一种名优绿茶鲜叶自动分级设备及分级方法与流程

1.本发明涉及一种名优绿茶鲜叶自动分级设备及分级方法，属于茶叶加工技术领域。


背景技术：

2.在茶叶加工过程中，鲜叶的分级显得尤为重要，通过分级可以将名优绿茶鲜叶分为不同等级，这样有利于鲜叶加工过程中对炒制时间及温度的控制，有助于提高成品茶叶的品质。目前贵州名优绿茶鲜叶分级存在较大困难，茶叶品质趋同性较差，特别是中小制茶厂家在收茶鲜叶的时候，不同等级的茶鲜叶混杂严重，虽然有统一标准，但是执行难度较大，无法获得高等级茶鲜叶，对贵州省名优绿茶品质提升制约严重。
3.公开号为cn107597585a的中国专利文献，公开了一种机采茶树鲜叶的高效组合分级方法及装置，将采摘的茶树鲜叶摊放后，先进行风选，风选后的鲜叶通过风选分隔板落到振动平输机上，在振动平输机运输槽上将部分小芽头、单片、破碎芽叶及茶梗筛出，经过筛选的鲜叶由振动平输机输送至滚筛分选机；滚筛分选机对鲜叶进行滚动分级处理，实现茶树鲜叶的分级。虽然滚筒上设有第一筛孔区、第二筛孔区、第三筛孔区和第四筛孔区对茶鲜叶进行分级，但由于茶鲜叶在滚筒中堆叠严重，导致各区段筛选所得茶鲜叶仍混杂严重。
4.公开号为cn110420873a的中国专利文献，公开了一种茶叶除杂生产线及茶叶除杂方法，包括：用于输送茶叶的传送带设备；茶叶整列装置，其用于将茶叶平铺地敷设于所述传送带设备的上料端；杂质识别系统，其用于识别茶叶中的杂质，并标记杂质在所述传送带设备上的位置；挑拣机械手，其用于依据所述杂质识别系统标记的位置信息，取出到达其挑拣区域内的所述传送带设备上的杂质。如果将该生产线应用于茶鲜叶分级，由于挑拣机械手在拣选茶鲜叶时，茶鲜叶难免会出现堆叠情况，导致其难以重复、彻底地将茶鲜叶分级，且就挑拣工序而言其占地面积过大。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种名优绿茶鲜叶自动分级设备及分级方法。
6.本发明通过以下技术方案得以实现：
7.一种名优绿茶鲜叶自动分级设备，包括风选机、滚筒筛选机、拣选机和控制器，所述滚筒筛选机的进料口通过上料组件b与风选机的出料口连接，所述滚筒筛选机的出料口处设有尾料传送带，所述拣选机的进料口处设有上料组件c，上料组件c上远离拣选机的一端延伸到滚筒筛选机的滚筒下方，所述控制器与风选机、滚筒筛选机、拣选机、上料组件b和上料组件c电性连接。
8.所述风选机的进料口处设有上料组件a，上料组件a包括爬坡输送机a和振动给料机a，振动给料机a设在风选机上，爬坡输送机a的出料口位于振动给料机a进料口的正上方。
9.所述滚筒筛选机包括两个滚筒筛选单元，两个滚筒筛选单元的进料口分别通过上
料组件b与风选机上的两个出料口一一对应连接。
10.所述滚筒筛选单元包括支架、滚筒和电机a，滚筒活动架设在支架上，支架上在滚筒的正下方设有接料斗，电机a设在支架上，且电机a的输出轴与滚筒的一端齿轮传动，上料组件b包括爬坡输送机b和振动给料机b，振动给料机b设在支架上，爬坡输送机b的出料口位于振动给料机b进料口的正上方。
11.所述滚筒为锥形圆筒，锥形圆筒的壁上设有若干孔径一致的筛孔，且锥形圆筒的小端靠近上料组件b，两个滚筒筛选单元中锥形圆筒上的筛孔孔径相等。
12.所述拣选机包括两个拣选单元，两个拣选单元的进料口处均设有上料组件c。
13.所述拣选单元包括机箱和摊送料机构，摊送料机构固定设在机箱内，机箱上在摊送料机构的正上方设有物料识别系统和拣选机械手，机箱上在摊送料机构的出料端设有出料斗，机箱上在摊送料机构的一侧设有出料管，上料组件c包括振动给料机c和爬坡输送机c，振动给料机c设在机箱上，爬坡输送机c的出料口位于振动给料机c进料口的正上方。
14.所述摊送料机构包括带式输送机和两个振动平台，带式输送机的机架上在输送带的上侧并排设有两块物料限位板，两个振动平台并排布置，振动平台顶部的一端通过电缸和球头与带式输送机的底部连接，另一端通过支撑块和铰接头与带式输送机的底部连接。
15.一种名优绿茶鲜叶自动分级设备的分级方法，包括以下主要步骤：
16.a、通过上料组件a提升茶鲜叶，并将茶鲜叶振动均匀后输送给风选机，通过风选机风选将茶鲜叶分为两级，即a1级和b1级；
17.b、a1级和b1级茶鲜叶分别通过上料组件b输送给滚筒筛选机的两个滚筒筛选单元，通过滚筒筛选单元将茶鲜叶分为两级，即a
11
级和c级、b
11
级和c级；
18.c、通过尾料传送带将c级茶鲜叶输送到集料框中，a
11
级和b
11
级茶鲜叶分别通过上料组件c输送给拣选机的两个拣选单元，然后通过拣选单元将需要或不需要的茶鲜叶拣选到出料管中，余下的茶鲜叶则通过出料斗排到机箱外。
19.所述步骤c中拣选单元拣选茶鲜叶的方法包括以下主要步骤：
20.(1)振动给料机c、带式输送机和振动平台同时启动，通过振动给料机c将茶鲜叶振动均匀并输送给带式输送机，带式输送机运转使茶鲜叶在输送带的长度方向上铺开，通过振动平台驱使带式输送机振动，使茶鲜叶在输送带的宽度方向上摊开；
21.(2)待输送带的长度方向上铺满茶鲜叶后关闭带式输送机和振动给料机c，待输送带上的茶鲜叶摊薄后关闭振动平台；
22.(3)通过物料识别系统识别输送带上需要和不需要的茶鲜叶，并标定它们的位置，然后通过拣选机械手将需要或不需要的茶鲜叶拣选到出料管中；
23.(4)待步骤(3)中机械手拣选完茶鲜叶后，电缸驱使带式输送机前后重复转动若干次后关闭，电缸关闭后带式输送机的输送带相对水平面偏转一定角度，同时启动振动平台使茶鲜叶在输送带的宽度方向上摊开，然后关闭振动平台，并启动电缸将输送带调水平；
24.(5)重复步骤(3)和步骤(4)若干次后，带式输送机启动将茶鲜叶输送到出料斗中；
25.(6)重复步骤(1)至步骤(5)，直至完成全部茶鲜叶的分级工作。
26.本发明的有益效果在于：
27.1、先通过风选机将茶鲜叶分级为a1级和b1级，再通过滚筒筛选机将茶鲜叶分级为a
11
级、b
11
级和c级，且每个锥形圆筒只将茶鲜叶分级为两级，确保了a
11
级、b
11
级和c级茶鲜叶
的一致性，有助于提高成品茶叶的品质。
28.2、振动给料机c、带式输送机和振动平台三者配合，使茶鲜叶均匀、较薄地摊开在输送带上，以便物料识别系统能够准确、高效地区分出需要拣选的茶鲜叶，有助于提高拣选效率和拣选效果。
29.3、拣选单元能够将输送带上的茶鲜叶打乱后重新摊开和拣选，避免因茶鲜叶堆叠出现拣选不彻底的情况，大大提高了a
11
级和b
11
级茶鲜叶的一致性，有助于提高成品茶叶的品质。
30.4、将摊送料机构、物料识别系统和拣选机械手等集中、立体安装在机箱90中，大大减小了拣选单元的占地面积。
31.5、能够实现茶鲜叶自动上料、下料、分级等，自动化程度高，在减员增效的同时，也确保了茶鲜叶分级质量。
附图说明
32.图1为本发明的结构示意图；
33.图2为本发明的拣选单元的结构示意图；
34.图3为本发明的拣选单元的内部结构示意图；
35.图4为本发明的摊送料机构的结构示意图。
36.图中：1-爬坡输送机a，2-振动给料机a，3-风选机，4-爬坡输送机b，5-振动给料机b，6-滚筒筛选机，7-储料斗，8-爬坡输送机c，9-拣选机，90-机箱，91-出料斗，92-出料管，93-带式输送机，94-物料限位板，95-振动平台，96-电缸，97-支撑块，10-尾料传送带，11-集料框，12-接料斗，13-振动给料机c。
具体实施方式
37.下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
38.如图1至图4所示，本发明所述的一种名优绿茶鲜叶自动分级设备，包括风选机3、滚筒筛选机6、拣选机9和控制器，所述滚筒筛选机6的进料口通过上料组件b与风选机3的出料口连接，所述滚筒筛选机6的出料口处安装有尾料传送带10，所述拣选机9的进料口处安装有上料组件c，上料组件c上远离拣选机9的一端延伸到滚筒筛选机6的滚筒下方，所述控制器与风选机3、滚筒筛选机6、拣选机9、上料组件b和上料组件c电性连接。
39.所述风选机3的进料口处安装有上料组件a，上料组件a包括爬坡输送机a1和振动给料机a2，振动给料机a2安装在风选机3上，爬坡输送机a1的出料口位于振动给料机a2进料口的正上方。通过振动给料机a2将茶鲜叶提升到振动给料机a2中，通过振动给料机a2将茶鲜叶振动均匀输送给风选机3，能够提高风选机3的风选分级效果。风选机3包括轴流风机，通过轴流风机吹风分选茶鲜叶，轴流风机的电机为变频电机，并与控制器电性连接，以便根据分级需要通过控制器调节轴流风机的频率和风力。爬坡输送机a1上安装有储料斗7，用于储存茶鲜叶，储料斗7的出料口位于爬坡输送机a1进料口的正上方，且储料斗7的出料口处安装有阀片，用于调控出料量大小。
40.所述滚筒筛选机6包括两个滚筒筛选单元，两个滚筒筛选单元的进料口分别通过上料组件b与风选机3上的两个出料口一一对应连接。
41.所述滚筒筛选单元包括支架、滚筒和电机a，滚筒活动架安装在支架上，支架上在滚筒的正下方安装有接料斗12，电机a安装在支架上，且电机a的输出轴与滚筒的一端齿轮传动，上料组件b包括爬坡输送机b4和振动给料机b5，振动给料机b5安装在支架上，爬坡输送机b4的出料口位于振动给料机b5进料口的正上方。在使用时，通过接料斗12将从滚筒筛孔中落出的茶鲜叶导流到爬坡输送机c8上。
42.所述滚筒为锥形圆筒，锥形圆筒的壁上加工有若干孔径一致的筛孔，且锥形圆筒的小端靠近上料组件b，两个滚筒筛选单元中锥形圆筒上的筛孔孔径相等。通过滚筒筛选机6将茶鲜叶分级为a
11
级、b
11
级和c级。
43.所述拣选机9包括两个拣选单元，两个拣选单元的进料口处均安装有上料组件c。
44.所述拣选单元包括机箱90和摊送料机构，摊送料机构固定安装在机箱90内，机箱90上在摊送料机构的正上方安装有物料识别系统和拣选机械手，机箱90上在摊送料机构的出料端安装有出料斗91，机箱90上在摊送料机构的一侧安装有出料管92，上料组件c包括振动给料机c13和爬坡输送机c8，振动给料机c13安装在机箱90上，爬坡输送机c8的出料口位于振动给料机c13进料口的正上方。物料识别系统采用公开号为cn110420873a的专利文献中的杂质识别系统，包括识别装置和至少一个照相机，照相机用于对输送带上的茶鲜叶进行拍照，照相机拍摄的照片上的各个坐标点与输送带上的各个坐标点一一对应，识别装置用于识别和标记出照片中需要拣选的茶鲜叶。识别装置包括显示装置，照相机拍摄的照片传输给显示装置，显示装置的屏幕显示出该照片，屏幕上的坐标点与照片上的各个坐标点相对应；操作人员观察该照片，识别照片中需要拣选的茶鲜叶，并点击屏幕，识别装置将屏幕上被点击的位置记录为需要拣选的位置，从而得到照片中各需要拣选的茶鲜叶的位置坐标，需要拣选的对象为叶片数量、外形尺寸、品质等与输送带上的绝大部分茶鲜叶差异较大的茶鲜叶。拣选机械手的拣选手指内侧安装有气垫，避免在拣选过程中损伤茶鲜叶。
45.所述摊送料机构包括带式输送机93和两个振动平台95，带式输送机93的机架上在输送带的上侧并排安装有两块物料限位板94，两个振动平台95并排布置，振动平台95顶部的一端通过电缸96和球头与带式输送机93的底部连接，另一端通过支撑块97和铰接头与带式输送机93的底部连接。通过两块物料限位板94在输送带的宽度方向上对茶鲜叶进行限位。振动平台95包括支撑架和安装在支撑架上的振动电机，为现有技术，在此不再赘述。
46.一种名优绿茶鲜叶自动分级设备的分级方法，包括以下主要步骤：
47.a、通过上料组件a提升茶鲜叶，并将茶鲜叶振动均匀后输送给风选机3，通过风选机3风选将茶鲜叶分为两级，即a1级和b1级；
48.b、a1级和b1级茶鲜叶分别通过上料组件b输送给滚筒筛选机6的两个滚筒筛选单元，通过滚筒筛选单元将茶鲜叶分为两级，即a
11
级和c级、b
11
级和c级；
49.c、通过尾料传送带10将c级茶鲜叶输送到集料框11中，a
11
级和b11级茶鲜叶分别通过上料组件c输送给拣选机9的两个拣选单元，然后通过拣选单元将需要或不需要的茶鲜叶拣选到出料管92中，余下的茶鲜叶则通过出料斗91排到机箱90外。
50.所述步骤c中拣选单元拣选茶鲜叶的方法包括以下主要步骤：
51.(1)振动给料机c13、带式输送机93和振动平台95同时启动，通过振动给料机c13将茶鲜叶振动均匀并输送给带式输送机93，带式输送机93运转使茶鲜叶在输送带的长度方向上铺开，通过振动平台95驱使带式输送机93振动，使茶鲜叶在输送带的宽度方向上摊开；振
动给料机c13、带式输送机93和振动平台95三者配合，使茶鲜叶均匀、较薄地摊开在输送带上，以便物料识别系统能够准确、高效地区分出需要拣选的茶鲜叶，有助于提高拣选效率和拣选效果，进一步提高了a11级和b11级茶鲜叶的一致性，有助于提高成品茶叶的品质。
52.(2)待输送带的长度方向上铺满茶鲜叶后关闭带式输送机93和振动给料机c13，待输送带上的茶鲜叶摊薄后关闭振动平台95；
53.(3)通过物料识别系统识别输送带上需要和不需要的茶鲜叶，并标定它们的位置，然后通过拣选机械手将需要或不需要的茶鲜叶拣选到出料管92中；
54.(4)待步骤(3)中机械手拣选完茶鲜叶后，电缸96驱使带式输送机93前后重复转动若干次后关闭，电缸96关闭后带式输送机93的输送带相对水平面偏转一定角度(以便振动平台95振动时，茶鲜叶能够快速摊开)，同时启动振动平台95使茶鲜叶在输送带的宽度方向上摊开，然后关闭振动平台95，并启动电缸96将输送带调水平；
55.(5)重复步骤(3)和步骤(4)若干次后，带式输送机93启动将茶鲜叶输送到出料斗91中；能够将输送带上的茶鲜叶打乱后重新摊开和拣选，避免因茶鲜叶堆叠出现拣选不彻底的情况，大大提高了a11级和b11级茶鲜叶的一致性，有助于提高成品茶叶的品质。
56.(6)重复步骤(1)至步骤(5)，直至完成全部茶鲜叶的分级工作。
57.此外，当运送到拣选单元中的a11级和b11级茶鲜叶的一致性已符合生产要求，不需要进一步拣选时，振动给料机c13和拣选单元中的带式输送机93持续运行，以将茶鲜叶直接输送到出料斗91内，然后排到机箱90外。而在此过程中，拣选单元中的电缸96、振动平台95、物料识别系统和拣选机械手等保持关闭状态。
58.本发明所提供的名优绿茶鲜叶自动分级设备及分级方法，具有以下有益效果：
59.1、先通过风选机3将茶鲜叶分级为a1级和b1级，再通过滚筒筛选机6将茶鲜叶分级为a
11
级、b
11
级和c级，且每个锥形圆筒只将茶鲜叶分级为两级，确保了a
11
级、b
11
级和c级茶鲜叶的一致性，有助于提高成品茶叶的品质。
60.2、振动给料机c13、带式输送机93和振动平台95三者配合，使茶鲜叶均匀、较薄地摊开在输送带上，以便物料识别系统能够准确、高效地区分出需要拣选的茶鲜叶，有助于提高拣选效率和拣选效果。
61.3、拣选单元能够将输送带上的茶鲜叶打乱后重新摊开和拣选，避免因茶鲜叶堆叠出现拣选不彻底的情况，大大提高了a
11
级和b
11
级茶鲜叶的一致性，有助于提高成品茶叶的品质。
62.4、将摊送料机构、物料识别系统和拣选机械手等集中、立体安装在机箱90中，大大减小了拣选单元的占地面积。
63.5、能够实现茶鲜叶自动上料、下料、分级等，自动化程度高，在减员增效的同时，也确保了茶鲜叶分级质量。

技术特征：
1.一种名优绿茶鲜叶自动分级设备，其特征在于：包括风选机(3)、滚筒筛选机(6)、拣选机(9)和控制器，所述滚筒筛选机(6)的进料口通过上料组件b与风选机(3)的出料口连接，所述滚筒筛选机(6)的出料口处设有尾料传送带(10)，所述拣选机(9)的进料口处设有上料组件c，上料组件c上远离拣选机(9)的一端延伸到滚筒筛选机(6)的滚筒下方，所述控制器与风选机(3)、滚筒筛选机(6)、拣选机(9)、上料组件b和上料组件c电性连接。2.如权利要求1所述的名优绿茶鲜叶自动分级设备，其特征在于：所述风选机(3)的进料口处设有上料组件a，上料组件a包括爬坡输送机a(1)和振动给料机a(2)，振动给料机a(2)设在风选机(3)上，爬坡输送机a(1)的出料口位于振动给料机a(2)进料口的正上方。3.如权利要求1所述的名优绿茶鲜叶自动分级设备，其特征在于：所述滚筒筛选机(6)包括两个滚筒筛选单元，两个滚筒筛选单元的进料口分别通过上料组件b与风选机(3)上的两个出料口一一对应连接。4.如权利要求3所述的名优绿茶鲜叶自动分级设备，其特征在于：所述滚筒筛选单元包括支架、滚筒和电机a，滚筒活动架设在支架上，支架上在滚筒的正下方设有接料斗(12)，电机a设在支架上，且电机a的输出轴与滚筒的一端齿轮传动；上料组件b包括爬坡输送机b(4)和振动给料机b(5)，振动给料机b(5)设在支架上，爬坡输送机b(4)的出料口位于振动给料机b(5)进料口的正上方。5.如权利要求4所述的名优绿茶鲜叶自动分级设备，其特征在于：所述滚筒为锥形圆筒，锥形圆筒的壁上设有若干孔径一致的筛孔，且锥形圆筒的小端靠近上料组件b；两个滚筒筛选单元中锥形圆筒上的筛孔孔径相等。6.如权利要求1所述的名优绿茶鲜叶自动分级设备，其特征在于：所述拣选机(9)包括两个拣选单元，两个拣选单元的进料口处均设有上料组件c。7.如权利要求6所述的名优绿茶鲜叶自动分级设备，其特征在于：所述拣选单元包括机箱(90)和摊送料机构，摊送料机构固定设在机箱(90)内，机箱(90)上在摊送料机构的正上方设有物料识别系统和拣选机械手，机箱(90)上在摊送料机构的出料端设有出料斗(91)，机箱(90)上在摊送料机构的一侧设有出料管(92)；上料组件c包括振动给料机c(13)和爬坡输送机c(8)，振动给料机c(13)设在机箱(90)上，爬坡输送机c(8)的出料口位于振动给料机c(13)进料口的正上方。8.如权利要求7所述的名优绿茶鲜叶自动分级设备，其特征在于：所述摊送料机构包括带式输送机(93)和两个振动平台(95)，带式输送机(93)的机架上在输送带的上侧并排设有两块物料限位板(94)，两个振动平台(95)并排布置，振动平台(95)顶部的一端通过电缸(96)和球头与带式输送机(93)的底部连接，另一端通过支撑块(97)和铰接头与带式输送机(93)的底部连接。9.一种名优绿茶鲜叶自动分级设备的分级方法，其特征在于：包括以下主要步骤：a、通过上料组件a提升茶鲜叶，并将茶鲜叶振动均匀后输送给风选机(3)，通过风选机(3)风选将茶鲜叶分为两级，即a1级和b1级；b、a1级和b1级茶鲜叶分别通过上料组件b输送给滚筒筛选机(6)的两个滚筒筛选单元，通过滚筒筛选单元将茶鲜叶分为两级，即a
11
级和c级、b
11
级和c级；c、通过尾料传送带(10)将c级茶鲜叶输送到集料框(11)中，a
11
级和b
11
级茶鲜叶分别通过上料组件c输送给拣选机(9)的两个拣选单元，然后通过拣选单元将需要或不需要的茶鲜
叶拣选到出料管(92)中，余下的茶鲜叶则通过出料斗(91)排到机箱(90)外。10.如权利要求9所述的名优绿茶鲜叶自动分级设备的分级方法，其特征在于：所述步骤c中拣选单元拣选茶鲜叶的方法包括以下主要步骤：(1)振动给料机c(13)、带式输送机(93)和振动平台(95)同时启动，通过振动给料机c(13)将茶鲜叶振动均匀并输送给带式输送机(93)，带式输送机(93)运转使茶鲜叶在输送带的长度方向上铺开，通过振动平台(95)驱使带式输送机(93)振动，使茶鲜叶在输送带的宽度方向上摊开；(2)待输送带的长度方向上铺满茶鲜叶后关闭带式输送机(93)和振动给料机c(13)，待输送带上的茶鲜叶摊薄后关闭振动平台(95)；(3)通过物料识别系统识别输送带上需要和不需要的茶鲜叶，并标定它们的位置，然后通过拣选机械手将需要或不需要的茶鲜叶拣选到出料管(92)中；(4)待步骤(3)中机械手拣选完茶鲜叶后，电缸(96)驱使带式输送机(93)前后重复转动若干次后关闭，电缸(96)关闭后带式输送机(93)的输送带相对水平面偏转一定角度，同时启动振动平台(95)使茶鲜叶在输送带的宽度方向上摊开，然后关闭振动平台(95)，并启动电缸(96)将输送带调水平；(5)重复步骤(3)和步骤(4)若干次后，带式输送机(93)启动将茶鲜叶输送到出料斗(91)中；(6)重复步骤(1)至步骤(5)，直至完成全部茶鲜叶的分级工作。

技术总结
本发明公开了一种名优绿茶鲜叶自动分级设备及分级方法，属于茶叶加工技术领域。该设备包括风选机、滚筒筛选机、拣选机和控制器，所述滚筒筛选机的进料口通过上料组件B与风选机的出料口连接，所述滚筒筛选机的出料口处设有尾料传送带，所述拣选机的进料口处设有上料组件C，上料组件C上远离拣选机的一端延伸到滚筒筛选机的滚筒下方，所述控制器与风选机、滚筒筛选机、拣选机、上料组件B和上料组件C电性连接。先通过风选机将茶鲜叶分级为A1级和B1级，再通过滚筒筛选机将茶鲜叶分级为A


技术研发人员：夏先春 李志强 甘密 汪飞
受保护的技术使用者：贵州省机电研究设计院
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/3/8