CN101946830A - 茶叶自动定量投料分配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种茶叶自动定量投料分配系统，包括茶叶的输送、称重、分配机构以及控制系统运行的中央控制器，所述的茶叶自动定量投料分配系统包括一台茶叶定量输入机及3至10台茶叶定量输出机，茶叶定量输入机的出料侧设有移动式茶叶分配机，移动式茶叶分配机设置在轨道上，茶叶定量输入机及茶叶定量输出机的出料端设有可以转动的出料斗，出料斗设置在称重机构上，移动式茶叶分配机上设有可以转动的送料斗。它有效地解决了茶叶流水生产线上的茶叶分配问题，适用于整个茶叶生产过程，有效的提高了茶叶生产的自动化程度，提高了生产效率。

Description

茶叶自动定量投料分配系统

技术领域

本发明涉及一种茶叶生产设备，尤其是一种在茶叶生产过程中可以自动按需要分配茶叶的茶叶自动定量投料分配系统。

背景技术

在茶叶连续炒制的流水生产线中，由于各道工序的加工时间不同，通常需要将茶叶从一台炒制设备分配给多台下道工序的炒制设备同时炒制茶叶，以提高茶叶的加工速度。另外，上道工序加工完成的茶叶通常需要从低处提升到一定高度，以方便进入下道工序加工。现有技术的茶叶提升输送设备大多采用电机驱动的倾斜设置的传送带，但这种输送设备是连续输送茶叶且不具备茶叶分配功能，而在茶叶流水生产线中，茶叶在是间断性移动的，因为茶叶在很多道加工工序中都需要停留相当的时间，因此茶叶的输送过程具有一定的时间间隔，同时，每台茶叶炒制机的炒制量是有一定限制的，炒制量过多或过少均可导致茶叶炒制过程偏离最佳工作状态，造成茶叶质量下降，因此，茶叶在生产过程中除了间断性输送的特点外，还需要输送设备具备定量输送及按需分配功能，因此现有技术的茶叶输送设备显然无法在茶叶自动化生产线上使用。公开日为2009年7月15日、公开号为CN 101480207的专利文件公开了一种扁形茶自动化流水生产线，由茶叶的脱水、分级、杀青、理条、炒制、微波回潮、压扁成形、辉锅提香及筛选等设备通过茶叶输送装置、投料装置连接而成，整个生产线均由中央控制柜自动控制。这种流水线采用投料小车结合投料传送带的方式将茶叶分配到不同的炒制机上，这种分配系统由于每台炒制机前缺少相应的茶叶储备机构，因此容易出现茶叶断档的问题，降低了炒制机的工作效率。

发明内容

本发明为解决目前茶叶输送装置只能连续输送茶叶，缺少定量输送及茶叶按需分配功能，无法在间断性移动的茶叶生产线上使用的问题而提供一种可以在生产过程中按照实际需求自动定量分配投料的茶叶自动定量投料分配系统。

本发明的另一个目的是解决现有技术的茶叶生产线其茶叶分配系统缺少相应的茶叶储备机构，生产过程中容易出现茶叶断档、生产效率低的问题而提供一种不会出现茶叶断档、生产效率高的茶叶自动定量投料分配系统。

本发明为达到上述技术目的所采用的具体技术方案为：一种茶叶自动定量投料分配系统，包括茶叶的输送、称重、分配机构以及控制系统运行的中央控制器，所述的茶叶自动定量投料分配系统包括一台茶叶定量输入机及3至10台茶叶定量输出机，茶叶定量输入机及茶叶定量输出机均包括机架及倾斜设置的输送带，输送带的低端为进料端，高端为出料端，茶叶定量输入机的出料侧设有移动式茶叶分配机，移动式茶叶分配机设置在轨道上，茶叶定量输出机设置在轨道旁且其进料端靠近轨道，茶叶定量输入机及茶叶定量输出机的进料端设有进料斗，出料端设有可以转动的出料斗，出料斗设置在称重机构上，所述的移动式茶叶分配机上设有可以转动的送料斗，送料斗的高度低于茶叶定量输入机的出料斗，高于茶叶定量输出机的进料斗。在茶叶自动化生产线中，当需要将前道工序加工完毕的茶叶分配到多个下道工序的炒制设备时，即可以采用本发明的茶叶自动定量投料分配系统。前道工序加工完毕的茶叶直接进入茶叶定量输入机的进料斗，茶叶定量输入机的输送带运转将茶叶提升至出料端，落入出料端下方可以转动的出料斗内，由于出料斗设置在称重机构上，因此，出料斗内的茶叶重量可以事先设定，当出料斗内的茶叶达到设定重量时，称重机构向中央控制器发出信号，中央控制器关闭茶叶定量输入机上的主电机使其输送带停止工作，同时中央控制器检测移动式茶叶分配机及其送料斗的状态，如果移动式茶叶分配机处于初始位置且送料斗为待料状态，则中央控制器控制出料斗转动，将出料斗内的茶叶倒入移动式茶叶分配机上的送料斗，然后移动式茶叶分配机在轨道上移动到需要添加茶叶的茶叶定量输出机旁，转动送料斗将茶叶倒入茶叶定量输出机的进料斗，茶叶定量输出机的数量可以根据茶叶生产量确定。送料完成后，移动式茶叶分配机即回到茶叶定量输入机旁的初始位置，等待添加茶叶后为另外的茶叶定量输出机送料。茶叶定量输出机的输送带运转将进料斗内的茶叶提升至出料端，落入出料端下方可以转动的出料斗内，由于出料斗设置在称重机构上，因此，出料斗内的茶叶重量即下道工序炒制机的一次炒制量可以事先设定，当出料斗内的茶叶达到设定重量时，称重机构向中央控制器发出信号，中央控制器关闭茶叶定量输出机上的主电机使其输送带停止工作，同时中央控制器检测下道工序炒制机的工作状态，如果下道工序的炒制机处于等待状态，则中央控制器控制茶叶定量输出机上的出料斗转动，将出料斗内的茶叶倒入炒制机，从而完成茶叶分配过程。由于茶叶定量输入机的设定重量通常数倍于茶叶定量输出机的设定重量，即移动式茶叶分配机的一次送料量可以满足下道工序的炒制机的数次炒制需要的茶叶量，因此，一台茶叶定量输入机及一台移动式茶叶分配机就可以满足多路茶叶炒制的需要。茶叶自动定量投料分配系统在初次工作时，移动式茶叶分配机将按顺序将茶叶分配给每台茶叶定量输出机。移动式茶叶分配机上的送料斗与茶叶定量输入机的出料斗以及茶叶定量输出机的进料斗之间应有足够的高度差，保证茶叶定量输入机出料斗内的茶叶可以顺利倒入移动式茶叶分配机上的送料斗，移动式茶叶分配机送料斗内的茶叶可以顺利倒入茶叶定量输出机的进料斗内。

作为优选，移动式茶叶分配机的底部设有滚轮，移动式茶叶分配机通过滚轮设置在轨道上，滚轮与设置在移动式茶叶分配机下部的驱动机构相连接。移动式茶叶分配机在轨道上的移动可以采用多种方式，本发明采用的是移动式茶叶分配机自带驱动机构驱动底部滚轮的结构，这种结构相对简单，成本较低，另外，也可以采用将移动式茶叶分配机固定在链条上，将驱动装置设置在轨道的一端，通过驱动装置驱动链条，从而达到移动式茶叶分配机在轨道上移动的目的。

作为优选，轨道与茶叶定量输入机的长度方向垂直或平行，与茶叶定量输出机的长度方向垂直，所述移动式茶叶分配机的送料斗设置在顶部，送料斗的转动轴与轨道平行。茶叶定量输入机与轨道的相对位置可以根据生产场地及生产规模等灵活确定；茶叶定量输入机可以设置在轨道的一头，也可以设置在轨道的任意一侧，茶叶定量输入机设置在轨道的一头时，茶叶定量输入机的长度方向与轨道的方向一致；茶叶定量输入机设置在轨道的一侧时，茶叶定量输入机的长度方向与轨道的方向垂直。移动式茶叶分配机的送料斗设置在机身的顶部有利于送料斗承接茶叶，送料斗的转动轴与轨道平行是考虑到送料斗可以朝轨道两侧转动，以满足送料要求。

作为优选，茶叶定量输出机设置在轨道的同一侧或轨道两侧。根据茶叶定量输出机数量的多少及整个生产场地的布置，茶叶定量输出机可以设置在轨道的同一侧或轨道两侧，通常茶叶定量输出机的数量较少时，茶叶定量输出机可以设置在轨道的同一侧，茶叶定量输出机的数量较多时，茶叶定量输出机可以分开设置在轨道的两侧，以节约生产场地。

作为优选，茶叶定量输入机及茶叶定量输出机的输送带的中部上方设有均料装置，均料装置包括均料板及紧靠均料板设置的回料轮，均料板及回料轮的长度与输送带的宽度相适配，回料轮上设有拨料装置, 拨料装置的拨料方向与输送带的送料方向相反。均料装置的作用是防止输送带上出现茶叶成堆的情形，成堆的茶叶可能在同一时间掉落到出料斗内，从而引起较大的称重误差，高度可以调节的均料板用于限制输送带上茶叶的高度，限制堆积过高的茶叶向上传送；回料轮上的拨料装置将被均料板限制而堆积的茶叶向后回拨，从而达到防止输送带上出现茶叶成堆的情形。采用均料板与回送轮组合的方式来控制茶叶量，可以明显的提高茶叶的输送质量，虽然单用均料板或回送轮也能在一定程度上达到限制茶叶的目的，但单用均料板可能导致茶叶在均料板处堆积，而单用回送轮则可能漏过某些堆积的茶叶或者需要回送轮以较快的速度转动才能达到要求，而回送轮转速过快容易损伤茶叶，降低茶叶的质量，采用均料板与回送轮组合的方式由于茶叶受到均料板的阻挡而停留在均料板下端部附近，回送轮可以采用较慢的转速将堆积的茶叶回拨，做到既防止茶叶堆积又不损伤茶叶，很好地解决了问题。

作为优选，均料板与输送带带面呈倾斜状态设置，均料板的倾斜方向与输送带的送料方向一致，均料板与输送带之间的夹角为130度至150度。均料板的倾斜设置可以缩短均料板的下端部与回送轮上的拨料装置之间的距离，从而使被均料板阻挡的茶叶尽快通过拨料装置拨离均料板，防止均料板下端部的茶叶因长时间堆积而损伤，这里所述的夹角为回送轮处的均料板与输送带之间的夹角。

作为优选，拨料装置为弧形拨料爪或弧形拨料板，弧形拨料爪或弧形拨料板末端的指向与回料轮的转动方向相反。拨料装置可以采用板式或爪式结构，板式结构适合于茶叶加工的后期，而爪式结构适合于茶叶加工的初期，如鲜叶或刚完成杀青的茶叶的输送。这样，本发明的茶叶自动定量投料分配系统适用于整个茶叶加工过程，解决了现有技术的输送设备只适合输送鲜叶或杀青后茶叶的缺陷。拨料爪或弧形拨料板末端的指向与回料轮的转动方向相反是防止拨料装置损伤茶叶。

作为优选，称重机构为机械称重机构，机械称重机构上设有重量信号发生器，重量信号发生器连接中央控制器，所述的重量信号发生器为光控装置，设置在机械称重机构的杠杆末端。机械称重机构可以采用普通的带有杠杆的盘秤，重量设定可以通过调节盘秤的游标位置直接确定，确定后将游标固定即可，无需通过中央控制器设定，具有结构简单，成本低，可靠性好的特点。光控装置采用配套的光发射与接收装置，分别设置在杠杆的末端两侧，当出料斗内的茶叶重量达到设定值时，杠杆末端上翘使得光发射与接收的初始状态发生了改变，中央控制器根据光控装置发出的信号关闭该机的主电机，停止输送带的运行，从而达到茶叶定量的目的。

作为优选，茶叶定量输出机的进料斗内设有茶叶量传感器，茶叶定量输出机的进料侧端部设有位置信号发生器，茶叶量传感器连接位置信号发生器，移动式茶叶分配机上设有位置信号接收器，所述位置信号接收器设置在移动式茶叶分配机的下部，与茶叶定量输出机上的位置信号发生器位置相对应。在茶叶定量输出机的进料斗内设置茶叶量传感器，当进料斗内的茶叶少于一定的数量时，茶叶量传感器向中央控制器发出信号，同时通过位置信号发生器发出位置信号，该位置信号提供给移动式茶叶分配机作为定位信号，当移动式茶叶分配机移动到缺料的茶叶定量输出机旁时，移动式茶叶分配机上的位置信号接收器接收到该信号，从而确定缺料的茶叶定量输出机位置，进而可以为其提供茶叶。本发明由于使用了茶叶量传感器，因此可以确保茶叶定量输出机的进料斗内始终都有足够的茶叶，从而解决了现有技术的茶叶生产线由于其茶叶分配系统缺少相应的茶叶储备机构，生产过程中容易出现茶叶断档、生产效率低的问题。

本发明的有益效果是：它有效地解决了目前茶叶输送装置只能连续输送茶叶，缺少定量输送及茶叶按需分配功能，无法在间断性移动的茶叶生产线上使用的问题以及现有技术的茶叶生产线其茶叶分配系统缺少相应的茶叶储备机构，生产过程中容易出现茶叶断档、生产效率低的问题，本发明可以及时、定量地分配茶叶，适用于整个茶叶生产过程，有效的提高了茶叶生产的自动化程度，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明茶叶自动定量投料分配系统的一种结构框图；

图2是本发明茶叶自动定量投料分配系统实施例1的一种结构示意图；

图3是本发明茶叶定量输入机及茶叶定量输入机的一种结构示意图；

图4是本发明茶叶自动定量投料分配系统实施例2的一种结构布置图；

图5是本发明茶叶自动定量投料分配系统实施例3的一种结构布置图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1

茶叶自动定量投料分配系统的结构框图如图1所示，在图2所示的实施例1中，茶叶自动定量投料分配系统包括茶叶的输送、称重、分配以及控制茶叶自动定量投料分配系统运行的中央控制器16，所述的茶叶自动定量投料分配系统包括一台茶叶定量输入机1及三台茶叶定量输出机2，中央控制器设置在茶叶定量输入机上。茶叶定量输入机及茶叶定量输出机均包括机架4及在机架上倾斜设置的输送带5，输送带的低端为进料端，高端为出料端，输送带由主电机17驱动，主电机由中央控制器控制。茶叶定量输入机及茶叶定量输出机的进料端设有进料斗7，出料端设有可以转动的出料斗8，出料斗设置在称重机构9上且由电机驱动，电机由中央控制器控制。茶叶定量输入机的出料侧设有轨道6，茶叶定量输入机及茶叶定量输出机的长度方向均与轨道方向垂直，三台茶叶定量输出机并列设置在轨道远离茶叶定量输入机的同一侧且其进料端均靠近轨道，移动式茶叶分配机3通过其底部设置的滚轮11设置在轨道上，滚轮与设置在移动式茶叶分配机下部的驱动机构相连接，驱动机构连接中央控制器。移动式茶叶分配机上设有可以转动的送料斗10，送料斗设置在移动式茶叶分配机的顶部，送料斗的转动轴与轨道平行。送料斗的高度低于茶叶定量输入机的出料斗，高于茶叶定量输出机的进料斗，确保茶叶可以顺利地从茶叶定量输入机的出料斗转送至茶叶定量输出机的进料斗内。

称重机构为机械称重机构，机械称重机构上设有重量信号发生器，重量信号发生器连接中央控制器，所述的重量信号发生器为光控装置，设置在机械称重机构的杠杆末端。

茶叶定量输出机的进料斗内设有茶叶量传感器，茶叶定量输出机的进料侧端部设有位置信号发生器，茶叶量传感器连接位置信号发生器，所述的移动式茶叶分配机上设有位置信号接收器，所述位置信号接收器设置在移动式茶叶分配机的下部，与茶叶定量输出机上的位置信号发生器位置相对应。

实施例2

实施例2的茶叶自动定量投料分配系统的结构框图如图4所示，茶叶定量输出机为5台，分别设置在轨道的两侧。茶叶定量输入机及茶叶定量输出机的输送带的中部上方设有均料装置12，均料装置包括均料板13及紧靠均料板设置的回料轮14，均料板及回料轮的长度与输送带的宽度相适配，回料轮上设有拨料装置15, 拨料装置的拨料方向与输送带的送料方向相反（见图3）。均料板与输送带带面呈倾斜状态设置，均料板的倾斜方向与输送带的送料方向一致，均料板与输送带之间的夹角为140度。拨料装置为不锈钢钢丝制成的弧形拨料爪，回料轮上设有多个弧形拨料爪，弧形拨料爪末端的指向与回料轮的转动方向相反。其余和实施例1相同。

实施例3

实施例3的茶叶自动定量投料分配系统的结构框图如图5所示，轨道与茶叶定量输入机的长度方向平行，茶叶定量输出机为8台，对称设置在轨道的两侧。称重机构为电子称重机构，电子称重机构上设有重量信号发生器，重量信号发生器连接中央控制器；拨料装置为不锈钢钢板制成的横截面呈弧形的弧形拨料板，弧形拨料板的长度与输送带的宽度相适配，弧形拨料板末端的指向与回料轮的转动方向相反。其余和实施例2相同。

茶叶自动定量投料分配系统工作时，前道工序加工完毕的茶叶直接进入茶叶定量输入机的进料斗，茶叶定量输入机的输送带运转将茶叶提升至出料端，落入出料端下方可以转动的出料斗内。均料装置的作用是防止输送带上出现茶叶成堆的情形，成堆的茶叶可能在同一时间掉落到出料斗内，从而引起较大的称重误差，高度可以调节的均料板用于限制输送带上茶叶的高度，限制堆积过高的茶叶向上传送；回料轮上的拨料装置将被均料板限制而堆积的茶叶向后回拨，从而达到防止输送带上出现茶叶成堆的情形，保证茶叶均匀输送。由于出料斗设置在称重机构上，因此，出料斗内的茶叶重量可以事先设定，当出料斗内的茶叶达到设定重量时，称重机构向中央控制器发出信号，中央控制器关闭茶叶定量输入机上的主电机使其输送带停止工作，同时中央控制器检测移动式茶叶分配机及其送料斗的状态，如果移动式茶叶分配机处于初始位置且送料斗为待料状态，则中央控制器控制茶叶定量输入机的出料斗转动，将出料斗内的茶叶倒入移动式茶叶分配机上的送料斗，然后移动式茶叶分配机在轨道上移动到需要添加茶叶的茶叶定量输出机旁，转动送料斗将茶叶倒入茶叶定量输出机的进料斗。送料完成后，移动式茶叶分配机即回到茶叶定量输入机旁的初始位置，等待添加茶叶后为另外的茶叶定量输出机送料。茶叶定量输出机的输送带运转将进料斗内的茶叶提升至出料端，落入出料端下方可以转动的出料斗内，由于出料斗设置在称重机构上，因此，出料斗内的茶叶重量即下道工序炒制机的一次炒制量可以事先设定，当出料斗内的茶叶达到设定重量时，称重机构向中央控制器发出信号，中央控制器关闭茶叶定量输出机上的主电机使其输送带停止工作，同时中央控制器检测下道工序炒制机的工作状态，如果下道工序的炒制机处于等待状态，则中央控制器控制茶叶定量输出机上的出料斗转动，将出料斗内的茶叶倒入炒制机，从而完成茶叶分配过程。在茶叶生产过程中间，当某一茶叶定量输出机进料斗内的茶叶量少于下道工序的一次炒制量时，茶叶量传感器向中央控制器发出信号，同时通过位置信号发生器发出位置信号，该位置信号提供给移动式茶叶分配机作为定位信号，当移动式茶叶分配机移动到缺料的茶叶定量输出机旁时，移动式茶叶分配机上的位置信号接收器接收到该信号，从而确定缺料的茶叶定量输出机位置，进而可以为其提供茶叶，确保茶叶定量输出机进料斗内有足够的茶叶量，保证下道工序的连续进行。

Claims (10)

1.一种茶叶自动定量投料分配系统，包括茶叶的输送、称重、分配机构以及控制系统运行的中央控制器，其特征是：所述的茶叶自动定量投料分配系统包括一台茶叶定量输入机（1）及3至10台茶叶定量输出机（2），茶叶定量输入机及茶叶定量输出机均包括机架（4）及倾斜设置的输送带（5），输送带的低端为进料端，高端为出料端，茶叶定量输入机的出料侧设有移动式茶叶分配机（3），移动式茶叶分配机设置在轨道（6）上，茶叶定量输出机设置在轨道旁且其进料端靠近轨道，茶叶定量输入机及茶叶定量输出机的进料端设有进料斗（7），出料端设有可以转动的出料斗（8），出料斗设置在称重机构（9）上，所述的移动式茶叶分配机上设有可以转动的送料斗（10），送料斗的高度低于茶叶定量输入机的出料斗，高于茶叶定量输出机的进料斗。

2.根据权利要求1所述的茶叶自动定量投料分配系统，其特征在于所述移动式茶叶分配机的底部设有滚轮（11），移动式茶叶分配机通过滚轮设置在轨道上，滚轮与设置在移动式茶叶分配机下部的驱动机构相连接。

3.根据权利要求1所述的茶叶自动定量投料分配系统，其特征在于所述的轨道与茶叶定量输入机的长度方向垂直或平行，与茶叶定量输出机的长度方向垂直，所述移动式茶叶分配机的送料斗设置在顶部，送料斗的转动轴与轨道平行。

4.根据权利要求1所述的茶叶自动定量投料分配系统，其特征在于所述的茶叶定量输出机设置在轨道的同一侧或轨道两侧。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的茶叶自动定量投料分配系统，其特征在于茶叶定量输入机及茶叶定量输出机的输送带的中部上方设有均料装置（12），均料装置包括均料板（13）及紧靠均料板设置的回料轮（14），均料板及回料轮的长度与输送带的宽度相适配，回料轮上设有拨料装置（15）, 拨料装置的拨料方向与输送带的送料方向相反。

6.根据权利要求5所述的茶叶自动定量投料分配系统，其特征在于所述的均料板与输送带带面呈倾斜状态设置，均料板的倾斜方向与输送带的送料方向一致，均料板与输送带之间的夹角为130度至150度。

7.根据权利要求5所述的茶叶自动定量投料分配系统，其特征在于所述的拨料装置为弧形拨料爪或弧形拨料板，弧形拨料爪或弧形拨料板末端的指向与回料轮的转动方向相反。

8.根据权利要求1所述的茶叶自动定量投料分配系统，其特征在于所述的称重机构为机械称重机构，机械称重机构上设有重量信号发生器，重量信号发生器连接中央控制器，所述的重量信号发生器为光控装置，设置在机械称重机构的杠杆末端。

9.根据权利要求1或2或3或4或8所述的茶叶自动定量投料分配系统，其特征在于茶叶定量输出机的进料斗内设有茶叶量传感器，茶叶定量输出机的进料侧端部设有位置信号发生器，茶叶量传感器连接位置信号发生器，所述的移动式茶叶分配机上设有位置信号接收器，所述位置信号接收器设置在移动式茶叶分配机的下部，与茶叶定量输出机上的位置信号发生器位置相对应。

10.根据权利要求5所述的茶叶自动定量投料分配系统，其特征在于茶叶定量输出机的进料斗内设有茶叶量传感器，茶叶定量输出机的进料侧端部设有位置信号发生器，茶叶量传感器连接位置信号发生器，所述的移动式茶叶分配机上设有位置信号接收器，所述位置信号接收器设置在移动式茶叶分配机的下部，与茶叶定量输出机上的位置信号发生器位置相对应。

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