３２】
移載棚１５２には、載置される２枚の栽培トレイ１２０の移動方向に対応してそれぞれ移載ローラ１５６が設けられており、また、移載棚１５２の上方には支持枠１５７を介してハンドリング機構１４０が設けられている。
【００３３】
栽培トレイ移載機構１５０についてさらに詳細に説明する。
図６乃至図１１（ハンドリング機構１４０は省略して記載）に示すように、枠状に形成され幅方向に２個の栽培トレイを載置可能な移載棚１５２の両側方にはリニアガイド１５８が設けられており、１対の昇降ガイド１５１が該リニアガイド１５８に挿通されることで、移載棚１５２の姿勢を一定に維持しつつ昇降自在に案内している。
【００３４】
移載棚１５２の両側方に設けられた１対の昇降スプロケット１５３は、移載棚１５２の下方の幅方向中央付近に設けられたモータ１７２、減速機１７３と、該減速機１７３から延びる回転軸１７１からなる昇降駆動手段によって回転される。
【００３５】
昇降チェーン１５４は、昇降ガイド１５１と平行に設けられたチェーン支持ガイド１７５に固定されことで、チェーン支持ガイド１７５の剛性によって撓みが防止されるとともに、リニアガイド１５８に設けられたガイド部材１７４が、昇降スプロケット１５３との係合点付近でチェーン支持ガイド１７５の昇降チェーン１５４背面側から摺動案内することでさらに撓みを抑制し、昇降チェーン１５４と昇降スプロケット１５３の係合が確実に行われ騒音が抑制され円滑に動作が可能となる。
【００３６】
昇降スプロケット１５３は、常時２つ以上の歯が昇降チェーン１５４と係合する歯型および直径を有し、係合がより確実に行われるように構成されている。
なお、本実施例では、昇降ガイド１５１を円柱状に形成したが、角柱状、断面Ｔ字状、断面Ｈ字状等、いかなる形状であっても良い。
【００３７】
また、モータ１７２、減速機１７３等の配置は、重量バランスを考慮して移載棚１５２の下方の幅方向中央付近に設けられているが、移載棚１５２に設けられる他の構成も含めての重量バランスを考慮して適宜の位置に配置しても良い。
【００３８】
また、本実施例では、栽培トレイ収容棚１１０が２列に配置され、栽培トレイ移載機構１５０が昇降のみ行うように構成されているが、栽培トレイ収容棚１１０を多列とし、１対の昇降ガイド１５１および１対の昇降チェーン１５４を一体として水平方向に可動として栽培トレイ移載機構１５０を昇降および水平方向に移動可能に構成してもよく、そのことで、さらに大量の植物を栽培することが可能となる。
【００３９】
ハンドリング機構１４０は、図１２乃至図１４に示すように、Ｘ軸枠１４１、Ｙ軸枠１４２、Ｚ軸枠１４３、把持アーム回転手段１４４および把持アーム１６０を有しており、把持アーム１６０の先端が直交３軸と回転１軸の４軸制御される構造を有している。
【００４０】
すなわち、Ｘ軸枠１４１が栽培トレイ移載機構１５０の支持枠１５７上を栽培トレイ収容棚１１０の列方向（Ｘ方向）に移動可能であり、Ｙ軸枠１４２がＸ軸枠１４１上をＸ方向に対して水平面内で直交する方向（Ｙ方向）に移動可能であり、Ｚ軸枠１４３がＹ軸枠１４２に対して垂直方向（Ｚ方向）に移動可能であり、把持アーム１６０がＺ軸枠１４３に固定された把持アーム回転手段１４４の下端に旋回可能となるよう構成されている。
なお、図１２乃至図１４には、把持アーム１６０の旋回を示すために６方向の位置が図示されている。
【００４１】
把持アーム１６０は、図１５に示すように、一端に軸支部１６３、他端に把持爪駆動部１６４を有する旋回部１６１と、把持爪駆動部１６４の下方に設けられた１対の把持爪１６２とを有しており、軸支部１６３が把持アーム回転手段１４４の回転軸（図示せず）に固定されて旋回可能であり、１対の把持爪１６２が把持爪駆動部１６４によって開閉駆動可能に構成されている。
【００４２】
本実施例では、植物株Ｓは栽培トレイ１２０に保持される育苗ポットＰに個別に植えられており、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２が育苗ポットＰを把持・開放して、栽培トレイ１２０上に載置あるいは撤去することで、各栽培トレイ１２０で栽培されている植物株Ｓを個別に間引きしたり他の栽培トレイ１２０に移動することが行われる。
【００４３】
以上のように構成された植物栽培装置１００の動作について、図１６乃至図１９を基に説明する。
まず育苗初期の植物株Ｓが植えられた育苗ポットＰが、育苗ポットＰを密に配置できる初期栽培トレイ１２２に載置され、該初期栽培トレイ１２２が入出口を兼ねた作業ステーション１３０に載置される。
【００４４】
作業ステーション１３０に載置された初期栽培トレイ１２２は、栽培トレイ移載機構１５０に移され、任意の栽培トレイ収容棚１１０に収容される。
このとき、栽培トレイ移載機構１５０と作業ステーション１３０あるいは各栽培トレイ収容棚１１０との間の栽培トレイ１２０の移動をハンドリング機構１４０の把持爪１６２によって行うように構成することで、別個の栽培トレイ１２０の移載手段は不要となる。
【００４５】
例えば、図２０、図２１に示すように、栽培トレイ１２０の外枠に係合部１２３を設け、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２にトレイ移動ピン１６５を設けて、トレイ移動ピン１６５を係合部１２３に設けられた孔に挿入することで、ハンドリング機構１４０の移動によって栽培トレイ１２０を押し引き方向に移動させることができる。
【００４６】
各栽培トレイ収容棚１１０においては、生育に必要な日照、温度、湿度等の環境が調整され、施肥、灌水に関しては適宜のタイミングで初期栽培トレイ１２２を栽培トレイ移載機構１５０によって作業ステーション１３０に移動させて行うことにより、設備が簡略化され、管理が容易となる。
【００４７】
作業ステーション１３０には、植物株Ｓの状態を検出する成長検出機構（図示せず）が設けられており、初期栽培トレイ１２２を栽培トレイ移載機構１５０によって作業ステーション１３０に移動させた際に間引きの必要があると判断された場合は、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２によって、図１６乃至図１９に示すような育苗ポットＰを疎に配置できる後期栽培トレイ１２１に育苗ポットＰを移し替える。
【００４８】
このとき、図示の例では、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２の移動範囲が栽培トレイ移載機構１５０の移載棚１５２上に限られるため、図示の状態ではなく、初期栽培トレイ１２２と後期栽培トレイ１２１がともに移載棚１５２に並べられて育苗ポットＰの移し替え作業が行われる。
【００４９】
なお、初期栽培トレイ１２２に残る育苗ポットＰの間隔が最適となるように移し替える育苗ポットＰを選択することにより、初期栽培トレイ１２２の間引きされた状態で、そのまま、その後の後期の栽培に利用することができる。
【００５０】
また、成長検出機構をＣＣＤカメラ等の画像撮像手段で構成し、大きさ情報や色情報から発育状態や病変等を判断して、良好な植物株Ｓから順に後期栽培トレイ１２１に移し替え、発育不良や病変等の認められる植物株Ｓを初期栽培トレイ１２２とともに排除するようにしても良い。
【００５１】
また、ハンドリング機構１４０を作業ステーション１３０側に設けても良く、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２の移動範囲をＹ軸方向に拡張して栽培トレイ移載機構１５０の移載棚１５２と作業ステーション１３０あるいは各栽培トレイ収容棚１１０の間で育苗ポットＰの移し替え作業を可能としても良い。
そうすることにより、他の栽培に関わる作業との手順や移し替え作業を行う位置の自由度が向上し、全体としての作業効率が向上する。
【００５２】
また、栽培トレイ移載機構１５０に成長検出機構を設けることで、栽培トレイ１２０を作業ステーション１３０まで移動させることなく間引きの必要の判断が可能となり、各栽培トレイ収容棚１１０の側方で移し替え作業を行って作業効率を向上させることができる。
【００５３】
さらに、上記実施例では、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２が育苗ポットＰを把持・開放するように構成されているが、育苗ポットＰを用いずに栽培トレイ１２０に直に植物株を栽培する場合、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２を、植物株Ｓを直接把持可能に構成することで、間引き作業を行うことが可能となる。
【００５４】
また、本実施例では、栽培トレイ移載機構１５０の正面側のみに複数段の栽培トレイ収容棚１１０を配置したが、背面側にも複数段の栽培トレイ収容棚１１０を配置しても良く、各栽培トレイ収容棚１１０を、Ｙ方向に複数の栽培トレイ１２０が縦列に載置可能な長さとしても良い。
そうすることで、１つの栽培トレイ移載機構１５０、１つの作業ステーション１３０でより多くの栽培トレイ１２０に対して作業可能となり、よりスペース効率が向上する。
【００５５】
また、段ごとに栽培トレイ収容棚１１０の高さを異なるものとし、生育状況に応じて収容する段を変更するようにしても良い。
さらに、温度、湿度等を調整するために、全体をカバーで覆って空調機器から送風するようにしても良く、栽培トレイ収容棚１１０ごとに条件を変えるべく、仕切り等を設けても良い。
また、空調設備や電源設備は、最下段の栽培トレイ収容棚１１０の下のスペースに収容することで全体の設置面積を小さくすることができる。
【００５６】
以上説明したように、本発明によれば、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構の構成を単純化しつつ、捩れや撓みを抑制することが可能で、スペース効率良く円滑に動作可能となるなど、その効果は甚大である。
【００５７】
なお、栽培トレイ移載機構１５０の具体的な構成は、栽培トレイ１２０を任意の栽培トレイ収容棚１１０に入出移動させることが可能なものであれば、実施例のものに限定されず、いかなる構造であっても良い。
【００５８】
また、ハンドリング機構１４０の具体的な構成は、育苗ポットＰあるいは植物株Ｓを把持・開放可能で移し替え可能なものであれば、実施例のものに限定されず、いかなる構造であっても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１００ ・・・植物栽培装置
１１０ ・・・栽培トレイ収容棚
１２０ ・・・栽培トレイ
１２１ ・・・後期栽培トレイ
１２２ ・・・初期栽培トレイ
１２３ ・・・係合部
１３０ ・・・作業ステーション
１４０ ・・・ハンドリング機構
１４１ ・・・Ｘ軸枠
１４２ ・・・Ｙ軸枠
１４３ ・・・Ｚ軸枠
１４４ ・・・把持アーム回転手段
１５０ ・・・栽培トレイ移載機構
１５１ ・・・昇降ガイド
１５２ ・・・移載棚
１５３ ・・・昇降スプロケット
１５４ ・・・昇降チェーン
１５５ ・・・昇降駆動手段
１５６ ・・・移載ローラ
１５７ ・・・支持枠
１５８ ・・・リニアガイド
１６０ ・・・把持アーム
１６１ ・・・旋回部
１６２ ・・・軸支部
１６３ ・・・把持爪
１６４ ・・・把持爪駆動部
１６５ ・・・トレイ移動ピン
１７１ ・・・駆動軸
１７２ ・・・モータ
１７３ ・・・減速機
１７４ ・・・ガイド部材
１７５ ・・・チェーン支持ガイド
Ｓ ・・・植物株
Ｐ ・・・育苗ポット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、該栽培トレイを収容可能で複数段および複数列に配置された複数の栽培トレイ収容棚と、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有する植物栽培装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、該栽培トレイを収容可能で複数段および複数列に配置された複数の栽培トレイ収容棚に配置するとともに、各栽培トレイ収容棚に日照、施肥、潅水などの作業を行うことで、植物の単位面積当たりの栽培量を増大させた植物栽培装置が知られている。
【０００３】
また、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構を有し、栽培トレイを特定の作業ステーションに移動させて施肥、潅水などの栽培に必要な作業を行う植物栽培装置が公知である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この公知の植物栽培装置の栽培トレイ移載機構（移動装置）は、複数の栽培トレイ収容棚（集合棚）の一方の面に沿って移動させられる走行柱と、この走行柱に沿って昇降させられるリフトを備えている。
走行柱はその下端が床面に敷設されたレールに係合し、上端が複数の栽培トレイ収容棚（集合棚）の上端枠に係合し、中間部がガイドレールに係合している。
そして、外部の駆動機およびボールねじなどの公知の手段によって移動させられたり、走行柱に駆動機および車輪を搭載して自走式にされたりする。
移載棚（リフト）は走行柱の上下端に配設されたスプロケットによってチェーンなどの公知の手段によって昇降させられ、各栽培トレイ収容棚（容器棚）に対向する位置に移動させられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２０９９７０号公報（全頁、全図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、公知の植物栽培装置の栽培トレイ移載機構は、移載棚（リフト）が走行柱に片持ちで支持されているため、移載棚（リフト）を幅方向に長くして複数の栽培トレイを同時に載置したり、移載棚（リフト）に栽培トレイ以外の作業装置やハンドリング装置等を載置するためには、移載棚（リフト）や走行柱を大きく強固にしなければならないという問題があった。
【０００７】
また、移載棚（リフト）は走行柱の上下端に配設されたスプロケットによってチェーンなどの公知の手段によって昇降させられるため、移載棚（リフト）および走行柱の周囲にチェーンなどの索状部材が掛け回されて走行する必要があり、可動部材が多くなり安全性や騒音の問題があるとともに、これらを保護するためのスペースも必要となるという問題があった。
【０００８】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構の構成を単純化しつつ、捩れや撓みを抑制することが可能で、スペース効率良く円滑に動作可能な植物栽培装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本請求項１に係る発明は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、複数段および複数列に配置されて前記栽培トレイを各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚と、前記栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有する植物栽培装置において、前記栽培トレイ移載機構が、栽培トレイを載置可能な移載棚と、該移載棚の両側方に固設された１対のリニアガイドと、該リニアガイドに貫通するように立設されて移載棚の昇降をガイドする１対の昇降ガイドと、該昇降ガイドにそれぞれ並行して設けられた１対の昇降チェーンと、前記移載棚の両側方に設けられ前記昇降チェーンとそれぞれ係合する１対の昇降スプロケットと、前記移載棚の下方に設けられ前記１対の昇降スプロケットを回転駆動する昇降駆動手段とを有することにより、前記課題を解決するものである。
【００１０】
本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記栽培トレイ移載機構が、移載棚の上方に、栽培トレイから植物株を個別に把持移動可能なハンドリング機構を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１１】
本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記移載棚が、複数の栽培トレイを並列に載置可能な幅を有していることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１２】
本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記昇降チェーンが、前記昇降ガイドと平行に設けられたチェーン支持ガイドに固定されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１３】
本請求項５に係る発明は、請求項４に記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記リニアガイドが、前記チェーン支持ガイドを背面から摺動案内するガイド部材を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１４】
本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記昇降スプロケットが、前記昇降チェーンと同時に２つ以上の歯が係合するように構成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１５】
本請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された植物栽培装置の構成に加えて、前記栽培トレイ移載機構が、前記１対の昇降ガイドおよび１対の昇降チェーンを一体として水平方向に移動することで水平移動可能に構成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の植物栽培装置は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、複数段および複数列に配置されて栽培トレイを各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚と、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有することにより、単位空間当たりの栽培量を増大することができるとともに、以下のような格別の効果を奏することができる。
【００１７】
すなわち、本請求項１に係る発明の植物栽培装置は、栽培トレイ移載機構が、栽培トレイを載置可能な移載棚と、該移載棚の両側方に固設された１対のリニアガイドと、該リニアガイドに貫通するように立設されて移載棚の昇降をガイドする１対の昇降ガイドとを有することによって、移載棚の幅方向の両側で支持し、両側で昇降駆動することができるため、幅方向に長くして複数の栽培トレイを同時に載置したり、移載棚に栽培トレイ以外の作業装置やハンドリング装置等を載置しても、全体を強化することなく捩れや撓みを抑制することができる。
また、栽培トレイの入出や作業装置やハンドリング装置等の動作に伴って、移載棚上で重量バランスが変化しても、捩れや撓みを生じることがない。
【００１８】
さらに、昇降ガイドにそれぞれ並行して設けられた１対の昇降チェーンと、移載棚の両側方に設けられ昇降チェーンとそれぞれ係合する１対の昇降スプロケットと、移載棚の下方に設けられ１対の昇降スプロケットを回転駆動する昇降駆動手段とを有することによって、移載棚が、固定的に設けられた昇降チェーンに移載棚に設けられ昇降スプロケットが係合することで昇降駆動されるため、可動部材が少なく安全性が高まり騒音も低減するとともに、可動部分を保護するためのスペースを少なくでき、スペース効率良く円滑に動作が可能となる。
【００１９】
本請求項２に係る発明の植物栽培装置は、請求項１に係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、栽培トレイ移載機構が、移載棚の上方に、栽培トレイから植物株を個別に把持移動可能なハンドリング機構を有することによって、植物の成長に応じて、ハンドリング機構を用いて各栽培トレイで栽培されている植物株を個別に間引きしたり他の栽培トレイに移動することが可能となるため、成長初期における無駄な空間を減らし、単位空間当たりの栽培量をさらに増加させてスペース効率を向上するとともに、成長に応じて最適な環境を提供することができる。
【００２０】
本請求項３に係る発明の植物栽培装置は、請求項１または請求項２に係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、移載棚が、複数の栽培トレイを並列に載置可能な幅を有していることにより、一度に複数の栽培トレイを移載することができ作業効率が向上するとともに、各栽培トレイで栽培されている植物株を個別に間引きしたり他の栽培トレイに移動する作業を移載棚上の複数の栽培トレイ間でも行うことが可能となるため、栽培トレイの移動の作業と同じタイミングで行うことが可能となり、作業効率が向上するとともに、各栽培トレイの管理が容易になる。
【００２１】
本請求項４に係る発明の植物栽培装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、昇降チェーンが昇降ガイドと平行に設けられたチェーン支持ガイドに固定されていることにより、昇降チェーンが撓むことなく固定されるため、昇降チェーンと昇降スプロケットの係合が確実に行われるとともに、騒音が抑制され円滑に動作が可能となる。
【００２２】
本請求項５に係る発明の植物栽培装置は、請求項４に係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、リニアガイドが、チェーン支持ガイドを背面から摺動案内するガイド部材を有することにより、チェーン支持ガイドの撓みを抑制することができるため、チェーン支持ガイドを軽量することができ、昇降チェーンと昇降スプロケットの係合をより確実に行うことができる。
【００２３】
本請求項６に係る発明の植物栽培装置は、請求項１乃至請求項５のいずれかに係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、昇降スプロケットが、昇降チェーンと同時に２つ以上の歯が係合するように構成されていることにより、昇降チェーンと昇降スプロケットの係合がより確実に行われる。
【００２４】
本請求項７に係る発明の植物栽培装置は、請求項１乃至請求項６のいずれかに係る植物栽培装置が奏する効果に加えて、栽培トレイ移載機構が、前記１対の昇降ガイドおよび１対の昇降チェーンを一体として水平方向に移動することで水平移動可能に可能に構成されていることにより、さらに大量の植物を栽培することが可能となり、単位空間当たりの栽培量を増加させてスペース効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例である植物栽培装置の全体斜視図。
【図２】図１の植物栽培装置の正面図。
【図３】図１の植物栽培装置の平面図。
【図４】図１の植物栽培装置の側面図。
【図５】本発明の一実施例である植物栽培装置の栽培トレイ移載機構の斜視図。
【図６】図５の栽培トレイ移載機構のハンドリング機構を省略した説明斜視図。
【図７】図６の平面図。
【図８】図６の正面図。
【図９】図６の側面図。
【図１０】図６の昇降スプロケット付近の拡大図。
【図１１】図７の昇降スプロケット付近の拡大図。
【図１２】本発明の一実施例である植物栽培装置のハンドリング機構の説明斜視図。
【図１３】図１２のハンドリング機構の平面図。
【図１４】図１２のハンドリング機構の正面図。
【図１５】図１２のハンドリング機構の把持アームの拡大動作説明図。
【図１６】本発明の一実施例である植物栽培装置の動作説明斜視図
【図１７】図１６の平面図。
【図１８】図１６の正面図。
【図１９】図１６の側面図。
【図２０】ハンドリング機構による栽培トレイの移載の説明斜視図。
【図２１】図２０の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の植物栽培装置は、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、複数段および複数列に配置されて栽培トレイを各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚と、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有する植物栽培装置において、栽培トレイ移載機構が、栽培トレイを載置可能な移載棚と、該移載棚の両側方に固設された１対のリニアガイドと、該リニアガイドに貫通するように立設されて移載棚の昇降をガイドする１対の昇降ガイドと、該昇降ガイドにそれぞれ並行して設けられた１対の昇降チェーンと、移載棚の両側方に設けられ昇降チェーンとそれぞれ係合する１対の昇降スプロケットと、移載棚の下方に設けられ１対の昇降スプロケットを回転駆動する昇降駆動手段とを有し、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構の構成を単純化しつつ、捩れや撓みを抑制することが可能で、スペース効率良く円滑に動作可能なものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。
【００２７】
すなわち、本発明の植物栽培装置は、野菜、穀物、豆類、果実、観賞用植物等のいかなる植物を栽培するものであっても良く、種、苗等のいかなる状態から生育を開始するもののでも良く、いかなる状態で生育を完了するものであっても良い。
また、本発明の植物栽培装置は、ビニールハウスや建物等の屋内、屋外のいずれに設置されるものであっても良く、日照、潅水、施肥等はいかなる方法で行われるものであっても良い。
【００２８】
また、本発明の植物栽培装置に用いる栽培トレイは、直接土壌を保持するものでも良く、ポット状の土壌や栽培地を保持するものであっても良く、水耕栽培、噴霧栽培等の栽培地となるものであっても良い。
また、本発明の植物栽培装置の作業ステーションにおける栽培に必要な作業は、養液のｐＨ、ＥＣ、溶存酸素濃度などのセンシングを行って必要に応じて施肥、灌水等の作業を自動的に行うものであっても良い。
【実施例１】
【００２９】
以下に、本発明の実施例である植物栽培装置について図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例である植物栽培装置１００は、図１乃至図４に示すように、複数の植物株を栽培可能な栽培トレイ１２０を各々収容可能で、複数段および複数列に配置された栽培トレイ収容棚１１０と、栽培トレイ１２０を任意の栽培トレイ収容棚１１０に入出移動させる栽培トレイ移載機構１５０とを有し、最下段の栽培トレイ収容棚が栽培に必要な作業を行う作業ステーション１３０として構成されるとともに、栽培トレイ移載機構１５０には栽培トレイ１２０から植物株を個別に把持移動可能なハンドリング機構１４０が設けられている。
【００３０】
各段の栽培トレイ収容棚１１０および作業ステーション１３０は、横に２列設けられるとともに、栽培トレイ移載機構１５０は各段の２列の栽培トレイ収容棚１１０および作業ステーション１３０に対応して、２枚の栽培トレイ１２０を並べて載置可能に構成されている。
なお、図１、図２および図４には、栽培トレイ移載機構１５０およびハンドリング機構１４０の移動上限および下限を示すために、上方と下方の２か所に図示されている。
【００３１】
栽培トレイ移載機構１５０は、図５に示すように、２枚の栽培トレイ１２０を並べて載置可能な移載棚１５２が、左右に設けられた１対の昇降ガイド１５１に沿って上下に移動可能に構成されている。
昇降ガイド１５１に並行して昇降チェーン１５４が配置されており、移載棚１５２は、下面側に設けられた昇降駆動手段１５５によって昇降チェーン１５４に係合する昇降スプロケット１５３が回転駆動されることによって、上下に移動する。
【００３２】
移載棚１５２には、載置される２枚の栽培トレイ１２０の移動方向に対応してそれぞれ移載ローラ１５６が設けられており、また、移載棚１５２の上方には支持枠１５７を介してハンドリング機構１４０が設けられている。
【００３３】
栽培トレイ移載機構１５０についてさらに詳細に説明する。
図６乃至図１１（ハンドリング機構１４０は省略して記載）に示すように、枠状に形成され幅方向に２個の栽培トレイを載置可能な移載棚１５２の両側方にはリニアガイド１５８が設けられており、１対の昇降ガイド１５１が該リニアガイド１５８に挿通されることで、移載棚１５２の姿勢を一定に維持しつつ昇降自在に案内している。
【００３４】
移載棚１５２の両側方に設けられた１対の昇降スプロケット１５３は、移載棚１５２の下方の幅方向中央付近に設けられたモータ１７２、減速機１７３と、該減速機１７３から延びる回転軸１７１からなる昇降駆動手段によって回転される。
【００３５】
昇降チェーン１５４は、昇降ガイド１５１と平行に設けられたチェーン支持ガイド１７５に固定されことで、チェーン支持ガイド１７５の剛性によって撓みが防止されるとともに、リニアガイド１５８に設けられたガイド部材１７４が、昇降スプロケット１５３との係合点付近でチェーン支持ガイド１７５の昇降チェーン１５４背面側から摺動案内することでさらに撓みを抑制し、昇降チェーン１５４と昇降スプロケット１５３の係合が確実に行われ騒音が抑制され円滑に動作が可能となる。
【００３６】
昇降スプロケット１５３は、常時２つ以上の歯が昇降チェーン１５４と係合する歯型および直径を有し、係合がより確実に行われるように構成されている。
なお、本実施例では、昇降ガイド１５１を円柱状に形成したが、角柱状、断面Ｔ字状、断面Ｈ字状等、いかなる形状であっても良い。
【００３７】
また、モータ１７２、減速機１７３等の配置は、重量バランスを考慮して移載棚１５２の下方の幅方向中央付近に設けられているが、移載棚１５２に設けられる他の構成も含めての重量バランスを考慮して適宜の位置に配置しても良い。
【００３８】
また、本実施例では、栽培トレイ収容棚１１０が２列に配置され、栽培トレイ移載機構１５０が昇降のみ行うように構成されているが、栽培トレイ収容棚１１０を多列とし、１対の昇降ガイド１５１および１対の昇降チェーン１５４を一体として水平方向に可動として栽培トレイ移載機構１５０を昇降および水平方向に移動可能に構成してもよく、そのことで、さらに大量の植物を栽培することが可能となる。
【００３９】
ハンドリング機構１４０は、図１２乃至図１４に示すように、Ｘ軸枠１４１、Ｙ軸枠１４２、Ｚ軸枠１４３、把持アーム回転手段１４４および把持アーム１６０を有しており、把持アーム１６０の先端が直交３軸と回転１軸の４軸制御される構造を有している。
【００４０】
すなわち、Ｘ軸枠１４１が栽培トレイ移載機構１５０の支持枠１５７上を栽培トレイ収容棚１１０の列方向（Ｘ方向）に移動可能であり、Ｙ軸枠１４２がＸ軸枠１４１上をＸ方向に対して水平面内で直交する方向（Ｙ方向）に移動可能であり、Ｚ軸枠１４３がＹ軸枠１４２に対して垂直方向（Ｚ方向）に移動可能であり、把持アーム１６０がＺ軸枠１４３に固定された把持アーム回転手段１４４の下端に旋回可能となるよう構成されている。
なお、図１２乃至図１４には、把持アーム１６０の旋回を示すために６方向の位置が図示されている。
【００４１】
把持アーム１６０は、図１５に示すように、一端に軸支部１６３、他端に把持爪駆動部１６４を有する旋回部１６１と、把持爪駆動部１６４の下方に設けられた１対の把持爪１６２とを有しており、軸支部１６３が把持アーム回転手段１４４の回転軸（図示せず）に固定されて旋回可能であり、１対の把持爪１６２が把持爪駆動部１６４によって開閉駆動可能に構成されている。
【００４２】
本実施例では、植物株Ｓは栽培トレイ１２０に保持される育苗ポットＰに個別に植えられており、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２が育苗ポットＰを把持・開放して、栽培トレイ１２０上に載置あるいは撤去することで、各栽培トレイ１２０で栽培されている植物株Ｓを個別に間引きしたり他の栽培トレイ１２０に移動することが行われる。
【００４３】
以上のように構成された植物栽培装置１００の動作について、図１６乃至図１９を基に説明する。
まず育苗初期の植物株Ｓが植えられた育苗ポットＰが、育苗ポットＰを密に配置できる初期栽培トレイ１２２に載置され、該初期栽培トレイ１２２が入出口を兼ねた作業ステーション１３０に載置される。
【００４４】
作業ステーション１３０に載置された初期栽培トレイ１２２は、栽培トレイ移載機構１５０に移され、任意の栽培トレイ収容棚１１０に収容される。
このとき、栽培トレイ移載機構１５０と作業ステーション１３０あるいは各栽培トレイ収容棚１１０との間の栽培トレイ１２０の移動をハンドリング機構１４０の把持爪１６２によって行うように構成することで、別個の栽培トレイ１２０の移載手段は不要となる。
【００４５】
例えば、図２０、図２１に示すように、栽培トレイ１２０の外枠に係合部１２３を設け、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２にトレイ移動ピン１６５を設けて、トレイ移動ピン１６５を係合部１２３に設けられた孔に挿入することで、ハンドリング機構１４０の移動によって栽培トレイ１２０を押し引き方向に移動させることができる。
【００４６】
各栽培トレイ収容棚１１０においては、生育に必要な日照、温度、湿度等の環境が調整され、施肥、灌水に関しては適宜のタイミングで初期栽培トレイ１２２を栽培トレイ移載機構１５０によって作業ステーション１３０に移動させて行うことにより、設備が簡略化され、管理が容易となる。
【００４７】
作業ステーション１３０には、植物株Ｓの状態を検出する成長検出機構（図示せず）が設けられており、初期栽培トレイ１２２を栽培トレイ移載機構１５０によって作業ステーション１３０に移動させた際に間引きの必要があると判断された場合は、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２によって、図１６乃至図１９に示すような育苗ポットＰを疎に配置できる後期栽培トレイ１２１に育苗ポットＰを移し替える。
【００４８】
このとき、図示の例では、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２の移動範囲が栽培トレイ移載機構１５０の移載棚１５２上に限られるため、図示の状態ではなく、初期栽培トレイ１２２と後期栽培トレイ１２１がともに移載棚１５２に並べられて育苗ポットＰの移し替え作業が行われる。
【００４９】
なお、初期栽培トレイ１２２に残る育苗ポットＰの間隔が最適となるように移し替える育苗ポットＰを選択することにより、初期栽培トレイ１２２の間引きされた状態で、そのまま、その後の後期の栽培に利用することができる。
【００５０】
また、成長検出機構をＣＣＤカメラ等の画像撮像手段で構成し、大きさ情報や色情報から発育状態や病変等を判断して、良好な植物株Ｓから順に後期栽培トレイ１２１に移し替え、発育不良や病変等の認められる植物株Ｓを初期栽培トレイ１２２とともに排除するようにしても良い。
【００５１】
また、ハンドリング機構１４０を作業ステーション１３０側に設けても良く、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２の移動範囲をＹ軸方向に拡張して栽培トレイ移載機構１５０の移載棚１５２と作業ステーション１３０あるいは各栽培トレイ収容棚１１０の間で育苗ポットＰの移し替え作業を可能としても良い。
そうすることにより、他の栽培に関わる作業との手順や移し替え作業を行う位置の自由度が向上し、全体としての作業効率が向上する。
【００５２】
また、栽培トレイ移載機構１５０に成長検出機構を設けることで、栽培トレイ１２０を作業ステーション１３０まで移動させることなく間引きの必要の判断が可能となり、各栽培トレイ収容棚１１０の側方で移し替え作業を行って作業効率を向上させることができる。
【００５３】
さらに、上記実施例では、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２が育苗ポットＰを把持・開放するように構成されているが、育苗ポットＰを用いずに栽培トレイ１２０に直に植物株を栽培する場合、ハンドリング機構１４０の把持爪１６２を、植物株Ｓを直接把持可能に構成することで、間引き作業を行うことが可能となる。
【００５４】
また、本実施例では、栽培トレイ移載機構１５０の正面側のみに複数段の栽培トレイ収容棚１１０を配置したが、背面側にも複数段の栽培トレイ収容棚１１０を配置しても良く、各栽培トレイ収容棚１１０を、Ｙ方向に複数の栽培トレイ１２０が縦列に載置可能な長さとしても良い。
そうすることで、１つの栽培トレイ移載機構１５０、１つの作業ステーション１３０でより多くの栽培トレイ１２０に対して作業可能となり、よりスペース効率が向上する。
【００５５】
また、段ごとに栽培トレイ収容棚１１０の高さを異なるものとし、生育状況に応じて収容する段を変更するようにしても良い。
さらに、温度、湿度等を調整するために、全体をカバーで覆って空調機器から送風するようにしても良く、栽培トレイ収容棚１１０ごとに条件を変えるべく、仕切り等を設けても良い。
また、空調設備や電源設備は、最下段の栽培トレイ収容棚１１０の下のスペースに収容することで全体の設置面積を小さくすることができる。
【００５６】
以上説明したように、本発明によれば、栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構の構成を単純化しつつ、捩れや撓みを抑制することが可能で、スペース効率良く円滑に動作可能となるなど、その効果は甚大である。
【００５７】
なお、栽培トレイ移載機構１５０の具体的な構成は、栽培トレイ１２０を任意の栽培トレイ収容棚１１０に入出移動させることが可能なものであれば、実施例のものに限定されず、いかなる構造であっても良い。
【００５８】
また、ハンドリング機構１４０の具体的な構成は、育苗ポットＰあるいは植物株Ｓを把持・開放可能で移し替え可能なものであれば、実施例のものに限定されず、いかなる構造であっても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１００ ・・・植物栽培装置
１１０ ・・・栽培トレイ収容棚
１２０ ・・・栽培トレイ
１２１ ・・・後期栽培トレイ
１２２ ・・・初期栽培トレイ
１２３ ・・・係合部
１３０ ・・・作業ステーション
１４０ ・・・ハンドリング機構
１４１ ・・・Ｘ軸枠
１４２ ・・・Ｙ軸枠
１４３ ・・・Ｚ軸枠
１４４ ・・・把持アーム回転手段
１５０ ・・・栽培トレイ移載機構
１５１ ・・・昇降ガイド
１５２ ・・・移載棚
１５３ ・・・昇降スプロケット
１５４ ・・・昇降チェーン
１５５ ・・・昇降駆動手段
１５６ ・・・移載ローラ
１５７ ・・・支持枠
１５８ ・・・リニアガイド
１６０ ・・・把持アーム
１６１ ・・・旋回部
１６２ ・・・軸支部
１６３ ・・・把持爪
１６４ ・・・把持爪駆動部
１６５ ・・・トレイ移動ピン
１７１ ・・・駆動軸
１７２ ・・・モータ
１７３ ・・・減速機
１７４ ・・・ガイド部材
１７５ ・・・チェーン支持ガイド
Ｓ ・・・植物株
Ｐ ・・・育苗ポット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、複数段および複数列に配置されて前記栽培トレイを各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚と、前記栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有する植物栽培装置において、
前記栽培トレイ移載機構が、栽培トレイを載置可能な移載棚と、該移載棚の両側方に固設された１対のリニアガイドと、該リニアガイドに貫通するように立設されて移載棚の昇降をガイドする１対の昇降ガイドと、該昇降ガイドにそれぞれ並行して設けられた１対の昇降チェーンと、前記移載棚の両側方に設けられ前記昇降チェーンとそれぞれ係合する１対の昇降スプロケットと、前記移載棚の下方に設けられ前記１対の昇降スプロケットを回転駆動する昇降駆動手段とを有することを特徴とする植物栽培装置。
【請求項２】
前記栽培トレイ移載機構が、移載棚の上方に、栽培トレイから植物株を個別に把持移動可能なハンドリング機構を有することを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
【請求項３】
前記移載棚が、複数の栽培トレイを並列に載置可能な幅を有していること特徴とする請求項１または請求項２に記載の植物栽培装置。
【請求項４】
前記昇降チェーンが、前記昇降ガイドと平行に設けられたチェーン支持ガイドに固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栽培装置。
【請求項５】
前記リニアガイドが、前記チェーン支持ガイドを背面から摺動案内するガイド部材を有することを特徴とする請求項４に記載の植物栽培装置。
【請求項６】
前記昇降スプロケットが、前記昇降チェーンと同時に２つ以上の歯が係合するように構成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栽培装置。
【請求項７】
前記栽培トレイ移載機構が、前記１対の昇降ガイドおよび１対の昇降チェーンを一体として水平方向に移動することで水平移動可能に構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栽培装置。
【請求項１】
複数の植物株を栽培可能な栽培トレイと、複数段および複数列に配置されて前記栽培トレイを各々収容可能な複数の栽培トレイ収容棚と、前記栽培トレイを任意の栽培トレイ収容棚に入出移動させる栽培トレイ移載機構とを有する植物栽培装置において、
前記栽培トレイ移載機構が、栽培トレイを載置可能な移載棚と、該移載棚の両側方に固設された１対のリニアガイドと、該リニアガイドに貫通するように立設されて移載棚の昇降をガイドする１対の昇降ガイドと、該昇降ガイドにそれぞれ並行して設けられた１対の昇降チェーンと、前記移載棚の両側方に設けられ前記昇降チェーンとそれぞれ係合する１対の昇降スプロケットと、前記移載棚の下方に設けられ前記１対の昇降スプロケットを回転駆動する昇降駆動手段とを有することを特徴とする植物栽培装置。
【請求項２】
前記栽培トレイ移載機構が、移載棚の上方に、栽培トレイから植物株を個別に把持移動可能なハンドリング機構を有することを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
【請求項３】
前記移載棚が、複数の栽培トレイを並列に載置可能な幅を有していること特徴とする請求項１または請求項２に記載の植物栽培装置。
【請求項４】
前記昇降チェーンが、前記昇降ガイドと平行に設けられたチェーン支持ガイドに固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栽培装置。
【請求項５】
前記リニアガイドが、前記チェーン支持ガイドを背面から摺動案内するガイド部材を有することを特徴とする請求項４に記載の植物栽培装置。
【請求項６】
前記昇降スプロケットが、前記昇降チェーンと同時に２つ以上の歯が係合するように構成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栽培装置。
【請求項７】
前記栽培トレイ移載機構が、前記１対の昇降ガイドおよび１対の昇降チェーンを一体として水平方向に移動することで水平移動可能に構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栽培装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−２００１６６（Ｐ２０１１−２００１６６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７０３８８（Ｐ２０１０−７０３８８）
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【特許番号】特許第４６１７３９５号（Ｐ４６１７３９５）
【特許公報発行日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【特許番号】特許第４６１７３９５号（Ｐ４６１７３９５）
【特許公報発行日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
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