CN112056154B - 一种菌种种植盘及自动化加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及菌菇生产领域，具体公开了一种菌种种植盘及自动化加工设备，种植盘从上到下为依次连接的棒体、过渡膜、底座、输液接头和底座，输液接头从外界获取流量后将营养液存储在棒体中，然后营养液通过过渡膜缓慢向外溢出；加工设备包括工作台、四个工位和输送结构，每一个工位均包括原料仓、送料轨道、托架和第一机械手，在组装时，棒体从上往下套入连接件，然后棒体和连接件作为一个整体从上往下插到外壳中，输液接头从下往上插到连接件的下端。菌种种植盘易于加工制作，在使用过程中方便调节营养液加入量和配方，可以实现规模化生产。

Description

一种菌种种植盘及自动化加工设备

技术领域

本发明属于菌菇生产领域，特别涉及一种菌种种植盘及自动化加工设备。

背景技术

营养液菌种种植技术具有以下两个优势：

一是制种快。在营养液菌种培养罐内菌体细胞处于最适温度、酸碱度、氧气、碳氮比等条件下，以动态方式培养，菌丝分裂迅速，在短期内能获得大量菌丝体。固体菌种培养，其菌丝体是按照自然数的速度自上而下均匀生长，因此，菌丝体生长时间长，而营养液菌种培养，其菌体细胞是按倍数加速增殖，一般2-4天完成一个培养周期，而固体每级扩繁需要1个多月。

二是活力强。营养液菌种培养可以通过控制营养、温度、氧气、酸碱度等环境，促使菌体的生长，通过动态方式培养促进所有菌种呼吸和新陈代谢加快，保证所有菌球生长速度基本一致，因此菌丝活力强。

现有技术中基本没有高效的菌种营养液种植设备，仅仅停留在实验室阶段；除了营养液种植的配方、环境之外，相关的设备领域存在较多的空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种菌种种植盘及自动化加工设备，方便对菌种实行营养液种植，提高菌种生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种菌种种植盘，包括：棒体，用于插入菌袋中，所述棒体的内部为中空结构，所述棒体的顶部密封，所述棒体的底部敞开，所述棒体的侧面设有若干侧孔；过渡膜，所述过渡膜覆盖在侧孔上，所述过渡膜为吸水材质；底座，所述底座布置在棒体的下方，所述底座包括外壳和连接件，所述外壳围绕成环形并且内侧形成向上敞开的圆槽，所述连接件安装在外壳的中心位置，所述连接件的内部为贯通的中空结构，所述连接件插入所述棒体的底部并且与棒体的底部密封连接；输液接头，所述输液接头安装于外壳上，所述输液接头的一端与连接件连通，所述输液接头的另一端设置阀门，所述输液接头从外界获取流量后将营养液存储在棒体中，然后营养液通过过渡膜缓慢向外溢出。采用上述方案，与圆环形的菌袋配合使用和培养，方便营养液直接地、均匀地渗透到菌袋的最内侧（即提高根系获取营养液的效率）；当棒体内充满营养液之后，还可以关闭阀门，先让菌袋吸收第一批营养液，后续可更换、调节营养液的成分，根据生长情况让菌袋吸收另一批的营养液。

作为上述方案的改进，所述输液接头还设置第三个端口，此时所述输液接头结构为三通，第三个端口上设有阀门。采用上述方案，其中一个端口用于连接主输送管道，另一个端口临时用于补充营养液，方便用户根据不同位置的菌袋生长情况，微调菌袋所需营养。既实现了整体培养，又兼顾了个体调整。

作为上述方案的改进，所述连接件的上端外侧设置成阶梯轴结构，所述连接件直径较小的上端插入棒体的内部，所述连接件的轴肩位置托住棒体的底部。采用上述方案，方便棒体与连接件的连接。

作为上述方案的改进，所述外壳的内侧设有圆盘支架，所述圆盘支架设置在外壳的中部，所述圆盘支架的中间具有供连接件穿过的穿孔，所述圆盘支架设置镂空孔，所述圆盘支架将外壳的空间分为上下两层，同时所述圆盘支架的穿孔与连接件之间为过盈配合形成一个支撑点，所述外壳的底部设有圆环形的凸起并通过该凸起与所述连接件实现过盈配合，所述圆盘支架的底部被所述凸起承托。采用上述方案，圆盘支架起到支撑连接后的菌袋的作用，存在较大的受力面；而且由于上下两层空间的存在，菌袋上多余的营养液会流到下层空间，避免营养液过度堆积在菌袋的底部。

作为上述方案的改进，所述外壳的底部设有若干支腿，所述输液接头布置在若干支腿之间的位置然后被包围和保护。

作为上述方案的改进，所述过渡膜缠绕棒体的侧面若干圈或所述过渡膜填充在侧孔中。

作为上述方案的改进，所述棒体的外径与所述外壳的内径之间的半径宽度为10-15cm。

为实现上述目的，本发明还提供了一种自动化加工设备，包括：工作台，作为承载主体，所述工作台上安装加工顺序设置四个工位，所述工作台在最后一个工位的末尾设置成品仓；每一个所述工位上配置一个原料仓、送料轨道、托架和第一机械手，部件从原料仓流出到送料轨道，所述第一机械手将部件转移到所述托架上；输送机构，所述输送机构包括移动平台、升降平台和四个第二机械手，所述移动平台沿着四个工位布置的方向往复前后移动，所述升降平台安装在所述移动平台上能够跟随所述移动平台平移，四个所述第二机械手安装在所述升降平台上能够跟随所述升降平台升降，四个所述第二机械手在所述移动平台和所述升降平台的带动下将所述托架上的部件转移到下一个工位的托架；在组装时，棒体从上往下套入连接件，然后棒体和连接件作为一个整体从上往下插到外壳中，输液接头从下往上插到连接件的下端。采用上述方案，实现了种植盘的自动化生产，从而提高了生产效率，在这个过程中只需要人工简单辅助即可。

作为上述方案的改进，将四个工位的顺序方向定为X轴、将竖直方向定为Z轴、将最后一个方向定为Y轴，四个所述第一机械手均具有XYZ三轴线性导轨，四个所述第一机械手的末端具有一对可开合的夹子，前面三个工位的第一机械手布置在托架上方分别用于组装连接件、棒体和外壳，最后一个工位的第一机械手布置在托架的下方用于组装输液接头，四个所述第二机械手具有一对可开合的夹子，四个所述第二机械通过所述移动平台和所述升降平台实现YZ双轴运动；在组装时，对应工位上的第一机械手将两个部件组合，然后上一个工位的第二机械手将部件转移到下一个工位后复位回到原处，最后一个工位的第二机械手将部件转移到成品仓，在移动平台和活动平台的驱动下四个第二机械手可以协同运动，降低能耗。

本发明具有如下有益效果：菌种种植盘易于加工制作，在使用过程中方便调节营养液加入量和配方，可以实现规模化生产。

附图说明

图1是一种实施例下种植盘的结构图；

图2是一种实施例下种植盘的剖视图；

图3是一种实施例下自动化加工设备的正面结构图；

图4是一种实施例下自动化加工设备的俯视图；

图5是一种实施例下自动化加工设备的背面结构图。

附图标记说明：11、棒体；12、外壳；13、连接件；14、输液接头；15、支腿；21、凸起；22、圆盘支架；30、工作台；41、原料仓；42、送料轨道；43、托架；44、第一机械手；45、成品仓；51、移动平台；52、升降平台；53、第二机械手。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参照图1至图5，本发明公开了一种菌种种植盘及自动化加工设备，创新点是提出了一种结构简单可靠的种植盘结构，适用于菌种液体种植，提高效率；同时种植盘结构巧妙，可实现设备自动化组装。

具体参照图1和图2，种植盘包括：棒体11，用于插入菌袋中，所述棒体11的内部为中空结构，所述棒体11的顶部密封，所述棒体11的底部敞开，所述棒体11的侧面设有若干侧孔；过渡膜，所述过渡膜覆盖在侧孔上，所述过渡膜为吸水材质；底座，所述底座布置在棒体11的下方，所述底座包括外壳12和连接件13，所述外壳12围绕成环形并且内侧形成向上敞开的圆槽，所述连接件13安装在外壳12的中心位置，所述连接件13的内部为贯通的中空结构，所述连接件13插入所述棒体11的底部并且与棒体11的底部密封连接；输液接头14，所述输液接头14安装于外壳12上，所述输液接头14的一端与连接件13连通，所述输液接头14的另一端设置阀门，所述输液接头14从外界获取流量后将营养液存储在棒体11中，然后营养液通过过渡膜缓慢向外溢出。所述外壳12的底部设有若干支腿15，所述输液接头14布置在若干支腿15之间的位置然后被包围和保护。

需要说明的是，该种植盘需要配合圆环形的菌袋一起使用（传统的菌袋为圆柱状），即在制作菌袋的过程中将其缠绕成圆环形（在一种实施例中，先将菌袋做成扁平状，然后卷制即可）。所述棒体11的外径与所述外壳12的内径之间的宽度（两个半径之差）为10-15cm。外壳12的直径较大，用于包围菌袋的底部。在使用过程中，菌袋采用竖直方式。

作为优选，棒体11、底座和输液接头14均为塑料材质。部件之间采用过盈配合的时候，塑料材质的两个部件之间可以适当弹性变形，形成较为稳定的过盈配合，既兼顾密封性有具有组装的便捷性。

本实施例中，所述输液接头14还设置第三个端口，此时所述输液接头14结构近似三通，第三个端口上设有阀门。可以理解为，在水平面上，这部分的输液接头14为V形，在V形的弯折处竖直具有一根竖直的结构；也正是该竖直的端口用于插入连接件13。

作为优选，所述连接件13的上端外侧设置成阶梯轴结构，所述连接件13直径较小的上端插入棒体11的内部，所述连接件13的轴肩位置托住棒体11的底部。

作为优选，所述外壳12的内侧设有圆盘支架22，所述圆盘支架22设置在外壳12的中部，所述圆盘支架22的中间具有供连接件13穿过的穿孔，所述圆盘支架22设置镂空孔，所述圆盘支架22将外壳12的空间分为上下两层，同时所述圆盘支架22的穿孔与连接件13之间为过盈配合形成一个支撑点，所述外壳12的底部设有圆环形的凸起21并通过该凸起21与所述连接件13实现过盈配合，所述圆盘支架22的底部被所述凸起21承托。采用上述方案，圆盘支架22起到支撑连接后的菌袋的作用，存在较大的受力面；而且由于上下两层空间的存在，菌袋上多余的营养液会流到下层空间，避免营养液过度堆积在菌袋的底部。由于圆盘支架22存在厚度，所以圆盘支架22被外壳12的内壁夹持之后本身也就仅仅具有上下运动这两个自由度，所以圆盘支架22本身足够稳定。

作为优选，所述过渡膜为片体状然后缠绕棒体11的侧面若干圈，或者所述过渡膜分成一团团然后填充在侧孔中。

一种自动化加工设备，包括：工作台30，作为承载主体，所述工作台30上安装加工顺序设置四个工位，所述工作台30在最后一个工位的末尾设置成品仓45；每一个所述工位上配置一个原料仓41、送料轨道42、托架43和第一机械手44，部件从原料仓41流出到送料轨道42，所述第一机械手44将部件转移到所述托架43上；输送机构，所述输送机构包括移动平台51、升降平台52和四个第二机械手53，所述移动平台51沿着四个工位布置的方向往复前后移动，所述升降平台52安装在所述移动平台51上能够跟随所述移动平台51平移，四个所述第二机械手53安装在所述升降平台52上能够跟随所述升降平台52升降，四个所述第二机械手53在所述移动平台51和所述升降平台52的带动下将所述托架43上的部件转移到下一个工位的托架43；在组装时，棒体11从上往下套入连接件13，然后棒体11和连接件13作为一个整体从上往下插到外壳12中，输液接头14从下往上插到连接件13的下端。采用上述方案，实现了种植盘的自动化生产，从而提高了生产效率，在这个过程中只需要人工简单辅助即可。

将四个工位的顺序方向定为X轴、将竖直方向定为Z轴、将最后一个方向定为Y轴，四个所述第一机械手44均具有XYZ三轴线性导轨，四个所述第一机械手44的末端具有一对可开合的夹子，前面三个工位的第一机械手44布置在托架43上方分别用于组装连接件13、棒体11和外壳12，最后一个工位的第一机械手44布置在托架43的下方用于组装输液接头14，四个所述第二机械手53具有一对可开合的夹子，四个所述第二机械通过所述移动平台51和所述升降平台52实现YZ双轴运动；在组装时，对应工位上的第一机械手44将两个部件组合，然后上一个工位的第二机械手53将部件转移到下一个工位后复位回到原处，最后一个工位的第二机械手53将部件转移到成品仓45，在移动平台51和活动平台的驱动下四个第二机械手53同时运动。

单独地看一个种植盘的组装过程：第一机械手44将连接件13转移到第一个工位的托架43，第二机械手53将连接件13转移到第二个工位的托架43，第一机械手44将棒体11取出来从上往下插入连接件13，同时第一机械手44将外壳12转移到第三个工位的托架43，然后第二机械手53将棒体11和连接件13整体转移到第三个工位，同时第二机械手53下降将连接件13插入外壳12，第二个工位的第二机械手53复位后第三个工位的第二机械手53将外壳12、连接件13和棒体11整体转移到第四个工位的托架43，第四个工位的第一机械手44从下方取到输液接头14，然后插入到外壳12的底部，最后第四个工位的第二机械手53将成品转移到成品仓45。后续人工检查成品，适当压紧并在连接处涂上适当的密封胶。

本实施例中，移动平台51为X轴线性导轨，升降平台52为Z轴线性导轨，图3中可以看到升降平台52的中间具有推杆，升降平台52的左右两侧设有竖直的导杆。在其他实施例中，四个第二机械手53也可以单独布置四组实现独立运动。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种菌种种植盘，其特征在于包括：

棒体，用于插入菌袋中，所述棒体的内部为中空结构，所述棒体的顶部密封，所述棒体的底部敞开，所述棒体的侧面设有若干侧孔；

过渡膜，所述过渡膜覆盖在侧孔上，所述过渡膜为吸水材质；

底座，所述底座布置在棒体的下方，所述底座包括外壳和连接件，所述外壳围绕成环形并且内侧形成向上敞开的圆槽，所述连接件安装在外壳的中心位置，所述连接件的内部为贯通的中空结构，所述连接件插入所述棒体的底部并且与棒体的底部密封连接；

输液接头，所述输液接头安装于外壳上，所述输液接头的一端与连接件连通，所述输液接头的另一端设置阀门，所述输液接头从外界获取流量后将营养液存储在棒体中，然后营养液通过过渡膜缓慢向外溢出；

所述输液接头还设置第三个端口，此时所述输液接头结构为三通，第三个端口上设有阀门，所述连接件的上端外侧设置成阶梯轴结构，所述连接件直径较小的上端插入棒体的内部，所述连接件的轴肩位置托住棒体的底部；

所述外壳的内侧设有圆盘支架，所述圆盘支架设置在外壳的中部，所述圆盘支架的中间具有供连接件穿过的穿孔，所述圆盘支架设置若干镂空孔，所述圆盘支架将外壳的空间分为上下两层，同时所述圆盘支架的穿孔与连接件之间为过盈配合形成一个支撑点，所述外壳的底部设有圆环形的凸起并通过该凸起与所述连接件实现过盈配合，所述圆盘支架的底部被所述凸起承托，所述外壳的底部设有若干支腿，所述输液接头布置在若干支腿之间的位置然后被包围和保护。

2.根据权利要求1所述的菌种种植盘，其特征在于：所述过渡膜缠绕棒体的侧面若干圈或所述过渡膜填充在侧孔中。

3.根据权利要求1或2所述的菌种种植盘，其特征在于：所述棒体的外径与所述外壳的内径之间的半径宽度为10-15cm。

4.一种制作如权利要求1至3任一项所述菌种种植盘的自动化加工设备，其特征在于包括：工作台，作为承载主体，所述工作台上安装加工顺序设置四个工位，所述工作台在最后一个工位的末尾设置成品仓；

每一个所述工位上配置一个原料仓、送料轨道、托架和第一机械手，部件从原料仓流出到送料轨道，所述第一机械手将部件转移到所述托架上；

输送机构，所述输送机构包括移动平台、升降平台和四个第二机械手，所述移动平台沿着四个工位布置的方向往复前后移动，所述升降平台安装在所述移动平台上能够跟随所述移动平台平移，四个所述第二机械手安装在所述升降平台上能够跟随所述升降平台升降，四个所述第二机械手在所述移动平台和所述升降平台的带动下将所述托架上的部件转移到下一个工位的托架；

在组装时，棒体从上往下套入连接件，然后棒体和连接件作为一个整体从上往下插到外壳中，输液接头从下往上插到连接件的下端。

5.根据权利要求4所述的自动化加工设备，其特征在于：将四个工位的顺序方向定为X轴、将竖直方向定为Z轴、将最后一个方向定为Y轴，四个所述第一机械手均具有XYZ三轴线性导轨，四个所述第一机械手的末端具有一对可开合的夹子，前面三个工位的第一机械手布置在托架上方分别用于组装连接件、棒体和外壳，最后一个工位的第一机械手布置在托架的下方用于组装输液接头，四个所述第二机械手具有一对可开合的夹子，四个所述第二机械通过所述移动平台和所述升降平台实现YZ双轴运动；在组装时，对应工位上的第一机械手将两个部件组合，然后上一个工位的第二机械手将部件转移到下一个工位后复位回到原处，最后一个工位的第二机械手将部件转移到成品仓，在移动平台和活动平台的驱动下四个第二机械手同时运动。

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