CN114194711B - 一种自动化食用菌上架设备及栽培棚系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化食用菌上架设备及栽培棚系统，属于食用菌栽培技术领域，包括上架机和上架输送带，上架输送带表面间隔分布有多个凹状托盘；上架机包括第一框架、安装于第一框架的升降机构，所述升降机构连接水平移动机构；水平移动机构包括多个间距与凹状托盘对应的上架托盘，上架托盘连接第一驱动件以朝向上架输送带移动，并在升降机构作用下托起凹状托盘上的菌包；每个上架托盘上方均设有推送组件，推送组件在第二驱动件的作用下能够伸出以将上架托盘上的菌包推送至出菇架。本发明能够实现菌包的自动上架、自动转移，进而提高栽培效率。

Description

一种自动化食用菌上架设备及栽培棚系统

技术领域

本发明涉及食用菌栽培技术领域，尤其涉及一种自动化食用菌上架设备及栽培棚系统。

背景技术

食用菌行业发展迅速，对食用菌栽培的效率也逐渐提高。目前，食用菌栽培棚在菌包出菇上架时多为人工上架，费时费力，且不利于规模化、标准化。现有技术中虽已有自动上架机，但依然不能完全满足要求。例如，现有技术公开了一种养菌上架机，其包括主架体，主架体内设置有内提升框，内提升框为双层，每层内提升框的一端设置运输辊，运输辊上设置有多个菌菇框，每层内提升框内滑动设置有推架机构。

虽然上述自动上架机能够实现菌菇自动上架，但是内提升框每层均需设置运输辊，增加了设备的高度；而且运输辊表面光滑，在运输菌菇框时容易出现晃动，造成推架机构与菌菇不对中的问题。

另外，对于食用菌栽培棚，现有模式的出菇栽培棚内网架绝大多数为固定网架，且标准不统一，故难以实现机械自动化。另外，将菌包摆到网架需依靠小车将大量菌包分为几十包一小批转入棚内，再进行人工上架，运输过程费时费力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种自动化食用菌上架设备及栽培棚系统，能够实现菌包的自动上架、自动转移，进而提高栽培效率。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种自动化食用菌上架设备，包括上架机和上架输送带，上架输送带表面间隔分布有多个凹状托盘；上架机包括第一框架、安装于第一框架的升降机构，所述升降机构连接水平移动机构；

水平移动机构包括多个间距与凹状托盘对应的上架托盘，上架托盘连接第一驱动件以朝向上架输送带移动，并在升降机构作用下托起凹状托盘上的菌包；

每个上架托盘上方均设有推送组件，推送组件在第二驱动件的作用下能够伸出以将上架托盘上的菌包推送至出菇架。

作为进一步的实现方式，所述上架输送带设于上架机和出菇架之间，上架输送带对应于上架机区域为上架区，上架区的凹状托盘数量与上架托盘数量相同。

作为进一步的实现方式，各上架托盘通过第一连接轴相连，第一连接轴连接第一驱动件。

作为进一步的实现方式，所述推送组件包括滑块轴，滑块轴与其上的滑块构成滑动副；各滑块通过第二连接轴相连，第二连接轴连接第二驱动件。

作为进一步的实现方式，所述出菇架包括第二框架，第二框架布置多层出菇托盘，每层具有多个。

作为进一步的实现方式，所述出菇托盘为瓦片状结构。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种自动化食用菌栽培棚系统，包括所述的上架设备。

作为进一步的实现方式，还包括棚体、运送系统，棚体两端设有棚门，所述运送系统包括多组布置于棚体内的纵向滑轨，对应于棚门的一组纵向滑轨从棚门伸出设定长度，以配合出菇架；

纵向滑轨靠近棚门的一端连接横向滑轨，出菇架在纵向滑轨和横向滑轨的交叉处能够实现转向。

作为进一步的实现方式，所述棚体顶部安装光照系统和喷淋系统，棚体端部安装制冷制热系统。

作为进一步的实现方式，所述棚体端部设置通风系统，棚体内设有加湿系统。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明的上架机设置多个上架托盘，上架托盘在气缸的作用下能够伸出并插入上架输送带上的凹状托盘，在升降机构的带动下将菌包托起；上架托盘上方设有滑块和滑块轴构成的推送组件，通过滑块沿滑块轴移动将菌包转移至出菇架上的出菇托盘；通过各机构配合实现菌包的快速、高效转移。

(2)本发明的上架输送带周向布置凹状托盘，通过凹状托盘回转实现菌包输送；每组菌包输送至上架区进行上架操作，之后通过上架输送带传输使下一组同样个数的凹状托盘处于上架区即可，实现菌包的稳定转移。

(3)本发明的棚体设有运送系统，运送系统包括纵向滑轨和横向滑轨，通过滑轨交叉处使用的滑轮设置为万向滑轮，非交叉处使用的滑轮设置为单向滑轮，使出菇架能够沿滑轨推动，在滑轨交叉处可以实现90°转弯，保证出菇架按照要求转移，提高栽培效率。

(4)本发明的不仅将上架过程自动化，也将运输过程考虑在内，实现了出菇架在栽培棚中的快速转移，提高了运输效率；同时，通过温、光、湿、气各类传感器及自动化控制，栽培棚可实现对栽培环境的自动化控制与管理。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的运送系统结构示意图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的出菇架结构示意图；

图3是本发明根据一个或多个实施方式的上架输送带结构示意图；

图4是本发明根据一个或多个实施方式的凹状托盘结构示意图；

图5是本发明根据一个或多个实施方式的上架机结构示意图。

其中，1、棚体，2、出菇架，3、纵向滑轨，4、横向滑轨，5、棚门，6、单向滑轮，7、万向滑轮，8、第一框架，9、第二驱动件，10、第一驱动件，11、滑块，12、上架托盘，13、第一连接轴，14、链传动机构，15、第一驱动电机，16、上架区，17、凹状托盘，18、第二驱动电机，19、第二框架，20、出菇托盘，21、凹槽，22、托片，23、第二连接轴，24、上架输送带，25、滑块轴。

具体实施方式

实施例一：

本实施例提供了一种自动化食用菌上架设备，包括上架机、上架输送带24和出菇架2，上架输送带24设置于上架机和出菇架2之间，上架机能够将上架输送带24上的菌包推送至出菇架2。

进一步的，如图3所示，上架输送带24由第二驱动电机18带动旋转，上架输送带24表面间隔分布有凹状托盘17，相邻凹状托盘17的间距与上架托盘12之间的间距相同，以使菌包能够顺利从凹状托盘17转移至上架托盘12。

在本实施例中，上架输送带24长度大于第一框架8长度，上架输送带24对应于第一框架8的输送段为上架区16，位于上架区16的凹状托盘17数量与上架托盘12数量相同，当凹状托盘17与上架托盘12位置对应后，第二驱动电机18停止，上架机开始进行上架操作。

本实施例的上架输送带24采用不锈钢材料，宽度设置为42-45cm，上架输送带24的周长为9.6m，共设有60个凹状托盘17。当然，上架输送带24尺寸也可以根据实际要求适应性调整。

如图4所示，所述凹状托盘17包括凹槽21，凹槽21的两端具有对称设置的托片22，通过托片22托住菌包。在本实施例中，托片22沿竖直方向朝外侧倾斜设定角度，其一侧表面与凹槽21固定，另一侧表面为承托面，承托面形状与菌包表面相适应。

例如，凹槽21的宽度为7.5cm，相邻凹状托盘17中心间距0.16m，第二驱动电机18牵引上架输送带24，每次移动距离为12个凹状托盘17距离，即1.92m。

进一步的，如图2所示，所述出菇架2包括第二框架19、出菇托盘20，本实施例的第二框架19为长方体框架，其上布置多层出菇托盘20，出菇托盘20在每层分布多个。每层出菇托盘20的间距与凹状托盘17的间距相等，上架托盘12将凹状托盘17上的菌包托起后，通过推送组件将菌包推送至对应层的出菇托盘20。

在本实施例中，出菇托盘20为瓦片状结构，即出菇托盘20具有一定长度且横截面为圆弧形。

出菇架2的第二框架19尺寸、出菇托盘20层数及尺寸等均可根据实际栽培需求而定。本实施例的出菇架2为边长2-3cm镀锌方钢管组成的框架结构，尺寸为202cm*80cm*170cm，分2面共8层，每层12个出菇托盘20，出菇托盘20尺寸为8cm*35cm瓦片状，其中35cm为长度，8cm为出菇托盘20横向两端部直线距离；相邻出菇托盘20间距为16cm，第二框架19最底层距地面8-10cm，每排上下间距18-22cm，两面前后出菇托盘20中心间距38-42cm。优选地，出菇托盘20材料采用钢化塑料。

进一步的，如图5所示，上架机包括第一框架8、升降机构、水平移动机构，第一框架8为支撑框架，其形状可以根据实际要求设置；本实施例的第一框架8为长方体框架。

所述第一框架8两侧对称安装升降机构，两升降机构之间连接有水平移动机构，升降机构能够带动水平移动机构上下运动。在本实施例中，升降机构采用链传动机构14，链传动机构14连接第一驱动电机15。可以理解的，在其他实施例中，升降机构也可以采用其他直线传动机构实现。

在本实施例中，所述水平移动机构包括平台、上架托盘12、推送组件，所述平台的两端连接升降机构，上架托盘12和推送组件均与平台相连，在升降机构的作用下上架托盘12和推送组件随平台上下移动。

上架托盘12沿第一框架8长度方向间隔布置多个，例如12个，且各上架托盘12位于同一水平面。上架托盘12呈瓦片状，即上架托盘12具有一定长度，其横截面为圆弧形，且凸起侧朝下。上架托盘12的长度可根据菌包长度设置。

各上架托盘12的一端通过第一连接轴13相连，第一连接轴13远离上架托盘12的一侧连接第一驱动件10，通过第一驱动件10实现第一连接轴13和上架托盘12伸缩。为了保证运动平稳性，本实施例沿第一连接轴13长度方向间隔设置两个第一驱动件10，当然，第一驱动件10也可以为三个或三个以上。

优选地，第一驱动件10采用气缸，通过气缸实现第一连接轴13和上架托盘12的伸缩动作。

所述第一连接轴13的两端与平台上侧滑动连接，使上架托盘12能够随平台升降。

进一步的，推送组件位于上架托盘12上方，用于将上架托盘12上的菌包推送至出菇架2。所述推送组件包括滑块轴25和滑块11，每个上架托盘12均对应一个滑块轴25，滑块轴25的轴线方向与上架托盘12长度方向平行，滑块轴25与上架托盘12的间距大于菌包的竖向高度。

滑块轴25一端通过连接件与平台固定，滑块轴25上设有滑块11，滑块11能够沿滑块轴25的轴线方向移动，在移动的同时将菌包推出。在本实施例中，各滑块11通过第二连接轴23相连，以保证滑块11的同步移动。

所述连接轴23远离滑块11的一侧连接若干第二驱动件9，例如两个第二驱动件9，通过第二驱动件9驱动滑块11沿滑块轴25移动。本实施例的第一驱动件10和第二驱动件9均与第一框架8固定。优选地，所述第二驱动件9为气缸，滑块11的最大行程小于滑块轴25的长度，以避免滑块11从滑块轴25上脱出。

进一步的，上架过程为：

本实施例的气缸行程设置为40cm，上架完成后上架托盘12由气缸(第一驱动件10)牵引横向收回，当每12个为一组盛有菌包的凹状托盘17从上架输送带24一端到达升降机构区域(上架区16)时，上架输送带24停止，气缸(第一驱动件10)推动40cm，上架托盘12伸入每个凹状托盘17内，升降机构带动水平移动机构拉升到出菇架2指定层高，在第二驱动件9作用下第二连接轴23带动12个滑块11前推40cm，将菌包推送至出菇托盘20。

滑块11及第二连接轴23收回，上架传送带24及凹状托盘17转动1.92m，引入另外12个菌包，第一驱动件10再次推动取包并提升，且推送过程中上轮行程的12个菌包被推送到出菇架2另一面的12个出菇托盘20，由此一层24个菌包上架完毕，滑块11及第二连接轴23收回。

实施例二：

本实施例提供了一种自动化食用菌栽培棚系统，包括实施例一所述的上架设备，还包括棚体1、运送系统，运送系统与出菇架2配合，用于出菇架2的位置转移。

具体的，如图1所示，棚体1两端设有棚门5，棚体1的尺寸根据食用菌栽培要求而定。本实施例中棚体1长40-45m、宽7.5-8m、高3-4m，棚体1的支撑结构由直径2-5cm镀锌钢管组成，棚门5由聚氨酯保温材料制成，棚顶由内而外依次用0.1mm厚大棚塑料膜、90％密度遮阳网、3cm厚大棚棉被覆盖。

所述运送系统包括多组间隔布置于棚体1内的纵向滑轨3，对应于棚门5的一组纵向滑轨3从棚门5伸出设定长度(例如2m)，以与棚体1外侧的出菇架2配合，使出菇架2通过纵向滑轨3从棚体1移动至棚体1内。

在本实施例中，设置三组纵向滑轨3，位于中间的纵向滑轨3与棚门5对应。可以理解的，在其他实施例中，纵向滑轨3也可以多于三组。

纵向滑轨3靠近棚门5的一端连接横向滑轨4，出菇架2在纵向滑轨3和横向滑轨4的交叉处能够实现转向。

进一步的，横向滑轨4和每组纵向滑轨3均包括两个相互平行的滑轨，滑轨采用滑轮轨道，出菇架2底面与滑轮轨道配合。纵向滑轨3的两滑轨间距大于横向滑轨4的两滑轨间距，以使纵向滑轨3适配出菇架2的长度，横向滑轨4适配出菇架2的宽度。在本实施例中，纵向滑轨3的两滑轨间距为1.0-1.1m，横向滑轨4的两滑轨间距为0.2-0.3m。

纵向滑轨3和横向滑轨4的交叉处使用的滑轮为万向滑轮7，非交叉处使用的滑轮为单向滑轮6，出菇架2在推动作用下可以沿滑轨移动，并在交叉处可以实现90°转弯。

进一步的，棚体1安装光照系统、制冷制热系统、通风系统、加湿系统、喷淋系统。

本实施例的光照系统使用LED灯带,在棚顶内侧每隔1-1.5m位置固定放置一条灯带。制冷制热系统由蒸发器机组和温度探头组成，由PLC自动控制，蒸发器机组放置在与棚门5间距1-1.5m处，棚体1两端各放置一组蒸发器机组向中间对吹，蒸发器出风口连接风管并延伸至棚体1中间位置，风头开口朝向斜上方。

通风系统由2-4个轴流风机和二氧化碳探头组成，轴流风机安装在棚体1一端，总进风量一般为棚体1内总容积的20-40倍，轴流风机启停由PLC根据CO₂浓度或时间段自动控制，轴流风机连接风管均匀进风。

棚排风口安装在棚体1另一端，棚排风口安装2-4个0.36-1m²的自垂百叶。在本实施例中，与轴流风机连接的风管使用尼龙布或PE塑料风管，每隔0.5-2m设一出风口，每个出风口直径5-10cm。每隔3-5m使用尼龙布条将风管固定于棚体1上。

风管与轴流风机或者蒸发器出风口由一条可旋转的中心轴钢条连接，钢条长1-10cm，风管近风机端和远风机端各开设4个侧向出风口，出风时可使风管延中心轴向自转，保证棚内出风均匀。

进一步地，所述加湿系统由雾化加湿器和湿度探头组成，由PLC根据湿度或时间段自动控制。所述喷淋系统由输水管道、电磁阀和喷淋头组成，由PLC自动控制，喷淋头设置在运送系统上方，以对出菇架2上的菌包喷淋；相邻喷淋头之间间隔1-2m。

本实施例的工作原理为：

39-40cm长的香菇菌包由人工摆放到上架输送带24，上架机进行上架，上架后叉车将出菇架2摆放至棚门5纵向滑轨3处，可由2人快速通过棚内的滑轨将装有菌包的出菇架2滑移至指定位置完成上架。

上架后进入出菇阶段，使用上架机上架香菇菌包后，棚内均匀摆好出菇架2，开启喷淋系统12h，使菌包喷淋吸水达到2.2kg左右，开启通风，每小时通风10min，空间温度设置12-15℃，一周后进入菌包采收阶段。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动化食用菌上架设备，其特征在于，包括上架机和上架输送带，上架输送带表面间隔分布有多个凹状托盘；上架机包括第一框架，第一框架两侧对称安装升降机构，两升降机构之间连接有水平移动机构；

水平移动机构包括平台、推送组件、多个间距与凹状托盘对应的上架托盘，所述平台的两端连接升降机构，上架托盘和推送组件均与平台相连；上架托盘沿第一框架长度方向间隔布置多个；上架托盘连接第一驱动件以朝向上架输送带移动，并在升降机构作用下托起凹状托盘上的菌包；

推送组件位于上架托盘上方，推送组件在第二驱动件的作用下能够伸出以将上架托盘上的菌包推送至出菇架；

所述上架输送带设于上架机和出菇架之间，上架输送带对应于上架机区域为上架区，上架区的凹状托盘数量与上架托盘数量相同；相邻凹状托盘的间距与上架托盘之间的间距相同；所述凹状托盘包括凹槽，凹槽的两端具有对称设置的托片，托片沿竖直方向朝外侧倾斜设定角度；

各上架托盘通过第一连接轴相连，第一连接轴连接第一驱动件；所述第一连接轴的两端与平台上侧滑动连接；

所述推送组件包括滑块轴，滑块轴与其上的滑块构成滑动副；每个上架托盘均对应一个滑块轴，滑块轴的轴线方向与上架托盘长度方向平行；滑块轴一端通过连接件与平台固定，各滑块通过第二连接轴相连，所述第二连接轴远离滑块的一侧连接若干第二驱动件，第一驱动件和第二驱动件均与第一框架固定。

2.根据权利要求1所述的一种自动化食用菌上架设备，其特征在于，所述出菇架包括第二框架，第二框架布置多层，每层具有多个出菇托盘。

3.根据权利要求2所述的一种自动化食用菌上架设备，其特征在于，所述出菇托盘为瓦片状结构。

4.一种自动化食用菌栽培棚系统，其特征在于，包括如权利要求1-3任一所述的上架设备。

5.根据权利要求4所述的一种自动化食用菌栽培棚系统，其特征在于，还包括棚体、运送系统，棚体两端设有棚门，所述运送系统包括多组布置于棚体内的纵向滑轨，对应于棚门的一组纵向滑轨从棚门伸出设定长度，以配合出菇架；

纵向滑轨靠近棚门的一端连接横向滑轨，出菇架在纵向滑轨和横向滑轨的交叉处能够实现转向。

6.根据权利要求5所述的一种自动化食用菌栽培棚系统，其特征在于，所述棚体顶部安装光照系统和喷淋系统，棚体端部安装制冷制热系统。

7.根据权利要求5或6所述的一种自动化食用菌栽培棚系统，其特征在于，所述棚体端部设置通风系统，棚体内设有加湿系统。