一种紧压茶压饼机的自动定型装置

技术领域

本发明涉及茶叶加工技术领域，具体涉及一种紧压茶压饼机的自动定型装置。

背景技术

紧压茶，一般以黑毛茶、绿毛茶或红毛茶为原料，需要经过筛选、拼配、蒸压、压茶、退压、干燥、包装等工序，如果以绿毛茶为原料，则在筛选或拼配后还要进行渥堆处理。其中渥堆、蒸压是紧压茶加工的重要工序。紧压茶有防潮性能好，便于运输和储藏，茶味醇厚等特点。

例如普洱茶紧压茶是云南大叶种晒青毛茶经过摊凉、杀青、揉捻、晒干、蒸压、干燥工序制作而成。

现有紧压茶制作一般通过手工生产或者机械辅助的半自动化生产实现的，无论是那种方式，在对茶叶进行压制和定型时，均是将茶叶输送至长筒或布袋等容器中，茶叶在容器中通过蒸汽进行湿润软化后，依次经过压制和保压定型加工成茶饼，再对茶饼进行干燥后得到流向市场的成品茶饼。

由于现有的茶叶在软化、压制和定型均在同一容器中进行，且现有的用于制作紧压茶的容器功能单一，导致需要在每次加工完成后将容器的茶饼取出，大大降低了压饼加工的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紧压茶压饼机的自动定型装置，以解决现有技术中，由于制作紧压茶的容器功能单一而导致的加工效率低下的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种紧压茶压饼机的自动定型装置，包括多茶饼压制筒及连接有蒸汽发生装置的茶叶软化输送管道，所述茶叶软化输送管道输出安装在所述多茶饼压制筒侧壁上并与所述多茶饼压制筒内部连通，所述多茶饼压制筒内滑动安装有多个依次叠加的茶叶托盘，所述茶叶软化输送管道中的茶叶在向所述多茶饼压制筒输送的过程中被所述蒸汽发生装置输送的高温蒸汽进行湿润软化；

所述多茶饼压制筒内安装有用于由上至下依次驱动盛有茶叶的所述茶叶托盘向所述多茶饼压制筒的顶端进行运动的顶升压制机构，所述多茶饼压制筒的顶端内安装有用于对被顶升的所述茶叶托盘进行固定的扣合定型机构，所述茶叶软化输送管道输出端连接在位于所述扣合定型机构下方的所述多茶饼压制筒的仓壁上。

作为本发明的一种优选方案，所述顶升压制机构包括用于对所述多茶饼压制筒内的所述茶叶托盘进行抓取和释放的活动抓取件，以及用于驱动所述活动抓取件进行升降的驱动件；

所述多茶饼压制筒仓壁上滑动安装有多个位于同一水平面并间隔分布的所述活动抓取件，所述多茶饼压制筒的仓壁上沿所述活动抓取件的运动路径开设有与所述活动抓取件一一对应的多个导向槽，所述导向槽延伸至所述多茶饼压制筒内部的两端，所述活动抓取件通过所述驱动件驱动在所述导向槽中往复升降运动以实现抓取所述茶叶托盘并将所述盛有茶叶的所述茶叶托盘输送至所述扣合定型机构。

作为本发明的一种优选方案，所述驱动件包括输送带和用于驱动所述输送带往复运动的驱动带轮组，所述导向槽的两端均开设有贯穿所述多茶饼压制筒外壁的扁口，所述输送带的一段带体通过两端所述扁口穿入所述导向槽中，所述活动抓取件安装在所述输送带位于所述导向槽中的带体上，且多个所述输送带上的多个所述活动抓取件位于同一水平面内。

作为本发明的一种优选方案，所述导向槽内安装有两端转动安装在其两侧槽壁上的多个支撑带轮，所述支撑带轮位于所述输送带的相对于所述活动抓取件的背面。

作为本发明的一种优选方案，所述活动抓取件包括安装在所述输送带正面的弹性支撑曲板，所述茶叶托盘的侧壁上开设有环形的供所述弹性支撑曲板插入的仿形槽，且所述仿形槽竖向剖面的轮廓与所述弹性支撑曲板的外轮廓相适应；

所述弹性支撑曲板包括具有弹性且底部固定在所述输送带上的下倾板，以及位于所述下倾板上方的上倾板，所述下倾板的顶部向远离所述导向槽的一侧倾斜，所述上倾板的底部与所述下倾板的顶部相连接，且所述上倾板与所述下倾板之间的夹角为钝角，所述上倾板的顶部与所述输送带滑动连接，所述下倾板与所述导向槽之间的夹角小于所述上倾板与与所述导向槽之间的夹角。

作为本发明的一种优选方案，所述输送带上开设有用于容纳所述下倾板和所述上倾板的让位槽，所述让位槽的深度与所述下倾板及所述上倾板的厚度相适应。

作为本发明的一种优选方案，所述弹性支撑曲板还包括连接所述下倾板和所述上倾板的合页，以及安装在所述合页上的用于将所述下倾板与所述上倾板之间的最小夹角限制为钝角的三角凸块，所述三角凸块相邻两侧的夹角为钝角。

作为本发明的一种优选方案，所述扣合定型机构包括可拆卸安装在所述多茶饼压制筒顶端并形成所述多茶饼压制筒顶部仓壁的提拉仓盖，所述提拉仓盖上可拆卸安装有底部敞开的多茶饼定型架，所述多茶饼压制筒顶端的内壁上开设有供所述多茶饼定型架插入的限位插槽，且所述导向槽的顶端延伸至所述限位插槽中，所述多茶饼定型架上安装有多层用于对所述茶叶托盘进行固定的固定抓取件；

每层所述固定抓取件均包括多个呈周向分布的所述弹性支撑曲板，且每层的多个所述弹性支撑曲板均在周向上与所述输送带上的所述弹性支撑曲板交错设置。

作为本发明的一种优选方案，所述多茶饼定型架包括顶端垂直安装在所述提拉仓盖上且间隔分布的多个筋条，每个所述筋条上均可拆卸安装有在竖向上分布的多个所述弹性支撑曲板；

所述限位插槽与所述筋条一一对应的设置有多个，所述筋条插接安装在呈条形的所述限位插槽中，所述导向槽的顶端延伸至相邻所述限位插槽之间。

作为本发明的一种优选方案，所述茶叶托盘包括侧壁开设有所述仿形槽的盘体，以及设置在包围在所述盘体的边缘并向上方延伸的包围凸沿，所述盘体顶部设置有上用于容纳茶叶的盛茶凹坑，所述盘体和所述提拉仓盖的底部均设置有与所述包围凸沿的内轮廓相匹配的压制凸块，且所述压制凸块轴向的长度大于所述包围凸沿轴向的长度。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

1、实现了在同个工位上进行多个茶饼的压制和定型。本发明通过采用向上进行叠加压制并定型的方法，，节约了生产空间，避免了因需要为后续茶饼让位而对每个加工完成的茶饼进行独立转移导致的加工效率降低、功耗增加的弊端。

2、提高了茶饼的加工效率。本发明避免了因上个茶饼定型对工位的占用而影响后续茶饼加工的弊端，有利于实现茶饼的连续加工制作，从而利于提高茶饼的加工效率。

3、实现了产品形状的多样化。本发明茶叶托盘的大小、规格、形状、托盘底部的图案可以量身定做，满足不同顾客对紧压茶茶叶克数、形状的多样化需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的活动抓取件结构示意图；

图3为本发明实施例的弹性曲板结构示意图；

图4为本发明实施例的扣合保持机构结构示意图；

图5为本发明实施例的茶叶托盘结构示意图；

图6为本发明实施例的茶叶托盘剖视图。

图中的标号分别表示如下：

1-多茶饼压制筒；2-茶叶软化输送通道；3-茶叶托盘；4-蒸汽发生装置；5-顶升压制机构；6-扣合定型机构；7-支撑带轮；

101-导向槽；102-扁口；103-限位插槽；

301-盘体；302-包围凸沿；303-盛茶凹坑；304-压制凸块；

501-输送带；502-驱动带轮组；503-弹性支撑曲板；

601-提拉仓盖；602-多茶饼定型架；

3011-仿形槽；

5031-下倾板；5032-上倾板；5033-合页；5034-三角凸块；

6021-筋条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示，本发明提供了一种紧压茶压饼机的自动定型装置，包括多茶饼压制筒1及连接有蒸汽发生装置4的茶叶软化输送管道2，茶叶软化输送管道2输出安装在多茶饼压制筒1侧壁上并与多茶饼压制筒1内部连通，多茶饼压制筒内滑动安装有多个依次叠加的茶叶托盘3，茶叶软化输送管道2中的茶叶在向多茶饼压制筒1输送的过程中被蒸汽发生装置4输送的高温蒸汽进行湿润软化。

多茶饼压制筒1内安装有用于由上至下依次驱动盛有茶叶的茶叶托盘3向多茶饼压制筒1的顶端进行运动的顶升压制机构5，多茶饼压制筒1的顶端内安装有用于对被顶升的茶叶托盘3进行固定的扣合定型机构6，茶叶软化输送管道2输出端连接在位于扣合定型机构6下方的多茶饼压制筒1的仓壁上。

顶升压制机构5依次将顶部的茶叶托盘3顶升至扣合定型机构6，下方茶叶托盘3中的茶叶被顶升压制机构5驱动与上方茶叶托盘3的底部抵紧，从而对上下两个茶叶托盘3之间的茶叶进行压制，并通过扣合定型机构6将叠加多个茶叶托盘3扣紧，以起到对压制的茶叶进行定型的目的。

本发明实施例采用向上进行叠加压制并定型的方法，实现了在同个工位上进行多个茶饼的压制和定型，节约了生产空间，避免了因需要为后续茶饼让位而对每个加工完成的茶饼进行独立转移导致的加工效率降低、功耗增加的弊端，且避免了因上个茶饼定型对工位的占用而影响后续茶饼加工的弊端，有利于实现茶饼的连续加工制作，从而利于提高茶饼的加工效率。

另外，本发明由于采用将茶叶在软化输送管道2中进行软化后输送至多茶饼压制筒1中的茶叶托盘3上进行叠加压制，通过调整茶叶托盘3的大小、形状、规格，以及在茶叶托盘3底部的内壁和外壁上设置相应的凹模和凸模，(茶叶托盘3的大小、形状和规格主要是指茶叶托盘3顶部凹陷的大小、形状和规格，因此，多个不同的茶叶托盘3在同个多茶饼压制筒1中能够相互配合的进行压制工序)，实现了在同个工位中同时加工出多个不同大小、形状、规格和表面图案的茶饼，从而满足不同顾客对紧压茶茶叶克数、形状的多样化需求，而这是现有技术中，采用纱布袋及底部开孔的压制筒对茶叶进行挤压定型的加工方式导致茶饼的尺寸、形状和表面图案等参数受到很大局限。

为实现上述的连续生产，解决对茶叶进行湿润软化而导致的无法连续生产的问题，茶叶软化输送管道2连接有蒸汽发生装置4，茶叶软化输送管道2中的茶叶在向多茶饼压制筒1输送的过程中被蒸汽发生装置4的高温蒸汽进行湿润软化，从而避免了由于单独进茶叶湿润软化工序而导致连续生产无法连续进行的弊端。

而茶叶软化输送管道2的长度、截面面积或内部的增设等依据实际加工需要进行调整和设置，但茶叶软化输送管道2的长度不宜过短，较长的茶叶软化输送管道2可同时输送用于加工多个茶饼的茶叶，从而实现被蒸汽湿润软化的茶叶能够不断由茶叶软化输送管道2输送至多茶饼压制筒1，从而配合叠加压制定型实现茶饼连续加工制作的目的，有利于进一步提高茶饼加工制作的效率。

其中，顶升压制机构5包括用于对多茶饼压制筒1内的茶叶托盘3进行抓取和释放的活动抓取件，以及用于驱动活动抓取件进行升降的驱动件；

多茶饼压制筒1仓壁上滑动安装有多个位于同一水平面并间隔分布的活动抓取件，多茶饼压制筒1的仓壁上沿活动抓取件的运动路径开设有与活动抓取件一一对应的多个导向槽101，导向槽101延伸至多茶饼压制筒1内部的两端，活动抓取件通过驱动件驱动在导向槽101中往复升降运动以实现抓取茶叶托盘3并将盛有茶叶的茶叶托盘3输送至扣合定型机构6。

设置多个活动抓取件的作用在于对茶叶托盘3进行稳定的抓取，且避免茶叶托盘3与多茶饼压制筒1壁摩擦甚至导致茶叶托盘3卡死的情况发生。多个导向槽101围绕多茶饼压制筒1的轴线周向均匀分布，导向槽101的作用在于对活动抓取件进行导向和防止活动抓取件发生偏移，从而保证驱动件的稳定的升降，以确保驱动件与茶叶托盘3精确地配合，以及确保被顶升的盛有茶叶的茶叶托盘3能够准确地被扣合定型机构6获取并固定。

优选的是，驱动件包括输送带501和用于驱动输送带501往复运动的驱动带轮组502，导向槽101的两端均开设有贯穿多茶饼压制筒1外壁的扁口102，输送带501的一段带体通过两端扁口102穿入导向槽101中，活动抓取件安装在输送带501位于导向槽101中的带体上，且多个输送带501上的多个活动抓取件位于同一水平面内。

通过被驱动带轮组502驱动输送带501进行往复运动，从而使输送带501穿入到导向槽101中的带体进行升降，以实现驱动活动抓取件和活动抓取件向上输送茶叶托盘3和向下抓取茶叶托盘3的功能。

而如何保持的多个活动抓取件位于同一水平面内，可将多个活动抓取件相对于同一水平面的高度调试为相同，并通过多组驱动带轮组502的同步驱动来实现多个活动抓取件的同步升降，从而保持多个活动抓取件在同一平面内。

其中，驱动带轮组502一般性的包括电机等动力源，以及连接电机和输送带501的

并且，相较于现有的顶升方式，采用部分穿入导向槽101的输送带501来带动活动抓取件进行升降，不仅不会占用多茶饼压制筒1内的空间，且避免了气缸、电动推杆等机械式顶升部件装入多茶饼压制筒1中而存在清洁困难的问题，且相较于其它驱动方式，输送带501的长度不受限制，有利于增加多茶饼压制筒1用于存储茶叶托盘3部分的高度，以及增加多茶饼压制筒1用于通过叠加的茶叶托盘3对茶饼进行压制凸块304分的高度，以减少向多茶饼压制筒1中添加茶叶托盘3以及将装有茶饼的茶叶托盘3进行取出的频次，从而有利于提高加工效率。

在上述实施例上进一步优化的是，导向槽101内安装有两端转动安装在其两侧槽壁上的多个支撑带轮7，支撑带轮7位于输送带501的相对于活动抓取件的背面。

多个支撑带轮7在导向槽101的长度方向上即竖直方向上进行的间隔排列，支撑带轮7的设置有利于输送带501的绷紧且不会增加输送带501运行的阻力，而绷紧的输送带501有利于驱动带轮组502精确地通过输送带501来控制活动抓取件的行程和停止位置，以确保活动抓取件上活动抓取件能够从下方准确地抓取盛有茶叶的茶叶托盘3，并将盛有茶叶的茶叶托盘3准确地送至扣合定型机构6相应的配合位置，从而确保自动定型装置的稳定运动。

另外，需要说明的是，支撑带轮7和输送带501均完全嵌入在导向槽101内，避免输送带501与下方待抓取的茶叶托盘3之间发生冲突。

其中，活动抓取件包括安装在输送带501正面的弹性支撑曲板503，茶叶托盘3的侧壁上开设有环形的供弹性支撑曲板503插入的仿形槽3011，且仿形槽3011竖向剖面的轮廓与弹性支撑曲板503的外轮廓相适应。

弹性支撑曲板503包括具有弹性且底部固定在输送带501上的下倾板5031，以及位于下倾板5031上方的上倾板5032，下倾板5031的顶部向远离导向槽101的一侧倾斜，上倾板5032的底部与下倾板5031的顶部相连接，且上倾板5032与下倾板5031之间的夹角为钝角，上倾板5032的顶部与输送带501滑动连接，下倾板5031与导向槽101之间的夹角小于上倾板5032与与导向槽101之间的夹角。

上倾板5032的顶部通过弧面或另外设置辊轮等方式与输送带501表面滑动配合，当下倾板5031在输送带501的驱动下向下运动时，下倾板5031底部插入茶叶托盘3与多茶饼压制筒1内壁之间的缝隙中，并随着输送带501的继续驱动，具有弹性的下倾板5031的上端在茶叶托盘3侧壁的反作用力下被推向输送带501一侧。同时，上倾板5032的底部随着下倾板5031顶部一同向输送带501的靠近，并推动上倾板5032的顶板沿输送带501表面向上爬升，直至下倾板5031和上倾板5032与输送带501相贴合或接近贴合时，下倾板5031和上倾板5032在输送带501的驱动下进入茶叶托盘3与多茶饼压制筒1仓壁之间的缝隙中，直至上倾板5032和下倾板5031达到茶叶托盘3侧面的仿形槽3011处时，下倾板5031的弹性形变恢复并带动上倾板5032一同复原。此时，茶叶托盘3通过仿形槽3011顶部的槽壁支撑在接近水平的上倾板5032上，而上倾板5032支撑在倾斜的下倾板5031上，即下倾板5031、上倾板5032和输送带501之间形成三角稳定结构，以满足于对茶叶托盘3进行支撑及对两个茶叶托盘3之间的茶叶进行压制的支撑强度需求。

而当盛有茶叶的茶叶托盘3在被的输送带501输送至顶部的扣合定型机构6时，待扣合定型机构6将盛有完成压制的茶饼的茶叶托盘3进行固定以进行定型后，输送带501驱动下倾板5031和上倾板5032向下运动并重新形变以从茶叶托盘3与多茶饼压制筒1仓壁之间的间隙中退出仿形槽3011，即弹性支撑曲板503在茶叶托盘3被扣合定型机构6获取后，通过输送带501的带动与被固定的茶叶托盘3分离，并向下运动以继续对下方的茶叶托盘3进行抓取。

在上述实施例上进一步优化的是，输送带501上开设有用于容纳下倾板5031和上倾板5032的让位槽5011，让位槽5011的深度与下倾板5031及上倾板5032的厚度相适应。

在下倾板5031和上倾板5032在茶叶托盘3的反作用力下发生弹性形变时，下倾板5031和上倾板5032逐渐被反作用力推入让位槽5011中。让位槽5011的设置有利于减小的茶叶托盘3与多茶饼压制筒1仓壁之间的间隙，从而提高的茶叶托盘3与多茶饼压制筒1的配合的精度，避免茶叶托盘3在多茶饼压制筒1中发生倾斜而导致茶叶托盘3在卡死在多茶饼压制筒1中的情况发生。

在上述实施例上进一步优化的是，弹性支撑曲板503还包括连接下倾板5031和上倾板5032的合页5033，以及安装在合页5033上的用于将下倾板5031与上倾板5032之间的最小夹角限制为钝角的三角凸块5034，三角凸块5034相邻两侧的夹角为钝角。

下倾板5031在进入仿形槽3011以及从仿形槽3011中退出后发生的弹性形变的恢复，使下倾板5031顶部通过合页5033带动上倾板5032底部向远离输送带501的方向远动，使得上倾板5032与下倾板5031之间的接近180°的夹角逐渐减小，即上倾板5032与下倾板5031的朝向输送带501的一侧相互靠近。而三角凸块5034位于合页5033两侧的页板之间，且两侧的页板分别与上倾板5032和下倾板5031连接，当上倾板5032和下倾板5031靠近至将三角凸块5034夹持时，三角凸块5034通过两侧页板对上倾板5032和下倾板5031进行止动，以防止上倾板5032被茶叶托盘3重力以及上方茶叶托盘3的反作用力压至水平与输送带501表面垂直，从而避免了由于下倾板5031难以推动上倾板5032沿输送带501表面滑动而导致弹性支撑曲板503无法滑出仿形槽3011或滑入仿形槽3011的情况发生。

其中，扣合定型机构6包括可拆卸安装在多茶饼压制筒1顶端并形成多茶饼压制筒1顶部仓壁的提拉仓盖601，提拉仓盖601上可拆卸安装有底部敞开的多茶饼定型架602，多茶饼压制筒1顶端的内壁上开设有供多茶饼定型架602插入的限位插槽103，且导向槽101的顶端延伸至限位插槽103中，多茶饼定型架602上安装有多层用于对茶叶托盘3进行固定的固定抓取件。

当载有茶叶的茶叶托盘3在输送带501及弹性支撑曲板503的配合下被输送至多茶饼定型架602中的某一层固定抓取件处后被固定抓取件进行固定，此时，刚被顶升的茶叶托盘3已经与提拉仓盖601或上层茶叶托盘3配合对被输送的茶叶进行了压紧，并通过两层被相应固定抓取件固定的茶叶托盘3保持对二者之间的茶叶进行压紧的状态，以实现对压制的茶饼进行定型。

优选的是，每层固定抓取件均包括多个呈周向分布的弹性支撑曲板503，即多茶饼定型架602通过多层弹性支撑曲板503对处于压制状态的茶叶托盘3进行抓取并固定。

优选的是，多茶饼定型架602包括顶端垂直安装在提拉仓盖601上且间隔分布的多个筋条6021，每个筋条6021上均可拆卸安装有在竖向上分布的多个弹性支撑曲板503。

限位插槽103与筋条6021一一对应的设置有多个，筋条6021插接安装在呈条形的限位插槽103中，导向槽101的顶端延伸至相邻限位插槽103之间。

与筋条6021一一对应的限位插槽103则保证了筋条6021在重复拆装后仍位于相邻导向槽101之间，从而使每层的多个弹性支撑曲板503均在周向上与输送带501上的弹性支撑曲板503交错设置，以避免与输送带501上的弹性支撑曲板503发生冲突。

需要说明的是，相邻两层固定抓取件的间距依据两层茶叶托盘3之间的茶叶量以及需要被压实的程度来相应调节，具体的，在茶叶量不变的情况下，当需要提高加工出的茶饼的密度时，调节多层固定抓取件在多茶饼定型架602上的位置以使相邻固定抓取件的间距减小，从而使多茶饼定型架602上的下层茶叶托盘3的顶面与上层茶叶托盘3底面之间的间距减小，并同时对驱动带轮组502进行相应调节，从而提高茶饼的压制密度。

优选的是，茶叶托盘3包括侧壁开设有仿形槽3011的盘体301，以及设置在包围在盘体301的边缘并向上方延伸的包围凸沿302，盘体301顶部设置有上用于容纳茶叶的盛茶凹坑303，盘体301和提拉仓盖601的底部均设置有与包围凸沿302的内轮廓相匹配的压制凸块304，且压制凸块304轴向的长度大于包围凸沿302轴向的长度。

当下方茶叶托盘3被顶升至与多茶饼定型架602中的上方茶叶托盘3抵紧时，上方茶叶托盘3底部的压制凸块304正好插入在下层茶叶托盘3的包围凸沿302中，从而对下层茶叶托盘3的盘体301上的茶叶进行压制和定型，而包围凸沿302的作用在于使茶叶托盘3能够盛放更多的经湿润软化且蓬松的茶叶，以满足制作不同重量茶饼的加工要求。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。