JPH08322408A - 葉物野菜の下葉処理方法およびその装置 - Google Patents

葉物野菜の下葉処理方法およびその装置

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JPH08322408A
JPH08322408A JP7158621A JP15862195A JPH08322408A JP H08322408 A JPH08322408 A JP H08322408A JP 7158621 A JP7158621 A JP 7158621A JP 15862195 A JP15862195 A JP 15862195A JP H08322408 A JPH08322408 A JP H08322408A
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光久 中原
Noboru Iwaki
登 岩城
Tomihiro Oda
富広 小田
Etsuo Kobayashi
悦男 小林
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Kyushu Electric Power Co Inc
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    • Y02P60/216—

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  • Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
  • Hydroponics (AREA)
  • Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】葉物野菜の下葉処理を自動化できるとともに、
本葉の収穫の自動化に大きく貢献できる葉物野菜の下葉
処理法およびその装置を得ることにある。 【構成】葉物野菜Cが定植された栽培バー31をセット位
置Bにセットし、セット位置Bに配置された葉物野菜の
本葉Eを、収穫チャック88により把持し、栽培バー31ま
たは収穫チャック88のいずれか一方を他方に対して遠ざ
かる方向に上昇または下降させて、本葉Eと下葉Fとを
分離し、葉物野菜Cの根Dを根チャック75で把持し、カ
ッター機構24により栽培バー31の上面近傍のところで本
葉Eに対して下葉Fごと根Dを切断分離し、栽培バー31
または根Dを把持した根チャック75のいずれか一方を他
方に対して遠ざかる方向に上昇または下降させて栽培バ
ー31から下葉付きの根部を引き抜きいた後、根チャック
75を開き根Dの把持を解放して根Dを落下させて、下葉
Eの処理を自動的にすることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動植物工場例えば自
動野菜工場において水耕栽培されるサラダ菜等の葉物野
菜の下葉を処理して本葉を収穫する葉物野菜の下葉処理
方法とその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】サラダ菜等のように茎が短い葉物野菜の
水耕栽培においては栽培バーが使用される。栽培バー
は、その長手方向に沿ってキュービック収納部を一定間
隔で有しており、各収納部には+字状の切り込みを入れ
た発泡ウレタン製のキュービックが収納されている。栽
培バーに定植される葉物野菜は、キュービックの切り込
みに播種され、水耕栽培により成育される。この育成に
より、葉物野菜の根はキュービックを下方向に貫くとと
もに、収穫すべき本葉はキュービックの上方に茂る。
【0003】こうして栽培バーに定植された葉物野菜の
本葉を収穫する従来の収穫設備の構成が図18に示され
ている。図18中1は根部受け箱2が支持された第1装
置フレーム、3は反転アーム、4はフィンガー、5はカ
ッターである。これら反転アーム3、フィンガー4、お
よびカッター5は、いずれも装置フレーム1上に設けら
れている。さらに、図18中6は第1装置フレーム1に
隣接された第2装置フレームで、7は第2装置フレーム
6上に設けられたバー受け、8は上下動自在な押出し棒
8aを有した押出し機構で、この機構8は機構支え9を
介して設けられバー受け7の上面に対向配置されてい
る。
【0004】前記構成の収穫設備は下記の収穫方法を実
施して葉物野菜を収穫する。なお、図18中2点鎖線は
包装機構10を示し、11は栽培バーを示し、また、1
2はこの栽培バー11に定植された葉物野菜を示してい
る。
【0005】まず、収穫適期を迎えた葉物野菜12が定
植された栽培バー11が、図示しない搬入ロボットによ
り図示しない栽培ベットから取出されるとともに、反転
アーム3の水平状先端部上にセットされる。次に、フィ
ンガー4が図18中矢印a方向に移動されて反転アーム
3上に栽培バー11が保持される。このフィンガー4の
移動に伴い、フィンガー4と一緒に移動されるカッター
5により葉物野菜12の根が切断される。この後、栽培
バー11を保持した反転アーム3がその支点3aを中心
に図18中矢印b方向に 180゜回転される。それによ
り、図18中2点鎖線で示されるように栽培バー11は
葉物野菜12を下向きとする上下に反転した姿勢となっ
てバー受け7上の押出し位置にセットされる。次に、押
出し機構8が動作されて、その押出し棒8aを栽培バー
11のキュービック収納部内に押し込む。それにより、
キュービックごと葉物野菜12がキュービック収納部の
下方に押出される。こうして栽培バー11から収穫され
た葉物野菜12は、バー受け7の下方に一端部が配置さ
れた包装機構10に落下して、この機構10により包装
される。
【0006】前記各工程により葉物野菜12の収穫部で
ある本葉が収穫され空となった栽培バー11は、図18
の実線で示されたセット位置に戻された後、図示しない
バー回収機構により前記セット位置から取出されて回収
される。なお、以上の各工程は、図示しないマイクロコ
ンピュータ等の制御装置に設定された所定の動作順序プ
ログラムにしたがって動作される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の葉
物野菜の収穫方法および設備によれば以下の問題点があ
る。
【0008】栽培バー11におけるキュービック収納部
の下側位置でカッター5を移動させて、葉物野菜12の
根を切断しているため、キュービック内に位置される根
の一部が余分に残ったままで収穫されてしまう。その
上、葉物野菜12において通常下葉と称される根の生え
際に位置する古い葉は、枯れていたり損傷を受けていた
りし易いが、前記のように根の生え際側一部が残ること
により、こうした下葉も含めて収穫してしまう。そのた
め、収穫された本葉には、それを食する場合に不要とな
る部分が多く、本葉の品質が良くなかった。このように
従来においては、下葉を自動的に処理することができな
かった。
【0009】そこで、実際には、収穫される本葉から下
葉等を取除いて品質をよくするために、前記のような収
穫設備は使用されることがなく、人手によって、栽培バ
ー11から葉物野菜を引き抜いた後、下葉をむしり取
り、最後に、挟みを用いて根全体を切断して本葉を収穫
している。
【0010】このように人手により下葉を処理して本葉
を収穫するので、多くの手間が掛り、作業能率が非常に
悪いという問題がある。また、こうした人手による下葉
処理作業を余儀なくされるため、水耕栽培される葉物野
菜の収穫の自動化が阻まれているという問題がある。
【0011】本発明の目的は、葉物野菜の下葉処理を自
動化できるとともに、本葉の収穫の自動化に大きく貢献
できる葉物野菜の下葉処理法およびその装置を得ること
にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1に係る葉物野菜の下葉処理法は、葉物野菜
が定植された栽培バーを下葉処理装置のセット位置にセ
ットし、前記セット位置に配置された前記葉物野菜の根
より上側部分からなる本葉を、前記下葉処理装置が備え
る収穫部チャック機構の収穫チャックにより把持し、前
記栽培バーまたは前記収穫チャックのいずれか一方を他
方に対して遠ざかる方向に上昇または下降させて、前記
本葉と前記葉物野菜の下葉とを分離し、前記葉物野菜の
根を前記下葉処理装置が備える根チャック機構の根チャ
ックで把持し、前記下葉処理装置が備えるカッター機構
により前記栽培バーの上面近傍のところで前記本葉に対
して前記下葉ごと前記根を切断分離し、前記栽培バーま
たは前記根を把持した前記根チャックのいずれか一方を
他方に対して遠ざかる方向に上昇または下降させて前記
栽培バーから前記下葉付きの根部を引き抜きいた後、前
記根チャックを開き前記根の把持を解放して前記根を落
下させて、前記下葉を処理することを特徴とするもので
ある。
【0013】また、同様な目的を達成するために、請求
項2に係る葉物野菜の下葉処理装置は、葉物野菜が定植
された栽培バーが供給されるセット位置を有し、かつ、
前記栽培バーの長手方向両端部に着脱自在に係脱して前
記栽培バーを支持するバー支え、およびこのバー支えを
昇降させるバー昇降手段を有するバーセット機構と、前
記セット位置に配置された前記葉物野菜の根より上側部
分からなる本葉を把持する開閉自在な収穫チャックを有
するとともに、このチャックを開閉させるチャック開閉
手段、および前記収穫チャックを昇降させるチャック昇
降手段を有する収穫部チャック機構と、前記バーセット
機構に設けられ、前記根を把持する根チャック、このチ
ャックを移動させる第1根チャック駆動手段、および前
記根チャックを昇降させる第2根チャック駆動手段を有
する根チャック機構と、この根チャック機構の上側近傍
に位置して前記バーセット機構に設けられ、前記栽培バ
ーの上面近傍のところで前記本葉に対して前記下葉ごと
根を分離するカッター、およびこのカッターを移動させ
るカッター駆動手段を有したカッター機構と、を具備し
たものである。
【0014】
【作用】請求項1の構成においては、まず、葉物野菜が
定植された栽培バーをバーセット機構のセット位置にセ
ットしてから、収穫部チャック機構の収穫チャックを動
作させて、前記セット位置に配置された前記葉物野菜の
根より上側部分からなる本葉を把持する。
【0015】次に、前記栽培バーまたは前記収穫チャッ
クのいずれか一方を他方に対して遠ざかる方向に上昇ま
たは下降させて、前記本葉に対し前記葉物野菜の下葉を
分離してから、根チャック機構の根チャックを動作させ
て、このチャックにより前記葉物野菜の根を把持する。
【0016】この後、カッター機構を動作させて、栽培
バーの上面近傍の高さ位置で前記下葉ごと根を前記本葉
から切り離して分離する。
【0017】したがって、以上の各工程を経ることによ
り、根全体を本葉から切り離すことができるとともに、
この根とともに下葉を除去できる。
【0018】こうした後、前記栽培バーまたは前記根チ
ャックのいずれか一方を他方に対して遠ざかる方向に上
昇または下降させる。それにより、前記栽培バーから前
記下葉付きの根部を引き抜く。
【0019】最後に、前記根チャックを開いて前記根の
把持を解放する。それにより、前記下葉付きの根が自重
により落下して取出される。
【0020】以上の各工程により、下葉を根とともに自
動的に本葉から分離する一連の下葉処理サイクルが終了
する。
【0021】請求項2の構成において、バーセット機構
のバー支えに葉物野菜が定植された栽培バーが供給され
ると、この栽培バーはセット位置に配置され、また、バ
ー支えは栽培バーの長手方向両端部に係合して、このバ
ーを固定する。
【0022】収穫部チャック機構は、前記セット位置に
おいてチャック昇降手段を動作させて収穫チャックを開
いた状態で、前記セット位置に配置された前記葉物野菜
の本葉上に降ろしてから、チャック開閉手段を動作させ
て収穫チャックを閉じる。それにより、収穫チャックは
前記本葉を把持する。
【0023】根チャック機構は、前記セット位置で第1
根チャック駆動手段を動作させて、その根チャックを前
記栽培バーの下方に垂れ下がるように突出されている前
記葉物野菜の根側に移動させて、この根を把持する。
【0024】前記バーセット機構のバー昇降手段は、既
述のように根がチャックされた状態で前記バー支えを少
し上昇させる。それにより、前記根の根元(生え際)か
ら出ている下葉と前記本葉とを、これらがより離れるよ
うに分離(下葉分離)する。なお、前記バー昇降手段の
上昇動作に代えて、根チャック機構の第2根チャック駆
動手段を動作させて前記根チャックに少し下降させ、そ
れにより、前記下葉分離をしてもよい。
【0025】カッター機構は、前記セット位置でカッタ
ー駆動手段を動作させて、そのカッターを栽培バーの上
面近傍の高さで前記葉物野菜の根側に移動させて、前記
本葉に対してその下側の下葉付きの根を切り離して分離
する。
【0026】前記根チャック機構はその第2チャック駆
動手段を動作させて前記根チャックに大きく下降させ
る。それにより、前記本葉から切断分離された下葉付き
の根を栽培バーから下方に引き抜く。この引き出し後
に、根チャック機構の第1根チャック駆動手段に根チャ
ックが次のチャック動作に備えて元の位置に戻され、そ
れにより、下葉付きの根はその自重で落下して下方に排
出される。なお、前記根チャックの下降に代えて、前記
バーセット機構のバー昇降手段を動作させてバー支えお
よびこれに支持された栽培バーを大きく上昇させ、それ
により、根チャックに把持されている下葉付きの根を栽
培バーから下方に引き抜いてもよい。
【0027】したがって、本発明の葉物野菜の下葉処理
装置によれば、人手によることなく、下葉分離を行うこ
ととができ、しかも、下葉とともに根全体を本葉から切
断分離できるので、収穫される本葉の品質を向上でき
る。そして、このように下葉処理を自動化できるから、
栽培バーに定植されて収穫適期を迎えた葉物野菜の本葉
の収穫作業の自動化に大きく貢献できる。
【0028】
【実施例】以下、図1〜図17を参照して本発明の一実
施例を説明する。本発明の一実施例に係る下葉処理方法
を実施する下葉処理装置は、水耕栽培された葉物野菜の
収穫設備に組み込まれる。前記収穫設備は、図12およ
び図13等に示される栽培バー31に定植されて収穫適
期を迎えたサラダ菜等のような茎が短い葉物野菜の収穫
部としての本葉の収穫作業を自動化するものであって、
図1および図2に示されるようにバーセット機構21
と、収穫部チャック機構22と、根チャック機構23
と、カッター機構24と、重量計測機構25と、取出し
機構26と、バー回収機構27とを具備して形成されて
いる。そして、これらのうち、バーセット機構21、収
穫部チャック機構22、根チャック機構23、およびカ
ッター機構24により、下葉処理装置が構成される。
【0029】葉物野菜の水耕栽培に使用される金属製の
栽培バー31は、図12および図13に示されるように
両側縁に補強用のフランジを折り曲げてなる細長いバー
本体32に、その長手方向に沿って一定間隔でキュービ
ック収納部33を設けるとともに、長手方向両端部に吊
持アーム34と突出片35とを夫々設けて形成されてい
る。
【0030】バー本体32の裏面に下方に突出されたキ
ュービック収納部33は、上端から下端開口に向かうに
したがって次第に狭くなる円錐台状をなしていて、その
上端中央部に連通してバー本体32には開口32aが設
けられている。各キュービック収納部33には+字状の
切り込みを縦方向に入れた発泡ウレタン製のキュービッ
ク36が収納されている。
【0031】栽培バー31に定植される葉物野菜Cはキ
ュービック36の切り込みに播種され、図示しない水耕
栽培用の栽培ベットで水耕栽培により成育される。この
育成により、図13中2点鎖線で示されるように葉物野
菜Cの根DはキュービックCを貫くとともに、収穫すべ
き本葉Eはキュービックの36上方に茂る。なお、図1
3等において符号Fは根Dの根元から出る下葉を示して
いる。下葉Eは一般的に、やや垂れ下がるような状態に
生えている。
【0032】左右一対の相対向する吊持アーム34はバ
ー本体32から垂直上方に折り曲げて設けられ、これに
は係合孔37が開けられている。係合孔37は、下部が
広く、かつ、上部が狭いとともに、これら上下部の境界
はテーパをもって形成されていて、略細長い凸状をなし
ている。左右一対の突出片35はバー本体32の両端か
らバー本体32の長手方向に延びて水平に突出された平
板であって、バー本体32にねじ止めされている。
【0033】次に、前記各機構21〜27について説明
する。
【0034】バーセット機構21を説明する。図1〜図
3中41は、高さ位置を調節可能なアジャスター脚42
を介して設置面上に設置されたセット機構ベースであ
り、このベース41上には待機位置とセット位置とが設
定されている。待機位置は図1および図2において後述
のセット台車が2点鎖線で示されるように配置されるポ
ジションであり、この位置を便宜上符号Aで示す。セッ
ト位置は図1および図2において後述のセット台車が実
線で示されるように配置されるポジションであり、この
位置を便宜上符号Bで示す。これら両位置A、Bは互い
に隣接して設定されている。
【0035】バーセット機構21は、そのセット機構ベ
ース41の上方に離れて配置される一対の互いに平行な
レール43を有している。これら相対向するレール43
は待機位置Aとセット位置Bとに渡って水平に設けられ
ている。これらレール43上には平面視長方形状のセッ
ト台車44が支持されている。なお、図1および図3中
44aはレール43に転接するセット台車44の車輪で
ある。したがって、セット台車44は隣接した待機位置
Aとセット位置Bとに渡って水平に往復移動できるよう
に設けられている。
【0036】セット台車44の往復移動は台車駆動手段
例えばエアーシリンダ45により行われる。このシリン
ダ45は、その軸方向をレール43と平行にした姿勢
で、セット台車44の下側近傍に高さ位置に配置された
サポート46に支持されて、図1に示されるようにその
ピストンロッドの先端部に設けた連結ヘッド45aはセ
ット台車44の下面中央部に連結されている。
【0037】図3および図4に示されるようにセット台
車44の長手方向両端部には、夫々サポート47を介し
てバー昇降手段例えばエアーシリンダ48が垂直上方に
向けて取付けられている。これら一対のシリンダ48が
備えるピストンロッドの上端部には連結板49を介して
バー支えベース50が夫々連結されている。このベース
50は、図4に示されるように幅方向に相対向する位置
決め用の折り曲げ片50aと、逃げ孔50bとを有して
いる。なお、サポート47等はセット台車44の幅方向
には略中央部に位置されている。
【0038】セット台車44の長手方向に相対向する両
バー支えベース50上には夫々バー支え51が固定され
ている。バー支え51は、上下一対の金属製チャック爪
52と、これらの爪52を同期して互いに逆方向に回動
させる爪駆動部(例えばエアーシリンダと、そのロッド
の動きをチャック爪52に回動に変換させるクランク等
の連動手段等で形成される。)53とで形成されてい
る。
【0039】これらバー支え51は、そのチャック爪5
2が互いに当たるように水平な姿勢とした際に、相互間
に前記突出片35を挟持する。それにより、栽培バー3
1をその長手方向両端を掴んで、このバー31をセット
台車44の長手方向に延びる姿勢にしてセット台車44
上に固定する。図4中2点鎖線で示されるように一対の
チャック爪52を垂直に立つ姿勢とすることにより、前
記栽培バー31の固定を解除でき、また、その際に下側
のチャック爪52は前記逃げ孔50bを通るようになっ
ている。
【0040】カッター機構24を説明する。図6および
図7に示されるようにセット台車44上には複数のサポ
ート61を介して長方形状の枠62が取付けられてい
る。この枠62の幅方向中央部に、バー支え51に支持
される前記栽培バー31が配置されるようになっている
(図7中2点鎖線参照)。
【0041】この枠62の長手方向に位置される枠材6
2aには、その長手方向に延びる凸条からなるレール6
3が夫々設けられていて、これらのレール63には夫々
摺動子64a、64bが摺動自在に嵌合されている。枠
62の長手方向に対応して配置された一対の摺動子64
aには、これらに渡る細長いカッター台65の端部が連
結されている。同様に、枠62の長手方向に対応して配
置された他の一対の摺動子64bにも、これらに渡る細
長いカッター台66の端部が連結されている。これらの
カッター台65、66は、枠62の長手方向に延びて互
いに平行であって、バー支え51に支持された栽培バー
31の幅方向両側に配置される。
【0042】カッター台65、66には、栽培バー31
のキュービック収納部33の配設ピッチに合わせたピッ
チで、複数のカッター67、68が夫々並設されてい
る。各カッター67、68は切り出し小刀状のものであ
って、その斜めの刃部が互いに平行となるようにカッタ
ー台65、66に取付けられている。
【0043】枠62の長手方向中央部にはカッター駆動
手段例えば一対のエアーシリンダ69、70が取付けら
れている。一方のエアーシリンダ69のピストンロッド
はカッター台65の長手方向中央部に連結され、他方の
エアーシリンダ70のピストンロッドは他方のカッター
台66の長手方向中央部に連結されている。これらエア
ーシリンダ69、70はそのピストンロッドが互いに向
かい合うように配設されているとともに、同期して動作
されるものである。したがって、ピストンロッドを突出
させた時には、カッター台65、66が互いに接近する
ように水平移動され、ピストンロッドを引っ込めた時に
はカッター台65、66が互いに遠ざかるように水平移
動される。
【0044】前記構成のカッター機構24の各カッター
67、68は、根チャック機構23と収穫部チャック機
構22の後述する収穫チャックとの間であって、しか
も、根チャック機構23の上側近傍の高さ位置、詳しく
はセット位置にセットされた栽培バー31の上面(バー
本体32の上面)近傍、言い換えれば、バー本体32の
上面数mmの高さの所に配設されて、前記カッター台6
5、66の動きに伴うカッター67、68の接離動作に
より、葉物野菜Cの根Dをバー本体32の上面数mmの高
さの所で切断するようになっている。
【0045】根チャック機構23について説明する。こ
の機構23はセット台車44上において、バー支え51
に支持された栽培バー31の幅方向両側に夫々設けられ
ている。これらの根チャック機構23は前記枠62に図
示しない適当な支持部材を介して取付けられる。図14
〜図17に示されるように根チャック機構23は、根チ
ャック75と、第1根チャック駆動手段例えばエアーシ
リンダ76と、第2根チャック駆動手段例えばエアーシ
リンダ77とを有している。
【0046】根チャック75は、チャックベース75a
にグリッパ75bを枢着し、これらの間に、クリッパ7
5aをチャックベース75aに対して押し開く力を与え
るコイルばね75cを設けて形成されている。これらの
根チャック75は、バー支え51に支持された栽培バー
31から下方に突出する根Dに掴むことができる高さ位
置、言い換えれば、キュービック収納部33の下端近傍
の高さ位置に配設される。
【0047】エアーシリンダ76のピストンロッドはチ
ャックベース75aにその側方から連結されている。バ
ー支え51に支持された栽培バー31の幅方向両側に夫
々配置されたエアーシリンダ76は、根チャック75を
互いに向かい合わせて配設されているとともに、同期し
て動作されるものである。したがって、ピストンロッド
を突出させた時には根チャック75同志が互いに接近す
るように水平移動され、ピストンロッドを引っ込めた時
には根チャック75同志が互いに遠ざかるように水平移
動される。
【0048】エアーシリンダ77のピストンロッドはチ
ャックベース75aにその下側から連結されている。こ
のシリンダ77は互いに連結された根チャック75およ
びエアーシリンダ76を昇降自在に支持し、また、これ
らシリンダ77は同期して動作されるものである。
【0049】収穫部チャック機構22および重量計測機
構25について説明する。収穫部チャック機構22は図
1および図9に示されるように垂直に起立するガイド支
柱81を備え、この支柱81は、支柱サポート82によ
り支持されているとともに、上部に上下方向に延びるガ
イド81aを有している。ガイド支柱81の下部にはチ
ャック昇降手段例えばエアーシリンダ83が垂直かつ上
向きに取付けられている。このシリンダ83のピストン
ロッドの上端部は昇降台84が連結されている。昇降台
84は、ガイド支柱81に対して直角をなして横方向に
延びる部分を有しており、その部分の一端部に設けた摺
動子84aはガイド81に摺動自在に嵌合されている。
この昇降台84の昇降動作はエアーシリンダ83によっ
て行われる。
【0050】前記横方向に延びた部分の先端部にはチャ
ック昇降手段例えばエアーシリンダ85が垂直かつ下向
きに取付けられている。このシリンダ85のピストンロ
ッドのストロークは前記エアーシリンダ83のピストン
ロッドのストロークよりも小さい。エアーシリンダ85
のピストンロッドには連結板86を介して重量調節機構
25が連結されている。この調節機構25は重量センサ
ー25aを有している。
【0051】重量調節機構25にはチャックユニット8
7が支持されている。前記重量センサー25aは、チャ
ックユニット87に把持される前記本葉(収獲部)Eの
重量を、前記ユニット87の重量を差し引いて、或いは
差し引くことなく計測するようになっている。なお、後
者の場合にはユニット87の重量を差し引く演算処理
が、図示しない制御装置で行われる。
【0052】図9に示されるようにチャックユニット8
7は、一対の開閉自在な収獲チャック88と、これらチ
ャック88を同期して互いに逆方向に回動させるチャッ
ク駆動部(例えばエアーシリンダと、そのロッドの動き
を収獲チャック88の回動に変換させるクランク等の連
動手段等で形成される。)89とで形成されていて、チ
ャック駆動部89が重量調節機構25に支持されてい
る。なお、88aは収獲チャック88の枢軸である。収
獲チャック88はある程度幅が広いものであって、その
内面は凹面状をなしている。
【0053】これら一対の収獲チャック88は、その回
動によって図9中実線または上位置の2点鎖線で示すよ
うに恰も羽を広げたように配置される開き位置と、図9
中下位置の2点鎖線で示すように恰もすぼめた両手を合
わせるように配置される閉じ位置とに渡って移動され
る。そして、閉じ位置では前記本葉Eをその両側から抱
くようにして把持し、開き位置では、本葉Eの把持を解
放し、次の本葉Eを把持するために備えるようになって
いる。
【0054】取出し機構26について説明する。図2に
示されるように取出し機構26は、バーセット機構21
よりも長く形成されていて、その長手方向一端側を、バ
ーセット機構21に並設、つまり、セット位置Bを境に
待機位置Aとは反対側に配置して設けられている。この
取出し機構26の長手方向他端側は、次工程受け渡し位
置Gに隣接されている。この受け渡し位置Gには図示し
ないが包装装置の搬入端部が配置されていて、この包装
装置に収獲された本葉Eが上方から自由落下して供給さ
れるようになっている。
【0055】図1、図2、図8、および図9に示される
ように取出し機構26は、アジャスター脚91を介して
設置された機構フレーム92の長手方向両端部における
上部には夫々軸受支持板93、94が固定されている。
セット位置B側に位置されて機構フレーム92の幅方向
に対向する一対の軸受支持板93間には、これらの板9
3に支持される軸受を介して鎖車95が回転自在に取付
けられている。
【0056】次工程受け渡し位置G側に位置された機構
フレーム92の幅方向に対向する一対の軸受支持板94
間には、これらの板94に支持される軸受を介して鎖車
96、97が回転自在に取付けられている。鎖車97
は、鎖車96と同軸上に設けられているが、鎖車96よ
りも小さい。機構フレーム92内には原動鎖車98を駆
動する正逆回転可能な駆動機99が取付けられている。
【0057】原動鎖車98と鎖車97との間には原動チ
ェーン100が巻き掛けられているとともに、同径の鎖
車95、96間には従動チェーン101が巻き掛けられ
ている。鎖車95、96は同一高さ位置にあり、そのた
め、従動チェーン101の上側部分は水平に走行するよ
うになっている。なお、鎖車95は常に従動チェーン1
01を張るようにばねで付勢されている。
【0058】機構フレーム92の上端には、軸受支持板
93、94に両端を連結した略Cチャンネル状のレール
102が取付けられている。レール102は機構フレー
ム92の幅方向両側に夫々設けられて、相対向してい
る。これらのレール102間には搬送台車103が配設
されている。この台車103が有する車輪104は、図
1および図9に示されるようにレール102に転接され
ている。そして、搬送台車103の幅方向中央部下面に
突設された連結壁103aには従動チェーン101が連
結されている。
【0059】搬送台車103は原動機99の正転・逆転
により機構フレーム92の長手方向に沿って水平に往復
移動を繰返すことができる。この移動は、前記セット位
置Bから次工程受け渡し位置Gに渡って行われる。搬送
台車103上には、前記収穫部チャック機構22が支持
されている。したがって、このチャック機構22は、反
転することなく搬送台車103とともにセット位置Bと
次工程受け渡し位置Gとに渡って往復移動されるもので
ある。
【0060】図10および図11によりバー回収機構2
7について説明する。この機構27はセット機構ベース
41上に設置されており、一対のエアー式ロータリシリ
ンダ111と、これらシリンダ111に連結されて往復
回動される一対のアーム112と、これらアーム112
の中間部に架設された連結ロッド113と、一対のバー
係脱体114と、一対のバランスウエイト115とから
形成されている。
【0061】栽培バー31にその軸方向両端側から係脱
されるバー係脱体114は、アーム112の一端部に夫
々固定されており、エアーシリンダ114aと、そのピ
ストンロッドの先端に連結された先細状のバー係合子1
14bとで形成されている。バー係合子114bは栽培
バー31の係合孔37の幅が大きい孔部分に係脱される
ものである。バランスウエイト115はアーム112の
他端部に取付けられている。
【0062】アーム112の回転により、バー係脱体1
14は前記待機位置Aからこれに隣接して設定される回
収台116との間を往復移動し、待機位置Aへの栽培バ
ー31の搬入の邪魔にならないように配置され、バー回
収時には、そのバー係脱体114が待機位置Aに配置さ
れるようになっている。
【0063】なお、図1および図3中121は上面が開
口された根受け箱を示している。この箱121はセット
台車44の下側にこれに吊持されている。この根受け箱
121はセット台車44から適宜切り離して図3中矢印
方向から出し入れすることができる。
【0064】以上の構成の下葉処理装置を含んだ葉物野
菜の収穫設備は、図示しない制御装置および各種の位置
検出センサーを備えており、各センサーの検出信号に基
づいて制御装置は前記各シリンダを予め定められた動作
順序のプログラムにしたがって動作させるようになって
いる。
【0065】それにより、この収穫設備は、セット工
程、収穫部チャック工程、下葉分離工程、根チャック工
程、カッター工程、根引き抜き工程、秤量工程、収穫部
取出し工程、およびバー回収工程からなる一連の工程を
順次実行して、栽培バー31に定植されて収穫適期を迎
えた葉物野菜Cの本葉Eを自動的に下葉処理して収穫す
る。以下、詳しく説明する。
【0066】まず、収穫適期を迎えた葉物野菜Cが定植
された栽培バー31が、図示しない搬入ロボットにより
図示しない栽培ベットから取出されて、図1および図2
中2点鎖線に示されるようにバーセット機構21の待機
位置Aに既に移動されて待機しているセット台車44上
に位置決めされて自動的にセットされる。このセット
は、一対のバー支えベース50上に栽培バー31の長手
方向両端の突出片35を乗せることにより行われる。突
出片35は一対の折り曲げ片50aにより位置決めされ
るとともに、逃げ孔50bに露出される。
【0067】この状態で一対のバー支え51の爪駆動部
53が同期して動作されて、開いていたチャック爪52
を閉じる。そうすると、チャック爪52が突出片35を
夫々挟持してセット台車44上に栽培バー31が固定さ
れる。
【0068】この後、エアーシリンダ45がそのピスト
ンロッドを引き込み動作する。それにより、セット台車
44が図1および図2中実線に示されるセット位置Bに
配置される。
【0069】こうして、葉物野菜Cが定植された栽培バ
ー31を収穫装置のセット位置Bにセットするセット工
程が終了する。このセット工程により、栽培バー31に
定植された葉物野菜Cは、図14等に示されるように一
対のカッター67、68間、および一対の根チャック7
5間に、これらと対向して配置される。
【0070】次に、予めセット位置Bに対応する位置に
待機されている収穫部チャック機構22が動作される。
すなわち、まず、エアーシリンダ83のピストンロッド
を引っ込めて昇降台84を図1中実線で示す高さ位置か
ら下降させ、次に、エアーシリンダ85のピストンロッ
ドを突出させて図9中上側位置の2点鎖線で示されるよ
うに開いたままの収穫チャック88を、セット位置Bに
配置された栽培バー31の真上に接近させる。
【0071】この後、チャックユニット87のチャック
駆動部89を動作させて、一対の収穫チャック88を図
9中下位置の2点鎖線で示すように閉じる。そうする
と、図14に示されるように根Dを残して収獲部として
の本葉Eがその両側から把持される。こうして、セット
位置Bにおいて本葉Eをその上方から収穫チャック88
で把持する収穫部チャック工程が終了する。
【0072】この後、下葉分離工程が実行される。これ
は、バーセット機構21のエアーシリンダ48のピスト
ンロッドを少し引っ込めて、バー支えベース50および
バー支え51とともに栽培バー31を同様に下降させる
ことにより行われる。そうすると、相対的に本葉Eの根
側の下部が一対の収穫部チャック88により図14中矢
印方向に引っ張られて恰もしごかれようになる。それに
より、本葉Eと根Dとの境界が実質的に首が延びるよう
に長くなるとともに、それに伴って下葉Fが本葉Eから
容易に離される。すなわち、こうして本葉Eと下葉Fと
を分離する(言い換えれば、大きく離す。)下葉分離工
程が終了する。
【0073】なお、この工程は、栽培バー31を下降さ
せることなく、エアーシリンダ85のピストンロッドを
少し引っ込めて、または、エアーシリンダ83のピスト
ンロッドを少し突出させて収穫チャック88を備えたチ
ャックユニット87を上昇させてもよい。この場合に
も、同様に下葉分離処理を自動的に実施できる。
【0074】次に、根チャック機構23の一対のエアー
シリンダ76がそのピストンロッドを互いに近付けるよ
うに同期して動作される。そうすると、予め、大きく離
れて待機している各根チャック75が栽培バー31の下
方に突出している根Dをその両側から挟んで把持する
(図15参照)。この把持はコイルばね75cを圧縮し
ながら実行されて、グリッパ75bが根Dを挟着するの
で、根Dに過大な負担が掛かることを防止しつつ根Dを
掴んで、葉物野菜Cの位置を根チャック機構23により
安定させることができる。こうして、葉物野菜Cの根部
を根チャック75で把持する根チャック工程が終了す
る。
【0075】しかも、この工程において、チャック前に
はグリッパ75bが傾斜されているから、その下側部分
から根Dを挟み始めて、ついにはグリッパ75bは垂直
に立つように変位するから、こうした挙動に伴って、根
Dを下方に引き込むことができる。したがって、この根
チャック75と収穫部チャック88とで、恰も葉物野菜
Cを上下に引っ張るようにできるから、葉物野菜をより
しっかりと安定させることができ、それにより、下葉E
をより下側に移動させるとともに、カッターによる切断
をし易くできる。
【0076】前記根チャック工程後にカッター工程が実
施される。この工程では、エアーシリンダ69、70が
そのピストンロッドを突出させるように同期して動作さ
れる。それにより、カッター台65、66が互いに近付
けられる(図16参照)から、これらに取付けられたカ
ッター67、68が栽培バー31のバー本体32の上面
数mm上のところを通過する。それによって、根Dと本葉
Eとの境界部分が切断される。この切断により下葉Fは
切断された根D側に含まれている。これは、前記下葉分
離と切断高さ位置の配慮とによって実現される。こうし
て、本葉Eに対して下葉Fとともに根D全体を分離する
カッター工程が終了する。
【0077】次に、根チャック機構23が備える一対の
エアーシリンダ77をそのピストンロッドが引っ込むよ
うに同期して動作させる。それにより、エアーシリンダ
76を伴って根Dを把持した根チャック75が、栽培バ
ー31に対してその下方に離れるように移動されるか
ら、同時に根Dが引き下げられる(図17参照)。そう
すると、ついには、下葉Fを含む根D全体が、栽培バー
31に保持されたキュービック36から引き抜かれる。
こうして、栽培バー31から下葉F付きの根を引き抜く
根引き抜き工程が完了する。
【0078】この後、根チャック機構23の一対の根チ
ャック75が開かれる。それにより、下葉F付きの根D
は落下して根受け箱121に受けられる。
【0079】なお、前記根引き抜き工程は、根チャック
機構23を下降させることに代えて、バーセット機構2
1が備える一対のエアーシリンダ48をそのピストンロ
ッドが突出するように同期して動作させることで行って
もよい。そうすると、根Dが根チャック75に把持され
たまま、このチャック75に対してその上方に栽培バー
31が離れるように上昇されるから、結果的に、下葉F
付きの根Dを栽培バー31に保持されたキュービック3
6から引き抜くことができる。
【0080】以上の各工程により、人手を要することな
く、水耕栽培された葉物野菜Cの下葉Fを自動的に処理
して、それを根D全体とともに取出す下葉処理作業が完
了する。
【0081】一方、前記カッター工程により根D全体か
ら分離された本葉Eは依然として収穫チャック88に保
持されたままであるから、これら本葉Eとチャックユニ
ット87との合計重量が重量計測機構25に作用する。
したがって、次に、エアーシリンダ85を動作させてチ
ャックユニット87を上昇させた状態で重量計測機構2
5を動作させることにより、その重量センサー25aが
本葉Eの重量を自動計測する。すなわち、本葉Eの重量
を計測する秤量工程が終了する。
【0082】次に、取出し機構25が動作されて、その
原動機99を正転動作、つまり、図8中において原動鎖
歯車98を反時計回りに回転させる。そうすると、各チ
ェーン100、101を介して搬送台車103とともに
収穫部チャック機構23全体が、その収穫チャック88
に本葉Eを把持したままの状態で、セット位置Bから次
工程受け渡し位置Gに水平に移動されて、停止する。こ
の停止後に、チャック駆動部89を介して収穫チャック
88が開かれる。
【0083】そうすることにより、収穫チャック88間
の本葉Eがその自重で自由落下して、次工程受け渡し位
置Gに位置され包装装置に供給される。こうして、本葉
Eの自動収穫が行われる。すなわち、以上のようにして
収穫部チャック機構22をセット位置Bと次工程受け渡
し位置Gとに渡り反転することなく移動させ、次工程受
け渡し位置において収穫チャック88を開いて本葉Eを
落下させる収穫部取出し工程が完了する。
【0084】この収穫部取出し工程は、セット位置Bと
次工程受け渡し位置Gとに渡り収穫部チャック機構22
を繰り返し往復移動させて、栽培バー31に対する葉物
野菜Cの定植数(株数)に応じて行われる。
【0085】こうして全株の包装装置への投入が完了す
ると、収穫部チャック機構22はセット位置Bに戻され
て、次の収穫に備えて待機する。
【0086】最後に、バー回収工程が実行される。この
工程では、まず、セット台車44がセット位置Bから待
機位置Aにエアーシリンダ45により押し戻された後、
バー支え51による栽培バー31の長手方向両端の挟持
が解放される。次に、バー回収機構27の一対のロータ
リシリンダ111が同期して動作されて、バー係脱体1
14が待機位置Aに配置されるようにアーム112を回
動させる。それにより、一対のバー係合体114はその
間に空になった栽培バー31をその長手方向両端側から
挟むようにセットされる。この状態で、バー係合体11
4を栽培バー31の吊持アーム34の係合孔37に対向
している。
【0087】そして、バー係合体114のエアーシリン
ダ114aがバー係合子114bを吊持アーム34側に
突出するように同期して動作される。そのため、バー係
合子114bが係合孔37の幅広孔部に挿入して係合さ
れ、空になった栽培バー31をその長手方向両端から支
持する。
【0088】この後、ロータリシリンダ111が前記と
は逆方向にアーム112を回動させるように同期して動
作される。そのため、バー係合体114を支点として回
動可能に吊持された栽培バー31は、その姿勢を変化す
ることなく、アーム112の回動変位に伴って待機位置
Aから搬出されて回収台116上に回収される。こうし
て、前記収穫部取出し工程を経て空となった栽培バー3
1を回収するバー回収工程が終了する。
【0089】かくして、全ての機構21〜27が次の収
穫に備えて待機するものであり、以上の各工程を経て、
この自動収穫設備の一収穫サイクルが完了する。
【0090】したがって、以上説明した本発明の水耕栽
培物の収穫方法およびその設備によれば、栽培バー31
に定植されて収穫適期を迎えた葉物野菜Cの本葉Eの収
穫作業を手作業によらず全自動化できる。
【0091】そして、この自動収穫において、下葉Fを
分離できるとともに、この下葉分離により根Dを残すこ
となく本葉Eから切断分離できるから、収穫される本葉
Eの品質を向上できる。それに伴って、収穫される部分
を最大限必要な部分である本葉Eのみに限定でき、根D
の一部が残ったり、キュービック36ごと収穫されるこ
とがないので、包装する時における包装姿を小さくでき
るとともに、包装重量に軽減できる。
【0092】しかも、本実施例によれば、次工程受け渡
し位置Gにおいて本葉Eをその自重で落下させて収穫す
るから、本葉Eを取出す際の姿勢を一定にできる。その
ため、包装装置における包装を容易化できる。
【0093】その上、本実施例によれば、待機位置Aか
らセット位置Bへの栽培バー31の移動は水平移動であ
り、セット位置Bから次工程受け渡し位置Gへの収穫部
チャック機構22の移動は、反転することなく行われる
ので、搬送姿勢が一定に保持される。したがって、これ
らの搬送中において栽培バー31から葉物野菜Cが落下
したり、収穫チャック88から本葉Eが落下することが
ない。
【0094】さらに、本実施例によれば、収穫中におい
て収穫した本葉Eの重量を自動計測するので、収穫部を
その重量に応じた選別が可能である。
【0095】また、以上のような下葉処理にあたり、本
葉Eをその両側から把持するので、本葉Eを過大に変形
させて痛めるようなことがなく、無理なくかつ確実に本
葉Eを把持できる。同様に、根Dに対してもその両側か
ら把持するので、根Dを過大に変形させて折ってしまう
ことがなく、無理なくかつ確実に根Dを把持でき、それ
により、カッター67、68による切断も確実に実施で
きる。しかも、根Dの切断もカッター67、68により
根Dの両側から行うから、容易に切断できる。
【0096】また、以上のように下葉分離工程と根引き
抜き工程とを実施するのに、夫々二通りの方法があるの
で、装置としてのバックアップ機能が高い。
【0097】なお、本発明は前記一実施例には制約され
ない。例えば、本発明において、自動計測機構、取出し
機構、バー回収機構などは省略してもよい。
【0098】
【発明の効果】以上詳記したように本発明に係る葉物野
菜の下葉処理方法およびその装置の構成によれば、人手
によって、栽培バーから葉物野菜を引き抜いた後、下葉
をむしり取り、最後に、挟みを用いて根全体を切断する
手間を要することなく、葉物野菜の下葉処理を自動化す
ることができるとともに、本葉の収穫の自動化に大きく
貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る葉物野菜の下葉処理方
法を実施する水耕栽培物の収穫設備全体の構成を示す正
面図。
【図2】一実施例に係る収穫設備全体の構成を示す平面
図。
【図3】一実施例に係る収穫設備が備えるバーセット機
構の構成を図2中Z−Z線方向から見て示す側面図。
【図4】図3に示されたバーセット機構が備えるセット
台車回りの構成を示す側面図。
【図5】図4に示されたセット台車回りの構成を示す平
面図。
【図6】一実施例に係る収穫設備が備えるカッター機構
の構成をその一部を省略して示す側面図。
【図7】図6に示されたカッター機構の構成を示す平面
図。
【図8】一実施例に係る収穫設備が備える取出し機構の
構成を示す側面図。
【図9】一実施例に係る収穫設備が備える収穫部チャッ
ク機構の構成を示す正面図。
【図10】一実施例に係る収穫設備が備えるバー回収機
構の構成を示す平面図。
【図11】図10に示されたバー回収機構の構成を示す
正面図。
【図12】一実施例に係る収穫設備で使用される栽培バ
ーの構成を示す斜視図。
【図13】図12に示された栽培バーの構成を示す断面
図。
【図14】一実施例に係る収穫設備において葉物野菜の
本葉を収穫部チャック機構の収穫チャックで把持した状
態を示す図。
【図15】一実施例に係る収穫設備において葉物野菜の
根を根チャック機構の根チャックで把持した状態を示す
図。
【図16】一実施例に係る収穫設備において葉物野菜の
根をカッター機構のカッターで本葉から切り離そうとす
る状態を示す図。
【図17】一実施例に係る収穫設備において切り離され
た葉物野菜の根を栽培バーから取り除こうとする状態を
示す図。
【図18】従来例に係る葉物野菜の本葉を収穫する収穫
設備の構成を示す正面図。
【符号の説明】
21…バーセット機構(下葉処理装置)、 22…収穫部チャック機構(下葉処理装置)、 23…根チャック機構(下葉処理装置)、 24…カッター機構(下葉処理装置)、 31…栽培バー、 32…バー本体、 48…エアーシリンダ(バー昇降手段)、 51…バー支え、 67、68…カッター、 69、70…エアーシリンダ(カッター駆動手段)、 75…根チャック、 76…エアーシリンダ(第1根チャック駆動手段)、 77…エアーシリンダ(第2根チャック駆動手段)、 83…エアーシリンダ(チャック昇降手段)、 85…エアーシリンダ(チャック昇降手段)、 88…収穫チャック、 B…セット位置、 C…葉物野菜、 D…根、 E…本葉、 F…下葉、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 光久 佐賀県佐賀市高木瀬東一丁目10番1号 九 州電力株式会社総合研究所農業電化試験場 内 (72)発明者 岩城 登 福岡県福岡市南区塩原二丁目1番47号 九 州電力株式会社総合研究所電気利用研究室 内 (72)発明者 小田 富広 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 小林 悦男 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】葉物野菜が定植された栽培バーを下葉処理
    装置のセット位置にセットし、 前記セット位置に配置された前記葉物野菜の根より上側
    部分からなる本葉を、前記下葉処理装置が備える収穫部
    チャック機構の収穫チャックにより把持し、 前記栽培バーまたは前記収穫チャックのいずれか一方を
    他方に対して遠ざかる方向に上昇または下降させて、前
    記本葉と前記葉物野菜の下葉とを分離し、 前記葉物野菜の根を前記下葉処理装置が備える根チャッ
    ク機構の根チャックで把持し、 前記下葉処理装置が備えるカッター機構により前記栽培
    バーの上面近傍のところで前記本葉に対して前記下葉ご
    と前記根を切断分離し、 前記栽培バーまたは前記根を把持した前記根チャックの
    いずれか一方を他方に対して遠ざかる方向に上昇または
    下降させて前記栽培バーから前記下葉付きの根部を引き
    抜きいた後、 前記根チャックを開き前記根の把持を解放して前記根を
    落下させて、 前記下葉を処理することを特徴とする葉物野菜の下葉処
    理方法。
  2. 【請求項2】葉物野菜が定植された栽培バーが供給され
    るセット位置を有し、かつ、前記栽培バーの長手方向両
    端部に着脱自在に係脱して前記栽培バーを支持するバー
    支え、およびこのバー支えを昇降させるバー昇降手段を
    有するバーセット機構と、 前記セット位置に配置された前記葉物野菜の根より上側
    部分の本葉を把持する開閉自在な収穫チャックを有する
    とともに、このチャックを開閉させるチャック開閉手
    段、および前記収穫チャックを昇降させるチャック昇降
    手段を有する収穫部チャック機構と、 前記バーセット機構に設けられ、前記根を把持する根チ
    ャック、このチャックを移動させる第1根チャック駆動
    手段、および前記根チャックを昇降させる第2根チャッ
    ク駆動手段を有する根チャック機構と、 この根チャック機構の上側近傍に位置して前記バーセッ
    ト機構に設けられ、前記栽培バーの上面近傍のところで
    前記本葉に対して前記下葉ごと根を分離するカッター、
    およびこのカッターを移動させるカッター駆動手段を有
    したカッター機構と、を具備した葉物野菜の下葉処理装
    置。
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