本發明涉及一種茶葉加工機械，具體用于茶葉加工的殺青理條過程。

背景技術：

中國的茶文化源遠流長，飲茶人群有很多，隨著社會對茶葉需求量逐年增加，茶葉種植、加工已經形成一個巨大的產業。茶葉加工是一個復雜的過程，包括：殺青、理條、壓扁成形、整形、干燥等等。茶葉殺青理條裝置是一種針對名茶加工過程中殺青、理條兩道工序而設計的設備。

現有的設備主要采用開式設計，熱量損失比較嚴重，能量利用率較低。其次多采用曲柄滑塊機構作為傳動機構，加速度慢、振動噪音大；更為嚴重的是，基本采用手工上、下料，不僅自動化程度和生產效率低，而且上料時茶葉的量無法精確控制，這樣就不能有效保證茶葉的品質。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種茶葉殺青理條裝置，欲實現節能，并保證茶葉品質。

本發明的技術方案如下：一種茶葉殺青理條裝置，其特征在于：在保溫箱(1)頂部橫向開有條形的進料口(1a)，該進料口(1a)的下口部固設有一個進料斗(2)；所述保溫箱(1)的前側敞口，該敞口處設有左滑門(3)和右滑門(4)，這兩個滑門均分別與上導軌(5)和下導軌(6)滑動配合，該上、下導軌水平設在保溫箱(1)前側，且右滑門(4)上水平開有一個條形的茶葉出料口(4a)；所述保溫箱(1)內固設有機架(7)，在機架左部設有鼓風機(8)、驅動組件和U形鍋傾斜驅動組件，其中驅動組件和U形鍋傾斜驅動組件位于鼓風機(8)下方；

所述機架(7)右部從上往下依次設有茶葉稱重組件、U形鍋組件和加熱組件，其中茶葉稱重組件位于所述進料斗(2)正下方，并包括定量槽輪(9)和立柱(15)，其中：所述定量槽輪(9)外圓面上沿周向均布有一組茶葉盛裝凹槽(9a)，該定量槽輪左、右端的轉軸轉動支撐在所述機架(7)上，定量槽輪(9)左端的轉軸通過第一電磁離合器(10)與上鏈輪軸同軸連接，該上鏈輪軸通過鏈傳動組件與下鏈輪軸相連；所述下鏈輪軸左端與第一步進電機(11)的輸出軸同軸連接，該下鏈輪軸右端通過第二電磁離合器(12)與稱重盤(13)左端的轉軸同軸連接，且稱重盤(13)左、右端的轉軸轉動支撐在所述機架(7)上；所述第一步進電機(11)裝在杠桿(14)前側，該杠桿中部通過銷軸與所述立柱(15)下部鉸接，而立柱(15)固設在機架(7)上，且杠桿(14)后部固設有配重塊(16)；所述杠桿(14)后端的上方設有行程開關(17)，該行程開關固定在機架(7)上；

所述U形鍋組件用于接住稱重盤(13)倒下的茶葉，該U形鍋組件在所述驅動組件驅動下做左右往復直線運動，且所述加熱組件用于加熱U形鍋組件中的茶葉，而所述鼓風機(8)用于吹走保溫箱(1)內的生青味和水分；所述U形鍋傾斜驅動組件能夠驅動U形鍋組件，并將U形鍋組件中加工后的茶葉倒到所述茶葉出料口(4a)外；

所述U形鍋組件包括U形鍋架(18)和直線軸承(21)，其中U形鍋架(18)上設置有U形鍋(19)，U形鍋前側與連接桿通過合頁連接，且連接桿左、右端分別與U形鍋架(18)對應端鉸接；所述U形鍋架(18)下方前后并排有兩根導軌(20)，該U形鍋架分別通過對應的所述直線軸承(21)與這兩根導軌(20)滑動配合，且兩根導軌(21)固定在所述機架(7)上；

所述加熱組件包括遠紅外石英管(22)和固定塊(24)，其中遠紅外石英管(22)前后并排設置，每根遠紅外石英管(22)放置在對應一塊集熱槽板(23)頂部的弧形集熱槽中，這些集熱槽板的兩端分別與一塊所述固定塊(24)固定，該固定塊固設在所述機架(7)上；

所述驅動組件包括第二步進電機(25)和第一導向塊(30)，其中第二步進電機(25)固設在所述機架(7)上，該第二步進電機通過皮帶與雙聯帶輪(26)中的大帶輪相連，該雙聯帶輪轉動支撐在機架(7)上；所述雙聯帶輪(26)中的小帶輪通過皮帶與小皮帶輪相連，該小皮帶輪通過第三電磁離合器套裝在支撐軸上，而支撐軸上固套有扇形齒輪(27)，且這根支撐軸轉動支撐在機架(7)上；所述扇形齒輪(27)外面設有一個腰形環(28)，該腰形環上、下側邊的內壁上均沿長度方向設有齒條，所述扇形齒輪(27)可以與上、下側的齒條嚙合；所述腰形環(28)的兩側分別設有一根導向條(29)，這兩根導向條在同一條直線上，這兩根導向條(29)分別與一個所述第一導向塊(30)滑動配合，該導向塊固設在所述機架(7)上；

所述U形鍋傾斜驅動組件包括主動錐齒輪(32)和升降板(40)，其中主動錐齒輪(32)通過帶傳動組件與所述第二步進電機(25)相連，該主動錐齒輪與從動錐齒輪(33)嚙合；所述從動錐齒輪(33)的轉軸轉動支撐在機架(7)上，該從動錐齒輪的轉軸通過第四電磁離合器(34)與Z形桿(35)的一端同軸連接，Z形桿(35)的另一端與滑桿(36)上的條形孔(36a)滑動配合；所述滑桿(36)一端通過第一銷軸與機架(7)鉸接，該滑桿另一端通過第二銷軸與升降桿(38)鉸接，而升降桿與機架(7)上的第二導向塊(39)滑動配合，且升降桿(38)上端與所述升降板(40)底面固定，該升降板用于向前撬動所述U形鍋(19)。

在上述結構中，本案采用封閉式結構，主要部件都設在保溫箱(1)內，加工茶葉也在保溫箱(1)內部進行，這樣就能有效防止熱量散失，實現節能。同時，本案設置了左滑門(3)和右滑門(4)，這樣就便于打開口觀察設備運行情況和內部維修。本案設置了自動化的茶葉稱重結構，茶葉稱重組件中的茶葉盛裝凹槽(9a)用于盛裝茶葉，且定量槽輪(9)可以在第一步進電機(11)驅動下轉動，從而將茶葉盛裝凹槽(9a)中的茶葉倒入稱重盤(13)中，且第一電磁離合器(10)用于動力切斷與傳遞，從而讓定量槽輪(9)轉動或者不轉動。另外，當稱重盤(13)中的茶葉達到額定量以后，就會讓杠桿(14)前側向下，而杠桿(14)后側向上移動，當杠桿(14)后端與行程開關(17)接觸時，第二電磁離合器(12)工作，稱重盤(13)翻轉將茶葉倒入U形鍋組件中。需要說明的是第一電磁離合器(10)和第二電磁離合器(12)交替工作，從而使定量槽輪(9)和稱重盤(13)不同時旋轉。采用杠桿式稱重結構，就能準確地稱重茶葉，以便每次倒入U形鍋組件中的茶葉定量，在加熱量一定的情況下，倒入的茶葉定量，就便于后續在穩定的溫度下可靠地殺青和理條，從而有效保證茶葉品質，很好地克服現有人工上料方式效率低、茶葉品質無法可控制的缺陷。

在上述結構中，U形鍋組件的結構簡單，能有效接住稱重盤(13)倒下的茶葉，并且U形鍋架(18)的安裝結構能保證其左右滑動平穩、順暢。在上述結構中，遠紅外石英管(22)采用非接觸式加熱，加熱效果好，不會燙傷茶葉，并且設置集熱槽板(23)能保證熱量集中向上散發，節能效果好。本驅動組件第二步進電機(25)工作時單向轉動，轉動的扇形齒輪(27)周期性地上、下側的齒條嚙合，從而帶動腰形環(28)做左右直線往復運動，加速度快、振動噪音小，能夠很好地保證理條效果。當完成茶葉加工后，第三電磁離合器斷開，腰形環(28)停止運動。所述第二步進電機(25)工作時，可通過Z形桿(35)帶動升降桿(38)升降，從而帶動升降板(40)升降，該升降板升降時可以向前撬動U形鍋(19)，以使U形鍋(19)向前傾斜，從而將U形鍋(19)中加工后的茶葉倒到所述茶葉出料口(4a)外。在本案中，所述第四電磁離合器(34)為外購件，功能是切斷或接通傳動動力。

本發明還提供一種基于上述茶葉殺青理條裝置的控制方法，其特征在于如下步驟：

S1：啟動控制系統；

S2：遠紅外石英管(22)工作，遠紅外石英管(22)將U形鍋(19)處的溫度加熱到90℃，并維持恒定；

S3：人工向進料口(1a)中倒入待處理茶葉；

S4：控制系統啟動第一步進電機(11)，并控制第一電磁離合器(10)閉合，此時定量槽輪(9)轉動，并將盛裝凹槽(9a)中的茶葉倒入稱重盤(13)中；

S5：當杠桿(14)后端碰到行程開關(17)時，控制系統判定為稱重盤(13)內的茶葉重量達到設定重量，此時控制系統控制第二電磁離合器(12)閉合，第一電磁離合器(10)斷開，使稱重盤(13)中的茶葉倒入U形鍋(19)中；否則，控制系統判定稱重盤(13)內的茶葉重量未達到設定重量，則第一步進電機(11)驅動定量槽輪(9)繼續轉動，第二電磁離合器(12)處于斷開狀態，繼續向稱重盤(13)內添加茶葉；

S6：控制系統控制第二步進電機(25)工作，且第三電磁離合器閉合，第四電磁離合器(34)斷開，腰形環(28)帶動U形鍋(19)左右往復直線運動，開始對茶葉殺青和理條；

S7：控制系統控制鼓風機(8)工作；

S8：茶葉加工一定時間后，控制系統控制第三電磁離合器斷開，第四電磁離合器(34)閉合，第二步進電機(25)驅動升降板(40)上升，并向前撬動U形鍋(19)，使U形鍋(19)中的茶葉倒到所述茶葉出料口(4a)外面；

S9：結束，完成一個完整的茶葉殺青、理條流程。

采用上述控制方法，本發明可以很好地控制茶葉殺青理條過程，保證茶葉品質，并保證茶葉殺青理條裝置正常工作。

有益效果：本發明采用箱式封閉結構，這樣不僅能避免熱量大量散發，保證節能效果，而且為保溫提供了可能，從而保證茶葉品質；同時，本案設置了茶葉稱重組件，從而能夠準確稱重茶葉重量，以便保證茶葉品質，很好地克服現有人工上料方式效率低、茶葉品質無法可控制的缺陷；并且，本案還設置了自動化下料裝置，便于提高加工效率；另外，本發明所述的控制方法可以很好地控制茶葉殺青理條裝置，保證茶葉品質，并保證茶葉殺青理條裝置正常工作。

附圖說明

圖1為本發明的外形圖。

圖2為圖1的內部結構圖。

圖3為圖1中茶葉稱重組件等的示意圖。

圖4為圖1中驅動組件的示意圖。

圖5為圖1中U形鍋傾斜驅動組件的示意圖。

圖6為本發明的控制流程圖。

具體實施方式

下面閉合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

如圖1--5所示，一種茶葉殺青理條裝置，在保溫箱1頂部橫向開有條形的進料口1a，該進料口1a的下口部固設有一個供茶葉通過的進料斗2，且保溫箱1頂面的左側設有觸摸屏50。保溫箱1的前側敞口，該敞口處設有左滑門3和右滑門4，這兩個滑門均分別與上導軌5和下導軌6滑動配合，該上導軌和下導軌水平設在保溫箱1前側，且右滑門4上水平開有一個條形的茶葉出料口4a。保溫箱1內固設有機架7，在機架7左部設有鼓風機8、驅動組件和U形鍋傾斜驅動組件，其中驅動組件和U形鍋傾斜驅動組件位于鼓風機8下方，該鼓風機8用于及時吹走殺青時產生的生青味與水分。

機架7右部從上往下依次設有茶葉稱重組件、U形鍋組件和加熱組件，其中茶葉稱重組件位于進料斗2的正下方，并包括定量槽輪9和立柱15，其中：定量槽輪9外圓面上沿周向均布有一組茶葉盛裝凹槽9a，在本案中，茶葉盛裝凹槽9a的數目為4個。定量槽輪9左、右端的轉軸轉動支撐在機架7上，定量槽輪9左端的轉軸通過第一電磁離合器10與上鏈輪軸同軸連接，該上鏈輪軸通過鏈傳動組件與下鏈輪軸相連。下鏈輪軸左端與第一步進電機11的輸出軸同軸連接，該下鏈輪軸右端通過第二電磁離合器12與稱重盤13左端的轉軸同軸連接，且稱重盤13左、右端的轉軸轉動支撐在機架7上。

第一步進電機11裝在杠桿14前側，該杠桿中部通過銷軸與立柱15下部鉸接，而立柱15固設在機架7上，且杠桿14后部固設有配重塊16。杠桿14后端的上方設有行程開關17，該行程開關固定在機架7上。行程開關17的檢測信號反饋給系統，用于控制第一、二電磁離合器的工作狀態，當出發行程開關17時，第二電磁離合器12工作，從而將第一步進電機11的動力傳遞給稱重盤13，驅動稱重盤13轉動；此時，第一電磁離合器10不工作，定量槽輪9也不轉動。

U形鍋組件用于接住稱重盤13倒下的茶葉，加熱組件用于加熱U形鍋組件中的茶葉，以便實現殺青。U形鍋組件在驅動組件驅動下做左右往復直線運動，實現理條，而鼓風機8用于吹走殺青時產生的生青味和水分。U形鍋傾斜驅動組件能夠驅動U形鍋組件，并將U形鍋組件中加工后的茶葉倒到茶葉出料口4a外。

如圖1--5所示，U形鍋組件包括U形鍋架18和直線軸承21，其中U形鍋架18上設置有U形鍋19，U形鍋的前側與連接桿通過合頁連接，且連接桿左、右端分別與U形鍋架18對應端鉸接。U形鍋架18下方前后并排有兩根導軌20，該U形鍋架分別通過對應的直線軸承21與這兩根導軌20滑動配合，且兩根導軌21固定在機架7上。

加熱組件包括遠紅外石英管22和固定塊24，其中遠紅外石英管22前后并排設置，每根遠紅外石英管22放置在對應一塊集熱槽板23頂部的弧形集熱槽中，這些集熱槽板的兩端分別與一塊固定塊24固定，該固定塊固設在機架7上。

如圖1--5所示，驅動組件包括第二步進電機25和第一導向塊30，其中第二步進電機25固設在機架7上，該第二步進電機25通過皮帶與雙聯帶輪26中的大帶輪相連，該雙聯帶輪26轉動支撐在機架7上。所述雙聯帶輪26中的小帶輪通過皮帶與小皮帶輪相連，該小皮帶輪通過第三電磁離合器(圖中未畫出)套裝在支撐軸上，而支撐軸上固套有扇形齒輪27，且這根支撐軸轉動支撐在機架7上。扇形齒輪27外面設有一個腰形環28，該腰形環28上、下側邊的內壁上均沿長度方向設有齒條，扇形齒輪27可以與上、下側的齒條嚙合。需要說明的是，扇形齒輪27轉動時，周期性地與上側或下側的齒條嚙合，從而帶動腰形環28往復運動。

腰形環28的兩側分別設有一根導向條29，這兩根導向條在同一條直線上，這兩根導向條29分別與一個第一導向塊30滑動配合，該導向塊固設在機架7上，且兩根導向條29與U形鍋架18相連，從而帶動U形鍋架18左右往復直線運動，實現茶葉的理條。

如圖1--5所示，U形鍋傾斜驅動組件包括主動錐齒輪32和升降板40，其中主動錐齒輪32通過帶傳動組件與所述第二步進電機25相連，該主動錐齒輪與從動錐齒輪33嚙合，且本組件與驅動組件共用第二步進電機25。主動錐齒輪32和從動錐齒輪33的轉軸均轉動支撐在機架7上，該從動錐齒輪33的轉軸通過第四電磁離合器34與Z形桿35的一端同軸連接，Z形桿35的另一端與滑桿36上的條形孔36a滑動配合。滑桿36一端通過第一銷軸與機架7鉸接，該滑桿另一端通過第二銷軸與升降桿38鉸接，而升降桿與機架7上的第二導向塊39滑動配合。升降桿38上端與升降板40底面固定，該升降板40與U形鍋接觸，從而用于向前撬動U形鍋，以便U形鍋19中加工后的茶葉倒出茶葉出料口4a外。完成茶葉加工后，第三電磁離合器斷開，第四電磁離合器34閉合，此時第二步進電機25帶動主動錐齒輪32與從動錐齒輪33轉動，從而驅動Z形桿35，轉動的Z形桿35帶動升降桿38和升降板40升降，進而向前撬動U形鍋，倒出U形鍋中的茶葉。

參照圖6，一種基于本發明權利要求1所述茶葉殺青理條裝置的控制方法，其特征在于如下步驟：

S1：啟動控制系統；

S2：遠紅外石英管22工作，遠紅外石英管22將U形鍋19處的溫度加熱到90℃，并維持恒定；在此步驟中，U形鍋19底部設有溫度傳感器，該溫度傳感器的檢測數據反饋給控制系統，由控制系統控制遠紅外石英管22，從而形式負反饋控制，達到維持90℃恒定的目的。

S3：人工向進料口1a中倒入待處理茶葉；

S4：控制系統啟動第一步進電機11，并控制第一電磁離合器10閉合，此時定量槽輪9轉動，并將盛裝凹槽9a中的茶葉倒入稱重盤13中；

S5：當杠桿14后端碰到行程開關17時，控制系統判定為稱重盤13內的茶葉重量達到設定重量，此時控制系統控制第二電磁離合器12閉合，第一電磁離合器10斷開，使稱重盤13中的茶葉倒入U形鍋19中；若杠桿14后端未碰到行程開關17，則控制系統判定稱重盤13內的茶葉重量未達到設定重量，第一步進電機11驅動定量槽輪9繼續轉動，此時第一電磁離合器10閉合，第二電磁離合器12處于斷開狀態，繼續向稱重盤13內添加茶葉；

S6：控制系統控制第二步進電機25工作，且第三電磁離合器閉合，第四電磁離合器34斷開，腰形環28帶動U形鍋19左右往復直線運動，開始對茶葉殺青和理條；需要說明的是，遠紅外石英管22加熱U形鍋19，完成茶葉的殺青，U形鍋19左右往復直線運動時完成茶葉的理條。

S7：控制系統控制鼓風機8工作，及時吹走殺青時產生的生青味與水分。

S8：茶葉加工一定時間后，控制系統控制第三電磁離合器斷開，第四電磁離合器34閉合，第二步進電機25驅動升降板40上升，并向前撬動U形鍋19，使U形鍋19中的茶葉倒到所述茶葉出料口4a外面；

S9：結束，完成一個完整的茶葉殺青、理條流程。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不以本發明為限制，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。