特開 2023-179209 作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023179209

(43)【公開日】2023-12-19

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   A01D 46/30 20060101AFI20231212BHJP

   A01D 46/24 20060101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

A01D46/30

A01D46/24 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022092377

(22)【出願日】2022-06-07

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092794

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 正道

(72)【発明者】

【氏名】坂井 義明

(72)【発明者】

【氏名】山本 和彦

(72)【発明者】

【氏名】弓達 武志

(72)【発明者】

【氏名】土居 義典

(72)【発明者】

【氏名】岡田 英博

【テーマコード（参考）】

2B075

【Ｆターム（参考）】

2B075AA10

2B075JA08

2B075JA12

2B075JA15

2B075JD19

2B075JD20

2B075JD22

2B075JE01

2B075JE11

2B075JE15

2B075JE18

2B075JF01

2B075JF04

2B075JF07

2B075JF08

2B075JJ05

(57)【要約】

【課題】収容できるバケットを多数搭載できる栽培設備用の作業車両を提供する。
【解決手段】収穫アーム２２で収穫物を収容するバケットＡ，Ａ…を待機させる収穫物調整スペース２３を備える収穫作業車３Ａを設け、空のバケットＡ，Ａ…を収容する空バケット収容室２６と収穫物を収容したバケットＡ，Ａ…を収容する収穫バケット収容室２７を備える搬送作業車３Ｂを設け、搬送作業車３Ｂの空バケット収容室２６から収穫作業車３Ａの収穫物調整スペース２３へ空のバケットＡを繰出し移送する支持搬送機構３０を設け、収穫作業車３Ａの収穫物調整スペース２３から搬送作業車３Ｂの収穫バケット収容室２７に収穫物を収容したバケットＡを回収移送する支持搬送機構３１を設ける。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

収穫アーム（２２）で収穫物を収容するバケット（Ａ，Ａ…）を待機させる収穫物調整スペース（２３）を備える収穫作業車（３Ａ）を設け、空のバケット（Ａ，Ａ…）を収容する空バケット収容室（２６）と収穫物を収容したバケット（Ａ，Ａ…）を収容する収穫バケット収容室（２７）を備える搬送作業車（３Ｂ）を設け、搬送作業車（３Ｂ）の空バケット収容室（２６）から収穫作業車（３Ａ）の収穫物調整スペース（２３）へ空のバケット（Ａ）を繰出し移送する支持搬送機構（３０）を設け、収穫作業車（３Ａ）の収穫物調整スペース（２３）から搬送作業車（３Ｂ）の収穫バケット収容室（２７）に収穫物を収容したバケット（Ａ）を回収移送する支持搬送機構（３１）を設けたことを特徴とする作業車両。

【請求項2】

収穫作業車（３Ａ）と搬送作業車（３Ｂ）は別個に走行可能とし、作業通路（９）を走行するときには収穫作業車（３Ａ）と搬送作業車（３Ｂ）は所定の接近した位置で走行するよう構成し、移動通路（４）を走行するときには収穫作業車（３Ａ）と搬送作業車（３Ｂ）は別個に走行するよう構成した請求項１に記載の作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、植物栽培施設において、作物を収穫する収穫作業車と収穫作物を収納する収納バケットを運搬する搬送作業車等の作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

植物栽培施設において、作物を収穫する収穫部を積載し、かつ収穫した作物を収納するための収納バケットを複数収容可能な収容部が設けられた走行車体を備えた収穫用車両の構成がある（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－５８２８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１によると、収穫された作物を同じ走行車体に装備された収容部に直ちに移すことができる利点があるが、一台の収穫用車両に収容できる収容部としてのバケットの数が制限されるため、作業中断の機会が多くなる。

【0005】

本発明は、上記に鑑み、収容できるバケットを多数搭載できる栽培設備用の作業車両を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

かかる課題を解決するために、請求項１記載の発明は、収穫アーム２２で収穫物を収容するバケットＡ，Ａ…を待機させる収穫物調整スペース２３を備える収穫作業車３Ａを設け、空のバケットＡ，Ａ…を収容する空バケット収容室２６と収穫物を収容したバケットＡ，Ａ…を収容する収穫バケット収容室２７を備える搬送作業車３Ｂを設け、搬送作業車３Ｂの空バケット収容室２６から収穫作業車３Ａの収穫物調整スペース２３へ空のバケットＡを繰出し移送する支持搬送機構３０を設け、収穫作業車３Ａの収穫物調整スペース２３から搬送作業車３Ｂの収穫バケット収容室２７に収穫物を収容したバケットＡを回収移送する支持搬送機構３１を設けた。

【0007】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、収穫作業車３Ａと搬送作業車３Ｂは別個に走行可能とし、作業通路９を走行するときには収穫作業車３Ａと搬送作業車３Ｂは所定の接近した位置で走行するよう構成し、移動通路４を走行するときには収穫作業車３Ａと搬送作業車３Ｂは別個に走行するよう構成した。

【発明の効果】

【0008】

請求項１に記載の発明によると、搬送作業車３Ｂに専用の空バケット収容室２６と収穫バケット収容室２７を独立して設けることができ、いずれの収容室にバケットＡを多数収容でき、作業効率を向上する。

【0009】

請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載の効果に加え、移動通路４が狭くても隣接する作業通路９への移動が容易である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明における実施の形態の植物栽培設備の概要図である。

【図2】本発明における実施の形態の収穫作業車及び搬送作業車の側面図である。

【図3】本発明における実施の形態の収穫作業車の正面図である。

【図4】（Ａ）、（Ｂ）本発明における実施の形態の支持搬送機構一部を示す正面図である。

【図5】（Ａ）、（Ｂ）本発明における実施の形態の作業通路における収穫作業車と搬送作業車の平面図である。

【図6】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明における実施の形態の移動通路における収穫作業車と搬送作業車の平面図である。

【図7】本発明における実施の形態の移動通路内複数の搬送作業車を示す平面図である。

【図8】本発明における実施の形態の作業車の走行手段及びその周辺を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施の形態の温室設備について以下説明する。

【0012】

図１は栽培施設の一例を示すものであり、この栽培施設は、暖房機や加湿機等により温度及び湿度等の室内環境が管理される温室である栽培室１と、該栽培室１に隣接する出荷室２とを備えている。前記栽培室１内の中央には作業者又は移動作業車（作業台車）３あるいは防除作業車等が通過できるメイン通路４を設けており、このメイン通路４は、路面がコンクリートで構成されたコンクリート通路である。メイン通路４の両側の側方位置には、栽培ユニットとなる栽培ベッド５を多数列配置した作物を栽培するための栽培スペース６を構成している。尚、前記栽培ベッド５は培地となるロックウールで形成された栽培床部であり、出荷室２内の養液供給装置７から各栽培ベッド５へ養液が供給される構成となっている。

【0013】

また、メイン通路４の両端には開閉扉を備える栽培室１への出入り口８を設け、一方の出入り口８を介して隣接する出荷室２へ行き来できる構成となっている。尚、他方の出入り口８は、栽培施設の屋外から出入りできる構成となっている。そして、移動作業車３をメイン通路４から各々の栽培ベッド５の間のサブ通路９に移動させ、該サブ通路９で栽培ベッド５に沿って移動作業車３を移動させながら栽培する植物に対する各種作業を行うことができる。サブ通路９は、各々の栽培ベッド５の左右間で前後方向に形成される通路となる。尚、移動作業車３は、サブ通路９上に敷設された温室全体を暖房する左右の暖房用管を走行用のレール１３として走行する。

【0014】

前記出荷室２内には、前述した養液供給装置７と、収穫されたトマト等の収穫物（果実）を重量や大きさあるいは等級別に選別する選別装置１０とを備えている。尚、該選別装置１０が、栽培された作物を出荷前に処理する前処理装置となる。選別装置１０は、収穫物を搬送して選別する選別コンベア１１と、該選別コンベア１１の両側の側方に設けられた階級毎の収穫物収容部１２とを備えて構成され、選別コンベア１１から各収穫物収容部１２へ収穫物を供給して各階級に選別する構成となっている。尚、前記選別コンベア１１は、平面視でＬ字状に屈曲した構成となっている。また、各々の収穫物収容部１２には収穫物を収容する収容箱を設けて、この収容箱ごとに収穫物を出荷すればよい。

【0015】

栽培ベッド５の上側には、該栽培条に沿う誘引ワイヤ１５を設け、栽培される植物Ｐの栽培株は、誘引ワイヤ１５から誘引フック１６を介して垂れ下がる誘引部材としての誘引紐１７により誘引される。尚、誘引フック１６は、誘引ワイヤ１５に吊り下げられる構成であり、巻き付けた誘引紐１７を適宜繰り出して下方に垂れ下がらせる周知の構成となっている。また、植物が所定の高さ（誘引フック１６の近く）まで成長した以降は、誘引フック１６から誘引紐１７を繰り出しながら、順次誘引紐１７を前記複数の栽培株の配列方向、すなわち栽培ベッド５の長手方向にずらせて植物の高さを低下させ、植物を継続的に栽培する。従って、例えばトマトｆを栽培する場合、トマトの茎ｃが栽培ベッド５から誘引紐１７を伝って伸長することになる（図３）。

【0016】

移動作業車３は、図２に示すように収穫作用車とも呼ばれる収穫作業車３Ａとこれに付随して走行しうる搬送作業車３Ｂとされる。収穫作業車３Ａの前後左右の走行装置とも呼ばれる走行車輪２０で走行可能に支持された走行車体２１には収穫アーム２２を備えるとともに、収穫アーム２２で収穫したトマト等の収穫物を収容する、収穫物収容バケットまたは収穫物バケットとも呼ばれるバケットＡを搭載する収穫物調整スペース２３を備えている。一方、搬送作業車３Ｂの前後左右の走行車輪２４で走行可能に支持された走行車体２５には空のバケットＡ，Ａ…を多段に収容できる空バケット収容室２６と収穫物を収容したバケットＡ，Ａ…を多段に収容できる収穫物バケット収容室とも呼ばれる収穫バケット収容室２７を備えている。

【0017】

収穫作業車３Ａと搬送作業車３Ｂは前後に接近位置して、収穫作業車３Ａは、前記収穫物調整スペース２３後部側に搬送作業車３Ｂから空のバケットＡを導入でき、収穫物調整スペース２３前部側に所定位置に繰り出された空のバケットＡに収穫アーム２２で収穫された収穫物を受け入れる構成としている。収穫物調整スペース２３前部にて収穫物を満杯に収容されたバケットＡは、一旦下方に移動され、空のバケットＡの移動と干渉しない状態で収穫物調整スペース２３の後部側、更には待機する搬送作業車３Ｂへと送り出される構成としている。搬送作業車３Ｂ内に送られた収穫物収容のバケットＡは、前記空バケット収容室２６の後方に構成される収穫バケット収容室２７にて順次段積される構成としている。

【0018】

したがって、搬送作業車３Ｂの空バケット収容室２６と収穫バケット収容室２７には、空のバケットＡ，Ａ…やバケットＡ,Ａ…を多段に段積したり段ばらしする狭持リフト機構２８，２９を備えている。

【0019】

また、空バケット収容室２６から収穫物調整スペース２３へ空のバケットＡを繰出し移送する支持搬送機構３０を上位に、収穫物調整スペース２３から収穫バケット収容室２７に収穫物を収容したバケットＡを回収移送する支持搬送機構３１を下位にそれぞれ配置構成している。

【0020】

さらに、収穫物調整スペース２３の前部において、支持搬送機構３０の前側部において、上位側で待機する空のバケットＡに収穫アーム２２の作動によって収穫物が順次収容され満杯に収容されると、バケットＡの支持を解除し、下位の支持搬送機構３１にてバケットＡは支持され移送される構成としている。

【0021】

ここで、支持搬送機構３０について、概要を説明すると、図４に示すように、バケットＡの上縁部に外向きに一体形成されるリブ部材を左右の多数の突起状ローラ３０ａ，３０ａ…で支持し、突起状ローラ３０ａ，３０ａ…の自転でバケットＡを移動させることができる構成としている。すなわち突起状ローラ３０ａ，３０ａ…を水平状態に横支持軸３０ｂ，３０ｂ…によって支持し、この横支持軸３０ｂ，３０ｂ…をチェン３０ｃによる連動によって自転する構成とするもので、突起状ローラ３０ａ，３０ａ…自体の前後移動は伴わずともその自転によってバケットＡは所定に移送される構成である。支持搬送機構３１についても同様の構成である。

【0022】

そして、収穫物調整スペース２３の前部における支持搬送機構３０の突起状ローラ３０ａ，３０ａ…は左右共に下方に回動可能に設けられて（図４（Ｂ））、バケットＡの係合を解き、バケットＡは下方に落下できる構成である。したがって、支持搬送機構３０に支持されて収穫物を収容したバケットＡは、落下して下方の支持搬送機構３１に支持されることとなる。

【0023】

なお、支持搬送機構３０，３１とはそれぞれ前後分割状態に構成されていて、収穫作業車３Ａと搬送作業車３Ｂに支持され、両作業車、すなわち、収穫作業車３Ａ，および搬送作業車３Ｂの前後接近状態をもって繰出されるバケットＡが受継がれて搬送可能に構成されるものである。そして、収穫アーム２２や上下狭持リフト機構２８，２９、支持搬送機構３０，３１は設定信号や図外撮像装置等各種センサからの入力信号を受ける制御装置Ｃによって演算処理されて出力される指令信号によって制御モータ等のアクチュエータが作動し自動的に果実収穫やバケットＡへの果実収容作業、支持搬送が実行される構成としている。

【0024】

空バケット収容室２６に多段で持上げ支持されるバケットＡ，Ａ…のうち、最下段の空のバケットＡは、搬送作業車３Ｂの支持搬送機構３０に落下され、前方に移送されて収穫作業車３Ａの支持搬送機構３０に移行して搬送され、この収穫作業車３Ａの支持搬送機構３０の前部に達して待機状態とされる。この待機する空のバケットＡに、収穫アーム２２で収穫されたトマト等の収穫物を順次載置して収容できる。

【0025】

収穫物で満杯とされたバケットＡは、支持搬送機構３０の突起状ローラ３０ａ，３０ａの転回で係合を解かれて落下し下方の支持搬送機構３１に支持される。そして突起状ローラ３１ａ，３１ａの駆動によって収穫物を収容したバケットＡは、後方の搬送作業車３Ｂに向けて移送される。搬送作業車３Ｂ側の支持搬送機構３１によって収穫バケット収容室２７に達すると狭持リフト機構２９の作用によって持ち上げられる。収穫バケット収容室２７においては、狭持リフト機構２９で複数のバケットＡ，Ａ…を段積みできる構成としている。

【0026】

前記のように、収穫アーム２２で収穫物を収容するバケットＡ，Ａ…を待機させる収穫物調整スペース２３を備える収穫作業車３Ａを設け、空のバケットＡ，Ａ…を収容する空バケット収容室２６と収穫物を収容したバケットＡ，Ａ…を収容する収穫バケット収容室２７を備える搬送作業車３Ｂを設けるものであるから、搬送作業車３Ｂに専用の空バケット収容室２６と収穫バケット収容室２７を独立して設けることができ、いずれの収容室にバケットＡを多数収容でき、作業効率を向上する。

【0027】

次いで、収穫作業車３Ａと搬送作業車３Ｂの走行制御について説明する。

【0028】

前記サブ通路９（以下、作業通路９という）に収穫作業車３Ａと搬送作業車３Ｂが対となって接近状態で収穫作業及びバケット収容作業を行う。収穫作業車３Ａと搬送作業車３Ｂは一の作業通路９に後述の要領で進入し、搬送作業車３Ｂは収穫作業車３Ａに追随して進行するよう（図５（Ａ））、搬送作業車３Ｂには第１距離センサ３３を配置している。そして、収穫作業及び収容作業を終えると、収穫作業車３Ａの後退移動に付随して搬送作業車３Ｂは所定の距離を保ちつつ後退移動するように構成している（同図（Ｂ））。

【0029】

作業通路９の搬送作業車３Ｂ及び収穫作業車３Ａは、一旦メイン通路４（以下、移動通路４という）に出て隣接する作業通路９に移動するが、その際作業通路９から出て移動通路４に戻る搬送作業車３Ｂ及び遅れて移動通路４に戻る収穫作業車３Ａは、移動通路４に沿って敷設された磁気テープ３５を検知しながら移動できる構成としている。具体的には、収穫作業車３Ａの走行車体２１に設ける磁気テープ検知手段３６、搬送作業車３Ｂの走行車体２５に設ける磁気テープ検知手段３７によって共通の磁気テープ３５に沿って移動しうる構成である（図６（Ａ））。そして、各作業通路９，９…の入口には進入位置検知手段３８の被検知体として磁気部材３９，３９…を床面に配置している。収穫作業車３Ａの検知手段３８Ａ及び搬送作業車３Ｂの検知手段３８Ｂの磁気部材３９検知に基づいて進路を作業通路９側に転じて移動する（図６（Ｃ））。なお、移動通路４移動中、搬送作業車３Ｂは、収穫作業車３Ａとの距離Ｌ２を所定以上に確保すべく第２距離センサ４０を設けている。なお、距離Ｌ２以下になると搬送作業車３Ｂの移動速度を増すか、収穫作業車３Ａの速度を低下し又は一時停止するなどの手段を講じて距離Ｌ２を確保する構成である（図６（Ｂ））。

【0030】

なお、前記移動通路４における搬送作業車３Ｂについては、図７に示すように、複数台（図では２台）を備え、搬送作業車３Ｂ同士の間隔を所定距離Ｌ３に確保するよう構成することにより、複数の搬送作業車３Ｂ，３Ｂの設定が可能となって作業効率を向上できる。

【0031】

次いで、収穫作業車３Ａ及び搬送作業車３Ｂの走行機構およびその周辺構成について説明する。両作業車は共通の走行機構である。収穫作業車３Ａについて、図８に示すように、前後左右一対の走行車輪２０は、車輪軸４２に支持される径大のゴム車輪２０ａと同軸に支持される径小の軌道輪２０ｂとからなり、車輪軸４２は各別に走行駆動モータ４１をもって駆動される構成である。したがって、ゴム車輪２０ａで栽培室１内の移動通路４を走行し、軌道輪２０ｂによって作業通路９のレール１３に沿い走行できる構成である。また、各車輪軸４２には車輪転回手段Ｍを備え、車輪軸４２を縦軸芯回りに回動可能に構成し、これらゴム車輪２０ａと軌道輪２０ｂは、走行車体２１を固定状態のまま一体的に角度を０度と９０度に変更できる構成とされ、例えば角度０度方向ではゴム車輪２０ａにて移動通路４を走行し、角度９０度方向に変更するとレール１３に沿い軌道輪２０ｂにて作業通路９を走行できる。このため走行車体２１を方向変換する必要がない。なお、前後左右の各走行車輪２０に設けられる車輪転回手段Ｍの具体例としては、前記縦軸芯に設けたモータ軸の下端には車輪軸４２を連結し、上端には正逆転可能な転回駆動モータを設けてなる。この転回駆動モータの正転、逆転に伴って車輪軸４２を縦軸芯回りに回動し、同時にゴム車輪２０ａと軌道輪２０ｂとを回転させる構成としている。上記構成は搬送作業車３Ｂの走行車輪２４も共通の構成である。

【0032】

前記のように、収穫作業車３Ａと搬送作業車３Ｂは別個に走行可能とし、作業通路９を走行するときには収穫作業車３Ａと搬送作業車３Ｂは接近した位置で走行するよう構成し、移動通路４を走行するときには収穫作業車３Ａと搬送作業車３Ｂは別個に走行するよう構成したから、移動通路４が狭くても隣接する作業通路９への移動が容易である。

【符号の説明】

【0033】

３Ａ 収穫作業車
３Ｂ 搬送作業車
４ 移動通路
９ 作業通路
２２ 収穫アーム
２３ 収穫物調整スペース
２６ 空バケット収容室
２７ 収穫バケット収容室
３０ 支持搬送機構
３１ 支持搬送機構
Ａ バケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】