一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机及其操作工艺.pdf

本发明公开一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机及其操作工艺，主要用于食用菌液体菌种自动接种生产。袋栽食用菌液体菌种全自动接种机包括辊子输送机、接种净化工作腔、待接种栽培袋框输入缓冲区、双工位多点自动接种封口部件、已接种栽培袋框输出缓冲区和自动控制器等部分，可以全自动完成接种工作环境净化、栽培袋输入和输出、栽培袋自动定量接种和封口等工作。发明的袋栽食用菌液体菌种全自动接种机自动化程度高，不容易产生污染，对机器无菌工作环境要求大大降低，结构简单紧凑，适合广大农户和中小企业批量接种生产，推广应用价值大。

1.  一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，由辊子输送机(1)、接种净化工作腔(2)、待接种栽培袋框(3)、双工位多点自动接种封口部件(4)、已接种栽培袋框(5)和自动控制器(6)组成；在棍子输送机(1)上中间部分安装接种净化工作腔(2)，沿着输送方向，左边是待接种栽培袋框(3)输入缓冲区，右边是已接种栽培袋框(5)输出缓冲区，在接种净化工作腔(2)内部安装双工位多点自动接种封口部件(4)，在棍子输送机下安装自动控制器(6)。

2.  根据权利要求1所述的一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其特征在于，所述待接种栽培袋框(3)和已接种栽培袋框(5)长度L₀大于4个栽培袋(31)直径宽度B₀大于2个栽培袋(31)直径高度H₀为栽培袋(31)高度。

3.  根据权利要求1所述的一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其特征在于，所述辊子输送机(1)前后宽度B₁大于长度L₀，左右长度L₁大于4×B₀；辊子输送机(1)输入端有一动力辊子(13)通过链传动(12)传动由电机(11)驱动，其它无动力辊子(14)可以自由转动，动力辊子(13)和无动力辊子(14)安装在输送机两支撑梁(15)之间，两支撑梁(15)通过两拉杆(16)拉紧，两支撑梁(15)底部安装底板(17)，电机(11)安装在底板(17)下面，底板(17)通过输送机支撑脚架(18)支撑固定，两导向板(19)安装在两支撑梁(15)内侧，使得栽培袋(31)能够进入接种净化工作腔(2)进入门，底板(17)中央下方安装两定位汽缸(1A)，两定位汽缸(1A)活塞杆支撑定位板(1B)，在底板(17)上两支撑梁(15)内侧焊接两密封门底座1C。

4.  根据权利要求1所述的一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其特征在于，所述接种净化工作腔(2)为立体框架结构，其四个立柱(21)固定在辊子输送机(1)的两支撑梁(15)上，在四个立柱(21)前后，平行并依附两支撑梁(15)安装前后板(22)，在四个立柱(21)左右垂直两支撑梁(15)安装左右板(23)，底部与门座(1C)接触，四个立柱(21)上方用顶板(24)密封，在左右板(23)中间下部开有能够通过待接种栽培袋框(3)和已接种栽培袋框(5)的门空(231)，在接种净化工作腔(2)外平行依靠左右板(23)在顶板(24)上固定两密封门汽缸(25)，驱动密封门(26)开关，接种净化工作腔(2)内顶板(24)上安装消毒的紫外线灯(27)，顶板(24)上中间位置开有孔(241)，在接种净化工作腔(2)外、顶板(24)上安装过滤和灭菌装置(29)和送新风的风机(28)。

5.  根据权利要求1所述的一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其特征在于，所述双工位多点自动接种封口部件(4)有两组，每个组有一安装在接种净化工作腔(2)内顶板(24)上的接种封口驱动汽缸(41)，每个接种封口驱动汽缸(41)通过中间板(42)带动8个接种封口器(43)上下运动，上限位置(44)是接种封口器(43)完全位于栽培袋上方，下限位置(45)是接种封口器(43)进入栽培袋内处于最低位置，每个接种封口器(43)通过软管分别与菌液定量阀和封口泥定量阀连接，软管通过顶板(24)上的孔(241)引出。

6.  根据权利要求1所述的一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其特征在于，所述自动控制器(6)为：在接种机的待接种栽培袋框(3)输入缓冲位置、已接种栽培袋框(5)输出缓冲位置、接种封口器上限下限位置、密封门上限下限位置分别安装接近开关检测待接种栽培袋框(3)和已接种栽培袋框(5)、接种封口器部件(4)和密封门(26)移动位置，在接种净化工作腔(2)内安装气压传感器；控制器采用电气自动控制电路或者PLC控制器，按照接种操作工艺流程，对输送机电机(11)、定位汽缸(1A)、接种封口驱动汽缸(41)、菌液定量阀、封口泥定量阀和密封门汽缸(25)控制。

7.  一种根据权利要求1所述的袋栽食用菌液体菌种全自动接种机的操作工艺，其特征在于，工艺流程如下：
第一步，接种净化工作腔(2)消毒处理：在接种工作前，控制密封门汽缸(25)驱动密封门(26)关闭，控制紫外线灯(27)打开消毒半小时左右。
第二步，接种净化工作腔(2)净化处理：在接种工作期间，按照待接种栽培袋框(3)输入和已接种栽培袋框(5)输出要求，控制密封门汽缸(25)驱动密封门(26)打开和关闭，使得待接种栽培袋框(3)进入和已接种栽培袋框(5)推出接种净化工作腔(2)；同时根据检测得到的接种净化工作腔(2)内气压大小，控制新风送风机(28)输入净化的空气量，保证接种净化工作腔(2)内形成微小正压。
第三步，待接种栽培袋框(3)准备：在接种机左边待接种栽培袋框(3)输入缓冲区，装满待接种栽培袋(31)，输送到进入门前。
第四步，待接种栽培袋框(3)进入接种净化工作腔(2)：当进入门接近开关检测到待接种栽培袋框(3)信号后，控制密封门汽缸(25)，打开进入门，同时控制输送机驱动电机(11)转动，待接种栽培袋框(3)进入接种净化工作腔(2)内，当进入门接近开关检测到接种栽培袋框(3)信号消失后，控制密封门汽缸(25)，关闭进入门。
第五步，待接种栽培袋框(3)在接种净化工作腔(2)内棍子输送机(1)上定位：当单工位工作时控制左边栽培袋框定位汽缸(1A)推动定位板(1B)上升，当双工位工作时控制右边栽培袋框定位汽缸(1A)推动定位板(1B)上升，使得待接种栽培袋框(3)在接种净化工作腔(2)内棍子输送机(1)上定位。
第六步，栽培袋(31)接种和封口：控制接种封口驱动汽缸(41)下行到下限位置(45)，接种封口器(43)插入栽培袋(31)，然后接种封口器(43)退出一部分，留出定量接种空间，控制菌种定量阀定量接种，随后接种封口器(43)再退出一部分，留出定量封口空间，控制封口泥定量阀定量封口，最后控制接种封口器(43)退回到上限位置(44)。
第七步，已接种栽培袋框(5)推出接种净化工作腔(2)：当接种封口完成后，推出门接近开关检测到已接种栽培袋框(5)信号后，控制密封门汽缸(25)，打开推出门，同时控制输送机驱动电机(11)转动，已接种栽培袋框(5)推出接种净化工作腔(2)，当推出门接近开关检测到已接种栽培袋框(5)信号消失后，控制密封门汽缸(25)，关闭推出门。
第八步，已接种栽培袋框(5)输出：在接种机右边已接种栽培袋框(5)输出缓冲区，等待输送到栽培区进行栽培生产。
以上八步是袋栽食用菌液体菌种全自动接种机一个工作循环过程，继续工作则返回到第二步，如此循环下去，全自动完成接种工作环境消毒、净化、栽培袋(31)输入和输出、栽培袋(31)自动定量接种和封口等工作。

一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机及其操作工艺
技术领域
本发明涉及一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，属于机械制造技术领域，它主要用于食用菌液体菌种自动接种生产。
背景技术
随着应用液体菌种生产食用菌技术成熟，需要有适应液体菌种特点的接种机及相关设备。目前食用菌生产主要有袋栽和瓶栽两种形式。其中，采用瓶栽食用菌，接种和栽培生产过程需要反复打开和旋上瓶盖，如付嵘申请的发明专利《食用菌液体栽培菌种商品化生产方法、设备和自动化无菌接种机》，200510010127.2，日本精机株式会社在中国申请的01803101.3专利《液体菌种接种装置》，连云港国鑫医药设备有限公司申请的03277859.7专利和200320110460.7专利《液体菌种接种装置》，均包括运动机构复杂的链板输送机、拨轮、环形旋转式真空灌装机构、理盖和送盖机构等，以及真空泵、电机、变速器和离合器等辅助装置，结构复杂，设备加工制造要求高，制造成本高，同时易使瓶盖和瓶损坏，使用成本高。因此，广大生产食用菌农户大多采用袋栽形式。
目前袋栽食用菌液体菌种接种机产品有：大连全禾菌业生产的自动化接种机，价格5万元以上，接种数量为2160袋/小时；山东曹县天星液体菌种发酵设备厂生产的自动接种机，价格较低低，2.98万元，但接种数量仅为1000袋/小时。以上两种机型不足是：需要在无菌环境中使用，对接种环境要求严格，难于普及应用。
从现有专利看：刘永昶的实用新型专利《液体菌种自动接种机》200520090584.2，包括供气、过滤贮料、喷头总成、传递限位和电路控制部分，通过电磁阀分别控制提升、限位和拉杆汽缸，实现喷头总成升降运动、限位板起落运动和接种阀开闭运动；李勇的实用新型专利《液体菌种自动接种装置》，200420084143.7，有一个机座，上部设有风幕室，中部设有接种器，下部设有电动循环式传送带，底部设有支架，其风幕室出风口处设有过滤器，其进风口处设有离心风机，接种器由接种头、压注泵、止回阀、视盅构成，接种器安装在一个往复运动的升降器上；曹文伟等设计的实用新型专利《食用菌液体菌种移动式快速接种器》，200520037880.6，包括台架、平铺于台架平面上的传动单元、紫外线消毒通道、超净工作台。以上三个专利存在的缺陷是：1、没有考虑净化装置，或者净化装置净化防污染效果不佳，同样对接种环境有严格要求；2、没有将接种环境净化工作、接种工作和菌袋自动输送工作进行协调综合控制，导致接种机整机的自动化程度低，需要人工参与，菌种容易污染。
发明内容
本发明的目的在于克服上述产品和专利存在的不足，提供一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，该接种机包括辊子输送机、接种净化工作腔、待接种栽培袋输入缓冲区、双工位多点自动接种封口部件、已接种栽培袋输出缓冲区和自动控制器等部分，可以全自动完成接种工作环境净化、栽培袋输入和输出、栽培袋自动定量接种和封口等工作。
本发明公开一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其辊子输送机技术方案是：设计的栽培袋框大小能够容纳4×2栽培袋；设计的辊子输送机前后宽度大于1只栽培袋框的长度(即4个栽培袋直径)，左右长度大于4只栽培袋框的宽度(栽培袋框的宽度为2个栽培袋直径)，中间2只栽培袋框的宽度区域用于对16个栽培袋进行双工位接种工作区，左右各1只栽培袋框的宽度区域作为待接种栽培袋框和已接种栽培袋框缓冲存放区；辊子输送机输入端有一个辊子通过链传动有电机驱动，其它辊子自由转动，使得栽培袋能够在辊子上移动，通过接种净化工作腔。
本发明公开一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其接种净化工作腔技术方案是：在输送栽培袋框的辊子输送机下方用板密封，辊子输送机上固定一立体框架，框架前后、左右和上方用板密封，形成密闭的接种净化工作腔；在左右密封板上开有栽培袋框进入和推出门孔；在接种净化工作腔外上方密封板上安装密封门汽缸，分别在接种净化工作腔左进入门和右推出门上安装上下移动密封门，密封门在密封门汽缸活塞杆驱动下，实现栽培袋框进出接种净化工作腔的开门和关门操作；在上方密封板上安装带过滤和灭菌装置的新风送风机和消毒的紫外线灯。
本发明公开一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，接种净化工作腔净化操作过程是：在接种工作前通过紫外线灯消毒，在接种工作中按照输入输出要求控制密封门汽缸驱动密封门打开或者关闭，使得栽培袋框进入和推出接种净化工作腔，按照接种净化工作腔内气压大小，控制新风送风机输入净化的空气量，保证接种净化工作腔内形成微小正压，这样只有接种净化工作腔空气从门缝和其它缝隙中排出，而不干净的周围空气不能直接进入接种净化工作腔，达到接种工作环境净化目的。
本发明公开一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其栽培袋输入和输出缓冲区技术方案是：在辊子输送机上，在接种净化工作腔左右分别留有一个栽培袋框宽度的距离，作为栽培袋框待输入和待输出缓冲区域。
本发明公开一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其双工位多点自动接种封口技术方案是：在辊子输送机下方安装两个定位汽缸，驱动定位板，对栽培袋框进行接种定位；在辊子输送机两个接种工作位置上方，在上方密封板上安装两个接种汽缸，每个汽缸活塞杆带动8个接种封口器，每个接种封口器通过两个软管与菌液定量阀和封口泥定量阀连接，实现定量接种和定量封口。
本发明公开一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其自动接种封口操作工艺流程是：待接种栽培袋框准备、进入接种净化工作腔、在接种净化工作腔内输送机上定位、栽培袋接种和封口、已接种栽培袋框推出接种净化工作腔和等待输出等。
本发明公开一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其自动控制器技术方案是：在接种机的栽培袋框输入和输出位置、接种封口器上下限位置、密封门上下限位置分别安装接近开关检测栽培袋框、接种封口器和密封门移动位置，在接种净化工作腔内安装气压传感器检测接种净化工作腔内气压；控制系统采用电气自动控制电路或者PLC控制器，按照接种操作工艺流程，对输送机电机、定位汽缸、接种汽缸、菌液定量阀、封口泥定量阀和密封门汽缸控制，实现接种净化工作腔的紫外线消毒和新风净化处理，以及栽培袋框输入、定位、栽培袋双工位多点自动无菌接种和封口、栽培袋框输出等操作。
本发明与现有产品和专利技术相比，接种环境净化、栽培袋输入和输出、液体菌种接种和封口等工作综合自动控制，自动化程度高，不容易产生污染，对机器无菌工作环境要求大大降低，结构简单紧凑，适合广大农户和中小企业批量接种生产，推广应用价值大。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为发明的袋栽食用菌液体菌种全自动接种机主视图
图2为图1的俯视图
图3为发明的全自动接种机使用的栽培袋框3和5主视图
图4为图3的俯视图
图5为发明的全自动接种机下部分部件主视图
图6为图5的俯视图
图7为发明的全自动接种机上部分部件主视图
图8为图7的俯视图
图中，1，辊子输送机；2，接种净化工作腔；3，待接种栽培袋框；4，双工位多点自动接种封口部件；5，已接种栽培袋框；6，自动控制器；11，电机；12，链传动13；动力辊子；14，无动力辊子；15，支撑梁；16，拉杆；17，底板；18，支撑脚架；19，导向板；1A，定位汽缸；1B，定位板；1C，底座；21，立柱；22，前后板；23，左右板；24，顶板；241，孔；25，密封门汽缸；26，密封门；27，紫外线灯；28，风机；29，过滤和灭菌装置；31，栽培袋；41，接种封口驱动汽缸；42，中间板；43，接种封口器；44，上限位置；45，下限位置。
具体实施方式
如图1、2所示，发明的袋栽食用菌液体菌种全自动接种机有辊子输送机1、接种净化工作腔2、待接种栽培袋框3、双工位多点自动接种封口部件4、已接种栽培袋框5和自动控制器6等部分组成。整个机器安装位置关系是：在棍子输送机1上中间部分安装接种净化工作腔2，沿着输送方向，左边是待接种栽培袋框3输入缓冲区，右边是已接种栽培袋框5输出缓冲区，在接种净化工作腔2内部安装双工位8点自动接种封口部件4，在棍子输送机下安装自动控制器6。
如图3、4所示，发明的袋栽食用菌液体菌种全自动接种机的使用的待接种栽培袋框3和已接种栽培袋框5特征在于：大小能够容纳4×2栽培袋31，长度L₀略大于4个栽培袋31直径宽度B₀略大于2个栽培袋31直径高度H₀为栽培袋31高度。
如图5、6所示，发明的袋栽食用菌液体菌种全自动接种机的辊子输送机1特征在于：辊子输送机1前后宽度B₁大于长度L₀，左右长度L₁大于4×B₀；辊子输送机1输入端有一动力辊子13通过链传动12传动由电机11驱动，其它无动力辊子14可以自由转动，动力辊子13和无动力辊子14安装在辊子输送机1两支撑梁15之间，两支撑梁15通过两拉杆16拉紧，两支撑梁15底部安装底板17，电机11安装在底板17下面，底板17通过输送机支撑脚架18支撑固定，两导向板19安装在两支撑梁15内侧，使得栽培袋31能够进入接种净化工作腔2进入门。底板17中央下方安装两定位汽缸1A，两定位汽缸1A活塞杆支撑定位板1B，在底板17上两支撑梁15内侧焊接两密封门底座1C。
如图7、8所示，发明的袋栽食用菌液体菌种全自动接种机的接种净化工作腔2特征在于：接种净化工作腔2为立体框架结构，其四个立柱21固定在辊子输送机1的两支撑梁15上，在四个立柱21前后，平行并依附两支撑梁15安装前后板22，在四个立柱21左右垂直两支撑梁15安装左右板23，底部与门座1C接触，四个立柱21上方用顶板24密封，在左右板23中间下部开有能够通过待接种栽培袋框3和已接种栽培袋框5的门空231，在接种净化工作腔2外平行依靠左右板23在顶板24上固定两密封门汽缸25，驱动密封门26开关，接种净化工作腔2内顶板24上安装消毒的紫外线灯27，顶板24上中间位置开有孔241，通过孔241，在接种净化工作腔2外、顶板24上安装过滤和灭菌装置29和送新风的风机28。
如图7、8所示，发明的袋栽食用菌液体菌种全自动接种机的双工位多点自动接种封口部件4特征在于：自动接种封口部件4有两组，每个组有一安装在接种净化工作腔2内顶板24上的接种封口驱动汽缸41，每个接种封口驱动汽缸41通过中间板42带动8个接种封口器43上下运动，上限位置44是接种封口器43完全位于栽培袋上方，下限位置45是接种封口器43进入栽培袋内处于最低位置，每个接种封口器43通过软管分别与菌液定量阀和封口泥定量阀连接，软管通过顶板24上的孔241引出，两组自动接种封口部件4和两只定位汽缸1A及其定位板1B可以实现单工位或者双工位接种和封口操作。
本发明公开一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其自动控制器6技术方案：在接种机的待接种栽培袋框3输入缓冲位置和已接种栽培袋框5输出缓冲位置、接种封口器上限位置44和下限位置45、密封门上限下限位置分别安装接近开关检测待接种栽培袋框3和已接种栽培袋框5、接种封口器部件4和密封门26移动位置，在接种工作腔2内安装气压传感器检测接种净化工作腔2内气压；自动控制器6采用电气自动控制电路或者PLC控制器，按照接种操作工艺流程，对输送机电机11、定位汽缸1A、接种汽缸41、菌液定量阀、封口泥定量阀和密封门汽缸25控制，实现接种净化工作腔2内紫外线消毒和新风净化处理，以及待接种栽培袋框3输入、定位、栽培袋31双工位接种和封口、已接种栽培袋框5栽培袋框输出等操作。
本发明公开一种袋栽食用菌液体菌种全自动接种机，其工作包括接种净化工作腔2净化操作和接种操作两方面，具体工艺流程如下：
第一步，接种接种净化工作腔2消毒处理：在接种工作前，控制密封门汽缸25驱动密封门26关闭，控制紫外线灯27打开消毒半小时左右。
第二步，接种接种净化工作腔2净化处理：在接种工作期间，按照待接种栽培袋框3输入和已接种栽培袋框5输出要求，控制密封门汽缸25驱动密封门26打开和关闭，使得待接种栽培袋框3进入和已接种栽培袋框5推出接种净化工作腔2；同时根据检测得到的接种净化工作腔2内气压大小，控制新风送风机28输入净化的空气量，保证接种净化工作腔2内形成微小正压。
第三步，待接种栽培袋框3准备：在接种机左边待接种栽培袋框3输入缓冲区，装满待接种栽培袋31，输送到进入门前。
第四步，待接种栽培袋框3进入接种净化工作腔2：当进入门接近开关检测到待接种栽培袋框3信号后，控制密封门汽缸25，打开进入门，同时控制辊子输送机1驱动电机11转动，待接种栽培袋框3进入接种净化工作腔2内，当进入门接近开关检测到待接种栽培袋框3信号消失后，控制密封门汽缸25，关闭进入门。
第五步，待接种栽培袋框3在接种净化工作腔2内辊子输送机1上定位：当单工位工作时，控制左边待接种栽培袋框3定位汽缸1A推动定位板1B上升，当双工位工作时，控制右边待接种栽培袋框3定位汽缸1A推动定位板1B上升，使得待接种栽培袋框3在接种净化工作腔2内辊子输送机1上定位。
第六步，栽培袋31接种和封口：控制接种封口驱动汽缸41下行到下限位置45，接种封口器43插入栽培袋31，然后接种封口器43退出一部分，留出定量接种空间，控制菌种定量阀定量接种，随后接种封口器43再退出一部分，留出定量封口空间，控制封口泥定量阀定量封口，最后控制接种封口器43退回原上限位置44。
第七步，已接种栽培袋框5推出接种净化工作腔2：当接种封口完成后，推出门接近开关检测到已接种栽培袋框5信号后，控制密封门汽缸25，打开推出门，同时控制辊子输送机1驱动电机11转动，已接种栽培袋框5推出接种净化工作腔2，当推出门接近开关检测到已接种栽培袋框5信号消失后，控制密封门汽缸25，关闭推出门。
第八步，已接种栽培袋框5输出：在接种机右边已接种栽培袋框5输出缓冲区，等待输送到栽培区进行栽培生产。
以上是袋栽食用菌液体菌种全自动接种机一个工作循环过程，继续工作则返回到第二步，如此循环下去，全自动完成接种工作环境消毒、净化、栽培袋31输入和输出、栽培袋31自动定量接种和封口等工作。