CN111149625B - 一种全自动一体袋栽接种机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动一体袋栽接种机，属于食用菌接种技术领域。它解决了现有的手工接种效率低等问题。本发明包括机架以及设置在机架上的输送装置、夹颈装置、拔盖装置、接种装置，机架上还设有自下而上依次设置的第一升降架、第二升降架、第三升降架，夹颈装置设置在第一升降架上，拔盖装置设置在第二升降架上，接种装置设置在第三升降架上，输送装置位于第一升降架的下方。本发明的优点在于自动化程度高、工作效率高、能可靠拔盖、操作失误率低、感染率低。

Description

一种全自动一体袋栽接种机

技术领域

本发明属于食用菌接种技术领域，具体涉及一种全自动一体袋栽接种机。

背景技术

现有食用菌菌包的接种大多数都还是采用手工操作，工作过程是操作人员先将菌包袋口处的盖子拔出，然后用喷枪向菌包袋内注入菌种，然后重新扣上盖子；手工操作效率低下，自动化程度低，劳动强度大，并且手工操作过程中容易污染菌包，影响发菌状态。

为提高自动化程度，自动接种机的研发势在必行，而自动接种机的技术难度主要在于拔盖工作，现有的接种机为配合拔盖，盖子上会开设一圈卡槽用于夹爪夹持，而由于菌包袋为软袋，袋口状态可控性差，盖子高低不一、歪斜偏心都可能，不能保证卡爪能准确夹在卡槽处，挡卡爪没有夹持在卡槽处时，夹持稳定性差，在拔起过程中易发生卡爪与盖子脱离，拔盖失误率高。

发明内容

本发明的目的是针对现有的接种机存在的上述缺陷，而提供的一种自动化程度高、工作效率高、能可靠拔盖、操作失误率低、感染率低的全自动一体袋栽接种机。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种全自动一体袋栽接种机，其特征在于，包括机架以及设置在机架上的输送装置、夹颈装置、拔盖装置、接种装置，机架上还设有自下而上依次设置的第一升降架、第二升降架、第三升降架，第一升降架能在一第一升降驱动的驱动下相对机架上下升降，第二升降架能在一第二升降驱动的驱动下相对机架上下升降，第三升降架能在一第三升降驱动的驱动下相对机架上下升降，上述夹颈装置设置在第一升降架上，拔盖装置设置在第二升降架上，接种装置设置在第三升降架上，上述输送装置位于第一升降架的下方：

所述输送装置用于水平输送菌包框，菌包框用于放置菌包；

所述第一升降架上设有若干上述夹颈装置，夹颈装置包括两夹颈件，两夹颈件在一第一夹紧驱动的驱动下能相对运动靠近或远离；

所述第二升降架上设有若干上述拔盖装置，拔盖装置包括两移动件以及若干夹紧组件，两移动件在一第二夹紧驱动的驱动下能相对运动靠近或远离，所述夹紧组件包括分设在两移动件上的两夹持件，夹持件位于移动件的下方，夹持件通过若干连接杆与对应移动件形成连接，夹持件上设有与连接杆一一对应的活动槽，连接杆一端与移动件固连，另一端穿过对应夹持件上的活动槽后与一限位部固连，活动槽延伸方向与移动件的水平移动方向一致，夹持件能相对移动件沿活动槽延伸方向移动，同一夹紧组件的两夹持件之间还连有第一弹簧，第一弹簧的弹性伸缩方向与活动槽的延伸方向一致，第一弹簧的弹力使对应两夹持件具有相对运动靠近的运动趋势；

所述接种装置包括设置在上述第三升降架上的若干接种喷头，接种喷头与上述夹紧组件一一对应设置，所述机架上还设有菌种罐和菌种分配器，菌种罐和菌种分配器通过一主管连通，菌种分配器与接种喷头通过一分管连通，分管与接种喷头一一对应设置。

本接种机能完成菌包的输送、菌包开盖、接种以及扣盖的一系列全过程，自动化程度高，工作效率高；一次可以完成多个菌包接种，工作效率高；盖子通过夹紧组件的两夹持件夹持，第一弹簧能保证夹持件在拔盖过程中能顺利卡入盖子的卡槽内，大大降低拔盖失误率。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述输送装置包括转动设置在机架上的多个辊轴以及驱动其中若干辊轴转动的输送驱动，多个辊轴位于同一水平面上且依次等距间隔排列。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述夹颈件上设有若干呈弧形的缺口，同一夹颈装置的两夹颈件上的缺口一一对应设置，相对应的两缺口相对设置。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述第一夹紧驱动包括两气缸，两气缸分别与上述夹颈装置的两夹颈件一一对应设置。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述第一升降驱动包括依次连接的主传动轴、铰接件以及连杆，主传动轴转动设置在机架上，铰接件的一端与主传动轴铰接，另一端铰接在连杆的一端，连杆的另一端铰接在上述第一升降架上，所述第一升降驱动还包括驱动主传动轴转动的气缸，气缸通过一传动件与主传动轴相连，传动件一端与气缸的活塞杆转动连接，另一端与主传动轴固连。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述第二升降架上还设有与上述夹紧组件一一对应的压盖装置，压盖装置包括活动设在第二升降架上的下压件以及第二弹簧，下压件位于对应夹紧组件的两夹持件之间，下压件能相对第二升降架上下运动，第二弹簧弹靠在下压件上，第二弹簧的弹性伸缩方向与下压件的运动方向一致，下压件向上运动过程中能压缩第二弹簧。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述夹持件上设有呈弧形的凹口，同一夹紧组件的两夹持件的凹口相对设置。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述夹持件通过两连接杆与对应移动件相连，同一夹紧组件的两夹持件通过两第一弹簧相连。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述第二夹紧驱动包括两气缸，两气缸与上述拔盖装置的两移动件一一对应设置。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述输送装置上设有与上述接种喷头一一对应的接种工位，接种喷头始终位于对应接种工位的正上方，上述第二升降架包括升降框和平移框，升降框上下活动设在上述机架上，平移框水平滑动设置在升降框上，升降框上设有驱动平移框相对升降框水平滑动的平移驱动，上述拔盖装置、压盖装置以及第二夹紧驱动均设置在平移框上，夹紧组件与接种工位一一对应，夹紧组件能在平移框的带动下移至对应接种工位的正上方或移出对应接种工位。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述分管为柔性管，机架上还设有能压扁或放松分管的开关组件。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述开关组件包括压条以及驱动压条运动的压管驱动，压条设置在分管的一侧，分管的另一侧设有供分管压靠的靠背，靠背固定在上述机架上。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述机架上还设有若干限位装置，限位装置包括一位于相邻两辊轴之间的挡板以及驱动挡板上下运动的第四升降驱动。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述机架上还设有若干用于检测菌包框移动位置的位置检测装置。

在上述的一种全自动一体袋栽接种机中，所述平移驱动、第二升降驱动、第三升降驱动、第四升降驱动以及压管驱动均为气缸。

与现有技术相比，本发明能完成菌包输送、开盖、接种以及扣盖的全过程，自动化程度高、工作效率高；一次可以完成多个菌包接种，工作效率高；盖子通过夹紧组件的两夹持件夹持，第一弹簧能保证夹持件在拔盖过程中能顺利卡入盖子的卡槽内，大大降低拔盖失误率；开关组件通过压扁或放松分管来控制菌种流通，接种过程无污染，感染率低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为夹颈装置的结构示意图；

图4为拔盖装置的结构示意图；

图5为拔盖装置另一角度的结构示意图；

图中，1、机架；2、第一升降架；3、第三升降架；4、导向柱；5、辊轴；6、主传动轴；7、铰接件；8、连杆；9、靠背；10、传动件；11、夹颈件；12、升降框；13、平移框；14、移动件；15、夹持件；16、连接杆；17、活动槽；18、限位部；19、第一弹簧；20、下压件；21、第二弹簧；22、接种喷头；23、菌种罐；24、菌种分配器；25、压条。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图5所示，本发明提供的一种全自动一体袋栽接种机，包括机架1以及设在机架1上的输送装置、夹颈装置、拔盖装置、压盖装置、接种装置，机架1上还设有自下而上依次设置的第一升降架2、第二升降架、第三升降架3，第一升降架2、第二升降架以及第三升降架3均呈框形，机架1上设有四个竖直设置的导向柱4，第一升降架2、第二升降架、第三升降的四周均活动套设在导向柱4上，第一升降架2能在一第一升降驱动的驱动下相对机架1上下升降，第二升降架能在一第二升降驱动的驱动下相对机架1上下升降，第三升降架3能在一第三升降驱动的驱动下相对机架1上下升降，夹颈装置设置在第一升降架2上，拔盖装置与压盖装置均设置在第二升降架上，接种装置设置在第三升降架3上，输送装置位于第一升降架2的下方：

输送装置用于水平输送菌包框，菌包框内可以放置多个均菌包，菌包袋为塑料袋，菌包袋口处设有中空圆柱状的硬性塑料件作为颈口，盖子同心插设在塑料件内将菌包封盖，盖子呈圆形，盖子外周同心设有一圈内凹的卡槽，卡槽靠近盖顶，卡槽上部边缘较薄；输送装置包括转动设置在机架1上的多个辊轴5以及其中两辊轴5转动的输送驱动，多个辊轴5位于同一水平面上且依次等距间隔排列；

输送驱动与输送装置输入端处的第一根辊轴5和第二根辊轴5传动相连，输送驱动包括电机以及链轮组件，链轮组件包括一主动链轮、两从动链轮以及连接主动链轮和两从动链轮的链条，主动链轮与电机的电机轴同心固定，两从动链轮分别与两辊轴5同心固定，剩下的其他辊轴5上均同心固定有一辅助链轮，各辅助链轮均通过一链条传动相连；电机带动两辊轴5转动使其上的菌包框移动，当菌包框从第二根辊轴5移动至第三根辊轴5上时，会带动第三根辊轴5转动，第三根辊轴5转动会通过链条带动其余辊轴5转动，从而使菌包框可以继续移动；

输送装置的多个辊轴5形成输送平面，输送平面上设与菌包一一对应的接种工位。

第一升降驱动包括依次连接的主传动轴6、铰接件7以及连杆8，主传动轴6转动设置在机架1上，铰接件7的一端与主传动轴6铰接，另一端铰接在连杆8的一端，连杆8的另一端铰接在上述第一升降架2上，第一升降驱动还包括驱动主传动轴6转动的气缸，气缸通过一传动件10与主传动轴6相连，传动件10一端与气缸的活塞杆转动连接，另一端与主传动轴6侧部固连，气缸活塞杆的直线运动通过传动件10转化为主传动轴6的转动。

第一升降架2上设有若干夹颈装置，如图3所示为三组，夹颈装置包括两呈长条状的夹颈件11，夹颈件11沿输送装置的输送方向水平延伸，每个夹颈件11上设有四个呈弧形的缺口，四个缺口沿夹颈件11长度方向依次间隔设置，同一夹紧装置的两夹颈件11的缺口一一对应设置，相对应的两缺口相对设置，同一夹颈装置的两夹颈件11在一第一夹紧驱动的驱动下能相对运动靠近或远离，相对应的两缺口在夹颈件11的带动下通过围合靠近将菌包袋口处的塑料件夹紧；

第一夹紧驱动包括两气缸，其中气缸通过一连接件与各夹颈装置的其中一夹颈件11固连，另一气缸通过另一连接件与各夹颈装置的另一夹颈件11固连。

第二升降架包括升降框12和平移框13，升降框12上下活动套设在四个导向柱4上，平移框13水平滑动设置在升降框12上，升降框12上设有驱动平移框13相对升降框12水平移动的平移驱动，平移驱动为气缸，气缸的缸体固定在升降框12上，气缸的活塞杆与平移框13固定，上述拔盖装置、压盖装置均设置在平移框13上；

第二升降架上设有若干拔盖装置，如图4所示拔盖装置设有四组，拔盖装置包括两移动件14以及三组夹紧组件，两移动件14在一第二夹紧驱动的驱动下能相对或相向水平运动，第二夹紧驱动包括两气缸，其中气缸通过一连接件与各拔盖装置的其中一移动件14固连，另一气缸通过另一连接件与各拔盖装置的另一移动件14固连；

夹紧组件与接种工位一一对应设置，夹紧组件包括分设在两移动件14上的两夹持件15，夹持件15上设有呈弧形的凹口，同一夹紧组件的两夹持件15的凹口相对设置，对应两凹口通过移动件14的带动围合靠近并能卡入盖子卡槽内，夹持件15位于移动件14的下方，夹持件15通过两连接杆16与对应移动件14形成连接，夹持件15上设有与连接杆16一一对应的活动槽17，连接杆16上端与移动件14焊接固连，下端穿过对应夹持件15上的活动槽17后与一限位部18固连，限位部18与对应连接杆16一体成型，限位部18的长度大于活动槽17的宽度，限位部18的宽度小于活动槽17的宽度，限位部18与活动槽17上下交叉设置，防止夹持件15向下脱落，连接杆16下端靠近端部处杆径缩小而形成台阶，台阶能防止夹持件15相对连接杆16向上运动，活动槽17延伸方向与移动件14的水平移动方向一致，夹持件15能相对对应移动件14沿活动槽17延伸方向运动，同一夹紧组件的两夹持件15之间还连有两第一弹簧19，两第一弹簧19分设在夹持件15的两端，活动槽17位于两第一弹簧19内，第一弹簧19的弹性伸缩方向与活动槽17的延伸方向一致，第一弹簧19为拉簧，拉簧始终处于拉伸状态；

第二升降架上还设有与夹紧组件一一对应的压盖装置，压盖装置包括活动设置在第二升降架上的下压件20以及套设在下压件20上的第二弹簧21，下压件20呈圆柱状且与对应夹紧组件的两弧形凹口围合的中心同心，平移框13上开设供下压件20穿设的通孔，下压件20活动穿设在通孔内，下压件20能相对平移框13上下活动，下压件20下端还设有圆形的压脚，第二弹簧21的上下两端分别弹靠在平移框13和压脚上，下压件20向上运动能压缩第二弹簧21；

第二升降驱动为一气缸，气缸的缸体固定在第一升降架2上，气缸的活塞杆与第二升降架固连。

第三升降驱动为一气缸，气缸的缸体固定在机架1上，气缸的活塞杆与第三升降机构固连。

接种装置包括设置在第三升降架3上的若干接种喷头22，接种喷头22竖直向下延伸，接种喷头22与接种工位一一对应设置，接种喷头22始终位于对应接种工位的正上方，机架1上还设有一用于存储菌种的菌种罐23和两菌种分配器24，菌种罐23和两菌种分配器24通过一主管连通，主管与菌种分配器24一一对应，菌种分配器24与接种喷头22通过一分管连通，分管与接种喷头22一一对应设置；

分管为柔性管，机架1上还设有能压扁或放松分管的开关组件，开关组件设有两个且与菌种分配器24一一对应设置，开关组件包括压条25以及驱动压条25运动的压管驱动，压条25呈长条状，机架1上还设有与压条25一一对应的靠背9，靠背9固定在机架1上，同一菌种分配器24的各分管均位于对应开关组件的压条25与靠背9之间，分管沿压条25长度方向依次排列，压管驱动为气缸，气缸缸体固定在机架1上，气缸的活塞杆与压条25固连，气缸驱动压条25压向分管，压条25与靠背9配合将分管压扁，从而阻断分管内的菌种流通，控制接种。

机架1上还设有两限位装置，限位装置包括一能向上伸出上述输送平面的挡板以及驱动挡板上下运动的第四升降驱动，第四升降驱动为气缸，气缸的缸体固定在机架1上，气缸的活塞杆与挡板固连；其中一限位装置位于输送装置的输入端，另一限位装置靠近输送端，该限位装置用于将菌包框定位接种。

机架1上还设有两位置检测装置，位置检测装置为激光传感器，激光传感器用于检测菌包框的位置，两激光传感器分设在两限位装置处。

该接种机还包括控制上述各装置协调工作的控制系统。

工作过程：当菌包框从输送装置的输入端输入时，位于输入端的激光传感器检测到菌包框经过，然后靠近输出端的挡板向上伸出输送平面，挡在菌包框的移动路径上，菌包框靠上该挡板后停止移动，此时菌包框内的各菌包的盖子刚好一一对应位于各接种工位处，然后第一升降架2下降，通过夹颈件11将袋口处的塑料件夹紧摆正，然后第二升降架下降，下降过程中下压件20会先压在盖子顶部，然后继续下压一段行程后，两夹持件15靠近并卡入卡槽内，夹住盖子，然后第二升降架上升，拔出盖子，然后平移框13移动让位，使盖子移出接种工位，使菌包袋口位于相邻两移动件14的间隙内，然后第三升降架3下降，穿过该间隙插入袋口，开关组件放松分管，向菌包内注入菌种，接种完成后，压扁分管，第三升降架3上升，然后平移框13复位使盖子位于对应袋口的正上方，然后第二升降架下降，将盖子重新盖上，盖上后两夹持件15相向运动放开盖子，然后第二升降架上升，两夹颈件11相向运动放开塑料件，然后第一升降架2上升，然后靠近输出端的挡板下降至输送平面下方，菌包框向输出方向移动，接种完成。

由于菌包袋的软性特质，盖子一般会高低不一，第二升降架2上的夹持件15按统一行程下降，有些不会刚好位于盖子卡槽处，因此夹持后也不会夹持在卡槽内，为保证能拔出盖子，第二升降架2下行行程要尽量大一些，使夹持件15即使没有夹持在卡槽处也能夹持在卡槽的下方，在拔盖过程中，如果夹持件15与盖子产生相对运动，盖子相对夹持件15向下运动，当夹持件15经过卡槽时，在拉簧的拉力作用下夹持件15会快速卡入卡槽内，有效防止脱盖情况的发生，大大降低拔盖失误率。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种全自动一体袋栽接种机，其特征在于，包括机架(1)以及设置在机架(1)上的输送装置、夹颈装置、拔盖装置、接种装置，机架(1)上还设有自下而上依次设置的第一升降架(2)、第二升降架、第三升降架(3)，第一升降架(2)能在一第一升降驱动的驱动下相对机架(1)上下升降，第二升降架能在一第二升降驱动的驱动下相对机架(1)上下升降，第三升降架(3)能在一第三升降驱动的驱动下相对机架(1)上下升降，上述夹颈装置设置在第一升降架(2)上，拔盖装置设置在第二升降架上，接种装置设置在第三升降架(3)上，上述输送装置位于第一升降架(2)的下方：

所述第一升降架(2)上设有若干上述夹颈装置，夹颈装置包括两夹颈件(11)，两夹颈件(11)在一第一夹紧驱动的驱动下能相对运动靠近或远离；

所述第二升降架上设有若干上述拔盖装置，拔盖装置包括两移动件(14)以及若干夹紧组件，两移动件(14)在一第二夹紧驱动的驱动下能相对运动靠近或远离，所述夹紧组件包括分设在两移动件(14)上的两夹持件(15)，夹持件(15)位于移动件(14)的下方，夹持件(15)通过若干连接杆(16)与对应移动件(14)形成连接，夹持件(15)上设有与连接杆(16)一一对应的活动槽(17)，连接杆(16)一端与移动件(14)固连，另一端穿过对应夹持件(15)上的活动槽(17)后与一限位部(18)固连，活动槽(17)延伸方向与移动件(14)的水平移动方向一致，夹持件(15)能相对移动件(14)沿活动槽(17)延伸方向移动，同一夹紧组件的两夹持件(15)之间还连有第一弹簧(19)，第一弹簧(19)的弹性伸缩方向与活动槽(17)的延伸方向一致，第一弹簧(19)的弹力使对应两夹持件(15)具有相对运动靠近的运动趋势；

所述接种装置包括设置在上述第三升降架(3)上的若干接种喷头(22)，接种喷头(22)与上述夹紧组件一一对应设置，所述机架(1)上还设有菌种罐(23)和菌种分配器(24)，菌种罐(23)和菌种分配器(24)通过一主管连通，菌种分配器(24)与接种喷头(22)通过一分管连通，分管与接种喷头(22)一一对应设置，所述第二升降架上还设有与上述夹紧组件一一对应的压盖装置，压盖装置包括活动设在第二升降架上的下压件(20)以及第二弹簧(21)，下压件(20)位于对应夹紧组件的两夹持件(15)之间，下压件(20)能相对第二升降架上下运动，第二弹簧(21)弹靠在下压件(20)上，第二弹簧(21)的弹性伸缩方向与下压件(20)的运动方向一致，下压件(20)向上运动过程中能压缩第二弹簧(21)，所述夹持件(15)上设有呈弧形的凹口，同一夹紧组件的两夹持件(15)的凹口相对设置，所述输送装置上设有与上述接种喷头(22)一一对应的接种工位，接种喷头(22)始终位于对应接种工位的正上方，上述第二升降架包括升降框(12)和平移框(13)，升降框(12)上下活动设在上述机架(1)上，平移框(13)水平滑动设置在升降框(12)上，升降框(12)上设有驱动平移框(13)相对升降框(12)水平滑动的平移驱动，上述拔盖装置、压盖装置以及第二夹紧驱动均设置在平移框(13)上，夹紧组件与接种工位一一对应，夹紧组件能在平移框(13)的带动下移至对应接种工位的正上方或移出对应接种工位，分属相邻两夹紧组件且相邻的两移动件(14)之间能形成用于接种喷头(22)穿过的间隙,所述夹持件(15)通过两连接杆(16)与对应移动件(14)相连，同一夹紧组件的两夹持件(15)通过两第一弹簧(19)相连,两连接杆(16)分设在凹口的两端，两第一弹簧(19)分设在凹口的两端，且连接杆(16)相对第一弹簧(19)靠近凹口。

2.根据权利要求1所述的一种全自动一体袋栽接种机，其特征在于，所述输送装置包括转动设置在机架(1)上的多个辊轴(5)以及驱动其中若干辊轴(5)转动的输送驱动，多个辊轴(5)位于同一水平面上且依次等距间隔排列。

3.根据权利要求1所述的一种全自动一体袋栽接种机，其特征在于，所述夹颈件(11)上设有若干呈弧形的缺口，同一夹颈装置的两夹颈件(11)上的缺口一一对应设置，相对应的两缺口相对设置。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种全自动一体袋栽接种机，其特征在于，所述分管为柔性管，机架(1)上还设有能压扁或放松分管的开关组件。

5.根据权利要求4所述的一种全自动一体袋栽接种机，其特征在于，所述开关组件包括压条(25)以及驱动压条(25)运动的压管驱动，压条(25)设置在分管的一侧，分管的另一侧设有供分管压靠的靠背(9)，靠背(9)固定在上述机架(1)上。

6.根据权利要求2所述的一种全自动一体袋栽接种机，其特征在于，所述机架(1)上还设有若干限位装置，限位装置包括一位于相邻两辊轴(5)之间的挡板以及驱动挡板上下运动的第四升降驱动。

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