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【発明の名称】 挿苗機
【発明者】 【氏名】門田 充司

【氏名】陶山 純
【要約】 【課題】コンパクトで簡単な構造からなるようにすることができるとともに、予め苗の形状を調整する手間を軽減することができるようにする。

【解決手段】本発明の挿苗機１は、苗箱２に連設された各ポット３に挿苗４を挿すものにおいて、対象のポット３が所定位置にくるように苗箱２を移動させる苗箱移動部１１と、挿苗４を投入するための投入部１２と、該投入された挿苗４を前記所定位置上方で把持し、下方に移動して前記対象のポット３に挿す植付部１３とを備え、植付部１３は、挿苗４の下側周囲を略覆うカバー部４２を備えたことを特徴としている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 苗箱に連設された各ポットに挿苗を挿すための挿苗機において、対象の前記ポットが所定位置にくるように前記苗箱を移動させる苗箱移動部と、挿苗を投入するための投入部と、該投入された挿苗を前記所定位置上方で把持し、下方に移動して前記対象のポットに挿す植付部とを備え、前記植付部は、挿苗の少なくとも下端側周囲を略覆うカバー部を備えたことを特徴とする挿苗機。
【請求項２】 前記植付部は、挿苗の有無を感知する苗センサ部を有し、該苗センサ部が挿苗を感知すると把持するように構成された請求項１記載の挿苗機。
【請求項３】 前記植付部は、挿苗が前記ポットに挿されるときの反作用が所定値以上になると挿苗がスリップする程度に把持するように構成された請求項１又は２記載の挿苗機。
【請求項４】 前記植付部は、挿苗が前記ポットに挿されるときの反作用を感知する反作用センサ部を有し、該反作用センサ部が所定値以上の反作用を感知すると挿苗を解放するように構成された請求項１〜３のいずれか一項に記載の挿苗機。
【請求項５】 前記カバー部は、上下に伸縮可能に構成された請求項１〜４のいずれか一項に記載の挿苗機。
【請求項６】 前記カバー部は、その下端側が徐々に狭くなるように形成された請求項１〜５のいずれか一項に記載の挿苗機。
【請求項７】 前記カバー部の下側開口を開閉するシャッターを備えた請求項１〜６のいずれか一項に記載の挿苗機。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、イ草等の移植機で使用される苗箱のポットに挿苗を自動的に挿す挿苗機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の挿苗機として、特開２００１−１６９１７に開示されたものを例示する。この挿苗機は、苗カートリッジと、該苗カートリッジに保持された苗を所定の苗供給位置へ供給する苗供給装置と、複数のポットが連設された苗箱を所定の挿苗位置まで搬送する苗箱搬送装置と、前記苗供給位置にある苗カートリッジから苗を取り出して前記挿苗位置にある苗箱のポット内に差し込む挿苗装置とを備えている。
【０００３】この挿苗機では、苗カートリッジから挿苗を取り出す段階と、今回挿苗を挿し込もうとするポットに対し前回挿苗を差し込んだポットの反対側に挿苗を移動する段階と、今回挿苗を差し込もうとするポットの直上まで挿苗を水平移動させる段階と、挿苗をポット内に差し込む段階とを経ることによって、苗カートリッジ内の挿苗をポット内に挿すように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、苗カートリッジ、苗供給装置、苗箱搬送装置、挿苗装置等の多数の部品や装置からなるため、大型化し、またコストが掛かるという問題がある。
【０００５】また、苗カートリッジ内の挿苗をポット内に挿すまでに多数の段階を経る必要があるため、時間が掛かるとともに、複雑な機構と制御が必要でコストが掛かるという問題がある。
【０００６】また、従来の挿苗装置は苗カートリッジ内の所定位置に挿苗が保持されていることを前提にしており、苗カートリッジ内の挿苗の保持位置が上下にずれていると、ポット内への挿し込み深さが上下にずれるという問題がある。この問題を回避するためには、挿苗が苗カートリッジ内の所定位置に保持され易くしておかねばならず、予め挿苗の根を短く切り揃えることにより、挿苗の形状を厳密に調整する必要があり、この作業に多くの時間を費やしているという問題がある。
【０００７】本発明の目的は、上記課題を解決し、コンパクトで簡単な構造からなる挿苗機を提供することにある。
【０００８】また、本発明の目的は、予め苗の形状を調整する手間を軽減することができる挿苗機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の挿苗機は、苗箱に連設された各ポットに挿苗を挿すための挿苗機において、対象の前記ポットが所定位置にくるように前記苗箱を移動させる苗箱移動部と、挿苗を投入するための投入部と、該投入された挿苗を前記所定位置上方で把持し、下方に移動して前記対象のポットに挿す植付部とを備え、前記植付部は、挿苗の少なくとも下端側周囲を略覆うカバー部を備えたことを特徴としている。
【００１０】この構成により、（イ）植え付けようとする挿苗の下端部と、他のポットに既に植え付けられている挿苗との干渉を防止する、（ロ）植え付けようとする挿苗の下端部がポット内に向かうようにガイドするようにしている。
【００１１】前記植付部は、挿苗の有無を感知する苗センサ部を有し、該苗センサ部が挿苗を感知すると把持するように構成された態様を例示できる。
【００１２】この構成により、挿苗が投入されると自動的に植付動作を開始するようにしている。
【００１３】前記植付部は、挿苗が前記ポットに挿されるときの反作用が所定値以上になると挿苗がスリップする程度に把持するように構成された態様を例示できる。
【００１４】この構成により、（ａ）挿苗の根の長さに関わらず挿苗が前記ポットの底面まで植え付けられるようにする、（ｂ）植付力を加え過ぎないようにすることによって挿苗の座屈を防止するようにしている。この（ａ）の作用により、挿苗の根の長さを厳密に調整する必要性を低減している。
【００１５】前記植付部は、挿苗が前記ポットに挿されるときの反作用を感知する反作用センサ部を有し、該反作用センサ部が所定値以上の反作用を感知すると挿苗を解放するように構成された態様を例示できる。
【００１６】この構成により、前記（ａ）及び（ｂ）と同様の作用を奏するようにしている。
【００１７】前記カバー部は、上下に伸縮可能に構成された態様を例示できる。特に限定されないが、次の態様を例示できる。
（１）カバー部を、ベース部と、該ベース部に相対上下スライド可能に取り付けられた先端部とで構成することによる態様。
（２）カバー部の全体又は一部を柔軟な素材で形成することによる態様。
【００１８】この構成により、前記カバー部の下端が前記ポットに接触した時点から前記カバー部が縮み、該カバー部から相対的に挿苗が押し出されるようにしている。すなわち、前記ポットに挿される直前まで挿苗が前記カバー部によりカバーされた状態になるようにしている。
【００１９】前記カバー部は、その下端側が徐々に狭くなるように形成された態様を例示できる。
【００２０】この構成により、前記（イ）及び（ロ）の作用をより向上させるようにしている。
【００２１】また、前記挿苗機においては、前記カバー部の下側開口を開閉するシャッターを備えた態様を例示できる。
【００２２】この構成により、投入された挿苗を所定位置で確実に位置決めするようにしている。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１〜図９は本発明を具体化した一実施形態の挿苗機１を示している。この挿苗機１は、苗箱２に連設された各ポット３に挿苗を挿すためのものであり、本例では同時に２つのポット３にそれぞれ挿苗４を挿すことができるように構成されている。なお、以下本書では図中に矢印で示すＸ及びＹによって挿苗機１の方向を説明する。
【００２４】図１〜図３に示すように挿苗機１は、基台１０上において対象のポット３が所定位置にくるように苗箱２を移動させる苗箱移動部１１と、挿苗４を投入する投入部１２と、該投入された挿苗４を前記所定位置上方で把持し、下方に移動して前記対象のポット３に挿す植付部１３と、これらの各部を制御する制御部１４とを備えている。投入部１２と植付部１３は基台１０に立設されたフレーム１５に取り付けられている。
【００２５】苗箱２は、可撓性を有するプラスチック製のもので、図４に示すように複数（本例では幅方向に１０個、長さ方向に３２個）のポット３が格子状に配設されている。各ポット３の底壁には水抜きをしたり、苗を取り出したりするための放射状の切れ目３ａが形成されている。また、苗箱２の長辺側縁部には、苗箱２のＹ方向の位置制御をするための矩形穴がポット３と同ピッチで配設されている。
【００２６】苗箱移動部１１は、基台１０にＸ方向へ水平スライド自在に設けられたＸ方向可動台２０と、Ｘ方向可動台２０にＹ方向へ水平スライド自在に設けられたＹ方向可動台２３とを備えており、Ｙ方向可動台２３には苗箱２が装着されるようになっている。基台１０には、Ｘ方向可動台２０をＸ方向に送るためのＸ方向送り機構２６が設けられている。また、Ｘ方向可動台２０には、Ｙ方向可動台２３に装着された苗箱２をＹ方向に送るためのＹ方向送り機構２７と、Ｘ方向に並ぶ一列のポット３に挿された挿苗４を整列させるための整列装置２８とが設けられている。
【００２７】Ｙ方向送り機構２７は、苗箱２の矩形穴２ａに係合するフック２７ａを備えており、該フック２７ａによって苗箱２をＹ方向へポット３の配設ピッチごとに送るように構成されている。
【００２８】整列装置２８は、図９に二点鎖線の矢印で示すように略水平面内において９０°の範囲で回動可能に支持されたポール２９と、該ポール２９を回動させる駆動機構３０とを備えている。そして、ポール２９を回動させることにより、Ｘ方向に並ぶ一列のポット３に挿された挿苗４を整列させるようになっている。
【００２９】本例の挿苗機１は、一回の植え付け動作（植付部１３の一回の上下移動、後述）により、Ｘ方向（苗箱２の幅方向）へ相対的に５個離れた２つのポット３に同時に挿苗４を挿すようになっており、苗箱移動部１１は１回の植付け動作が終了すると、Ｘ方向送り機構２６によりＸ方向における隣のポット３が所定位置にくるように苗箱２をＸ方向へ移動させるようになっている。また、一列の植付け（５回の植付け動作）が終了すると、Ｙ方向送り機構２７によりＹ方向における隣のポット３が所定位置にくるように苗箱２をＹ方向へ移動させるとともに、整列装置２８によって一列の挿苗４を整列させるようになっている。
【００３０】投入部１２は、植付部１３の挿苗４を把持する位置に、上方から投入された挿苗４を向かわせるための略漏斗状の通路が形成された筒体３５を２つ備えている。
【００３１】植付部１３は、図５に示すように挿苗４の有無を感知する苗センサ部４０と、挿苗４を把持したり解放したりする把持部４１と、把持部４１の下側で把持された状態の挿苗４の周囲を覆うカバー部４２と、該把持部４１及びカバー部４２を上下に移動させる上下駆動部４３とを２組備えるとともに、該上下移動に応じて両カバー部４２の下側開口を開閉するシャッター４４を備えている。
【００３２】苗センサ部４０は、筒体３５の下側開口付近に設けられている。本例では、投光器及び受光器からなる光電センサを使用し、投光器から放射された光が挿苗４によって遮断されたことを検出することにより、挿苗４が投入されたことを感知するようになっている。
【００３３】把持部４１は、図６に示すように空気圧によって開閉可能に構成された一対のフィンガ４８を備えており、苗センサ部４０が挿苗４を感知すると両フィンガ４８で把持し（同図（ｂ）参照）、後述する上下駆動部４３に設けられたセンサが上下駆動部４３の下限を感知すると、挿苗４を解放する（同図（ａ）参照）ように制御される。各フィンガ４８の先端側には、フィンガ４８の長さ方向に間隔をおいた前後一対の爪４９が設けられており、これらの爪４９によって平面視で両フィンガ４８の間に略円形の囲みが形成されるようになっている。そして、この囲み内に挿苗４を入れ、挿苗４を確実に把持するように構成している。この把持部４１は、挿苗４がポット３に挿されるときの反作用が所定値以上になると、挿苗４がスリップする程度の把持力で把持するように構成されている。フィンガ４８の材料としては、特に限定されないが、本例ではアルミニウム板を採用している。また、フィンガ４８の挿苗４との接触部分には、弾性材の表面にスリップし易い表層材を貼ったもの（図示略）が装着されている。つまり、弾性材の変形によって挿苗４をある程度包み込んで接触面積を大きくし、挿苗４にかかる力を分散させ、もって挿苗４をしっかりと把持できるようにしている。さらに、表層材によってスリップを起こしやすくしている。この弾性材及び表層材としては、特に限定されないが、本例ではスポンジ及び両面テープの剥離紙を採用している。
【００３４】カバー部４２は、ベース部としての第一筒部５１と、該第一筒部５１に相対上下スライド可能に外挿された先端部としての第二筒部５２とで構成されることにより、上下に伸縮可能（本例では約４０ｍｍ伸縮可能）になっている。第二筒部５２は、その下端側が徐々に狭くなるように形成されている。この第二筒部５２は、その下端がポット３に接触した時点でスライドを開始し、このとき挿苗４が第二筒部５２下端の穴を通過してポット３内の培土５に植え付けられるようになっている。
【００３５】上下駆動部４３は、本例ではエアシリンダによって構成している。このエアシリンダはそのピストンロッド５４が下向きに延びるようにフレーム１５に取り付けられている。ピストンロッド５４の先端側には把持部４１及びカバー部４２が取り付けられている。上下駆動部４３の上限と下限には、センサ（図示略）が取り付けられており、これによって植付動作の制御を行うようになっている。
【００３６】シャッター４４は、その基端側がフレーム１５に取り付けられたシャッター取付部材４５に、回動自在に取り付けられるとともに、上下駆動部４３のピストンロッド５４先端側にチェーン５５でつながれている。また、シャッター４４の先端側には、挿した直後の挿苗４のＸ方向の位置をガイドするための一対のガイド部材４６が、各カバー部４２ごとに取り付けられている。そして、ピストンロッド５４が上昇するとチェーン５５によりシャッター４４が引っ張りあげられて両カバー部４２の開口を閉じ、ピストンロッド５４が下降するとチェーン５５が弛み両カバー部４２の開口を開くようになっている。
【００３７】本例の植付部１３に関する仕様は、具体的には次のように設定しているが、例示にすぎず挿苗４の種類・状態等の各種条件に応じて適宜変更されるものである。
（１）ポット３の培土５： ポット３に入れられた状態で１０分程度水に浸漬けされたもの。水揚げ後の経過時間が約１時間以内（好ましくは３０分程度）であること。
（２）把持対象の挿苗４： ２、３本の茎が付き、長さ１５０ｍｍ程度、根の長さ及び幅がそれぞれ約３０ｍｍ以下に調整されているもの。なお、本例で根の長さ及び幅を３０ｍｍ以下としているのは、本例のポット３の深さが約２５ｍｍであるため、それよりも約２割を越えて長い（約３０ｍｍより長い）と、培土５の表面から根が露出する可能性が大きくなり、隣のポット３に挿苗４を挿すときに邪魔になることがあるからである。
（３）挿苗４の把持位置： 挿苗４の根の部分から約１００ｍｍ以上（好ましくは約１３０ｍｍ）の位置。
（４）挿苗４の把持状態： 挿苗４がポット３に挿されるときの反作用が、一定の値（３００ｇ程度）を越えると、挿苗４の座屈を防ぐために挿苗４とフィンガ４８がスリップする。
【００３８】なお、以上のように本挿苗機１は、素早く、単純な動作を繰り返すため、上下駆動部４３やフィンガ４８は動力として空気圧を使用している。また、苗箱２をＹ方向へ一方通行かつ間欠的に送るＹ方向送り機構２７に関しても空気圧を動力とするシリンダを使用している。これは、Ｙ方向の送りは、矩形穴２ａを利用することにより、本例のような単純な機構で位置決めすることができるからである。これに対し、Ｘ方向の送りには、矩形穴２ａのような位置決め手段が利用できないので、本例ではＤＣモータを使用して位置制御するように構成している。
【００３９】次に、本挿苗機１の一連の動作について図７を参照しながら説明する。なお、この挿苗機１の動作は制御部１４によって制御される。また、苗箱２の各ポット３に入れられた培土５は、水揚げ後３０分程度経過した状態となっているものとする。
【００４０】まず、茎と根の長さが調整された挿苗４が投入部１２に投入されると、挿苗４は開いた状態のフィンガ４８の間に入り、閉じた状態のシャッター４４によって所定位置で停止され、位置決めされる（図７（ａ）参照）。
【００４１】両苗センサ部４０が挿苗４が投入されたことを感知すると、両把持部４１がそれぞれフィンガ４８により挿苗４を把持するとともに、上下駆動部４３が作動して両把持部４１及び両カバー部４２が下降する。この下降に伴って、シャッター４４が開くとともに、ガイド部材４６が下方に移動し、カバー部４２の側方に配設される（図７（ｂ）参照）。このとき、ガイド部材４６は、既に植え付けられた挿苗４が傾いたりしている場合でも、それらを押しのけることにより、カバー部４２の通り道を確保するようになっている。
【００４２】カバー部４２の第二筒部５２の下端が苗箱２に接触すると、その時点から第二筒部５２はスライドし、挿苗４だけがポット３内に相対的に押し出される。このとき把持部４１はある一定以上の負荷がかかると挿苗４がスリップするように構成されているため、根の長さに関わらず、挿苗４はポット３の底面まで植え付けられる（図７（ｃ）参照）。
【００４３】上下駆動部４３の下限がセンサにより検出されると、把持部４１のフィンガ４８が挿苗４を解放するとともに、両把持部４１及び両カバー部４２の上昇が開始される。このときカバー部４２の上昇に少し遅れて、ガイド部材４６が上昇する。そして、カバー部４２の上昇によって露出した挿苗４がなるべく直立するように挿苗４の位置をガイドするようになっている（図８参照）。これにより後の植付け動作のときに植付部１３が既に植え付けられている苗を引っ掛けて、引き抜いてしまったり、損傷を与えてしまったりすることを防止するようになっている（図７（ｄ）参照）。
【００４４】各植付け動作が完了すると、前述したように苗箱移動部１１により次の植付け対象のポット３が所定位置にくるように苗箱２が順次移動されたり、整列装置２８によって一列の挿苗４が整列されるようになっている。
【００４５】以上のように構成された挿苗機１によれば、苗箱移動部１１、投入部１２、及び植付部１３を備える構成を採用しているので、苗カートリッジ、苗供給装置、苗箱搬送装置、挿苗装置等の多数の部品や装置からなる大型の従来の挿苗機とは異なり、コンパクトで簡単な構造とすることができる、【００４６】また、植付部１３は、挿苗４の下側周囲を略覆うカバー部４２を備えているので、（イ）植え付けようとする挿苗４の下端部と、他のポット３に既に植え付けられている挿苗４との干渉を防止する、（ロ）植え付けようとする挿苗４の下端部がポット３内に確実に向かうようにガイドすることができる。
【００４７】また、植付部１３は、挿苗４の有無を感知する苗センサ部４０を有し、該苗センサ部４０が挿苗４を感知すると把持するように構成されているので、挿苗４が投入されると自動的に植付動作を開始することができる。
【００４８】また、植付部１３は、挿苗４がポット３に挿されるときの反作用が所定値以上になると挿苗４がスリップする程度に把持するように構成されているので、（ａ）挿苗４の根の長さに関わらず挿苗４がポット３の底面まで植え付けられるようにする、（ｂ）植付力を加え過ぎないようにすることによって挿苗４の座屈を防止することができる。特に、この（ａ）の作用により、挿苗４の根の長さを厳密に調整する必要性を低減している。
【００４９】また、カバー部４２は、第一筒部５１と該第一筒部５１に相対スライド可能に外挿された第二筒部５２とを備えることにより、上下に伸縮可能に構成されているので、第二筒部５２の下端がポット３に接触した時点からカバー部４２が縮み、該カバー部４２から相対的に挿苗４が押し出されるようにしている。すなわち、ポット３に挿される直前まで挿苗４がカバー部４２によりカバーされた状態にすることができる。
【００５０】また、カバー部４２は、その下端側が徐々に狭くなるように形成されているので、前記カバー部４２による効果をさらに向上させることができる。
【００５１】また、挿苗機１においては、カバー部４２の下側開口を開閉するシャッター４４を備えているので、投入された挿苗４を所定位置で確実に位置決めすることができる。
【００５２】なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）植付部１３が、挿苗４が前記ポット３に挿されるときの反作用が所定値以上になると挿苗４がスリップする程度に把持するように構成された態様に代えて（又は、該態様と共に）、挿苗４が前記ポット３に挿されるときの反作用を感知する反作用センサ部を有し、該反作用センサ部が所定値以上の反作用を感知すると挿苗４を解放するように構成された態様を採用すること。
【００５３】（２）植付動作時に苗箱２に対して植付部１３がＹ方向に相対移動するように構成すること。具体的には、苗箱移動部１１がＹ方向における双方向に苗箱２を移動するように構成する態様や、植付部１３が基台１０に対してＹ方向に移動するように構成する態様を例示できる。この構成を採用すると、苗箱２に対して植付部１３をＹ方向に相対移動させることにより、今回挿苗４を挿し込もうとするポット３に対し前回挿苗４を差し込んだポット３の反対側の上方に挿苗４を位置させる段階と、上下駆動機構によって苗箱２のすぐ上側まで挿苗４を下方移動する段階と、今回挿苗４を差し込もうとするポット３の直上まで挿苗４をＹ方向に略水平移動させる段階と、挿苗４をポット３に差し込む段階とを経て挿苗４を植えるようにすることができる。
【００５４】（３）３つ以上のポット３に対応した筒体３５、把持部４１、カバー部４２等を備えるように構成することにより、該３つ以上のポット３に対する挿苗４を一度に投入できるように構成すること。具体的には、Ｘ方向に１０個のポット３が配設された苗箱用の挿苗機として、図１０に示すように、Ｘ方向の一列すべてのポット３に対応する１０個の略漏斗状の通路が形成された筒体６３を有する投入部６０と、同図における右側の５個の筒体６３から投入された挿苗４を右側５個のポット３に植え付ける植付部６１と、同左側の５個の筒体６３から投入された挿苗４を左側５個のポット３に植え付ける植付部６２とを備えた態様を例示する。投入部６０の態様としては、特に限定されないが、隣合う筒体６３の上側開口部を交互に逆方向に偏位させた態様を例示する。なお、この構成を採用するとＸ方向へ苗箱２を送る必要がなくなるので、そのための構成を省くことができる。
【００５５】
【発明の効果】以上のように構成された本発明の挿苗機によれば、コンパクトで簡単な構造からなるようにすることができるとともに、予め苗の形状を調整する手間を軽減することができるという優れた効果を奏する。
【出願人】 【識別番号】０００１００４６９
【氏名又は名称】みのる産業株式会社
【出願日】 平成１３年５月１１日（２００１．５．１１）
【代理人】 【識別番号】１００１０８９５８
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 英一
【公開番号】 特開２００２−３３５７６８（Ｐ２００２−３３５７６８Ａ）
【公開日】 平成１４年１１月２６日（２００２．１１．２６）
【出願番号】 特願２００１−１４２２４３（Ｐ２００１−１４２２４３）