食用菌自动采收机

1.一种食用菌自动采收机，包括进瓶拨轮（1）、可绕自身轴线旋转的主旋转体（2）、出瓶拨轮（3）和食用菌收集装置，其特征在于：所述主旋转体（2）上设有瓶托（4）和抓手（5），所述进瓶拨轮（1）用于拨动种植有食用菌的容器至瓶托（4），所述瓶托（4）用于承载种植有食用菌的容器并可上下运动，所述抓手（5）上设有夹手（51），所述抓手（5）上还设有使得夹手（51）夹紧或打开的开合机构以及使得夹手（51）做扭摆运动的扭摆机构，当所述主旋转体（2）旋转带动瓶托（4）和抓手（5）运动至所述进瓶拨轮（1）附近，所述进瓶拨轮（1）拨动种植有食用菌的容器至瓶托（4），随后所述夹手（51）逐渐闭合抓取食用菌并做扭摆运动，所述瓶托（4）向下运动使得食用菌与容器相分离，所述瓶托（4）和抓手（5）运动至所述出瓶拨轮（3）附近时，所述出瓶拨轮（3）拨动种植有食用菌的容器脱离所述瓶托（4），随后所述夹手（51）逐渐打开，食用菌落入所述食用菌收集装置。
2.根据权利要求1所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：所述瓶托（4）与升降导轨（a）相配合，所述开合机构和扭摆机构分别与开合凸轮（b）和扭摆凸轮（c）相配合。
3.根据权利要求2所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：所述开合凸轮（b）设有闭合轮廓段（b1）和打开轮廓段（b2），所述闭合轮廓段（b1）到所述主旋转体（2）轴线的距离小于所述打开轮廓段（b2）到所述主旋转体（2）轴线的距离。
4.根据权利要求2所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：所述扭摆凸轮（c）设有扭摆轮廓段（c1），所述扭摆轮廓段（c1）设有上升沿、过渡沿和下降沿。
5.根据权利要求2所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：所述升降导轨（a）包括导轨本体（a1）和滑槽（a2），所述滑槽（a2）上设有上升段和下降段，当所述进瓶拨轮（1）拨动种植有食用菌的容器至瓶托（4）时，所述瓶托（4）沿下降段运动至出瓶拨轮（3）处，随后所述出瓶拨轮（3）拨动种植有食用菌的容器脱离瓶托（4），所述瓶托（4）沿所述上升段运动至进瓶拨轮（1）处。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：所述抓手（5）上设有用于抓取或放松食用菌的两个夹手（51），所述夹手（51）活动连接用于推动两个夹手（51）开合的推板（52），所述的两个夹手（51）之间设有开合弹簧（53），所述开合弹簧（53）的两端分别连接所述的两个夹手（51）。
7.根据权利要求6所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：所述推板（52）上设有两个互相成一夹角的滑槽（521），所述的夹手（51）与滑槽（521）滑动配合，所述推板（52）上还设有与开合凸轮（b）相配合的开合导轮（54）。
8.根据权利要求6所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：所述夹手（51）还与连接板（55）相连，所述连接板（55）与可绕自身轴线旋转的扭摆轴（56）相连，所述扭摆轴（56）的轴线与所述瓶托（4）的运动方向相垂直，所述扭摆轴（56）上套设有摆动扭簧（57），所述扭摆轴（56）还连接有摆片（58），所述摆片（58）上设有与扭摆凸轮（c）相配合的摆动导轮（59）。
9.根据权利要求6所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：所述的两个夹手（51）上均连接有用于托住食用菌的夹片（511），所述夹片（511）具有沿瓶托（4）运动方向延伸的长度，所述夹片（511）上还设有弧形曲面，位于所述两个夹手（51）上的夹片（511）上的弧形曲面相向布置用以形成容纳食用菌的腔体。
10.根据权利要求1-5任一所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：所述瓶托（4）设有卡头（41）和托板（42），所述卡头（41）与种植有食用菌的容器的器身相接触并使其相对瓶托（4）固定，所述托板（42）用于承载种植有食用菌的容器并与容器的底部相接触。
11.根据权利要求1-5任一所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：所述主旋转体（2）包括上支撑板（21）和下支撑板（22），所述上支撑板（21）和下支撑板（22）之间设置有导杆（23），所述抓手（5）与上支撑板（21）固定连接，所述瓶托（4）与导杆（23）相配合。
12.根据权利要求1-5任一所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：还包括有进瓶机构和出瓶机构，所述进瓶机构包括用于运送种植有食用菌的容器的进瓶输送带（61）和分拨种植有食用菌的容器的进瓶螺杆（62），所述进瓶输送带（61）位于进瓶拨轮（1）的一侧，所述出瓶机构位于出瓶拨轮（3）的一侧，所述食用菌收集装置包括食用菌输送带（81），所述出瓶机构包括出瓶输送带（82）。
13.根据权利要求12所述的一种食用菌自动采收机，其特征在于：所述主旋转体（2）由主齿轮（71）驱动，所述主齿轮（71）分别啮合进瓶齿轮（72）和出瓶齿轮（73），所述进瓶齿轮（72）还啮合换向齿轮（74），所述换向齿轮（74）啮合螺杆传动齿轮（75），所述螺杆传动齿轮（75）驱动传动轴，所述传动轴通过锥齿轮传动驱动进瓶螺杆（62），所述主齿轮（71）或进瓶齿轮（72）或出瓶齿轮（73）由电机驱动。

食用菌自动采收机\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种农作物采摘装置，尤其涉及一种采收种植在容器中的食用菌的采收机。\n背景技术\n[0002] 食用菌是指子实体硕大的、其肉质或胶质可供食用的大型真菌。因其营养价值高，种植较简便，故目前食用菌产业蓬勃发展，据中国食用菌商务网调查统计，2010年中国食用菌的总产量达到2000万吨，占世界70%。而食用菌的采收工作是整个食用菌产业链中的重要一环，现有的采收工作大多依靠人工逐个采收，效率低下且劳动强度高。例如中国专利\n201479602U公开了一种多功能食用菌采摘车，它包括层架、后支架、把手、卡槽、踏脚板、铁圈、台板、弹簧、止动器、轮子、前支架;台板用铁板或塑料制成，底下设四个轮子和止动器，台板两侧与前支架和后支架连接;前支架和后支架上设若干个卡槽，用于安装层架;后支架中间连接脚踏板和把手，一侧设铁圈;轮子在台板下面的四个角，后面的两个轮子用弹簧与台板连接;止动器在台板下面，呈上小下大，底部有防滑垫。该采摘车依然是人工作业时用于放置食用菌，因此并不能从根本上解决食用菌采摘效率低下以及劳动强度高的问题。\n[0003] 又有改进的技术，例如中国专利201947691U公开了一种金针菇自动采收系统，包括金针菇栽培架，所述金针菇栽培架上放置有用于盛放培养料的栽培瓶和一红外激光对射扫描系统，所述红外激光对射扫描系统包括位于所述金针菇栽培架左侧的左侧红外激光器，位于所述金针菇栽培架右侧的右侧光敏元件;所述左侧红外激光器与所述右侧光敏元件形成对射布局;所述右侧光敏元件与所述左侧红外激光器的高度等于所设定的金针菇生长高度;还包括一微型处理器系统，所述右侧光敏元件连接到所述微型处理器系统;左侧红外激光器连接一振荡电路;右侧光敏元件连接一选频电路，通过选频电路连接微型处理器系统。该采收系统虽然能实现自动化采摘，但是结构较为复杂，成本高，响应时间长，效率较低。因此亟需设计一高效以及可靠的食用菌采收装置。\n发明内容\n[0004] 本发明为了解决背景技术中涉及的问题，提供了一种食用菌自动采收机。\n[0005] 本发明的技术方案是：一种食用菌自动采收机，包括进瓶拨轮、可绕自身轴线旋转的主旋转体、出瓶拨轮和食用菌收集装置，所述主旋转体上设有瓶托和抓手，所述进瓶拨轮用于拨动种植有食用菌的容器至瓶托，所述瓶托用于承载种植有食用菌的容器并可上下运动，所述抓手上设有夹手，所述抓手上还设有使得夹手夹紧或打开的开合机构以及使得夹手做扭摆运动的扭摆机构，当所述主旋转体旋转带动瓶托和抓手运动至所述进瓶拨轮附近，所述进瓶拨轮拨动种植有食用菌的容器至瓶托，随后所述夹手逐渐闭合抓取食用菌并做扭摆运动，所述瓶托向下运动使得食用菌与容器相分离，所述瓶托和抓手运动至所述出瓶拨轮附近时，所述出瓶拨轮拨动种植有食用菌的容器脱离所述瓶托，随后所述夹手逐渐打开，食用菌落入所述食用菌收集装置。\n[0006] 在本技术方案中，种植有食用菌的容器从外部进入到进瓶拨轮附件，进瓶拨轮通过旋转拨动容器至瓶托上，瓶托安装在主旋转体上，因此会随着主旋转体同步转动，随后夹手逐渐闭合抓取食用菌并做扭摆运动，瓶托向下运动使得食用菌与容器相分离，随着主旋转体的进一步旋转，瓶托和抓手旋转至出瓶拨轮附近时，出瓶拨轮拨动种植有食用菌的容器脱离瓶托，随后所述夹手逐渐打开，食用菌落入食用菌收集装置，主旋转体携带瓶托在回转至进瓶拨轮附件，完成一个周期。所谓抓手的扭摆运动是指抓手沿某一轴线先做一个方向的旋转，随后做方向的旋转，因而当抓手在夹住食用菌并做扭摆运动时，会动摇食用菌的根系和种植容器中培养基之间的结合关系，故而能实现食用菌与容器的分离。因此在主旋转体上可以设置多个瓶托以及相应的抓手可以提高采摘效率，而给主旋转体设定适当的旋转速度也能提高采摘效率，且本方案中食用菌和种植容器分离彻底，由于采用夹手的扭摆和瓶托向下运动，使得食用菌在采摘过程中不易损坏，种植容器中的培养基不易外泄，故而不仅采摘效率高，且菌株采摘后的完整度和整机清洁度均较高。\n[0007] 作为本发明的一种优选，所述瓶托与升降导轨相配合，所述开合机构和扭摆机构分别与开合凸轮和扭摆凸轮相配合。\n[0008] 作为本发明的一种优选，所述开合凸轮设有闭合轮廓段和打开轮廓段，所述闭合轮廓段到所述主旋转体轴线的距离小于所述打开轮廓段到所述主旋转体轴线的距离。\n[0009] 作为本发明的一种优选，所述扭摆凸轮设有扭摆轮廓段，所述扭摆轮廓段设有上升沿、过渡沿和下降沿。\n[0010] 作为本发明的一种优选，所述升降导轨包括导轨本体和滑槽，所述滑槽上设有上升段和下降段，当所述进瓶拨轮拨动种植有食用菌的容器至瓶托时，所述瓶托沿下降段运动至出瓶拨轮处，随后所述出瓶拨轮拨动种植有食用菌的容器脱离瓶托，所述瓶托沿所述上升段运动至进瓶拨轮处。\n[0011] 采用升降导轨、开合凸轮和扭摆凸轮分别控制瓶托的升降运动，抓手的开合运动和扭摆运动，控制精确且结构简便。升降导轨、开合凸轮和扭摆凸轮上具体结构的设置，优化了整个食用菌的采摘过程中，瓶托和抓手互换之间动作的配合时机，不仅提高了采摘效率较高，而且采摘后的菌体完整度高。\n[0012] 作为本发明的一种优选，所述抓手上设有用于抓取或放松食用菌的两个夹手，所述夹手活动连接用于推动两个夹手开合的推板，所述的两个夹手之间设有开合弹簧，所述开合弹簧的两端分别连接所述的两个夹手。\n[0013] 通过开合弹簧的作用保持了两个夹手在闭合状态时，食用菌不易松脱、掉落，而推板与夹手活动连接，使得夹手开闭较稳定。\n[0014] 作为本发明的一种优选，所述推板上设有两个互相成一夹角的滑槽，所述的夹手与所述滑槽滑动配合，所述推板上还设有与所述开合凸轮相配合的开合导轮。\n[0015] 通过互成夹角的滑槽可以方便地设定两个夹手开合度的大小，在夹取食用菌时既不太紧也不太松，而开合导轮与开合凸轮相配有利于减小摩擦力，提高运转效率。\n[0016] 作为本发明的一种优选，所述夹手还与连接板相连，所述连接板与可绕自身轴线旋转的扭摆轴相连，所述扭摆轴的轴线与所述瓶托的运动方向相垂直，所述扭摆轴上套设有摆动扭簧，所述扭摆轴还连接有摆片，所述摆片上设有与扭摆凸轮相配合的摆动导轮。\n[0017] 通过摆动扭簧的作用使得抓手在不需要摆动时不易产生摆动，提高了工作时的稳定性。摆动导轮与扭摆凸轮相配合，有利于减小摩擦力，提高运转效率。\n[0018] 作为本发明的一种优选，所述的两个夹手上均连接有用于托住食用菌的夹片，所述夹片具有沿瓶托运动方向延伸的长度，所述夹片上还设有弧形曲面，所述位于两个夹手上的夹片上的弧形曲面相向布置用以形成容纳食用菌的腔体。\n[0019] 所述两个夹手通过弧形曲面以及沿瓶托运动方向延伸的长度增大了与食用菌的接触面积，使得夹手抓取食用菌时更稳定。\n[0020] 作为本发明的一种优选，所述瓶托设有卡头和托板，所述卡头与种植有食用菌的容器的器身相接触并使其相对瓶托固定，所述托板用于承载种植有食用菌的容器并与容器的底部相接触。\n[0021] 通过卡头和托板分别作用于容器的器身以容器的底部，使得种植容器得以稳定地设置在瓶托上，种植容器不易侧翻和晃动。\n[0022] 作为本发明的一种优选，所述卡头和托板均与背板相连，所述背板连接有轴承座和升降导轮，所述轴承座内安装有直线轴承，所述卡头包括上卡板和下卡板，所述上卡板和下卡板上分别设有与种植有食用菌的容器的器身相接触的上凹槽和下凹槽。\n[0023] 升降导轮与升降导轨相配合，可以有效地减少摩擦力，而背板上的轴承座设置有直线轴承同样地减小了瓶托和主旋转体之间上下运动时的阻力。通过上凹槽和下凹槽与种植容器相接触，实现双重固定，提高了瓶托在运转时容器的稳定性。\n[0024] 作为本发明的一种优选，所述主旋转体包括上支撑板和下支撑板，所述上支撑板和下支撑板之间设置有导杆，所述抓手与上支撑板固定连接，所述瓶托与导杆相配合。\n[0025] 优选的上支撑板、下支撑板和导杆结构的主旋转体，减轻了整机重量，并且导杆不仅能支撑和连接上支撑板和下支撑板，而且可以作为瓶托上下运动时的滑动导轨，增加瓶托运动时的稳定性。\n[0026] 作为本发明的一种优选，还包括有进瓶机构和出瓶机构，所述进瓶机构包括用于运送种植有食用菌的容器的进瓶输送带和分拨种植有食用菌的容器的进瓶螺杆，所述进瓶输送带位于进瓶拨轮的一侧，所述出瓶机构位于出瓶拨轮的一侧，所述食用菌收集装置包括输送带。\n[0027] 种植有食用菌的容器放置在进瓶输送带上，运送至进瓶螺杆附近，将容器间的间距逐渐调大，以适应主旋转体上的工作速度，采摘后的容器和食用菌分别通过出瓶机构和食用菌收集装上的输送带运走，实现分离。\n[0028] 作为本发明的一种优选，所述主旋转体由主齿轮驱动，所述主齿轮分别啮合进瓶齿轮和出瓶齿轮，所述进瓶齿轮还啮合换向齿轮，所述换向齿轮啮合螺杆传动齿轮，所述螺杆传动齿轮驱动传动轴，所述传动轴通过锥齿轮传动驱动进瓶螺杆，所述主齿轮或进瓶齿轮或出瓶齿轮由电机驱动。\n[0029] 优选的齿轮传动结构可以通过调节齿轮的数比方便控制各个部件的运动速度，并且齿轮传动结构简单，效率高，结构可靠。\n[0030] 综上所述，本发明具有以下优点：\n[0031] 在本发明通过主旋转体、瓶托以及抓手的动作，实现了快速、高效地采摘食用菌，采摘后的菌株分离彻底，菌株受损小，较完整，且整体作业环境较清洁。\n附图说明\n[0032] 图1为本实施例的整体部件示意图；\n[0033] 图2为图1中主旋转体的立体示意图；\n[0034] 图3为图1中主旋转体的主视图；\n[0035] 图4为图2中抓手的立体示意图；\n[0036] 图5为图2中抓手的侧视图；\n[0037] 图6为图2中瓶托的立体示意图；\n[0038] 图7为图2中瓶托的俯视图；\n[0039] 图8为本实施的传动结构示意图。\n具体实施方式\n[0040] 下面结合附图以实施例对本发明作进一步说明。\n[0041] 如图1至8所示，一种食用菌自动采收机，包括进瓶拨轮1、可绕自身轴线旋转的主旋转体2、出瓶拨轮3和食用菌收集装置，所述主旋转体2上设有瓶托4和抓手5，所述进瓶拨轮1用于拨动种植有食用菌的容器至瓶托4，所述瓶托4用于承载种植有食用菌的容器并可上下运动，所述抓手5上设有夹手51，所述抓手5上还设有使得夹手51夹紧或打开的开合机构以及使得夹手51做扭摆运动的扭摆机构，当所述主旋转体2旋转带动瓶托4和抓手\n5运动至所述进瓶拨轮1附近，所述进瓶拨轮1拨动种植有食用菌的容器至瓶托4，随后所述夹手51逐渐闭合抓取食用菌并做扭摆运动，所述瓶托4向下运动使得食用菌与容器相分离，所述瓶托4和抓手5运动至所述出瓶拨轮3附近时，所述出瓶拨轮3拨动种植有食用菌的容器脱离所述瓶托4，随后所述夹手51逐渐打开，食用菌落入所述食用菌收集装置。\n[0042] 又一种优选的结构，所述瓶托4与升降导轨a相配合，所述开合机构和扭摆机构分别与开合凸轮b和扭摆凸轮c相配合。\n[0043] 在本实施例中采用机械结构控制瓶托4和抓手5之间的互相动作关系，然而采用PLC或单片机之类的数控程序也是可行的，并且同样落入本发明的保护范围。\n[0044] 又一种优选的结构，所述开合凸轮b设闭合轮廓段b1和打开轮廓段b2，所述闭合轮廓段b1到所述主旋转体2轴线的距离小于所述打开轮廓段b2到所述主旋转体2轴线的距离。\n[0045] 又一种优选的结构，所述扭摆凸轮c设有扭摆轮廓段c1，所述扭摆轮廓段c1设有上升沿、过渡沿和下降沿。\n[0046] 又一种优选的结构，所述升降导轨a包括导轨本体a1和滑槽a2，所述滑槽a2上设有上升段和下降段，当所述进瓶拨轮1拨动种植有食用菌的容器至瓶托4时，所述瓶托4沿下降段运动至出瓶拨轮3处，随后所述出瓶拨轮3拨动种植有食用菌的容器脱离瓶托4，所述瓶托4沿上升段运动至进瓶拨轮1处。\n[0047] 又一种优选的结构，所述抓手5上设有用于抓取或放松食用菌的两个夹手51，所述夹手51活动连接用于推动两个夹手51开合的推板52，所述的两个夹手51之间设有开合弹簧53，所述开合弹簧53的两端分别连接所述的两个夹手51。\n[0048] 又一种优选的结构，所述推板52上设有两个互相成一夹角的滑槽521，所述的夹手51与滑槽521滑动配合，所述推板52上还设有与开合凸轮b相配合的开合导轮54。\n[0049] 又一种优选的结构，所述夹手51还与连接板55相连，所述连接板55与可绕自身轴线旋转的扭摆轴56相连，所述扭摆轴56的轴线与所述瓶托4的运动方向相垂直，所述扭摆轴56上套设有摆动扭簧57。\n[0050] 又一种优选的结构，所述扭摆轴56还连接有摆片58，所述摆片58上设有与扭摆凸轮c相配合的摆动导轮59。\n[0051] 又一种优选的结构，所述的两个夹手51上均连接有用于托住食用菌的夹片511，所述夹片511具有沿瓶托4运动方向延伸的长度，所述夹片511上还设有弧形曲面，所述位于两个夹手51上的夹片511上的弧形曲面相向布置用以形成容纳食用菌的腔体。\n[0052] 又一种优选的结构，所述瓶托4设有卡头41和托板42，所述卡头41与种植有食用菌的容器的器身相接触并使其相对瓶托4固定，所述托板42用于承载种植有食用菌的容器并与容器的底部相接触。\n[0053] 又一种优选的结构，所述卡头41和托板42均与背板43相连，所述背板43连接有轴承座44和升降导轮45，所述轴承座44内安装有直线轴承。\n[0054] 又一种优选的结构，所述卡头41包括上卡板411和下卡板412，所述上卡板411和下卡板412上分别设有与种植有食用菌的容器的器身相接触的上凹槽413和下凹槽414。\n[0055] 在本实施例的图1和图2中均只示出了在主旋转体2上安装了两个瓶托4和抓手\n5，在实施过程中可根据具体的采摘量来安装不同数量的瓶托4和抓手5，数量地多少均落在本发明的保护范围内。\n[0056] 又一种优选的结构，所述主旋转体2包括上支撑板21和下支撑板22，所述上支撑板21和下支撑板22之间设置有导杆23，所述抓手5与上支撑板21固定连接，所述瓶托4与导杆23相配合。\n[0057] 又一种优选的结构，还包括有进瓶机构和出瓶机构，所述进瓶机构包括用于运送种植有食用菌的容器的进瓶输送带61和分拨种植有食用菌的容器的进瓶螺杆62，所述进瓶输送带61位于进瓶拨轮1的一侧，所述出瓶机构位于出瓶拨轮3的一侧，所述食用菌收集装置包括食用菌输送带81，所述出瓶机构包括出瓶输送带82。\n[0058] 又一种优选的结构，所述主旋转体2由主齿轮71驱动，所述主齿轮71分别啮合进瓶齿轮72和出瓶齿轮73，所述进瓶齿轮72还啮合换向齿轮74，所述换向齿轮74啮合螺杆传动齿轮75，所述螺杆传动齿轮75驱动传动轴，所述传动轴通过锥齿轮传动驱动进瓶螺杆\n62，所述主齿轮71或进瓶齿轮72或出瓶齿轮73由电机驱动。\n[0059] 本实施例的工作过程如下，种植有食用菌的容器从进瓶输送带61进入到进瓶拨轮1附件，进瓶拨轮1通过旋转拨动容器至瓶托4上，瓶托4随着主旋转体2同步转动，随后夹手51逐渐闭合抓取食用菌并做扭摆运动，瓶托4向下运动使得食用菌与容器相分离，随着主旋转体2的进一步旋转，瓶托4和抓手5旋转至出瓶拨轮附近时，出瓶拨轮3拨动种植有食用菌的容器脱离瓶托4，随后所述夹手51逐渐打开，食用菌落入食用菌收集装置，主旋转体2携带瓶托4和抓手5再回转至进瓶拨轮1附近时，完成一个周期。本实施例中通过控制电机的转速和安装在主旋转体2上瓶托4和抓手5的数量，可以获得较高地采收效率，例如在主旋转体2的转速达到10r/min，主旋转体2上有12个瓶托4和抓手5时，采摘速度大致在7200瓶/小时。\n[0060] 以上说明仅仅是对本发明的解释，使得本领域普通技术人员能完整的实施本方案，但并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，这些都是不具有创造性的修改。但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。