啤酒自动化生产线灌装实训装置及其控制方法与流程

本发明涉及啤酒生产线的灌装技术领域，具体涉及啤酒自动化生产线灌装实训装置及其控制方法。

背景技术：

目前的啤酒生产中对啤酒瓶的灌装一般都是采用人工手动灌装，灌装效率低，在手工灌装的过程中啤酒易啤酒瓶中产生泡沫。在灌装啤酒时，啤酒瓶中的泡沫会影响啤酒灌装的生产效率。

技术实现要素：

本发明是为了解决现有对啤酒瓶灌装啤酒时易在啤酒瓶内产生泡沫而影响灌装效率的不足，提供一种在灌装啤酒时要先对啤酒瓶的瓶口朝向进行判断以保证在灌装啤酒时啤酒能准确的灌装到啤酒瓶内，在灌装啤酒时不易在啤酒瓶内产生泡沫，并能对在灌装啤酒时在啤酒瓶内产生的泡沫进行泡沫消除，可靠性高的啤酒自动化生产线灌装实训装置及其控制方法。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：

啤酒自动化生产线灌装实训装置，包括啤酒灌装装置本体，还包括分别连接在啤酒灌装装置本体的机架上的微控制器、存储器、能对啤酒瓶进行降泡沫灌装的降泡沫灌装机构、能对啤酒瓶内的泡沫进行泡沫消除的泡沫消除机构和能对啤酒瓶的瓶口方向进行检测的瓶口方向检测机构，所述啤酒灌装装置本体的控制端、存储器、降泡沫灌装机构的控制端、泡沫消除机构的控制端和瓶口方向检测机构的控制端分别与微控制器连接。

本方案在灌装啤酒时要先对啤酒瓶的瓶口朝向进行判断以保证在灌装啤酒时啤酒能准确的灌装到啤酒瓶内，在灌装啤酒时不易在啤酒瓶内产生泡沫，并能对在灌装啤酒时在啤酒瓶内产生的泡沫进行泡沫消除，可靠性高。

作为优选，所述降泡沫灌装机构包括一号气缸和竖直管，一号气缸的缸座固定连接在啤酒灌装装置本体的机架上，并且一号气缸的伸缩杆竖直朝下布置；啤酒灌装装置本体的灌液嘴固定连接在一号气缸的伸缩杆上，竖直管的上端口对接连接在灌液嘴上，一号气缸的控制端与微控制器连接。

在灌装啤酒时让竖直管的下端口离啤酒瓶的内底面的高度为1厘米范围内，这样，只要啤酒瓶内的啤酒液面高过竖直管的下端口时，竖直管内流入到啤酒瓶内的啤酒就不会从空气中带入气体到啤酒瓶中的啤酒中，这样啤酒瓶内的啤酒就不易产生气泡，从源头上降低啤酒瓶内啤酒的气泡。

作为优选，所述泡沫消除机构包括浮力圈、吸泡机、吸泡管、吹气机和吹气管；所述浮力圈的内圈上下滑动连接在竖直管的外管壁上；吸泡管的右端固定连接在浮力圈上表面的左端，吸泡管的管心线的延长线与竖直管的管心线垂直相交，在吸泡管上设有若干吸泡孔，吸泡机的吸泡端通过一根吸泡导管与吸泡管的管腔相连通；在一号气缸的缸座上套紧设有内圆环轨，在内圆环轨上转动连接有由一台转动电机的转轴驱动转动的外圆环轨，在外圆环轨上固定设有伸缩杆朝下的二号气缸；在浮力圈上方的竖直管上转动套设有转动管，转动管的上端固定连接在二号气缸的伸缩杆上；吹气管的一端固定连接在转动管上，在吹气管上设有若干个吹气孔，吹气机的吹气端通过一根吹气导管与吹气管的管腔相连通，所述转动电机的控制端、二号气缸的控制端、吸泡机的控制端和吹气机的控制端分别与微控制器连接。

浮力圈能在漂浮在啤酒瓶内的啤酒上面，浮力圈会随啤酒液面的升高而上升，这样设置在浮力圈上表面的吸泡管的吸泡孔就易于吸走漂浮在啤酒液面上方的泡沫。

作为优选，所述瓶口方向检测机构包括吹风机、吹风嘴和声音传感器，吹风嘴固定在浮力圈下方的竖直管上，所述吹风嘴的出气孔朝下布置；所述声音传感器固定在吹风嘴处的竖直管上；所述吹风机的出气口与吹风嘴的进气孔通过一根导气管对接连接，所述吹风机的控制端和声音传感器分别与微控制器连接。

吹风机和声音传感器的结合能够较为方便的对啤酒瓶的瓶口朝向进行检测，可靠性高。

作为优选，一根出液管的一端转动连接在竖直管的下端口上，出液管的管心线与竖直管的管心线的垂直。出液管为软管，这样在出液管从瓶口深入到瓶内时，如果出液管压在瓶口，则有过缓冲，便于工作人员及时处理，不易压坏啤酒瓶。

作为优选，在位于转动管内的一号气缸的缸座上设有与微控制器连接的压力传感器；在竖直管与转动管之间的转动管内设有竖直杆，竖直杆的下端固定连接在浮力圈的上表面上，并且当浮力圈上升到设定高度时，竖直杆的上端能压紧连接在压力传感器上；

当浮力圈上升到设定高度时，竖直杆会压紧在压力传感器上，压力传感器将压力信号上传给微控制器，微控制器立即让啤酒灌装装置本体的灌液嘴停止向啤酒瓶中装酒。既能保证啤酒瓶内的啤酒不会多装导致啤酒溢出，也能保证啤酒瓶内的啤酒不会少装而导致装酒量不足的情况出现。

作为优选，在竖直管内设有流量计，在机架上挂有与微控制器连接的称重传感器，在称重传感器的称重钩上挂有桶口朝上的气泡暂存桶，在机架上设有固管支架，固管支架的夹管端布置在气泡暂存桶桶口的正上方，一根出泡导管的一端对接连接在吸泡机的出泡口上，出泡导管的另一端加紧连接在固管支架的夹管端上，并且出泡导管的另一端位于气泡暂存桶内，出泡导管不与气泡暂存桶接触；流量计和称重传感器分别与微控制器连接。

通过流量计即可测量流入啤酒瓶内的啤酒的重量u1，通过称重传感器即可测量灌装过程中啤酒产生的泡沫的重量u2，若需要在啤酒瓶中装啤酒的重量是u3，则需要满足u3＝u1-u2，这样即可保证啤酒瓶的装酒量满足需要的装酒量。装酒量的多少能够得到保证，可靠性高。

作为优选，气泡暂存桶的内底面呈漏斗状，在漏斗状的气泡暂存桶的桶底面上设有漏液孔，一根回收导液管的上端对接连接在漏液孔上，在回收导液管上设有与微控制器连接的电池阀，在回收导液管的下端口正下方设有回收桶，该回收桶能接住从回收导液管下端口流出的液体。

漏液孔易于让气泡暂存桶内由泡沫变成的液态啤酒流出，并通过回收桶回收，不浪费啤酒，可靠性高。

一种适用于啤酒自动化生产线灌装实训装置的控制方法，该控制方法的控制过程如下：预先在存储器中设有识别瓶口吹风回声的参考声音值a，所述参考声音值a的有效识别区间为[-w，+w]；在竖直管的下端要从啤酒瓶的瓶口向下伸入到啤酒瓶内前时，吹风机构的吹风嘴朝啤酒瓶吹风，如果啤酒瓶的瓶口朝向吹风嘴，则吹风嘴吹出的气流会从啤酒瓶的瓶口进入到啤酒瓶内，进入到啤酒瓶内的气流会从啤酒瓶的瓶口流出，从啤酒瓶的瓶口流出的气流会在啤酒瓶的瓶口处发出瓶口吹风回声，瓶口吹风回声会被声音传感器检测到，声音传感器将检测到的瓶口吹风回声信号传给微控制器，微控制器判断瓶口吹风回声信号的声音识别值b是否落在参考声音值a的有效识别区间内；如果声音识别值b没有落在参考声音值a的有效识别区间内则说明此时该啤酒瓶的瓶口是不是朝向吹风嘴的，说明此时啤酒瓶的瓶口不是朝上的，且此时啤酒瓶的瓶口没有正对着竖直管的下端口，需要对该个啤酒瓶进行瓶口方向的重新放置后才能向该啤酒瓶中加入啤酒；如果声音识别值b落在参考声音值a的有效识别区间内则说明此时该啤酒瓶的瓶口是朝向吹风嘴的，说明此时啤酒瓶的瓶口是朝上的，且此时啤酒瓶的瓶口是正对着竖直管的下端口的，则说明可向该啤酒瓶中加入啤酒；那么微控制器给一号气缸指令，一号气缸的伸缩杆伸长让竖直管深入到啤酒瓶内的设定位置，然后让啤酒灌装装置本体将啤酒从灌液嘴流入到竖直管，啤酒从竖直管的下端口流入到啤酒瓶中，直至完成对该个啤酒瓶啤酒的灌装作业。

本发明能够达到如下效果：

本发明在灌装啤酒时要先对啤酒瓶的瓶口朝向进行判断以保证在灌装啤酒时啤酒能准确的灌装到啤酒瓶内，在灌装啤酒时不易在啤酒瓶内产生泡沫，并能对在灌装啤酒时在啤酒瓶内产生的泡沫进行泡沫消除，可靠性高，生产效率高。

附图说明

图1是本发明实施例的一种连接结构示意图。

图2是本发明实施例的一种电路原理连接结构示意框图。

图3是本发明实施例的一种使用状态连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例，啤酒自动化生产线灌装实训装置，参见图1-图3所示，包括啤酒灌装装置本体13，还包括分别连接在啤酒灌装装置本体的机架上的微控制器34、存储器35、能对啤酒瓶47进行降泡沫灌装的降泡沫灌装机构44、能对啤酒瓶内的泡沫48进行泡沫消除的泡沫消除机构45和能对啤酒瓶的瓶口方向进行检测的瓶口方向检测机构46，所述啤酒灌装装置本体的控制端、存储器、降泡沫灌装机构的控制端、泡沫消除机构的控制端和瓶口方向检测机构的控制端分别与微控制器连接。

所述降泡沫灌装机构包括一号气缸15和竖直管31，一号气缸的缸座36固定连接在啤酒灌装装置本体的机架14上，并且一号气缸的伸缩杆竖直朝下布置；啤酒灌装装置本体的灌液嘴33固定连接在一号气缸的伸缩杆16上，竖直管的上端口对接连接在灌液嘴上，一号气缸的控制端与微控制器连接。

所述泡沫消除机构包括浮力圈28、吸泡机25、吸泡管27、吹气机12和吹气管8；所述浮力圈的内圈上下滑动连接在竖直管的外管壁上；吸泡管的右端固定连接在浮力圈上表面的左端，吸泡管的管心线的延长线与竖直管的管心线垂直相交，在吸泡管上设有若干吸泡孔26，吸泡机的吸泡端通过一根吸泡导管37与吸泡管的管腔相连通；在一号气缸的缸座上套紧设有内圆环轨4，在内圆环轨上转动连接有由一台转动电机17的转轴7驱动转动的外圆环轨5，在外圆环轨上固定设有伸缩杆朝下的二号气缸3；在浮力圈上方的竖直管上转动套设有转动管10，转动管的上端固定连接在二号气缸的伸缩杆2上；吹气管的一端固定连接在转动管上，在吹气管上设有若干个吹气孔9，吹气机的吹气端通过一根吹气导管11与吹气管的管腔相连通，所述转动电机的控制端、二号气缸的控制端、吸泡机的控制端和吹气机的控制端分别与微控制器连接。

所述瓶口方向检测机构包括吹风机39、吹风嘴30和声音传感器29，吹风嘴固定在浮力圈下方的竖直管上，所述吹风嘴的出气孔朝下布置；所述声音传感器固定在吹风嘴处的竖直管上；所述吹风机的出气口与吹风嘴的进气孔通过一根导气管40对接连接，所述吹风机的控制端和声音传感器分别与微控制器连接。

一根出液管41的一端转动连接在竖直管的下端口上，出液管的管心线与竖直管的管心线的垂直。出液管的下端口为倾斜口。

在位于转动管内的一号气缸的缸座上设有与微控制器连接的压力传感器1；在竖直管与转动管之间的转动管内设有竖直杆32，竖直杆的下端固定连接在浮力圈的上表面上，并且当浮力圈上升到设定高度时，竖直杆的上端能压紧连接在压力传感器上；

在竖直管内设有流量计42，在机架上挂有与微控制器连接的称重传感器20，在称重传感器的称重钩6上挂有桶口朝上的气泡暂存桶21，在机架上设有固管支架18，固管支架的夹管端19布置在气泡暂存桶桶口的正上方，一根出泡导管38的一端对接连接在吸泡机的出泡口上，出泡导管的另一端加紧连接在固管支架的夹管端上，并且出泡导管的另一端位于气泡暂存桶内，出泡导管不与气泡暂存桶接触；流量计和称重传感器分别与微控制器连接。

气泡暂存桶的内底面呈漏斗状22，在漏斗状的气泡暂存桶的桶底面上设有漏液孔，一根回收导液管23的上端对接连接在漏液孔上，在回收导液管上设有与微控制器连接的电池阀43，在回收导液管的下端口正下方设有回收桶24，该回收桶能接住从回收导液管下端口流出的液体。

本实施例在灌装啤酒时要先对啤酒瓶的瓶口朝向进行判断以保证在灌装啤酒时啤酒能准确的灌装到啤酒瓶内，在灌装啤酒时不易在啤酒瓶内产生泡沫，并能对在灌装啤酒时在啤酒瓶内产生的泡沫进行泡沫消除，可靠性高。

在灌装啤酒时让竖直管的下端口离啤酒瓶的内底面的高度为1厘米范围内，这样，只要啤酒瓶内的啤酒49液面高过竖直管的下端口时，竖直管内流入到啤酒瓶内的啤酒就不会从空气中带入气体到啤酒瓶中的啤酒中，这样啤酒瓶内的啤酒就不易产生气泡，从源头上降低啤酒瓶内啤酒的气泡。

浮力圈能在漂浮在啤酒瓶内的啤酒上面，浮力圈会随啤酒液面的升高而上升，这样设置在浮力圈上表面的吸泡管的吸泡孔就易于吸走漂浮在啤酒液面上方的泡沫。

吹风机和声音传感器的结合能够较为方便的对啤酒瓶的瓶口朝向进行检测，可靠性高。

出液管为软管，这样在出液管从瓶口深入到瓶内时，如果出液管压在瓶口，则有过缓冲，便于工作人员及时处理，不易压坏啤酒瓶。

当浮力圈上升到设定高度时，竖直杆会压紧在压力传感器上，压力传感器将压力信号上传给微控制器，微控制器立即让啤酒灌装装置本体的灌液嘴停止向啤酒瓶中装酒。既能保证啤酒瓶内的啤酒不会多装导致啤酒溢出，也能保证啤酒瓶内的啤酒不会少装而导致装酒量不足的情况出现。

通过流量计即可测量流入啤酒瓶内的啤酒的重量u1，通过称重传感器即可测量灌装过程中啤酒产生的泡沫的重量u2，若需要在啤酒瓶中装啤酒的重量是u3，则需要满足u3＝u1-u2，这样即可保证啤酒瓶的装酒量满足需要的装酒量。装酒量的多少能够得到保证，可靠性高。

漏液孔易于让气泡暂存桶内由泡沫变成的液态啤酒流出，并通过回收桶回收，不浪费啤酒，可靠性高，生产效率高。

一种适用于啤酒自动化生产线灌装实训装置的控制方法，该控制方法的控制过程如下：预先在存储器中设有识别瓶口吹风回声的参考声音值a，所述参考声音值a的有效识别区间为[-w，+w]；在竖直管的下端要从啤酒瓶的瓶口向下伸入到啤酒瓶内前时，吹风机构的吹风嘴朝啤酒瓶吹风，如果啤酒瓶的瓶口朝向吹风嘴，则吹风嘴吹出的气流会从啤酒瓶的瓶口进入到啤酒瓶内，进入到啤酒瓶内的气流会从啤酒瓶的瓶口流出，从啤酒瓶的瓶口流出的气流会在啤酒瓶的瓶口处发出瓶口吹风回声，瓶口吹风回声会被声音传感器检测到，声音传感器将检测到的瓶口吹风回声信号传给微控制器，微控制器判断瓶口吹风回声信号的声音识别值b是否落在参考声音值a的有效识别区间内；如果声音识别值b没有落在参考声音值a的有效识别区间内则说明此时该啤酒瓶的瓶口是不是朝向吹风嘴的，说明此时啤酒瓶的瓶口不是朝上的，且此时啤酒瓶的瓶口没有正对着竖直管的下端口，需要对该个啤酒瓶进行瓶口方向的重新放置后才能向该啤酒瓶中加入啤酒；如果声音识别值b落在参考声音值a的有效识别区间内则说明此时该啤酒瓶的瓶口是朝向吹风嘴的，说明此时啤酒瓶的瓶口是朝上的，且此时啤酒瓶的瓶口是正对着竖直管的下端口的，则说明可向该啤酒瓶中加入啤酒；那么微控制器给一号气缸指令，一号气缸的伸缩杆伸长让竖直管深入到啤酒瓶内的设定位置，然后让啤酒灌装装置本体将啤酒从灌液嘴流入到竖直管，啤酒从竖直管的下端口流入到啤酒瓶中，直至完成对该个啤酒瓶啤酒的灌装作业。