植物栽培系统的制作方法

[0001]
公开的实施方式涉及植物栽培系统。


背景技术：

[0002]
例如在专利文献1中记载了如下的植物栽培系统：利用保持器具保持作为栽培对象的植物，使该保持器具在规定的期间内沿着轨道移动，由此使植物生长。在该植物栽培系统中，在使多个保持器具在轨道上排列成一列的状态下，在从它们的搬运方向的下游侧的轨道的端部取出一个保持器具后，向相反的上游侧端部推入一个新的保持器具，由此搬运保持器具的列整体。
[0003]
现有技术文献
[0004]
专利文献
[0005]
专利文献1：国际公开第2017/042891号
[0006]
但是，植物的生长在轨道上进行，由此，相邻配置的2个植物彼此的根相互缠绕，因此，当在轨道的下游侧端部取出一个保持器具时，有时由于根的缠绕，多个植物(保持器具)连着从轨道偏离。


技术实现要素：

[0007]
本发明是鉴于这种问题点而完成的，其目的在于，提供提高了植物的搬运功能的植物栽培系统。
[0008]
用于解决课题的手段
[0009]
为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，应用一种植物栽培系统，该植物栽培系统具有：轨道部，其将多个块支承为能够沿着搬运方向移动；以及卡定机构，其在取出所述轨道部的搬运方向的下游侧末端的所述块时，容许所述下游侧末端的块的移动，并对该搬运方向上相邻的块的移动进行卡定，所述块包含保持作为栽培对象的植物的植物保持块。
[0010]
发明效果
[0011]
根据本发明，能够提高植物的搬运功能。
附图说明
[0012]
图1是示出实施方式的植物栽培系统整体的概略结构的系统框图。
[0013]
图2是示出层叠栽培搁板的一例的立体图。
[0014]
图3是示出层叠栽培搁板的各栽培搁板中的轨道的配置的一例的说明图。
[0015]
图4是示出层叠栽培搁板的各栽培搁板中的光源的配置的一例的说明图。
[0016]
图5是示出机器人的结构的一例的立体图。
[0017]
图6是示出手的结构的一例的立体图。
[0018]
图7是示出植物保持块的构造的一例的立体图。
[0019]
图8是示出支承着植物保持块的状态的轨道的构造的一例的横剖视图。
[0020]
图9是放大位于图4中的a部的卡定机构并从上方观察的俯视图。
[0021]
图10是沿图9中的箭头x-x方向观察的卡定机构的搬运方向正交剖视图。
[0022]
图11是放大示出可动卡定爪的立体图、水平剖视图、侧视图。
[0023]
图12是示出不存在卡定机构的情况下的植物保持块的取出作业工序的比较例的图。
[0024]
图13是示出存在卡定机构的情况下的植物保持块的取出作业工序的图。
[0025]
标号说明
[0026]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
植物栽培系统
[0027]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
植物
[0028]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
植物保持块(块)
[0029]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轨道
[0030]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
层叠栽培搁板
[0031]
5a
ꢀꢀꢀꢀꢀ
栽培搁板
[0032]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
搬运机器人
[0033]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
搬入输送机
[0034]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
搬出输送机
[0035]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
卡定机构
[0036]
15
ꢀꢀꢀꢀꢀ
光源
[0037]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀ
手
[0038]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀ
主体部
[0039]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀ
保持筒部
[0040]
39
ꢀꢀꢀꢀꢀ
被卡定部
[0041]
40
ꢀꢀꢀꢀꢀ
轨道部
[0042]
91
ꢀꢀꢀꢀꢀ
脚部
[0043]
92
ꢀꢀꢀꢀꢀ
滑行板(下板部)
[0044]
93
ꢀꢀꢀꢀꢀ
支柱部
[0045]
94
ꢀꢀꢀꢀꢀ
抑制板(上板部)
[0046]
95
ꢀꢀꢀꢀꢀ
底座部件
[0047]
96
ꢀꢀꢀꢀꢀ
压缩弹簧
[0048]
97
ꢀꢀꢀꢀꢀ
可动卡定爪(卡定爪)
[0049]
97d
ꢀꢀꢀꢀ
卡定部
具体实施方式
[0050]
下面，参照附图对一个实施方式进行说明。另外，下面，为了便于说明植物栽培系统的结构，有时共同地定义各图中所示的上下左右前后等方向并适当使用。但是，并不限定植物栽培系统的各结构的位置关系。
[0051]
<1.植物栽培系统的结构>
[0052]
参照图1至图4对本实施方式的植物栽培系统1的整体结构的一例进行说明。另外，
在图1中，为了避免图示的繁杂，仅概略地示出系统整体的结构，对各部的详细构造进行简化并示意地示出。
[0053]
如图1和图2所示，植物栽培系统1是如下的系统：利用植物保持块3保持作为栽培对象的植物2，使该植物保持块3在规定的期间内沿着轨道4移动，由此使植物生长。植物栽培系统1具有层叠栽培搁板5、搬运机器人6、搬入输送机7、搬出输送机8以及多个植物保持块3。
[0054]
(1-1.层叠栽培搁板)
[0055]
在层叠栽培搁板5，以在上下方向上层叠多层的方式配置有多层(在该例子中为8层)栽培搁板5a。另外，“上下方向”不需要是严格的铅垂方向，只要是实质性的铅垂方向即可。因此，“上下方向”还包含相对于铅垂方向稍微倾斜的方向。此外，层叠栽培搁板5的栽培搁板5a的层叠方向不限于上下方向，也可以设为相对于上下方向倾斜规定角度的方向。
[0056]
在各栽培搁板5a，分别沿着前后方向水平地延伸设置有多个轨道4。另外，本实施方式所说的“前后方向”是各栽培搁板5a上的植物2的流动方向(搬运方向)，也是轨道4的长度方向或延伸设置方向。此外，“水平方向”不需要是严格的水平方向，只要实质上是水平方向即可。因此，还包含相对于水平方向稍微倾斜的方向。多个轨道4在左右方向上并排设置于各栽培搁板5a，各轨道4实质上平行地配置。另外，本实施方式所说的“左右方向”是与上述上下方向和前后方向正交的方向。
[0057]
详细构造在后面叙述，但是，轨道4将多个植物保持块3支承为能够沿着长度方向移动。而且，构成为在轨道4中从前后方向的一侧被供给植物保持块3，由此，其他被支承的多个植物保持块3被朝向前后方向的另一侧顶推而滑动移动。
[0058]
层叠栽培搁板5的栽培搁板5a的层数没有特别限定，但是，在本实施方式中，将8层的情况作为一例进行说明。下面，为了便于说明，关于层叠栽培搁板5的栽培搁板5a的层，适当地将最下层的1层称为a层，将最上层的1层称为b层，将从上数第2层～第5层统称为c层，将从上数第6、7层统称为d层。即，如图1至图4所示，a层具有1个栽培搁板5a，b层具有1个栽培搁板5a，c层具有4个栽培搁板5a，d层具有2个栽培搁板5a。在图3所示的例子中，在a层的栽培搁板5a设置有比较多的(在图示例子中为8个)轨道4。在b层的栽培搁板5a设置有比a层数量少的(在图示例子中为6个)轨道4。在c层的栽培搁板5a分别设置有比b层数量更少的(在该例子中为4个)轨道4。在d层的栽培搁板5a分别设置有比c层数量更少的(在该例子中为3个)轨道4。
[0059]
(1-2.搬运顺序)
[0060]
接着，对植物栽培系统1中的植物保持块3和植物2的搬运顺序的一例进行说明。在该例子中，搬入输送机7通过未图示的码垛机，从a层的后侧搬入供给植物保持块3(详细情况在后面叙述)，该植物保持块3保持播种种子而发芽的状态的植物2。此外，搬出输送机8从d层的各层的栽培搁板5a的后侧搬出保持着充分生长的状态的植物2的植物保持块3。
[0061]
在图1、图3中示出各栽培搁板5a各自的植物保持块3和植物2的搬运方向。另外，图1中的虚线箭头表示各栽培搁板5a上的植物保持块3和植物2的搬运方向。此外，图3中的记号101表示上述前后方向上的从前侧朝向后侧的植物保持块3和植物2的搬运方向，记号102表示相反地从后侧朝向前侧的植物保持块3和植物2的搬运方向。如图1、图3所示，在a层，在各轨道4上从后侧朝向前侧搬运植物保持块3和植物2。在b层，在各轨道4上从前侧朝向后侧
搬运植物保持块3和植物2。在c层，各层均在各轨道4上从后侧朝向前侧搬运植物保持块3和植物2。在d层，各层均在各轨道4上从前侧朝向后侧搬运植物保持块3和植物2。
[0062]
位于层叠栽培搁板5的前侧的搬运机器人6进行从a层朝向b层的植物保持块3和植物2的上升搬运、以及从c层朝向d层的植物保持块3和植物2的下降搬运。此时，前侧的搬运机器人6进行左右方向的分配，并且还进行位于不同层数的c层与d层之间的上下方向的分配。此外，位于层叠栽培搁板5的后侧的搬运机器人6进行从搬入输送机7朝向a层的植物保持块3和植物2的水平搬运、从b层朝向c层的植物保持块3和植物2的下降搬运、以及从d层朝向搬出输送机8的植物保持块3和植物2的集中搬运。此时，后侧的搬运机器人6进行左右方向的分配，并且还进行位于不同层数的b层与c层之间的上下方向的分配。
[0063]
此外，如图4所示，在层叠栽培搁板5的栽培搁板5a的上方设置有多个光源15，该多个光源15用于对植物2的叶2b(参照后述图8)照射光。各光源15以沿着左右方向延伸的方式设置于支承板11的下表面，该支承板11分别设置于各栽培搁板5a的上方。各光源15沿着前后方向以规定的间隔配置。另外，光源15没有特别限定，但是，为了促进植物的光合成，例如使用led或荧光灯等。
[0064]
在以上的搬运路径中，随着按照a层
→
b层
→
c层
→
d层的顺序搬运，左右方向上的轨道间隔逐渐变宽。由此，在植物2整体的大小比植物保持块3小的育苗阶段，在轨道间隔最窄的a层密集地栽培，然后，能够按照轨道间隔变宽的顺序的b层
→
c层
→
d层进行搬运。即，能够根据各植物2的整体逐渐长大的阶段来扩大配置间隔，能够实现相对于该层叠栽培搁板5整体的设置面积能够有效地利用植物2的栽培面积的所谓定植。
[0065]
此外，如图1、图4所示，在各轨道4的植物保持块3的搬运方向的下游侧端部(上述另一侧)分别设置有卡定机构9。另外，在图2中，为了避免图示的繁杂，省略卡定机构9的图示。详细情况在后面叙述，但是，搬运机器人6以如下方式进行搬运：从位于规定的栽培搁板5a的各轨道4的卡定机构9取出一个被卡定于此的植物保持块3，向另一个栽培搁板5a的轨道上的搬运方向的上游侧端部(上述一侧)推入。
[0066]
<2.搬运机器人>
[0067]
接着，使用图5和图6对搬运机器人6的结构的一例进行说明。另外，在图5和图6中，立体地示出配置于层叠栽培搁板5的前侧的搬运机器人6，x轴正方向对应于右，x轴负方向对应于左，y轴正方向对应于后，y轴负方向对应于前，z轴正方向对应于上，z轴负方向对应于下。此外，关于配置于层叠栽培搁板5的后侧的搬运机器人6，只是使相同结构在x轴、y轴各自的正负方向上相反，因此省略其图示。
[0068]
(2-1.整体结构)
[0069]
搬运机器人6从一个轨道4的端部取出植物保持块3和植物2并进行搬运，且向另一个轨道4的端部推入进行供给。如图5所示，搬运机器人6具有基座16、设置于基座16上的门型的支承框17、设置于支承框17的致动器30、以及手21。
[0070]
支承框17具有：以在x轴方向上对置的方式沿着z轴方向设置于基座16上的一对支柱17a；以及沿着x轴方向架设于一对支柱17a的上端的大致水平的梁17b。
[0071]
致动器30具有x轴单元18、z轴单元19和y轴单元20。x轴单元18具有梁18a、滑动件18b和x轴马达18c。梁18a在x轴方向上大致水平地架设于一对支柱17a之间。滑动件18b沿着x轴方向移动自如地支承于梁18a。x轴马达18c安装于梁18a的左端，经由装配于滑动件18b
的未图示的链条等在x轴方向上驱动滑动件18b。
[0072]
z轴单元19具有梁19a、滑动件19b和z轴马达19c。梁19a的上端在x轴方向上移动自如地支承于梁17b，并且梁19a被固定于滑动件18b。滑动件19b沿着z轴方向移动自如地支承于梁19a。z轴马达19c安装于梁19a的下端，经由装配于滑动件19b的未图示的链条等在z轴方向上驱动滑动件19b。
[0073]
y轴单元20具有梁20a、滑动件20b和y轴马达20c。滑动件20b固定于滑动件19b。梁20a被滑动件20b支承为沿着y轴方向移动自如。y轴马达20c安装于梁20a的前端，经由装配于滑动件20b的未图示的链条等在y轴方向上驱动滑动件20b。
[0074]
在致动器30中，当利用x轴马达18c在x轴方向上驱动滑动件18b时，梁19a在x轴方向上移动，梁20a经由滑动件19b和滑动件20b而在x轴方向上移动。此外，当利用z轴马达19c在z轴方向上驱动滑动件19b时，梁20a经由滑动件19b和滑动件20b而在z轴方向上移动。此外，当利用y轴马达20c在y轴方向上驱动滑动件20b时，梁20a经由滑动件20b而在y轴方向上移动。这样，致动器30能够使梁20a在x轴、y轴、z轴这三个轴方向上移动。
[0075]
手21安装于致动器30的梁20a的后侧的末端，对植物保持块3进行把持。致动器30使梁20a在三个轴方向上移动，由此能够使手21在三个轴方向上移动。即，致动器30使手21沿着前后方向(轨道4的长度方向)移动。此外，致动器30能够使手21沿着与前后方向垂直且相互正交的2个方向、即左右方向(轨道4的并排设置方向。也是大致水平方向)和上下方向(栽培搁板5a的层叠方向。也是高度方向)这2个方向移动。
[0076]
(2-2.手)
[0077]
如图6所示，手21具有底座22、一对滑动件24、一对爪部件25以及驱动部件26。一对滑动件24沿着2对轨道部件23的延伸设置方向滑动自如地与这2对轨道部件23配合，这2对轨道部件23在底座22的前面下方部在x轴方向上延伸设置。一对爪部件25分别安装于一对滑动件24的下端，与x轴方向大致平行地配置。驱动部件26设置于底座22的前面上方部，内置有驱动机构(未图示)。驱动机构例如利用来自空气压缩机等压力源的流体压力对滑动件24进行驱动，以保持与x轴方向大致平行的姿态且相互进退的方式使一对爪部件25进行开闭。在一对爪部件25的末端的爪部28的内侧形成有支承植物保持块3的支承部35(参照后述图7)的槽部28a。槽部28a的从y轴方向观察的形状成为与支承部35的形状对应的形状(在该例子中为等腰梯形)。此外，在各槽部28a的内部，在距该爪部件25的末端规定距离的位置处设置有一对止动销28b，这一对止动销28b相互对置且在接近的方向上突出。另外，在图示的例子中，各止动销28b形成为圆柱形状，但是，除此之外，也可以形成为多棱柱形状(图示省略)。
[0078]
例如在拔出位于轨道4的端部的植物保持块3时，手21通过驱动机构的动作使一对爪部件25相对于植物保持块3闭合，利用爪部件25的末端的爪部28从两侧夹着植物保持块3进行把持后将其拔出。此外，例如在向轨道4的端部插入植物保持块3时，手21通过致动器30的驱动使所把持的植物保持块3向另一个轨道4的端部移动，将其插入轨道4中。然后，在把持着植物保持块3的状态下在y轴方向(前后方向)上推压1个间距量(植物保持部3的前后方向的长度量)。由此，能够使所插入的植物保持块3和支承于轨道4上的多个植物保持块3滑动1个间距量。此外，此时，被爪部28把持的植物保持块3的与推入方向相反一侧(槽部28a的里侧、图中的y方向的后方侧)的端面与各止动销28b抵接，由此，在植物保持块3的尺寸公差
存在偏差的情况下，也能够将该植物保持块3相对于爪部28的相对位置定位在规定位置。由此，搬运机器人6能够将该止动销28b的位置作为基准，进行该时点把持的植物保持块3自身和支承于其插入目的地的轨道4上的多个植物保持块3的整列在搬运方向上的准确定位。在以上的插入操作后，手21打开一对爪部件25，解除植物保持块3的把持。
[0079]
<3.植物保持器具>
[0080]
接着，使用图7对植物保持块3的结构的一例进行说明。另外，图7所示的方向表示植物保持块3实际支承于轨道4进行使用的状态下的方向。
[0081]
植物保持块3是按照每1株保持作为植物栽培系统1的栽培对象的植物2的部件。另外，这里所说的“1株”是指从单一的种子生长的一个个体。例如如图8所示的植物2那样，多个(也可以是一个)叶2b被1个茎2a支承而成为一个个体的植物是1株。此外，例如在由于分支等而存在多个茎的情况下，其根2c连接而成为一个个体的植物是1株。
[0082]
如图7所示，植物保持块3在左右方向、前后方向的各方向上分别具有对称的形状。因此，植物保持块3构成为具有在其长度方向即前后方向(即搬运方向)上能够在正反两个方向上使用的方向互换性。植物保持块3由滑动性高的材料(例如树脂。也可以是金属等)一体成型，构成为能够相对于支承植物保持块3的轨道4滑动。植物保持块3主要具有主体部31、保持筒部32、引导锥部33、导向板部34以及被卡定部39，作为其整体或局部形状的部位。
[0083]
主体部31在上下方向上具有厚度尺寸t，从上方进行俯视观察时，主体部31是将前后方向作为长度方向的大致矩形形状的平板形状部，在其上表面和下表面各自的四个边形成有倾斜平缓(相对于水平面所成的角度较小)的倒角31a。特别地，该主体部31中的左右方向两侧的缘部在由搬运机器人6的手21(参照所述图6)把持时作为由爪部件25支承的支承部35发挥功能。从前后方向观察，该例子的支承部35由于上述倒角31a而形成为等腰梯形，但是，也可以设为三角形或圆形等其他形状。此外，在该例子中，分别在前后方向上隔开间隔配置2个左右方向两侧的支承部35，在它们之间，形成为切掉支承部35而成的形状。而且，该切口形状部分中在前后方向上对置的一对端面部分分别如后所述成为被上述卡定机构9卡定的被卡定部39。即，在植物保持块3的相对于搬运方向的侧边部(与搬运方向正交的左右方向的缘部)形成有切口形状的被卡定部39。
[0084]
保持筒部32是在上述主体部31的前后方向和左右方向的中心位置处在上下方向(铅垂方向)上贯通的圆筒形状部，其上端开口部形成为不从主体部31的上表面突出而共面的状态(没有阶梯差的平坦状态)，下端开口部形成为从主体部31的下表面向下方突出规定的尺寸。在该例子中，保持筒部32例如是内径为圆孔的圆筒形状，但是，也可以形成为内径的轴正交截面为四边形等其他多边形的多边形筒形状。
[0085]
引导锥部33是锥形状部，其形成为从主体部31的下表面向下方突出，左右方向的尺寸(宽度方向尺寸)从前后方向(搬运方向)的两端部分别朝向中央部扩大。此外，主体部31的中央侧的该引导锥部33的最大宽度尺寸是能够以适当的配合公差配合于后述的轨道4的下轨道槽43b(参照后述图8)的尺寸，将该最大宽度方向尺寸部分36延伸设置到上述保持筒部32的附近。
[0086]
导向板部34是从主体部31的上表面向上方突出且在前后方向上延伸设置的一对平板形状部，隔着保持筒部32的上端开口部而并排设置于左右方向的2个部位。这一对导向板部件34整体的宽度方向尺寸w1和左右方向位置与和上述引导锥部33相接的最大宽度方
向尺寸部分36大致一致。
[0087]
而且，如各图所示，包含引导锥部33在内的主体部31的整体由下方侧开口且中空的中空构造形成，因此，植物保持块3整体的重量轻量化。
[0088]
另外，以上说明的植物保持块3的结构是一例，也可以为上述以外的结构。例如，在上述中，一体成型植物保持块3，但是，也可以由多个部件构成。
[0089]
<4.轨道>
[0090]
接着，使用图8对轨道4的结构的一例进行说明。另外，图8所示的方向表示轨道4设置于栽培搁板5a的状态下的方向，在图中，利用前后方向上的轨道4的正交截面表示。
[0091]
如图8所示，轨道4具有轨道部40和水槽部47，由滑动性高的材料(例如树脂。也可以是金属等)一体成型。轨道部40设置有：左右一对上轨道板41a，它们分别在左右方向上具有规定的宽度，在前后方向上延伸设置；以及左右一对下轨道板42a，它们在这些上轨道板41a的下方位置处同样地分别在左右方向上具有规定的宽度，在前后方向上延伸设置。此外，在一对上轨道板41a中相互对置的一侧的缘部分别形成有相同尺寸且向下方突出的上轨道突起部44。这些上轨道突起部44与下轨道板42a之间的上下方向的分开尺寸相对于上述植物保持块3的主体部31的上下厚度尺寸t是能够以适当的配合公差进行配合的尺寸，在该分开的空间中收纳植物保持块3的主体部31。在一对上轨道板41a(上轨道突起部44)之间形成有上轨道槽43a，该上轨道槽43a用于收纳植物保持块3的一对导向板部34。在一对下轨道板42a之间形成有下轨道槽43b，该下轨道槽43b用于收纳植物保持块3的引导锥部33的最大宽度方向尺寸部36。
[0092]
水槽部47具有：一对侧壁部47a，它们向上述一对下轨道板42a各自的下方突出，且在前后方向上延伸设置；以及底壁部47b，其跨于这一对侧壁部47a的下端且在前后方向上延伸设置，水槽部47整体是上方开放的截面大致u字状的长条的水槽，在内部贮留培养液48。培养液48通过例如泵等适当的流动单元(图示省略)而在前后方向上流动。另外，该水槽部47的前后方向端部的结构在后面详细叙述(参照后述图12、图13)。
[0093]
被插入到轨道4中的植物保持块3收纳于轨道部40的空间46。此时，植物保持块3的主体部31的下表面以能够滑动的方式与左右的下轨道板42a的上表面接触，并且，主体部31的上表面与左右的上轨道突起部44抵接。这样，构成为利用上轨道突起部44和下轨道部42a从上下夹着植物保持块3，由此，能够防止植物保持块3的倾斜和倾倒。此时，植物保持块3的主体部31的下表面(与下轨道板42a接触的面)作为支承包含保持筒部32在内的植物保持块3整体的保持块支承面38发挥功能。在该例子中，如上所述，主体部31的下表面开口，因此，该保持块支承面38与下轨道板42a的上表面即轨道支承面45之间的接触面积(接触阻力)减小，能够提高与轨道4之间的滑动性。
[0094]
此外，植物保持块3以如下方式被收纳：主体部31的上方的一对导向板部34和主体部31的下方的引导锥部33的最大宽度方向尺寸部36分别以适当的配合公差配合于上下的轨道槽43a、43b之间。因此，植物保持块3能够抑制左右方向的位置偏移和水平方向的朝向的晃动，并且，能够沿着轨道4的长度方向移动。
[0095]
此外，如图所示，在植物保持块3的使用时，在保持筒部32的内径部填充有培养基50，保持筒部32保持从播种于培养基50中的种子生长出的植物2的茎2a。植物2能够以如下方式成长：经由保持筒部32的下端开口部使根2c向下方贯通而浸入水槽部47内的培养液
48，并且经由保持筒部32的上端开口部使叶2b向轨道4的上方膨出。作为填充到保持筒部32内的培养基50，例如可以使用琼脂等凝胶状培养基，也可以使用海绵、聚氨酯、石棉等固体培养基。
[0096]
另外，在植物栽培系统1中，使用间隔件(未特意图示)，该间隔件被插入到多个植物保持块3之间，从而规定植物保持块3的前后方向的间隔。间隔件由与上述植物保持块3共用的部件构成。即，作为间隔件，使用在保持筒部32的内径部未填充培养基50的空的状态的植物保持块3。因此，在轨道4中，多个间隔件也与多个植物保持块3一起沿着前后方向排列，它们整体被支承为能够移动。而且，每当从轨道4的前后方向的一侧供给间隔件时，已经被支承的植物保持块3和间隔件的整体朝向另一侧移动。另外，间隔件在被支承为能够在轨道4上移动这点以及与后述可动卡定爪卡定的这点具有与植物保持块3相同的结构即可，关于有无保持筒部32等各部的结构，也可以与植物保持块3不同。另外，植物保持块3和间隔件相当于各权利要求记载的块。
[0097]
<5：本实施方式的特征>
[0098]
在上述结构的植物栽培系统1中，按照每1株利用植物保持块3保持作为栽培对象的植物，使该植物保持块3沿着轨道4移动，由此，能够转移到与生长状态对应的环境使植物生长。在这种植物栽培系统1中，例如在使多个植物保持块3在轨道4上排列成一列的状态下，在从它们的搬运方向的下游侧的轨道4的端部取出一个植物保持块3后，向相反的上游侧端部推入一个新的植物保持块3，由此搬运植物保持块3的列整体。
[0099]
但是，在轨道4上的搬运过程中，各植物保持块3保持的植物进行生长，由此，有时相邻配置的2个植物彼此的根相互缠绕。因此，当进行在轨道4的下游侧末端取出一个植物保持块3的作业时，有时由于根的缠绕，多个植物(植物保持块3)连着而从轨道4脱离。
[0100]
与此相对，在本实施方式的植物栽培系统1中，具有卡定机构9，在取出轨道部40的搬运方向的下游侧末端的植物保持块3时，该卡定机构9容许下游侧末端的植物保持块3的移动，并对在该搬运方向上相邻的植物保持块3的移动进行卡定。
[0101]
由此，即使进行仅取出最下游侧末端的植物保持块3的作业，卡定机构9也能够克服植物彼此的根的缠绕引起的拉力而卡定相邻的植物保持块3的移动，能够防止植物非意图地从轨道4脱离。下面，针对这种结构，依次进行详细说明。
[0102]
<6：卡定机构的详细结构>
[0103]
图9示出放大位于上述图4中的a部的卡定机构9并从上方观察的俯视图，图10示出沿上述图9中的箭头x-x方向观察的卡定机构9的搬运方向正交剖视图。另外，配置于各栽培搁板上的各轨道4的下游侧端部的任意的卡定机构9成为相同结构。在这些图9、图10中，卡定机构9具有脚部91、滑行板92、支柱部93、抑制板94、底座部件95、压缩弹簧96和可动卡定爪97。另外，在图9中，关于抑制板94，仅利用虚线示出透视其下方的结构的轮廓形状。
[0104]
在栽培搁板5a的上表面固定地立起设置有脚部91，在该脚部91的上端固定有滑行板92。该滑行板92的上表面被配置成与固定于相同栽培搁板的上表面的轨道部40的下轨道板42a的上表面共面(处于相同高度)的状态。图中在左右方向上排列的一对滑行板92彼此使分别沿着搬运方向形成的直线缘部在左右方向上对置，以与植物保持块3的上述宽度方向尺寸w1大致相同的分开距离平行地配置。而且，这一对滑行板92中对置的直线缘部之间的空间作为在搬运方向上将轨道部40的下轨道槽43b延长的部分配置。由此，从轨道部40脱
离的植物保持块3被支承为能够在一对滑行板92之间移动。
[0105]
此外，在各滑行板92的上表面借助支柱部93平行地固定有抑制板94，在左右方向上排列的一对抑制板94彼此之间，也使分别沿着搬运方向形成的直线缘部在左右方向上对置，以与植物保持块3的上述宽度方向尺寸w1大致相同的分开距离平行地配置。而且，这一对抑制板94中对置的直线缘部之间的空间作为在搬运方向上将轨道部40的上轨道槽43a延长的部分配置。而且，上述支柱部93的高度(即滑行板92与抑制板94的上下方向上的分开距离)与上述植物保持块3的主体部31的上下厚度尺寸t大致一致，在该分开的空间内收纳植物保持块3的主体部31。
[0106]
此外，在轨道部40的端部附近，在这些滑行板92与抑制板94之间的空间内固定有底座部件95，可动卡定爪97隔着压缩弹簧96而与该底座部件95连结。由这些底座部件95、压缩弹簧96和可动卡定爪97构成的构造体隔着植物保持块3的搬运路径在左右对称地配置一对，其中一对可动卡定爪97彼此被配置成在左右方向上对置。图11放大示出一个该可动卡定爪97，图11的(a)立体地示出可动卡定爪97，图11的(b)示出沿上述图11的(a)中的箭头xib-xib方向观察的水平截面，图11的(c)示出从上述图11的(a)中的箭头xic观察的侧面，图11的(d)示出从上述图11的(a)中的箭头xid观察的侧面。另外，在上述图9、图10中，示出该图11所示的可动卡定爪97相对于植物保持块3的搬运路径98位于右侧(各图中的左侧)，但是，位于相反的左侧(各图中的右侧)的可动卡定爪97是关于左右方向对称的形状，这里省略图示。
[0107]
在该例子中，可动卡定爪97(卡定爪)由与植物保持块3相同的材料(例如树脂。也可以是金属)一体成型，形成为其上下方向的厚度尺寸t与植物保持块3的主体部31相同的大致平板形状。作为图11的(b)的俯视观察的可动卡定爪97的整体形状，形成有从前后方向(搬运方向)上较长的大致矩形形状使搬运路径侧(左侧；图中的右侧)的前后两个角部大幅倒角得到的锥面97a，并且形成有用于在搬运路径相反侧(右侧；图中的左侧)的侧边部中央位置配合固定上述压缩弹簧96的切口形状部97b。此外，在可动卡定爪97的搬运路径侧的侧边部，在从该搬运方向上游侧到中途位置之间的区域形成有与上述手21所具有的形状相同形状(在该例子中为等腰梯形)的槽部97c，该槽部97c的下游侧端面成为卡定部97d。
[0108]
返回图9，配置成在左右方向上对置的一对可动卡定爪97之间的分开距离与植物保持块3的主体部31中处于切口形状的部分的左右方向的宽度尺寸w2(参照上述图7)大致一致，各可动卡定爪97与压缩弹簧96连结，以要进一步扩大分开距离的力进行施力。即，各压缩弹簧96(施力部件)在与植物保持块3的侧边部对置的方向上对可动卡定爪97进行施力。此外，各压缩弹簧96将各可动卡定爪97支承为能够以该对置的方向为中心水平地摆动。而且，如图9所示，各可动卡定爪97中相互对置的一侧的侧边部中的未形成上述槽部97c的部分彼此能够在左右方向上夹着植物保持块3的主体部31的切口形状部分。当在该夹着的状态下使植物保持块3位于搬运方向的最下游侧时，植物保持块3的左右的被卡定部39(参照上述图7)与各可动卡定爪97的卡定部97d(参照上述图11)卡定。如上所述，卡定机构9的整体构成为，利用滑行板92(下板部)和抑制板94(上板部)在铅垂方向上夹着能够在搬运方向上移动的植物保持块3的主体部31和能够在水平方向上摆动的可动卡定爪97双方。
[0109]
<7：不存在卡定机构的情况下的比较例>
[0110]
这里，在图12中示出不存在卡定机构9的情况下的植物保持块3的取出作业工序的
比较例。图12的(a)～图12的(c)的各图放大示出上述图9中的轨道部40的端部附近部分。首先，如图12的(a)所示，相对于从轨道部40脱离而被搬运到滑行板92上的植物保持块3-1，搬运机器人6的手21所具有的一对爪部件28在左右方向上夹着该植物保持块3-1的搬运方向下游侧的端部进行把持。接着，如图12的(b)所示，把持着植物保持块3-1的手21朝向搬运方向下游侧移动，由此，能够从轨道部40和滑行板92拔出该植物保持块3-1。
[0111]
但是，此时，如图12的(c)所示，有时与手21把持着的植物保持块3-1一起，在搬运方向上与其相邻的其他植物保持块3-2也连着移动，非意图地从轨道部40或滑行板92脱离。这是因为，在此前的轨道4上的搬运过程中，各植物保持块3-1、3-2保持的植物2进行生长，相邻配置的2个植物2彼此的根2c相互缠绕，其产生连结相邻的植物保持块3彼此之间的牵引力。
[0112]
关于这种相邻的植物保持块3-1、3-2之间的连结方式，具体而言，例如在图12所示的例子中，按照从下游侧末端起的排列顺序，第1个植物保持块3-1和第2个植物保持块3-2这2个植物保持块在搬运方向上紧密地排列(参照图12的(a))，在仅使第1个植物保持块3-1移动而从第2个植物保持块3-2拉开某种程度的分开距离时，分别保持的植物2的根部范围2c(图中的虚线区域)伸展而产生牵引力(参照图12的(b))。进而，通过继续移动第1个植物保持块3-1，在第2个植物保持块3-2与第3个植物保持块3-3之间(以及此后的植物保持块之间)连锁地产生该牵引力(参照图12的(c))。此外，在相邻的植物保持块3之间分开而使各个植物2的根部范围2c暂时伸展后，相反地在以缩小这些植物保持块3之间的分开距离的方式推入时产生反力。此时的各植物2的根部范围2c的大小、产生的牵引力和反力根据各栽培搁板5a中的生长状态和有无插入间隔件等而大幅不同。
[0113]
<8：具有卡定机构的本实施方式的情况>
[0114]
相对于以上内容，在与上述图12对应的图13中示出具有卡定机构9的本实施方式的情况下的植物保持块3的取出作业工序。首先，在图13的(a)中，一对可动卡定爪97被配置成在左右方向上夹着第1个植物保持块3-1中的切口形状部分，在该状态下，各可动卡定爪97的卡定部97d(参照上述图11)对植物保持块3-1的左右后方侧的被卡定部39(参照上述图7)进行卡定。由此，以基于压缩弹簧96的弹性力的规定的卡定力对该第1个植物保持块3-1朝向搬运方向的移动进行卡定。
[0115]
针对该第1个植物保持块3-1，如图13的(b)所示，在搬运机器人6的手21把持该第1个植物保持块3-1并朝向搬运方向下游侧拉入时，左右一对可动卡定爪97由于压缩弹簧96的弹性变形而向下游侧摆动，由此，上述卡定状态被解除，容许从轨道部40和滑行板92拔出第1个植物保持块3-1的移动。然后，第2个植物保持块3-2也通过上述植物2之间的牵引力而向下游侧移动，但是，其牵引移动的结果是，如图13的(c)所示，一对可动卡定爪97的摆动位置向对置方向恢复。这样，在一对可动卡定爪97与第2个植物保持块3-2的左右上游侧的各被卡定部39卡定时，克服植物2之间的牵引力而对第2个植物保持块3-2的移动进行卡定，最终，第1个植物保持块3-1和第2个植物保持块3-2被拉开而完全分离。
[0116]
此外，此时，第2个植物保持块3-2与第3个植物保持块3-3之间也分开而成为各植物2的根部范围2c伸展的状态，但是，此后，在向轨道部40的搬运方向的上游侧末端推入一个植物保持块3(或间隔件)时，克服这些第2个植物保持块3-2和第3个植物保持块3-3的各植物2之间的根部范围2c彼此之间作用的反力，一对可动卡定爪97对第2个植物保持块3-2
的移动进行卡定固定。其结果是，如图13的(a)所示，第2个植物保持块3-2和第3个植物保持块3-3这些植物保持块3接触并排列整齐，新的第1个植物保持块(原来的第2个植物保持块3-2)被定位在与原来的第1个植物保持块3-1相同的正确的搬运方向位置99(搬运方向的规定位置)。
[0117]
另外，虽然没有特别图示，但是，在成为一对可动卡定爪97与第2个植物保持块3-2的下游侧端部卡定的状态的情况下，也能够克服与第1个植物保持块3-1之间的牵引力而使第2个植物保持块3-2分离。此外，然后，通过向轨道部40的上游侧末端推入一个植物保持块3(或间隔件)，一对可动卡定爪97以一个循环进行朝向下游侧的摆动和恢复，如图13的(a)所示，各可动卡定爪97与第2个植物保持块3-2的左右上游侧的各被卡定部39卡定，能够将轨道部40上的全部植物保持块3的列整体定位在正确的搬运位置。
[0118]
这里，搬运机器人6进行的植物保持块3的取出作业和推入作业的各作业力设定为远远大于在相邻的植物2的根部范围2c彼此之间产生的牵引力和反力即可。此外，决定一对可动卡定爪97可否摆动(可否解除卡定)的压缩弹簧96的弹性力设定为小于上述搬运机器人6的拔出动作力和推入动作力、且大于在植物2之间产生的牵引力和反力即可。
[0119]
<9.实施方式的效果>
[0120]
如以上说明的那样，本实施方式的植物栽培系统1具有卡定机构9，在取出轨道部40的搬运方向的下游侧末端的植物保持块3时，该卡定机构9容许下游侧末端的植物保持块3的移动，并对在该搬运方向上相邻的植物保持块3的移动进行卡定。由此，即使进行仅取出位于最下游侧的第1个植物保持块3-1的作业，卡定机构9也能够克服植物2彼此的根部范围2c的缠绕引起的牵引力而对第2个植物保持块3-2的移动进行卡定，能够防止植物2非意图地从轨道部40脱离。其结果是，能够提高植物2的搬运功能。
[0121]
此外，在本实施方式中，特别地，作为能够移动地支承于轨道部40的块，包含不保持作为栽培对象的植物2的间隔件。由此，当在轨道部40排列多个保持进行生长而使叶部2b变大的植物2的植物保持块3的情况下，通过在这些多个植物保持块3之间插入间隔件，能够适当地规定植物保持块3的前后方向的间隔，能够避免相邻的植物2之间的叶部2b的接触。
[0122]
此外，在本实施方式中，特别地，在从轨道部40的搬运方向的上游推入植物保持块3后，卡定机构9对下游侧末端的植物保持块3的搬运方向的移动进行卡定。由此，即使进行向轨道部40的上游侧末端推入一个新的植物保持块3的作业，卡定机构9也能够克服植物2彼此的根部范围2c的接触引起的反力而从下游侧末端对第1个植物2的移动进行卡定，防止植物非意图地从轨道脱离。
[0123]
此外，在本实施方式中，特别地，卡定机构9在搬运方向的规定位置处对植物保持块3的移动进行卡定。由此，接着，在取出下游侧末端的第1个植物保持块3-1时，能够高精度地对其把持位置进行定位。此外，在向上游侧末端推入植物保持块3时，包含下游侧末端的第2个植物保持块3-2在内，能够高精度地对轨道部40上的植物保持块3的列整体进行定位。
[0124]
此外，在本实施方式中，特别地，植物保持块3在相对于搬运方向的侧边部具有切口形状的被卡定部39，卡定机构9具有能够与被卡定部39卡定的可动卡定爪97。由此，能够以简易的结构且狭窄的设置面积实现能够以高定位精度卡定植物保持块3的卡定机构9。
[0125]
此外，在本实施方式中，特别地，卡定机构9具有施力部件(压缩弹簧96)，该施力部件(压缩弹簧96)在与植物保持块3的侧边部对置的方向上对可动卡定爪97进行施力。由此，
即使不利用例如需要电力的马达等驱动源，也能够简易地构成能够自动卡定植物保持块3的卡定机构9。
[0126]
此外，在本实施方式中，特别地，上述施力部件是能够在与植物保持块3的侧边部对置的方向上摆动的压缩弹簧96。由此，压缩弹簧96能够进行施力且容许可动卡定爪97在水平方向上摆动的动作，因此，能够灵活地应对植物保持块3的侧边部的多种形状，并且自动卡定被卡定部39。
[0127]
此外，在本实施方式中，特别地，可动卡定爪97的厚度尺寸t与植物保持块3的主体部31的厚度尺寸相同，卡定机构9具有配置成在铅垂方向上夹着植物保持块3和可动卡定爪97的抑制板94和滑行板92。由此，能够对可动卡定爪97和植物保持块3双方约束铅垂方向的移动，因此，能够抑制骑跨等引起的铅垂方向的位置偏移，更加可靠地实现卡定动作。
[0128]
此外，在本实施方式中，特别地，还具有搬运机器人6，该搬运机器人6相对于轨道部40进行植物保持块3的取出作业和推入作业。由此，能够自动地进行植物保持块3相对于轨道部40的取出作业和推入作业，而不需要人的手动作业。此外，能够高精度地一样地控制此时的取出力和推入力，因此，作为压缩弹簧96的摆动方向的弹性强度设定为，弱于相对于搬运机器人的取出力和推入力能够解除可动卡定爪97的卡定的程度，并且，强于能够克服植物2之间的根2c缠绕引起的牵引力和反力而维持可动卡定爪97的卡定的程度，由此，能够实现卡定机构9所要求的卡定和解除的稳定的切换功能。
[0129]
另外，在上述实施方式的卡定机构9中，构成为利用压缩弹簧96的施力和摆动使可动卡定爪97自动地卡定于植物保持块3的被卡定部39，但是不限于此。除此之外，例如也可以根据光传感器的检测信息或照相机的摄像图像实时地检测轨道部40上的植物保持块3的搬运位置，与该搬运位置信息对应地，使用螺线管等致动器对卡定爪的卡定动作进行控制。该情况下，针对植物保持块3的1次的取出作业，仅容许从搬运方向的下游侧末端起的第1个植物保持块3-1的移动，卡定第2个植物保持块3-2的移动，由此，能够防止植物保持块3非意图地从轨道部40脱离。此外，针对植物保持块3的1次的推入作业，卡定搬运方向的下游侧末端的第1个植物保持块3-1的移动，由此，能够防止植物保持块3非意图地从轨道部40脱离。
[0130]
另外，在以上的说明中，在存在“垂直”“平行”“平面”等记载的情况下，该记载不是严格的意思。即，这些“垂直”“平行”“平面”容许设计上、制造上的公差、误差，是“实质上垂直”“实质上平行”“实质上平面”这样的意思。
[0131]
此外，在以上的说明中，在存在外观上的尺寸或大小“相同”“相等”“不同”等记载的情况下，该记载不是严格的意思。即，这些“相同”“相等”“不同”容许设计上、制造上的公差、误差，是“实质上相同”“实质上相等”“实质上不同”这样的意思。
[0132]
此外，除了以上已经叙述的内容以外，也可以适当组合上述实施方式和各变形例的方法来利用。
[0133]
除此之外，没有一一例示，但是，上述实施方式和各变形例能够在不脱离其主旨的范围内施加各种变更来实施。