一种闭环反馈式茶叶智能翻炒设备的制作方法

本发明涉及茶叶加工技术领域，具体是涉及一种闭环反馈式茶叶智能翻炒设备。

背景技术：

茶树的起源距今已有六到七万年漫长的历史，最初茶的利用是在原始社会中野生采集中发生的，中国是茶树的发源地，4000多年前，我国就开始利用茶叶，被人们作为解暑的良品，茶叶通过深加工后，可以作为食品或者医药的添加原材料。一般茶叶的加工过程主要分为三部分：茶叶的初制加工、茶叶的精制加工和茶叶的深加工。

茶叶初制加工过程中，翻炒成形是一道非常重要的工序，将很大程度上影响茶叶品质及茶叶成形效果的优劣，茶叶在翻炒过程中，将会发生一系列的物理、化学变化，茶叶在翻炒过程中被加工成球形，翻炒成形是茶叶成形、成味、成香、成色的协同工作。

现有翻炒茶叶成形过程中，炒锅内茶叶温度和电机转速控制全有工人凭经验控制，导致了每一次茶叶炒制完成后，茶叶的色泽，整碎程度，香味等影响茶叶品质的关键因素不一致，且劳动量投入大，自动化程度低，生产效益低下。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，提供一种闭环反馈式茶叶智能翻炒设备，本技术方案解决了茶叶翻炒自动化作业以及茶叶翻炒品质一致的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种闭环反馈式茶叶智能翻炒设备，包括双层底座、翻炒组件、翻转机构、旋转机构、排料机构、稳固组件、平移机构、降温机构和反馈机构；

降温机构呈水平固定设置于双层底座的顶部，降温机构用于给翻炒过的茶叶进行降温；

平移机构设置于双层底座的一端，平移机构的输出方向与双层底座的长度方向平行；

稳固组件包括四个用于减少设备在翻炒茶叶时晃动的减震机构和用于安置四个减震机构的两个底架，两个底架呈竖直设置于双层底座的两侧，两个底架的长度方向与双层底座的长度方向保持一致，四个减震机构两两一组设置于两个底架的顶部两端；

排料机构通过稳固组件上的四个减震机构架设于双层底座的两端且高度超过降温机构，排料机构的输出方向与双层底座的长度方向垂直；

翻炒组件的头端和尾端通过排料机构设置于降温机构的正上方，翻炒组件用于将新鲜的茶叶炒熟；

旋转机构设置于排料机构靠近平移机构的一侧，位于翻炒组件和降温机构之间。

翻转机构设置于翻炒组件的一端且位于平移机构的正上方。

反馈组件设置于双层底座的两侧且高度超过翻炒组件，反馈组件包括用于感应翻炒温度的红外线温度感应装置和用于检测茶叶翻炒色泽的工业摄像头装置，红外线温度感应装置和工业摄像头装置以翻炒组件的中心线对称设置。

优选的，减震机构包括圆柱套、弹簧和活塞杆，圆柱套呈竖直设置于底架一端顶部，活塞杆呈竖直的套设于圆柱套内，圆柱套的顶部设有圆环将圆柱套顶部封闭，弹簧呈竖直且其一端套设于圆柱套上，弹簧的另一端套设于活塞杆上。

优选的，排料机构包括液压杆、底板、四个支撑杆和u型连接板，四个支撑杆呈竖直设置于四个活塞杆的顶部，u型连接板呈水平与两个相向的支撑杆的内侧相连，底板呈水平设置于双层底座的一侧且底板的底部与双层底座的底部保持齐平，底板位于u型连接板的一侧，液压缸的头端和尾端分别通过第一连接块和第二连接块与翻炒组件以及底板相连。

优选的，翻炒组件包括翻炒箱、输料管、投料口、第一连接杆、第一齿轮、玻璃罩、若干个翻炒叶片、若干个加热管和变速调节机构，翻炒箱呈水平且其尾端与两个相向的支撑杆铰接，翻炒箱的头端放置于u型连接板上，液压杆的头端与翻炒箱的头端通过第一连接块铰接，输料管呈竖直设置于翻炒箱的顶部，投料口通过固定圆柱设置于输料管的顶部，第一连接杆呈水平设置于翻炒箱内且一端穿过翻炒箱向外延伸，翻炒箱的顶部开设有开口，翻炒箱远离排料机构的一端开设有矩形槽，玻璃罩嵌设于开口中，若干个翻炒叶片呈间隔套设翻炒箱内的第一连接杆上，若干个加热管通过若干个固定块呈间隔且互相平行设置于翻炒箱的底部，第一齿轮套设于第一连接杆的延伸端，第一齿轮与变速调节机构相连。

优选的，变速调节机构包括保护壳、第一丝杆、第一导向杆、第一滑块、第一电机、矩形板、方板、第二齿轮、第三齿轮、第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆、第二电机、两个皮带和四个带轮，保护壳呈水平设置于翻炒箱靠近抬升机构的一端，第一丝杆和第一导向杆呈水平且互相平行设置于保护壳内，第一丝杆的两端与保护壳的两端轴接，第一导向杆的两端与保护壳的两端固定连接，第一滑块套设于第一丝杆和第一导向杆上且第一滑块与第一丝杆的螺纹相连，第一电机固定设置于保护壳的外侧且与第一电机的输出端与第一丝杆相连，矩形板与第一滑块相连，方板呈竖直设置于矩形板靠近第一齿轮的一侧，矩形板的两端设有两个以方板对称的安装板，第二连接杆呈水平穿过方板和一个靠近第一电机的安装板，第二齿轮套设于第二连接杆，第三连接杆呈水平穿过方板和一个远离第一电机的安装板，第三齿轮套设于第三连接杆，第四连接杆呈水平穿过两个安装板和方板且远离第一齿轮，四个带轮分别套设于第二连接杆远离方板的一端、第三连接杆远离方板的一端以及第四连接杆的两端，两个皮带分别套设于靠近第一电机的两个带轮以及远离第一电机的两个带轮，第二电机设置于矩形板的一端且第二电机的输出端与第四连接杆相连。

优选的，翻转机构包括气缸和翻转板，翻转板通过两个合页与矩形槽的顶部铰接，气缸的头端和尾端分别通过第一铰接块和第二铰接块与翻炒箱和翻转板相连。

优选的，旋转机构包括第四电机、衔接柱、第五连接杆、衔接杆、输料板和两个三角挡板，衔接柱呈水平与远离排料机构两个相向的支撑杆相连且且位于翻炒箱的下方，第五连接杆穿过衔接柱且一端向外延伸，衔接杆套设于第五连接杆与衔接柱未接触的部分，输料板的一端与衔接杆的外侧相连，两个三角挡板设置于输料板的两端，第四电机固定设置于一个支撑杆的外侧且与第五连接杆的延伸端相连。

优选的，降温机构包括第一圆柱环、第二圆柱环、第一注水管、放料管、第二注水管和水泵，第二圆柱环通过三个固定方柱固定设置于双层底座的顶部，第二圆柱环的一侧开设有注水口，第一圆柱环的两端通过两个圆板与第二圆柱环连接，第一圆柱环与第二圆柱环共轴线，第一圆柱环的内壁两侧开设有两个平行的环槽，水泵固定设置于双层底座的内部，第一注水管的一端与水泵的出水端相连另一端与第二圆柱环的注水口相连，第二注水管与水泵的进水端相连，放料管嵌设于第一圆柱环的环槽中。

优选的，平移机构包括第五电机、齿条、第二滑块、第四齿轮、长架、两个支撑板和两个第二导向杆，长架设置于双层底座的旁侧且与双层底座平行，两个支撑板呈间隔且互相平行固定设置于长架的顶部，两个导向杆呈水平且互相平行设置于两个支撑板的两端，第二滑块套设于两个第二导向杆上，第五电机设置于第二滑块上，齿条的两端与两个支撑板相向的一侧相连，第四齿轮套设于第五电机的输出端，第四齿轮与齿条啮合，第二滑块通过推杆与放料管相连。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：通过反馈机构的判定茶叶的是否达到炒熟的标准，通过翻炒组件、翻转机构、排料机构、和旋转机构的紧密结合，实现了茶叶炒制的高度自动化，减少了人工的投入，稳固组件保证了设备在炒制茶叶时减少设备的晃动，变速调节机构根据茶叶翻炒是成熟度自动切换转速，使茶叶翻炒的品质一致化，进而提高企业效益，提升产品质量。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的稳固组件示意图；

图3为本发明的调速机构侧视图；

图4为本发明的调速机构平面示意图；

图5为本发明的翻炒组件示意图；

图6为本发明的排料机构示意图；

图7为本发明的降温机构示意图；

图8为本发明的降温机构平面示意图；

图9为本发明的翻转机构示意图；

图10为本发明的旋转机构示意图；

图11为本发明的平移机构示意图；

图12为本发明的反馈机构示意图；

图13为本发明的局部立体机构四分之一剖视图。

图中标号为：双层底座1，翻炒组件2，翻转机构3，旋转机构4，排料机构5，稳固组件6平移机构7，降温机构8，，反馈机构9，减震机构10，底架11，红外线温度感应装置12，工业摄像头装置13，圆柱套14，弹簧15，活塞杆16，圆环17，液压杆18，底板19，四个支撑杆20，u型连接板21，第一连接块22，第二连接块23，翻炒箱24，输料管25，投料口26，第一连接杆27，第一齿轮28，玻璃罩29，若干个翻炒叶片30，若干个加热管31，变速调节机构32，开口33，矩形槽34，保护壳35，第一丝杆36，第一导向杆37，滑块38，第一电机39，矩形板40，方板41，第二齿轮42，第三齿轮43，第二连接杆44，第三连接杆45，第四连接杆46，第二电机47，两个皮带48，四个带轮49，安装板50，气缸51，翻转板52，两个合页53，第四电机54，衔接柱55，第五连接杆56，衔接杆57，输料板58，两个三角挡板59，第一圆柱环60，第二圆柱环61，第一注水管62，放料管63，第二注水管64，水泵65，固定方柱66，注水口67，环槽68，第五电机69，齿条70，第二滑块71，第四齿轮72，长架73，两个支撑板74，两个第二导向杆75，推杆76。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1至图13所示，一种闭环反馈式茶叶智能翻炒设备，包括双层底座1、翻炒组件2、翻转机构3、旋转机构4、排料机构5、稳固组件6、平移机构7、降温机构8和反馈机构9；首先将茶叶倒入翻组件中进行翻炒，通过反馈机构9来判定茶叶是否炒熟，当茶叶炒熟后，排料机构5将翻炒组件2抬升将茶叶倒出，与此同时翻转机构3和旋转机构4同时翻转和旋转使茶叶顺利落入降温机构8中的放料管63内，接着平移机构7推动放料管63进入降温就进行降温，待茶叶冷却后再通过平移机构7将茶叶输送出来。

降温机构8呈水平固定设置于双层底座1的顶部，降温机构8用于给翻炒过的茶叶进行降温；降温机构8通过注入凉水将炒熟的茶叶冷却。

平移机构7设置于双层底座1的一端，平移机构7的输出方向与双层底座1的长度方向平行；平移机构7输送炒熟的茶叶进入降温机构8并将降温后的茶叶输出出来。

稳固组件6包括四个用于减少设备在翻炒茶叶时晃动的减震机构10和用于安置四个减震机构10的两个底架11，两个底架11呈竖直设置于双层底座1的两侧，两个底架11的长度方向与双层底座1的长度方向保持一致，四个减震机构10两两一组设置于两个底架11的顶部两端；减震机构10防止翻炒组件2在翻炒茶叶时产生剧烈晃动。

排料机构5通过稳固组件6上的四个减震机构10架设于双层底座1的两端且高度超过降温机构8，排料机构5的输出方向与双层底座1的长度方向垂直；排料机构5将炒熟后的茶叶倒出。

翻炒组件2的头端和尾端通过排料机构5设置于降温机构8的正上方，翻炒组件2用于将新鲜的茶叶炒熟；翻炒组件2翻炒茶叶直至茶叶炒熟。

旋转机构4设置于排料机构5靠近平移机构7的一侧，位于翻炒组件2和降温机构8之间。炒熟后的茶叶通过旋转机构4落入降温机构8进行降温。

翻转机构3设置于翻炒组件2的一端且位于平移机构7的正上方。翻转机构3向外翻转时炒熟后的茶叶从翻炒箱24落出来。

反馈组件设置于双层底座1的两侧且高度超过翻炒组件2，反馈组件包括用于感应翻炒温度的红外线温度感应装置12和用于检测茶叶翻炒色泽的工业摄像头装置13，红外线温度感应装置12和工业摄像头装置13以翻炒组件2的中心线对称设置。红外线温度感应装置12感知翻炒箱24内的温度是否达到茶叶翻炒所需温度的标准值，工业摄像头装置13通过观测翻炒箱24的茶叶的成色判断茶叶是否已炒熟达到合格值。

减震机构10包括圆柱套14、弹簧15和活塞杆16，圆柱套14呈竖直设置于底架11一端顶部，活塞杆16呈竖直的套设于圆柱套14内，圆柱套14的顶部设有圆环17将圆柱套14顶部封闭，弹簧15呈竖直且其一端套设于圆柱套14上，弹簧15的另一端套设于活塞杆16上。当设备在翻炒茶叶时，通过活塞杆16和圆柱套14上的弹簧15的弹性减小设备的晃动。

排料机构5包括液压杆18、底板19、四个支撑杆20和u型连接板21，四个支撑杆20呈竖直设置于四个活塞杆16的顶部，u型连接板21呈水平与两个相向的支撑杆的内侧相连，底板19呈水平设置于双层底座1的一侧且底板19的底部与双层底座1的底部保持齐平，底板19位于u型连接板21的一侧，液压缸的头端和尾端分别通过第一连接块22和第二连接块23与翻炒组件2以及底板19相连。当茶叶炒熟后，液压缸的输出端向外伸出推动翻炒箱24向上抬升，使炒熟的茶叶从翻炒箱24中倒出。

翻炒组件2包括翻炒箱24、输料管25、投料口26、第一连接杆27、第一齿轮28、玻璃罩29、若干个翻炒叶片30、若干个加热管31和变速调节机构32，翻炒箱24呈水平且其尾端与两个相向的支撑杆铰接，翻炒箱24的头端放置于u型连接板21上，液压杆18的头端与翻炒箱24的头端通过第一连接块22铰接，输料管25呈竖直设置于翻炒箱24的顶部，投料口26通过固定圆柱设置于输料管25的顶部，第一连接杆27呈水平设置于翻炒箱24内且一端穿过翻炒箱24向外延伸，翻炒箱24的顶部开设有开口33，翻炒箱24远离排料机构5的一端开设有矩形槽34，玻璃罩29嵌设于开口33中，若干个翻炒叶片30呈间隔套设翻炒箱24内的第一连接杆27上，若干个加热管31通过若干个固定块呈间隔且互相平行设置于翻炒箱24的底部，第一齿轮28套设于第一连接杆27的延伸端，第一齿轮28与变速调节机构32相连。茶叶从投料口26经过输料管25落入翻炒箱24内，接着若干个加热管31开始加热使翻炒箱24升温，然后通过变速调节机构32带动第一齿轮28转动，第一齿轮28带动与之相连的第一连接杆27产生转动，第一连接杆27的转动又带动了若干个翻炒叶片30的转动，使茶叶在翻炒箱24内进行翻炒。

变速调节机构32包括保护壳35、第一丝杆36、第一导向杆37、第一滑块38、第一电机39、矩形板40、方板41、第二齿轮42、第三齿轮43、第二连接杆44、第三连接杆45、第四连接杆46、第二电机47、两个皮带48和四个带轮49，保护壳35呈水平设置于翻炒箱24靠近抬升机构的一端，第一丝杆36和第一导向杆37呈水平且互相平行设置于保护壳35内，第一丝杆36的两端与保护壳35的两端轴接，第一导向杆37的两端与保护壳35的两端固定连接，第一滑块38套设于第一丝杆36和第一导向杆37上且第一滑块38与第一丝杆36的螺纹相连，第一电机39固定设置于保护壳35的外侧且与第一电机39的输出端与第一丝杆36相连，矩形板40与第一滑块38相连，方板41呈竖直设置于矩形板40靠近第一齿轮28的一侧，矩形板40的两端设有两个以方板41对称的安装板50，第二连接杆44呈水平穿过方板41和一个靠近第一电机39的安装板50，第二齿轮42套设于第二连接杆44，第三连接杆45呈水平穿过方板41和一个远离第一电机39的安装板50，第三齿轮43套设于第三连接杆45，第四连接杆46呈水平穿过两个安装板50和方板41且远离第一齿轮28，四个带轮49分别套设于第二连接杆44远离方板41的一端、第三连接杆45远离方板41的一端以及第四连接杆46的两端，两个皮带48分别套设于靠近第一电机39的两个带轮以及远离第一电机39的两个带轮，第二电机47设置于矩形板40的一端且第二电机47的输出端与第四连接杆46相连。通过第一电机39的输出端带动第一丝杆36进行旋转进而带动了第一滑块38在第一丝杆36和第一导向杆37上进行水平移动，与此同时，第二电机47的输出端带动与之相连的第四连接杆46产生转动，第四连接杆46又通过四个带轮49和两个皮带48带动了第二连接杆44和第三连接杆45转动，进而使与第二连接杆44和第三连接杆45相连的第二齿轮42和第三齿轮43产生转动，第二齿轮42与第三齿轮43齿径相同且齿径的位置也保持一致，通过第二齿轮42、第三齿轮43和第一齿轮28的啮合转动能够与不同速度来翻炒茶叶。

翻转机构3包括气缸51和翻转板52，翻转板52通过两个合页53与矩形槽34的顶部铰接，气缸51的头端和尾端分别通过第一铰接块和第二铰接块与翻炒箱24和翻转板52相连。当炒熟的茶叶通过排料机构5倒出翻炒箱24时，气缸51的输出端向外伸出时翻转板52向外翻转使茶叶落出。

旋转机构4包括第四电机54、衔接柱55、第五连接杆56、衔接杆57、输料板58和两个三角挡板59，衔接柱55呈水平与远离排料机构5两个相向的支撑杆相连且且位于翻炒箱24的下方，第五连接杆56穿过衔接柱55且一端向外延伸，衔接杆57套设于第五连接杆56与衔接柱55未接触的部分，输料板58的一端与衔接杆57的外侧相连，两个三角挡板59设置于输料板58的两端，第四电机54固定设置于一个支撑杆的外侧且与第五连接杆56的延伸端相连。通过第四电机54的输出端带动第五连接转动，第五连接杆56又带动衔接杆57和与衔接杆57相连的输料板58进行旋转，使翻炒箱24倒出的茶叶通过输料板58落入降温机构8。

降温机构8包括第一圆柱环60、第二圆柱环61、第一注水管62、放料管63、第二注水管64和水泵65，第二圆柱环61通过三个固定方柱66固定设置于双层底座1的顶部，第二圆柱环61的一侧开设有注水口67，第一圆柱环60的两端通过两个圆板与第二圆柱环61连接，第一圆柱环60与第二圆柱环61共轴线，第一圆柱环60的内壁两侧开设有两个平行的环槽68，水泵65固定设置于双层底座1的内部，第一注水管62的一端与水泵65的出水端相连另一端与第二圆柱环61的注水口67相连，第二注水管64与水泵65的进水端相连，放料管63嵌设于第一圆柱环60的环槽68中。通过水泵65将凉水通过第二注水管64吸入再通过第一注水管62将凉水注入第一圆柱环60和第二圆柱环61之间将炒熟后的茶叶降温。

平移机构7包括第五电机69、齿条70、第二滑块71、第四齿轮72、长架73、两个支撑板74和两个第二导向杆75，长架73设置于双层底座1的旁侧且与双层底座1平行，两个支撑板74呈间隔且互相平行固定设置于长架73的顶部，两个导向杆呈水平且互相平行设置于两个支撑板74的两端，第二滑块71套设于两个第二导向杆75上，第五电机69设置于第二滑块71上，齿条70的两端与两个支撑板74相向的一侧相连，第四齿轮72套设于第五电机69的输出端，第四齿轮72与齿条70啮合，第二滑块71通过推杆76与放料管63相连。通过第五电机69的输出端带动与齿条70啮合的第四齿轮72产生转动，进而使第五电机69通过第二滑台在两个导向杆上进行水平移动，倒出的茶叶落入放料管63时，平移机构7慢慢将放料管63推入降温机构8使茶叶均匀落入放料管63内进行降温，待茶叶冷却后再由平移机构7将茶叶运出。

步骤一，首先将茶叶倒入翻炒箱24，接着通过第一电机39的输出端带动第一丝杆36进行旋转进而带动了第一滑块38在第一丝杆36和第一导向杆37上进行水平移动，与此同时，第二电机47的输出端带动与之相连的第四连接杆46产生转动，第四连接杆46又通过四个带轮49和两个皮带48带动了第二连接杆44和第三连接杆45转动，进而使与第二连接杆44和第三连接杆45相连的第二齿轮42和第三齿轮43产生转动，第二齿轮42与第三齿轮43齿径相同且齿径的位置也保持一致，通过第二齿轮42、第三齿轮43和第一齿轮28的啮合转动能够与不同速度来翻炒茶叶，与此同时反馈机构9的红外线温度感应装置12感知翻炒箱24内的温度是否达到茶叶翻炒所需温度的标准值，工业摄像头装置13通过观测翻炒箱24的茶叶的成色判断茶叶是否已炒熟达到合格值。

步骤二，当茶叶炒熟后，液压缸的输出端向外伸出推动翻炒箱24向上抬升，使炒熟的茶叶从翻炒箱24中倒出，与此同时，翻转机构3和旋转机构4同时翻转和旋转使茶叶顺利落入降温机构8中的放料管63内。

步骤三，在茶叶从翻炒箱24倒出的同时，降温机构8通过水泵65将凉水通过第二注水管64吸入再通过第一注水管62将凉水注入第一圆柱环60和第二圆柱环61之间将炒熟后的茶叶降温。

步骤四，平移机构7将放料管63推进降温机构8使炒熟后的茶叶进行降温，待茶叶温度下降后，平移机构7再将茶叶运输出来。

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。