專利名稱：一種茶葉連續自動揉捻裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種茶葉加工機械，尤其是涉及一種連續式茶葉揉捻裝置。
背景技術：
揉捻機是用來完成茶葉初制加工中揉捻作業的機械。揉捻作業目的有兩個一是卷緊條索，利于干燥成型；二是適度地“破壞”葉組織，擠出部分茶汁，使干茶既容易沖泡，又具有一定的耐泡性，提高飲用價值。
隨著茶文化的不斷發展，茶葉需求量的逐漸增加，從而給制茶工藝、制茶機械也提出了更高標準，要求殺青、理條和揉捻等各個環節都能進行連續自動化作業。在現有技術中揉捻環節由于工藝特殊、結構復雜是至今全套制茶工藝實現連續自動化作業的瓶頸，長期以來，盡管單機揉捻裝置，例如6CR系列茶葉揉捻機作為單機揉捻裝置已經相當成熟，但是其只能作為單機使用，而不能配用在連續自動化工藝線上。單機作業不但上料、下料，而且加壓、松壓都要通過手工操作一桶一桶地完成揉捻。
現有揉捻單機依運動方式可分為雙動式和單動式揉捻裝置兩種，單動式揉捻機工作時僅揉桶運轉，揉盤不動。其結構主要由揉桶、揉盤和加壓組件構成，揉盤呈水平狀固定在三根支座上，是一個中間下凹的圓盤，圓盤的上表面裝有棱骨，中部設有向下開門的出茶門，出茶門的上表面也設有棱骨。揉桶是裝載茶葉的容器，安裝在兼作連桿的揉桶架上。加壓組件包括一個壓蓋，以及驅動壓蓋在揉桶腔內上下升降的部件，壓蓋為一個外徑比揉桶內徑略小的圓盤，由螺旋機構控制安裝在揉桶腔內，通過螺桿回轉、螺母軸向移動帶動壓蓋上下升降。工作時，傳動裝置經曲柄回轉機構、帶動兼作連桿的揉桶架及與揉桶架相聯的揉桶回轉，使揉桶在揉盤上方作運動軌跡為圓的平面運動。在揉盤和揉桶組成的揉捻腔內，茶葉在壓蓋、棱骨共同作用下，被反復翻動、揉搓、卷壓，從而揉緊條索、揉破細胞，擠出部分茶汁，達到揉捻目的。揉捻過程中，壓蓋的上下浮動由彈簧控制，調整壓力通過絲桿和螺母的運動來控制壓蓋的升、降。茶葉從揉桶的上方投入，揉捻后的茶葉從出茶門溜出完成作業。
發明內容
為滿足茶葉連續自動化生產需要，本發明旨在提供一種茶葉連續自動揉捻裝置，該裝置在現有成熟單動式揉捻裝置結構基礎上，圍繞茶葉揉捻機理，著眼連續自動化生產要求進行改進，改進后的裝置能實現連續自動送葉、下料、揉葉、出葉目的，有效解決了現有成熟的揉捻單機與其它連續自動化作業機械環節的匹配問題，為全套制茶工藝實現流水線自動化作業提供了與之相適應的揉捻作業工序段。
為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案這種茶葉連續自動揉捻裝置，包括機架，以及設置在機架上的二套或二套以上的揉捻機構，每套揉捻機構由揉桶、揉盤和加壓組件構成；揉盤固定在支座上，是一個中間下凹的圓盤，圓盤的上表面裝有棱骨，中部設有出茶門；揉桶安裝在兼作連桿的揉桶架上；加壓組件包括一壓蓋以及驅動壓蓋動作的部件，部件包括升降螺桿，其特征是揉捻機構呈“一”字型間隔式排列在長條形機架的中層，揉捻機構的加壓組件還包括加壓電機及測力裝置，加壓電機輸出軸與壓蓋升降螺桿連接；機架上層設有能作間隙往復式移動的喂料斗，喂料斗下端口設有一可控下料門；機架下層設有自動出葉輸送帶，揉盤的出茶門位于出葉輸送帶上方，出茶門為可控式出茶門。
具體實施時，喂料斗壁上設有光控開關，光控開關的設置高度為料位高度，光控開關與提升機電路相聯。
具體實施時，機架一側，設有喂料斗稱重架，喂料斗移動的起點設在稱重架上。
具體實施時，喂料斗下端的可控下料門為電動門。
具體實施時，喂料斗形狀上部呈開口筒狀，下部筒狀縮口，筒狀外壁上設有滾動軸承，滾動軸承由水平狀設置的槽式導軌支撐，在電機驅動下整個喂料斗能在槽式導軌上作往復式移動。
具體實施時，出茶門的一側設有氣缸，氣缸臂可控制出茶門的開合。
具體實施時，稱重架一側設有為喂料斗輸送原料的輸料裝置，該裝置與前道工序出口相匹配，由料倉、提升機和送料口組成，送料口位于喂料斗上端口的正上方。
具體實施時，測力裝置由位移傳感器或載荷傳感器構成。
有益效果將數臺現有揉捻機構按一字形排列，并在其上下方分別設置供料、出料裝置后解決了連續供料和出料問題；用加壓電機和測力裝置解決了加壓機構原先需要依靠手搖輪帶動升降螺桿，使壓蓋實現升降，并通過手感來判斷加壓力量的不足，既實現了揉捻機構的連續自動揉捻問題，同時，輕壓、重壓、輕壓的工藝動作也符合茶葉的揉捻機理，從而，本發明為全套制茶工藝實現流水線自動化作業，很好地提供了與之相適應的揉捻作業工序段，且結構簡單、技術成熟、可靠性高。
為更好地理解本發明內容，下面結合附圖通過實施例再作進一步的詳細描述。
圖1為本發明一個實施例的整體結構示意圖；圖2為圖1中第一套揉捻機構5的K向放大結構示意圖；圖3為圖2中揉盤底部的左視結構示意圖，該圖主要用于說明揉盤出茶門及其氣缸的控制結構；圖4為本發明另一個實施例的結構示意圖。
具體實施例方式
圖中序號分別表示料倉1，提升機2，送料口3，喂料斗4，第一套揉捻機構5，導軌6，第二套揉捻機構7，第三套揉捻機構8，出葉輸送帶9，伸縮導線10，下料門11，下部12，稱重架13；曲臂回轉機構51，支座52，揉桶架53，揉桶54，壓蓋55，導柱551，外罩56，測力裝置57，電機58，減速器59，皮帶輪罩殼59a，揉盤50，出茶門501，棱骨502，氣缸503。
參見圖1，該圖主要用于說明發明人的設計思路。從整機觀察，機架左側上道工序如殺青冷卻下來的茶葉由輸送帶送入料倉1，料倉1中的茶葉經提升機2提升至一定高度，由送料口3下落至喂料斗4上端口，喂料斗4此時正處在移動的起始位置。喂料斗4的形狀上部呈開口筒狀，下部12筒狀縮口，筒狀的外壁上設有滾動軸承41，經滾動軸承41使喂料斗4擱置在水平狀的槽式導軌6上。為定量控制喂料斗4內的裝葉量，在喂料斗4的壁上設有光控開關，光控開關與提升機2的控制電路相連接，當光控開關獲得喂料斗4內進葉容積信號時，反饋給提升機2控制電路，控制提升機2停止送料。然后，電機驅動喂料斗4移動至第一套揉捻機構5上方停止，此時，第一套揉捻機構5的揉桶上端口正好位于喂料斗4的可控下料門11正下方，電動門在電機作用下打開下料。
下料結束，喂料斗4和第一套揉捻機構5分別動作喂料斗4在伺服電機控制下回到起始位置，提升機2開始送料，送料完畢又移動至第二套揉捻機構7上方，如此循環定量完成送料、下料任務。
結合圖2、圖3，第一套揉捻機構5，以及此后受料的第二套揉捻機構7、第三套揉捻機構8各自依序進行揉捻作業。按照時間順序，第一套揉捻機構5首先完成揉捻作業，揉捻后的茶葉從揉盤的出茶門501溜出，落至設在出茶門501下方的出葉輸送帶9上，出葉輸送帶9將揉捻后的茶葉輸送至下道工序，如此完成整條制茶連續自動化生產線的揉捻工序段作業。根據需要可以在出葉輸送帶9的未端安裝解塊裝置(該解塊裝置為現有技術裝置，其目的是將揉捻過程中結塊的茶葉分散)，解塊后的茶葉再由輸送機送至下道工序。
圖2表示的第一套揉捻機構(以及第二套揉捻機構7、第三套揉捻機構8)的結構基本與現有技術中成熟的6CR系列揉捻機相同，到底安裝多少套可根據自動化生產線的產量需要來選定，本實施例表示為三套。為使6CR系列揉捻機適應連續自動化揉捻作業，改進的重點在兩個方面一是壓蓋的升降結構及其測力裝置，二是將出茶門501的門徑縮小，并適當加長棱骨502長度(其結構和目的下面將會再次描述。
每套揉捻機構5、7、8均采用獨立的單機傳動結構，動力由電動機經皮帶傳動到減速器59，減速器59上部經輸出軸傳動至一根曲臂，曲臂轉動使揉桶架53并帶動其它二根豎軸使揉桶54相對于揉盤50作偏心的回轉運動，促使茶葉在揉桶54內均勻翻動，并受到壓蓋55與揉盤50上的曲線棱骨502的加壓后摩擦作用，使茶葉揉壓成條，并破碎葉細胞，從而達到制茶工藝的要求。
揉盤50為整體鑄件，上包不銹鋼板，呈水平狀固定在三根支座52上，是一個中間下凹的圓盤，圓盤的上表面裝有棱骨502，中部設有出茶門501，出茶門501為下開門，出茶門501的上表面也設有棱骨。出茶門501下面裝有門鉸鏈和氣缸503，氣缸503用于開關出茶門501，氣缸503采用電磁氣閥控制，可以實現小開門和全開門，使茶葉免于一次突然下落。為更好地避免茶葉突然下落，沖擊出葉輸送帶9，本實施例的出茶門501面積可適當小些，與此相適應，棱骨502的長度可適當長一些。
揉桶54為儲葉用，揉桶54套在揉桶架53框架內用沉頭螺絲聯接。壓蓋55由獨臂加壓機構控制上下升降。加壓組件由裝有升降螺桿的園柱、彎臂、加壓彈簧、壓簧、導柱551和傘齒輪組等組成(以上結構均有原有技術結構，再此將不再作進一步詳細說明)。為實現連續自動作業，本實施例將現有技術中的手動操作改為電動作業，改動之處在于加壓機構是由伺服電機經減速器59驅動傘齒輪，從而帶動升降螺桿，在需要加葉時，彎臂帶著壓蓋上升，接近最高位時，由于園柱上面有一R槽，使彎臂帶著壓蓋55轉過90度，壓蓋55離開揉桶54的上端口，加葉完畢后，壓蓋55向下移動，先轉過90度對準揉桶54內腔向下加壓、其升降速度和加壓時間均可調整。
壓蓋55的升降速度可分二種，一種是快速，包括進退，一種是慢速(工進)，塊進慢退是為了節省時間，用于不加壓行程，慢速用于加壓作業。加壓又分輕壓重壓，輕重各占一定時間，壓力的大小按工藝制茶要求可調，閉環控制，可以用載荷傳感器或位移傳感器測力(上述兩種傳感器均為現有技術)，本實施例采用位移傳感器測彈簧的壓移距離，因為彈簧壓縮距離乘以彈簧的剛度即為彈簧所受之力，也就是壓蓋55對茶葉所施加之力，到達設定之壓力后加壓電機停轉，壓蓋55停在一定位置上揉捻，因升降螺桿有自鎖作用故停在位置上不動。
結束時要求揉桶架53停在一個固定位置，以保證揉桶54的上端口對準上面的喂料斗4的下料門11，當揉捻時間到發出信號使驅動電機改成慢速旋轉，出茶門501打開出茶，茶出凈后關閉出茶門501，當揉桶架53到達一定位置后，行程開關再使驅動電機止動，這樣停止的位置基本一致。
參見圖3，出茶門501的一側，設有氣缸503，氣缸臂可控制出茶門501的開合。
參見圖4，圖4與圖1的區別在于喂料斗4的加料計量裝置圖1是容積法計量，圖4表示稱重法計量。在機架一側設有稱重架13，稱重時，喂料斗4和稱重架13一起放置在一臺電子稱或者機械杠桿稱上稱重。稱重架13上也設有槽式導軌，它主機架上的槽式導軌6間隙相聯，間隙大小不會妨礙滾動軸承41行走也不影響稱重。
工作時，上道工序如殺青、冷卻下來的茶葉由輸送帶送入料倉，料倉中的茶葉經提升機提升至一定高度下落至喂料斗內，由于喂料斗擱置在稱重架上，當喂料斗內的茶葉重量增至一設定值時，控制機構控制輸料裝置停止輸料后，伺服電機開始控制喂料斗位移至第一套揉捻機構的捻桶上方喂料，喂料后，一方面喂料斗在伺服電機控制下回到起始位置，由輸料裝置輸料，輸完后，再位移至第二套揉捻機構，循環完成輸料。另一方面，喂料后的揉捻機構開始進行揉捻作業，揉捻完畢，氣缸打開出茶門，茶葉溜至出葉輸送帶上送往下道工序。由上可見，本裝置實現了連續自動送葉、下料、揉葉、出葉目的，有效解決了現有成熟的揉捻單機與其它連續自動化作業機械環節的匹配問題，為全套制茶工藝實現流水線自動化作業提供了與之相適應的揉捻作業工序段。
權利要求
1.一種茶葉連續自動揉捻裝置，包括機架，以及設置在機架上的二套或二套以上的揉捻機構，每套揉捻機構由揉桶(54)、揉盤(50)和加壓組件構成；揉盤(50)固定在支座(52)上，是一個中間下凹的圓盤，圓盤的上表面裝有棱骨(502)，中部設有出茶門(501)；揉桶(54)安裝在兼作連桿的揉桶架(53)上；加壓組件包括一壓蓋(55)以及驅動壓蓋(55)動作的部件，部件包括升降螺桿，其特征是揉捻機構呈“一”字型間隔式排列在長條形機架的中層，揉捻機構的加壓組件還包括加壓電機(58)及測力裝置(57)，加壓電機(58)輸出軸與壓蓋(55)升降螺桿連接；機架上層設有能作間隙往復式移動的喂料斗(4)，喂料斗(4)下端口設有一可控下料門(11)；機架下層設有自動出葉輸送帶(9)，揉盤(50)的出茶門(501)位于出葉輸送帶(9)上方，出茶門(501)為可控式出茶門。
2.如權利要求1所述的一種茶葉連續自動揉捻裝置，其特征是喂料斗(4)壁上設有光控開關，光控開關的設置高度為料位高度，光控開關與提升機(2)電路相聯。
3.如權利要求1所述的一種茶葉連續自動揉捻裝置，其特征是機架一側，設有喂料斗(4)稱重架(13)，喂料斗(4)移動的起點設在稱重架(13)上。
4.如權利要求或1或2或3所述的一種茶葉連續自動揉捻裝置，其特征是喂料斗(4)下端的可控下料門(11)為電動門。
5.如權利要求1所述的一種茶葉連續自動揉捻裝置，其特征是喂料斗(4)形狀上部呈開口筒狀，下部(12)筒狀縮口，筒狀外壁上設有滾動軸承(41)，滾動軸承(41)由水平狀設置的槽式導軌(6)支撐，在電機驅動下整個喂料斗(4)能在槽式導軌(6)上作往復式移動。
6.如權利要求1所述的一種茶葉連續自動揉捻裝置，其特征是出茶門(501)的一側設有氣缸(503)，氣缸臂可控制出茶門(501)的開合。
7.如權利要求1所述的一種茶葉連續自動揉捻裝置，其特征是稱重架(13)一側設有為喂料斗(4)輸送原料的輸料裝置，該裝置與前道工序出口相匹配，由料倉(1)、提升機(2)和送料口(3)組成，送料口(3)位于喂料斗(4)上端口的正上方。
8.如權利要求1所述的一種茶葉連續自動揉捻裝置，其特征是測力裝置(57)由位移傳感器或載荷傳感器構成。
全文摘要
一種茶葉連續自動揉捻裝置，包括機架，以及設置在機架上的二套或二套以上的揉捻機構，每套揉捻機構由揉桶、揉盤和加壓組件構成；揉捻機構呈“一”字型間隔式排列在長條形機架的中層，揉捻機構的加壓組件還包括加壓電機及測力裝置，加壓電機輸出軸與壓蓋升降螺桿連接；機架上層設有能作間隙往復式移動的喂料斗，喂料斗下端口設有一可控下料門；機架下層設有自動出葉輸送帶，揉盤的出茶門位于出葉輸送帶上方，出茶門為可控式出茶門。本發明為全套制茶工藝實現流水線自動化作業，很好地提供了與之相適應的揉捻作業工序段，且結構簡單、技術成熟、可靠性高。
文檔編號A23F3/06GK101044876SQ200710068299
公開日2007年10月3日 申請日期2007年5月5日 優先權日2007年5月5日
發明者程玉明 申請人:程玉明