本申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/024,278的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用全部納入本文。

背景技術(shù)：

材料分配系統(tǒng)是將大量材料分配到接收表面或工件上的系統(tǒng)。材料分配系統(tǒng)經(jīng)常包括可控制分配器和用于加壓待分配材料的壓力源。分配的材料可以是任何有用的流體。通常分配的流體包括油漆、染料、膠和潤(rùn)滑劑。一些分配流體，諸如膠，必須通過(guò)諸如加熱和泵送的數(shù)個(gè)工藝被小心地操縱成可分配形式。

材料分配系統(tǒng)經(jīng)常用于自動(dòng)化或手動(dòng)裝配工藝。例如，材料分配系統(tǒng)用于向裝配線上的汽車施加油漆。并且，材料分配系統(tǒng)用于向裝配線上的用于包裝的箱施加膠。通常用于包裝材料分配系統(tǒng)的膠是熱熔膠。在熱熔膠可以被分配之前，熱熔膠必須被融化和加壓。因?yàn)槟z的融化溫度經(jīng)常是數(shù)百華氏溫度，所以大量的熱通過(guò)許多工藝應(yīng)用于膠。這可以導(dǎo)致膠的燃燒或炭化，膠的燃燒或炭化可以阻塞分配器并且減慢諸如箱的包裝材料的生產(chǎn)。另外地，包裝裝配線可以消耗大量的膠，使得膠成為昂貴的原材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施例中，用于泵送流體的泵系統(tǒng)包括馬達(dá)殼體、馬達(dá)、桿、正位移泵、位置傳感器和控制器。馬達(dá)定位在馬達(dá)殼體中。桿連接至馬達(dá)并且被馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，并且用于移動(dòng)流體的正位移泵由桿驅(qū)動(dòng)。位置傳感器生成桿位置信號(hào)，桿位置信號(hào)是桿的位置的函數(shù)，并且控制器根據(jù)桿位置信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)以用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。

在另一實(shí)施例中，用于跟蹤和控制流體的系統(tǒng)包括泵系統(tǒng)、工件傳感器、分配器、和控制器。泵系統(tǒng)用于泵送流體并且包括馬達(dá)殼體、馬達(dá)、桿、和位置傳感器。馬達(dá)定位在馬達(dá)殼體中。桿連接至馬達(dá)并且被馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，并且泵由桿驅(qū)動(dòng)以用于移動(dòng)流體。位置傳感器生成是桿的位置的函數(shù)的桿位置信號(hào)?？刂破鞲鶕?jù)桿位置信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)以用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。工件傳感器生成是工件的檢測(cè)的函數(shù)的工件信號(hào)。并且，分配器可控制地分配從泵接收的流體，并且分配器從控制器接收是工件信號(hào)的函數(shù)的分配信號(hào)。

在另一實(shí)施例中，用于跟蹤和控制流體的系統(tǒng)包括泵系統(tǒng)、工件傳感器、分配器、和控制器。泵系統(tǒng)用于泵送流體，并且包括馬達(dá)殼體、馬達(dá)、桿、和位置傳感器。馬達(dá)定位在馬達(dá)殼體中。桿連接至馬達(dá)并且被馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，并且泵由桿驅(qū)動(dòng)以用于移動(dòng)流體。位置傳感器生成是桿的位置的函數(shù)的桿位置信號(hào)。分配器可控制地分配從泵接收的多個(gè)流體流。工件傳感器生成是工件的檢測(cè)的函數(shù)的工件信號(hào)。控制器生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)以用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，并且生成用于分配器的是工件信號(hào)的函數(shù)的分配信號(hào)。控制器還根據(jù)工件信號(hào)生成計(jì)算的工件計(jì)數(shù)，并且根據(jù)位置信號(hào)生成計(jì)算體積使用。

在另一實(shí)施例中，用于跟蹤和控制流體的方法包括使用控制器生成用于驅(qū)動(dòng)泵的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)?；隍?qū)動(dòng)信號(hào)，馬達(dá)被驅(qū)動(dòng)以泵送流體。分配信號(hào)從控制器傳送至噴射器以用于分配流體。計(jì)算的工件計(jì)數(shù)根據(jù)從工件傳感器提供至控制器的工件信號(hào)而確定。使用位置傳感器檢測(cè)連接至馬達(dá)和泵的桿的位置。根據(jù)桿的位置使用位置傳感器產(chǎn)生位置信號(hào)。位置信號(hào)被傳送至控制器，并且計(jì)算體積根據(jù)桿的位置使用控制器被確定。

附圖說(shuō)明

圖1是用于分配熱熔黏合劑的系統(tǒng)的圖解示意圖。

圖2是圖1的系統(tǒng)的圖解示意圖。

圖3是控制系統(tǒng)中的操作的示意圖。

圖4是控制系統(tǒng)中的操作的示意圖。

圖5是控制系統(tǒng)中的操作的示意圖。

圖6是控制系統(tǒng)中的操作的示意圖。

圖7是控制系統(tǒng)中的操作的示意圖。

圖8是控制系統(tǒng)中的操作的示意圖。

圖9是泵系統(tǒng)的局部截面圖。

圖10是泵系統(tǒng)的局部截面圖。

圖11是泵系統(tǒng)的局部截面圖。

具體實(shí)施方式

圖1是系統(tǒng)10的圖解示意圖，系統(tǒng)10是用于分配諸如膠的熱熔黏合劑的系統(tǒng)。系統(tǒng)10包括冷區(qū)段12、熱區(qū)段14、空氣源16、空氣控制閥17和控制器18。冷區(qū)段12包括容器20和進(jìn)送組件22，進(jìn)送組件22包括真空組件24、進(jìn)送軟管26和入口28。熱區(qū)段14包括熔化系統(tǒng)30、泵32、分配器34和供應(yīng)軟管38。分配器34包括歧管40、噴射器42和出口44?？諝廛浌?5A-35E也被包括在系統(tǒng)10中。

空氣控制閥17通過(guò)空氣軟管35A連接到空氣源16?？諝庠?6還通過(guò)空氣軟管35D繞過(guò)空氣控制閥17連接至分配器34?？諝饪刂崎y17通過(guò)軟管35E連接到容器20。在可替換的實(shí)施例中，空氣軟管35E可以直接地連接至空氣源16，繞過(guò)空氣控制閥17，或連接至不同的空氣源(未示出)或不同的空氣控制閥(未示出)?？諝饪刂崎y17還連接到真空組件24。

在冷區(qū)段12中，容器20在入口28處連接至真空組件24。真空組件24的出口連接至進(jìn)送組件22。進(jìn)送組件22的進(jìn)送軟管26將真空組件24連接到熱區(qū)段14。進(jìn)送軟管26在熔化系統(tǒng)30的入口處連接到熱區(qū)段14。在熱區(qū)段14中，熔化系統(tǒng)30連接到泵32。泵32機(jī)械地連接到馬達(dá)36，馬達(dá)36是空氣馬達(dá)(如下所述)。泵32的出口通過(guò)供應(yīng)軟管38連接至分配器34。更具體地，供應(yīng)軟管38在歧管40處連接至分配器34。歧管40連接至噴射器42。空氣軟管35D(空氣軟管35D連接至空氣源16)也連接至噴射器42。噴射器42的出口是噴射器出口44。

控制器18與系統(tǒng)10的數(shù)個(gè)部件電連接，數(shù)個(gè)部件包括空氣控制閥17、熔化系統(tǒng)30、泵32和分配器34。

在沒(méi)有被加熱的情況下，冷區(qū)段12的部件可以在室溫下被操作。容器20可以是料斗，以用于包含大量的固體黏合劑顆粒以便系統(tǒng)10使用。適當(dāng)?shù)酿ず蟿┛梢园ǎ?，熱塑性聚合物膠，諸如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或茂金屬。

在一個(gè)實(shí)施例中，空氣源16是用于向系統(tǒng)10的在冷區(qū)段12和熱區(qū)段14中的部件傳輸壓縮空氣的源?？諝庠?6向空氣閥17傳輸壓縮空氣，空氣閥17選擇性地控制來(lái)自空氣源16的通過(guò)空氣軟管35B到真空組件24并且通過(guò)空氣軟管35C到泵32的馬達(dá)36的氣流?？諝饪刂崎y17還將許多空氣傳輸進(jìn)入容器20中，以用于加壓和進(jìn)送黏合劑或熱熔的顆粒進(jìn)入熱系統(tǒng)14中。

壓縮空氣也從空氣源16被輸送至空氣控制閥17并且被傳送到真空組件24以產(chǎn)生真空。產(chǎn)生的真空導(dǎo)致黏合劑顆粒流進(jìn)真空組件24的入口28中，并且然后通過(guò)進(jìn)送軟管26至熱區(qū)段14。進(jìn)送軟管26是尺寸地形成為具有比固體黏合劑顆粒的直徑大致地更大的直徑的管或其它通路，從而允許固體黏合劑顆粒自由地流過(guò)進(jìn)送軟管26。進(jìn)送組件22將固體黏合劑顆粒從容器20傳輸至熱區(qū)段14。

固體黏合劑顆粒被從進(jìn)送軟管26傳送至熔化系統(tǒng)30。熔化系統(tǒng)30可以包括容器(未示出)和用于融化固體黏合劑顆粒以形成液體熱熔黏合劑的電阻加熱元件(未示出)。熔化系統(tǒng)30可以尺寸形成為具有相對(duì)較小的黏合劑容積，例如約0.5升，并且可以被構(gòu)造成用于在相對(duì)較短的一段時(shí)間中熔化固體黏合劑顆粒。

泵32可以是由馬達(dá)36驅(qū)動(dòng)的線性位移泵。馬達(dá)36可以是由來(lái)自空氣源16和空氣控制閥17的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的空氣馬達(dá)。額外的閥可以進(jìn)一步地控制壓縮空氣進(jìn)入馬達(dá)36中，如下所述。泵32由馬達(dá)36驅(qū)動(dòng)以將熱熔黏合劑從熔化系統(tǒng)30通過(guò)供應(yīng)軟管38泵送至分配器34。來(lái)自泵32的熱熔黏合劑被接收在歧管40中并且被噴射器42分配通過(guò)噴射器出口44。通過(guò)噴射到噴射器42的噴射器出口44外的目標(biāo)上，分配器34可以選擇性地排放熱熔黏合劑，所述目標(biāo)諸如為包裝、箱或用于接收由系統(tǒng)10分配的熱熔黏合劑的另一目標(biāo)。噴射器42可以是為分配器34的部件的多個(gè)模塊中的一個(gè)，如下所述。熱區(qū)段14中的包括熔化系統(tǒng)30、泵32、供應(yīng)軟管38和分配器34的一些或所有部件可以被加熱以在分配工藝過(guò)程中在整個(gè)熱區(qū)段14中將熱熔黏合劑保持在液態(tài)。

系統(tǒng)10可以是工業(yè)工藝的部件，例如，以用于包裝和密封厚紙板包裹和/或包裹的外殼。在可替換的實(shí)施例中，系統(tǒng)10可以根據(jù)特定工業(yè)工藝應(yīng)用的需要而改變。例如，在一個(gè)實(shí)施例中(未示出)，泵32可以從熔化系統(tǒng)30分離并且替代地附接至分配器34。供應(yīng)軟管38然后可以將熔化系統(tǒng)30連接至泵32。

控制器18控制系統(tǒng)10的操作?？刂破?8發(fā)送和接收來(lái)自空氣閥17、熔化系統(tǒng)30、泵30和分配器34的信號(hào)，如下所述。

圖2是系統(tǒng)10的圖解示意圖，系統(tǒng)10包括冷區(qū)段12、空氣源16、空氣控制閥17、控制器18、熔化系統(tǒng)30、泵32、分配器34、空氣軟管35A-35E、空氣馬達(dá)36和供應(yīng)軟管38。分配器34包括歧管40、噴涂器42a-42n和出口44?？諝怦R達(dá)36包括殼體46、空氣活塞48、上腔49U、下腔49L、桿50、位置傳感器52和空氣控制閥54。系統(tǒng)10還包括箱傳感器56、用戶界面58和運(yùn)輸機(jī)60。圖2還示出了箱方向F、膠G、傳感器信號(hào)S和箱B1-B3。膠G是諸如熱熔膠的黏合劑。

系統(tǒng)10的部件與圖1一致地連接。然而，圖2進(jìn)一步地示出電連接到控制器18的用戶界面58和電連接到控制器18的箱傳感器56。圖2還進(jìn)一步地詳細(xì)示出馬達(dá)36的部件。

馬達(dá)36的殼體46限定由空氣活塞48分離的上腔49U和下腔49L。上腔49U和下腔49U是馬達(dá)46中的包括壓縮空氣的物理腔。上腔49U和下腔49U通過(guò)馬達(dá)36中的端口(之后的圖中示出)被分別地連接至空氣控制閥54?？諝饣钊?8連接到穿過(guò)殼體46的桿50。桿50通過(guò)上腔49U的中心，在位置傳感器52處穿過(guò)殼體46并且連接至位置傳感器52。桿50還通過(guò)下腔的中心49L，穿過(guò)殼體46和連接至泵32。

位置傳感器52電連接到控制器18。空氣閥54也電連接到控制器18。用戶界面58也電連接到控制器18。空氣閥54還連接至空氣控制閥17(圖1示出)。并且，空氣閥54或空氣控制閥17可以包括壓力調(diào)節(jié)器(未示出)。

圖2進(jìn)一步地詳述包括噴射器42a-42n的分配器34。每個(gè)噴射器42a-42n都連接至歧管40。噴射器42a-42n還通過(guò)供應(yīng)軟管38連接至泵32。噴射器42a-42n進(jìn)一步地電連接至控制器18，如箱傳感器56。箱傳感器56和噴射器42a-42n接近箱B1-B3定位在運(yùn)輸機(jī)60附近。運(yùn)輸機(jī)60是諸如傳送機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)輸系統(tǒng)，以用于在箱方向F的方向上將箱B1-B3移動(dòng)通過(guò)系統(tǒng)10。

噴射器42a-42n是用于向箱B1-B3施加膠或另一黏合劑或流體的流體分配器。噴射器42a-42n可以是針式閥或槍或其它類型的分配器閥。噴射器42a-42n類似于控制閥操作，控制閥基于來(lái)自控制器18的分配信號(hào)選擇性地被打開(kāi)和閉合。噴射器42a-42n分別通過(guò)從控制器18傳送至每個(gè)噴射器42a-42n的分配信號(hào)被致動(dòng)，或可以通過(guò)傳送到所有噴射器42a-42n的單個(gè)分配信號(hào)被一致地致動(dòng)。

在一個(gè)實(shí)施例的操作中，泵32由馬達(dá)36驅(qū)動(dòng)以將膠G從熔化系統(tǒng)30通過(guò)供應(yīng)軟管38泵送至歧管40，以被分布至噴射器42a-42n。被來(lái)自歧管40的空氣壓力推動(dòng)，噴射器42a-42n噴射膠G，以應(yīng)用于在運(yùn)輸機(jī)60上移動(dòng)的箱B1-B3。該工藝基于從箱傳感器56和軸位置傳感器52接收的輸入而被控制器18控制。通過(guò)控制空氣馬達(dá)36，利用空氣控制閥54和噴射器42a-42n，控制器18控制工藝。

更具體地，運(yùn)輸機(jī)60在箱方向F的方向上移動(dòng)箱B1-B3。隨著箱B1-B3在箱方向F上行進(jìn)，箱B1-B3在箱傳感器56和噴射器42a-42n下方通過(guò)。雖然箱B1-B3被示出，但是系統(tǒng)10的操作也適用于連續(xù)供應(yīng)的箱，如在裝箱操作中所常見(jiàn)。箱傳感器56是用于檢測(cè)箱的存在的傳感器，諸如電光位置傳感器或光電傳感器，但是可以是其它類型的傳感器。為檢測(cè)箱的存在，箱傳感器56朝箱通過(guò)的位置發(fā)出傳感器信號(hào)S。例如，當(dāng)箱B1-B3中的一個(gè)與傳感器信號(hào)相交時(shí)，通過(guò)被反射信號(hào)或被接收信號(hào)的缺乏，箱傳感器S將檢測(cè)到它的存在。當(dāng)箱傳感器56檢測(cè)到箱B1-B3中的一個(gè)的存在時(shí)，箱傳感器56向控制器18發(fā)送箱檢測(cè)信號(hào)。

雖然箱傳感器56被描述為檢測(cè)箱，但是箱傳感器56可以檢測(cè)到任何工件的存在，并且基于工件的檢測(cè)產(chǎn)生工件信號(hào)以用于發(fā)送到控制器18。在除了箱的工件被使用的實(shí)施例中，箱檢測(cè)信號(hào)還可以是工件信號(hào)。在從箱傳感器56接收檢測(cè)信號(hào)之后，控制器18然后意識(shí)到箱B1-B3中的一個(gè)在噴射器42a-42n下方。并且，基于箱檢測(cè)信號(hào)，控制器18可以執(zhí)行箱計(jì)數(shù)或工件計(jì)數(shù)，合計(jì)由箱傳感器56檢測(cè)到的和向控制器18報(bào)告的所有箱，如之后所述。

同時(shí)地，空氣馬達(dá)36將驅(qū)動(dòng)泵32以向供應(yīng)軟管38供應(yīng)膠g?？諝怦R達(dá)36由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)并且被空氣閥54控制，壓縮空氣被注入殼體46中的上腔49U和下腔49L中。例如，隨著空氣注入上腔49U中，活塞48將從上腔49U移動(dòng)到下腔49L。當(dāng)活塞48到達(dá)殼體46的底部時(shí)，空氣閥54將致動(dòng)，將壓縮空氣推壓進(jìn)入下腔49L中，使活塞48的方向反向，將壓縮空氣從下腔49L朝上腔49U推動(dòng)?；钊?8的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致桿50的運(yùn)動(dòng)。桿50激活泵32中的連接到泵32的內(nèi)部構(gòu)件(在之后的圖中描述)。因?yàn)楸?2是雙作用式泵，所以當(dāng)軸50在任一方向上移動(dòng)時(shí)，泵32泵送膠G。該工藝在之后的圖中被更詳細(xì)地描述。

傳感器52是能夠檢測(cè)桿50的位置的位置傳感器，傳感器52連接至桿50。傳感器52可以是超聲波傳感器、LVDT傳感器、簧式開(kāi)關(guān)傳感器、或另一類型的位置傳感器，如之后的圖中所述。泵32是正位移泵或恒定容積泵，這表示桿50和空氣活塞48的每個(gè)全沖程與來(lái)自泵32的膠G的泵送體積關(guān)聯(lián)。類似地，局部沖程可以與由全沖程泵送的體積的部分關(guān)聯(lián)。例如，根據(jù)泵32的幾何形狀和操作，空氣活塞48的一半沖程可以與由泵32泵送的全沖程的一半體積相同。無(wú)論如何，沖程和體積之間的關(guān)系可以是已知的。

當(dāng)空氣馬達(dá)36在操作中時(shí)，位置傳感器52向控制器18提供包括關(guān)于桿50的位置信息的信號(hào)，這允許控制器50確定桿50的相對(duì)位置因此和活塞48在空氣馬達(dá)36中的位置。因此，通過(guò)檢測(cè)桿50相對(duì)于傳感器52的位置，泵送體積可以基于由傳感器52生成的位置信號(hào)被控制器18計(jì)算。這具有數(shù)個(gè)益處，如下所述。

當(dāng)膠G從泵32被泵送進(jìn)入供應(yīng)軟管38中時(shí)，膠G被推入噴射器42a-42n中。如果噴射器42a-42n是打開(kāi)的，則噴射器42a-42n將一股膠G噴射或噴出到通過(guò)的箱B1-B3的表面上?？刂破?8可以控制噴射器42a-42n一致地打開(kāi)和閉合，或可以控制噴射器42a-42n分別地打開(kāi)和閉合?？刂破?8還可以控制噴射器42a-42n以恒定滴或間斷的滴或線跡(stitch)的方式噴射數(shù)滴膠G到箱B1-B3上。每個(gè)線跡的長(zhǎng)度和也被認(rèn)為是線跡百分比的線跡間隔，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)噴射器42a-42n而被控制器18控制。

控制器18具有能力能夠調(diào)節(jié)由泵32生成的流體輸出的流量?？刂破?8可以向空氣控制閥54中的壓力調(diào)節(jié)器發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以調(diào)節(jié)傳送至空氣閥54的活塞的空氣的壓力。當(dāng)進(jìn)入空氣閥54中的空氣的壓力被增加時(shí)，空氣閥54中的活塞被更快移動(dòng)。相反地，當(dāng)進(jìn)入空氣閥54中的空氣的壓力被減少時(shí)，活塞移動(dòng)更慢。當(dāng)活塞移動(dòng)更快和更慢時(shí)，活塞48和泵32也移動(dòng)更快和更慢。通過(guò)增加或減小空氣閥54的速度，泵32的速度的同類改變將發(fā)生，這將增加或減少由泵32泵送的膠G的流量。由空氣閥54提供的壓力的該調(diào)節(jié)經(jīng)常通過(guò)控制空氣閥54的壓力調(diào)節(jié)器的電壓調(diào)節(jié)器被控制。

如上所述，位置傳感器52可以檢測(cè)桿50的運(yùn)動(dòng)，允許計(jì)算由泵32泵送的膠G的體積?；趶奈恢脗鞲衅?2傳送至控制器18的位置信號(hào)，該計(jì)算可以在控制器18中被執(zhí)行，位置信號(hào)包括關(guān)于桿50的位置信息。一旦控制器18計(jì)算由泵32泵送的體積，則控制器18還可以執(zhí)行數(shù)個(gè)額外的計(jì)算和系統(tǒng)調(diào)節(jié)，如下所述。

控制器18可以向用戶界面58發(fā)送任何其計(jì)算或關(guān)于系統(tǒng)10的其計(jì)算或操作的信息。用戶界面58可以是本地現(xiàn)場(chǎng)用戶界面，或諸如小鍵盤的人機(jī)界面，或可以是遠(yuǎn)程用戶界面，諸如無(wú)線或通過(guò)網(wǎng)線連接至控制器18的計(jì)算機(jī)。用戶界面58允許用戶或程序從控制器18讀取和下載數(shù)據(jù)。用戶界面58還允許用戶或程序?qū)?shù)輸入控制器18中，如下所述。

在現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)問(wèn)題是跟蹤和優(yōu)化膠的使用。許多工藝每天使用大量黏合劑。例如，工廠中的工藝可以每天使用一盤黏合劑，這可以是1000-2000lbs(455-909kg)的黏合劑。。因?yàn)槭褂玫牧刻蟛⑶野b體積也太大，所以跟蹤的使用不可以是非常粒狀的。例如，每天使用一盤黏合劑的工藝可以僅以每天數(shù)盤的單位跟蹤黏合劑或膠的使用。當(dāng)工件可以使用時(shí)，這是不精確的測(cè)量單位，例如，一盎司膠或黏合劑(28g)。因此，經(jīng)常不能執(zhí)行在操作過(guò)程中的計(jì)算和確定每箱或工件的使用的精確計(jì)算。

通過(guò)提供更精確地跟蹤體積的能力，本發(fā)明解決這些問(wèn)題?；谑褂玫哪z的測(cè)量體積的其計(jì)算，控制器18可以確定每個(gè)工件或每單位時(shí)間使用的體積。每個(gè)泵循環(huán)泵送的膠的體積根據(jù)泵的尺寸而變化。例如，泵可以在泵活塞124的每個(gè)全循環(huán)中產(chǎn)生5液盎司(148mL)。在每個(gè)沖程被跟蹤的一個(gè)實(shí)施例中，控制器18可以基于5液盎司(148mL)的增量而確定體積使用。然而，在桿50的位置可以被檢測(cè)到的實(shí)施例中，諸如在圖1中，許多較小的體積使用可以被確定。例如，一半沖程，或四分之一周期可以被檢測(cè)到，這允許1.25液盎司(37mL)的精度。甚至更精細(xì)的檢測(cè)和體積使用可以被控制器18確定。

通過(guò)獲得關(guān)于泵送體積的信息和流量，黏合劑使用可以被跟蹤。這允許在系統(tǒng)10上執(zhí)行工藝優(yōu)化，這節(jié)省時(shí)間和金錢。例如，體積輸出的調(diào)節(jié)可以是進(jìn)入如上所述的用戶界面58中的輸入，輸入然后可以被控制器18執(zhí)行和保證。這些調(diào)節(jié)可以允許輸出更為一致，增加產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

并且，在現(xiàn)有技術(shù)中，這些調(diào)節(jié)經(jīng)常需要手動(dòng)地進(jìn)行并且通過(guò)觀察來(lái)保證。通過(guò)這些優(yōu)化，本發(fā)明節(jié)省大量時(shí)間和能量。

圖3是控制器18中的操作的流程圖。圖3包括時(shí)間62、活塞位置64、泵送體積66、流量(t)68、箱檢測(cè)70、箱計(jì)數(shù)72和流量(b)74。時(shí)間62、活塞位置64、泵送體積66、流量(t)68、箱檢測(cè)70、箱計(jì)數(shù)72和流量(b)74是控制器18中的所有操作。

控制器18從(圖2的)位置傳感器52接收輸入，如上所述，為控制器18提供空氣活塞48在空氣馬達(dá)36中的活塞位置64?；钊恢?4然后可以被存儲(chǔ)在控制器18中的存儲(chǔ)器中?？刂破?8然后可以比較活塞位置64與活塞位置64的存儲(chǔ)值以確定是否具有改變?；钊恢?4的任何改變可以通過(guò)控制器18與泵送體積66關(guān)聯(lián)。一旦泵送體積66被獲得，則控制器18可以將泵送體積66除以時(shí)間增量以確定流量(t)68。諸如秒、分鐘或小時(shí)的時(shí)間間隔以及以液盎司、毫升或升為單位的泵送體積66可以被使用以產(chǎn)生以毫升每秒[mL/s]為單位的流量(t)68，其中流量(t)68是體積流量。例如，如果20毫升在10秒中被泵送，則控制器18可以確定流量(t)68是2[mL/s]。流量可以被計(jì)算為每天內(nèi)泵送總體積除以每天的總操作時(shí)間的比率，得到長(zhǎng)期流量。流量還可以被計(jì)算為在任何給出的分鐘或秒內(nèi)泵送的體積的比率，得到短期流量。

如上所述，控制器18從箱傳感器56(圖2示出)接收箱檢測(cè)信號(hào)。使用該信號(hào)，控制器18確定箱的存在，生成箱檢測(cè)70。控制器18可以在控制器18中的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)箱檢測(cè)70的每個(gè)示例?？刂破?8然后可以合計(jì)較小的或更大的量的這些示例以產(chǎn)生箱計(jì)數(shù)72。箱計(jì)數(shù)72可以僅是1個(gè)箱的計(jì)數(shù)或可以是許多箱的計(jì)數(shù)，諸如1000箱。在獲得箱計(jì)數(shù)72之后，泵送體積66可以被箱計(jì)數(shù)72除以產(chǎn)生每個(gè)箱的體積流量，流量(b)74。流量(b)74可以是每個(gè)箱的體積或例如每1000箱的體積。

在一個(gè)實(shí)施例中，(圖1的)每個(gè)分配器42a-42n的流量輸出可以基于流量(b)74和傳送至每個(gè)分配器42a-42n的分配信號(hào)而確定。該計(jì)算還可以基于流量(t)68而執(zhí)行。

圖4是控制器18中的操作的示意圖。圖4包括用戶界面58、時(shí)間62、泵送體積66、流量(t)68、箱檢測(cè)70、箱計(jì)數(shù)72、流量(b)74、箱速度76、平均箱速度78、平均算法79、平均箱檢測(cè)80、平均箱計(jì)數(shù)82、平均泵送體積84、平均流量(t)86、平均流量(b)88、和警報(bào)90，這是控制器18中的所有操作。

基于箱檢測(cè)70和時(shí)間t，控制器18可以計(jì)算箱速度76，箱速度76是諸如箱B1-B3(圖2示出)的箱穿過(guò)系統(tǒng)10的速度。箱速度76以及泵送體積66、流量(t)68、箱檢測(cè)70、箱計(jì)數(shù)72和流量(b)74以及時(shí)間62可以被輸入平均算法79中。平均算法79使用控制器18中的存儲(chǔ)器以存儲(chǔ)以下各項(xiàng)的每個(gè)的許多值，即泵送體積66、流量(t)68、箱檢測(cè)70、箱計(jì)數(shù)72和流量(b)74和箱速度76。然后基于多個(gè)存儲(chǔ)的變量并且在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，平均算法79可以平均這些值。例如，基于之前的10流量，流量(t)68可以被平均，或基于之前生產(chǎn)時(shí)間的流量數(shù)可以被平均。流量(t)68也可以在生產(chǎn)運(yùn)行的周期或一天內(nèi)被平均。

在另一實(shí)施例中，流量(b)74可以基于每箱被平均。每箱流體的體積可以在較短的和較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間中被平均，例如每箱的流體體積可以在每小時(shí)或每分鐘內(nèi)被平均。并且，每箱的體積可以基于短期和長(zhǎng)期的箱數(shù)而被平均。例如，每箱的膠的體積可以在之前的施加膠的10個(gè)或1000個(gè)箱上平均。

類似地，平均算法79可以平均以下各項(xiàng)中的任何一個(gè)，即泵送體積66、流量(t)68、箱檢測(cè)70、箱計(jì)數(shù)72和流量(b)74和箱速度76。所有的這些值可以從控制器18傳送至用戶界面58以被實(shí)時(shí)顯示。

并且，報(bào)警可以被傳送至用戶界面58。警報(bào)90從以下各項(xiàng)中接收輸入，即泵送體積66、流量(t)68、箱檢測(cè)70、箱計(jì)數(shù)72、流量(b)74、箱速度76、平均箱速度78、平均箱檢測(cè)80、平均箱計(jì)數(shù)82、平均泵送體積84、平均流量(t)86、和平均流量(b)88。警報(bào)90然后比較這些值與用于每個(gè)這些輸入的存儲(chǔ)值和用于每個(gè)輸入的最小值和最大值，所述最小值和最大值可以用于產(chǎn)生規(guī)定的操作范圍。如果這些輸入中的任一個(gè)到規(guī)定范圍外，則警報(bào)90可以向用戶界面58發(fā)送警報(bào)。例如，當(dāng)流量(t)68已經(jīng)改變規(guī)定量時(shí)，已經(jīng)落入規(guī)定的最小流量值下方，或已經(jīng)升高至規(guī)定的最大流量值上方，則警報(bào)可以從控制器18傳送至用戶界面58。類似地，當(dāng)每箱分配的流量(b)74已經(jīng)改變規(guī)定量時(shí)，已經(jīng)落入規(guī)定的最小流量值下方，或已經(jīng)升高至規(guī)定的最大流量值上方，則警報(bào)可以從控制器18傳送至用戶界面58。當(dāng)警報(bào)90確定任何警報(bào)值已經(jīng)被達(dá)到時(shí)，針對(duì)在用戶界面58上通知的警報(bào)，警報(bào)90可以向用戶界面58發(fā)送信號(hào)。用戶界面58上的警報(bào)可以是視覺(jué)的、聽(tīng)覺(jué)的或以其它方式的。

類似地，用戶界面58從以下各項(xiàng)中接收輸入，即泵送體積66、流量(t)68、箱檢測(cè)70、箱計(jì)數(shù)72、流量(b)74、箱速度76、平均箱速度78、平均箱檢測(cè)80、平均箱計(jì)數(shù)82、平均泵送體積84、平均流量(t)86、和平均流量(b)88。用戶界面58可以視覺(jué)上、聽(tīng)覺(jué)上或以另一方式顯示這些輸入中的任何一個(gè)。

圖5是控制器18中的操作的示意圖。圖5包括用戶界面58、時(shí)間62、泵送體積66、流量(t)68、箱檢測(cè)70、箱計(jì)數(shù)72、流量(b)74、箱速度76、平均箱速度78、平均箱檢測(cè)80、平均箱計(jì)數(shù)82、平均泵送體積84、平均流量(t)86、平均流量(b)88、警報(bào)90和趨勢(shì)92，這是控制器18中的所有操作。

時(shí)間62、泵送體積66、流量(t)68、箱檢測(cè)70、箱計(jì)數(shù)72、流量(b)74、箱速度76、平均箱速度78、平均箱檢測(cè)80、平均箱計(jì)數(shù)82、平均泵送體積84、平均流量(t)86、和平均流量(b)88都可以輸入趨勢(shì)92中。控制器18具有能力能夠在控制器18中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)這些輸入的結(jié)果。例如，控制器18可以存儲(chǔ)流量(b)74的所有值。然后，趨勢(shì)92可以根據(jù)存儲(chǔ)的輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生趨勢(shì)。例如，趨勢(shì)92可以產(chǎn)生平均流量(t)86相對(duì)于時(shí)間62的趨勢(shì)。趨勢(shì)92也可以根據(jù)另一輸入產(chǎn)生任何輸入的趨勢(shì)。例如，趨勢(shì)92可以產(chǎn)生平均流量(b)88相對(duì)于箱數(shù)量72的趨勢(shì)。

控制器18然后可以使這些趨勢(shì)可用于由控制器18上傳和用于在用戶界面58處下載到用戶界面58中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，或連接到用戶界面58。趨勢(shì)92也可以僅將趨勢(shì)發(fā)送至用戶界面58以用于顯示目的，諸如被顯示在人機(jī)界面上。進(jìn)一步地，如果任何趨勢(shì)降落到預(yù)定的最小值、最大值或改變速度外，則警報(bào)90可以向用戶界面58輸出警報(bào)。

圖6是控制器18中的操作的示意圖。操作包括測(cè)量變量94，調(diào)節(jié)噴射性能96，測(cè)量變量98，計(jì)算變量改變100，確定噴射器性能102，并且調(diào)節(jié)噴射器性能104。

控制器18(圖2示出)具有能力能夠向噴射器42a-42n(圖2示出)發(fā)送單獨(dú)信號(hào)，如上所述。使用該能力，控制器18可以確定單獨(dú)的噴射器性能。在一個(gè)實(shí)施例中，噴射器的陣列包括三個(gè)噴射器，即噴射器42a、42b和42c，每個(gè)噴射器都接收獨(dú)立的控制信號(hào)。在本實(shí)施例中，控制器18可以進(jìn)行變量測(cè)量94，同時(shí)所有三個(gè)噴射器都一致地操作。變量測(cè)量94可以是上圖描述的任何輸入，諸如時(shí)間62、泵送體積66、流量(t)68、箱檢測(cè)70、箱計(jì)數(shù)72、流量(b)74、箱速度76、平均箱速度78、平均算法79、平均箱檢測(cè)80、平均箱計(jì)數(shù)82、平均泵送體積84、平均流量(t)86、平均流量(b)88、警報(bào)90和趨勢(shì)92。

然后，控制器18可以執(zhí)行調(diào)節(jié)噴射器42a的噴射器性能96的步驟。調(diào)節(jié)可以是在一個(gè)箱循環(huán)中完全不分配，可以是改變噴射器42a打開(kāi)的時(shí)間，或影響膠G從噴射器42a的輸出的任何其它調(diào)節(jié)。然后，控制器18可以在該調(diào)節(jié)噴射器42a的過(guò)程中執(zhí)行測(cè)量變量98的步驟。通常，控制器18將在測(cè)量變量94的步驟中和測(cè)量變量98的步驟中測(cè)量相同變量。

然后，控制器18可以通過(guò)比較在測(cè)量變量94的步驟中和測(cè)量變量98的步驟中測(cè)量到的變量來(lái)執(zhí)行計(jì)算變量改變100的步驟。例如，控制器18可以比較來(lái)自測(cè)量變量94的步驟的用于單個(gè)箱的體積輸出與在來(lái)自測(cè)量變量98的步驟的過(guò)程中用于單個(gè)箱的體積輸出。進(jìn)一步地，其它的計(jì)算可以基于從這兩個(gè)步驟得到的數(shù)據(jù)而被執(zhí)行?；谠摫容^，控制器18可以執(zhí)行確定噴射器性能102的步驟。例如，控制器18可以比較在測(cè)量變量94的步驟處確定的流量(b)74與在測(cè)量變量98的步驟處確定的流量(b)74。流量(b)74的任何改變?cè)试S控制器18確定噴射器42a如何執(zhí)行?；诖_定噴射器性能102的步驟，控制器18可以執(zhí)行調(diào)節(jié)噴射器性能104的步驟。繼續(xù)之前的示例，如果控制器18確定噴射器42a嚴(yán)重工作不佳，則控制器18可以推斷噴射器42a被阻塞并且關(guān)閉噴射器42a。其它的調(diào)節(jié)，諸如增加或減小通過(guò)噴射器42a的流量也可以被執(zhí)行。

進(jìn)一步地，一旦一個(gè)或多個(gè)噴射器的性能是已知的，則控制器18可以調(diào)節(jié)至噴射器42a-42n的分配信號(hào)，或可以調(diào)節(jié)傳送的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制泵32，調(diào)節(jié)噴射器42a-42n的輸出。并且，如果噴射器性能被確定高于或低于預(yù)定設(shè)置點(diǎn)，則警報(bào)可以傳送至用戶界面58。

在現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)問(wèn)題是炭化，或在整個(gè)分配系統(tǒng)中出現(xiàn)的膠或黏合劑的燃燒。當(dāng)該現(xiàn)象導(dǎo)致噴射器或整個(gè)噴射器的噴嘴的堵塞時(shí)，該現(xiàn)象是特別有問(wèn)題的。通過(guò)計(jì)算單獨(dú)的噴射器或分配器的性能，本公開(kāi)解決該問(wèn)題。如上所述，控制器18可以調(diào)節(jié)噴射器以確定其性能。如果噴射器的性能低于預(yù)期，或低于分配器陣列中的其它噴射器，則控制器18可以確定阻塞存在于噴射器中。然后，警報(bào)可以傳送至用戶界面58以通知用戶阻塞。進(jìn)一步地，控制器18可以增加噴射器陣列中的其它噴射器的輸出以補(bǔ)償阻塞的噴射器。這允許工藝?yán)^續(xù)有效地和高效地操作，直到更方便的或期望的時(shí)間出現(xiàn)以修復(fù)阻塞的噴射器，例如在替換的末期，或在批生產(chǎn)的末期，節(jié)省時(shí)間和成本。

圖7是控制器18中的操作的示意圖。操作包括用戶輸入106，測(cè)量變量108，計(jì)算調(diào)節(jié)變量110，并且調(diào)節(jié)性能112。

在一個(gè)實(shí)施例的操作中，用戶執(zhí)行用戶輸入106的步驟，并且將用戶輸入輸入用戶界面58中。控制器18然后可以執(zhí)行測(cè)量變量108的步驟，其中控制器18測(cè)量上述圖中描述的任何變量，例如，流量(b)74?；趶挠脩糨斎?06和測(cè)量變量108的步驟接收的數(shù)據(jù)，控制器18可以執(zhí)行計(jì)算調(diào)節(jié)變量110的步驟，其中，基于從用戶輸入106接收的數(shù)據(jù)，控制器18調(diào)節(jié)測(cè)量的變量。在調(diào)節(jié)變量之后，控制器18可以執(zhí)行調(diào)節(jié)性能112的步驟，其中，基于在計(jì)算調(diào)節(jié)變量110的步驟中確定的新的變量值，控制器18可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)10的任何部件的性能。該調(diào)節(jié)允許更精確的計(jì)算被控制器18執(zhí)行。

例如，用戶可以輸入被泵32泵送的膠G的密度。通過(guò)將泵送的體積乘以已知的密度，或m＝p*V，其中m是質(zhì)量，p是密度，并且V是體積，控制器18然后可以計(jì)算泵送的膠G的質(zhì)量或重量。

在另一示例中，膠或黏合劑的壓縮性也可以通過(guò)用戶界面58被輸入控制器18中。類似地，膠的其它性質(zhì)可以被輸入用戶界面58中，這允許控制器18計(jì)算膠G的壓縮性。通過(guò)比較泵32的下游的膠G的測(cè)量壓力，或基于應(yīng)用于膠G的壓力的基于泵32的往復(fù)速度和已知的系統(tǒng)壓力曲線的已知關(guān)系，知道膠G的壓縮性允許控制器18更精確地確定由泵32泵送的體積。

并且，期望的分配器輸出可以通過(guò)用戶界面58被輸入控制器18中。期望的輸出可以例如是從噴射器42a-42n輸出的期望的流量(b)74，或期望的流量(t)68。當(dāng)控制器18被給出命令以控制期望的輸出時(shí)，控制器18然后可以控制空氣馬達(dá)36(圖2示出)和噴射器42a-42n(圖2示出)以滿足期望的輸出。例如，膠G可以以恒定滴或間斷的滴的也稱為線跡的方式，被涂覆和噴射在箱1上。在試圖控制期望的輸出時(shí)，控制器18可以調(diào)節(jié)噴射器42a-42n打開(kāi)的時(shí)間以改變滴的尺寸，或應(yīng)用于給定的箱的線跡的尺寸和數(shù)量。控制器18還可以開(kāi)啟和關(guān)斷一些噴射器42a-42n，或不打開(kāi)一些噴射器42a-42n，以增加或減少噴射器42a-42n的輸出以滿足期望的輸出。

并且，通過(guò)調(diào)節(jié)閥30的壓力調(diào)節(jié)器，控制器18可以調(diào)節(jié)傳送的信號(hào)以控制空氣閥54的速度，如上所述。這增加或減少由泵32輸出的膠G的流量。對(duì)壓力和流量的該調(diào)節(jié)可以完成以滿足噴射器42a-42n的期望的輸出。

圖8是控制器18中的操作的示意圖。操作包括產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)134，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)136，發(fā)送分配信號(hào)138，確定計(jì)算的工件計(jì)數(shù)140，檢測(cè)桿位置142，產(chǎn)生位置信號(hào)144和確定計(jì)算體積。

如前所述，驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以由控制器18(圖1示出)傳送至空氣馬達(dá)36(圖1示出)以驅(qū)動(dòng)泵32。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器18可以執(zhí)行產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)134的步驟，這導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)馬達(dá)136的步驟，其中空氣馬達(dá)36被驅(qū)動(dòng)。控制器18還可以執(zhí)行發(fā)送分配信號(hào)138的步驟，其中分配信號(hào)被傳送至(圖1的)分配器34或(圖2的)噴射器42a-42n?？刂破?8還可以根據(jù)由箱傳感器56(圖1示出)提供的箱檢測(cè)信號(hào)來(lái)執(zhí)行確定計(jì)算的工件計(jì)數(shù)140的步驟?；诖?，控制器18可以執(zhí)行檢測(cè)桿位置142和產(chǎn)生位置信號(hào)144的步驟。在這些步驟之后，控制器18可以執(zhí)行確定計(jì)算體積146的步驟。

圖9是系統(tǒng)10的泵32和空氣馬達(dá)36的局部截面圖。圖9還包括桿區(qū)段50a-50d、位置傳感器52和套筒114。泵32包括桿50d、支架116、入口118、出口120、密封件122、泵活塞124和泵殼體125?？諝怦R達(dá)36包括，殼體46、空氣活塞48、上腔49U、下腔49L、桿區(qū)段50a-50c、空氣控制閥54、端口126、密封件128和空氣缸130。殼體46包括殼體頂部46T、殼體底部46B和殼體側(cè)壁46W。圖1還示出方向D1和D2。

殼體46，包括殼體頂部46T、殼體底部46b和殼體側(cè)壁46W，限定空氣缸130，空氣活塞48存在于空氣缸130中?？諝怦R達(dá)36的殼體頂部46T和殼體側(cè)壁46W也限定上腔49U，殼體底部46U和殼體側(cè)壁46W限定下腔49L。上腔49U和下腔49L由活塞48分離。上腔49U和下腔49U是馬達(dá)46中的包括壓縮空氣的物理腔，并且分別通過(guò)端口126連接到空氣控制閥54。

空氣馬達(dá)36在結(jié)構(gòu)上通過(guò)支架116連接至泵32。是金屬缸的桿50將空氣馬達(dá)36連接至泵32。桿50穿過(guò)空氣馬達(dá)36的兩個(gè)端部。空氣活塞48在上腔49U中連接到桿50b，并且空氣活塞48在下腔49L中連接到桿50c。桿50b穿過(guò)殼體頂部46T并且成為桿50a，桿50a延伸到套筒114中，套筒114緊固到馬達(dá)殼體46。桿50c穿過(guò)殼體底部46B并且成為桿50c，桿50c連接到泵32的泵活塞124。

空氣閥54也連接至殼體46。空氣閥54還連接至(圖1的)空氣軟管35c?？諝忾y54通過(guò)端口126與空氣活塞48的兩側(cè)流體連通?？諝忾y54還與通過(guò)空氣軟管35c(圖1示出)從空氣控制閥17進(jìn)入的壓縮空氣流體連通，并且與周邊環(huán)境或另一相對(duì)較低的壓力源流體連通。物理地，空氣閥54被附接和固定至殼體壁46W。

空氣活塞48可在缸130中移動(dòng)并且連接至桿50，桿50穿過(guò)空氣活塞48。桿50可以是穿過(guò)空氣活塞48和連接到空氣活塞48的單個(gè)部件，或可以是緊固到一起以形成單個(gè)功能部件的多個(gè)部件?？諝饣钊?8是圓柱形的，具有大約等于殼體46或缸130的內(nèi)直徑的外直徑?？諝饣钊?8包括密封件128，密封件128附接到接觸缸130的壁的空氣活塞48的外直徑或殼體壁46W的內(nèi)直徑?？諝饣钊?8由金屬組成，但是在操作狀態(tài)下抵抗失效的其它材料，諸如塑料，可以被使用。

套筒114連接至空氣馬達(dá)36的殼體頂部46T的外側(cè)。套筒114主要地成形為類似于在一個(gè)端部處連接至空氣馬達(dá)36并且在另一個(gè)端部處連接至位置傳感器52的中空缸。根據(jù)操作狀態(tài)，套筒114可以由塑料或金屬組成。套筒114通過(guò)諸如螺紋配件的配件或其它緊固機(jī)構(gòu)緊固至馬達(dá)24的殼體46。桿50a延伸到套筒114中，但是未到達(dá)在套筒114的遠(yuǎn)離空氣馬達(dá)36的端部處的位置傳感器52。

泵32連接至空氣馬達(dá)36的殼體底部46B的外側(cè)。空氣馬達(dá)36通過(guò)如上所述的支架116和桿50連接至泵32。在泵32中，桿50d穿過(guò)密封件122并且連接至泵活塞124。桿50d連接或以其它方式緊固到泵活塞124。泵活塞124可在泵32中移動(dòng)，并且與入口118和出口120流體連通。

泵32的泵殼體125容納泵32的部件，并且還包括泵32中的圍繞流體活塞124的流體的壓力。進(jìn)一步地，泵32的密封件122圍繞桿50d，其中桿50d進(jìn)入泵殼體125中。密封件122防止流體從泵32泄露，防止壓縮空氣的進(jìn)入泵32中的霧沫，并且防止其它的外來(lái)物質(zhì)進(jìn)入泵32中。類似地，密封件將在以下情況下被使用，其中桿50d穿過(guò)殼體底部46B和殼體頂部46T以防止壓縮空氣從空氣馬達(dá)36逃逸，或防止流體或其它的外來(lái)物質(zhì)進(jìn)入空氣馬達(dá)36中。

連接泵32和空氣馬達(dá)36的支架116是由諸如金屬的材料組成的剛性座架，以確保泵32和空氣馬達(dá)36保持對(duì)準(zhǔn)。泵32和空氣馬達(dá)36的對(duì)準(zhǔn)確?？諝饣钊?8、桿50和泵活塞124的順利操作和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這增加泵32的效率，增加泵32的部件的壽命，和位置傳感器52的精度。

在一個(gè)實(shí)施例的操作中，空氣閥54接收來(lái)自空氣軟管35c的壓縮空氣，并且通過(guò)端口126中的第一路徑，例如上腔49U，將壓縮空氣引導(dǎo)到空氣活塞48的第一側(cè)。同時(shí)地，通過(guò)端口126中的第二路徑，空氣活塞48的第二側(cè)，例如49L，將暴露給較低的壓力，諸如環(huán)境壓力。這導(dǎo)致空氣活塞48在從上腔49U至下腔49L的方向上，在方向D1上移動(dòng)?？諝饣钊?8在方向D1上的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致桿50在方向D1上移動(dòng)，這也導(dǎo)致泵活塞124在方向D1上的運(yùn)動(dòng)。

泵活塞124在方向D1上的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生泵送作用，泵送作用促使流體，諸如膠、油漆或其它的流體，在需要的壓力和流量下從入口118行進(jìn)至出口120。當(dāng)空氣活塞48和泵活塞124到達(dá)其沖程端部時(shí)，空氣閥54將改變方向。這可以通過(guò)定時(shí)實(shí)現(xiàn)，即空氣閥54可以被設(shè)計(jì)成具有復(fù)位彈簧，在空氣活塞48到達(dá)其沖程端部時(shí)，復(fù)位彈簧返回其活塞。在空氣閥54中改變活塞的方向也可以通過(guò)控制實(shí)現(xiàn)。當(dāng)空氣活塞48已經(jīng)達(dá)到其沖程的端部時(shí)，端部開(kāi)關(guān)或多個(gè)端部開(kāi)關(guān)可以用于產(chǎn)生信號(hào)。該信號(hào)被傳送至控制器18，控制器18使用該信號(hào)以指示空氣閥54使其活塞倒退。

在該點(diǎn)處，空氣閥54將滑動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)到另一位置，連接下腔49L與壓縮空氣，并且連接上腔49U與環(huán)境壓力，或另一低壓源。這導(dǎo)致空氣活塞48反向和在方向D2上移動(dòng)。這導(dǎo)致桿50在方向D2上移動(dòng)，這在方向D2上驅(qū)動(dòng)泵活塞124。因?yàn)楸?2是雙作用式泵，諸如2球或4球雙作用式泵，泵活塞124在方向D2上的運(yùn)動(dòng)也將促使流體從入口118行進(jìn)到出口120。換句話說(shuō)，泵活塞124在方向D1或D2上的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致流體或膠G從入口118至出口120的泵送。

當(dāng)空氣活塞48在方向D1上移動(dòng)時(shí)，位于套筒114中的桿50a在方向D1上移動(dòng)。當(dāng)桿50a完全地延伸進(jìn)入套筒114中時(shí)，桿50不完全地延伸通過(guò)套筒114，但是未到達(dá)與位置傳感器52接觸的位置，在桿50的端部和位置固定的位置傳感器52之間留有間隙。

在一個(gè)實(shí)施例中，位置傳感器52是用于檢測(cè)桿50的位置的超聲波探測(cè)器。通過(guò)沿著套筒114朝桿50發(fā)送超聲波脈沖，位置傳感器52檢測(cè)桿50的位置。當(dāng)脈沖到達(dá)桿50時(shí)，脈沖將向回朝位置傳感器52反射。位置傳感器52然后檢測(cè)被反射的脈沖，并且根據(jù)脈沖被傳輸?shù)臅r(shí)間和被反射脈沖被接收的時(shí)間之間的差值，來(lái)計(jì)算桿50的從位置傳感器52的距離。

因?yàn)楸?2是恒定位移泵，所以桿50的每個(gè)全沖程與泵32的一致泵送體積關(guān)聯(lián)。類似地，局部沖程可以與由全沖程泵送的體積的部分關(guān)聯(lián)。例如，根據(jù)泵32的幾何形狀和操作，空氣活塞48的一半沖程可以與由空氣活塞48的全沖程的一半體積相同。無(wú)論如何，沖程和體積之間的關(guān)系可以是已知的。因此，通過(guò)檢測(cè)桿50相對(duì)于位置傳感器52的位置，泵送體積可以被計(jì)算。這具有數(shù)個(gè)益處，如上所述。

圖10是系統(tǒng)10的空氣馬達(dá)36a和泵32的另一實(shí)施例的局部截面圖。圖10的與圖9的元件類似的元件由類似的附圖標(biāo)記識(shí)別。圖10還包括位置傳感器52a和套筒114a。泵32包括桿50d、支架116、入口118、出口120、密封件122、泵活塞124和泵殼體125。空氣馬達(dá)36a包括，殼體46、空氣活塞48、上腔49U、下腔49L、桿50a-50c、空氣控制閥54、端口126、密封件128和空氣缸130。殼體46包括殼體頂部46T、殼體底部46B和殼體側(cè)壁46W。圖1還示出方向D1和D2。

圖10的部件與圖9的部件類似地連接。然而，在空氣馬達(dá)36a中，桿50a、位置傳感器52a和套筒114a形成是線性可變差動(dòng)變壓器(LVDT)的LVDT132。在一個(gè)實(shí)施例中，套筒114a包括圍繞桿50a的線圈(未示出)。線圈固定在套筒114a中，并且由于套筒114a緊固至殼體頂部46T，線圈不能相對(duì)于套筒114a或空氣馬達(dá)36移動(dòng)。

桿50a是鐵磁體材料，諸如鋼，并且在套筒114a中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，作用為L(zhǎng)VDT123的芯部。位置傳感器52a包括處理器和電路，處理器和電路用于確定桿50a在套筒114a中的運(yùn)動(dòng)，基于桿50a的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生信號(hào)，并且驅(qū)動(dòng)套筒114a中的線圈。

在一個(gè)實(shí)施例的操作中，套筒114a中的一個(gè)或多個(gè)初級(jí)線圈產(chǎn)生電壓，該電壓通過(guò)桿50a導(dǎo)致在套筒114a的第二線圈中引起電壓。隨著桿50a相對(duì)于套筒114a中的線圈移動(dòng)，在第二線圈中引起的電壓信號(hào)改變，并且被位置傳感器52a的電路和處理器檢測(cè)到。這允許桿50a的相對(duì)于套筒114a的位置被確定。因此，桿50a和連接至桿50a的空氣活塞48的位置也可以被確定。結(jié)果是基于桿50a相對(duì)于殼體套筒114a的位置由LVDT123創(chuàng)建位置信號(hào)。如之前的附圖所述，通過(guò)檢測(cè)桿50相對(duì)于套筒114a的位置，泵送體積和其它的性能指標(biāo)可以被計(jì)算。

圖11是系統(tǒng)10的泵32和空氣馬達(dá)36的局部截面圖。圖11還包括位置傳感器52b和套筒114b。泵32包括桿50d、支架116、入口118、出口120、密封件122、泵活塞124和泵殼體125?？諝怦R達(dá)36包括，殼體46、空氣活塞48、上腔49U、下腔49L、桿50a-50c、空氣控制閥54、端口126、密封件128和空氣缸130。殼體46包括殼體頂部46T、殼體底部46B和殼體側(cè)壁46W。圖11還示出方向D1和D2。圖11的與圖9和10的元件類似的元件由類似的附圖標(biāo)記識(shí)別。

圖11的部件與圖9的部件類似地連接。然而，在圖11中，位置傳感器52b附接至殼體46，并且套筒114b在遠(yuǎn)離空氣馬達(dá)36的端部上閉合。位置傳感器52b牢固地緊固至殼體壁46W，并且部分地穿過(guò)殼體46。位置傳感器52b包括用于檢測(cè)空氣活塞48的沖程的端部的裝置，例如簧式開(kāi)關(guān)。

在一個(gè)實(shí)施例的操作中，空氣活塞48將在泵殼體46中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。位置傳感器52b將檢測(cè)何時(shí)空氣活塞48到達(dá)其沖程的頂部或端部，并且基于該檢測(cè)產(chǎn)生二進(jìn)制或模擬信號(hào)。實(shí)際上，位置傳感器52生成可以用于計(jì)數(shù)由空氣活塞48進(jìn)行的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的數(shù)量的信號(hào)。

因?yàn)轳R達(dá)泵32是正位移或恒定容積泵，所以空氣活塞48的等于泵32的全循環(huán)的每個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)從泵32傳輸恒定體積的流體。因此，通過(guò)計(jì)數(shù)由空氣活塞48和泵活塞124進(jìn)行的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的數(shù)量，泵送體積和流量可以被控制器18計(jì)算。

在本實(shí)施例中，套筒114b不用于位置傳感器52b以有效地操作。然而，套筒114b提供額外的益處。桿50c用于將空氣馬達(dá)36連接至泵32。因而，桿50c移動(dòng)下腔49L的一些體積。在現(xiàn)有技術(shù)中，在桿不被使用的情況下，在沖程或循環(huán)過(guò)程中，上腔和下腔將具有不同的體積。

通過(guò)添加桿50b，在空氣活塞48的沖程或循環(huán)過(guò)程中，上腔49U的體積變得與下腔49L相同。因?yàn)闂U50b被添加至空氣馬達(dá)36，如此套筒114b必須被添加以允許桿50b利用空氣活塞48的往復(fù)運(yùn)動(dòng)自由地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。結(jié)果是空氣活塞48在空氣活塞48的任一側(cè)作用在等同體積的壓縮空氣上，在空氣活塞48的沖程過(guò)程中，這導(dǎo)致恒定的力和速度被空氣馬達(dá)36傳輸至泵32。該構(gòu)造有時(shí)稱為雙端式空氣馬達(dá)。通過(guò)使用該類型的空氣馬達(dá)以用于空氣馬達(dá)36，由泵32泵送的體積可以更精確地被計(jì)算，這節(jié)省時(shí)間和金錢。

盡管已經(jīng)參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解在沒(méi)有脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變并且等同物可以替代本發(fā)明的元件。另外，在沒(méi)有脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下可以進(jìn)行許多修改以使得具體的位置或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，預(yù)期本發(fā)明不受限于公開(kāi)的具體實(shí)施例，但是本發(fā)明將包括落入隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。