一种食用菌棒吊袋辅助装置的制作方法

本实用新型涉及一种食用菌棒吊袋辅助装置，属于食用菌生产技术领域。

背景技术：

食用菌是我国传统的保健食品和出口商品。近年来食用菌市场需求量急剧增加，促进了食用菌行业的快速发展。食用菌在生长过程中，部分品种菌棒在熟化后需在大棚内立体悬挂，这样既节省生产空间，也给每个菌棒提供足够的生长空间。菌棒吊置需要三根长度相同按品字形排列的尼龙绳，首先把三根绳子的两头系牢，上下吊置后依次将菌棒放入三根绳包围的空间内，每个菌棒间用径长较小的三角形卡环片分离，防止上下菌棒的贴合。菌棒吊置一般7个为一串吊置在大棚上方的骨架上。

目前，食用菌生产企业所有的菌棒吊袋均由人工完成，人工劳动量大、生产成本高，且要求工人在短时间内提高工作效率。种植户急需一种菌棒吊袋机械装置来减轻人工劳作强度、降低劳动成本，保证每日工作量的顺利完成。

技术实现要素：

根据上述所存在的问题，本实用新型提供了一种食用菌棒吊袋辅助装置，代替人工完成菌棒绑绳和吊置，实现了三角形卡环片的自动卡入、尼龙绳的捆绑，能实现完整的菌棒自动绑绳，具有快速、稳定、安全、自动化高、成本低的特点，可以改善菌棒吊袋机械设备匮乏的窘境，能大幅度减轻人力。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种食用菌棒吊袋辅助装置，包括机架，悬挂机构、拢绳机构，拨片机构，配电箱，信号判断装置，所述配电箱内安装有单片机、继电器、变压器和步进电机控制器；所述机架上安装有步进电机，其技术要点是：

所述悬挂装置所述的悬挂机构包括步进电机、配电箱内的步进电机控制器、U型管、悬臂杆、撑绳板； U型管的底部与机架通过绞轴活动连接，步进电机提供动力，通过一级齿轮传递动力使U型管绕轴转动至与地平面夹角80°；所述U型管的下方开有长条孔，U型管底部为圆柱体，U型管的顶部设置有轴用于安装悬臂杆，悬臂杆下方设有撑绳板，U型管上位于撑绳板下方开有矩形孔；所述悬臂杆两端的设有挂钩，两个挂钩分别位于U型管凹槽面和凸侧面；悬臂杆在U型管内部的一端用于悬挂尼龙绳，外部的一端通过绳线与机架相连；所述撑绳板通过螺栓安装在U型管内，撑绳板外形为一圆板，距U型管轴心最远处开有一个半圆孔，与此半圆孔两侧相距周长三分之一处均设有半月牙形孔，三孔用于把尼龙绳分成品型，且可以自行脱离撑绳板；悬臂杆的一端悬挂两头打结的三根尼龙绳，尼龙绳通过撑绳板上三个孔使尼龙绳分开，悬臂杆另一端挂钩在U型管背侧的一端通过绳子与机架相连；U型管绕底部轴转动时，绳子的拉力使悬臂杆绕其铰接处旋转，使三根尼龙绳处于拉紧状态，并开始脱离撑绳板的孔，尼龙绳悬挂在铁钩上后，穿串好的菌棒即可与U型管脱离；

信号判断装置设有红外传感器，时刻检测U型管中菌棒位置，并把信号传送到配电箱；红外传感器安装在长方体托板上，长方体托板位于U型管长条孔的下方；红外传感器每个相距6cm，使其处于菌棒的中部，共安装7个，开始工作时，红外传感器第1次检测U型管中的菌棒，当位于最底部的红外传感器检测到菌棒，而其余未检测到时，配电箱中的单片机接收红外传感器的信号后，通过控制继电器启动拨片机构的电磁铁；然后开始第2次检测，从底部开始的第一个、第二个红外传感器均检测到菌棒，而其余未检测到时，单片机接收信号并发布命令至继电器；依次循环直至7个红外传感器均检测到菌棒时，单片机接收信号并传递命令至步进电机控制器，启动悬挂装置中的步进电机，至此完成信号检测。

所述拨片机构包括电磁铁、拨片滑块、凹槽滑块、储片箱、三角形卡环片；拨片滑块是一边有三角缺口的长方体，缺口用于放置三角形卡环片，拨片滑块与电磁铁的铁芯相连，凹槽滑块中间开有长方体的滑道，凹槽滑块一侧是斜圆柱面，另一侧滑道安装定滑轮支架，在滑道的中间为三角孔，三角孔的上方有与凹槽滑块一体的挡板，三角孔上方的挡板与滑道底部的距离是三角形卡环片的厚度，由于储片箱中弹簧的作用，三角形卡环片受弹力向上运动至挡板后停止运动；三角孔的下方安装有储片箱，储片箱中存有三角形卡环片；三角形卡环片为一边中端内凹形；电磁铁、拨片滑块均安放在凹槽滑块的滑道中，且初始位置为拨片滑片的三角缺口位于凹槽滑块的三角孔上方，使三角孔内的三角形卡环片可以镶嵌入三角缺口；电磁铁的直线往复运动带动拨片滑块，拨片滑块将三角形卡环片推送至U型管凹面侧；拨片滑块在运动时一直处于三角孔的上方，可以对储片箱中的三角形卡环片限位，当拨片滑块恢复到初始位置时，三角形卡环片在储片箱中的弹簧和推片的作用下向上运动，补充三角形卡环片。

所述的拢绳机构包括长杆、短杆、绳线、复位弹簧和定滑轮；长杆和短杆似镰刀形，且弯角处有铰接孔，U型管上且位于撑线板下方矩形孔的上方有一平板，平板上设有两轴，两轴绕U型管半圆弧面轴线分布且相距轴之间相距120°，长杆、短杆与两轴通过绞轴活动连接，两杆带钩一端均悬挂长短不同且通过定滑轮与电磁铁铁芯尾部相连的绳线；待电磁铁带动拨片滑块推动三角形卡环片向U型管运动时，电磁铁铁芯先通过短绳拉动长杆绕轴转动，将尼龙绳聚集至撑绳板中部，此时长绳拉动短杆运动，将位于撑绳板中部的三根尼龙绳拉至由拨片滑块推送来的三角形卡环片中，完成捆绑动作；同时长杆和短杆与轴装有复位弹簧，之后由复位弹簧使其恢复原位。

配电箱内单片机、继电器、变压器、步进电机控制器和电磁铁的电路结构和连接关系为：单片机连接红外传感器、继电器、单片机连接步进电机控制器，继电器连接电磁铁；步进电机控制器连接步进电机、变压器。

将菌棒放到U型管底部后，挡住U型管底部的红外传感器，配电箱里的单片机处理红外传感器产生的信号，启动拨片机构中的电磁铁，推动拨片滑块上的三角形卡环片至U型管。在电磁铁铁工作的同时，拢线机构中的长杆把三根尼龙绳聚在撑线板中心，短杆把长杆送来的尼龙绳送至三角形卡环片中，三角形卡环片滑动到前一个菌棒的上部，完成菌棒捆绑。重复执行以上动作六次，在放入第7个菌棒时，取下拢绳机构中长杆和短杆的绳线，单片机只驱动步进电机，开始悬挂动作。机架底部的步进电机转动使U型管转动到与水平面夹角80°，在U型管转动过程中，顶部的悬臂杆由绳子的拉力作用绕轴转动，直到尼龙绳处于紧绷状态，菌棒在重力和绳子拉力的作用下不会出现脱落，工作人员推动装置把尼龙绳挂上大棚上部的挂钩，菌棒吊置动作完成。

本实用新型的有益效果

1.本装置在悬挂菌棒时悬臂杆转动尼龙绳自动拉紧，避免菌棒从绳中脱落，且尼龙绳在使用结束后可回收再次使用，降低了尼龙绳的消耗量。

2.本装置的信号控制判断装置和拨片机构配合，实现了三角形卡环片的自动卡入、尼龙绳的捆绑，能实现完整的菌棒自动绑绳，具有快速、稳定、安全、自动化高、成本低的特点，可以改善菌棒吊袋机械设备匮乏的窘境，能大幅度减轻人力。

3.本装置通过调节U型管的高度和托板的长度，可实现不同菌种菌棒的穿串悬挂，适应范围广泛。

附图说明

图1为菌棒吊袋辅助装置结构示意图；

图2为悬挂机构装置结构示意图；

图3为悬挂机构的撑绳板结构示意图（仰视图）；

图4为信号判断装置结构示意图；

图5为拨片机构装置结构示意图；

图6为拨片机构凹槽滑块结构示意图

图7为拨片机构三角形卡环片的剖面位置图；

图8为拢绳机构装置结构示意图；

图9为配电箱线路图。

图中：1.万向轮、2.机架、3.配电箱、4.拨片机构、401.凹槽滑块、402.电磁铁、403.拨片滑块、404.三角形卡环片、405.储片箱、406.弹簧、407.三角孔、408.推片、409.挡板、5.拢绳机构、501.滑轮、502.绳线、503.复位弹簧、504.短杆、505.长杆、506.平板、507.轴6.悬挂机构、601.悬臂杆、602.撑绳板、603.U型管、604.齿轮、605.步进电机、606.长条孔、607.矩形孔、7.车架托板、8.信号判断装置、801.托板、802.红外传感器、803.电线、9.竖直机架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

一种食用菌棒吊袋辅助装置，包括机架2，悬挂机构6、拢绳机构5，拨片机构4，配电箱3，信号判断装置8，所述机架2上设有对称的竖直机架9，竖直机架9的顶端设有对称的车架托板7，所述配电箱内安装有单片机、继电器、变压器和步进电机控制器；所述机架2上安装有步进电机605。

所述悬挂装置所述的悬挂机构包括步进电机605、配电箱3内的步进电机控制器、U型管603、悬臂杆601、撑绳板602； U型管603的底部与机架2通过绞轴活动连接，步进电机605提供动力，通过一级齿轮604传递动力使U型管603绕轴转动至与地平面夹角80°；所述U型管603的下方开有长条孔606，U型管603底部为圆柱体，U型管603的顶部有长方形开口，开口的一侧设置有轴用于安装悬臂杆601，悬臂杆601下方设有撑绳板602，U型管上位于撑绳板602下方开有矩形孔607；所述悬臂杆601外形类似回旋镖，悬臂杆601两端的挂钩的弯角处有孔，两个挂钩分别位于U型管凹槽面和凸侧面；悬臂杆601在U型管603内部的一端用于悬挂尼龙绳，外部的一端通过绳线与机架2相连；所述撑绳板602通过螺栓安装在U型管内，撑绳板外形为一圆板，距U型管轴心最远处开有一个半圆孔，与此半圆孔两侧相距周长三分之一处有半月牙形孔，三孔用于把尼龙绳分成品型，且可以自行脱离撑绳板602；悬臂杆601的一端悬挂两头打结的三根尼龙绳，尼龙绳通过撑绳板602上三个孔使尼龙绳分开，悬臂杆601另一端挂钩在U型管603背侧的一端通过绳子与机架相连；U型管绕底部轴转动时，绳子的拉力使悬臂杆绕其铰接处旋转，使三根尼龙绳处于拉紧状态，并开始脱离撑绳板的孔，尼龙绳悬挂在铁钩上后，穿串好的菌棒即可与U型管脱离；

信号判断装置8设有红外传感器802，用于检测U型管中菌棒位置，并把信号传送到配电箱3；红外传感器802安装在长方体托板801上，长方体托板固定于竖直机架9上、两个车架托板7之间，并位于U型管长条孔606下方。红外传感器802每个相距6cm，使其处于菌棒的中部，共安装7个，开始工作时，红外传感器802第1次检测U型管中的菌棒，当位于最底部的红外传感器检测到菌棒，而其余未检测到时，配电箱中的单片机接收红外传感器的信号后，通过控制继电器启动拨片机构的电磁铁；然后开始第2次检测，从底部开始的第一个、第二个红外传感器均检测到菌棒，而其余未检测到时，单片机接收信号并发布命令至继电器；依次循环直至7个红外传感器均检测到菌棒时，单片机接收信号并传递命令至步进电机控制器，启动悬挂装置中的步进电机，至此完成信号检测。

所述拨片机构包括电磁铁402、拨片滑块403、凹槽滑块401、储片箱405、三角形卡环片404；拨片滑块403是一边有三角缺口的长方体，缺口用于放置三角形卡环片404，拨片滑块403与电磁铁402的铁芯相连，凹槽滑块401中间开有长方体的滑道，凹槽滑块401一侧是斜圆柱面，另一侧滑道安装定滑轮支架，在滑道的中间为三角孔407，三角孔407的上方有与凹槽滑块一体的挡板409，三角孔407上方的挡板409与滑道底部的距离是三角形卡环片的厚度，由于储片箱中弹簧406的作用，三角形卡环片404受弹力向上运动至挡板409后停止运动；三角孔的下方安装有储片箱405，储片箱405中存有三角形卡环片404；三角形卡环片404为一边中端内凹形；电磁铁402、拨片滑块403均安放在凹槽滑块401的滑道中，且初始位置为拨片滑片403的三角缺口位于凹槽滑块401的三角孔407上方，使三角孔407内的三角形卡环片404可以镶嵌入三角缺口；电磁铁402的直线往复运动带动拨片滑块403，拨片滑块403将三角形卡环片404推送至U型管603凹面侧；拨片滑块403在运动时一直处于三角孔407的上方，可以对储片箱405中的三角形卡环片404限位，当拨片滑块403恢复到初始位置时，三角形卡环片在储片箱405中的弹簧406和推片408的作用下向上运动，补充三角形卡环片。

所述的拢绳机构包括长杆505、短杆504、绳线502、复位弹簧503和定滑轮501；长杆505和短杆504似镰刀形，且弯角处有铰接孔，U型管上且位于撑线板下方矩形孔的上方有一平板506，平板上设有两轴507，两轴507绕U型管半圆弧面轴线分布且相距轴之间相距120°，长杆505、短杆504与两轴507通过绞轴活动连接，两杆带钩一端均悬挂长短不同且通过定滑轮501与电磁铁402铁芯尾部相连的绳线；待电磁铁402带动拨片滑块403推动三角形卡环片404向U型管603运动时，电磁铁402铁芯先通过短绳拉动长杆505绕撑绳板下方的轴507转动，将尼龙绳聚集至撑绳板中部，此时长绳拉动短杆504运动，将位于撑绳板602中部的三根尼龙绳拉至由拨片滑块403推送来的三角形卡环片404中，完成捆绑动作；同时长杆505和短杆504在轴507上装有复位弹簧503，之后由复位弹簧503使其恢复原位。

配电箱内单片机、继电器、变压器、步进电机控制器和电磁铁，步进电机的电路结构和连接关系见图9，单片的P0.0连接红外传感器，P0.1连接继电器，继电器连接电磁铁，单片机P0.4、P0.5、P0.6连接步进电机控制器；步进电机控制器连接步进电机、变压器。

具体工作过程如下：

先将事先两头系好的三根尼龙绳挂在悬臂杆601上，并通过撑绳板602将三根尼龙绳分开成品型。装置通电后，取菌棒放入尼龙绳中，红外传感器802同时检测，位于底部的第一个红外传感器检测到其上方有菌棒，其它的并没有检测到时，红外传感器将传递信号至配电箱3中的单片机，单片机通过配电箱3中的继电器启动电磁铁402工作，电磁铁402推动拨片滑块403运动，推送三角形卡环片404至U型管603内，在电磁铁402运动的同时，电磁铁402尾部的细绳502中的短绳带动长杆505使三根绳子聚拢在一起，并拉至撑绳板602中心，再由细绳502中的长绳带动短杆504把绳线拉至三角形卡环片404中，三角形卡环片404沿尼龙绳自由滑落到前一个菌棒的上部，完成穿串。再次放入菌棒，开始第二轮检测，位于底部的第一个、第二个红外传感器检测到菌棒，其它的没有检测到菌棒，重复穿串过程，依次执行至七个红外传感器均有信号时，由人取下拢绳机构中长杆和短杆的绳线，单片机通过步进电机控制器驱动步进电机，开始悬挂动作，通过齿轮传动使U型管转动到与水平面夹角80°。在U型管转动过程中，顶部的悬臂杆由于绳子的拉力作用绕轴转动，直到尼龙绳处于紧绷状态，菌棒在重力和绳子拉力的作用，菌棒不会出现脱落。工作人员移动装置把尼龙绳挂上大棚上部的挂钩，本装置依次完成捆绑、悬挂过程。