一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机，包括支撑架和设置在支撑架上的揉捻装置，揉捻装置包括揉捻盖、揉捻桶、揉捻盘、揉捻筒转动驱动装置和升降结构；还包括机器视觉装置、温湿调控设施、氧气精控装置、智控中控装置；机器视觉装置设置在揉捻机上，实现对在制品的三维空间实时抓拍、快速响应，提升照片的清晰度；揉捻温湿调控设施和氧气精控装置与揉捻桶一侧相连，氧气控制通过“自下而上、自上而下”的双重供氧，实现揉捻作业氧气精准均匀调控，隧道式控温控湿系统实现制热、制冷、除湿和加湿等精准调控。本实用实现了揉捻状态的可视化，技术参数的数字精准调控，大幅提高茶叶的成条效果，揉捻效率和品质大大提升。揉捻效率和品质大大提升。揉捻效率和品质大大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机


[0001]本技术涉及农业机械
，具体涉及一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机。

技术介绍

[0002]茶叶是世界上仅次于水的第二大饮料，按照加工工艺分类，我国的茶叶可分为绿茶、红茶、乌龙茶、黑茶、白茶、黄茶等六大茶类。其中，揉捻作为各茶类加工的重要工序，一方面通过揉捻收紧茶条、缩小体积，为茶叶优美的外形打下基础，另一方面适当破坏叶组织，便于茶汁外溢和茶叶冲泡，同时增加叶内生化反应底物的接触机率，为品质成分的形成典型基础。揉捻技术的程度掌握对于茶叶外形品质，以及香气、滋味、色泽等内质均具有重要意义。现阶段茶叶生产中使用的揉捻机多为单机型，部分是多台连续化作业，但仅对揉捻的时间、频率及下压高度等技术参数进行了调控，而对茶叶品质形成具有重要影响的温度、相对湿度、氧气等条件未进行调控。
[0003]现阶段揉捻程度的判别仍依靠制茶师傅的主观经验，通过散落在揉盘上茶条的颜色、紧结度等进行揉捻程度的人工判别，主观波动性大，且不同师傅的评判标准不一，即使同一师傅也会因时间点、天气、心情等不同造成对揉捻程度的评判出现波动和偏差，难以实现揉捻质量、茶叶品质的均匀性和稳定性，严重制约着茶叶生产的数字化水平和产业的高质量发展。因此，急需开发一种智能化茶叶揉捻机，实现对揉捻温度、湿度、气体、压力、时间、频率等参数精准调控，脱离制茶师傅的主观判断，实时显示揉捻叶颜色、纹理、条索等茶叶状态，实现茶茶叶揉捻程度的在线判别，并基于判别结果实现对揉捻参数进行反馈调控，解决茶叶生产中“看茶做茶”的技术难题，实现揉捻质量的智控性和产品品质的稳定性。
[0004]目前，市场上有关智能化茶叶揉捻机的开发与研究较少，有一技术专利ZL201310243818.1公布了一种基于细胞破碎率和电特性的红茶揉捻程度判别方法，该方面需停止揉捻机进行取样检测，未实现揉捻程度的实时判别，且电特性参数需要仪器设备检测，而非是可直接观察茶叶获得的客观指标，增加了揉捻程度的判别难度和精准程度，实用价值低。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机，用于攻克靠人为经验“看茶做茶”的技术难题，本专利技术结合机器视觉装置、揉捻温湿调控设施和揉捻盘轮骨上设定微型供氧孔和揉捻盖上供氧孔的双重设定，在揉捻时大幅提高红绿茶的揉捻进程及茶叶的成条效果，揉捻效率大大提升。
[0006]为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：
[0007]一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机，包括支撑架和设置在支撑架上的揉捻装置，所述揉捻装置包括揉捻盖、揉捻桶、揉捻盘、揉捻筒转动驱动装置和升降结构；所述揉捻桶上方可活动连接揉捻盖，所述揉捻筒转动驱动装置与揉捻桶相连，所述升降结构与揉捻
筒转动驱动装置和揉捻盖相连；
[0008]所述揉捻机还包括机器视觉装置、揉捻温湿调控设施、智控揉捻机中控装置；所述机器视觉装置设置在揉捻机上，所述揉捻温湿调控设施与揉捻桶一侧相连。
[0009]所述揉捻筒转动驱动装置包括三个曲柄和三个连接臂；所述连接臂包括第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂，所述三个曲柄内侧端部与固定安装在揉捻桶侧面的三个连接臂枢接配合，三个曲柄外侧端部与捻茶盘外沿台顶端部枢接配合，所述三个连接臂上方固定连接有三角架。
[0010]所述升降结构包括升降杆、连接座和加压杆，所述第三连接臂的表面固定连接有升降杆，所述升降杆顶部套接有连接座，所述加压杆包括第一加压杆和第二加压杆，所述连接座的外表面固定连接有第一加压杆，所述第一加压杆另一端与第二加压杆一端固定连接，所述第二加压杆内部中空且另一端与揉捻盖中间固定连接。
[0011]所述揉捻温湿调控设施包括温湿度探头、隧道式控温控湿装置，所述温湿度探头设置在揉捻桶内部，所述揉捻桶一侧开设有第一入口，所述隧道式控温控湿装置与第一入口通过管道相连。
[0012]所述揉捻盘表面沿其圆周方向均匀设有轮骨，所述揉捻盖中间开设有第二供氧孔，所述第二供氧孔与氧气发生器相连，所述轮骨上均匀开设有第一供氧孔，所述第一供氧孔与氧气发生器相连。
[0013]所述机器视觉装置包含CCD工业相机图像采集器、补光模块，所述CCD工业相机图像采集器设置在揉捻机上；所述补光模块包括补光器。
[0014]所述CCD工业相机图像采集器分别设置在揉捻盘、揉捻盖和揉捻桶上，所述揉捻盘、揉捻盖和揉捻桶上分别开设有第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，所述CCD工业相机图像采集器分别设置在第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔上，所述第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔内部用有机玻璃填充。
[0015]技术提供的一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机有益效果在于：
[0016]1、本技术设备包含CCD工业相机图像采集器实现实时状态可视化，同时通过配套斜输上叶装置、电子称量装置、茶叶传输装置、震动出料装置等即可实现揉捻的连续化、批量化作业，适用于茶叶工厂化生产。
[0017]2、基于揉捻盘轮骨上设定微型供氧孔和揉捻盖上供氧孔的双重设定，在揉捻机揉捻时形成“自下而上、自上而下”的双重供氧。CCD工业相机图像采集器在揉捻盘、揉捻盖、揉捻筒等三个位置的创新添加，实现对揉捻在制品的三维空间实时抓拍、快速响应，提升照片的清晰度、准确度，大幅提高茶叶的揉捻进程及茶叶的成条效果，揉捻效率大大提升。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本技术一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机整体结构图；
[0020]图2是本技术中揉捻盘结构图；
[0021]图3是本技术中揉捻系统整体结构图；
[0022]图4是本技术中机器视觉装置的揉捻叶状态实时采集的照片(0min、15min、30min、45min、60min、75min)。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对技术的技术方案做进一步的说明，以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0024]如图1、图2所示，一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机，包括支撑架和设置在支撑架上的揉捻装置，支撑架包括支撑柱1，支撑柱1的数量为三个且每两个支撑柱1的下方通过支撑横梁2进行固定连接，支撑柱1侧面固定有支撑块101；揉捻装置包括揉捻盖3、揉捻桶4、揉捻盘5、捻茶盘外沿台6、揉捻筒转动驱动装置7和升降结构8；揉捻盘5表面沿其圆周方向均匀设有轮骨501，揉捻盘5中间开设有下叶口503，揉捻盘上开设有第一圆孔504；揉捻盘外沿台6固定连接在揉捻盘5的外表面，揉捻茶盘外沿台6分别固定连接在三个支撑柱1上方，揉捻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机，其特征在于，包括支撑架和设置在支撑架上的揉捻装置，所述揉捻装置包括揉捻盖(3)、揉捻桶(4)、揉捻盘(5)、揉捻筒转动驱动装置(7)和升降结构(8)；所述揉捻桶(4)上方可活动连接揉捻盖(3)，所述揉捻筒转动驱动装置(7)与揉捻桶(4)相连，所述升降结构(8)与揉捻筒转动驱动装置(7)和揉捻盖(3)相连；所述揉捻机还包括机器视觉装置、揉捻温湿调控设施、智控揉捻机中控装置(11)；所述机器视觉装置设置在揉捻机上，所述揉捻温湿调控设施与揉捻桶(4)一侧相连。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机，其特征在于，所述揉捻筒转动驱动装置(7)包括三个曲柄(701)和三个连接臂；所述连接臂包括第一连接臂(702)、第二连接臂(703)和第三连接臂(704)，所述三个曲柄(701)内侧端部与固定安装在揉捻桶(4)侧面的三个连接臂枢接配合，三个曲柄(701)外侧端部与捻茶盘外沿台(6)顶端部枢接配合，所述三个连接臂上方固定连接有三角架(705)。3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的智能化茶叶揉捻机，其特征在于，所述升降结构(8)包括升降杆(801)、连接座(802)和加压杆，所述第三连接臂(704)的表面固定连接有升降杆(801)，所述升降杆(801)顶部套接有连接座(802)，所述加压杆包括第一加压杆(803)和第二加压杆(804)，所述连接座(802)的外表面固定连接有第一加压杆(803)，所述第一加压杆(803)另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：滑金杰，袁海波，江用文，沈帅，邓余良，王近近，
申请(专利权)人：中国农业科学院茶叶研究所，
类型：新型
国别省市：