CN111713338A - 一种自动化食用菌固体接种系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化食用菌固体接种系统，包括机架、基质输送装置、菌棒成型装置、打孔装置、菌种送料装置、包膜装置和菌棒堆垛装置；菌棒成型装置用于接收基质输送装置所输出的无菌基质；打孔装置设置在机架位于菌棒成型装置的对应位置上，打孔装置包括打孔管以及可驱动打孔管插入无菌基质内的驱动机构；菌种送料装置包括菌种分料机构、吹气机构以及输送管路，输送管路的两端分别连接吹气机构以及打孔管的上端，菌种分料机构内设置有菌块整形机构；输送管路通过分管与菌种分料机构的输出端连通；包膜装置设置在成型装置和菌棒堆垛装置之间。本接种系统实现流水线式自动化生产，减少人工投入以及减少污染源的带入。

Description

一种自动化食用菌固体接种系统

技术领域

本发明涉及真菌栽培设备技术领域，尤其涉及一种自动化食用菌固体接种系统。

背景技术

现有技术中，菌棒的制作一般是先剪用来密封接种孔的胶布、再将原料装袋成菌棒并在菌棒上打孔、接着在孔处贴胶布密封、然后对密封好的菌棒进行灭菌、经过冷却后撕除胶布、接着进行接种并在接种后贴回胶布，最后才是叠堆培养。

但是目前的菌棒接种过程中只实现了自动化接种，例如专利201510168401.2-一种适用于菌棒的自动接种机，在该专利中提供了一种利用打孔接种分开进行操作的接种机构，但是这类接种机只能是针对与现有的已经装袋打包好的菌棒进行接种，针对于基质的装袋以及装袋后到接种之间的这个过程，依然为人工操作。而且由于人工的操作，使得装袋后的菌棒必须进行消毒后方可进行接种，而且在消毒完成到接种的过程中，还是依靠人工或者其他设备进行搬运，该过程容易产生污染，而且操作繁琐自动化程度低。接种必须在无菌的条件下进行，而人是最大的污染源，用人越多污染几率越大。为此需要提供一种从基质装袋到后期接种实现流水线式自动化生产的接种系统来解决上述的问题

发明内容

本发明旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供一种自动化食用菌固体接种系统，本接种系统能够从基质装袋到后期接种实现流水线式自动化生产，减少人工投入以及减少污染源的带入。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种自动化食用菌固体接种系统，包括机架、基质输送装置、菌棒成型装置、打孔装置、菌种送料装置、包膜装置和菌棒堆垛装置；菌棒成型装置，设置与机架上，其用于接收基质输送装置所输出的无菌基质，且将无菌基质挤压呈成棒状；打孔装置设置在机架位于菌棒成型装置的对应位置上，所述打孔装置包括至少一组打孔管以及可驱动打孔管一端插入无菌基质内的驱动机构；菌种送料装置包括菌种分料机构、吹气机构以及至少一组输送管路，所述输送管路的两端分别连接吹气机构以及打孔管的上端，所述菌种分料机构内设置有菌块整形机构，所述菌块整形机构用于将菌种挤压成块状；所述输送管路的侧壁上连通有分管，所述分管的进料端与菌种分料机构的输出端连通，以抽吸菌种分料机构上的菌种；包膜装置用于对菌棒成型装置所输出的菌棒包膜；菌棒堆垛装置设置在包膜装置的输出端上，用于承接并堆垛接种好的菌棒。

作为上述技术方案的改进，所述菌种分料机构包括储量斗、能够围绕自身轴线转动的转盘以及若干设置在转盘上的固定治具；所述储量斗设置在转盘的上方，所述菌块整形机构安装在储量斗的输出端上，所述固定治具用于接收菌块整形机构整形后掉落的菌块；所述分管的进料端可升降地罩装在固定治具上。

作为上述技术方案的改进，所述菌块整形机构包括安装座、设置在安装座内的活动腔以及活动设置在活动腔内的顶压头，所述安装座的上部设置有进料口，所述安装座的下部设置有出料口，所述进料口和出料口不同轴设置，所述进料口连通储量斗的出料端，所述安装座上设置有顶压气缸，所述顶压气缸的输出端与顶压头连接，所述顶压气缸可驱动顶压头在进料口和出料口之间往复运动，所述顶压气缸可驱动顶压头配合活动腔位于出料口对应区域的内壁以将菌种挤压成块。

作为上述技术方案的改进，所述顶压头向外的一端上设置有U型开口，所述活动腔远离顶压气缸的一侧内壁上设置有配合顶压头两侧叉部的容置部，所述出料口的顶部设置在顶压头与容置部抵合时U型开口所在位置的正下方。

作为上述技术方案的改进，所述驱动机构包括滑动座、转动电机、曲柄、活动杆及推拉杆，所述滑动座滑动地安装在机架上，所述转动电机安装在机架上，且输出端与曲柄的转动中心连接，所述推拉杆的一端通过活动杆与曲柄偏心铰接，另一端与滑动座铰接；所述打孔管设置在滑动座上。

作为上述技术方案的改进，菌棒成型装置包括成型筒、转动机构、顶头以及顶推气缸，所述成型筒靠近基质输送装置的一端同轴套装有进料筒，所述成型筒的另一端连通包膜装置；所述进料筒和成型筒均安装在机架上，所述转动机构安装在机架上，且输出端可带动成型筒围绕自身轴线转动；所述进料筒的侧壁上设置有进料斗，所述进料斗用于接收基质输送装置所排出的无菌基质；所述成型筒的侧壁上设置有若干配合打孔管的穿孔，所述成型筒远离进料筒的一端上设置有封堵机构，所述封堵机构可开闭成型筒。

作为上述技术方案的改进，所述成型筒靠近封堵机构的一端外壁上同轴套装有转动轴承，转动轴承的外圈固定安装在机架上，所述成型筒的外壁上设置有外齿环；所述转动机构包括驱动电机和同步皮带，所述驱动电机安装在机架上，所述驱动电机的输出端通过同步皮带与外齿环配合的方式带动成型筒转动。

作为上述技术方案的改进，所述成型筒靠近封堵机构的一端的端面两侧上设置有滑槽，所述封堵机构包括封堵板以及封堵气缸，所述封堵气缸安装在机架上，所述封堵气缸的输出端与封堵板连接，所述封堵板滑动安装在滑槽内。

作为上述技术方案的改进，所述菌棒堆垛装置包括用于盛放菌棒的叠放平台、用于接收菌棒的定位座以及机械手，所述机械手设置在定位座的一侧上，所述定位座的用于接收包膜装置的输出端所输出的菌棒，所述机械手可夹持定位座上的菌棒，并将菌棒叠放在叠放平台上。

作为上述技术方案的改进，所述包膜装置包括环形滑槽、环形轨道、设置在环形轨道上的驱动座以及设置在驱动座上的放料辊，所述环形轨道可在环形滑槽内同轴转动，所述放料辊上活动套装有包覆膜卷材，所述环形滑槽设置在机架上，所述环形轨道的两侧均设置有分别连接菌棒成型装置与菌棒堆垛装置的传动辊，所述驱动座可带动放料辊围绕穿行于环形轨道的菌棒转动，以将包覆膜缠绕包覆在菌棒外；所述机架上设置有用于切断包覆膜的切断机构，所述机架上设置有用于驱动环形轨道在环形滑槽上同轴转动的驱动组件。

与现有技术相比本申请的有益效果是：

本发明自动化食用菌固体接种系统利用基质输送装置向菌棒成型装置输送无菌基质，可以便于基质整体进行消毒，降低消毒成本；利用菌棒成型装置将基质挤压成棒状，同时还利用驱动机构驱动打孔管配合菌棒成型装置给菌棒打孔，避免打孔过程菌棒松散；还利用吹气机构向打孔管吹气的过程中所产生的负压抽吸菌种分料机构上的菌种块吸入并吹入到菌棒内，使得整个菌种块能够相对松散以及均匀地被种入到菌棒内，同时菌棒由于菌棒成型装置的限制被吹气后也不会松散；利用包膜装置对棒状的菌棒进行包覆保护膜，避免外界的杂菌进入到菌棒内。本自动化食用菌固体接种系统全程实现自动化，避免了人工的介入，降低了污染源的介入，有效保证产品质量；同时使得整个菌棒生产以及接种过程自动化，降低了生产成本。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中菌棒成型装置的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本发明实施例中打孔装置与菌种送料装置配合的结构示意图。

图5为本发明实施例中菌块整形机构的内部结构示意图；

图6为本发明实施例中包膜装置的内部结构示意图。

图中：机架1、基质输送装置2、菌棒成型装置3、成型筒31、转动机构32、驱动电机321、同步皮带322、顶头33、顶推气缸34、进料筒35、进料斗36、穿孔37、封堵机构38、封堵板381、封堵气缸382、转动轴承39、外齿环3a、滑槽3b、打孔装置4、打孔管41、驱动机构42、滑动座421、转动电机423、曲柄422、推拉杆424、活动杆425、菌种送料装置5、菌种分料机构51、储量斗511、转盘512、固定治具513、吹气机构52、输送管路53、菌块整形机构54、安装座541、活动腔542、顶压头543、进料口544、出料口545、顶压气缸546、U型开口547、容置部548、分管55、旋转电机56、包膜装置6、环形轨道61、驱动座62、放料辊63、传动辊64、切断机构65、环形滑槽66、驱动组件67、主电机671、从动齿轮672、外齿圈68、菌棒堆垛装置7、叠放平台71、定位座72、机械手73

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合

如图1至图6所示，本发明提供了一种自动化食用菌固体接种系统，包括机架1、基质输送装置2、菌棒成型装置3、打孔装置4、菌种送料装置5、包膜装置6和菌棒堆垛装置7。需要说明的是，在本申请中上述基质输送装置2、菌棒成型装置3、打孔装置4、菌种送料装置5、包膜装置6和菌棒堆垛装置7均可以安装在同一个所述机架1上；当然，基质输送装置2、菌棒成型装置3、打孔装置4、菌种送料装置5、包膜装置6和菌棒堆垛装置7也可以是单独的设备进行组装得到。其中，菌棒成型装置3设置与机架1上，其用于接收基质输送装置2所输出的无菌基质，且将无菌基质挤压呈成棒状；打孔装置4设置在机架1位于菌棒成型装置3的对应位置上，所述打孔装置4包括至少一组打孔管41以及可驱动打孔管41一端插入无菌基质内的驱动机构42；菌种送料装置5包括菌种分料机构51、吹气机构52以及至少一组输送管路53，所述输送管路53的两端分别连接吹气机构52以及打孔管41的上端，所述菌种分料机构51内设置有菌块整形机构54，所述菌块整形机构54用于将菌种挤压成块状；所述输送管路53的侧壁上连通有分管55，所述分管55的进料端与菌种分料机构51的输出端连通，以抽吸菌种分料机构51上的菌种；包膜装置6用于对菌棒成型装置3所输出的菌棒包膜；菌棒堆垛装置7设置在包膜装置6的输出端上，用于承接并堆垛接种好的菌棒。其中，吹气机构52通过输送管路53向打孔管41吹气时，其所产生的负压会通过分管55将菌种分料机构51上的菌块抽吸并依次穿过输送管路53、打孔管41送入到菌棒内，由于基质是散状的，为此在实际的接种过程中打孔管41插入到基质内后，会将接种区域的基质向周围吹出挤压，然后为菌块腾出接种空间，下文有详细接种说明，本申请在此不详述。

在本申请中，包膜装置6所对菌棒进行包膜，其所包覆的包覆膜可以是常规的聚乙烯膜、聚丙烯膜或者是一些特殊要求的包膜，由于所种植的菌类不同，为此包覆膜是否为透气性的包膜根据实际的种植进行选择。在本申请中所种植的菌类为香菇一类，其为好氧菌类，为此包覆膜可以在成型时本身就可在其上设置有透气孔或者是一些接种孔等。其中在本申请的一些实施例中甚至整个包覆膜可以在其上设置有网孔，呈筛网状。这样使得包覆膜在缠卷菌棒的时候，包覆膜既能够将菌棒包覆好，同时又留有透气孔给菌类生长。当然在实际的种植中，缠卷的包覆膜也可以是没有孔的，等本系统包覆好菌棒后后期再人工或者设备对菌棒上已经接种的区域进行穿孔，便于菌类生长。此外，在本申请中菌棒成型装置3将基质挤压成型，其松散度根据所需种植的要求进行设定，而本申请中菌种送料装置5所接种的菌种为固体菌种，其为块状。

本发明自动化食用菌固体接种系统利用基质输送装置2向菌棒成型装置3输送无菌基质，可以便于基质整体进行消毒，降低消毒成本；利用菌棒成型装置3将基质挤压成棒状，同时还利用驱动机构42驱动打孔管41配合菌棒成型装置3给菌棒打孔，避免打孔过程菌棒松散；还利用吹气机构52向打孔管41吹气的过程中所产生的负压抽吸菌种分料机构51上的菌种块吸入并吹入到菌棒内，使得整个菌种块能够相对松散以及均匀地被种入到菌棒内，同时菌棒由于菌棒成型装置3的限制被吹气后也不会松散；利用包膜装置6对棒状的菌棒进行包覆保护膜，避免外界的杂菌进入到菌棒内。本自动化食用菌固体接种系统全程实现自动化，避免了人工的介入，降低了污染源的介入，有效保证产品质量；同时使得整个菌棒生产以及接种过程自动化，降低了生产成本。

参见图1至图2，基质输送装置2为输送皮带线，输送皮带线的进料端可以连接一些无菌基质的上料机构，无菌基质可以采用集中杀菌处理，所以便于进行集中消毒，减少人工的介入。其中上料机构可以是常规料斗通过送料绞龙进行送料，实现无菌操作。同时消毒的基质可以采用专门的消毒反应釜进行消毒，等消毒反应釜消毒完成后可以利用吊装设备整体吊装将其内的无菌基质倾倒在料斗上，这样避免了人工接触到无菌基质，减少了污染源的接入。

参见图1至图4，菌棒成型装置3包括成型筒31、转动机构32、顶头33以及顶推气缸34，所述成型筒31靠近基质输送装置2的一端同轴套装有进料筒35，所述成型筒31的另一端连通包膜装置6；所述进料筒35和成型筒31均安装在机架1上，所述转动机构32安装在机架1上，且输出端可带动成型筒31围绕自身轴线转动；所述进料筒35的侧壁上设置有进料斗36，所述进料斗36用于接收基质输送装置2所排出的无菌基质；所述成型筒31的侧壁上设置有若干配合打孔管41的穿孔37，所述成型筒31远离进料筒35的一端上设置有封堵机构38，所述封堵机构38可开闭成型筒31。在基质输送装置2将无菌基质输送入进料斗36内，进料斗36的下端连通进料筒35，为此无菌基质会进入到成型筒31内，这时顶推气缸34通过驱动顶头33将掉入成型筒31内的无菌基质顶推到封堵机构38，以此往复多次，直至将无菌基质挤压成规定长度的菌棒。需要说明的是，顶推气缸34通过驱动顶头33回缩到极限时，这时进料斗36的出料口在顶头33顶推方向的前端。在本申请中由于需要通过打孔管41进行插孔接种，为此本申请中顶推气缸34最终将菌棒顶推成最终的尺寸时，菌棒初始的长度应该大于最终接种后成型的长度，这样便于打孔管41插入到基质内后，吹气机构52通过输送管路53向打孔管41吹气时，菌棒位于接种区域的基质向周围吹出挤压以为菌块腾出接种空间。在本申请中，之所以将成型筒31设计呈可以转动的结构，其主要是为了便于在成型筒31内的菌棒上的不同面上进行插孔接种，为此在实际的使用中，成型筒31上的穿孔37设置有若干组，这个根据实际的需求进行设计。在本申请的一些实施例中，由于成型筒31上设置有数目不等的穿孔37，在顶推气缸34通过驱动顶头33将成型筒31内的无菌基质进行挤压的过程中，成型筒31内的无菌基质有可能从穿孔37中被挤出。为此本设计中提供了两种方式进行解决，第一种是穿孔37的孔径相对于无菌基质的颗粒不会太大，同时通过添加一些生物胶来增加无菌基质之间的粘性，利用无菌基质颗粒之间的相互具有的粘性，来实现无菌基质在顶推气缸34用力顶推时不会出现大量的无菌基质被从穿孔37中挤出；第二种方式是在成型筒31外再套设一个固定套，固定套只在打孔管41的一侧开设有配合穿孔37的套孔，这样在挤压过程中只需固定套相对成型筒31转动一定角度，使得穿孔与套孔错位，即可实现挤压无菌基不会出现挤出的麻烦；在需要接种时，只需成型筒31转动并带动穿孔37与套孔配对，即可实现打孔管41插入到菌棒内。

在接种完成后，顶推气缸34通过驱动顶头33将成型筒31内的无菌基质进行最后一次挤压，直至成型筒31内的无菌基质成型被挤压呈棒状。在实际的操作中，当然还可以是顶推气缸34通过驱动顶头33将成型筒31内的无菌基质挤压成型后再进行接种，这时打孔管41插入到成型筒31内的菌棒后，会先将接种区域的无菌基质连同打孔管41一并取出，这时吹气机构52再将吹气将打孔管41端口所封堵的无菌基质喷出，然后打孔管41再次插入到成型筒31内，然后再将菌种分料机构51上的菌块吹入到成型筒31内的菌棒上。这个由于需要在短时间内对打孔管41喷出封堵的无菌基质，同时打孔管41在插入到成型筒31内，为此整个过程对系统的控制要求十分高；而且打孔管41喷出封堵的无菌基质如果接收不好容易造成污染浪费，因此可能还需要配置一些专门的接收机构来接收打孔管41喷出的无菌基质，使得生产成本加大，综上本申请中不采用这样的方式进行接种。关于打孔管41以及吹气机构52的具体工作状态以及相应的结构，下文进行详述。

进一步地参见图2和图3，在本申请的一个实施例中，所述成型筒31靠近封堵机构38的一端外壁上同轴套装有转动轴承39，转动轴承39的外圈固定安装在机架上，所述成型筒31的外壁上设置有外齿环3a；所述转动机构32包括驱动电机321和同步皮带322，所述驱动电机321安装在机架1上，所述驱动电机321的输出端通过同步皮带322与外齿环3a配合的方式带动成型筒31转动。利用同步皮带322与外齿环3a可以使得成型筒31的转动更加平稳。其中，转动轴承39的内圈与成型筒31的外壁为固接或者过盈配合，这样便于成型筒31转动。

此外参见图2，在本申请的一个实施例中，所述成型筒31靠近封堵机构38的一端的端面两侧上设置有滑槽3b，所述封堵机构38包括封堵板381以及封堵气缸382，所述封堵气缸382安装在机架1上，所述封堵气缸382的输出端与封堵板381连接，所述封堵板381滑动安装在滑槽3b内。需要说明的是，由于成型筒31为转动的设计，为此成型筒31上设置有多个方向上的滑槽3b，这样在成型筒31转动不同的角度时，封堵气缸382的输出端带动封堵板381从滑槽3b中抽出；待成型筒31转动完成后需要压实时，封堵气缸382的输出端带动封堵板381封堵成型筒31的端部。

参见图1、图2以及图4，所述驱动机构42包括滑动座421、转动电机423、曲柄422、活动杆425及推拉杆424，所述滑动座421滑动地安装在机架1上，所述转动电机423安装在机架1上，且输出端与曲柄422的转动中心连接，所述推拉杆424的一端通过活动杆425与曲柄422偏心铰接，另一端与滑动座421铰接；所述打孔管41设置在滑动座421上。其中打孔管41呈排状设置在滑动座421上，同时所有的打孔管41的朝向均相同。其中转动电机423带动曲柄422转动进而通过活动杆425带动推拉杆424推动滑动座421往复在机架1上滑动，以实现打孔管41插入到成型筒31内或从成型筒31内拔出。其中活动杆425的一端与曲柄422偏心铰接；另一端与推拉杆424的一端铰接。

参见图1、图2、图4和图5，所述菌种分料机构51包括储量斗511、能够围绕自身轴线转动的转盘512以及若干设置在转盘512上的固定治具513；所述储量斗511设置在转盘512的上方，所述菌块整形机构54安装在储量斗511的输出端上，所述固定治具513用于接收菌块整形机构54整形后掉落的菌块；所述分管55的进料端可升降地罩装在固定治具513上。其中机架1上设置有带动转盘512转动的旋转电机56，固定治具513设置有若干组，其均匀设置在转盘512上，而机架1上设置有带动分管55进行升降的升降气缸或者升降电机，使得分管55的进料端能够罩装在其中一个装有菌种的固定治具513上，在本申请中储量斗511与分管55的进料端分别对应在不同的固定治具513上，这样便于实现流水式输送菌种。需要特别说明的是，本申请中的菌种为分散状，当然本申请中还可以是采用已经是块状的菌种；如果是采用块状的菌种，本申请中需要将菌块整形机构54替换成使得菌种逐块掉落的分块机构，这样实现菌种的逐块掉落入到固定治具513。其中分块机构可以采用一个送料通道，送料通道的横截面与菌种块的横截面相符，且所有的菌种块在送料通道内均是逐个排队掉落，在送料通道内通过常规传感器控制一个拦截板，拦截版由气缸启动，当需要下料时气缸带动拦截板抽离送料通道，使得一块菌种块掉落，待掉落完成后，气缸带动拦截板封堵后一块菌种块。由于分块机构不是本申请的保护重点，为此本申请在此不详述，其逐块送料的方式可以参考本申请中菌块整形机构54的送料方式，该方式也可以实现逐块送料。在本申请中的菌种优选分散状的菌种，便于经过菌块整形机构54处理后，菌种的形状以及规格均相同，提高中期接种的一致性。在本申请中由于分管55与输送管路53是相互连通，为了提高分管55的抽吸能力，分管55的出料方向与输送管路53的出料方向呈锐角。在本申请中吹气机构52为空气泵一类产品。

进一步参见图5，所述菌块整形机构54包括安装座541、设置在安装座541内的活动腔542以及活动设置在活动腔542内的顶压头543，所述安装座541的上部设置有进料口544，所述安装座541的下部设置有出料口545，所述进料口544和出料口545不同轴设置，所述进料口544连通储量斗511的出料端，所述安装座541上设置有顶压气缸546，所述顶压气缸546的输出端与顶压头543连接，所述顶压气缸546可驱动顶压头543在进料口544和出料口545之间往复运动，所述顶压气缸546可驱动顶压头543配合活动腔542位于出料口545对应区域的内壁以将菌种挤压成块。由于进料口544和出料口545为错位设置，为此在需要制作菌种块时，散状菌种进入到活动腔542内；这时顶压气缸546可驱动顶压头543将进料口544区域内的菌种推送至在出料口545一侧，这时顶压头543的侧壁封堵了进料口544避免散状的菌种继续掉落；而被顶推的菌种由于顶压气缸546的伸出速度非常快，为此直接被抵压在活动腔542位于出料口545对应区域的内壁上，避免了菌种从出料口545掉出。在实际的使用中，顶压气缸546的伸出速度十分关键，其决定了散状的菌种在被挤压成块前是否会存在部分掉掉落入出料口545。当然，即使有部分菌种掉落入出料口545，但是这些掉落的菌种也会被固定治具513所处承接，最终会被分管55一并吸附抽走。

进一步地参见图5，为了使得散状的菌种能够成型，所述顶压头543向外的一端上设置有U型开口547，所述活动腔542远离顶压气缸546的一侧内壁上设置有配合顶压头543两侧叉部的容置部548，所述出料口545的顶部设置在顶压头543与容置部548抵合时U型开口547所在位置的正下方。实际上容置部548的深度大于顶压头543的叉头的长度，这样的设置使得顶压气缸546顶出时，散状的菌种被完全挤压成块而不受顶压头543与容置部548的相互干涉影响。待散状的菌种被完全挤压成型后，顶压气缸546收回，这时菌种块掉落入固定治具513内，完成菌块的逐个分配。

上述菌种的接种过程如下，在基质输送装置2将无菌基质输送入进料斗36内，进料斗36的下端连通进料筒35，为此无菌基质会进入到成型筒31内，这时顶推气缸34通过驱动顶头33将掉入成型筒31内的无菌基质顶推到封堵机构38，以此往复多次，直至将无菌基质挤压成规定长度的菌棒。这时转动电机423带动曲柄422转动进而通过活动杆425带动推拉杆424推动滑动座421在机架1上滑动，进而驱动打孔管41插入到成型筒31；这时吹气机构52通过输送管路53向打孔管41内吹气，使得封堵在打孔管41插入端上的无菌基质向外吹出，该部分无菌基质最终被打孔管41所吹出的气流挤压到打孔管41，并形成接种空间。由于有成型筒31的限制，使得打孔管41在吹气的时候不会使得整个菌棒松散。而由于输送管路53与分管55相互连接，此时机架1上的升降气缸或者升降电机带动分管55进行升降，使得分管55的进料端罩装在固定治具513上，使得固定治具513上的菌种块被抽吸进入到分管55内，最终菌种块依次通过分管55、输送管路53进入到打孔管41内，由于吹气机构52持续吹气菌种块被持续压在菌棒的接种处上；而在打孔管41拔出的时候，为了避免打孔管41带出无菌基质以及菌种块，吹气机构52继续吹气；直至打孔管41完全退出成型筒31，完成一侧接种。当对菌棒的一面接种完成后，这时驱动电机321的输出端通过同步皮带322与外齿环3a配合的方式带动成型筒31转动一定角度，这时转动电机423带动曲柄422转动进而通过活动杆425带动推拉杆424推动滑动座421在机架1上滑动，进而驱动打孔管41再次插入到成型筒31内进而接种，以此反复，直至完成菌棒的接种工作。此外，为了提高分管55的抽吸能力，分管55与输送管路53的连接处为输送管路53管径的最小处。在接种完成后，顶推气缸34通过驱动顶头33将成型筒31内的无菌基质进行最后一次挤压，直至成型筒31内的无菌基质成型被最终挤压定型。在接种完成后，封堵气缸382的输出端驱动封堵板381打开成型筒31的另一端，顶推气缸34驱动顶头33将菌棒顶出进入到包膜装置6内进行下一步处理。

参见图1、图2和图6，所述包膜装置6可以为常规的包膜装置即可。在本申请的一个实施例中，所述包膜装置6包括环形滑槽66、环形轨道61、设置在环形轨道61上的驱动座62以及设置在驱动座62上的放料辊63，所述环形轨道61可在环形滑槽66内同轴转动，所述放料辊63上活动套装有包覆膜卷材，所述环形滑槽66设置在机架1上，所述环形轨道61的两侧均设置有分别连接菌棒成型装置3与菌棒堆垛装置7的传动辊64，所述驱动座62可带动放料辊63围绕穿行于环形轨道61的菌棒转动，以将包覆膜缠绕包覆在菌棒外；所述机架1上设置有用于切断包覆膜的切断机构65，所述机架1上设置有用于驱动环形轨道61在环形滑槽66上同轴转动的驱动组件67。而在缠卷的初期如何实现包覆膜的端头与菌棒进行贴合包覆，本申请中可以设计一个机械手专门来夹持包覆膜的端头，然后驱动座62开始转动以实现菌棒的包覆，等包覆菌棒一圈后，机械手松开包覆膜的端头。其中，驱动组件67包括主电机671和从动齿轮672，主电机671安装在机架1上，而从动齿轮672可转动地安装在机架1上，主电机671通过皮带带动从动齿轮672转动。此外环形轨道61上设置有啮合从动齿轮672的外齿圈68，主电机671通过皮带带动从动齿轮672转动进而驱动环形轨道61在环形滑槽66上转动。需要说明的是，在本申请中切断机构65为一个类似门状的框架，该框架上设置有一对可以相向开合的刀具，这对刀具相互配合切断包覆膜；其中刀具可以通过气缸驱动。

参见图1，所述菌棒堆垛装置7包括用于盛放菌棒的叠放平台71、用于接收菌棒的定位座72以及机械手73，所述机械手73设置在定位座72的一侧上，所述定位座72的用于接收包膜装置6的输出端所输出的菌棒。当传动辊64将包覆好的菌棒推送入定位座72后，机械手73夹持定位座72上的菌棒，并将菌棒叠放在叠放平台71上。为了让菌棒准确地停放在定位座72上，本申请中定位座72上设置有容置菌棒的弧形槽，弧形槽的长度方向与菌棒的输送方向相同，使得菌棒从传动辊64送出后掉落入弧形槽内，利用弧形槽的弧面实现菌棒自动调整位置，便于机械手73抓取。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种自动化食用菌固体接种系统，包括机架，其特征在于，还包括基质输送装置，用于供给输送无菌基质；

菌棒成型装置，设置与机架上，其用于接收基质输送装置所输出的无菌基质，且将无菌基质挤压呈成棒状；

打孔装置，其设置在机架位于菌棒成型装置的对应位置上，所述打孔装置包括至少一组打孔管以及可驱动打孔管一端插入无菌基质内的驱动机构；

菌种送料装置，包括菌种分料机构、吹气机构以及至少一组输送管路，所述输送管路的两端分别连接吹气机构以及打孔管的上端，所述菌种分料机构内设置有菌块整形机构，所述菌块整形机构用于将菌种挤压成块状；所述输送管路的侧壁上连通有分管，所述分管的进料端与菌种分料机构的输出端连通，以抽吸菌种分料机构上的菌种；

包膜装置，用于对菌棒成型装置所输出的菌棒包膜；及

菌棒堆垛装置，其设置在包膜装置的输出端上，用于承接并堆垛接种好的菌棒。

2.根据权利要求1所述的一种自动化食用菌固体接种系统，其特征在于，所述菌种分料机构包括储量斗、能够围绕自身轴线转动的转盘以及若干设置在转盘上的固定治具；所述储量斗设置在转盘的上方，所述菌块整形机构安装在储量斗的输出端上，所述固定治具用于接收菌块整形机构整形后掉落的菌块；所述分管的进料端可升降地罩装在固定治具上。

3.根据权利要求2所述的一种自动化食用菌固体接种系统，其特征在于，所述菌块整形机构包括安装座、设置在安装座内的活动腔以及活动设置在活动腔内的顶压头，所述安装座的上部设置有进料口，所述安装座的下部设置有出料口，所述进料口和出料口不同轴设置，所述进料口连通储量斗的出料端，所述安装座上设置有顶压气缸，所述顶压气缸的输出端与顶压头连接，所述顶压气缸可驱动顶压头在进料口和出料口之间往复运动，所述顶压气缸可驱动顶压头配合活动腔位于出料口对应区域的内壁以将菌种挤压成块。

4.根据权利要求3所述的一种自动化食用菌固体接种系统，其特征在于，所述顶压头向外的一端上设置有U型开口，所述活动腔远离顶压气缸的一侧内壁上设置有配合顶压头两侧叉部的容置部，所述出料口的顶部设置在顶压头与容置部抵合时U型开口所在位置的正下方。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种自动化食用菌固体接种系统，其特征在于，所述驱动机构包括滑动座、转动电机、曲柄、活动杆及推拉杆，所述滑动座滑动地安装在机架上，所述转动电机安装在机架上，且输出端与曲柄的转动中心连接，所述推拉杆的一端通过活动杆与曲柄偏心铰接，另一端与滑动座铰接；所述打孔管设置在滑动座上。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种自动化食用菌固体接种系统，其特征在于，菌棒成型装置包括成型筒、转动机构、顶头以及顶推气缸，所述成型筒靠近基质输送装置的一端同轴套装有进料筒，所述成型筒的另一端连通包膜装置；所述进料筒和成型筒均安装在机架上，所述转动机构安装在机架上，且输出端可带动成型筒围绕自身轴线转动；所述进料筒的侧壁上设置有进料斗，所述进料斗用于接收基质输送装置所排出的无菌基质；所述成型筒的侧壁上设置有若干配合打孔管的穿孔，所述成型筒远离进料筒的一端上设置有封堵机构，所述封堵机构可开闭成型筒。

7.根据权利要求6所述的一种自动化食用菌固体接种系统，其特征在于，所述成型筒靠近封堵机构的一端外壁上同轴套装有转动轴承，转动轴承的外圈固定安装在机架上，所述成型筒的外壁上设置有外齿环；所述转动机构包括驱动电机和同步皮带，所述驱动电机安装在机架上，所述驱动电机的输出端通过同步皮带与外齿环配合的方式带动成型筒转动。

8.根据权利要求6所述的一种自动化食用菌固体接种系统，其特征在于，所述成型筒靠近封堵机构的一端的端面两侧上设置有滑槽，所述封堵机构包括封堵板以及封堵气缸，所述封堵气缸安装在机架上，所述封堵气缸的输出端与封堵板连接，所述封堵板滑动安装在滑槽内。

9.根据权利要求6所述的一种自动化食用菌固体接种系统，其特征在于，所述菌棒堆垛装置包括用于盛放菌棒的叠放平台、用于接收菌棒的定位座以及机械手，所述机械手设置在定位座的一侧上，所述定位座的用于接收包膜装置的输出端所输出的菌棒，所述机械手可夹持定位座上的菌棒，并将菌棒叠放在叠放平台上。

10.根据权利要求1-4任一项所述的一种自动化食用菌固体接种系统，其特征在于，所述包膜装置包括环形滑槽、环形轨道、设置在环形轨道上的驱动座以及设置在驱动座上的放料辊，所述环形轨道可在环形滑槽内同轴转动，所述放料辊上活动套装有包覆膜卷材，所述环形滑槽设置在机架上，所述环形轨道的两侧均设置有分别连接菌棒成型装置与菌棒堆垛装置的传动辊，所述驱动座可带动放料辊围绕穿行于环形轨道的菌棒转动，以将包覆膜缠绕包覆在菌棒外；所述机架上设置有用于切断包覆膜的切断机构，所述机架上设置有用于驱动环形轨道在环形滑槽上同轴转动的驱动组件。

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