CN113291876B - 一种茶叶提香机 - Google Patents
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Abstract
一种茶叶提香机，包括：机架、烘焙部和转运部；转运部包括转运输送带、匀料部和匀料检测部；匀料检测部包括第一反光板和第一光电开关；第一光电开关设置在支架上并位于转运输送带上方，第一反光板设置在转运输送带上，转运输送带运输过程中至少存在一个位置状态作为检测状态，转运输送带处于检测状态时，转运输送带上表面的各第一反光板与第一光电开关一一对应，当第一反光板反射的光线投射到对应的第一光电开关上则第一光电开关被触发。匀料检测部中反光板和光电开关配合，判断转运输送带上表面是否被完全覆盖，实现了对转运输送带上物料均匀平铺的实时监测。
Description
技术领域
本发明涉及茶叶加工领域，尤其涉及一种茶叶提香机。
背景技术
目前茶叶生产线上没有流量控制单元，茶叶生产线上的茶叶流量是不稳定的，当生产线上的茶叶进入提香机时，流量的不稳定造成茶叶难以得到均匀烘焙。提香机送料机构缺乏精确称重及有效的匀叶装置，导致其输送带上的茶叶堆积和产生空白区域；目前茶叶烘焙机通过加热元件烘焙茶叶，但热电偶温度传感器一般只有一个，只能感知装有热电偶的加热元件的温度，实际上只是调节这个加热元件的温度，其它加热元件的温度无法调节，由于其它加热元件的温度不能单独调节，难以精确控温；现有的茶叶烘焙机加热元件为电加热管，只能营造线性的温度场，不能营造三维立体动态温度场；目前输送带式茶叶烘焙机输送带为连续供料工作方式，虽然可以通过调慢输送带的线速度来保证烘焙时间，但由于来料流量的不均匀，输送带上茶叶是非均匀铺满输送带(有空白区域及堆积)，导致茶叶烘焙的不均匀。
发明内容
为了解决上述现有技术中的茶叶提香机加工的茶叶品质不均匀等缺陷，本发明提出了一种茶叶提香机。
本发明采用以下技术方案：
一种茶叶提香机，包括：机架、烘焙部和转运部；烘焙部包括多层水平布置在机架上且运输方向相互平行的烘焙输送带，烘焙部还包括设置在机架上并用于对烘焙输送带进行加热的加热部；
转运部包括转运输送带、匀料部和匀料检测部；转运输送带水平设置在机架上并位于最上层烘焙输送带上方；转运输送带的运输方向与烘焙输送带的运输方向相同，且自上而下，转运输送带和各层烘焙输送带在水平方向上交错布置；多层烘焙输送带位于矩形六面体的烘焙空间中；
匀料部用于将转运输送带上的物料均匀平铺；
匀料检测部包括第一反光板和第一光电开关；第一光电开关设置在机架上并位于转运输送带上方，第一反光板设置在转运输送带上，转运输送带运输过程中至少存在一个位置状态作为检测状态，转运输送带处于检测状态时，转运输送带上表面的各第一反光板与第一光电开关一一对应，当第一反光板反射的光线投射到对应的第一光电开关上则第一光电开关被触发。
优选的，加热部包括上下滑动地设置在机架上的上加热支架和滑动设置在上加热支架上的上加热单元，上加热单元用于给烘焙输送带进行加热，上加热支架位于最上层烘焙输送带的上方，上加热单元的滑动方向平行于烘焙输送带的输送方向。
优选的，上加热单元包括滑动设置在上加热支架上的平移支架和设置在平移支架上的加热板；上加热单元中的加热板位于所述烘焙空间的顶面，所述烘焙空间的四个侧面均分布有设置在机架上的加热板；加热板由支撑板和设置在支撑板朝向烘焙空间一面的加热元件组成；支撑板采用镜面不锈钢板。
优选的，匀料部包括匀叶支架和匀叶器；匀叶支架上下运动地设置在机架上，匀叶器滑动设置在匀叶支架上，且匀叶器在匀叶支架上的运动轨迹所在面平行于转运输送带上表面，匀叶器在匀叶支架上的滑动方向平行于转运输送带的运输方向，且匀叶器的运动轨迹完全覆盖转运输送带的上表面。
优选的，还包括进料部和控制单元，进料部用于对物料进行测量，以获得设定量的物料并输送带到转运输送带上；匀料检测部还包括用于检测转运输送带上物料厚度的厚度检测单元；控制单元分别连接厚度检测单元和各第一光电开关，当各第一光电开关均没有触发，且厚度检测单元的检测值达到控制单元根据设定重量设置的设定厚度时，控制单元判断转运输送带上的物料均匀平铺。
优选的，匀料部还包括用于驱动匀叶支架上下运动的匀叶升降部和用于驱动匀叶器在匀叶支架上滑动的匀叶驱动部；控制单元还分别连接匀叶升降部和匀叶驱动部；控制单元内设有匀叶程序，所述匀叶程序被执行时，实现如下步骤：
SB1、通过匀叶升降部驱动匀叶支架复位，通过匀叶驱动部驱动匀叶器复位；
SB2、通过匀叶驱动部驱动匀叶器沿着匀叶支架完成一次往复运动；
SB3、判断是否存在被触发的第一光电开关，并判断厚度检测单元的检测值是否达到设定厚度；
SB4、如果存在被触发的第一光电开关，且厚度检测单元的检测值没有达到设定厚度，则通过匀叶升降部驱动匀叶支架向下运动设定行程值，然后返回步骤SB2；
SB5、如果存在被触发的第一光电开关，且厚度检测单元的检测值达到设定厚度，则返回步骤SB2；
SB6、如果不存在被触发的第一光电开关，且厚度检测单元的检测值达到设定厚度，则判断转运输送带上的茶叶已经均匀平铺。
优选的，进料部包括：料斗、出茶门和称重部；料斗设置在机架上，料斗的出茶口朝向转运输送带，出茶门滑动设置在料斗上，出茶门用于堵塞所述出茶口；称重部用于对料斗进行称重。
优选的，料斗的两侧设有向外延伸的法兰，且两条法兰相互平行并位于同一平面上；称重部包括设置在每条法兰的两端的压力传感器，且四个压力传感器呈矩形分布；各压力传感器均连接控制单元，控制单元根据压力传感器的检测值求均值以计算料斗中的茶叶重量。
优选的，匀叶器包括双螺旋绞龙和设置在双螺旋绞龙两端的滑座；滑座与匀叶支架滑动配合，且两个滑座的滑动方向平行于转运输送带的运输方向。
优选的，机架上还设有多块侧板，多块侧板形成围绕在烘焙空间外侧的围部；机架上还设有两个第一风扇和第二风扇，第一风扇和第二风扇均位于围部内周，且第一风扇和第二风扇位于烘焙输送带输送方向上的两端。
本发明的优点在于：
(1)转运输送带处于检测状态时，其上表面的四个转角处分别设有一个第一反光板，转运输送带上设有两组第一反光板，转运输送带处于检测状态时，两组第一反光板分别位于转运输送带的上下表面并一一对应。如此处于检测状态的转运输送带在转运输送带运输一半长度后以后再次处于检测状态。匀料检测部中反光板和光电开关配合，判断转运输送带上表面是否被完全覆盖，实现了对转运输送带上物料均匀平铺的实时监测。
(2)可调节上加热支架在机架上的高度位置，从而可实现根据最上层烘焙输送带上的茶叶厚度以及工艺要求调节上加热支架和最上层烘焙输送带之间的距离，提高烘焙效果。同时通过上加热单元的水平滑动，也进一步保证了烘焙输送带上的茶叶的均匀受热，保证了同一批次茶叶品质的均衡。
(3)上加热单元和烘焙空间侧面的加热板配合，在烘焙空间中行程三维热场
(4)通过驱动匀叶器沿着匀叶支架滑动时，匀叶支架对转运输送带上的茶叶进行推平，通过匀叶支架的上下运动可调节匀叶器运动轨迹所在平面与转运输送带之间的竖直距离，从而调整转运输送带上的茶叶平铺厚度。
(5)本发明中，通过进料部对茶叶进行称重，从而计算出指定重量的茶叶在转运输送带上的厚度预估值，通过厚度检测单元的检测值和该预估值的对比，进一步保证了对转运输送带上茶叶均匀平铺的有效监控。
(6)本发明中，采用压力传感器对进料部进行称重，从而获得茶叶重量，压力传感器均匀分布在料斗外周，保证了称重的可靠性。
(7)匀叶器采用双螺旋绞龙和滑座配合，双螺旋绞龙旋转时，将转运输送带上的茶叶向两侧推开平铺；同时随着滑座的滑动，双螺旋绞龙进一步将茶叶沿着转运输送带的运输方向推开平铺。
(8)第一风扇和第二风扇位于烘焙输送带输送方向上的两端，以增加烘焙空间内的空气流动，提高热场均匀性，从而提高烘焙效果。
附图说明
图1为本发明提供的一种茶叶提香机整体结构图；
图2为为图1去侧板后的图；
图3为图2去输送带后的框架图；
图3(a)为图3的局部放大图；
图4为上加热单元结构图；
图5为加热元件安装结构图；
图6为进料部、转运部和加热部组装结构图；
图7为进料部和转运部组装结构图；
图7(a)为图7的局部放大图；
图8为匀叶器结构图；
图9为进料部结构图。
图示：
1、机架；11、上加热行程开关；12、下加热行程开关；13、侧板；14、第一风扇；15、第二风扇；16、匀叶上行程开关；17、匀叶下行程开关；18、厚度检测单元；
2、烘焙部；21、烘焙输送带；22、上加热支架；221、导轨；222、上加热行程部；223、距离传感器；23、上加热单元；231、平移支架；2311、滚轮；232、加热板；2321、支撑板；2322、加热元件；23221、凸部；2323、U型卡箍；233、加热平移电机；234、曲柄；235、连杆；24、加热升降部；241、加热升降电机；242、第一丝杆；243、第一螺母；
25、除湿部；251、上端盖；252、排气扇；
3、进料部；31、料斗；311、法兰；312、滑槽；313、出茶一行程开关；314、出茶二行程开关；
32、出茶门；321、出茶感应件；33、压力传感器；34、出茶电机；35、出茶齿轮；36、出茶齿条；37、第二反光板；38、透光板；39、出茶光电开关；
4、转运部；41、转运输送带；42、匀叶支架；421、匀叶感应板；422、匀叶一行程开关；423、匀叶二行程开关；43、匀叶器；431、双螺旋绞龙；4311、绞龙轴；4312、左旋导叶板；4313、右旋导叶板；432、滑座；44、螺旋驱动电机；45、直线驱动电机；
44、第一反光板；45、第一光电开关；46、匀叶升降电机；47、第二丝杆；48、第二螺母；
5、出料部；6、控制单元；61、上加热控制面板；62、机架加热控制面板；7、湿度传感器；
具体实施方式
本实施方式提出的一种茶叶提香机，包括：机架1、烘焙部2、进料部3、转运部4和控制单元6。
烘焙部
烘焙部2用于提供茶叶烘焙空间，烘焙部2包括水平设置在烘焙空间内的烘焙输送带21和用于给烘焙空间加热的加热部。
本实施方式中，烘焙部2包括多层水平布置在机架1上且运输方向相互平行的烘焙输送带21，多层烘焙输送带21上下分布，且多层烘焙输送带21在运输方向上交错布置使得相邻两层烘焙输送带反向运动时上层烘焙输送带21上的茶叶排放到下层烘焙输送带21上，以实现上下两层烘焙输送带21上的茶叶的转运。
本实施方式中，各层烘焙输送带21面积相同且宽度相同，各烘焙输送带21垂直于宽度方向的中心线在水平面上的投影相互重合，使得相邻两层烘焙输送带21在茶叶转运过程中，均匀平铺在上层烘焙输送带21上的茶叶在转运完成后也正好均匀平铺在下层烘焙输送带21上。该种烘焙输送带的设置方式为提香机的常用方式，在此不做赘述。
最下层烘焙输送带21上的茶叶可随着该最下层烘焙输送带21的运转而掉落排出。本实施方式中，为了保证对茶叶的集中下料，机架1上还设有出料部5，出料部5位于最下层烘焙输送带21的一端，用于承接最下层烘焙输送带21输出的茶叶并定向输出。具体的，本实施方式中，出料部5采用喇叭口结构，其扩口端朝上用于输入最下层烘焙输送带21输出的茶叶，其窄口端朝下用于输出茶叶。具体的，出料部5位于最下层烘焙输送带21的上层烘焙输送带伸出最下层烘焙输送带21的区域。
加热部
加热部用于对各层烘焙输送带21进行加热，以烘焙茶叶。
加热部包括上下滑动地设置在机架1上的上加热支架22和滑动设置在上加热支架22上的上加热单元23，上加热单元23用于给烘焙输送带21进行加热，上加热支架22位于最上层烘焙输送带21的上方，上加热单元23的滑动方向位于水平方向上。如此，可调节上加热支架22在机架1上的高度位置，从而可实现根据最上层烘焙输送带21上的茶叶厚度以及工艺要求调节上加热支架22和最上层烘焙输送带21之间的距离，提高烘焙效果。同时通过上加热单元23的水平滑动，也进一步保证了烘焙输送带21上的茶叶的均匀受热，保证了同一批次茶叶品质的均衡。具体的，本实施方式中，上加热单元23的滑动方向平行于烘焙输送带21的输送方向。
本实施方式中，机架1上设有多个用于驱动上加热支架22竖直运动的加热升降部，所述加热升降部24包括加热升降电机241、第一丝杆242和第一螺母243。加热升降电机241设置在机架1上，第一丝杆242与对应的加热升降电机241的输出轴连接且第一丝杆242的轴线位于竖直方向上，第一螺母243套设在对应的第一丝杆242上并螺纹配合，上加热支架22与各第一螺母243固定连接，从而使得各第一螺母243无法随着第一丝杆242转动，使得加热升降电机241驱动第一丝杆242转动时，第一螺母243沿着第一丝杆242上下滑动，以实现上加热支架22的上下运动。具体的，各加热升降电机241均匀与控制单元6连接，以通过控制单元6控制各加热升降电机241同步运动，从而保证上加热支架22运动的稳定。具体的，本实施方式中，上加热支架22为矩形结构，机架1上设有四个加热升降部24，且四个加热升降部24分别对应上加热支架22的四个角点。
本实施方式中，上加热单元23包括滑动设置在上加热支架22上的平移支架231和设置在平移支架231上的加热板232。具体的，机架1上设有加热平移电机233，加热平移电机233通过曲柄连杆机构连接平移支架231，以便通过加热平移电机233带动平移支架231在上加热支架22上滑动。具体的，曲柄连杆结构包括设置在加热平移电机233的输出轴上的曲柄234和两端分别与曲柄234和平移支架231铰接的连杆235。
本实施方式中，上加热支架22上设有导轨221，平移支架231上设有与导轨221滑动配合的滚轮2311，从而方便平移支架231沿着导轨221平稳滑动。具体的，本实施方式中，上加热支架22上设有两条相互平行的导轨221，平移支架231采用矩形结构，其四个角点处均设有滚轮2311，且四个滚轮2311两两一组，同一组滚轮2311与同一条导轨221配合。
本实施方式中，机架1上还设有上加热行程开关11和下加热行程开关12，上加热支架22上设有上加热行程部222。上加热行程开关11、下加热行程开关12和上加热行程部222位于同一条竖直线上，且上加热行程部222位于上加热行程开关11和下加热行程开关12之间。上加热行程开关11用于对上加热支架22进行上限位，下加热行程开关12用于对上加热支架22进行下限位。本实施方式中，加热升降电机241、上加热行程开关11和下加热行程开关12均连接控制单元6，控制单元6控制加热升降电机241工作以驱动上加热支架22上下运动，当上加热行程部222接触上加热行程开关11，上加热行程开关11被触发，控制单元6控制加热升降电机241停止工作；当上加热行程部222接触下加热行程开关12，下加热行程开关12被触发，控制单元6控制加热升降电机241停止工作。
本实施方式中，上加热支架22上还设有距离传感器223，距离传感器223用于检测上加热支架22和最上层烘焙输送带21之间的竖直距离，距离传感器223与控制单元6连接，控制单元6用于通过距离传感器223实时监测上加热支架22和最上层烘焙输送带21之间的竖直距离，以便在距离传感器223的检测值达到设定距离时控制加热升降电机241停止工作，从而使得上加热支架22和最上层烘焙输送带21之间的竖直距离实现为设定距离。具体实施时，设定距离可根据烘焙输送带21上的茶叶厚度以及茶叶烘焙需求进行设置。具体的，距离传感器223可采用超声波传感器。
本实施方式中，多层烘焙输送带21位于矩形六面体的烘焙空间中，上加热单元23中的加热板232位于所述烘焙空间的顶面，所述烘焙空间的四个侧面均分布有设置在机架1上的加热板232，以便通过布置在烘焙空间五面的加热板232对烘焙输送带21上的茶叶进行立体加热。
本实施方式中，加热板232由支撑板2321和设置在支撑板2321上的加热元件2322组成。本实施方式中，烘焙空间顶面的加热板232上设有多个呈矩阵分布的加热元件2322，烘焙空间的各侧面分别设有两个加热板232，且烘焙空间的侧面的各加热板232上的多个加热元件2322沿着竖直方向均匀分布。
本实施方式中，加热元件2322可采用远红外陶瓷加热元件。本实施方式中，加热元件2322位于加热板232朝向所述烘焙空间的一侧，且加热板232上对应各加热元件2322设有安装孔，加热元件2322上设有与所述安装孔对应的凸部23221，所述凸部23221上设有平行于加热板232的环形槽。当加热元件2322的凸部23221插入安装孔，可在加热板232背离加热元件2322的一侧通过U型卡箍2323与所述环形槽配合，以保证加热元件2322和加热板232的可拆卸连接。支撑板2321具体采用镜面不锈钢板，以反射红外线，提高远红外陶瓷加热元件的热效率。
本实施方式中，由控制单元6控制加热板232工作，具体控制各加热元件工作。如此，对各加热元件2322进行独立控制，可使得提香机中各处温度均匀一致，从而避免局部茶叶烘焙过度或不足的情况发生。本实施方式中，支撑板2321上还设有与加热元件2322一一对应的热电偶，以实现对加热元件2322的加热温度的实时监控，从而进行实时调节。
本实施方式中，控制单元6内预设有加热程序，加热程序被实行时，实现以下步骤：
SC1、对上加热支架22进行复位。具体的，本实施方式中，设置上加热支架22接触上加热行程开关11时的位置为复位状态，即上加热行程开关11被触发时上加热支架22复位。本实施方式中，对上加热支架22进行复位的方式为，通过加热升降电机241驱动上加热支架22运动至上加热行程开关11被触发；如果上加热支架22运动过程中下加热行程开关12被触发，则通过加热升降电机241驱动上加热支架22反向运动至上加热行程开关11被触发。
SC2、获得设定的加热距离，通过加热升降电机241驱动上加热支架22运动直至距离传感器223的检测值为加热距离。所述设定的加热距离可根据设定的转运输送带41上的茶叶平铺厚度进行设定。
SC3、控制各加热板232工作，且通过加热平移电机233驱动平移支架231往复运动，使得平移支架231带动烘焙空间上方的加热板232在烘焙输送带21输送方向上来回运动，保证烘焙输送带21上的茶叶的受热均匀。同时，烘焙空间五面的加热板232配合，实现了对茶叶进行加热的立体温度场。
具体实施时，可设置平移支架231的运动轨迹位于转运输送带41和烘焙输送带21在水平面上的投影重合区域内，以避免平移支架231的位置影响转运输送带41向最上层烘焙输送带21输送茶叶。
围部
本实施方式中，机架1上还设有多块侧板13，多块侧板13形成围绕在烘焙空间外侧的围部。如此，围部从四周封闭烘焙空间，使得加热部产生的热量聚集在烘焙空间内，降低热量散失率，提高烘焙效果。
具体的，本实施方式中，侧板13内部设有保温层，以进一步提高热量利用率。本实施方式中，各侧板13通过合页与机架1铰接，以方便侧板13开关，从而方便提香机内部检修。各侧板13的转轴均位于竖直方向。
本实施方式中，机架1上还设有两个第一风扇14和第二风扇15，第一风扇14和第二风扇15均位于围部内周，且第一风扇14和第二风扇15位于烘焙输送带21输送方向上的两端，以增加烘焙空间内的空气流动，提高热场均匀性，从而提高烘焙效果。
除湿部
本实施方式中，烘焙部2还包括除湿部25，所述除湿部25包括设置在上加热支架22上并罩设在平移支架231上方的上端盖251和设置在上端盖251上的排气扇252，排气扇252工作状态下，用于置换烘焙空间中的空气。
具体的，本实施方式中，上端盖251上设有两个排气扇252，且两个排气扇252沿着烘焙输送带21的输送方向分别在上端盖251的两端。
本实施方式中，上加热支架22或者机架1上还设有用于检测烘焙空间内湿度的湿度传感器7，排气扇252和湿度传感器7均与控制单元6连接。当湿度传感器7的检测值达到设定的湿度上限值，控制单元6控制排气扇252工作以置换烘焙空间内的空气；直至湿度传感器的检测值达到设定的湿度标准值，控制单元6控制排气扇252停止工作，以将烘焙空间内的湿度控制在设定的范围内，保证茶叶的烘焙环境湿度，提高茶叶品质。
转运部
转运部4包括转运输送带41、匀料部和匀料检测部。转运输送带41水平设置在进料部3下方，用于承载进料部3输出的物料。匀料部用于将转运输送带41上的物料均匀平铺，匀料检测部用于检测转运输送带41上设置的检测位置处是否被物料覆盖，以判断转运输送带41上的物料是否均匀平铺。
具体的，转运输送带41位于上加热支架22上方，且转运输送带41与由上到下的第二层烘焙输送带21在水平面上的投影完全重合，转运输送带41和最上层烘焙输送带21同速并反向运动时，转运输送带41上的平铺的茶叶被转运到最上层烘焙输送带21上并平铺。
匀料部包括匀叶支架42和匀叶器43。匀叶支架42上下运动地设置在机架1上，匀叶器43滑动设置在匀叶支架42上，且匀叶器43在匀叶支架42上的运动轨迹所在面平行于转运输送带41上表面，匀叶器43在匀叶支架42上的滑动方向平行于转运输送带41的运输方向。如此，通过驱动匀叶器43沿着匀叶支架42滑动时，匀叶支架42对转运输送带41上的茶叶进行推平，通过匀叶支架42的上下运动可调节匀叶器43运动轨迹所在平面与转运输送带41之间的竖直距离，从而调整转运输送带41上的茶叶平铺厚度。
匀料检测部包括第一反光板44和第一光电开关45。多个第一光电开关45设置在机架1上并位于转运输送带41上方，多个第一反光板44设置在转运输送带41上，转运输送带41运输过程中至少存在一个位置状态作为检测状态，转运输送带41处于检测状态时，转运输送带41上表面的各第一反光板44与第一光电开关45一一对应，且相对应的第一反光板44朝向第一光电开关45。如此，转运输送带41处于检测状态时，如果第一反光板44没有被茶叶覆盖，则对应的第一光电开关45接收第一反光板44的反射光从而被触发；如果第一反光板44被茶叶覆盖，则对应的第一光电开关45接收不到第一反光板44的反射光从而不被触发。第一光电开关45采用漫反射式开关。
本实施方式中，转运输送带41处于检测状态时，其上表面的四个转角处分别设有一个第一反光板44，以通过第一反光板44和第一光电开关45的配合判断转运输送带41上表面的第一反光板44是否被茶叶全部覆盖，从而判断转运输送带41上表面是否被完全覆盖，即判断是否完成茶叶在转运输送带41上的均匀平铺。
本实施方式中，转运输送带41上设有两组第一反光板44，转运输送带41处于检测状态时，两组第一反光板44分别位于转运输送带41的上下表面并一一对应。如此处于检测状态的转运输送带41在转运输送带41运输一半长度后以后再次处于检测状态。
机架1上设有用于对匀叶支架42进行上限位的匀叶上行程开关16和用于对匀叶支架42进行下限位的匀叶下行程开关17，匀叶支架42上设有位于匀叶上行程开关16和匀叶下行程开关17之间的匀叶感应板421，匀叶上行程开关16、匀叶下行程开关17和匀叶感应板421的运动轨迹处于同一条竖直线上。匀叶感应板421接触匀叶上行程开关16时，匀叶上行程开关16被触发；匀叶感应板421接触匀叶下行程开关17时，匀叶下行程开关17被触发。
匀叶支架42上位于匀叶器43运动轨迹的两端分别设有匀叶一行程开关422和匀叶二行程开关423。匀叶器43接触匀叶一行程开关422时，匀叶一行程开关422被触发；匀叶器43接触匀叶二行程开关423时，匀叶二行程开关423被触发。
具体的，本实施方式中，匀叶支架42连接有用于驱动其上下运动的匀叶升降部，匀叶器43连接有用于驱动其沿着匀叶支架42滑动的匀叶驱动部。
本实施方式中，机架1上还设有作为厚度检测单元18的超声波传感器，厚度检测单元18用于检测其与设定方向上障碍物之间的距离，所述设定方向为经过转运输送带41的竖直方向。控制单元6与厚度检测单元18连接，控制单元6用于获取转运输送带41空载时厚度检测单元18的检测值记作D1，控制单元6用于获取被触发的第一光电开关45数量为零时厚度检测单元18的检测值记作D2，控制单元6获得厚度检测单元18检测方向上的茶叶厚度D3＝D2-D1。步骤SB3中，当不存在被触发的第一光电开关45时，将茶叶厚度D3与设定厚度D0比较，如果D3与D0之间的差值大于设定的浮差范围，则返回步骤SB2。如此，只有当个第一光电开关45均未触发且厚度检测单元18检测到的茶叶厚度达到设定范围时，才判断转运输送带41上的茶叶均匀平铺。
本实施方式中，通过第一反光板44和第一光电开关45的配合，实现了对转运输送带41上指定位置的茶叶检测，从而实现对转运输送带41上表面是否被完全覆盖的检测；结合厚度检测单元18对茶叶厚度进行检测，实现了只有当转运输送带41被完全覆盖且检测到的茶叶厚度达到设定范围时才判断转运输送带41上的茶叶均匀平铺，使得对转运输送带41上茶叶均匀平铺的判断更加精确可靠。
厚度检测单元18、匀叶升降部、匀叶驱动部、匀叶上行程开关16、匀叶下行程开关17、匀叶一行程开关422、匀叶二行程开关423和各第一光电开关45均与控制单元6连接。控制单元6中设有匀叶程序，所述匀叶程序包括以下步骤SB1到SB6。
SB1、通过匀叶升降部调节匀叶支架42的竖直位置直至匀叶上行程开关16被触发；通过匀叶驱动部调节匀叶器43的水平位置直至匀叶一行程开关422被触发；向处于检测状态的转运输送带41上输入茶叶。
具体的，本步骤中，以匀叶上行程开关16被触发时匀叶支架42所处位置作为其初始位置，再对匀叶支架42进行复位时，首先通过匀叶升降部驱动匀叶支架42单向运动，如果匀叶上行程开关16被触发，则判断匀叶支架42完成复位；如果匀叶下行程开关17被触发，则通过匀叶升降部驱动匀叶支架42反向运动直至匀叶上行程开关16被触发。
SB2、通过匀叶驱动部驱动匀叶器43沿着匀叶支架42滑动，当匀叶二行程开关423被触发，则通过匀叶驱动部驱动匀叶器43反向滑动直至匀叶一行程开关422被触发，使得匀叶器43完成一次往复运动。
SB3、判断是否存在被触发的第一光电开关45，并判断厚度检测单元18的检测值是否达到设定厚度；
SB4、如果存在被触发的第一光电开关45，且厚度检测单元18的检测值没有达到设定厚度，则通过匀叶升降部驱动匀叶支架42向下运动设定行程值，然后返回步骤SB2；
SB5、如果存在被触发的第一光电开关45，且厚度检测单元18的检测值达到设定厚度，则返回步骤SB2；
SB6、如果不存在被触发的第一光电开关45，且厚度检测单元18的检测值达到设定厚度，则判断转运输送带41上的茶叶已经均匀平铺。
本实施方式中，匀叶器43包括双螺旋绞龙431和设置在双螺旋绞龙431两端的滑座432。滑座432与匀叶支架42滑动配合，且两个滑座432的滑动方向平行于转运输送带41的运输方向，匀叶一行程开关422和匀叶二行程开关423位于同一滑座432运动轨迹的两端。
本实施方式中，双螺旋绞龙431由绞龙轴4311、左旋导叶板4312和右旋导叶板4313组成，绞龙轴4311的两端分别与两个滑座432转动配合，绞龙轴4311的轴线垂直于转运输送带41的运输方向。左旋导叶板4312和右旋导叶板4313均设置在绞龙轴4311上，且左旋导叶板4312和右旋导叶板4313的螺旋旋转方向相反。任一滑座432上设有用于驱动绞龙轴4311旋转的螺旋驱动电机433，螺旋驱动电机433驱动绞龙轴4311旋转时，左旋导叶板4312和右旋导叶板4313将转运输送带41上的茶叶向两侧推开平铺；同时随着滑座432的滑动，双螺旋绞龙431进一步将茶叶沿着转运输送带41的运输方向推开平铺。
本实施方式中，匀叶驱动部包括设置在匀叶支架42上的两个直线驱动电机434，两个直线驱动电机434与两个滑座432对应，直线驱动电机434的输出轴连接有与对应的滑座432螺纹配合的丝杆连接，滑座432与对应的丝杆形成螺母丝杆传动机构，以通过直线驱动电机434驱动丝杆转动从而使得滑座432在匀叶支架42上直线滑动。
具体的，步骤SA2中，控制单元6控制两个直线驱动电机434同步工作以驱动两个滑座432直线滑动，从而带动双螺旋绞龙431沿着转运输送带41的输送方向往复运动。且，步骤SA2中
本实施方式中，匀叶支架42为矩形结构，机架1上设有四个匀叶升降部，且四个匀叶升降部分别对应匀叶支架42的四个角点。
所述匀叶升降部包括匀叶升降电机46、第二丝杆47和第二螺母48。匀叶升降电机46设置在机架1上，第二丝杆47与对应的匀叶升降电机46的输出轴连接且第二丝杆47的轴线位于竖直方向上，第二螺母48套设在对应的第二丝杆47上并螺纹配合，匀叶支架42与各第二螺母48固定连接，从而使得各第二螺母48无法随着第二丝杆47转动，使得匀叶升降电机46驱动第二丝杆47转动时，第二螺母48沿着第二丝杆47上下滑动，以实现匀叶支架42的上下运动。具体的，各匀叶升降电机46均匀与控制单元6连接，以通过控制单元6控制各匀叶升降电机46同步运动，从而保证匀叶支架42运动的稳定。
螺旋驱动电机433、直线驱动电机434和匀叶升降电机46均连接控制单元6，以通过控制单元6控制匀叶支架42和匀叶器43工作。
输送带
本实施方式中，烘焙输送带21和转运输送带41结构相同，均包括：主动轴、从动轴、两条传动链和多个透气板；主动轴和从动轴相互平行的转动设置在机架1上，主动轴的两端和从动轴的两端均设有链轮，位于主动轴和从动轴同一侧的两个链轮与同一条传动链啮合，多个透气板相互平行的设置在两个传动链之间，且多个透气板沿着传动链传动方向分布，透气板的两端分别与两个链轮连接。所述透气板为设有多个连通其上下表面的通孔的金属板。
机架1上对应各烘焙输送带21和转运输送带41均设有驱动电机，驱动电机与对应的烘焙输送带21或者转运输送带41的主动轴连接以通过驱动主动轴转动，从而驱动对应的烘焙输送带21或者转运输送带41运动以运输茶叶。
将烘焙输送带21和转运输送带41统称为输送带；机架1上对应各输送带分别设有行程感应部，所述行程感应部用于检测对应的输送带的运动长度。具体的，本实施方式中，行程感应部包括设置在输送带上的两个凸耳和设置在机架1上并用于感应凸耳的感应元件，输送带上两个凸耳之间的距离为输送带长度的一半。如此，当感应元件感应到第一个凸耳到感应元件感应到第二个凸耳时，表示输送带的运动距离为其长度的一半，即输送带的上下表面对换。如此，当感应元件感应到第一个凸耳时输送带上铺满物料，则当感应元件感应到第二个凸耳时，输送带上的物料完全输出。本实施方式中，各感应元件均与控制单元6连接，以便控制单元6根据感应元件对凸耳的检测控制各输送带精确上下料。
假设本实施方式中，以感应元件感应到对应的输送带上任一个凸耳的状态为输送带的初始状态。则当上下相邻两层输送带进行物料转运时，该两层输送带同速反向运动至感应元件感应到对应的输送带上的另一个凸耳时，上层输送带上的物料转移到下层输送带上。
具体的，本实施方式中，感应元件可采用霍尔传感器。
转运输送带41的检测状态为转运输送带41对应的感应元件感应到转运输送带41上任一凸耳时的状态。
进料部
进料部3设置在机架1上，进料部3用于输入设定量的茶叶。所述设定量可以体积值也可以是重量值。
本实施方式中，进料部3包括：料斗31、出茶门32和称重部。
料斗31设置在机架1上，料斗31的出茶口朝向转运输送带41，出茶门32滑动设置在料斗31上，出茶门32用于堵塞所述出茶口。称重部用于对料斗31进行称重。本实施方式中，称重部实现为压力传感器33。
压力传感器33设置在机架1上，且压力传感器33的顶部从下表面抵靠料斗31的法兰，压力传感器33与控制单元6连接，控制单元6根据压力传感器33的检测值获得料斗31中的茶叶重量。具体的，料斗31中的茶叶重量为压力传感器33当前示数减去料斗31空载时压力传感器33的示数。本实施方式中，通过立式输送机向料斗31中输送茶叶，当料斗31中的茶叶重量达到设定的茶叶重量，控制单元6控制立式输送机停止输送茶叶。
本实施方式中，料斗31的两侧设有向外延伸的法兰311，且两条法兰311相互平行并位于同一平面上。两条法兰311的两端均设有压力传感器33，且四个压力传感器33呈矩形分布。各压力传感器33均连接控制单元6，以便控制单元6根据压力传感器33的检测值求均值以计算料斗31中的茶叶重量。
本实施方式中，机架1上还有用于驱动出茶门32运动的出茶驱动部，出茶驱动部包括出茶电机34、出茶齿轮35和出茶齿条36，出茶电机34设置在机架1上，出茶齿轮35设置在出茶电机34的输出轴上，出茶齿条36设置在出茶门32的背部并与出茶齿条36啮合。如此，出茶电机34驱动出茶齿轮35运动时，通过齿轮齿条传动，实现出茶门32的滑动。本实施方式中，料斗31上位于出茶口的两侧设有相互平行的滑槽312，出茶门32插入所述滑槽312并滑动配合。所述滑槽312由料斗31侧板弯折形成，且两个滑槽312开口相向。
本实施方式中，料斗31上设有出茶一行程开关313和出茶二行程开关314，出茶门32上设有出茶感应件321，出茶感应件321与出茶门32同步运动，出茶一行程开关313和出茶二行程开关314位于出茶感应件321运动轨迹的两端。当出茶门32与出茶口完全重合，即出茶口关闭时，出茶感应件321接触并触发出茶一行程开关313；当出茶门32完全偏离出茶口，即出茶口打开时，出茶感应件321接触并触发出茶二行程开关。
进料部3还包括用于检测料斗31中茶叶是否完全排出的出茶检测部，出茶检测部包括：第二反光板37、透光板38和出茶光电开关39；第二反光板37和透光板38均设置在料斗31上，出茶光电开关39设置在料斗31或者机架1上，第二反光板37、透光板38和出茶光电开关39位于同一条直线上，料斗31空载状态下，第二反光板37反射的光线经过透光板38投射到出茶光电开关39上从而触发出茶光电开关39。具体的，透光板38可采用红外线玻璃。出茶光电开关39采用漫反射式开关。
出茶电机34、出茶一行程开关313、出茶二行程开关314和出茶光电开关39均连接控制单元6。控制单元6中设有进料程序，控制单元6在执行所述进料程序时，实现以下步骤SA1到SA3。
SA1、通过出茶驱动部驱动出茶门32滑动至出茶一行程开关313被触发的位置。具体的，本实施方式中，出茶门32的复位程序为：控制单元6控制出茶电机34工作，当出茶一行程开关313被触发，则控制出茶电机34停止工作，完成出茶门32复位；当出茶二行程开关314被触发，则控制出茶电机34反向转动以驱动出茶门32反向滑动，直至出茶一行程开关313被触发，出茶电机34停止工作，完成出茶门32复位。
SA2、通过外接的茶叶输送机构如立式输送机向料斗31进料直至压力传感器33检测到料斗31中的茶叶重量达到设定的茶叶重量。即，在出茶门32复位后，控制立式输送机工作；当料斗31中的茶叶重量达到设定的茶叶重量，控制立式输送机停止工作。
SA3、向转运输送带41供料时，通过出茶驱动部驱动出茶门32滑动至出茶二行程开关314被触发的位置，当出茶光电开关39被触发，则返回步骤SA1，对出茶门32进行复位，以方便下一次料斗31进料。
本实施方式中，出茶门32由出茶一行程开关313被触发的位置滑动到出茶二行程开关314被触发的位置，该过程中，出茶门32逐渐打开；当出茶二行程开关314被触发，出茶口完全打开，即保证了料斗31出料效率，又保证了料斗31中茶叶的完全输出。
控制单元6
以下，结合具有四层烘焙输送带21的具体实施例对上述提香机的工作过程进行说明。
本实施方式中，针对烘焙输送带21和转运输送带41，均以感应元件感应到对应的输送带上任一个凸耳的状态为输送带的初始状态。根据由上到下的方向，将烘焙输送带21定义为第一层烘焙输送带21、第二层烘焙输送带21、第三层烘焙输送带21和第四层烘焙输送带21。
第一步：执行步骤SA1到SA3，向初始状态的转运输送带41上输送设定重量的茶叶；然后执行步骤SB1到SB6，使得转运输送带41上的茶叶处于平铺状态。
第二步：驱动转运输送带41和空载并处于初始状态的第一层烘焙输送带21同速反向运动，直至第一层烘焙输送带21和转运输送带41均达到下一个初始状态，使得转运输送带41上的茶叶等厚转移到第一层烘焙输送带21上；返回第一步，并执行以下第三步；
第三步：执行步骤SC1到SC3，直至加热板232工作时间达到1/4烘焙时间；驱动第一层烘焙输送带21和空载并处于初始状态的第二层烘焙输送带21同速反向运动，直至第一层烘焙输送带21和第二层烘焙输送带21均达到下一个初始状态，使得第一层烘焙输送带21上的茶叶等厚转移到第二层烘焙输送带21上；然后驱动转运输送带41和空载并处于初始状态的第一层烘焙输送带21同速反向运动，直至第一层烘焙输送带21和转运输送带41均达到下一个初始状态；返回第一步，并执行以下第四步；
第四步：执行步骤SC1到SC3，直至加热板232工作时间达到1/4烘焙时间；驱动第二层烘焙输送带21和空载并处于初始状态的第三层烘焙输送带21同速反向运动，直至第二层烘焙输送带21和第三层烘焙输送带21均达到下一个初始状态，使得第二层烘焙输送带21上的茶叶等厚转移到第三层烘焙输送带21上；然后驱动第一层烘焙输送带21和空载并处于初始状态的第二层烘焙输送带21同速反向运动，直至第一层烘焙输送带21和第二层烘焙输送带21均达到下一个初始状态；然后驱动转运输送带41和空载并处于初始状态的第一层烘焙输送带21同速反向运动，直至第一层烘焙输送带21和转运输送带41均达到下一个初始状态；返回第一步，并执行以下第五步；
第五步：执行步骤SC1到SC3，直至加热板232工作时间达到1/4烘焙时间；驱动第三层烘焙输送带21和空载并处于初始状态的第四层烘焙输送带21同速反向运动，直至第三层烘焙输送带21和第四层烘焙输送带21均达到下一个初始状态，使得第三层烘焙输送带21上的茶叶等厚转移到第四层烘焙输送带21上；然后驱动第二层烘焙输送带21和空载并处于初始状态的第三层烘焙输送带21同速反向运动，直至第二层烘焙输送带21和第三层烘焙输送带21均达到下一个初始状态；然后驱动第一层烘焙输送带21和空载并处于初始状态的第二层烘焙输送带21同速反向运动，直至第一层烘焙输送带21和第二层烘焙输送带21均达到下一个初始状态；然后驱动转运输送带41和空载并处于初始状态的第一层烘焙输送带21同速反向运动，直至第一层烘焙输送带21和转运输送带41均达到下一个初始状态；返回第一步，并执行以下第六步；
第六步：执行步骤SC1到SC3，直至加热板232工作时间达到1/4烘焙时间；驱动第四层烘焙输送带21运动到下一个初始状态，使得第四层烘焙输送带21上的茶叶通过出茶口排出；然后驱动第三层烘焙输送带21和空载并处于初始状态的第四层烘焙输送带21同速反向运动，直至第三层烘焙输送带21和第四层烘焙输送带21均达到下一个初始状态；然后驱动第二层烘焙输送带21和空载并处于初始状态的第三层烘焙输送带21同速反向运动，直至第二层烘焙输送带21和第三层烘焙输送带21均达到下一个初始状态；然后驱动第一层烘焙输送带21和空载并处于初始状态的第二层烘焙输送带21同速反向运动，直至第一层烘焙输送带21和第二层烘焙输送带21均达到下一个初始状态；然后驱动转运输送带41和空载并处于初始状态的第一层烘焙输送带21同速反向运动，直至第一层烘焙输送带21和转运输送带41均达到下一个初始状态；返回第一步，并执行以下第五步。
具体的，本实施方式中，控制单元6还连接有设置在机架1并位于围部外侧的控制面板，控制面板用于程序设置。本实施方式中，控制面板中包括上加热控制面板61和机架加热控制面板62，上加热控制面板61用于控制烘焙空间顶部各加热元件2322的功率，机架加热控制面板62用于控制烘焙空间侧部各加热元件2322的功率，上加热控制面板61和机架加热控制面板62均通过合页转动安装在机架1上，且上加热控制面板61和机架加热控制面板62位于烘焙空间同一侧。
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 (8)
1.一种茶叶提香机，其特征在于，包括：机架(1)、烘焙部(2)、进料部(3)、转运部(4)和控制单元(6)；烘焙部(2)包括多层水平布置在机架(1)上且运输方向相互平行的烘焙输送带(21)，烘焙部(2)还包括设置在机架(1)上并用于对烘焙输送带(21)进行加热的加热部；
转运部(4)包括转运输送带(41)、匀料部和匀料检测部；转运输送带(41)水平设置在机架(1)上并位于最上层烘焙输送带(21)上方；转运输送带(41)的运输方向与烘焙输送带(21)的运输方向相同，且自上而下，转运输送带(41)和各层烘焙输送带(21)在水平方向上交错布置；多层烘焙输送带(21)位于矩形六面体的烘焙空间中；
匀料部用于将转运输送带(41)上的物料均匀平铺；
匀料检测部包括第一反光板(44)和第一光电开关(45)；第一光电开关(45)设置在机架(1)上并位于转运输送带(41)上方，第一反光板(44)设置在转运输送带(41)上，转运输送带(41)运输过程中至少存在一个位置状态作为检测状态，转运输送带(41)处于检测状态时，转运输送带(41)上表面的各第一反光板(44)与第一光电开关(45)一一对应，当第一反光板(44)反射的光线投射到对应的第一光电开关(45)上则第一光电开关(45)被触发；
匀料部包括匀叶支架(42)和匀叶器(43)；匀叶支架(42)上下运动地设置在机架(1)上，匀叶器(43)滑动设置在匀叶支架(42)上，且匀叶器(43)在匀叶支架(42)上的运动轨迹所在面平行于转运输送带(41)上表面，匀叶器(43)在匀叶支架(42)上的滑动方向平行于转运输送带(41)的运输方向，且匀叶器(43)的运动轨迹完全覆盖转运输送带(41)的上表面；
进料部(3)用于对物料进行测量，以获得设定量的物料并输送带到转运输送带(41)上；匀料检测部还包括用于检测转运输送带(41)上物料厚度的厚度检测单元(18)；控制单元(6)分别连接厚度检测单元(18)和各第一光电开关(45)，当各第一光电开关(45)均没有触发，且厚度检测单元(18)的检测值达到控制单元(6)根据设定重量设置的设定厚度时，控制单元(6)判断转运输送带(41)上的物料均匀平铺。
2.如权利要求1所述的茶叶提香机，其特征在于，加热部包括上下滑动地设置在机架(1)上的上加热支架(22)和滑动设置在上加热支架(22)上的上加热单元(23)，上加热单元(23)用于给烘焙输送带(21)进行加热，上加热支架(22)位于最上层烘焙输送带(21)的上方，上加热单元(23)的滑动方向平行于烘焙输送带(21)的输送方向。
3.如权利要求2所述的茶叶提香机，其特征在于，上加热单元(23)包括滑动设置在上加热支架(22)上的平移支架(231)和设置在平移支架(231)上的加热板(232)；上加热单元(23)中的加热板(232)位于所述烘焙空间的顶面，所述烘焙空间的四个侧面均分布有设置在机架(1)上的加热板(232)；加热板(232)由支撑板(2321)和设置在支撑板(2321)朝向烘焙空间一面的加热元件(2322)组成；支撑板(2321)采用镜面不锈钢板。
4.如权利要求1所述的茶叶提香机，其特征在于，匀料部还包括用于驱动匀叶支架(42)上下运动的匀叶升降部和用于驱动匀叶器(43)在匀叶支架(42)上滑动的匀叶驱动部；控制单元(6)还分别连接匀叶升降部和匀叶驱动部；控制单元(6)内设有匀叶程序，所述匀叶程序被执行时，实现如下步骤：
SB1、通过匀叶升降部驱动匀叶支架复位，通过匀叶驱动部驱动匀叶器(43)复位；
SB2、通过匀叶驱动部驱动匀叶器(43)沿着匀叶支架(42)完成一次往复运动；
SB3、判断是否存在被触发的第一光电开关(45)，并判断厚度检测单元(18)的检测值是否达到设定厚度；
SB4、如果存在被触发的第一光电开关(45)，且厚度检测单元(18)的检测值没有达到设定厚度，则通过匀叶升降部驱动匀叶支架(42)向下运动设定行程值，然后返回步骤SB2；
SB5、如果存在被触发的第一光电开关(45)，且厚度检测单元(18)的检测值达到设定厚度，则返回步骤SB2；
SB6、如果不存在被触发的第一光电开关(45)，且厚度检测单元(18)的检测值达到设定厚度，则判断转运输送带(41)上的茶叶已经均匀平铺。
5.如权利要求1所述的茶叶提香机，其特征在于，进料部(3)包括：料斗(31)、出茶门(32)和称重部；料斗(31)设置在机架(1)上，料斗(31)的出茶口朝向转运输送带(41)，出茶门(32)滑动设置在料斗(31)上，出茶门(32)用于堵塞所述出茶口；称重部用于对料斗(31)进行称重。
6.如权利要求5所述的茶叶提香机，其特征在于，料斗(31)的两侧设有向外延伸的法兰(311)，且两条法兰(311)相互平行并位于同一平面上；称重部包括设置在每条法兰(311)的两端的压力传感器(33)，且四个压力传感器(33)呈矩形分布；各压力传感器(33)均连接控制单元(6)，控制单元(6)根据压力传感器(33)的检测值求均值以计算料斗(31)中的茶叶重量。
7.如权利要求1所述的茶叶提香机，其特征在于，匀叶器(43)包括双螺旋绞龙(431)和设置在双螺旋绞龙(431)两端的滑座(432)；滑座(432)与匀叶支架(42)滑动配合，且两个滑座(432)的滑动方向平行于转运输送带(41)的运输方向。
8.如权利要求1所述的茶叶提香机，其特征在于，机架(1)上还设有多块侧板(13)，多块侧板(13)形成围绕在烘焙空间外侧的围部；机架(1)上还设有两个第一风扇(14)和第二风扇(15)，第一风扇(14)和第二风扇(15)均位于围部内周，且第一风扇(14)和第二风扇(15)位于烘焙输送带(21)输送方向上的两端。
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