[發明專利]一種全自動差速烏龍茶顆粒成型設備及其成型方法

在審

• 申請號: 202010300175.X
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111480714A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 陳建能;周喬君;袁彬;武傳宇;賈江鳴
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: A23F3/12
• 分類號: A23F3/12
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

1.一種全自動差速烏龍茶顆粒成型設備，包括螺旋推進機構、加壓機構、成型機構、球體開合機構、提升機、帶傳動機構、機架和控制器，其特征在于：所述的螺旋推進機構包括旋轉軸和旋轉軸法蘭；旋轉軸豎直設置；所述的旋轉軸包括一體成型的圓軸段一、圓軸段二和半球面段，圓軸段二設置在圓軸段一和半球面段之間，且半球面段位于最底部；半球面段底部位置設有兩個第一棱骨組，所述的第一棱骨組由呈弧形且逐漸向半球面段頂點匯聚的n條棱骨一組成，n≥3；棱骨一焊接在半球面段上；棱骨一最高位置點處的切線與該點所在半球面段經線成一夾角，且各棱骨一最高位置點處的切線切角均相等；圓軸段二上焊接有螺旋條，圓軸段一與旋轉軸法蘭焊接；各棱骨一的旋向均與螺旋條的旋向相反；

所述的成型機構包括錐筒、固定法蘭一、可拆卸法蘭、成型球體、雙頭鉤桿和壓板；錐筒同軸置于旋轉軸外，錐筒的外壁與回轉軸承一的內圈焊接，回轉軸承一的外圈與固定法蘭一固定，固定法蘭一與機架固定；提升機的出料端位于錐筒上方；錐筒的內壁上焊接有沿一條螺旋線排布的多條棱骨二；該螺旋線的螺旋方向與螺旋條的螺旋方向相同；鏈輪一套置在錐筒外，并與回轉軸承一的內圈固定；轉動電機一的底座固定在機架上，轉動電機一的輸出軸上固定有鏈輪二；鏈輪一與鏈輪二通過鏈條連接；錐筒底部的側孔與可拆卸法蘭的側孔通過螺栓和螺母連接；可拆卸法蘭的端面孔與固定法蘭二的端面孔通過螺栓和螺母連接；成型球體的球心位于旋轉軸的中心軸線所在直線上；所述的成型球體由上部半球體和下部四分之一球體組成；上部半球體的頂部開設有旋轉軸過孔，旋轉軸的半球面段球徑、圓軸段一直徑以及圓軸段二直徑均小于旋轉軸過孔的孔徑；兩個下部四分之一球體的頂端通過合頁對稱鉸接在上部半球體底端，上部半球體外壁與固定法蘭二焊接；帶傳動機構位于成型球體的正下方；上部半球體的內壁以及兩個下部四分之一球體的內壁頂部位置合圍成的壁面焊接有呈弧形的多條棱骨三；各棱骨三的旋向均與棱骨一的旋向相同；棱骨三最高位置點處的切線與該點所在半球面段經線成一夾角，且各棱骨三最高位置點處的切線切角均相等，各棱骨三最低位置點處的切線切角也均相等；每個下部四分之一球體內壁底部設有一個第二棱骨組；所述的第二棱骨組由呈弧形且逐漸向下部四分之一球體頂點匯聚的n條棱骨四組成；棱骨四最高位置點處的切線與該點所在半球面段經線成一夾角，且各棱骨四最高位置點處的切線切角均相等；各棱骨四的旋向均與棱骨一的旋向相同；上部半球體外壁兩側焊接有平行且間距設置的兩個銷一，兩個下部四分之一球體的外壁均焊接有銷二，銷一與銷二平行設置；兩根雙頭鉤桿設置在成型球體兩側；雙頭鉤桿設有三個臂，朝向下部四分之一球體的第一個臂與成型球體上對應側的銷二構成轉動副；第二個臂位于第一個臂上方，且與朝向上部半球體的第三個臂之間所夾的角為鈍角；第三個臂與第一個臂成180度，且第二個臂和第三個臂的端部均設有鉤爪；兩個四分之一球體外壁焊接的兩塊壓板等高設置；兩根銷軸均固定在機架上，每根銷軸靠近一根雙頭鉤桿的第二個臂設置；

兩個球體開合機構設置在成型球體兩側；所述的球體開合機構包括壓桿、撥桿和轉動軸；所述的轉動軸與機架構成轉動副；轉動軸與平行設置的兩根壓桿一端均固定，兩根壓桿另一端均開設有夾取口；轉動軸中部固定有同步帶輪一；轉動電機二的底座固定在電機安裝板一上，電機安裝板一固定在機架上；轉動電機二的輸出軸上固定有同步帶輪二；同步帶輪一與同步帶輪二通過同步帶連接；撥桿固定在轉動電機三的輸出軸上；轉動電機三的底座固定在通過電機安裝板二上，電機安裝板二固定在機架上；撥桿上固定有上下間距設置的兩個水平圓柱體；兩個四分之一球體閉合且兩個球體開合機構的壓桿均處于水平狀態下，壓桿夾取口開口最高位置高于壓板頂面，壓桿的夾取口開口最低位置低于壓板底面；兩根雙頭鉤桿的第二個臂勾住兩根銷軸且兩個球體開合機構的撥桿均處于最低位置狀態下，雙頭鉤桿的第二個臂置于對應側球體開合機構的撥桿上的兩根水平圓柱體之間；

所述的加壓機構包括滾珠絲杠、第一連接板、第二連接板、第三連接板、升降導桿、支撐桿、施壓板和固定法蘭三；固定法蘭三固定在機架上；三根升降導桿沿周向均布且豎直設置，每根升降導桿固定在一根導向軸支座上；各導向軸支座均固定在固定法蘭三上；第一連接板和第三連接板上下間距設置，三根升降導桿與第一連接板和第三連接板均固定；滾珠絲杠兩端分別通過軸承支承在第一連接板和第三連接板上；滾珠絲杠上設有扭矩傳感器；螺母塊與滾珠絲杠構成螺旋副，并與第二連接板固定；第二連接板設置在第一連接板和第三連接板之間，且與三根升降導桿均構成滑動副；三根支撐桿沿周向均布；支撐桿與第三連接板構成滑動副，且支撐桿兩端分別與第二連接板和施壓板固定；所述的施壓板設置在第三連接板底部；回轉軸承二的外圈一個端面與施壓板固定，另一個端面與轉動電機安裝板固定；回轉軸承二的內圈與螺旋推進機構的旋轉軸法蘭固定；轉動電機四的底座固定在轉動電機安裝板上，轉動電機四的輸出軸穿過轉動電機安裝板，并與旋轉軸法蘭固定；轉動電機四的輸出軸豎直設置；同步帶輪三固定在滾珠絲杠頂端；轉動電機五的底座固定在機架上，轉動電機五的輸出軸上固定有同步帶輪四；同步帶輪三與同步帶輪四通過同步帶連接；

所述的轉動電機一、轉動電機二、轉動電機三、轉動電機四和轉動電機五均由控制器控制，扭矩傳感器的信號輸出端接控制器。