一種轉盤式自動菌類接種機的制作方法

本發明涉及一種轉盤式自動菌類接種機。

背景技術：

我國是食用菌生產大國，現有企業中投入生產的菌類接種機普遍存在一些缺陷：生產工序相對分散，不集中，需要多個操作工人來完成；播種環境封閉性較差，容易帶入雜菌，降低了生產質量；設備體積巨大，維護成本高，不適合小規模菌類養殖戶使用。因此設計一種工序緊湊，所需操作人員少，封閉性好且體積小的菌類接種機十分必要。

技術實現要素：

為解決現有菌類接種機的不足，本發明提出一種轉盤式自動菌類接種機。

本發明解決上述問題的技術方案是：

一種轉盤式自動菌類接種機，包括箱體，所述箱體內設有進料部、用于給菌棒打菌種孔的打孔部、用于向菌種孔內投放菌種的播種部、用于壓實菌種孔內的菌種的填種部、用于輸出菌棒的出料部、帶動菌棒運動的驅動部和用于控制打孔部、播種部、填種部、出料部和驅動部動作的控制部；

所述箱體的前端開口，且配有可打開的前蓋板，定義箱體的前蓋板所在的方向為前方，與前蓋板相對的一方為后方，箱體的頂面所在的方向為上方，箱體的底面所在的方向為下方；

所述進料部包括開設在箱體頂面的投料口和位于箱體內的下料滾道，所述下料滾道向下傾斜延伸，且下料滾道的一端與投料口連通，另一端與驅動部連通；

所述驅動部包括可前后滑動地架設在箱體內的底板，所述底板與箱體的頂面平行，所述底板的下方設有驅動底板移動的動力裝置；所述底板上架設有固定盤，所述固定盤的上方設有轉盤，第一電機的機身固定在固定盤的下表面上，且第一電機的輸出軸向上貫穿固定盤并與轉盤固定連接，以驅動轉盤帶動；

轉盤和固定盤之間設有用于支撐轉盤的軸承轉盤，所述軸承轉盤的中心軸、轉盤的中心軸、固定盤的中心軸和第一電機的輸出軸的中心軸共線；所述軸承轉盤包括內外相套的內軸承環和外軸承環，且內軸承環與外軸承環相對轉動；所述內軸承環的上表面與轉盤的下表面相固定，所述外軸承環的下表面與固定盤的上表面相固定；固定盤的直徑大于轉盤，轉盤的直徑大于外軸承環的外徑；

所述轉盤上沿周向等間距設有5個上通槽，5個上通槽到轉盤圓心的距離相等，且相鄰兩個上通槽之間的圓心角為72°，所述上通槽的形狀與菌棒相適配，以容許菌棒通過，且上通槽與下方的固定盤圍合成容納菌棒的安放位，所述下料滾道與其中一個安放位連通；

所述打孔部包括豎直安裝在箱體上的頂面上的打孔氣缸，所述打孔氣缸的活塞桿貫穿箱體的頂面，且打孔氣缸的活塞桿的下端設有豎直向下的打孔錐頭，以轉盤的圓心為中心，打孔錐頭在轉盤所在平面上的投影與下料滾道在轉盤所在平面上的投影之間的圓心角夾角為72°；

所述播種部包括安裝在箱體的頂面上的喂料絞龍，所述喂料絞龍的進口與盛放有菌種的儲種部連通，所述喂料絞龍的出口與播種漏斗的大口連通，所述播種漏斗大口朝上小口朝下的豎且播種漏斗的小口豎直貫穿箱體的頂面，以轉盤的圓心為中心，播種漏斗在轉盤所在平面上的投影與打孔錐頭在轉盤所在平面上的投影之間的圓心角為72°；

所述填種部包括豎直安裝在箱體的頂面上的填種氣缸，所述填種氣缸的活塞桿向下貫穿箱體的頂面，且填種氣缸的活塞桿的底端設有豎直向下的填種錐頭，以轉盤的圓心為中心，填種錐頭在轉盤所在平面上的投影與播種漏斗在轉盤所在平面上的投影之間的圓心角為72°；

所述出料部包括開設在固定板上的下通槽，所述下通槽的形狀與菌棒相適配，以容許菌棒通過，以轉盤的圓心為中心，下通槽在轉盤所在平面上的投影與填種錐頭在轉盤所在平面上的投影之間的圓心角為72°；所述下通槽的下方設有傳送裝置，所述傳送裝置包括主動軸、從動軸和張拉在主動軸和從動軸之間的傳送帶，所述傳送帶自箱體的后方向前方延伸，且主動軸與第二電機的輸出軸同軸固定相連；

所述控制部包括控制器和信號采集裝置，所述信號采集裝置包括行程開關和間隔觸發行程開關的觸發裝置，行程開關固定設置在底板上；所述觸發裝置包括沿周向等間距設置在轉盤的外邊緣上的5個凸起，且所述行程開關的觸頭位于所述凸起的運動軌跡上；所述凸起超出轉盤的外邊緣，且相鄰兩個凸起之間的圓心角為72°，凸起與上通槽間隔設置；

所述行程開關與控制器相連，所述打孔氣缸的氣泵和所述填種氣缸的氣泵均與控制器相連，所述第一電機、第二電機、動力裝置和喂料絞龍的電機均與控制器相連；

進一步，所述底板的兩側通過抽屜導軌設置在箱體的內壁面上，所述抽屜導軌沿前后方向水平延伸，底板的動力裝置為絲杠導軌，所述絲杠導軌包括相配合的絲杠電機和滑塊，所述絲杠電機的輸出軸與所述抽屜導軌相平行，且絲杠電機的輸出軸與滑塊相嚙合，所述滑塊與底板的下表面面固定連接，所述絲杠電機與控制器相連。

進一步，所述前蓋板的一側與箱體鉸接。

進一步，固定板經過支撐座固定在底板上。

進一步，上通槽和下通槽均為矩形槽。

進一步，轉盤通過芯軸和螺栓與第一電機的輸出軸相固定，穿過轉盤的芯軸套設在第一電機的輸出軸上，芯軸和第一電機的輸出軸通過第一螺栓擰緊，芯軸和轉盤通過第二螺栓擰緊。

進一步，所述箱體上設有電源開關，所述電源與打孔氣缸的氣泵、填種氣缸的氣泵、控制器、第一電機、第二電機和絲杠電機均相連，且所述電源和所述絲杠電機之間還設有驅動中央控制器控制絲杠電機正反轉的船形開關。

進一步，所述打孔錐頭的頭端為尖端，所述填種錐頭的頭端呈錐狀。

本發明的有益效果主要表現在：

①生產工序集中，由現有菌類播種機的3～4個操作人員減少到1～2個；

②播種環境封閉性好，可以有效降低現有菌類播種機在播種過程的污染率；

③體積小，成本低至現有菌類播種機的三分之一，清潔維護方便，更適合小規模菌類養殖戶使用。

附圖說明

圖1是本發明箱體部分的結構示意圖

圖2是驅動部剖面示意圖

圖3是轉板的俯視圖

圖4是本發明整體結構示意圖

具體實施方式

參照附圖，一種轉盤式自動菌類接種機，包括箱體1，所述箱體1內設有進料部、用于給菌棒打菌種孔的打孔部、用于向菌種孔內投放菌種的播種部、用于壓實菌種孔內的菌種的填種部、用于輸出菌棒的出料部、帶動菌棒運動的驅動部和用于控制打孔部、播種部、填種部、出料部和驅動部動作的控制部；

所述箱體1的前端開口，且配有可打開的前蓋板24，定義箱體1的前蓋板24所在的方向為前方，與前蓋板24相對的一方為后方，箱體1的頂面所在的方向為上方，箱體1的底面所在的方向為下方；

所述進料部包括開設在箱體1頂面的投料口14和位于箱體1內的下料滾道18，所述下料滾道18向下傾斜延伸，且下料滾道18的一端與投料口14連通，另一端與驅動部連通；

所述驅動部包括可前后滑動地架設在箱體1內的底板4，底板4靠近箱體的底面，且所述底板4與箱體1的頂面平行，所述底板4的下方設有驅動底板4移動的動力裝置；所述底板4上架設有固定盤6，所述固定盤6的上方設有轉盤10，第一電機7的機身固定在固定盤6的下表面上，且第一電機7的輸出軸向上貫穿固定盤6并與轉盤10固定連接，以驅動轉盤帶動；

轉盤10和固定盤6之間設有用于支撐轉盤10的軸承轉盤，所述軸承轉盤的中心軸、轉盤10的中心軸、固定盤6的中心軸和第一電機的輸出軸的中心軸共線；所述軸承轉盤包括內外相套的內軸承環12a和外軸承環12b，且內軸承環12a與外軸承環12b相對轉動；所述內軸承環12a的上表面與轉盤10的下表面相固定，所述外軸承環12b的下表面與固定盤的6上表面相固定；固定盤6的直徑大于轉盤10，轉盤10的直徑大于外軸承環12b的外徑；

所述轉盤10上沿周向等間距設有5個上通槽，5個上通槽到轉盤圓心的距離相等，且相鄰兩個上通槽之間的圓心角為72°，所述上通槽的形狀與菌棒相適配，以容許菌棒通過，且上通槽與下方的固定盤6圍合成容納菌棒的安放位，所述下料滾道18與其中一個安放位連通；

所述打孔部包括豎直安裝在箱體1的頂面13上的打孔氣缸15，所述打孔氣缸15的活塞桿貫穿箱體1的頂面14，且打孔氣缸15的活塞桿的下端設有豎直向下的打孔錐頭20；以轉盤10的圓心為中心，打孔錐頭20在轉盤10所在平面上的投影與下料滾道18在轉盤10所在平面上的投影之間的圓心角夾角為72°；

所述播種部包括設置在頂面13上的喂料絞龍，所述喂料絞龍的進口與盛放有菌種的儲種部連通，所述喂料絞龍的出口與播種漏斗16的大口連通，所述播種漏斗16大口朝上小口朝下，且播種漏斗16的小口豎直貫穿箱體1的頂面13；以轉盤10的圓心為中心，播種漏斗16在轉盤10所在平面上的投影與打孔錐20頭在轉盤10所在平面上的投影之間的圓心角為72°；

所述填種部包括豎直安裝在箱體1的頂面13上的填種氣缸17，所述填種氣缸17的活塞桿向下貫穿箱體1的頂面13，且填種氣缸17的活塞桿的底端設有豎直向下的填種錐22；以轉盤10的圓心為中心，填種錐頭22在轉盤10所在平面上的投影與播種漏斗16在轉盤10所在平面上的投影之間的圓心角為72°；

所述出料部包括開設在固定板6上的下通槽，所述下通槽的形狀與菌棒相適配，以容許菌棒通過；以轉盤10的圓心為中心，下通槽在轉盤10所在平面上的投影與填種錐頭22在轉盤10所在平面上的投影之間的圓心角為72°；所述下通槽的下方設有傳送裝置23，所述傳送裝置23包括主動軸、從動軸和張拉在主動軸和從動軸之間的傳送帶，所述傳送帶自箱體1的后方向前方延伸，以將菌棒輸送出箱體1，且主動軸與第二電機的輸出軸同軸固定相連；

所述控制部包括控制器和信號采集裝置，所述信號采集裝置包括行程開關11和間隔觸發行程開關的觸發裝置，行程開關11固定設置在底板4上；所述觸發裝置包括沿周向等間距設置在轉盤10的外邊緣上的5個凸起，5個凸起距離轉盤的圓心的距離相等，且所述行程開關11的觸頭位于所述凸起的運動軌跡上；所述凸起超出轉盤10的外邊緣，且相鄰兩個凸起之間的圓心角為72°，凸起與上通槽間隔設置；

所述行程開關11與控制器相連，所述打孔氣缸15的氣泵和所述填種氣缸17的氣泵均與控制器相連，所述填種氣缸17的氣泵和所述填種氣缸17的氣泵可共用一個，所述第一電機、第二電機、動力裝置和喂料絞龍的電機均與控制器相連；

所述底板4的兩側通過抽屜導軌3設置在箱體1的內壁面上，所述抽屜導軌3沿前后方向水平延伸；底板4的動力裝置為絲杠導軌2，所述絲杠導軌2包括相配合的絲杠電機和滑塊，所述絲杠電機的輸出軸與所述抽屜導軌3相平行，且絲杠電機的輸出軸與滑塊相嚙合，所述滑塊與底板4的下表面面固定連接，所述絲杠電機與控制器相連。

所述前蓋板24的一側與箱體1鉸接。

固定板6經過支撐座5固定在底板4上。

上通槽和下通槽均為矩形槽。

轉盤10通過芯軸8和螺栓9與第一電機7的輸出軸相固定，穿過轉盤10的芯軸8套設在第一電機7的輸出軸上，芯軸8和第一電機7的輸出軸通過第一螺栓9擰緊；芯軸8和轉盤10通過第二螺栓擰緊。

所述箱體1上設有電源開關27，所述電源與打孔氣缸15的氣泵、填種氣缸17的氣泵、控制器、第一電機、第二電機和絲杠電機均相連，且所述電源和所述絲杠電機之間還設有驅動中央控制器控制絲杠電機正反轉的船形開關28。

所述打孔錐頭20的頭端為尖端，所述填種錐頭22的頭端呈錐狀。

所述喂料絞龍包括管體，管體內設有帶葉輪的轉軸；管體的一端設有喂料絞龍的電機，且喂料絞龍的電機與轉軸的一端同軸相連，且管體上設有進口；管體的另一端設有出口，且管體上設有進口。

凸起觸碰到行程開關11并觸發行程開關11，行程開關將觸發信號輸送給控制器，控制器控制第一電機停止轉動；

所述控制器具有計時器，以按照預定的時間間隔驅動第一電機動作；

所述控制器具有開啟或者停止第一電機、第二電機和絲杠電機的第一控制模塊；所述控制器還具有控制打孔氣缸15的氣泵、填種氣缸17的氣泵抽氣或放氣的第二控制模塊；所述控制器還具有控制絲杠電機正轉或反轉的第三模塊，且第三模塊由船型開關28驅動。

箱體1底部經螺栓安裝有絲杠導軌2，箱體1兩側的內壁面上經螺栓安裝有抽屜導軌3，底板4的左右兩側分別與抽屜導軌3經螺栓固定相連，底板4的底面與絲杠導軌2的滑塊經螺釘固定相連。

底板4上的支撐座5通過螺栓連接有固定板6，固定板6上開有一個下通槽，固定板6的中心處經螺釘固定有第一電機7，第一電機7的輸出軸嵌套在芯軸8的內部，且芯軸8與電機7的輸出軸通過第一螺栓9固定相連；芯軸8上端經第二螺栓與轉盤10相連。

轉動盤10上開有角度(圓心角)間隔均為72°的5個上通槽和5個圓弧狀的凸起，凸起正好可卡在行程開關11的觸頭上；固定盤6和轉盤10之間夾有軸承轉盤12，軸承轉盤12的內軸承環12a與轉盤10粘接固定，隨轉盤10轉動；軸承轉盤12的外軸承環12b與固定盤6粘接固定。

箱體的頂面13以轉盤10中心為圓心間隔72°圓心角分別開有投料口14、打孔氣缸15、播種漏斗16和填種氣缸17，打孔氣缸15經螺栓固定在箱體1的頂面13上，播種漏斗16粘接固定在箱體的頂面13上，填種氣缸17經螺栓固定在箱體1的頂面13上。

投料口14的下方焊接有下料滾道18，下料滾道18的出口正對轉盤10的其中一個上通槽(標記為第一上通槽)；打孔氣缸15的螺紋上固定有一段U型鋼19，U型鋼19上經螺母固定有自帶螺紋的打孔錐頭20，打孔錐頭20的工作區域正對轉盤10的其中一個上通槽(標記為第二上通槽)；播種漏斗16有雙出口(大口和小口)，上方設置有放種支架21，放種支架21的上板開有放種口，并經螺釘固定有電機，電機的主軸與進料絞龍相連，播種漏斗16的小口正對轉盤10的其中一個上通槽(標記為第三上通槽)；填種氣缸17的螺紋上固定有一段U型鋼，U型鋼上經螺母固定有自帶螺紋的填種錐頭22，填種錐頭22的工作區域正對轉盤10的其中一個上通槽(標記為第四上通槽)；轉盤10的第五上通槽和固定盤6的下通槽上下對準。底板4下設有由第二電機帶動的輸送裝置23。前蓋板24的一側由合頁與箱體1相連，另一側經螺栓固定有與箱體1配合的磁力門吸裝置。

箱體1設置在由型材搭成的支架25上，支架25通過螺栓裝有四個萬向輪26；打孔氣缸15和填種氣缸17由均氣泵帶動。

本發明的工作原理如下：

(1)開始：按下電源開關27，控制器(PLC可編程控制器)開始工作；

(2)進料：人工往投料口14投入一個菌棒，菌棒沿下料滾道18滾入轉盤10上由第一上通槽與固定板圍合成的安放位內；

(3)播種：預定時間(例如2.5秒)后，控制器驅動第一電機轉動，轉盤10帶動菌棒轉過72°角時，轉盤10上沿轉動方向位于第一上通槽后的第一個突出(標記為第一突出)正好碰到行程開關11的觸頭，轉盤10停止轉動，且此時菌棒上方正對打孔錐頭20；控制器控制打孔氣缸15的氣泵動作，打孔氣缸15的氣泵向打孔氣缸15內通氣，并帶動打孔錐頭20向下運動，以在菌棒上打出兩個菌種孔；隨后，控制器控制打孔氣缸15的氣泵動作從打孔氣缸15內抽氣，以帶動打孔錐頭20向上運動并復位；

(4)2.5秒后，控制器驅動第一電機轉動，轉盤10帶動菌棒轉過72°角，轉盤10上的下一個突出(標記為第二突出)正好碰到行程開關11的觸頭，控制器驅動第一電機停止轉動，轉盤10停止運動，此時菌棒上方正對播種漏斗16；固定在放種支架21上的喂料絞龍的電機帶動喂料絞龍轉動兩秒，將一定量的菌種經播種漏斗16擠入菌棒上的菌種孔中；

(5)壓實：2.5秒后，控制器驅動第一電機轉動，轉盤10帶動菌棒轉過72°角，轉盤10上的下一個突出(標記為第二突出)正好碰到行程開關11的觸頭，轉盤10停止運動，此時菌棒上方正對填種錐頭22；控制器控制填種氣缸17的氣泵往填種氣缸17內通氣，帶動填種錐頭22向下運動，以將擠入的菌種壓實，隨后，控制器控制填種氣缸17的氣泵從填種氣缸17內抽氣，以帶動填種錐頭22向上運動并復位；

(6)出料：2.5秒后，控制器驅動第一電機轉動，轉盤10帶動菌棒轉過72°角，第一上通槽與下通槽貫通，菌棒從固定板6上的下通槽落入正下方的傳送帶輸送裝置23上，控制器驅動第二電機轉動，由輸送裝置23將播種后的菌棒送出箱體1；由于轉盤10上設有五個上通槽，后續每2.5秒就可以獲得一個完成播種的菌棒。

(5)清理：打開箱體前蓋板24，按下船型開關28，絲杠導軌2工作，絲杠導軌2上的滑塊帶動底板4向前移動，當轉盤10到達箱體1外部時，可以較為方便地對工作臺面進行清理；清理完成后再通過船型開關28控制絲杠導軌反轉，將底板4移入箱體1內。

本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發明的保護范圍也包括本領域技術人員根據本發明構思所能夠想到的等同技術手段。