[发明专利]利用激光探头检测茶叶高度的炒茶机控制方法

摘要

本发明公开了一种利用激光探头检测茶叶高度的炒茶机控制方法，所述炒茶机包括机架、高度检测装置、电机、第一联轴器、扭矩传感器、第二联轴器、传动轴、炒锅、电热丝、炒板、速度传感器和温度传感器；本发明炒茶机对电机和电热丝的控制取决于扭矩传感器取得的具体数值，杜绝工人凭感觉操作导致茶叶炒制质量不稳定的问题，提高了加工茶叶的品质，对提高茶加工品质的提高意义深远；激光探头由多对激光探头构成，通过不同高度激光探头读取的数据，可以准确控制茶叶每次翻炒时的高度，增加了控制电机转速的准确度。

主权项

1.一种利用激光探头检测茶叶高度的炒茶机控制方法，用于对炒茶机进行分段控制，其特征在于：所述炒茶机，包括机架（18）、高度检测装置、电机（1）、第一联轴器（2）、扭矩传感器（3）、第二联轴器（4）、传动轴（11）、炒锅（6）、电热丝（7）、炒板（8）、速度传感器（9）和温度传感器（10），所述电机（1）和炒锅（6）均固定在机架（18）上，所述电机（1）的输出轴（5）依次连接第一联轴器（2）、扭矩传感器（3）和第二联轴器（4），第二联轴器（4）的输出轴（5）通过曲柄摇杆机构连接传动轴（11），炒板（8）固定在传动轴（11）上，炒板（8）下半部分的形状为与炒锅（6）形状相配合半圆形，电机（1）运动时通过第一联轴器（2）、扭矩传感器（3）带动第二联轴器（4）的输出轴（5）转动，进而通过曲柄摇杆机构带动炒板（8）绕着传动轴（11）在炒锅（6）内往复摆动；所述温度传感器（10）和速度传感器（9）固定在炒板（8）底部靠近炒锅（6）的位置，电热丝（7）均匀分布在炒锅（6）的锅底；所述高度检测装置包括万向磁力表座（19）和激光探头（20），万向磁力表座（19）安装在炒锅（6）旁的机架（18）上且设置有一对，每个万向磁力表座（19）上均安装有三个激光探头（20），两个万向磁力表座（19）上的三个激光探头（20）位置一一对应，相对两个激光探头（20）的相对方向为炒板（8）翻炒茶叶时茶叶的腾空方向，且三个激光探头（20）从上至下依次布置在万向磁力表座（19）上；激光探头从上至下依次为第一探头、第二探头和第三探头；所述炒茶机控制方法包括如下步骤：1）预先调节三个激光探头在万向磁力表座上的高度；2）调整加热丝的加热温度，以此实现炒锅的温度调节，使炒锅处于合适的温度区间；3）对扭矩传感器提前设置三个预设值T1、T2和T3，T1为茶叶试样被翻炒到第三探头能检测到的高度时的恒定力矩值，T2为茶叶试样被翻炒到第二探头能检测到的高度时的恒定力矩值，T3为最终加工完成时扭矩传感器的力矩值；4）茶叶试样放入炒锅中，启动电机，通过曲柄摇杆机构带动炒板做往复运动，翻炒茶叶，翻炒的过程中扭矩传感器不断的获取电机的扭矩值；当最底部的第三探头因翻炒茶叶试样而被遮挡获取读数时，表明已经开始翻炒茶叶，此时利用扭矩传感器对电机进行反馈调节，调节电机转速使扭矩传感器的力矩值保持在预设的T1，茶叶试样重量因蒸发水分而减轻，电机的转速会逐渐加快，带动炒板翻动茶叶试样的高度也逐渐增加，直至中间的第二探头因翻炒茶叶试样而被遮挡获取读数；4）将扭矩传感器的预设值调节为T2，调节电机转速使扭矩传感器的力矩值保持在预设的T2，茶叶试样重量因进一步蒸发水分而减轻，电机的转速会逐渐加快，带动炒板翻动茶叶试样的高度也逐渐增加，直至中间的第一探头因翻炒茶叶试样而被遮挡获取读数；5）利用第一探头对电机进行反馈调节，使茶叶试样的翻炒最高高度始终保持在第一探头能够检测到的状况，即调节电机转速使茶叶试样的翻炒腾空高度稳定，此时利用力矩传感器检测电机的力矩值，当该值达到预设的T3时，表示茶叶已经翻炒完毕，关闭加热丝和电机，完成茶叶翻炒工作。