CN112623340A - 一种用于茶叶充氮包装的氮气舱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于茶叶充氮包装的氮气舱，包括充氮舱体，充氮舱体内设置有传送带，所述传送带上固定设置有一组茶罐基座；所述传送带的上方，依次设置有称茶装料机、充氮装置、贴膜机、封膜机和旋盖机；所述充氮装置，包括罩盖，所述罩盖上连接设置有抽真空管道和充氮针管，所述抽真空管道上，设置有截止阀，所述充氮针管上方，连接设置有充氮注射器，充氮注射器包括带有刻度标识的计量筒和注射塞，注射塞的一端连接设置有带动注射塞来回运动的动力装置。本发明能够提高茶叶充氮包装的质量，减少氮气的用量，避免氮气泄漏浪费，可广泛应用于茶叶充氮包装领域。
Description
技术领域
本发明涉及茶叶加工设备领域，尤其是涉及一种用于茶叶充氮包装的氮气舱。
背景技术
目前我国在茶叶充氮保鲜方面，一般都是应用充氮包装机在车间内直接进行充氮包装。这种充氮包装方式，虽然也能达到较好的充氮保鲜效果，但是确存在着氮气易泄漏，氮气用量大，充氮成本高等问题，尤其是充氮量难以控制，充氮不均衡，已影响到茶叶包装保鲜质量。此外，现有充氮生产线，当充氮完成后，罐体密封前，茶叶和茶叶包装物均暴露在空气中，易接触外界细菌，导致污染也影响产品质量。为此，研发一种无氮气泄漏，茶叶充氮质量好，包装成本低，清洁度高的充氮包装装置，是我国茶业界急需解决的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于茶叶充氮包装的氮气舱，解决现有茶叶在装罐时，氮气易泄漏，充氮量不稳定，且罐体易受外界污染等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于茶叶充氮包装的氮气舱，包括充氮舱体，所述充氮舱体的两端设置有可开闭的舱门，充氮舱体内设置有传送带，所述传送带上固定设置有一组茶罐基座；所述传送带的上方沿送料方向依次设置有称茶装料机、充氮装置、贴膜机、封膜机和旋盖机；所述充氮装置，包括扣压在茶叶罐上的罩盖，所述罩盖上连接设置有抽真空管道和充氮针管，所述抽真空管道上设置有截止阀，所述充氮针管上方连接设置有充氮注射器，充氮注射器包括带有刻度标识的计量筒和注射塞，注射塞的一端连接设置有带动注射塞来回运动的动力装置，注射塞的行程与茶叶罐每次注入的氮气量相适配；所述计量筒的一侧还连接设置有氮气进气管道，所述罩盖内还设置有一层防止茶叶吸入抽真空管道内的筛网。
为保证充氮舱体始终处于无菌的环境，所述充氮舱体的顶部设置有一组灭菌灯。
为便于茶叶罐的自动进料和出料，所述充氮舱体的两端分别设置有将茶叶罐送入充氮舱体内的进料输送带和将充氮包装好的茶叶罐送出充氮舱体的出料输送带，还设置有将茶叶罐从进料输送带转移至传送带上的进料抓取机械手，将茶叶罐从传送带上转移至出料输送带上的出料抓取机械手。
为减少开闭舱门的次数，所述充氮舱体内，还设置有进料储料带和出料储料带，进料储料带和出料储料带上设置有一组茶罐基座；所述进料储料带与进料输送带间设置有第一进料抓取机械手，进料储料带与传送带间设置有第二进料抓取机械手；所述出料储料带与传送带间，设置有第一出料抓取机械手，出料储料带与出料输送带间，设置有第二出料抓取机械手；所述进料储料带和出料储料带为多层层叠结构，从而缩短氮气舱的容积。
为保证茶叶准确入料和防止茶叶在落料时断碎，所述称茶装料机，包括储料斗，设置在储料斗下方与茶叶罐配合的多头称重单元，所述多头称重单元包括一组称量筒，设置在称量筒底部可翻转的称重台，称量筒的上部设置有可开闭的落料阀，所述储料斗的底部设置有一组与称量筒相适配的落料口；所述多头称重单元连接设置有控制单元及用于显示和操作的显示屏。
为保证茶叶进入称量筒同时减少茶叶断碎，所述储料斗的底部，设置有带动储料斗震动的震动器及支撑储料斗的支撑腿，支撑腿的底部设置有缓冲弹簧。
为保证进入储料斗内的茶叶匀整一致性，避免断茎碎叶进入，所述储料斗的上方，设置有抖筛机，抖筛机上设置有一层抖筛网，抖筛网的目数为10目，抖筛网的上层出料口与储料斗对接。
优先的，所述进料抓取机械手包括两平行设置的水平滑轨，设置在水平滑轨上的滑块，设置在两滑块上的下行气缸，下行气缸的活动端连接设置有横杆，横杆上设置有一组与茶叶罐相适配的手指气缸或吸盘，还设置有带动滑块移动的水平气缸；所述出料抓取机械手的结构与进料抓取机械手相同。
本发明的有益效果：本发明通过将称茶装料机，充氮装置，贴膜机，封膜机，旋盖机设置在充氮舱体内，进行茶叶连续化充氮包装，同时还在充氮舱内，设置一组灭菌灯，使整个包装过程处在充氮无菌的环境中，并通过机械设备实现自动连续化的充氮包装，从而保证包装的茶叶，清洁卫生，避免受到二次污染影响产品质量。因整个充氮过程都在氮气的环境中，也能避免茶叶罐在充氮后，因氮气的流失导致茶叶罐中氮气量不足的问题。同时封闭的舱体结构，还能防止氮气泄漏污染环境。另外茶叶罐的充氮，采用充氮注射器进行，能够准确控制每次注入的量，在确保所需充氮量的同时，能够最大限度的减少氮气的浪费，从而节约充氮的用量和包装成本。所述茶叶罐的进料和出料，均采用机械手和输送带的配合方式，结构简单，自动化程度高，清洁度高。所述称茶装料机，采用多头称重单元，并通过控制单元进行输入控制，可准确获得所需的茶叶重量，精度高，不会缺斤少两。同时采用储料斗震动的方式，使茶叶落入称量筒，能够减少茶叶的断碎率，从而保证茶叶品质的匀净性。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明充氮装置的结构示意图。
图3为本发明称茶装料机的结构示意图。
图4为本发明进料抓取机械手的结构示意图。
具体实施方式
实施例，如图1至4所示，一种用于茶叶充氮包装的氮气舱，用于对茶叶进行装罐充氮密封，该氮气舱，包括充氮舱体1，充氮舱体1采用304不锈钢材料制作的密封舱。充氮舱体1长4.2米，宽2.2米，高3.2米。所述充氮舱体1的两端设置有可自动开闭的舱门2，进料和出料时舱门2自动打开，充氮包装时进行全封闭作业。在充氮舱体1上，还设置有抽气管101用于抽出充氮舱体1内的空气，还设置有氮气进气管102，用于向充氮舱体1内充入氮气。所述充氮舱体1内，设置有传送带3，所述传送带3上固定设置有一组茶罐基座4，茶罐基座4沿传送带3宽度方向间隔设置，沿传送带3长度方向也间隔设置，从而在传送带3上形成多排茶罐基座4。所述充氮舱体1的两端舱门2处，分别设置有将茶叶罐送入充氮舱体1内的进料输送带11和将充氮封装好的茶叶罐，送出充氮舱体1的出料输送带12，还设置有将茶叶罐从进料输送带11转移至传送带3上的茶罐基座4内的进料抓取机械手13，将茶叶罐从传送带3上的茶罐基座4内转移至出料输送带12上的出料抓取机械手14。当茶叶罐，需要进入充氮舱体1内时，进料端的舱门2打开，进料输送带11将茶叶罐送入充氮舱体1内，然后通过料抓取机械手13将茶叶罐转移至传送带3上的茶罐基座4内。同时，出料端的舱门2打开，将充氮封装后的茶罐进行出料，出料抓取机械手14将茶叶罐抓取并转移至出料输送带12上，通过出料输送带12的移动将茶叶罐带出充氮舱体1。所述进料抓取机械手13包括两平行设置的水平滑轨1301，设置在水平滑轨1301上的滑块1302，设置在两滑块1302上的下行气缸1304，下行气缸1304的活动端，连接设置有横杆1303，横杆1303上，设置有一组与茶叶罐相适配的手指气缸或吸盘1305，手指气缸或吸盘1305的个数和距离与传送带3上单排茶罐基座4的个数和距离相适配，从而实现一次完成一排茶叶罐的移动和摆放。此外还设置有带动滑块1302移动的水平气缸1306，抓取时先通过水平气缸1306带动滑块1302水平移动至进料输送带11上方，然后下行气缸1304下行，通过手指气缸或吸盘1305将茶叶罐抓取，下行气缸1304上行与进料输送带11脱离，在水平气缸1306的带动下向传送带3的上方移动。当移动到位后，下行气缸1304下行，将茶叶罐装入传送带3内的茶罐基座4中，手指气缸或吸盘1305松开，完成茶叶罐的转移。所述吸盘优选采用真空吸盘，所述出料抓取机械手14的结构与进料抓取机械手13相同。
为减少舱门2的开闭次数，所述充氮舱体1内，还设置有进料储料带15和出料储料带16，分别用于存储空罐和封装后的茶叶罐。进料储料带15和出料储料带16上，设置有一组茶罐基座4，茶罐基座4的排列与传送带3上的保持适配，即每排茶罐基座4的个数与传送带3上的相同。为防止茶叶罐在开口朝下的状态下不会掉落，所述茶罐基座4的内壁上，设置有弹性卡爪401。
所述进料端，设置有两个进料抓取机械手13，为便于区分，定义为第一进料抓取机械手131和第二进料抓取机械手132。所述第一进料抓取机械手131，位于进料储料带15与进料输送带11间，第二进料抓取机械手132，位于进料储料带15与传送带3间。所述出料抓取机械手14也设置有两个，为便于区别，分别定义为第一出料抓取机械手141和第二出料抓取机械手142。所述第一出料抓取机械手141，位于出料储料带16与传送带3间，第二出料抓取机械手142，位于出料储料带16与出料输送带12间。所述进料储料带15和出料储料带16，为多层层叠结构，这样有效减小充氮舱体1的空间，从而保持舱内氮气量。当舱门开启时，通过第一进料抓取机械手131，将茶叶罐放入进料储料带15内，进料储料带15转动更换位置，直至将进料储料带15上的茶罐基座4装满，然后关闭舱舱门，排出空气，向充氮舱体1内注入氮气。第二进料抓取机械手132，抓取第一排茶叶罐放入传送带3上的茶罐基座4内并向前输送，依次经过称茶装料机5装罐、充氮装置6对茶叶罐进行充氮、贴膜机7贴膜、封膜机8封膜和旋盖机9旋盖等工序完成后，通过第一出料抓取机械手141，将封装好的茶叶罐送至出料储料带16上，出料储料带16装好一排后即转动一段距离，准备迎接下一批茶叶罐。当出料储料带16，装满茶叶罐后，舱门2打开进行出料，第二出料抓取机械手142，将茶叶罐抓取至出料输送带12上并向前输送。所述进料储料带15和出料储料带16的结构和大小相同，从而使得进料储料带15进料时，出料储料带16刚好出料，充氮舱体1两端的舱门2同时开闭。
为进一步提高整个充氮舱体1的无菌环境，保持舱内的清洁度，所述充氮舱体1的顶部设置有一组灭菌灯10，优选沿充氮舱体1长度方向间隔，设置4盏。
所述传送带3的上方，沿送料方向依次设置有称茶装料机5、充氮装置6、贴膜机7、封膜机8和旋盖机9；依次向茶叶罐中装入茶叶，充氮，对茶叶罐进行贴膜，封膜和旋盖密封。所述称茶装料机5，包括储料斗51，设置在储料斗51下方与茶叶罐配合的多头称重单元52。所述多头称重单元52，包括一组称量筒521，设置在称量筒521底部可翻转的称重台522，称量筒521的上部，设置有可开闭的落料阀523。所述储料斗51的底部，设置有一组与称量筒521相适配的落料口511；茶叶从落料口511落入称量筒521中，当称重台522检测到茶叶重量满足要求后，落料阀523关闭，称重台522打开，茶叶落入下方的茶叶罐内。所述多头称重单元52，连接设置有控制单元53及用于显示和操作的显示屏54。操作人员可以根据茶叶罐的罐体大小选择装罐的重量，并通过显示屏54上的操作来实现调整。同时还可以从显示屏54上记录和读取每次的装茶量，控制装罐的准确性。为提高茶叶的包装质量，减少装罐时的茶叶断碎率，所述储料斗51为振动储料斗，储料斗51的底部，设置有带动储料斗51震动的震动器512及支撑储料斗51的支撑腿513，支撑腿513的底部，设置有缓冲弹簧514，震动器512带动储料斗51震动，从而使茶叶缓慢落入落料口511，且不易断碎。为进一步保证茶叶的品质，所述储料斗51的上方，设置有抖筛机55，抖筛机55上，设置有一层抖筛网551，抖筛网551的目数为10目，抖筛网551的上层出料口与储料斗51对接，通过抖筛网551将茶叶中的碎末筛除。
所述充氮装置6，包括扣压在茶叶罐上的罩盖61，罩盖61可以上下运动与茶叶罐配合或分离，可通过气缸带动支架上下运动，然后将罩盖61固定安装在支架上随支架一起运动。所述罩盖61上，连接设置有抽真空管道62和充氮针管63；所述充氮针管63上方，连接设置有充氮注射器65，充氮注射器65包括带有刻度标识的计量筒6501和注射塞6502:注射塞6502的一端连接设置有带动注射塞6502来回运动的动力装置6503，动力装置6503优选采用动力泵。注射塞6502的行程与茶叶罐每次注入的氮气量相适配，可根据茶叶罐每次的充氮量，调整注射塞6502的位置，使每次注射塞6502的下压量刚好为每次茶叶罐的充氮量。所述计量筒6501的一侧，还连接设置有氮气进气管道66，当注射塞6502上移时，进气管道66与计量筒6501连通，向计量筒6501送入氮气，当注射塞6502下行充氮时，进气管道66被注射塞6502挡着停止氮气的供应。所述充氮针管63上，设置有控制阀6301用于控制充氮针管63的开闭。先通过抽真空管道62，将茶叶罐内的空气排出，然后通过充氮针管63向茶叶罐内注入氮气。所述抽真空管道62上，设置有截止阀64，用于控制抽真空管道62的开闭。为防止在抽真空时，茶叶一起进入抽真空管道62，所述罩盖61内，还设置有一层防止茶叶吸入抽真空管道62内的筛网67，筛网的目数为12。
所述贴膜机7为机械自动贴膜机，不需要人工进行操作。所述封口膜为PETALPE复合膜，是由聚酯(PET)与铝箔(AL)及聚乙烯(PE)通过黏合剂复合而成一种药品包装使用膜。不仅阻隔性强，可有效阻止水气光热进入罐内，而且黏合密封度好，常温下贮放3-5年均有良好的密封性，不会开裂脱膜。将贴膜机7，设置在充氮舱体1内进行无菌贴膜封罐，可杜绝微生物杂菌和氧气进入罐中，使罐中茶叶处于无菌无氧状态保鲜，不仅可延长保鲜期1-1.5倍，而且没有“异味”，可确保其色香味形品质稳定质量安全。所述封膜机8，为自动高温封膜机。封膜时封膜机8的罩盖套住茶叶罐的罐口并以一定压力压住封口膜，然后以220-250℃高温进行粘合封膜。所述旋盖机9，为机械手旋盖密封机。旋盖机9上的智能机械手，将茶罐的外盖放到封膜后罐口上，随后旋盖器以顺时针方向将罐盖拧紧密封。贴膜机7、封膜机8和旋盖机9均为成熟技术，在此不再进行详细复述。
以上结合附图，对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案，进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案，直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于茶叶充氮包装的氮气舱，其特征在于：包括充氮舱体(1)，所述充氮舱体(1)的两端，设置有可开闭的舱门(2)，充氮舱体(1)内设置有传送带(3)，所述传送带(3)上固定设置有一组茶罐基座(4)；所述传送带(3)的上方，沿送料方向依次设置有称茶装料机(5)、充氮装置(6)、贴膜机(7)、封膜机(8)和旋盖机(9)；所述充氮装置(6)包括扣压在茶叶罐上的罩盖(61)，所述罩盖(61)上连接设置有抽真空管道(62)和充氮针管(63)，所述抽真空管道(62)上设置有截止阀(64)，所述充氮针管(63)上方，连接设置有充氮注射器(65)，充氮注射器(65)包括带有刻度标识的计量筒(6501)和注射塞(6502)，注射塞(6502)的一端连接设置有带动注射塞(6502)来回运动的动力装置(6503)，注射塞(6502)的行程与茶叶罐每次注入的氮气量相适配；所述计量筒(6501)的一侧还连接设置有氮气进气管道(66)，所述罩盖(61)内还设置有一层防止茶叶吸入抽真空管道(62)内的12目筛网(67)。
2.如权利要求1所述的用于茶叶充氮包装的氮气舱，其特征在于：所述充氮舱体(1)的顶部设置有一组灭菌灯(10)。
3.如权利要求1所述的用于茶叶充氮包装的氮气舱，其特征在于：所述充氮舱体(1)的两端，分别设置有将茶叶罐送入充氮舱体(1)内的进料输送带(11)和将充氮包装好的茶罐送出充氮舱体(1)的出料输送带(12)，还设置有将茶叶罐从进料输送带(11)转移至传送带(3)上的进料抓取机械手(13)，将茶叶罐从传送带(3)上转移至出料输送带(12)上的出料抓取机械手(14)。
4.如权利要求3所述的用于茶叶充氮包装的氮气舱，其特征在于：所述充氮舱体(1)内还设置有进料储料带(15)和出料储料带(16)，进料储料带(15)和出料储料带(16)上，设置有一组茶罐基座(4)；所述进料储料带(15)与进料输送带(11)间设置有第一进料抓取机械手(131)，进料储料带(15)与传送带(3)间，设置有第二进料抓取机械手(132)，所述出料储料带(16)与传送带(3)间设置有第一出料抓取机械手(141)，出料储料带(16)与出料输送带(12)间，设置有第二出料抓取机械手(142)；所述进料储料带(15)和出料储料带(16)为多层层叠结构。
5.如权利要求1所述的用于茶叶充氮包装的氮气舱，其特征在于：所述称茶装料机(5)包括储料斗(51)，设置在储料斗(51)下方与茶叶罐配合的多头称重单元(52)，所述多头称重单元(52)包括一组称量筒(521)，设置在称量筒(521)底部，可翻转的称重台(522)，称量筒(521)的上部，设置有可开闭的落料阀(523)，所述储料斗(51)的底部，设置有一组与称量筒(521)相适配的落料口(511)；所述多头称重单元(52)连接设置有控制单元(53)及用于显示和操作的显示屏(54)。
6.如权利要求5所述的用于茶叶充氮包装的氮气舱，其特征在于：所述储料斗(51)的底部，设置有带动储料斗(51)震动的震动器(512)及支撑储料斗(51)的支撑腿(513)，支撑腿(513)的底部，设置有缓冲弹簧(514)。
7.如权利要求5所述的用于茶叶充氮包装的氮气舱，其特征在于：所述储料斗(51)的上方，设置有抖筛机(55)，抖筛机(55)上，设置有一层抖筛网(551)，抖筛网(551)的目数为10目，抖筛网(551)的上层出料口与储料斗(51)对接。
8.如权利要求3所述的用于茶叶充氮包装的氮气舱，其特征在于：所述进料抓取机械手(13)包括两平行设置的水平滑轨(1301)，设置在水平滑轨(1301)上的滑块(1302)，设置在两滑块(1302)上的下行气缸(1304)，下行气缸(1304)的活动端连接设置有横杆(1303)，横杆(1303)上，设置有一组与茶叶罐相适配的手指气缸或吸盘(1305)，还设置有带动滑块(1302)移动的水平气缸(1306)；所述出料抓取机械手(14)的结构与进料抓取机械手(13)相同。
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