申请/专利权人：吉林大学

申请日：2018-11-19

公开（公告）日：2024-02-23

公开（公告）号：CN109429917B

主分类号：A01G18/70

分类号：A01G18/70;A01G18/80

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.23#授权;2019.04.02#实质审查的生效;2019.03.08#公开

摘要：本发明涉及一种双孢菇自动采集系统，由培养基系统、可升降传送带系统和可升降采摘车系统构成，所述可升降的采摘车系统由采摘车、升降地板、采摘车导轨、底板吊环和吊索组成。本发明一种双孢菇自动采集系统理论上完全解决了人工采摘双孢菇机械化说平底的问题；此系统兼容性高，适应性好，只需要规范安置即可实现不同地区不同面积的机械化作业；节约了采摘成本大大提高了采摘效率；减轻了工人负担，只需要操控按钮即可；极大地优化此条生产线的工作效率；系统设计简单原理明了，便于大批量推广。

主权项：1.一种双孢菇自动采集系统，由多层培养基系统（1）以及分别在培养基系统（1）的上空及右侧上空固定的可升降传送带系统（2）和可升降采摘车系统（3）构成，其特征在于：所述可升降传送带系统（2）中的传送带底板（22）、可升降采摘车系统（3）中的升降地板（31）分别与培养基系统（1）中的培养基地板（12）平行，且固定在升降地板（31）两侧的两根采摘车导轨（32）能够与固定在培养基地板（12）两侧的两根培养基地板导轨（11）重合，可升降传送带系统（2）中的皮带（25）与培养基地板（12）水平；所述可升降采摘车系统（3）还包括设置在升降地板（31）上且底部与采摘车导轨（32）滑动配合的采摘车、与升降地板（31）两侧固定的四个底板吊环（33）以及下端与吊环（33）固定，上端与天花板相连的吊索（34）；所述采摘车包括两块侧挡板（311），其右侧侧挡板（311）上设有与采摘车内驱动电机控制连接的操控按钮（312），采摘车内驱动电机配有的减速器与车轮（313）齿轮传动连接，采摘车传送带滚子（315）与穿过两块侧板（311）上通孔的的支撑轴（321）转动连接，带动传送带（314）工作，穿过两块侧挡板（311）另一通孔的毛毡滚子支撑轴（317）与采摘车前部的毛毡滚子（319）转动连接，采摘车底部固定刀片组件（320）；所述培养基系统（1）还包括支架（15），培养基地板（12）固定在支架（15）上；所述培养基系统（1）的层数为两层；所述可升降传送带系统（2）还包括可升降传送带（13）、传送带挡板（14）、蘑菇传动带（21）和传送带吊索（24），所述传送带底板（22）上设有传送带滚子支撑轴，其与传送带挡板（14）固定在一起且与蘑菇传送带（21）留有间隙，传送带吊索（24）一端通过传送带吊环（23）与传送带底板（22）固定，另一端与采摘室天花板上设置的电动机输出轴相连；所述操控按钮（312）处设置有急停、开始、工进、工退、停止五个工位；所述采摘车后部设有用于提供采摘车传送带（314）动力输入的电动机；所述毛毡滚子（319）由毛毡滚筒（3192）和滚筒孔（3191）组成，毛毡滚子（319）所用材料为毛状材料；所述刀片组件（320）由曲柄摇杆电动机（3201）、摇杆（3202）、底部刀片（3203）和可升降刀片后支撑板（3204）组成，底部刀片（3203）能够在采摘车左右方向来回摆动；所述采摘车前部还设有顶板（322）。

全文数据：一种双孢菇自动采集装置技术领域本发明属于养殖设备技术领域，具体涉及一种双孢菇自动采摘装置。背景技术双孢菇因其肉质肥厚，营养丰富，具有抗癌降血压等药理性功能，是世界上生产量最大，栽培范围最广的食用菌种。20世纪20年代我国开始从国外引进生产技术，并在东南沿海地区开始栽培。目前，双孢菇的生产规模和生产能力朝着多元化、规范化和标准化的方向发展壮大，成为我国第三大食用菌生产品种。随着种植面积的扩大，其形式也变得多样起来。一是散户种植；二是少部分菇农加入合作社；三是由一人出资建设菇房，将菇房以租赁承包的模式租给菇农使用。无论哪种模式都存在着同样的弊端：松散式管理，自主经营自负盈亏，抗市场风险能力低。同时，面对双孢菇种植成本问题，它主要来自于对双孢菇成熟果实采集的人工费和生产效率低下。由于双孢菇为柔性不可强行摘取，所以多采取人工采摘，这样人工费多而且效率比较慢。因此，如何实现快速高效且低成本地采摘双孢菇需要我们去研究。发明内容本发明针对现有采摘双孢菇技术的不足，提供一种双孢菇自动采集装置。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种双孢菇自动采集系统，由培养基系统1、可升降传送带系统2和可升降采摘车系统3构成。所述培养基系统1由培养基地板导轨11、培养基地板12和支架15组成。培养基系统1可能有多层，目前仅仅展示两层，但每一层的规格数值都应一样，以保证采摘车运行时兼容性。所述可升降的传送带系统2由可升降传送带13、传送带挡板14、蘑菇传动带21、传送带底板22、传送带吊环23、传送带吊索24和皮带25组成。传送带底板22上固定着传送带滚子支撑轴，传送带挡板14与传送带滚子支撑轴固定在一起，同时与蘑菇传送带21留有一定间隙。同时传送带吊索24一端固定在传送带底板22上，另一端与采摘室天花板上放置的电动机输出轴相连。电动机正转使吊索收起，进而带动传送带上升，反之使传送带下降。可升降的意义在于当采摘车位于某一种植层时，该传送带也应该处于这一层，以此来保证双孢菇不会产生高处摔落的损伤。其中，传送带吊索24是连接到天花板处，通过实现对吊索的拉伸来实现整个传送带的升降。工作完成后还可以将传送带吊起到高处，节省空间。所述可升降的采摘车系统3由采摘车、升降地板31、采摘车导轨32、底板吊环33和吊索34组成。同样可升降是为了满足采摘完第一层之后再继续采摘第二层的工况要求。可升降的原理同传送带一样。同时，升降地板31上还有采摘车导轨32，在将采摘车移动到培养基最前端的时候，两侧导轨相接实现采摘车的对接。同时，吊索34也是连接在天花板上。所述可升降采摘车系统3是专利核心部分，其中，采摘车主要由侧挡板311、操控按钮312、车轮313、采摘车传送带314、传送带滚子315、齿轮传动动力输入316、毛毡滚子支撑轴317、齿轮传动318、毛毡滚子319、刀片组件320、支撑轴321和顶板322组成。侧挡板311与底部支撑板通过螺栓固定在一起，操纵按钮312位于采摘车后方，操控按钮312处设置有急停、开始、工进、工退、停止五个工位。采摘车后部装有驱动电机，提供采摘车前进、后退、前滚毡转动、采摘车传送带以及底部刀片左右摆动的动力。驱动电机配有减速器，通过齿轮传动将动力传递给车轮313。而采摘车传送带滚子315绕着固定在采摘车侧板311的支撑轴转动，动力输入则是内部电机提供，这样带动采摘车传送带314工作。前部的毛毡滚子319绕着毛毡滚子支撑轴317转动，动力源来自齿轮传动动力输入316。毛毡滚子支撑轴317固定在两个采摘车侧挡板311上的通孔内，内附滚动轴承。底部刀片320固定在整车最底下，可以上下移动来改变切削深度。最后采摘车顶板322固定在整车上部，保护内部零件以及操作人员的安全。支撑轴321同样位于两个侧板的通孔内，起到加强整个装置的牢固性作用。采摘车传送带314和毛毡滚子319自按下开始按钮起，就持续转动。毛毡滚子319由毛毡滚筒3192和滚筒孔3191组成。毛毡滚子319所用材料为毛状材料，柔软不会伤及双孢菇本身，它持续转动，随着采摘车的不断前进，它将双孢菇慢慢扫入刀片前端。刀片组件320由曲柄摇杆电动机3201、摇杆3202、底部刀片3203和可升降刀片后支撑板3204组成。底部刀片3203采取的是曲柄摇杆机构，在采摘车左右方向来回摆动，这样当刀片接触到双孢菇的时候，不仅有前进方向的剪切力，还有左右方向的剪切力，同时由于双孢菇本身的特点，很容易被刀片切割下而不会损伤菇身。切掉后的双孢菇在毛毡滚子319的作用下往采摘车内部堆积，到达一定数量以后进入到采摘车传送带314上，在采摘车传送带314的带动下，双孢菇掉落到车身一侧的蘑菇传动带21上，随后被运走。本车结构简单，实践起来可操作性极强。整个系统的各部分工作原理可以简述为：在吊索34的作用下将可升降的采摘车系统3的可升降地板31上升到跟第一层培养基地板12相同高度的时候，采摘车导轨32和培养基地板导轨11重合，同时，传送带底板22也在吊索34作用下上升到同一高度，使得皮带25跟培养基地板12水平，启动蘑菇传送带21，准备工作就绪。按下双孢菇采摘车操控按钮312的启动键采摘车启动，毛毡滚子319和采摘车传送带314开始转动。毛毡滚子319是由侧挡板311上的齿轮传动动力输入316到齿轮传动318带动其运转。而采摘车传送带314的动力输入是由采摘车后部的电动机提供的。然后，按下操控按钮312的前进键采摘车在后部电动机的带动下前进，当毛毡滚子319触碰到双孢菇的时候，将其往刀片方向卷入。随后，底部刀片320在可升降刀片后支撑板3204上的曲柄摇杆电动机3201的摆动之下持续左右摆动，将迎面而来的双孢菇在颈部切断。在采摘车的继续前进下，刀片组件320将更多地双孢菇切下继续堆积到采摘车传送带314上，在传送带的转动下将切断后的蘑菇样品7输送到蘑菇传送带21上，随着采摘车的前进，双孢菇被切下送到传送带上，最后将其收集装筐，此时，一次采摘的过程完成，随后进行切梗操作。当采摘车运行到培养基地板12最前端的时候，按下操控按钮312的工退按钮，采摘车倒退到原点，此时将可升降刀片后支撑板3204调整至原刀片高度的下方，使其切入深度增加。随后按下操控按钮312的工进按钮，采摘车前进，由于增加了切入深度使得刀片在原来切削痕迹的基础上又向下切入了一段距离，这样就实现了切梗的操作。切梗完成后再次使采摘车后退至原点位置。这样一整层双孢菇的采摘和切梗工作就完成。随后，在吊索34的作用下将采摘车的升降地板31上升到跟第二层培养基地板12相同高度的时候，采摘车导轨32和培养基地板导11轨重合，同时，传送带底板22也在吊索34作用下上升到同一高度，使得皮带25跟培养基底板12水平，启动蘑菇传送带21，采摘第二层的准备工作就绪，再次循环上述工作过程。蘑菇传送带21将蘑菇运其装筐。如此以往，便实现了整个双孢菇的采摘工作。采摘结束以后，将吊索34和传送带吊索24分别带动升降地板31和传送带底板22上升至顶部，使得此系统节约空间。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、理论上完全解决了人工采摘双孢菇机械化水平低的问题；2、此系统兼容性高，适应性好，只需要规范安置即可实现不同地区不同面积的机械化作业；3、节约了采摘成本大大提高了采摘效率；4、减轻了工人负担，只需要操控按钮即可；5、极大地优化此条生产线的工作效率；6、设计简单原理明了，便于大批量推广。附图说明图1是双孢菇自动采摘系统总体结构示意图；图2是可升降传送带系统平台结构示意图；图3是可升降采摘车系统平台结构示意图；图4是双孢菇采摘车结构示意图；图5是采摘车毛毡滚子结构示意图；图6是采摘车底部可升降刀片组结构示意图；图7是培养基系统示意图；图8是整个系统的工作流程图；图中：1.培养基系统2.可升降传送带系统3.可升降采摘车系统4.蘑菇样品11.培养基地板导轨12.培养基地板13.可升降传送带14.传送带挡板15.支架21.蘑菇传动带22.传送带底板23.传送带吊环24.传送带吊索25.皮带31.升降地板32.采摘车导轨33.底板吊环34.吊索311.侧挡板312.操控按钮313.车轮314.采摘车传送带315.传送带滚子316.齿轮传动动力输入317.毛毡滚子支撑轴318.齿轮传动319.毛毡滚子320.刀片组件321.支撑轴322.顶板3192.毛毡滚筒3191.滚筒孔3201.曲柄摇杆电动机3202.摇杆3203.底部刀片3204.可升降刀片后支撑板。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体施列仅用于解释本发明，并不限定于本发明。如图1所示，本发明双孢菇自动采集系统由培养基系统1、可升降传送带系统2和可升降采摘车系统3三部分构成。如图7所示，第一部分培养基系统1由培养基地板导轨11、培养基地板12和支架15组成。此部分属于该采摘系统的执行对象，根据实际情况所种植的双孢菇可能有多层，目前仅仅展示两层，但每一层的规格数值都应一样，以保证采摘车运行时兼容性。如图2所示，第二部分可升降的传送带系统2由可升降传送带13、传送带挡板14、蘑菇传动带21、传送带底板22、传送带吊环23、传送带吊索24和皮带25组成。传送带底板22上固定着传送带滚子支撑轴，传送带挡板14与传送带滚子支撑轴固定在一起，同时与蘑菇传送带21留有一定间隙。同时传送带吊索24一端固定在传送带底板22上，另一端与采摘室天花板上放置的电动机输出轴相连。电动机正转使吊索收起，进而带动传送带上升，反之使传送带下降。可升降的意义在于当采摘车位于某一种植层时，该传送带也应该处于这一层，以此来保证双孢菇不会产生高处摔落的损伤。其中，传送带吊索24是连接到天花板处，通过实现对吊索的拉伸来实现整个传送带的升降。工作完成后还可以将传送带吊起到高处，节省空间。如图3所示，第三部分可升降的采摘车系统3，也是本发明最核心的一部分，它主要由采摘车、升降地板31、采摘车导轨32、底板吊环33和吊索34组成。同样可升降是为了满足采摘完第一层之后再继续采摘第二层的工况要求。可升降的原理同传送带一样。同时，升降地板31上还有采摘车导轨32，在将采摘车移动到培养基最前端的时候，两侧导轨相接实现采摘车的对接。同时，吊索34也是连接在天花板上。针对本专利核心部分，即双孢菇采摘车的结构设计，如图4所示。其中，采摘车由侧挡板311、操控按钮312、.车轮313、采摘车传送带314、传送带滚子315、齿轮传动动力输入316、毛毡滚子支撑轴317、齿轮传动318、毛毡滚子319、刀片组件320、支撑轴321和顶板322组成。侧挡板311与底部支撑板通过螺栓固定在一起，操纵按钮312位于采摘车后方，操控按钮312处设置有急停、开始、工进、工退、停止五个工位。采摘车后部装有驱动电机，提供采摘车前进、后退、前滚毡转动、采摘车传送带以及底部刀片左右摆动的动力。驱动电机配有减速器，通过齿轮传动将动力传递给车轮313。而采摘车传送带滚子315绕着固定在采摘车侧板311的支撑轴转动，动力输入则是内部电机提供，这样带动采摘车传送带314工作。前部的毛毡滚子319绕着毛毡滚子支撑轴317转动，动力源来自齿轮传动动力输入316。毛毡滚子支撑轴317固定在两个采摘车侧挡板311上的通孔内，内附滚动轴承。底部刀片320固定在整车最底下，可以上下移动来改变切削深度。最后采摘车顶板322固定在整车上部，保护内部零件以及操作人员的安全。支撑轴321同样位于两个侧板的通孔内，起到加强整个装置的牢固性作用。采摘车传送带314和毛毡滚子319自按下开始按钮起，就持续转动。如图5所示，毛毡滚子319由毛毡滚筒3192和滚筒孔3191组成。毛毡滚子319所用材料为毛状材料，柔软不会伤及双孢菇本身，它持续转动，随着采摘车的不断前进，它将双孢菇慢慢扫入刀片前端。如图6所示，刀片组件320由曲柄摇杆电动机3201、摇杆3202、底部刀片3203和可升降刀片后支撑板3204组成。底部刀片3203采取的是曲柄摇杆机构，在采摘车左右方向来回摆动，这样当刀片接触到双孢菇的时候，不仅有前进方向的剪切力，还有左右方向的剪切力，同时由于双孢菇本身的特点，很容易被刀片切割下而不会损伤菇身。切掉后的双孢菇在毛毡滚子319的作用下往采摘车内部堆积，到达一定数量以后进入到采摘车传送带314上，在传送带的带动下，双孢菇掉落到车身一侧的.蘑菇传动带21上，随后被运走。本车结构简单，实践起来可操作性极强。整个系统的各部分工作原理可以简述为：在吊索34的作用下将可升降的采摘车系统3的可升降地板31上升到跟第一层培养基12地板相同高度的时候，采摘车导轨32和培养基地板导轨11重合，同时，传送带底板22也在吊索34作用下上升到同一高度，使得皮带25跟培养基地板12水平，启动蘑菇传送带21，准备工作就绪。按下双孢菇采摘车操控按钮312的启动键采摘车启动，毛毡滚子319和采摘车传送带314开始转动。毛毡滚子319是由侧挡板311上的齿轮传动动力输入316到齿轮传动318带动其运转。而采摘车传送带314的动力输入是由采摘车后部的电动机提供的。然后按下操控按钮312的前进键采摘车在后部电动机的带动下前进，当毛毡滚子319触碰到双孢菇的时候，将其往刀片方向卷入。随后，底部刀片320在可升降刀片后支撑板3204上的曲柄摇杆电动机3201的摆动之下持续左右摆动，将迎面而来的双孢菇在颈部切断。在采摘车的继续前进下，刀片将更多地双孢菇切下继续堆积到采摘车传送带314上，在传送带的转动下将切断后的蘑菇样品7输送到蘑菇传送带21上，随着采摘车的前进，双孢菇被切下送到传送带上，最后将其收集装筐，此时，一次采摘的过程完成，随后进行切梗操作。当采摘车运行到培养基地板12最前端的时候，按下操控按钮312的工退按钮，采摘车倒退到原点，此时将可升降刀片后支撑板3204调整至原刀片高度的下方，使其切入深度增加。随后按下操控按钮312的工进按钮，采摘车前进，由于增加了切入深度使得刀片在原来切削痕迹的基础上又向下切入了一段距离，这样就实现了切梗的操作。切梗完成后再次使采摘车后退至原点位置。这样一整层双孢菇的采摘和切梗工作就完成。随后，在吊索34的作用下将采摘车的升降地板31上升到跟第二层培养基地板12相同高度的时候，采摘车导轨32和培养基地板导11轨重合，同时，传送带底板22也在吊索34作用下上升到同一高度，使得皮带25跟培养基底板12水平，启动蘑菇传送带21，采摘第二层的准备工作就绪，再次循环上述工作过程。蘑菇传送带21将蘑菇运其装筐。如此以往，便实现了整个双孢菇的采摘工作。采摘结束以后，将吊索34和传送带吊索24分别带动升降地板31和传送带底板22上升至顶部，使得此系统节约空间。整个系统的工作流程图如图8所示。系统启动后，先将传送带上升到培养基第一层，之后采摘车上升到第一层准备采摘工作。准备工作就绪后启动采摘车，一次采摘过程完成后采摘车停止，随后按下采摘车工退按钮，等采摘车后退到初始位置时使底部刀片下降，切削深度加深，再次按下工进按钮，等其一次过程完成后，双胞菇的根部被切除。然后采摘车工退，这样第一层的所有工序完成。然后再使采摘车和传送带上升到第二层，重复第一层的所有工序，如此循环。

权利要求：1.一种双孢菇自动采集系统，由多层培养基系统1以及分别在培养基系统1的上空及右侧上空固定的可升降传送带系统2和可升降采摘车系统3构成，其特征在于：所述可升降传送带系统2中的传送带底板22、可升降采摘车系统3中的升降地板31分别与培养基系统1中的培养基地板12平行，且固定在升降地板31两侧的两根采摘车导轨32能够与固定在培养基地板12两侧的两根培养基地板导轨11重合，可升降传送带系统2中的皮带25与培养基地板12水平；所述可升降的采摘车系统3还包括设置在升降地板31上且底部与采摘车导轨32滑动配合的采摘车、与升降地板31两侧固定的四个底板吊环33以及下端与吊环33固定，上端与天花板相连的吊索34；所述采摘车包括两块侧挡板311，其右侧侧挡板311上设有与采摘车内驱动电机控制连接的操控按钮312，采摘车内驱动电机配有的减速器与车轮313齿轮传动连接，采摘车传送带滚子315与穿过两块侧板311上通孔的的支撑轴321转动连接，带动传送带314工作，穿过两块侧挡板311另一通孔的毛毡滚子支撑轴317与采摘车前部的毛毡滚子319转动连接，采摘车底部固定刀片组件320。2.根据权利要求所述的一种双孢菇自动采集系统，其特征在于：所述培养基系统11还包括支架15，培养基地板12固定在支架15上。3.根据权利要求所述的一种双孢菇自动采集系统，其特征在于：所述培养基系统1的层数为两层。4.根据权利要求所述的一种双孢菇自动采集系统，其特征在于：所述可升降的传送带系统2还包括可升降传送带13、传送带挡板14、蘑菇传动带21和传送带吊索24，所述传送带底板22上设有传送带滚子支撑轴，其与传送带挡板14固定在一起且与蘑菇传送带21留有间隙，传送带吊索24一端通过传送带吊环23与传送带底板22固定，另一端与采摘室天花板上设置的电动机输出轴相连。5.根据权利要求1所述的一种双孢菇自动采集系统，其特征在于：所述操控按钮312处设置有急停、开始、工进、工退、停止五个工位。6.根据权利要求1所述的一种双孢菇自动采集系统，其特征在于：所述采摘车后部设有用于提供采摘车传送带314动力输入的电动机。7.根据权利要求1所述的一种双孢菇自动采集系统，其特征在于：所述毛毡滚子319由毛毡滚筒3192和滚筒孔3191组成，毛毡滚子319所用材料为毛状材料。8.根据权利要求1所述的一种双孢菇自动采集系统，其特征在于：所述刀片组件320由曲柄摇杆电动机3201、摇杆3202、底部刀片3203和可升降刀片后支撑板3204组成，底部刀片3203能够在采摘车左右方向来回摆动。9.根据权利要求所述的一种双孢菇自动采集系统，其特征在于：所述采摘车前部还设有顶板322。

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