[发明专利]一种智能化茶叶生产线

摘要

本发明涉及一种智能化茶叶生产线，包括机械系统和电气控制系统；机械系统包括杀青机、冷却风选机、揉捻装置、循环杀二青机和循环炒干机；冷却风选机包括冷却风扇、冷却输送带和风选装置；揉捻装置包括分装输送机、四台揉捻机和揉捻装置出料输送带；循环杀二青机包括杀二青机导料斗、杀二青机旋转内筒和杀二青机固定外筒等；循环炒干机包括炒干机旋转内筒、炒干机固定外筒等；电气控制系统包括主控单元、传感器单元、供电单元、控制器单元和终端控制单元；本发明智能化程度高，解决了茶叶生产过程中浪费大量劳动力、能源等难题，在茶叶生产加工过程中，避免了人为的二次污染，保证了茶叶生产加工的清洁程度。

主权项

一种智能化茶叶生产线，其特征在于包括机械系统和电气控制系统；所述的机械系统包括杀青机、冷却风选机、揉捻装置、循环杀二青机和循环炒干机；所述的杀青机包括杀青机导料斗、杀青机旋转内筒、杀青机固定外筒、杀青机燃气加热炉、杀青机驱动电机和杀青机机架；所述的杀青机固定外筒固定在机架上方；所述杀青机旋转内筒可活动的嵌套在所述的杀青机外筒内部，能相对于杀青机外筒转动；所述杀青机驱动电机固定在所述的杀青机机架下方，杀青机驱动电机通过摩擦轮带动所述的杀青机旋转内筒转动，由变频器控制杀青机驱动电机调节杀青机旋转内筒的转速；所述的杀青机旋转内筒内部设有导料板；旋转时导料板带动茶叶鲜叶由进料口向出料口移动；所述的杀青机旋转内筒与所述的杀青机固定外筒之间设有杀青机输热口，杀青机输热口与现有燃气热炉的加热出口连接，热气自杀青机输热口进入杀青机旋转内筒和杀青机固定外筒之间的空隙，给杀青机旋转内筒加热；所述的杀青机燃气加热炉可通过调节燃气炉控制阀开度控制燃气炉的加热功率，调节旋转内筒的茶叶杀青温度；杀青机旋转内筒出料口位于冷却输送带导料斗正上方，杀青茶叶自出料口落到冷却输送带导料斗内；所述的冷却风选机包括冷却风扇、冷却输送带和风选装置；所述的冷却风扇有多组，冷却风扇与所述的冷却输送带平行布置且位于冷却输送带上方；所述的冷却输送带的末端是风选装置；所述的风选装置包括风选风扇、废料收集盘和风选输送机；所述的风选输送机末端连接分装输送机导料斗；所述揉捻装置包括分装输送机、四台揉捻机和揉捻装置出料输送带；所述的分装输送机包括四条输送带,从上至下分三层平行设置,第一、二层各设有一条输送带；第三层输送带下方左右两侧分别对称设有两条输送带；所述的两条输送带两端各设有一个出料口，共四个出料口；第一层输送带上的茶叶落到第二层输送带上，由第二层输送带两端分别落至左右两侧的第三层的两条输送带上；所述的四台揉捻机，相互间独立工作，分别对应安装在所述四个出料口的下方；所述的揉捻机包括加压盖、揉捻筒、揉捻盘、卸料盘、加压盖操作臂、揉捻操作臂、加压盖操作臂驱动电机和揉捻操作臂驱动电机；所述的加压盖加料时位于所述的揉捻筒的上方，工作时位于所述的揉捻筒内，且位于所述的揉捻盘上方；所述的揉捻筒悬于所述的揉捻盘上方；所述揉捻盘表面沿其圆周方向设有数根弧形楞状揉捻条，揉捻盘中央可活动的连接有卸料盘；所述的揉捻机操作臂一和揉捻机操作臂二环在揉捻筒上；揉捻操作臂驱动电机带动揉捻机操作臂一和揉捻机操作臂二将揉捻筒移至冷却输送带出料口下方；加压盖操作臂驱动电机带动加压盖上升、螺旋外转；主控单元通过控制变频器，调节分装输送带驱动电机控制分装输送带的输送方向，为四台揉捻机投放茶叶；所述的揉捻筒中的位置传感器采集筒内茶叶的位置信息并传送至主控单元的PLC处理器，并控制茶叶投放量，达到单个揉捻机揉捻茶叶设定量时结束进料；进料完成后，所述的加压盖操作臂驱动电机带动所述的加压盖螺旋内转、下压；所述的加压盖上的压力传感器采集揉捻力度信息并传送至PLC处理器；所述的揉捻机操作臂一和揉捻机操作臂二在揉捻操作臂驱动电机的带动下，旋转揉捻筒在揉捻盘上进行揉捻；所述的揉捻装置出料输送带位于所述的四台揉捻机卸料盘下部，且与循环杀二青机的进料输送带的进料斗相连；揉捻结束后卸料盘向下打开，将茶叶投入揉捻装置出料输送带；所述循环杀二青机包括杀二青机导料斗、杀二青机旋转内筒、杀二青机固定外筒、杀二青机燃气加热炉、杀二青机驱动电机、杀二青机机架、杀二青机循环输送带和杀二青机出料斗；所述的杀二青机固定外筒固定在杀二青机机架上方；所述杀二青机旋转内筒可活动的嵌套在杀二青机外筒内部，能相对于杀二青机外筒转动；所述的杀二青机驱动电机固定在所述的杀二青机机架下方，杀二青机驱动电机通过摩擦轮带动所述的杀二青机旋转内筒转动，由变频器控制杀二青机驱动电机以调节杀二青机旋转内筒的转速；所述的杀二青机旋转内筒内部设有导料板，杀二青机旋转内筒旋转时导料板带动茶叶由进料口向出料口移动；所述的杀二青机旋转内筒与杀二青机固定外筒之间设有杀二青机输热口，杀二青机输热口与现有燃气热炉的加热出口连接；通过调节杀二青机燃气加热炉的燃气阀开度控制燃气热炉的加热功率，调节杀二青机旋转内筒的茶叶杀二青温度；杀二青机旋转内筒出料口位于杀二青机出料斗正上方，杀二青后的茶叶自出料口落到杀二青机出料斗中；杀二青机导料斗和杀二青机出料斗之间通过杀二青机循环输送带连接，便于循环杀二青；所述的循环炒干机包括炒干机旋转内筒、炒干机固定外筒、炒干机风扇、炒干机机架、炒干机燃气加热炉、炒干机驱动电机和炒干机筒体倾斜驱动电机；所述炒干机固定外筒固定在炒干机机架上方，炒干机旋转内筒左侧封闭且右侧为进出料口；所述炒干机旋转内筒可活动的嵌套在炒干机外筒内部，且可以相对于炒干机外筒转动；所述的炒干机驱动电机和炒干机筒体倾斜驱动电机固定在所述的炒干机机架下方，炒干机驱动电机通过摩擦轮带动所述的炒干机旋转内筒转动，由变频器控制炒干机筒体倾斜驱动电机调节炒干机旋转内筒的转速；所述炒干机旋转内筒为网状，利于热气透入，所述炒干机旋转内筒的内部设有导料板，工作时炒干机旋转内筒水平放置，导料板带动茶叶在内筒中滚动炒干；进料时炒干机旋转内筒右侧开口向上竖直放置，茶叶从顶部开口进入内筒，出料时炒干机旋转内筒右侧开口向下竖直放置，茶叶从底部开口流出；所述的炒干机旋转内筒与炒干机固定外筒之间设有输热口，输热口与现有炒干机燃气热炉的加热出口连接；通过调节炒干机燃气热炉控制阀开度控制炒干机燃气热炉的加热功率，以调节炒干机旋转内筒的茶叶炒干温度；炒干机固定外筒左端设有炒干机风扇，炒干机风扇用于茶叶均匀受热；所述电气控制系统包括主控单元、传感器单元、供电单元、控制器单元和终端控制单元；上述单元集成安装在电气控制柜中；所述的主控单元包括PLC处理器、模拟量输入模块、数据处理和服务模块；所述的数据处理与服务单元包括数据处理操作系统和数据库；所述数据库中存储有标准化实施数据、用户自定义实施数据和智能化茶叶生产线现场实施记录数据；数据库中的标准化实施数据是根据茶鲜叶产地、生长期等实际因素设置的杀青机旋转内筒转速、杀青机的杀青温度、冷却输送带转速、揉捻压力、揉捻时长、杀二青机旋转内筒转速、杀二青机的杀二青温度、循环杀二青时长、炒干机旋转内筒转速、炒干机的炒干温度和炒干时长参数；数据库中的用户自定义实施数据是用户根据智能化茶叶生产线的生产加工实际情况自行设定或调整后的一系列加工参数；数据库中的智能化茶叶生产线现场实施记录数据是茶叶实际加工过程中的智能化茶叶生产线各环节的实际工作参数；所述的传感器单元包括杀青机温度传感器、杀二青机温度传感器、炒干机温度传感器、湿度传感器、压力传感器和位置传感器；所述的杀青机温度传感器位于杀青机固定外筒与杀青机旋转内筒之间的顶部，用于测量杀青机的杀青温度；所述的杀二青机温度传感器位于杀二青机固定外筒与杀二青机旋转内筒之间的顶部，用于测量杀二青机的杀二青温度；所述的炒干机温度传感器位于炒干机固定外筒与炒干机旋转内筒之间的顶部，用于测量炒干机的炒干温度；所述的湿度传感器置于加工现场，用于测量加工现场的室内湿度；所述的压力传感器位于揉捻机加压盖上，用于测量揉捻机的揉捻力度；所述的位置传感器位于揉捻筒筒壁上，用于测量揉捻机的揉捻筒中的茶叶量；所述的杀青机温度传感器、杀二青机温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位置传感器的输出端分别与主控单元的模拟量输入模块连接；所述的控制器单元包括变频器组、燃气炉控制阀组、输送带电机组、旋转内筒电机组、揉捻操作臂电机组和风扇电机组；所述的变频器组置于电气控制柜中，分别连接相应的输送带电机组、旋转内筒电机组、揉捻操作臂电机组、风扇电机组；所述的燃气炉控制阀安装于燃气加热炉组的燃气进气管道上，用于控制燃气加热炉组的输出功率；所述的终端控制单元包括触摸屏、移动式工业级安卓平板和具有Win7操作系统的工控机；所述的触摸屏通过网线连接PLC处理器，用于智能化茶叶生产线中各个环节的启停控制及运行工作参数的显示、调整；所述的移动式工业级安卓平板通过无线网络与具有Win7操作系统的工控机连接，用于实时监测和调整智能化茶叶生产线的工作参数；所述的具有Win7操作系统的工控机通过网线与PLC处理器连接，用于智能化茶叶生产线的工作参数的实时监测、调整和记录。