專利名稱：自動揉茶控制裝置及設置有該自動揉茶控制裝置的自動揉茶機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及茶葉加工設備領域，特別涉及一種自動揉茶控制裝置及設置有該自動揉茶控制裝置的自動揉茶機。
背景技術：
現(xiàn)有茶葉(如烏龍茶)的制作一般都要通過以下幾道工藝搖青、揉捻、殺青、烘培等。其中揉捻成形是必不可少的一個環(huán)節(jié)，茶葉的成形操作需要在不同的壓力下反復揉捻多次。目前揉捻工藝所使用的揉捻機，茶葉置于桶狀容器內(nèi)，容器的頂部設有壓蓋，所述壓蓋通過壓蓋頂部設置的壓蓋連桿與手搖絲桿相連接，所述手搖絲桿由人工操作驅動從而控制壓蓋的升降，容器的底部設有帶波浪凸起的底盤，容器的外側壁還設有可帶動容器旋轉的曲軸，所述曲軸由電機驅動。作業(yè)時，電機驅動曲軸帶動桶狀容器順時針旋轉，手搖絲桿·升降壓蓋，對容器內(nèi)茶葉施加時大時小的向下壓力。一桶茶葉完成揉捻要變換壓力少則十幾次，多則幾十次，而且每次變換揉捻壓力都要停機后，手搖絲桿操作，自動化程度不高，耗時費力，茶葉品質(zhì)也會受到人為因素的影響，而且還不安全。

實用新型內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可自動控制揉茶機完成揉茶過程的自動揉茶控制裝置以及使用該自動揉茶控制裝置的揉茶機。為了解決上述技術問題，本實用新型提供的自動揉茶控制裝置的技術方案如下自動揉茶控制裝置，包括單片機、伺服控制器、伺服電機、變頻器、變頻電機以及用于顯示和操作的LCD觸摸屏，所述單片機分別與LCD觸摸屏、伺服控制器的輸入端、變頻器的輸入端電性連接，所述伺服電機與伺服控制器的輸出端電性連接，所述伺服電機的驅動端與揉茶機的用于控制壓蓋升降的絲桿相連接并驅動絲桿正反轉，所述變頻器的輸出端與揉茶機的用于驅動曲軸的變頻電機電性連接。為了更精確的控制揉捻壓力，還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器與單片機電性連接并設置在揉茶機的壓蓋與壓蓋連桿之間。為了更好的控制揉捻過程，還包括限位傳感器，所述限位傳感器與單片機電性連接并用于感應壓蓋在完全打開時的位置。為了方便提示，還包括報警器，所述報警器與單片機電性連接。其中，所述報警器為蜂鳴報警器。為了解決上述技術問題，本實用新型提供的自動揉茶機的技術方案如下 自動揉茶機，包括桶狀容器，所述容器的頂部設有壓蓋，所述壓蓋通過壓蓋頂部設置的壓蓋連桿與絲桿相連接，所述絲桿控制壓蓋的升降，所述容器的底部設有帶波浪凸起的底盤，所述容器的外側壁設有帶動容器旋轉的曲軸，所述曲軸由變頻電機驅動，其特征在于還包括自動揉茶控制裝置，所述自動揉茶控制裝置包括單片機、伺服控制器、伺服電機、變頻器、變頻電機以及用于顯示和操作的LCD觸摸屏，所述單片機分別與LCD觸摸屏、伺服控制器的輸入端、變頻器的輸入端電性連接，所述伺服電機與伺服控制器的輸出端電性連接，所述伺服電機的驅動端與所述絲桿相連接并驅動絲桿正反轉，所述變頻器的輸出端與所述變頻電機電性連接。其中，所述壓蓋連桿通過定位鼓與所述絲桿相互咬合并相對于所述絲桿上下移動而帶動壓蓋升降。為了更精確的控制揉捻壓力，還包括壓力傳感器， 所述壓力傳感器與單片機電性連接并設置在所述壓蓋與壓蓋連桿之間。為了更好的控制揉捻過程，還包括限位傳感器，所述限位傳感器與單片機電性連接并用于感應所述壓蓋在完全打開時的位置。為了方便提示，還包括報警器，所述報警器與單片機電性連接。本實用新型的自動揉茶控制裝置和自動揉茶機，通過采用單片機作為控制系統(tǒng)，由單片機執(zhí)行事先設計好的控制程序以及和與之相連的各個控制設備(如LCD觸摸屏、伺服控制器、變頻器)之間的交互作用，自動控制相應的控制設備來控制桶狀容器的轉動和壓蓋的升降，從而實現(xiàn)揉茶過程的全自動化，不僅大大提高了生產(chǎn)效率和降低人工成本，同時避免了人工操作所帶來的品質(zhì)不穩(wěn)定和操作風險，使產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定、生產(chǎn)更為安全。

圖I所示為本實用新型的自動揉茶機的結構示意圖。標號說明I、容器；2、壓蓋；3、壓蓋連桿；4、絲桿；5、定位鼓；6、底盤；7、曲軸；8、變頻電機；9、單片機；10、伺服控制器；11、伺服電機；12、變頻器；13、LCD觸摸屏；14、壓力傳感器；15、限位傳感器；16、報警器。
具體實施方式
為詳細說明本實用新型的技術內(nèi)容、構造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。請參照圖I所示，本實用新型的自動揉茶機，包括桶狀容器I和自動揉茶控制裝置，所述容器I的頂部設有壓蓋2，所述壓蓋2通過壓蓋2頂部設置的壓蓋連桿3與絲桿4相連接，所述壓蓋連桿3通過定位鼓5與所述絲桿4相互咬合，所述容器I的底部設有帶波浪凸起的底盤6，所述容器I的外側壁設有帶動容器I旋轉的曲軸7，所述曲軸7由變頻電機8驅動，所述自動揉茶控制裝置包括單片機9、伺服控制器10、伺服電機11、變頻器12和用于顯示和操作的LCD觸摸屏13，所述單片機9分別與LCD觸摸屏13、伺服控制器10的輸入端、變頻器12的輸入端電性連接，所述伺服電機11與伺服控制器10的輸出端電性連接，所述伺服電機11的驅動端與所述絲桿4相連接并驅動絲桿4正反轉，所述變頻器12的輸出端與所述變頻電機8電性連接。作為上述實施例的進一步改進方式，還包括壓力傳感器14，所述壓力傳感器14與單片機9電性連接并設置在所述壓蓋2與壓蓋連桿3之間。作為上述實施例的進一步改進方式，還包括限位傳感器15，所述限位傳感器15與單片機9電性連接并用于感應所述壓蓋2在完全打開時的位置。作為上述實施例的進一步改進方式，還包括報警器16，所述報警器16與單片機9電性連接。為了更清楚的說明本實用新型的工作原理，以下模擬一揉捻工藝，根據(jù)該揉捻工藝來具體說明本實用新型是如何自動完成整個揉捻過程的。揉捻工藝如下PO——開始揉捻的初始壓力值；Pl——增壓一段壓力值；T1——Pl壓力值時揉捻時間；·P2——增壓二段壓力值；T2——Ρ2壓力值時揉捻時間；Ρ3——減壓一段壓力值；Τ3——Ρ3壓力值時揉捻時間；Ρ4——增壓三段壓力值；Τ4——Ρ4壓力值時揉捻時間；Ρ5——減壓二段壓力值；Τ5——Ρ5壓力值時揉捻時間；Ρ6——增壓四段壓力值；Τ6——Ρ6壓力值時揉捻時間；Ρ7——減壓三段壓力值；Τ7——Ρ7壓力值時揉捻時間；Ρ8——增壓五段壓力值；Τ8——Ρ8壓力值時揉捻時間；本實用新型的實現(xiàn)過程如下設置——將上述PO Ρ8的壓力值、Tl Τ8的揉捻時間通過IXD觸摸屏13輸入到單片機9的控制程序中；開蓋一如果壓蓋2已在打開位置，且限位感應器15有高電平輸出，可跳過該順序。否則壓蓋2在任意位置，按LCD觸摸屏13上的開蓋按鈕，單片機9輸出Ql高電平，伺服控制器10開始工作，控制伺服電機11正轉，而伺服電機11通過驅動端驅動絲桿4順時針旋轉，壓蓋2上升。當壓蓋2上升至完全打開位置時，限位感應器15輸出高電平，單片機9輸出Ql低電平，伺服控制器10停止工作，伺服電機11停車，驅動絲桿4停轉；揉茶一將茶葉裝入容器I中，限位感應器15輸出高電平(壓蓋2在完全打開位置)。按下揉捻按鈕，單片機9輸出Q2高電平，伺服控制器10工作，伺服電機11反轉，驅動絲桿4逆時針旋轉，壓蓋2下降。當壓蓋2下降到與茶葉接觸后，繼續(xù)下降則會在壓力傳感器14上產(chǎn)生增壓壓力，單片機9會不斷計算增壓壓力的值，當這個值與預先設置好的開始揉捻初始壓力值PO相等時。單片機9輸出Q3高電平，變頻器12工作，變頻電機8正轉，驅動曲軸7轉動，從而帶動容器I順時針方向轉動，開始揉茶；此時，Q2仍為高電平，壓蓋2繼續(xù)下行，單片機9繼續(xù)計算增壓壓力的值，當這個值與預先設置好的增壓一段壓力值Pl相等時，單片機9輸出Q2低電平，同時調(diào)用Tl延時，伺服控制器10停止工作，伺服電機11停車，絲桿4停轉，壓蓋2停在這個位置，保持Pl壓力下，揉茶Tl時間；Tl時間到，單片機9輸出Q2高電平，壓蓋2繼續(xù)下行，單片機9繼續(xù)計算增壓壓力的值，當這個值與預先設置好的增壓二段壓力值Ρ2相等時，單片機9輸出Q2低電平，同時調(diào)用Τ2延時，伺服控制器10停止工作，伺服電機11停車，絲桿4停轉，壓蓋2停在這個位置，保持Ρ2壓力下，揉茶Τ2時間；[0046]T2時間到，單片機9輸出Ql高電平，壓蓋2上行，單片機9計算減壓壓力的值，當這個值與預先設置好的減壓一段壓力值Ρ3相等時，單片機9輸出Ql低電平(同時調(diào)用Τ3延時)，伺服控制器10停止工作，伺服電機11停車，絲桿4停轉，壓蓋2停在這個位置，保持Ρ3壓力下，揉茶Τ3時間；Τ3時間到，單片機9輸出Q2高電平，壓蓋2下行，單片機9計算增壓壓力的值，當這個值與預先設置好的增壓三段壓力值Ρ4相等時，單片機9輸出Q2低電平(同時調(diào)用Τ4延時)，伺服控制器10停止工作，伺服電機11停車，絲桿4停轉，壓蓋2停在這個位置，保持Ρ4壓力下，揉茶Τ4時間；Τ4時間到，單片機9輸出Ql高電平，壓蓋2上行，單片機9計算減壓壓力的值，當這個值與預先設置好的減壓二段壓力值Ρ5相等時，單片機9輸出Ql低電平(同時調(diào)用Τ5延時)，伺服控制器10停止工作，伺服電機11停車，絲桿4停轉，壓蓋2停在這個位置，保持Ρ5壓力下，揉茶Τ5時間；Τ5時間到，單片機9輸出Q2高電平，壓蓋2下行，單片機9計算增壓壓力的值，當 這個值與預先設置好的增壓四段壓力值Ρ6相等時，單片機9輸出Q2低電平(同時調(diào)用Τ6延時)，伺服控制器10停止工作，伺服電機11停車，絲桿4停轉，壓蓋2停在這個位置，保持Ρ6壓力下，揉茶Τ6時間；Τ6時間到，單片機9輸出Ql高電平，壓蓋2上行，單片機9計算減壓壓力的值，當這個值與預先設置好的減壓三段壓力值Ρ7相等時，單片機9輸出Ql低電平(同時調(diào)用Τ7延時)，伺服控制器10停止工作，伺服電機11停車，絲桿4停轉，壓蓋2停在這個位置，保持Ρ7壓力下，揉茶Τ7時間；Τ7時間到，單片機9輸出Q2高電平，壓蓋2下行，單片機9計算增壓壓力的值，當這個值與預先設置好的增壓五段壓力值Ρ8相等時，單片機9輸出Q2低電平(同時調(diào)用Τ8延時)，伺服控制器10停止工作，伺服電機11停車，絲桿4停轉，壓蓋2停在這個位置，保持Ρ8壓力下，揉茶Τ8時間；停止——設置的工作參數(shù)完成或裝置在工作的任意時刻，按下停止鍵，單片機9輸出Q3低電平，變頻器12停止工作，變頻電機8停轉，裝置停止揉茶；稍后單片機9輸出Ql高電平，伺服控制器10工作，伺服電機11正轉，驅動絲桿4順時針旋轉，壓蓋2上升；當壓蓋2上升至完全打開位置時，限位感應器15輸出高電平，單片機9輸出Ql低電平，伺服控制器10停止工作，伺服電機11停車，驅動絲桿4停轉，同時單片機9輸出Q4高電平，報警器16開始報警，整個揉茶工作自動完成。依照以上方法，使用者可以根據(jù)各自茶葉揉捻成形的不同工藝要求任意設置來回揉茶的次數(shù)、壓力和時間。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
權利要求1.自動揉茶控制裝置，其特征在于包括單片機、伺服控制器、伺服電機、變頻器、變頻電機以及用于顯示和操作的LCD觸摸屏，所述單片機分別與LCD觸摸屏、伺服控制器的輸入端、變頻器的輸入端電性連接，所述伺服電機與伺服控制器的輸出端電性連接，所述伺服電機的驅動端與揉茶機的用于控制壓蓋升降的絲桿相連接并驅動絲桿正反轉，所述變頻器的輸出端與揉茶機的用于驅動曲軸的變頻電機電性連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的自動揉茶控制裝置，其特征在于還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器與單片機電性連接并設置在揉茶機的壓蓋與壓蓋連桿之間。
3.根據(jù)權利要求I所述的自動揉茶控制裝置，其特征在于還包括限位傳感器，所述限位傳感器與單片機電性連接并用于感應壓蓋在完全打開時的位置。
4.根據(jù)權利要求I所述的自動揉茶控制裝置，其特征在于還包括報警器，所述報警器與單片機電性連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的自動揉茶控制裝置，其特征在于所述報警器為蜂鳴報警器。
6.自動揉茶機，包括桶狀容器，所述容器的頂部設有壓蓋，所述壓蓋通過壓蓋頂部設置的壓蓋連桿與絲桿相連接，所述絲桿控制壓蓋的升降，所述容器的底部設有帶波浪凸起的底盤，所述容器的外側壁設有帶動容器旋轉的曲軸，所述曲軸由變頻電機驅動，其特征在于還包括自動揉茶控制裝置，所述自動揉茶控制裝置包括單片機、伺服控制器、伺服電機、變頻器和用于顯示和操作的LCD觸摸屏，所述單片機分別與LCD觸摸屏、伺服控制器的輸入端、變頻器的輸入端電性連接，所述伺服電機與伺服控制器的輸出端電性連接，所述伺服電機的驅動端與所述絲桿相連接并驅動絲桿正反轉，所述變頻器的輸出端與所述變頻電機電性連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的自動揉茶機，其特征在于所述壓蓋連桿通過定位鼓與所述絲桿相互咬合并相對于所述絲桿上下移動而帶動壓蓋升降。
8.根據(jù)權利要求6所述的自動揉茶機，其特征在于還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器與單片機電性連接并設置在所述壓蓋與壓蓋連桿之間。
9.根據(jù)權利要求6所述的自動揉茶機，其特征在于還包括限位傳感器，所述限位傳感器與單片機電性連接并用于感應所述壓蓋在完全打開時的位置。
10.根據(jù)權利要求6所述的自動揉茶機，其特征在于還包括報警器，所述報警器與單片機電性連接。
專利摘要本實用新型涉及一種自動揉茶控制裝置及設置有該自動揉茶控制裝置的自動揉茶機，其自動揉茶控制裝置包括單片機、伺服控制器、伺服電機、變頻器、變頻電機以及用于顯示和操作的LCD觸摸屏，所述單片機分別與LCD觸摸屏、伺服控制器的輸入端、變頻器的輸入端電性連接，所述伺服電機與伺服控制器的輸出端電性連接，所述伺服電機的驅動端與揉茶機的用于控制壓蓋升降的絲桿相連接并驅動絲桿正反轉，所述變頻器的輸出端與揉茶機的用于驅動曲軸的變頻電機電性連接。本實用新型實現(xiàn)了揉茶過程的全自動化，不僅大大提高了生產(chǎn)效率和降低人工成本，同時避免了人工操作所帶來的品質(zhì)不穩(wěn)定和操作風險，使產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定、生產(chǎn)更為安全。
文檔編號G05B19/042GK202694063SQ201220326039
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權日2012年7月6日
發(fā)明者鄭金標, 沈赟, 朱志鵬, 陳炳誠, 陳志平 申請人:福建光澤機床電器有限公司