CN105746745A - 一种茶叶理条机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种茶叶理条机及其工作方法。涉及一种茶叶理条机及其工作方法。加热均匀、翻动效果好、理条效率高，茶叶成型效果好、成品率高。包括控制箱、机架、传动装置、加热装置和电机，所述机架包括固定架和滑动架，所述固定架上端面设有钢珠槽，所述滑动架卡合在所述固定架上，且可沿着固定架往复滑动；所述滑动架的一端设有传动杆，所述传动杆与所述传动装置相连，所述传动装置连接所述电机；所述滑动架上设有若干相连的U形槽，所述每个U形槽的上端均设有一对挡板。本发明能够最大程度上保证茶叶的成品效率，从而提高茶叶理条效率以及理条成品率，具有致理条效率高，成品率高，茶叶焦糊断碎状况少，使用寿命长的优点。

Description

一种茶叶理条机及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种茶叶制造机械，尤其涉及一种茶叶理条机及其工作方法。

背景技术

随着经济社会的发展，茶叶的生产中的各道工序陆续实现了机械化，理条机是茶业制造过程中尤其是条状绿茶制造过程中应用最广泛的茶叶机械之一。茶叶在理条机中往复翻动，从而实现茶叶的直条状成型和干燥。

目前的理条机采用上部为若干相互平行相连的U形槽，下部设若干电热管，用于对U形槽加热，茶叶投置于U形槽中。为了实现对U形槽的均匀加热，往往将电热管均匀布设，然而，在实际使用时，仍然出现两边的U形槽温度低于中间U形槽温度的现象，使得每个凹槽里的茶叶不能同时达到相同的干度，导致茶叶容易焦糊断碎，导致理条效率差，成品率低。茶叶在理条过程中需要加压重物以及不断翻动，才能实现茶叶条状成型，然而现有理条机翻动效果差，导致理条效率差，成品率低。在理条机工作过程中随着理条机的往复运动，U形槽内的茶叶会有一部分到其它U形槽内，导致茶叶分布不均匀，从而最终导致了理条效率差，成品率低。由于理条机的U形槽内壁采用光滑的不锈钢制造，所以，如果遇到雨天等茶叶湿度大的时候，茶叶容易粘连在U形槽的内壁上，导致茶叶过度加热，降低理条效率，降低成品率。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种加热均匀、翻动效果好、理条效率高，茶叶成型效果好、成品率高的茶叶理条机及其工作方法。

本发明的技术方案是：包括控制箱、机架、传动装置、加热装置和电机，所述机架包括固定架和滑动架，所述固定架上端面设有钢珠槽，所述滑动架卡合在所述固定架上，且可沿着固定架往复滑动；

所述滑动架的一端设有传动杆，所述传动杆与所述传动装置相连，所述传动装置连接所述电机；

所述滑动架上设有若干相连的U形槽，所述每个U形槽的上端均设有一对挡板。

所述U形槽包括内槽和外槽，所述内槽上设有若干半圆形的凸起，所述外槽底部设有一个半圆形的布线槽，所述布线槽的两端设有卡线夹；

所述加热装置包括若干电热管，所述电热管置于所述布线槽内，所述卡线夹将所述电热管固定于所述布线槽的中间。

还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括若干温度传感器、若干湿度传感器、若干重力传感器、一个控制器、一个开关量模块和一个温度调节模块，

所述温度传感器分别置于所述电热管和所述U形槽的内槽上，所述湿度传感器置于所述内槽的下部，每个所述温度传感器和湿度传感器均与所述控制器连接，

每个所述电热管上设有开关，所述开关与开关量模块相连；

所述开关量模块和所述温度调节模块均与所述控制器连接；

所述重力传感器分别置于每个所述内槽与外槽形成的夹层内，所述重力传感器固定于所述内槽上。

所述控制器包括IO端口、存储器、比较器和中央处理模块，所述中央处理模块分别与IO端口、存储器、比较器连接；

所述温度传感器、湿度传感器、重力传感器分别通过所述IO端口与所述中央处理模块连接；

所述开关量模块、温度调节模块分别通过所述IO端口与所述中央处理模块连接。

所述控制器还包括仪表板，所述仪表板上设有报警灯和正常工作灯，所述报警灯和正常工作灯分别与所述开关量模块相连；

所述报警灯为红灯，所述正常工作灯为绿灯。

按如下步骤工作：

1）启动控制器，预设温度；

1.1）控制器得电，控制器与茶叶理条机各部分进行试试通讯；

1.2）若正常，则绿灯亮，并转步骤1.4）；

1.3）若不正常，则红灯亮，提醒用户进行检修；

1.4）向存储器写入预设温度值后转入步骤2）；

2）启动茶叶理条机进行预热；

3）进行理条前温度调整，达到温度后进行理条；

3.1）温度传感器检测U形槽的温度以及电热管的温度，将温度值传入控制器；

3.2）控制器读取预设温度值，并将预设温度值和检测的温度值送入比较器进行比较；

3.2）若预设温度值高于检测的温度值，中央处理模块控制温度调节模块增大对电热管的输出电流，提升电热管的温度；

3.3）若预设温度值低于检测的温度值，则中央处理模块控制控制开关量模块关断电热管，停止加热；

3.4）在每个U形槽内放适量且等量的茶叶，进行理条；

4）进行理条中温度调整；

4.1）控制器读取每个温度传感器传递的温度值，并将各个温度值传入比较器进行比较，若温度误差大，则进行相应调节；

4.2）若重力传感器检测到某一U形槽重力突然增加，则相应升高这一U形槽的温度；

4.3）若重力传感器检测到某一U形槽重力突然减小，则相应降低这一U形槽的温度；

4.4）理条结束，重复步骤2）准备进行下一次茶叶理条，完毕。

本发明中U形槽采用了双层结构，在外槽的下端设有布线槽，若干独立的电热管放置在布线槽内，每个电热管的温度可以单独调控，使得每个U形槽的温度可以做到精准控制，减少因U形槽温度不均匀导致的理条成品率低的问题。

本发明将电热管设于外槽下，茶叶进行理条时使用内槽，内槽外槽之间有夹层，能够有效防止电热管紧贴外槽槽壁而导致的同一U形槽内局部温度高的缺陷，使得温度在内槽内分布均匀，提高茶叶理条效率以及理条成品率。

本发明中每个U形槽上设有一对向下的挡板，在茶叶理条机工作过程中能将跳出U形槽的茶叶阻挡回U形槽中，有效防止在理条过程中出现茶叶分布不均匀的情况，防止因茶叶分布不均匀而导致的茶叶在理条过程中出现枯黄，焦黑的现象，提高茶叶理条效率以及理条成品率。

本发明中利用温度控制系统以及各个传感器之间的配合，将传感器采集到的信息进行比对处理后能够自动根据茶叶量的多少进行温度调控，即使由于某些原因导致茶叶分布不均，也能够最大程度上保证茶叶的成品效率，从而提高茶叶理条效率以及理条成品率。

本发明中温度控制系统中的控制器在工作前进行预通讯，能够对系统进行自检，降低了系统的故障率，间接提升了理条效率。在原有导轨滑动的基础上增加了钢珠滑动，减小了往复运动的阻力，节能环保。本发明具有致理条效率高，成品率高，茶叶焦糊断碎状况少，使用寿命长的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是本发明中U形槽结构示意图，

图3是图2中A部分放大示意图；

图4是本发明中温度控制系统结构框图，

图5是本发明中温度控制系统工作流程图，

图中1是控制箱，2是机架，21是固定架，22是滑动架，221是传动杆，3是U形槽，31是内槽，32是外槽，311是凸起，321是布线槽，4是电热管。

具体实施方式

本发明如图1-5所示，包括控制箱1、机架2、传动装置、加热装置和电机，所述机架2包括固定架21和滑动架22，所述固定架21上端面设有钢珠槽，所述滑动架22卡合在所述固定架21上，且可沿着固定架往复滑动；在钢珠槽内设有钢珠，使得滑动架在滑动时更加流畅，节约了能源，降低了生产成本。

所述滑动架22的一端设有传动杆221，所述传动杆221与所述传动装置相连，所述传动装置连接所述电机；电机通过传动装置带动传动杆往复运动，从而使得滑动架在固定架上往复滑动。

所述滑动架22上设有若干相连的U形槽3，所述每个U形槽3的上端均设有一对挡板33。所述挡板能够在工作过程中避免茶叶从两边的U形槽向中间的U形槽汇聚，从而避免了茶叶在U形槽内分布不均匀，导致茶叶容易焦糊断碎，避免了现有理条机理条效率差，成品率低的问题。

如图2所示，所述U形槽3包括内槽31和外槽32，所述内槽31上设有若干半圆形的凸起311，所述外槽32底部设有一个半圆形的布线槽321，所述布线槽321的两端设有卡线夹；内槽和外槽中间是夹层，U形槽采用双层设计，使得U形槽内温度分布更加均匀，防止U形槽内部出现温度不均匀的情况，从而能够进一步避免茶叶在理条过程中焦糊，提高了生产效率，提升了成品率。

如图3所示，所述加热装置包括若干电热管4，所述电热管4置于所述布线槽321内，所述卡线夹将所述电热管4固定于所述布线槽321的中间。卡线夹使得电热管固定在U形槽的中间部分，使得电热管不会随着U形槽的往复运动而脱落或移位，增加了安全性。

如图4所示，还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括若干温度传感器、若干湿度传感器、若干重力传感器、一个控制器、一个开关量模块和一个温度调节模块。所述温度传感器分别置于所述电热管和所述U形槽的内槽上，所述湿度传感器置于所述内槽的下部，每个所述温度传感器和湿度传感器均与所述控制器连接，温度传感器用于检测及传递U形槽内部以及电热管的发热温度，并将所检测的温度信息传输给控制器。湿度传感器用于检测在茶叶理条过程中茶叶的湿度，并将检测的湿度信息传送至控制器进行处理。

每个所述电热管上设有开关，所述开关与开关量模块相连；电热管之间互不相连，每个电热管上均设有开关用于控制单个电热管的打开与关闭。开关受到开关量模块的控制。开关量模块受到控制器的控制。

所述开关量模块和所述温度调节模块均与所述控制器连接。温度调节模块能够控制输出至电热管的电流的大小，从而控制电热管的发热程度，调节温度。

所述重力传感器分别置于每个所述内槽与外槽形成的夹层内，所述重力传感器固定于所述内槽上。重力传感器能够检测每个U形槽内茶叶重量，在U形槽内茶叶不等量时及时检测，并传送给控制器及时进行调整。

所述控制器包括IO端口、存储器、比较器和中央处理模块，所述中央处理模块分别与IO端口、存储器、比较器连接；所述温度传感器、湿度传感器、重力传感器分别通过所述IO端口与所述中央处理模块连接；所述开关量模块、温度调节模块分别通过所述IO端口与所述中央处理模块连接。IO端口将各个传感器的信息传递给中央处理模块进行处理同时将中央处理模块的控制信息产送给开关量模块，使得控制器能够根据情况变化及时调整控制策略。存储器存储用户预设的参数信息，存储器直接与中央处理模块连接，使得中央处理模块读取预设信息更加迅速快捷，减少系统反应时间，提升了工作效率。

所述控制器还包括仪表板，所述仪表板上设有报警灯和正常工作灯，所述报警灯和正常工作灯分别与所述开关量模块相连；所述报警灯为红灯，所述正常工作灯为绿灯。仪表板上的红灯在控制器进行自检并且检测出问题的时候能及时通知用户进行检修，绿灯则是在控制器进行自检时一切正常，提示用户可以进行下一步操作。

如图5所示，本发明按如下步骤工作：

1）启动控制器，写入预设温度值。

1.1）控制器得电，控制器与茶叶理条机各部分进行试试通讯；试通讯能够发现控制器与各个模块之间的通讯故障，从而能降低本发明的故障率。

1.2）若正常，则绿灯亮，并转步骤1.4）；绿灯即提醒用户可进行下一步操作。

1.3）若不正常，则红灯亮，提醒用户进行检修。

1.4）向存储器写入预设温度值后转入步骤2）；根据用户每次理条茶叶量的多少设置温度值。为预热操作设定一个标准温度值。

2）启动茶叶理条机进行预热；预热使得U形槽的温度接近预设值，只有在温度恒定时才能进行理条工作。

3）进行理条前温度调整，达到温度后进行理条；

3.1）温度传感器检测U形槽的温度以及电热管的温度，将温度值传入控制器；

3.2）控制器读取预设温度值，并将预设温度值和检测的温度值送入比较器进行比较；将比较后的结果传入中央控制模块，若在误差允许范围内则可进行下一步操作，若大于误差所允许的范围则中央处理模块对相对应的电热管发送关断指令，控制电热管关断，降温。

3.2）若预设温度值高于检测的温度值，中央处理模块控制温度调节模块增大对电热管的输出电流，提升电热管的温度，使得U形槽温度能够尽快达到预设值，节约时间。

3.3）若预设温度值低于检测的温度值，则中央处理模块控制控制开关量模块关断电热管，停止加热；使得相应的U形槽降温，保证所有U形槽温度一致，提高理条成品效率。

3.4）在每个U形槽内放适量且等量的茶叶，进行理条；茶叶必须适量等量，这样才能够使得在理条过程中在均一温度下茶叶的干度一致，减低茶叶焦糊断碎的风险。

4）进行理条中温度调整；

4.1）控制器读取每个温度传感器传递的温度值，并将各个温度值传入比较器进行比较，若温度误差大，则进行相应调节；在理条过程中因U形槽的往复运动，会导致每个U形槽的茶叶重量不同，从而导致在电热管均一温度的加热下茶叶较少的U形槽的温度上升而茶叶多的U形槽温度下降，所以要进行相应的调节，即针对茶叶少的U形槽，相应电热管降低加热温度或暂时关闭，而茶叶多的U形槽，相应的电热管升温，使得每个U形槽理条时间一致，从而避免了现有理条机理条效率差，成品率低的问题。

4.2）若重力传感器检测到某一U形槽重力突然增加，则相应升高这一U形槽的温度；重力传感器通过检测相应U形槽的重力来确定理条过程中每个U形槽中茶叶量的多少，保证控制器能够根据茶叶量的多少及时做出相应调节。

4.3）若重力传感器检测到某一U形槽重力突然减小，则相应降低这一U形槽的温度；

4.4）理条结束，重复步骤2）准备进行下一次茶叶理条，完毕。若茶叶量较大则可进行多次理条，每次理条前均应该进行理条前的预热，将温度调整至预设值，方便进行后续操作。断电后需要重新写入预设值以及重新进行控制器自检，提高整个装置的使用寿命。

本发明中U形槽采用了双层结构，在外槽的下端设有布线槽，若干独立的电热管放置在布线槽内，每个电热管的温度可以单独调控，使得每个U形槽的温度可以做到精准控制，减少因U形槽温度不均匀导致的理条成品率低的问题。

本发明将电热管设于外槽下，茶叶进行理条时使用内槽，内槽外槽之间有夹层，能够有效防止电热管紧贴外槽槽壁而导致的同一U形槽内局部温度高的缺陷，使得温度在内槽内分布均匀，提高茶叶理条效率以及理条成品率。

本发明中每个U形槽上设有一对向下的挡板，在茶叶理条机工作过程中能将跳出U形槽的茶叶阻挡回U形槽中，有效防止在理条过程中出现茶叶分布不均匀的情况，防止因茶叶分布不均匀而导致的茶叶在理条过程中出现枯黄，焦黑的现象，提高茶叶理条效率以及理条成品率。

本发明中利用温度控制系统以及各个传感器之间的配合，将传感器采集到的信息进行比对处理后能够自动根据茶叶量的多少进行温度调控，即使由于某些原因导致茶叶分布不均，也能够最大程度上保证茶叶的成品效率，从而提高茶叶理条效率以及理条成品率。

本发明中温度控制系统中的控制器在工作前进行预通讯，能够对系统进行自检，降低了系统的故障率，间接提升了理条效率。

本发明在原有导轨滑动的基础上增加了钢珠滑动，减小了往复运动的阻力，节能环保。

Claims (6)

1.一种茶叶理条机，包括控制箱、机架、传动装置、加热装置和电机，其特征在于，所述机架包括固定架和滑动架，所述固定架上端面设有钢珠槽，所述滑动架卡合在所述固定架上，且可沿着固定架往复滑动；

所述滑动架的一端设有传动杆，所述传动杆与所述传动装置相连，所述传动装置连接所述电机；

所述滑动架上设有若干相连的U形槽，所述每个U形槽的上端均设有一对挡板。

2.根据权利要求1所述的一种茶叶理条机，其特征在于，所述U形槽包括内槽和外槽，所述内槽上设有若干半圆形的凸起，所述外槽底部设有一个半圆形的布线槽，所述布线槽的两端设有卡线夹；

所述加热装置包括若干电热管，所述电热管置于所述布线槽内，所述卡线夹将所述电热管固定于所述布线槽的中间。

3.根据权利要求2所述的一种茶叶理条机，其特征在于，还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括若干温度传感器、若干湿度传感器、若干重力传感器、一个控制器、一个开关量模块和一个温度调节模块，

所述温度传感器分别置于所述电热管和所述U形槽的内槽上，所述湿度传感器置于所述内槽的下部，每个所述温度传感器和湿度传感器均与所述控制器连接，

每个所述电热管上设有开关，所述开关与开关量模块相连；

所述开关量模块和所述温度调节模块均与所述控制器连接；

所述重力传感器分别置于每个所述内槽与外槽形成的夹层内，所述重力传感器固定于所述内槽上。

4.根据权利要求3所述的一种茶叶理条机，其特征在于，所述控制器包括IO端口、存储器、比较器和中央处理模块，所述中央处理模块分别与IO端口、存储器、比较器连接；

所述温度传感器、湿度传感器、重力传感器分别通过所述IO端口与所述中央处理模块连接；

所述开关量模块、温度调节模块分别通过所述IO端口与所述中央处理模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种茶叶理条机，其特征在于，所述控制器还包括仪表板，所述仪表板上设有报警灯和正常工作灯，所述报警灯和正常工作灯分别与所述开关量模块相连；

所述报警灯为红灯，所述正常工作灯为绿灯。

6.根据权利要求5所述的一种茶叶理条机的工作方法，其特征在于，按如下步骤工作：

1）启动控制器，预设温度；

1.1）控制器得电，控制器与茶叶理条机各部分进行试试通讯；

1.2）若正常，则绿灯亮，并转步骤1.4）；

1.3）若不正常，则红灯亮，提醒用户进行检修；

1.4）向存储器写入预设温度值后转入步骤2）；

2）启动茶叶理条机进行预热；

3）进行理条前温度调整，达到温度后进行理条；

3.1）温度传感器检测U形槽的温度以及电热管的温度，将温度值传入控制器；

3.2）控制器读取预设温度值，并将预设温度值和检测的温度值送入比较器进行比较；

3.2）若预设温度值高于检测的温度值，中央处理模块控制温度调节模块增大对电热管的输出电流，提升电热管的温度；

3.3）若预设温度值低于检测的温度值，则中央处理模块控制控制开关量模块关断电热管，停止加热；

3.4）在每个U形槽内放适量且等量的茶叶，进行理条；

4）进行理条中温度调整；

4.1）控制器读取每个温度传感器传递的温度值，并将各个温度值传入比较器进行比较，若温度误差大，则进行相应调节；

4.2）若重力传感器检测到某一U形槽重力突然增加，则相应升高这一U形槽的温度；

4.3）若重力传感器检测到某一U形槽重力突然减小，则相应降低这一U形槽的温度；

4.4）理条结束，重复步骤2）准备进行下一次茶叶理条，完毕。