CN103125621A - 条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备及其自动化加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备及其自动化加工方法，所述加工设备包括有喂料装置、全天候自动晒青装置、摇青装置、二段式杀青装置、复合揉捻装置、解块成形装置、烘焙装置、冷却缓苏装置、色选装置、茶青自动传输机构以及中央控制系统，所述各装置通过茶青自动传输机构串接并在中央控制系统的驱动及控制下协同作业；所述方法利用上述加工设备实现茶叶生产加工过程全自动化，具有加工效率高、成本低、自动化和智能化程度高、受人工干预和自然条件影响少，且制成成品茶质量稳定、效果佳的优点。

Description

条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备及其自动化加工方法

技术领域

本发明涉及茶叶加工技术领域，具体地说是一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备及其自动化加工方法。

背景技术

凤凰乌龙茶是指在广东省潮安县凤凰山的自然条件下，从凤凰水仙品种中选育出来的优异单株及其培育出来的品种、品系和株系，经采青→摊青→晒青→晾青→做青（包括碰青、摇青和静置）→杀青→揉捻→烘干等独特的加工工艺采制而成的，具有类似多种天然花香和特殊韵味品质的乌龙茶，归属半发酵茶，是全国六大名茶之一。凤凰乌龙茶具有条索状的独特造型以及汤色澄黄明亮、自然花香明显、蜜味浓郁、山韵明显、滋味醇厚鲜爽、回甘力强，极耐冲泡的品质特点。凤凰乌龙茶的传统制作工艺主要依靠手工制作，存在效率低、成本高、品质不稳定的缺陷。

近年来，随着我国食品机械自动化水平的不断提高，自动化加工设备逐渐取代茶叶生产加工过程中部分工艺流程，如微波加远红外加热杀青干燥技术配套使用实现杀青工艺自动化，茶叶色选机实现毛茶的快速自动化分拣等，这些自动化加工设备的推广应用，大大提高了茶叶加工效率，降低了加工成本，但其自动化程度低，部分工艺流程仍需依靠手工完成。

近来，在国内主要产茶区甚至出现卷曲形茶、扁形茶连续化加工生产线，如公布号为CN 102783528A，公布日为2012年11月21日的专利申请公开了一种扁形茶全程自动化加工成套设备及加工方法。该申请通过茶叶输送设备将茶叶生产、加工过程的各个环节连接起来并在中央控制装置的控制下协同作业实现扁形茶的全自动化加工，具有加工效率高、加工成本低、成品茶质量稳定的优点。但存在如下局限性：1、不适合凤凰乌龙茶类的自动化生产。扁形茶是绿茶中的一个优良品种，属于不发酵茶，而凤凰乌龙茶属于半发酵茶，两者在加工方法、加工流程上完全不同。该专利申请完全按照不发酵茶的加工流程进行定制，因此只适合于绿茶类的自动化生产，而不适合乌龙茶类的自动化生产；2、不适合条索状茶叶的自动化加工。条索状是凤凰乌龙茶的独特造型，也是形成凤凰乌龙茶具备自然花香明显、蜜味浓郁、山韵明显、滋味醇厚鲜爽、回甘力强，极耐冲泡品质特点的造型要求，因此将茶叶加工成条索状是凤凰乌龙茶加工过程的重要环节，该申请加工过程通过自动理条机将茶叶加工成扁形状（片状）而无法将茶叶加工成条索状。

发明内容

为克服现有技术的局限性，本发明的目的是公开一种自动化加工成套设备，该设备能实现条索状凤凰乌龙茶从鲜叶晒青到毛茶分选（分拣）等各个环节的全自动化生产，具有加工效率高、加工成本低、制成成品茶质量稳定的优点。

本发明的另一目的是公开一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工工艺，该工艺流程完全利用自动化设备完成，受人工干预和自然条件影响少，且制成成品茶质量稳定。

本发明的再一目的是公开一种全天候自动晒青装置，该装置利用自然阳光照射结合红外线照射实现条索状凤凰乌龙茶的全自动晒青，具有晒青不受自然条件影响、成本低、自动化和智能化程度高、效果佳的优点。

本发明的又一目的是公开一种二段式杀青装置，该杀青装置具有杀青叶干边少、茶条绿润、碎茶含量少，叶底绿翠、黄芽香气高锐、滋味醇和的效果以及自动化程度高、操作方便的优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备，包括有喂料装置、摇青装置、解块成形装置、烘焙装置、色选装置、茶青自动传输机构以及中央控制系统，所述解块成形装置用于将经揉捻的成团茶青解散塑形从而形成条索状，所述各装置通过茶青自动传输机构串接并在中央控制系统的驱动及控制下协同作业，其特征在于其还包括有：

全天候自动晒青装置，其包括有自动进料机构、自动出料机构、晒青机构、自动遮阳机构、光照度探测机构及罩体；所述自动进料机构用于将茶青从全天候自动晒青装置外部自动传送至所述晒青机构上；自动出料机构用于将完成晒青的茶青从所述晒青机构上送出；所述晒青机构包括有晒青台，红外照射机构、茶青摊平机构以及冷却机构，所述晒青台包括有输送带及驱动电机，所述输送带在所述驱动电机的驱动下往复回环传动，所述茶青摊平机构、红外照射机构、冷却机构设置在所述输送带上方并沿输送带传动方向依次设置；所述罩体将所述晒青机构罩于其中，所述罩体顶面由透光材料制成；所述自动遮阳机构设置于所述晒青机构之上，包括有遮阳网以及遮阳控制机构，所述遮阳网在所述遮阳控制机构的控制下自动展开遮阳或者收缩闲置； 

二段式杀青装置，其包括有燃气滚筒杀青机构、隧道式微波杀青机构以及连接所述燃气滚筒杀青机构及隧道式微波杀青机构的茶青青臭味挥发机构；

复合揉捻装置，其包括有轻揉揉捻机组、重揉揉捻机组、立式物料提升机构以及计量机构；所述计量机构对传送至所述复合揉捻装置上的茶青称重计量并分配给轻揉揉捻机组，所述立式物料提升机构将经轻揉揉捻的茶青从所述轻揉揉捻机组提升传送至重揉揉捻机组，轻揉揉捻机组、重揉揉捻机组依次排列设置并通过立式物料提升机构传送茶青；

冷却缓苏装置，用于将经烘焙的茶青冷却及缓苏，使茶青内部芳香物质停止挥发并内敛，使其回青，从而使茶青内外温度与环境温度一致，茶青内外水份均匀分布，包括有第一冷却缓苏装置及第二冷却缓苏装置；其中，

所述烘焙装置包括有第一烘焙装置及第二烘焙装置；

所述喂料装置连接至所述全天候自动晒青装置的自动进料机构，所述全天候自动晒青装置、摇青装置、二段式杀青装置、复合揉捻装置、解块成形装置、第一烘焙装置之间依次通过第一、第二、第三、第四、第五茶青自动传输机构串接，所述第一烘焙装置的出料机构连接至所述第一冷却缓苏装置的进料机构，所述第一冷却缓苏装置的出料机构连接至所述第二烘焙装置的进料机构，所述第二烘焙装置的出料机构连接至所述第二冷却缓苏装置的进料机构，所述第二冷却缓苏装置的出料机构连接至所述色选装置的进料机构。

优选的，所述茶青摊平机构包括有转动电机、摊平耙，所述摊平耙包括有耙杆、垂直设置于所述耙杆上的成组耙齿，所述摊平耙与所述转动电机的转动轴连接并在转动电机的驱动下绕同心圆水平转动；所述红外照射机构横跨架设于所述输送带之上，包括有光罩，红外发射光源，所述红外发射光源设置于光罩内部，所述红外发射光源包括有第一照射光源及第二照射光源；所述冷却机构横跨架设于所述输送带之上，包括有紧固横杆、安装于所述紧固横杆上并均匀分布的多个冷却风扇。

优选的，红外照射机构、所述冷却机构构成一个照射冷却组，多个照射冷却组依次均匀设置于所述输送带上方。

优选的，所述晒青机构有多个，并且各个晒青机构之间首尾依次交错设置。

优选的，所述隧道式微波杀青机构包括有加热箱、微波杀青传输平台、微波发生器及控制系统，所述微波发生器均匀设置在加热箱内顶部，所述微波杀青传输平台设置在加热箱内底部并在电机的驱动下前后传动，使得置于所述微波杀青传输平台上的茶青在微波发生器的作用下加热杀青；所述燃气滚筒杀青机构包括有罩体、滚筒、燃气炉头、鼓风机、主动托轮及被动托轮，所述滚筒为长圆筒体，其内侧壁均匀设置有呈渐开线状分布的螺旋式刀肋；所述罩体呈圆筒体状，所述滚筒的两端分别通过所述主动托轮及被动托轮悬挂起来并在主动托轮的驱动下沿滚筒中心轴转动，所述滚筒主体套接置于罩体内部，所述燃气炉头设置在罩体内部并置于滚筒之下，所述罩体侧壁设有鼓风机用于为罩体内部鼓风；所述茶青青臭味挥发机构包括有回环输送带、驱动电机及送风机构，所述回环输送带在驱动电机的驱动下将茶青从所述燃气滚筒杀青机构出口缓慢传送至所述微波杀青机构入口，所述送风机构设置于回环输送带上方，为回环输送带上的茶青送风。

优选的，所述滚筒长度为4～5米，内径0.8～1.0米，所述呈渐开线状分布的螺旋式刀肋为从滚筒内侧壁一端呈渐开线状并沿螺旋轨迹延伸到滚筒内侧壁的另一端；所述呈渐开线状分布的螺旋式刀肋有多个且均匀分布；所述螺旋式刀肋与所述滚筒转动方向上的切线之间形成的弦切角为30°～90°。

优选的，所述烘焙装置包括有烘焙箱、传动变速装置、回环传送带、烘板、送风装置以及金属热风炉，其中所述回环传送带由上至下分层均匀分布于所述烘焙箱内部，并在所述传动变速装置的驱动下回环缓慢传动位移，所述烘板对应设置于各层回环传送带上面，所述送风装置将所述金属热风炉产生的热空气送入所述烘焙箱中。

优选的，所述冷却缓苏装置包括有冷却槽、回环输送带、冷却风扇以及驱动电机，所述冷却槽为长凹槽状，其横截面呈“U”形，所述回环输送带设置于所述冷却槽内底部，并在所述驱动电机的驱动下回环传动位移，所述冷却风扇均匀设置于所述冷却槽上部并为所述回环输送带上的茶青提供冷却风。

一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工方法，利用上述条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备实现自动化加工，其特征在于包括以下步骤：

⑴．鲜叶分配：将新采摘茶青鲜叶均匀送入喂料机构，经喂料机构自动分配并自动传送至所述全天候自动晒青装置的自动进料机构；

⑵．茶青自动晒青：茶青在所述全天候自动晒青装置上晒青，然后通过所述第一茶青自动传输机构传送至所述摇青装置上； 

⑶．自动摇青：将茶青在摇青装置上自动摇青，整个摇青过程分四个阶段；第一阶段：自动摇青8～10分钟，然后静置50～70分钟；第二阶段：自动摇青16～18分钟，然后静置80～100分钟；第三阶段：自动摇青15～20分钟，然后静置110～120分钟；第四阶段：自动摇青15～20分钟，然后静置120～150分钟；然后通过第二茶青自动传输机构传送至所述二段式杀青装置；

⑷．二段式杀青：将茶青在所述燃气滚筒杀青机构内部翻转滚动杀青10～15分钟，杀青温度为100～110℃；将茶青自动传送到所述茶青青臭味挥发机构上，经所述送风机构送风挥发茶青青臭味，其中茶青青臭味挥发时间为3～5分钟；将茶青自动传送至隧道式微波杀青机构中，进行微波杀青，杀青时间为12～15分钟，杀青温度为70～80℃；然后通过所述第三茶青自动传输机构传送至复合揉捻装置上；

⑸．复合揉捻：茶青在所述轻揉揉捻机组上轻揉1～2分钟，然后通过所述立式物料提升机构将茶青传送至重揉揉捻机组中重揉15～20分钟；然后再通过所述立式物料提升机构将茶青传送至所述轻揉揉捻机组轻揉1～2分钟；然后通过所述第四茶青自动传输机构传送至所述解块成形装置中；

⑹．茶团自动解块塑形：将经揉捻成团的茶青在所述解块成形装置上解块塑形，使成团茶青分散形成条索状，然后再通过所述第五茶青自动传输机构传送至所述第一烘焙装置上；

⑺．一次烘焙：将茶青在所述烘焙装置中烘焙40～50分钟，烘焙温度为100～110℃，然后再自动传送至第一冷却缓苏装置上；

⑻．一次冷却缓苏：茶青在所述第一冷却缓苏装置上自动冷却缓苏25～30分钟，然后自动传送至所述第二烘焙装置上；

⑼．二次烘焙：茶青在所述二次烘焙装置中烘焙35～45分钟，烘焙温度为80～90℃，然后自动传送至所述第二冷却缓苏装置上；

⑽．二次冷却缓苏：茶青在所述第二冷却缓苏装置上自动冷却缓苏25～30分钟，形成毛茶，再自动传送至所述色选装置上；

⑾．毛茶自动分选分级：毛茶在所述色选装置上分选形成良品茶、不良品以及次品茶；

上述各步骤是在所述中央控制系统的驱动及控制下协同作业并自动完成。

优选的，所述步骤⑵．茶青自动晒青还包括有以下步骤：

A．启动所述自动进料机构将茶青自动传送入所述晒青机构；启动所述驱动电机使所述输送带往复传动；启动茶青摊平机构为传送至输送带上的茶青均匀摊平；启动自动出料机构将经晒青的茶青送出；

B．启动光照度探测机构实时探测环境光照度，并根据探测到的环境光照度参数执行如下操作：

B1．当光照度≥8000勒克斯时，开启所述自动遮阳机构使所述遮阳网完全展开为所述晒青台遮阳；当光照度＜8000勒克斯时，关闭所述自动遮阳机构使所述遮阳网处于收缩闲置状态；

B2．当光照度＜3000勒克斯时，开启所述红外发射光源及冷却机构；当光照度≥3000勒克斯时，关闭所述红外发射光源及冷却机构。

优选的，所述步骤B2还包括有以下步骤：

B21．当1000≤光照度＜3000勒克斯时，开启所述第一照射光源及冷却机构；当光照度≥3000勒克斯时，关闭所述第一照射光源及冷却机构；

B22.当光照度＜1000勒克斯时，开启所述第一照射光源、第二照射光源及冷却机构；当1000≤光照度＜3000勒克斯时，关闭所述第二照射光源。

采用上述技术方案与现有技术相比，其有益效果是：

1、实现了条索状凤凰乌龙茶的自动化生产，大大提高茶叶生产效率、降低茶叶加工成本。本发明对凤凰乌龙茶生产加工过程中各个环节全部用自动化加工装置取代，并通过茶青自动传输机构串接起来并在中央控制系统的控制驱动下协同作业，完全实现凤凰乌龙茶从晒青、摇青、杀青、揉捻到烘焙等各个工序的全自动连续化生产；采用本发明自动化加工成套设备可完成750公斤/天的新鲜茶青加工，成品毛茶产量150公斤/天，同传统半机械半人工化生产模式相比，同样的茶叶加工量采用半机械半人工化生产需人工加工费用4万元/吨，而采用本发明设备加工费用只有0.5万元/吨，人工成本只有半机械半人工模式的15%; 在生产效率方面，本发明流水线作业工作效率是50公斤/人，需人工3人，而半机械半自动化作业要达到50公斤/人，需人工20人以上，生产效率是半机械半人工作业的666%。

2、本发明使得凤凰乌龙茶的生产加工受自然条件影响小，且制成成品茶质量稳定。

首先，本发明将传统凤凰乌龙茶的各个生产工序完全采用自动化设备取代，克服了传统制茶过程晒青、晾青受自然条件影响大，制成成品茶质量不稳定的缺陷。

其次，本发明采用独特的全天候晒青工艺，具有受自然条件影响小，晒青成本低，智能化、自动化程度高，晒青效果好的优点。

⑴．实现全天候晒青。本发明利用红外光源照射结合自然光照射以及自动遮阳机构实现全天候晒青，使得晒青工艺在每天的任何时段、任何天气条件下均可实施，克服了传统晒青工艺受日夜交替、光照度、天气条件影响的局限性。

⑵．晒青成本低。本发明不单纯采用红外光源照射进行晒青，而是充分利用自然条件。当自然阳光光照度过强，也即当光照度≥8000勒克斯时，启动遮阳网降低光照度；当自然阳光光照度适度，也即当8000＞光照度≥3000勒克斯时，不采用红外光源照射而是采用阳光照射晒青；当自然阳光光照度不足，也即光照度＜3000勒克斯时才开启红外光源进行照射晒青，其中当光照度轻度不足时（1000≤光照度＜3000勒克斯），开启第一照射光源进行辅助照射晒青；当光照度严重不足时（光照度＜1000勒克斯），开启第一照射光源及第二照射光源进行照射晒青，完全利用红外照射取代阳光照射。克服了现有技术完全利用红外照射进行晒青造成成本高的局限性。

⑶．智能化、自动化程度高。本发明光照度的检测，红外照射光源及冷却机构的启停，遮阳机构以及茶青的进料、传送、出料等完全自动化，并能根据检测到的光照度自动作出不同控制，人工干预少，智能化、自动化程度高。

⑷．晒青效果好。本发明利用茶青摊平机构实现茶青的自动均匀摊平，利用多个晒青机构首尾交错设置实现晒青过程茶青的均匀翻转均匀晒青，利用多组红外照射机构、冷却机构实现茶青的均匀晒青，晒青效果好，制成成品茶品质高；另外，输送带的传送速度为0.25～0.52米/分钟，能保证茶青的晒青时间控制在60～120分钟，确保晒青的时间和晒青的效果。红外发射光源的总功率为800～1100W能确保照射强度接近阳光照射以达到晒青效果。

再次，本发明采用独特的二段式杀青即“热风+微波”杀青。该工艺独特之处在于：

．二段式杀青工艺既有 “爆炒”快速脱水、快速起香作用，又有“焖炒”均匀加热、释香透彻作用。一方面，利用燃气燃烧快速产生热能，再通过鼓风机鼓风形成热气并均匀分布于所述滚筒四周，使滚筒内部温度快速达到100～110℃，且加热均匀，从而使得置于滚筒内部的茶青处于“爆炒”状态而短时间内快速升温以达到均匀杀青、快速脱水、快速起香目的；另一方面，在热风杀青的基础上，再利用微波加热杀青进行“焖炒”，既能使茶青内外加热均匀，利于内部芳香物质的彻底释出，又能防止水分蒸发过多导致叶片干枯、碎裂。“热风+微波”二者在杀青起香过程相互作用、相互促进，其中热风杀青使得茶青表层的芳香物质快速释出，而微波杀青又使得茶青内部的芳香物质均匀、快速渗透至茶青表层，进一步促进茶青表层芳香物质的释出；而茶青表层的芳香物质释出又利于茶青内部芳香物质输布到茶青表层，使得茶青内部芳香物质释出更透彻、更全面。二者结合使得较厚实的条索状茶青中芳香物质释出快速、透彻、全面，从而为制成自然花香高锐的成品茶打下坚实基础。

⑵．在燃气滚筒杀青机构及隧道式微波杀青机构之间设置有开放式的茶青青臭味挥发机构，使得热风杀青的“爆炒”过程中产生的茶青青臭味能快速挥发。由于采用燃气滚筒杀青机构进行杀青既要保证“爆炒”时有较高的温度，又要防止“爆炒”时温度过高而导致茶青产生焦边、烂边或者焦黄等杀青过度情况，因此采用相对密封的燃气滚筒进行杀青，但此时在“爆炒”过程中产生的茶青青臭味无法挥发，因此在燃气滚筒杀青机构之后设置茶青青臭味挥发机构能防止“爆炒”过程产生的茶青青臭味因无法挥发，驻留回渗导致成品茶若涩、青臭味重的缺陷。

⑶．滚筒热风杀青也能使茶青在“爆炒”杀青过程不因温度过高、热气分布不均匀而出现茶青焦边、烂边或者焦黄的毛病，也不因温度过低达不到快速起香效果，使得杀青均匀、温度适中，起香效果好，成品率高。同时，长达5米的滚筒、呈渐开线状分布的螺旋式刀肋以及螺旋式刀肋与所述滚筒转动方向上的切线之间形成的弦切角为30°～90°使得杀青过程茶青均匀分散翻转，均匀受热并均匀位移，一方面使得茶青杀青效果更好；另一方面也利于流水线作业。因为茶青从进入滚筒经翻转位移至出滚筒约12分钟，刚好完成热风杀青而进入下一杀青环节，使得茶青能源源不断进入滚筒并依次输出滚筒，中间不间断、不停留。

另外，本发明利用复合揉捻装置对茶青进行复合揉捻，一方面利于为茶叶塑形，使制成成品茶形成条索状；另一方面，轻揉、重揉、轻揉复合揉捻模式完全模仿人工造型工艺。由于未经揉捻的茶青较脆，容易折断，因此采用轻揉使其变软；在轻揉的基础上，采用重揉加速破坏茶青细胞壁结构，利于涩汁的充分释出；最后再采用轻揉利于茶青塑形形成条索状，并使茶青形状均匀、紧结。复合揉捻工艺改变传统人工及传统单机械模式揉捻作业流程，保证传统工艺生产风味的同时减少条索状乌龙茶加工工艺折断比率，提高效率及成品率；再一方面，复合揉捻也使得茶青细胞壁结构破坏均匀，利于茶青中涩汁的除去，也利于茶青中芳香物质的完全释放。

此外，完全标准化、自动化的生产工艺也克服传统手工制茶完全依靠制茶师傅工艺水平决定成品茶质量局限性，使得制成成品茶质量稳定可靠。

3、本发明方法制成成品茶品质高、成本低，且具有自然花香明显、密味浓郁、山韵明显、滋味醇厚鲜爽、回甘力强，极耐冲泡的品质特点。

附图说明

图1是本发明所述自动化加工设备前半部分的结构示意图。

图2是本发明所述自动化加工设备后半部分的结构示意图。

图3是本发明所述全天候晒青装置的结构示意图。

图4是本发明所述晒青机构的结构示意图。

图5是本发明所述红外发射光源的结构示意图。

图6是本发明所述二段式杀青装置的结构示意图。

图7是本发明所述燃气滚筒杀青机构横截面的结构示意图。

图8是本发明所述螺旋式刀肋的布置示意图。

图9是本发明所述滚筒沿轴截面的结构示意图。

图10是本发明所述复合揉捻装置的结构示意图。

图11是本发明所述烘焙装置的结构示意图。

图12是本发明所述冷却缓苏装置的结构示意图。

图13是本发明所述条索状凤凰乌龙茶自动化加工流程。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1、2所示的条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备，包括有依次串接的喂料装置1、全天候自动晒青装置2、第一茶青自动传输机构3、摇青装置6、第二茶青自动传输机构7、二段式杀青装置8、第三茶青自动传输机构9、复合揉捻装置10、第四茶青自动传输机构11、解块成形装置12、第五茶青自动传输机构13、第一烘焙装置14、第一冷却缓苏装置15、第二烘焙装置16、第二冷却缓苏装置17、色选装置18，上述各装置（机构）在中央控制系统的驱动及控制下协同作业。

其中，喂料装置1连接至全天候自动晒青装置2的自动进料机构201（见图3），全天候自动晒青装置2的自动出料机构211（见图3）连接到第一茶青自动传输机构3，第一烘焙装置14的出料机构连接至第一冷却缓苏装置15的进料机构，第一冷却缓苏装置的出料机构连接至第二烘焙装置16的进料机构，第二烘焙装置16的出料机构连接至第二冷却缓苏装置17的进料机构，第二冷却缓苏装置17的出料机构连接至色选装置18的进料机构。

其中，第一茶青自动传输机构3、第四茶青自动传输机构11、第五茶青自动传输机构13为斜坡式振动送料机，第二茶青自动传输机构7为回环输送带，第三茶青自动传输机构9为立式物料提升机。

其中，解块成形装置用12于将经揉捻的成团茶青解散塑形从而形成条索状。

如图3所示的全天候自动晒青装置，其包括有自动进料机构201、自动出料机构211、晒青机构、自动遮阳机构、光照度探测机构208及罩体。其中，自动进料机构201用于将茶青从所述喂料装置自动传送至晒青机构上，自动出料机构211用于将完成晒青的茶青从所述晒青机构上送出。

其中，所述晒青机构包括有晒青台，红外照射机构204、茶青摊平机构203以及冷却机构205，所述晒青台包括有输送带202及驱动电机212，输送带202在驱动电机212的驱动下往复回环传动，茶青摊平机构203、红外照射机构204、冷却机构205设置在输送带202上方并沿输送带传动方向由左至右依次设置。图示晒青机构有两个，分别是由输送带202及驱动电机212构成的第一晒青机构以及由输送带202`及驱动电机212`构成的第二晒青机构，对应的，第二晒青机构上依次设置有茶青摊平机构203`、红外照射机构204`、冷却机构205`，其中第一晒青机构的尾部与第二晒青机构的首部交错设置使得第一晒青机构上的茶青能自动翻转并传送到第二晒青机构上；图示输送带202、202`的传动方向为由左向右传送。

其中，罩体将所述晒青机构罩于其中，其顶面209由透光材料制成；图示罩体为一透光房屋，其侧面210由玻璃材料围成，顶面209由透光材料制成，使得阳光能通过房屋的侧面210及顶面209照射到透光房屋内部。

其中，自动遮阳机构包括有遮阳网207以及遮阳控制机构206，遮阳网207在遮阳控制机构206的控制下自动展开遮阳或者收缩闲置。该自动遮阳机构设置于所述晒青机构上方。

其中，光照度探测机构208设置在所述自动遮阳机构之上。

如图4所示的晒青机构，由左至右依次设置有茶青摊平机构203、第一红外照射机构204、第一冷却机构205、第二红外照射机构204`、第二冷却机构205`。其中茶青摊平机构203由横跨架设在输送带202上的固定支架234，设置在固定支架上的转动电机235以及摊平耙构成，其中摊平耙由对称设置的圆弧状耙杆232、垂直并均匀设置于圆弧状耙杆232上的成组耙齿231以及固定杆233构成，其中，摊平耙通过圆弧状耙杆232与转动电机235的转动轴连接并在转动电机的驱动下摊平耙整体绕同心圆水平转动，使得置于输送带202上的茶青均匀摊平。

其中，第一红外照射机构204，第二红外照射机构204`横跨架设于输送带202之上。

其中，第一冷却机构205整体横跨架设于输送带202之上，包括有横跨架设于输送带202之上紧固横杆251、安装于紧固横杆251上并均匀分布的多个排风扇252。第二冷却机构205`整体横跨架设于输送带202之上，包括有横跨架设于输送带202之上紧固横杆251`、安装于紧固横杆251`上并均匀分布的多个排风扇252`。

其中，红外照射机构204、冷却机构205构成第一照射冷却组，红外照射机构204`、冷却机构205`构成第二照射冷却组，第一及第二照射冷却组均匀设置于输送带202上。

如图5所示的红外照射机构，包括有光罩241，均匀设置于光罩内部的红外发射光源242、242`、243、243`，其中红外发射光源242、242`构成第一照射光源，红外发射光源243、243`构成第二照射光源。

如图6、7所示的二段式杀青装置，包括有燃气滚筒杀青机构、隧道式微波杀青机构以及连接所述燃气滚筒杀青机构及隧道式微波杀青机构的茶青青臭味挥发机构。

其中，所述隧道式微波杀青机构包括有加热箱803、微波杀青传输平台818、微波发生器801及控制系统802，其中微波发生器801均匀设置在加热箱803内顶部，微波杀青传输平台818设置在加热箱803内底部并在电机817的驱动下前后往复传动，使得置于微波杀青传输平台818上的茶青在微波发生器801的作用下加热杀青；所述燃气滚筒杀青机构包括有罩体809、滚筒807、燃气炉头814、鼓风机813、主动托轮811及被动托轮808，滚筒807为长圆筒体，其内侧壁均匀设置有呈渐开线状分布的螺旋式刀肋819（见附图9）；罩体809呈圆筒体状，滚筒807的两端分别通过主动托轮811及被动托轮808悬挂起来并在主动托轮811的驱动下沿滚筒中心轴转动，滚筒807的主体套接置于罩体809内部，燃气炉头814设置在罩体809内部并置于滚筒807之下，罩体809侧壁设有鼓风机813用于为罩体内部鼓风，罩体809上面还设置有排风筒810；所述茶青青臭味挥发机构包括有回环输送带816、驱动电机815及送风机构805，回环输送带816在驱动电机815的驱动下将茶青从所述燃气滚筒杀青机构出口806缓慢传送至所述微波杀青机构入口804，送风机构805由多个冷却风扇构成，多个冷却风扇均匀设置于回环输送带816上方，为回环输送带816上的茶青送风。 

其中滚筒807的长度为4.5米，内径0.8米，使得茶青从进入滚筒至翻转位移出滚筒的时间为10～15分钟，刚才完成一次滚筒杀青过程。

如图7、8所示，呈渐开线状分布的螺旋式刀肋819有多个且均匀分布，图示的螺旋式刀肋共六个，均匀分布于滚筒内侧壁上。其中，螺旋式刀肋819与滚筒807转动方向上的切线之间形成的弦切角为60°。

如图9所示，所述呈渐开线状分布的螺旋式刀肋819为从滚筒807内侧壁一端呈渐开线状并沿螺旋轨迹延伸到滚筒807内侧壁的另一端。

如图10所示的复合揉捻装置，包括有第一轻揉揉捻机组1010、第一立式物料提升机构1012、第一重揉揉捻机组1020、第二立式物料提升机构1021、第二轻揉揉捻机组1030、以及计量机构1011；计量机构1011对传送至复合揉捻装置上的茶青称重计量并分配给第一轻揉揉捻机组1010，第一立式物料提升机构1012将经轻揉揉捻的茶青从第一轻揉揉捻机组1010提升传送至第一重揉揉捻机组1020，第二立式物料提升机构1021将经重揉揉捻的茶青从第一重揉揉捻机组1020提升传送至第二轻揉揉捻机组1030。

如图11所示的烘焙装置，包括有烘焙箱1410、传动变速装置1460、回环传送带1430、烘板1420、送风装置1450以及金属热风炉1440，其中回环传送带1430由上至下分层均匀分布于烘焙箱1410内部，并在传动变速装置1460的驱动下回环缓慢传动位移，烘板1420对应设置于各层回环传送带上面，送风装置1450将金属热风炉1440产生的热空气送入烘焙箱1410中。图示回传送带1430共有4层，各层间的传传送动方向相反使得位于烘板上的茶青由上至下逐层翻转传送并烘焙干燥。

如图12所示的冷却缓苏装置，包括有冷却槽1510、回环输送带1530、冷却风扇1520以及驱动电机1540，冷却槽1510为长凹槽状，其横截面呈“U”形，回环输送带1530设置于冷却槽1510内底部，并在驱动电机1540的驱动下回环传动位移，冷却风扇1520均匀设置于冷却槽上部并为回环输送带1530上的茶青提供冷却风。冷却缓苏装置用于将经烘焙的茶青冷却及缓苏，使茶青内部芳香物质停止挥发并内敛，使其回青，从而使茶青内外温度与环境温度一致，茶青内外水份均匀分布。

下面结合附图具体说明利用本发明条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备实现茶叶自动化加工的全过程，加工流程图参见附图13。

该过程具体包括以下步骤：

⑴．鲜叶分配：将新采摘茶青鲜叶均匀送入喂料机构1，经喂料机构1自动分配并自动传送至全天候自动晒青装置2的自动进料机构201；

⑵．茶青自动晒青：茶青在全天候自动晒青装置2上晒青，然后通过第一茶青自动传输机构3传送至摇青装置6上； 

⑶．自动摇青：茶青在摇青装置6上自动摇青，整个摇青过程分四个阶段；第一阶段：自动摇青约8分钟，然后静置约60分钟；第二阶段：自动摇青约16分钟，然后静置约90分钟；第三阶段：自动摇青约18分钟，然后静置约120分钟；第四阶段：自动摇青约20分钟，然后静置约150分钟；然后通过第二茶青自动传输机构7传送至二段式杀青装置8；

⑷．二段式自动杀青：茶青在燃气滚筒杀青机构内部翻转滚动杀青12分钟，杀青温度为100～110℃；然后自动传送到所述茶青青臭味挥发机构上，经送风机构805送风挥发茶青青臭味，其中茶青青臭味挥发时间为5分钟；茶青自动传送至隧道式微波杀青机构中，进行微波杀青，杀青时间为12分钟，杀青温度为70～80℃；然后通过第三茶青自动传输机构9传送至复合揉捻装置10上；

⑸．复合揉捻：茶青在第一轻揉揉捻机组1010上轻揉2分钟，然后通过第一立式物料提升机构1012将茶青传送至第一重揉揉捻机组1020中重揉15分钟；然后再通过第二立式物料提升机构1021将茶青传送至第二轻揉揉捻机组1030轻揉2分钟；然后通过第四茶青自动传输机构11传送至所述解块成形装置12中；

⑹．茶团自动解块塑形：将经揉捻成团的茶青在解块成形装置12上解块塑形，使成团茶青分散形成条索状，然后再通过第五茶青自动传输机构13传送至第一烘焙装置14上；

⑺．一次烘焙：茶青在烘焙装置14中烘焙45分钟，烘焙温度为100～110℃，然后再自动传送至第一冷却缓苏装置15上；

⑻．一次冷却缓苏：茶青在第一冷却缓苏装置15上自动冷却缓苏25分钟，然后自动传送至第二烘焙装置16上；

⑼．二次烘焙：茶青在二次烘焙装置16中烘焙40分钟，烘焙温度为80～90℃，然后自动传送至第二冷却缓苏装置17上；

⑽．二次冷却缓苏：茶青在第二冷却缓苏装置17上自动冷却缓苏30分钟，形成毛茶，再自动传送至色选装置18上；

⑾．毛茶自动分选分级：毛茶在色选装置18上自动分选形成良品茶、不良品以及次品茶。

上述各步骤是在所述中央控制系统的驱动及控制下协同作业并自动完成的。

其中，所述步骤⑵茶青自动晒青的具体具体过程为：

A．启动自动进料机构201将茶青自动传送入所述晒青机构；启动驱动电机212、212`使输送带202、202`由左至右往复传动；启动茶青摊平机构203、203`为传送至输送带202、202`上的茶青均匀摊平；启动自动出料机构211将经晒青的茶青送出；

B．启动光照度探测机构208实时探测环境光照度，并根据探测到的环境光照度参数执行如下操作：

B1．当光照度≥8000勒克斯时，开启自动遮阳机构使遮阳网207完全展开为晒青台遮阳；当光照度＜8000勒克斯时，关闭自动遮阳机构使遮阳网207处于收缩闲置状态；

B2．当光照度＜3000勒克斯时，开启红外发射光源及冷却机构；当光照度≥3000勒克斯时，关闭红外发射光源及冷却机构。

 

其中，为更好的利用自然光照并更有效地降低晒青成本，所述步骤⑵茶青自动晒青的具体过程还可以采用如下步骤：

A．启动自动进料机构201将茶青自动传送入所述晒青机构；启动驱动电机212、212`使输送带202、202`由左至右往复传动；启动茶青摊平机构203、203`为传送至输送带202、202`上的茶青均匀摊平；启动自动出料机构211将经晒青的茶青送出；

B．启动光照度探测机构208实时探测环境光照度，并根据探测到的环境光照度参数执行如下操作：

B1．当光照度≥8000勒克斯时，开启自动遮阳机构使遮阳网207完全展开为晒青台遮阳；当光照度＜8000勒克斯时，关闭自动遮阳机构使遮阳网207处于收缩闲置状态；

B2．当1000≤光照度＜3000勒克斯时，开启第一照射光源242、242`及冷却机构；当光照度≥3000勒克斯时，关闭第一照射光源242、242`及冷却机构；

B3.当光照度＜1000勒克斯时，开启第一照射光源242、242`、第二照射光源243、243`及冷却机构；当1000≤光照度＜3000勒克斯时，关闭第二照射光源243、243`。

当然，上述只是公开本发明的优选实施方式，任何采用发明权利要求范围内等同的变化和修饰，均在本发明权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备，包括有喂料装置、摇青装置、解块成形装置、烘焙装置、色选装置、茶青自动传输机构以及中央控制系统，所述解块成形装置用于将经揉捻的成团茶青解散塑形从而形成条索状，所述各装置通过茶青自动传输机构串接并在中央控制系统的驱动及控制下协同作业，其特征在于其还包括有：

全天候自动晒青装置，其包括有自动进料机构、自动出料机构、晒青机构、自动遮阳机构、光照度探测机构及罩体；所述自动进料机构用于将茶青从全天候自动晒青装置外部自动传送至所述晒青机构上；自动出料机构用于将完成晒青的茶青从所述晒青机构上送出；所述晒青机构包括有晒青台，红外照射机构、茶青摊平机构以及冷却机构，所述晒青台包括有输送带及驱动电机，所述输送带在所述驱动电机的驱动下往复回环传动，所述茶青摊平机构、红外照射机构、冷却机构设置在所述输送带上方并沿输送带传动方向依次设置；所述罩体将所述晒青机构罩于其中，所述罩体顶面由透光材料制成；所述自动遮阳机构设置于所述晒青机构之上，包括有遮阳网以及遮阳控制机构，所述遮阳网在所述遮阳控制机构的控制下自动展开遮阳或者收缩闲置； 

二段式杀青装置，其包括有燃气滚筒杀青机构、隧道式微波杀青机构以及连接所述燃气滚筒杀青机构及隧道式微波杀青机构的茶青青臭味挥发机构；

复合揉捻装置，其包括有轻揉揉捻机组、重揉揉捻机组、立式物料提升机构以及计量机构；所述计量机构对传送至所述复合揉捻装置上的茶青称重计量并分配给轻揉揉捻机组，所述立式物料提升机构将经轻揉揉捻的茶青从所述轻揉揉捻机组提升传送至重揉揉捻机组，轻揉揉捻机组、重揉揉捻机组依次排列设置并通过立式物料提升机构传送茶青；

冷却缓苏装置，用于将经烘焙的茶青冷却及缓苏，使茶青内部芳香物质停止挥发并内敛，使其回青，从而使茶青内外温度与环境温度一致，茶青内外水份均匀分布，包括有第一冷却缓苏装置及第二冷却缓苏装置；

其中，所述烘焙装置包括有第一烘焙装置及第二烘焙装置；

所述喂料装置连接至所述全天候自动晒青装置的自动进料机构，所述全天候自动晒青装置、摇青装置、二段式杀青装置、复合揉捻装置、解块成形装置、第一烘焙装置之间依次通过第一、第二、第三、第四、第五茶青自动传输机构串接，所述第一烘焙装置的出料机构连接至所述第一冷却缓苏装置的进料机构，所述第一冷却缓苏装置的出料机构连接至所述第二烘焙装置的进料机构，所述第二烘焙装置的出料机构连接至所述第二冷却缓苏装置的进料机构，所述第二冷却缓苏装置的出料机构连接至所述色选装置的进料机构。

2.如权利要求1所述一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备，其特征在于：所述茶青摊平机构包括有转动电机、摊平耙，所述摊平耙包括有耙杆、垂直设置于所述耙杆上的成组耙齿，所述摊平耙与所述转动电机的转动轴连接并在转动电机的驱动下绕同心圆水平转动；所述红外照射机构横跨架设于所述输送带之上，包括有光罩，红外发射光源，所述红外发射光源设置于光罩内部，所述红外发射光源包括有第一照射光源及第二照射光源；所述冷却机构横跨架设于所述输送带之上，包括有紧固横杆、安装于所述紧固横杆上并均匀分布的多个冷却风扇。

3.如权利要求1所述一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备，其特征在于：红外照射机构、所述冷却机构构成一个照射冷却组，多个照射冷却组依次均匀设置于所述输送带上方。

4.如权利要求1所述一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备，其特征在于：所述晒青机构有多个，并且各个晒青机构之间首尾依次交错设置。

5.如权利要求1所述一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备，其特征在于：所述隧道式微波杀青机构包括有加热箱、微波杀青传输平台、微波发生器及控制系统，所述微波发生器均匀设置在加热箱内顶部，所述微波杀青传输平台设置在加热箱内底部并在电机的驱动下前后传动，使得置于所述微波杀青传输平台上的茶青在微波发生器的作用下加热杀青；所述燃气滚筒杀青机构包括有罩体、滚筒、燃气炉头、鼓风机、主动托轮及被动托轮，所述滚筒为长圆筒体，其内侧壁均匀设置有呈渐开线状分布的螺旋式刀肋；所述罩体呈圆筒体状，所述滚筒的两端分别通过所述主动托轮及被动托轮悬挂起来并在主动托轮的驱动下沿滚筒中心轴转动，所述滚筒主体套接置于罩体内部，所述燃气炉头设置在罩体内部并置于滚筒之下，所述罩体侧壁设有鼓风机用于为罩体内部鼓风；所述茶青青臭味挥发机构包括有回环输送带、驱动电机及送风机构，所述回环输送带在驱动电机的驱动下将茶青从所述燃气滚筒杀青机构出口缓慢传送至所述微波杀青机构入口，所述送风机构设置于回环输送带上方，为回环输送带上的茶青送风。

6.如权利要求5所述一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备，其特征在于：所述滚筒长度为4～5米，内径0.8～1.0米，所述呈渐开线状分布的螺旋式刀肋为从滚筒内侧壁一端呈渐开线状并沿螺旋轨迹延伸到滚筒内侧壁的另一端；所述呈渐开线状分布的螺旋式刀肋有多个且均匀分布；所述螺旋式刀肋与所述滚筒转动方向上的切线之间形成的弦切角为30°～90°。

7.如权利要求1所述一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备，其特征在于：所述烘焙装置包括有烘焙箱、传动变速装置、回环传送带、烘板、送风装置以及金属热风炉，其中所述回环传送带由上至下分层均匀分布于所述烘焙箱内部，并在所述传动变速装置的驱动下回环缓慢传动位移，所述烘板对应设置于各层回环传送带上面，所述送风装置将所述金属热风炉产生的热空气送入所述烘焙箱中。

8.如权利要求1所述一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备，其特征在于：所述冷却缓苏装置包括有冷却槽、回环输送带、冷却风扇以及驱动电机，所述冷却槽为长凹槽状，其横截面呈“U”形，所述回环输送带设置于所述冷却槽内底部，并在所述驱动电机的驱动下回环传动位移，所述冷却风扇均匀设置于所述冷却槽上部并为所述回环输送带上的茶青提供冷却风。

9.一种应用权利要求1～8任一所述一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备实现自动化加工方法，其特征在于包括以下步骤：

⑴．鲜叶分配：将新采摘茶青鲜叶均匀送入喂料机构，经喂料机构自动分配并自动传送至所述全天候自动晒青装置的自动进料机构；

⑵．茶青自动晒青：茶青在所述全天候自动晒青装置上晒青，然后通过所述第一茶青自动传输机构传送至所述摇青装置上； 

⑶．自动摇青：将茶青在摇青装置上自动摇青，整个摇青过程分四个阶段；第一阶段：自动摇青8～10分钟，然后静置50～70分钟；第二阶段：自动摇青16～18分钟，然后静置80～100分钟；第三阶段：自动摇青15～20分钟，然后静置110～120分钟；第四阶段：自动摇青15～20分钟，然后静置120～150分钟；然后通过第二茶青自动传输机构传送至所述二段式杀青装置；

⑷．二段式杀青：将茶青在所述燃气滚筒杀青机构内部翻转滚动杀青10～15分钟，杀青温度为100～110℃；将茶青自动传送到所述茶青青臭味挥发机构上，经所述送风机构送风挥发茶青青臭味，其中茶青青臭味挥发时间为3～5分钟；将茶青自动传送至隧道式微波杀青机构中，进行微波杀青，杀青时间为12～15分钟，杀青温度为70～80℃；然后通过所述第三茶青自动传输机构传送至复合揉捻装置上；

⑸．复合揉捻：茶青在所述轻揉揉捻机组上轻揉1～2分钟，然后通过所述立式物料提升机构将茶青传送至重揉揉捻机组中重揉15～20分钟；然后再通过所述立式物料提升机构将茶青传送至所述轻揉揉捻机组轻揉1～2分钟；然后通过所述第四茶青自动传输机构传送至所述解块成形装置中；

⑹．茶团自动解块塑形：将经揉捻成团的茶青在所述解块成形装置上解块塑形，使成团茶青分散形成条索状，然后再通过所述第五茶青自动传输机构传送至所述第一烘焙装置上；

⑺．一次烘焙：将茶青在所述烘焙装置中烘焙40～50分钟，烘焙温度为100～110℃，然后再自动传送至第一冷却缓苏装置上；

⑻．一次冷却缓苏：茶青在所述第一冷却缓苏装置上自动冷却缓苏25～30分钟，然后自动传送至所述第二烘焙装置上；

⑼．二次烘焙：茶青在所述二次烘焙装置中烘焙35～45分钟，烘焙温度为80～90℃，然后自动传送至所述第二冷却缓苏装置上；

⑽．二次冷却缓苏：茶青在所述第二冷却缓苏装置上自动冷却缓苏25～30分钟，形成毛茶，再自动传送至所述色选装置上；

⑾．毛茶自动分选分级：毛茶在所述色选装置上分选形成良品茶、不良品以及次品茶；

上述各步骤是在所述中央控制系统的驱动及控制下协同作业并自动完成。

10.一种应用权利要求1～8任一所述一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备实现自动化加工方法，其特征在于所述步骤⑵．茶青自动晒青还包括有以下步骤：

A．启动所述自动进料机构将茶青自动传送入所述晒青机构；启动所述驱动电机使所述输送带往复传动；启动茶青摊平机构为传送至输送带上的茶青均匀摊平；启动自动出料机构将经晒青的茶青送出；

B．启动光照度探测机构实时探测环境光照度，并根据探测到的环境光照度参数执行如下操作：

B1．当光照度≥8000勒克斯时，开启所述自动遮阳机构使所述遮阳网完全展开为所述晒青台遮阳；当光照度＜8000勒克斯时，关闭所述自动遮阳机构使所述遮阳网处于收缩闲置状态；

B2．当光照度＜3000勒克斯时，开启所述红外发射光源及冷却机构；当光照度≥3000勒克斯时，关闭所述红外发射光源及冷却机构。

11.一种应用权利要求10所述一种条索状凤凰乌龙茶自动化加工设备实现自动化加工方法，其特征在于所述步骤B2还包括有以下步骤：

B21．当1000≤光照度＜3000勒克斯时，开启所述第一照射光源及冷却机构；当光照度≥3000勒克斯时，关闭所述第一照射光源及冷却机构；

B22.当光照度＜1000勒克斯时，开启所述第一照射光源、第二照射光源及冷却机构；当1000≤光照度＜3000勒克斯时，关闭所述第二照射光源。

Images