CN107548895B - 一种食用菌自动接种无架式养菌设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食用菌自动接种无架式养菌设备，包括箱体、粉碎部、自动接种部、运输部和培养部。粉碎部包括、粉碎箱、填料口、吃料辊、碾压辊和出料口等；计重部包括支架、电子计重盘、推料伸缩杆和料铲等；接种部包括打孔导向板、接种导向板、导轨、滑块、打孔棒、接种棒、套管和接种伸缩杆等；运输部包括长支架、主动轮、从动轮、输送带和动力装置等。本发明采用了自动化的接种设备，能够大幅度缩短接种时间，提高接种效率，并且通过传输机免除了从接种到培养室中的搬运和转移过程，并且通过采用新的料筐，简化了培养袋的摆放、更换和重复接种的过程，能够有效降低劳动强度，降低人工成本。

Description

一种食用菌自动接种无架式养菌设备

技术领域

本发明涉及食用菌种植设备领域，具体涉及一种食用菌自动接种无架式养菌设备。

背景技术

食用菌可供人类食用的大型真菌。具体地说食用菌是可供食用的蕈菌；蕈菌，是指能形成大型的肉质（或胶质）子实体或菌核类组织并能供人们食用或药用的一类大型真菌。

世界上已被描述的真菌达12万余种，能形成大型子实体或菌核组织的达6000余种，可供食用的有2000余种，能大面积人工栽培的只有40～50种。食用菌在分类上属于菌物介真菌门，绝大多数属于担子菌亚门（如平菇、香菇），少数属于子囊菌亚门（如羊肚菌）。中国食用菌资源十分丰富，据卯晓岚（1988）统计，中国已知的食用菌约657种，它们分属于41个科、132个属，其中担子菌620种（占94.4%），子囊菌39种（占5.6%）。2000年统计中国的食用菌达938种，人工栽培的50余种。

八十年代初期以来，食用菌栽培做为一项投资小、周期短、见效快的致富好项目在中国得以迅猛发展，食用菌产品曾一度供不应求，卖价不菲。食用菌产业是一项集经济效益、生态效益和社会效益于一体的短平快农村经济发展项目，食用菌又是一类有机、营养、保健的绿色食品。发展食用菌产业符合人们消费增长和农业可持续发展的需要，是农民快速致富的有效途径。有些国家还建成了年产鲜菇千吨以上的菇厂，还发展了既供观赏又供食品的家庭种菇和用菌丝体液体发酵生产食品添加剂的技术21世纪食用菌将发展成为人类主要的蛋白质食品之一2005年中国食用菌的总产量达1200万吨，居世界第一，据相关网站调查统计，2010年中国食用菌的总产量达2000万吨，占世界70%，食用菌产业已成为中国种植业中的一项重要产业。

在食用菌生产过程中接种操作是关键。而接种操作中，无菌接种即无菌区域的形成和稳定则是关键的关键。传统和常规方法大多选用接种箱，箱内用紫外线或用消毒药物喷洒、高猛酸钾和甲醛等化学试剂熏蒸进行消毒灭菌后，再点燃酒精灯，然后在酒精灯火焰上才能进行封闭式的接种移植。其无菌区域的稳定受箱体封闭好坏的差异和酒精灯火效果除受温度和湿度的影响外，还对食用菌组织及菌胞体有刺激性损伤，容易使菌产品被有毒物侵染。尤其工艺繁杂、药品投资大、工作效率低、污染操作环境、影响操作者身体健康,如紫外线对人的眼睛和皮肤可造成伤害；甲醛易挥发，对皮肤、眼睛和呼吸道都有强烈刺激。目前国内使用的超净工作台、自动接种机、臭氧电子消毒器等系列接种设备均价格昂贵,又需要电源保障，使用范围受到局限，不利于向贫困山区和广阔农村及菇农家庭推普及。

接种完成后，还需要将接种完成的培养袋再次转移到培养室并放置在培养架上。传统的培养架采用钢管、丝网等制作，成本较高，并且培养袋的放置与更换过程也是一个大工程，大量的培养袋在频繁移动的过程中会发生破裂、污染等现象。尤其是在目前种植业普遍规模较小，劳动力较为短缺的情况下，提高种植的自动化程度和简化种植流程是食用菌种植领域中亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种能够实现自动接种和简化种植流程的食用菌自动接种无架式养菌设备。

本发明采用的技术方案如下：

一种食用菌自动接种无架式养菌设备，包括箱体，包括粉碎部、自动接种部、运输部和培养部；

所述粉碎部包括设在箱体内的粉碎箱、设在粉碎箱上的填料口、设在填料口下方的吃料辊、设在吃料辊下方的碾压辊和设在粉碎箱侧面上的出料口；

所述粉碎箱的底面为斜面；

所述出料口设在与底面较低侧连接的侧面上；

所述自动接种部包括计重部和接种部；

所述计重部包括固定安装在箱体内的支架、固定安装在支架上的电子计重盘、设在支架上的推料伸缩杆、固定在推料伸缩杆推杆上的料铲；

所述接种部包括固定在支架上的打孔导向板、固定在支架上的接种导向板、垂直设置在支架上的导轨、设在导轨上的滑块、均布在滑块一侧的打孔棒、均布在滑块另一侧的接种棒、设在接种导向板上的套管和垂直固定安装在支架上的接种伸缩杆；

所述接种伸缩杆的推杆与滑块铰接；

所述运输部包括设在箱体内长支架、设在长支架一端的主动轮、设在长支架另一端的从动轮、设在主动轮与从动轮上的输送带、均布在送带上的三角形突起和与主动轮连接的动力装置。

作为进一步的解决方案：所述吃料辊上设有圆柱。

作为进一步的解决方案：所述电子计重盘的前方连接有料斗；所述料斗包括料板、均布在料板上的漏斗和固定在漏斗下方的料管。

作为进一步的解决方案：所述打孔棒、接种棒、套管和料管的数量相同。

作为进一步的解决方案：所述支架上还设有挡料板；所述挡料板包括固定在支架上的挡板、均布在挡板上的下料口、对称设置在挡板两侧的下料板；

所述下料板与挡板铰接；

所述下料板与挡板的铰接处设有回位弹簧。

作为进一步的解决方案：所述下料口的数量与套管的数量相同；所述下料板位于套管的上方。

作为进一步的解决方案：所述培养部包括皮带输送机、放置在皮带输送机上的料筐和安装在树立在培养厂房内的立板。

作为进一步的解决方案：所述料筐包括一个底面和四个与底面固定连接的侧面；所述底面和侧面上设有散热孔；所述料筐的一个侧面上设有U形卡扣A。

作为进一步的解决方案：所述立板上设有开口朝上的U形卡扣B；所述U形卡扣B的两侧设有挡板；所述挡板的一侧与立板固定连接，另一侧与U形卡扣B固定连接。

作为进一步的解决方案：所述料筐的两侧设有提手。

本发明产生的积极效果如下：

本发明能够实现培养袋的自动接种，和人工接种方式的方式相比，不但能够提高接种效率，而且能够避免人工接种过程中可能的杂菌污染。

首先将混有菌种的混合物通过填料口加入到粉碎箱，通过吃料辊将混合物送入粉碎箱中。吃料辊上密布有圆柱，能够在吃料的过程中将混合物中的结块击碎。碾压辊位于吃料辊的下方，能够进一步去除混合物中的结块，防止后续接种过程中发生的管路堵塞或者接种不均匀。

混合物从出料口离开粉碎箱，掉落到电子计重盘上。电子计重盘能够自动计算落料的重量，当达到规定值时，向控制系统发送信号，控制系统驱动推料伸缩杆动作，带动料铲将电子计重盘上的混合物推到下料板上的漏斗中，混合物经过漏斗和料管进入到套管中。料管的另一端有下料板的阻挡，混合物会暂时留存在料管中。

在填料的过程中，同时将培养袋放置在输送带上，输送带上均布有三角形突起，没两个突起之间放置一个培养袋，一方面能够使培养袋在运输的过程中不滑动，另一方面保持培养袋之间的距离，方便后续的打孔和接种。

运输带带动培养袋向前运动，培养袋之间的距离正好是打孔棒与接种棒之间内的距离。接种伸缩杆动作，推动滑块沿着导轨向下运动，同时带动打孔棒和接种棒一起向下运动。打孔棒穿过打孔导向板上的孔后插入培养袋，同时接种棒穿过接种导向板上的孔后插入套管中，推动套管中的混合物向下运动。

当接种棒推动料管中的混合物向下运动时，混合物会对下料板施加一个向下的压力，下料板会围绕与挡板的铰接处转动，此时下料口露出，混合物会落入到培养袋上的孔中，接种棒会继续向下运动，将混合物在培养袋中压紧，防止出现运输过程中混合物掉落的现象。

随后接种伸缩杆反向动作，带动打孔棒和接种棒向上运动，使二者离开培养袋。打孔棒会在培养袋上留下孔，供接种使用。接种棒向上运动后，下料板受到的压力消失，在回位弹簧的带动下回到初始位置，重新将下料口封闭。这样能够实现培养袋的自动接种，接种速度快，接种效率高，接种成活率高，能够有效的降低人工接种的成本。

本发明采用了接种到培养的一体化设计，能够有效降低转移成本。在常规的种植过程中，是将接种完成的培养袋搬运到运输车上，通过运输车转运到培养室，在通过人工将培养袋一个一个的放置到培养架上。这个过程需要频繁搬运和拿放，不但速度慢，而且容易导致培养袋的破裂和污染。

而在本发明中培养袋接种完成后，掉落到皮带输送机上的料筐中，料筐在随着皮带输送机的前进过程中被装满。皮带输送机的另一端直接通到培养室中，工作人员在培养室中直接进行放置工作，免去了搬运和运输的过程。料筐上设有U形卡扣A，立板上设有U形卡扣B，工作人员只需要双手握住料筐上的提手，将U形卡扣A与U形卡扣B连接，便可完成培养袋的放置工作。该过程中避免了污染源与培养袋的接触，而且工作人员一次能够放置多个培养袋，工作效率大大提高。并且在后续的重复接种和更换过程中，直接从立板上拿下料筐就可以完成工作。能够迅速缩短人在培养室中的工作时间，降低培养室中温度与湿度的变化幅度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为粉碎部的结构示意图；

图3为料铲的结构示意图；

图4为打孔导向板的结构示意图；

图5为接种导向板的结构示意图；

图6为挡料板的结构示意图；

图7为运输部的结构示意图；

图8为料筐的结构示意图；

图9为立板的结构示意图；

其中：1箱体、11粉碎箱、12填料口、13吃料辊、131圆柱、14碾压辊、15出料口、21支架、22电子计重盘、23推料伸缩杆、24料铲、31打孔导向板、32接种导向板、33导轨、34滑块、35打孔棒、36接种棒、37套管、38接种伸缩杆、41长支架、42主动轮、43从动轮、44输送带、45三角形突起、51料板、52漏斗、53料管 、61挡板、62下料口、63下料板、64回位弹簧、71皮带输送机、72料筐、721散热孔、73立板、74U形卡扣A、75U形卡扣B、76侧挡板、77提手。

具体实施方式

下面结合图1-9来对本发明进行进一步说明。

本发明采用如下技术方案：

一种食用菌自动接种无架式养菌设备，包括箱体1，包括粉碎部、自动接种部、运输部和培养部；

所述粉碎部包括设在箱体1内的粉碎箱11、设在粉碎箱11上的填料口12、设在填料口12下方的吃料辊13、设在吃料辊13下方的碾压辊14和设在粉碎箱11侧面上的出料口15；

所述粉碎箱11的底面为斜面；

所述出料口15设在与底面较低侧连接的侧面上；

所述自动接种部包括计重部和接种部；

所述计重部包括固定安装在箱体1内的支架21、固定安装在支架21上的电子计重盘22、设在支架21上的推料伸缩杆23、固定在推料伸缩杆23推杆上的料铲24；

所述接种部包括固定在支架21上的打孔导向板31、固定在支架21上的接种导向板32、垂直设置在支架21上的导轨33、设在导轨33上的滑块34、均布在滑块34一侧的打孔棒35、均布在滑块34另一侧的接种棒36、设在接种导向板32上的套管37和垂直固定安装在支架21上的接种伸缩杆38；

所述接种伸缩杆38的推杆与滑块34铰接；

所述运输部包括设在箱体1内长支架41、设在长支架41一端的主动轮42、设在长支架41另一端的从动轮43、设在主动轮42与从动轮43上的输送带44、均布在送带44上的三角形突起45和与主动轮42连接的动力装置。

作为进一步的解决方案：所述吃料辊13上设有圆柱131。

作为进一步的解决方案：所述电子计重盘22的前方连接有料斗；所述料斗包括料板51、均布在料板51上的漏斗52和固定在漏斗52下方的料管53。

作为进一步的解决方案：所述打孔棒35、接种棒36、套管37和料管53的数量相同。

作为进一步的解决方案：所述支架21上还设有挡料板；所述挡料板包括固定在支架21上的挡板61、均布在挡板61上的下料口62、对称设置在挡板61两侧的下料板63；

所述下料板63与挡板61铰接；

所述下料板63与挡板61的铰接处设有回位弹簧64。

作为进一步的解决方案：所述下料口62的数量与套管37的数量相同；所述下料板63位于套管37的上方。

作为进一步的解决方案：所述培养部包括皮带输送机71、放置在皮带输送机71上的料筐72和安装在树立在培养厂房内的立板73。

作为进一步的解决方案：所述料筐72包括一个底面和四个与底面固定连接的侧面；所述底面和侧面上设有散热孔721；所述料筐72的一个侧面上设有U形卡扣A74。

作为进一步的解决方案：所述立板73上设有开口朝上的U形卡扣B75；所述U形卡扣B75的两侧设有挡板76；所述挡板76的一侧与立板73固定连接，另一侧与U形卡扣B75固定连接。

作为进一步的解决方案：所述料筐72的两侧设有提手77。

下面结合整个的工作过程来对本发明进行进一步说明。

首先将含有菌种的混合物从填料口12 倒入粉碎箱11中，吃料辊13有两个，对称设在填料口12的下方，一个顺时针转动，一个逆时针转动，将混合物转移到粉碎箱11中。吃料辊13上密布有圆柱131，能够在吃料的过程中击碎混合物中的结块。吃料辊13的下方设置有碾压辊14，能够进一步去除混合物中的结块，保证后续接种过程的流畅与均匀。混合物落到粉碎箱11的底面上后，沿着倾斜的底面滑动到出料口15。

混合物从出料口15流出后掉落到电子计重盘22上，电子计重盘22能够计算其上混合物的重量并将数值传输给控制系统，当达到规定重量后，控制系统向推料伸缩杆23发出指令，推料伸缩杆23动作，推动料铲24向前运动，将电子计重盘22上的混合物推到料板51上的漏斗52内，混合物沿着漏斗52和料管53落到套管37中，因为料管53的另一端被下料板63阻挡，混合物会暂时停留在料管53中。

在装填混合物的同时，将待接种的培养袋顺序放置到输送带44上。输送带44上均布有三角形突起，一方面能够防止培养袋滑动，另一方面也能保证相邻培养袋之间的距离，使后续的打孔和接种不会错位。

在培养袋随着输送带44前进的过程中，接种伸缩杆38也在做循环往复的直线运动。在向下运动的过程中，带动滑块34沿着导轨33向下运动，滑块34在运动的同时带动打孔棒35和接种棒36一起向下运动。打孔棒35在向下运动的过程中穿过打孔导向板31，接种棒36在向下运动的过程中穿过接种导向板32，打孔导向板31和接种导向板32的作用是限制运动的方向，同时在打孔棒35和接种棒36向上运动时刮掉附着在其上的混合物或者养料。

打孔棒35在向下运动的过程中插入到培养袋中，在培养袋上留下深孔。接种棒36在向下运动的过程中插入到料管53中，推动料管53中的混合物向下运动。混合物在向下运动的过程中，向下料板63施加一个向下的压力，下料板63围绕其与挡板61的铰接处转动，下料口62露出。混合物经过下料口62后进入到套管37中,最终被推到培养袋上打好的孔中并被按压紧实。随后接种伸缩杆38反向动作，带动打孔棒35和接种棒36回到初始位置，下料板63在回位弹簧64的带动下也回到初始位置，将下料口62封闭。该过程循环进行，直至接种工作完成。

该工作过程中培养袋是顺序经过打孔棒35和接种棒36的，每一个培养袋都是在一个上述的循环的过程中先经过打孔棒35的打孔，然后在下一个循环过程中在进行接种。

接种完成后的培养袋落到皮带输送机71上的料筐72中，在本发明中，每一个料筐72能够盛放4个培养袋，料筐72在前进的过程中培养袋依次掉落。料筐72会被皮带输送机71直接运送到培养室中，在培养室中的工作人员用双手握住料筐72两侧的提手77，将料筐72挂到立板73上。料筐72上设有开口朝下的U形卡扣A74，立板73上设有开口向上的U形卡扣B75，能够方便的实现放置，并且U形卡扣B75的两侧固定有侧挡板76，能够防止料筐72滑落。

在这个过程中不需要进行人工的搬运，能够有效避免培养袋的破裂和污染。尤其在后续的重复接种和更换培养袋的过程中，工作人员通过移动料筐72便能够完成工作，而不需要向以前一样将培养袋一个个的拿起进行更换。不但提高了工作速度，提高了工作效率，还能够降低劳动强度，避免杂菌污染。

文中提到的控制系统采用PLC，可以采用如西门子的S7系列等国内能够购买到的型号。将电子计重盘22的输出端与PLC的一个输入端连接，同时设置一个采样频率，即在设定的时间间隔内对电子计重盘22的计重进行采集，当采集数据与设定数据相同时，PLC随即向推料伸缩杆23下达动作指令。电子计重盘22可以使用耀华xk3190-a27e或者能够实现同类功能的带有通讯功能的计重秤。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种食用菌自动接种无架式养菌设备，包括箱体（1），其特征在于：包括粉碎部、自动接种部、运输部和培养部；

所述粉碎部包括设在箱体（1）内的粉碎箱（11）、设在粉碎箱（11）上的填料口（12）、设在填料口（12）下方的吃料辊（13）、设在吃料辊（13）下方的碾压辊（14）和设在粉碎箱（11）侧面上的出料口（15）；

所述粉碎箱（11）的底面为斜面；

所述出料口（15）设在与底面较低侧连接的侧面上；

所述自动接种部包括计重部和接种部；

所述计重部包括固定安装在箱体（1）内的支架（21）、固定安装在支架（21）上的电子计重盘（22）、设在支架（21）上的推料伸缩杆（23）、设在推料伸缩杆（23）上的料铲（24）；

所述接种部包括固定在支架（21）上的打孔导向板（31）、固定在支架（21）上的接种导向板（32）、垂直设置在支架（21）上的导轨（33）、设在导轨（33）上的滑块（34）、均布在滑块（34）一侧的打孔棒（35）、均布在滑块（34）另一侧的接种棒（36）、设在接种导向板（32）上的套管（37）和垂直固定安装在支架（21）上的接种伸缩杆（38）；

所述接种伸缩杆（38）的推杆与滑块（34）铰接；

所述运输部包括设在箱体（1）内的长支架（41）、设在长支架（41）一端的主动轮（42）、设在长支架（41）另一端的从动轮（43）、设在主动轮（42）与从动轮（43）上的输送带（44）、均布在输 送带（44）上的三角形突起（45）和与主动轮（42）连接的动力装置。

2.根据权利要求1所述的一种食用菌自动接种无架式养菌设备，其特征在于：所述吃料辊（13）上设有圆柱（131）。

3.根据权利要求1所述的一种食用菌自动接种无架式养菌设备，其特征在于：所述电子计重盘（22）的前方连接有料斗；所述料斗包括料板（51）、均布在料板（51）上的漏斗（52）和固定在漏斗（52）下方的料管（53）。

4.根据权利要求3所述的一种食用菌自动接种无架式养菌设备，其特征在于：所述打孔棒（35）、接种棒（36）、套管（37）和料管（53）的数量相同。

5.根据权利要求1所述的一种食用菌自动接种无架式养菌设备，其特征在于：所述支架（21）上还设有挡料板；所述挡料板包括固定在支架（21）上的挡板（61）、均布在挡板（61）上的下料口（62）、对称设置在挡板（61）两侧的下料板（63）；

所述下料板（63）与挡板（61）铰接；

所述下料板（63）与挡板（61）的铰接处设有回位弹簧（64）。

6.根据权利要求5所述的一种食用菌自动接种无架式养菌设备，其特征在于：所述下料口（62）的数量与套管（37）的数量相同；所述下料板（63）位于套管（37）的上方。

7.根据权利要求1所述的一种食用菌自动接种无架式养菌设备，其特征在于：所述培养部包括皮带输送机（71）、放置在皮带输送机（71）上的料筐（72）和安装在树立在培养厂房内的立板（73）。

8.根据权利要求7所述的一种食用菌自动接种无架式养菌设备，其特征在于：所述料筐（72）包括一个底面和四个与底面固定连接的侧面；所述底面和侧面上设有散热孔（721）；所述料筐（72）的一个侧面上设有U形卡扣A（74）。

9.根据权利要求8所述的一种食用菌自动接种无架式养菌设备，其特征在于：所述立板（73）上设有开口朝上的U形卡扣B（75）；所述U形卡扣B（75）的两侧设有挡板（76）；所述挡板（76）的一侧与立板（73）固定连接，另一侧与U形卡扣B（75）固定连接。

10.根据权利要求8所述的一种食用菌自动接种无架式养菌设备，其特征在于：所述料筐（72）的两侧设有提手（77）。