CN112753490A - 一种全自动食用菌菌包搔菌处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动食用菌菌包搔菌处理设备，包括取盖装置、取环装置和翻袋口装置，该取盖装置用于将菌包的盖子取出；该取环装置设置在取盖装置后端，用于将菌包的套环取出；该翻袋口装置设置在取环装置后端，用于翻折菌包的袋口。本发明的全自动食用菌菌包搔菌处理设备自动化程度高，能够取代人工实现菌包的取盖、取环、切割、翻折袋口等动作，工作效率高，菌包处理效果好。

Description

一种全自动食用菌菌包搔菌处理设备

技术领域

本发明涉及食用菌生产技术领域，具体涉及一种全自动食用菌菌包搔菌处理设备。

背景技术

食用菌菌包骚菌处理目的是去除菌包内培养料的表层菌皮，切断菌丝体使其从休眠状态快速进入生长、生殖状态。菌包骚菌后袋口要高于培养料一定高度，以保持菌包内培养料水分；现有食用菌骚菌主要包括两种方式，一是通过切割设备将菌包在表层菌皮及以上部分整体切除，这种方式需要在后期对菌包粘贴袋口以使袋口高于培养料一定高度，工序复杂，同时部分菌丝被切断，影响出菌量；另一种方式是先拔盖和取环，然后翻折袋口，以使袋口处于打开和高于培养料一定高度的状态，再进行骚菌，其中拔盖、取环和翻折袋口多通过人工完成，存在劳动强度大，效率低且处理效果参差不一的问题，影响袋口翻折后的稳定性，不利于大批量且高质量的食用菌生产要求。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种全自动食用菌菌包搔菌处理设备，至少解决现有食用菌菌包在骚菌前需要人工取盖、取环和翻折袋口，效率低且劳动强度大的问题，具有省时省力，翻袋效果好的优点。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种全自动食用菌菌包搔菌处理设备，包括

取盖装置，该取盖装置用于将菌包的盖子取出；

取环装置，该取环装置设置在取盖装置后端，用于将菌包的套环取出；

翻袋口装置，该翻袋口装置设置在取环装置后端，用于翻折菌包的袋口。

优选地，所述翻袋口装置包括外治具组件和外翻撑爪组件，外治具组件包括外治具，外治具在袋口外围形成与袋口同圆心且半径小于袋口半径的支撑环，外翻撑爪组件包括用于伸入菌包袋口内将袋口撑开并将袋口以外治具为支撑向外翻折的外翻撑爪。

优选地，所述外翻撑爪组件包括至少两块用于安装外翻撑爪的转接板、驱动转接板升降的下压驱动机构以及驱动转接板彼此靠近或远离的开合驱动机构，外翻撑爪在转接板彼此靠近时聚拢，在转接板彼此远离时间距扩大；所述转接板之间相对设置且在相对端设有间隔设置的安装凸部，外翻撑爪设置在安装凸部上，外翻撑爪外侧面为圆弧面且相邻四个外翻撑爪打开时形成对袋口的圆弧型下压面，所述下压驱动机构包括与转接板竖向连接的升降气缸，所述开合驱动机构包括伸缩端与升降气缸连接的开合气缸。

优选地，所述外治具包括相对设置在菌包两侧的半环以及驱动半环闭合在袋口形成支撑环的抱合驱动机构，抱合驱动机构驱动半环从低端倾斜向上并在袋口外围形成支撑环，所述支撑环的外径由上至下逐渐减小，形成承压斜面，所述外翻撑爪底部设有与承压斜面适配的按压斜面。

优选地，翻袋口装置还包括扩口撑爪组件，该扩口撑爪组件包括用于伸入袋口内将袋口撑开至口径大于外翻撑爪的横向尺寸的扩口撑爪以及驱动扩口撑爪升降的升降驱动机构，该升降驱动机构的升降端与外翻撑爪组件连接并驱动外翻撑爪组件升降。

优选地，所述扩口撑爪组件包括用于安装扩口撑爪的横撑底板和纵撑底板，所述横撑底板数量为两块且分别连接一横行齿条，该横行齿条之间平行设置，所述纵撑底板数量为两块且分别连接一纵行齿条，该纵行齿条之间平行设置，所述横行齿条之间及纵行齿条之间通过同步齿轮连接，同步齿轮之间同步转动且与驱动电机传动连接，使同步齿轮转动带动横行齿条之间及纵行齿条之间反向运动，横撑底板及纵撑底板上的扩口撑爪彼此径向打开而将袋口撑开，所述横撑底板上设有安装扩口撑爪的安装部，安装部间隔设置且两个横撑底板的安装部之间形成供纵撑底板上的扩口撑爪移动的让位孔，横撑底板及纵撑底板之间相互靠近时，相邻安装部之间相互靠近使扩口撑爪形成圆柱结构。

优选地，翻袋口装置还包括压边组件，该压边组件包括若干压杆以及驱动压杆向袋口方向压设在外翻的袋口上的压边驱动机构，所述压边组件相对设置在菌包两侧且两侧的压杆末端之间形成围绕袋口的圆形结构，以避免外翻撑爪、外治具复位时带动袋口移动。

优选地，所述取盖装置包括支架、竖向设置在支架上的导向轴、滑动设置在导向轴上的定位机构和取盖机构；所述定位机构包括滑动设置在导向轴上的第一升降架、成对活动设置在第一升降架内的夹板、驱动夹板之间闭合的第一驱动机构，夹板上设有夹口，两个夹板闭合时将菌棒套环固定在夹口之间；所述取盖机构位于定位机构上端，包括滑动设置在导向轴上的第二升降架、与第二升降架活动连接的滑架、安装在滑架上的弹性顶头、成对设置在弹性顶头外侧的卡片、安装在第一升降架上且驱动第二升降架沿导向轴运动的第二驱动机构、驱动卡片开闭的第三驱动机构以及驱动滑架向下料工位移动的第四驱动机构，所述卡片之间通过弹簧预紧且设有卡置菌包盖子的卡口，所述弹性顶头伸缩设置于卡口之间。

优选地，所述取环装置包括取环夹爪、驱动所述取环夹爪闭合的手指气缸、安装所述手指气缸的安装座、与所述安装座连接并驱动安装座向菌包套环方向运动的进给驱动机构、安装所述进给驱动机构的固定座以及与所述固定座连接并驱动固定座沿拔环方向动作的拔环驱动机构。

优选地，还包括设置在取环装置前端的切割装置，该切割装置用于切除菌包取环后的部分袋口，包括捏袋口机构、定位机构和切割机构，该捏袋口机构包括一升降臂、设置于升降臂上的捏爪、驱动升降臂升降的升降驱动机构以及驱动捏爪张闭的捏爪驱动机构，捏爪驱动机构驱动捏爪捏紧袋口边缘，升降驱动机构驱动升降臂带动所述捏爪提升；该定位机构用于定位菌包，使菌包袋口位于所述捏爪下方，定位机构包括定位夹爪、驱动所述定位夹爪闭合的夹爪气缸、安装所述夹爪气缸的固定板以及与所述固定板连接且驱动定位夹爪向菌包袋口方向移动的定位驱动机构；该切割机构包括一切割线、安装所述切割线的架体以及与架体连接且驱动所述切割线向捏爪下方菌包袋口移动的切割驱动机构。

优选地，还包括设置在两个工序之间的分流装置，该分流装置用于将菌包从菌框中取出并移送至下一工序中，包括输送线、移框机构、定位机构和分流机械手，输送线用于输送菌框，该移框机构用于将输送线上的菌框向分流工位移动，包括用于连接菌框的移框件以及驱动移框件向分流工位移动的移框驱动机构；定位机构包括设置在输送线上且将菌包限位于分流工位的限位件；分流机械手包括机械手本体以及驱动机械手本体移动的移动装置，所述机械手本体包括安装板及设置在安装板上的导正件和内夹爪组件，所述导正件形成供菌包插入的导正空间，所述内夹爪组件包括一膨胀头、顶针、连接座和驱动机构，所述连接座相对所述安装板位置固定，所述膨胀头设置于导正空间内的中心线位置，包括至少两瓣可转动连接于连接座的膨胀片，该膨胀片之间形成配合孔，所述顶针可活动插接于配合孔内，所述配合孔和/或顶针包括横截面尺寸沿背离连接座方向逐渐减小的插接段，所述驱动机构用于驱动顶针向配合孔运动使所述膨胀片末端打开而胀紧菌包的环形件。

优选地，还包括设置在翻袋口装置后端的袋口整形装置，该袋口整形装置包括包括整形手爪、与整形手爪连接并驱动整形手爪张闭的驱动气缸、安装所述整形手爪的固定板、与固定板连接且驱动固定板升降的升降驱动机构，整形手爪包括与固定板连接的铰接座、若干个铰接于铰接座的爪指、铰接于爪指中部的连杆以及铰接所述连杆的连接头，该连接头设置在爪指之间且与驱动气缸的伸缩端连接，驱动气缸带动连接头升降通过连杆带动爪指闭合与打开；还包括装框机构，该装框机构包括活动夹具、与活动夹具间隔设置的固定夹具、连接固定夹具的安装板、连接在活动夹具与安装板之间的导轨结构、驱动活动夹具向固定夹具方向运动的夹紧气缸、与安装板连接的纵向驱动机构以及与纵向驱动机构连接的水平驱动机构。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供的一种全自动食用菌菌包搔菌处理设备，具备以下有益效果：

1.本发明的全自动食用菌菌包搔菌处理设备通过翻袋口装置自动翻折袋口，具体的，通过扩口撑爪伸入取环后的菌包袋口内将袋口撑开，袋口撑开口径大于外翻撑爪的横向尺寸，方便尺寸较大的外翻撑爪伸入袋口内，外翻撑爪伸入菌包袋口内将袋口撑开、外治具在袋口外围形成与袋口同圆心且半径小于袋口半径的支撑环、外翻撑爪将袋口以支撑环为依托向支撑环外推压实现袋口外翻，并通过压边组件对外翻后的袋口进行压边，该压边组件包括若干压杆，该压杆在外翻撑爪将袋口以支撑环为依托向支撑环外推压实现袋口外翻后压设在外翻的袋口上，避免外翻撑爪、外治具复位时带动袋口移动，如此，外治具和外翻撑爪彼此配合实现袋口外翻，袋口外翻动作简单高效，无需人工操作，省时省力，同时袋口翻折效果趋于一致，保证菌包大批量高效处理。

2.本发明的全自动食用菌菌包搔菌处理设备通过取盖装置自动对菌框内的菌包进行取盖，具体的，取盖装置通过夹板上的夹口对菌包上的套环进行定位，实现菌包及其盖子的定位，通过卡片的卡口与盖子的限位环配合固定，第二驱动机构驱动第二升降架背离第一升降架运动，卡片将盖子从套环上拉起，随后通过第四驱动机构带动滑架移动到下料工位，第三驱动机构驱动卡片打开，盖子在弹性顶头的推动下掉落，完成取盖，实现菌包取盖自动化，无需人工操作，取盖效率高，提升了食用菌菌包骚菌前处理速度。

3.本发明的全自动食用菌菌包搔菌处理设备通过取环装置对菌包的套环进行自动摘取，具体的，进给驱动机构驱动安装座向菌包方向移动，手指气缸驱动取环夹爪打开后夹紧套环，拔环驱动机构驱动固定座沿拔环方向运动，带动取环夹爪将夹紧套环取，套环取出后，进给驱动机构复位、取环夹爪打开，套环掉落在收集箱内，完成取环动作，整个过程无需人工操作，自动化实现，极大提高了取环效率。

4.本发明的全自动食用菌菌包搔菌处理设备通过切割装置切除菌包的部分袋口，具体的，通过定位机构将菌包定位于捏袋口机构下方，捏袋口机构通过捏爪驱动机构驱动捏爪捏紧袋口边缘，升降驱动机构驱动升降臂带动所述捏爪提升，将袋口拉起，随后切割装置通过起个驱动机构驱动切割线对袋口进行切割，整个过程无需人工操作，自动化实现，袋口切割位置可以根据切割线高度调节，使得切割得到的菌包仍保留必要的袋口高度，方便后续翻袋口装置对袋口进行翻折，减少翻折次数。

5.本发明的全自动食用菌菌包搔菌处理设备通过分流装置将菌包从菌框中移送到下一工序，如取环装置中，具体的，通过移框驱动机构驱动移框件将菌框向分流工位输送，定位机构通过限位件将菌包位置限位于分流工位上，如此实现输送线及分流工位间的菌框移动，分流机械手通过导正件的导正空间对菌包进行定位并导正，通过内夹爪组件抓取菌包上的套环，具体的，膨胀头伸入套环内，驱动机构驱动顶针向膨胀片之间的配合孔运动，膨胀片之间被顶针撑开而胀紧套环内部，将菌袋袋口固定在套环和膨胀头之间，通过移动套环和袋口实现菌包包体移动，避免包体接触，保证菌包质量，提高菌包在工序间的输送效率。

6.本发明的全自动食用菌菌包搔菌处理设备通过袋口整形装置对袋口翻折后的菌包进行整形和装框，具体的，升降驱动机构驱动整形手爪伸入袋口内，驱动气缸控制整形手爪打开并胀紧于袋口内侧，实现菌包袋口的整形；装框机构的夹紧气缸驱动活动夹具和固定夹具闭合将整形后的菌包夹紧定位，并通过水平驱动机构和纵向驱动机构配合移动将菌包放入框内，实现装框动作，提高处理效率。

7.本发明的全自动食用菌菌包搔菌处理设备自动化程度高，能够取代人工实现菌包的取盖、取环、切割、翻折袋口等动作，工作效率高，菌包处理效果好。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明取盖装置的主视图；

图4为本发明取盖装置的侧视图；

图5为本发明取盖装置的俯视图；

图6为本发明取盖装置的定位机构和取盖机构的俯视图；

图7为本发明取盖装置的取盖机构的结构示意图；

图8为本发明切割装置的主视图；

图9为本发明切割装置的侧视图；

图10为本发明切割装置的俯视图；

图11为本发明切割装置的定位机构的主视图；

图12为本发明切割装置的定位机构的侧视图；

图13为本发明切割装置的定位机构的俯视图；

图14为本发明切割装置的切割机构的示意图；

图15为本发明分流装置的示意图；

图16为本发明分流装置移框机构的俯视图；

图17为本发明分流装置移框机构的侧视图；

图18为本发明分流装置定位机构的主视图；

图19为本发明分流装置定位机构的俯视图；

图20为本发明分流装置定位机构的侧视图；

图21为本发明分流装置定位机构含限位板的示意图

图22为本发明分流机械手的主视图；

图23为本发明分流机械手的侧视图；

图24为本发明分流机械手的俯视图；

图25为本发明机械手主体的示意图；

图26为本发明取环装置的主视图；

图27为本发明取环装置的侧视图；

图28为本发明取环装置的俯视图；

图29为本发明翻袋口装置的结构示意图；

图30为本发明外翻撑爪组件的主视图；

图31为本发明外翻撑爪组件的侧视图；

图32为本发明外翻撑爪组件的俯视图；

图33为本发明外治具组件的主视图；

图34为本发明外治具组件的俯向视图；

图35为本发明扩口撑爪组件的结构示意图；

图36为本发明扩口撑爪组件横撑底板的安装主示意图；

图37为本发明扩口撑爪组件横撑底板的安装俯视图；

图38为本发明扩口撑爪组件横撑底板的安装侧视图；

图39为本发明扩口撑爪组件纵撑底板的安装主示意图；

图40为本发明扩口撑爪组件纵撑底板的安装俯视图；

图41为本发明扩口撑爪组件纵撑底板的安装侧视图；

图42为本发明压边组件的结构示意图；

图43为本发明袋口整形装置的主视图；

图44为本发明袋口整形装置的后视图；

图45为本发明袋口整形装置的侧视图；

图46为本发明袋口整形装置的俯视图；

图47为本发明整形抓手的结构示意图。

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。

参阅图1和图2所示，图1为本发明的主视图，图2为本发明的俯视图，一种全自动食用菌菌包搔菌处理设备，包括取盖装置1、切割装置2、分流装置3、取环装置4、翻袋口装置5、袋口整形装置6。

结合图3、图4、图5、图6和图7所示，图3为本发明取盖装置的主视图，图4为本发明取盖装置的侧视图，图5为本发明取盖装置的俯视图，图6为本发明取盖装置的定位机构和取盖机构的俯视图，图7为本发明取盖装置的取盖机构的结构示意图，菌包输首先输送至取盖装置1，该取盖装置1用于将菌包的盖子取出，包括定位机构11、取盖机构12、输送线13和支架14。输送线13输送菌包经过定位机构11下端，支架14上竖向设置的4根导向轴140，定位机构11和取盖机构12滑动设置在导向轴140上。定位机构11包括第一升降架111、夹板112、升降驱动机构113和第一驱动机构114，第一升降架111通过直线轴承滑动设置在导向轴140上，第一升降架111连接升降驱动机构113，该升降驱动机构113包括升降气缸1131及连接在升降气缸1131伸缩杆及第一升降架111之间的连杆1132，升降气缸1131带动连杆1132驱动第一升降架111升降，夹板112成对设置在第一升降架111内且夹板112之间可相互活动，第一驱动机构114可以是安装在第一升降架111上的气缸，用于驱动夹板112之间闭合，夹板112上设有夹口1120；定位时，夹板112打开，第一升降架111下降，菌包套环伸入夹板112之间，接着两个夹板112闭合将菌棒套环固定在夹口1120之间，完成定位。

取盖机构12位于定位机构11上端，包括第二升降架121、滑架122、弹性顶头123、卡片124和第二驱动机构125、第三驱动机构126和第四驱动机构127，第二升降架121通过直线轴承滑动设置在导向轴140上，滑架122与第二升降架121通过滑轨结构1220活动连接，弹性顶头123安装在滑架122上，卡片124成对设置在弹性顶头123外侧，卡片124之间通过弹簧128拉紧，卡片124之间设有卡置菌包盖子的卡口1240，弹性顶头123伸缩设置于卡口1240之间，第二驱动机构125可以是安装在第一升降架111上且驱动第二升降架121沿导向轴140运动的气缸，第三驱动机构126可以是安装在滑架122上与卡片124连接并驱动卡片124开闭的气缸，第四驱动机构127包括与滑架122连接的链条1270，该链条1270通过链轮与电机传动连接，第四驱动机构127通过链条驱动滑架122向下料工位移动。取盖时，滑架122位于定位后的菌包正上方，第二驱动机构125控制第二升降架121下降，菌包盖子将弹性顶头123压入卡口1240内，卡片124的卡口1240与盖子的限位环配合固定，第二驱动机构125驱动第二升降架121抬升，卡片124将盖子从套环上拉起，随后通过第四驱动机构127带动滑架122移动到下料工位，第三驱动机构126驱动卡片124打开，盖子在弹性顶头123的推动下掉落，完成取盖。为了方便盖子收集，下料工位设置溜斗129，该溜斗129设于取盖装置下方，溜斗129与取盖机构12之间设置防护网130。

参阅图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14所示，其中，图8为本发明切割装置的主视图，图9为本发明切割装置的侧视图，图10为本发明切割装置的俯视图，图11为本发明切割装置的定位机构的主视图，图12为本发明切割装置的定位机构的侧视图，图13为本发明切割装置的定位机构的俯视图，图14为本发明切割装置的切割机构的示意图，取盖后的菌包经输送带或分流装置输送到切割装置2，切割装置2包括捏袋口机构21、定位机构22和切割机构23。捏袋口机构21包括一升降臂211、设置于升降臂211上的捏爪212、驱动升降臂211升降的升降驱动机构213以及驱动捏爪212张闭的捏爪驱动机构214，捏爪驱动机构214驱动捏爪212捏紧袋口边缘，升降驱动机构213驱动升降臂211带动捏爪212提升；为了使捏爪212能够自适应伸缩，升降臂211底端连接夹爪固定板215，捏爪驱动机构214包括夹手气缸2141，该夹手气缸2141与夹爪固定板215通过导向螺杆2142和自调节弹簧2143连接，该自调节弹簧2143套设在导向螺杆2142上，夹爪固定板215上还设有连接导向螺杆2142的导向块2144；为了方便袋口捏起，捏爪212之间形成方形阵列结构并分别从四个方向对袋口进行捏起。

在上述升降驱动机构213的一种优选实施方式中，升降驱动机构213包括竖向设置在升降臂211上的齿条2131、与齿条2131通过齿轮2132传动连接的升降电机2133，该升降电机2133固定在安装板2134上，升降电机2133驱动齿轮2132转动，齿轮2132带动齿条2131升降，进而带动升降臂211升降；为了使升降臂211在水平方向能够进给，升降驱动机构213还包括底座2135、设置在底座2135上的滑轨2136、滑动连接于滑轨2136且与安装板2134连接的滑块2137以及驱动安装板2134在滑轨2136方向滑动的滑动气缸2138，滑动气缸2138驱动安装板2134向菌包方向水平运动，进而实现捏爪212的水平移动。当然，升降驱动机构213还可以通过气缸驱动机构等直线驱动机构实现。

切割装置2的定位机构22通过固定菌包或菌包上的套环a的形式定位菌包，使菌包袋口位于捏爪212下方；优选的，定位机构22包括定位夹爪221、驱动定位夹爪221闭合的夹爪气缸222、安装夹爪气缸222的固定板223以及与固定板223连接且驱动定位夹爪221向菌包袋口方向移动的定位驱动机构224，其中，定位驱动机构224为直线驱动机构，优选包括与固定板223连接的定位气缸2241、安装定位气缸2241的固定底座2242、与固定板223连接的导向杆2243以及与导向杆2243滑动套接的直线轴承2244，直线轴承2244安装于固定底座2242上，导向杆2243朝向菌包袋口方向设置；如此，定位气缸2241推动固定板223带动夹爪气缸222和定位夹爪221运动至菌包区域，夹爪气缸222驱动定位夹爪221抓紧菌包或菌包上的套环a，实现菌包定位，使袋口位于捏爪212下方。

切割机构23包括一切割线231、安装切割线231的架体232以及与架体232连接且驱动切割线231向捏爪212下方菌包袋口移动的切割驱动机构233，其中，切割线231可以是电热丝，在切割驱动机构233的一种优选实施方式中，切割驱动机构233包括与架体232连接的切割气缸2331、安装切割气缸2331的座板2333以及设置在座板2333与架体232之间的导轨结构2332，该导轨结构2332用于座板2333导向，可以是以上导向杆2243的等同结构，切割气缸2331以座板2333为支撑推动架体232向菌包方向运动，切割线231对捏起的袋口进行切割。

切割装置工作时，通过定位机构22将菌包定位于捏袋口机构21下方，捏袋口机构21通过捏爪驱动机构214驱动捏爪212捏紧袋口边缘，升降驱动机构213驱动升降臂211带动捏爪212提升，将袋口拉起，随后切割装置通过起个驱动机构驱动切割线231对袋口进行切割，整个过程无需人工操作，自动化实现，袋口切割位置可以根据切割线231高度调节，使得切割得到的菌包仍保留必要的袋口高度。

结合图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24和图25所示，图15为本发明分流装置的示意图，图16为本发明分流装置移框机构的俯视图，图17为本发明分流装置移框机构的侧视图，图18为本发明分流装置定位机构的主视图，图19为本发明分流装置定位机构的俯视图，图20为本发明分流装置定位机构的侧视图，图21为本发明分流装置定位机构含限位板的示意图，图22为本发明分流机械手的主视图，图23为本发明分流机械手的侧视图，图24为本发明分流机械手的俯视图，图25为本发明机械手主体的示意图；分流装置3用于将菌包输送至分流工位b，在经分流机械手34输送至切割装置2,，包括输送线31、移框机构32和定位机构33和分流机械手34。输送线31用于输送菌框，输送线31优选使用辊筒输送线。移框机构32用于将输送线31上的菌框向分流工位b移动，包括用于连接菌框的移框件321以及驱动移框件321向分流工位b移动的移框驱动机构；移框驱动机构优选包括与移框件321连接的链条322，该链条322通过链轮323与输送电机324传动连接；链条322设置在辊筒输送线下方，移框件321可以是推板或拉钩，穿过辊筒并与菌框连接，通过拉动或推动等方式带动菌框移动。

定位机构33包括设置在输送线31上且将菌包限位于分流工位b的限位件331，定位机构33还包括一推板332及驱动该推板332向限位件331移动的定位驱动机构，推板332及限位件331将菌框内的菌包固定于分流工位b；在限位件331的一种优选实施方式中为限位框，该限位框包括限制菌框沿输送线31输送方向移动的横杆3311及限制菌框内的菌包脱离分流工位b的纵杆3312，纵杆3312高度高于菌框高度而低于菌包高度，使菌框能够从纵杆3312下通过；推板332背离横杆3311一端设有限位板3320，限位板3320将菌包之间整齐排列，避免菌包晃动和错位。

定位驱动机构为直线驱动机构，在定位驱动机构的一种优选实施方式中，定位驱动机构包括与推板332连接的齿条333、与齿条333连接的齿轮334以及与齿轮334连接的驱动电机335，该驱动电机335驱动齿轮334转动带动齿条333向分流工位b方向移动；为了保证推板332定向稳定动作，定位驱动机构还包括连接在齿条333与推板332之间的滑块336以及与滑块336滑动连接的滑轨337，该滑轨337用于对滑块336向分流工位b方向导向。

分流机械手34，包括机械手本体341以及驱动机械手本体341移动的移动装置342。机械手本体341包括安装板3411及设置在安装板3411上的导正件3412和内夹爪组件3413。导正件3412形成供菌包插入的导正空间34120，导正件3412可以是筒状结构，其内腔形成导正空间34120，优选的，导正件3412包括若干个间隔设置的定位杆34121，该定位杆34121之间形成导正空间34120，为了方便菌包插入导正空间34120，定位杆34121末端设有V型头部。

内夹爪组件3413包括一膨胀头34131、顶针34132、连接座34133和驱动机构34134，膨胀头34131设置于导正空间34120内的中心线位置，在菌包插入导正空间34120时能够正对插入套环内，膨胀头34131包括至少两瓣可转动连接于连接座34133的膨胀片34135，该膨胀片34135之间形成配合孔34130，配合孔34130和/或顶针34132呈锥型，该锥型顶部背离连接座34133设置，连接座34133相对安装板3411位置固定，驱动机构34134用于驱动顶针34132向配合孔34130运动使膨胀片34135末端打开而胀紧菌包的套环，驱动机构34134优选为气缸，连接座34133固定安装在气缸底端，该气缸设置在安装板3411上。为了方便膨胀头34131复位，膨胀片34135之间设有复位弹簧34136，用于膨胀片34135张开后复位，在复位弹簧34136的一种优选安装方式中，膨胀头34131外围设有环形槽，复位弹簧34136呈环形且套设在环形槽上。

移动装置342包括纵向移动机构3421，该纵向移动机构3421包括与安装板3411连接的升降座34211、与升降座34211连接的升降齿条34212以及通过升降齿轮34213驱动升降齿条34212移动的第一驱动电机34214，如此第一驱动电机34214驱动升降齿轮34213转动，带动升降齿条34212和升降座34211升降，进而实现机械手本体341移动抓取而无需菌包移动。

移动装置342还包括横向移动机构3422，该横向移动机构3422包括与纵向移动机构3421架体连接的移动座34221、与移动座34221连接的移动齿条34222以及通过移动齿轮34223驱动移动齿条34222移动的第二驱动电机34224，第二驱动电机34224驱动移动齿轮34223转动进而带动移动齿条34222和移动座34221横向移动，实现机械手本体341的横向移动，完成菌包的横向输送动作。

分流装置工作时，菌框随输送线31输送至分流工位b一侧并被限位框限制继续向前输送，此时，移框驱动机构驱动移框件321将菌框向分流工位b推送，推板332将菌包间推进定位，直至第一排菌包与纵杆3312接触并被限位于分流工位b上，分流机械手34将分流工位b的菌包取出，具体的，纵向移动机构3421驱动机械手本体341向菌包c移动，菌包c插入导正件3412内，导正件3412的导正空间34120对菌包c进行定位并导正，此时膨胀头34131插入菌包的套环内，驱动机构34134驱动顶针34132向膨胀片34135之间的配合孔34130运动，膨胀片34135之间被顶针34132撑开而胀紧套环内部，将菌袋袋口固定在套环和膨胀头34131之间，接着通过横向移动机构3422移动套环和袋口将菌包包体移动到下一工序中；接着，移框件321继续带动菌框移动使第二排的菌包置于分流工位b上，依次往复直至所有菌框内所有菌包被取出，空的菌框再由移框件321向外输送。

结合图26、图27和图28所示，图26为本发明取环装置的主视图，图27为本发明取环装置的侧视图，图28为本发明取环装置的俯视图，切割袋口后的菌包输送至取环装置4,进行取环操作，取环装置4包括取环夹爪41、手指气缸42、安装座43、进给驱动机构44、固定座45和拔环驱动机构46，手指气缸42安装在安装座43上，与取环夹爪41连接，用于驱动取环夹爪41闭合，进给驱动机构44与安装座43连接并驱动安装座43向菌包套环方向运动，固定座45用于安装进给驱动机构44，拔环驱动机构46与固定座45连接并驱动固定座45沿拔环方向动作。

进给驱动机构44选用直线驱动机构，优选的，进给驱动机构44包括与安装座43连接的进给气缸441，该进给气缸441设置于固定座45；为了提升进给驱动机构44动作的稳定性，进给驱动机构44还包括与安装座43连接的导杆442、与导杆442滑动连接的导向件443，安装座43与固定座45之间连接拖链444，该导向件443固定在固定座45上，导杆442朝向菌包套环方向设置，进给气缸441驱动固定座45沿导杆442运动。其中，导向件443可以是直线轴承或滑套。

在拔环驱动机构46的一种优选实施方式中，拔环驱动机构46包括与固定座45连接的拔环气缸461以及安装拔环气缸461的气缸支座462，为了提升拔环驱动机构46动作的稳定性，拔环驱动机构46还包括与固定座45连接的导轨463、与导轨463滑动连接且与气缸支座462连接的导轨底板464，拔环气缸461驱动固定座45沿导轨463方向运动。

本发明的食用菌菌包取环装置工作时，进给驱动机构44驱动安装座43向菌包方向移动，手指气缸42驱动取环夹爪41打开后夹紧套环，拔环驱动机构46驱动固定座45沿拔环方向运动，带动取环夹爪41将夹紧套环取，套环取出后，进给驱动机构44复位、取环夹爪41打开，套环掉落在收集箱内，依次往复，完成取环动作。

参阅图29所示，图29为本发明翻袋口装置的结构示意图；取环后的菌包输送至翻袋口装置5，翻袋口装置5包括外翻撑爪组件51、外治具组件52、扩口撑爪组件53和压边组件54。

结合图33和图34所示，图33为本发明外治具组件的主视图，图34为本发明外治具组件的俯向视图，外治具组件52包括外治具，外治具在袋口外围形成与袋口同圆心且半径小于袋口半径的支撑环520；外治具包括相对设置在菌包两侧的半环521以及驱动半环521闭合在袋口形成支撑环520的抱合驱动机构522，抱合驱动机构522可以是抱合气缸5220，抱合气缸5220驱动半环521从低端倾斜向上并在袋口外围形成支撑环520，如此减小半环521退出时对袋口的影响。

结合图30、图31和图32所示，图30为本发明外翻撑爪组件的主视图，图31为本发明外翻撑爪组件的侧视图，图32为本发明外翻撑爪组件的俯视图，外翻撑爪组件51包括用于伸入菌包袋口内将袋口撑开并将袋口以外治具为支撑向外翻折的外翻撑爪511；外翻撑爪组件51还包括至少两块用于安装外翻撑爪511的转接板512、驱动转接板512升降的下压驱动机构513以及驱动转接板512彼此靠近或远离的开合驱动机构514，外翻撑爪511在转接板512彼此靠近时聚拢，在转接板512彼此远离时间距扩大；具体的，转接板512之间相对设置且在相对端设有间隔设置的安装凸部5120，外翻撑爪511设置在安装凸部5120上，外翻撑爪511外侧面为圆弧面且相邻四个外翻撑爪511打开时形成对袋口的圆弧型下压面，下压驱动机构513包括与转接板512竖向连接的升降气缸5130，开合驱动机构514包括伸缩端与升降气缸连接的开合气缸5140，开合气缸5140安装于一安装底板515。

为了方便外翻撑爪组件51在支撑环520上对袋口进行翻折，支撑环520的外径由上至下逐渐减小，形成承压斜面5200，外翻撑爪511底部设有与承压斜面5200适配的按压斜面5110。

参阅图35、图36、图37、图38、图39、图40和图41所示，图35为本发明扩口撑爪组件的结构示意图，图36为本发明扩口撑爪组件横撑底板的安装主示意图，图37为本发明扩口撑爪组件横撑底板的安装俯视图，图38为本发明扩口撑爪组件横撑底板的安装侧视图，图39为本发明扩口撑爪组件纵撑底板的安装主示意图，图40为本发明扩口撑爪组件纵撑底板的安装俯视图，图41为本发明扩口撑爪组件纵撑底板的安装侧视图；扩口撑爪组件53包括用于伸入袋口内将袋口撑开至口径大于外翻撑爪511的横向尺寸的扩口撑爪531以及驱动扩口撑爪531升降的升降驱动机构532，该升降驱动机构532的升降端与外翻撑爪组件51连接并驱动外翻撑爪组件51升降；具体的，扩口撑爪组件53还包括用于安装扩口撑爪531的横撑底板533和纵撑底板534，横撑底板533数量为两块且分别连接一横行齿条535，该横行齿条535之间平行设置，纵撑底板534数量为两块且分别连接一纵行齿条536，该纵行齿条536之间平行设置，横行齿条535之间及纵行齿条536之间通过同步齿轮537连接，同步齿轮537之间同步转动且与驱动电机传动连接，使同步齿轮537转动带动横行齿条535之间及纵行齿条536之间反向运动，横撑底板533及纵撑底板534上的扩口撑爪531彼此径向打开而将袋口撑开。

在扩口撑爪531的一种优选安装方式中，横撑底板533上设有安装扩口撑爪531的安装部5330，安装部5330间隔设置且两个横撑底板533的安装部5330之间形成供纵撑底板534上的扩口撑爪531移动的让位孔5300，纵撑底板534活动设置在横撑底板533上端且其扩口撑爪531穿过让位孔5300设置，横撑底板533及纵撑底板534之间相互靠近时，相邻安装部5330之间相互靠近使扩口撑爪531形成圆柱结构，如此方便插入刚取出套环、口径较小的袋口内并径向向外撑开袋口。

扩口撑爪组件53的安装架与外翻撑爪组件51的安装底板515连接成一体结构，该一体结构与一升降驱动机构532的升降端连接，通过该升降驱动机构532驱动同步升降，升降驱动机构532可以是通用升降机构。

结合图42所示，图42为本发明压边组件的结构示意图，压边组件54包括若干压杆541以及驱动压杆541向袋口方向压设在外翻的袋口上的压边驱动机构542，以避免外翻撑爪511、外治具复位时带动袋口移动；具体的，压边组件54相对设置在菌包两侧且两侧的压杆541末端之间形成围绕袋口的圆形结构，压边驱动机构542可以是气缸等直线驱动机构。

翻袋口装置5工作时，扩口撑爪531伸入取环后的菌包袋口内将袋口撑开并带动袋口向上提升一定距离，袋口撑开口径大于外翻撑爪511的横向尺寸，便于外翻撑爪511伸入袋口；外治具在袋口外围形成与袋口同圆心且半径小于袋口半径的支撑环520、外翻撑爪511伸入菌包袋口内将袋口撑开、外翻撑爪511将袋口以支撑环520为依托向支撑环520外推压实现袋口外翻；压边组件54的压杆541对外翻后的袋口进行压边；扩口撑爪531、外翻撑爪511和外治具退出袋口复位，完成一次菌包袋口翻折动作；后续可对同一菌包多次翻折或依次对其他菌包进行袋口翻折。

结合图43、图44、图45、图46和图47所示，图43为本发明袋口整形装置的主视图，图44为本发明袋口整形装置的后视图，图45为本发明袋口整形装置的侧视图，图46为本发明袋口整形装置的俯视图，图47为本发明整形抓手的结构示意图袋口整形装置6，包括整形手爪61、驱动气缸62、固定板63和升降驱动机构64，驱动气缸62的伸缩端与整形手爪61连接，用于驱动整形手爪61张闭，固定板63用于安装整形手爪61和驱动气缸62，升降驱动机构64与固定板63连接，用于驱动固定板63及整形手爪61同步升降。

在整形手爪61的一种优选实施方式中，整形手爪61包括铰接座611、爪指612、连杆613及连接头614，铰接座611连接固定在固定板63底面，爪指612铰接于铰接座611，爪指612之间等间距且同圆设置，以更好的胀紧袋口，连杆613一端铰接于爪指612中部，另一端铰接于连接头614，该连接头614设置在爪指612之间的轴线位置且与驱动气缸62的伸缩端连接，驱动气缸62带动连接头614升降，并通过连杆613带动爪指612闭合与打开，完成整形动作。

升降驱动机构64可以是通用升降驱动机构64，优选的包括与固定板63连接的升降臂641、纵向安装在升降臂641上的齿条642、与齿条642传动连接的齿轮643以及驱动齿轮643转动的驱动电机44，驱动电机44带动齿轮643和齿条642运动，实现升降臂641升降，进而带动整形手爪61移动。

该袋口整形装置6还包括装框机构，该装框机构包括活动夹具651、固定夹具562、安装板66、导轨结构67、夹紧气缸68、水平驱动机构69和纵向驱动机构610，固定夹具562固定安装在安装板66一侧，夹紧气缸68安装在固定板63另一侧并且其伸缩端与活动夹具651连接，活动夹具651与安装板66之间通过导轨结构67连接导向，活动夹具651与固定夹具562间隔设置，夹紧气缸68驱动活动夹具651向固定夹具562方向运动对菌包进行夹紧，纵向驱动机构610与安装板66连接，用于驱动安装板66升降，水平驱动机构69与纵向驱动机构610连接，用于驱动纵向驱动机构610及安装板66水平移动。

为了更好的夹紧菌包，固定夹具562与活动夹具651设有弧形夹槽650且弧形夹槽650之间形成菌包的夹紧空间5。

为简化结构，纵向驱动机构610及水平驱动机构69优选为齿轮齿条驱动机构，结构与升降驱动机构64等同，水平驱动机构69、纵向驱动机构610及升降驱动机构64安装在一横梁上。

本发明的食用菌菌包袋口整形机械手工作时，通过升降驱动机构64驱动整形手爪61伸入袋口内，驱动气缸62带动连接头614升降并以连杆613带动爪指612闭合与打开，进而实现整形手爪61对袋口的整形动作，实现菌包袋口的整形；整形后的菌包随输送带移动一段距离，装框机构对整形后菌包进行装框操作，具体的，夹紧气缸68驱动活动夹具651和固定夹具562闭合将整形后的菌包夹紧定位，并通过水平驱动机构69和纵向驱动机构610配合移动将菌包放入框内，实现整形和装框动作同步完成。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，包括

取盖装置，该取盖装置用于将菌包的盖子取出；

取环装置，该取环装置设置在取盖装置后端，用于将菌包的套环取出；

翻袋口装置，该翻袋口装置设置在取环装置后端，用于翻折菌包的袋口。

2.根据权利要求1所述的全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，所述翻袋口装置包括外治具组件和外翻撑爪组件，外治具组件包括外治具，外治具在袋口外围形成与袋口同圆心且半径小于袋口半径的支撑环，外翻撑爪组件包括用于伸入菌包袋口内将袋口撑开并将袋口以外治具为支撑向外翻折的外翻撑爪。

3.根据权利要求2所述的全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，所述外翻撑爪组件包括至少两块用于安装外翻撑爪的转接板、驱动转接板升降的下压驱动机构以及驱动转接板彼此靠近或远离的开合驱动机构，外翻撑爪在转接板彼此靠近时聚拢，在转接板彼此远离时间距扩大；所述转接板之间相对设置且在相对端设有间隔设置的安装凸部，外翻撑爪设置在安装凸部上，外翻撑爪外侧面为圆弧面且相邻四个外翻撑爪打开时形成对袋口的圆弧型下压面，所述下压驱动机构包括与转接板竖向连接的升降气缸，所述开合驱动机构包括伸缩端与升降气缸连接的开合气缸。

4.根据权利要求2所述的全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，所述外治具包括相对设置在菌包两侧的半环以及驱动半环闭合在袋口形成支撑环的抱合驱动机构，抱合驱动机构驱动半环从低端倾斜向上并在袋口外围形成支撑环，所述支撑环的外径由上至下逐渐减小，形成承压斜面，所述外翻撑爪底部设有与承压斜面适配的按压斜面。

5.根据权利要求2所述的全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，翻袋口装置还包括扩口撑爪组件，该扩口撑爪组件包括用于伸入袋口内将袋口撑开至口径大于外翻撑爪的横向尺寸的扩口撑爪以及驱动扩口撑爪升降的升降驱动机构，该升降驱动机构的升降端与外翻撑爪组件连接并驱动外翻撑爪组件升降。

6.根据权利要求5所述的全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，所述扩口撑爪组件包括用于安装扩口撑爪的横撑底板和纵撑底板，所述横撑底板数量为两块且分别连接一横行齿条，该横行齿条之间平行设置，所述纵撑底板数量为两块且分别连接一纵行齿条，该纵行齿条之间平行设置，所述横行齿条之间及纵行齿条之间通过同步齿轮连接，同步齿轮之间同步转动且与驱动电机传动连接，使同步齿轮转动带动横行齿条之间及纵行齿条之间反向运动，横撑底板及纵撑底板上的扩口撑爪彼此径向打开而将袋口撑开，所述横撑底板上设有安装扩口撑爪的安装部，安装部间隔设置且两个横撑底板的安装部之间形成供纵撑底板上的扩口撑爪移动的让位孔，横撑底板及纵撑底板之间相互靠近时，相邻安装部之间相互靠近使扩口撑爪形成圆柱结构。

7.根据权利要求6所述的全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，翻袋口装置还包括压边组件，该压边组件包括若干压杆以及驱动压杆向袋口方向压设在外翻的袋口上的压边驱动机构，所述压边组件相对设置在菌包两侧且两侧的压杆末端之间形成围绕袋口的圆形结构，以避免外翻撑爪、外治具复位时带动袋口移动。

8.根据权利要求1所述的全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，所述取盖装置包括支架、竖向设置在支架上的导向轴、滑动设置在导向轴上的定位机构和取盖机构；所述定位机构包括滑动设置在导向轴上的第一升降架、成对活动设置在第一升降架内的夹板、驱动夹板之间闭合的第一驱动机构，夹板上设有夹口，两个夹板闭合时将菌棒套环固定在夹口之间；所述取盖机构位于定位机构上端，包括滑动设置在导向轴上的第二升降架、与第二升降架活动连接的滑架、安装在滑架上的弹性顶头、成对设置在弹性顶头外侧的卡片、安装在第一升降架上且驱动第二升降架沿导向轴运动的第二驱动机构、驱动卡片开闭的第三驱动机构以及驱动滑架向下料工位移动的第四驱动机构，所述卡片之间通过弹簧预紧且设有卡置菌包盖子的卡口，所述弹性顶头伸缩设置于卡口之间。

9.根据权利要求1所述的全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，所述取环装置包括取环夹爪、驱动所述取环夹爪闭合的手指气缸、安装所述手指气缸的安装座、与所述安装座连接并驱动安装座向菌包套环方向运动的进给驱动机构、安装所述进给驱动机构的固定座以及与所述固定座连接并驱动固定座沿拔环方向动作的拔环驱动机构。

10.根据权利要求1至9中任一所述的全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，还包括设置在取环装置前端的切割装置，该切割装置用于切除菌包取环后的部分袋口，包括捏袋口机构、定位机构和切割机构，该捏袋口机构包括一升降臂、设置于升降臂上的捏爪、驱动升降臂升降的升降驱动机构以及驱动捏爪张闭的捏爪驱动机构，捏爪驱动机构驱动捏爪捏紧袋口边缘，升降驱动机构驱动升降臂带动所述捏爪提升；该定位机构用于定位菌包，使菌包袋口位于所述捏爪下方，定位机构包括定位夹爪、驱动所述定位夹爪闭合的夹爪气缸、安装所述夹爪气缸的固定板以及与所述固定板连接且驱动定位夹爪向菌包袋口方向移动的定位驱动机构；该切割机构包括一切割线、安装所述切割线的架体以及与架体连接且驱动所述切割线向捏爪下方菌包袋口移动的切割驱动机构。

11.根据权利要求1至9中任一所述的全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，还包括设置在两个工序之间的分流装置，该分流装置用于将菌包从菌框中取出并移送至下一工序中，包括输送线、移框机构、定位机构和分流机械手，输送线用于输送菌框，该移框机构用于将输送线上的菌框向分流工位移动，包括用于连接菌框的移框件以及驱动移框件向分流工位移动的移框驱动机构；定位机构包括设置在输送线上且将菌包限位于分流工位的限位件；分流机械手包括机械手本体以及驱动机械手本体移动的移动装置，所述机械手本体包括安装板及设置在安装板上的导正件和内夹爪组件，所述导正件形成供菌包插入的导正空间，所述内夹爪组件包括一膨胀头、顶针、连接座和驱动机构，所述连接座相对所述安装板位置固定，所述膨胀头设置于导正空间内的中心线位置，包括至少两瓣可转动连接于连接座的膨胀片，该膨胀片之间形成配合孔，所述顶针可活动插接于配合孔内，所述配合孔和/或顶针包括横截面尺寸沿背离连接座方向逐渐减小的插接段，所述驱动机构用于驱动顶针向配合孔运动使所述膨胀片末端打开而胀紧菌包的环形件。

12.根据权利要求1至9中任一所述的全自动食用菌菌包搔菌处理设备，其特征在于，还包括设置在翻袋口装置后端的袋口整形装置，该袋口整形装置包括包括整形手爪、与整形手爪连接并驱动整形手爪张闭的驱动气缸、安装所述整形手爪的固定板、与固定板连接且驱动固定板升降的升降驱动机构，整形手爪包括与固定板连接的铰接座、若干个铰接于铰接座的爪指、铰接于爪指中部的连杆以及铰接所述连杆的连接头，该连接头设置在爪指之间且与驱动气缸的伸缩端连接，驱动气缸带动连接头升降通过连杆带动爪指闭合与打开；还包括装框机构，该装框机构包括活动夹具、与活动夹具间隔设置的固定夹具、连接固定夹具的安装板、连接在活动夹具与安装板之间的导轨结构、驱动活动夹具向固定夹具方向运动的夹紧气缸、与安装板连接的纵向驱动机构以及与纵向驱动机构连接的水平驱动机构。

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