CN113933091A - 一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测取样机，具体是一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机,包括可升降的机台机构和设置在机台机构上的收料机构；收料机构包括套板和滑动连接套板的伸缩板，在伸缩板的端头摆动设置有收料斗，在收料斗的前端设置有与伸缩板转动连接的收料辊；伸缩板通过伸缩组件与套板连接，收料辊通过单向传动组件与套板连接，在收料斗与套板之间设置有倾倒组件。通过伸缩组件可带动收料辊和收料斗不断伸入到炒茶机中，再从炒茶机中伸出；借助单向传动组件使得在收料辊和收料斗伸入到炒茶机的过程中，将炒茶机中的部分茶叶送入到收料斗中；利用倾倒组件实现在收料斗完全从炒茶机中伸出后，将采取的茶叶样品倒出，以对其进行视觉检测。

Description

一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机

技术领域

本发明涉及一种检测取样设备，具体是一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机。

背景技术

随着人们生活水平的提高，越来越多的人喜欢喝茶，品茶，这也促进了茶产业的发展。众所周知，茶叶质量与其炒制的过程有很大的关系；因此在炒茶的过程中，如何随时准确的知道茶叶的炒制情况就显得很重要了。传统的观察方法是人工进行取样，通过人眼的观察，凭借经验来进行判断，这对于茶叶企业化、规模化生产来说就是一大瓶颈问题。有经验的操作员工数量有限、工资成本高昂，还有工作时间限制，同时也不能兼顾大量的茶叶炒制机器。

为此中国专利公开了一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机（申请号CN201910598610.9），通过V形带轮带动横向间歇伸缩机构的曲柄作间歇性转动，通过连杆与滑块带动推拉杆沿着导向槽作间歇性的直线往返运动，推拉杆随之带动前级套筒和接物勺同时运动，实现了接物勺接住茶叶后间歇性的往返功能。在电机驱动横向间歇伸缩机构的同时，也带动纵向间歇旋转机构同步转动；纵向间歇旋转机构在经过两级止锁完全齿轮和不完全齿轮的变速下实现间歇性的转动，同时带动了伸缩传动轴和接物勺的间歇性旋转，从而实现了接物勺自动倒掉茶叶的功能。

但是现有的炒茶机包括有横卧式和倾斜式两种，显然上述专利只可应用于横卧式炒茶机，而对于倾斜式炒茶机则不适用，适用范围过窄。

发明内容

本发明的目的在于提供一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机，包括可升降的机台机构和设置在所述机台机构上的收料机构；

所述收料机构包括套板和滑动连接所述套板的伸缩板，在所述伸缩板的端头摆动设置有用于盛装样品茶叶的收料斗，在所述收料斗的前端设置有与所述伸缩板转动连接的收料辊；

所述伸缩板通过伸缩组件与所述套板连接，所述收料辊通过单向传动组件与所述套板连接，在所述收料斗与所述套板之间还设置有倾倒组件；

所述伸缩组件用于驱动所述伸缩板顺着所述套板的长度方向往复从套板中滑出和滑入；

在所述伸缩板从所述套板中滑出时，单向传动组件带动所述收料辊转动，向炒茶机中拾取少量茶叶并送入到收料斗中；

在所述伸缩板滑入到接近所述套板的尾端时，倾倒组件带动所述收料斗翻转，将取样的茶叶倒出。

本发明进一步限定的方案：所述伸缩组件包括通过安装板安装在所述套板尾端一侧的马达、分别转动设置在所述套板首尾两端的两个带轮、连接两个所述带轮的皮带、固定在所述皮带侧壁上的凸柱、以及固定在所述伸缩板上并与所述凸柱配合的活动杆；

在所述套板上部开设有供所述活动杆穿过的穿槽，在所述活动杆中央设置有与所述凸柱滑动嵌合的空心槽，其中一个所述带轮连接所述马达的输出轴。

本发明再进一步限定的方案：所述伸缩板的下部固定有吊架，在所述套板的下部开设有供所述吊架穿过的导向槽，所述单向传动组件包括转动安装在所述吊架上的棘轮、固定在所述套板下表面的棘齿板、与所述棘轮同轴固定的第一齿轮、转动安装在所述吊架下部并与所述第一齿轮啮合的第二齿轮、以及连接所述第二齿轮与所述收料辊的第一传动带；

所述棘齿板上等距开设有多个限位槽，在每一所述限位槽内均摆动安装有同所述棘轮适配的棘爪。

本发明再进一步限定的方案：所述倾倒组件包括固定在所述套板下部靠近尾端的一段齿条、转动安装在所述吊架背离所述棘轮一侧的第三齿轮、以及连接所述第三齿轮与所述收料斗摆动轴的第二传动带；

所述摆动轴和所述伸缩板之间通过阻尼套转动连接，第三齿轮与所述齿条适配。

本发明再进一步限定的方案：所述机台机构包括水平设置的底座、水平设置在所述底座上方的台板、一端与所述底座的尾端铰接另一端与所述台板的前端铰接的摆臂、以及一端与所述底座的前端铰接另一端与所述台板的尾端铰接的支撑臂；

所述摆臂上固定有连接板，在所述底座上转动安装有气缸，所述气缸的输出端连接有活塞杆，活塞杆的上端与所述连接板转动连接，且在所述摆臂的中央固定有卡柱，所述支撑臂的中央开设有与所述卡柱滑动嵌合的嵌槽。

本发明再进一步限定的方案：所述台板上两侧各安装有一个支架，所述支架的上端同所述套板的侧壁转动连接，在所述支架的上端与所述套板的侧壁之间设置有摩擦套。

本发明再进一步限定的方案：所述台板前端开设有空槽，在所述空槽内滑动设置有承托板，在所述承托板的下部开设有凹陷部，在所述凹陷部的两侧各设置两组连杆，所述连杆连接所述检测台；

同侧的两组所述连杆与检测台及承托板之间形成平行四边形，且所述检测台可折叠收入到所述凹陷部内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置伸缩组件可带动收料辊和收料斗不断伸入到炒茶机中，再从炒茶机中伸出；借助单向传动组件使得在收料辊和收料斗伸入到炒茶机的过程中，将炒茶机中的部分茶叶送入到收料斗中；利用倾倒组件实现在收料斗完全从炒茶机中伸出后，将采取的茶叶样品倒出，以对其进行视觉检测。

附图说明

图1为茶叶炒制视觉检测的自动取样机的结构示意图。

图2为茶叶炒制视觉检测的自动取样机中机台机构的局部拆解示意图。

图3为茶叶炒制视觉检测的自动取样机中收料机构的结构示意图。

图4为茶叶炒制视觉检测的自动取样机中收料机构的背面示意图。

图5为收料机构拆除套板后的结构示意图。

图6为收料机构中套板和伸缩组件的结构示意图。

图7为收料机构拆除套板后的背面结构示意图。

图8为收料机构拆除套板后的另一视角的结构示意图。

图9为图7中A处的局部放大示意图。

图10为收料机构中伸缩板和第三齿轮以及齿条的结构示意图。

图11为收料机构中收料斗复位后与收料辊的配合示意图。

图中：1-底座；2-摆臂；3-支撑臂；4-气缸；5-活塞杆；6-连接板；7-卡柱；8-嵌槽；9-台板；10-支架；11-套板；12-伸缩板；13-马达；14-带轮；15-皮带；16-凸柱；17-活动杆；18-穿槽；19-棘轮；20-棘齿板；21-第一齿轮；22-第二齿轮；23-第一传动带；24-收料辊；25-收料斗；26-第三齿轮；27-齿条；28-第二传动带；29-承托板；30-检测台；31-连杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1~图11，作为本发明的一种实施例，所述茶叶炒制视觉检测的自动取样机，包括可升降的机台机构和设置在所述机台机构上的收料机构；

所述收料机构包括套板11和滑动连接所述套板11的伸缩板12，在所述伸缩板12的端头摆动设置有用于盛装样品茶叶的收料斗25，在所述收料斗25的前端设置有与所述伸缩板12转动连接的收料辊24；

所述伸缩板12通过伸缩组件与所述套板11连接，所述收料辊24通过单向传动组件与所述套板11连接，在所述收料斗25与所述套板11之间还设置有倾倒组件；

所述伸缩组件用于驱动所述伸缩板12顺着所述套板11的长度方向往复从套板11中滑出和滑入；

在所述伸缩板12从所述套板11中滑出时，单向传动组件带动所述收料辊24转动，向炒茶机中拾取少量茶叶并送入到收料斗25中；

在所述伸缩板12滑入到接近所述套板11的尾端时，倾倒组件带动所述收料斗25翻转，将取样的茶叶倒出。

该实施例中，通过设置伸缩组件可带动收料辊24和收料斗25不断伸入到炒茶机中，再从炒茶机中伸出；借助单向传动组件使得在收料辊24和收料斗25伸入到炒茶机的过程中，将炒茶机中的部分茶叶送入到收料斗25中；利用倾倒组件实现在收料斗25完全从炒茶机中伸出后，将采取的茶叶样品倒出，以对其进行视觉检测。

作为本发明的另一种实施例，所述伸缩组件包括通过安装板安装在所述套板11尾端一侧的马达13、分别转动设置在所述套板11首尾两端的两个带轮14、连接两个所述带轮14的皮带15、固定在所述皮带15侧壁上的凸柱16、以及固定在所述伸缩板12上并与所述凸柱16配合的活动杆17；

在所述套板11上部开设有供所述活动杆17穿过的穿槽18，在所述活动杆17中央设置有与所述凸柱16滑动嵌合的空心槽，其中一个所述带轮14连接所述马达13的输出轴。

在该实施例中，在马达13工作时，借助其输出轴带动其中一个带轮14转动，转动的带轮14通过皮带15驱动另一带轮14跟随转动，从而使皮带15周而复始的工作，皮带15上的凸柱16与活动杆17上的空心槽配合带动活动杆17和伸缩板12顺着所述套板11的长度方向往复从套板11中滑出和滑入，以实现收料辊24和收料斗25不断从炒茶机中采取茶叶样品。

作为本发明的再一种实施例，所述伸缩板12的下部固定有吊架，在所述套板11的下部开设有供所述吊架穿过的导向槽，所述单向传动组件包括转动安装在所述吊架上的棘轮19、固定在所述套板11下表面的棘齿板20、与所述棘轮19同轴固定的第一齿轮21、转动安装在所述吊架下部并与所述第一齿轮21啮合的第二齿轮22、以及连接所述第二齿轮22与所述收料辊24的第一传动带23；

所述棘齿板20上等距开设有多个限位槽，在每一所述限位槽内均摆动安装有同所述棘轮19适配的棘爪。

在该实施例中，当伸缩板12带动吊架和吊架上的棘轮19从套板11中滑出时，棘齿板20上的棘爪带动棘轮19顺时针转动，顺时针转动的棘轮19驱动第一齿轮21顺时针转动，第一齿轮21再带动第二齿轮22逆时针转动，逆时针转动的第二齿轮22通过第一传动带23带动收料辊24逆时针转动，将炒茶机中的茶叶不断耙向收料斗25中；

而在伸缩板12滑入套板11中时，棘爪可以在限位槽内逆时针摆动，因此棘轮19不会转动，即在伸缩板12滑入到套板11的过程中，收料辊24不转动。

作为本发明的又一种实施例，所述倾倒组件包括固定在所述套板11下部靠近尾端的一段齿条27、转动安装在所述吊架背离所述棘轮19一侧的第三齿轮26、以及连接所述第三齿轮26与所述收料斗25摆动轴的第二传动带28；

所述摆动轴和所述伸缩板12之间通过阻尼套转动连接，第三齿轮26与所述齿条27适配。

在该实施例中，当伸缩板12的尾端滑入到套板11内接近齿条27的位置时，第三齿轮26与齿条27啮合，从而使得第三齿轮26借助第二传动带28带动摆动轴和收料斗25向下摆动，将装载的茶叶样品倾倒出；

而当伸缩板12从套板11的尾端滑出时，第三齿轮26又与齿条27配合并借助第二传动带28带动收料斗25反向摆动复位，使收料斗25的前端与收料辊24的下部齐平，准备盛装茶叶样品；

由于摆动轴和伸缩板12之间通过阻尼套转动连接，因此，在第三齿轮26和齿条27配合，通过第二传动带28将收料斗25摆动至与收料辊24下部齐平后，第三齿轮26和齿条27分离，通过阻尼套保持收料斗25与收料辊24下部齐平。

作为本发明的又一种实施例，所述机台机构包括水平设置的底座1、水平设置在所述底座1上方的台板9、一端与所述底座1的尾端铰接另一端与所述台板9的前端铰接的摆臂2、以及一端与所述底座1的前端铰接另一端与所述台板9的尾端铰接的支撑臂3；

所述摆臂2上固定有连接板6，在所述底座1上转动安装有气缸4，所述气缸4的输出端连接有活塞杆5，活塞杆5的上端与所述连接板6转动连接，且在所述摆臂2的中央固定有卡柱7，所述支撑臂3的中央开设有与所述卡柱7滑动嵌合的嵌槽8。

在该实施例中，通过气缸4带动活塞杆5伸缩从而通过连接板6带动摆臂2摆动，在摆臂2摆动时，利用卡柱7与嵌槽8配合驱动支撑臂3摆动，最终使得台板9升降，且在升降的过程中始终保持水平。

作为本发明的又一种实施例，所述台板9上两侧各安装有一个支架10，所述支架10的上端同所述套板11的侧壁转动连接，在所述支架10的上端与所述套板11的侧壁之间设置有摩擦套。

在该实施例中，利用摩擦套增加套板11与支架10上端之间的摩擦力，从而可以对收料机构的倾斜角度进行调整，以适应不同倾角的炒茶机。

作为本发明的又一种实施例，所述台板9前端开设有空槽，在所述空槽内滑动设置有承托板29，在所述承托板29的下部开设有凹陷部，在所述凹陷部的两侧各设置两组连杆31，所述连杆31连接所述检测台30；

同侧的两组所述连杆31与检测台30及承托板29之间形成平行四边形，且所述检测台30可折叠收入到所述凹陷部内。

注意的是，所述连杆31上端与所述凹陷部的内侧壁转动连接，且在转动连接处还设置了橡胶套，因此可以手动自由调整检测台30伸出承托板29的长度及高度，以保持其与收料斗25的倾倒位置所对应；

通过在检测台30上放置摄像机，可实时采集收料斗25每次采集的茶叶颜色，并将拍摄的图像信息通过网络传输到显示器或分析仪上，以实时监测茶叶的熟度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机，其特征在于，所述茶叶炒制视觉检测的自动取样机包括可升降的机台机构和设置在所述机台机构上的收料机构；

所述收料机构包括套板（11）和滑动连接所述套板（11）的伸缩板（12），在所述伸缩板（12）的端头摆动设置有用于盛装样品茶叶的收料斗（25），在所述收料斗（25）的前端设置有与所述伸缩板（12）转动连接的收料辊（24）；

所述伸缩板（12）通过伸缩组件与所述套板（11）连接，所述收料辊（24）通过单向传动组件与所述套板（11）连接，在所述收料斗（25）与所述套板（11）之间还设置有倾倒组件；

所述伸缩组件用于驱动所述伸缩板（12）顺着所述套板（11）的长度方向往复从套板（11）中滑出和滑入；

在所述伸缩板（12）从所述套板（11）中滑出时，单向传动组件带动所述收料辊（24）转动，向炒茶机中拾取少量茶叶并送入到收料斗（25）中；

在所述伸缩板（12）滑入到接近所述套板（11）的尾端时，倾倒组件带动所述收料斗（25）翻转，将取样的茶叶倒出。

2.根据权利要求1所述的一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机，其特征在于，所述伸缩组件包括通过安装板安装在所述套板（11）尾端一侧的马达（13）、分别转动设置在所述套板（11）首尾两端的两个带轮（14）、连接两个所述带轮（14）的皮带（15）、固定在所述皮带（15）侧壁上的凸柱（16）、以及固定在所述伸缩板（12）上并与所述凸柱（16）配合的活动杆（17）；

在所述套板（11）上部开设有供所述活动杆（17）穿过的穿槽（18），在所述活动杆（17）中央设置有与所述凸柱（16）滑动嵌合的空心槽，其中一个所述带轮（14）连接所述马达（13）的输出轴。

3.根据权利要求2所述的一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机，其特征在于，所述伸缩板（12）的下部固定有吊架，在所述套板（11）的下部开设有供所述吊架穿过的导向槽，所述单向传动组件包括转动安装在所述吊架上的棘轮（19）、固定在所述套板（11）下表面的棘齿板（20）、与所述棘轮（19）同轴固定的第一齿轮（21）、转动安装在所述吊架下部并与所述第一齿轮（21）啮合的第二齿轮（22）、以及连接所述第二齿轮（22）与所述收料辊（24）的第一传动带（23）；

所述棘齿板（20）上等距开设有多个限位槽，在每一所述限位槽内均摆动安装有同所述棘轮（19）适配的棘爪。

4.根据权利要求3所述的一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机，其特征在于，所述倾倒组件包括固定在所述套板（11）下部靠近尾端的一段齿条（27）、转动安装在所述吊架背离所述棘轮（19）一侧的第三齿轮（26）、以及连接所述第三齿轮（26）与所述收料斗（25）摆动轴的第二传动带（28）；

所述摆动轴和所述伸缩板（12）之间通过阻尼套转动连接，第三齿轮（26）与所述齿条（27）适配。

5.根据权利要求1所述的一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机，其特征在于，所述机台机构包括水平设置的底座（1）、水平设置在所述底座（1）上方的台板（9）、一端与所述底座（1）的尾端铰接另一端与所述台板（9）的前端铰接的摆臂（2）、以及一端与所述底座（1）的前端铰接另一端与所述台板（9）的尾端铰接的支撑臂（3）；

所述摆臂（2）上固定有连接板（6），在所述底座（1）上转动安装有气缸（4），所述气缸（4）的输出端连接有活塞杆（5），活塞杆（5）的上端与所述连接板（6）转动连接，且在所述摆臂（2）的中央固定有卡柱（7），所述支撑臂（3）的中央开设有与所述卡柱（7）滑动嵌合的嵌槽（8）。

6.根据权利要求5所述的一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机，其特征在于，所述台板（9）上两侧各安装有一个支架（10），所述支架（10）的上端同所述套板（11）的侧壁转动连接，在所述支架（10）的上端与所述套板（11）的侧壁之间设置有摩擦套。

7.根据权利要求5所述的一种茶叶炒制成形在线视觉检测的自动取样机，其特征在于，所述台板（9）前端开设有空槽，在所述空槽内滑动设置有承托板（29），在所述承托板（29）的下部开设有凹陷部，在所述凹陷部的两侧各设置两组连杆（31），所述连杆（31）连接检测台（30）；

同侧的两组所述连杆（31）与检测台（30）及承托板（29）之间形成平行四边形，且所述检测台（30）可折叠收入到所述凹陷部内。

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