木耳含有多种维生素，是无农药污染的保健食品，被誉为 “素中之王”和“菌中瑰宝”，越来越被人们所青睐。因我国木耳生产大多处于一家一户作坊式生产模式，虽具有门槛及成本低、产出快等优点，但随着农业现代化进程的推进,市场需求增大，劳动力紧缺，菌包废弃物严重污染环境，产业发展遇到瓶颈，这种分散经营模式逐渐暴露出生产过程中农户行为不能很好统一、生产设备简陋、木耳质量参差不齐及环境污染等弊端。因此类生产模式不利于集约化、标准化生产体系的建立，不仅影响了木耳产业的进一步发展和提升，同时也造成我国木耳产业链条短，产品附加值低等问题。基于此本论文研究木耳菌包全自动装袋装置的设计，这是木耳菌包智能化生产线中的难点部分，涉及到多项关键技术。

一、木耳菌包全自动装袋装置工作流程

木耳菌包全自动装袋机一个循环工作流程分为四步：送袋→撑袋→抱袋→出料。各机构之间配合关系为送袋装置负责将储袋盒内菌袋输送到指定工位，由撑袋机械手把未完全撑开的菌袋完全打开，送袋辅助撑袋装置退出工位，传动装置运动，带动菌袋套在出料筒上，抱袋装置运动到出料筒端，螺旋定量出料器出料，与传动装置、抱袋装置相互配合，直到把装好菌料的菌包运送到生产线上。此过程要求菌料在袋中密度均匀，菌料袋表面无破损，菌包表面结实平整，系统运行平稳，故障率低。

二、木耳菌包全自动装袋装置方案设计

根据木耳菌包装袋工作流程，全自动装袋装置包括机械系统(见图1)和智能控制系统两大部分。机械部分主要包括螺旋定量出料器、撑袋机械手、送袋装置、抱袋装置。智能控制部分内容主要是对上述各机构及工作数据的监测、控制和报警。使用该装置实现木耳菌包自动套袋、定量下料、自动装袋、自动智能化无人生产要求。本论文仅研究机械部分的设计。

对于试样5，因为初始裂纹长度相对较大，在加载到23kN时，试样韧窝所占面积基本与钝化区相当，明显地，该试样已经加载超过临界点。对于试样6，加载载荷为24.1kN，此时韧窝所在的延性开裂区扩展更多，延性开裂特征明显。根据上述比较分析，可以判断试样4在23kN载荷下处于临界断裂状态，对应为起裂载荷。

  

1. 送袋装置螺旋 2. 撑袋机械手 3.定量出料器 4.抱袋装置

 

图1 木耳菌包全自动装袋装置机械系统

三、木耳菌包装袋机主要结构及工作原理

(一)送袋装置组成及工作原理

该装置由底板、上浮板、吸附板、气缸、传动装置、储袋箱六部分组成(见图2)。工作时，传动装置带动上浮板沿滑轨运动到储袋箱上方，气缸顶出，带动吸附板向下运动，吸附口电磁开关打开，产生负压，吸附储袋箱里的菌袋，气缸收缩，吸附板回到原位。此时，传动装置把上浮板与底板一同推至机械手前端工作位置，气缸带动吸附板及菌袋向下运动与底板接触，底板吸附口电磁开关打开，产生负压，吸附菌袋开口位置，气缸复位，菌袋被撑开。此结构简单、实用，稳定性强，控制点少，易于批量生产。

(二)撑袋机械手组成及工作原理

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语篇中第二封信的送信人是写信人自己陶岚。这更饶有意味。“现在我却又要向你说话了。”“一边就从她衣袋内取出一封信,仔细地交给他,象交给一件宝贝一样。萧涧秋微笑地受去,只略略的看一看封面,也就仔细地将它藏进抽斗内,这种藏法也似要传之久远一般。”稍后,“他很快的走到桌边,将那封信重新取出来,用剪刀裁了口,抽出一张信纸,他靠在桌边,几乎和看福音书一样,他看下去……”如此“授受”一个“文本”,耐人寻味。

如图3所示，撑袋机械手由撑袋爪、压紧机架、连接底座、气缸四部分构成。撑袋爪用来撑袋，压紧机架起到压缩弹簧、连接撑袋爪作用，通过气缸配合进行移动，连接底座与压紧机架相配合起到压缩弹簧涨开撑袋爪的作用。装置未工作时，由于弹簧作用，撑袋爪收缩，当处于工作状态时，气缸压紧机架，使之与连接底座紧密接触，压缩弹簧，使撑袋爪涨开，达到撑袋的目的。

  

1. 气缸 2.上浮板 3.储袋箱；4.传动装置 5.吸附板 6.底板

 

图2 送袋装置

  

1. 撑袋爪 2.压紧机架 3.气动缸 4.连接底座

 

图3 撑袋机械手

(三)抱袋装置组成及工作原理

抱袋装置由传动部分、支承架、半抱筒(上、下)、滑道四部分组成(见图4)。工作时，撑袋机械手把菌袋套到出料筒后，传动装置带动支承架沿导轨移动，上、下半抱筒随之运动，待菌袋全部被包裹时，绞笼旋转，出料口出料，传动装置带动整个抱筒向后移动，直至物料装满整个菌袋，抱筒继续后移，当下半抱筒装置的滑轮脱离滑道，上、下抱筒分开，菌袋在重力作用滑落下一工位。传动装置与支承架之间采取柔性连接，用弹簧充当柔性体，其作用是保证菌袋内物料的密度，防止菌袋被涨破。

该结构可以通过调节传动装置的直线移动速度，以及调整传动装置与机架之间弹簧压力的大小，来获得适宜的装袋速度，控制菌袋内菌料密度的大小。

(四)螺旋定量出料器组成及工作原理

出料器由伺服电机、减速器、联轴器、电磁摩擦离合器、绞笼、出料头、料斗组成(见图5)。其原动力为伺服电机，经减速器减速，在电磁摩擦离合器配合下，控制绞笼的静止与运动，即控制系统的出料与停料。出料头与减速器输出轴同步旋转，当电磁摩擦离合器闭合时，绞笼旋转，出料头起到均匀分散物料的作用，当电磁摩擦离合器打开，出料头旋转防止出料口漏料。当外界机械参数不变的情况下，控制伺服电机的转速，便能有效控制出料口单位时间出料的多少。此结构操作简便、适应能力强、方便调控与参数检测，并可加入反馈系统。

  

1. 支承架2. 上半抱筒 3. 滑道.4.下半抱筒 5. 传动滑块

图4 抱袋装置

  

1. 伺服电机 2. 电磁摩擦离合器 3. 绞笼4. 出料头 5. 料斗 6. 减速器 7. 联轴器

 

图5 螺旋定量出料器

四、结语

本装置的设计解决了木耳生产过程中劳动强度大、效率低、涨袋、密度不均等一系列问题，极大提高了木耳菌包的生产质量，降低了操作者劳动强度，具有较好的市场前景和社会经济效益。

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