全自动香菇菌柄切割设备的制作方法

本发明涉及一种全自动香菇菌柄切割设备，属于食用菌加工机械技术领域。

背景技术：

香菇含有丰富的维生素B群、铁、钾及维生素D原，营养丰富，味道鲜美，是世界第二大食用菌。我国是世界香菇生产大国，全国年产香菇超过700万吨，占食用菌总产量的21%左右。在工业加工或食用香菇时，通常要把菌柄去掉，只保留香菇的菌盖部分。目前市场上的香菇菌柄切除以人工剪切为主，都是人工用剪刀一个个的剪，剪切速度20kg/h，工作效率低，浪费人力。因此导致香菇的菌病切除成为制约香菇发展的瓶颈之一。

经过检索发现，专利号为201110234497.x的中国专利公开了一种香菇自动剪柄机，该剪柄机采用人工排序、定位，皮带轮夹持固定香菇，圆盘刀具切割香菇菌柄；专利号为201410254293.6的中国专利公开了一种全自动香菇剪脚机，该剪脚机通过抖动传送网带定位香菇，压辊挤压菌盖，固定长条刀切割菌柄；专利号为201520651242.7的中国专利公开了一种香菇菇柄分离机，该分离机采用毛刷-网格传送带定位，滚筒固定香菇，圆盘道具切割菌柄。上述设备多为半自动化设备，缺少关键的香菇排序和定位技术，仍需要大量人工辅助，使用时一般采用人工将香菇按照一定方向摆放，加工质量较差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种全自动香菇菌柄切割设备，能够实现香菇自动排序、定位，高效率切除菌柄。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种全自动香菇菌柄切割设备，包括箱体机架以及安装于箱体机架内的输送机构、菌柄切割机构和夹持机构，箱体机架的首端顶部设有排序与定位机构，尾端具有第一出料口，第一出料口处设有菌盖收集器，在箱体机架的侧壁上靠近第一出料口处具有第二出料口，第二出料口处设有菌柄收集器；排序与定位机构主要由振动料斗、香菇轨道和菌柄槽组成，振动料斗包括料斗本体，料斗本体的底部具有上底座槽，上底座槽与香菇轨道相连通，香菇轨道的尾部制有至少一个用于定位香菇菌柄的菌柄槽，上底座槽通过竖直连接板与下底座固定连接，下底座上设有电磁激振器；输送机构包括布置在箱体机架首尾两端的第一皮带轮，首端第一皮带轮和尾端第一皮带轮之间设置至少一个传送带组合，传送带组合由两个平行布置的第一传送带组成，相邻两个第一传送带之间具有用于定位香菇菌柄的定位间隙，定位间隙与菌柄槽衔接。

本发明采用排序与定位机构结构，解决了香菇排序、定位关键技术难点，改进了香菇固定、切割技术，该结构以一定角度安装在箱体机架上，用于承载香菇，通过电磁激振器实现其振动料斗的上、下振动，使振动料斗中的香菇均匀单一地振动前进，然后振动料斗配合逐渐变窄的香菇轨道实现香菇有序排列，经过料斗末端的菌柄槽，菌柄落入菌柄槽，完成香菇定位，然后香菇进入输送机构及夹持机构区域，输送机构用于支撑香菇的菌盖，夹持机构用于夹紧香菇的菌柄，并给予菌盖向下的力，二者配合完成香菇固定，同时输送机构与夹持机构同向传送将香菇运送到菌柄切割机构，切除菌柄，实现香菇的双支撑切割。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，电磁激振器包括带线圈的电磁铁铁芯和衔铁，电磁铁铁芯安装在下底座上，衔铁安装在上底座槽的底面上，电磁铁铁芯与衔铁通过弹簧连接，电磁铁铁芯与控制器连接，通过控制器控制电磁铁铁芯周期性间歇工作。

进一步的，菌柄切割机构包括至少一个切割刀具，切割刀具为长条状刀片，长条状刀片倾斜安装于输送机构的定位间隙下方。

上述结构中长条状刀片紧贴第一传送带倾斜安装，由输送机构、夹持机构输送的香菇相对于长条状刀片移动，以达到倾斜滑切香菇的目的，进而减小香菇切割力，降低设备的功率损耗。

进一步的，夹持机构包括布置在传送带组合两侧的左、右传送组件，左、右传送组件均包括两个第二皮带轮和连接两个第二皮带轮的第二传送带，第二皮带轮竖直安装，相邻两个第二传送带之间形成用于夹持香菇菌柄的夹持间隙，夹持间隙的宽度从头至尾呈增大的趋势，其前中部宽度略小于香菇菌柄直径，尾部宽度略大于香菇菌柄直径。这样，夹持机构能够夹持香菇的菌柄，以完成香菇的固定和定向传送。

进一步的，料斗本体具有上端进口，在料斗本体的下部上底座槽上与香菇轨道衔接处制有一出口，香菇轨道为一端与上底座槽相连通的凹槽，并且凹槽与上底座槽相对的另一端具有开口。

更进一步的，香菇轨道的宽度从头至尾逐渐变小，并且香菇轨道的尾部宽度略大于香菇菌盖直径，菌柄槽的宽度略大于香菇菌柄直径。

由于香菇轨道采用由宽变窄的结构，实现香菇在香菇轨道中振动前进的同时有序排列。菌柄槽位于香菇轨道的末端，利用香菇的T字形形状及香菇菌柄的自重，使香菇进入菌柄槽区域后其菌柄落入菌柄槽中，菌盖置于香菇轨道的底面上，实现香菇的精确定位。

进一步的，定位间隙的宽度与菌柄槽相同。

进一步的，箱体机架为顶部呈开放式的箱体结构，箱体结构的尾端具有开口朝上的缺口槽，缺口槽的上部为第一出料口。

进一步的，菌盖收集器包括安装于第一出料口处的菌盖滑道，菌盖滑道倾斜向下设置，菌盖滑道下方安设菌盖收集箱。

进一步的，菌柄收集器包括安装于第二出料口处的菌柄滑道，菌柄滑道倾斜向下设置，菌柄滑道下方安设菌柄收集箱。

本发明的有益效果是：设计巧妙，操作简单，实现了全自动切除香菇菌柄，降低了劳动强度，提高了工作效率，并且设备整体结构简单紧凑，制造成本低，占用空间小。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为图1的内部剖视图。

图3为本发明中输送机构及夹持机构的结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为本发明中香菇固定的力学原理图。

图6为本发明中单轨道排序与定位机构的结构示意图。

图7为图6的俯视图。

图8为本发明中单轨道排序与定位机构的下部结构示意图。

图9为本发明中单轨道排序与定位机构的工作原理图。

图10为本发明中双轨道排序与定位机构的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的全自动香菇菌柄切割设备，其结构如图1和图2所示，包括箱体机架1以及安装于箱体机架1内的输送机构3、菌柄切割机构4和夹持机构5，箱体机架1为顶部呈开放式的箱体结构，箱体结构的尾端具有开口朝上的缺口槽，缺口槽的上部为第一出料口，第一出料口处设有菌盖收集器6，菌盖收集器6包括安装于第一出料口处的菌盖滑道61，菌盖滑道61倾斜向下设置，菌盖滑道61下方安设菌盖收集箱62；在箱体机架1的侧壁上靠近第一出料口处具有第二出料口，第二出料口处设有菌柄收集器7，菌柄收集器7包括安装于第二出料口处的菌柄滑道71，菌柄滑道71倾斜向下设置，菌柄滑道71下方安设菌柄收集箱72。另外，箱体机架1的首端顶部设有按照一定角度安装的排序与定位机构2，排序与定位机构2的正下方设置输送机构3，菌柄切割机构4紧贴输送机构3固定于箱体机架1上，夹持机构5安装在输送机构3的正下方。

如图6至图8所示，排序与定位机构2主要由振动料斗21、香菇轨道22和菌柄槽23组成。振动料斗21包括料斗本体215，料斗本体215的底部具有上底座槽211，上底座槽211与香菇轨道22相连通，香菇轨道22的尾部制有用于容纳并定位香菇菌柄的菌柄槽23，上底座槽211通过竖直连接板212与下底座213固定连接，下底座213上设有电磁激振器214，电磁激振器214包括带线圈的电磁铁铁芯和衔铁，电磁铁铁芯安装在下底座213上，衔铁安装在上底座槽211的底面上，电磁铁铁芯与衔铁通过弹簧连接，电磁铁铁芯与控制器连接，通过控制器控制电磁铁铁芯周期性间歇工作。另外，料斗本体215具有上端进口，在料斗本体215的下部上底座槽211的一侧与香菇轨道22衔接处制有出口，香菇轨道22为一端与上底座槽211相连通的凹槽，并且凹槽与上底座槽211相对的另一端具有开口。香菇轨道22的宽度从头至尾逐渐变小，并且香菇轨道22的尾部宽度略大于香菇菌盖直径，菌柄槽23的宽度略大于香菇菌柄直径。

振动料斗21在电磁激振器214的作用下实现上下振动，通过振动堆积在料斗中的香菇在Ⅰ部分均匀分散在振动料斗21中（即香菇单层平铺在上底座槽211中），由于香菇轨道22由宽变窄在Ⅱ部分香菇单向有序排列，在Ⅲ部分香菇菌柄由于自重掉入左侧菌柄槽231、右侧菌柄槽232中，实现菌盖在上，菌柄朝下定位（见图9）。

如图3和图4所示，输送机构3包括布置在箱体机架1首尾两端的第一皮带轮31，首端第一皮带轮31是从动轮，尾端第一皮带轮31是主动轮，能够确保第一传送带32处于张紧状态。首端第一皮带轮31和尾端第一皮带轮31之间设置两个平行布置的第一传送带32，两个第一传送带32之间具有用于定位香菇菌柄的定位间隙，定位间隙与菌柄槽23衔接，实现排序与定位机构2与输送机构3的无缝对接，并且定位间隙的宽度与菌柄槽23相同。输送机构3的正下方10mm处设置夹持机构5，夹持机构5包括布置在两个第一传送带32两侧的左、右传送组件，左、右传送组件的传送方向与输送机构3的输送方向相同，左、右传送组件均包括两个第二皮带轮51和连接两个第二皮带轮51的第二传送带52，第二皮带轮51竖直安装，两个第二皮带轮51确保第二传送带52处于张紧状态，其中位于箱体机架1首部的为从动轮，位于箱体机架1尾部的为主动轮，相邻两个第二传送带52之间形成用于夹持香菇菌柄的夹持间隙，并且夹持机构5头部的夹持间隙宽度略小于香菇菌柄直径，尾部的夹持间隙宽度略大于香菇菌柄直径，即夹持间隙的宽度从头至尾呈增大的趋势。菌柄切割机构4包括切割刀具，切割刀具为长条状刀片，长条状刀片倾斜安装于输送机构3的定位间隙下方、固定在箱体机架1上。

如图5所示，香菇的菌盖支撑在输送机构3的两个第一传送带32上，第一传送带32给菌盖向上的支持力，香菇的菌柄由夹持机构5的两个第二传送带52夹紧，第二传送带52给菌柄向下的拉力，这样就实现了香菇的固定。香菇在输送机构3的支撑和夹持机构5的下拉作用下，实现香菇的两端支撑固定，使得香菇菌柄处于绷紧状态，有利于后续菌柄切割，同时改变了香菇固定时的受力位置，将主要的作用力施加在菌柄上，避免了菌盖受力损伤，保证了菌盖的外观品质。

工作时，操作者将鲜香菇倒入振动料斗21，振动料斗21在电磁激振器214作用下上下振动，使得振动料斗21内的香菇振动前进，由挤堆状态变成单个前进，经过逐渐变窄的香菇轨道22进行直线排列，实现香菇的有序排列，再经过菌柄槽23的定位作用，实现香菇全自动排序与定位，然后香菇进入输送机构3，由输送机构3的两个第一传送带32支撑香菇的菌盖，并由夹持机构5的左、右传送组件夹紧香菇的菌柄，实现香菇的固定和运输。在香菇运输过程中，香菇经过菌柄切割机构4的切割，实现香菇柄盖分离，输送机构3继续输送切除后的菌盖，将菌盖输送至菌盖收集器6的菌盖滑道61，经由菌盖滑道61进入菌盖收集箱62，夹持机构5继续夹持菌柄，将菌柄输送至菌柄收集器7的菌柄滑道71，经由菌柄滑道71进入菌柄收集箱72，由于夹持机构5的夹持间隙呈增大的趋势，在夹持机构5的尾部夹持间隙增大，菌柄在自身重力的作用下掉入位于其正下方的菌柄滑道71中。在香菇菌柄切除过程中，采用倾斜滑切方式进行切割，这种方式不仅易切割，而且切割力小，一方面能够减小香菇的固定力，避免香菇固定时因受力过大造成菌盖损伤，另一方面降低了设备的整体能耗，避免操作者接触切割刀具，杜绝了安全事故的发生。

实施例2

如图10所示，振动料斗21包括料斗本体215，料斗本体215的底部具有上底座槽211，上底座槽211与香菇轨道22的头端衔接并相互连通，上底座槽211通过竖直连接板212与下底座213固定连接，下底座213上设有电磁激振器214，电磁激振器214包括带线圈的电磁铁铁芯和衔铁，电磁铁铁芯安装在下底座213上，衔铁安装在上底座槽211的底面上，电磁铁铁芯与衔铁通过弹簧连接，电磁铁铁芯与控制器连接，通过控制器控制电磁铁铁芯周期性间歇工作。另外，料斗本体215具有上端进口，在料斗本体215的下部上底座槽211上与香菇轨道22衔接处制有出口，香菇轨道22为一端与上底座槽211相连通的凹槽，香菇轨道22的宽度从头至尾逐渐变小。本实施例与实施例一的不同之处在于：香菇轨道22的中间具有一分隔件221，分隔件221将香菇轨道22尾部分隔成左、右两轨道，在左侧轨道222中制有左侧菌柄槽231，在右侧轨道223中制有右侧菌柄槽232，左侧轨道222、右侧轨道223的尾端分别具有开口，并且左侧轨道222、右侧轨道223的宽度略大于香菇菌盖直径，左侧菌柄槽231、右侧菌柄槽232的宽度略大于香菇菌柄直径。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，例如切割刀具除了为长条状刀片，还可以为圆盘形刀具。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。