一种固态发酵机械化方法及其装置.pdf

本发明公开了一种固态发酵机械化方法及其装置，涉及固态发酵装置技术领域。该方法及其装置能实现固态发酵的机械化，并在此基础上实现自动化，其包括固态发酵床、出料室、进料器、导轨、物料输送装置、移动挡板和移动式多功能装置。移动式多功能装置包括移动装置、出料装置、清扫装置、物料压实装置、物料摊平装置、封启装置。出料室在固态发酵床的一侧，并与固态发酵床相连通，出料室的底部低于固态发酵床底部。本发明遵循了酿酒、酿醋、酱油酿造等食品饮料行业的固态发酵工艺，保持了固态发酵产品的原有风味，实现了食品饮料固态发酵的机械化及为实现自动化生产提供了基础平台，提高了生产率，降低了劳动强度和生产成本。

权利要求书
1.  一种固态发酵机械化方法，其特征在于采用固态发酵床、出料室、进料器、导轨、物料输送装置、移动挡板和移动式多功能装置，实现固态发酵过程的机械化操作，并为自动化控制提供基础平台；出料室在固态发酵床的一侧，并与固态发酵床相连通，出料室的底部低于固态发酵床的底部；移动挡板位于固态发酵床与出料室之间，为固态发酵床的一个侧面；通过进料器把物料输送到固态发酵床，实现自动进料；移动式多功能装置包括移动装置、出料装置、清扫装置、物料压实装置、物料摊平装置、封启装置；触及物料的物料摊平装置自动移动，与物料发生相对运动，实现对物料的自动摊平；物料压实装置在物料上方移动，在物料摊平后拍打物料，实现对物料的自动压实；覆膜从封启装置自动地被牵出，覆膜覆盖在固态发酵床上，实现对固态发酵床的自动封闭；封启装置自动回收覆盖在固态发酵床上的覆膜，实现对固态发酵床的自动开启；移动挡板自动移动，移离固态发酵床，使固态发酵床与出料室相连通；可自动移动的出料装置将物料逐层地从固态发酵床推向出料室，物料从固态发酵床移动到出料室的物料输送装置，实现自动出料；可自动移动的清扫装置触及固态发酵床的底部，将固态发酵床的残余已发酵物料推向出料室，残余已发酵物料从固态发酵床移动到出料室的物料输送装置，实现对残余已发酵物料的自动清扫。

2.  一种实现如权利要求1所述的方法的固态发酵装置,其特征在于,它包括一侧可自动开启与封闭的固态发酵床（66）、出料室（72）、进料器（67）、导轨、物料输送装置、移动挡板（62）和移动式多功能装置（65）；出料室(72)在固态发酵床(66)一侧，并与固态发酵床(66)相连通，出料室(72)的底部低于固态发酵床(66)的底部；移动挡板(62)位于固态发酵床（66）与出料室（72）之间，作为固态发酵床（66）的一个侧面；进料器（67）位于固态发酵床（66）的正上方；导轨包括齿轮式导轨A（63）和齿轮式导轨B（64），齿轮式导轨A（63）固定在固态发酵床（66）的两侧，齿轮式导轨A（63）与固态发酵床（66）的边缘线平行，移动式多功能装置（65）在固态发酵床（66）上方沿着齿轮式导轨A（63）上移动；齿轮式导轨B （64）固定在出料室（72）的墙壁上，移动挡板（62）可沿着齿轮式导轨B（64）移动；齿轮式导轨A（63）上设置接近开关，用于对移动式多功能装置（65）的移动位置的检测；齿轮式导轨B（64）上设置接近开关，用于对移动挡板（62）的移动位置的检测；物料输送装置包括出料漏斗A（68）、传输带A（69）、出料漏斗B（70）和传输带B（71）；出料漏斗A（68）位于移动挡板（62）的下方，传输带A（69）位于出料漏斗A（68）的下方；出料漏斗B（70）位于固态发酵床（66）的另一侧，传输带B（71）位于出料漏斗B（70）的下方。

3.  根据权利要求2所述的固态发酵装置，其特征在于所述的移动挡板（62）与固态发酵床（66）接触的面为凹面，窖泥（61）附在移动挡板（62）的凹面上；移动挡板（62）与窖泥（61）的接触面是凹凸交错的；移动挡板（62）由异步电机D（59）驱动，窄V形带轮组C（54）将异步电机D（59）的动力传至传动轴E（55）；传动轴E（55）的回转受力点在窄V形带轮组C（54）、万向联轴器B（56）、轴承上，动力向两端的减速器B（57）的输入轴传递，两端的减速器B（57）分别驱动移动挡板主动轮（58），另设有两个移动挡板从动轮（60）；移动挡板主动轮（58）、从动轮（60）与齿轮式导轨B（64）啮合。

4.  根据权利要求2所述的固态发酵装置，其特征在于所述的移动式多功能装置（65）包括移动装置、出料装置、清扫装置、物料压实装置、物料摊平装置、封启装置；移动式多功能装置（65）的移动装置由异步电机A（7）驱动，窄V形带轮组A（1）将异步电机A（7）的动力传至传动轴A（2）；传动轴A（2）的回转受力点在窄V形带轮组A（1）、万向联轴器A（4）、轴承（3）上，动力向两端的减速器A（5）的输入轴传递，两端的减速器A（5）分别驱动移动式多功能装置主动轮（6），另设有两个移动式多功能装置从动轮（53）；移动式多功能装置主动轮（6）、从动轮（53）与齿轮式导轨A（63）啮合。

5.  根据权利要求4所述的固态发酵装置，其特征在于所述的出料装置由异步电机B（8）驱动，异步电机B（8）输出轴接电磁离合器A（9），电磁离合器A（9）输出轴接变速箱A（10），变速箱A（10）输出轴接传动轴B（12）；传动轴B（12）的回转受力点在轴承上；传动轴B（12）上固定着两个绳轮A（11）；绳轮A（11）上缠有钢丝绳A（18），钢丝绳A（18）另一端与刮板（25）连接；刮板(25)在绳轮A（11）的下方；可自由伸缩的套杆（23）上端固定在移动式多功能装置(65)的机架上，下端与刮板固定件（24）连接；单作用多级液压缸（22）一端固定在机架上，带活塞的另一端与刮板固定件（24）连接；刮板固定件（24）为紧贴刮板(25)顶部、前后两侧面的金属块，与套杆（23）一端连接的刮板固定件（24）固定连接在刮板（25）上，与单作用多级液压缸（22）一端连接的刮板固定件（24）仅与刮板（25）接触，无须固定连接；移动式多功能装置（65）的机架上设置一接近开关A（20），检测刮板（25）向上移动的位置。

6.  根据权利要求4所述的固态发酵装置，其特征在于所述的清扫装置由异步电机C（13）驱动；异步电机C（13）输出轴接电磁离合器B（14），电磁离合器B（14）输出轴接变速箱B（15），变速箱B（15）输出轴接传动轴C（17）；传动轴C（17）的回转受力点在轴承上；传动轴上固定着两个绳轮B（16）；绳轮B（16）缠有钢丝绳B（19），钢丝绳B（19）另一端与带毛刷的板（29）相连；带毛刷的板（29）在绳轮B（16）的下方；带毛刷的板（29）的底端与毛刷（30）连接；在移动式多功能装置（65）的机架上设置接近开关B（21），检测带毛刷的板（29）向上移动的位置；出料装置的刮板（25）上安装有导杆（26），固定在带毛刷的板（29）的顶部的滑块（28）可沿着导杆（26）上下移动；在刮板（25）上设置接近开关C（27），检测带毛刷的板（29）向下移动的位置。

7.  根据权利要求4所述的固态发酵装置，其特征在于所述的物料压实装置由减速电机A（31）驱动；减速电机A（31）输出轴连接凸轮（32）；滚子推杆（33）的带滚子的一端与凸轮（32）摩擦接触，另一端与压板架（35）连接；压板架（35）为四块平板连接而成的长方形框架；弹簧（34）下端固定在移动式多功能装置（65）的机架上，上端与压板架（35）的顶板相连；压板架（35）依靠弹簧（34）的弹力，停留在空中。

8.  根据权利要求4所述的固态发酵装置，其特征在于所述的物料摊平装置由伺服电机（36）驱动；伺服电机（36）输出轴接传动轴D（38）；传动轴D（38）的回转受力点在轴承上；传动轴上固定两个圆锥齿轮（37）；固定在传动轴D（38）上的圆锥齿轮（37）分别与一圆锥齿轮啮合；与传动轴上的圆锥齿轮（37）啮合的圆锥齿轮分别与滚珠丝杠（39）相连；传动轴D（38）与滚珠丝杠（39）的螺杆相互垂直；两个滚珠丝杠（39）的螺母分别与耕刀（40）的两端固定连接。

9.  根据权利要求4所述的固态发酵装置，其特征在于所述的封启装置由减速电机B（42）驱动，窄V形带轮组B（41）将减速电机B（42）的动力传至缠布滚筒（44）；电磁离合器C（43）处于窄V形带轮组B（41）与缠布滚筒（44）之间；缠布滚筒（44）的回转受力点在轴承上；缠布滚筒（44）上缠有两条牵引带（51）；牵引带（51）的一端固定在缠布滚筒（44）上，另一端与牵引带固定件（47）相连；两条牵引带（51）位于上下两层覆膜（52）之间；对牵引带（51）和覆膜（52）进行固定；牵引带固定件（47）由三块金属板组成：两块处于竖直平面的金属板的下端分别与处于水平面的金属板的两端连接，处于水平面的金属板开有一圆孔；两个开关A（45）固定在缠布滚筒（44）的前侧；两个处于水平面的承载件A（49）分别固定在两个开关A（45）的下方，承载件A（49）为处于水平面的金属板，且承载件A（49）距离开关A（45）较远的一端向地面倾斜；承载件A（49）与开关A（45）之间留有空隙，牵引带（51）从该空隙穿过；在固态发酵床（66）设有移动挡板（62）的一侧设置两个开关B（46）；开关A（45）与开关B（46）的连线与固态发酵床（66）的边缘线平行；两块处于水平面的承载件B（50）分别固定在两个开关B（46）下方；两个开关B（46）的上方分别设置一穿孔器（48），穿孔器（48）可升降穿孔柱；穿孔器（48）下降穿孔柱，穿孔柱可触及承载件B（50）；所述的开关A（45）和开关B（46）为行程开关或接进开关。

10.  一种根据权利要求2所述的装置的固态发酵机械化方法，其特征在于包括如下步骤：
1）移动挡板（62）位于出料室（72）与固态发酵床（66）之间，为固态发酵床（66）的一侧面，移动式多功能装置（65）不在固态发酵床（66）的上方，待发酵物料从进料器（67）落到固态发酵床（66）上；
2）移动式多功能装置（65）在固态发酵床（66）上方移动，耕刀（40）向下移动并触及待发酵物料，随着移动式多功能装置（65）移动的耕刀（40）与待发酵物料相对运动，对待发酵物料进行摊平；完成对待发酵物料的摊平后，待发酵物料的表平面与固态发酵床（66）顶部持平，耕刀（40）向上移动，不再触及待发酵物料，移动式多功能装置（65）移离固态发酵床（66）上方；
3）窖泥从进料器（67）落到待发酵物料上，移动式多功能装置（65）在固态发酵床（66）上方移动，耕刀（40）向下移动并触及窖泥，随着移动式多功能装置（65）移动的耕刀（40）与窖泥相对运动，对窖泥进行摊平；完成对窖泥的摊平后，耕刀（40）向上移动，不再触及窖泥；
 4）启动多功能装置（65）的物料压实装置，随着移动式多功能装置（65）移动的压板架（35）拍打窖泥，对窖泥进行压实；
5）完成窖泥压实后，移动式多功能装置（65）向穿孔器（48）方向移动，当牵引带固定件（47）的圆孔在穿孔器(48)的穿孔柱的正下方时，移动式多功能装置（65）停止移动，穿孔器（48）下放穿孔柱，穿孔柱穿过圆孔并触及承载件B（50），牵引带固定件（47）被固定在穿孔器（48）的下方；移动式多功能装置（65）向出料漏斗B（70）方向移动，缠布滚筒（44）被动转动，覆膜（52）从缠布滚筒（44）被牵扯出；移动式多功能装置（65）越过固态发酵床（66），移离固态发酵床（66）的正上方后停止移动，缠布滚筒（44）主动转动，消除牵引带（51）的绷直状态，使覆膜（52）落到覆盖在待发酵物料上的窖泥上；
6）经过设定的发酵时间，穿孔器（48）升起穿孔柱，牵引带固定件（47）不再被固定在穿孔器（48）下方，缠布滚筒（44）转动，回收覆膜（52），牵引带固定件（47）受到牵引带（51）的拉力，向开关A（45）方向移动，当牵引带固定件（47）移动到承载件A（49）上并触及开关A（45）时，停止回收覆膜（52）；
7）刮板（25）向下移动，使刮板（25）的下端与已发酵物料表面基本持平，移动式多功能装置（65）在固态发酵床（66）上方移动，随之移动的刮板（25）将覆盖在已发酵物料上的窖泥推向传输带B（71），窖泥经出料漏斗B（70）落入传输带B（71）上；
8）移动挡板（62）沿着齿轮式导轨B（64）移动，移离固态发酵床（66），固态发酵床（66）与出料室（72）相通；
9）移动式多功能装置（65）在固态发酵床（66）上方来回移动，移动式多功能装置（65）每做一次来回移动，刮板（25）向下移动，使刮板（25）插进已发酵物料，随着移动式多功能装置（65）移动的刮板（25）将固态发酵床（66）中的已发酵物料逐层推向出料室（72），已发酵物料经出料漏斗A（68）落到传输带A（69）上；
10）带毛刷的板（29）向下移动，使毛刷（30）触及固态发酵床（66）的底部，移动式多功能装置（65）在固态发酵床（66）上方移动，随之移动的毛刷（30）将固态发酵床（66）底部的残余已发酵物料推向出料室（72），残余已发酵物料经出料漏斗A（68）落到传输带A（69）上。

说明书一种固态发酵机械化方法及其装置
技术领域
本发明涉及酿酒、酿醋、酱油酿造等食品饮料行业的固态发酵装置技术领域，尤其涉及一种固态发酵机械化方法及其装置。
背景技术
固态发酵是微生物在没有或基本没有游离水的固态基质上的发酵方式。白酒和醋、酱油等食品饮料的生产工艺就属于典型的固态发酵，将粮食中的糖转化成酒精或醋等。在白酒、醋等食品饮料的固态发酵过程中，窖池（缸）是影响微生物发酵的重要地方，对产品的质量、风格有着极其重要的影响。
目前国内利用窖池、发酵缸（窖缸）等传统发酵容器作为固态发酵容器的生产工艺多采用行车抓斗、叉车、人工运送等方式进行物料的运送，由于抓斗质量、体积及惯性均较大，操作时难以精确控制，很容易损伤固态发酵床；另外，物料摊平、窖泥压实、封启窖还需人工操作。这种生产方式机械化程度低，不能实现自动化生产，导致生产效率低，人工成本大，难以保证产品质量。
目前国内研制出脱离窖泥和跑出地面的固态发酵设备，如发酵罐，以提高生产过程的机械化、自动化程度。但由于脱离了窖池等传统发酵容器，偏离传统工艺较远，导致产品风味发生较大的变化，无法保持产品的原有风味，产品质量下降。
由于上述问题的存在，目前国内食品饮料行业的固态发酵生产机械化程度低，不能实现自动化生产，生产效率低，劳动强度大，随着中国人口红利窗口的关闭，传统的人工生产方式将抑制中国传统固态发酵工业的发展，机械化与自动化是发展中国传统固态发酵生产的发展方向。
发明内容
本发明要解决的技术问题是在遵循食品饮料行业固态发酵的传统工艺的基础上，提供一种机械化程度高，生产效率高的固态发酵机械化方法及其装置，以降低劳动强度，减少企业经营成本。
本发明的技术方案如下：
一种固态发酵机械化方法采用固态发酵床、出料室、进料器、导轨、物料输送装置、移动挡板和移动式多功能装置，实现固态发酵过程的机械化操作，并为自动化控制提供基础平台；出料室在固态发酵床的一侧，并与固态发酵床相连通，出料室的底部低于固态发酵床的底部；移动挡板位于固态发酵床与出料室之间，为固态发酵床的一个侧面；通过进料器把物料输送到固态发酵床，实现自动进料；移动式多功能装置包括移动装置、出料装置、清扫装置、物料压实装置、物料摊平装置、封启装置；触及物料的物料摊平装置自动移动，与物料发生相对运动，实现对物料的自动摊平；物料压实装置在物料上方移动，在物料摊平后拍打物料，实现对物料的自动压实；覆膜从封启装置自动地被牵出，覆膜覆盖在固态发酵床上，实现对固态发酵床的自动封闭；封启装置自动回收覆盖在固态发酵床上的覆膜，实现对固态发酵床的自动开启；移动挡板自动移动，移离固态发酵床，使固态发酵床与出料室相连通；可自动移动的出料装置将物料逐层地从固态发酵床推向出料室，物料从固态发酵床移动到出料室的物料输送装置，实现自动出料；可自动移动的清扫装置触及固态发酵床的底部，将固态发酵床的残余已发酵物料推向出料室，残余已发酵物料从固态发酵床移动到出料室的物料输送装置，实现对残余已发酵物料的自动清扫。
实现所述的方法的固态发酵装置,其特征在于,它包括一侧可自动开启与封闭的固态发酵床、出料室、进料器、导轨、物料输送装置、移动挡板和移动式多功能装置；出料室在固态发酵床一侧，并与固态发酵床相连通，出料室的底部低于固态发酵床的底部；移动挡板位于固态发酵床与出料室之间，作为固态发酵床的一个侧面；进料器位于固态发酵床的正上方；导轨包括齿轮式导轨A和齿轮式导轨B，齿轮式导轨A固定在固态发酵床的两侧，齿轮式导轨A与固态发酵床的边缘线平行，移动式多功能装置在固态发酵床上方沿着齿轮式导轨A上移动；齿轮式导轨B 固定在出料室的墙壁上，移动挡板可沿着齿轮式导轨B移动；齿轮式导轨A上设置接近开关，用于对移动式多功能装置的移动位置的检测；齿轮式导轨B上设置接近开关，用于对移动挡板的移动位置的检测；物料输送装置包括出料漏斗A、传输带A、出料漏斗B和传输带B；出料漏斗A位于移动挡板的下方，传输带A位于出料漏斗A的下方；出料漏斗B位于固态发酵床的另一侧，传输带B位于出料漏斗B的下方。
所述的移动挡板与固态发酵床接触的面为凹面，窖泥附在移动挡板的凹面上；移动挡板与窖泥的接触面是凹凸交错的；移动挡板由异步电机D驱动，窄V形带轮组C将异步电机D的动力传至传动轴E；传动轴E的回转受力点在窄V形带轮组C、万向联轴器B、轴承上，动力向两端的减速器B的输入轴传递，两端的减速器B分别驱动移动挡板主动轮，另设有两个移动挡板从动轮；移动挡板主动轮、从动轮与齿轮式导轨B啮合；通过调节异步电机D的转速、转向，从而调节移动挡板主动轮的转速、转向，使移动挡板沿着齿轮式导轨B前进或后退。
所述的移动式多功能装置包括移动装置、出料装置、清扫装置、物料压实装置、物料摊平装置、封启装置；移动式多功能装置的移动装置由异步电机A驱动，窄V形带轮组A将异步电机A的动力传至传动轴A；传动轴A的回转受力点在窄V形带轮组A、万向联轴器A、轴承上，动力向两端的减速器A的输入轴传递，两端的减速器A分别驱动移动式多功能装置主动轮，另设有两个移动式多功能装置从动轮；移动式多功能装置主动轮、从动轮与齿轮式导轨A啮合；通过调节异步电机A的转速、转向，从而调节移动式多功能装置主动轮的转速、转向，使移动式多功能装置沿着齿轮式导轨A前进或后退。
所述的出料装置由异步电机B驱动，异步电机B输出轴接电磁离合器A，电磁离合器A输出轴接变速箱A，变速箱A输出轴接传动轴B；传动轴B的回转受力点在轴承上；传动轴B上固定着两个绳轮A；绳轮A上缠有钢丝绳A，钢丝绳A另一端与刮板连接；刮板在绳轮A的下方；当绳轮A停止转动时，绳轮A仍可通过钢丝绳A为刮板提供一个向上的力，该向上的力与刮板的重力平衡，使刮板停留在空中；可自由伸缩的套杆上端固定在移动式多功能装置的机架上，下端与刮板固定件连接；单作用多级液压缸一端固定在机架上，带活塞的另一端与刮板固定件连接；刮板固定件为紧贴刮板顶部、前后两侧面的金属块；套杆和刮板固定件可防止刮板前后摆动，使刮板可承受物料对刮板的垂直于刮板面的力，单作用多级液压缸和刮板固定件不仅防止刮板的前后摆动，还为刮板提供向下移动的动力：当单作用多级液压缸的活塞端向下运动时，通过刮板固定件对刮板施加垂直向下的力，使刮板向下移动并使刮板的下端插入物料；与套杆一端连接的刮板固定件固定连接在刮板上，与单作用多级液压缸一端连接的刮板固定件仅与刮板接触，无须固定连接；移动式多功能装置的机架上设置一接近开关A，检测刮板向上移动的位置。
所述的清扫装置由异步电机C驱动；异步电机C输出轴接电磁离合器B，电磁离合器B输出轴接变速箱B，变速箱B输出轴接传动轴C；传动轴C的回转受力点在轴承上；传动轴上固定着两个绳轮B；绳轮B缠有钢丝绳B，钢丝绳B另一端与带毛刷的板相连；带毛刷的板在绳轮B的下方；带毛刷的板的底端与毛刷连接；在移动式多功能装置的机架上设置接近开关B，检测带毛刷的板向上移动的位置；出料装置的刮板上安装有导杆，固定在带毛刷的板的顶部的滑块可沿着导杆上下移动；在刮板上设置接近开关C，检测带毛刷的板向下移动的位置；当绳轮A、绳轮B不转动时，绳轮B仍可通过钢丝绳B为带毛刷的板提供一个向上的力，该向上的力与带毛刷的板、毛刷的重力平衡，使带毛刷的板停留空中；设置导杆和滑块的目的在于：1）当绳轮A不转动，绳轮B回收或下放钢丝绳B时，滑块沿着导杆上下移动，带毛刷的板可紧靠着刮板上下移动，与刮板发生相对移动，2）当刮板受到单作用多级液压缸的向下的力而向下移动，导杆顶部的金属块对处于导杆顶端的滑块施加一向下的力，使得滑块和带毛刷的板随着刮板一起同速向下移动。 
所述的物料压实装置由减速电机A驱动；减速电机A输出轴连接凸轮；滚子推杆的带滚子的一端与凸轮摩擦接触，另一端与压板架连接；压板架为四块平板连接而成的长方形框架；弹簧下端固定在移动式多功能装置的机架上，上端与压板架的顶板相连；压板架依靠弹簧的弹力，停留在空中；转动的凸轮可使滚子推杆上下来回运动，与滚子推杆连接的压板架也随之上下来回运动，压板架向下移动时，压板架的底板触及窖泥，实现压实窖泥操作。
所述的物料摊平装置由伺服电机驱动；伺服电机输出轴接传动轴D；传动轴D的回转受力点在轴承上；传动轴上固定两个圆锥齿轮；固定在传动轴D上的圆锥齿轮分别与一圆锥齿轮啮合；与传动轴上的圆锥齿轮啮合的圆锥齿轮分别与滚珠丝杠相连；传动轴D与滚珠丝杠的螺杆相互垂直，相互啮合的圆锥齿轮传递传动轴D与滚珠丝杠之间的动力；两个滚珠丝杠的螺母分别与耕刀的两端固定连接；滚珠丝杠的螺母随着螺杆的转动而上下移动，螺母的移动方向和距离由螺杆的转向和转动角度决定，与螺母固定连接的耕刀随着螺母上下定位移动，当耕刀向下移动，并触及物料，移动式多功能装置沿着齿轮式导轨A移动，随之移动的耕刀与物料发生相对运动，从而摊平物料。
所述的封启装置由减速电机B驱动，窄V形带轮组B将减速电机B的动力传至缠布滚筒；电磁离合器C处于窄V形带轮组B与缠布滚筒之间；缠布滚筒的回转受力点在轴承上；为保证对固态发酵床的密封性，用两层覆膜覆盖固态发酵床，由于覆膜可承受的拉力有限，用牵引带承受缠布滚筒和牵引带固定件对覆膜的拉力；缠布滚筒上缠有两条牵引带；牵引带的一端固定在缠布滚筒上，另一端与牵引带固定件相连；两条牵引带位于上下两层覆膜之间；对牵引带和覆膜进行固定；牵引带固定件由三块金属板组成：两块处于竖直平面的金属板的下端分别与处于水平面的金属板的两端连接，处于水平面的金属板开有一圆孔；两个开关A固定在缠布滚筒的前侧；在缠布滚筒前侧设置两个开关A的目的在于检测牵引带固定件的移动位置：缠布滚筒回收覆膜，牵引带固定件受到牵引带的拉力而移动，当牵引带固定件的处于竖直平面的金属板触及开关A，即表示缠布滚筒已完成对覆膜的回收；两个处于水平面的承载件A分别固定在两个开关A的下方，承载件A为处于水平面的金属板，且承载件A距离开关A较远的一端向地面倾斜；承载件A与开关A之间留有空隙，牵引带从该空隙穿过；两个承载件A分别固定在两个开关A下方的目的在于：缠布滚筒回收覆膜，牵引带固定件受到牵引带的拉力向开关A移动，当牵引带固定件靠近开关A时，牵引带固定件可移动到承载件A上，从而使牵引带固定件的处于竖直平面的金属板能正面地触及开关A；承载件A离开关A较远的一端向地面倾斜，其目的在于：使移动的牵引带固定件顺畅地从地面移动到承载件A上；在固态发酵床设有移动挡板的一侧设置两个开关B；开关A与开关B的连线与固态发酵床的边缘线平行；两块处于水平面的承载件B分别固定在两个开关B下方；两个开关B的上方分别设置一穿孔器，穿孔器可升降穿孔柱；设置开关B的目的在于检测牵引带固定件的移动位置：牵引带固定件随着移动式多功能装置移动，当牵引带固定件的处于竖直平面的金属板触及开关B，即可知牵引带固定件移动到指定位置，牵引带固定件的圆孔处于穿孔器的穿孔柱的正下方；穿孔器下降穿孔柱，穿孔柱可触及承载件B；当牵引带固定件的圆孔位于穿孔器的穿孔柱的正下方时，穿孔器下降穿孔柱，穿孔柱穿过牵引带固定件的圆孔，触及承载件B，从而使牵引带固定件即使受到牵引带的拉力仍能被固定在穿孔器的下方；所述的开关A和开关B为行程开关或接进开关。
所述的装置的固态发酵机械化方法包括如下步骤：
1)移动挡板位于出料室与固态发酵床之间，为固态发酵床的一侧面，移动式多功能装置不在固态发酵床的上方，待发酵物料从进料器落到固态发酵床上；
2)移动式多功能装置在固态发酵床上方移动，耕刀向下移动并触及待发酵物料，随着移动式多功能装置移动的耕刀与待发酵物料相对运动，对待发酵物料进行摊平；完成对待发酵物料的摊平后，待发酵物料的表平面与固态发酵床顶部持平，耕刀向上移动，不再触及待发酵物料，移动式多功能装置移离固态发酵床上方；
3)窖泥从进料器落到待发酵物料上，移动式多功能装置在固态发酵床上方移动，耕刀向下移动并触及窖泥，随着移动式多功能装置移动的耕刀与窖泥相对运动，对窖泥进行摊平；完成对窖泥的摊平后，耕刀向上移动，不再触及窖泥。
4)启动多功能装置的物料压实装置，随着移动式多功能装置移动的压板架拍打窖泥，对窖泥进行压实；
5)完成窖泥压实后，移动式多功能装置向穿孔器方向移动，当牵引带固定件的圆孔在穿孔器的穿孔柱的正下方时，移动式多功能装置停止移动，穿孔器下放穿孔柱，穿孔柱穿过圆孔并触及承载件B，牵引带固定件被固定在穿孔器的下方；移动式多功能装置向出料漏斗B方向移动，缠布滚筒被动转动，覆膜从缠布滚筒被牵扯出；移动式多功能装置越过固态发酵床，移离固态发酵床的正上方后停止移动，缠布滚筒主动转动，消除牵引带的绷直状态，使覆膜落到覆盖在待发酵物料上的窖泥上；
6)经过设定的发酵时间，穿孔器升起穿孔柱，牵引带固定件不再被固定在穿孔器下方，缠布滚筒转动，回收覆膜，牵引带固定件受到牵引带的拉力，向开关A方向移动，当牵引带固定件移动到承载件A上并触及开关A时，停止回收覆膜；
7)刮板向下移动，使刮板的下端与已发酵物料表面基本持平，移动式多功能装置在固态发酵床上方移动，随之移动的刮板将覆盖在已发酵物料上的窖泥推向传输带B，窖泥经出料漏斗B落入传输带B上；
8)移动挡板沿着齿轮式导轨B移动，移离固态发酵床，固态发酵床与出料室相通；
9)移动式多功能装置在固态发酵床上方来回移动，移动式多功能装置每做一次来回移动，刮板向下移动，使刮板插进已发酵物料，随着移动式多功能装置移动的刮板将固态发酵床中的已发酵物料逐层推向出料室，已发酵物料经出料漏斗A落到传输带A上；
10)带毛刷的板向下移动，使毛刷触及固态发酵床的底部，移动式多功能装置在固态发酵床上方移动，随之移动的毛刷将固态发酵床底部的残余已发酵物料推向出料室，残余已发酵物料经出料漏斗A落到传输带A上。
本发明有以下的优点：
1、可完成固态发酵过程包括进料、物料摊平、窖泥压实、封窖、启窖、出料等在内的机械化操作，并可在此基础上实现固态发酵的自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度，减少用工成本。
2、由于是在遵循传统工艺的基础上设计的，本发明在实现固态发酵机械化的同时，保持了产品的原有风味。
附图说明
图1为固态发酵装置的结构示意图;
图2为固态发酵装置的俯视结构示意图;
图3为本发明的移动式多功能装置俯视图;
图4为图3所示A—A向示意图;
图5为图3所示B—B向示意图;
图6为图3所示C—C向示意图;
图7为本发明的套杆、刮板固定件、刮板的侧视图;
图8为本发明的刮板受单作用多级液压板的作用而向下移动，刮板下端接近固态发酵床底部的主视图;
图9为本发明的毛刷触及固态发酵床底部的主视图;
图10为本发明的绳轮、刮板、滑块、带毛刷的板、毛刷的侧视图;
图11为本发明的移动挡板已移离固态发酵床，刮板插入已发酵物料的出料过程侧视图;
图12为本发明的毛刷触及固态发酵床底部，清扫残余已发酵物料的清扫过程侧视图;
图13为图3所示D—D向结构示意图;
图14为图3所示E—E向结构示意图;
图15为图3所示F—F向结构示意图;
图16为本发明的牵引带、覆膜和牵引带固定件的俯视图;
图17为本发明的缠布滚筒完全回收覆膜，牵引带固定件触及开关A的侧视图;
图18为本发明的牵引带固定件触及开关B的侧视图;
图19为本发明的穿孔器的穿孔柱穿过牵引带固定件的圆孔，触及承载件B的侧视图;
图20为本发明的牵引带固定件被固定在穿孔器下方，移动式多功能装置移离牵引带固定件，覆膜被牵出的侧视图;
图21为本发明的牵引带消除了绷直状态，落到地面，覆膜贴紧发酵物料上的窖泥的侧视图;
图22为本发明的穿孔器的穿孔柱升起，缠布滚筒转动，回收覆膜的侧视图;
图23为本发明的移动挡板主视图;
图24为本发明的移动挡板俯视图;
图中：1、窄V形带轮组A， 2、传动轴A， 3、轴承， 4、万向联轴器A， 5、减速器A， 6、移动式多功能装置主动轮， 7、异步电机A， 8、异步电机B， 9、电磁离合器A， 10、变速箱A， 11、绳轮A， 12、传动轴B， 13、异步电机C， 14、电磁离合器B， 15、变速箱B， 16、绳轮B， 17、传动轴C， 18、钢丝绳A， 19、钢丝绳B， 20、接近开关A， 21、接近开关B， 22、单作用多级液压缸，  23、套杆， 24、刮板固定件， 25、刮板， 26、导杆， 27、接近开关C， 28、滑块， 29、带毛刷的板， 30、毛刷， 31、减速电机A， 32、凸轮， 33、滚子推杆，  34、弹簧， 35、压板架， 36、伺服电机，  37、圆锥齿轮， 38、传动轴D， 39、滚珠丝杠， 40、耕刀， 41、窄V形带轮组B， 42、减速电机B，  43、电磁离合器C， 44、缠布滚筒， 45、开关A， 46、开关B， 47、牵引带固定件， 48、穿孔器， 49、承载件A， 50、承载件B， 51、牵引带， 52、覆膜， 53、移动式多功能装置从动轮， 54、窄V形带轮组C， 55、传动轴E， 56、万向联轴器B  57、减速器B， 58、移动挡板主动轮， 59、异步电机D， 60、移动挡板从动轮， 61、移动挡板上的窖泥， 62、移动挡板， 63、齿轮式导轨A， 64、齿轮式导轨B， 65、移动式多功能装置， 66、固态发酵床， 67、进料器， 68、出料漏斗A， 69、传输带A， 70、出料漏斗B，  71、传输带B， 72、出料室。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或替代，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
采用固态发酵床、出料室、进料器、导轨、物料输送装置、移动挡板和移动式多功能装置，实现固态发酵过程的机械化操作，并在此基础上实现自动化控制。参见图1、图2，移动挡板62位于出料室72与固态发酵床66之间，为固态发酵床66的一侧面，移动式多功能装置65不在固态发酵床66的正上方。待发酵物料通过进料器67落到固态发酵床66。当进入固态发酵床66的待发酵物料的量达到设定值后，进料器67停止进料。进入固态发酵床66的待发酵物料的量约为固态发酵床66的容积，使得经摊平后，待发酵物料的表平面与固态发酵床66顶部基本持平。
参见图4，启动移动式多功能装置65的移动装置，异步电机A 7启动，窄V形带轮组A 1转动，将异步电机A 7的动力传递到传动轴A 2。动力经过万向联轴器A 4和减速器A 5，使移动式多功能装置主动轮6转动，被动轮53被动地转动。移动式多功能装置65沿着齿轮式导轨A 63向固态发酵床66方向移动。
移动式多功能装置65移动到固态发酵床66的上方后，参见图14，启动伺服电机36，传动轴D 38转动，传动轴D 38通过圆锥齿轮37使滚珠丝杠39的螺杆转动。滚珠丝杠39的螺母随着螺杆的转动而向下移动，与螺母固定连接的耕刀40向下移动。当耕刀40触及待发酵物料后，停止伺服电机36的转动，耕刀40不再向下移动。
移动式多功能装置65在固态发酵床66的正上方来回移动，随之移动的耕刀40与待发酵物料发生相对运动，从而对待发酵物料摊平。
当待发酵物料被摊平后，启动伺服电机36，传动轴D 38转动，传动轴D 38通过圆锥齿轮37使滚珠丝杠39的螺杆转动。滚珠丝杠39的螺母随着螺杆的转动而向上移动，耕刀40向上移动。当耕刀40移离待发酵物料并回到初始位置，停止伺服电机36的转动，耕刀40不再向上移动。
移动式多功能装置65移离固态发酵床66的正上方后，停止移动。
窖泥通过进料器67落到待发酵物料上。当落在待发酵物料上的窖泥的量达到设定值后，进料器67停止工作。
启动移动式多功能装置65的移动装置。移动式多功能装置65向待发酵物料上的窖泥的上方移动。
当移动式多功能装置65移动到覆盖在待发酵物料上的窖泥的上方后，参见图14，启动伺服电机36，传动轴D 38转动，传动轴D 38通过圆锥齿轮37使滚珠丝杠39的螺杆转动。滚珠丝杠39的螺母随着螺杆的转动而向下移动，耕刀40向下移动。当耕刀40触及待窖泥后，停止伺服电机36的转动，耕刀40不再向下移动。
移动式多功能装置65在覆盖在待发酵物料上的窖泥的正上方来回移动，耕刀40与窖泥发生相对运动，从而对窖泥摊平。
当窖泥被摊平后，启动伺服电机36，传动轴D 38转动，传动轴D 38通过圆锥齿轮37使滚珠丝杠39的螺杆转动。滚珠丝杠39的螺母随着螺杆的转动而向上移动，耕刀40向上移动。当耕刀40移离窖泥并回到初始位置时，停止伺服电机36的转动，耕刀40不再向上移动。
参见图13，减速电机A 31转动，使凸轮32转动。转动的凸轮32使滚子推杆33上下来回运动。当滚子推杆33向下运动时，滚子推杆33对压板架35的顶板施加向下的力，弹簧34受压收缩，压板架35向下运动，压板架35的底板压在窖泥上。当滚子推杆33向上运动时，弹簧34不再受压，压板架35的顶板受到弹簧34向上的弹力，压板架35向上运动，压板架35的底板移离窖泥。压板架35上下来回运动的同时，移动式多功能装置65沿着齿轮式导轨A 63在窖泥的上方移动，随之移动的压板架35拍打窖泥，从而可对覆盖在待发酵物料上的所有窖泥进行压实。完成对窖泥的压实后，停止减速电机A 31的转动，使压板架35不再上下来回运动。
参见图17，移动式多功能装置65沿着齿轮式导轨A 63向开关B 46移动，使牵引带固定件47向开关B 46移动。
参见图18，当牵引带固定件47的处于竖直平面的金属板触及开关B 46后，移动式多功能装置65停止移动，牵引带固定件47的圆孔停留在穿孔器48穿孔柱的正下方。
参见图19，穿孔器48降下穿孔柱，使穿孔柱穿过牵引带固定件47的圆孔，穿孔柱触及承载件B 50。
参见图20，启动移动式多功能装置65的移动装置，移动式多功能装置65沿着原路线返回。由于穿孔器48的穿孔柱和承载件B 50，牵引带固定件47被固定在穿孔器48下方，移动式多功能装置65沿着齿轮式导轨A 63远离穿孔器48，牵引带固定件47拉扯牵引带51，缠布滚筒44被动地转动，牵引带51和覆膜52从缠布滚筒44被牵出。移动式多功能装置65越过固态发酵床66正上方，并移动任意一段距离后停止移动。参见图20，覆膜52处于固态发酵床66之上，牵引带51处于绷直状态，覆膜52没有落到覆盖在待发酵物料上的窖泥上。
启动减速电机B 42，接合电磁离合器C 43，缠布滚筒44主动地转动，缠布滚筒44逆时针转动，参见图20。牵引带51的绷直状态使得仍有一部分牵引带51和覆膜52从缠布滚筒44被牵出。参见图21，当固态发酵床66上方的牵引带51不再处于绷直状态后，牵引带51和覆膜52不再从缠布滚筒44被牵出，分离电磁电磁离合器C 43，对减速电机B 42断电，减速电机B 42停止转动。不再处于绷直状态的牵引带51落到地面，覆膜52落到了覆盖在待发酵物料上的窖泥上，这达到了封闭固态发酵床的效果。
经过设定的时间，物料完成发酵。
穿孔器48升起穿孔柱，牵引带固定件47不再被固定在穿孔器48下方。启动减速电机B 42，接合电磁离合器C 43。参见图22，缠布滚筒44主动转动，回收牵引带51和覆膜52。牵引带固定件47受到牵引带51对其的拉力，向开关A 45移动。牵引带固定件47从地面经承载件A 49的斜面移动到承载件A 49上。当牵引带固定件47的处于竖直平面的金属板触及开关A 45时，电磁离合器分离C 43，缠布滚筒44停止转动。对减速电机B 42断电，停止减速电机B 42的转动。缠布滚筒44完全回收覆膜52，完成开启固态发酵床的操作。
启动移动式多功能装置65的移动装置，移动式多功能装置65向移动挡板62的方向移动。当刮板25越过覆盖在发酵物料上的窖泥后，移动式多功能装置65停止移动。
两个单作用多级液压缸22同时向下运动。参见图5，单作用多级液压缸22通过刮板固定件24对刮板25施加竖直向下的力，使刮板25随着单作用多级液压缸22的运动而向下移动，钢丝绳A 18被拉扯，绳轮A 11被动转动，下放钢丝绳A 18。固定在刮板25上的刮板固定件24随着刮板25向下移动，从而使与刮板固定件24固定连接的套杆23自动伸长，参见图7。刮板25向下移动，刮板25上的导杆26的顶部的金属块对处于导杆26顶端的滑块28施加竖直向下的力，使滑块28和与滑块固定连接的带毛刷的板29跟随刮板25一起向下移动。带毛刷的板29跟随刮板25向下移动，钢丝绳B 19被拉扯，绳轮B 16被动转动，下放钢丝绳B 19，参见图6。当刮板25的下端与已发酵物料表面所在的水平面持平时，单作用多级液压缸22停止向下运动，刮板25、带毛刷的板29分别受到钢丝绳A 18、钢丝绳B 19竖直向上的拉力，该拉力与重力平衡，刮板25、带毛刷的板29停止向下运动。
启动移动式多功能装置65的移动装置，移动式多功能装置65向出料漏斗B 70的方向移动。覆盖在发酵物料上的窖泥受到移动着的刮板25的推动，向出料漏斗B 70方向移动。当刮板25移动到出料漏斗B 70的上方，移动式多功能装置65停止移动，窖泥经出料漏斗B 70落到传输带B 71上。
启动移动挡板62的移动装置。参见图23、图24，异步电机D 59启动，窄V形带轮组C 54转动，将异步电机D 59的动力传递到传动轴E 55。动力经过万向联轴器B 56和减速器B 57，使移动挡板主动轮58转动，被动轮60被动地转动。移动挡板62沿着齿轮式导轨B 64移离固态发酵床66，固态发酵床66与出料室72相通。
启动移动式多功能装置65的移动装置，移动式多功能装置65从出料漏斗B 70的上方朝固态发酵床66方向移动。当刮板25刚越过固态发酵床66的侧面（和出料漏斗B 70同一侧的侧面）时，移动式多功能装置65停止移动。
两个单作用多级液压缸22同时向下运动。单作用多级液压缸22通过刮板固定件24对刮板25施加竖直向下的力，使刮板25随着液压缸22的运动而紧靠着固态发酵床66的侧面向下移动。刮板25向下移动，插入已发酵物料。钢丝绳A 18被拉扯，绳轮A 11被动转动，下放钢丝绳A 18。固定在刮板25上的刮板固定件24随着刮板25向下移动，从而使与刮板固定件24连接的套杆23自动伸长。刮板25上的导杆26的顶部金属块对处于导杆26顶端的滑块28施加竖直向下的力，使滑块28和与滑块固定连接的带毛刷的板29跟随刮板25一起向下移动。带毛刷的板29跟随刮板25向下移动，钢丝绳B 19被拉扯，绳轮B 16被动转动，下放钢丝绳B 19。当单作用多级液压缸22向下运动一段距离后停止运动，刮板25、带毛刷的板29分别受到钢丝绳A 18、钢丝绳B 19竖直向上的拉力（与重力平行），停止向下运动，刮板25下端的一部分插进了已发酵的物料。刮板25下降的距离,视实际情况而定,下降距离与移动式多功能装置65的移动装置的异步电机A 7的功率、已发酵物料的密度、粘度有关。刮板25每次下降的距离越大，每次刮板25把已发酵物料推向出料室72的量就越大，把已发酵物料推向出料室72时所需的异步电机A 7的功率就越大。在异步电机A 7的允许功率范围内，以较大的下降距离为佳。
启动移动式多功能装置65的移动装置，移动式多功能装置65向出料室72方向移动。固态发酵床66中处于上层的一部分已发酵物料在移动着的刮板25的推动下向出料室72方向移动。当刮板25移动到出料漏斗A 68的上方时，移动式多功能装置65停止移动，处于固态发酵床66的上层的一部分已发酵物料经出料漏斗A 68落到传输带A 69上。
启动移动式多功能装置65的移动装置，移动式多功能装置65沿原路线返回。当刮板25靠近固态发酵床66的侧面时（与出料漏斗B 70同一侧的侧面），移动式多功能装置65停止移动。两个单作用多级液压缸22同时向下运动，刮板25和带毛刷的板29一起向下运动。当单作用多级液压缸22向下运动一段距离后停止运动，刮板25和带毛刷的板29随之停止运动，刮板25下端的一部分插进了已发酵物料，参见图11。
启动移动式多功能装置65的移动装置，移动式多功能装置65向出料室72方向移动。固态发酵床66中的一部分已发酵物料在移动着的刮板25的推动下向出料室72方向移动。当刮板25移动到出料漏斗A 68的上方时，移动式多功能装置65停止移动，已发酵物料经出料漏斗A 68落到传输带A 69上。
重复上述的出料操作，利用刮板25，将固态发酵床中的已发酵物料逐层推向出料漏斗A 68，已发酵物料经出料漏斗A 68落到传输带A 69上。
刮板25把固态发酵床66中最底层的已发酵物料推向出料漏斗A 68时，刮板25底端紧靠固态发酵床66底部，但没有触及固态发酵床66底部。
刮板25把固态发酵床66中最底层的已发酵物料推向出料漏斗A 68后，移动式多功能装置65沿原路线返回。当刮板25靠近固态发酵床66的侧面时（与出料漏斗B 70同一侧的侧面），移动式多功能装置65停止移动。异步电机C 13转动，电磁离合器B 14接合，传动轴C 17转动，绳轮B 16转动，主动地下放钢丝绳B 19。绳轮B 16下放钢丝绳B 19，使得滑块28和带毛刷的板29因自身的重力沿着导杆26向下移动，带毛刷的板29与刮板25发生相对运动。当接近开关C 27检测到带毛刷的板29的下降位置时，即滑块28到达导杆26的底端，电磁离合器B 14分离，异步电机C 13停止转动，传动轴C 17和绳轮B 16停止转动，不再下放钢丝绳B 19，滑块28和带毛刷的板29停止移动，毛刷30触及固态发酵床66底部，参见图9、图10。
启动移动式多功能装置65的移动装置，移动式多功能装置65向出料室72方向移动，触及固态发酵床66底部的毛刷30对残余已发酵物料进行清扫，参见图12。当带毛刷的板29移动到出料漏斗A 68的上方，移动式多功能装置65停止移动，残余已发酵物料经出料漏斗A 68落到传输带A 69上。
异步电机B 8转动，电磁离合器A 9接合，传动轴B 12和绳轮A 11转动。异步电机C 13转动，电磁离合器B 14接合，传动轴C 17和绳轮B 16转动。绳轮A 11和绳轮B 16以相同的转速转动，分别回收钢丝绳A 18和钢丝绳B 19。刮板25和带毛刷的板29分别受到钢丝绳A 18和钢丝绳B 19向上的拉力同速向上移动。刮板25通过刮板固定件24对套杆23、液压缸22施加向上的力，使套杆23缩短，使液压缸22被动地向上运动。刮板25向上移动，当接近开关A 20检测到刮板25回到出料操作前的位置后，电磁离合器A 9分离，对异步电机B 8断电，传动轴B 12和绳轮A 11停止转动，不再回收钢丝绳A 18，刮板25停止向上移动，停留在出料操作前的位置。绳轮B 16继续转动，回收钢丝绳B 19，使得滑块28从导杆26底端沿着导杆26向上移动，带毛刷的板29向上移动，带毛刷的板29与刮板25发生相对运动。当接近开关B 21检测到带毛刷的板29回到出料操作前的位置，即滑块28回到导杆26的顶端，电磁离合器B 14分离，对异步电机C 13断电，传动轴C 17和绳轮B 16停止转动，不再回收钢丝绳B 19，带毛刷的板29停留在出料操作前的位置。
启动移动式多功能装置65的移动装置，移动式多功能装置65向出料漏斗B 70的方向移动。当移动式多功能装置65越过固态发酵床66并移动任意一段距离后，停止移动。启动移动挡板62的移动装置，移动挡板62向固态发酵床66方向移动。当移动挡板62到达固态发酵床66并充当固态发酵床66的一侧面时，移动挡板62停止移动，参见图1、图2。
完成固态发酵整个过程。