蚕蛹虫草自动接种设备及其接种培育方法与流程

本发明涉及虫草接种领域，特别涉及一种蚕蛹虫草自动接种设备。

背景技术：

冬虫夏草简称虫草，是珍贵的中药材，人们常常把它与人参、鹿茸列为三大补品，价格昂贵，被人们誉为“软黄金”。随着越来越多的人认可冬虫夏草的功效，市场对冬虫夏草的需求越来越大，冬虫夏草供不应求更显得珍稀。考虑到冬虫夏草资源的稀缺，而采挖冬虫夏草会对环境造成破坏，研发可人工栽培的冬虫夏草成为当务之急。蚕蛹虫草（Cordceps militaris（L.）Link）别名北冬虫或北虫草。蛹虫草属于子囊菌亚门（Ascomycotina）、麦角菌科（Claviciptaceae）、虫草属（Cordyceps），是昆虫感染虫草菌丝后，形成虫与菌丝的复合体，是一种具有补肺益肾、滋补强身、抗癌、抗疲劳、抗衰老、提高人体免疫力等功效，有极高价值的珍贵药用真菌。其以独特的防病治病、滋补强身等作用日益受到消费者的欢迎，也逐渐代替野生虫草，成为满足市场需求和缓解资源逐渐减少的最佳途径。

由于广西横县本地有较多农户和企业养蚕，蚕蛹的获取也非常便利，本地政府及企业都有量产蚕蛹虫草的意愿，但是传统的人工接种培育的方法产量太低，人们致力于如何高效化、规范化、工业化地生产蚕蛹虫草，目前也有一些企业、科研院所和个人对蚕蛹虫草如何机械化接种进行了研究，以下是检索到的相关专利：

中国专利1，名称：一种北虫草液体接种机；申请号：201520600619.6；申请日：2015-08-06；申请人： 刘晓红；地址：118001 辽宁省丹东市元宝区文化路325号（金山校区）；摘要：一种北虫草液体接种机。它包括机体、万向轮、培养盒、控制阀、培养盒盖、固定式真空吸盘、升降真空吸盘、喷雾消毒装置和接种喷头，机体底部设置有万向轮，机体上的工作平面上设置有多个固定式真空吸盘，固定式真空吸盘上设置有通过传送带传送来的培养盒，培养盒上设置有培养盒盖，升降真空吸盘设置在培养盒盖上方，且机体上还设置有喷雾消毒装置、接种喷头，接种喷头与用于控制接种量的控制阀相连。本实用新型结构简单，接种效率高，污染低，接种量一定，实用性强，能够避免北虫草遭到污染。

中国专利2，名称：一种北虫草液体接种机；申请号：201420414592.7 申请日：2014-07-26；申请人：济南展创科技有限公司；地址：250100 山东省济南市历城区华龙路509号创新大厦206室；摘要：一种北虫草液体接种机，属于食、药用菌类的工厂化生产设备。包括机架、输送装置、定位挡料装置、升降装置、开闭盖装置、接种装置、通风灭菌装置。输送装置安装在机架上，传送带位于输送装置的两侧。定位挡料装置安装在输送装置上，用气缸带动挡料机构升降。升降装置由培养盒固定机构和升降机构组成，升降机构带动固定后培养盒组件进行升降。开闭盖装置安装在机架上，真空吸盘组将培养盒盖吸住后升降横移机构先将培养盒升起后进行横向移动。接种装置安装在机架上，升降机构带动喷头组件升降。在接种工位，设有风机及空气过滤净化装置和紫外灯管。本实用新型采用自动接种，生产效率高，种量准确,提高了产品的质量稳定性。

中国专利3，名称：一种食用菌接种机；申请号：201310442444.6；申请号：201310478301.0 申请日：2013-10-14；地址： 312467 浙江省绍兴市嵊州市长乐镇坎一村坎流横路31号；摘要：一种食用菌接种机，属于机械领域。包括底座，以及设置在底座上的打孔机构、接种机构和控制单元，其中，所述打孔机构包括导向柱，滑动设置在导向柱上的上压板和下压板，上压板与下压板之间设有弹簧，上压板的顶端与压板推送气缸的活塞杆相连，上述上压板和下压板上设有若干个用于安装打孔针通孔；所述接种机构包括料斗、送料槽、压块、接种杆和若干个气缸，上述各个气缸分别通过电磁阀与控制单元相连。采用上述食用菌接种机，工人可以通过移送板进行自动打孔、接种，料斗根据控制信号自动碎料、喂料，整个过程全部采用继电器控制，方便快速，而且无需人工操作，避免菌袋被污染。

从上述的文献中可以看出，现有的专用于蚕蛹虫草，即北虫草的接种设备如专利1和专利2，均采用传送带将装有培养盒的蚕蛹送至接种喷头下进行接种，虽然可以一定程度的提高生产效率，但是这种生产方式自动化程度不高，无法连续快速地进行生产，且没有考虑到蚕蛹的脆弱易死亡的特点，垂直的接种喷头在实际运行过程中，会因为喷头未完全退出蚕蛹就开始移动而导致蚕蛹被划破受伤，感染而死亡。而专利3所述的食用菌接种机，一方面不是针对蚕蛹虫草的专用接种设备，另一方面，这种接种机的结构过于复杂，普通的农户难以操作。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于蚕蛹虫草自动接种的设备及其接种培育方法。

为解决上述问题，采用的技术方案是：

蚕蛹虫草自动接种设备，包括自动注射器、传动装置、减速器、调速电机和蚕蛹传送装置，电机主轴与减速器连接，减速器输出轴与传动装置相连，传动装置安装有自动注射器，蚕蛹传送装置安装在自动注射器的下方，蚕蛹传送装置上安装有转速传感器，自动注射器上安装有位置传感器，转速传感器和位置传感器分别与控制器输入端相连，控制器输出端分别与调速电机和自动注射器相连。

采用上述蚕蛹虫草自动接种设备，蚕蛹虫草自动接种的过程如下：

（1）蚕蛹分选和清理：分选出变质、腐烂的蚕蛹，清除杂质；

（2）自动接种：清洗后的蚕蛹放入蚕蛹传送装置，由蚕蛹虫草自动接种设备进行接种，每颗蚕蛹接种量控制为2-5ml；

（3）无菌培养：用50cmx30cm培养箱将打好种的蚕蛹装箱并送入无菌室培养10-15天；

（4）菌丝成长：将无菌室中培养好的虫草放入玻璃缸中继续培养，并每天喷水2-3次，菌丝成长后期利用日光灯适当给与光照加速成长。

（5）虫草采收：虫草在玻璃缸中培养15-20天后可以采收。

所述的传动装置包括凸轮、连接轮、固定弹簧、连接杆和伸缩杆，减速器的输出轴与凸轮连接，凸轮与连接轮通过固定弹簧固定，连接轮与连接杆固定连接，连接杆与垂直方向呈15-30°夹角，连接杆前段安装有自动注射器。

所述的蚕蛹传送装置的传送带设计有2-5cm宽的凹槽，一格凹槽填放一个蚕蛹，通过控制传送带传送速度和接种该装置中凸轮的转速实现自动接种。

所述的自动注射器向蚕蛹传送装置前进方向倾斜15-30°，避免自动注射器划破蚕蛹，造成蚕蛹受伤或死亡。

本发明的工作原理：

蚕蛹传送装置将蚕蛹送至自动注射器下方时，位置传感器检测是否抵达凹位，抵达凹位时，传动装置下针，自动注射器注射菌种，当传感器检测抵达凸位时，位置传感器发出信号，自动注射器上升至原位，控制器控制蚕蛹传送装置继续运行，蚕蛹传送装置上的转速传感器实时监控转速，并反馈给控制器进行比对调控，形成闭环控制系统，具有自整定调节功能，蚕蛹传送装置的末端有培养箱，将打好种的蚕蛹收集之后送入无菌室进行培养。

本发明的优势在于：

（1）本发明通过简单的机械结构和控制器配合，能够实现准确、快速地对蚕蛹进行打种，代替传统人工进行蚕蛹虫草打种的方式，解决了以往蚕蛹虫草产量过低，人工接种失误较多，接种不到位导致的浪费，从而实现蚕蛹虫草的产量化，具有极大的经济价值。

（2）本发明根据蚕蛹虫草打种的特点，优化了自动注射器，使自动注射器向蚕蛹送出的方向倾斜15-30°角，可以避免因为传感器的延迟导致注射器垂直起落时蚕蛹传送装置响应延迟而划破蚕蛹，致蚕蛹死亡的情况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构示意图，图中各标识含义如下：1-自动注射器；2-传动装置；3-减速器；4-调速电机；5-蚕蛹传送装置。

图2为配电控制柜的结构示意图，图中各标识含义如下：（2-1）-凸轮；（2-2）-连接轮；（2-3）-固定弹簧；（2-4）-连接杆；（2-5）-伸缩杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实例对本发明进行进一步说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

蚕蛹虫草自动接种设备，包括自动注射器1、传动装置2、减速器3、调速电机4和蚕蛹传送装置5，调速电机4主轴与减速器3连接，减速器3输出轴与传动装置2相连，传动装置2安装有自动注射器1，蚕蛹传送装置安装5在自动注射器1的下方，蚕蛹传送装置5上安装有转速传感器，自动注射器1上安装有位置传感器，转速传感器和位置传感器分别与控制器输入端相连，控制器输出端分别与调速电机4和自动注射器1相连。

所述的传动装置2包括凸轮2-1、连接轮2-2、固定弹簧2-3、连接杆2-4和伸缩杆2-5，减速器3的输出轴与凸轮2-1连接，凸轮2-1与连接轮2-2通过固定弹簧2-3固定，连接轮2-2与连接杆24固定连接，连接杆2-4与垂直方向呈15-30°夹角，连接杆2-4前段安装有自动注射器1。

所述的蚕蛹传送装置5的传送带设计有3cm宽的凹槽。

所述的自动注射器1向蚕蛹传送装置5前进方向倾斜20°。

蚕蛹传送装置5将蚕蛹送至自动注射器1下方时，位置传感器检测是否抵达凹位，抵达凹位时，传动装置2下针，自动注射器1注射菌种，当位置传感器检测抵达凸位时，位置传感器发出信号，自动注射器1上升至原位，控制器控制蚕蛹传送装置5继续运行，蚕蛹传送装置5上的转速传感器实时监控转速，并反馈给控制器进行比对调控，形成闭环控制系统，具有自整定调节功能，蚕蛹传送装置5的末端有培养箱，将打好种的蚕蛹收集之后送入无菌室进行培养。

蚕蛹虫草自动接种及培育方法：

（1）蚕蛹分选和清理：分选出变质、腐烂的蚕蛹，清除杂质；

（2）自动接种：清洗后的蚕蛹放入蚕蛹传送装置，由蚕蛹虫草自动接种设备进行接种，每颗蚕蛹接种量控制为3ml；

（3）无菌培养：用50cmx30cm培养箱将打好种的蚕蛹装箱并送入无菌室培养12天；

（4）菌丝成长：将无菌室中培养好的虫草放入玻璃缸中继续培养，并每天打水2次，菌丝成长后期利用日光灯适当给与光照加速成长。

（5）虫草采收：虫草在玻璃缸中培养18天后可以采收。

采用本发明蚕蛹虫草自动接种设备，速度快，蚕蛹不破损，长出的菌草价值极高。