CN114467639A - 菌棒自动脱袋机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食用菌栽培领域，涉及一种菌棒自动脱袋机，包括：机架、输送装置、脱袋装置和菌棒输出装置，所述机架上设置有输送装置，沿所述输送装置的物料传输方向设置有脱袋装置，所述输送装置的尾部与菌棒输出装置的进料端相连；所述脱袋装置包括：钻孔装置、翻转装置、横向割口、纵向割口、撕裂装置、推送装置。减轻工人劳动强度，整个剥皮过程由机器动作完成，无需人工操作；降低生产成本，实现机器全天运行；提高工作效率，每小时脱袋960棒，大约是人工效率的4倍；保证产品质量，菌棒表层切口深度一致，调整好后不会伤害内部菌丝；消除安全隐患，脱袋过程中菌棒不与人接触，人工只需在脱袋前后收放菌棒。
Description
技术领域
本发明涉及食用菌栽培技术领域，具体提供一种香菇菌棒脱袋技术设备。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
香菇菌棒脱袋是香菇行业种植中必不可少的一道工序，目前食用菌香菇菌棒脱袋是人工脱袋，没有专用于香菇菌棒脱袋设备，对于大型香菇种植产业，人工需求量大，成本高。现在虽然有些设计公司已研制出菌棒脱袋设备，但因技术或设计不成熟原因，效率一直很低下，并且造成废棒率很高，浪费大，一直没能推广使用，仍使用人工脱袋，菌棒脱袋设备的发展一直没有提高进步，处在非常原始状态。
人工脱袋劳动强度大，操作人员一只手持菌棒，另一只手持刀具，先用刀具把菌棒的塑料层划出两道裂口，抓住菌棒封头端将塑料层撕下，然后把菌种剔除，菌棒脱袋完成。
人工脱袋，菌棒切口全靠经验，切口深度难以保证，不同操作人员，切口深度不一样，极易损伤菌棒菌丝。菌棒切口深度不能大于3mm，大于3mm就会损伤菌丝，造成菌棒出菇产量降低。人工使用割袋刀具刃口锋利，操作过程中容易划伤手，造成伤害。总体来说，人工脱袋使用人工多，成本高，员工劳动强度大、效率低，质量一致性差。
专利CN212279171 U公开了一种食用菌菌棒脱袋机，包括：机架和位于机架顶部的面板，所述机架的内部安装有气泵和控制箱，所述面板上设置有菌棒脱袋机构，其特征在于：所述菌棒脱袋机构包括菌棒传送机构、菌棒托盘和割袋机构，所述菌棒传送机构包括传送气缸和支架，所述支架与传送气缸的气缸轴固定连接，支架上安装有电动夹爪，所述割袋机构将菌棒托盘分隔成前置托盘和后置托盘，所述割袋机构包括安装在支座上的环形框架，所述环形框架上均匀分布有多个可翻转回位的割袋刀片组件，多个割袋刀片组件的末端接触于一点，且该点与环形框架的圆心位于同一水平线。但发明人发现：该装置存在以下不足：
1)菌棒输送使用螺旋输送，容易损伤菌棒。
2)不具备菌穴剔除和脱袋一体处理功能，难以分工位连续脱袋，效率仍有待提高。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供了菌棒自动脱袋机，提高了脱袋效率，降低员工劳动强度，节约成本。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种菌棒自动脱袋机，包括：机架、输送装置、脱袋装置和菌棒输出装置，所述机架上设置有输送装置，沿所述输送装置的物料传输方向设置有脱袋装置，所述输送装置的尾部与菌棒输出装置的进料端相连；所述脱袋装置包括：钻孔装置、翻转装置、横向割口、纵向割口、撕裂装置、推送装置；所述钻孔装置、翻转装置、横向割口、纵向割口、撕裂装置、推送装置沿物料运动方向依次设置在机架上。
针对人工脱袋成本高、效率低、质量一致性差的问题，本发明提供了一种自动脱袋机，提高了脱袋效率，降低了员工劳动强度，节约成本。
本发明的第二个方面，提供了一种菌棒自动脱袋机的使用方法，包括：
菌棒菌穴朝上放进菌棒输送槽内，输送槽移动到钻孔装置位置，实现钻孔；
钻孔完毕，菌棒移动到翻转装置，将菌棒穴翻转至下部；
翻转后的菌棒移动到横向割口位置，横向割口气缸动作，带动横向割刀旋转移动，割开横向口，动作完成后移动到纵向割口位置，纵向割口上下气缸下移，使纵向割刀与菌棒袋接触，割刀气缸动作，带动割刀移动，菌袋割开；
将割开的菌棒移动到撕裂装置，撕开菌袋，移动到推送装置处，由夹钳夹住菌棒袋口下拉，推送电机动作带动推送装置将菌棒推出到输送皮带，菌棒由输送皮带输出，完成脱袋。
本发明的第三个方面，提供了任一上述的装置在食用菌生产中的应用。
本发明的有益效果在于：
(1)改变了传统脱袋模式，由人工脱袋改变为机器脱袋；
(2)减轻工人劳动强度，整个剥皮过程由机器动作完成，无需人工操作；
(3)降低生产成本，实现机器全天运行；
(4)提高工作效率，每小时脱袋960棒，大约是人工效率的4倍；
(5)保证产品质量，菌棒表层切口深度一致，调整好后不会伤害内部菌丝；
(6)消除安全隐患，脱袋过程中菌棒不与人接触，人工只需在脱袋前后收放菌棒。
(7)本申请中的输送使用输送槽，不存在损伤菌棒的危险。
(8)本申请的菌棒自动脱袋机具有菌穴剔除和脱袋一体功能，分工位连续脱袋，效率高。
(9)本申请的装置结构简单、操作方便、已实现了产业化生产，易于规模化推广。
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为菌棒自动脱袋机结构图；
图2为钻孔装置结构图；
图3为撕裂装置结构图；
图4为脱袋工艺流程图。
其中，1.机架、2.菌棒输送槽、3.钻孔装置、4.翻转装置、5.横向割口装置、6.纵向割口装置、7.撕裂装置、8.推送电机、9.推送装置、10.夹紧下拉装置、11.传动链条、12.传动减速电机、13.储气罐、14.控制箱、15.菌棒；
3-1钻孔电机、3-2第一升降气缸、3-3导杆、3-4升降滑块；
7-1滑块、7-2第二升降气缸、7-3撕裂气缸、7-4撕裂针。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
本申请中为了保证钻孔、割口、撕裂针精确定位，采用如下设置：
首先，本申请的装置整个菌棒移动使用输送槽输送，输送槽固定在传动链条上，链条传动比稳定性高，能够精确定位。
其次，传动链条的移动由伺服电机带动链轮转动，链轮转动实现链条移动，控制精度高。在每个钻孔、割口、撕裂装置处安装有检测感应开关，当输送槽运动到相应工位位置，感应开关检测菌棒输送过来，同时发出检测信号由控制器控制伺服电机停止，精确定位到每个工位位置，相应工位开始动作，动作完成后，伺服电机转动，带动菌棒输送槽移动到下一工位，每个工位动作连续运行，互不影响，效率高。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
实施例1：
如图1所示，菌棒自动脱袋机由菌棒输送装置、脱袋装置和菌棒输出装置三大部分组成。输送装置由菌棒输送槽2、传动链条11、传动减速电机12等组成，脱袋装置由钻孔装置3、翻转装置4、横向割口装置5、纵向割口装置6、撕裂装置7、菌棒袋口夹紧下拉装置10组成，菌棒输出装置由推送装置9、输送皮带组成。设备结构简单,操作方便,脱袋效率高。
主要部位结构说明
1、钻孔装置
如图2所示，钻孔装置3由第一升降气缸3-2、钻孔电机3-1、导杆3-3、升降滑块3-4组成。感应开关检测到菌棒输送槽输送到钻孔装置3位置时，第一升降气缸3-2动作下移，钻孔电机3-1通过升降滑块3-4顺着导杆3-3下移，钻孔电机3-1开始转动，实现钻孔，将菌种穴钻出，完成钻孔进入下一步动作。
2、撕裂装置
如图3所示，撕裂装置7由第二升降气缸7-2、撕裂气缸7-3、滑块7-1、撕裂针7-4组成，感应开关检测到菌棒输送槽2输送至撕裂针7-4位置时，第二升降气缸7-2动作下移，同时带动撕裂气缸7-3固定块(下部的横杆)下移，撕裂针7-4下移到适当位置，两个撕裂气缸7-3同时动作带动滑块7-1移动，滑块7-1带动撕裂针7-4移动，同时撕开菌棒塑料层，撕裂完成后，第二升降气缸7-2上移，撕裂气缸7-3复位，整个撕裂动作完成，菌棒移动到下一工序位置，进入下一步动作。
上述的菌棒自动脱袋机的具体使用方法如下：
操作人员将菌棒菌穴朝上放进菌棒输送槽2内，菌棒输送槽2移动到钻孔装置3位置，实现钻孔，钻孔完毕。
菌棒移动到翻转装置4，将菌棒穴翻转至下部，以防割刀损伤菌穴口。
然后移动到横向割口位置5，感应开关检测到菌棒，横向割口气缸动作，带动横向割刀移动，将菌棒割开横向口。
动作完成后移动到纵向割口位置6，同时感应开关动作纵向割口上下气缸下移，使纵向割刀与菌棒袋接触，割刀气缸动作，带动割刀移动，菌袋纵向割开，完成纵向割口。
菌棒移动到撕裂装置位置7，撕开菌袋。
菌棒移动到推送装置9处，由夹钳夹住菌棒袋口下拉，推送电机8动作带动推送装置9移动，将菌棒推出脱掉菌棒塑料层，实现菌棒与菌袋分离，脱袋完成。
菌棒推到输送皮带，由输送皮带输出，整个菌棒脱袋完成。进行下一循环周期，实现连续不间断菌棒输送脱袋，如图4所示。
实施例2
一种菌棒自动脱袋机，包括：机架1、输送装置、脱袋装置和菌棒输出装置，所述机架1上设置有输送装置，沿所述输送装置的物料传输方向设置有脱袋装置，所述输送装置的尾部与菌棒输出装置的进料端相连；所述脱袋装置包括：钻孔装置3、翻转装置4、横向割口装置5、纵向割口装置6、撕裂装置7、推送装置9；所述钻孔装置3、翻转装置4、横向割口装置5、纵向割口装置6、撕裂装置7、推送装置9沿物料运动方向依次设置在机架1上。
在一些实施方式中，钻孔装置3包括：第一升降气缸3-2、钻孔电机3-1、升降滑块3-4和支架，所述支架由两个导杆和多条水平设置的横杆组成，第一升降气缸3-2设置在两条横杆之间，其中，上部的横杆与导杆固定连接，下部的横杆通过升降滑块3-4与导杆相连，所述下部的横杆上远离第一升降气缸3-2的一侧设置有多组钻孔电机3-1；所述第一升降气缸3-2和钻孔电机3-1上分别设置有感应开关。
钻孔完毕，菌棒移动到翻转装置4，将菌棒穴翻转至下部，对于翻转装置4的具体结构，本申请中并不做特殊的限定，只要能够使物料翻转料翻转160～200度即可，例如：机械手、十字翻转架。
在一些实施方式中，所述横向切割装置5包括：立柱、横向割口气缸、横向割刀，所述横向割口气缸的两端分别与立柱和横向割刀相连；所述横向割口气缸设置有感应开关。
在一些实施方式中，所述纵向切割装置6包括：立柱、纵向割口上下气缸、纵向割刀，所述纵向割口上下气缸的两端分别与立柱和纵向割刀相连；所述纵向割口上下气缸设置有感应开关。
在一些实施方式中，所述撕裂装置7包括：第二升降气缸7-2、撕裂气缸7-3、滑块7-1、撕裂针7-4、支架，所述支架由两个导杆和多条水平设置的横杆组成，第二升降气缸7-2设置在两条横杆之间，其中，上部的横杆与导杆固定连接，下部的横杆与导杆可移动连接，所述下部的横杆上中心对称地设置有两个滑块7-1，所述滑块7-1可沿下部的横杆左右移动，所述两个滑块7-1的一端分别与对应的撕裂气缸7-3相连，所述撕裂气缸7-3固定设置在导杆上，另一端与对应的撕裂针7-4相连，所述第二升降气缸7-2、撕裂气缸7-3分别设置有感应开关。使用时，首先，由第二升降气缸7-2带动下部的横杆下移至预定位置，然后，有撕裂气缸7-3带动两个滑块7-1分别向左右运动，带动两个撕裂针7-4在水平方向上分别进行左右运动，完成对菌袋的撕裂操作。
在一些实施方式中，所述推送装置9与推送电机8相连，所述推送装置9位于菌棒输送槽2的一端，可沿菌棒输送槽2水平移动，所述电动夹钳与拉伸气缸相连，所述拉伸气缸与机架相连，所述电动夹钳位于菌棒输送槽2的一侧，对菌袋进行夹紧，然后由拉伸气缸带动其向下运动，同时，推送装置9与菌棒输送槽2横截面相匹配，由推送电机8带动推送装置9从菌棒输送槽2的一端移动到另一端，完成推送作业。在一些实施例方式中，所述推送装置9为推块，所述推块可嵌合在菌棒输送槽2中。
在一些实施方式中，所述菌棒输出装置包括：传动链条11、菌棒输送槽2；机架1上设置有传动链条11，所述传送链条11上间隔设置有多个菌棒输送槽2；所述传动链条11与传动减速电机12相连。
一种菌棒自动脱袋机的使用方法，包括：
菌棒菌穴朝上放进菌棒输送槽2内，菌棒输送槽2移动到钻孔装置3位置，实现钻孔；
钻孔完毕，菌棒移动到翻转装置4，将菌棒穴翻转至下部；
翻转后的菌棒移动到横向割口位置5，横向割口气缸动作，带动横向割刀旋转移动，割开横向口，动作完成后移动到纵向割口位置6，纵向割口上下气缸下移，使纵向割刀与菌棒袋接触，割刀气缸动作，带动割刀移动，菌袋割开；
将割开的菌棒移动到撕裂装置7，撕开菌袋，移动到推送装置9处，由夹钳夹住菌棒袋口下拉，推送电机8动作带动推送装置将菌棒推出到输送皮带，菌棒由输送皮带输出，完成脱袋。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种菌棒自动脱袋机，其特征在于，包括：机架、输送装置、脱袋装置和菌棒输出装置，所述机架上设置有输送装置，沿所述输送装置的物料传输方向设置有脱袋装置，所述输送装置的尾部与菌棒输出装置的进料端相连；所述脱袋装置包括：钻孔装置、翻转装置、横向割口装置、纵向割口装置、撕裂装置、推送装置；所述钻孔装置、翻转装置、横向割口、纵向割口、撕裂装置、推送装置沿物料运动方向依次设置在机架上。
2.如权利要求1所述的菌棒自动脱袋机，其特征在于，钻孔装置包括：升降气缸、钻孔电机、第一升降滑块和支架，所述支架由两个导杆和多条水平设置的横杆组成，第一升降气缸设置在两条横杆之间，其中，上部的横杆与导杆固定连接，下部的横杆通过升降滑块与导杆相连，所述下部的横杆上远离第一升降气缸的一侧设置有多组钻孔电机；所述第一升降气缸和钻孔电机上分别设置有感应开关。
3.如权利要求1所述的菌棒自动脱袋机，其特征在于，所述翻转装置使物料翻转160～200度。
4.如权利要求1所述的菌棒自动脱袋机，其特征在于，所述横向切割装置包括：立柱、横向割口气缸、横向割刀，所述横向割口气缸的两端分别与立柱和横向割刀相连；所述横向割口气缸设置有感应开关。
5.如权利要求1所述的菌棒自动脱袋机，其特征在于，所述纵向切割装置包括：立柱、纵向割口上下气缸、纵向割刀，所述纵向割口上下气缸的两端分别与立柱和纵向割刀相连；所述纵向割口上下气缸设置有感应开关。
6.如权利要求1所述的菌棒自动脱袋机，其特征在于，所述撕裂装置包括：第二升降气缸、撕裂气缸、滑块、撕裂针、支架，所述支架由两个导杆和多条水平设置的横杆组成，第二升降气缸设置在两条横杆之间，其中，上部的横杆与导杆固定连接，下部的横杆与导杆可移动连接，所述下部的横杆上中心对称地设置有两个滑块，所述滑块可沿下部的横杆左右移动，所述两个滑块的一端分别与对应的撕裂气缸相连，所述撕裂气缸固定设置在导杆上，另一端与对应的撕裂针相连，所述第二升降气缸、撕裂气缸分别设置有感应开关。
7.如权利要求1所述的菌棒自动脱袋机，其特征在于，所述推送装置与推送电机相连，所述推送装置位于菌棒输送槽的一端，可沿菌棒输送槽水平移动，所述电动夹钳与拉伸气缸相连，所述拉伸气缸与机架相连，所述电动夹钳位于菌棒输送槽的一侧。
8.如权利要求1所述的菌棒自动脱袋机，其特征在于，所述菌棒输出装置包括：传动链条、菌棒输送槽；机架上设置有传动链条，所述传送链条上间隔设置有多个菌棒输送槽；所述传动链条与传动减速电机相连。
9.一种菌棒自动脱袋机的使用方法，其特征在于，包括：
菌棒菌穴朝上放进菌棒输送槽内，输送槽移动到钻孔装置位置，实现钻孔；
钻孔完毕，菌棒移动到翻转装置，将菌棒穴翻转至下部；
翻转后的菌棒移动到横向割口位置，横向割口气缸动作，带动横向割刀旋转移动，割开横向口，动作完成后移动到纵向割口位置，纵向割口上下气缸下移，使纵向割刀与菌棒袋接触，割刀气缸动作，带动割刀移动，菌袋割开；
将割开的菌棒移动到撕裂装置，撕开菌袋，移动到推送装置处，由夹钳夹住菌棒袋口下拉，推送电机动作带动推送装置将菌棒推出到输送皮带，菌棒由输送皮带输出，完成脱袋。
10.权利要求1-8任一项所述的装置在食用菌生产中的应用。
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