JP7723911B2 - Crop Harvesting System - Google Patents
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Description
本発明は、栽培設備内に設けられた複数の栽培ベッドに栽培される果菜類等の作物を収穫する収穫システムに関するものである。 The present invention relates to a harvesting system for harvesting crops such as fruit and vegetables grown in multiple cultivation beds within a cultivation facility.
特許文献1には、複数の栽培ベッド間を移動しつつ、収穫ハンド体(いわゆるアーム)により、栽培ベッドに栽培されている果菜類等の作物を次々に収穫していく収穫用車両が開示されている。 Patent Document 1 discloses a harvesting vehicle that moves between multiple cultivation beds and uses a harvesting hand body (a so-called arm) to harvest crops such as fruit and vegetables grown in the cultivation beds one after another.
しかしながら、特許文献1に開示された収穫用車両においては、収穫ハンド体により収穫した作物を、車両に搭載された収容容器(収納バケット)に収容していくため、車両が大型になるという問題があった。また、収穫した作物を、収穫ハンド体により収容容器に収容するため、機構や制御が複雑になるという問題もあった。 However, the harvesting vehicle disclosed in Patent Document 1 has the problem that the vehicle becomes large because the crops harvested by the harvesting hand body are stored in a storage container (storage bucket) mounted on the vehicle. Furthermore, storing the harvested crops in the storage container using the harvesting hand body also has the problem of making the mechanism and control complex.
したがって、本発明は、収穫用車両を小型化でき、かつ、収穫用車両の機構や制御を簡素化することができる作物収穫システムを提供することを目的とするものである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a crop harvesting system that enables the size of the harvesting vehicle to be reduced and simplifies the mechanism and control of the harvesting vehicle.
本発明のかかる目的は、
栽培設備に設けられた栽培ベッドと、
前記栽培ベッドで栽培される作物を撮像する撮像装置と前記撮像装置により撮像された作物を収穫する収穫部を有する収穫用車両と、
前記栽培ベッドの近傍に配置された収容容器とを備え、
前記収穫用車両は、前記収穫部により収穫された作物を前記収容容器に収容するよう構成されたことを特徴とする作物収穫システムによって達成される。
The object of the present invention is to
A cultivation bed provided in the cultivation facility;
a harvesting vehicle having an imaging device that captures images of the crops grown in the cultivation beds and a harvesting unit that harvests the crops captured by the imaging device;
a storage container disposed near the cultivation bed;
The harvesting vehicle is provided with a crop harvesting system configured to store crops harvested by the harvesting section in the storage container.
本発明によれば、収穫用車両の収穫部により収穫された作物を、栽培ベッドの近傍に配置された収容容器に収容するよう構成されているから、収穫用車両に収容容器を搭載するスペースが不要であるため、収穫用車両を小型化できるとともに、収穫された作物を収穫用車両に収容するための機構・制御が不要であるため、収穫用車両の機構や制御を簡素化することができる。 According to the present invention, crops harvested by the harvesting section of a harvesting vehicle are stored in a storage container located near the cultivation bed. This eliminates the need for space on the harvesting vehicle to mount the storage container, allowing the harvesting vehicle to be made smaller. Furthermore, since no mechanisms or controls are required to store harvested crops in the harvesting vehicle, the mechanisms and controls of the harvesting vehicle can be simplified.
本発明の好ましい実施態様においては、
前記収容容器は、前記栽培ベッドに沿って配置されて前記栽培ベッドの排液を受けるガターである。
In a preferred embodiment of the present invention,
The container is a gutter that is arranged along the growing bed and receives drainage from the growing bed.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、栽培ベッドの排液を受けるガターを、収穫された作物を収容する収容容器として用いるため、既存の栽培設備の器物を利用でき、設備投資を抑えることができる。 In this preferred embodiment of the present invention, the gutter that receives drainage from the cultivation bed is used as a container for storing harvested crops, allowing the use of existing cultivation equipment and reducing capital investment.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
さらに、前記収容容器に収容された作物を回収する回収用車両を備え、
前記収穫用車両による収穫作業が終了した後に、前記回収用車両による回収作業が行われる。
In a further preferred embodiment of the present invention,
Further, a collection vehicle is provided to collect the crops stored in the storage container,
After the harvesting operation by the harvesting vehicle is completed, the recovery operation is carried out by the recovery vehicle.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、収穫作業は収穫用車両により、回収作業は回収用車両により行われるため、各車両の機構と制御を簡素化できるとともに、作物の収穫作業と回収作業とが時間を分けて行われるので、収穫用車両と回収用車両との間で、通信や、作物を収容する箱を受渡しする工程がなく、作業効率を向上させることができる。 In this preferred embodiment of the present invention, harvesting is performed by a harvesting vehicle and recovery is performed by a recovery vehicle, simplifying the mechanisms and controls of each vehicle. Furthermore, because harvesting and recovery are performed at different times, there is no need for communication or the process of handing over boxes containing the crops between the harvesting and recovery vehicles, improving work efficiency.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
前記収容容器は、作物を収容可能な収容姿勢と、前記回収用車両により作物を回収可能な回収姿勢との間で切り換え可能に構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
The container is configured to be switchable between a storage position in which it can store crops and a recovery position in which it can recover the crops using the recovery vehicle.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、収容容器が、作物を収容可能な収容姿勢と、回収用車両により作物を回収可能な回収姿勢との間で切り換え可能に構成されているから、収穫用車両により収穫され、収容容器内に収容された作物を、効率的に回収することができる。 In this preferred embodiment of the present invention, the storage container is configured to be switchable between a storage position in which crops can be stored and a recovery position in which the crops can be recovered by a recovery vehicle, allowing crops harvested by a harvesting vehicle and stored in the storage container to be efficiently recovered.
本発明によれば、収穫用車両を小型化でき、かつ、収穫用車両の機構や制御を簡素化することができる作物収穫システムを提供することが可能になる。 The present invention makes it possible to provide a crop harvesting system that allows for the miniaturization of harvesting vehicles and simplifies the mechanisms and controls of the harvesting vehicles.
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。 A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好ましい実施態様にかかる収穫システムおよび栽培設備の構成を示す模式的平面図である。 Figure 1 is a schematic plan view showing the configuration of a harvesting system and cultivation equipment according to a preferred embodiment of the present invention.
図1に示されるように、栽培設備には、温度、湿度などの室内環境が管理され、植物が栽培される栽培室1と、出荷室(選果場)2が設けられている。 As shown in Figure 1, the cultivation facility is equipped with a cultivation room 1 where plants are cultivated and where the indoor environment, including temperature and humidity, is controlled, and a shipping room (fruit sorting area) 2.
栽培室1内には、本発明にかかる収穫システムの収穫用車両3および回収用車両4が移動するメイン通路14が設けられており、メイン通路14の両側には、作物を栽培する多数の栽培ベッド5が設けられた一対の栽培ユニット6A、6Bが配置されている。 A main passage 14 is provided within the cultivation room 1 along which the harvesting vehicle 3 and collection vehicle 4 of the harvesting system of the present invention travel, and on both sides of the main passage 14 are arranged a pair of cultivation units 6A, 6B each equipped with a number of cultivation beds 5 for cultivating crops.
各栽培ベッド5は、その長手方向がメイン通路14に対して、直交する向きで配置され、互いに略平行に設けられており、栽培ベッド5の間には、メイン通路14から垂直方向に延びるサブ通路6が設けられている。 Each cultivation bed 5 is arranged so that its longitudinal direction is perpendicular to the main passage 14 and is generally parallel to one another, and sub-passages 6 extending perpendicularly from the main passage 14 are provided between the cultivation beds 5.
以下において、栽培ベッド5が並ぶ方向をX方向、このX方向に垂直な方向であって、水平な方向をY方向とし、X方向であって、出荷室2に近付く方向を+X方向、出荷室2から遠ざかる方向を-X方向として説明を進める。 In the following explanation, the direction in which the cultivation beds 5 are lined up is referred to as the X direction, the horizontal direction perpendicular to this X direction is referred to as the Y direction, and within the X direction, the direction approaching the shipping room 2 is referred to as the +X direction, and the direction away from the shipping room 2 is referred to as the -X direction.
出荷室2には、各栽培ベッド5に養液を供給する養液供給装置11と、収穫された植物を重量や大きさあるいは等級別に選別する選別装置12を備え、選別装置12は、作物を搬送して選別する選別コンベア13と、選別コンベア13の両側の側方に設けられた階級毎の作物収容部12を有している。作業者は、出入り口15を介して、栽培室1と出荷室2とを行き来することができる。 The shipping room 2 is equipped with a nutrient solution supplying device 11 that supplies nutrient solution to each cultivation bed 5, and a sorting device 12 that sorts harvested plants by weight, size, or grade. The sorting device 12 has a sorting conveyor 13 that transports and sorts the crops, and crop storage areas 12 for each grade located on both sides of the sorting conveyor 13. Workers can move between the cultivation room 1 and the shipping room 2 through an entrance/exit 15.
図2(a)は、図1に示されたサブ通路6において、収穫用車両3により作物が収穫される様子をY方向から見た説明図であり、図2(b)は、X方向から見た栽培ベッド5の近傍の説明図である。 Figure 2(a) is an explanatory diagram of crops being harvested by a harvesting vehicle 3 in the sub-passage 6 shown in Figure 1, viewed from the Y direction, and Figure 2(b) is an explanatory diagram of the vicinity of the cultivation bed 5, viewed from the X direction.
本実施態様にかかる作物収穫システムは、栽培設備の栽培室1内に設けられた多数の栽培ベッド5、植物の茎を受け、葉が過度に垂れるのを防止する茎受け15、栽培ベッド5に沿って延び、栽培ベッド5の排液を受けるガター16、収穫棚34、栽培ベッド5で栽培される作物40を収穫する収穫用車両3、収穫用車両3により収穫された作物40を回収する回収用車両4(図1参照)、および各サブ通路6に設けられた走行レール8を備えている。 The crop harvesting system of this embodiment comprises a number of cultivation beds 5 arranged within the cultivation room 1 of the cultivation facility, stem holders 15 that receive plant stems and prevent excessive leaf drooping, gutters 16 that extend along the cultivation beds 5 and receive drainage from the cultivation beds 5, harvesting shelves 34, a harvesting vehicle 3 that harvests crops 40 grown in the cultivation beds 5, a recovery vehicle 4 (see Figure 1) that recovers the crops 40 harvested by the harvesting vehicle 3, and traveling rails 8 arranged in each sub-passage 6.
収穫用車両3および回収用車両4は各々、各サブ通路6の床に設置された走行レール8上およびメイン通路14上を走行可能に構成されており、各サブ通路6内において、栽培ベッド5に栽培されている作物40に対し、収穫作業又は収穫された作物40の回収作業を行うことができる。 The harvesting vehicle 3 and the collection vehicle 4 are each configured to be able to travel on the running rails 8 installed on the floor of each sub-passage 6 and on the main passage 14, and within each sub-passage 6, harvesting work can be carried out on the crops 40 grown in the cultivation beds 5, or collection of the harvested crops 40.
図2(a)および図2(b)に示されるように、茎受け15の下面には収穫棚34が取り付けられており、収穫棚34は、ガター16に沿うようにY方向に延び、茎受け15の配置間隔と同様の間隔で配置されている。収穫棚34の上端部において、+X側の縁は、蝶番28により茎受け15の下面に固定されている。 As shown in Figures 2(a) and 2(b), harvesting shelves 34 are attached to the underside of the stem holders 15. The harvesting shelves 34 extend in the Y direction along the gutter 16 and are spaced apart at intervals similar to the spacing of the stem holders 15. At the upper end of the harvesting shelves 34, the edge on the +X side is fixed to the underside of the stem holders 15 by hinges 28.
収穫用車両3は、車両の左前部、左後部、右前部および右後部に設けられた計4つの車輪18並びに各車輪18の駆動機構、栽培されている作物40を撮像する撮像装置(不図示)、作物40を収穫するアーム35、走行レール8を検出するレールセンサ、およびこれらを制御する制御装置を備えている。 The harvesting vehicle 3 is equipped with a total of four wheels 18 located on the left front, left rear, right front, and right rear of the vehicle, as well as drive mechanisms for each wheel 18, an imaging device (not shown) that captures images of the cultivated crops 40, an arm 35 that harvests the crops 40, a rail sensor that detects the traveling rails 8, and a control device that controls these.
制御装置は、撮像装置により撮像された作物40の3次元位置を特定し、その位置に合わせてアーム35を駆動して作物40を収穫し、撮像装置により3次元位置が特定される収穫棚34に、収穫した作物40を収容するよう構成されている。 The control device is configured to identify the three-dimensional position of the crop 40 imaged by the imaging device, drive the arm 35 to match that position to harvest the crop 40, and store the harvested crop 40 on the harvest shelf 34 whose three-dimensional position is identified by the imaging device.
このように、収穫した作物40を、車両自体でなく、栽培ベッド5の近傍に設けられた収穫棚34に収容するよう構成されているから、収穫用車両3に、収穫された作物40を収容する機構、制御およびスペースを設ける必要がなく、したがって、収穫用車両3を小型化できるとともに、収穫用車両3の構成を簡素化することができる。なお、収穫棚34の位置を撮像装置により検出することは必ずしも必要でなく、収穫用車両3が走行する走行レール8に対する収穫棚34の相対位置に基づき、アーム35を駆動し、収穫された作物40を収穫棚34に収容するよう構成してもよい。 In this way, the harvested crops 40 are stored not in the vehicle itself but in the harvesting racks 34 located near the cultivation beds 5. This eliminates the need to provide the harvesting vehicle 3 with mechanisms, controls, and space for storing the harvested crops 40, thereby enabling the harvesting vehicle 3 to be made more compact and the configuration of the harvesting vehicle 3 to be simplified. It is not necessary to detect the position of the harvesting racks 34 using an imaging device; the arm 35 may be driven to store the harvested crops 40 in the harvesting racks 34 based on the relative position of the harvesting racks 34 with respect to the traveling rails 8 on which the harvesting vehicle 3 travels.
図3(a)は、従来の協調型の車両による収穫および回収の協調作業を示す模式的説明図であり、図3(b)は、図1に示された実施態様にかかる収穫システムの収穫用車両3および回収用車両4による収穫、回収の作業を示す模式的説明図である。 Figure 3(a) is a schematic explanatory diagram showing the coordinated harvesting and recovery operations by conventional cooperative vehicles, and Figure 3(b) is a schematic explanatory diagram showing the harvesting and recovery operations by the harvesting vehicle 3 and recovery vehicle 4 of the harvesting system according to the embodiment shown in Figure 1.
従来の協調型の収穫用車両(収穫ロボット)と回収用車両(回収ロボット)においては、情報を相互に通信可能に互いに機械的に接続されており、収穫用車両側で、作物を収穫して箱へ収納し、作物が収納された箱が回収用車両側へ搬送され、回収用車両側から空の箱が収穫用車両側へ自動体に引き渡されるように構成されており、互いに接続された車両が過度に大きくなってしまうという問題があった。 In conventional cooperative harvesting vehicles (harvesting robots) and recovery vehicles (recovery robots), they are mechanically connected to each other so that they can communicate information with each other. The harvesting vehicle harvests crops and stores them in boxes, then transports the boxes containing the crops to the recovery vehicle, and the recovery vehicle automatically hands over the empty boxes to the harvesting vehicle. This creates the problem of the interconnected vehicles becoming excessively large.
また、収穫用車両と回収用車両との間で都度、情報の通信が行われるとともに、箱の受け渡しや連動制御を可能とする必要があり、機構、制御が複雑になってしまうという問題もあった。 In addition, information had to be communicated between the harvesting vehicle and the collection vehicle each time, and it was necessary to enable box transfer and linked control, which created the problem of complex mechanisms and controls.
このような状況に鑑みて、本実施態様においては、収穫用車両3と回収用車両4とが互いに独立して構成されており、走行レール8上を走行する収穫用車両3により作物40が収穫棚34に収容された後に、作業者による回収開始指示操作に基づき、回収用車両4が走行レール8上を走行しつつ、収穫棚34に収容された作物40を次々に車両4に回収していくよう構成されている。 In consideration of this situation, in this embodiment, the harvesting vehicle 3 and the recovery vehicle 4 are configured to be independent of each other, and after the crops 40 are stored on the harvesting shelves 34 by the harvesting vehicle 3 traveling on the traveling rails 8, the recovery vehicle 4 travels on the traveling rails 8 and sequentially recovers the crops 40 stored on the harvesting shelves 34 based on the operator's instruction to start recovery.
具体的には、栽培ベッド5の近傍に収穫棚34が設けられており、収穫用車両3が、収穫した作物40を収穫棚34へ収容した後に、回収用車両4が収穫棚34へ収容された作物40を回収する。このため、収穫用車両3と回収用車両4の大きさをコンパクトに構成できるとともに、収穫用車両3と回収用車両4の機構と制御を簡素化することができる。 Specifically, a harvesting rack 34 is provided near the cultivation bed 5, and after the harvesting vehicle 3 stores the harvested crops 40 on the harvesting rack 34, the recovery vehicle 4 recovers the crops 40 stored on the harvesting rack 34. This allows the harvesting vehicle 3 and recovery vehicle 4 to be compact in size, and simplifies the mechanisms and control of the harvesting vehicle 3 and recovery vehicle 4.
加えて、収穫作業と回収作業とが時間を分けて行われるため、収穫用車両3と回収用車両4との間で通信や箱を受渡しする工程が必要なく、作業効率を向上させることができる。 In addition, because harvesting and collection operations are carried out at separate times, there is no need for communication or the process of handing over boxes between the harvesting vehicle 3 and the collection vehicle 4, improving work efficiency.
なお、本実施態様においては、収穫用車両3による栽培ベッド5ごとの作物40の収穫が終了した後に、収穫が終了した栽培ベッド5の近傍に配置された収穫棚34に収容された作物40を、作業者の回収開始指示操作に基づき、回収用車両4が回収作業を開始するよう構成されているが、収穫用車両による収穫が終了した栽培ベッドについて、自動的に回収用車両が作物の回収を開始するよう構成してもよく、すべての栽培ベッドについて収穫用車両による収穫が終了した後に、自動的に、回収用車両が作物の回収作業を開始するよう構成してもよい。また、作物の回収は回収用車両によらずに、収穫用車両による収穫の翌日に、作業者の手により行われてもよい。作業者の手により行われる場合には、回収時に、従来の台車、箱をそのまま活用できるため、設備投資を抑えることができる。 In this embodiment, after the harvest vehicle 3 has finished harvesting the crops 40 from each cultivation bed 5, the recovery vehicle 4 begins recovery of the crops 40 stored on the harvest shelves 34 located near the harvested cultivation bed 5 based on the operator's instruction to start recovery. However, the recovery vehicle may also be configured to automatically begin recovery of crops from cultivation beds where harvesting by the harvest vehicle has been completed, or to automatically begin recovery of crops after harvesting by the harvest vehicle has been completed for all cultivation beds. Furthermore, crop recovery may be performed manually by a worker the day after harvesting by the harvest vehicle, rather than by a recovery vehicle. If the crops are recovered manually by a worker, conventional carts and boxes can be used for recovery, thereby reducing capital investment.
図4は、図1に示された実施態様にかかる回収用車両4によって作物40が回収される様子を示す模式的説明図である。 Figure 4 is a schematic diagram showing how crops 40 are collected by the collection vehicle 4 in the embodiment shown in Figure 1.
回収用車両4は、収穫棚34を識別するための撮像装置、走行レール8を検出するレールセンサ、車両の上部に設けられたエアシリンダー42、回収した作物40を収容する多段ラック43、車両の側面に設けられたシューター44、車両の左前部、左後部、右前部および右後部に設けられた計4つの車輪18並びに各車輪18の駆動機構、およびこれらを制御する制御装置を備えている。回収用車両4の4つの車輪18と後に詳述する各車輪18の駆動機構には、収穫用車両3の各車輪18およびその駆動機構と同一のものが用いられている。 The collection vehicle 4 is equipped with an imaging device for identifying the harvesting shelves 34, a rail sensor for detecting the traveling rails 8, an air cylinder 42 mounted on the top of the vehicle, a multi-tiered rack 43 for storing the collected crops 40, a chute 44 mounted on the side of the vehicle, a total of four wheels 18 mounted on the left front, left rear, right front, and right rear of the vehicle, drive mechanisms for each wheel 18, and a control device for controlling these. The four wheels 18 of the collection vehicle 4 and the drive mechanisms for each wheel 18, which will be described in detail later, are the same as the wheels 18 and their drive mechanisms of the harvesting vehicle 3.
サブ通路6上であって、各収穫棚34の側方(各収穫棚34からX方向に隣り合う位置)に位置すると、回収用車両4の制御装置は、エアシリンダー42を図4に示される+X方向に伸長させる。 When the recovery vehicle 4 is positioned on the sub-passage 6 to the side of each harvest shelf 34 (at a position adjacent to each harvest shelf 34 in the X direction), the control device of the recovery vehicle 4 extends the air cylinder 42 in the +X direction shown in Figure 4.
図4の吹き出し内に示されるように、作物40の栽培時には、各収穫棚34のサブ通路6側の縁(-X側の縁)は、茎受け15の下面に形成されたL字状突起47に引っ掛けて取り付けられており、作物40の回収時に、エアシリンダー42が伸長すると、収穫棚34の側面上部に接触し、収穫棚34の側面上部が+X側に撓んで茎受け15との引っ掛かりが解除される。 As shown in the speech bubble in Figure 4, when the crops 40 are being cultivated, the edge of each harvest shelf 34 on the sub-passage 6 side (the edge on the -X side) is hooked onto an L-shaped protrusion 47 formed on the underside of the stalk holder 15 and is attached. When the crops 40 are being collected, the air cylinder 42 extends and comes into contact with the upper side of the harvest shelf 34, causing the upper side of the harvest shelf 34 to bend toward the +X side, thereby releasing the hook from the stalk holder 15.
その結果、収穫棚34が、重力により、その+X側の縁に設けられた蝶番28であって、収穫棚34の+X側の縁と、茎受け15の下面とを連結する蝶番28を回動中心として、図4に破線で示される姿勢まで回動され、収穫棚34内に収容されている作物40が、-X側へ転がり出て、回収用車両4のシューター44上へ転がる。 As a result, gravity causes the harvesting shelf 34 to rotate to the position shown by the dashed line in Figure 4, around the hinge 28 attached to its +X side edge, which connects the +X side edge of the harvesting shelf 34 to the underside of the stalk holder 15, and the crops 40 stored in the harvesting shelf 34 roll out to the -X side and onto the chute 44 of the collection vehicle 4.
シューター44は、図4に示されるように、弧を描くように湾曲した形状をなすとともに、図4において一点鎖線で示された多段ラック43へ向けて下がるよう(図4において右下がり)に傾斜を有している。また、多段ラック43は、図4に示されるように、シューター44側が開放されている。 As shown in Figure 4, the chute 44 has an arc-shaped curve and is inclined downward (downward to the right in Figure 4) toward the multi-tiered rack 43, which is indicated by a dashed line in Figure 4. Furthermore, as shown in Figure 4, the multi-tiered rack 43 is open on the side facing the chute 44.
そのため、収穫棚34から転がり出た作物40がシューター44上に落下した際の衝撃が和らげられるとともに、作物40がシューター44上を-X側へ転がり、多段ラック43内へ収容することができる。多段ラック43とシューター44は各々、Y方向の長さが図2(b)に示される各収穫棚34のY方向の長さと略等しく構成されている。 As a result, the impact of crops 40 rolling off the harvesting shelves 34 and falling onto the chutes 44 is softened, and the crops 40 roll toward the -X side on the chutes 44, allowing them to be stored in the multi-tiered rack 43. The multi-tiered rack 43 and the chutes 44 are each configured so that their length in the Y direction is approximately equal to the length in the Y direction of each harvesting shelf 34 shown in Figure 2(b).
このように、本実施態様においては、エアシリンダー42を伸長させるだけで、収穫棚34を回動させて傾斜させ、その収穫棚34内のすべての作物40をまとめて多段ラック43内へ収容できるから、収穫用車両3により収穫された作物40を、簡易な構成と制御で、迅速に回収することができる。 In this way, in this embodiment, simply by extending the air cylinder 42, the harvesting shelf 34 can be rotated and tilted, and all of the crops 40 within the harvesting shelf 34 can be stored together in the multi-tiered rack 43. This allows the crops 40 harvested by the harvesting vehicle 3 to be quickly collected with a simple configuration and control.
なお、図4において実線で示された収穫棚34が、本発明に係る「収容姿勢」をなす状態であり、図4において破線で示された収穫棚34が、本発明に係る「回収姿勢」をなす状態である。 Note that the harvesting shelf 34 shown by solid lines in Figure 4 is in the "storage position" according to the present invention, and the harvesting shelf 34 shown by dashed lines in Figure 4 is in the "recovery position" according to the present invention.
シューター44は、ラックアンドピニオン機構(不図示)により上下にスライド可能に構成されており、シューター44が多段ラック43の各段同士の間隔の分だけ(図4に示された位置より)上方にスライドされた状態でエアシリンダー42が伸長されると、作物40が、シューター44により多段ラック43の最上段へ案内される。 The shooter 44 is configured to slide up and down using a rack and pinion mechanism (not shown). When the air cylinder 42 is extended with the shooter 44 slid upward by the distance between each tier of the multi-tier rack 43 (from the position shown in Figure 4), the crop 40 is guided by the shooter 44 to the top tier of the multi-tier rack 43.
シューター44が多段ラック43の段同士の間隔の分だけ(図4に示された位置より)下方にスライドされた状態でエアシリンダー42が伸長されると、作物40が、シューター44により多段ラック43の最下段へ案内される。 When the air cylinder 42 is extended with the chute 44 slid downward by the distance between the tiers of the multi-tier rack 43 (from the position shown in Figure 4), the crop 40 is guided by the chute 44 to the bottom tier of the multi-tier rack 43.
したがって、多段ラック43の一部の段が満量になると、シューター44を上下動させることにより、他の段にも作物40を収容することができる。多段ラック43の満量は、たとえば、多段ラック43の重量を計測することにより検知できる。 Therefore, when some tiers of the multi-tier rack 43 are full, crops 40 can be stored on other tiers by moving the shooter 44 up and down. The fullness of the multi-tier rack 43 can be detected, for example, by measuring the weight of the multi-tier rack 43.
回収用車両4の多段ラック43は、図4に示されるように、-X側、すなわち、回収用車両4におけるシューター44が設けられた側面の方とは反対側に向けて下がるように傾斜させて配置されており、多段ラック43の上下方向に並ぶ各段において、作物40を多段ラック43の奥側(図4における図面右側)へ自然と送ることができる。なお、多段ラック43は、各部を薄く形成することにより、柔らかみを持たせ、作物40の傷つきを抑制できる。 As shown in Figure 4, the multi-tiered rack 43 of the collection vehicle 4 is positioned at an angle downward toward the -X side, i.e., the side of the collection vehicle 4 where the chute 44 is located. This allows the crops 40 to be naturally sent to the back of the multi-tiered rack 43 (to the right in Figure 4) on each vertically aligned tier of the multi-tiered rack 43. Furthermore, by forming each part of the multi-tiered rack 43 thin, it is possible to make it flexible and reduce damage to the crops 40.
図5は、図1に示された実施態様において、複数の回収用車両4により作物40の回収作業が行われる様子を示す模式的平面図であり、図6は、多段ラック43から作物が取り出される様子を示す模式的側面図である。 Figure 5 is a schematic plan view showing the harvesting of crops 40 by multiple harvesting vehicles 4 in the embodiment shown in Figure 1, and Figure 6 is a schematic side view showing the harvesting of crops from a multi-tiered rack 43.
各回収用車両4は、図5に示されるように、サブ通路6の左右の収穫棚34のうち、左右一方に配置された(換言すれば、サブ通路6の左右一方の栽培ベッド5から収穫された作物が収容されている)各収穫棚34のみの作物40を回収するよう構成されており、サブ通路6の左右一方に配置されたすべての収穫棚34内の作物40が回収された時点で、又は多段ラック43内の作物40が満量になった時点で、別の回収用車両4が、サブ通路6の左右他方のみ又は一方のみの作物40の回収を行う。 As shown in Figure 5, each collection vehicle 4 is configured to collect crops 40 from only one of the harvest shelves 34 located on the left or right side of the sub-passage 6 (in other words, the harvest shelves 34 contain crops harvested from the cultivation beds 5 on either the left or right side of the sub-passage 6). When crops 40 have been collected from all of the harvest shelves 34 located on the left or right side of the sub-passage 6, or when the multi-tiered rack 43 is full of crops 40, another collection vehicle 4 will collect crops 40 from only the other or only one side of the sub-passage 6.
このように、各回収用車両4を、サブ通路6の左右片側のみの収穫棚34に収容された作物40を回収するよう構成することによって、機構を簡素化でき、車両4内の収納量を増やすことが可能になるともに、コストを省くことができる。加えて、収穫された作物40を効率良く回収することができる。 In this way, by configuring each collection vehicle 4 to collect crops 40 stored on the harvest shelves 34 on only one side of the sub-passage 6, the mechanism can be simplified, the storage capacity within the vehicle 4 can be increased, and costs can be reduced. In addition, the harvested crops 40 can be collected efficiently.
図6に示されるように、多段ラック43の各段の奥側(図面右側)の壁部43aは回動可能に構成されており、出荷室2において、多段ラック43の各段の壁部43aが回動されて開かれ、多段ラック43内に収容された作物40が別の箱に移されることで、回収用車両4を再び栽培室1での別の収穫棚34に収容された作物40の回収に向かわせることができる。 As shown in Figure 6, the wall 43a on the back side (right side of the drawing) of each tier of the multi-tier rack 43 is configured to be rotatable, and in the shipping room 2, the wall 43a of each tier of the multi-tier rack 43 can be rotated open, and the crops 40 stored in the multi-tier rack 43 can be transferred to another box, allowing the collection vehicle 4 to be sent again to collect crops 40 stored on another harvest shelf 34 in the cultivation room 1.
なお、図10に示されるように、シューター44に代えて、車両4の側面に搬送コンベア45を設け、収穫棚34内から転がり出た作物40を搬送コンベア45で受けて、搬送コンベア45の駆動によって、作物40を多段ラック43内へ収容するよう構成してもよい。この場合には、搬送コンベア45を上下動(上下にスライド)可能に構成することで、作物40を多段ラック43の各段内へ案内することができる。 As shown in Figure 10, instead of the chute 44, a transport conveyor 45 may be provided on the side of the vehicle 4, and the crops 40 that roll out of the harvesting shelves 34 may be received by the transport conveyor 45, and the crops 40 may be stored in the multi-tiered rack 43 by driving the transport conveyor 45. In this case, by configuring the transport conveyor 45 to be able to move up and down (slide up and down), the crops 40 can be guided into each tier of the multi-tiered rack 43.
加えて、搬送コンベア45の傾斜角度をモータにより変更可能に構成し、多段ラック43の下段に作物40を収容するときに、搬送コンベア45を右下がりに急傾斜させることによって、収穫棚34から転がり出た作物40が搬送コンベア45上に落下した際の衝撃を和らげることができる。 In addition, the tilt angle of the transport conveyor 45 can be changed using a motor, and when storing crops 40 on the lower level of the multi-tier rack 43, the transport conveyor 45 can be tilted steeply downward to the right, thereby reducing the impact when crops 40 roll off the harvest shelf 34 and fall onto the transport conveyor 45.
シューター44に代えて、搬送コンベア45を設ける場合には、コストは高くなる反面で、作物40を傷つけてしまう事態を抑制できる。 If a transport conveyor 45 is installed instead of the chute 44, costs will increase, but damage to the crops 40 can be prevented.
さらに、シューター44又は搬送コンベア45を上下動させるのに代えて、多段ラック43を、その段同士の間隔と同じ長さだけ上下動させることによっても、多段ラック43の各段に、シューター44又は搬送コンベア45を用いて作物40を案内することができる。 Furthermore, instead of moving the chute 44 or the transport conveyor 45 up and down, the crops 40 can be guided to each tier of the multi-tier rack 43 by moving the multi-tier rack 43 up and down by a distance equal to the distance between the tiers using the chute 44 or the transport conveyor 45.
また、本実施態様においては、回収用車両4の上部に設けられたエアシリンダー42を伸長させることにより、収穫棚34に収容された作物40を回収するよう構成されているが、たとえば、図11に示されるように、収穫用車両3に設けられたアーム35を回収用車両4に配置し、撮像装置による検知される収穫棚34内の作物40を、アーム35を用いて車両4内に収容するよう構成してもよい。この場合には、収穫用車両3と回収用車両4との間でアーム35および作物認識用の撮像装置等を共用することで、コストを低減できる。 In addition, in this embodiment, crops 40 stored on the harvesting shelves 34 are collected by extending the air cylinder 42 attached to the top of the collection vehicle 4. However, as shown in FIG. 11, for example, an arm 35 attached to the harvesting vehicle 3 may be placed on the collection vehicle 4, and the crops 40 in the harvesting shelves 34 detected by the imaging device may be stored inside the vehicle 4 using the arm 35. In this case, costs can be reduced by sharing the arm 35 and the imaging device for crop recognition between the harvesting vehicle 3 and the collection vehicle 4.
以上、回収用車両4による作物40の回収について説明を加えたが、以下に、収穫用車両3および回収用車両4の各車輪18およびその駆動機構について、説明を加える。 The above explains how the harvesting vehicle 40 is used to collect crops 40. Below, we will explain the wheels 18 and their drive mechanisms of the harvesting vehicle 3 and the harvesting vehicle 4.
図7(a)は、従来の走行車両の車輪の近傍を示す模式的背面図であり、図7(b)は、4つの車輪を独立して駆動可能にした構成を示す模式的背面図であり、図7(c)は、図1に示された実施態様にかかる収穫用車両3および回収用車両4の車輪18の近傍を示す模式的背面図である。 Figure 7(a) is a schematic rear view showing the vicinity of the wheels of a conventional traveling vehicle, Figure 7(b) is a schematic rear view showing a configuration in which four wheels can be driven independently, and Figure 7(c) is a schematic rear view showing the vicinity of the wheels 18 of the harvesting vehicle 3 and recovery vehicle 4 in the embodiment shown in Figure 1.
また、図8(a)は、仮に、車輪の回動中心が車輪の上方に位置する場合の状態を示す略平面図であり、図8(b)は、図7(c)に示された車輪18の近傍の略平面図であり、図8(c)は、車輪18の近傍を図8(b)に示された矢印αの方向から見た状態を示す略側面図である。 Furthermore, Figure 8(a) is a schematic plan view showing the state when the center of rotation of the wheel is located above the wheel, Figure 8(b) is a schematic plan view of the vicinity of the wheel 18 shown in Figure 7(c), and Figure 8(c) is a schematic side view showing the vicinity of the wheel 18 as viewed from the direction of arrow α shown in Figure 8(b).
図7(a)に示されるように、従来の走行車両においては、車両の前部と後部に各々設けられる左右一対の車輪が単一の車軸の両端部に取り付けられており、単一の車軸をモータにより回転駆動させることで、走行車両を走行させることができるが、旋回時に単一の車軸と一対の車輪を一体的に回動させる必要があり、旋回が行いにくいという問題があった。 As shown in Figure 7(a), in conventional running vehicles, a pair of left and right wheels, each located at the front and rear of the vehicle, are attached to both ends of a single axle. The single axle can be driven to rotate by a motor, allowing the running vehicle to move. However, when turning, the single axle and the pair of wheels must be rotated as a single unit, making it difficult to turn.
また、図7(b)に示されるように、単に車輪ごとに、車軸と車軸を回転させる走行モータと旋回時に車輪の向きを変更する操向用モータとを設けるとともに、各車軸を回転可能に支持するべくベアリングを設け、各車軸の端部に車輪を配置した場合には、車輪と、車輪の向きを変更する操向用モータの駆動による車輪の回動中心(図7(c)参照)との間の水平方向の間隔が大きくなり、車輪の向きを変更する際に操向用モータにかかる負荷が大きくなってしまう。 Furthermore, as shown in Figure 7(b), if each wheel were simply provided with an axle, a traction motor to rotate the axle, and a steering motor to change the direction of the wheel when turning, and bearings were provided to rotatably support each axle, and wheels were placed at the ends of each axle, the horizontal distance between the wheel and the center of rotation of the wheel driven by the steering motor to change the direction of the wheel (see Figure 7(c)) would become large, resulting in a large load on the steering motor when changing the direction of the wheel.
このような状況に鑑みて、本実施態様においては、図7(c)に示されるように、収穫用車両3および回収用車両4の互いに同一に構成された各車輪18を回動させる操向用モータ23により回動(回転)される回動軸24の下部に、走行モータ41により回転される車軸36に取り付けられた車輪18を覆うカバー25であって、底面を有しない略直方体状のカバー25が取付けられている。 In consideration of this situation, in this embodiment, as shown in Figure 7(c), a cover 25, which is a roughly rectangular parallelepiped cover without a bottom surface, is attached to the lower part of the pivot shaft 24 that is rotated (turned) by the steering motor 23 that turns each of the identically configured wheels 18 of the harvesting vehicle 3 and the recovery vehicle 4. The cover 25 is rotated by the steering motor 23 and covers the wheels 18 attached to the axle 36 rotated by the travel motor 41.
そして、このカバー25の車両幅方向外側の部分かつ内側の面にベアリング48が取付けられ、カバー25における走行モータ41に対向する面にベアリング49が取付けられている。ベアリング48は、車軸36における走行モータ41に接続する端部とは反対側の端部(図7(c)に示される車両幅方向において外側の端部)を回動可能に支持している。 A bearing 48 is attached to the inner surface of the outer portion of the cover 25 in the vehicle width direction, and a bearing 49 is attached to the surface of the cover 25 facing the travel motor 41. The bearing 48 rotatably supports the end of the axle 36 opposite the end connected to the travel motor 41 (the outer end in the vehicle width direction shown in Figure 7(c)).
このように、車輪18を覆うカバー25に各々取付けられた2つのベアリング48,49で車輪18を挟むように配置することによって、2つのベアリングの外側に車輪を配置する場合(図7(b)参照)よりも、車輪18と、操向用モータ23の駆動による車輪18の回動中心の位置(回動軸24の中心位置に同じ)との間の水平方向の間隔を短く構成することができ、したがって、車輪18の向きを変更する際の操向用モータ23にかかる負荷を軽減できる。 In this way, by arranging the wheel 18 so that it is sandwiched between two bearings 48, 49 each attached to the cover 25 that covers the wheel 18, the horizontal distance between the wheel 18 and the position of the rotation center of the wheel 18 driven by the steering motor 23 (which is the same as the center position of the rotation shaft 24) can be made shorter than when the wheel is arranged outside the two bearings (see Figure 7(b)). This therefore reduces the load on the steering motor 23 when changing the direction of the wheel 18.
加えて、車軸36を支持する2つのベアリング48,49がカバー25に取付けられ、一体的になっているため、車輪18を取り出して容易に交換することができる。 In addition, the two bearings 48, 49 that support the axle 36 are attached to the cover 25 and are integrated into it, allowing the wheel 18 to be removed and easily replaced.
なお、車輪18は、走行レール8上を走行する際に用いるレール走行輪18aと、走行レール8以外の場所、たとえばメイン通路14や出荷室2を走行する際に用いるゴム車輪18bとが一体的に構成されたものである(図4および図7(c)参照)。 The wheels 18 are integrally constructed from rail running wheels 18a used when running on the running rails 8 and rubber wheels 18b used when running in places other than the running rails 8, such as the main passage 14 or the shipping room 2 (see Figures 4 and 7(c)).
操向用モータ23が駆動されたときには、上下方向に延びる回動中心(図7(c)参照)まわりに、回動軸24、カバー25、ベアリング48,49、車軸36、車輪18、および走行モータ41が一体的に回動される。 When the steering motor 23 is driven, the rotation shaft 24, cover 25, bearings 48, 49, axle 36, wheels 18, and travel motor 41 rotate together around a rotation center extending in the vertical direction (see Figure 7(c)).
また、図8(a)に示されるように、操向用モータの駆動による車輪(ゴム車輪)の回動中心の位置が、車輪(ゴム車輪)の幅方向中央部(車輪の芯)の位置と重なる場合には、走行レール8以外の場所で車輪を回動するときに、車輪をその場でねじることとなるため、床面との間の摩擦が大きく、操向用モータに負荷がかかってしまう。 Furthermore, as shown in Figure 8(a), if the position of the rotation center of the wheel (rubber wheel) driven by the steering motor coincides with the position of the widthwise center (wheel core) of the wheel (rubber wheel), when the wheel is rotated in a location other than the running rail 8, the wheel will be twisted in place, resulting in large friction with the floor surface and placing a load on the steering motor.
さらに、操向用モータの駆動による車輪(ゴム車輪)の回動中心が、車輪(ゴム車輪)の幅方向中央部(車輪の芯)の位置と重ならない場合であっても、車軸の上方に位置しない場合には、車輪(ゴム車輪)が床面上をスムーズに転がらずに、摩擦が発生し、操向用モータにかかる負荷が大きくなってしまう。 Furthermore, even if the center of rotation of the wheel (rubber wheel) driven by the steering motor does not coincide with the center of the wheel's (rubber wheel's) width (wheel core), if it is not located above the axle, the wheel (rubber wheel) will not roll smoothly on the floor surface, causing friction and increasing the load on the steering motor.
これに対して、本実施態様においては、図8(b)に示されるように、操向用モータ23の駆動により車輪18が回動されるときの回動中心の位置(上面視において回動軸24の中心位置に同じ)が、一点鎖線で示されるゴム車輪18bの幅方向中央部(車輪の芯)の位置からオフセットしていると同時に、車軸36上に位置している。 In contrast, in this embodiment, as shown in Figure 8(b), when the wheel 18 is rotated by the driving of the steering motor 23, the position of the rotation center (which is the same as the center position of the rotation shaft 24 when viewed from above) is offset from the position of the widthwise center of the rubber wheel 18b (the wheel core) shown by the dashed dotted line, and is also located on the axle 36.
このように構成することによって、走行レール8以外の場所で、操向用モータ23の駆動により車輪18が図8に示される回動中心まわりに回動されるときに、車輪18の回動軌跡と、ゴム車輪18bの向きとの間の角度差が小さくなり、図8(c)に矢印で示されるように、ゴム車輪18bが周方向に床面上をスムーズに転がりつつ、図8(b)に示される回動中心まわりに回動されるため、床面との間の摩擦を抑制できるから、操向用モータ23にかかる負荷を低減させることができる。 By configuring it in this way, when the wheel 18 is rotated around the rotation center shown in Figure 8 by the driving of the steering motor 23 at a location other than the traveling rail 8, the angular difference between the rotation trajectory of the wheel 18 and the direction of the rubber wheel 18b is reduced, and as shown by the arrow in Figure 8(c), the rubber wheel 18b rolls smoothly in the circumferential direction on the floor surface while rotating around the rotation center shown in Figure 8(b).This reduces friction with the floor surface and reduces the load on the steering motor 23.
また、図8(b)に示されるように、車輪18が回動されるときの回動中心の位置は、車両3,4が各々直進するときの向きで、ゴム車輪18bの幅方向中央部(車輪の芯)の位置から車両幅方向内側にオフセットしている。 Furthermore, as shown in Figure 8(b), the position of the rotation center when the wheel 18 is rotated is offset inward in the vehicle width direction from the position of the widthwise center (wheel center) of the rubber wheel 18b, in the direction when the vehicles 3 and 4 are each traveling straight.
このように構成することによって、操向用モータ23が、図7(c)に二点鎖線で示される走行レール8の外側の端部の位置よりも内側に位置するから、サブ通路6において走行レール8上を走行するときに、車両3,4の操向用モータ23が栽培ベッド5に栽培される作物40に接触せず、作物40を傷めない。 By configuring it in this way, the steering motors 23 are positioned inside the outer end of the traveling rail 8, as indicated by the two-dot chain line in Figure 7(c). Therefore, when traveling on the traveling rail 8 in the sub-passage 6, the steering motors 23 of the vehicles 3 and 4 do not come into contact with the crops 40 cultivated in the cultivation beds 5, and do not damage the crops 40.
ここで、本実施態様においては、車輪18が回動されるときの回動中心の位置と、ゴム車輪18bの幅方向中央部(車輪の芯)の位置との間のオフセット量は、ゴム車輪18bの半径に等しい。すなわち、操向用モータ23の駆動で車輪18bの幅方向中央部が回動されるときの回動軌跡の半径と、ゴム車輪18bの半径とが等しい。 In this embodiment, the offset between the position of the rotation center when the wheel 18 rotates and the position of the widthwise center of the rubber wheel 18b (the wheel core) is equal to the radius of the rubber wheel 18b. In other words, the radius of the rotation trajectory when the widthwise center of the wheel 18b rotates due to the driving of the steering motor 23 is equal to the radius of the rubber wheel 18b.
このため、操向用モータ23の駆動により、回動軸24の中心を回動中心としてゴム車輪18bが360°回動(1回転)されたときに、ゴム車輪18bが、その周方向に1回転されるため、各車両3,4の制御装置による操向用モータ23と走行モータ41の制御が容易となり、モータ23,41同士の連動が行い易くなるとともに、走行モータ41の駆動のみでゴム車輪18bを回転させるときに、位置制御を行いやすくなる。 As a result, when the steering motor 23 is driven to rotate the rubber wheel 18b 360° (one rotation) around the center of the pivot shaft 24, the rubber wheel 18b rotates once in its circumferential direction, making it easier for the control device of each vehicle 3, 4 to control the steering motor 23 and the travel motor 41, making it easier to link the motors 23, 41, and facilitating position control when the rubber wheel 18b is rotated by driving only the travel motor 41.
一方、図8(b)に示されるように、収穫用車両3および回収用車両4の各車輪8を覆う各カバー25の上面には、車輪8の回動中心を中心に略90°にわたって円弧状に延びる長孔52が形成されており、各操向用モータ23の筐体に取り付けられた固定フレーム26から下方へ延びるピン27が、長孔52を通じてカバー25の内部まで挿入されている。 On the other hand, as shown in Figure 8(b), a long hole 52 extending in an arc over approximately 90° from the center of rotation of the wheel 8 is formed on the upper surface of each cover 25 covering each wheel 8 of the harvesting vehicle 3 and the recovery vehicle 4, and a pin 27 extending downward from a fixed frame 26 attached to the housing of each steering motor 23 is inserted through the long hole 52 into the interior of the cover 25.
このため、操向用モータ23が駆動されるときに、カバー25が90°以上回動されず、車輪8の回動が規制され、したがって、収穫用車両3および回収用車両4が走行中にふらつくことを防止でき、スムーズに直進走行できる。 As a result, when the steering motor 23 is driven, the cover 25 does not rotate more than 90 degrees, restricting the rotation of the wheels 8. This prevents the harvesting vehicle 3 and the recovery vehicle 4 from wobbling while traveling, allowing them to travel smoothly in a straight line.
なお、操向用モータ23は、サーボモータ又はステッピングモータにより構成することで、別途センサを設けることなく、モータへの入力パルス数に基づき、車輪18の向きを認識できる。この場合には、電磁ブレーキ付きのモータにより構成することで、走行時に車輪18が回転されるのに伴って、車輪8の向きが変わってしまうことを防止でき、より安定して直進走行を行うことができる。 The steering motor 23 can be configured as a servo motor or stepping motor, so that the direction of the wheels 18 can be determined based on the number of pulses input to the motor, without the need for a separate sensor. In this case, configuring the motor with an electromagnetic brake can prevent the direction of the wheels 8 from changing as the wheels 18 rotate during driving, allowing for more stable straight-line driving.
図9(a)は、図7(c)に示された車輪18が車両幅方向外側に位置する状態を示す車輪18の近傍の略背面図であり、図9(b)は、図7(c)に示された車輪18が車両幅方向内側に位置する状態を示す車輪18の近傍の略背面図である。 Figure 9(a) is a schematic rear view of the vicinity of the wheel 18 shown in Figure 7(c) when the wheel 18 is positioned on the outer side in the vehicle width direction, and Figure 9(b) is a schematic rear view of the vicinity of the wheel 18 shown in Figure 7(c) when the wheel 18 is positioned on the inner side in the vehicle width direction.
本実施態様においては、車軸36上に取付けられるカラー51の配置位置が変更されることで、前後二対の車輪18のトレッド幅を変更可能に構成されている。 In this embodiment, the tread width of the two pairs of front and rear wheels 18 can be changed by changing the position of the collars 51 attached to the axles 36.
具体的には、車輪18は、カラー51の車両幅方向の長さだけ余裕のある長さに構成されており、車輪18が取り外されて、図9(a)に示されるように、カラー51が、車輪18とベアリング49との間の位置に配置された場合には、カラー51の分だけ車輪18が車両幅方向外側に位置する。 Specifically, the wheel 18 is configured with a sufficient length to accommodate the width of the collar 51. When the wheel 18 is removed and the collar 51 is positioned between the wheel 18 and the bearing 49, as shown in Figure 9(a), the wheel 18 is positioned outward in the width direction of the vehicle by the length of the collar 51.
これに対して、車輪18が取り外され、図9(b)に示されるように、カラー51が、車輪18とベアリング48との間の位置に配置された場合には、カラー51の分だけ車輪18が車両幅方向内側に位置する。 In contrast, if the wheel 18 is removed and the collar 51 is positioned between the wheel 18 and the bearing 48, as shown in Figure 9(b), the wheel 18 will be positioned inward in the vehicle width direction by the amount of the collar 51.
このように、車軸36上におけるカラー51の取り付け位置に応じて、車両幅方向における車輪18の位置が変更されるから、収穫用車両3および回収用車両4を、走行レール幅が異なる栽培室(温室)に対応させることができる。 In this way, the position of the wheel 18 in the vehicle width direction is changed depending on the mounting position of the collar 51 on the axle 36, allowing the harvesting vehicle 3 and the recovery vehicle 4 to be adapted to cultivation rooms (greenhouses) with different running rail widths.
本実施態様によれば、収穫用車両3の収穫部の一例であるアーム35により収穫された作物40を、栽培ベッド5の近傍に配置された収容容器の一例である収穫棚34に収容するよう構成されているから、収穫用車両3に収容容器を搭載するスペースが不要となり、収穫用車両3を小型化できるとともに、収穫された作物40を収穫用車両3に収容するための機構・制御が不要であるため、収穫用車両3の機構や制御を簡素化することができる。 In this embodiment, the harvested crops 40 are stored in a harvesting shelf 34, an example of a storage container, located near the cultivation bed 5, by the arm 35, an example of a harvesting section of the harvesting vehicle 3. This eliminates the need for space to mount a storage container on the harvesting vehicle 3, allowing the harvesting vehicle 3 to be made smaller. Furthermore, since no mechanism or control is required to store the harvested crops 40 in the harvesting vehicle 3, the mechanism and control of the harvesting vehicle 3 can be simplified.
さらに、本実施態様によれば、収穫作業(具体的には、収穫と、収容容器への収容の作業)は収穫用車両3により、回収作業は回収用車両4により行われるため、各車両3,4の機構と制御を簡素化できるとともに、作物40の収穫作業と回収作業とが時間を分けて行われるので、収穫用車両3と回収用車両4との間で、通信や、作物40を収容する箱を受渡しする工程がなく、作業効率を向上させることができる。 Furthermore, according to this embodiment, the harvesting work (specifically, the work of harvesting and storing the crops in a storage container) is performed by the harvesting vehicle 3, and the recovery work is performed by the recovery vehicle 4, which simplifies the mechanisms and control of each vehicle 3, 4. Furthermore, because the harvesting work and recovery work of the crops 40 are performed at different times, there is no need for communication between the harvesting vehicle 3 and the recovery vehicle 4, nor is there a process for handing over boxes containing the crops 40, improving work efficiency.
また、本実施態様によれば、収穫棚34が、回動されて、作物40を収容可能な収容姿勢(図4において実線で図示)と、回収用車両4により作物40を回収可能な回収姿勢(図4において破線で図示)との間で切り換え可能に構成されているから、収穫用車両4により収穫され、収穫棚34内に収容された作物40を、効率的に回収することができる。 Furthermore, according to this embodiment, the harvesting shelves 34 are configured to be rotatable and switchable between a storage position (shown by solid lines in Figure 4) in which the crops 40 can be stored and a recovery position (shown by dashed lines in Figure 4) in which the crops 40 can be recovered by the recovery vehicle 4. This allows the crops 40 harvested by the harvesting vehicle 4 and stored in the harvesting shelves 34 to be efficiently recovered.
なお、エアシリンダー42の伸長により回収姿勢に切り換えられて作物40の回収が終了した収穫棚34は、作業者の手により回動されて、茎受け15の下面に引っ掛けられ、収容姿勢へ戻される。 After the harvesting rack 34 has been switched to the recovery position by extending the air cylinder 42 and has finished recovering the crops 40, it can be rotated by the operator, hooked onto the underside of the stem holder 15, and returned to the storage position.
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and it goes without saying that these modifications are also encompassed within the scope of the present invention.
たとえば、図1ないし図11に示された各実施態様においては、栽培ベッド5の近傍に排液回収用のガター16と茎受け15が配置され、茎受け15の下面に収穫棚34が回動可能に取り付けられているが、排液回収用のガター16を、図12に示されるように、サブ通路6側に張り出すように構成し、ガター16が作物40を収容する収容容器を兼ねるよう構成してもよい。 For example, in each embodiment shown in Figures 1 to 11, a drainage collection gutter 16 and stem holder 15 are placed near the cultivation bed 5, and a harvest shelf 34 is rotatably attached to the underside of the stem holder 15. However, as shown in Figure 12, the drainage collection gutter 16 may be configured to extend toward the sub-passage 6, so that the gutter 16 also serves as a storage container for the crops 40.
ガター16を、作物40を収容する収容容器として機能させる場合には、栽培時に、排液をガター16により回収・案内することができ、収穫時には、図12に示されるように、収穫用車両3が、栽培ベッド5よりもサブ通路6側に張り出したガター16の部分に、収穫された作物40を容易に収容することができる。 When the gutter 16 functions as a storage container for the crops 40, the drainage water can be collected and guided by the gutter 16 during cultivation, and during harvesting, the harvesting vehicle 3 can easily store the harvested crops 40 in the part of the gutter 16 that extends further toward the sub-passage 6 than the cultivation bed 5, as shown in Figure 12.
また、回収時には、回収用車両4の制御装置の出力信号に基づき、エアシリンダー42が伸長されることで、図12に実線で示される収容姿勢にあるガター16の上部に接触し、ガター16の上部が+X側に撓んで茎受け15の下面に形成されたL字状突起47との引っ掛かりが解除される。 During recovery, the air cylinder 42 is extended based on the output signal from the control device of the recovery vehicle 4, causing it to come into contact with the upper part of the gutter 16, which is in the storage position shown by the solid line in Figure 12, and the upper part of the gutter 16 bends in the +X direction, releasing it from its engagement with the L-shaped protrusion 47 formed on the underside of the stem holder 15.
その結果、ガター16が、茎受け15の下面とガター16の+X側の縁とを連結する蝶番28を回動中心として回動され、図12に破線で示される回収姿勢へ切り換えられて、ガター16内に収容されている作物40が、-X側へ転がり出て、回収用車両4のシューター44上へ転がる。 As a result, the gutter 16 rotates around the hinge 28 connecting the underside of the stalk holder 15 to the +X side edge of the gutter 16, switching to the recovery position shown by the dashed line in Figure 12, and the crops 40 contained in the gutter 16 roll out to the -X side and onto the chute 44 of the recovery vehicle 4.
このように、収穫後には、ガター16に収容された作物40を、回収用車両4を用いて容易かつ効率的に回収することができる。加えて、栽培ベッド5の排液を受けるガター16を、収穫された作物40を収容する収容容器として用いるため、既存の栽培設備の器物を利用でき、設備投資を抑えることができるとともに、設備を簡素化できる。 In this way, after harvest, the crops 40 stored in the gutter 16 can be easily and efficiently collected using the collection vehicle 4. In addition, because the gutter 16, which receives drainage from the cultivation beds 5, is used as a container for storing the harvested crops 40, existing cultivation equipment can be used, reducing capital investment and simplifying the equipment.
なお、シューター44に代えて、図10に示される搬送コンベア45を用いて多段ラック43へ作物40を送り込むよう構成してもよく、図11に示されたように、アーム35を用いて、ガター16内に収容された作物40を回収用車両4に回収するよう構成してもよい。 Instead of the chute 44, a transport conveyor 45 as shown in Figure 10 may be used to feed the crops 40 into the multi-tiered rack 43, and as shown in Figure 11, an arm 35 may be used to collect the crops 40 stored in the gutter 16 into the collection vehicle 4.
さらに、図1ないし図12に示された各実施態様においては、本発明の収穫システムを用いる栽培設備の一例として、ハウスが採用されているが、植物工場等であってもよい。 Furthermore, in each of the embodiments shown in Figures 1 to 12, a greenhouse is used as an example of a cultivation facility using the harvesting system of the present invention, but it may also be a plant factory or the like.
1 栽培室
2 出荷室
3 収穫用車両
4 回収用車両
5 栽培ベッド
6 サブ通路
8 走行レール
9 養液供給装置
10 選別装置
11 選別コンベア
12 作物収容部
13 出入り口
14 メイン通路
15 茎受け
16 ガター
17 走行台車
18 車輪
19 作業車両本体
20 車輪
23 操向用モータ
24 回動軸
25 カバー
26 固定フレーム
27 ピン
28 蝶番
33 茎受け
34 収穫棚
35 アーム
36 車軸
40 作物
41 走行モータ
42 エアシリンダー
43 多段ラック
44 シューター
45 搬送コンベア
47 L字状突起
48 ベアリング
49 ベアリング
51 カラー
52 長孔
1 Cultivation room 2 Shipping room 3 Harvesting vehicle 4 Recovery vehicle 5 Cultivation bed 6 Sub-passage 8 Traveling rail 9 Nutrient solution supply device 10 Sorting device 11 Sorting conveyor 12 Crop storage section 13 Entrance/exit 14 Main passage 15 Stem holder 16 Gutter 17 Traveling cart 18 Wheel 19 Work vehicle body 20 Wheel 23 Steering motor 24 Rotating shaft 25 Cover 26 Fixed frame 27 Pin 28 Hinge 33 Stem holder 34 Harvesting shelf 35 Arm 36 Axle 40 Crop 41 Traveling motor 42 Air cylinder 43 Multi-stage rack 44 Shooter 45 Transport conveyor 47 L-shaped protrusion 48 Bearing 49 Bearing 51 Collar 52 Long hole
Claims (2)
前記栽培ベッドで栽培される作物を撮像する撮像装置と前記撮像装置により撮像された作物を収穫する収穫部を有する収穫用車両と、
前記栽培ベッドの近傍に配置された収容容器とを備え、
前記収穫用車両は、前記収穫部により収穫された作物を前記収容容器に収容するよう構成され、
前記収容容器は、前記栽培ベッドに沿って配置されて前記栽培ベッドの排液を受けるガターであることを特徴とする作物収穫システム。 A cultivation bed provided in the cultivation facility;
a harvesting vehicle having an imaging device that captures images of the crops grown in the cultivation beds and a harvesting unit that harvests the crops captured by the imaging device;
a storage container disposed near the cultivation bed;
The harvesting vehicle is configured to store the crops harvested by the harvesting unit in the storage container,
A crop harvesting system, wherein the container is a gutter arranged along the cultivation bed to receive drainage from the cultivation bed.
前記栽培ベッドで栽培される作物を撮像する撮像装置と前記撮像装置により撮像された作物を収穫する収穫部を有する収穫用車両と、
前記栽培ベッドの近傍に配置された収容容器とを備え、
前記収穫用車両は、前記収穫部により収穫された作物を前記収容容器に収容するよう構成され、かつ、
さらに、前記収容容器に収容された作物を回収する回収用車両を備え、
前記収穫用車両による収穫作業が終了した後に、前記回収用車両による回収作業が行われ、かつ、
前記収容容器は、作物を収容可能な収容姿勢と、前記回収用車両により作物を回収可能な回収姿勢との間で切り換え可能に構成されたことを特徴とする作物収穫システム。 A cultivation bed provided in the cultivation facility;
a harvesting vehicle having an imaging device that captures images of the crops grown in the cultivation beds and a harvesting unit that harvests the crops captured by the imaging device;
a storage container disposed near the cultivation bed;
The harvesting vehicle is configured to store crops harvested by the harvesting section in the storage container; and
Further, a collection vehicle is provided to collect the crops stored in the storage container,
After the harvesting operation by the harvesting vehicle is completed, the recovery operation is performed by the recovery vehicle, and
A crop harvesting system characterized in that the storage container is configured to be switchable between a storage position in which it can store crops and a recovery position in which it can recover the crops using the recovery vehicle.
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