CN105721559B - 经因特网控制的流体分配器系统和方法、主机/服务器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及远程控制的流体分配器。公开了一种流体分配器网络，其中主机控制器可以与本地分配器交换信息，并且本地分配器可以彼此交换信息。所述信息可以是分配方法、关于质量和可靠性的信息、问题和/或有帮助的信息以及应用。所述信息可以在流体分配期间实时地交换，其中任何问题都可以被共享和快速解决，即使在远程场所。所述应用可以在本地分配器或在主机开发，然后遍及网络共享。操作系统可以包括应用软件开发工具，而应用可以包括：监视递送调度和材料库存；自动发布采购订单；训练广播；为验证和批准而实施工业标准。

Description

经因特网控制的流体分配器系统和方法、主机/服务器
本申请是中国专利申请号为201180018195.7、申请日为2011年02月15目的PCT申请PCT/US2011/000271的、名称为“远程控制的流体分配器”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及流体分配方法和系统，它们是网络的一部分，并且其中每个分配器都可以由远程主机计算机系统经由所述网络控制。这里“网络”是指通信网络，其中主机与一个或多个分配器通信，它们可能在附近或分布在广阔的地理范围上。“网络”可以是因特网(网络或云)，但是它可以是硬连线的局域网或任何无线局域网。“主机”在以下讨论为单一计算实体，但是“主机”可以是分布式处理器或多个处理器，它们可以处于所述网络上或替代网络上的不同的位置或地址。
背景技术
对于产品制造商和供应商，分配一致的、可控的和准确量的变化粘度流体仍然是个问题。例如，对于产品制造，重要的是可靠地和准确地分配粘合剂以确保终端产品的高质量和结构完整。这里终端产品实质上可以是任何组件，其中粘合剂用于将结构部件紧固在一起。产品的范围很广，如飞机组件到音频系统、家具、外罩、包装等。
在分配器分布在千差万别的地理位置的事例中，终端产品的质量控制可能很困难。例如，控制具有千差万别粘度的各种流体粘合剂并在分配后不滴下绝不是容易的任务。均匀的、高质量的、广泛的分配是重要的竞争优势。
在分配粘合剂等流体中，术语“点”或“珠”是指被分配流体量的形状因子，而“流体”是指液体或悬浮液或者其他这样的材料，它们的反应如同符合流体(如，水)的普通定义的材料的行为。“点”是指单一、孤立量的流体，而“珠”是指连续的、被分配的一串流体。在每种情况下被分配的量都是重要的。例如，在弯曲的串中分配珠时，分配器必须容纳与直线分配相比的动态差异，以便具有均匀的珠。
被分配的点或珠在工件上的位置依赖于控制工件X-Y位置的定位装备或者对分配枪的手动能力，这些在本领域众所周知，并且本文将仅仅偶然地参考。
使用粘合剂分配器的生产设施在全球的许多技术领域中被本地地建立。有了广泛分布的分配器后，在对其操作知之甚少情况下单独操作每个分配器可能产生不均匀质量和竞争劣势。无论地理位置如何，粘合剂的精确(可重复的)和准确分配对产品的组装都是关键的。例如，在墨西哥的分配粘合剂以及在美国或者世界上别的任何地方的分配的质量都应当是高质量的。
发明内容
本发明公开了一种系统，用于远程控制一个或多个流体分配器，它们可以本地地分布在网络上，也可以广阔地分布在世界各地。每个分配器都可以经由通信信道接收进行实时分配操作所需的信息。从所述分配器迁移(在下一个房间或下一个国家)的主机可以从每个分配器下载软件或者向其上传软件，并且所述分配器可以彼此传递信息。从所述配器上传的信息可以包括“状态”。状态尤其是指所述主机对全部本地分配器监视沿着所述分配方法的各种步骤处的操作。所述监视可以包括所述主机与所述特定分配器之间实时的视频和音频互换。例如，可以将点或珠的照片发送到所述主机进行评估，并且所述主机可以测量被分配的所述点或珠的准确度，通过例如将所述点或珠的视频与所述点或珠的模型或模板进行对比。可以存在所述主机可以监视的机械对齐和定位细节。所述主机可以激活听觉或视觉警报以向本地人员发信号提示需要他们关注。
在一项应用中，所述分配器可能遍及大的制造或商业设施分布，但是在另一项应用中，所述分配器可能在不同大陆上的不同国家中。在一个设施或一个分配器发现的任何问题(正面的或负面的)，都可以使其他设施和分配器立即知道。响应于问题所采取的任何操作对其他位置也将在几秒之内可得到。在无论所述制造或使用在何处发生都必须满足制造标准时这种协调可以具有特殊应用。
不仅如此，可以在一个位置或在所述主机处开发分配方法，并且下载到本地分配器作为训练会话的一部分。可以实时地测试所述方法。为了开发方法和其他相关的应用，例如，在所述主机或在本地分配器可以得到用于开发应用的工具的开放源码。用户可以开发在全球都可得到的应用。在这样的情况下，任何问题，尤其在一个设施的任何本地问题，都可以被快速发现并被实时解决。
相关的应用可以包括直接在本地分配器和/或主机之间共享分配方法以及特殊报告和/或监视应用的能力。另外，可以开发信息“网络研讨会”并且使之对分配位置和/或所述网络上的任何站点都可用以进行训练。所述网络研讨会还可以针对和有助于制造、市场、销售、采购和库存支持。
监视可以包括生产调度和规划，包括所需材料，并且使订单与生产日期匹配。发现的差异可以产生需要本地人员关注的警报。
对于为验证或批准而满足某些工业标准准则制造的设备，有可能创建安全的远程控制的系统网络以及将允许同时在许多位置验证的应用。这将极大地改进任何这样的操作的效率，因此将节省时间和成本。
在商业运作中，协调在不同位置的制造的中心主机可以提供更一致、更快和更高效的运行。
附图说明
以下的本发明介绍参考附图，其中：
图1A、1B和1C是经由网络与许多本地分配器通信的主机分配器控制器的框图；
图2A是本地分配器的框图；
图2B是展示将珠分配到工件上的细节；
图3是主机的框图；
图4是驻留在主机中的软件列表；
图5展示了驻留在本地分配器中的软件；以及
图6是流程图，展示了在主机与本地分配器之间的一种操作。
具体实施方式
图1A展示了主机2的几个联网布局，它控制着在总线式以太网4上配置的许多LD 6(本地分配器)。除了总线式以太网4，还可以采用菊花链、环形或星型网络。图1B展示了其中主机2经由网络5与LD 6’通信的配置。在这个实例中，网络5可以是无线的，如WIFI、蓝牙或几乎任何通信网络。图1C展示了其中主机是分布式的系统，其中主机2’经由网络5’、网络A或直接3与主机2”通信。
网络可以是硬连线的、无线的或二者的结合。
经由任何网络通信的设备之间的通信包括利用已知协议的双向链接。简要地说，主机和每个LC必须建立设备之间的通信链接，并且双方都必须理解两者之间所传递的位的意义(协议)。实际的链接类型和协议正是以上列出的不同网络的区别，但是本发明几何可以采用任何网络，因此，网络和协议对本公开是辅助的，将不做进一步讨论，除非与被讨论的特定问题有密切关系。
图2A展示了本地控制器6，它可以包括人机界面16，用于输入命令和显示状态、信息等。例如，可以使用触摸屏、小键盘或全键盘。其他指示器(如，LED)，连同微处理器或DSP(数字信号处理器)15或其等效器件(如，门阵列等)，可以被容纳在控制器中。存储器18可以包括缓冲器、高速缓存和包含可执行代码的主存储器。在某些应用中可以发现海量或磁盘存储器，而在某些应用中可以使用闪存，并且可以包含从主存储器中加载和执行的分配和应用软件。在这样的情况下，作为软件保护技术，可以去除闪存，在控制器6中不保留系统软件。其他I/O 20可以包括音频、视觉、电机驱动器，用于注射和/或枪分配器和X-Y台并与本地分配器通信。该通信允许主机2主动地监视分配器6的状态和运行，并且经由网络4传送新的或更新后的软件和信息。
图2A和图2B描绘了具有电机9的单一本地分配器LD 6，驱动着注射器10、活塞11和X-Y台(或手动枪分配器)。在以上列出的引用的申请和美国专利中详细讨论了确保安装到X-Y台的工件的定位和移动以及点或珠分配的操作。电机可以决定工件的位置和珠尺寸，正如由在本地分配器6中找到的电机驱动软件确定。在这种应用中，随着X-Y台移动工件，注射器10连续地把流体12分配为珠13。在一种应用中，流体12可以是粘合剂，被分配为工件15上的点21。在这样的应用中，一系列隔开的粘合剂点和/或珠被分配在工件上，该工件被压到另一个工件(未显示)上以形成紧固的组件。
典型情况下，点/珠的尺寸对于应用是关键的。在商业应用中，太少或太多的流体或者非均匀珠都将对最终组件质量产生不利影响。不仅如此，应用后滴下可能对最终产品的外观和可接受性产生不利影响。
物理分配精确和准确的流体以及分配、反压、回退等的控制的操作都展示在引用的美国专利和申请中。
在某些应用中，分配器可以将流体(不是粘合剂)分配到小瓶中，并且对于被分配流体的每种量和类型都可以开发等效回退方法。这里，再次可以开发回退方法，使得在分配了每次流体量之后在针孔处保留弯液面。改变被分配的量、在注射器中保留的量、流体类型(其中流体的粘度、表面张力和其他物理特性改变)发生时，分配方法和相关联的数目都可以改变。在每种情况下，都可以启发式地确定每种应用的数目。再次更详细地参考引用作为参考的美国专利和申请。
图3中展示了主机控制器2。该主机将具有与在LD中发现的硬件和软件几乎相同的类型，但是规模大得多。主机2必须实时地服务和控制在广阔地理范围上的许多LD。如以上提及，主机可以是协同运行的多个处理器，并且这些处理器可以在相对于网络的不同位置。
主机2可以具有大的高速处理器系统30，能够实时地高速控制可能数千的LD。这些处理器可以选自大型计算机和服务器系统的制造商如IBM。高速存储器32可以包括由IBM、EMC、Network Appliances等制造的大的RAM系统、缓冲器、高速缓存、闪存和冗余磁盘系统。I/O 34可以包括通常的触摸屏、键盘、指示器(LED)打印机、扫描仪、视频和音频硬件以及高速加密通讯。
主机软件在图4中列出并包括适于与LD中操作系统通讯的操作系统。优选情况下，操作系统是开源的和/或具有工具以适合编写和提炼应用。例如用于移动系统的安卓(ANDROID)(或DROID)操作系统基于LINUX并且允许使用JAVA编写应用(常称为“app”)。iPHONE操作系统包括SDK(软件开发者工具箱)，其也适合编写app。XP和类似的操作系统典型情况下将支持适合编写应用的程序。
其他应用可以包括分配程序、诊断和服务程序、教育/训练程序、加密程序和意在执行、遵守和检验质量工业标准的程序。
驻留在LD中的软件与主机协同地交换通信。分配程序可以从主机下载并在LD中执行。
正如以上提及，对于在本地分配器或在主机的特定应用，可以启发式地开发分配方法。例如，对于特定应用中的特定流体，可以在一个LD位置开发分配所需的点或珠的步进电机的步进的数目以及然后注射器被排空时防止滴下的回退的步进的数目。一旦被开发，就可以将该方法上传到主机然后下载到世界各地的分配器。可以在每个位置测试该方法以确保质量和可靠性。在每个位置的测试部分可能需要显示点和/或珠的视频，以发送给主机。该主机可以验证在各种位置的正确操作。可以冗余地使用语音通信以确保本地人员的正确操作。在其他应用中，可以安排一个LD与另一个LD通信并传递分配程序。
图6展示了联网分配器的一种操作。这里在本地分配器处为特定组件开发了特定的粘合剂分配程序60。完成时向主机上传62程序。该主机可以将该程序下载64到其他本地分配器，它们使用相同的分配程序组件相同的产品。接收下载的程序的本地分配器可以验证66该程序工作正常。如果存在问题80，它便与主机通信86，主机可以将问题发送到该程序的始发者。该问题可以在参与者当中协同地解决84，该程序修改82并上传88到主机。如果验证程序时没有发现问题68，则运行70该程序并且组装产品。随着程序步骤被执行，数据可被发送到主机72，这是预指定的步骤。所述数据可以包括视频，或者某种其他故障(像不正确的电机步进或滴下等)的指示器，如果该操作正确76，则该程序便运行直到完成并结束92。如果发生某种不正确74或未预料的问题，则可以停止该程序77并通知本地人员。然后主机可以将该问题传送到始发者86。该问题然后将被解决84，程序修改82并上传到主机以便下载到其他本地分配器。
有利地，主机和不止一个本地分配器可以共同协作开发分配程序。本地分配器与主机之间的实时通信允许多名设计者揭示问题或其他方面并迅速解决它们。场所、材料和操作人员中的差异可以得到更快速地揭示和解决。
相关申请的交叉引用
本申请涉及与本申请具有相同发明人和拥有者的2009年9月28日提交的标题为FLUID DISPENSING SYSTEM的美国专利申请序列号12/568,180。本申请也涉及5,630,527、5,765,722和6,682,601号美国专利，全都与本申请具有相同拥有者。该早期美国专利申请和这三个美国专利从而在此引用作为参考。

Claims (9)

1.一种经由因特网控制的多个注射器分配器组件的流体分配器系统，该系统包括：
主机/服务器，经由因特网与至少一个流体分配器通信；
所述主机/服务器包括处理器、存储器、用户界面设备、视频和音频硬件以及通信硬件，其中在存储器上存储了操作系统和详述了流体分配处理的操作步骤的软件应用程序的指令，所述主机/服务器的处理器由操作系统和软件应用程序的指令来配置；
所述至少一个流体分配器包括处理器、存储器、用户界面设备、I/O设备和通信硬件；其中，主机/服务器经由因特网将软件应用程序的指令下载到所述至少一个流体分配器的存储器中并且所述至少一个流体分配器的处理器由软件应用程序的指令配置；
其中，所述至少一个流体分配器被配置为向主机/服务器反馈与软件应用程序的指令的执行有关的信息；并且
其中，当从所述至少一个流体分配器接收到反馈时，主机/服务器被配置为：
接收与在所述至少一个流体分配器中的第一流体分配器处的流体分配处理关联的流体分配状态信息；
将该流体分配状态信息与模板流体分配状态相比较以产生流体分配结果；和
当该流体分配状态信息落在模板流体分配状态之外时，将流体分配结果经由因特网转发到所述至少一个流体分配器中的至少第二流体分配器，该第二流体分配器与第一流体分配器不同。
2.根据权利要求1的流体分配器系统，其中，
所述主机/服务器的处理器和/或所述至少一个流体分配器的处理器被配置为能够开发应用的指令，并且所述应用的指令被存储在所述主机/服务器的存储器和/或所述至少一个流体分配器的存储器中。
3.根据权利要求2的流体分配器系统，其中，所述至少一个流体分配器的处理器被所述应用的指令配置为确保流体分配器系统的运行满足标准。
4.根据权利要求3的流体分配器系统，其中，标准能够对于在不同位置处的流体分配器被验证。
5.根据权利要求2的流体分配器系统，其中，所述主机/服务器的处理器和/或所述至少一个流体分配器的处理器被所述应用的指令配置为进行网络研讨会。
6.根据权利要求1的流体分配器系统，其中，至少一个流体分配器包括工件定位设备和一组注射器组件驱动设备，所述一组注射器组件驱动设备中的每个注射器组件驱动设备都被配置为控制注射器组件的对应注射器的流体分配，并且工件定位设备被配置为相对于注射器组件的每个注射器来定位工件。
7.根据权利要求1的流体分配器系统，其中，
在将该流体分配状态信息与模板流体分配状态相比较以产生流体分配结果时，主机/服务器被配置为将由流体分配注射器组件分配的流体体积的视频和/或图片与流体体积的模板比较，以产生流体分配结果；和
在流体体积的视频和/或图片落到流体体积的模板之外时，主机/服务器被配置为将流体分配结果经由因特网转发到所述至少一个流体分配器中的至少第二流体分配器，该第二流体分配器与第一流体分配器不同。
8.一种经由因特网控制一个或多个流体分配器系统的方法，该方法包括以下步骤：
经由因特网将应用程序从主机/服务器下载到至少一个流体分配器；
在所述至少一个流体分配器内运行应用程序，其中，所述至少一个流体分配器驱动注射器分配器组件，并且其中所述至少一个流体分配器包括与第二流体分配器通信的第一流体分配器；
由所述至少一个流体分配器开发与所述一个或多个流体分配器系统的流体分配方法相关联的流体分配状态信息并将该状态通知给主机/服务器；和
当从所述至少一个流体分配器接收到流体分配状态信息时，主机/服务器被配置为：
接收与在所述至少一个流体分配器中的第一流体分配器处的流体分配处理相关联的流体分配状态信息；
将流体分配状态信息与模板流体分配状态相比较以产生流体分配结果；和
当该流体分配状态信息落在模板流体分配状态之外时，将流体分配结果经由因特网转发到所述至少一个流体分配器中的至少第二流体分配器，该第二流体分配器与第一流体分配器不同。
9.一种主机/服务器设备，包括：
由操作系统和软件应用程序配置的处理器，该软件应用程序详述流体分配处理的操作步骤；和
被设置为与处理器电通信的通信接口；
处理器被配置为：
经由通信接口与一个或多个流体分配器中的第一流体分配器之间的网络连接，接收与在所述一个或多个流体分配器中的第一流体分配器处的流体分配处理相关联的流体分配状态信息；
将流体分配状态信息与模板流体分配状态相比较以产生流体分配结果；和
当该流体分配状态信息落在模板流体分配状态之外时，将流体分配结果经由因特网转发到所述一个或多个流体分配器中的至少第二流体分配器，该第二流体分配器与第一流体分配器不同。
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