CN112514739A - 适用于食用菌菌包的调距抓取机构及上下架机与方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种适用于食用菌菌包的调距抓取机构，包括若干夹包动力机构，每个夹包动力机构上安装有若干夹包爪，所述的夹包动力机构全部采用滑动式安装或者采用部分固定式、部分滑动式安装在夹包连接架上；至少一个夹包动力机构上安装有调距动力机构，调距动力机构通过推杆连接在另外的一个或几个夹包动力机构上，通过驱动推杆推动滑动式安装在夹包连接架上的夹包动力机构移动，来调整处于同一水平线上的所有相邻夹包动力机构之间的距离。本发明还公开了一种适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机与上下架方法。本发明自动上下架机，可以自动地实现食用菌菌包自动上下网格架的操作，其操作方便，自动化程度高，稳定性好。

Description

适用于食用菌菌包的调距抓取机构及上下架机与方法

技术领域

本发明涉及一种食用菌栽培自动装备，特别是一种适用于食用菌菌包的调距抓取机构，本发明还公开了一种采用前述调距抓取机构的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上架或者下架机；本发明还公开也采用前述自动上架或者下架机的菌包自动上下架方法。

背景技术

现有技术中，食用菌菌丝培养（又称发菌）工艺是：培养基装袋后放入菌筐内，再将菌筐装入层架送入灭菌柜内灭菌，灭菌结束后送入冷却室冷却，冷却结束后再进行接种，接种后通过采用人工或者简易升降机将菌筐装入层架，将层架放置到培养室内进行培养。根据菇种不同，培养周期在30-150天左右，培养结束后，将菌包筐从培养架下架，人工将菌包筐装入转运车，再将转运车拉至出菇房，转运至出菇房后，人工逐个将菌包从筐中取出，插入固定式网格架网格内进行生育出菇。

上述过程由于缺乏专用的自动化设备，从而带来了以下技术缺陷：整个过程需要使用大量的栽培筐，投资成本高，以10万包杏鲍菇工厂为例：100000÷12包/筐=8334筐/天，培养周期34天，筐的投资：6元/个；8334筐×34天×6元=1700136元。培养时菌包在筐内垂直放置，菌包内培养基含水量大于64%时，水分下沉菌包内底部培养基含水量大，不透气，造成菌包底部不发菌，培养基含水量越高，生物转化率越高；反之越少。用工人数多，劳动强度大。培养结束后菌包筐转运至出菇房，通过人工从筐中将菌包取出，插入网格架网洞内，插入上层网洞时，人工还需踩踏爬梯，大大增加了危险系数。所以，现有技术已不能适合食用菌现代化生产的需要，研发自动化程序更高的设备具有重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的不足，提供一种结构设计巧妙合理、能适合不同间距的菌包抓取的适用于食用菌菌包的调距抓取机构。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了采用上述适用于食用菌菌包的调距抓取机构的一种采用前述调距抓取机构的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上架或者下架机，其自动化程度高，使用效率高。

本发明所要解决的再一个技术问题是提供了采用前述自动上架或者下架机的菌包自动上下架方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种调距抓取机构，其特点是：该调距抓取机构包括若干夹包动力机构，每个夹包动力机构上安装有若干夹包爪，所述的夹包动力机构全部采用滑动式安装在夹包连接架上，或者采用部分固定式、部分滑动式安装在夹包连接架上；

在其中至少一个夹包动力机构上安装有调距动力机构（优选气缸，即调距气缸），或者在夹包连接架上安装有调距动力机构，调距动力机构通过推杆连接在另外的一个或几个夹包动力机构上，通过驱动推杆推动滑动式安装在夹包连接架上的夹包动力机构移动，来调整处于同一水平线上的所有相邻夹包动力机构之间的距离。

以上所述的一种调距抓取机构，其进一步优选的技术方案是：所述的夹包动力机构为气缸或者电缸；所述的调距动力机构为调距气缸或者调距电缸；安装在夹包连接架上且处于同一水平线上的夹包动力机构为3n个，n自然数，按序以3个为一组，每组中间的那个夹包动力机构固定式安装在夹包连接架上，其余的均通过调距滑块滑动式安装在夹包连接架的调距滑轨上；所述的调距动力机构安装于采用固定式安装在夹包连接架上的夹包动力机构上，推杆则连接在间隔的2个采用滑动式安装在夹包连接架上的夹包动力机构上。

以上所述的一种调距抓取机构，其进一步优选的技术方案是：所述的夹包动力机构为气缸或者电缸；所述的调距动力机构为调距气缸或者调距电缸；安装在夹包连接架上且处于同一水平线上的夹包动力机构为4n个，n自然数，按序以4个为一组，每组的第2个或者第3个夹包动力机构采用固定式安装在夹包连接架上，其余的均通过调距滑块滑动式安装在夹包连接架的调距滑轨上；所述的调距动力机构安装于采用固定式安装在夹包连接架上的夹包动力机构上，推杆则连接在间隔的2个采用滑动式安装在夹包连接架上的夹包动力机构上。

以上所述的一种调距抓取机构，其进一步优选的技术方案是：该调距抓取机构还包括抓取架、旋臂轴和旋臂动力机构；所述的旋臂轴通过轴承座安装在抓取架上，在夹包连接架1上固定安装有连接臂，旋臂动力机构的动力输出端与连接臂连接，旋臂动力机构安装在抓取架上。

以上所述的一种调距抓取机构，其进一步优选的技术方案是：所述的旋臂动力机构为旋臂气缸，旋臂气缸的活塞杆固定在连接臂上；或者所述的旋臂动力机构为旋臂电机及曲柄连杆机构，曲柄连杆固定在连接臂上。

本发明还公开了一种适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其特点是，该自动上下架机包括机架、抓取升降机构和以上技术方案中所述的调距抓取机构；

抓取升降机构包括升降架及与之驱动连接的升降动力机构；升降架通过升降滑块滑动安装在机架的升降导轨上；

所述的调距抓取机构通过安装在抓取架上的平移滑块滑动安装在升降架的平移滑轨上，平移滑块或者抓取架固定安装在平移动力机构上。

以上所述的适用食用菌菌包自动上 下网格架的自动上下架机，其进一步优选的技术方案是：所述的平移动力机构包括减速电机，减速电机与同步带驱动连接，平移滑块或者抓取架固定安装在同步带上。

以上所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其进一步优选的技术方案是：所述的升降动力机构包括升降电机，升降电机通过链轮链条机构与升降架连接。

以上所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其进一步优选的技术方案是：所述的升降导轨对称安装在机架上，固定在升降架侧部的升降滑块分别滑动连接在对称的升降导轨上。

以上所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其进一步优选的技术方案是：该自动上下架机还设有配重机构，所述的配重机构通过链条与升降架连接，配重机构通过安装在其两侧的滑轮滑动连接在配重滑轨上，配重滑轨安装在机架上；配重机构和升降架上分别安装有若干连接螺栓，链条通过连接螺栓连接配重机构和升降架。

本发明还公开了一种食用菌菌包自动上网格架的上架方法，其特点是：该方法采用如以上技术方案中任何一项所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其步骤如下：

（1）将空网格架输送至上架位，使网格架网洞与夹包动力机构处于对应位置；通过输送装置带动菌包筐运行，到抓取工位后菌包筐被阻挡定位或者输送停止；

（2）升降动力机构带动升降架下降一个距离，使夹包爪置于菌包上部外围，夹包动力机构带动夹包爪收回夹住菌包筐内第一排菌包，升降动力机构启动带动菌包上升一个距离；

（3）调距动力机构启动，带动夹包动力机构移动一个距离，将处于同一水平线上的所有相邻夹包动力机构之间的距离调整至等距，带动被夹包爪夹住的菌包等距拉开，拉开后每个菌包的中心距等于网格架孔洞中心距；

（4）旋臂动力机构启动，通过连接臂带动夹包动力机构及菌包旋转一定角度优选90°至配合菌包入网格架孔洞的位置；

（5）平移动力机构启动，带动调距抓取机构及菌包向网格架方向运行一个距离，将菌包装入网格架；夹包动力机构带动夹包爪打开，平移动力机构带动调距抓取机构收回，旋臂动力机构收回，带动夹包动力机构复位旋转，使夹包爪下一排待上架菌包正上方；

重复上述动作，将菌包装入网格架剩余层数，直至网格架装满。

本发明还公开了一种食用菌菌包自动上网格架的下架方法，其特点是：该方法采用如以上技术方案中任何一项所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其方法如下：

（1）将装满菌包的网格架输送至下架位，使网格架与夹包动力机构处于对应操作位置；升降动力机构带动升降架上升或者下降一个距离，使夹包爪置于待下架菌包侧部，旋臂动力机构启动，通过连接臂带动夹包动力机构旋转一定角度优选90°至配合菌包下架出网格架孔洞的位置；调距动力机构启动，带动夹包动力机构移动一个距离，将处于同一水平线上的所有相邻夹包动力机构之间的距离调整至等距，拉开后的每个夹包动力机构中心距等于网格架孔洞中心距；

（2）夹包动力机构启动，带动夹包爪收回夹住菌包，平移动力机构启动，带动调距抓取机构及菌包向远离网格架方向运行一个距离，将菌包从网格架取出，然后送至菌包收集装置内；

重复上述动作，将菌包从网格架的剩余层数全部取出。

与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：

1、本发明适用于食用菌菌包的调距抓取机构结构设计巧妙合理，能够自动调整夹包动力机构之间的间距，从而带动夹包爪之间的间距，使之既能适合抓取处于菌包筐中的菌包（不等距状态），又能将其调整后放置入网格架（等距状态），或者反向操作，为自动化的上下架提供了必要的技术条件。

2、本发明适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，可以自动地实现食用菌菌包自动上下网格架的操作，其操作方便，自动化程度高，稳定性好。其上下架效率可以达到5000棒/小时，约为人工效率的10倍。

3、本发明自动上下架方法操作方便，效率高。

附图说明

图1为本发明自动上下架机的一种主视结构示意图；

图2为本发明自动上下架机的一种侧视结构示意图；

图3为图1的局部结构示意图；

图4为图2的局部结构示意图；

图5－6为为本发明调距抓取机构的一种立体结构示意图。

具体实施方式

以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，参照图1、5和6，一种适用于食用菌菌包的调距抓取机构，该调距抓取机构22包括若干夹包气缸4作夹包动力机构，每个夹包动力机构上安装有若干夹包爪6，所述的夹包动力机构全部采用滑动式安装在夹包连接架1上，或者采用部分固定式、部分滑动式安装在夹包连接架1上；

所述的夹包动力机构还可以选用夹包电缸或者其它可以使用的动力装置；

在其中至少一个夹包气缸4上安装有调距气缸7作调距动力机构，或者在夹包连接架1上安装有调距气缸7，调距气缸7的推杆连接在另外的一个或几个夹包气缸4上，通过调距气缸7的推杆推动滑动式安装在夹包连接架1上的夹包气缸4移动，来调整处于同一水平线上的所有相邻夹包气缸4之间的距离，至等距或者操作要求的距离。在夹包爪6上还可以安装有若干防滑块5。夹包气缸4选用手指气缸。所述的调距动力机构还可以采用调距电缸或者其它可以适用的动力机构；

参照图5和6，为适用于现有技术中的菌包筐及装筐习惯，安装在夹包连接架1上且处于同一水平线上的夹包气缸4为3n个，取n＝4，一共12个，对应抓取按3×4装筐的菌包24。从左至右按序以3个为一组，每组中间的那个夹包气缸4采用固定式安装在夹包连接架1上，其余的均通过调距滑块3滑动式安装在夹包连接架1的调距滑轨2上；所述的调距气缸7安装于采用固定式安装在夹包连接架1上的夹包气缸4上，推杆25则连接在间隔的2个采用滑动式安装在夹包连接架1上的夹包气缸4上，这样，一个调距气缸7可以带到2个夹包气缸4移动，能节省成本，调整也特别方面。

安装在夹包连接架1上且处于同一水平线上的夹包气缸4也可以为4n个，取n=4时，按序从左至右以4个为一组，每组的第2个或者第3个夹包气缸4采用固定式安装在夹包连接架1上，其余的均通过调距滑块3滑动式安装在夹包连接架1的调距滑轨2上；所述的调距气缸7安装于采用固定式安装在夹包连接架1上的夹包气缸4上，也可以直接安装夹包连接架1上，推杆25则连接在间隔的2个采用滑动式安装在夹包连接架1上的夹包气缸4上。

实施例2，参照图4－6，实施例1所述的调距抓取机构中：该调距抓取机构22还包括抓取架17、旋臂轴8和旋臂动力机构10；所述的旋臂轴8通过轴承座安装在抓取架17上，在夹包连接架1上固定安装有连接臂9，旋臂动力机构10的动力输出端与连接臂9连接，旋臂动力机构10安装在抓取架17上。在旋臂动力机构10的驱动下，连接臂9带动夹包连接架1旋转，从而使夹包气缸4实现旋转。

所述的旋臂动力机构10选用旋臂气缸，旋臂气缸的活塞杆固定在连接臂9上；或者所述的旋臂动力机构为旋臂电机及曲柄连杆机构，曲柄连杆固定在连接臂9上。

实施例3，参照1和2，一种适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，该自动上下架机包括机架18、抓取升降机构和实施例1或2所述的调距抓取机构22；

抓取升降机构包括升降架11及与之驱动连接的升降动力机构19；升降架11通过升降滑块12滑动安装在机架18的升降导轨13上；

所述的调距抓取机构22通过安装在抓取架17上的平移滑块26滑动安装在升降架11的平移滑轨16上，平移滑块26或者抓取架17固定安装在平移动力机构15的动力输出上。

所述的平移动力机构15包括减速电机，减速电机与同步带14驱动连接，平移滑块16或者抓取架17固定安装在同步带14上。通过减速电机同步带14运行，从而带动调距抓取机构22实现水平方向的前后平移。

所述的升降动力机构19包括升降电机，升降电机通过链轮链条机构与升降架11连接。所述的升降导轨13对称安装在机架18上，固定在升降架11侧部的升降滑块12分别滑动连接在对称的升降导轨13上。

该自动上下架机还设有配重机构20，所述的配重机构20通过链条与升降架11连接，配重机构20通过安装在其两侧的滑轮滑动连接在配重滑轨上，配重滑轨安装在机架18上；配重机构20和升降架11上分别安装有若干连接螺栓，链条通过连接螺栓连接配重机构20和升降架11。实现配合升降。

实施例4，一种食用菌菌包自动上网格架的上架方法：该方法采用上述实施例3所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其步骤如下：

（1）采用输送装置23将空网格架21输送至上架位，使网格架21网洞与夹包气缸4处于对应操作位置；通过输送装置23带动菌包筐运行，到抓取工位后菌包筐被阻挡定位或者输送停止；

（2）升降动力机构带动升降架11下降一个距离，使夹包爪6置于菌包24上部外围，夹包气缸4带动夹包爪6收回夹住菌包筐内第一排菌包24，升降动力机构19启动带动菌包24上升一个距离；

（3）调距气缸7同时伸出，带动夹包气缸4移动一个距离，将处于同一水平线上的所有相邻夹包气缸4之间的距离调整至等距，带动被夹包爪6夹住的菌包24等距拉开，拉开后每个菌包24的中心距等于网格架21孔洞中心距；

（4）旋臂动力机构10启动，通过连接臂9带动夹包气缸4及菌包24旋转一定角度90°至配合菌包24入网格架21孔洞的位置；

（5）平移动力机构15启动，带动调距抓取机构22及菌包24向网格架21方向运行一个距离，将菌包24装入网格架21；夹包气缸4带动夹包爪6打开，平移动力机构15带动调距抓取机构22收回（复位），旋臂动力机构10收回（复位），带动夹包气缸4复位旋转，使夹包爪下一排待上架菌包24正上方；

重复上述动作，将菌包装入网格架21剩余层数，直至网格架21装满。

实施例5，一种食用菌菌包自动上网格架的下架方法，该方法采用如上述实施例3所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其方法如下：

（1）将装满菌包24的网格架21输送至下架位，使网格架21与夹包气缸4处于对应操作位置；升降动力机构19带动升降架11上升或者下降一个距离，使夹包爪6置于待下架菌包24侧部，旋臂动力机构10启动，通过连接臂9带动夹包气缸4旋转一定角度至配合菌包24下架出网格架21孔洞的位置；调距气缸7同时启动，带动夹包气缸4移动一个距离，将处于同一水平线上的所有相邻夹包气缸4之间的距离调整至等距，拉开后的每个夹包气缸4中心距等于网格架21孔洞中心距；

（2）夹包气缸4启动，带动夹包爪6夹住菌包，平移动力机构15启动，带动调距抓取机构22及菌包24向远离网格架24方向运行一个距离，将菌包从网格架21取出，然后送至菌包收集装置内；

重复上述动作，将菌包从网格架21的剩余层数全部取出。

Claims (12)

1.一种适用于食用菌菌包的调距抓取机构，其特征在于：该调距抓取机构包括若干夹包动力机构，夹包动力机构上安装有若干夹包爪，所述的夹包动力机构全部采用滑动式安装在夹包连接架上，或者采用部分固定式、部分滑动式安装在夹包连接架上；

在其中至少一个夹包动力机构上安装有调距动力机构，或者在夹包连接架上安装有调距动力机构，调距动力机构通过推杆连接在另外的一个或几个夹包动力机构上，通过驱动推杆推动滑动式安装在夹包连接架上的夹包动力机构移动，来调整处于同一水平线上的所有相邻夹包动力机构之间的距离。

2.根据权利要求1所述的调距抓取机构，其特征在于：所述的夹包动力机构为气缸或者电缸；所述的调距动力机构为调距气缸或者调距电缸；安装在夹包连接架上且处于同一水平线上的夹包动力机构为3n个，n自然数，按序以3个为一组，每组中间的那个夹包动力机构采用固定式安装在夹包连接架上，其余的均通过调距滑块滑动式安装在夹包连接架的调距滑轨上；所述的调距动力机构安装于采用固定式安装在夹包连接架上的夹包动力机构上，推杆则连接在间隔的2个采用滑动式安装在夹包连接架上的夹包动力机构上。

3.根据权利要求1所述的调距抓取机构，其特征在于：所述的夹包动力机构为气缸或者电缸；所述的调距动力机构为调距气缸或者调距电缸；安装在夹包连接架上且处于同一水平线上的夹包动力机构为4n个，n自然数，按序以4个为一组，每组的第2个或者第3个夹包动力机构采用固定式安装在夹包连接架上，其余的均通过调距滑块滑动式安装在夹包连接架的调距滑轨上；所述的调距动力机构安装于采用固定式安装在夹包连接架上的夹包动力机构上，推杆则连接在间隔的2个采用滑动式安装在夹包连接架上的夹包动力机构上。

4.根据权利要求1或2或3所述的调距抓取机构，其特征在于：该调距抓取机构还包括抓取架、旋臂轴和旋臂动力机构；所述的旋臂轴通过轴承座安装在抓取架上，在夹包连接架上固定安装有连接臂，旋臂动力机构的动力输出端与连接臂连接，旋臂动力机构安装在抓取架上。

5.根据权利要求4所述的调距抓取机构，其特征在于：所述的旋臂动力机构为旋臂气缸，旋臂气缸的活塞杆固定在连接臂上；或者所述的旋臂动力机构为旋臂电机及曲柄连杆机构，曲柄连杆固定在连接臂上。

6.一种适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其特征在于，该自动上下架机包括机架、抓取升降机构和权利要求3或4或5所述的调距抓取机构；

抓取升降机构包括升降架及与之驱动连接的升降动力机构；升降架通过升降滑块滑动安装在机架的升降导轨上；

所述的调距抓取机构通过安装在抓取架上的平移滑块滑动安装在升降架的平移滑轨上，平移滑块或者抓取架固定安装在平移动力机构上。

7.根据权利要求6所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其特征在于：所述的平移动力机构包括减速电机，减速电机与同步带驱动连接，平移滑块或者抓取架固定安装在同步带上。

8.根据权利要求6所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其特征在于：所述的升降动力机构包括升降电机，升降电机通过链轮链条机构与升降架连接。

9.根据权利要求6所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其特征在于：所述的升降导轨对称安装在机架上，固定在升降架侧部的升降滑块分别滑动连接在对称的升降导轨上。

10.根据权利要求6所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其特征在于：该自动上下架机还设有配重机构，所述的配重机构通过链条与升降架连接，配重机构通过安装在其两侧的滑轮滑动连接在配重滑轨上，配重滑轨安装在机架上；配重机构和升降架上分别安装有若干连接螺栓，链条通过连接螺栓连接配重机构和升降架。

11.一种食用菌菌包自动上网格架的上架方法，其特征在于：该方法采用如权利要求6－10中任何一项所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其步骤如下：

（1）将空网格架输送至上架位，使网格架网洞与夹包动力机构处于对应操作位置；通过输送装置带动菌包筐运行，到抓取工位后菌包筐被阻挡定位或者输送停止；

（2）升降动力机构带动升降架下降一个距离，使夹包爪置于菌包上部外围，夹包动力机构带动夹包爪收回夹住菌包筐内第一排菌包，升降动力机构启动带动菌包上升一个距离；

（3）调距动力机构启动，带动夹包动力机构移动一个距离，将处于同一水平线上的所有相邻夹包动力机构之间的距离调整至等距，带动被夹包爪夹住的菌包等距拉开，拉开后每个菌包的中心距等于网格架孔洞中心距；

（4）旋臂动力机构启动，通过连接臂带动夹包动力机构及菌包旋转一定角度优选90°至配合菌包入网格架孔洞的位置；

（5）平移动力机构启动，带动调距抓取机构及菌包向网格架方向运行一个距离，将菌包装入网格架；夹包动力机构带动夹包爪打开，平移动力机构带动调距抓取机构收回，旋臂动力机构收回，带动夹包动力机构复位旋转，使夹包爪下一排待上架菌包正上方；

重复上述动作，将菌包装入网格架剩余层数，直至网格架装满。

12.一种食用菌菌包自动上网格架的下架方法，其特征在于：该方法采用如权利要求6－10中任何一项所述的适用于食用菌菌包自动上下网格架的自动上下架机，其方法如下：

（1）将装满菌包的网格架输送至下架位，使网格架与夹包动力机构处于对应操作位置；升降动力机构带动升降架上升或者下降一个距离，使夹包爪置于待下架菌包侧部，旋臂动力机构启动，通过连接臂带动夹包动力机构旋转一定角度优选90°至配合菌包下架出网格架孔洞的位置；调距动力机构启动，带动夹包动力机构移动一个距离，将处于同一水平线上的所有相邻夹包动力机构之间的距离调整至等距，拉开后的每个夹包动力机构中心距等于网格架孔洞中心距；

（2）夹包动力机构启动，带动夹包爪收回夹住菌包，平移动力机构启动，带动调距抓取机构及菌包向远离网格架方向运行一个距离，将菌包从网格架取出，然后送至菌包收集装置内；

重复上述动作，将菌包从网格架的剩余层数全部取出。

Images