一种液体自适应灌装装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于红外感应的液体自动灌装装置，属于液体贮运技术领域。

背景技术：

现有的自动灌装系统，按灌装原理可分为体积计量型、质量计量型以及体积质量型，这些灌装系统一般只追求灌装效率和计量精度，故对于容器的高低、容积等都有非常严格的要求，如果更换容器则必须重新进行调试，否则不是装不满，就是液体溢出，造成液体的浪费。因此，现有的灌装系统只适用于容器不变的应用场合，当容器种类频繁变化时，则无法满足使用要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种液体自适应灌装装置，在保证灌装效率的同时，提高灌装系统对容器的适应能力。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种液体自适应灌装装置，构成中包括灌装平台、升降架、容器高度传感器、红外测距传感器、灌装头和控制器，所述灌装平台上放置液体容器并固定有竖直导轨；所述升降架与竖直导轨滑动连接；所述灌装头固定在升降架上并通过电磁阀与供液管连接，灌装头的出液口与容器的进液口相对；所述红外测距传感器固定在升降架上并与容器中的液面相对，所述容器高度传感器固定在灌装平台上，红外测距传感器和容器高度传感器接控制器的输入端，电磁阀和升降架的驱动装置接控制器的输出端。

上述液体自适应灌装装置，所述升降架的驱动装置包括丝杠、丝母和步进电机，所述丝杠竖直放置并通过螺纹与丝母配合，所述丝母固定在升降架上，所述步进电机通过支架固定在竖直导轨上方，步进电机的输出轴与丝杠同轴连接，控制器通过电机驱动器与步进电机连接。

上述液体自适应灌装装置，所述容器高度传感器包括多个光电对管，它们沿固定在灌装平台上的立柱均匀排列，每个光电对管的发射部分和接收部分分别位于容器的两侧。

上述液体自适应灌装装置，所述竖直导轨设置两个。

上述液体自适应灌装装置，所述控制器为单片机。

本实用新型在测量容器高度的基础上，通过升降架的移动使灌装头和红外测距传感器与容器的进液口保持合适的距离，灌装过程中利用红外测距传感器实时监测液面高度，当液面上升到容器的进液口附近时自动关闭电磁阀，停止灌液。

该装置实现了液体的自动灌装，不仅可以保证灌装效率，而且对容器的适应性强，无论容器的高低、容积如何变化，都能快速灌满而且保证液体不会溢出，特别适用于容器种类频繁变化的应用场合。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是电原理图。

图中各标号为：1、灌装头，2、容器，3、灌装平台，4、竖直导轨，5、支架，6、升降架，7、丝母，8、丝杠，9、光电对管，U1、控制器，U2、电机驱动器，M、步进电机，V、电磁阀，S1、红外测距传感器，S2、容器高度传感器。

具体实施方式

本实用新型提供了一种基于红外感应的液体灌装系统，该系统有效克服了现有技术的不足，在保证灌装效率的同时，对容器具有极强的适应能力，可应用于不同形状，不同容积的容器，容器本身的口径、内壁厚度，瓶底高度等都将成为无关因素。由于该灌装系统的制造成本低、效率高，还可应用于旅社、餐厅、公司等需要供应饮用水的公共场所，达到节水的目的。

参看图1～图3，本实用新型主要包括灌装头1、灌装平台3、竖直导轨4、支架5、升降架6、丝母7、丝杠8、控制器U1、电机驱动器U2、步进电机M、电磁阀V、红外测距传感器S1和容器高度传感器S2。

容器高度传感器S2为一列光电对管，每个光电对管由一个发光二极管和一个光电管组成，二者分别安装在容器两侧，当发光二极管射向光电管的光线被容器遮挡时，光电管的输出电平发生变化，控制器U1根据被遮挡光电对管的数量n和光电对管的间距d即可计算出容器高度h(h＝d×n，d＝2mm)，通过由丝母7、丝杠8和步进电机M构成的升降架驱动装置可控制灌装头1随升降架6下降的位移量L，红外测距传感器S1用于测量其与液面的距离，进而得到液面到灌装头1的距离S。

整体工作流程：

当容器放到灌装平台3上的指定位置时，容器高度传感器S2的部分光电对管被容器遮挡，控制器U1根据被遮挡光电对管的数量计算出容器高度h，然后计算出灌装头下降的位移量L(L＝H-h-b，其中H为灌装头的初始高度，b为灌装过程中灌装头到容器口的最佳距离)，控制器U1通过升降架驱动装置使灌装头1下降L后，向电磁阀V发出控制信号，电磁阀V导通，液体通过电磁阀V进入容器，当红外测距传感器S1检测到其与容器内液面的距离S达到设定值S0时(由于灌装过程中灌装头到容器口的距离为定值b，因此红外测距传感器S1到容器口的距离也为定值，用a表示该定值，则S0＝a+c，其中c为正常灌装完毕后液面到容器口的距离)，控制器关闭电磁阀，停止灌装，实现灌装过程的自动控制。