食用菌菌袋自动套环盖帽机的制作方法

本实用新型涉及自动化机械领域，尤其涉及食用菌菌袋自动套环盖帽机。

背景技术：

对于现今食用菌的培养，大多数都停留在人工方式，在面对着大量的食用菌菌棒的制作，将需要大量的人力物力和时间，因此对于制作的效率上较为低下，而一些制作食用菌菌棒的机械较为简单，在安全上具有较大隐患，因此容易对人体造成伤害。使得对食用菌菌袋自动套环盖帽机的研发具有较大市场前景，同时填补在食用菌菌棒自动化机械的空白。

技术实现要素：

为此，需要提供可以对食用菌菌袋进行全自动化的套环、盖帽和缩口的机器，进而解决人工套环盖帽的问题，实现全自动环盖帽的目的。

本实用新型是这样实现的：食用菌菌袋自动套环盖帽机，包括压帽机构、缩口机构、套环机构、主机架、副机架和副机架动力单元；

所述副机架设置在主机架上，副机架动力单元设置在主机架的上端面上，以及副机架动力单元的动力输出端设置在副机架上，副机架用于带动设置在副机架上的机构在主机架的工位孔中上下移动；所述压帽机构、缩口机构和套环机构由上至下依次设置在副机架上；

所述缩口机构包括夹手运动单元、夹手动力单元和缩口运动单元，夹手运动单元、夹手动力单元与缩口运动单元设置在副机架上，夹手动力单元的动力输出端设置在缩口运动单元上，缩口运动单元位于夹手运动单元的下方，缩口运动单元用于将食用菌菌袋的袋口推送到夹手运动单元的夹手中，夹手运动单元用于将缩口运动单元推送的食用菌菌袋的袋口夹紧，以及用于将食 用菌菌袋的袋口撑开；

所述套环机构用于夹持套环和将套环套在食用菌的菌袋上；

所述压帽机构用于拿取帽盖和将帽盖盖在套环上。

进一步地，所述夹手运动单元设置有两个或两个以上，每个夹手运动单元均绕着同一个圆周等均设置在副机架上，夹手运动单元与夹手运动单元之间设置有夹手引导装置，夹手引导装置设置在副机架上，夹手引导装置用于将夹手运动单元与夹手运动单元连接在一起达到联动的效果；

所述夹手运动单元包括夹持装置和动力装置，夹持装置设置在动力装置的动力输出端，夹持装置包括主夹爪和副夹爪，主夹爪的末端设置有夹持块，副夹爪的中部设置有凹部，夹持块用于与缩口运动单元的锁爪配合将食用菌菌袋的袋口卡夹在夹持块的部位上，所述动力装置为气缸、直线电机或液压缸。

进一步地，所述压帽机构包括盖帽单元、往复运动单元和盖帽动力单元，往复运动单元设置在副机架上，盖帽单元设置在往复运动单元上，盖帽动力单元设置在盖帽单元的上端，盖帽单元位于夹手运动单元的上方。

进一步地，所述缩口运动单元设置有两个或两个以上，每个缩口运动单元均绕着同一个圆周等均设置在副机架上，缩口运动单元与缩口运动单元之间设置有缩口引导装置，缩口引导装置用于将缩口运动单元与缩口运动单元连接在一起达到联动的效果。

进一步地，所述副机架动力单元、夹手动力单元、套环动力单元和盖帽动力单元均为气缸、直线电机或液压缸。

进一步地，所述套环机构包括套环动力单元、夹持运动单元和套环驱动单元，套环动力单元与夹持运动单元沿同一中心线设置，以及套环动力单元位于夹持运动单元的固定板上，夹持运动单元位于缩口运动单元的下方，所述套环驱动单元设置在副机架上，以及套环驱动单元的动力输出端设置在夹 持运动单元的固定板上，套环驱动单元用于驱动套环机构上下移动。

进一步地，所述套环机构设置有两个或两个以上。

进一步地，所述盖帽机构设置有两个或两个以上。

进一步地，还包括送环机构，所述送环机构包括输送单元、送环动力单元和送环夹爪单元，送环动力单元设置在机架上，送环动力单元的动力输出端设置在送环夹爪单元的固定端，输送单元设置在机架上，输送单元位于夹爪的下方，所述送环机构用于将套环送至套环机构的夹持单元上，所述送环动力单元为气缸、直线电机或液压缸。

进一步地，还包括填料机构和送袋机构，所述填料机构设置有储料斗和装料单元，储料斗设置在装料单元的上方，送袋机构设置在装料单元的下方，所述填料机构用于将物料填充在食用菌菌袋中，送袋机构用于将填装好物料的食用菌菌袋运送到缩口机构的下方进行套环盖帽，以及将完成套环盖帽的食用菌菌袋运送到下个工序，即送到缩口机构下方。

本实用新型具有如下优点：区别于现有技术，上述技术方案可以实现自动送环、套环和盖帽等动作，全部以机械自动化的原理实现，使得对食用菌菌袋的封口效率大大提高，并且减少了大量的人力，进而降低了生产成本，同时保证了生产的安全性，避免了人工套环盖帽的安全隐患。

附图说明

图1为具体实施方式所述的食用菌菌袋自动套环盖帽机的示意图；

图2为具体实施方式所述的食用菌菌袋自动套环盖帽机的局部结构图；

图3为具体实施方式所述的夹手运动单元的结构图；

图4为具体实施方式所述的缩口运动单元的结构图；

图5为具体实施方式所述的套环机构的示意图；

图6为具体实施方式所述的送环机构的示意图；

图7为具体实施方式所述的压帽机构的示意图；

图8为具体实施方式所述的盖帽单元的结构图；

图9为具体实施方式所述的夹手动力单元的结构图。

附图标记说明：

10、压帽机构； 101、盖帽单元； 102、往复运动单元；

104、第一工位孔； 1011、滑槽导板； 103、盖帽动力单元；

1012、连接板； 1013、真空吸盘； 1014、盖帽导杆；

1015、弹簧； 1021、导轨； 1022、压帽动力装置；

20、缩口机构； 202、夹手动力单元； 2031、缩口引导装置；

2018、凹部； 203、缩口运动单元； 2011、夹手引导装置；

2012、夹持装置； 2013、动力装置； 2014、夹持块；

2015、第二工位孔； 2016、主夹爪； 2017、副夹爪；

2033、引导轮； 2034、导线绳； 2032、第四工位孔；

2035、滑轨； 2036、锁爪； 2037、导线绳凹槽；

201、夹手运动单元；

30、送环机构； 301、送环动力单元； 302、送环夹爪单元；

3021、送环夹爪； 3022、固定板； 3023、气动手指；

3024、导杆； 3025、直线轴承； 300、输送单元；

3002、顶杆； 3001、送环动力装置；

40、套环机构； 401、套环动力单元； 402、夹持运动单元；

4022、夹爪； 403、套环驱动单元； 4021、连杆运动机构；

4023、端板； 4024、第一连杆； 4025、第二连杆；

4026、第三连杆； 4027、第四连杆； 4028、连接柱；

400、夹持运动单元的固定板；

50、主机架； 501、第一层板； 502、第二层层板；

5011、第三工位孔；

60、副机架； 61、副机架动力单元； 611、第一副层板；

612、第二副层板； 613、第三副层板； 6131、滑动导杆。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图8，本实用新型提供食用菌菌袋自动套环盖帽机，包括压帽机构10、缩口机构20、套环机构40、主机架50、副机架60和副机架动力单元61；

所述副机架设置在主机架上，副机架动力单元设置在主机架的上端面上，以及副机架动力单元的动力输出端设置在副机架上，副机架用于带动设置在副机架上的机构在主机架的工位孔中上下移动；

所述压帽机构、缩口机构和套环机构由上至下依次设置在副机架上；

所述缩口机构20包括夹手运动单元201、夹手动力单元202和缩口运动单元203，夹手运动单元、夹手动力单元与缩口运动单元设置在副机架上，夹手动力单元的动力输出端设置在缩口运动单元上，缩口运动单元位于夹手运动单元的下方，缩口运动单元用于将食用菌菌袋的袋口推送到夹手运动单元的夹手中，夹手运动单元用于将缩口运动单元推送的食用菌菌袋的袋口夹紧，以及用于将食用菌菌袋的袋口撑开；

所述缩口运动单元设置有两个或两个以上，每个缩口运动单元均绕着同一个圆周等均设置在副机架上，缩口运动单元与缩口运动单元之间设置有缩口引导装置2031，引导机构用于让缩口运动单元连接在一起并且达到联动的效果。所述夹手运动单元设置有两个或两个以上，每个夹手运动单元均绕着 同一个圆周等均设置在副机架上，夹手运动单元与夹手运动单元之间设置有夹手引导装置2011，夹手引导装置设置在副机架上，夹手引导装置用于将夹手运动单元与夹手运动单元连接在一起达到联动的效果。所述夹手运动单元包括夹持装置2012和动力装置2013，夹持装置设置在动力装置的动力输出端，夹持装置包括主夹爪2016和副夹爪2017，主夹爪的末端设置有夹持块2014，副夹爪的中部设置有凹部2018，夹持块用于与缩口运动单元的锁爪配合将食用菌菌袋的袋口卡夹在夹持块的部位上。所述动力装置为气缸、直线电机或液压缸。

所述套环机构40包括套环动力单元401和夹持运动单元402，套环动力单元与夹持运动单元沿同一中心线设置，以及套环动力单元位于夹持运动单元的固定板400上，夹持运动单元位于缩口运动单元的下方，所述套环机构用于夹持套环和将套环套在食用菌的菌袋上；所述套环机构还包括套环驱动单元403，套环驱动单元设置在副机架上，以及套环驱动单元的动力输出端设置在夹持运动单元的固定板上，套环驱动单元用于驱动套环机构上下移动。所述套环机构设置有两个或两个以上。所述盖帽机构设置有两个或两个以上。所述副机架动力单元、夹手动力单元、套环动力单元和盖帽动力单元均为气缸、直线电机或液压缸。

还包括送环机构，所述送环机构30包括输送单元300、送环动力单元301和送环夹爪单元302，送环动力单元设置在机架上，送环动力单元的动力输出端设置在送环夹爪单元的固定端，输送单元设置在机架上，输送单元位于夹爪的下方，所述送环机构用于将套环送至套环机构的夹持单元上。所述送环动力单元为气缸、直线电机或液压缸。

所述压帽机构10包括盖帽单元101、往复运动单元102和盖帽动力单元103，往复运动单元设置在副机架上，盖帽单元设置在往复运动单元上，盖帽动力单元设置在盖帽单元的上端，盖帽单元位于夹手运动单元的上方，所述 压帽机构用于拿取帽盖和将帽盖盖在套环上。

还包括填料机构和送袋机构，所述填料机构设置有储料斗和装料单元，储料斗设置在装料单元的上方，送袋机构设置在装料单元的下方，所述填料机构用于将物料填充在食用菌菌袋中，送袋机构用于将填装好物料的食用菌菌袋运送到缩口机构的下方进行套环盖帽，以及将完成套环盖帽的食用菌菌袋运送到下个工序，即送到缩口机构下方。

在某个实施例中，如图1所示，以下描述根据图中所示的结构方向进行描述，主机架整体为两层结构，分别为第一层板501和第二层层板502，副机架60整体三层结构，分别为第一副层板611、第二副层板612和第三副层板613，整个食用菌菌袋自动套环盖帽机的主、副机架由上至下依次为：第二层层板、第三副层板、第二副层板(第一层板)和第一副层板，由于第一层板上设置了第三工位孔，副机架整体会在第三工位孔中上下移动，因此第二副层板会高于或低于第一层板。第三副层板与第二层板之间通过滑动导杆6131连接，滑动导杆可以设置两个或两个以上，当副机架动力单元推动副机架向下移动时，多个滑动导杆可以稳定副机架的移动。压帽机构设置在第三副层板上，缩口机构的夹手运动单元设置在第二副层板上，缩口机构的缩口运动单元设置在第一副层板上，送环机构设置在第一层板上，套环机构位于第一层板的下方，其中压帽机构和套环机构可以通过气缸进行上下移动，而送环机构在水平方向来回移动送环。在第三副层板上设置有第一工位孔104，使得压帽机构可以在第一工位孔中来回移动；在第二副层板上设置有第二工位孔2015；在第一层层板上设置第三工位孔5011；在第一副层板上设置有第四工位孔2032，同时第一副层板设置有套环机构上下移动的套环工位口，第四工位孔与套环工位口相连通。盖帽单元可以在第二工位孔内自由的上下移动，套环机构可以在该第四工位孔内自由的上下移动，送环机构位于第一层层板的下表面。

食用菌菌袋是通过填料机构进行填料装袋，将物料储存在储料斗中，再通过装料单元将物料从储料斗的出口处套上食用菌菌袋，进而将物料装进食用菌的菌袋中，装好的食用菌菌袋会放置在送袋机构上，送袋机构可以为多个工位的转盘，因此通过旋转可以将食用菌菌袋运送到下个工位处。所以当食用菌菌袋运送到第四工位孔正下方时，输送机构的动力装置开始运作，将放置在输送机构的动力装置的输出端上的套环向上运送，直到送环机构的送环夹爪单元的夹爪上，送环夹爪单元夹取套环，再通过送环动力单元推动送环夹爪单元水平运动，进而送环夹爪单元将套环水平运送到套环机构的上方。套环机构的夹持运动单元将套环夹紧，当夹持运动单元夹紧套环后送环机构松开套环，并且返回到输送机构的动力装置的输出端上方。

套环机构的套环驱动单元带动固定板向上移动，进而使得套环机构整体上升，同时将套环套在缩口机构的夹手运动单元上，此时多个夹手运动单元为缩收状态，夹手运动单元是由夹手引导装置的驱动来移动整个夹手运动单元的移动，因此多个夹手运动单元会通过夹手引导装置的驱动向第二工位孔的圆心缩收或者分开。同时套环处于副夹爪的中部位置的凹部处，夹手运动单元的动力装置推动副夹爪向外移动，使得主夹爪与副夹爪打开，由于凹部的存在，因此可以打开副夹爪不会被套环阻挡，同时还可以防止套环的掉落。此时副机架动力单元推动副机架向下移动，进而使得设置在副机架上的所有机构也向下移动，因此整个缩口机构整体会向下移动，直到食用菌菌袋的袋口位置时停下，再通过缩口运动单元对食用菌菌袋的袋口进行缩口，使得食用菌菌袋的袋口被推送到夹手运动单元的主夹爪的夹持块上，此时夹手运动单元的动力装置将副夹爪向内推动，使得主夹爪与副夹爪贴合，达到卡夹的目的，从而使得夹手运动单元将食用菌菌袋的袋口进行夹紧。完成对食用菌菌袋的袋口完成缩口。缩口完成后缩口运动单元返回到原先的位置，而缩口运动单元的移动是通过缩口引导装置来进行的，多个缩口运动单元会通过缩 口引导装置的驱动向第一工位孔的圆心缩收或者分开，同时多个缩口运动单元所围成的圆的中心线与多个夹手运动单元所围成的中心线不共线，也就是这两个由上往下看其圆心不同；当缩口运动单元返回到原先的位置后，套环机构被套环驱动单元推动，使得整个套环机构向下移动，从而夹持运动单元夹持的套环套在食用菌菌袋的袋口上。

当套好套环后，多个夹手运动机构被夹手引导装置推动，使得多个夹手运动机构相互分开，进而被主夹爪和副夹爪夹住的食用菌菌袋的袋口被打开。压帽机构的盖帽单元通过往复运动单元推动到盖帽存放处的上方，在通过盖帽动力单元推动盖帽单元向下移动拿取盖帽拿，并且再通过盖帽动力单元返回到原处，此时再使用往复运动单元推动盖帽单元到第一工位孔的上方。当食用菌菌袋的袋口被打开后，压帽机构也完成拿取盖帽的动作，因此压帽机构会被盖帽动力单元向下推动到套环的位置，进而将帽盖盖在套环上，也就是使得帽盖位于食用菌菌袋的内部，而套环处于食用菌菌袋的外部，通过帽盖和套环内外的套接，使得食用菌菌袋的袋口被盖帽和套环封口，也就是完成对食用菌菌袋自动化的套环盖帽。在完成盖帽后，套环机构的夹持运动单元松开套环并返回到原位等待下次装夹，同时夹手运动单元的主夹爪和副夹爪松开食用菌菌袋的袋口并返回到原位等待下次装夹。在整个套环和盖帽的过程中，食用菌菌袋处在套环和盖帽的工位上，并且食用菌菌袋一直处在该工位上全程是静止不动的；也就是在套环时，套环机构通过套环驱动单元对套环机构进行驱动，使得在套环机构通过上下移动来完成套环，而食用菌菌袋的袋口被夹爪运动机构的夹爪夹住，并配合套环机构进行套环，在套环结束后，夹爪运动机构再配合盖帽机构进行盖帽，压帽机构通过往复运动单元和盖帽动力单元进行运动，使得压帽机构拿取帽盖并将帽盖盖在套换内，在这个工位的过程中食用菌菌袋是静止不动的，都是通过套环机构和盖帽机构的运动进行套环和盖帽的动作。对下次套环盖帽的过程，则通过上述过程重 复进行。使得全过程得以机械自动化实现，极大的增加了生产效率，降低了生产成本，同时在使用上也较为简单方便。

如图4所示，在上述中的缩口机构20包括有夹手运动单元201和缩口运动单元203，对于缩口运动单元可以为多个，而缩口运动单元的缩口引导机构包括引导轮2033、导线绳2034、滑轨2035和锁爪2036，而多个缩口运动单元绕着第四工位孔等均设置，在某个优选实施例中可以选择缩口运动单元为四个，而导线绳可以是钢丝绳、尼龙绳和铁丝等等。在缩口运动单元的连接块上设置有导线绳凹槽2037，因此可以通过导线绳将引导轮和导线绳凹槽进行连接，通过设置多个引导轮，使得导线绳将四个缩口运动单元连接在一起，进而只要移动其中一个缩口运动单元在滑轨扇移动，就可以拉动导线绳移动，进而拉动其余三个缩口运动单元移动。或者直接拉动导线绳移动，就可以使得四个缩口运动单元一起移动，进而使得缩口运动单元在不同方向上对食用菌菌袋进行缩口。如图3和图9所示，夹手运动单元的夹手引导装置与缩口运动单元的缩口引导机构的运行原理相同，都是通过导线绳将引导轮和导线绳凹槽进行连接，而多个引导轮分布在多个夹手运动单元的周侧，使得只要通过夹手动力单元202拉动导线绳就可以同时移动多个夹手运动单元，而夹手动力单元可以是气缸、液压缸和直线电机等。

如图5所示，对于上述中的套环机构是用来夹持套环并带着套环上下运动把套环套在食用菌菌袋的袋口上，在套环机构的副机架下表面设置有气缸，气缸可以推动整个套环机构进行上下移动，使得夹持运动单元可以在缩口运动单元的副机架中上下移动。而套环动力单元推动夹持运动单元移动，使得夹持运动单元将套环夹紧。而夹持运动单元402设置有连杆运动机构4021和夹爪4022；对于连杆运动机构包括端板4023、第一连杆4024、第二连杆4025、第三连杆4026、第四连杆4027和连接柱4028，而连接柱为多个，以及用于连接连杆，第一连杆的一端通过连接柱连接在端板上，第二连杆的一端通过 连接柱也连接在端板上，并且第一连杆和第二连杆可以同时绕着各自的连接柱旋转，第三连杆的一端通过连接柱与第一连杆的另一端铰接，第三连杆的中部通过连接柱设置在副机架上，第三连杆可以绕着连接柱旋转，第四连杆的一端与第二连杆的另一端通过连接柱连接，第四连杆的中部通过连接柱设置在副机架上，第四连杆可以绕着连接柱旋转，第三连杆和第四连杆的另一端均与夹爪连接。使得当套环动力单元推动端板移动时，端板会推动第一连杆和第二连杆向外旋转，而同时第三连杆与第四连杆则向内旋转，进而使得夹爪相互靠近，使得夹爪为夹紧的状态。

如图6所示，上述中的送环机构30包括送环夹爪单元包括送环夹爪3021、固定板3022和气动手指3023，在夹取套环时，套环会有传送带进行运输，再通过输送单元将套环送至送环机构的送环夹爪中，而输送单元包括送环动力装置3001和顶杆3002，送环动力装置为气缸、液压缸或直线电机，气缸设置在机架上，顶杆设置在气缸的输出端上，因为套环具有一个向外翻的沿口，所以顶杆的直径与套环的直径大，但是要小于套环的沿口直径。此时送环夹爪通过气动手指驱动夹紧套环，进而将套环送至套环机构的夹持运动单元中。而在气动手指的固定端固定在固定板上的一侧面，在固定板另一侧面则设置套环动力单元，该套环动力单元可以是迷你气缸、液压缸或者直线电机的一种，套环动力单元的本体设置在机架上，为了提高气缸推动固定板运行的稳定性，可以在气缸的两侧平行设置两个导杆3024，同时在导杆与机架连接的通孔内设置直线轴承3025，使得导杆的移动时摩擦力较小，提高了导杆的使用寿命。

如图7和图8所示，上述中的压帽机构10包括盖帽单元、往复运动单元和盖帽动力单元。盖帽单元101由上至下依次为滑槽导板1011、连接板1012和真空吸盘1013，而盖帽动力单元设置在滑槽导板的上方，是用于推动盖帽单元上下移动的动力来源。而盖帽单元通过最下方的真空吸盘吸取帽盖，在 真空吸盘处有压板，压板为圆环结构的圆环板，使得帽盖在吸取时，由于压板的作用使得帽盖吸取时可以自动矫正，并且为压帽提供压力面，使得帽盖会垂直朝下，再通过盖帽动力单元推动连接板向下移动，进而将帽盖盖在套环上。对于盖帽单元可以在第一工位孔内移动，盖帽单元的滑槽导板设置在往复运动单元上，而往复运动单元102包括导轨1021和压帽动力装置1022，压帽动力装置为气缸，气缸设置在滑槽导板的侧面，该气缸可以是超薄气缸，进而通过该气缸推动滑槽导板在导轨上移动，同时使得盖帽单元的通孔内滑动，进而吸取由传送带运送的帽盖。而往复运动单元可以是滑槽和滑块之间的配合，并由气缸、直线电机或液压缸提供动力滑动。而在盖帽单元的一侧平行设置有盖帽导杆1014，同时在连接板和滑槽导板之间设置有弹簧1015，因此可以在第二动力装置在推动连接板时进行稳定平衡的作用，同时提供拉伸力。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡 是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。