CN112616565B - 一种食用菌栽培种自动装袋系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食用菌栽培种自动装袋系统，包括机架，所述机架顶端设置有间歇性转盘机构，所述间歇性转盘机构顶端固定设置有固定箱，所述固定箱外周按逆时针方向依次设置有加枝条工位、加料工位、套袋工位和装袋工位，所述固定箱的前后左右侧壁上均安装有旋转料筒机构，所述加枝条工位处设置有加枝条机构，所述加料工位处设置有进料机构，本发明自动化程度高，能够自动完成栽培种装袋的大部分动作，节省了大量人力，提高了生产效率，有助于降低企业管理成本。

Description

一种食用菌栽培种自动装袋系统及方法

技术领域

本发明涉及农业技术领域，具体为一种食用菌栽培种自动装袋系统及方法。

背景技术

工厂化栽培食用菌有瓶栽和袋栽两种形式，栽培过程需要四级菌种，分别是母钟、原种、栽培种和生产种。工作人员在给栽培种的菌包装料的时候，会给每个菌包放入四五十根小木棒，这些小木棒是由质地疏松的阔叶树切割而成，每根大概12-13厘米，实际生产中也可以根据菌包的大小来调整小木棒的长度，这些小木棒叫做枝条，用来扩繁生产种时使用。目前栽培种菌包的装袋过程完全由人工手动操作，劳动强度大，人力成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种食用菌栽培种自动装袋系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种食用菌栽培种自动装袋系统，包括机架，所述机架顶端设置有间歇性转盘机构，所述间歇性转盘机构顶端固定设置有固定箱，所述固定箱外周按逆时针方向依次设置有加枝条工位、加料工位、套袋工位和装袋工位，所述固定箱的前后左右侧壁上均安装有旋转料筒机构，所述加枝条工位处设置有加枝条机构，所述加料工位处设置有进料机构，所述进料机构底端通过若干螺栓固定连接有定量下料机构。

优选的，所述间歇性转盘机构包括转盘，所述机架上安装有驱动电机，所述转盘与驱动电机相连接，所述转盘转动安装在机架上。

优选的，所述加枝条机构包括枝条存储架，所述枝条存储架内部底端固定安装有若干同步气缸，所述同步气缸的伸缩端安装有枝条推板，所述枝条存储架的左端设置有向下凹陷的枝条推进槽，所述枝条推进槽的后端设置有枝条推动机构，前端设置有枝条排列机构，所述枝条推动机构包括推动气缸，所述枝条存储架的后端设置有安装架，所述推动气缸安装在安装架上，所述推动气缸的伸缩端连接有竖板，所述竖板滑动安装在枝条推进槽中，所述竖板的顶端连接有横板，所述横板处于枝条推进槽上方，所述竖板的后端设置有滑杆，所述安装架的侧壁上安装有与滑杆正对的触动开关。

优选的，所述枝条排列机构包括固定架与弧板架，所述弧板架固定在枝条推进槽的前端，所述固定架固定在机架上，所述弧板架与固定架固定连接，所述枝条推进槽的前端开设有与弧板架相连通的开口，所述弧板架中转动安装有叶片轮，所述固定架顶端安装有小角度分度电机，所述叶片轮与小角度分度电机的输出端相连接，所述叶片轮的外侧壁上设置有若干均匀分布的枝条限位槽。

优选的，所述进料机构包括进料筒，所述进料筒固定在机架上，所述进料筒中转动安装有转动杆，所述进料筒的一端安装有进料电机，所述转动杆的一端与进料电机相连接，所述转动杆外周安装有两组左右对称分布的螺旋叶片，且左右两组螺旋叶片的旋向相反。

优选的，所述定量下料机构包括下料筒，所述下料筒中转动安装有转轴，所述转轴外周安装有若干均匀分布的下料叶片，所述转轴的一端延伸至下料筒外部，并固定安装有从动轮，所述机架上固定安装有下料电机，所述下料电机的输出端安装有主动轮，所述主动轮与从动轮传动连接，所述下料筒底端设置有下料斗。

优选的，所述旋转料筒机构包括转动块，所述转动块转动安装在固定箱上，所述固定箱的内壁上安装有旋转电机，所述转动块与旋转电机的输出端相连接，所述转动块顶端设置有连接架，所述连接架的一端设置有夹持机构，所述连接架顶端设置有料筒，所述连接架上安装有升降气缸，所述升降气缸的伸缩端固定连接有推盘，所述推盘滑动安装在料筒中，所述推盘顶端设置有凸环。

优选的，所述夹持机构包括安装座，所述安装座固定在连接架上，所述安装座顶端转动安装有转动架，所述安装座上安装有换位电机，所述换位电机的输出端与转动架相连接，所述转动架上转动安装有两只齿轮，两齿轮彼此啮合连接，所述转动架顶端安装有夹持电机，所述夹持电机的输出端与其中一齿轮相连接，每只齿轮的侧壁上均固定设置有夹持块。

一种食用菌栽培种自动装袋方法，包括如下步骤：

S1、旋转料筒机构处于加枝条工位，通过加枝条机构向料筒中加入一整圈枝条，随后转盘逆时针转动90°，使加完枝条的料筒进入加料工位，同时装袋工位上的空料筒进入加枝条工位；

S2、通过进料机构与定量下料机构向料筒中加入培养料，随后转盘逆时针旋转90°，使加完培养料的料筒进入套袋工位；

S3、套袋工位中的工人向料筒上套上塑料袋，同时该旋转料筒机构中的夹持机构启动，将塑料袋与料筒夹持固定住，随后转盘逆时针转动90°，使料筒进入装袋工位；

S4、旋转电机驱动料筒转动180°，使得料筒口部朝下，料筒中的枝条与培养料落入塑料袋中，然后夹持机构松开，装袋工位上的工人取下塑料袋，空的料筒旋转回筒口朝上的位置，转盘继续逆时针转动90°，将空料筒送入加枝条工位，同时将套袋工位上的料筒送入装袋工位，循环上述动作，完成自动装袋过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明能够自动将枝条和栽培种灌装到塑料袋里，自动化程度较高，节约人力，提高工作效率；

2、本发明能自动将枝条排列在料筒周围，保证装袋时，枝条的均匀排列；

3、通过在推料板顶端设置凸环，保证装袋时培养料能够充分覆盖到枝条上；

4、通过设置夹持机构，在塑料袋套装到料筒上之后，能夹住袋子口，避免栽培种装袋后袋子掉落；

5、料筒顶端边缘处做倒角处理，便于将袋子套在料筒上；

6、枝条排列机构中的叶片轮和弧板架内壁之间有缝隙，便于枝条下滑。

附图说明

图1为一种食用菌栽培种自动装袋系统的结构示意图；

图2为一种食用菌栽培种自动装袋系统中加枝条机构的结构示意图；

图3为一种食用菌栽培种自动装袋系统中枝条存储架的结构示意图；

图4为一种食用菌栽培种自动装袋系统中枝条推动机构的结构示意图；

图5为一种食用菌栽培种自动装袋系统中加枝条机构的侧面剖视图；

图6为一种食用菌栽培种自动装袋系统中叶片轮的结构示意图；

图7为一种食用菌栽培种自动装袋系统中进料机构的结构示意图；

图8为一种食用菌栽培种自动装袋系统中定量下料机构的结构示意图；

图9为一种食用菌栽培种自动装袋系统中旋转料筒机构的结构示意图；

图10为一种食用菌栽培种自动装袋系统中料筒的内部结构示意图。

图中：1-机架，2-间歇性转盘机构，21-转盘，3-固定箱；

4-旋转料筒机构，41-转动块，42-旋转电机，43-连接架，44-料筒，45-升降气缸，46-推盘，47-凸环；

5-加枝条机构，51-枝条存储架，511-同步气缸，512-枝条推板，513-枝条推进槽，514-开口，52-枝条推动机构，521-安装架，522-推动气缸，523-竖板，524-横板，525-滑杆，526-触动开关，53-枝条排列机构，531-固定架，532-弧板架，533-叶片轮，534-小角度分度电机，535-枝条限位槽；

6-进料机构，61-进料筒，62-转动杆，63-进料电机，64-螺旋叶片；

7-定量下料机构，71-下料筒，72-下料叶片，73-从动轮，74-下料电机，75-主动轮，76-下料斗；

8-夹持机构，81-安装座，82-转动架，83-换位电机，84-齿轮，85-夹持电机，86-夹持块。

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。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种食用菌栽培种自动装袋系统，包括机架1，所述机架1顶端设置有间歇性转盘机构2，所述间歇性转盘机构2顶端固定设置有固定箱3，所述固定箱3外周按逆时针方向依次设置有加枝条工位、加料工位、套袋工位和装袋工位，所述固定箱3的前后左右侧壁上均安装有旋转料筒机构4，所述加枝条工位处设置有加枝条机构5，所述加料工位处设置有进料机构6，所述进料机构6底端通过若干螺栓固定连接有定量下料机构7。

所述间歇性转盘机构2包括转盘21，所述机架1上安装有驱动电机，所述转盘21与驱动电机相连接，所述转盘21转动安装在机架1上，驱动电机驱动转盘21以一定的节奏转动，每次均转动90°，从而使旋转料筒机构4在加枝条工位、加料工位、套袋工位和装袋工位之间循环运动。

请参阅附图2-6，所述加枝条机构5包括枝条存储架51，所述枝条存储架51内部底端固定安装有若干同步气缸511，所述同步气缸511的伸缩端安装有枝条推板512，所述枝条存储架51的左端设置有向下凹陷的枝条推进槽513，所述枝条推进槽513的后端设置有枝条推动机构52，前端设置有枝条排列机构53，所述枝条推动机构52包括推动气缸522，推动气缸522可以为最大行程500mm的10A-5气缸，所述枝条存储架51的后端设置有安装架521，所述推动气缸522安装在安装架521上，所述推动气缸522的伸缩端连接有竖板523，所述竖板523滑动安装在枝条推进槽513中，所述竖板523的顶端连接有横板524，所述横板524处于枝条推进槽513上方，所述竖板523的后端设置有滑杆525，所述安装架521的侧壁上安装有与滑杆525正对的触动开关526。

所述枝条排列机构53包括固定架531与弧板架532，所述弧板架532固定在枝条推进槽513的前端，所述固定架531固定在机架1上，所述弧板架532与固定架531固定连接，所述枝条推进槽513的前端开设有与弧板架532相连通的开口514，所述弧板架532中转动安装有叶片轮533，所述固定架531顶端安装有小角度分度电机534，所述叶片轮533与小角度分度电机534的输出端相连接，所述叶片轮533的外侧壁上设置有若干均匀分布的枝条限位槽535。

加枝条机构5的工作原理：旋转料筒机构4在间歇性转盘机构2的驱动下移动到加枝条工位，此时料筒44位于叶片轮533的正下方，且升降气缸45伸长，将推盘46向上顶起；机器加工好的枝条整齐摆列在枝条存储架51中，枝条推进槽513的宽度与一排枝条的宽度相对应，通过同步气缸511推动枝条推板512移动一小段距离，使得一排枝条落入枝条推进槽513中，随后推动气缸522启动，推动竖板523向前移动一小段距离，由于叶片轮533上的一个枝条限位槽535与开口514正对，一根枝条被推入枝条限位槽535中，叶片轮533与弧板架532内壁之间存在一定的间隙，使得枝条可以顺畅地下落到推盘46上。随后小角度分度电机534驱动叶片轮533转动一定角度，使相邻的空的枝条限位槽535与开口514正对，推动气缸522继续启动，将下一根枝条推入该枝条限位槽535，重复上述动作，直到一整排枝条都进入弧板架532中，此时推盘46上排满了一整圈枝条，升降气缸45收缩使推盘46下降，枝条随之进入料筒44中，该料筒44就可以在间歇性转盘机构2的驱动下移动到加料工位；而推动气缸522收缩复位，收缩到极限位置时，带动滑杆525碰触到触动开关526，触动开关526发出信号，同步气缸511启动，继续推动枝条推板512移动一个枝条宽度的距离，将下一排枝条推入枝条推进槽513，从而循环实现向料筒中添加枝条的动作。

请参阅附图7，所述进料机构6包括进料筒61，所述进料筒61固定在机架1上，所述进料筒61中转动安装有转动杆62，所述进料筒61的一端安装有进料电机63，所述转动杆62的一端与进料电机63相连接，所述转动杆62外周安装有两组左右对称分布的螺旋叶片64，且左右两组螺旋叶片64的旋向相反。

进料机构6的工作原理：培养料添加到进料筒61中，进料筒61底端中心处开设有下料的漏孔，通过进料电机63驱动转动杆62旋转，利用左右两组螺旋叶片64带动培养料向中间移动，从而促使培养料下落到定量下料机构7中。

请参阅附图8，所述定量下料机构7包括下料筒71，所述下料筒71中转动安装有转轴，所述转轴外周安装有若干均匀分布的下料叶片72，所述转轴的一端延伸至下料筒71外部，并固定安装有从动轮73，所述机架1上固定安装有下料电机74，所述下料电机74的输出端安装有主动轮75，所述主动轮75与从动轮73传动连接，所述下料筒71底端设置有下料斗76。

定量下料机构7的工作原理：下料筒71内部被若干下料叶片72分隔成为若干小区域，每个区域的容量与料筒44的容积相对应，下料叶片72在下料电机74的驱动下以一定的频率间歇式转动，从而在料筒44移动到加料工位即下料斗76正下方时，使一定量的培养料落入料筒44中，实现添加培养料的动作。

请参阅附图9-10，所述旋转料筒机构4包括转动块41，所述转动块41转动安装在固定箱3上，所述固定箱3的内壁上安装有旋转电机42，所述转动块41与旋转电机42的输出端相连接，所述转动块41顶端设置有连接架43，所述连接架43的一端设置有夹持机构8，所述连接架43顶端设置有料筒44，料筒44的顶端外边缘处设置倒角，使得套装塑料袋时更加容易操作，所述连接架43上安装有升降气缸45，所述升降气缸45的伸缩端固定连接有推盘46，所述推盘46滑动安装在料筒44中，所述推盘46顶端设置有凸环47。

所述夹持机构8包括安装座81，所述安装座81固定在连接架43上，所述安装座81顶端转动安装有转动架82，所述安装座81上安装有换位电机83，所述换位电机83的输出端与转动架82相连接，所述转动架82上转动安装有两只齿轮84，两齿轮84彼此啮合连接，所述转动架82顶端安装有夹持电机85，所述夹持电机85的输出端与其中一齿轮84相连接，每只齿轮84的侧壁上均固定设置有夹持块86，通过换位电机83驱动转动架82旋转，在加料工位、加枝条工位，可以驱动夹持块86旋转到远离料筒44的一侧，避免夹持块86干扰其他机构的动作。

旋转料筒机构4的工作原理：料筒44在经过加枝条工位、加料工位后，内部填充有一圈枝条与培养料，通过在推盘46顶端设置凸环47，凸环47与料筒44内壁之间形成外凹槽，并在推盘46上端面形成内凹槽，使得枝条能够稳定地放置在外凹槽中，从而保证枝条摆放均匀，并使培养料能够充分覆盖枝条；随后料筒44移动到套袋工位，工人在料筒44上套上塑料袋，随后夹持电机85驱动齿轮84旋转，该齿轮84会带动相邻的另一齿轮84旋转，从而驱动两夹持块86彼此靠近，将塑料袋夹紧在料筒44上。随后套上塑料袋的料筒44运动到装袋工位，旋转电机42驱动转动块41旋转180°，此时料筒44在上、塑料袋在下，升降气缸45伸长，推动推盘46向下运动，将枝条与培养料推入塑料袋中，最后夹持块86松开塑料袋，工人取下塑料袋，各部件复位，就完成了一次装袋动作。

一种食用菌栽培种自动装袋方法，包括如下步骤：

S1、旋转料筒机构4处于加枝条工位，通过加枝条机构5向料筒44中加入一整圈枝条，随后转盘21逆时针转动90°，使加完枝条的料筒44进入加料工位，同时装袋工位上的空料筒进入加枝条工位；

S2、通过进料机构6与定量下料机构7向料筒44中加入培养料，随后转盘21逆时针旋转90°，使加完培养料的料筒44进入套袋工位；

S3、套袋工位中的工人向料筒44上套上塑料袋，同时该旋转料筒机构4中的夹持机构8启动，将塑料袋与料筒44夹持固定住，随后转盘21逆时针转动90°，使料筒44进入装袋工位；

S4、旋转电机42驱动料筒44转动180°，使得料筒44口部朝下，料筒44中的枝条与培养料落入塑料袋中，然后夹持机构8松开，装袋工位上的工人取下塑料袋，空的料筒44旋转回筒口朝上的位置，转盘21继续逆时针转动90°，将空料筒44送入加枝条工位，同时将套袋工位上的料筒44送入装袋工位，循环上述动作，完成自动装袋过程。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种食用菌栽培种自动装袋系统，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)顶端设置有间歇性转盘机构(2)，所述间歇性转盘机构(2)顶端固定设置有固定箱(3)，所述固定箱(3)外周按逆时针方向依次设置有加枝条工位、加料工位、套袋工位和装袋工位，所述固定箱(3)的前后左右侧壁上均安装有旋转料筒机构(4)，所述加枝条工位处设置有加枝条机构(5)，所述加料工位处设置有进料机构(6)，所述进料机构(6)底端通过若干螺栓固定连接有定量下料机构(7)；

所述间歇性转盘机构(2)包括转盘(21)，所述机架(1)上安装有驱动电机，所述转盘(21)与驱动电机相连接，所述转盘(21)转动安装在机架(1)上；

所述加枝条机构(5)包括枝条存储架(51)，所述枝条存储架(51)内部底端固定安装有若干同步气缸(511)，所述同步气缸(511)的伸缩端安装有枝条推板(512)，所述枝条存储架(51)的左端设置有向下凹陷的枝条推进槽(513)，所述枝条推进槽(513)的后端设置有枝条推动机构(52)，前端设置有枝条排列机构(53)，所述枝条推动机构(52)包括推动气缸(522)，所述枝条存储架(51)的后端设置有安装架(521)，所述推动气缸(522)安装在安装架(521)上，所述推动气缸(522)的伸缩端连接有竖板(523)，所述竖板(523)滑动安装在枝条推进槽(513)中，所述竖板(523)的顶端连接有横板(524)，所述横板(524)处于枝条推进槽(513)上方，所述竖板(523)的后端设置有滑杆(525)，所述安装架(521)的侧壁上安装有与滑杆(525)正对的触动开关(526)；

所述枝条排列机构(53)包括固定架(531)与弧板架(532)，所述弧板架(532)固定在枝条推进槽(513)的前端，所述固定架(531)固定在机架(1)上，所述弧板架(532)与固定架(531)固定连接，所述枝条推进槽(513)的前端开设有与弧板架(532)相连通的开口(514)，所述弧板架(532)中转动安装有叶片轮(533)，所述固定架(531)顶端安装有小角度分度电机(534)，所述叶片轮(533)与小角度分度电机(534)的输出端相连接，所述叶片轮(533)的外侧壁上设置有若干均匀分布的枝条限位槽(535)；

所述旋转料筒机构(4)包括转动块(41)，所述转动块(41)转动安装在固定箱(3)上，所述固定箱(3)的内壁上安装有旋转电机(42)，所述转动块(41)与旋转电机(42)的输出端相连接，所述转动块(41)顶端设置有连接架(43)，所述连接架(43)的一端设置有夹持机构(8)，所述连接架(43)顶端设置有料筒(44)，所述连接架(43)上安装有升降气缸(45)，所述升降气缸(45)的伸缩端固定连接有推盘(46)，所述推盘(46)滑动安装在料筒(44)中，所述推盘(46)顶端设置有凸环(47)；

所述夹持机构(8)包括安装座(81)，所述安装座(81)固定在连接架(43)上，所述安装座(81)顶端转动安装有转动架(82)，所述安装座(81)上安装有换位电机(83)，所述换位电机(83)的输出端与转动架(82)相连接，所述转动架(82)上转动安装有两只齿轮(84)，两齿轮(84)彼此啮合连接，所述转动架(82)顶端安装有夹持电机(85)，所述夹持电机(85)的输出端与其中一齿轮(84)相连接，每只齿轮(84)的侧壁上均固定设置有夹持块(86)。

2.根据权利要求1所述的一种食用菌栽培种自动装袋系统，其特征在于：所述进料机构(6)包括进料筒(61)，所述进料筒(61)固定在机架(1)上，所述进料筒(61)中转动安装有转动杆(62)，所述进料筒(61)的一端安装有进料电机(63)，所述转动杆(62)的一端与进料电机(63)相连接，所述转动杆(62)外周安装有两组左右对称分布的螺旋叶片(64)，且左右两组螺旋叶片(64)的旋向相反。

3.根据权利要求1所述的一种食用菌栽培种自动装袋系统，其特征在于：所述定量下料机构(7)包括下料筒(71)，所述下料筒(71)中转动安装有转轴，所述转轴外周安装有若干均匀分布的下料叶片(72)，所述转轴的一端延伸至下料筒(71)外部，并固定安装有从动轮(73)，所述机架(1)上固定安装有下料电机(74)，所述下料电机(74)的输出端安装有主动轮(75)，所述主动轮(75)与从动轮(73)传动连接，所述下料筒(71)底端设置有下料斗(76)。

4.一种食用菌栽培种自动装袋方法，基于权利要求1-3任一所述的一种食用菌栽培种自动装袋系统，其特征在于：包括如下步骤：

S1、旋转料筒机构(4)处于加枝条工位，通过加枝条机构(5)向料筒(44)中加入一整圈枝条，随后转盘(21)逆时针转动90°，使加完枝条的料筒(44)进入加料工位，同时装袋工位上的空料筒进入加枝条工位；

S2、通过进料机构(6)与定量下料机构(7)向料筒(44)中加入培养料，随后转盘(21)逆时针旋转90°，使加完培养料的料筒(44)进入套袋工位；

S3、套袋工位中的工人向料筒(44)上套上塑料袋，同时该旋转料筒机构(4)中的夹持机构(8)启动，将塑料袋与料筒(44)夹持固定住，随后转盘(21)逆时针转动90°，使料筒(44)进入装袋工位；

S4、旋转电机(42)驱动料筒(44)转动180°，使得料筒(44)口部朝下，料筒(44)中的枝条与培养料落入塑料袋中，然后夹持机构(8)松开，装袋工位上的工人取下塑料袋，空的料筒(44)旋转回筒口朝上的位置，转盘(21)继续逆时针转动90°，将空料筒(44)送入加枝条工位，同时将套袋工位上的料筒(44)送入装袋工位，循环上述动作，完成自动装袋过程。

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