CN110239921A - 可在线控制投料量的匀堆系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可在线控制投料量的匀堆系统，其包括投料机构和搅拌机构，投料机构包括输送带和至少两组投料控制装置，投料控制装置包括投料斗和称重组件，投料斗内容置的原料能通过称重组件输送至输送带，称重组件能控制输送至输送带的原料的重量；搅拌机构包括混料筒和传送带，混料筒的入口端与输送带相接，混料筒的出口端与传送带相接。本发明的可在线控制投料量的匀堆系统，通过称重组件控制输送至输送带上的原料重量，达到了精准投料的目的，提高了茶叶匀堆的均匀性，并且解决了在线连续化生产问题，避免了二次装箱、出入库而产生产茶叶损耗和人工支出；混合时，通过降低原料的高度落差及缩短匀和时间，减少了茶叶原料的损耗。

Description

可在线控制投料量的匀堆系统

技术领域

本发明涉及茶叶制备技术领域，特别涉及一种可在线控制投料量的匀堆系统。

背景技术

目前，国内茶叶企业的茶叶匀堆机主要有以下两种形式：

第一种为现有技术使用的滚筒式匀堆机，它是将一定量的不同原料一次性投入滚筒中，通过1-4个小时的滚动，使不同原料相对均匀，但是，此种匀堆机存在有以下缺点：

1、易碎：滚筒结构的直径达3-5米，茶叶在里面滚动时的高度落差至少为3米，而茶叶属于易碎品，在滚动掉落过程中会产生很多损耗；

2、一次性投量受限，耗时长，无法做到连续化生产：茶叶原料搅拌均匀的原理是将不同原料通过长时间滚动自然匀和，一次性将1-3吨原料投放机器，需要耗用较长时间，通常需要2-4个小时，对于现代化流水线生产加工，无法做到连续化生产，只能提前匀堆后装箱入库，待后续需要包装时再出库，从而出现重复拆箱、装箱入库动作，而产生额外的损耗和人工投入；

第二种为厢式匀堆机，它是通过布料机将不同原料分层一次性平铺在箱体内，再通过底部的传动，将所有原料从箱体的一头出料，不同原料同时出，不同层原料在下料过程中通过一个匀叶器，达到一个相对均匀的目的，但是，此种匀堆机存在有以下缺点：

1、均匀度差：所有原料都是一次性投料，不同原料随料的投放比例而厚度不同，不同厚度原料一次性下落匀和，匀和的充分性很难保证；

2、不同原料布料厚度精度差：不同原料的投放量不同，茶叶比重也不同，在摊放原料时，很难提前预估不同原料的摊放厚度，从而出现同批原料，匀堆箱中不同部位的摊放厚度很难保证一致；

3、场地占用太大，且无法做到连续化：通常箱体的尺寸为10m×3m×5m，且工作时需次性将1-3吨原料投放机器，期间的匀堆作业需要几个小时，对于现代化流水线生产加工，同样无法做到连续化生产，只能提前匀堆后装箱入库，待后续需要包装时再出库，从而出现重复拆箱、装箱入库动作，而产生额外的损耗和人工投入。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够连续化生产的可在线控制投料量的匀堆系统。

为达到上述目的，本发明提供了一种可在线控制投料量的匀堆系统，其包括：

投料机构，其包括输送带和至少两组平行且间隔设置的投料控制装置，所述投料控制装置包括投料斗和连接于所述投料斗与所述输送带之间的称重组件，所述投料斗内容置的原料能通过所述称重组件输送至所述输送带，所述称重组件能控制输送至所述输送带的所述原料的重量；

搅拌机构，其包括混料筒和传送带，所述混料筒的入口端与所述输送带相接，所述混料筒的出口端与所述传送带相接。

如上所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其中，所述投料控制装置还包括控制器，所述称重组件为运送带，所述运送带与所述控制器电连接，所述运送带的第一端对应于所述投料斗的出料口设置，所述运送带的第二端与所述输送带相接，所述运送带上设有重量传感器，所述控制器与所述重量传感器电连接，所述控制器接收所述重量传感器的检测重量信号，并根据所述检测重量信号控制所述运送带的运行速度。

如上所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其中，所述运送带上还设有速度传感器，所述速度传感器与所述控制器电连接，所述控制器接收所述速度传感器的检测速度信号，并根据所述检测速度信号调整所述运送带的运行速度。

如上所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其中，所述运送带包括驱动电机和输送机，所述驱动电机与所述输送机的驱动滚筒相接，所述重量传感器和所述速度传感器设置于所述输送机的托辊上，所述控制器与所述驱动电机电连接，所述控制器根据所述检测重量信号和所述检测速度信号控制所述驱动电机的运行。

如上所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其中，所述输送机的两侧分别设有挡边裙板，两所述挡边裙板之间设有进料斗，所述进料斗的入口对应于所述投料斗的出口设置，所述进料斗的出口对应于所述输送带的第一端设置。

如上所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其中，所述投料斗内设有振荡器，所述振荡器与所述控制器电连接，所述控制器根据所述检测重量信号控制振荡器的振幅大小。

如上所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其中，所述称重组件为称量斗，所述投料斗的出口能与所述称量斗的入口相连通，所述称量斗的出口对应于所述传送带设置。

如上所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其中，所述混料筒包括筒体和移动底座，所述筒体能转动的连接于所述移动底座上，所述筒体呈两端敞开的中空结构，所述筒体的直径为0.8m～1.5m。

如上所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其中，所述筒体的直径为1m。

如上所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其中，所述筒体与所述输送带之间设有提升机。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明的可在线控制投料量的匀堆系统，设备小型化，且突破了单次投放量的限制；

本发明的可在线控制投料量的匀堆系统，通过PLC控制器控制称重组件的运行，从而控制输送至输送带上的原料重量，达到了精确投料的目的，提高了茶叶匀堆的均匀性，并且解决了在线连续化生产问题，避免了二次装箱、出入库而产生产茶叶损耗和人工支出；

本发明的可在线控制投料量的匀堆系统，通过缩小筒体的直径尺寸，使得在混合时，降低了原料的高度落差并缩短了原料的匀和时间，有效的解决现有技术使用的滚筒式匀堆机的导致茶叶易碎的问题，从而有效的降低了茶叶的损耗，减小了混料筒的占地面积。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明的可在线控制投料量的匀堆系统的俯视结构示意图；

图2是图1所示的可在线控制投料量的匀堆系统中称重组件的结构示意图；

图3是图1所示的可在线控制投料量的匀堆系统中混料筒的立体结构示意图；

图4是图3所示的混料筒的主视结构示意图；

图5是沿图4中A-A线的剖视结构示意图；

图6是图3所示的混料筒的俯视结构示意图；

图7是沿图6中B-B线的剖视结构示意图。

附图标号说明：

1、输送带；

2、投料控制装置；

21、投料斗；211、振荡器；

22、输送机；221、托辊；2211、重量传感器；2212、速度传感器；222、驱动滚筒；223、导向滚筒；224、支腿；2241、扫叶机构；225、螺旋张紧；

23、挡边裙板；

24、进料斗；241、整形门；

3、混料筒；31、筒体；311、入料口；312、排料口；313、搅拌桨叶；32、底座；33、提升机；

4、传送带。

具体实施方式

为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明提供了一种可在线控制投料量的匀堆系统，用于将不同的原料(如将不同等级、不同产区、不同季节茶叶原料)搅拌在一起，使不同原料之间相互均匀，从而成为一个品质相均匀一致的产品，该可在线控制投料量的匀堆系统包括投料机构和搅拌机构，其中：

投料机构包括输送带1和至少两组平行且间隔设置的投料控制装置2，投料控制装置2可以根据需要搅拌的原料(茶叶原料)的数量具体设置，在图1所示的实施例中，设置五组投料控制装置2，且各投料控制装置2之间等间隔设置，投料控制装置2包括投料斗21和连接于投料斗21与输送带1之间的称重组件，具体的，投料斗21的上部呈方形筒身，其下部呈截锥状，投料斗21的入料口311位于上部，投料斗21的出料口位于底面且呈圆形，投料斗21能储存200kg以内的茶叶原料，称重组件的入口端与投料斗21的出料口相接，称重组件的出口端与输送带1相接，投料斗21内容置的原料能通过称重组件输送至输送带1，称重组件能控制输送至输送带1的原料的重量，以使得各投料控制装置2在单位时间内输送至输送带1的原料的重量大致相同，此外，为了避免茶叶原料在输送带1运输过程中散落，造成损失，优选输送带1采用波边输送带，通过波边输送带的波状挡边对茶叶原料进行阻挡，使得茶叶原料不会轻易散落，从而不会对成品造成影响，波边输送带的具体结构为现有技术，在此不再赘述，当然，也可以采用其他输送带，只需在输送带的两侧设置挡边，以避免茶叶原料散落；

搅拌机构包括混料筒3和传送带4，混料筒3的入口端与输送带1相接，混料筒3的出口端与传送带4相接，输送带1将各投料控制装置2输送的原料输送至混料筒3内，混料筒3能将这些原料在短时间内搅拌均匀，搅拌均匀的原料能在传送带4的运输下进行后续包装操作，从而实现生产线在线作业，在图1所示的实施方式中传送带4采用震动输送机22，震动输送机22的具体结构及其工作原理为现有技术，在此不再赘述。

本发明的可在线控制投料量的匀堆系统，通过称重组件控制输送至输送带1上的原料重量，达到了准确投料的目的，提高了茶叶匀堆的均匀性，并且解决了在线连续化生产问题，避免了二次装箱、出入库而产生产茶叶损耗和人工支出。

进一步，为了解决现有技术使用的滚筒式匀堆机的导致茶叶易碎的问题，如图3、图4、图5、图6和图7所示，本发明的混料筒3包括筒体31和移动底座32，筒体31能转动的连接于所述移动底座32上，且筒体31的转速可调，移动底座32的设置便于筒体31筒体31的移动，筒体31呈两端敞开的中空结构，筒体31的第一端为入口端，入口端设有入料口311，入料口311与输送带1相接，筒体31的第二端为出口端，出口端设有排料口312，排料口312与传送带4相接，筒体31内设有搅拌桨叶313，搅拌桨叶313能在筒体31转动的过程中对茶叶原料进行搅拌，并能将搅拌后的茶叶原料导向排料口312，筒体31的直径为0.8m～1.5m，优选的，筒体31的直径为1m，与现有技术使用的滚筒式匀堆机的直径3米左右相比，本发明的筒体31的内径较小，物料在内部转动搅拌时落差较小，破损率低，既有效的降低了茶叶的损耗，又减小了混料筒3的占地面积。

进一步，考虑到输送带1与筒体31之间可能存在高度差，从而不便于茶叶原料的输送，为了解决这个问题，如图1所示，在筒体31与输送带1之间设置提升机33，筒体31通过提升机33与输送带1相接，同样的，为了避免茶叶原料在提升机33上运输的过程中散落，造成损失，在本实施例中，优选采用波边提升机，波边提升机的具体结构为现有技术，在此不再赘述，当然，也可以采用其他提升机，只需在提升机的两侧设置挡边，以避免茶叶原料散落。

在本发明的一种实施方式中，如图1和图2所示，投料控制装置2还包括控制器(图中未示出)，具体的，控制器可以采用PLC控制器，称重组件为运送带，运送带与控制器电连接，运送带的第一端对应于投料斗21的出口，运送带的第二端与输送带1相接，茶叶原料经由运送带输送至输送带1上，运送带上设有重量传感器2211，控制器与重量传感器2211电连接，控制器接收重量传感器2211的检测重量信号，并根据检测重量信号控制运送带的运行速度，具体的，控制器将接收到的检测重量信号与预设重量信号进行对比，根据对比结果控制运送带的速度，各控制器的预设重量信号大致相同，若检测重量信号大于预设的重量信号，则控制运送带减慢运行速度，若检测重量信号小于预设的重量信号，则控制运送带加快运行速度，若检测重量信号与预设的重量信号大致相同，则控制运送带维持当前运行速度不变，以确保各投料控制装置2输送至输送带1上的茶叶原料的重量大致相同，在使用时，控制器控制各个茶叶原料单位时间输送至输送带1上的重量为50kg～200kg。

进一步，运送带上还设有速度传感器2212(图中未示出)，速度传感器2212与控制器电连接，控制器接收速度传感器2212的检测速度信号，并根据检测速度信号调整运送带的运行速度，具体的，当需要调整运送带的运行速度时，控制器根据检测速度信号精确调整运送带需要提升或减慢的速度值，以达到精确投料的目的。

进一步，运送带包括驱动电机(图中未示出)和输送机22，输送机22包括橡胶带、托辊221、驱动滚筒222、导向滚筒223和张紧装置，输送机22的各个部件之间的连接关系为现有技术，在此不再赘述，输送机22具有能调节高度的支腿24，支腿24上设有扫叶机构2241，扫叶机构2241能够将残留在橡胶带上的茶叶原料清除，在本实施例中，张紧装置采用螺旋张紧225，螺旋张紧225的具体结构及其工作原理为现有技术，在此不再赘述，驱动电机与输送机22的驱动滚筒222相接，通过驱动电机带动驱动滚筒222转动，从而带动橡胶带运行，将茶叶原料输送至输送带1上，重量传感器2211和速度传感器2212设置于输送机22的托辊221上，既能够准确测量茶叶原料的重量和橡胶带的运行速度，又不会影响茶叶原料的运输，控制器与驱动电机电连接，控制器根据检测重量信号和检测速度信号控制驱动电机的运行，具体的，若检测重量信号大于预设的重量信号，则根据检测速度信号，精确控制驱动电机降低转速，若检测重量信号小于预设的重量信号，则根据检测速度信号，精确控制驱动电机加快转速，若检测重量信号与预设的重量信号大致相同，则控制驱动电机维持当前速度不变。

进一步，为了避免茶叶原料在输送机22的运输过程中散落，造成损失，如图2所示，输送机22的两侧分别设有挡边裙板23，茶叶原料被限制于两挡边裙板23之间，再进一步，为了避免投料头在投料时，茶叶原料飞溅，造成浪费，在两挡边裙板23之间设有进料斗24，进料斗24的入口对应于投料斗21的出口设置，进料斗24上设有整形门241形成出口，进料斗24的出口对应于输送带1的第一端设置，投料斗21内的茶叶原料经由进料斗24顺畅的投放至输送机22上，避免了茶叶原料的浪费。

在本实施方式的一种示例中，为了避免茶叶在下料过程中出现架桥现象，如图1所示，在投料斗21内设有振荡器211，通过振荡器211震动投料斗21，使得茶叶原料下落至输送机22内，振荡器211与控制器电连接，控制器根据检测重量信号控制振荡器211的振幅大小，从而初步控制茶叶原料进入输送机22的重量。

在本发明的另一种实施方式中，称重组件为称量斗(图中未示出)，称量斗的具体结构及其工作原理为现有技术，在此不再赘述，投料斗21的出口能与称量斗的入口相连通，称量斗的出口对应于传送带4设置，通过不同原料的小计量按需称量，再同时将不同原料投放至混料筒3内进行匀和，从而达到在线流量控制匀堆的目的。

进一步，在本实施方式中，为了避免茶叶在下料过程中出现架桥现象，也可以在投料斗21内设有振荡器211，通过振荡器211震动投料斗21，使得茶叶原料下落至称量斗内。

下面结合附图，具体说明本发明的可在线控制投料量的匀堆系统的具体工作过程：

如图1所示，在使用时，将多种茶叶原料分别投入各投料控制装置2的投料斗21中，投料斗21内的茶叶原料在振荡器211的震动作用下，下落至进料斗24内，通过进料斗24的整形门241传送到输送机22的橡胶带上，通过重量传感器2211检测茶叶原料的实时重量，并将检测重量信号传递至PLC控制器，通过速度传感器2212检测输送机22的运行速度，并将检测速度信号传递至PLC控制器，PLC控制器根据接收到的检测重量信号和检测速度信号，精确调整输送机22的运行速度，并同时调整振动器的振幅大小，以达到精确控制投料流量的目的，重量大致相同的各茶叶原料分别通过各输送机22同时输送至输送带1上，再通过提升机33送入筒体31内，通过筒体31对全部茶叶原料进行约5S～10S的搅拌，即可形成品质相均匀一致的产品，产品能经由排料口312投放到传送带4上，并能在传送带4的运输下进行后续包装操作，实现在线连续化生产。

需要说明书的，本发明的可在线控制投料量的匀堆系统，也可以用于搅拌其他原料。

综上所述，本发明的可在线控制投料量的匀堆系统，通过PLC控制器控制称重组件的运行，从而控制输送至输送带上的原料重量，达到了精确投料的目的，提高了茶叶匀堆的均匀性，并且解决了在线连续化生产问题，避免了二次装箱、出入库而产生产茶叶损耗和人工支出；

本发明的可在线控制投料量的匀堆系统，通过缩小筒体的直径尺寸，使得在混合时，降低了原料的高度落差并缩短了原料的匀和时间，有效的解决现有技术使用的滚筒式匀堆机的导致茶叶易碎的问题，从而有效的降低了茶叶的损耗，减小了混料筒的占地面积。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种可在线控制投料量的匀堆系统，其特征在于，所述可在线控制投料量的匀堆系统包括：

投料机构，其包括输送带和至少两组平行且间隔设置的投料控制装置，所述投料控制装置包括投料斗和连接于所述投料斗与所述输送带之间的称重组件，所述投料斗内容置的原料能通过所述称重组件输送至所述输送带，所述称重组件能控制输送至所述输送带的所述原料的重量；

搅拌机构，其包括混料筒和传送带，所述混料筒的入口端与所述输送带相接，所述混料筒的出口端与所述传送带相接。

2.根据权利要求1所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其特征在于，

所述投料控制装置还包括控制器，所述称重组件为运送带，所述运送带与所述控制器电连接，所述运送带的第一端对应于所述投料斗的出料口设置，所述运送带的第二端与所述输送带相接，所述运送带上设有重量传感器，所述控制器与所述重量传感器电连接，所述控制器接收所述重量传感器的检测重量信号，并根据所述检测重量信号控制所述运送带的运行速度。

3.根据权利要求2所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其特征在于，

所述运送带上还设有速度传感器，所述速度传感器与所述控制器电连接，所述控制器接收所述速度传感器的检测速度信号，并根据所述检测速度信号调整所述运送带的运行速度。

4.根据权利要求3所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其特征在于，

所述运送带包括驱动电机和输送机，所述驱动电机与所述输送机的驱动滚筒相接，所述重量传感器和所述速度传感器设置于所述输送机的托辊上，所述控制器与所述驱动电机电连接，所述控制器根据所述检测重量信号和所述检测速度信号控制所述驱动电机的运行。

5.根据权利要求4所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其特征在于，

所述输送机的两侧分别设有挡边裙板，两所述挡边裙板之间设有进料斗，所述进料斗的入口对应于所述投料斗的出口设置，所述进料斗的出口对应于所述输送带的第一端设置。

6.根据权利要求2所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其特征在于，

所述投料斗内设有振荡器，所述振荡器与所述控制器电连接，所述控制器根据所述检测重量信号控制振荡器的振幅大小。

7.根据权利要求1所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其特征在于，

所述称重组件为称量斗，所述投料斗的出口能与所述称量斗的入口相连通，所述称量斗的出口对应于所述传送带设置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其特征在于，

所述混料筒包括筒体和移动底座，所述筒体能转动的连接于所述移动底座上，所述筒体呈两端敞开的中空结构，所述筒体的直径为0.8m～1.5m。

9.根据权利要求8所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其特征在于，

所述筒体的直径为1m。

10.根据权利要求8所述的可在线控制投料量的匀堆系统，其特征在于，

所述筒体与所述输送带之间设有提升机。