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专利名称：精密液体自动计量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种精密液体自动计量装置，尤其是指一种具有自动搅拌功能的无管式精密液体自动计量装置。
按液体的精密自动计量控制装置在化学工业、织品染色工业，甚至在食品工业中已多有所见，藉由该精密自动计量控制系统可决定各液体配料的精密度，反应时间的长短，硬/软件设备的繁简度，以及混合后液体的均匀度等，全部关系着厂商的生产能力与生产成本。所以，如何有效地控制配料的精密度，缩短反应时间，单纯的设备，以及保持液体混合后的均匀度，而不致发生质变等要求，一直是厂商急待突破的课题。
即以

图1所示的已有液体自动计量装置为例，该装置是在若干呈直线排列的液体贮料筒100内设一具有磁性的搅拌子101，该等简体底部外则相对设置由马达102带动的磁性旋转架103，当旋转架103旋转时，可同步使搅拌子101转动，来对筒体内液体进行持续性或歇间性搅拌，以避免贮料筒100内液体发生沉淀现象。该贮料筒100上方另设有一输液管104，其管体上另设一控制阀105，以控制液体的断/通。如欲使用时，控制阀105开启，使筒体内液体利用虹吸原理，经由输液管104的输送，而进入电子天秤106上方的承受容器107内；当到达所需的液体重量时，电子天秤106发出信号给电脑108，使其下达停止供液的信号给控制阀105，进而达到液体计量的目的。
上述装置的缺失在于一般较具规模的厂商，大抵需具备数十或数百个贮料筒和输液管，使设备复杂化，并占用过大的空间(由于贮料筒采用直线方式摆设所致)。此外，由于输液管内的液体无法回流至贮料筒，因此，在输液管内即形成沉淀，倘若电子秤的计量准确，但实际上由于前述管内沉淀物已导致误差，故所得的液体自动计量结果，并非人们所预期。虽然上述装置可藉由输液管的部份排放来控制，以降低自动计量的异常，但仍无法完全消除问题，相对地造成资源浪费与环境污染。
本实用新型的目的在于提出一种精密液体自动计量装置，使该装置无需额外设置输液管、可减少占用空间、可避免发生沉淀、排液控制简易，并具多种自动计量实施方案。
实施本实用新型上述目的而采取的技术方案如下所述该装置包括一中心轴为一直立的轴柱；一转盘装置为一圆盘体，并套接于轴柱；一驱动装置设于转盘装置及中心轴之间，可令该转盘装置正、逆向旋转；若干贮料筒以环状方式配置在转盘装置的边缘，其内容置液体，底部前方突设一出料嘴及一电磁阀，而顶部则开具一槽孔；一搅拌装置设置在轴柱之上，藉一伸缩缸的动作，形成其活动端两圆盘上下往复运动，一L型拨杆一端插入两圆盘的夹槽内，另一端则穿越贮料筒的孔槽，形成筒内液体以左右摆动方式搅拌；或一搅拌装置在连接片上方设一伸缩缸，其活动端连接一架体，并将数量对应于贮料筒的各搅拌杆一端连接于架体，另一端则穿越贮料筒孔槽并连接一孔板，形成对筒内液体以上下往复方式搅抖。一载运装置藉由旋转或线性携运机构输送承受容器至称重装置位置；一称重装置是在一升降装置上方设置一电子天秤，当升降装置上升形成电子天秤托起承受容器进行称重作业；一电极接触装置是在一直流电源一端接地，另一端接极固设于一推送缸前端，且线路上设一开关，当开关接通，作动推送缸，使接极触及电磁阀而导通电路，进而开启出料嘴，排出贮料筒的液体，并由承受容器承接；一控制装置由一内具控制介面的控制箱及一电脑所组成，该电脑藉由输入的资料，选择所欲配料的某一贮料筒内液体，该贮料筒位于转盘装置的位置及需要重量等资料下达命令给控制箱，控制箱分别传送各信号给前述各装置，而各装置则回报执行结果给控制箱，并由电脑加以判读，再下达后续命令给控制箱，藉以控制前述各装置的作动。
该中心轴在转盘装置下方另设一轴板，且转盘装置与轴柱和轴板的接触面分别设置轴承机构；驱动装置由一马达和一与其枢接的齿轮组成，该马达固设在轴板边缘，而转盘装置底部相对于齿轮位置则环设一齿轨并与之啮合形成转盘装置可绕轴柱旋转；贮料筒的造形为扇形；所述旋转携运机构是在转盘装置下方另设一第二转盘，一可形成该第二转盘旋转的驱动装置设置在第二转盘与中心轴之间；该第二转盘对应于称重装置的位置环设若干盘孔，且各盘孔内套入一容置承受容器的置物盘；该第二转盘下方另设一第二轴板，该第二轴板边缘设一由一马达和一与之枢接齿轮组成的驱动装置，而第二转盘底部相对于齿输位置则环设一齿轨并与之啮合形成第二转盘可绕轴柱旋转；所述线性携运机构为一输送带；该中心轴、转盘装置、输送装置、贮料筒及搅拌装置组成一供料系统，该两供料系统可相对设置在线性携运机构的两侧；三或以上的供料系统可按阵列配置方式设置在线性携运机构的两侧。
现结合附图所示的实施例对本实用新型精密液体自动计量装置作进一步的阐述。其中图1为已知液体自动计量装置的示意图；图2为本实用新型液体自动计量装置的示意图；图3为图2正处于操作状态的示意图；图4为本实用新型另一实施例示意图；图5为图4的顶视图；图6为图4采用双组供料系统的顶视图；图7为本实用新型搅拌装置的另一实施例示意图。
如图2至3所示，本实用新型精密液体自动计量装置基本上由一中心轴1，一转盘装置2，一驱动装置3，若干贮料筒4，一搅拌装置5，一载运装置6，一称重装置7，一电极接触装置8及一控制装置9所组合而成。
其中，中心轴1是在一直立的轴柱11上固设一轴板12，其周缘与一驱动装置3连接。
转盘装置2为一圆盘体被设置在轴板12上方，其与轴柱11和轴板12的接触面分别设置轴承机构21，以利旋转时顺畅，并将摩擦力减至最低。此外，该转盘装置2底缘环设一道齿轨22。
驱动装置3由一马达31固设于轴板12边缘，其输出轴所连接的齿轮32与前述的齿轨22啮合。当马达31起动，齿轮32旋转，可同步带动与其啮合的齿轨22，使转盘装置2呈正、逆向旋转。
贮料筒4为一不易起化学反应的简体，其内装盛液体，并环设于转盘装置2周缘。为能容置较多的贮料筒4，故其造形以扇形为佳，以便于按彼此邻接方式固设在转盘装置2上方，避免空间的浪费。此外，该贮料筒4底部前方突设一出料嘴41，该出料嘴与一已知的电磁阀42连接。当电磁阀42与电极接触装置8的接极82接触后，即形成电路导通而动作，使出料嘴41开启，将其内的液体排出。
搅拌装置5是在轴柱11上设一伸缩缸51，其顶部的活动端连接两圆盘52，该两圆盘52间具一夹槽53，该夹槽供数量对应于贮料筒4的L型拨杆54的一端插入，其另端则通过贮料筒4顶部所预设的槽孔43，并伸人筒体内定位。当伸缩缸51呈往复升降时，拨杆54以槽孔43为支点，其以下的部位则呈左右摆动，借此获致搅拌的目的。此外，将拨杆54一端容置于两圆盘52间的夹槽53，其优点在于拨杆54无需锁固于圆盘52上即可定位。同时，当转盘装置2旋转时，可藉各贮料筒4牵引与之连接的拨杆54在夹槽53内以回转方式位移。
载运装置6主要是藉由旋转或线性携运机构将承受容器66输送至称重装置7的上方。如图2至3所示为一已知的旋转携运机构，该机构是在轴板12下方另固设一第二轴板13，其上方则设一与前述转盘装置2相同结构的第二转盘61，该第二转盘61与轴柱11和第二轴板13的接触面分别设置轴承机构62，以利第二转盘61旋转顺畅。此外，该第二轴板13底缘也设一前述驱动装置3，并将一马达31和一与其枢接的齿轮32与齿轨63啮合，使行二转盘61可绕轴柱11旋转。再者，该第二转盘61对应于称重装置7的位置环设若干盘孔64，且各盘孔64放置一置物盘65，以供容置承受容器66。
称重装置7为一已知的装置，诸如已示于本实用新型申请人所拥有的美国第5,245,548号及第5,738,247号专利案(对应于台湾第38221号和第93693号专利案)，该装置主要是在一平台上设一升降装置71，该升降装置71上方再置放一电子天秤72。当升降装置71接收控制装置9的信号后，会向上升起，使电子天秤72将置物盘65及承受容器66托起，以便进行称重作业。
电极接触装置8是一直流电源81的一端接地，另一端的接极82则固设在一推送缸83前端，且线路上设一开关84，该开关84接收控制装置9的信号，进而形成开/断路，以便决定推送缸83伸缩与否。当接极82触及电磁阀42，形成电路导通，使出料嘴41开启呈供液状；反之，接极82脱离电磁阀42时，出料嘴41关闭以切断液体的供应。
控制装置9是由一内具控制介面的控制箱91及一电脑92所组成。其中，控制箱91接受前述各装置的信号并转由电脑92处理，再将电脑92处理后的结果经由控制箱91的运作，得以分别控制诸如，驱动装置3的正、反转，载运装置6的定位，搅拌装置5的搅拌及作动时间，称重装置7的升降和称重结果，电极接触装置8的位移和对控制贮料筒4的排放/关闭，以及转盘2以最快速度选择所欲供料的贮料筒4并将之定位。而电脑92则接受控制箱91的信号，并加以判读，使其藉由资料的输入，选择所欲调配的液体、位置及重量等资料回授给控制箱91，并藉由控制介面将信号输出，藉此来控制上述各装置。
如欲进行自动计量时，电脑92下达命令给控制箱91，而控制箱91将各信号分别传送给驱动装置3，使转盘装置2和第二转盘61分别绕轴柱11旋转，并藉着已知定位侦测器的判断，将置物盘65连同承受容器66，以及所选定的贮料筒4分别定位于称重装置7上方。此时，伸缩缸51作动，使两圆盘52于升降过程，拨杆54以槽孔43为支点，并在贮料筒4内摆动，以避免液体的沉淀。随后，电极接触装置8的开关84开路，推送缸83作动，使接极82触及电磁阀42，出料嘴41即排出液体至承受容器66。此时各装置将此结果通知控制箱91并回授给电脑92。
当承受容器66内的液体重量达到预设值时，电子天秤72将此一信号通过控制箱91而由电脑92处理，并下达停止供料命令。然后驱动装置3再度作动，使转盘装置2再度绕轴柱11旋转，并以最快速度找到下一个选定的贮料筒4至定位，电极接触装置8则依前述方式动作，直到承受容器66完成配料，即可再度进行下一循环的液体自动计量作业。
请再参阅图4，所揭示的乃本实用新型精密液体自动计量装置的另一实施例，其大部元件均与前述第一实施例相同，其唯一的差异在于本实施例所采用乃已知的线性携运机构，诸如输送带67来输送置物盘65及承受容器66，故其输送的方式是采用线性运动。
请参阅图5所示，该图为图4的顶视图，其中中心轴1、转盘装置2、输送装置3、贮料筒4及搅拌装置5所组成的供料系统是设置在输送带67一侧，空的承受容器66鱼贯地通过称重装置7，再藉由电极接触装置8与贮料筒4的动作，将液体装入承受容器66内，直到配料完成，装盛液体的承受容器66′，再经由输送带67输送。请再参阅图6，若单一供料系统的贮料筒4不敷使用时，可在输送带67另一侧再设一供料系统，或者将三或以上的供料系统采用阵列配置，即可在有限的空间内，设置最大数量的贮料筒4。
请再参阅图7，所揭示的乃本实用新型搅拌装置5的第二实施例，其中该转盘装置2相对于轴柱11位置，一体设置一倒U型的连接片23，另将一伸缩缸51设置在连接片23上方，其活动端连接一架体55，并将数量对应于贮实筒4的各搅拌杆56一端连接于架体55，另端则穿越槽孔43并连接一孔板57。当搅拌装置5随着转盘装置2旋转，而伸缩缸51作动时，架体55就同步升降，使搅拌杆56末端的孔板57在贮料筒4内上下位移，即可避免液体的沉淀。
经由本实用新型的实施，其获致的功效计有如下数端(一)无输液管线设置问题，由于本实用新型的贮料筒无需额外设置输液管，除简化结构外，还不致发生输液管内沉淀的困扰。
(二)可减少空间浪费，由于本实用新型的各贮料筒是采用扇形并设置在转盘装置之上，故可容置较多的贮料筒。
(三)具搅拌装置的设置，可有效避免发生沉淀，如本实用新型第一实施例的拨杆可随转盘装置及贮料筒的旋转，而在两圆盘间的夹槽内位移，无需繁复的结合作业。而第二实施例的伸缩缸可随转盘装置旋转，使各搅拌棒可随贮料筒同步旋转，并藉由搅拌杆的孔板上下往复动运，即可避免沉淀的发生。
(四)简易的排液控制，本实用新型的贮料筒无电线设置，而电极接触装置的一极接地，另一极则设在推送缸前端的接极，当接极触及电磁阀即形成电路导通，即让贮料筒内的液体由出料嘴排入。
(五)具多种自动计量实施方案，本实用新型可采用上位旋转方式供料系统，下位旋转方式载运装置的双转盘自动计量装置；或者采用上位旋转方式供料系统，下位直线方式载运装置的自动计量装置；同时若载运装置采用线性方式，其供料系统可采用相对或阵列方式配置，以增加贮料槽的数量。
本实用新型所揭示的乃较佳实施例之一，举凡局部的变更或修饰而源于本实用新型技术思想并为熟悉该项技术人员所易于推知的，均不脱离本实用新型的专利权范畴。
权利要求1.一种精密液体自动计量装置，其特征在于，该装置包括一中心轴为一直立的轴柱；一转盘装置为一圆盘体，并套接于轴柱；一驱动装置设于转盘装置及中心轴之间，可令该转盘装置正、逆向旋转；若干贮料筒以环状方式配置在转盘装置的边缘，其内容置液体，底部前方突设一出料嘴及一电磁阀，而顶部则开具一槽孔；一搅拌装置设置在轴柱之上，藉一伸缩缸的动作，形成其活动端两圆盘上下往复运动，一L型拨杆一端插入两圆盘的夹槽内，另一端则穿越贮料筒的孔槽，形成筒内液体以左右摆动方式搅拌；一载运装置藉由旋转或线性携运机构输送承受容器至称重装置位置；一称重装置是在一升降装置上方设置一电子天秤，当升降装置上升形成电子天秤托起承受容器进行称重作业；一电极接触装置是在一直流电源一端接地，另一端接极固设于一推送缸前端，且线路上设一开关，当开关接通，作动推送缸，使接极触及电磁阀而导通电路，进而开启出料嘴，排出贮料筒的液体，并由承受容器承接；一控制装置由一内具控制介面的控制箱及一电脑所组成，该电脑藉由输入的资料，选择所欲配料的某一贮料筒内液体，该贮料筒位于转盘装置的位置及需要重量等资料下达命令给控制箱，控制箱分别传送各信号给前述各装置，而各装置则回报执行结果给控制箱，并由电脑加以判读，再下达后续命令给控制箱，藉以控制前述各装置的作动；
2.如权利要求1所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，该中心轴在转盘装置下方另设一轴板，且转盘装置与轴柱和轴板的接触面分别设置轴承机构。
3.如权利要求1所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，驱动装置由一马达和一与其枢接的齿轮组成，该马达固设在轴板边缘，而转盘装置底部相对于齿轮位置则环设一齿轨并与之啮合形成转盘装置可绕轴柱旋转。
4.如权利要求1所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，贮料筒的造形为扇形。
5.如权利要求1所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，所述旋转携运机构是在转盘装置下方另设一第二转盘，一可形成该第二转盘旋转的驱动装置设置在第二转盘与中心轴之间；该第二转盘对应于称重装置的位置环设若干盘孔，且各盘孔内套入一容置承受容器的置物盘。
6.如权利要求5所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，该第二转盘下方另设一第二轴板，该第二轴板边缘设一由一马达和一与之枢接齿轮组成的驱动装置，而第二转盘底部相对于齿输位置则环设一齿轨并与之啮合形成第二转盘可绕轴柱旋转。
7.如权利要求1所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，所述线性携运机构为一输送带。
8.如权利要求1所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，该中心轴、转盘装置、输送装置、贮料筒及搅拌装置组成一供料系统，该两供料系统可相对设置在线性携运机构的两侧。
9.如权利要求8所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，三或以上的供料系统可按阵列配置方式设置在线性携运机构的两侧。
10.一种精密液体自动计量装置，其特征在于，该装置包括一中心轴为一直立的轴柱；一转盘装置为一帽体，其对应于轴柱位置一体连接一倒U型的连接片；一驱动装置设于转盘装置及中心轴之间，可形成该转盘装置正、逆向旋转；若干贮料筒以环状方式配置于转盘装置的边缘，其内容置液体，底部前方突设一出料嘴及一电磁阀，而顶部则开具一槽孔；一搅拌装置在连接片上方设一伸缩缸，其活动端连接一架体，并将数量对应于贮料筒的各搅拌杆一端连接于架体，另一端则穿越贮料筒孔槽并连接一孔板，形成对筒内液体以上下往复方式搅拌；一载运装置藉由旋转或线性携运机构输送承受容器至称重装置位置；一称重装置是在一升降装置上方设置一电子天秤，升降装置上升形成电子天秤托起承受容器进行称重作业；一电极接触装置是在一直流电源一端接地，另一端接极固设于一推送缸前端，且线路上设一开关，当开关接通作动推送缸，使接极触及电磁阀而导通电路，进而开启出料嘴，排出贮料筒的液体，并由承受容器承接；一控制装置由一内具控制介面的控制箱及一电脑组成，该电脑藉由输入的资料，选择所欲配料的某一贮料筒内液体，该贮料筒位于转盘装置的位置及需要重量等资料下达命令给控制箱，控制箱分别传送各信号给前述各装置，而各装置则回报执行结果给控制箱，并由电脑加以判读，再下达后续命令给控制箱，藉以控制前述各装置的作动。
11.如权利要求10所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，该中心轴在转盘装置下方另设一轴板，且转盘装置与轴柱和轴板的接触面分别设置轴承机构。
12.如权利要求10所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，驱动装置由一马达和一与其枢接的齿轮组成，该马达固设在轴板边缘，而转盘装置底部相对于齿轮位置则环设一齿轨并与之啮合形成转盘装置可绕轴柱旋转。
13.如权利要求10所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，贮料筒的造形为扇形。
14.如权利要求10所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，所述旋转携运机构是在转盘装置下方另设一第二转盘，一可形成该第二转盘旋转的驱动装置设置在第二转盘与中心轴之间；该第二转盘对应于称重装置的位置环设若干盘孔，且各盘孔内套人一容置承受容器的置物盘。
15.如权利要求14所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，该第二转盘下方另设一第二轴板，该第二轴板边缘设一由一马达和一与之枢接齿轮组成的驱动装置，而第二转盘底部相对于齿轮位置则环设一齿轨并与之啮合形成第二转盘可绕轴柱旋转。
16.如权利要求10所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，所述线性携运机构为一输送带。
17.如权利要求10所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，该中心轴、转盘装置、输送装置、贮料筒及搅拌装置组成一供料系统，该两供料系统可相对设置在线性携运机构的两侧。
18.如权利要求17所述的精密液体自动计量装置，其特征在于，三或以上之供料系统可按阵列配置方式设置在线性携运机构的两侧。
专利摘要精密液体自动计量装置由中心轴、转盘装置、驱动装置、若干贮料筒、搅拌装置、载运装置、称重装置、电极接触装置及控制装置组成。当电脑下令给控制箱,而控制箱则传送各信号给驱动装置,旋转转盘装置,藉旋转或线性携运机构分别定位承受容器及所选定贮料筒于称重装置上方。藉搅拌装置的作动避免液体沉淀,随后电极接触装置接极触及贮料筒电磁阀,出料嘴即排液至容器,电子天秤通知控制箱结果回授给电脑。液量达到预设值时,称重装置将信号交由电脑下令停供直到完成配料,即可进行下一作业。
文档编号G01G11/00GK2469425SQ0026054
公开日2002年1月2日 申请日期2000年11月23日 优先权日2000年11月23日
发明者官庆福 申请人:官庆福