本实用新型专利技术公开了一种液态金属高精度自动灌装装置，属于液态金属灌装技术领域，包括压缩气体供应装置和储液槽，所述压缩气体供应装置和储液槽通过第一管路连通，所述储液槽出口处设有盛装瓶，所述盛装瓶放置在称量装置上。本实用新型专利技术取代了传统的人工灌装技术，通过HMI设置称量每瓶需要灌装的重量，设置灌装方式和匹配的针头内径尺寸，系统自动识别灌装，可实现自动化精确计量。可实现自动化精确计量。可实现自动化精确计量。
【技术实现步骤摘要】
一种液态金属高精度自动灌装装置
[0001]本技术是关于一种液态金属灌装
，特别是关于一种液态金属高精度自动灌装装置。
技术介绍
[0002]液态金属作为一种新型高热导率材料，其室温呈液态，具有流动性好、比重和表面张力大，价格昂贵。可以作为热界面材料使用，将该材料运用于大功率发热器件、IGBT模块、服务器、高性能游戏机的CPU散热成为发展趋势，许多厂家正在积极使用液态金属作为热传导介质替代传统的硅脂。
[0003]由于液态金属比重和表面张力较大，且原材料价格较为昂贵。该材料的灌装、运输、使用的精细化、精确化成为必然。传统液体多采用手工灌装、手工称量，由于手工称量成本较高，不可控因素较多，传统手工灌装方式较难实现大规模批量生产，所以，专门用于液态金属高精度自动灌装装置在工业上使用成为必然。常规液体如饮料也采用自动灌装，但相比液态金属饮料价值较低，灌装精度较低。
[0004]由于液态金属自身表面张力较大，比重较高，使用传统针筒手工挤压灌装时，存在以下问题：
①
传统针筒配套内径为0.6～1.0mm左右的针头灌装时，液态金属会因自重滴落，但速度较慢；当人工挤压针筒推杆，则无法控制挤压力度，导致挤出液态金属的重量无法控制，二次称重误差较大，无法精确控制灌装数量；
②
传统针筒配套内径为0.6mm以下的针头灌装时，因液态金属表面张力较大，不会因为自重滴落；需要人工挤压针筒推杆，无法精确控制灌装数量，且灌装速度较慢，无法进行批量生产；
③
挤出时针筒头部有较多液态金属残留，无法控制挤压力度，易造成液态金属飞溅现象；
④
人工挤压灌装操作复杂，当批量生产时，需要大量的人力物力，增加生产成本。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
[0006]本技术的目的在于解决现有液态金属人工灌装误差大，成本较高，不可控因素较多、效率低、操作复杂的技术问题。现提供一种结构简单、精度高、可靠性好、高效方便的液态金属高精度自动灌装装置。
[0007]为实现上述目的，本技术提供了一种液态金属高精度自动灌装装置，其特征在于，包括压缩气体供应装置和储液槽，所述压缩气体供应装置和储液槽通过第一管路连通，所述储液槽出口处设有盛装瓶，所述盛装瓶放置在称量装置上。
[0008]在一个或多个实施方式中，所述第一管路上设有第一阀门。
[0009]在一个或多个实施方式中，所述储液槽出口处设有第二管路，所述第二管路出口处设有盛装瓶。
[0010]在一个或多个实施方式中，所述第二管路设有若干支路，每一个所述支路出口处分别设有盛装瓶，每一个所述盛装瓶分别设置在相应的称量装置上。
[0011]在一个或多个实施方式中，每一个所述支路上分别设有第二阀门。
[0012]在一个或多个实施方式中，每一个所述支路出口处安装有针头，所述针头下方设有盛装瓶。
[0013]在一个或多个实施方式中，所述针头内径范围为0.6～1.0mm或0.14～0.25mm。
[0014]在一个或多个实施方式中，所述储液槽上设有通气阀。
[0015]在一个或多个实施方式中，所述储液槽下方设有支架。
[0016]在一个或多个实施方式中，所述压缩气体供应装置内装有空气、氮气、氩气中的一种。
[0017]一种液态金属高精度自动灌装装置的灌装方法，包括如下步骤：
[0018]系统启动后，系统自动关闭第一阀门、第二阀门和通气阀，启动压缩气体供应装置运行，当压缩气体供应装置出口压力达到设定值时，系统自动打开第一阀门、第二阀门，气压推动储液槽内的液态金属顺着第二管路方向，通过针头流出至盛装瓶中。系统能根据预先设定的针头规格选择如下灌装过程：
[0019]①
自重灌装过程：当预先在系统HMI(人机交互界面)上设定的针头的内径为0.6～1.0mm时系统自动选择自重灌装。
[0020]系统检测到称量装置的重量信号达到预设高限时，系统停止压缩气体供应装置的运行，关闭第一阀门并打开通气阀，液态金属自重滴落至盛装瓶内；系统检测到称量装置的重量低于设定重量(如2g)时，则控制系统关闭通气阀和第二阀门，针头内的残余液态金属滴落进盛装瓶内刚好达到设定重量(如500g)，自重灌装完成。
[0021]②
压力灌装过程：预先在系统HMI上设定的针头的内径为0.14～0.25mm时，液态金属不能自动滴落，系统自动选择压力灌装。
[0022]系统检测到称量装置的重量信号达到预设高限时，系统控制压缩气体供应装置降低系统输出压力值，通过低压控制液态金属的滴落速度，直至达到目标重量，控制系统自动关闭第一阀门，切断第一管路，关闭第二阀门，停止压缩气体供应装置，完成灌装。
[0023]与现有技术相比，本技术达到的技术效果如下：
[0024](1)本技术取代了传统的人工灌装技术，通过HMI(人机界面)设置称量瓶每瓶需要灌装的重量，选定灌装针头的内径尺寸，则系统自动识别灌装时间，称重数量等，自动切换灌装方式，可实现自动化精确灌装。
[0025](2)根据不同工艺需要，可以选用不同的针头，对于0.6～1.0mm的针头，临近终点时通过液态金属自身的重力实现自动定量，针头内的残余液态金属滴落弥补误差值；对于0.6mm以下的需要外界推力作用才能使液态金属下落的针头，通过控制管路中压缩气体的压力从而控制推力，高压下加速滴落，低压下降低流量从而控制滴落精准，使得本技术灌装液态金属等高表面张力、高比重的液体精确度高，可靠性好。
[0026](3)本技术结构简单，各个部件连接牢固可靠，防止漏气，且各部件拆卸简单，能循环使用，且便于维修，易于推广，此装置和工艺适合多种物理性质和液态金属相似的材料灌装。
[0027](4)本技术采用西门子S7
‑
1200PLC作为控制器，辅助采用西门子触摸屏HMI
‑
Smart700IE作为数据输入输出模块。并采用称量装置对称重信号进行数据采集；压缩气体供应装置对空气压力进行实时反馈。通过对PLC编程，PLC对所采集的数据进行逻辑运算，对第一阀门、第二阀门和通气阀的开闭进行闭环控制。并通过PLC的PID调节功能，对压缩气体供应装置的出口压力进行调节，达到控制流量，精确称量的目的。
附图说明
[0028]图1是根据本技术一实施方式的结构示意图。
[0029]主要附图标记说明：
[0030]1‑
压缩气体供应装置，2
‑
第一管路，3
‑
称量装置，4
‑
盛装瓶，5
‑
针头，6
‑
第一阀门，7
‑
第二阀门，8
‑
通气阀，9...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液态金属高精度自动灌装装置，其特征在于，包括压缩气体供应装置(1)和储液槽(11)，所述压缩气体供应装置(1)和储液槽(11)通过第一管路(2)连通，所述储液槽(11)出口处设有盛装瓶(4)，所述盛装瓶(4)放置在称量装置(3)上。2.根据权利要求1所述的液态金属高精度自动灌装装置，其特征在于，所述第一管路(2)上设有第一阀门(6)。3.根据权利要求1所述的液态金属高精度自动灌装装置，其特征在于，所述储液槽(11)出口处设有第二管路(9)，所述第二管路(9)出口处设有盛装瓶(4)。4.根据权利要求3所述的液态金属高精度自动灌装装置，其特征在于，所述第二管路(9)设有若干支路，每一个所述支路出口处分别设有盛装瓶(4)，每一个所述盛装瓶(4)分别设置在相应的称量装置(3)上。5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张季，刘大仲，王迪，史玉垄，李瑀，陈道通，朱家军，
申请(专利权)人：云南中宣液态金属科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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