摇青机及茶叶的摇青方法与流程

本发明涉及茶叶制作设备领域，特别是涉及一种摇青机及茶叶的摇青方法。

背景技术：

做青是乌龙茶品质形成最为关键的工序，摇青机是乌龙茶加工机械化的重要工具。

目前摇青机主要有震动型和摇笼型两类。震动型摇青机可分为单筛和震动槽两种，单筛震动型摇青机需要人工辅助上下叶，且摇青效率低，不便于连续化生产；震动槽型摇青机虽然便于连续化加工，但摇青效果差，并且在保证摇青强度的情况下，震动时间长，震动噪音大。摇笼型有滚筒连续型和单笼型两种，滚筒型摇青机便于连续生产，但摇青时间不可控；单笼型摇青机加工出的茶叶品质最好，目前乌龙茶加工多采用该种设备。

但是目前的单笼型摇青机，尚未解决在乌龙茶等茶叶的加工过程中自动开关门及上下料的问题，是单笼型摇青机在连续化、自动化的茶叶加工生产应用中的技术瓶颈。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够控制自动开关门和上下料的摇青机及茶叶的摇青方法。

一种摇青机，包括机架、摇笼、旋转门、锁紧组件和驱动控制机构；

所述摇笼可转动设在所述机架上，所述摇笼具有进出料口和与所述进出料口相连通的容置腔；

所述旋转门设在所述摇笼的外侧，所述旋转门上设有限位孔，所述摇笼能够相对于所述旋转门转动以使所述旋转门封住或打开所述进出料口；

所述锁紧组件包括弹性碰珠锁和电磁开关器，所述弹性碰珠锁包括弹性锁体部和珠体部，所述弹性锁体部和所述珠体部分设于所述摇笼上和所述旋转门上并相配合用于将所述摇笼和所述旋转门锁紧，所述电磁开关器具有用于插入所述限位孔的锁紧柱；

所述驱动控制机构包括转动驱动装置和控制器，所述转动驱动装置与所述摇笼连接以用于驱动所述摇笼转动，所述控制器分别与所述转动驱动装置和所述电磁开关器电性连接；

所述控制器能够控制所述电磁开关器的所述锁紧柱插入至所述限位孔中，并能够通过控制所述转动驱动装置驱动所述摇笼沿不同的方向转动以将所述摇笼与所述旋转门锁紧或解除锁紧；当所述摇笼与所述旋转门锁紧后，所述控制器能够控制所述锁紧柱从所述限位孔中抽离，并能够通过控制所述转动驱动装置驱动所述摇笼与所述旋转门一起转动。

在其中一个实施例中，所述摇笼包括柱形笼壁和两个端盖，两个所述端盖分别设置在所述柱形笼壁的两端并封住所述柱形笼壁；所述进出料口开设在所述柱形笼壁上。

在其中一个实施例中，所述弹性碰珠锁至少有两组，其中，第一组弹性碰珠锁包括第一弹性锁体部和第一珠体部，第二组弹性碰珠锁包括第二弹性锁体部和第二珠体部；

所述第一弹性锁体部设在所述柱形笼壁上并位于与所述旋转门相接触一侧边的边沿位置处，所述第二弹性锁体部设在所述柱形笼壁上并位于所述柱形笼壁的中部位置处，所述第一珠体部和所述第二珠体部分设在所述旋转门的两侧边的边沿位置处；

当所述第一弹性锁体部和所述第一珠体部锁紧时，所述摇笼和所述旋转门相配合封住所述进出料口以用于摇青；

当所述第二弹性锁体部和所述第二珠体部锁紧时，所述摇笼和所述旋转门相配合暴露所述进出料口以用于上料和下料。

在其中一个实施例中，所述摇笼上设有环形轨道；

所述驱动控制机构还包括驱动轮和辅助轮，所述驱动轮能够由所述转动驱动装置驱动转动，所述驱动轮和所述辅助轮活动设在所述机架上；

所述环形轨道与所述驱动轮和所述辅助轮转动配合以使所述摇笼能够由所述转动驱动装置驱动转动。

在其中一个实施例中，所述驱动控制机构还包括第一传动杆和第二传动杆；

所述第一传动杆与所述转动驱动装置连接，所述第一传动杆和所述第二传动杆分别活动安装在所述机架上；

所述驱动轮有多个，多个所述驱动轮串设在所述第一传动杆上形成驱动轮组，所述辅助轮有多个，多个所述辅助轮串设在所述第二传动杆上形成辅助轮组；

所述环形轨道有多条，多条所述环形轨道分别与所述驱动轮组和所述辅助轮转动配合以使所述摇笼能够由所述转动驱动装置驱动转动。

在其中一个实施例中，所述机架上设有多个支撑板，所述第一传动杆和所述第二传动杆分别穿设在多个所述支撑板上。

在其中一个实施例中，所述环形轨道上间隔设有多个阻挡柱，多个所述阻挡柱位于所述旋转门的外侧以用于将所述旋转门活动卡在所述摇笼和所述阻挡柱之间。

在其中一个实施例中，所述电磁开关器设在所述机架上。

在其中一个实施例中，所述机架的底部设有万向轮和刹车装置。

一种茶叶的摇青方法，使用上述所述的摇青机，所述摇青方法包括如下步骤：

s1，控制所述锁紧柱插入所述限位孔内以限位住所述旋转门防止其移动，控制所述驱动转动装置转动并带动所述摇笼沿第一时针方向转动以使所述摇笼和所述旋转门的第一侧解除锁定并使所述进出料口朝上暴露，并使所述摇笼转动至与所述旋转门的第二侧锁紧；

s2，上茶叶原料；

s3，上料结束后，控制所述驱动转动装置转动并带动所述摇笼沿第二时针方向转动至所述摇笼和所述旋转门的第一侧锁紧并封住所述进出料口，控制所述锁紧柱从所述限位孔中抽离，控制所述驱动转动装置转动并带所述摇笼和所述旋转门一起转动，进行摇青；

s4，摇青结束后，重复步骤s1，再控制所述驱动转动装置转动并带动所述摇笼和所述旋转门一起沿第一时针方向转动至所述进出料口朝下，进行下料；s5，下料结束后，再控制所述驱动转动装置转动并带动所述摇笼和所述旋转门一起沿第二时针方向转动至所述进出料口朝上，控制所述锁紧柱插入所述限位孔内以限位住所述旋转门防止其移动，控制所述驱动转动装置转动并带动所述摇笼沿第二时针方向转动至所述摇笼和所述旋转门的第一侧锁紧并封住所述进出料口。

上述摇青机包括机架、摇笼、旋转门、锁紧组件和驱动控制机构，其中机架用于提供支持结构基础，摇笼具有进出料口和用于盛放茶叶等原料的容置腔，旋转门用于与摇笼相配合封住或打开进出料口；弹性碰珠锁和电磁开关器相配合用于使摇笼和旋转门锁紧或解除锁紧；驱动控制机构包括控制器和转动驱动装置，控制器控制转动驱动装置和电磁开关器。使用上述摇青机进行茶叶摇青时，在控制器的控制作用下，可使电磁开关器和弹性碰珠锁相配合可实现自动开关旋转门，实现自动控制上下料和摇青的工艺过程，提高生产效率。当上述摇青机与上料传输机构和收料传输机构等其它加工设备联动时，可实现对茶叶等原料进行加工可实现连续化和自动化，整体上可进一步显著提高生产效率。

附图说明

图1为一实施方式的摇青机的一视角结构示意图；

图2为图1中的摇青机的另一视角结构示意图；

图3为图1中的摇青机的主视结构示意图；

图4为图1中的摇青机的俯视结构示意图；

图5为图1中的摇青机的右视结构示意图；

图6为图1中的摇青机的左视结构示意图；

图7为使用图1中的摇青机控制上料的过程变化示意图；

图8为使用图1中的摇青机控制下料的过程变化示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请结合图1至图6，一实施方式的摇青机10，包括机架100、摇笼200、旋转门300、驱动控制机构400和锁紧组件500。

在本实施方式中，机架100呈长方体形框架结构，机架100的两端和中部均设有顶端呈弧形的支撑板110，机架100的底部设有万向轮120和刹车装置以便于整体装置的移动和定位放置。支撑板110的顶部呈弧形，主要用于避让摇笼200。支撑板110有三组，其中两组分别位于机架100的两端，另一组位于机架100的中部。在其他实施方式中，支撑板110的设置组数可以与摇笼200上的环形轨道230的个数相对应即可。

可以理解，在其他实施方式中，机架100的框架结构也可以不限与长方体形，支撑板110的形状也可以不做限定，只要便于安装第一传动杆430和第二传动杆450，并使第一传动杆430和第二传动杆450能够自由转动。同时机架100的底部也可以不设置万向轮120，也可以在机架100的底部设置支脚即可，只要便于在机架100的下方收集产品即可。

在本实施方式中，摇笼200包括柱形笼壁210、两个端盖220和环形轨道230。

两个端盖220分别设置在柱形笼壁210的两端并封住柱形笼壁210形成用于盛放物料的容置腔。进出料口开设在柱形笼壁210上，两个进出料口为同样大小的长条形结构，以用于上料或出料。可以理解，在其他实施方式中，进出料口也可以仅设置一个，也可以设置多个，只要能够满足进出料量的要求即可。同时，进出料口的开口大小也可以根据需要进行调整。

在本实施方式中，环形轨道230设在摇笼200上，用于与驱动控制机构400相配合使摇笼200能够由驱动控制机构400带动转动。环形轨道230有三个，其中两个环形轨道230设在摇笼200的两端，另一个环形轨道230设在柱形笼壁210的中部。摇笼200通过环形轨道230卡设在驱动轮组和辅助轮组上。

在本实施方式中，优选地，环形轨道230呈凹槽结构，环形轨道230活动可在驱动轮440和辅助轮460上。环形轨道230的侧边上设有多个阻挡柱231，多个阻挡柱231间隔布设在环形轨道230上以用于将旋转门300活动卡在柱形笼壁210和阻挡柱231之间。可以理解，在其他实施方式中，环形轨道230可以仅为环形凸起结构即可，只要能够与驱动轮440和辅助轮460转动配合即可。环形轨道230上的多个阻挡柱231也可以替代设置成弧形凸条，只要能够在一定程度上限定旋转门300的移动范围并防止旋转门300脱落即可。在其他实施方式中，阻挡柱231无需设置，只要通过锁紧组件500的紧密配合实现旋转门300与摇笼200在不同状态时能够配合锁紧即可。

在本实施方式中，摇笼200的材料可以为食品级不锈钢，轻质，结实耐用。可以理解，在其他实施方式中，环形轨道230的个数可以为一个、两个或三个以上，可根据摇笼200的重量、支撑强度及转动的稳定性等要求进行调整设置。

在本实施方式中，旋转门300呈弧形，旋转门300设在柱形笼壁210的外侧以用于封住进出料口，旋转门300上设有限位孔320。旋转门300有两个，分别用于封住两个进出料口。当进出料口的个数改变时，旋转门300的个数及设置方式也可以进行适应性调整。优选地，旋转门300上还设有把手310，以方便手动移动旋转门300。另外，旋转门300的材质优选为食品级不锈钢，轻质，结实耐用。

在本实施方式中，驱动控制机构400包括控制器410、转动驱动装置420、第一传动杆430、主动轮440、第二传动杆450和从动轮460。

控制器410包括壳体和控制面板，壳体设在机架100上。控制面板包括触控显示器、指示灯和按钮。按钮包括启动按钮、停止按钮、上料开门按钮、上料关门按钮、下料开门按钮、下料关门按钮和紧急停止按钮，整体上能够实现智能化控制。控制器410分别与转动驱动装置420和电磁开关器510电性连接，可实现对摇笼200的转动角度和转动方向的精确控制。

转动驱动装置420能够驱动摇笼200沿第一时针方向和第二时针方向运转。当第一时针方向为顺时针方向时，第二时针方向为逆时针方向；当第一时针方向为逆时针方向时，第二时针方向为顺时针方向。在本实施方式中，转动驱动装置420优选为步进电机，以方便精确控制转速和制动。可以理解，在其他实施方式中，转动驱动装置420也可以为其他驱动方式。

在本实施方式中，第一传动杆430和第二传动杆450分别活动穿设在支撑板110的顶部。例如，第一传动杆430和第二传动杆450可以通过轴承穿设在支撑板110上，以防止支撑板110上的穿孔的磨损。驱动轮440有三个，三个驱动轮440串设在第一传动杆上430形成驱动轮组。辅助轮460有三个，三个辅助轮460串设在第二传动杆460上形成辅助轮组。驱动轮440与辅助轮460相对应设置，且与摇笼200上的环形轨道230相配合设置以摇笼200能够由转动驱动装置420带动转动，可提高摇笼200的转动稳定性。

可以理解，在其他实施方式中，驱动轮组和辅助轮组中的驱动轮440和辅助轮460的个数可以进行适应性调整，只要能够与环形轨道230相配合设置并保证摇笼200的转动稳定性即可。

在本实施方式中，摇笼200通过环形轨道230活动卡设在驱动轮组和辅助轮组上实现由转动驱动装置420带动转动。在其他实施方式中，环形轨道230还可以与驱动轮440通过皮带轮传动配合实现摇笼200由转动驱动装置420带动转动。可以理解，在其他实施方式中，驱动控制机构400也可以不采用驱动轮440和辅助轮460，可直接将转动驱动装置420的输出轴与摇笼200连接并带动摇笼200转动，并能够实现对摇笼200的转动角度和转动方向的精确控制即可。

在本实施方式中，锁紧组件500包括电磁开关器510和弹性碰珠锁520。

电磁开关器510通过支撑柱511设置在机架100上。电磁开关器510的锁紧柱用于插入到旋转门300上的限位孔320内，以实现对旋转门300的限位，进而使摇笼200能够在转动驱动装置420的驱动下独立转动。

弹性碰珠锁520包括弹性锁体部521和珠体部522，弹性锁体部521和珠体部522分设在摇笼200上和旋转门300上并相配合用于锁紧摇笼200和旋转门300。

在本实施方式中，弹性锁体部521和珠体部522的形状均制成弧形结构，以用于分别贴合在柱形笼壁210和弧形的旋转门300上。

在本实施方式中，弹性碰珠锁520有两套，每套对应一个进出料口的封住和打开。每套弹性碰珠锁520有两组，其中，第一组弹性碰珠锁包括第一弹性锁体部和第一珠体部，第二组弹性碰珠锁包括第二弹性锁体部和第二珠体部。第一弹性锁体部设在柱形笼壁210上并位于与旋转门300相接触一侧边的边沿位置处，第二弹性锁体部设在柱形笼壁210上并位于柱形笼壁210的中部位置处，第一珠体部和第二珠体部分设在旋转门300的两侧边的边沿位置处。当第一弹性锁体部和第一珠体部锁紧时，摇笼200和旋转门300相配合封住进出料口以用于摇青；当第二弹性锁体部和第二珠体部锁紧时，摇笼200和旋转门300相配合暴露进出料口以用于上料和下料。

可以理解，在其他实施方式中，弹性锁体部521可以包括弧形固定柱和两个弹性锁体端，两个弹性锁体端分别与设置在摇笼200上的第一珠体部和第二珠体部配合锁紧。弧形固定柱的弧度与旋转门300的弧度相适应，以使弹性锁体部521固定在旋转门300上。

另外，可以理解，弹性锁体部521和珠体部522在摇笼200上和旋转门300的设置相对应的。在本实施方式中，弹性锁体部521设置在摇笼200上，珠体部522设置在旋转门300上并位于把手310下方。在其他实施方式中，当弹性锁体部521设置在旋转门300上时，珠体部522设置在摇笼200上。

在本实施方式中，控制器410能够控制电磁开关器510的锁紧柱插入至限位孔中，并能够通过控制转动驱动装置420驱动摇笼210沿不同的方向转动以将摇笼200与旋转门300锁紧或解除锁紧；当摇笼200与旋转门300锁紧后，控制器410能够控制锁紧柱从限位孔中抽离，并能够通过控制转动驱动装置420驱动摇笼200与旋转门300一起转动，进而实现自动开关旋转门300，实现自动控制上下料和摇青的工艺过程，提高生产效率。

请进一步结合图7和图8，使用本实施方式的摇青机10进行茶叶摇青，该摇青方法包括如下步骤：

s1，控制锁紧柱插入限位孔320内以限位住旋转门300防止其移动，控制驱动转动装置420转动并带动摇笼200沿第一时针方向转动以使摇笼200和旋转门300的第一侧解除锁定并使进出料口朝上暴露，并使摇笼200转动至与旋转门300的第二侧锁紧。

s2，上茶叶原料。

s3，上料结束后，控制驱动转动装置420转动并带动摇笼200沿第二时针方向转动至摇笼200和旋转门300的第一侧锁紧并封住进出料口，控制锁紧柱从限位孔320中抽离，控制驱动转动装置420转动并带摇笼200和旋转门300一起转动，进行摇青。

s4，摇青结束后，重复步骤s1，再控制驱动转动装置420转动并带动摇笼200和旋转门300一起沿第一时针方向转动至进出料口朝下，进行下料。

s5，下料结束后，再控制驱动转动装置420转动并带动摇笼200和旋转门300一起沿第二时针方向转动至进出料口朝上，控制锁紧柱插入限位孔320内以限位住旋转门300防止其移动，控制驱动转动装置420转动并带动摇笼200沿第二时针方向转动至摇笼200和旋转门300的第一侧锁紧并封住进出料口。

本实施方式的摇青机10进行茶叶摇青的方法步骤中，需要上料和下料时，可控制摇笼200沿顺时针方向转动120°即可实现进出料口的特定范围的暴露并使摇笼200与旋转门300的第二侧锁紧，当上料或下料结束后，可控制摇笼200沿逆时针方向转动120°即可归位并使摇笼200与旋转门300的第一侧锁紧，进行摇青。可以理解，在其他实施方式中，可以根据进出料口的大小或者进出料口需要暴露的面积大小对调整摇笼200的转动角度。

使用本实施方式的摇青机10进行乌龙茶等茶叶摇青，可在控制器410的控制作用下，使电磁开关器510和弹性碰珠锁520相配合可实现自动开关旋转门300，实现自动控制上下料和摇青的工艺过程，提高生产效率。当本实施方式的摇青机10与上料传输机构和收料传输机构等其它加工设备联动时，可实现对茶叶等原料进行加工可实现连续化和自动化，整体上可进一步显著提高生产效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。