CN107673086B - 一种茶砖半自动生产装置的上料设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及茶砖生产设备领域，特别涉及一种茶砖半自动生产装置的上料设备，包括有料舱，料舱内设有能够垂直升降的升降板，料舱的顶部设有毛刷辊，料舱的顶部一侧设有驱动毛刷辊转动的毛刷辊驱动电机，料舱的两侧设有驱动毛刷辊沿料舱的长度方向移动的驱动机构以及皮带传动机构，料舱的顶部一端对应毛刷辊的行程末端设有导料板。本发明采用料舱储存原料，料舱内部设有升降板，升降板通过丝杆驱动实现升降，升降板推动料舱内的原料逐步抬升，通过旋转式的毛刷辊将抬升至料舱上端面上方的一部分原料扫落进模具内，毛刷辊的设计可以避免茶叶破碎，并且采用丝杆驱动升降板抬升，可有效控制每次上料的量。

Description

一种茶砖半自动生产装置的上料设备

技术领域

本发明涉及茶砖生产设备领域，特别涉及一种茶砖半自动生产装置的上料设备。

背景技术

在传统茶叶生产中，为了茶叶便于存放和运输，将茶叶进行蒸压后成型为饼、砖、或沱的形状。传统的紧压砖茶都是通过人工称量 1/2 次等茶平铺到模具底部，再称量 1/2的上等茶平铺到模具上部，再人工进行蒸气蒸，再手工将茶叶连同模具用液压机强压进行压制并成型，最后进行脱模并摊晾。这种传统的生产过程中耗费人力多，且生产效率低下，难以满足大批量生产的需求。

虽然有茶砖的自动化生产设备，但是因茶叶易碎、形状不规则的特性，现有技术中出现的一些上料设备，比如振动给料机和螺旋给料机都容易导致茶叶破碎，而且也不能对茶叶的上料量进行精确的控制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种茶砖半自动生产装置的上料设备。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种茶砖半自动生产装置的上料设备，包括有料舱，料舱内设有能够垂直升降的升降板，料舱的顶部设有毛刷辊，料舱的顶部一侧设有驱动毛刷辊转动的毛刷辊驱动电机，料舱的两侧设有驱动毛刷辊沿料舱的长度方向移动的驱动机构以及皮带传动机构，料舱的顶部一端对应毛刷辊的行程末端设有导料板；升降板的中心处下方设有丝杆，丝杆的顶部与升降板固定连接，料舱的底部可拆卸的安装有底板，底板的下方设有固定座，丝杆穿插在固定座内，固定座设有开口朝下的圆槽，圆槽内部安装有阶梯型的丝杆螺母，丝杆与丝杆螺母螺纹配合，丝杆螺母的大直径部外套设有若干向心轴承，丝杆螺母通过向心轴承安装在固定座内并与固定座构成转动配合，固定座的底部连接有限位件，限位件套设在丝杆螺母的小直径部上，丝杆螺母的小直径部上位于限位件的下方安装有第一同步轮，料舱的外部安装有升降板驱动电机。

进一步的，升降板的下方位于丝杆的两侧分别设有一个升降板导杆，升降板导杆的顶部通过螺栓与升降板连接，底板的下端面对应每个升降板导杆均与设有一个升降板导套，升降板导杆穿插在底板上并与升降板导杆滑动导向配合。

进一步的，料舱的顶部设有U型的机罩，毛刷辊驱动电机、驱动机构和皮带传动机构均设于机罩内部，机罩设有可打开的上盖板，机罩内部位于料舱的两侧，分别设有第一直线导轨和第二直线导轨，第一直线导轨上设有与其滑动导向配合的L型的第一安装座，第二直线导轨上设有与其滑动导向配合的第二安装座，毛刷辊的两端转动连接在第一安装座和第二安装座的竖直一端上，毛刷辊沿着第一直线导轨和第二直线导轨导向移动。

进一步的，毛刷辊驱动电机安装在第一安装座或者第二安装座的水平一端上，毛刷辊驱动电机的主轴通过联轴器与毛刷辊联接。

进一步的，皮带传动机构包括设置在第一直线导轨两端旁侧的第三同步轮和第四同步轮以及设置在第二直线导轨两端旁侧的第五同步轮和第六同步轮，第三同步轮和第四同步轮之间安装有第二同步带，第五同步轮和第六同步轮之间安装有第三同步带，第一安装座的水平一端设有U型的第一联接块，第一联接块咬合在第二同步带上，第二安装座的水平一端设有U型的第二联接块，第二联接块咬合在第三同步带上，第四同步轮和第六同步轮之间设有联动轴，驱动机构与联动轴传动连接。

进一步的，驱动机构包括安装在机罩外部下方的联动轴驱动电机，联动轴驱动电机通过皮带与联动轴传动连接。

有益效果：本发明的一种茶砖半自动生产装置的上料设备，采用料舱储存原料，料舱内部设有升降板，升降板通过丝杆驱动实现升降，升降板推动料舱内的原料逐步抬升，通过旋转式的毛刷辊将抬升至料舱上端面上方的一部分原料扫落进模具内，毛刷辊的设计可以避免茶叶破碎，并且采用丝杆驱动升降板抬升，可有效控制每次上料的量。

附图说明

图1为茶砖半自动生产装置立体结构示意图；

图2为上料工位的立体结构示意图；

图3为模具与转盘的装配结构示意图一；

图4为模具与转盘的装配结构示意图二；

图5为上料工位部分设备的剖视结构示意图；

图6为上料工位部分设备的立体结构示意图一；

图7为上料工位部分设备的立体结构示意图二；

图8为料舱内部的结构示意图；

图9为原料校准工位的设备结构示意图一；

图10为原料校准工位的设备结构示意图二；

图11为蒸茶工位的设备结构示意图；

图12为压制工位的设备结构示意图；

附图标记说明：机架1，支撑板1a，转盘1b，第一上料工位21，第二上料工位22，料舱2a，底板2a1，固定座2a2，限位件2a3，升降板2b，毛刷辊2c，导料板2d，机罩2e，上盖板2e1，毛刷辊驱动电机2f，凸轮2g，凸轮驱动电机2g1，丝杆2h，丝杆螺母2j，第一同步轮2j1，向心轴承2k，升降板驱动电机2m，升降板导杆2n，升降板导套2p，第一直线导轨2q，第一安装座2q1，第二直线导轨2r，第二安装座2r1，第三同步轮2t1，第四同步轮2t2，第五同步轮2t3，第六同步轮2t4，第二同步带2t5，第三同步带2t6，第一联接块2t7，第二联接块2t8，联动轴2t9，联动轴驱动电机2u，原料校准工位3，托盘3a，电子秤3b，安装板3c，托盘导套3d，托盘导杆3e，托盘驱动气缸3f，蒸茶工位4，蒸汽罩4a，蒸汽罩驱动气缸4b，第一安装支架4c，蒸汽罩导套4d，蒸汽罩导杆4e，压制工位5，第二安装支架5a,压模5b，压模驱动油缸5c，压模导套5d，压模导杆5e，下料工位6，模具7，挡边7a，模具导杆7b，模具导套7c，减震垫7d。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图12所示的一种茶砖半自动生产装置，包括机架1，机架1的顶部设有支撑板1a，支撑板1a上方安装有转盘1b，机架1内部设有驱动转盘1b旋转的步进式电机，转盘1b上放置有若干模具7，模具7与转盘1b上下滑动配合，围绕所述转盘1b设有沿转盘1b旋转方向设置的第一上料工位21、第二上料工位22、原料校准工位3、蒸茶工位4、压制工位5以及下料工位6，生产时，转盘1b上的模具7通过转盘1b带动依次经过第一上料工位21和上料工位，由第一上料工位21和第二上料工位22上的设备在模具7内铺上两层不同等级的茶料，而后模具7经过原料效准工位，由原料效准工位上的设备对模具7内的物料进行称量，并由人工对模具7内的原料进行补偿或者截留使模具7内原料的重量达到需要的范围，再而后模具7经过蒸茶工位4和下料工位，通过蒸茶工位4上的设备提升原料的水分，通过压制工位5上的设备压制成型，最后模具7进入下料工位，由人工将模具7自转盘1b上卸下，将茶砖自模具7内倒出，脱模后，模具7再次由人工重新放入转盘1b上，由此实现半自动的茶砖连续性生产。

所述模具7成矩形，模具7内部设有成型腔，模具7顶部设有沿其外边沿设置的挡边7a，挡边7a用于避免第一上料工位21和第二上料工位22在向模具7内上料时，原料落出成型腔外；挡边7a的底部设有四个呈矩形分布的模具导杆7b，模具导杆7b自转盘1b顶部竖直穿插在转盘1b上，模具7搭设在转盘1b上，转盘1b底部对应每个模具导杆7b均设有一个模具导套7c，模具导套7c通过螺栓紧固在转盘1b上，模具导杆7b与模具导套7c滚动导向配合。

第一上料工位21和第二上料工位22的构成相同，其均包括有设置于机架1旁侧的料舱2a，料舱2a内设有能够垂直升降的升降板2b，料舱2a的顶部设有毛刷辊2c，料舱2a的顶部一侧设有驱动毛刷辊2c转动的毛刷辊驱动电机2f，料舱2a的两侧设有驱动毛刷辊2c沿料舱2a的长度方向移动的驱动机构以及皮带传动机构；在料舱2a的顶部一端对应毛刷辊2c的行程末端设有导料板2d，导料板2d向移动至对应工位的模具7方向倾斜向下设置；料舱2a内的升降板2b每抬升一定的高度，将料舱2a内的原料顶出一部分至料舱2a的上端面上方，料舱2a的顶部设有U型的机罩2e，机罩2e能够避免被顶出的原料向料舱2a的两侧和后端散落，毛刷辊驱动电机2f、驱动机构和皮带传动机构均设于机罩2e内部，毛刷辊驱动电机2f在驱动毛刷辊2c转动后，通过驱动机构以及皮带传动机构带动毛刷辊2c沿长度方向移动，将顶出的一部分原料向导料板2d方向扫动，原料顺着导料板2d落入模具7内，进而实现定量上料。

第一上料工位21和第二上料工位22均还包括有振料机构，振料机构包括凸轮2g以及用于驱动凸轮2g转动的凸轮驱动电机2g1，凸轮2g的轴线平行于水平面，凸轮驱动电机2g1固定在支撑板1a上，凸轮2g位于移动至对应工位的模具7下方，第一上料工位21和第二上料工位22上的设备在完成上料后，为了避免原料堆积在与导料板2d接近的一个角落，通过凸轮驱动电机2g1驱动凸轮2g转动，带动模具7上下小幅度振动，将原料均匀的抖匀在模具7内，上述的模具导杆7b和模具导套7c的设计均是对模具7的上下振动起到导向的作用，并且通过滚动配合，减少摩擦。

振料机构还包括与凸轮2g配合的到位传感器，到位传感器设置在凸轮2g凸起部转动至非最高点处的位置，凸轮2g的凸起部在转动至最高点处时与模具7接触并将模具7沿模具导杆7b向上顶起，随凸轮2g转动，凸轮2g的凸起部转动至非最高点处时，模具7通过自身重力重新下落搭在转盘1b上；凸轮驱动电机2g1在驱动凸轮2g转动预定的圈数后，转盘1b振动相同的次数，原料被抖匀，到位传感器检测到凸轮2g的凸起部转动至非最高点处后，转盘1b才能再次转动，以避免凸轮2g的凸起部仍然停留在最高点，致使转盘1b带动模具7移动，模具7的底部撞击在凸轮2g的凸起部上。

对应的，在每个模具7和转盘1b之间均安装有环绕模具7设置的减震垫7d，减震垫7d嵌设在转盘1b上，模具7的挡边7a搭接在减震垫7d上，减震垫7d的设计，是为了减小模具7下降时的冲击力。

升降板2b的中心处下方设有丝杆2h，丝杆2h的顶部与升降板2b固定连接，料舱2a的底部可拆卸的安装有底板2a1，底板2a1的下方设有固定座2a2，丝杆2h穿插在固定座2a2内，固定座2a2设有开口朝下的圆槽，圆槽内部安装有阶梯型的丝杆螺母2j，丝杆2h与丝杆螺母2j螺纹配合，丝杆螺母2j的大直径部外套设有若干向心轴承2k，丝杆螺母2j通过向心轴承2k安装在固定座2a2内并与固定座2a2构成转动配合，固定座2a2的底部连接有限位件2a3，限位件2a3套设在丝杆螺母2j的小直径部上，丝杆螺母2j的小直径部上位于限位件2a3的下方安装有第一同步轮2j1，料舱2a的外部安装有升降板驱动电机2m；工作时，升降板驱动电机2m的主轴上安装有第二同步轮，第一同步轮2j1和第二同步轮通过同步带传动连接，升降板驱动电机2m驱动第二同步轮转动，通过第一同步带，使第一同步轮2j1转动，进而带动丝杆螺母2j转动，丝杆螺母2j设有的内螺纹将回转运动转换为丝杆2h的直线运动，进而驱动升降板2b升降；采用丝杆2h驱动升降板2b升降的方式，可以精确的控制上料机构上料的量。

升降板2b的下方位于丝杆2h的两侧分别设有一个升降板导杆2n，升降板导杆2n的顶部通过螺栓与升降板2b连接，底板2a1的下端面对应每个升降板导杆2n均与设有一个升降板导套2p，升降板导杆2n穿插在底板2a1上并与升降板导杆2n滑动导向配合。

机罩2e设有可打开的上盖板2e1，机罩2e内部位于料舱2a的两侧，分别设有第一直线导轨2q和第二直线导轨2r，第一直线导轨2q上设有与其滑动导向配合的L型的第一安装座2q1，第二直线导轨2r上设有与其滑动导向配合的第二安装座2r1，毛刷辊2c的两端转动连接在第一安装座2q1和第二安装座2r1的竖直一端上，毛刷辊2c沿着第一直线导轨2q和第二直线导轨2r导向移动。

毛刷辊驱动电机2f安装在第一安装座2q1或者第二安装座2r1的水平一端上，毛刷辊驱动电机2f的主轴通过联轴器与毛刷辊2c联接。

皮带传动机构，包括设置在第一直线导轨2q两端旁侧的第三同步轮2t1和第四同步轮2t2以及设置在第二直线导轨2r两端旁侧的第五同步轮2t3和第六同步轮2t4，第三同步轮2t1和第四同步轮2t2之间安装有第二同步带2t5，第五同步轮2t3和第六同步轮2t4之间安装有第三同步带2t6，第一安装座2q1的水平一端设有U型的第一联接块2t7，第一联接块咬合在第二同步带2t5上，第二安装座2r1的水平一端设有U型的第二联接块2t8，第二联接块2t8咬合在第三同步带2t6上，第四同步轮2t2和第六同步轮2t4之间设有联动轴2t9，驱动机构与联动轴2t9传动连接。工作时，驱动机构驱动联动轴2t9转动，带动第二同步带2t5和第三同步带2t6同步移动，进而毛刷辊2c沿料舱2a的长度方向移动。

驱动机构包括安装在机罩2e外部下方的联动轴驱动电机2u，联动轴驱动电机2u通过皮带与联动轴2t9传动连接。

原料校准工位3包括托盘3a，托盘3a上放置有电子秤3b，支撑板1a的下端面上安装有一矩型的安装板3c，安装板3c通过螺栓与支撑板1a连接，安装板3c上设有四个呈矩形分布的托盘导套3d，托盘3a上对应每个托盘导套3d均设有一个托盘导杆3e，托盘导套3d的轴线垂直于水平面，托盘导杆3e穿过安装板3c与对应托盘导套3d滑动导向配合，位于四个托盘导杆3e的中心处安装有托盘驱动气缸3f，托盘驱动气缸3f的输出杆顶端与托盘3a连接，支撑板1a上开设有供托盘3a穿过的孔。工作时，通过托盘驱动气缸3f驱动托盘3a沿托盘导杆3e导向升降，使电子秤3b将模具7托起，进而对托盘3a内原料重量进行称量，并由人工对模具7内的原料进行补偿或者截留使模具7内原料的重量达到需要的范围。支撑板1a上开设的供托盘3a穿过的孔，是为了便于模块化的安装。

蒸茶工位4包括蒸汽发生装置、蒸汽传输管道、电控气阀、蒸汽罩4a、蒸汽罩驱动气缸4b和第一安装支架4c，蒸汽发生装置设置在机架1的相邻处，第一安装支架4c固定在支撑板1a上，蒸汽罩驱动气缸4b固定在第一安装支架4c的顶部，蒸汽罩驱动气缸4b位于移动至蒸茶工位4的模具7的上方，蒸汽罩4a设置在第一安装支架4c的顶部下方，蒸汽罩驱动气缸4b的输出杆端部与蒸汽罩4a连接，蒸汽罩4a的外部设有接头，蒸汽传输管道两端连接在接头和蒸汽发生装置上，电控气阀安装蒸汽传输管道上以用于控制蒸汽的通断。模具7在进入蒸茶工位4后，通过蒸汽罩驱动气缸4b驱动蒸汽罩4a压紧在模具7上，电控气阀打开，通入蒸汽，进行蒸茶。

第一安装支架4c上设有两个蒸汽罩导套4d，蒸汽罩4a上对应每个蒸汽罩导套4d上均设有一个蒸汽罩导杆4e，蒸汽罩导杆4e与蒸汽罩导套4d滑动导向配合。通过蒸汽罩导杆4e对蒸汽罩4a的运动起到导向的作用，并用于防止蒸汽罩4a周向位移。

压制工位5包括第二安装支架5a、压模5b和压模驱动油缸5c，第二安装支架5a固定在支撑板1a上，压模驱动油缸5c固定在第二安装支架5a的顶部，压模驱动油缸5c位于移动至蒸茶工位4的模具7的上方，压模5b设置在第二安装支架5a的顶部下方，压模驱动油缸5c的输出杆端部与压模5b连接。通过压模驱动油缸5c驱动压模5b下压，对模具7内的原料进行压制形成茶砖。

第二安装支架5a上设有两个压模导套5d，压模5b上对应每个压模导套5d上均设有一个压模导杆5e，压模导杆5e与压模导套5d滑动导向配合。通过压模导杆5e对压模5b的运动起到导向的作用，并用于防止压模5b周向位移。

压制工位5还包括支撑块和支撑块驱动气缸，支撑块与支撑板1a滑动配合，支撑块驱动气缸用于驱动支撑块水平滑动，支撑块设有一个正对移动至压制工位5的模具7设置的斜面，工作时，支撑块驱动气缸驱动支撑块向模具7方向滑动，通过支撑块设置的斜面将模具7自然向上顶起，模具7压接在支撑块的上端面，该支撑块的作用是为了承担压制时的重力，避免压模5b下压时产生的压力全部传导直转盘1b和转盘1b的转轴上，导致转轴发生形变。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种茶砖半自动生产装置的上料设备，其特征在于：包括有料舱（2a），料舱（2a）内设有能够垂直升降的升降板（2b），料舱（2a）的顶部设有毛刷辊（2c），料舱（2a）的顶部一侧设有驱动毛刷辊（2c）转动的毛刷辊驱动电机（2f），料舱（2a）的两侧设有驱动毛刷辊（2c）沿料舱（2a）的长度方向移动的驱动机构以及皮带传动机构，料舱（2a）的顶部一端对应毛刷辊（2c）的行程末端设有导料板（2d）；升降板（2b）的中心处下方设有丝杆（2h），丝杆（2h）的顶部与升降板（2b）固定连接，料舱（2a）的底部可拆卸的安装有底板（2a1），底板（2a1）的下方设有固定座（2a2），丝杆（2h）穿插在固定座（2a2）内，固定座（2a2）设有开口朝下的圆槽，圆槽内部安装有阶梯型的丝杆螺母（2j），丝杆（2h）与丝杆螺母（2j）螺纹配合，丝杆螺母（2j）的大直径部外套设有若干向心轴承（2k），丝杆螺母（2j）通过向心轴承（2k）安装在固定座（2a2）内并与固定座（2a2）构成转动配合，固定座（2a2）的底部连接有限位件（2a3），限位件（2a3）套设在丝杆螺母（2j）的小直径部上，丝杆螺母（2j）的小直径部上位于限位件（2a3）的下方安装有第一同步轮（2j1），料舱（2a）的外部安装有升降板驱动电机（2m）。

2.根据权利要求1所述一种茶砖半自动生产装置的上料设备，其特征在于：升降板（2b）的下方位于丝杆（2h）的两侧分别设有一个升降板导杆（2n），升降板导杆（2n）的顶部通过螺栓与升降板（2b）连接，底板（2a1）的下端面对应每个升降板导杆（2n）均与设有一个升降板导套（2p），升降板导杆（2n）穿插在底板（2a1）上并与升降板导杆（2n）滑动导向配合。

3.根据权利要求1所述一种茶砖半自动生产装置的上料设备，其特征在于：料舱（2a）的顶部设有U型的机罩（2e），毛刷辊驱动电机（2f）、驱动机构和皮带传动机构均设于机罩（2e）内部，机罩（2e）设有可打开的上盖板（2e1），机罩（2e）内部位于料舱（2a）的两侧，分别设有第一直线导轨（2q）和第二直线导轨（2r），第一直线导轨（2q）上设有与其滑动导向配合的L型的第一安装座（2q1），第二直线导轨（2r）上设有与其滑动导向配合的第二安装座（2r1），毛刷辊（2c）的两端转动连接在第一安装座（2q1）和第二安装座（2r1）的竖直一端上，毛刷辊（2c）沿着第一直线导轨（2q）和第二直线导轨（2r）导向移动。

4.根据权利要求3所述一种茶砖半自动生产装置的上料设备，其特征在于：毛刷辊驱动电机（2f）安装在第一安装座（2q1）或者第二安装座（2r1）的水平一端上，毛刷辊驱动电机（2f）的主轴通过联轴器与毛刷辊（2c）联接。

5.根据权利要求4所述一种茶砖半自动生产装置的上料设备，其特征在于：皮带传动机构包括设置在第一直线导轨（2q）两端旁侧的第三同步轮（2t1）和第四同步轮（2t2）以及设置在第二直线导轨（2r）两端旁侧的第五同步轮（2t3）和第六同步轮（2t4），第三同步轮（2t1）和第四同步轮（2t2）之间安装有第二同步带（2t5），第五同步轮（2t3）和第六同步轮（2t4）之间安装有第三同步带（2t6），第一安装座（2q1）的水平一端设有U型的第一联接块（2t7），第一联接块（2t7）咬合在第二同步带（2t5）上，第二安装座（2r1）的水平一端设有U型的第二联接块（2t8），第二联接块（2t8）咬合在第三同步带（2t6）上，第四同步轮（2t2）和第六同步轮（2t4）之间设有联动轴（2t9），驱动机构与联动轴（2t9）传动连接。

6.根据权利要求5所述一种茶砖半自动生产装置的上料设备，其特征在于：驱动机构包括安装在机罩（2e）外部下方的联动轴驱动电机（2u），联动轴驱动电机（2u）通过皮带与联动轴（2t9）传动连接。