一种生物质盘的成型模具以及成型方法与流程

1.本发明涉及生物质盘加工成型技术领域，尤其是指一种生物质盘的成型模具以及成型方法。


背景技术：

2.采用秸秆等农业废弃物接种真菌生长形成特定形状的材料时，通常需要使用模具成型。但在真菌菌丝大量形成前，由于培养料呈颗粒状，且颗粒与颗粒之间不存在粘性，所以成型时需要在模具内培养一周左右。若要量产时，需要大量的模具，投入成本高，也极大地提高生物质盘的制作成本，限制生物质盘的应用和发展。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：降低生物质盘制作成本。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
5.一种生物质盘的成型模具，包括外模板、培养板和内模板；所述外模板上设置有至少一个用于装载生物质原料的u型腔体，所述内模板上设置有数目与所述u型腔体数目匹配的第一凸起，所述培养板上设置有数目、形状与所述第一凸起数目、形状匹配的第一孔；生物质原料被挤压时，所述培养板位于所述外模板与所述内模板之间，穿过所述第一孔的第一凸起置于所述u型腔体内；生物质原料被挤压成型后，生物质原料置于所述培养板上，所述外模板和所述内模板均与所述培养板分离。
6.进一步地，两所述u型腔体之间的开口连接处到所述外模板的靠近培养板的侧面的距离为a，u型腔体深度为b，其中，0.2cm≤a≤0.6b。
7.进一步地，还包括脱模板，所述脱模板上设置有数目与所述u型腔体数目匹配的第二凸起；所述u型腔体底部设置有形状与所述第二凸起匹配的第二孔；穿过所述第二孔的第二凸起抵住成型后的生物质原料时，所述外模板通过向上移动与所述培养板分离。
8.进一步地，还包括第一承载板，所述第一承载板上设置有位置、数目与所述第二孔数目匹配的第三孔，所述第三孔孔径小于所述第二孔孔径；所述第一凸起呈锥形；生物质原料被挤压时，所述外模板位于所述培养板与所述第一承载板之间，所述第一凸起的尖端置于所述第三孔内。
9.进一步地，还包括第二承载板，所述第二承载板上设置有形状、数目与所述第一凸起形状、数目匹配的第四孔；生物质原料被挤压时，所述第二承载板位于所述培养板与所述内模板之间，依次穿过所述第四孔、第一孔的第一凸起置于所述u型腔体内。
10.进一步地，所述第一承载板的四边边沿旁上均设置有用于防止所述外模板与所述第一承载板之间发生相对移动的第一限位块，所述第二承载板的四边边沿旁上均设置有用于防止所述外模板与所述第二承载板之间发生相对移动的第二限位块。
11.进一步地，还包括机械臂，所述机械臂前端设置有用于驱动所述外模板向上移动的抓手；所述脱模板上设置有形状、数目与所述抓手形状、数目匹配的第五孔，穿过所述第
五孔的抓手与所述外模板固定。
12.进一步地，所述机械臂上还设置有用于驱动机械臂的第一气缸和用于驱动所述抓手的第二气缸，所述第二气缸固定在所述脱模板上，所述第二凸起与所述第二气缸分居所述脱模板的两侧。
13.进一步地，所述抓手为连有气泵的吸盘。
14.或进一步地，所述抓手为电磁铁，所述脱模板上设置有与所述电磁铁匹配的铁块。
15.一种生物质盘的成型方法，采用上述所述的生物质盘的成型模具，所述成型方法包括以下步骤：
16.s1：将外模板放置在操作台上，u型腔体开口朝上；
17.s2：往所述外模板上填满生物质原料，压实，生物质原料的上表面与所述外模板的边沿持平；
18.s3：依次叠放培养板和内模板；第一凸起穿过第一孔后挤压生物质原料；
19.s4：撤除所述内模板，将余下各个部件翻转180
°
，使培养板置于操作台上；
20.s5：移动脱模板，使其的第二凸起穿过第二孔后抵住生物质原料；将所述外模板抬起使其与生物质原料脱离，将装载有生物质原料的培养板抬起后转移至培养室培养。
21.进一步地，在所述步骤s1中，在放置外模板前，先将第一承载板放置在操作台上，第一限位块所在的侧面朝上，然后再将外模板放置在所述第一承载板上；在所述s3中还在培养板与内模板之间叠放第二承载板，第二承载板的第二限位块所在的侧面朝下且将所述培养板和所述外模板卡住；第一凸起依次穿过第四孔、第一孔后挤压生物质原料，直至第一凸起的尖端到达第三孔；在所述步骤s4中，翻转后，所述第二承载板与操作台接触，接着还需将所述第一承载板撤掉。
22.本发明的有益效果在于：用于形成生物质盘的生物质原料挤压成型后即将外模板和内模板除去，而生物质原料放置在培养板上培养至其内长满菌丝。成型过程，培养板放置在外模板和内模板之间，便于成型除去外模板和内模板后搬运生物质原料至培养室。使用该模具制作生物质盘时，采用成型与培养过程分离的模式，不需要占用外模板和内模板一周，且只需要占用1-2分钟即可；只需占用一片培养板，而培养板用料少、易制作，极大地提高模具的重复使用效率，降低生物质盘的总制作成本。
附图说明
23.下面结合附图详述本发明的具体结构
24.图1为本发明的一种生物质盘的成型模具的部分结构叠放顺序示意图；
25.图2为本发明的一种生物质盘的成型模具填满生物质原料后插入内模板示意图；
26.图3为本发明的一种生物质盘的成型模具中外模板被抬起时的状态示意图；
27.图4为本发明的一种生物质盘的成型模具中外模板被抬起时各层结构爆炸图；
28.其中，1-第一承载板，11-第三孔，12-第一限位块；2-外模板，21-u型腔体，22-第二孔；3-培养板，31-第一孔；4-第二承载板，41-第四孔，42-第二限位块；5-内模板，51-第一凸起；6-脱模板，61-第二凸起，62-第五孔；7-机械臂，71-抓手，72-第二气缸；8-生物质原料。
具体实施方式
29.本发明最关键的构思在于：通过改变模具结构和生物质盘的成型培养方式，减少生物质盘占用整个模具的时间，达到降低生物质盘制作成本的目的。
30.为了进一步论述本发明构思的可行性，根据本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果的具体实施方式并配合附图详予说明。
31.实施例1
32.请参阅图1以及图2，一种生物质盘的成型模具，包括外模板2、培养板3和内模板5；所述外模板2上设置有至少一个用于装载生物质原料8的u型腔体21，所述内模板5上设置有数目与所述u型腔体21数目匹配的第一凸起51，所述培养板3上设置有数目、形状与所述第一凸起51数目、形状匹配的第一孔31；生物质原料8被挤压时，所述培养板3位于所述外模板2与所述内模板5之间，穿过所述第一孔31的第一凸起51置于所述u型腔体21内；生物质原料8被挤压成型后，生物质原料8置于所述培养板3上，所述外模板2和所述内模板5均与所述培养板3分离。
33.用于形成生物质盘的生物质原料8挤压成型后即将外模板2和内模板5除去，而生物质原料8放置在培养板3上培养至其内长满菌丝。成型过程，培养板3放置在外模板2和内模板5之间，便于成型除去外模板2和内模板5后搬运生物质原料8至培养室。使用该模具制作生物质盘时，采用成型与培养过程分离的模式，不需要占用外模板2和内模板5一周，且只需要占用1-2分钟即可；只需占用一片培养板3，而培养板3用料少、易制作，极大地提高模具的重复使用效率，降低生物质盘的总制作成本。
34.实施例2
35.在上述结构基础上，两所述u型腔体21之间的开口连接处到所述外模板2的靠近培养板3的侧面的距离为a，u型腔体21的深度为b，其中，0.2cm≤a≤0.6b。往所述外模板2上填满生物质原料8时，生物质原料8的上表面与所述外模板2的边沿持平，当u型腔体21的个数大于等于2个时，而相邻两个u型腔体21的开口位置的连接处到所述外模板2的靠近培养板3的侧面的距离大于等于0.2cm，则各个u型腔体21之间的生物质原料8相连，生物质盘成型后，各个盘穴之间相连成一整体。
36.实施例3
37.在上述结构基础上，请参阅图3以及图4，还包括脱模板6，所述脱模板6上设置有数目与所述u型腔体21数目匹配的第二凸起61；所述u型腔体底部设置有形状与所述第二凸起61匹配的第二孔22；穿过所述第二孔22的第二凸起61抵住成型后的生物质原料8时，所述外模板2通过向上移动与所述培养板3分离。第二凸起61，一方面用于抵住成型后的生物质原料8，方便生物质原料8与外模板2分离，另一方面还具有导向作用，避免外模板2分离过程碰坏成型的生物质原料8的外轮廓。
38.实施例4
39.在上述结构基础上，还包括第一承载板1，所述第一承载板1上设置有位置、数目与所述第二孔22数目匹配的第三孔11，所述第三孔11孔径小于所述第二孔22孔径，避免第一凸起51挤压生物质原料8时，u型腔体底部处的生物质原料8被挤出来；所述第一凸起51呈锥形；生物质原料8被挤压时，所述外模板2位于所述培养板3与所述第一承载板1之间，所述第一凸起51的尖端置于所述第三孔11内，保证成型的生物质盘的盘穴底部形成通孔。
40.实施例5
41.在上述结构基础上，还包括第二承载板4，所述第二承载板4上设置有形状、数目与所述第一凸起51形状、数目匹配的第四孔41；生物质原料8被挤压时，所述第二承载板4位于所述培养板3与所述内模板5之间，依次穿过所述第四孔41、第一孔31的第一凸起51置于所述u型腔体21内。为了节省成本，培养板3做得较薄，但第一凸起51挤压时需要对生物质原料8施加较大的压力，第二承载板4能避免生物质原料8在挤压时溢出外模板2，避免生物质盘变形。
42.实施例6
43.在上述结构基础上，所述第一承载板1的四边边沿旁上均设置有用于防止所述外模板2与所述第一承载板1之间发生相对移动的第一限位块12，所述第二承载板4的四边边沿旁上均设置有用于防止所述外模板2与所述第二承载板4之间发生相对移动的第二限位块42，保证第一孔31、第二孔22、第三孔11和第四孔41在插入内模板5过程中自始至终同心，制作得到的生物质盘始终一致且方正，保证生物质盘的盘穴底部的通孔形成。
44.实施例7
45.在上述结构基础上，还包括机械臂7，所述机械臂7前端设置有用于驱动所述外模板2向上移动的抓手71；所述脱模板6上设置有形状、数目与所述抓手71形状、数目匹配的第五孔62，穿过所述第五孔62的抓手71与所述外模板2固定。使用机械化作业，减少人力投入。
46.实施例8
47.在上述结构基础上，所述机械臂7上还设置有用于驱动机械臂7的第一气缸和用于驱动所述抓手71的第二气缸72，所述第二气缸72固定在所述脱模板6上，所述第二凸起61与所述第二气缸72分居所述脱模板6的两侧。机械臂7前端与脱模板6固定，脱模时，受第一气缸驱动，机械臂7将脱模板6、第二气缸72以及抓手71往外模板2上方移动至第二凸起61抵住成型后的生物质原料8，此时，第二气缸72启动并驱动抓手71，抓手71抓住外模板2后将其向上抬起，实现外模板2与生物质原料8、培养板3、第二承载板4分离。
48.实施例9
49.在上述结构基础上，所述抓手71为连有气泵的吸盘。吸盘贴合至外模板2上时，由于吸盘内部行程负压，抓手71实现抓住外模板2功能；撤掉负压后，移动抓手71即实现抓手71与外模板2分离。
50.实施例10
51.在上述实施例8的结构基础上，所述抓手71为电磁铁，所述脱模板2上设置有与所述电磁铁匹配的铁块。电磁铁贴合至外模板2上时，由于电磁铁通电产生磁力作用，抓手71实现抓住外模板2功能；断电后，移动抓手71即实现抓手71与外模板2分离。
52.实施例9或实施例10中，为了提高移动外模板2时的稳定性，在外模板2的四角旁设置相应的抓手工作位点，对应的抓手71受同一个第二气缸72驱动——抓手71均固定在同一抓手固定板上，所述第二气缸72通过驱动所述抓手固定板间接驱动所述抓手71；同时，为了降低外模板2的重量，便于搬动外模板2，将外模板2上的偏离u型腔体21位置处的板材材料掏去，达到不影响模具成型功能的条件下减轻外模板2重量的效果。
53.实施例11
54.一种生物质盘的成型方法，采用上述所述的生物质盘的成型模具，所述成型方法
包括以下步骤：
55.s1：将第一承载板1放置在操作台上，第一限位块12所在的侧面朝上；将外模板2放置在所述第一承载板1上，u型腔体21开口朝上；
56.s2：往所述外模板2上填满生物质原料8，压实，生物质原料8的上表面与所述外模板2的边沿持平；
57.s3：依次叠放培养板3、第二承载板4和内模板5，第二承载板4的第二限位块42所在的侧面朝下且将所述培养板3和所述外模板2卡住；第一凸起51依次穿过第四孔41、第一孔31后挤压生物质原料8，直至第一凸起51的尖端到达第三孔11；
58.s4：撤除所述内模板5，将余下各个部件翻转180
°
，使所述第二承载板4与操作台接触，撤掉所述第一承载板1；
59.s5：移动脱模板6，使其的第二凸起61穿过第二孔22后抵住生物质原料8；将所述外模板2抬起使其与生物质原料8脱离，将装载有生物质原料8的培养板3抬起后转移至培养室培养。
60.该培养方法在培养过程中，由于不占用模具中的外模板2和内模板5，也不占用第一承载板1和第二承载板4，只占用一片培养板3，即实现成型与培养过程的分离，降低生物质盘的制作成本。
61.实施例12
62.一种生物质盘的成型方法，采用上述所述的生物质盘的成型模具，所述成型方法包括以下步骤：
63.s1：将外模板2放置在操作台上，u型腔体21开口朝上；
64.s2：往所述外模板2上填满生物质原料8，压实，生物质原料8的上表面与所述外模板2的边沿持平；
65.s3：依次叠放培养板3和内模板5；第一凸起51穿过第一孔31后挤压生物质原料8；
66.s4：撤除所述内模板5，将余下各个部件翻转180
°
，使培养板3置于操作台上；
67.s5：移动脱模板6，使其的第二凸起61穿过第二孔22后抵住生物质原料8；将所述外模板2抬起使其与生物质原料8脱离，将装载有生物质原料8的培养板3抬起后转移至培养室培养。
68.在本实施例中，将培养板3做厚些，必要时可在靠近外模板2的侧面上设置第三限位块，避免插入内模板5过程中培养板3与外模板2之间发生相对移动。生物质原料8培养形成生物质盘后，对盘穴底部进行打孔作业即可。
69.综上所述，本发明提供的一种生物质盘的成型模具以及成型方法中，用于形成生物质盘的生物质原料挤压成型后即将外模板和内模板除去，而生物质原料放置在培养板上培养至其内长满菌丝。成型过程，培养板放置在外模板和内模板之间，便于成型除去外模板和内模板后搬运生物质原料至培养室。使用该模具制作生物质盘时，采用成型与培养过程分离的模式，不需要占用外模板和内模板一周，且只需要占用1-2分钟即可；只需占用一片培养板，而培养板用料少、易制作，极大地提高模具的重复使用效率，降低生物质盘的总制作成本。脱模过程可实现机械化，降低人力成本投入。培养得到的生物质盘与传统配方方法所培养得到的生物质盘并无差别，成品合格率100％。
70.此处第一、第二
……
只代表其名称的区分，不代表它们的重要程度和位置有什么
不同。
71.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。