[发明专利]黑茶渥堆自动检测控制方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种黑茶渥堆自动检测控制方法、装置及系统。该方法包括：扫描茶叶堆生成茶叶堆的点云数据；依据点云数据构建茶叶堆的三维模型；获取轨道式移动工具及其用于抓取茶叶的机械手的基本信息，轨道式移动工具与茶叶堆的相对位置关系；依据基本信息、相对位置关系以及三维模型构建出至少包括机械手与三维模型的相对坐标系；获取茶叶堆的发酵信息；依据发酵信息和相对坐标系，确定符合预设要求的堆料路径信息；依据堆料路径信息，控制轨道式移动工具运转并通过机械手抓取茶叶堆的茶叶完成翻堆作业。本发明具有成本低廉，且能根据黑茶渥堆过程中茶叶发酵情况，通过自动化检测控制从而实现自动翻堆的优点。

技术领域

本发明涉及茶叶加工自动化技术领域，尤其涉及一种黑茶渥堆自动检测控制方法、装置及系统。

背景技术

黑茶是我国六大茶类之一，具有降血脂、减肥等多种功效。黑茶采用的原料较粗老，是压制紧压茶的主要原料。制作黑茶的工艺一般包括杀青、揉捻、渥堆和干燥四道工序。其中渥堆是形成黑茶品质的关键工序，一般利用烘青毛茶或晒青毛茶为原料，经过加湿回潮、渥堆发酵、分筛解块、干燥等步骤制成成品黑茶，有的还经过压制形成砖形、饼状等各种外形的产品。黑茶品种主要分为紧压茶与散装茶及花卷三大类。其中，紧压茶为砖茶，主要有茯砖、花砖、黑砖、青砖茶，俗称四砖，散装茶主要有天尖、贡尖、生尖统称为三尖，花卷茶有十两、百两、千两等。以青砖茶为例，目前青砖茶渥堆操作一般都通过人工操作来进行控制，人工控制堆料机的过程如下：操作人员根据中控人员的指令，将龙门轨道式移动工具开到指定位置后，操控龙门天车下降至合适的高度，天车张开钢爪再握紧以抓起茶叶，待天车的钢爪完全收拢后，操作人员操控天车上升至起始位置，随后，移动轨道式移动工具至选定的位置，天车张开钢爪，放下茶叶，至此完成一次茶叶的堆料工作，如此反复即可实现对整个茶堆的堆料工作。

在上述渥堆的堆料作业过程中，从开始作业到作业完毕，全部是在中控人员的指令调动下由操作人员手动控制龙门天车来完成的。虽然上述过程中控制龙门轨道式移动工具行走和钢爪张开、握紧的操作可以实现自动化，但是观察堆料与龙门天车的距离的步骤需要依赖操作人员的判断，这也是茶叶堆料作业一直无法实现全自动控制的最大原因。

现有黑茶制作技术中，茶叶堆在渥堆处理时通常会发酵不充分，需要至少2次以上进行翻料重新堆料，以便发酵充分，现有技术中通常是根据人工经验，观察发酵情况，进行手动重新堆料，整个过程人的因素很大，且操作耗时耗力，不仅不能总体保证黑茶品质，而且不利于规模化生产。

最近，在制茶行业中，也有对制茶进行制动化的技术出现。如公告号为CN207266585U的专利文献公开一种黑茶渥堆自动化生产线，主要包括：上料输送机、加湿机、Z型输送机Ⅰ、渥堆机、皮带平输机Ⅰ、Z型输送机Ⅱ、筛分机、筛分机、皮带平输机Ⅱ、皮带平输机Ⅱ、Z型输送机Ⅲ、Z型输送机Ⅲ、烘干机、Z型输送机Ⅳ和摊凉平台，且筛分机出口端连接有Z型输送机Ⅴ、解块机、Z型输送机Ⅵ和Z型输送机Ⅲ。在渥堆的每个环节采用机械操作，通过PLC控制柜或计算机进行监测和控制。然而，上述现有的黑茶渥堆的自动化技术中，采用的设备过多，生产制造成本高昂，而且没有对采用PLC控制柜或计算机进行监测和控制方面没有给出技术说明。

此外CN101744065A公开了一种普洱茶(熟茶)发酵加工系统，它依据普洱茶(熟茶)的加工的顺序依次由匀堆系统、流量控制系统，加湿系统，柜式存储发酵系统、温湿度检测系统、输送系统、自动控制系统构成。发酵加工系统中的各台储料柜中设置有自动测温测湿设备，保证了茶叶在整个渥堆发酵过程里始终处于时时检测状态，当检测信号超过设定值时，自动控制系统将会自动启动相对应的储柜进入出料状态，实现茶叶翻堆降温的工艺过程。上述普洱茶的发酵加工过程需要设计较多的系统构造，成本高昂，而且其自动控制系统没有给出明确的介绍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种成本低廉且能根据黑茶渥堆过程中茶叶发酵情况通过自动化检测控制实现翻堆的黑茶渥堆自动检测控制方法、装置及系统。

第一方面，为解决上述技术问题，本发明公开了一种黑茶渥堆自动检测控制方法，其中，包括：