CN113080275A - 一种茶叶揉捻机和茶叶揉捻系统 - Google Patents

Abstract

一种茶叶揉捻机，包括：机架、揉盘、揉桶、揉桶盖、加压部、压力检测部和控制器；加压部包括加压驱动部和弹性阻尼部，加压驱动部设置在机架上，弹性阻尼部设置在加压驱动部上；弹性阻尼部在竖直方向上伸缩，加压驱动部用于在竖直方向上调节弹性阻尼部的顶端的位置，弹性阻尼部低端与揉桶盖在竖直方向上同步运动；压力检测部用于检测弹性阻尼部的伸缩量，并根据弹性阻尼部的伸缩量计算所述揉捻压力。本发明中，通过控制弹性阻尼部的伸缩量调节揉桶盖对揉捅内茶叶的揉捻压力，通过压力检测部对弹性阻尼部的伸缩量实时监控，实现了对所述揉捻压力的实时且精确的监控。

Description

一种茶叶揉捻机和茶叶揉捻系统

技术领域

本发明涉及茶叶加工设备领域，尤其涉及一种茶叶揉捻机和茶叶揉捻系统。

背景技术

揉捻是制茶的重要加工工序，其作用主要是破坏茶叶细胞、揉出茶汁，使冲泡的茶水滋味浓烈醇厚，并使茶叶初步成型。揉捻是影响茶叶外形质量的主要工序，也是奠定茶叶耐泡度的关键环节。

茶叶揉捻机是制茶用的一种设备，通过揉捻形成茶叶紧结弯曲的外形，并破坏茶叶细胞组织，促使茶叶的内含物质发生转变，固定茶叶品质。传统的小型揉捻机称重及上下茶需要人工辅助，生产线上的揉捻系统，虽然实现自动称重，但由于揉捻机是揉桶转动，揉盘固定不动，所以造成称重及进料系统过于复杂，需要配置大量定位传感器及相应机械结构，造成成本过高。此外，传统揉捻单机加压并没完全实现自动化，需人工辅助；生产线上的揉捻系统有的虽然不需人工辅助，但所加压力并不能精确、自动、定量控制，实际操作中还需人工判断揉捻是否适度，要获得较理想的揉捻质量，还不能脱离人工干预；目前生产线上的连续式揉捻系统中的多个揉捻机为串联方式，配料时系统需停机，增加了工艺性停歇时间，使生产率降低，同时控制过程是基于PLC实现较复杂的时序控制，控制程序过于复杂，易造成揉捻系统失控；目前连续式揉捻系统的振动式出料槽的揉捻叶易产生堆积，无法铺满出料槽。

发明内容

为了解决上述现有技术中的揉捻机生产效率低效果不理想的缺陷，本发明提出了一种茶叶揉捻机和茶叶揉捻系统。

本发明的目的之一采用以下技术方案：

一种茶叶揉捻机，包括：机架、揉盘、揉桶、揉桶盖、加压部、压力检测部和控制器；

揉盘和揉桶均设置在机架上，且揉盘和揉桶可在水平方向上相对运动；加压部包括加压驱动部和弹性阻尼部，加压驱动部设置在机架上，弹性阻尼部设置在加压驱动部上；弹性阻尼部在竖直方向上伸缩，加压驱动部用于在竖直方向上调节弹性阻尼部的顶端的位置，弹性阻尼部低端与揉桶盖在竖直方向上同步运动；且揉桶盖的运动轨迹伸入揉桶，揉桶盖用于向揉桶内的茶叶施加竖直方向上的揉捻压力；压力检测部用于检测弹性阻尼部的伸缩量，并根据弹性阻尼部的伸缩量计算所述揉捻压力；

控制器用于加载茶叶揉捻程序并根据茶叶揉捻程序控制茶叶揉捻机工作。

优选的，加压驱动部包括主动丝杆和丝杆调节部；丝杆调节部设置在机架上，主动丝杆设置在丝杆调节部上；弹性阻尼部设置在主动丝杆内周，丝杆调节部用于驱动主动丝杆在竖直方向上移动以调节弹性阻尼部顶端在竖直方向上的位置。

优选的，主动丝杆两端对通，主动丝杆上端设有插入主动丝杆内周并与弹性阻尼部顶端相互抵靠的上调节部，主动丝杆下端设有用于对弹性阻尼部低端进行运动限位的下端盖；上调节部在主动丝杆上位置可调。

优选的，主动丝杆的上部设有与主动丝杆中心线平行的上直槽，主动丝杆的下部设有与主动丝杆中心线平行的下直槽；弹性阻尼部的顶端通过穿过上直槽的上连杆连接压力检测部，弹性阻尼部的底端通过穿过下直槽的下连杆连接压力检测部。

优选的，压力检测部采用设置在下连杆上的电阻式电子尺，其压杆的顶端与上连杆连接。

优选的，揉盘连接有用于驱动其在水平方向上进行平面运动的揉盘驱动部，揉桶静止设置并始终位于揉盘上方。

优选的，还包括进料部和称重部；料部包括进料斗和送料部，进料斗和送料部均设置在机架上，进料斗用于填装物料，送料部用于将进料斗中的物料送入揉桶；

称重部包括弹性挡部、翻转部和重量监测部；翻转部转动设置在机架上，弹性挡部设置在机架上并位于翻转部转动轨迹上；翻转部用于承载物料，翻转部在承载的物料的自重作用下转动并抵靠弹性挡部，当翻转部承载的物料的重量达到设定值，则翻转部推开弹性挡部并快速翻转朝向进料斗下料；重量监测部用于统计翻转部下料次数，控制器与重量监测部连接，以便根据重量监测部的检测结果统计翻转部向进料斗运输物料的总重。

优选的，弹性挡部上设有推部，所述推部由上宽下窄的平面图形沿着平行于翻转部旋转轴线的方向延伸形成，且所述推部位于翻转部的旋转轨迹上；机架上设有垫板，弹性挡部设置在垫板上；弹性挡部相对于垫板水平位置可调，通过调节弹性挡部的水平位置改变推部和垫板在水平方向上的距离可改变所述设定值。

本发明的目的之二采用以下方案：

一种茶叶揉捻系统，包括用于向多个如权利要求至任一项所述的茶叶揉捻机配料的进料单元，进料单元包括设置在机架上的配料槽；配料槽上设有与各茶叶揉捻机对应的配料口，且配料口沿着配料槽的出料方向分布；沿着配料槽的出料方向，至少前N个配料口处设有用于堵塞配料口的下料挡板，N为该茶叶揉捻系统包含的揉捻机数量减一后的值，配料槽通过最靠近其上料端且处于打开状态的配料口下料。

优选的，还包括出料单元，出料单元包括下料通道、旋转绞龙和下料驱动部；下料通道设置在机架上，各茶叶揉捻机的揉盘的出料口均位于下料通道上方，出料口打开状态下，揉盘上的物料通过出料口落入下料通道并沿着下料通道排出；多个旋转绞龙设置在下料通道上并沿着下料通道的排料方向分布，各旋转绞龙的中心线垂直于下料通道的排料方向，且旋转绞龙采用双向螺旋绞龙；下料驱动部用于驱动各旋转绞龙绕自身的中心线旋转。

本发明的优点在于：

1)本发明中，通过控制弹性阻尼部的伸缩量调节揉桶盖对揉捅内茶叶的揉捻压力，通过压力检测部对弹性阻尼部的伸缩量实时监控，实现了对所述揉捻压力的实时且精确的监控。

2)本发明中，弹性阻尼部设置在主动丝杆内周，通过主动丝杆对弹性阻尼部进行伸缩方向的限定和伸缩量调节，避免了由于弹性阻尼部的运动偏移，从而进一步保证了对揉桶盖施加的揉捻压力的精确调节。

3)本发明中，可调节上调节部与主动丝杆在竖直方向上的相对位置，从而对弹性阻尼部顶端相对于主动丝杆的初始位置进行调节，从而提高加压部工作的灵活性，扩大了该茶叶揉捻机可实现的揉捻压力的范围，使得该茶叶揉捻机适用范围更广。

4)本发明中，通过上连杆和下连杆的设置，使得弹性阻尼部的伸缩量转换为上连杆和下连杆在竖直方向上的相对位移，有利于进一步提高压力检测部的检测精度，防止由于机器振动等因素造成的检测误差。

5)本发明中，以揉盘运动揉桶静止的方式，实现揉盘与揉桶的相对运动，相对于传统的揉桶运动揉盘静止的方式，使得揉桶盖和加压部均实现了水平方向上的静止。本发明中，通过揉盘转动，实现了水平运动与竖直运动的分离，使得揉桶静止设置，避免了对揉桶的运动定位，避免了揉桶运动导致的各种电子部件例如传感器和控制器的接线不良的风险。同时，也使得揉桶进料更加简单高效，有利于提高茶叶揉捻效率。

6)本发明中，通过翻转部和弹性裆部的设置，实现了通过机械结构对茶叶揉捻机的配料进行称重，将茶叶揉捻机的配料重量转换为翻转部的翻转次数，实现了成本低廉精度高且不易损坏的称重部，有利于保证该茶叶揉捻机的使用寿命。

7)本发明中，可通过调节弹性挡部的水平位置实现对翻转部一次送料重量的精确控制，使得称重部的工作更加灵活可控。

8)本发明中，通过配料槽以及配料槽上对应各揉捻机的配料口向任一茶叶揉捻机配料。通过本发明中的进料单元，可为各个揉捻机精准称重配料，由于揉捻系统中的多个茶叶揉捻机采用并联方式，可以利用重叠的揉捻工艺时间进行配料，达到持续供料的效果。本发明中的进料单元与目前揉捻系统相比，不需要停机配料，提高了配料效率和揉捻系统生产效率。

9)本发明中的下料通道上设有旋转绞龙，旋转绞龙旋转过程中将下料通道上的物料沿着下料通道的排料方向推排，同时也进一步将下料通道上的茶叶打散铺匀，并进一步对茶叶进行塑形。本发明中，旋转绞龙采用双向螺旋绞龙，即所述旋转绞龙两端的螺旋方向相反，以使得旋转绞龙将下料通道上的茶叶向两侧推平，使得茶叶均匀分布在下料通道上，更有利于后续工序茶叶加工流量均匀性，提高成品茶品质。

附图说明

图1为本发明中茶叶揉捻系统的整体图；

图2为本发明中茶叶揉捻机单体图；

图2(a)为图2中A0部分放大图；

图2(b)为图2中B0部分放大图；

图3为图2中加压部结构图；

图4为加压部局部半剖示意图；

图5为图3的部分放大图；

图6为图3的半剖示意图；

图7为本发明中主动丝杆结构图；

图8为本发明中茶叶揉捻机的揉盘及揉盘驱动部结构图；

图9为本发明中茶叶揉捻机的侧视图；

图10为8的局部放大图；

图11为本发明中茶叶揉捻系统的进料单元结构图；

图12为配料槽打开状态结构图；

图13为本发明中茶叶揉捻系统的出料单元局部放大图。

图示：

A、线束；1、茶叶揉捻机；

11、机架；111、导向滑槽；112、上行程开关；113、中行程开关；114、下行程开关；115、垫板；

12、揉盘；121、曲柄；122、曲柄驱动电机；123、蜗轮蜗杆减速机构；124、出茶门；125、转轴；126、旋转撑杆；127、电动推杆；128、第一滑环；129、第二滑环；

13、揉桶；14、揉桶盖；141、法兰盘；142、盖轴；

15、加压部；151、加压驱动部；1511、主动丝杆；15111、导向部；15112、压板；1511a、上直槽；1511b、下直槽；1512、上调节部；1513、下端盖；1514、轴承座；1515、推力轴承；15151、弹性挡圈；1516、传动轮；1517、第一电机；1518、主动齿轮；152、弹性阻尼部；1521、上压板；1522、主弹簧；1523、上连杆；1524、下连杆；1525、下压板；153、第一检测开关；

16、压力检测部；161、压杆；162、回位弹簧；

17、进料部；171、进料斗；172、送料筒；173、送料电机；174、第一振动电机；175、反光件；176、透光件；177、光控开关；

18、称重部；181、弹性挡部；1811、推部；182、翻转部；1821、翻转轴；1822、翻板；18221、遮光部；183、对射开关；

2、进料单元；21、配料槽；21a、配料口；22、配料电机；23、下料挡板；24、下料推杆；

3、出料单元；31、下料通道；32、旋转绞龙；33、下料驱动电机；34、链条；35、第二振动电机。

具体实施方式

一种茶叶揉捻系统

本实施方式提出了一种茶叶揉捻系统，包括进料单元2、出料单元3、总控制器和多个茶叶揉捻机1。

进料单元2用于给各茶叶揉捻机1补充物料即茶叶；各茶叶揉捻机1揉捻完成的茶叶通过出料单元3排出。

茶叶揉捻机

本实施方式提出的一种茶叶揉捻机，包括：机架11、揉盘12、揉桶13、揉桶盖14、加压部15、压力检测部、控制器、进料部17和称重部18。

揉盘12和揉桶13均设置在机架11上，揉盘12连接有用于驱动其在水平方向上进行平面运动的揉盘驱动部，揉桶13静止设置并始终位于揉盘12上方。如此，通过揉盘12相对于揉桶13在水平方向上的运动可对揉桶13内的茶叶施加水平方向上的揉捻力。

加压部15设置在机架11上，揉桶盖14设置在加压部15下端。加压部15用于运动输出并控制揉桶盖14在竖直方向上运动，且揉桶盖14的运动轨迹伸入揉桶13。如此，通过加压部15和揉桶盖14可向揉桶13内的茶叶施加竖直方向上的揉捻压力。值得注意的是，在水平方向上，揉桶盖14、加压部15均与揉桶13相对静止。

本实施方式中，揉盘驱动部包括曲柄121和曲柄驱动电机122。至少三个曲柄121沿着揉盘12圆周方向分布。至少一个曲柄121作为主动曲柄，主动曲柄的两端分别与揉盘12和设置在机架11上曲柄驱动电机122铰接，剩余的曲柄的两端分别与揉盘12和机架11铰接。如此，当曲柄驱动电机122驱动主动曲柄转动，则揉盘12在多个曲柄121的支持下在水平方向上进行偏转运动，以便揉盘12与揉桶13之间发生相对运动。具体的，本实施方式中，曲柄驱动电机122和主动曲柄之间还设置有蜗轮蜗杆减速机构123，曲柄驱动电机122通过蜗轮蜗杆减速机构123带动主动曲柄转动。

本实施方式中，揉盘12的出料口设置在中心位置，揉盘12中部设有用于堵塞出料口的出茶门124，出茶门124连接有设置在揉盘12上的出茶驱动部，出茶驱动部用于驱动出茶门124转动，出茶门124转动到第一位置状态时堵塞出料口；出茶门124转动到第二位置状态时出料口打开，以便揉盘12上的茶叶通过出料口排出。本实施方式中，由于出茶驱动部设置在揉盘12上，当出料口关闭时，出茶门124和揉盘12形成整体并可在水平方向上平面运动，以实现茶叶揉捻。

具体的，出茶驱动部包括：转轴125、旋转撑杆126和电动推杆127。转轴125转动设置在揉盘12下表面，出茶门124和旋转撑杆126均设置在转轴125上并均与转轴125同步转动。电动推杆127设置在揉盘12下表面，电动推杆127的两端分别与揉盘12和旋转撑杆126铰接。随着电动推杆127的伸缩，旋转撑杆126带动转轴125绕转轴中心轴线转动，从而实现出茶门124的开关。具体的，本实施例中，电动推杆127最长时，出料口实现最大开度；电动推杆127最短时，出料口被出茶门124堵塞。具体的，旋转撑杆126采用直角撑杆，其一端与转轴125固定连接，另一端与电动推杆127的自由端铰接连接。

本实施方式中，揉盘12下表面设有套筒，转轴125穿过所述套筒并转动配合，套筒和转轴125在转轴125的轴向上相对固定，以保证出茶门124的运动轨迹相对于出料口的稳定，从而保证出料口的正常开关。

本实施方式中，以任一非主动曲柄作为引线曲柄，用于实现引线曲柄与机架11铰接连接的销轴记作第一销轴，用于实现引线曲柄与揉盘12铰接连接的销轴记作第二销轴，第二销轴为空心销轴。本实施方式中，用于连接电动推杆127的线束A从机架11上引出，依次经过第一销轴、引线曲柄下表面、第二销轴内圈和揉盘12下表面后连接到电动推杆127。该线束A布线过程中，可通过第一销轴、引线曲柄下表面、第二销轴内周和揉盘12下表面对该线束进行固定，从而保证了揉盘12带动电动推杆127和出茶门124平面运动过程中，电动推杆127所接线束A的稳定布线。

具体的，本实施方式中，第一销轴上套设有第一滑环128，且第一滑环128与第一销轴固定连接，即，第一滑环128与机架11相对静止；第一滑环128的中心线与引线曲柄绕第一销轴旋转的旋转轴线重合，且第一滑环128与引线曲柄在第一销轴轴向上相对静止，以便线束A从机架11上经第一滑环128内圈牵引到引线曲柄上。第二销轴上套设有第二滑环129，即第二滑环129与揉盘12相对静止；第二滑环129的中心线与引线曲柄绕第二销轴旋转的旋转轴线重合，且第二滑环129与引线曲柄在第二销轴轴向上相对静止，以便由引线曲柄固定的线束A从第二销轴内腔引出后经过第二滑环129内周至揉盘12下表面。如此，可通过第一滑环128和第二滑环129对线束进行固定。

值得注意的时，本实施方式中的茶叶揉捻机用于茶叶揉捻系统时，多个茶叶揉捻机1的机架11形成整体结构。即，多个茶叶揉捻机1共用一个整的机架11。

加压部

加压部15包括加压驱动部151和弹性阻尼部152。加压驱动部151设置在机架11上，弹性阻尼部152设置在加压驱动部151上。弹性阻尼部152在竖直方向上伸缩，加压驱动部151用于在竖直方向上调节弹性阻尼部152的顶端的位置，弹性阻尼部152低端与揉桶盖14在竖直方向上同步运动。压力检测部16用于检测弹性阻尼部152的伸缩量，并根据弹性阻尼部152的伸缩量计算揉桶盖14对茶叶的揉捻压力。

本实施方式中，加压驱动部151包括主动丝杆1511和丝杆调节部。丝杆调节部设置在机架11上，主动丝杆1511设置在丝杆调节部上。弹性阻尼部152设置在主动丝杆1511内周，丝杆调节部用于驱动主动丝杆1511在竖直方向上移动以调节弹性阻尼部152顶端在竖直方向上的位置。

具体的，本实施方式中，主动丝杆1511两端对通，且主动丝杆1511上端设有插入主动丝杆1511内周并与弹性阻尼部152顶端相互抵靠的上调节部1512，主动丝杆1511下端设有用于对弹性阻尼部152低端进行运动限位的下端盖1513。揉桶盖14上设有法兰盘141，法兰盘141上设有盖轴142，盖轴142穿过下端盖1513连接弹性阻尼部152的低端以实现揉桶盖14和弹性阻尼部152低端在竖直方向上同步运动。

本实施方式中，上调节部1512采用与主动丝杆1511螺纹配合的上螺栓，以便通过旋转上螺栓调节上螺栓与主动丝杆1511的相对位置，从而对弹性阻尼部152顶端相对于主动丝杆1511的初始位置进行调节。具体的，上螺栓的上部伸出主动丝杆1511，以方便旋转上螺栓。

丝杆调节部包括设置在机架11上的轴承座1514，设置在轴承座1514上的推力轴承1515，以及设置在推力轴承1515上的传动轮1516。推力轴承1515和传动轮1516均套设在主动丝杆1511上，传动轮1516与主动丝杆1511螺纹配合。推力轴承1515相对于轴承座1514轴向定位，具体的，推力轴承1515外周设有弹性挡圈15151以实现轴向定位，即使得推力轴承1515仅相对于轴承座1514转动，两者在竖直方向上相对位置不变。传动轮1516与推力轴承1515固定连接，使得传动轮1516在竖直方向上位置固定。

机架11上设有位于竖直方向上的导向滑槽111，主动丝杆1511上设有伸入导向滑槽111并与导向滑槽111滑动配合的导向部15111，通过导向部15111和导向滑槽111的配合，限制了主动丝杆1511随着传动轮1516转动。如此，传动轮1516转动情况下，主动丝杆1511随着传动轮1516的转动沿着导向滑槽111滑动，以调节弹性阻尼部152顶端的位置，即调节对弹性阻尼部152的压力。

本实施方式中，丝杆调节部还包括设置在机架11上的第一电机1517以及设置在第一电机1517输出轴上的主动齿轮1518。主动齿轮1518和传动轮1516均为锥齿轮，且两者相互啮合，以便第一电机1517通过主动齿轮1518带动传动轮1516转动，从而调节主动丝杆1511的位置。

本实施方式中，导向滑槽111上还设有上行程开关112、中行程开关113和下行程开关114。主动丝杆1511上还设有压板15112，压板15112与主动丝杆1511在竖直方向上同步运动，上行程开关112、中行程开关113、下行程开关114和第一电机1517在竖直方向上由上至下分布且均位于压板15112的运动轨迹上。控制器分别连接上行程开关112、中行程开关113和下行程开关114，当压板15112抵靠上行程开关112，则上行程开关112被触发，控制器控制第一电机1517停止转动或者反向转动，以控制主动丝杆1511停止向上运动。当压板15112抵靠下行程开关114，则下行程开关114被触发，控制器控制第一电机1517停止转动或者反向转动，以控制主动丝杆1511停止向下运动。当主动丝杆1511需要复位时，控制器控制第一电机1517工作，直至中行程开关113被压板15112抵靠并触发。

本实施方式中，定义压板15112抵靠中行程开关113时，主动丝杆1511处于初始位置状态。该揉捻机工作后，如果中行程开关113未被触发，则通过丝杆调节部驱动主动丝杆1511向上运动，如果中行程开关113被触发，则完成复位；如果上行程开关112被触发，则通过丝杆调节部驱动主动丝杆1511向下运动直至中行程开关113被触发。或者，该揉捻机工作后，如果中行程开关113未被触发，则通过丝杆调节部驱动主动丝杆1511向下运动，如果中行程开关113被触发，则完成复位；如果下行程开关114被触发，则通过丝杆调节部驱动主动丝杆1511向上运动直至中行程开关113被触发，以对主动丝杆进行复位。本实施方式中，通过上行程开关112和下行程开关114对主动丝杆1511进行上下限位，使其位置可以在最高最低之间的任意位置进行适时调整，增大了其可调整的行程范围，提高了对不同规格尺寸例如底面积和高度的揉桶13的适用性。

本实施方式中，弹性阻尼部152包括上压板1521、下压板1525和主弹簧1522。上压板1521和下压板1525均设置在主动丝杆1511内周并均与主动丝杆1511间隙配合，主弹簧1522设置在上压板1521和下压板1525之间。主动丝杆1511的上部设有与主动丝杆1511中心线平行的上直槽1511a，主动丝杆1511的下部设有与主动丝杆1511中心线平行的下直槽1511b。上压板1521通过穿过上直槽1511a的上连杆1523连接压力检测部16，下压板1525通过穿过下直槽1511b的下连杆1524连接压力检测部16，压力检测部16通过上压板1521和下压板1525在竖直方向上的相对位置变化量计算揉桶盖14对茶叶的揉捻压力。

具体的，上压板1521和上连杆1523一体成型，下压板1525和下连杆1524一体成型。

本实施方式中，下端盖1513或者主动丝杆1511上还设有第一检测开关153，当下压板1525抵靠下端盖1513，则第一检测开关153被触发。控制器与第一检测开关153连接，当第一检测开关153被触发，控制器控制第一电机1517工作以驱动主动丝杆1511向上运动，使得下压板1525和下端盖1513之间保持间隙，从而保证主弹簧1522的压缩量全部转变为揉桶盖14对茶叶的揉捻压力。具体的，参照图7，本实施方式中，第一检测开关153设置在开关安装座15113上，开关安装座15113上设置在主动丝杆1511下端。

压力检测部

压力检测部16采用设置在下连杆1524上的电阻式电子尺，其压杆161的顶端与上连杆1523连接。如此，主弹簧1522的伸缩量转换为上压板1521和下压板1525的相对运动量，并进一步转换为压杆161的长度，从而进一步转换为电阻式电子尺的阻值。如此，便可根据电阻式电子尺的阻值获得主弹簧1522的压缩量即揉桶盖14对茶叶的揉捻压力。

本实施方式中，压杆161上还套设有回位弹簧162，以便压杆161复位。

进料部

进料部17包括进料斗171、送料部和斗料检测单元。进料斗171和送料部均设置在机架11上，进料斗171用于填装物料，送料部用于将进料斗171中的物料即茶叶送入揉桶13。

具体的，本实施方式中，送料部包括送料筒172、送料绞龙和送料电机173，送料筒172设置在机架11上，送料绞龙采用螺旋结构，送料绞龙转动设置在送料筒172内，送料筒172的出料端与揉桶13连通，送料筒172还与进料斗171的下料口连通。具体的，进料斗171设置在送料筒172上，两者交互处相连通。送料电机173连接送料绞龙并驱动送料绞龙旋转以将进料斗171输出的茶叶沿着送料筒172送入揉桶13内。

本实施方式中，进料斗171上安装有第一振动电机174，第一振动电机174用于振动进料斗171，使得进料斗171内的茶叶均匀铺平。

斗料检测单元用于检测进料斗171内的物料体积。控制器与斗料检测单元连接，控制器根据斗料检测单元的检测结果控制进料斗171进出物料。

具体的，斗料检测单元包括：反光件175、透光件176和光控开关177；反光件175和透光件176均设置在进料斗171上，透光件176设置在反光件175反射光线的传播方向上，光控开关177设置在透光件176背离反光件175的一侧，当反光件175和透光件176之间无遮挡，反光件175反射的光线透过透光件176透射到光控开关177上，从而触发光控开关177。本实施方式中，反光件175采用反光板，透光件176采用红外玻璃，光控开关177采用漫反射式光电开关。

控制器连接光控开关177，控制器根据光控开关177的触发信号判断进料斗171中的料位已达下限，需要向进料斗171补充茶叶。

称重部

称重部18包括弹性挡部181和翻转部182。翻转部182转动设置在机架11上，弹性挡部181设置在机架11上并位于翻转部182转动轨迹上。翻转部182用于承载作为物料的茶叶，翻转部182在承载的茶叶的自重作用下转动并抵靠弹性挡部181，当翻转部182承载的茶叶的重量达到设定值，则翻转部182推开弹性挡部181并快速翻转下料。进料斗171位于翻转部182转动轨迹上并用于装填翻转部182下料的茶叶。

本实施方式中，称重部18还包括用于统计翻转部182下料次数的重量监测部。控制器与重量监测部连接，以便根据重量监测部的检测结果统计翻转部182向进料斗171运输物料的总重，所述总重为上述设定值和重量监测部监测到的翻转部182下料次数的乘积。

具体的，弹性挡部181上设有推部1811，所述推部1811由上宽下窄的平面图形沿着平行于翻转部182旋转轴线的方向延伸形成，且所述推部1811位于翻转部182的旋转轨迹上。当翻转部182承载的茶叶总量达到设定值，翻转部182抵靠推部1811并挤压至弹性挡部181变形使得推部1811发生偏移，从而翻转部182快速翻转通过位移后的推部1811，当翻转部182通过后，推部1811随着弹性挡部181的形变恢复而复位，等待翻转部182的下一次抵靠。

本实施方式中，机架11上设有垫板115，弹性挡部181设置在垫板115上，垫板115用于抬高弹性挡部181以给弹性挡部181一个跳动余量。弹性挡部181相对于垫板115水平位置可调，以便调节推部1811和垫板115在水平方向上的距离，以便通过改变弹性挡部181悬臂长度来改变其弹性系数，从而改变上述的设定值。

具体的，弹性挡部181上设有多组沿着垂直于翻转部182旋转轴线的方向上分布的安装孔，弹性挡部181通过任一组安装孔固定在垫板115上。

本实施方式中，翻转部182包括翻转轴1821和设置在翻转轴1821上且沿着周向均匀分布的多块翻板1822，相邻的翻板1822之间形成用于承载茶叶的储物空间。当任一翻板1822抵靠推部1811，则向该翻板1822对应的储物空间输送茶叶，直至该储物空间内的茶叶重量达到设定值，该翻板1822顶起推部且翻转轴1821在储物空间内茶叶的自重作用下快速转动使得该翻板1822快速翻转，从而将储物空间内的茶叶朝向进料斗171排出。本实施方式中，进料斗171上设有位于翻板1822远离翻转轴1821的棱边的转动轨迹上的缺口，以便翻板1822通过该缺口向进料斗171输送茶叶。

本实施方式中，翻转轴1821上设置的翻板1822数量为四，保证任一翻板1822抵靠推部1811时，在翻转轴1821旋转方向上位于该翻板前端的翻板即最近通过推部1811的翻板朝向进料斗171倾斜，保证当前储物空间进料的同时，前一个储物空间可顺利下料；同时也保证翻转轴1821随着储物空间内茶叶的自重进行翻转后的惯性运动量可保证翻转部182运动到下一各进料工位。

本实施方式中，称重监测部包括设置在机架11上的对射开关183和设置在各翻板1822垂直于翻转轴1821旋转轴线的棱边上的遮光部18221，各遮光部18221的转动轨迹相同，对射开关183位于各遮光部18221的转动轨迹上。控制器与对射开关183连接，当任一遮光部18221经过对射开关183，则对射开关183输出信号状态改变，控制器统计翻转部182的一次下料次数。

具体的，本实施方式中，对射开关183常态下输出高电平信号；当遮光部18221经过对射开关183时，对射开关183的对射信号被遮光部18221截断，导致对射开关183输出低电平信号，从而控制器获知翻转部182下料。

进料单元

进料单元包括设置在机架11上的配料槽21和设置在配料槽21上并用于振动配料槽21的配料电机22。

配料槽21上设有与各茶叶揉捻机1对应的配料口21a，且配料口21a沿着配料槽21的出料方向分布。茶叶揉捻机1中抵靠推部1811的翻板1822对应的储物空间正对着该茶叶揉捻机1对应的配料口21a，用于承接配料槽21通过该配料口21a排出的茶叶。

沿着配料槽21的出料方向，至少前N个配料口21a处设有用于堵塞配料口21a的下料挡板23，N为该茶叶揉捻系统包含的揉捻机数量减一后的值。配料槽21通过最靠近其上料端且处于打开状态的配料口21a下料。

本实施方式中，配料槽21倾斜设置，其上料端处于高端。具体的，配料槽21通过位于其上料端的提升机上料。

本实施方式中，配料槽21上对应每一个下料挡板23设有下料推杆24，下料推杆24用于驱动对应的下料挡板23运动，以实现对应的配料口21a的开关。具体的，下料推杆24采用自由端与对应的下料挡板23连接的电动伸缩杆，总控制器与个下料推杆24连接，总控制器通过各下料推杆24控制各配料口21a的开关，从而控制向各揉捻机1的配料。

出料单元

出料单元3包括下料通道31、旋转绞龙32和下料驱动部。下料通道31设置在机架11上，各茶叶揉捻机1的揉盘12的出料口均位于下料通道31上方，出料口打开状态下，揉盘12上的物料通过出料口落入下料通道31并沿着下料通道31排出。

多个旋转绞龙32设置在下料通道31上并沿着下料通道31的排料方向分布，各旋转绞龙32的中心线垂直于下料通道31的排料方向。下料驱动部用于驱动各旋转绞龙32绕自身的中心线旋转，旋转绞龙32旋转过程中将下料通道31上的物料沿着下料通道31的排料方向推排，同时也进一步将下料通道31上的茶叶打散铺匀，并进一步对茶叶进行塑形。

具体的，本实施方式中，下料驱动部包括下料驱动电机33，下料驱动电机33用于驱动任一旋转绞龙32旋转，沿着下料通道31的排料方向，相邻的旋转绞龙32通过链条34传动连接。

具体的，本实施方式中，所述旋转绞龙32采用双向螺旋绞龙，即所述旋转绞龙32两端的螺旋方向相反，以使得旋转绞龙32将下料通道31上的茶叶向两侧推平。

本实施方式中，下料驱动部还包括设置在下料通道31上的第二振动电机35，第二振动电机35用于振动下料通道31，使得落入下料通道31的茶叶振散铺平。

总控制器

总控制器用于在任一茶叶揉捻机1的斗料检测单元检测到对应的进料斗171缺料时控制进料单元2向改茶叶揉捻机1配料；总控制器还用于在任一茶叶揉捻机1的称重部18检测到对应的揉捻机1的配料重量达到设定的上限值时，控制进料单元2停止向该揉捻机1的进料斗171输送茶叶。

以下对本发明提供的茶叶揉捻系统的工作方式做具体说明。

该茶叶揉捻系统中，沿着进料单元2中配料槽21的输送方向，将各配料口21a对应的茶叶揉捻机1依次记作第一揉捻机、第二揉捻机……第N揉捻机，N为该茶叶揉捻系统包含的茶叶揉捻机数量；第i揉捻机对应的配料口21a记作第i配料口，1≤i≤N。

以下为方便描述，进料单元2设置两种状态，第一状态记作暂停状态，该暂停状态下，进料单元2的上料端停止上料，即各揉捻机均停止配料；第二状态记作进料状态，该进料状态下，至少有一个配料口21a处于打开状态，茶叶从配料槽21的上料端输入并从最接近所述上料端且处于打开状态的配料口21a输出，以向对应的揉捻机1输入茶叶。

该茶叶揉捻系统启动后，总控制器控制配料电机22工作，以通过振动配料槽21使得配料槽21上的茶叶流动。每一轮配料过程中，总控制器控制进料单元2切换到进料状态且控制第一至第N-1配料口21a均关闭，以便配料槽21通过第N配料口21a向第N揉捻机1输送茶叶；当总控制器通过第N揉捻机1的对射开关183获知第N揉捻机1该轮配料完成，则总控制器控制第N-1配料口打开，以便配料槽21通过第N-1配料口21a向第N-1揉捻机1输送茶叶；当总控制器通过第N-1揉捻机1的对射开关183获知第N-1揉捻机1该轮配料完成，则总控制器控制第N-2配料口打开……以此类推，直至第1揉捻机1该轮配料完成。

该茶叶揉捻系统启动后，各揉捻机1开始进入揉捻程序。此时，揉捻机的控制器控制送料电机173和第一振动电机174、曲柄驱动电机122均开始工作，总控制器也控制第二振动电机35工作。送料电机173驱动送料绞龙向揉桶13中送料，同时控制器控制第一电机1517工作以通过主动齿轮1518和传动轮1516带动主动丝杆1511向下运动从而向揉桶盖14加压。揉桶13中随着进入的茶叶的增多而顶起揉桶盖14以挤压弹性阻尼部152，使得揉桶13中的茶叶收到更大的揉捻压力；随着揉捻的时间，揉桶13中的茶叶体积减小从而减小揉桶盖14受到的向上的力，此时揉桶盖14会在主动丝杆1511不动的情况下向下运动以减小揉捻压力，当第一检测开关153被触发，则压力检测无效。具体的，控制器根据电阻式电子尺的检测值对第一电机1517的工作状态进行调整，以调整主动丝杆1511位置实现对揉桶盖14施加设定压力，即实现设定的茶叶揉捻压力。当第一检测开关153被触发，控制器控制第一电机1517反转，保证弹性阻尼部152的低端与下端盖1513之间有一定间隙，从而保证弹性阻尼部152对揉桶盖14的有效加压。茶叶揉捻程序完成后，控制器控制电动推杆127工作使得揉盘12的出料口打开，揉盘12上的茶叶通过出料口落入下料通道31并沿着下料通道31排出。

同时，当任一茶叶揉捻机1的斗料检测单元发出触发信号，即光控开关177被触发，则总控制器控制进料单元2向该茶叶揉捻机输送茶叶。

具体实施时，可设置总控制器与各茶叶揉捻机1的控制器进行通信，以便及时了解各揉捻机1的料位状态，从而控制进料单元2向各揉捻机1补充茶叶。

以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种茶叶揉捻机，其特征在于，包括：机架(11)、揉盘(12)、揉桶(13)、揉桶盖(14)、加压部(15)、压力检测部和控制器；

揉盘(12)和揉桶(13)均设置在机架(11)上，且揉盘(12)和揉桶(13)可在水平方向上相对运动；加压部(15)包括加压驱动部(151)和弹性阻尼部(152)，加压驱动部(151)设置在机架(11)上，弹性阻尼部(152)设置在加压驱动部(151)上；弹性阻尼部(152)在竖直方向上伸缩，加压驱动部(151)用于在竖直方向上调节弹性阻尼部(152)的顶端的位置，弹性阻尼部(152)低端与揉桶盖(14)在竖直方向上同步运动；且揉桶盖(14)的运动轨迹伸入揉桶(13)，揉桶盖(14)用于向揉桶(13)内的茶叶施加竖直方向上的揉捻压力；压力检测部(16)用于检测弹性阻尼部(152)的伸缩量，并根据弹性阻尼部(152)的伸缩量计算所述揉捻压力；

控制器用于加载茶叶揉捻程序并根据茶叶揉捻程序控制茶叶揉捻机工作。

2.如权利要求1所述的茶叶揉捻机，其特征在于，加压驱动部(151)包括主动丝杆(1511)和丝杆调节部；丝杆调节部设置在机架(11)上，主动丝杆(1511)设置在丝杆调节部上；弹性阻尼部(152)设置在主动丝杆(1511)内周，丝杆调节部用于驱动主动丝杆(1511)在竖直方向上移动以调节弹性阻尼部(152)顶端在竖直方向上的位置。

3.如权利要求2所述的茶叶揉捻机，其特征在于，主动丝杆(1511)两端对通，主动丝杆(1511)上端设有插入主动丝杆(1511)内周并与弹性阻尼部(152)顶端相互抵靠的上调节部(1512)，主动丝杆(1511)下端设有用于对弹性阻尼部(152)低端进行运动限位的下端盖(1513)；上调节部(1512)在主动丝杆(1511)上位置可调。

4.如权利要求2所述的茶叶揉捻机，其特征在于，主动丝杆(1511)的上部设有与主动丝杆(1511)中心线平行的上直槽(1511a)，主动丝杆(1511)的下部设有与主动丝杆(1511)中心线平行的下直槽(1511b)；弹性阻尼部(152)的顶端通过穿过上直槽(1511a)的上连杆(1523)连接压力检测部(16)，弹性阻尼部(152)的底端通过穿过下直槽(1511b)的下连杆(1524)连接压力检测部(16)。

5.如权利要求4所述的茶叶揉捻机，其特征在于，压力检测部(16)采用设置在下连杆(1524)上的电阻式电子尺，其压杆(161)的顶端与上连杆(1523)连接。

6.如权利要求1所述的茶叶揉捻机，其特征在于，揉盘(12)连接有用于驱动其在水平方向上进行平面运动的揉盘驱动部，揉桶(13)静止设置并始终位于揉盘(12)上方。

7.如权利要求1所述的茶叶揉捻机，其特征在于，还包括进料部(17)和称重部(18)；料部(17)包括进料斗(171)和送料部，进料斗(171)和送料部均设置在机架(11)上，进料斗(171)用于填装物料，送料部用于将进料斗(171)中的物料送入揉桶(13)；

称重部(18)包括弹性挡部(181)、翻转部(182)和重量监测部；翻转部(182)转动设置在机架(11)上，弹性挡部(181)设置在机架(11)上并位于翻转部(182)转动轨迹上；翻转部(182)用于承载物料，翻转部(182)在承载的物料的自重作用下转动并抵靠弹性挡部(181)，当翻转部(182)承载的物料的重量达到设定值，则翻转部(182)推开弹性挡部(181)并快速翻转朝向进料斗(171)下料；重量监测部用于统计翻转部(182)下料次数，控制器与重量监测部连接，以便根据重量监测部的检测结果统计翻转部(182)向进料斗(171)运输物料的总重。

8.如权利要求1所述的茶叶揉捻机，其特征在于，弹性挡部(181)上设有推部(1811)，所述推部(1811)由上宽下窄的平面图形沿着平行于翻转部(182)旋转轴线的方向延伸形成，且所述推部(1811)位于翻转部(182)的旋转轨迹上；机架(11)上设有垫板(115)，弹性挡部(181)设置在垫板(115)上；弹性挡部(181)相对于垫板(115)水平位置可调，通过调节弹性挡部(181)的水平位置改变推部(1811)和垫板(115)在水平方向上的距离可改变所述设定值。

9.一种茶叶揉捻系统，其特征在于，包括用于向多个如权利要求1至8任一项所述的茶叶揉捻机配料的进料单元，进料单元包括设置在机架(11)上的配料槽(21)；配料槽(21)上设有与各茶叶揉捻机(1)对应的配料口(21a)，且配料口(21a)沿着配料槽(21)的出料方向分布；沿着配料槽(21)的出料方向，至少前N个配料口(21a)处设有用于堵塞配料口(21a)的下料挡板(23)，N为该茶叶揉捻系统包含的揉捻机数量减一后的值，配料槽(21)通过最靠近其上料端且处于打开状态的配料口(21a)下料。

10.如权利要求9所述的茶叶揉捻系统，其特征在于，还包括出料单元(3)，出料单元(3)包括下料通道(31)、旋转绞龙(32)和下料驱动部；下料通道(31)设置在机架(11)上，各茶叶揉捻机(1)的揉盘(12)的出料口均位于下料通道(31)上方，出料口打开状态下，揉盘(12)上的物料通过出料口落入下料通道(31)并沿着下料通道(31)排出；多个旋转绞龙(32)设置在下料通道(31)上并沿着下料通道(31)的排料方向分布，各旋转绞龙(32)的中心线垂直于下料通道(31)的排料方向，且旋转绞龙(32)采用双向螺旋绞龙；下料驱动部用于驱动各旋转绞龙(32)绕自身的中心线旋转。

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