專利名稱:一種自動揉捻裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于制茶機械技術領域,具體涉及一種自動揉捻裝置。
背景技術:
茶葉通過揉捻,茶條巻起,初步形成條索,縮小體積,為成茶的美觀外形奠定基礎; 另外可適當破壞茶葉的細胞結構,使得部分茶汁流出附著于茶條表面,使成品茶沖泡時茶 內含物容易浸出。目前,我國6-CR系列揉捻機作為單機設備已經相當成熟,其進葉、出葉以 及揉捻過程壓力變化依靠人工控制,但不適應自動化生產的發展方向。隨著茶葉加工制造 水平的提高,近年來出現了一些可以實現連續化加工的揉捻機,但仍然存在很多不足,如加 壓機構單一,控制不穩定,揉捻效果不理想,進葉、出葉容易產生漏葉落地的現象,影響到了 茶葉連續化、清潔化生產的效果。
實用新型內容針對現有技術中存在的問題,通過對現有揉捻機的改進,設計提供一種自動進葉、 出葉,揉捻效果良好的自動揉捻裝置的技術方案。 所述的一種自動揉捻裝置,包括機架、安裝于機架上的揉桶、驅動揉桶轉動的揉捻
電機、安裝于揉桶下部的揉盤、與揉桶配合設置的揉桶壓蓋、與揉桶壓蓋連接的加壓與壓蓋
高度控制機構,安裝在揉桶上的進葉斗、安裝于揉盤下的出葉機構,其特征在于所述的加壓
與壓蓋高度控制機構包括右荷重傳感器、左荷重傳感器、揉桶壓蓋上限位開關和揉桶壓蓋
下限位開關,左荷重傳感器、右荷重傳感器對稱設置在揉桶壓蓋上部,揉桶壓蓋上限位開關
和揉桶壓蓋下限位開關設置于固定揉桶壓蓋的立柱上,揉桶壓蓋連接步進電機。 所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于出葉機構包括出葉門、出葉門汽缸和出葉
門鎖汽缸,出葉門汽缸聯動出葉門,出葉門鎖汽缸通過滑動鎖桿與安裝在揉盤下方的鎖滑
槽滑動連接。 所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于出葉門汽缸連接門雙電控電磁閥,門雙電 控電磁閥連接油霧器的一端,油霧器另一端串聯減壓閥、過濾器和氣源,門汽缸手動閥并聯 于門雙電控電磁閥與出葉門汽缸之間。 所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于出葉門鎖汽缸氣孔連接鎖雙電控電磁閥, 鎖雙電控電磁閥連接油霧器的一端,油霧器另一端串聯減壓閥、過濾器和氣源,門鎖汽缸手 動閥并聯于鎖雙電控電磁閥與出葉門鎖汽缸之間。 所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于出葉門汽缸外壁兩端設置門關限位開關和
門開限位開關,出葉門鎖汽缸外壁兩端設置鎖開限位開關和鎖關限位開關。 所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于揉桶壓蓋上部通過設置的載荷彈簧與左荷
重傳感器、右荷重傳感器連接,步進電機通過設置的絲桿調節揉桶壓蓋的高度。 所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于加壓與壓蓋高度控制機構、出葉機構分別
與PLC核心控制器相應接口連接。[0011] 所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于PLC核心控制器相應接口連接揉桶轉速控 制機構、人機交互機構和通信接口, PLC核心控制器通過通信接口與外部計算機通信連接。 所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于揉桶轉速控制機構包括變頻機、揉捻電機 和揉桶定位開關。 所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于人機交互機構包括文本顯示器、控制按鈕 和指示燈。 本實用新型的控制系統采用PLC為控制核心,實時采集揉桶壓蓋的壓力,控制揉 捻電機的轉速、各執行機構的動作,并對揉捻進行過程化控制。文本顯示器與PLC進行通 信,用于顯示揉捻裝置運行的狀態參數、揉捻壓力、故障信息,設定各過程揉盤轉速、揉捻時 間、揉捻壓力、壓蓋高度。同時,控制系統設置RS-485通信接口,通過通信接口可以與計算 機進行通信,實現數據自動存儲和計算機遠程控制。 與現有技術相比,本揉捻裝置優點在于工作效率高,操作簡單直觀;揉捻可以選 擇壓力控制模式,也可以選擇揉桶容積控制模式;出葉機構采用雙汽缸,保證出葉門能可靠 關閉,沒有漏葉現象;設置RS-485通信接口 ,可以與計算機進行通信,實現數據自動存儲和 遠程控制;建立揉捻轉速、時間、空間模型,實現過程參數化控制,降低了對技術人員的要 求,生產的茶葉揉捻效果好,成條率高,質量有保證。
圖1為本實用新型一種自動揉捻裝置的結構示意圖; 圖2為本實用新型一種自動揉捻裝置的出葉機構示意圖; 圖3為本實用新型一種自動揉捻裝置的出葉汽缸控制示意圖; 圖4為本實用新型一種自動揉捻裝置的控制系統硬件框架圖。 圖中1-揉桶定位開關、2_進葉斗、3_揉桶、4_揉桶壓蓋、5_載荷彈簧、6_左荷
重傳感器、7_右荷重傳感器、8_揉桶壓蓋下限位開關、9_絲桿、10-揉桶壓蓋上限位開關、
11-步進電機、12-振動出葉裝置、13-鎖開限位開關、14-出葉門鎖汽缸、15-鎖關限位開
關、16-滑動鎖桿、17-揉盤、18-出葉門、19-門關限位開關、20-出葉門汽缸、21-門開限位
開關、22-門鎖汽缸手動閥、23-鎖雙電控電磁閥、24-門雙電控電磁閥、25-門汽缸手動閥、
-油霧器、27-減壓閥、28-過濾器、29-氣源、30-PLC核心控制器、31-步進驅動器、32-變
頻器、33-揉捻電機、34-文本顯示器、35-控制按鈕、36-指示燈、37_通信接口 。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細地說明 圖1中,該自動揉捻裝置,包括機架、進葉斗2、揉桶3、揉桶壓蓋4、加壓與壓蓋高 度控制機構、出葉機構、驅動揉桶3轉動的揉捻電機33。揉桶壓蓋4通過載荷彈簧5,將壓 力傳遞給左荷重傳感器6和右荷重傳感器7。步進電機11驅動絲桿9轉動,帶動壓蓋臂沿 立柱上下移動,從而控制揉桶壓蓋4高度。絲桿9的螺距為0. 6cm,單線螺紋,那么導程也 為0. 6cm,步進電機旋轉正一圈,揉捻壓蓋4下降0. 6cm,通過PLC核心控制器32控制發送 脈沖個數可以計算出揉桶壓蓋4的高度,無需位置傳感器檢測揉桶壓蓋4的高度。立柱的 頂部安裝揉捻壓蓋上限位開關IO,立柱的底部安裝揉捻壓蓋下限位開關8,保證揉桶壓蓋4在規定的行程內運動。機架上安裝有揉桶定位開關l,停機時偏心揉桶3停止于指定位置, 便于進葉、出葉時不發生漏葉現象。茶葉進行揉捻后,通過出葉門18,到達振動帶,在振動出 葉裝置的作用下,茶葉運出揉捻裝置。 圖2中, 一種自動揉捻裝置,出葉機構包括出葉門18、出葉門汽缸20和出葉門鎖汽 缸14,出葉門18通過定位銷與連桿固定,連桿與出葉門汽缸20鉸鏈連接,出葉門汽缸20外 壁兩端設置門關限位開關19、門開限位開關21。揉盤17下方安裝鎖滑槽,滑動鎖桿16 — 端與揉盤17鉸鏈連接,另一端連接出葉門鎖汽缸14,可以在鎖滑槽內進行水平方向移動, 出葉門鎖汽缸14外壁兩端設置鎖開限位開關13、鎖關限位開關15。 圖3中,一種自動揉捻裝置,出葉門汽缸20、出葉門鎖汽缸14采用手動與自動并聯 控制機構。出葉門汽缸20氣路由一個三位五通的門雙電控電磁閥24控制,當門雙電控電 磁閥24右線圈得電,出葉門汽缸20將出葉門18關上,當門雙電控電磁閥24左線圈得電, 出葉門汽缸20將出葉門18打開。出葉門鎖汽缸14氣路由一個三位五通的鎖雙電控電磁 閥23控制,當鎖雙電控電磁閥23右線圈得電,出葉門鎖汽缸14將滑動鎖桿16打開,當鎖雙 電控電磁閥23左線圈得電,出葉門鎖汽缸14將滑動鎖桿16關上。門汽缸手動閥25與門 雙電控電磁閥24并聯,門鎖汽缸手動閥22與鎖雙電控電磁閥23并聯。門汽缸手動閥25、 門雙電控電磁閥24、門鎖汽缸手動閥22、鎖雙電控電磁閥23進氣口連接到油霧器26,油霧 器26的另一端與減壓閥27、過濾器28、氣源29串聯。 圖4中, 一種自動揉捻裝置控制系統采用PLC為控制核心,PLC核心控制器30相 應接口連接控制加壓與壓蓋高度控制機構、揉桶轉速控制機構、出葉機構和人機交互機構。 加壓與壓蓋高度控制機構包括右荷重傳感器7、左荷重傳感器6、步進電機驅動器31、步進 電機11、揉桶壓蓋上限位開關10、揉桶壓蓋下限位開關8 ;揉桶轉速控制機構是PLC核心控 制器30將揉桶設定轉速信號傳輸給變頻器32,變頻器34實現對揉桶電機33的轉速控制, 揉桶定位開關1保證停機時偏心揉桶3停止于指定位置,并對揉桶3轉速進行記錄。出葉 機構包括鎖雙電控電磁閥23、門雙電控電磁閥24、出葉門汽缸20、出葉門鎖汽缸、門開限位 開關21、門關限位開關19、鎖開限位開關13、鎖關限位開關15。人機交互機構包括文本顯 示器34、控制按鈕35及指示燈36。文本顯示器34用于顯示揉捻裝置運行的狀態參數、揉 捻壓力、故障信息,設定各過程揉盤轉速、揉捻時間、揉捻壓力、壓蓋高度。控制按鈕35是各 執行結構的控制輸入,指示燈36用于指示執行機構的工作狀態;通信接口 37采用RS-485 接口 ,通過通信接口可以與計算機進行通信,實現數據自動存儲和計算機遠程控制。
權利要求一種自動揉捻裝置,包括機架、安裝于機架上的揉桶(3)、驅動揉桶(3)轉動的揉捻電機(33)、安裝于揉桶(3)下部的揉盤(17)、與揉桶(3)配合設置的揉桶壓蓋(4)、與揉桶壓蓋(4)連接的加壓與壓蓋高度控制機構,安裝在揉桶(3)上的進葉斗(2)、安裝于揉盤(17)下的出葉機構,其特征在于所述的加壓與壓蓋高度控制機構包括右荷重傳感器(7)、左荷重傳感器(6)、揉桶壓蓋上限位開關(10)和揉桶壓蓋下限位開關(8),左荷重傳感器(6)、右荷重傳感器(7)對稱設置在揉桶壓蓋(4)上部,揉桶壓蓋上限位開關(10)和揉桶壓蓋下限位開關(8)設置于固定揉桶壓蓋(4)的立柱上,揉桶壓蓋(4)連接步進電機(11)。
2. 如權利要求l所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于出葉機構包括出葉門(18)、 出葉門汽缸(20)和出葉門鎖汽缸(14),出葉門汽缸(20)聯動出葉門(18),出葉門鎖汽缸 (14)通過滑動鎖桿(16)與安裝在揉盤(17)下方的鎖滑槽滑動連接。
3. 如權利要求2所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于出葉門汽缸(20)連接門雙電控 電磁閥(24),門雙電控電磁閥(24)連接油霧器(26)的一端,油霧器(26)另一端串聯減壓 閥(27)、過濾器(28)和氣源(29),門汽缸手動閥(25)并聯于門雙電控電磁閥(24)與出葉 門汽缸(20)之間。
4. 如權利要求2所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于出葉門鎖汽缸(14)氣孔連接 鎖雙電控電磁閥(23),鎖雙電控電磁閥(23)連接油霧器(26)的一端,油霧器(26)另一端 串聯減壓閥(27)、過濾器(28)和氣源(29),門鎖汽缸手動閥(22)并聯于鎖雙電控電磁閥 (23)與出葉門鎖汽缸(14)之間。
5. 如權利要求2所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于出葉門汽缸(20)外壁兩端設置 門關限位開關(19)和門開限位開關(21),出葉門鎖汽缸(14)外壁兩端設置鎖開限位開關 (13)和鎖關限位開關(15)。
6. 如權利要求l所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于揉桶壓蓋(4)上部通過設置的 載荷彈簧(5)與左荷重傳感器(6)、右荷重傳感器(7)連接,步進電機(11)通過設置的絲桿 (9)調節揉桶壓蓋(4)的高度。
7. 如權利要求1所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于加壓與壓蓋高度控制機構、出 葉機構分別與PLC核心控制器(30)相應接口連接。
8. 如權利要求7所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于PLC核心控制器(30)相應接口 連接揉桶轉速控制機構、人機交互機構和通信接口 (37) , PLC核心控制器(30)通過通信接 口 (37)與外部計算機通信連接。
9. 如權利要求8所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于揉桶轉速控制機構包括變頻機 (32)、揉捻電機(33)和揉桶定位開關(1)。
10. 如權利要求8所述的一種自動揉捻裝置,其特征在于人機交互機構包括文本顯示 器(34)、控制按鈕(35)和指示燈(36)。
專利摘要一種自動揉捻裝置,屬于制茶機械技術領域。包括機架、揉桶、揉捻電機、揉盤、揉桶壓蓋、加壓與壓蓋高度控制機構,進葉斗、出葉機構,其特征在于所述的加壓與壓蓋高度控制機構包括右荷重傳感器、左荷重傳感器、揉桶壓蓋上限位開關和揉桶壓蓋下限位開關,左荷重傳感器、右荷重傳感器對稱設置在揉桶壓蓋上部,揉桶壓蓋上限位開關和揉桶壓蓋下限位開關設置于固定揉桶壓蓋的立柱上,揉桶壓蓋連接步進電機。本揉捻裝置優點在于工作效率高,操作簡單直觀,沒有漏葉現象,可以與計算機進行通信,實現數據自動存儲和遠程控制,建立揉捻轉速、時間、空間模型,實現過程參數化控制,降低了對技術人員的要求,生產的茶葉揉捻效果好,成條率高,質量有保證。
文檔編號A23F3/06GK201451200SQ2009201173
公開日2010年5月12日 申請日期2009年4月9日 優先權日2009年4月9日
發明者呂海鵬, 林 智, 沈希, 譚俊峰, 郭麗, 金華強, 黃躍進 申請人:中國農業科學院茶葉研究所