一種智能化食用菌菌包生產線的制作方法

本發明涉及一種農業上食用菌包裝機械，特別是一種智能化食用菌菌包生產線。

背景技術：

起初農業食用菌菌包都是通過人工來完成，人工往袋子內加入培養料，再手工進行取環、套環、壓蓋、上筐。這樣不僅效率低、人工成本高，而且人工包裝存在有裝袋松緊不一、重量不等等問題，因而直接影響到食用菌的生產品質和產量高低；而目前市場上用的設備，機構比較復雜，屬于半自動化，生產效率低。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種結構簡單、易操作、成本低、一體化的智能化食用菌菌包生產線。該生產線包括送袋裝置、制包裝置、成型裝置、套環裝置、壓蓋裝置和裝筐裝置，送袋裝置包括張袋機構，用于將袋口張開；

制包裝置設有下料機構、工位轉盤，工位轉盤上設有取袋機構和夾袋機構，所述下料機構，包括料斗、螺旋桿和攪拌桿，所述料斗從上到下包括錐狀部和柱狀部，所述攪拌桿連接于錐狀部，所述螺旋桿套設于柱狀部，可在柱狀部內旋轉，旋轉過程帶動料斗內的物料下料；

成型裝置將裝料后的菌包進行成型；

套環裝置包括套環機械手、第一進料治具，所述套環機械手從第一進料治具中取套環后，將套環套在菌包袋口外側；

壓蓋裝置包括壓蓋機械手、第二進料治具，所述壓蓋機械手從第二進料治具中取蓋后，將蓋子壓入帶套環的菌包袋口內；

裝筐裝置包括裝筐機械手，裝筐機械手用于將壓蓋后的菌包裝入筐中。

進一步地，所述螺旋桿上設有螺牙，相鄰螺牙間的螺距相同。

進一步地，所述攪拌桿包括上攪拌葉、中攪拌葉和下攪拌葉，所述上攪拌葉設于錐狀部上部，中攪拌葉豎直設于錐狀部中部，下攪拌葉貼近設于錐狀部下部。

進一步地，所述套環裝置還包括第一定位治具，第一定位治具位于第一進料治具下方。

進一步地，所述套環機械手包括撐袋口夾爪、抓袋口夾爪和壓環部件，所述撐袋口夾爪套設于抓袋口夾爪內側，壓環部件套設于抓袋口夾爪外側且可相對抓袋口夾爪自由上下移動。

進一步地，所述抓袋口夾爪連接有套筒，抓袋口夾爪上端部嵌設于套筒的槽口內，抓袋口夾爪上端部斜向外延伸，套筒的升降帶動抓袋口夾爪開閉。

進一步地，所述壓蓋裝置還包括第二定位治具，壓蓋機械手可上下移動，該機械手移動距離包括第一行程和第二行程，移動第一行程時達到第二進料治具處，移動第二行程時到達第二定位治具處。

進一步地，所述壓蓋機械手包括夾爪、頂出機構和張緊機構，所述張緊機構與夾爪連接使得夾爪處于常開狀態，所述頂出機構與夾爪連接用于閉合夾爪。

進一步地，所述壓蓋機械手還包括固定塊，所述夾爪中部鉸接于固定塊上；張緊機構設于夾爪上端外部；頂出機構設于夾爪上端內部，可相對夾爪上下移動，頂出機構為上端大下端小的形狀。

進一步地，所述送袋裝置還包括防掉袋機構，所述防掉袋機構設于張袋機構下方。

本發明這種智能化食用菌菌包生產線相對于現有技術具有如下優點：

1. 本發明這種全自動食用菌菌包生產線，能夠實現智能化的菌包制作過程，從制袋、取袋、夾袋，完成袋子的取用固定過程；下料、成型、壓實，實現菌包的初步制作；套環、壓蓋進行袋口包裝過程，最后進行裝筐。實現全自動智能化，大大節省勞動力；而且不容易出錯；另外，使得菌包松緊程度相同、重量相同，大大提高菌包的生產質量。

2.本發明的送袋裝置與現有技術的送袋裝置不同，現有技術是通過將加工好的單個的袋子用機械手進行抓取。本發明送袋裝置能夠直接利用袋卷進行加工，將袋卷直接裁切、熱封加工成袋子，并張袋口，用于下一個工序。這種結構比直接購買袋子成本更低，而且這種送袋裝置結果簡單，可以與其他工序的裝置集成為一體，實現流水線生產，更有利于產業化。

3. 本發明的制包裝置采用螺旋桿套設于料斗的柱狀部，螺旋桿通過步進電機驅動旋轉，步進電機的旋轉圈數為預設的，可以進行定量下料，使所有菌包的重量及高度一致，達到定量制包的目的，提高菌包質量。同時，也可以通過調節步進電機的轉動圈數來改變量下料體積，從而適合生產不同尺寸物料包的需求。

4. 本發明的套環裝置、壓蓋裝置采用一個工位完成套環或壓蓋步驟，套環或壓蓋的機械手主體不需要左右前后移動，只需與其配合的進料治具、定位治具動作即可，這種設計工作效率更高；實現自動化工作，大大節省人工成本。

附圖說明

圖1為本發明全自動食用菌菌包生產線主視圖；

圖2為本發明全自動食用菌菌包生產線俯視圖；

圖3為本發明制包裝置2主視圖；

圖4為本發明下料機構21結構圖；

圖5為本發明張袋機構11和切袋機構12部分結構圖；

圖6為本發明套環裝置4結構圖；

圖7為本發明抓袋口夾爪412和套筒414連接放大圖；

圖8為本發明壓蓋裝置5結構圖；

圖9為本發明壓蓋機械手51部分結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明。

參照附圖1~9，本發明這種智能化食用菌菌包生產線，包括送袋裝置1、制包裝置2、成型裝置3、套環裝置4、壓蓋裝置5和裝筐裝置6。該生產線的流程是，菌袋經過送袋裝置1，到達制包裝置2下方，制包裝置2對菌包袋進行下料制包，再經過成型裝置3進行壓實、成型后，進入套環裝置4進行套環。套環結束后，進入壓蓋裝置5進行壓蓋，完成菌包的袋口包裝工序，最后進入裝筐裝置6進行裝筐。

本實施例中，包括三個套環裝置，兩個壓蓋裝置，三個套環裝置采用雙V型的供料通道9進行供料。另外，還設有傳送帶7，用于不同工位傳送。

本實施例中，送袋裝置1包括張袋機構11，張袋機構11的吸氣閥111用于將塑料袋袋口吸住，兩個吸氣閥分別吸住袋口的一側，來實現將袋口張開。張袋機構11上方設有切袋機構12，用于切斷塑料袋。送袋裝置還包括防掉袋機構，防掉袋機構設于張袋機構1下方。

本實施例中，制包裝置2設有下料機構21、工位轉盤22，工位轉盤22上設有取袋機構23和夾袋機構24，下料機構21包括料斗211、螺旋桿212和攪拌桿213，料斗211從上到下包括錐狀部214和柱狀部215，攪拌桿213連接于錐狀部214，螺旋桿212套設于柱狀部215，可在柱狀部內旋轉，旋轉過程帶動料斗內的物料下料。攪拌桿213包括上攪拌葉216、中攪拌葉217和下攪拌葉218，上攪拌葉216設于錐狀部214上部，中攪拌葉217豎直設于錐狀部214中部，下攪拌葉218貼近設于錐狀部214下部。螺旋桿212上設有螺牙219，相鄰螺牙間的螺距相同。

本實施例中，套環裝置4包括套環機械手41、第一進料治具42、第一定位治具43，第一定位治具43位于第一進料治具42下方。套環機械手41從第一進料治具42中取套環后，將套環套在菌包袋口外側。套環機械手41包括撐袋口夾爪411、抓袋口夾爪412和壓環部件413，撐袋口夾爪411套設于抓袋口夾爪412內側，壓環部件413套設于抓袋口夾爪412外側且可相對抓袋口夾爪412自由上下移動。抓袋口夾爪412連接有套筒414，抓袋口夾爪上端部嵌設于套筒的槽口415內，抓袋口夾爪上端部斜向外延伸，套筒414的升降帶動抓袋口夾爪412開閉。

參照附圖8~9，本實施例中，壓蓋裝置5包括壓蓋機械手51、第二進料治具52、第二定位治具53，壓蓋機械手51從第二進料治具52中取蓋后，將蓋子壓入帶套環的菌包袋口內。壓蓋機械手51可上下移動，該機械手移動距離包括第一行程和第二行程，移動第一行程時達到第二進料治具52處，移動第二行程時到達第二定位治具53處。壓蓋機械手51包括夾爪511、頂出機構512和張緊機構513。頂出機構512與夾爪511連接用于閉合夾爪。壓蓋機械手51還包括固定塊514，夾爪511中部鉸接于固定塊514上；張緊機構513設于夾爪上端外部；頂出機構512設于夾爪上端內部，可相對夾爪上下移動，頂出機構512為倒三角形形狀，張緊機構513為彈簧，固定在夾爪511上端外側的固定孔515上，使得夾爪處于常開狀態。

裝筐裝置6包括裝筐機械手61，裝筐機械手61用于將壓蓋后的菌包裝入筐中。

實際操作時，首先是送袋裝置1進行制袋。將成卷的菌包袋放在卷軸上，袋子經過送袋裝置1的裁切和熱封后，袋口在張袋機構11作用下，袋口張開。此時，制包裝置2的取袋機構23下移，將袋子提起，通過夾袋片231，將袋子卡緊在導向套232上。緊接著工位轉盤22在電機的帶動下同步旋轉到下一個工位，下料機構21的下方。

下料機構21的步進電機210啟動，帶動螺旋桿212轉動，培養料落在相鄰螺牙之間，向下移動，最后落入袋子內。步進電機210按預設的轉動圈數轉動，當步進電機14停止時，下料機構停止下料。下料完成后，工位轉盤22轉動，菌包進入下一個工位，成型裝置3下方。成型裝置3將菌包進一步壓實，完成成型操作，進入傳送帶7上。

當菌包到達套環工位時，套環裝置4位于傳送帶7另一側的阻擋氣缸8將菌包阻擋住，菌包停止前行。此時，阻擋氣缸8旁邊的菌包推入氣缸71將菌包推入套環裝置4內。套環機械手41下移，穿過塑料環，此時，塑料環套在抓袋口夾爪412外側，撐袋口夾爪411進入菌包袋的袋口中。此時，套筒414上移，抓袋口夾爪412張開，使得塑料環卡緊在抓袋口夾爪412外側。接著抓緊塑料環的卡塊分開，脫離塑料環，完成取環步驟。接著，抓袋口夾爪412下移，將張開的夾爪套在束住的袋口外側，此時氣缸驅動抓袋口夾爪閉合，夾緊袋口。接著，壓環部件下移，將塑料環套入袋口，完成套環步驟。然后，撐袋口夾411張開，將袋口撐開，同時上移，撐袋口夾爪411從菌包袋口中脫離。接著，撐袋口夾爪411下移，將菌包袋口外翻，為后續的壓蓋做準備。

菌包完成套環步驟，被套上塑料環的菌包推出氣缸推出套環工位，重新進入傳送帶7上。當菌包到達壓蓋工位時，壓蓋裝置5位于傳送帶7另一側的阻擋氣缸8將菌包阻擋住，菌包停止前行。此時，阻擋氣缸8旁邊的菌包推入氣缸71將菌包推入壓蓋裝置5內。第二定位治具53抱緊塑料環。壓蓋機械手51下移第一行程，進入第二進料治具52處，取走蓋子，下移第二行程到達第二定位治具53處，將蓋子壓入塑料環內，完成取蓋壓蓋工序。

菌包完成壓蓋步驟，被氣缸推出壓蓋工位，重新進入傳送帶7上。最后進入裝筐裝置6處，裝筐機械手61驅動裝筐夾爪62對菌包進行裝筐，完成工序。

綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。