制茶行业正在朝着自动化、高速化和卫生化方向发展。为了提高产能,节约劳力成本,茶叶自动生产设备也越来越受制茶单位的喜爱。但是目前市面上猴魁茶叶多为半自动生产方式,生产制茶效能低下,劳动力成本却很高。针对这些问题,本课题旨在根据现有的比较成熟的部分茶叶加工设备,研究攻克整套生产所欠缺的关键设备和技术,设计出一种新型的捏尖和压扁系统,对其中主要执行机构进行参数化设计与分析,提高猴魁茶生产速度且提升稳定性能。论文主要研究内容与成果归纳如下:(1)猴魁茶叶捏尖与压扁技术分析方案研究。围绕猴魁茶叶机械化捏尖与压扁存在问题,分析现有的解决技术及问题,确立新的技术方案,对于捏尖技术,采用回转式捏尖机械手技术原理,针对机械手提出两爪式和三爪式两种方案。考虑到尺寸、空间以及简易程度,选择两爪式机械手。对于压扁技术,采用夹网滚压及辅助拍打原理。针对滚压方式提出两种技术方案:双滚轮夹网滚压和单滚轮夹网滚压。由于单滚轮夹网滚压茶叶,茶叶更容易受茶汁影响黏连在输送网带上,故选择双滚轮夹网滚压技术方案。(2)机械化捏尖与压扁技术工艺的试验研究。进行试验准备,明确试验目的,试验材料的准备与试验装置的建立;对制叶材料基本属性的研究,包含物料形状结构、外形尺寸、常规水分或含水率等;由试验得:大部分猴魁茶叶外观尺寸为5cm-7cm,茶叶平均含水率为67.9%;使用杀青后茶叶和自制装置,分别做跌落卡槽试验、捏尖旋转角试验、机械手捏尖压力试验、压扁落料定向姿态试验、夹网压扁压力及拍打脱粘试验。试验结果:卡槽距离输送机1水平距离一定(7cm)时,输送机1速度_1v≈10m/min最佳;机械手对茶叶捏尖旋转450°,茶叶捏尖品相和回旋状态最佳;机械手对茶叶捏尖压力取值在3N-6.5N范围,茶叶不滑脱、不黏连和不被破坏。压扁试验结果:杀青后的茶叶含水率控制在40%-50%范围,压扁压力取6.5N-7.5N范围内,茶叶压扁效果及拍打脱粘效果最佳。(3)机械化捏尖与压扁技术系统的设计。捏尖机械手选型与设计,包括机械手手指手臂设计、传动系统设计、总体布局设计、工作循环设计等;机械手参数设计以及运动学分析。回转式捏尖机整体结构建模。机械化压扁系统设计,含网带输送装置设计、压扁装置设计、剥离辅助装置设计、压扁调距机构设计、总体布局设计、工作循环设计等。压扁机参数化设计以及整体结构建模。