菌棒接种机打孔机构

技术领域

本发明涉及菌棒接种机技术领域，尤其涉及菌棒接种机打孔机构。

背景技术

在食用菌菌棒生产过程中，菌棒在菌棒接种机上实现消毒、打孔、接种等一系列生产工序，打孔工序即是在圆柱形状的菌棒上刺孔进而形成一定的空位，以便于后续接种工序放置食用菌菌种。

现有技术中，通过菌棒接种机上的打孔机构来实现上述打孔工序所述的功能，打孔机构动作时，一工位的气缸驱动打孔针刺入菌棒内，为了保证打孔针刺入菌棒时菌棒的稳定，同时保证打孔针拔出时、菌棒不被一同带起，通常设置有压板，压板压制菌棒来保证打孔针前后动作时菌棒的固定，压板的动作也通常由另一工位的气缸驱动，气缸带动压板上下使菌棒处于固定或可移动状态。

如授权公告号CN206686672U公开的一种香菇菌棒的改进型自动打孔装置，菌棒打孔时，第一气缸体推动下框板压制菌棒，第二气缸体推动打孔针管刺入菌棒，其驱动均采用气缸，不同工位的气缸分组动作实现压制和打孔的动作，整个驱动分步操作、过程繁琐。

众所周知，气缸作为气动件，其需要配备一定的空压机来提供所需气源，额外增加了企业的生产成本；空压机通过气管连通气缸，长时间使用后在各设备之间接头处易出现漏气现象，而且气缸长时间的往复动作，气缸内部也易出现密封不严的状况，同时气缸的使用次数有限，面对菌棒接种机的高频运行，其使用寿命降低，需经常更换，影响正常的菌棒生产进度。为此，提出菌棒接种机打孔机构。

发明内容

本发明为了解决现有打孔机构驱动过程繁琐，气缸驱动影响正常生产的问题，提供菌棒接种机打孔机构，通过对打孔机构的优化，实现便捷的打孔操作，同时不再采用气缸驱动，提高生产运行的稳定。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

菌棒接种机打孔机构，包括接种机架，所述接种机架上设置有打孔机构，所述打孔机构包括打孔单元和压袋单元，所述打孔单元包括上下滑动设置在接种机架上方、用于打孔的打孔针组件以及设置在接种机架下方的打孔电机，所述打孔电机连接有打孔轴，所述打孔轴两端和打孔针组件之间分别设置有打孔摇臂组件以驱动打孔针组件滑动；

所述压袋单元包括上下弹性滑动在接种机架上的压袋板和转动设置在接种机架上的压袋轴，所述压袋轴和打孔轴之间链传动，压袋轴和打孔轴的速比为1：2，压袋轴两端和压袋板之间分别设置有压袋摇臂组件以驱动压袋板滑动，打孔针组件和压袋板上下分布。

进一步地，所述接种机架两侧竖向布设有滑杆，所述打孔针组件沿所述滑杆滑动，打孔针组件包括打孔板以及可拆卸连接在打孔板下方的打孔针，所述打孔针数量为多个、且等距布设。

进一步地，所述打孔电机包括电机本体和减速器，所述减速器与所述打孔轴键连接，打孔轴两端分别向外延伸连接所述打孔摇臂组件。

进一步地，所述打孔摇臂组件包括摇臂一和外拉杆，所述摇臂一为盘形凸轮状，摇臂一通过所述外拉杆和打孔板连接；

所述摇臂一和所述外拉杆、外拉杆和打孔板之间均设置有鱼眼接头。

进一步地，所述压袋板沿所述滑杆滑动，打孔板和压袋板上下对应布设，压袋板上开设有孔位以供打孔针穿射；

所述接种机架和所述压袋板之间的所述滑杆上套设有压簧。

进一步地，所述压袋轴上设置有大链轮，所述打孔轴上设置有小链轮，所述大链轮和小链轮之间设置有链条，所述大链轮和小链轮的传动比为1：2。

进一步地，所述压袋摇臂组件包括凸轮头、摇臂头、限位轴承和内拉杆，所述凸轮头键连接在所述压袋轴上，凸轮头外轮廓包括弯折呈“C”字形的优弧段和弯折呈“w”字形的劣弧段，所述劣弧段的弯折处圆弧光滑过渡；

所述摇臂头包括间隔分布的两个板部和螺栓连接两个板部的接头部，所述板部为腰型环状，所述接头部位于板部上方，板部下方布设所述限位轴承。

进一步地，所述凸轮头布设在两个板部之间，凸轮头两侧平面设置有轴承，所述轴承沿板部内轮廓边缘上下滑动；所述限位轴承设置在两个所述板部之间，限位轴承贴合所述凸轮头外轮廓面滚动；

所述内拉杆竖向设置在接头部上，内拉杆上端通过鱼眼接头与所述压袋板连接。

本发明的有益效果为：

本发明结构设计合理，打孔单元实现对菌棒的打孔，压袋单元实现对菌棒的压制，设置的一台打孔电机即可同时驱动打孔单元或压袋单元动作，无需其他动力设备，可节省设备占用空间，相对于气缸驱动，本控制结构更佳便捷灵活，而且可靠，具有较高的实际应用和推广价值。

本发明的打孔轴上小链轮和压袋轴上大链轮的传动比为2:1，当控制打孔轴旋转两周，打孔针组件打孔两次，压袋轴即旋转一周，压袋板压制菌棒一次，一台打孔电机控制打孔轴和压袋轴良好配合，实现不同功能的有效实现。

本发明的打孔摇臂组件用于打孔轴和打孔针组件之间动力的传递，通过摇臂一的旋转配合外拉杆可实现打孔针组件的上下运动；压袋摇臂组件用于压袋轴和压袋板之间动力的传递，压袋摇臂组件设计新颖独特、巧妙，在压簧的作用下，保证限位轴承始终贴合凸轮头外边缘，凸轮头旋转时，凸轮头外边缘特定的截面可保证摇臂头的上下移动，进而保证压袋板的上下运动。

附图说明

图1是本发明菌棒接种机打孔机构的整体结构示意图。

图2是本发明菌棒接种机打孔机构的打孔单元和压袋单元分布示意图，图中链传动结构未示出。

图3是本发明菌棒接种机打孔机构的打孔针组件、压袋板和滑杆安装示意图。

图4是本发明菌棒接种机打孔机构的打孔摇臂组件结构示意图。

图5是本发明菌棒接种机打孔机构的压袋摇臂组件结构示意图。

图6是本发明菌棒接种机打孔机构的凸轮头和摇臂头安装示意图，图中一个板部未示出。

图7是本发明菌棒接种机打孔机构的图1中A处放大示意图。

图8是本发明菌棒接种机打孔机构的图1中B处放大示意图。

附图中标号为：1为接种机架，2为打孔针组件，21为打孔板，22为打孔针，3为打孔电机，4为打孔轴，5为打孔摇臂组件，51为摇臂一，52为外拉杆，6为压袋板，7为压袋轴，81为凸轮头，811为优弧段，812为劣弧段，82为摇臂头，821为板部，822为接头部，83为限位轴承，84为内拉杆，9为滑杆，10为压簧，11为大链轮，12为小链轮，13为轴承。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明进行更加详细的说明，以便于对本发明技术方案的理解，但并不用于对本发明保护范围的限制。

如图1~图8所示，菌棒接种机打孔机构，包括接种机架1，所述接种机架1上设置有打孔机构，打孔机构可对菌棒进行刺孔，所述打孔机构包括打孔单元和压袋单元，打孔单元执行对菌棒打孔的具体操作，压袋单元在打孔单元动作前后、压制菌棒使其保持固定。

本实施例中，所述打孔单元包括上下滑动设置在接种机架1上方、用于打孔的打孔针组件2以及设置在接种机架1下方的打孔电机3，为了便于打孔针组件2的滑动，所述接种机架1两侧竖向布设有滑杆9，所述打孔针组件2沿所述滑杆9滑动，所述滑杆9为光轴。

具体的，所述打孔针组件2包括打孔板21以及可拆卸连接在打孔板21下方的打孔针22，所述打孔板21两端设置有直线轴承13，所述打孔板21通过所述直线轴承13沿滑杆9滑动；

所述打孔针22数量为多个、且等距布设，打孔针22螺栓连接在打孔板21下方，打孔针22下端呈圆锥状，可方便刺入菌棒内。

为了实现打孔针组件2的上下滑动，所述打孔电机3连接有打孔轴4，所述打孔轴4两端和打孔针组件2之间分别设置有打孔摇臂组件5以驱动打孔针组件2滑动。

打孔电机3具体安装时，所述打孔电机3包括电机本体和减速器，所述减速器与所述打孔轴4键连接，打孔轴4两端穿过减速器分别向外延伸连接所述打孔摇臂组件5。

本实施例中，所述打孔摇臂组件5包括摇臂一51和外拉杆52，所述摇臂一51为盘形凸轮状，摇臂一51通过所述外拉杆52和打孔板21连接；所述摇臂一51和所述外拉杆52、外拉杆52和打孔板21之间均设置有鱼眼接头。

打孔单元动作流程如下：打孔电机3启动、打孔轴4旋转，打孔轴4带动摇臂一51圆周旋转，进而与摇臂一51连接的外拉杆52上下往复运动，通过外拉杆52带动打孔针组件2沿滑杆9上下滑动，实现菌棒的打孔作业。

本实施例中，所述压袋单元包括上下弹性滑动在接种机架1上的压袋板6和转动设置在接种机架1上的压袋轴7，所述压袋板6沿所述滑杆9滑动，压袋板6两端也设置有直线轴承13，压袋板6通过直线轴承13沿所述滑杆9滑动，即压袋板6和打孔板21共用相同的滑杆9。

所述打孔针组件2和压袋板6上下分布，具体的，所述打孔板21和压袋板6上下对应布设，即压袋板6至于打孔板21下方滑动，压袋板6上开设有孔位以供打孔针22穿射。

为了实现压袋板6的弹性滑动，所述接种机架1和所述压袋板6之间的所述滑杆9上套设有压簧10，压袋板6上下滑动时，压簧10跟随一同被压缩或伸长。

所述压袋轴7和打孔轴4之间链传动，进而通过打孔电机3也可带动压袋轴7旋转，压袋轴7通过轴承座与接种机架1连接，压袋轴7和打孔轴4的速比为1：2，速比即为传动比；

具体的，所述压袋轴7上设置有大链轮11，所述打孔轴4上设置有小链轮12，所述大链轮11和小链轮12之间设置有链条，所述大链轮11和小链轮12的传动比为1：2，即大链轮11和小链轮12的齿数比为2:1，齿数比与传动比是反比例关系，进而在同一个打孔电机3的作用下，可实现打孔轴4和压袋轴7不同的转速。

本实施例中，所述打孔轴4与打孔电机3直连，进而打孔轴4为主动轴，打孔轴4与压袋轴7链传动，压袋轴7为从动轴，打孔轴4上小链轮12和压袋轴7上大链轮11的传动比为2:1，传动比为2、其大于1，即为减速运动，进而打孔轴4转速比压袋轴7转速快。

为了便于实现压袋板6的上下滑动，所述压袋轴7两端和压袋板6之间分别设置有压袋摇臂组件以驱动压袋板6滑动。

本实施例中，所述压袋摇臂组件包括凸轮头81、摇臂头82、限位轴承83和内拉杆84，所述凸轮头81键连接在所述压袋轴7上，凸轮头81外轮廓包括弯折呈“C”字形的优弧段811和弯折呈“w”字形的劣弧段812，所述劣弧段812的弯折处圆弧光滑过渡。

所述摇臂头82包括间隔分布的两个板部821和螺栓连接两个板部821的接头部822，所述板部821为腰型环状，所述接头部822位于板部821上方，板部821下方布设所述限位轴承83，所述限位轴承83设置在两个所述板部821之间，两个板部821之间布设所述凸轮头81，限位轴承83贴合所述凸轮头81外轮廓面滚动，凸轮头81两侧平面设置有轴承13，所述轴承13沿板部821内轮廓边缘上下滑动。

本实施例中，所述内拉杆84竖向设置在接头部822上，内拉杆84上端通过鱼眼接头与所述压袋板6连接，通过内拉杆84可将摇臂头82与压袋板6连接。

压袋单元动作流程如下：打孔电机3启动、打孔单元动作的同时，压袋单元一同动作，首先压袋轴7旋转，压袋轴7带动凸轮头81旋转，在压簧10的作用下，保证限位轴承83始终贴合凸轮头81的外轮廓面滑动，随着凸轮头81的旋转，其优弧段811和劣弧段812循环接触限制轴承13，实现摇臂头82的上下移动，轴承13也在板部821内臂滑动，进而形成一定的限制，保证摇臂头82上下移动的稳定，摇臂头82通过外拉杆52带动压袋板6上下运动，进而压袋作业。

本打孔机构在作业时，控制打孔电机3带动打孔轴4圆周旋转两周，进而打孔针组件2上下往复运动两次，实现两次打孔作业，两次打孔目的是：由于菌棒内装填物料多为木屑，一次打孔形成一定孔位后，木屑由于蓬松易造成孔位的变形或不完整，两次打孔提高孔位的完整性，保证后续菌种所处空间的完整；

打孔轴4上小链轮12和压袋轴7上大链轮11的传动比为2：1，进而压袋轴7圆周旋转一周，压袋板6上下运动一次，在两次打孔过程中，压袋板6始终压制菌棒。

具体的，打孔轴4和压袋轴7以不同的转速同时旋转，打孔轴4运行快，压袋轴7运行慢，进而打孔针组件2和压袋板6也以不同的速度同时向下滑动，压袋板6首先压制菌棒，打孔针组件2快速动作，实现两次打孔作业后向上移动脱离菌棒，而此时压袋轴7正好旋转一周，压袋板6再向上移动、不再压制菌棒。

本发明通过一台打孔电机3即可实现两个工位、不同功能的动作，相对于现有不同气缸分别驱动的结构，动作流程更佳简便，结构设计更佳合理，而且不再采用气缸驱动，提高整机操作使用的稳定性，保证菌棒生产的正常运行。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。