CN202112905U

CN202112905U - 智能控制自动灌装饮水机

Info

Publication number: CN202112905U
Application number: CN2011202191217U
Authority: CN
Inventors: 王岭松; 陈诚; 彭克勤; 刘新宇; 周雅湘
Original assignee: Tianjin University of Commerce
Current assignee: Tianjin University of Commerce
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2021-06-27

Abstract

本实用新型公开了一种智能控制自动灌装饮水机，旨在提供一种无需人工控制，可以自动将水杯装满水，使用方便、人性化的饮水机。包括水桶和机座，机座内有热水制备装置，机座上水桶的出水口分别与热水制备装置和冷水管的进水口连接，机座上有杯托。杯托的侧面有水杯高度光电测量传感器，杯托上有水杯检测传感器，杯托上端有水杯及水面高度测量机构，热水制备装置中热水管的热水出口与三通转阀阀体上的热水入口连接，冷水管的冷水出口与三通转阀阀体上的冷水入口连接，三通转阀的出水口与出水阀连接，三通转阀的阀芯与阀芯驱动伺服电机的输出轴连接。该饮水机无需人工控制，自动将水杯装满水，避免了热水烫手、弯腰躬身等，使用方便、人性化。

Description

智能控制自动灌装饮水机

技术领域

本实用新型涉及一种智能控制自动灌装饮水机。

背景技术

目前，饮水机通常都是通过手动控制冷水开关或热水开关来取水。当向水杯里灌水时，需要手动(或用杯沿)搬动开关，出水开关开始注水到水杯中，当水灌满后，立刻松开开关，水流停止。这样的控制装置有四个主要缺陷：其一是饮水机需要分别装冷水和热水两个出水开关，增加了系统成本；其二是每个出水开关都需要手动控制，若在接热水时，本身水杯比较烫，端起来不很舒服，若稍有控制不慎还可能因水外溅烫伤手，存在安全隐患；其三是需要双手操作，弯腰躬身在饮水机前比较辛苦，缺少人性化；其四是需要眼睛时刻盯住水面位置，随时准备关闭出水开关，精神很紧张，若在照明不好的条件下，水面无法看清楚，使用起来很不便利，尤其是老人/孩子在使用时，通常反应比较迟钝，容易造成事故，多有不便。

发明内容

本实用新型是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种无需人工控制，可以自动将水杯装满水，使用方便、人性化的智能控制自动灌装饮水机。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种智能控制自动灌装饮水机，包括水桶和机座，所述机座内设置有热水制备装置，所述机座上水桶的出水口分别与热水制备装置和冷水管的进水口连接，所述机座上设置有杯托，其特征在于，还包括三通转阀，所述三通转阀包括阀体和阀芯，所述阀体上设置有冷水入口、热水入口和出水口，所述阀芯上设置有热水通道和冷水通道；所述杯托的侧面设置有水杯高度光电测量传感器，所述杯托上安装有水杯检测传感器，所述杯托上端设置有水杯及水面高度测量机构，所述热水制备装置中热水管的热水出口与所述三通转阀阀体上的热水入口连接，所述冷水管的冷水出口与所述三通转阀阀体上的冷水入口连接，所述三通转阀的出水口与出水阀连接，所述三通转阀的阀芯与阀芯驱动伺服电机的输出轴连接，所述机座上分别设置有热水按钮、冷水按钮和停止按钮。

所述水杯及水面高度测量机构包括测量驱动电机，所述测量驱动电机的输出轴上连接有皮带传动机构，所述皮带传动机构的传动皮带上固定有与滑轨滑动连接的固定架，所述固定架下端安装有超声波测量传感器，所述滑轨的端部安装有行程开关。

所述热水按钮、冷水按钮、停止按钮、超声波测量传感器、行程开关、阀芯驱动伺服电机、水杯高度光电测量传感器分别与控制器连接。

本实用新型具有下述技术效果：

1、本实用新型的自动灌装饮水机无需人工控制，可以自动将水杯装满水，避免了热水烫手、弯腰躬身等，使用方便、人性化。

2、本实用新型的自动灌装饮水机采用超声波测量传感器和水杯高度光电测量传感器来测量、核实杯子的存在及杯高数据，能够防止由于透明玻璃杯等造成光学传感器的感应失效而不能出水的情况，也能够防止由于单一超声波测量传感器对小尺寸物体不敏感，扫描中忽略了薄壁杯子（如纸杯）的存在，同样造成不能出水的情况。同时，使用两种传感器核实杯高数据，并取其中较小者作为出水限高基础数值，防止了水杯过渡灌装，水面超过杯沿的情况发生，保障使用的安全性和可靠性。

3、本实用新型的自动灌装饮水机利用水杯高度光电测量传感器核实杯高信号的同时确认了杯子的存在，防止了由于手或物体遮挡了杯托上的水杯传感器而造成饮水机的误出水，使用更安全、可靠。

附图说明

图1为本实用新型智能控制自动灌装饮水机的外部示意图；

图2为本实用新型智能控制自动灌装饮水机的内部结构示意图；

图3为本实用新型智能控制自动灌装饮水机的内部结构放大图；

图4为水杯及水面高度测量机构的示意图；

图5为三通转阀的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型智能控制自动灌装饮水机的示意图如图1-图5所示，包括水桶1、机座2和三通转阀14，所述机座2内设置有热水制备装置9，所述机座2上水桶的出水口分别与热水制备装置9和冷水管10的进水口连接，所述机座2上设置有杯托8。所述三通转阀14包括阀体20和阀芯21，所述阀体20上设置有冷水入口23、热水入口22和出水口24，所述阀芯上设置有热水通道和冷水通道。所述杯托8的侧面设置有水杯高度光电测量传感器6，所述杯托上安装有水杯检测传感器7，所述杯托上端设置有水杯及水面高度测量机构4，所述热水制备装置中热水管15的热水出口与所述三通转阀阀体上的热水入口连接，所述冷水管的冷水出口与所述三通转阀阀体上的冷水入口连接，所述三通转阀的出水口24与出水阀5连接，所述三通转阀的阀芯与阀芯驱动伺服电机的输出轴连接。所述机座上分别设置有热水按钮、冷水按钮和停止按钮3。

所述水杯及水面高度测量机构4包括测量驱动电机18，所述测量驱动电机18的输出轴上连接有由主动皮带轮19、传动皮带16和从动皮带轮11组成的皮带传动机构，所述皮带传动机构的传动皮带16上固定有与滑轨13滑动连接的固定架12，所述固定架12下端安装有超声波测量传感器17，所述滑轨的端部安装有行程开关。

本实用新型的智能控制自动灌装饮水机可以采用电路实现自动控制，也可以采用单片机等控制器实现自动控制。当采用控制器实现自动控制时，所述热水按钮、冷水按钮、停止按钮、超声波测量传感器、行程开关、阀芯驱动伺服电机、水杯高度光电测量传感器分别与控制器连接。

预先设定水面与杯沿的特定距离。使用者取用饮用水时，无需判断水杯的大小，仅仅将水杯放到杯托上的水杯传感器7上，并根据自己的要求选按冷水按键或热水按键，水杯传感器感应到水杯的存在并将信息送到控制器。控制器利用水杯高度光电测量传感器核实杯子的存在并检测其高度，取得杯高数据后送到控制器。控制器按冷/热水要求确定三通转阀的阀芯转动方向及其角度，发出指令给阀芯驱动伺服电机，使阀芯转动相应角度。如果是要取热水，则阀芯转动后使阀芯上的热水通道两端分别与阀体上的热水入口和出水口相接，热水从热水管进入热水通道之后从出水阀流出。如果要取冷水，则阀芯转动后使阀芯上的冷水通道两端分别与阀体上的冷水入口和出水口连接。冷水通过冷水管进入冷水通道之后从出水阀流出。

与此同时，由于水杯传感器7接收到水杯的占位信号，并将该信号传给控制器，控制器控制水杯及水面高度测量机构4中的测量驱动电机18，带动皮带传动机构，使得固定架和超声波测量传感器沿滑轨移动。超声波测量传感器发出超声波探测讯号并接收由物体反射回来的信号，由于是在缓慢移动扫描中发出/接收讯号，因此移动中就能再次较精确的检测到水杯的高度数据，该数据经与水杯高度光电测量传感器所探测的杯高数据由控制器做比较分析，确定其中较小者作为杯子高度基础比较数据。固定架和超声波测量传感器不断前进，直到达到出水阀5的中心位置停止，并不断发出/接收超声讯号，且一直在监控水面高度，直到达到预先设定水面与杯沿的特定距离值时，由控制器发出指令给阀芯驱动伺服电机关闭三通转阀，使出水阀5停止出水。并令测量驱动电机18反转，使固定架和超声波测量传感器返回到边缘的原始位置，该位置设有行程开关，当固定架触碰到行程开关时，系统停止运作，完成一次接水过程，等待使用者将水杯取走。这样，不论使用者是采用何种大小的杯型，系统都能将其杯子装满，而无需人的干预和控制。

若使用者仅需接取半杯水，在上述过程中，可以人为按压停止按键，将接水过程人为强制中断，系统恢复初始状态。同样道理，如果使用者需要接取冷水/热水各半杯的混合水，就可以在先选择冷水按键或热水按键，然后到达自己需要的水量时，再按压热水或冷水按键，这样，仅仅是三通转阀的阀芯中途变向，向相反方打开对应出水阀，将出冷水(或热水)改变成出热水(或冷水)，直到水面达到要求的高度，控制器自动结束接水的过程。

Claims

1.一种智能控制自动灌装饮水机，包括水桶和机座，所述机座内设置有热水制备装置，所述机座上水桶的出水口分别与热水制备装置和冷水管的进水口连接，所述机座上设置有杯托，其特征在于，还包括三通转阀，所述三通转阀包括阀体和阀芯，所述阀体上设置有冷水入口、热水入口和出水口，所述阀芯上设置有热水通道和冷水通道；所述杯托的侧面设置有水杯高度光电测量传感器，所述杯托上安装有水杯检测传感器，所述杯托上端设置有水杯及水面高度测量机构，所述热水制备装置中热水管的热水出口与所述三通转阀阀体上的热水入口连接，所述冷水管的冷水出口与所述三通转阀阀体上的冷水入口连接，所述三通转阀的出水口与出水阀连接，所述三通转阀的阀芯与阀芯驱动伺服电机的输出轴连接，所述机座上分别设置有热水按钮、冷水按钮和停止按钮。

2.根据权利要求1所述的智能控制自动灌装饮水机，其特征在于，所述水杯及水面高度测量机构包括测量驱动电机，所述测量驱动电机的输出轴上连接有皮带传动机构，所述皮带传动机构的传动皮带上固定有与滑轨滑动连接的固定架，所述固定架下端安装有超声波测量传感器，所述滑轨的端部安装有行程开关。

3.根据权利要求2所述的智能控制自动灌装饮水机，其特征在于，所述热水按钮、冷水按钮、停止按钮、超声波测量传感器、行程开关、阀芯驱动伺服电机、水杯高度光电测量传感器分别与控制器连接。