一种茶叶整形机的制作方法

1.本发明涉及茶叶加工技术领域，具体为一种茶叶整形机。


背景技术：

2.在使用炒茶机炒制茶叶时，炒制完成的茶叶成品的品质除除了取决于炒茶机自身的工作性能外，很大程度上取决于加工人员对炒茶机械的操作合理及操作规范度，若加工人员的操作合理度及操作规范度低，会使得炒出的茶叶出现外形色泽变暗、碎茶增多、汤色泛黄混浊、滋味欠鲜爽、叶底不完整等问题。当在炒制茶叶的过程中，采用较低温度在锅内长时间揉捻，则锅内易结锅巴，从而使茶叶产生烟气，而无法实现连续化作业，工作人员在使用炒茶机炒制茶叶时，很难将炒茶的温度控制在合理的范围内。
3.在炒制茶叶时，合理的控制炒茶时的温度、以及炒茶的时间分外重要，现有的炒茶机在炒制茶叶的过程中，很难根据茶叶的理化性质不同而合理的调整炒茶的时间，炒茶温度，因此使得炒制出的茶叶的品质较低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种茶叶整形机，可实现根据茶叶的理化性状的不同而调节炒茶的时间，以及炒茶温度，在保证制茶效果的基础上，实现高品质炒制茶叶。
5.本发明提供了一种茶叶整形机，包括：
6.机架；
7.称重传感器，设在机架内底部，其顶部设有承载盘；
8.整形桶，位于承载盘上，其底部设有电热丝；
9.温度传感器，设在整形桶上；
10.升降板，设在机架内部的整形桶上方；
11.转动杆，设在机架内部的升降板下方，其顶部穿透升降板并与设在升降板上的第一电机的输出轴传动连接，其底部设有捻条刷，所述第一电机为变频电机；
12.进料斗，设在机架的一侧，其底部密封连通的进料管穿透机架并延伸到整形桶一侧的上方；
13.提升机，设在进料斗一侧，其上设有量筒；
14.控制器，设在机架上，所述控制器中设有自适应模糊pid控制模块，所述控制器与称重传感器、电热丝、温度传感器、第一电机、提升机分别电连接。
15.优选的，所述机架包括两个侧板，位于两个侧板之间的后板，位于两个侧板下方的底板，所述后板的两端分别与两个侧板固定连接，两个所述侧板的底部与底板的上表面固定连接，所述称重传感器位于底板上。
16.优选的，两个所述侧板之间设有位于升降板上方的揉捻加压组件；
17.所述揉捻加压组件包括设在升降板上方且与后板转动连接的两个第一转轴，以及设在两个所述第一转轴两端且与两个所述侧板滑动连接的两个齿条，两个所述第一转轴上
挡板，11-电动伸缩杆，12-连杆，13-物料传送带，14-上限位杆，15-下限位杆，16-感应传感器，17-棱骨，18-控制器，19-提升机，20-称重传感器，21-承载盘，22-量筒，101-侧板，102-底板，201-电热丝，202-温度传感器，203-出料通槽，701-第一转轴，702-齿条，703-第一齿轮，704-第二转轴，705-第二齿轮，706-第二电机，7021-滑块，1901-第三转轴，1902-第三电机。
具体实施方式
36.下面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、完整的描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
37.实施例1
38.如图1-3所示，一种茶叶整形机，包括机架；
39.称重传感器20，设在机架内底部，其顶部设有承载盘21，机架包括两个侧板101，位于两个侧板101之间的后板13，位于两个侧板101下方的底板102，后板103的两端分别与两个侧板101固定连接，两个侧板101的底部与底板102的上表面固定连接，称重传感器20位于底板102上；
40.整形桶2，位于承载盘21上，其底部设有电热丝201；
41.温度传感器202，设在整形桶2上；
42.升降板3，设在机架内部的整形桶2上方；
43.转动杆4，设在机架内部的升降板3下方，其顶部穿透升降板3并与设在升降板3上的第一电机5的输出轴传动连接，其底部设有捻条刷6，第一电机5为变频电机；
44.进料斗8，设在机架的一侧，其底部密封连通的进料管9穿透机架并延伸到整形桶2一侧的上方；
45.提升机19，设在进料斗8一侧，其上设有量筒22；
46.控制器18，设在机架上，所述控制器18中设有自适应模糊pid控制模块，所述控制器18与称重传感器20、电热丝201、温度传感器202、第一电机5、提升机19分别电连接。
47.提升机19为气缸，该气缸的伸缩端的顶部设有与其转动连接的第三转轴1901，第三转轴1901与设在气缸顶部的第三电机1902的驱动轴传动连接，第三转轴1901上固定设有的支撑杆与量筒22的底部固定连接，第三电机1902与控制器18电连接。
48.本设备在使用时，利用控制器18控制电热丝201的加热温度从而实现控制茶叶整形时的温度，当温度传感器202检测到整形桶2的温度达到设定温度时，此时温度传感器202将该信息传送至控制器18，此时控制器18控制电热丝关闭停止加热。
49.在使用时，在量筒22中加入需要进行炒制的茶叶，利用提升机19将置于量筒22中的待炒制茶叶运送到进料斗8的上方，再控制第三转轴1901转动实现量筒22转动，从而可将量筒22中的待炒制茶叶倾倒入进料斗8中，待炒制的茶叶经进料管9进入到整形桶2中，再利用称重传感器20称量承载有待炒制茶叶的整形桶2的重量。当量筒22中放置体积相同待炒制茶叶时，若待炒制的茶叶的含水量不同，则利用称重传感器20称量出的整形桶2的重量不同，含水量较高的待炒制茶叶的重量较重，含水量较低的待炒制茶叶的重量较低，称重传感器20将检测到的重量信息传送给控制器18，则控制器18根据检测出的重量的大小控制电热丝201的加热温度，根据温度传感器202的检测值控制电热丝201的开启与关闭，此外通过控
制第一电机5的转速以及第一电机5的转动时间，实现捻条刷6的转动时间以及转速的调节、控制，从而实现对不用含水量的待炒制茶叶的整形处理。
50.本发明中的自适应模糊pid控制模块运用自适应模糊pid控制技术，其通过结合茶叶整形工艺过程中茶叶物理化学性状变化的特性，利用智能控制算法建立控制数学模型，植入到茶叶整形机的控制器18中，自适应模糊pid控制模块可通过具体试验验证进行模型数据的调整。
51.当茶叶进入到整形桶2中后，可根据茶叶的形态、进料量、茶叶的含水量调节整形时的温度，整形的时间，整形时捻条的转速以及捻条加压的压力。
52.通过控制第一电机5的转动时间以及第一电机5的转速来控制转动杆4的转动时间以及转速，从而实现转动杆4底部的捻条刷6的转动时间以及转速的调节、控制，从而达到的茶叶整形的整形时间及整形时捻条的转速的调节、控制。
53.利用控制器18控制各个电器件，不仅便于根据需要进行整形处理的茶叶的特征对茶叶整形过程中的各个参数进行修改，而且便于对茶叶整形过程中的各个参数进行修改。此外利用控制器18控制设备中的各个电器件使得操作更加便捷。
54.实施例2
55.如图1-3所示，两个侧板101之间设有位于升降板3上方的揉捻加压组件；
56.揉捻加压组件包括设在升降板3上方且与后板103转动连接的两个第一转轴701，以及设在两个第一转轴701两端且与两个侧板101滑动连接的两个齿条702，两个第一转轴701上分别固定套设的第一齿轮703与两个齿条702啮合连接；
57.两个第一转轴701之间设有第二转轴704，第二转轴704与后板103转动连接，第二转轴704上固定套设的传动轮与其中一个第一转轴701上固定套设的传动轮通过链条传动连接，第二转轴704上固定套设的第二齿轮705与另一个第一转轴701上固定套设的第一齿轮703啮合连接，第二转轴704与设在后板103上的第二电机706的输出轴传动连接，第二电机706与控制器18电连接。
58.两个侧板101上分别设有滑轨，两个齿条702上设有的滑块7021分别与滑轨滑动连接。
59.通过控制捻条加压组件来达到控制捻条刷6的加压压力的控制，具体工作过程如下：
60.控制第二电机706转动，从而实现与第二电机706传动连接的第二转轴704转动，当第二电机706顺时针转动带动第二转轴704顺时针转动时：
61.其中一个与第二转轴704通过链条传动连接的第一转轴701顺时针转动，则该第一转轴701上固定套设的第一齿轮703顺时针转动，则与该第一齿轮703啮合连接的齿条702上的滑块7021沿侧板101上的滑轨向下滑动；
62.另一个第一转轴701上固定套设的第一齿轮703与第二转轴704上固定套设的第二齿轮705啮合连接，则第二齿轮705顺时针转动，第一齿轮703逆时针转动，则与该第一齿轮703啮合连接的齿条702上的滑块7021沿侧板101上的滑轨向下滑动。
63.设在升降板3两侧的两个齿条702上的滑块7021均沿侧板101上的滑轨向下滑动，则升降板3向下移动，从而实现设在升降板3上的转动杆4向下移动，从而实现设在转动杆4底部的捻条刷6向下加压，在实际操作使用中，可以通过控制第二电机706的转动角度从而
实现捻条刷6的加压力度的控制。
64.同理，当需要移除捻条刷6的加压压力时，可控制第二电机706反方向转动。
65.实施例3
66.如图1-3所示，整形桶2上开设有出料通槽203，出料通槽203处设有挡板10，挡板10的两侧分别与出料通槽203的两侧壁滑动连接；
67.底板102上设有的电动伸缩杆11的伸缩端与挡板10通过连杆12固定连接；
68.底板102上设有位于出料通槽203下方的物料传送带13，控制器18与电动伸缩杆11、物料传送带13分别电连接。
69.当茶叶整形处理完毕后，可控制电动伸缩杆11伸长从动带动挡板10沿出料通槽203的侧壁向上滑动，此时出料通槽203处于打开状态，则位于整形桶2中已经整形完毕的茶叶从出料通槽203中“流出”并落在物料传送带13上，物料传送带13将整形完毕的茶叶送入到下一步工序。
70.实施例4
71.如图1-3所示，整形桶2顶部设有位于出料通槽203顶部的上限位杆14，挡板10底部设有下限位杆15，上限位杆14上设有感应传感器16，感应传感器16与控制器18电连接。
72.在利用电动伸缩杆11伸长驱动挡板10沿出料通槽203向上滑动时，当挡板10上设有的下限位杆15触碰到上限位杆14上的感应传感器16时，感应传感器16将该信息传输给控制器18，此时控制器18控制电动伸缩杆11停止伸长。
73.实施例5
74.如图1-3所示，转动杆4的底部固定设有多个捻条刷6，多个捻条刷6沿转动杆4的外壁呈圆周状均匀分布，使得对茶叶的整形处理更加均匀、高效。捻条刷6由耐摩擦、抗高温、食品级纤维化材料制成，捻条刷6为模仿人类手工理条的捻条刷，避免了传统竹枝把子带来的茶叶污染。
75.本实施例中将捻条刷6设为四个，相邻两个捻条刷6之间夹角为90
°
。通过控制第一电机5正转、反转都可以捻茶成条，间隔使用正转、反转，避免捻条刷一面走形、损伤
76.实施例6
77.如图1-2所示，整形桶2内底部设有多个棱骨17，多个棱骨17分别呈圆周状均匀分布，有助于使整形桶2中的茶叶均匀受热，避免在加热整形的过程中整形桶2内底部结锅巴。
78.本实施例中将棱骨17设为8根，相邻两根棱骨17之间夹角为45
°
79.实施例7
80.如图1-2所示，进料斗8的外形为锥形，其顶部的进口面积大于其底部的出口面积，进料管9呈倾斜状分布。在使用该茶叶整形机时，将需要进行整形处理的茶叶置于提升机19上，提升机19将茶叶提升到进料斗8的开口正上方，可实现将茶叶添加到进料斗8中，设置进料斗8的外形为锥形，且其顶部的进口面积大于其底部的出口面积，便于进料斗8中的待整形茶叶快速落入到进料管9中，便于从进料斗8中进入的茶叶通过进料管9进入到整形桶2中。
81.将进料管9倾斜设置有利于进入到进料斗8中的茶叶更加顺畅的从进料管9中滑落到整形桶2中。
82.最后说明的是：以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明实施例并
非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种茶叶整形机，其特征在于，包括：机架；称重传感器(20)，设在机架内底部，其顶部设有承载盘(21)；整形桶(2)，位于承载盘(21)上，其底部设有电热丝(201)；温度传感器(202)，设在整形桶(2)上；升降板(3)，设在机架内部的整形桶(2)上方；转动杆(4)，设在机架内部的升降板(3)下方，其顶部穿透升降板(3)并与设在升降板(3)上的第一电机(5)的输出轴传动连接，其底部设有捻条刷(6)，所述第一电机(5)为变频电机；进料斗(8)，设在机架的一侧，其底部密封连通的进料管(9)穿透机架并延伸到整形桶(2)一侧的上方；提升机(19)，设在进料斗(8)一侧，其上设有量筒(22)；控制器(18)，设在机架上，所述控制器(18)中设有自适应模糊pid控制模块，所述控制器(18)与称重传感器(20)、电热丝(201)、温度传感器(202)、第一电机(5)、提升机(19)分别电连接。2.根据权利要求1所述的一种茶叶整形机，其特征在于：所述机架包括两个侧板(101)，位于两个侧板(101)之间的后板(13)，位于两个侧板(101)下方的底板(102)，所述后板(13)的两端分别与两个侧板(101)固定连接，两个所述侧板(101)的底部与底板(102)的上表面固定连接，所述称重传感器(20)位于底板(102)上。3.根据权利要求2所述的一种茶叶整形机，其特征在于：两个所述侧板(101)之间设有位于升降板(3)上方的揉捻加压组件；所述揉捻加压组件包括设在升降板(3)上方且与后板(103)转动连接的两个第一转轴(701)，以及设在两个所述第一转轴(701)两端且与两个所述侧板(101)滑动连接的两个齿条(702)，两个所述第一转轴(701)上分别固定套设的第一齿轮(703)与两个齿条(702)啮合连接；两个所述第一转轴(701)之间设有第二转轴(704)，所述第二转轴(704)与后板(103)转动连接，所述第二转轴(704)上固定套设的传动轮与其中一个第一转轴(701)上固定套设的传动轮通过链条传动连接，所述第二转轴(704)上固定套设的第二齿轮(705)与另一个第一转轴(701)上固定套设的第一齿轮(703)啮合连接，所述第二转轴(704)与设在后板(103)上的第二电机(706)的输出轴传动连接，所述第二电机(706)与控制器(18)电连接。4.根据权利要求2所述的一种茶叶整形机，其特征在于：所述整形桶(2)上开设有出料通槽(203)，所述出料通槽(203)处设有挡板(10)，所述挡板(10)的两侧分别与出料通槽(203)的两侧壁滑动连接；所述底板(102)上设有的电动伸缩杆(11)的伸缩端与挡板(10)通过连杆(12)固定连接；所述底板(102)上设有位于出料通槽(203)下方的物料传送带(13)，所述控制器(18)与所述电动伸缩杆(11)，所述物料传送带(13)分别电连接。5.根据权利要求4所述的一种茶叶整形机，其特征在于：所述整形桶(2)顶部设有位于出料通槽(203)顶部的上限位杆(14)，所述挡板(10)底部设有下限位杆(15)，所述上限位杆
(14)上设有感应传感器(16)，所述感应传感器(16)与控制器(18)电连接。6.根据权利要求5所述的一种茶叶整形机，其特征在于：所述转动杆(4)的底部固定设有多个捻条刷(6)，多个所述捻条刷(6)沿转动杆(4)的外壁呈圆周状均匀分布。7.根据权利要求1所述的一种茶叶整形机，其特征在于：所述整形桶(2)内底部设有多个棱骨(17)，多个所述棱骨(17)呈圆周状均匀分布。8.根据权利要求3所述的一种茶叶整形机，其特征在于：两个所述侧板(101)上分别设有滑轨，两个所述齿条(702)上设有的滑块(7021)分别与滑轨滑动连接。9.根据权利要求1所述的一种茶叶整形机，其特征在于：所述进料斗(8)的外形为锥形，其顶部的进口面积大于其底部的出口面积，所述进料管(9)呈倾斜状分布。10.根据权利要求1所述的一种茶叶整形机，其特征在于：所述提升机(19)为气缸，该气缸的伸缩端的顶部设有与其转动连接的第三转轴(1901)，所述第三转轴(1901)与设在气缸顶部的第三电机(1902)的驱动轴传动连接，所述第三转轴(1901)上固定设有的支撑杆与量筒(22)的底部固定连接，所述第三电机(1902)与所述控制器(18)电连接。

技术总结
本发明公开了一种茶叶整形机，包括机架；称重传感器，设在机架内底部，其顶部设有承载盘；整形桶，位于承载盘上，其底部设有电热丝；温度传感器；升降板；转动杆，其顶部穿透升降板并与设在升降板上的第一电机的输出轴传动连接，其底部设有捻条刷；进料斗；提升机；控制器，控制器中设有自适应模糊PID控制模块。本发明可实现对给定的茶叶做形，根据茶叶的含水量不同，利用控制器控制整形时的最佳的温度、时间、转速和压力，在控制器的控制界面上对茶叶整形时的工艺参数，包括温度、捻条刷的转速、捻条刷揉捻时间、捻条刷的加压压力等进行直接设定，实现茶叶整形的智能化，将揉捻和理条工艺合二为一，减少了工序，制出的茶叶品质提高。制出的茶叶品质提高。制出的茶叶品质提高。


技术研发人员：王晓 郭建锋 刘文新 刘国锋 黄运武 李朝辉 刘厚红 程婷婷 张新成
受保护的技术使用者：信阳市文新茶叶有限责任公司
技术研发日：2022.03.23
技术公布日：2022/5/25