一种食用菌固态打孔接种装置的制作方法

1.本实用新型涉及食用菌生产技术领域，尤其涉及一种食用菌固态打孔接种装置。


背景技术：

2.现有技术中，菌棒的制作一般是先剪用来密封接种孔的胶布、再将原料装袋成菌棒并在菌棒上打孔、接着在孔处贴胶布密封、然后对密封好的菌棒进行灭菌、经过冷却后撕除胶布、接着进行接种并在接种后贴回胶布，最后才是叠堆培养。
3.目前的菌棒接种打孔工作为分开进行操作，在打孔后需要采用胶布密封，操作麻烦，而且在灭菌过程中有可能胶布的粘性下降，菌种袋内的无菌基质会从接种孔上脱落。在灭菌完成后，再将这些灭菌完成的菌棒进行搬运到接种室，然后进行接种，在该过程中胶布脱落的菌棒内的无菌有可能洒出，造成污染，同时也不利于工作的展开。为此一些专利中，例如专利201510168401.2
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一种适用于菌棒的自动接种机，在该专利中提供了一种自动化设备来实现自动接种，但是在该专利中，先进行打孔操作，然后将打孔好的菌棒转移到接种工位进行接种。在此过程中打孔杆在拔出的过程中可能会带出菌棒内的无菌基质，而且打完孔后的菌棒在转移到接种工位时，由于接种口没有东西封堵，加上输送机构的振动，菌棒内的无菌基质有可能洒出，污染了输送机构。而且接种工位上的固体菌种接种机在接种时需要重新定位菌棒，如果定位不准确接种质量不佳，同时菌种还容易从接种孔掉出。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供一种食用菌固态打孔接种装置，本打孔接种装置能够在打孔的同时直接接种，并且利用气压将固体菌种压实在接种孔内，整个接种过程不会出现无菌基质从菌棒内洒出或者带出的情况。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种食用菌固态打孔接种装置，包括机架、菌棒输送组件、打孔组件和菌种送料组件；菌棒输送组件安装在机架上，且用于输送菌棒；打孔组件设置在机架位于菌棒输送组件的一侧上，所述打孔组件包括至少一组打孔管以及可驱动打孔管一端插入菌棒内的驱动机构；菌种送料组件包括菌种分料机构、吹气机构以及至少一组输送管路，所述输送管路的两端分别连接吹气机构以及打孔管的上端，所述输送管路的侧壁上连通有分管，所述分管的进料端与菌种分料机构的输出端连通，以抽吸菌种分料机构上的菌种。
7.作为上述技术方案的改进，所述菌种分料机构的输出端上连接有菌块整形机构，所述菌块整形机构用于将散状的菌种挤压成块状，并逐块向外输送。
8.作为上述技术方案的改进，所述菌种分料机构包括储量斗、能够围绕自身轴线转动的转盘以及若干设置在转盘上的固定治具；所述储量斗设置在转盘的上方，所述菌块整形机构安装在储量斗的输出端上，所述固定治具用于接收菌块整形机构整形后掉落的菌块；所述分管的进料端可升降地罩装在固定治具上。
9.作为上述技术方案的改进，所述菌块整形机构包括安装座、设置在安装座内的活
动腔以及活动设置在活动腔内的顶压头，所述安装座的上部设置有进料口，所述安装座的下部设置有出料口，所述进料口和出料口不同轴设置，所述进料口连通储量斗的出料端，所述安装座上设置有顶压气缸，所述顶压气缸的输出端与顶压头连接，所述顶压气缸可驱动顶压头在进料口和出料口之间往复运动，所述顶压气缸可驱动顶压头配合活动腔位于出料口对应区域的内壁以将菌种挤压成块。
10.作为上述技术方案的改进，所述顶压头向外的一端上设置有u型开口，所述活动腔远离顶压气缸的一侧内壁上设置有配合顶压头两侧叉部的容置部，所述出料口的顶部设置在顶压头与容置部抵合时u型开口所在位置的正下方。
11.作为上述技术方案的改进，所述容置部内设置有缓冲件。
12.作为上述技术方案的改进，所述机架上设置有升降气缸，所述升降气缸设置在转盘的一侧，所述分管的进料端安装在升降气缸上，所述升降气缸可带动分管的进料端罩装在其对应区域下方的固定治具上。
13.作为上述技术方案的改进，所述驱动机构包括滑动座、转动电机、曲柄、活动杆及推拉杆，所述滑动座滑动地安装在机架上，所述转动电机安装在机架上，且输出端与曲柄的转动中心连接，所述推拉杆的一端通过活动杆与曲柄偏心铰接，另一端与滑动座铰接；所述打孔管设置在滑动座上。
14.作为上述技术方案的改进，所述菌棒输送组件包括送料输送带以及设置在机架上的固定机构，所述固定机构可将送料输送带上所输送的菌棒截停并定位。
15.作为上述技术方案的改进，所述固定机构包括安装架、设置在安装架上的伸缩气缸以及设置在伸缩气缸输出端上的卡头，所述安装架安装在机架上，且位于送料输送带的一侧上，所述伸缩气缸的输出端指向送料输送带内部，所述机架位于送料输送带的另一侧上设置有配合卡头定位菌棒的定位块，所述伸缩气缸可通过卡头将菌棒顶压在定位块上。
16.与现有技术相比本申请的有益效果是：
17.本实用新型的食用菌固态打孔接种装置利用菌棒输送组件输送菌棒，实现自动化上料；利用驱动机构驱动打孔管一端插入菌棒内，打孔简单可靠；利用菌种分料机构实现固体菌块的逐块分料，便于后期菌块上料；吹气机构向输送管路吹气，同时利用输送管路内相对外界所形成的的负压通过分管将菌种分料机构上已经分好的菌种抽吸入输送管路内，最终送入到打孔管内，进而实现打孔的过程中同时实现接种，简单方便快捷。由于输送管路的持续供气，使得固体菌种能够很好地封堵接种孔；而且由于输送管路的持续供气，打孔管在拔出菌棒的过程中也不会带出基质，降低无菌基质从菌棒中洒出的情况，保证菌棒的接种质量。
附图说明
18.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：
19.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例的侧向结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例中菌棒输送组件的部分结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例中输送管路与分管配合处的内部结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例中菌块整形机构的内部结构示意图。
24.图中：机架1、升降气缸11、菌棒输送组件2、送料输送带21、安装架22、伸缩气缸23、卡头24、定位块25、定位槽26、打孔组件3、打孔管31、驱动机构32、滑动座321、转动电机322、曲柄323、活动杆324、推拉杆325、菌种送料组件4、菌种分料机构41、储量斗411、转盘412、固定治具413、吹气机构42、输送管路43、分管44、菌块整形机构45、安装座451、活动腔452、顶压头453、进料口454、出料口455、顶压气缸456、u型开口457、容置部458、缓冲件459
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合
28.如图1至图5所示，本实用新型提供了一种食用菌固态打孔接种装置，包括机架1、菌棒输送组件2、打孔组件3和菌种送料组件4；菌棒输送组件2安装在机架1上，且用于输送菌棒；打孔组件3设置在机架1位于菌棒输送组件2的一侧上，所述打孔组件3包括至少一组打孔管31以及可驱动打孔管31一端插入菌棒内的驱动机构32；菌种送料组件4包括菌种分料机构41、吹气机构42以及至少一组输送管路43，所述输送管路43的两端分别连接吹气机构42以及打孔管31的上端，所述输送管路43的侧壁上连通有分管44，所述分管44的进料端与菌种分料机构41的输出端连通，以抽吸菌种分料机构41上的菌种。在本申请中，菌棒输送组件2可以为输送带，通过输送带实现菌棒的上料，提高加工的效率。其中，本申请中的菌棒为袋装的菌棒，其经过灭菌后被送入到菌棒输送组件2中。此外，其中，吹气机构42通过输送管路43向打孔管31吹气时，其所产生的负压会通过分管44将菌种分料机构41上的菌块抽吸并依次穿过输送管路43、打孔管31送入到菌棒内，由于基质是散状的，为此在实际的接种过程中打孔管31插入到基质内后，会将接种区域的基质向周围吹出挤压，然后为菌块腾出接种空间，下文有详细接种说明，本申请在此不详述。菌棒可以采用集中杀菌处理，所以便于进行集中消毒，减少人工的介入。其中上料机构可以是人工上料，实现无菌操作。同时消毒的基质可以采用专门的消毒反应釜进行消毒，等消毒反应釜消毒完成后可以利用吊装设备整体吊装将菌棒搬运到菌棒输送组件2，当然也可以采用机械手进行上料，这样减少了人工接触到无菌基质，减少了污染源的接入。
29.本实用新型的食用菌固态打孔接种装置利用菌棒输送组件2输送菌棒，实现自动
化上料；利用驱动机构32驱动打孔管31一端插入菌棒内，打孔简单可靠；利用菌种分料机构41实现固体菌块的逐块分料，便于后期菌块上料；吹气机构42向输送管路43吹气，同时利用输送管路43内相对外界所形成的的负压通过分管44将菌种分料机构41上已经分好的菌种抽吸入输送管路43内，最终送入到打孔管31内，进而实现打孔的过程中同时实现接种，简单方便快捷。由于输送管路43的持续供气，使得固体菌种能够很好地封堵接种孔；而且由于输送管路43的持续供气，打孔管31在拔出菌棒的过程中也不会带出基质，降低无菌基质从菌棒中洒出的情况，保证菌棒的接种质量。
30.参见图1至图3，在本申请的一个实施例中，所述菌棒输送组件2包括送料输送带21以及设置在机架1上的固定机构，所述固定机构可将送料输送带21上所输送的菌棒截停并定位。固定机构可以为一些常规夹持机械手结构，当然还可以是一些挡块结构。在本申请的一个优选实施例中，所述固定机构包括安装架22、设置在安装架22上的伸缩气缸23以及设置在伸缩气缸23输出端上的卡头24，所述安装架22安装在机架1上，且位于送料输送带21的一侧上，所述伸缩气缸23的输出端指向送料输送带21内部，所述机架1位于送料输送带21的另一侧上设置有配合卡头24定位菌棒的定位块25，所述伸缩气缸23可通过卡头24将菌棒顶压在定位块25上。为了提高夹持的准确性，本申请中定位块25上设置有用于检测菌棒位置的位置传感器，位置传感器控制伸缩气缸23的动作。当送料输送带21将一个菌棒输送过来后，菌棒到达预设的位置并被位置传感器所检测到，位置传感器控制伸缩气缸23伸出，这时通过卡头24将菌棒顶压在定位块25上，实现菌棒的截留以及定位。参见图3，在本申请的一个优选实施例中，为了提高菌棒的定位精度，卡头24靠近定位块25上设置有开口状的定位槽26，其中定位槽26呈倒梯形，这样便于卡头24向定位块25一侧运动时，能够利用定位槽26自动对菌棒进行校正位置，提高后期菌棒接种的准确性。
31.参见图1,，当待接种的菌棒被卡头24配合定位块25所述夹持后，驱动机构32驱动打孔管31下降并插入到菌棒内，实现打孔操作。驱动机构32可以是常规气缸或升降电缸，但是采用常规气缸或升降电缸来驱动打孔管31下降并插入到菌棒内，由于这两种设备的运动存在一个运动极限的问题，为此在运动到极限行程后因为惯性会存在一个抖动的问题，该抖动容易对菌棒的包装袋上的接种孔造成撕裂，使得接种孔破裂，菌棒内的无菌基质容易洒出。其中，在本申请的一个优选实施例中，所述驱动机构32包括滑动座321、转动电机322、曲柄323、活动杆324及推拉杆325，所述滑动座321滑动地安装在机架1上，所述转动电机322安装在机架1上，且输出端与曲柄323的转动中心连接，所述推拉杆325的一端通过活动杆324与曲柄323偏心铰接，另一端与滑动座321铰接；所述打孔管31设置在滑动座321上。其中利用曲柄323的周期性运动再配合菌棒输送组件2的输送动作，可以实现连续性生产；同时曲柄323的结构特性使得滑动座321在运动到最低端时，其运动过程直接放缓，同时动作连贯性好，不会出现常规气缸或升降电缸运动不连贯的问题。此外，在机架1上设置有竖轨12，滑动座321滑动安装在竖轨12上。
32.参见图1和图2，所述菌种分料机构41的输出端上连接有菌块整形机构45，所述菌块整形机构45用于将散状的菌种挤压成块状，并逐块向外输送。这样的好处是便于将散状的菌种进行挤压成块，通过块状的菌种来封堵菌棒上的接种孔，避免接种后的菌棒散落的问题。
33.其中参见图2、图4和图5，所述菌种分料机构41包括储量斗411、能够围绕自身轴线
转动的转盘412以及若干设置在转盘412上的固定治具413；所述储量斗411设置在转盘412的上方，所述菌块整形机构45安装在储量斗411的输出端上，所述固定治具413用于接收菌块整形机构45整形后掉落的菌块；所述分管44的进料端可升降地罩装在固定治具413上。其中机架1上设置有带动转盘412转动的旋转电机46，固定治具413设置有若干组，其均匀设置在转盘412上，而机架1上设置有带动分管44进行升降的升降气缸或者升降电机，使得分管44的进料端能够罩装在其中一个装有菌种的固定治具413上，在本申请中储量斗411与分管44的进料端分别对应在不同的固定治具413上，这样便于实现流水式输送菌种。需要特别说明的是，本申请中的菌种为分散状，当然本申请中还可以是采用已经是块状的菌种；如果是采用块状的菌种，本申请中需要将菌块整形机构45替换成使得菌种逐块掉落的分块机构，这样实现菌种的逐块掉落入到固定治具413。其中分块机构可以采用一个送料通道，送料通道的横截面与菌种块的横截面相符，且所有的菌种块在送料通道内均是逐个排队掉落，在送料通道内通过常规传感器控制一个拦截板，拦截版由气缸启动，当需要下料时气缸带动拦截板抽离送料通道，使得一块菌种块掉落，待掉落完成后，气缸带动拦截板封堵后一块菌种块。由于分块机构不是本申请的保护重点，为此本申请在此不详述，其逐块送料的方式可以参考本申请中菌块整形机构45的送料方式，该方式也可以实现逐块送料。在本申请中的菌种优选分散状的菌种，便于经过菌块整形机构45处理后，菌种的形状以及规格均相同，提高中期接种的一致性。参见图4，在本申请中由于分管44与输送管路43是相互连通，为了提高分管44的抽吸能力，分管44的出料方向与输送管路43的出料方向呈锐角。在本申请中吹气机构42为空气泵一类产品。此外，为了提高分管44的抽吸能力，分管44与输送管路43的连接处为输送管路43管径的最小处。
34.参见图5，所述菌块整形机构45包括安装座451、设置在安装座451内的活动腔452以及活动设置在活动腔452内的顶压头453，所述安装座451的上部设置有进料口454，所述安装座451的下部设置有出料口455，所述进料口454和出料口455不同轴设置，所述进料口454连通储量斗411的出料端，所述安装座451上设置有顶压气缸456，所述顶压气缸456的输出端与顶压头453连接，所述顶压气缸456可驱动顶压头453在进料口454和出料口455之间往复运动，所述顶压气缸456可驱动顶压头453配合活动腔452位于出料口455对应区域的内壁以将菌种挤压成块。由于进料口454和出料口455为错位设置，为此在需要制作菌种块时，散状菌种进入到活动腔452内；这时顶压气缸456可驱动顶压头453将进料口454区域内的菌种推送至在出料口455一侧，这时顶压头453的侧壁封堵了进料口454避免散状的菌种继续掉落；而被顶推的菌种由于顶压气缸456的伸出速度非常快，为此直接被抵压在活动腔452位于出料口455对应区域的内壁上，避免了菌种从出料口455掉出。在实际的使用中，顶压气缸456的伸出速度十分关键，其决定了散状的菌种在被挤压成块前是否会存在部分掉掉落入出料口455。当然，即使有部分菌种掉落入出料口455，但是这些掉落的菌种也会被固定治具413所处承接，最终会被分管44一并吸附抽走。
35.为了使得散状的菌种能够成型，所述顶压头453向外的一端上设置有u型开口457，所述活动腔452远离顶压气缸456的一侧内壁上设置有配合顶压头453两侧叉部的容置部458，所述出料口455的顶部设置在顶压头453与容置部458抵合时u型开口457所在位置的正下方。此外，为了减少顶压头453两侧叉部对容置部458的冲击而带动安装座451振动，所述容置部458内设置有缓冲件459，缓冲件459可以为常规的橡胶材料制成。实际上容置部458
的深度大于顶压头453的叉头的长度，这样的设置使得顶压气缸456顶出时，散状的菌种被完全挤压成块而不受顶压头453与容置部458的相互干涉影响。待散状的菌种被完全挤压成型后，顶压气缸456收回，这时菌种块掉落入固定治具413内，完成菌块的逐个分配。
36.参见图3，所述机架1上设置有升降气缸11，所述升降气缸11设置在转盘412的一侧，所述分管44的进料端安装在升降气缸11上，所述升降气缸11可带动分管44的进料端罩装在其对应区域下方的固定治具413上。
37.上述菌种的接种过程如下，当菌棒输送组件2将菌棒输送到合适位置后，卡头24配合定位块25将菌棒定位，这时转动电机322带动曲柄323转动进而通过活动杆324带动推拉杆325推动滑动座321在竖轨12上滑动，进而驱动打孔管31插入到菌棒中；这时吹气机构42通过输送管路43向打孔管31内吹气，使得封堵在打孔管31插入端上的无菌基质向打孔管31的周侧外吹出，该部分无菌基质最终被打孔管31所吹出的气流挤压到打孔管31外，并形成接种空间。由于有卡头24与定位块25的限制，使得打孔管31在吹气的时候不会使得整个菌棒松散。而由于输送管路43与分管44相互连接，此时机架1上的升降气缸11带动分管44进行升降，使得分管44的进料端罩装在固定治具413上，使得固定治具413上的菌种块被抽吸进入到分管44内，最终菌种块依次通过分管44、输送管路43进入到打孔管31内，由于吹气机构42持续吹气菌种块被持续压在菌棒的接种处上；而在打孔管31拔出的时候，为了避免打孔管31带出无菌基质以及菌种块，吹气机构42继续吹气；直至打孔管31完全退出菌棒，完成一侧接种。为了能够实现菌棒的多侧面接种，可以设置多台打孔组件3和菌种送料组件4来实现上述的要求，当然也可以在卡头24配合定位块25的区域上设置有用于翻转菌棒的结构，例如机械手结构来实现菌棒的翻身，由于这不是本申请的保护技术方案，本申请在此不详述。
38.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。