CN103072933B - 集成材料传递和分配系统 - Google Patents

Abstract

一种用于存储、传递并分配材料比如流体和液体（例如，液体作用隔音材料（LASD））的集成材料传递和分配系统。该系统包括具有力传递装置的至少一个容器。每个容器可以可拆卸地封闭在机柜中以形成自动化站。每个容器可配有数据记录器、清洁端口、取样阀、至少一个观察窗以及用于引入复合物比如杀菌剂的存取端口。每个容器可配有包括用于测量过程变量比如材料体积、液面、温度、压力和流量的传感器的仪表。该系统可进一步包括计量装置系统以及无泵接口的机器人材料分配器系统。机器人材料分配器系统可进一步包括连接到流量和压力传感器的计算机控制系统。该系统可以在无介入泵的情况下直接供给撒施器。

Description

集成材料传递和分配系统

本申请是申请日为2006年10月21日且2008年6月3日进入中国的名称为“集成材料传递和分配系统”的中国专利申请200680045443.6的分案申请。

相关申请的交叉参考

本申请要求2005年10月21日提交的美国临时专利申请编号60/729,321、2005年10月21日提交的美国临时专利申请编号60/729,405、2006年1月9日提交的美国临时专利申请编号60/757,360以及2006年8月29日提交的美国临时专利申请编号60/841,111的权益，这些专利申请的内容每个在此都通过引用参考并入本文。2004年3月31日提交的美国临时专利申请编号60/558,691、2005年3月31日提交的美国非临时专利申请编号11/096,356（现在美国出版号2005/0232,072）以及美国专利号5,435,468的内容每个在此都通过引用参考并入本文。

技术领域

本发明涉及材料管理领域，且更具体地涉及为包含、传递、输送和分配各种材料比如液体作用隔音材料（LASD）而设计的系统。本发明的材料管理系统被配置成输送来自可被重复清空并再装满的容器的无污染流，无论有无干扰容器或其部件的清洗。

背景技术

现有已知的材料管理系统在传递来自容器的某些稠的粘性流体、液体或其它类型材料方面已面临困难，这些材料可抗泵送且可能对泵送设备造成损坏。如本文所用的，流体是能够流动且在受到易于改变其形状的力作用时以稳定的速率改变其形状的物质。某些材料虽然一般不视为是流体但在特定条件下也可以使其流动，例如软固体和半固体。大量的流体用于运输、制造、耕作、采矿以及工业中。稠的流体、粘性流体、半固体的流体、粘弹性产物、浆糊、凝胶体以及其它不易于从流体源（例如，压力容器、开放容器、补给线等）分配的流体材料包含所用流体的相当大部分。这些流体包括稠的和/或粘性化学品以及其它此类材料，例如润滑脂、粘合剂、密封剂和胶粘剂。将这些材料以保护材料的质量的方式从一个地方运输另一地方（例如，从容器到制造或加工场所）的能力是非常重要。

流体输送系统的各个部件是已知的，但一般配有重型泵并且不与具有处理控制和/或计算机接口能力的材料输送系统集成。美国专利号4,783,366；5,373,221；5,418,040；5,524,797；6,253,799；6,364,218；6,540,105；6,602,492；6,726,773；6,814,310；6,840,404和6,861,100的内容在此通过引用全部并入本文。

可再装的材料传递系统可被配置成将高粘性流体从容器传送到使用点。这种材料传递系统可以被配置成分配仅仅所需的材料量而没有浪费，这在化学品不容易被处理且不能从容器被轻易或安全地人工去除时尤其重要。优选地，这种材料传递系统会减少或消除伴随使用圆桶、小桶及提桶的成本和花费以及与大多现有系统相关的材料浪费。因为某些化学品易受一种或另一种形式污染的影响，所以这种材料传递系统可被密封、保护产品质量、允许在不打开容器而受污染的情况下进行采样以及可将产品质量问题适当归因于供应商或用户。可再装的材料传递系统可进一步被配置成使用低成本部件并提供用于分配并传递粘稠流体及其它此类材料的非机械（无运动零件）、非脉动的解决方案。

存在对具有与一个或一个以上材料容器相关的多个传感器和发射器的智能材料传递系统的需求，而这是目前为止难以获得的。存在对可以连接到多个本地控制系统并且与中央计算机控制系统集成的这种可再装的材料传递系统的需求，该中央计算机控制系统包含于环境受控的机壳或机柜内。还存在对经配置以与计量装置系统和/或机器人材料分配系统相连的自动化材料传递系统的需求，而这是目前为止难以获得的。还存在对与材料撒施器相连且可包括泵的自动化材料传递及分配系统的需求。该可再装的材料传递系统可具有可拆的盖子或者是带有用于观察并清洗容器的存取端口的封闭系统。本发明满足了这些及其它需求。

发明内容

简而言之，本发明针对一种可再装的材料传递系统，其用于分配各种材料包括稠的、粘性的以及其它类型的流体，这些流体抗泵送和/或可能对泵送设备造成损坏。该发明进一步提供一种适于输送无污染的流体产品流的材料管理系统，其可以被重复地清空并再装满而不会干扰设备的清洗。在另一方面，该发明进一步提供一种适于分配抗流动的稠的、粘的和/或粘性材料而无需单独泵或将泵耦连到容器中的从动板的材料管理系统。在又一方面，该发明提供一种适于向用户提供关于多少流体保留在容器中的信息的材料管理系统。在再一方面，该发明提供一种适于在较高工作温度范围内输送高流体流率的流体管理系统。

本发明包括一种用于传递材料的可再装系统，该系统包括：配有第一端、第二端和壁的容器，该第一端具有用于压缩气体源的入口，该第二端具有带材料入口和材料出口的歧管，该壁设置在所述第一端和所述第二端之间以便形成所述容器的主体并且在该容器内形成内腔，该腔具有横向宽度。该系统进一步包括设置在所述容器的所述腔内的力传递装置，其中所述力传递装置的横向宽度基本小于所述容器的横向宽度。环形管理装置可拆卸地附着到所述力传递装置的外周边，而进入端口设置在所述容器的主体上以便存取所述环形管理装置。

本发明进一步针对一种用于监测材料传递的系统，其包括容器和设置在所述容器内的力传递装置。该系统可进一步包括至少一个仪表，该仪表与所述容器关联，例如体积传感器、液面传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、GPS装置、射频识别（RFID）装置、重量单元和定时器。该系统可包括连接到至少一个仪表上的至少一个通信装置，每个通信装置是硬连线的或无线的。另外，该系统可以配有连接到至少一个通信装置的监测系统，该监测系统包括处理器、数据存储装置、显示装置和操作员输入装置。而且，该系统可包括连接到至少一个本地控制器上的中央控制器，该中央控制器包括处理器、数据存储装置、显示装置和操作员输入装置。

通过以下具体的说明、结合附图，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，所述附图作为示例说明了本发明的特征。

附图说明

图1是具有多个位于材料容器上的传感器和发射器的本发明智能材料传递子系统的侧视平面图。

图2是图1的智能材料传递子系统的侧视平面图，其中仪表已适于连接到计算机、微处理器或其它数据处理系统。

图3是本发明的智能材料传递子系统的框图表示。

图4是本发明的智能材料传递子系统的图示。

图5是具有无线连接的本发明智能材料传递子系统的局部布线图。

图6是根据本发明智能材料传递子系统的一个实施例原型具有标度盘和电子编码器的水准仪/液面计的图示。

图7是与图6的原型一起使用的信号发射器、信号调节器以及RF发射器的图示。

图8是具有示于图示中的多个分立控制系统的本发明智能材料传递子系统的部分横截面的正视平面图。

图9是具有与示于图示中的计算机控制系统集成的多个控制系统的本发明智能材料传递子系统的部分横截面的正视平面图。

图10是与示于图示中的泵系统、撒施器设备以及计算机控制系统集成的本发明可再装材料传递子系统的侧视平面图。

图11是与示于图示中的至少一个撒施器设备以及计算机控制系统集成的本发明可再装材料传递子系统的侧视平面图。

图12是可配有用于自动化材料传递站的带包装控制器的本发明两个可再装材料传递子系统的管道图和仪表图。

图13A和13B是具有两个可再装材料传递子系统和控制面板的本发明自动化材料传递站的俯视示意图和侧视示意图。

图14A和14B是配有两个可拆盖子和包括液面指示器的力传递装置的本发明可再装材料传递子系统的侧视平面图和俯视平面图。

图15是本发明的自动化材料传递站的框图表示。

图16是本发明的自动化材料传递站的示意图示。

图17是依据本发明的材料传递系统的若干配置的框图表示。

图18是依据本发明的无泵材料分配系统的若干配置的图示。

图19A-19H是适合于与图18的无泵材料分配系统使用的现有技术计量装置。

图20A和20B是现有技术材料分配系统和本发明的无泵材料分配系统的框图。

图21是适合于与图18的无泵材料分配系统使用的现有技术整体伺服分配系统。

图22A-22D是具有与本发明的集成材料传递系统一起使用的可拆盖子的可再装材料容器的替代实施例的侧视平面图、俯视平面图、底视平面图和部分下部侧视平面图。

图23A-23C是具有与本发明的集成材料传递系统一起使用的固定盖子的可再装材料容器的替代实施例的侧视平面图、俯视平面图和部分下部侧视平面图。

图24A-24C是具有用于本发明的可再装材料容器的可替换环形管理装置的力传递装置的替代实施例的侧视平面图、俯视平面图和部分端视平面图。

具体实施方式

如用于说明的附图所示，本发明针对用于分配各种材料的集成材料传递和分配系统，所述材料包括但不限于油类、润滑脂、密封剂、弹性体以及其它类型的流体，比如液体作用隔音材料（LASD）。该系统包括材料容器，其上部区域引入原动力而底部区域带有材料进出口。双圆锥形或其它形状的配备液面计（level-instrumented）的力传递装置可位于材料容器区域中。本发明进一步包括将数据获取系统结合到已知的和仍待研发的可再装材料传递系统技术中。

现在转向附图，其中相同的参考数字代表附图的相同或相应方面，而具体参考图1，本发明的智能自动化材料传递系统110的一个实施例包括关联过程仪表与以垂直形式配置的可再装材料容器120；然而，可以使用水平和其它配置。材料容器120包括主体150、顶部122以及一个或多个支柱或延伸部170。材料容器的主体被配置成圆柱体形式，其具有连接到支柱170的下部152和连接到顶部的上部。为了方便从可再装的容器120拆除顶部122，可和材料容器的主体150相邻配置提升机构130。可再装的材料传递系统110可进一步配有材料进出口歧管140，该歧管140位于材料容器120的主体150下方且邻近容器的底部152。

如图1所示，智能材料传递系统110包括位于可再装的材料容器120上的多个传感器和发射器。例如，在容器122的顶部上，体积传感器210和发射器215位于带有发射器225的温度传感器220和带有发射器235的压力传感器230之间。如本领域普通技术人员会明白的，这些传感器的许多配置可以用于这种传递系统中。同样，这些发射器可以包括无线信号200、硬连线信号或至远程接收器的其它连接。这种发射可以包括射频、微波、红外、同轴、通用串行总线（USB）或其它工业标准，例如但不限于中继布线、双绞线、蓝牙（Bluetooth）以及以太网（Ethernet）。

各种其它传感器和发射器可以被包含于智能材料传递系统110中，例如带有发射器275的入口流量传感器270和带有发射器285的出口流量传感器280，它们位于流体进出口歧管140和容器支撑装置（支柱或柱脚）170上或其附近。类似地，容器120可以连接到重量传感器290和发射器295，比如处在容器底部152或其附近的负载单元或类似装置。此外，带有发射器245的识别装置比如射频识别器件（RFID）可以附着到容器上或以其它方式与容器关联。为了定位这种材料容器的目的，全球定位系统（GPS）装置250和发射器255可以与自动化材料传递系统关联。另外，用于跟踪流体保留在容器中的时间的机构比如带有发射器265的时间传感器260可以与系统进行配置。其它定时器有关事件比如但不限于减压时间、开始填充和结束填充时间可以被监测和/或跟踪。而且，传感器可以与提升机构130关联以指示盖子何时从容器的主体被提起或移除。此类传感器可以是无源的或包括智能的能力，包括操作员输入、本地显示以及其它功能。替代地，这些传感器可以是很简单的装置，比如色点、不可逆湿度指示器、电导传感器、pH传感器等等。其它仪表可以包括用于测量和/或监测气体属性和/或材料属性的装置。

现在参考图2，图1所示的一些仪表已适于连接到计算机、微处理机或其它数据处理系统300。例如，体积或液面传感器210与计算机接头217关联，温度传感器220与计算机接头227关联，而压力传感器230与计算机接头237关联。类似地，RFID器件240具有计算机接头247，并且GPS装置250具有计算机接头257。同样，入口流量传感器270和出口流量传感器280包括计算机接头277和287。如参考图1所述的，其中所示的或关于适于这种材料传递系统所述的任何传感器（比如系统时间和材料重量）可以连接到数据处理系统300。

自动化材料传递系统110的数据处理系统300可以采取多种配置，其适于从各种仪表检索数据、处理数据以提供报警、时间及数据信息、事件信息、故障数据、财务数据、流体计算以及与可再装材料容器120相关的其它属性。计算机控制系统一般将包括处理器310或类似计算装置、显示装置320以及操作员输入装置340。计算机控制系统可进一步包括调制解调器（Modem）350或者其它用于使自动化材料传递系统联合远程监测系统、内联网、因特网或其它系统的连接/接头（一个或多个）。另外，图1和2所示的自动化材料传递系统可以要求单独的电源，例如交流电（AC）或直流电（DC），比如本地电池。本领域普通技术人员要明白，每个单独仪表都可具有其自己的内部电源比如电池，或者可以连接到中央或外部电源。

如图3所示，处理器310（图2）可包括诊断逻辑、财务逻辑、运行逻辑和无线逻辑。处理器可与随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）以及其它数据存储装置关联。数据处理系统还可以包括更简单装置，例如具有检索数据能力的数据记录器，该数据存储在带有最小处理性能的这种装置中。数据处理系统可以进一步包括模数（A/D）和/或数模（D/A）接口360（图2），并且一些仪表可以经由USB或其它通信装置直接连接到处理器。本领域普通技术人员要明白，这些仪表、处理器、数据记录器、存储装置、调制解调器以及图1-4所示的其它装置的各种配置可以根据本发明进行变更以获得依照本发明的所需可再装（例如，智能和/或便携）材料（稠的或其它的）传递和分配系统的复杂性或简单性。

现在参考图4，基于分布式数据获取系统300的微处理器的各种配置可以根据本发明进行实施。例如，微处理器310可以配有显示装置320、输入/输出装置340和打印机370。本发明考虑输入/输出装置的各种配置，例如键盘、小键盘、触摸屏、个人设备助手（PDA）以及其它电子和机械装置。同样，操作员显示器可以是常规的阴极射线管（CRT）、等离子体、液晶二极管（LCD）、发光二极管（LED）或者其它已知或待研发的能提供图形、文本或其它显示功能的操作员接口系统。同样，打印机系统可以是常规的点阵、激光或热敏纸设备。数据获取系统可以包括电子存储器装置386，比如可移动磁盘、光盘（CD）、数字化视频光盘（DVD）、激光盘以及其它此类数据存储器媒介。微处理器可具有其它存储器性能，比如只读存储器（ROM）382和随机存取存储器（RAM）384。微处理器可具有串行（例如，USB）和并行（例如，RS-232）接口连接390用以连接到内联网、因特网、宽带、电缆以及其它系统。微处理器还可以连接到调制解调器350进行无线、电话线、宽带、电缆以及其它连接。

微处理器310和本发明的其它方面可以配有外部或本地交流电（AC）、直流电（DC）或其它电源（未示出）。微处理器还可以与模数（A/D）和数模（D/A）360装置相连，以便与如此前所述的各种体积、压力、温度、流量以及其它传感器和仪表217、237、227、277、287、297、247、257进行相连。可替换地，像RFID247和GPS257这样一类的装置可以经由USB或其它接口直接连接到微处理器。微处理器还可以被配置成与用于调整压力、温度、流量以及其它工艺参数的可编程逻辑控制器（PLC）512、522、532、552直接相连。替代地，微处理器可以通过A/D和D/A转换器与可编程逻辑控制器或其它控制装置连接。

本发明的智能材料传递系统110地一个实施例（原型）示于图5、6和7中。如图5所示，远程单元400包括具有外部电源412的液面传感器410。液面传感器被连接到发射器414用以向主机单元420发送液面信号和识别信号。主机单元包括数据记录器422，该数据记录器422可操作地连接到接收单元424用以获得来自远程位置发射器414的液面和识别信号。主机单元进一步包括电源426，其可经配置与点烟器或其它12伏电源一起使用以允许主机单元（在汽车、货车等上）是可移动的。此外，主机单元包括蜂窝电话428或其它连接到数据记录器的广播装置用以发射从远程单元获得的并保留在数据记录器中的数据。接收单元424和数据记录器之间的连接可以是经由串行连接（比如USB）或并行连接（比如RS-232）。

如图6所示，液面传感器和编码器410可以包括刻度盘并且可以安装在可再装材料容器120的顶部122上。液面传感器可以经由标准电线415或其它适当接头连接到远程发射器414。如图7所示，来自液面编码器的信号可以连接到信号发射器（LP气体固定罐监测器417（LP Gas Stationary Tank Monitor）），其具有0-5伏信号，此信号由信号调节器413（Omega）转换成4-20毫安信号馈送给RF发射器414。远程单元和主机单元装置中的每个都可以是标准的“现成”元件。替代地，定制的装置可以被配置并封装到远程和主机单元的单个单元内。

再参考图5，本发明的计算机处理系统430包括标准个人计算机（PC）站432，该PC站432经由串行电缆434连接到电话线调制解调器436。在操作中，自动化材料传递系统110位于离本地计算机系统430几英里处。远程单元400被激活以致容器120中的流体量由液面传感器410探测并经由发射器414发送到主机单元420的接收器424，这在汽车中是可操作的。数据被周期性地采样并存储在数据记录器422中、被传送并经由蜂窝电话428发射到中央处理系统430。在中央处理系统的本地位置，PC432被激活以启动调制解调器436收集来自主机单元420的信号。中央处理系统的PC被配置成包括软件以经由调制解调器线检索数据信号并处理数据，进而显示在与计算机处理系统相关的操作员接口上。

如图5-7所示，本发明的自动化材料传递系统的原型配有个人计算机（PC）以获取并管理来自远程可再装材料容器的数据。原型系统通过无线通信链路获取并管理来自位于远程位置的可再装材料容器的数据，远程位置处存在对于数据获取的一些理论障碍，包括最少存取、最小功率、没有配线、没有陆上线路、没有蜂窝覆盖、远距离射频（RF）的物理（视线）障碍和/或不足的卫星链路成本理由。原型移动数据获取系统包括经无线系统接收数据、存储数据并经无线系统发射数据的元件（RF接收器和带有调制解调器的数据记录器）。

来自经配置与可再装材料容器一起工作的液面（水准）装置的数据经无线系统发射给可操作连接到调制解调器或其它发射装置的移动数据记录器。在这一原型中，容器液面数据被存储在数据记录器上并被传送。液面数据从数据记录器经过无线（RF）装置、蜂窝电话以及路上电话线发送到具有调制解调器的个人计算机（PC）。PC上的软件接收并管理液面数据。数据获取系统被配置成通过无线数据发射、在蜂窝电话系统的覆盖区域之间用车辆传送数据以及随时间变化跟踪润滑脂使用来获取圆筒（容器）中的润滑脂液面。在该原型的测试期间，圆筒识别和液面信号从第一位置经由RF信号通过空气被成功发射到第一位置外的车辆，然后从该车辆通过蜂窝电话发射到第二位置的计算机。几个发射被完成并且数据被制表在计算机上。

RF元件通过从内部将圆筒的领面（而第一位置的金属门关闭）经过混凝土壁发射到外部的车辆上而出色完成了设计规范。所发射的电子液面信号是从250加仑卧式油罐获得的。如图5-7所示，刻度盘/电子编码器取代现有的浮子式液位表，并且信号发射器（LP气体固定罐监测器）和信号调节器（Omega）发送信号至RF发射器（黑盒子）。再运用这些预先设计的“丙烷”元件的优势包括它们仅仅随大多浮子式液位表而起作用，并且本质上已是安全的且被UL列为可用于在分配油类的应用中可能出现的危险环境。

如本领域普通技术人员会明白的，所获取数据的类型、液面发射器、液面发射器和RF发射器之间的有线通信链路以及电源可能配有各种备用的装置和系统。路上线路可以被去除而不改变发明的基本范畴。RF发射器可以被配置在一系列频率之中，其中50MHz是低的，这使得通信可以经过一些物理障碍。在这种系统中，功耗（在读取之间少于50μA）是低的。

现在参考图8-10，本发明的智能材料传递系统10可以被配置成自动化并控制可再装材料容器20。可再装材料容器及其压缩气体源可以是便携式的。控制系统也可与另外的自动化材料传递系统和其它的控制及信息系统进行链接并通信。自动化的材料传递系统包括控制装置、数据库、仪表、操作员接口、电源、处理器和接收器/发射器。处理器包括用于诊断、财务、操作和无线数据的逻辑。电源包括便携式电源比如电池和光电池（PV），而接收器/发射器包括无线通信，比如射频（RF）。数据包括来自控制系统数据库和另外的控制系统及信息系统的信息。数据包括但不限于报警信息、日期及时间、事件、故障、财务数据、全球定位、接口标识、系统标识、材料标识、操作员标识、材料属性、气体属性、流率、压力、温度和体积。

本发明的控制系统允许可再装材料容器是全自动化便携系统。该控制系统可以是自己供电的、自控制的并与其它控制系统及信息系统固定链接。控制系统可以启动与另一控制系统和/或信息系统的通信，例如那些用于填充、运输、盘存、传递、监测并控制可再装材料容器及其它集装箱的系统。示例性通信包括“集装箱#1正常”，和“求救！我是LASD集装箱#1,中午，1-27-05，并且我已空仓、寒冷且在密歇根的沃伦GM迷失！”。

本发明的高级自动化和通信以前在商用的可再装材料传递系统技术中是不可获得的。控制系统及其元件优选小而轻，包括微型电子元件，其相对可再装材料传递系统是便携式的。控制系统元件优选具有低成本和低能耗，包括将要实用的微型电子元件。目前可用的装置可以执行控制系统的各种功能。本发明控制系统的高级自动化和通信将可再装材料容器转换成全自动化的便携式系统。

现在参考图8，智能材料传递系统10包括容器20，该容器20具有包含于流体空间40和气体空间80内的力传递装置90。容器进一步包括假底50以便约束材料42。力传递装置进一步包括切向部件95和稳定器96。流体可以经由歧管45被传进或传出容器，该歧管45具有入口管道48和出口管道46。依据本发明，各种控制系统可以与自动化材料传递系统关联。例如，压力控制系统510与容器的上部关联，该压力控制系统510具有压力控制装置512比如可编程逻辑控制器（PLC），其连接到位于容器内或容器上的压力传感器514。该压力控制装置被可操作地连接到配置在容器顶部或盖子中的（双向）气阀518。

类似地，温度控制系统520可以与容器20的下部关联。该温度控制系统可包括温度控制器522比如PLC或其它控制装置，其可操作地连接到位于流体歧管45内或其它位置的温度传感器524以感测适当部分的流体温度。温度控制器进一步可操作地连接到热传递（加热和/或冷却）线圈526或其它机构用以将热能、动能或其它能量给予流体。温度控制器可连接到一个或多个温度传感器，这些传感器可位于加热线圈附近、材料入口导管48，材料出口导管46或材料歧管45内的任何其它期望位置上。本发明的自动化材料传递系统10的压力及温度控制系统可包括本地操作员接口，例如用于监测压力和温度以及向控制器提供控制设定点和其它数据或报警点的显示器和键盘输入。同样，控制器可以包括操作员报警、关断机构以及本领域普通技术人员已知的其它部件。

本发明的智能材料传递系统10可包括其它控制装置，例如可编程逻辑控制器和可编程记录控制器（PRC）以控制与如图1和2所示的传感器有关的材料传递系统的各个方面。例如，入口流量控制系统530可以与流体（材料）入口歧管48关联。入口流量控制器可以包括控制装置532，其与位于入口管道或其它导管内的流量传感器534关联。该流量控制器可操作地连接到入口流量阀536。类似地，出口流量控制器540可以与出口歧管46关联。该出口控制器可包括流量控制单元542，其可操作地连接到位于出口管道或其它导管内的流量传感器544和流量出口阀546。依据本发明，流量控制器可包括操作员输入装置或接口用以连接到配置装置。同样，流量控制器可包括流量传感器信息以及报警和其它数据或处理信息的视频显示器。

材料传递容器20可进一步配有高液面传感器系统560和低液面传感器系统570。这些液面传感器系统可以配有传感器或开关562、572以及报警指示器或显示器564、574。高和低液面传感器可以可操作地连接到入口流量控制器532和出口流量控制器542，以便提供高流体液面和低流体液面的关断性能。例如，在填充循环期间，入口流量控制器532可被配置成当高液面传感器系统560探测到力传递部件90已接触到或以其它方式激活高液面开关562时关闭入口流量控制阀536。此时或替代地，高液面传感器可以激活视觉和/或可听到的高液面报警564。同样，出口流量控制单元542可被配置成当容器处于操作中且力传递部件90接触到或以其它方式激活低液面开关572时关闭出口流量阀546。低液面系统570可以被配置成发送信号到出口流量控制器和/或激活报警574。另外，体积或液面传感器550可配有输出552，其可被集成到流量控制系统内用于待集成到流量控制器内的前馈、反馈、关断或其它功能。

现在参考图9，自动化计算机控制系统600可以与智能材料传递系统10关联。计算机控制系统可以包括主计算机控制器610，例如微处理器或其它用于处理输入数据和提供输出数据的装置。计算机控制系统可包括ROM、RAM或其它用于保持数据和处理信息的记忆存储装置。控制系统还包括用户接口620，其可提供图形显示、键盘和其它用于操作员输出及输入的机构。系统可进一步配有因特网、用于集成到网络内并与其它控制装置通信的串行和并行连接。例如，压力控制器512包括输出515，其可操作地连接到计算机控制器610。该连接可以经过模数接口（未示出）、电缆线路、接线或其它适当接口装置。类似地，温度控制器522、流量输入控制器532和流量输出控制器542可以各自包括输出525、535、545以调节它们各自的处理设备，比如流量阀。每个控制器输出515、525、535、545可以可操作地连接到计算机控制器。类似地，体积传感器550、高液面传感器560和低液面传感器570可以连接到计算机控制器。来自计算机控制器650的输出可以连接到压力控制器、温度控制器和流量控制器以提供设定点以及其它控制或处理信息。

如图3所示，计算机控制系统可包括处理器，该处理器具有诊断逻辑、财务逻辑、运行逻辑、无线逻辑以及其它用于不同复杂级别的计算机控制和数据获取的处理系统。计算机控制系统还可包括数据库，该数据库具有报警、日期信息、事件数据、故障数据、财务数据和材料属性，例如流率、温度、压力、体积以及位置信息、标识、材料属性、操作员标识和其它系统及过程变量。计算机控制系统将可能需要外部电源，但可能自身含有电池或其它AC/DC电源。计算机系统还可以包括无线调制解调器或其它用于连接到内联网或因特网系统内的装置。操作员接口可以是图形用户接口或其它数字显示装置。模拟控制器、记录器和显示装置也可以与本发明的计算机控制系统关联。

现在参考图10，集成的材料传递和分配系统110配有自动化控制系统700，其具有PLC、PRC、计算机控制器或其它计算机处理系统710。材料容器120和流体出口歧管140被配置成连通泵送系统730和/或撒施器系统740。过程控制系统710的输入可以如图8和9进行配置，并且可以包括但不限于图1和2所示的任何仪表。同样，为控制泵送系统730和/或撒施系统740所需的任何其它过程控制变量可以被包括作为过程控制器710的输入和输出。

集成的材料控制系统110可进一步配有与流体进出口歧管140相关的流体控制阀720。计算机控制器710可以与容器120的底座和柱脚170关联，或者可与仪表和控制装置远离且可操作地连接。自流体容器120的出口的管道或导管可以通过各种机构连接到泵送系统730和/或撒施系统740。例如，自流体容器的管道或导管145可经由歧管732或直接连接到一个或多个泵734。诸如来自压力和/或流量传感器736的仪表可以被反馈到控制系统710。类似地，控制系统可连接到泵用电动机驱动或控制器738以操作该泵送机构。额外的管道或导管147可以提供泵送系统730和撒施系统740之间的流体传送。如图11所示，自动化材料传递系统110可如此前关于图10所述的那样进行配置，其可以经由导管或管道148、149直接连接到一个或多个撒施器740而无需中间泵。

这种集成的材料传递系统可以用来提供油类、润滑脂、粘胶剂、密封剂、弹性体以及其它材料比如液体隔音材料。此类材料可以包括但不限于稠的流体、粘性流体、半固体的流体、粘弹性产物、浆糊、凝胶体以及其它不易于分配的流体材料。流体泵送系统可以包括用于歧管的串联或并联的增压泵。另外，撒施器可以包括其自己的增压泵或除泵送系统730之外的其它驱动机构。撒施器系统可以进一步包括计量装置和本地控制装置，其含有可集成到本发明的计算机控制系统710内的仪表。

现在参考图12-16，本发明的自动化材料传递系统可以以全套装配封装进行配置，在下文中称为“站”。自动化站可以被预安装、预设管道、预布线、预编程、预配置、预校准并且被预测试。这些接口可以是压缩气体、电力和粘稠流体的快速断开器；并且可以是数据记录、流量、操作、压力和重量的即插即用控制器。自动化材料传递站可以自动输送来自一个或多个可再装材料传递子系统（例如，图14A和14B）的粘稠（高粘性）流体或其它材料。自动化材料传递站可以自动接收并存储来自其它材料系统的材料，并将这一材料自动传递给其它系统，比如泵送系统和撒施器系统。自动化材料传递站可容易与其它系统相连。该站配有一个或多个材料传递容器，这些传递容器当空瓶时可以从该站去除并用装满诸如LASD的材料的容器代替。

一般系统元件（图15）可以包括但不限于以下种类：

（1）用于支撑系统的垫木；

（2）可再装和/或自动化材料传递子系统；

（3）管道系统，其用于填充、增压并输送粘稠流体或其它来自材料传递子系统的材料；

（4）带有触摸屏的PLC，其用于控制该系统和数据记录；

（5）测定仪或测力传感器组，其用于测量材料传递子系统和材料重量；

（6）其它仪表和控制器；和

（7）为保护和美观而封闭整个系统的机柜。

本发明的自动化材料传递站是第一已知的材料传递系统，其会配有机柜（气候控制外壳）和包装过程控制器（图12）。自动化站包括已知的或改进的设备，比如测定仪或测力传感器、压缩气体源和/或电源、自动化装置以及一个或多个材料传递子系统，例如自动化可再装容器（集装箱）。若干传递子系统、泵送系统和撒施器系统可以与本发明的一个或多个自动化站串联或并联设置，以便提高整体的系统容量。无线接口可以被添加到自动化材料传递站以使得能够远程监测和/或控制。此类系统控制器可以被配置成使来自材料传递子系统的材料输送自动化。

对于自动化材料传递站的一个实施例（图13A，13B），空间机壳可以是七（7）英尺长、四（4）英尺宽、七（7）英尺高；然而，该系统是可缩放的。这种大小的自动化站可以配有至少两个可再装材料传递子系统，每个子系统具有大约35加仑充满容量。此外，最大容许的工作压力可以是150psig（磅/平方英寸），操作时具有额定100psig的压缩空气。材料传递子系统和管道系统（歧管、导管）应当满足压力运行的适用规则。

现在参考图16，本发明的一个或多个自动化、可再装材料传递子系统110可以被安置到“机柜”内以便提供综合的自动化材料传递站1000。该自动化站可以设置成多个分区，其包括控制区1010和材料传递区1020。自动化材料传递站包括外壳，该外壳具有盖罩1030和基底和/或垫木式结构1040。材料传递站包括外壁1035，并且可以包括一个或多个门窗和其它适当的进路。自动化传递站被配置为“即插即用”，并且可以在工业制造场所、储存区四处移动，被装载到货车、拖车或有轨车的后部上，并且以其它方式四处可移动。根据集装箱和内部控制元件的尺寸，自动化材料传递站可以是几英寸高和宽或者设置为有显著较大的尺度。因而，自动化站可以被配置成在仓库、工厂和其它工作环境内是固定的，或者自动化站可以被配置成从一个期望位置到另一位置是可移动的或便携式的。

在自动化材料传递站1000的控制区1010中，预期该控制区被分割成若干室1060、1070，它们具有架子或其它分区1065、1075。类似地，材料传递区可以配有单室1050，或者被分割成适当的子室。期望的是，供暖、通风和空调（HVAC）系统会提供给自动化材料传递站使得控制区可以与材料传递区独立地进行冷却、加热或以其它方式进行空气调节。绝缘隔墙1080可以被构造在这两个区之间以便隔离这两个温度区。图16没有示出供暖、通风和空调的管道、压缩机以及其它元件。这些装置可以是自含于材料传递站内或者对于安置控制站的HVAC系统又是“即插即用”的。

参考自动化材料传递站1000的控制区1010，第一室1060可以经配置以安置微处理器310和多个可编程逻辑控制器512、522、532和552。这些PLC可以经由控制导管1310或者其它适合的硬线或无线连接而电学地或以其它方式连接到微处理器。PLC可以通过多个导管、电缆线路、无线连接1330而被连接到仪表和其它与材料传递子系统10、110相关的装置，如图1、2、8和9所示。微处理器可进一步被配置成经由电缆管道或无线连接1320而连接到电缆槽或其它导管系统1090，以便将微处理器连接到显示系统320和输入输出系统340、打印系统370以及调制解调器350，它们具有到导管系统的连接1325。

此外，微处理器310可以连接到模数（A/D）和/或数模系统360。A/D系统可以连接到外部导管1120，用以接收来自相同站、其它站的材料传递装置或外部装置（比如泵、喷射装置和机器人（见图10、11和18））的信号。自动化控制站可进一步包括通信连接1110用以将数据信号和无线信号连接到计算机调制解调器、电话线上。自动化站可进一步包括开关、控制器以及其它位于机柜外部上的操作员接口装置1130。自动化站还包括用于提供AC和/或DC电力的电力耦接头1150。自动化站还可包括其自己的发电站和不中断的电源。

自动化材料传递站1000的材料传递区1020包括一个或多个可再装（智能、自动化）材料传递子系统110，该子系统110具有容器120、盖子提升机构130、主体150、流体歧管140以及气体入口160。尽管不对这一实施例进行全面描述，但本文所述的且通过参考并入的可再装材料系统的其它特征适用于这一实施例。自动化材料传递站可包括用于气体进出口1210、流体入口1220、流体出口1230的外部耦接头以及其它适当连接。诸如压力和温度传感器的仪表可以直接连接到控制系统区或者可以连接到外部耦接头1125。这种耦接器可以允许来自其它自动化站和加工厂内的远程装置或其它设施（例如，泵、喷射装置和机器人的控制系统）的输入和输出数据。类似地，来自材料传递区1020的仪表信号经过外部电连接1125可以直接连接到A/D装置360的输入电连接1120上，其进而可连接到微处理器310和逻辑控制器512-552。位于材料传递区1020和容器室1050内的仪表和控制装置可以从逻辑控制器经由电缆线路1330或其它适合系统比如无线连接（例如，射频和微波信号）而直接连接到输出。

当至少一个材料传递子系统110包含于自动化材料传递站1000的材料传递区1020内时，材料容器120可以经配置使得一个系统装满同时另一系统倒空（图12、13B、16）。这些容器可以具有相同的尺寸或者不同的尺寸（图17）。另外，复合材料传递子系统可以经配置使得不同尺寸的两个或更多个容器可以串联连接以获得效率，因为第一较大容器（具有第一长宽比的力传递装置）供给一个或多个第二较小容器，其可能具有与较大容器不同长宽比的力传递装置。材料传递子系统可以供给泵和/或将材料直接供给诸如机器人喷射器（撒施器）或“流量表”的装置。同样，多个容器可以与一个或多个材料（流体）歧管流体连通，所述歧管连接到一个或多个泵和撒施器。如图17所示，自动化材料传递系统可以由较大的材料传递系统（例如，位于有轨车后部上的那些材料传递系统）外部供给。此外，这些容器可以并排安放或堆叠到彼此顶部上以便在自动化材料传递站1000的材料传递区1020的室1050内有效储存。流体和其它材料的大储罐可以被配置成供给若干此类自动化控制站。

容器（集装箱）20、120，力传递装置90和/或与材料接触的其它零件可以设有衬里（未示出）。适于衬里的构造材料可以包括但不限于合金、复合材料、弹性体、金属、塑料、聚合物、橡胶、木纤维以及其它天然与合成材料。衬里的形式可以包括但不限于附着的（形状适合）和单独的（独立的）；柔性和刚性；以及外加的和预成形的。衬里的功能可以包括：

（1）保护下面的物品不受腐蚀和/或侵蚀（“衬垫”）；

（2）提供可以根据清洁和/或磨损而进行更换的指定“耐磨”元件；

（3）提供比底下表面更光滑的与材料接触的表面；

（4）提供浸透了脱模剂的元件以提高材料传递和/或清洁；

（5）提供浸透了抗菌材料的元件以减少微生物生长；和

（6）提供电的和/或热的电导和/或电阻（电阻加热和/或热绝缘）的指定元件。

图17提供了可再装材料传递技术在大约12年跨度上的演变总结。在那段时期内，在以下领域进行了变化：

●流体

●集装箱尺寸

●集装箱移动性

●集装箱内部构件

●系统复杂性

●系统配置

●系统功能性

●系统自动化和智能

对于图17代表的10个阶段（A到J），以下是过去和预期变化的简要陈述。

参考图17A：

　流体：液体比如燃料（柴油、汽油）、油类（润滑油、植物油）

　集装箱尺寸：小件（25加仑）

集装箱移动性：固定且非便携式

　集装箱内部构件：不存在

　系统复杂性：简单

　系统配置：针对每种流体配有单个集装箱

　系统功能性：储存并传递流体至集装箱或车辆

　系统自动化和智能：无

参考图17B：

　流体：新的和可回收的液体比如新的和旧的润滑油

　集装箱尺寸：小件（25加仑）

集装箱移动性：便携式

　集装箱内部构件：不存在

　系统复杂性：较复杂

　系统配置：双集装箱一个用于新流体一个用于旧流体

　系统功能性：储存，与车辆之间传递流体

　系统自动化和智能：无

参考图17C：

　流体：半固体比如润滑脂

　集装箱尺寸：舱大小（600加仑）

集装箱移动性：可运输的

　集装箱内部构件：相当复杂的从动装置

　系统复杂性：较复杂

　系统配置：运输至用户地点的单个大集装箱

　系统功能性：储存并通常传递到油脂泵

　系统自动化和智能：无

参考图17D：

　流体：半固体比如润滑脂

　集装箱尺寸：舱大小（600加仑）和多个小件（25加仑）

集装箱移动性：可运输的舱和固定或便携式小件

　集装箱内部构件：相当复杂的从动装置

　系统复杂性：仍较复杂

　系统配置：运输至用户地点并从用户地点到炼油器的大集装箱以及位于用户地点的多个小集装箱

　系统功能性：舱储存并传递到小集装箱；小集装箱储存并传递到油脂泵

　系统自动化和智能：无

参考图17E：

　流体：半固体比如胶粘密封剂及粘胶剂（ASM）和/或液体

　集装箱尺寸：中等舱大小（300加仑）

集装箱移动性：可运输的中等舱

　集装箱内部构件：半固体的较复杂的从动装置

　系统复杂性：仍较复杂

　系统配置：运输至用户地点并从用户地点到流体供应器的大集装箱

　系统功能性：舱（散装）储存并传递到ASM泵

　系统自动化和智能：无

参考图17F：

　流体：半固体比如胶粘密封剂及粘胶剂（ASM）和/或液体

　集装箱尺寸：中等舱大小（300加仑）和两个小件（25加仑）

集装箱移动性：可运输的中等舱和固定的小件

　集装箱内部构件：较复杂的从动装置

　系统复杂性：仍较复杂

　系统配置：运输至用户地点并从用户地点到流体供应器的大集装箱以及位于用户地点的多个双集装箱

　系统功能性：中等舱储存并传递到小集装箱；小集装箱储存并传递到ASM泵

　系统自动化和智能：一些自动化和微少智能

参考图17G：

　流体：半固体比如胶粘密封剂及粘胶剂（ASM）和/或液体

　集装箱尺寸：中等舱大小（300加仑）和两个小件（25加仑）

集装箱移动性：可运输的中等舱和固定的小件

　集装箱内部构件：较复杂的从动装置

　系统复杂性：仍较复杂

　系统配置：运输至用户地点并从用户地点到流体供应器的大集装箱以及位于用户地点的多个双集装箱。小集装箱在环境可控的机柜内

　系统功能性：中等舱储存并传递到小集装箱；小集装箱储存并传递到ASM泵

　系统自动化和智能：一些自动化和微少智能

参考图17H：

　流体：半固体比如胶粘密封剂及粘胶剂（ASM）和/或液体

　集装箱尺寸：可运输的容积（600加仑）舱和中等舱大小（300加仑）

集装箱移动性：可运输的舱和固定的、可清洁的中等舱

　集装箱内部构件：仍较复杂的从动装置

　系统复杂性：仍较复杂

　系统配置：可运输的舱是往返用户地点和流体供应器的牵引车的拖车，而位于用户地点的多个中等舱集装箱在环境可控的机柜内

　系统功能性：舱储存并传递到中等舱集装箱；中等舱集装箱储存并传递到ASM泵

　系统自动化和智能：显著的自动化和提高的智能

参考图17I：

　流体：半固体比如胶粘密封剂及粘胶剂（ASM）和/或液体

　集装箱尺寸：可运输的容积（600加仑）舱和中等舱大小（300加仑）

集装箱移动性：可运输的舱和固定的、可清洁的中等舱

　集装箱内部构件：仍较复杂的从动装置

　系统复杂性：无泵，简单灵活

　系统配置：可运输的舱是往返用户地点和流体供应器的牵引车的拖车，而位于用户地点的多个中等舱集装箱在环境可控的机柜内

　系统功能性：舱储存并传递到中等舱集装箱；中等舱集装箱储存并被配置成将ASM直接传递到应用点。

　系统自动化和智能：更显著的自动化和提高的智能

参考图17J：多个可再装的材料传递系统可以被配置在运货汽车和货物拖车上。这些多个系统的配置可以是独立的配置（例如，独立的系统，以及独立的仪表和控制）、组合的配置（例如，集成的系统，以及集成的系统和控制）以及各种混合配置（例如，独立的系统，以及集成的仪表和控制）。在用于散装运输（整批运输）单一材料（例如，汽车LASD（液体作用的隔音材料））的混合配置的一个预期实施例中，二十个可再装材料传递系统（每个系统4英尺长×4英尺宽）可位于40英尺长×8英尺高的货物拖车上。在这一配置中，压缩气体管道会被一起集结（集成），材料管道会被一起集结（集成），并且仪表和控制器会被集成。然而，在这一配置中，每个这些20个可再装材料传递系统可以是独立（混合）操作的。普通材料库存控制方法（FIFO（先入先出））可以通过独立顺序地填充并清空可再装材料传递系统来完成。在用于半散装运输多种材料（例如，汽车环氧树脂、汽车环氧固化剂、汽车密封剂和汽车结构粘合剂）的混合配置的另一个预期实施例中，四个可再装材料传递系统（每个系统4英尺长×4英尺宽）可位于具有16英尺长×8英尺宽的底盘的货物拖车上。在这一配置中，压缩气体管道会被一起集结（集成），并且仪表和控制器会被集成。然而，在这一配置中，材料管道可以是单独的。普通材料输送方法（“循环取货”）可以通过独立地填充并清空可再装材料传递系统来完成。

如用于说明的附图进一步所示，本发明还针对用于分配各种材料的无泵材料分配系统，所述材料包括但不限于LASD、油类、润滑脂、胶粘剂、密封剂、弹性体以及其它类型的流体。该系统包括利用材料容纳容器的自动化材料传递系统，该材料容器具有引入原动力的上部区域和带有材料进出口的底部区域。双圆锥形或其它形状的配备液面计（level-instrumented）的力传递装置可位于材料容纳区域中。本发明进一步包括将数据获取系统结合到已知的和仍待研发的可再装材料传递系统技术中。自动化材料传递系统被进一步配置成与计量装置系统和/或机器人材料分配器系统相连。

本发明的高级自动化和通信以前在商用的可再装材料传递系统技术中是不可获得的。控制系统及其元件优选小而轻，包括相对可再装材料传递系统是便携式的微型电子元件。控制系统元件优选具有低成本和低能耗，包括将要实用的微型电子元件。目前商用的装置可以执行控制系统的各种功能。本发明控制系统的高级自动化和通信将可再装材料容器转换成全自动化的便携式系统。

现在参考图18，本发明的无泵材料分配系统2000包括自动化材料传递系统110、计量装置系统800和机器人材料分配器系统900。自动化材料传递系统110配有控制系统700，该控制系统700具有PLC、PRC、计算机控制器或者其它计算机处理系统710。过程控制系统710的输入可包括但不限于图18和19所示的任何仪表。自动化材料控制系统可进一步配有与流体进出口歧管140相关的流体控制阀720。计算机控制器710可以与容器120的底座和柱脚170关联，或者处于远程位置且可操作地连接到仪表和控制装置。自动化材料传递系统可经配置用来提供油类、润滑脂、胶粘剂、密封剂、弹性体以及其它流体比如液体隔音材料。此类材料可以包括但不限于稠的流体、粘性流体、半固体的流体、粘弹性产物、浆糊、凝胶体以及其它不易于分配的流体材料。计算机控制系统710可被配置成与本发明的计量装置系统800和机器人材料分配器系统900相连。

自动化材料传递系统110可以配有压力传感器230，其可以被连接作为过程控制器710的输入。过程控制器可以包括输出控制信号1780用于调节设置在材料容器120和压缩气体（或其它流体）输入导管（管道、线路）790之间的流量控制阀780。自动化材料传递系统进一步包括入口导管（管道、线路）148和出口导管（管道、线路）146。出口歧管140与材料传递导管（管道、线路）145流体连通，该传递导管145具有诸如流量传感器740和压力传感器745的仪表，它们可操作地连接到过程控制器，该过程控制器调节材料出口控制阀720。材料传递导管145与材料传递歧管（导管、管道、线路）750流体连通，该材料传递歧管750与计量装置系统800流体连通。

计量装置系统800包括计量装置810，例如流量表（shotmeter）、胶粘剂调节器或者其它适当的不同流量元件比如压差装置（喷嘴、喷管）、位移装置（齿轮、活塞）、磁性装置（“磁表”）、超声装置（多普勒仪）、基于质量的装置（Coriolis，MICROMOTION）或者被配置用于固体的装置（渐进腔、螺钉）。适于与本发明的无泵材料分配系统2000一起使用的计量装置的额外示例示于图19A-19H。计量装置的功能是经过材料传递导管（管道、线路）850向机器人材料分配器系统900提供材料75（图20）。计量装置系统可进一步包括输入歧管812、输出歧管814和材料柱塞816，它们与材料传递导管和歧管145、750、850流体连通，从自动化材料传递系统110通往机器人材料分配器系统900。

现在参考图20A和20B，稠的粘性流体和其它此类材料的现有技术分配系统包括集装箱或可再装材料传递子系统、泵、计量装置和撒施器。这种现有技术系统可以具有在其入口和/或出口设有显著流量限制的计量装置，并且可以只为其分配冲程（stroke）进行驱动。这种系统要求来自泵的相当大能量以将材料传递经过计量装置入口和/或出口限制，从而在其再填充循环期间驱动计量装置。如图20B所示，本发明的无泵材料分配系统基本消除了计量装置的出入口的流量限制，并且可以为计量装置的再填充冲程增加驱动。本发明的系统减少了将材料传递经过计量装置到撒施器所需的能量。计量装置可进一步设有如下改进：包括具有增加流量的入口和出口元件以及用于再填充冲程中驱动的元件。本发明的材料分配系统不需要泵，比现有技术分配系统更简单，具有较少元件并且需要更少的空间。本发明的系统包括计量装置上游的低成本低压元件，并且购买、安装、操作和维护的成本更低。

再参考图18，机器人材料分配器系统900包括机械手910、设置在机械手远端的撒施器支架920以及固定到该支架的材料撒施器（分配器）930。机械手从底座915向上延伸，并且经由许多轴是可移动的，这使其可以相对被涂覆或处理的零件或部分（例如，车门）960移动到期望位置并且获得相对适当的方位。在图18所示的实施例中，材料撒施器930是宽狭缝喷嘴。如本领域技术人员会明白的，可以使用任何类型的分配出口，其根据作用参数以及被施加材料75、975的期望配置，例如喷枪、针孔撒施器和喷嘴、接触和非接触、空气雾化和无气的，如圆锥形、平板的（扇形、狭缝、槽）以及流形（针状、涡旋状）。

机器人控制器1000通过至机器人材料分配器系统900的一个或多个控制信号1900，控制机械手910及其所有元件的运动的位置、方向和速度。机器人的元件相对彼此和机器人的底座915移动。机器人控制器控制机器人和材料撒施器930的位置和速度。依据本发明，机器人控制器还接收输入信号并产生输出信号以操作计量装置系统800。与计量装置系统800的材料传递导管850流体连通并且连接到材料撒施器的材料传递导管（管道、线路）950可以包括诸如可操作连接到机器人控制器的流量传感器940和压力传感器945的仪表。

更具体地，机器人控制器1000控制由材料分配器930施加到零件960上的材料975的体积。机器人控制器可以通过至计量装置系统800的控制信号1800监测并控制计量装置的操作，例如控制流量表中活塞的位置。机器人控制器可以被配置成通过控制气阀、压力调节器、入口阀和出口阀（未示出）来控制材料975的装料和卸料。机器人控制器还链接到控制系统700的计算机处理系统710以及自动化材料传递系统110的各种仪表上，以便允许反馈和前馈材料容器120中的压力控制以及无泵材料分配系统的导管145、750、850和950中的材料流量及压力。图21示出了计量装置系统800和机器人材料分配器系统900的替代实施例，其具有双作用流量表单元和机器人伺服控制单元。

如图22A-22D所示，本发明的集成材料传递系统可以包括以垂直形式配置的可再装材料容器2000；然而，可以使用水平和其它配置。参考图22A，材料容器包括主体2020、顶部2030以及底部2010，该底部2010可包括多个支柱2070或延伸部以及底座2090。底座可以经配置用于自动化材料传递站1000（图16）的滑入和滑出。

如图22A所示，材料容器2000的主体被配置成圆柱体形式，其中可再装集装箱的顶部被配置成两片部分，该两片部分通过一系列可拆卸凸缘或螺旋式机构比如杆端上的带环螺帽而连接。可再装材料容器可进一步配有材料进出口歧管，该歧管位于容器的主体2020下方且邻近容器的底部2010，如图22C和22D所示以及如此前关于图1-24所述。同样，可再装材料容器可以进一步配有如此前关于图1-24所述的控制器及其它机构。容器可以配有提升机构2700。

参考图22A，可再装材料容器2000可进一步配有设置在材料容器主体2020的下部2010上的一个或多个清洁端口2100。清洁端口可以被配置为本领域普通技术人员已知的任何适当的机构，例如固定到容器体上的4英寸带凸缘的两片圆形装置。清洁端口可以包括螺栓固定到容器体上的第一内部分（片）以及可拆卸螺栓固定到或以其它方式固定到清洁端口的第一部分上的第二外部分（片）。清洁端口可以进一步配有取样阀2200。

单独的取样阀2200也可以设置在材料容器2000的主体2020的下部2010和上部2030。取样阀可被配置为本领域普通技术人员已知的任何适当的机构比如两片凸缘，其中第一内部分（片）固定到容器体上而第二外部分（片）可以经由螺栓、螺母或其它适当机构可拆卸地固定到第一片上。取样阀可以包括管端（端口）2250，其具有手柄和出口（开口）用以允许用户从容器去除一些材料。管端出口可以被进一步车螺纹或以其它方式进行配置从而连接到软管或其它导管上。

材料容器2000的上部2030可以配有一个或多个位置窗口（观察口）2300用来观察容器内的材料和内部元件。例如，第一观察窗可以用来向容器内提供光源，使得容器的内部构件可以通过第二窗口进行观察。类似地，照相机或其它机构可以通过观察口之一用来记录容器内材料的变化并且可以含有其自己的光源。替代地，观察口可以配有固定的或可拆卸的、静止的或视频相机系统用来观察并记录容器的材料和内部元件。

材料容器2000的上部2030可以进一步包括阀或其它进入端口2400，所述进入端口用于在材料容器充满其主要材料比如LASD之前或之后向其内喷射或以其它方式引入杀菌剂或其它试剂。杀菌剂阀可被配置为本领域普通技术人员已知的任何适当机构。容器的顶部可以进一步包括用于引入并释放加压空气或惰性气体的一个或多个阀或端口2500，这对于流体或材料传入传出容器可能是需要的。气阀可以包括压缩空气、氮气或其它加压气源的快速断开器。

如图22A进一步所示的，可再装材料容器2000可以包括如此前关于图1-9所述的力传递装置（内部从动装置，舟皿）2040。容器的内壁可以由焊接钢（ASME容器）构成，并且可以进一步涂有保护性材料，例如环氧树指漆、油、防锈剂或者相对惰性的材料。

可再装材料容器2000可以配有用于应用的具体部件，其中待传入传出容器的材料为液体作用的隔音材料（LASD）。此类部件包括由适用于至少七十五（75）psig的软钢的基本构造材料组成的封闭流体容器、用于输入和输出LASD的快速断开阀以及用于压缩空气或其它气体的快速断开阀。可再装材料容器也可以包括带气动卡盘的检修阀、接近容器底部2010的铲车底座、机械保护物以及内部表面涂层。该容器可包括具有直径可变的环形装置的内部从动装置（舟皿），或者可以经配置使得从动装置适用于各种环形装置以生成从动装置和容器内壁之间的不同空间或间隙。容器可进一步配有用于改变从动装置（舟皿）上的环形物的存取端口（未示出）。

如图22A所示的，本发明的可再装材料容器2000可以进一步包括数据记录器2600，其可以配有如此前关于图1-24所述的各种部件。数据记录器的附加方面可包括微生物探测器（例如，二氧化碳探测器）、微粒探测器和/或气味探测器，其中这些探测器可以包括带可听和/或可视报警的监测装置。该容器可以与用于经由蜂窝电话或者其它射频、微波、红外或激光装置传递来自数据记录器的信息的无线装置关联。数据记录器和/或容器可以与系统定位器比如GPS装置相连。数据记录器和/或容器可以进一步包括射频识别（RFID）系统。数据记录器可以包括进一步与传感器，温度、压力、湿度和pH探测的监测器及控制器，以及数据存储器进行相连。数据记录器系统可进一步包括传感器、材料液面和流量的监测器及控制器并与它们相连，它们可以连接到内部限制开关。各种报警可以被进一步配置成与数据记录器和此类传感器、监测器和控制器相连。

本发明的可再装材料容器2000可以经进一步配置使得一个容器可堆叠到另一容器上。LED或其它光源可以设置在容器的顶部2030下用来照亮容器的内部以便通过位置窗口2300进行观察。其它适当的容器构造材料包括不锈钢、塑料、复合材料和铝。从动板可以被进一步配置使其适于清洗容器内壁的擦试器系统。

可再装材料容器2000可以进一步配有如图1-22所示的阀、导管和管道，以便直接供给流量表、机器人或其它材料撒施器装置。本发明的集成材料传递系统的可再装材料容器可以被配置为固定或可移动放置在机柜系统内，如图1-21所示。

如图23A、23B、23C和24A、24B、24C所示，本发明的集成材料传递系统可以包括以垂直形式配置的可再装材料容器3000；然而，可以使用水平和其它配置。参考图23A，材料容器包括主体3020、顶部3030以及底部3010，该底部3010可包括多个支柱或延伸部3070以及底座3090。底座可以经配置用于自动化材料传递站1000（图16）的滑入和滑出。容器可以由碳钢构成并且其它适当的容器构造材料包括不锈钢、塑料、复合材料和铝。容器内壁可涂有保护性材料，例如环氧树指漆、油、防锈剂或者相对惰性的材料。

如图23A所示，本发明的可再装材料容器3000的主体3020被配置成圆柱体形式，其中可再装集装箱的顶部被配置成两片部分，其中顶部3030被焊接或以其它方式固定到主体上。材料容器可以经进一步配置使得一个容器可堆叠到另一容器上。可再装材料容器可进一步配有材料进出口歧管3500，该歧管位于容器的主体下方且邻近容器的底部3010，如图23C所示以及如此前关于图1-9所述。同样，可再装材料容器可以进一步配有如此前关于图1-18所述的控制器及其它机构。

参考图23A-23C，可再装材料容器3000可进一步配有设置在材料容器主体3020上的一个或多个清洁或存取端口3100。每个清洁端口可以被配置为本领域普通技术人员已知的任何适当的机构或装置，例如固定到容器体上的4英寸两片圆形凸缘。如图23B所示，清洁端口可以包括螺栓固定或其他方式固定到容器体上的第一内部分（片）3120以及可拆卸螺栓固定到或以其它方式固定到清洁端口的第一部分上的第二外部分（片）3110。清洁端口中的一个或多个可以进一步配有取样阀（图22A）。存取端口经配置使得容器可以被清洗而不必从容器体移除或以其它方式拆卸上部3030。可以通过存取端口用高压流体软管来冲洗容器内部和力传递装置4000。在冲洗过程期间，清洗流体可以经由存取导管3540流出歧管3500（图23C）。清洁端口可以位于容器的底部3010附近并且也可以处在容器上的更高位置以便进入容器的上部3030的内部。

容器3000的上部3030可以配有一个或多个位置窗口（观察口）3300用来观察容器内的材料和内部元件。例如，第一观察窗可以用来向容器内提供光源，使得容器的内部构件可以通过第二玻璃或聚碳酸酯窗口进行观察。替代地，光源可以通过设置在容器上部的另一端口3500而被引入。LED或其它光源可以设置在容器的顶部2030下用来照亮容器的内部。照相机或其它机构可以通过观察口之一用来记录容器内材料的变化并且可以含有其自己的光源。替代地，观察口可以配有固定的或可拆卸的、静止的或视频相机系统用来观察并记录容器的材料和内部元件。

3300观察窗还可以具有以下功能：

●用于容器中材料量的目视检查（例如，空的或满的）。

●用于容器中气体和材料的物理特性的目视检查（例如，颜色、缺陷、异物、材料混合指示（例如，从动装置的材料表面上的纹理）、不透明的/反射的、存在材料表面处理（例如，杀菌剂）、质地、均匀性）。

●用于容器中气体和材料的物理特性的检测仪表（例如，石蕊试纸；温度卡；湿度卡；微生物探测卡；气体探测卡；可从Cold ChainTechnologies（Hollison，MA），/Draeger（全球），Telatemp（Fullerton，CA）以及Uline（Lake Forest，CA）得到）的目视检查

●用于光学仪表应用，例如从动装置（激光、RF（射频））的定位，容器中气体和材料的物理特性的目视检查（静止图片、移动图片、基于计算机的可视比较器（视觉系统））。

●用于容器的物理特性的目视检查（例如，干净的/脏的、磨损迹象）。

●用于处理材料的表面（例如，用IR（红外）光进行温度处理而用UV（紫外）光进行微生物处理）。

另外，3300观察窗可以是铰接的，或者提供以下附加功能：

●用于从容器中采样材料（例如，“采样孔”）。

●用于在容器内装配从动装置（例如，在清洁期间，或者在替换可更换的环形管理装置期间）。

●用于清洁容器（例如，压力冲洗）。

●用于替换可更换的气体和/或材料和气体仪表（例如，石蕊试纸；温度卡；湿度卡；微生物探测卡；气体探测卡）。

●用于处理材料（例如用杀菌剂、稀释剂）或容器（例如用杀菌剂、脱模剂）的表面。

可再装材料容器3000的上部3030可以进一步包括阀或其它进入端口2400，所述进入端口用于在材料容器充满其主要材料比如LASD之前或之后向其内喷射或以其它方式引入杀菌剂或其它试剂。杀菌剂阀可被配置为本领域普通技术人员已知的任何适当机构。容器的顶部可以进一步包括用于引入并释放加压空气或惰性气体的一个或多个阀或端口3410、3420，这对于流体或材料传入传出容器可能是需要的。气阀可以包括压缩空气、氮气或其它加压气源的快速断开器。

如图23C所示，流体歧管3500可以位于可再装材料容器3000的主体3020的底部3010之下。该歧管包括具有阀和手柄3525的材料取样阀3510。流体歧管进一步包括材料入口/出口配件3520以及阀和手柄3525。入口和出口接头与普通管道或导管3530流体连通，该导管3530经由凸缘3550连接到容器，该凸缘3550耦连到设在容器的底部内的出口导管3540。可再装材料容器可进一步配有如图1-21所示的阀、导管和管道，以便直接供给泵、流量表、机器人或其它材料撒施器装置。本发明的集成材料传递系统的可再装材料容器可以被配置为固定或可移动放置在机柜系统内，如图12-16所示。

如图23A和24A-24C进一步所示，可再装材料容器3000可以包括如此前关于图1-9所述的“力传递装置”（内部从动装置或舟皿）4000。现在参考图24A，力传递装置可以经配置使其横截面成椭圆形（在三维中成蛋形）或者其它适合的形状（见图8、9和14）以便停留在容器3000内并且移动或跟随流体从容器的顶部3030到容器的底部3010。力传递装置的顶部4020包括开口4050以允许进入力传递装置的内部。该开口还允许任何加压气体进入装置以便对包含于容器内位于力传递装置下方的流体提供压力。开口可以配有覆盖装置（例如，橡胶板）或阀门装置（例如，止回阀）以便拒绝异物进到力传递装置的内部。

力传递装置4000的底部4040可以包括固定的或可拆卸的镇重物或者固定到底部的镇物装置4100。这种镇物机构可以进一步包括一个或多个槽口4120（例如，四个槽口）以允许流体经过力传递装置体排泄到排水塞4200。提升环4030也可以固定到镇物4100或力传递装置的壁4060上，使得其可以在清洗期间从容器底部被提起到容器的顶部。

力传递装置4000进一步包括可拆卸的环形管理装置4500以及沿力传递装置的中部4020的中心周边的一个或多个稳定翅4600。如图24B所示，可替换的环形管理装置可以被设置成多段4510、4520、4530、4540，每段位于每个稳定翅4600之间。如图24C所示，可替换的环形管理装置的横截面可以是半圆形的。可替换的环形管理装置的外径可以与每个稳定翅的外部4630相同或者比它更小或更大。可替换的环形管理装置的适合材料包括天然与合成橡胶、VITON（氟橡胶）、硅树脂、氟硅氧烷、氯丁橡胶、EPDM（三元乙丙橡胶）、HYPALON（氯磺化橡胶）、丁腈SBR（丁苯橡胶）以及其它适当的材料。可替换的装置可以是实体、中空、半中空或其它各种配置。此类装置可从亚利桑那州（AZ）滕比（Tempe）市的AAA Acme Rubber公司（Fillipone Enterprises的分公司）得到。

可替换的环形管理装置4600可以通过多个螺钉、螺栓或其它机构固定到力传递装置4000的主体4020上，从而可以对可替换的环形管理装置进行维修（例如，用具有不同直径的装置进行更换）。如图24A所示，该维修、进入或存取端口（凸缘）3200经定位使得当力传递装置4000处在容器3010的底部时，可替换的环形管理装置在凸缘的外部被移除时可经过存取端口3200进入。这一配置允许改变可替换的环形管理装置，使得容器壁和力传递装置之间的间隙3050（图23A）可以根据容器中所用的材料进行变化。例如，很小直径的环形管理装置可以用来生成大的间隙，使得相当大的流体量可以在容器壁和力传递装置之间传送（保留）。相反，环形管理装置可以被配置使其接触容器的内壁以便从容器壁打碎或以其它方式去除所保留的流体。

本发明的可再装材料容器3000可以进一步包括数据记录器，其可以配有如此前关于图1-9所述的各种部件。数据记录器的附加方面可包括微生物探测器（例如，二氧化碳探测器）、微粒探测器和/或气味探测器，其中这些探测器可以包括带可听和/或可视报警的监测装置。该容器可以与用于经由蜂窝电话或者其它射频、微波、红外或激光装置传递来自数据记录器的信息的无线装置关联。数据记录器和/或容器可以与系统定位器比如GPS装置相连。数据记录器和/或容器可以进一步包括射频识别（RFID）系统。数据记录器可以进一步与传感器，温度、压力、湿度和pH探测的监测器及控制器以及数据存储器进行相连。数据记录器系统可进一步包括传感器、材料液面和流量的监测器及控制器并与它们相连，它们可以连接到内部限制开关。各种报警可以被进一步配置成与数据记录器和此类传感器、监测器和控制器相连。

虽然已经说明并描述了本发明的特定形式，但对本领域技术人员也会显而易见的是可以进行各种修改而不偏离本发明的精神和范畴。因而，不企图将本发明限制于本文所公开的具体实施例。

Claims (27)

1.一种集成材料传递站，其包括：

限定了控制区和材料传递区的机柜；

一种在所述材料传递区中的用于传递材料的可再装系统，该可再装系统包括配有第一端、第二端和壁的至少一个容器，该第一端具有用于加压气体源的入口，该第二端具有带材料入口和材料出口的歧管，该壁设置在所述第一端和所述第二端之间以便形成所述容器的主体并且在该容器内形成内腔，其中所述可再装系统进一步包括力传递装置，所述力传递装置设置在所述容器内并且使流体进入并离开所述可再装系统；

在所述控制区中的处理器，该处理器连接可编程逻辑控制器；

位于所述控制区中的全球定位指示器和接收器/发射器；

连接到至少一个通信装置的监测系统，该监测系统包括处理器、数据存储装置、显示装置和操作员输入装置，其中该监测系统被包含在与包含每个容器的外壳部分相独立的外壳部分内；以及

绝缘隔墙，其被构造在所述控制区和所述材料传递区之间以便隔离这两个温度区。

2.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括与所述容器关联的体积传感器和发射器，用于远程通信所述容器内的材料体积。

3.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括与所述容器关联的温度传感器和发射器，用于远程通信所述容器内的材料温度。

4.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括与所述容器关联的压力传感器，用于确定所述容器内的压力。

5.根据权利要求4所述的集成材料传递站，进一步包括发射器，用于远程通信所述容器内的压力。

6.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括与所述容器关联的重量传感器，用于确定所述容器的重量。

7.根据权利要求6所述的集成材料传递站，进一步包括发射器，用于远程通信所述容器的重量。

8.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括全球定位系统装置，用于确定所述材料传递站的位置。

9.根据权利要求8所述的集成材料传递站，进一步包括发射器，用于远程通信所述材料传递站的位置。

10.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括与所述容器关联的定时器，用于确定材料存储在所述容器中的时间。

11.根据权利要求10所述的集成材料传递站，进一步包括发射器，用于远程通信材料存储在所述容器中的所述时间。

12.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括在所述第一端的盖子，和用于确定所述盖子是否已经被打开的与提升机构关联的传感器。

13.根据权利要求12所述的集成材料传递站，进一步包括发射器，用于远程通信所述盖子是否已经被打开。

14.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括传感器，用于确定所述容器中的材料的pH。

15.根据权利要求14所述的集成材料传递站，进一步包括发射器，用于远程通信所述容器中的材料的pH。

16.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括传感器，用于确定所述容器中的材料的电导率。

17.根据权利要求16所述的集成材料传递站，进一步包括发射器，用于远程通信所述容器中的材料的所述电导率。

18.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括不可逆湿度指示器。

19.根据权利要求6所述的集成材料传递站，进一步包括发射器，用于远程通信所述容器中的湿气的存在。

20.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括与所述容器关联的液面传感器，用于测量所述容器中的材料的液面。

21.根据权利要求20所述的集成材料传递站，进一步包括发射器，用于远程通信所述容器中的材料的所述液面。

22.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括与所述容器关联的射频识别装置，即RFID，用于识别所述集成材料传递站。

23.根据权利要求22所述的集成材料传递站，进一步包括发射器，用于远程通信对所述集成材料传递站的识别。

24.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括便携式电源，以便给所述材料传递站供电。

25.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括数据记录器，用于存储与所述材料传递站相关的数据。

26.根据权利要求1所述的集成材料传递站，所述容器进一步包括高液面传感器报警和低液面传感器报警，用于监测所述容器中的材料的临界液面。

27.根据权利要求1所述的集成材料传递站，进一步包括在所述机柜内的供暖、通风和空调系统。