CN106414282B - 密相泵诊断 - Google Patents
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Abstract
一种用于粉末涂装材料泵(400)的诊断设备。该诊断设备包括检测器(720、716),所述检测器使用压力或流量来检测泵(400)中的故障,该诊断设备在泵(400)的外部、在泵(400)内部或在泵(400)的外部和内部的组合。提供了用于粉末涂装材料泵(400)的另一诊断设备,并且所述另一诊断设备包括紧邻泵的光源,该光源具有接通状态和关断状态,其中所述接通状态和关断状态中的一者或两者提供关于泵性能的信息。示例性泵(400)是密相粉末涂装材料泵(400)。
Description
相关申请
本申请要求2014年5月15日提交的名称为“密相泵诊断(DENSE PHASE PUMPDIAGNOSTICS)”的待审美国临时专利申请No. 61/993,672的优先权,该美国临时专利申请的全部公开内容通过引用完全并入本文。
技术领域
本发明总体涉及粉末涂装材料涂覆系统。更具体地,本发明涉及用于粉末涂装材料泵的诊断设备和方法。
背景技术
材料涂覆系统用于将一种或更多种材料以一层或更多层涂覆到物体上。一般示例是粉末涂装系统,例如可以用于食品加工和化学工业中的其它颗粒材料涂覆系统。这些仅是用于将颗粒材料涂覆于物体的广泛的、多种多样的系统的几个示例。
干颗粒材料的涂覆在若干不同的水平上是特别具有挑战性的。一个示例(但不意指对本发明的使用和应用的限制)是使用粉末喷涂枪将粉末涂装材料涂覆到物体上。因为喷涂的粉末倾向于膨胀成云状的或扩散的喷涂图案,所以已知的粉末涂覆系统使用喷涂隔室用于封闭。未粘附到目标物体的粉末颗粒通常被称为粉末过喷物,并且这些颗粒倾向于随机地落在隔室内并且将会落在喷涂隔室内几乎任何暴露的表面上。因此,清洁时间和颜色改变时间与暴露于粉末过喷物的表面积的量密切相关。
存在两种通常已知类型的干颗粒材料传输过程,在本文中称为稀相和密相。稀相系统利用大量的空气将材料从供应部通过一个或更多个软管或其它导管推送到喷涂涂覆器。在粉末涂装系统中使用的常用泵设计是文丘里泵,文丘里泵将大量的空气在压力下以较高速度引入到粉末流中。为了获得足够的粉末流量(例如,以磅/分钟或磅/时为单位),构成流路的部件必须足够大以适应具有高空气-材料比的流动(换句话说,贫流动)否则可能发生显著的背压和其他有害影响。
另一方面,密相系统的特征在于高材料-空气比(换句话说,“富”流动)。在2004年7月16日以序列号10/501,693提交的名称为“用于粉末材料输送的过程和设备(PROCESS ANDEQUIPMENT FOR THE CONVEYANCE OF POWDERED MATERIAL)”的、2006年12 月19日公布的美国专利No.7,150,585中描述了密相泵,该美国专利的全部公开内容通过引用全部并入本文,并且由本发明的受让人所有。该泵的特征总体在于由可透气体的构件部分地限定的泵室。材料,诸如作为示例的粉末涂装材料,在一端通过重力和/或负压被抽入腔室中,并且通过正空气压力经相反端被推送出腔室。这种泵设计对于传输材料非常有效,部分是由于形成泵室的一部分的可透气体的构件的新颖布置。
发明内容
本文提出的第一发明构思提供了一种用于粉末涂装材料泵的诊断设备。在一个实施例中,诊断设备包括使用压力或流量或两者来检测泵中的故障的检测器。本文公开了另外的实施例。
本文提出的第二发明构思提供了一种用于粉末涂装材料泵的诊断设备。在一个实施例中,诊断设备使用压力或流量来检测夹管阀或透气构件或两者中的故障。本文公开了另外的实施例。
本文提出的第三发明构思提供了一种用于粉末涂装材料泵的诊断设备。在一个实施例中,诊断设备包括使用压力或流量或两者来检测泵中的故障的检测器,诊断设备可连接到泵的入口端口、泵的出口端口或两者。本文公开了另外的实施例。
本文提出的第四发明构思提供了一种用于粉末涂装材料泵的诊断方法。在一个实施例中,使用压力或流量或两者来检测泵中的故障。本文公开了另外的实施例。
本文提出的第五发明构思提供了一种用于粉末涂装材料泵的诊断设备。在一个实施例中,粉末涂装材料泵可以包括夹管阀和透气构件;并且诊断设备包括诊断装置,所述诊断装置包括:至少一个检测器,该至少一个检测器用于检测通过可透气体的构件的气流的特性;以及逻辑装置,逻辑装置用于控制夹管阀的打开和关闭的操作,并且用于控制通过透气构件的气流。本文公开了另外的实施例。
本文提出的第六发明构思提供了一种用于粉末涂装材料泵的诊断设备。在一个实施例中,该设备包括:壳体,壳体具有用于允许气流进入的诊断端口;和至少一个检测器,该至少一个检测器用于检测由诊断端口允许进入的气流的特性,诊断端口可连接到泵的气流通道。本文公开了另外的实施例。
本文提出的第七发明构思提供了一种用于检测粉末涂装材料泵中的故障的诊断方法。在一个实施例中,该方法包括以下步骤:向压力室施加空气压力以关闭设置在泵中的夹管阀,并且检测压力或空气流量或两者,以确定是否存在与所述夹管阀相关联的泄漏。本文公开了另外的实施例。
本文提出的第八发明构思提供了一种用于检测粉末涂装材料泵中的故障的诊断方法。在一个实施例中,该诊断方法包括以下步骤:向泵中的压力室施加空气压力,该压力室具有设置在泵中的透气过滤器构件,并且检测压力或空气流量或两者,以确定通过透气过滤器构件的气流。本文公开了另外的实施例。
从参照附图对示例性实施例的以下描述,本文公开的本发明的这些和其他发明构思和实施例以及另外的方面和优点对于本领域技术人员将是显而易见的。
附图说明
图1是利用本发明的粉末涂装材料涂覆系统的简化示意图;
图2A-2C是根据本发明的泵的组装和分解等距视图;
图2D-2G是图2A的已组装的泵的正视图和横截面视图;
图3A和3B是泵歧管的等距视图和上平视图;
图4A和4B示出第一Y型块;
图5A和5B是阀本体的透视图和横截面视图;
图6A和6B以透视图示出另一Y型块布置;
图7是供应歧管的分解透视图。
图8是用于图2A的泵的气动流动装置的示例性实施例;
图9A和图9B是根据本发明的传输泵的等距图和分解等距图;
图10是用于传输泵的气动流动装置的示例性实施例;
图11是用于传输泵的气动回路的替代实施例;
图12是用于根据本发明的泵操作的材料流量曲线的图示;
图13是描绘对于两个不同泵循环速率的粉末流量与夹管阀打开持续时间的曲线图;
图14A是根据本文的教导的诊断设备的功能框图;
图14B是示出与泵接合的诊断设备的实施例;
图14C是用于与泵接合的诊断设备的替代实施例;
图15是图14的与粉末涂装材料泵接合的诊断设备的功能示意图;
图16A-16D是根据本文的教导的用于示例性诊断测试的阀和螺线管状态的示例性逻辑表;
图17示出诊断指示器的实施例。
具体实施方式
本文的公开内容和教导设想了一种用于粉末涂装材料泵的诊断设备。粉末涂装材料泵的一个实施例是用于颗粒材料的密相泵。泵可以与任何数目或类型的喷涂涂覆器装置或喷涂枪、粉末涂装喷涂隔室、粉末涂装材料涂覆系统控制器和粉末涂装材料供应部相结合使用。我们使用术语泵作为粉末涂装材料泵实施例的简写参考,但是我们还意图在本文使用的术语泵可以替代地包括用于除粉末涂装材料以外的材料的泵设计。
虽然示例性实施例示出了利用两个泵室和相关联的控制装置,例如四个气动夹管阀和两个透气过滤器构件的粉末涂装材料泵(本文也称为“泵”),但是本发明不限于这种泵设计。本文所述的诊断设备和方法可以与具有单个泵室和单个气动夹管阀,或多于两个泵室和多于或少于四个控制装置的泵一起使用。
本文中提及的流体压力是相对于泵外部的周围环境的大气或环境条件而言的,并且包括用于允许粉末涂装材料进入泵室中或将粉末涂装材料抽入到泵室中的术语抽吸、真空或负压;以及用于将粉末涂装材料从泵室排出或推出的术语递送或正压。在示例性实施例中,流体可以是普通空气,并且下文示例性实施例涉及空气压力和空气流量。可以在静态条件下检测空气压力(期望测量在一定体积中存在的空气压力),或者可以在基于时间的条件下检测空气压力(期望测量在一定体积中随时间的压力累积或衰减的速率)。本文提及的检测空气流量意指检测空气流量,并且我们在本文中可互换地使用术语。尽管示例性实施例描述了使用空气作为流体介质以通过泵输送粉末涂装材料,但是可以使用其他气体,因此本文中对“空气”的提及旨在包括替代的输送气体和流体,如果在特定应用中如此需要的话。虽然示例性实施例描述了使用粉末涂装材料,例如粉末涂料等的材料涂覆系统,但是本文的公开内容和发明不限于粉末涂装材料,而是替代地用于与特定泵设计兼容的其它颗粒粉末材料。因此,尽管本文中为了方便起见可以使用术语粉末作为对示例性实施方案的粉末涂装材料的简写参考,但是我们的意图是,词语粉末和本发明总体上广泛地包括任何颗粒材料或干颗粒粉末或材料。
在描述示例性泵之前,应当注意,下文描述的诊断设备和方法可以具有两种一般类别,但不是限制性的。第一个是检测通过一个或更多个透气过滤器构件的气流,以检测构件是否被阻塞或损失孔隙率。第二是检测空气压力和/或空气流量,以检测一个或更多个气动夹管阀是否泄漏或呈现其它故障状况。第三类别是替代实施例,其中可以测试泵内的气封的泄漏。第三类别的示例性实施例关于在泵的内部在与夹管阀分隔开的某处是否存在泄漏来测试泵的整个空气密封完整性。
另外,我们描述了诊断设备和泵之间的接口构造的两个基本实施例。在第一构造中,我们提到外部诊断设备,意指诊断设备经由泵入口端口、泵出口端口或两者与泵气动地接合。在两者的情况下,我们既不暗示也不要求同时性,但是这是一个选项。通过与泵入口端口和泵出口端口接口,我们指的是可以使用入口端口来执行一些诊断测试,而使用出口端口来执行其他诊断测试,并且可以在不同的时间进行。或者全部可以用一个端口或另一个端口来进行。在另一种构造中,我们提到机载诊断设备,意指诊断部件中的一些或全部要么与泵集成,要么与泵的气动或空气供应歧管404集成或与两者集成。换句话说,在机载版本中,可以利用一个或更多个诊断检测器来执行诊断,所述一个或更多个诊断检测器与泵和/或供应歧管404的空气通道接合,而不是与泵入口端口或泵的出口端口连接。在本文的示例性实施例中,所采用的泵和/或供应歧管的空气通道可以是如下空气通道,其使得诊断检测器与夹管阀的压力室串联(in-line)和/或与相应的夹管阀粉末流路串联。
串联意指诊断检测器被定位成与另一个部件气动连通,以形成通过检测器和部件的空气通道的公共或共用部分。例如,在通过检测器的气流也通过夹管阀的粉末流路部分的意义上,流量检测器可以与夹管阀串联。作为另一个示例,在通过流量检测器的气流也传递到夹管阀压力室的意义上,流量检测器可以与夹管阀串联。作为另一个示例,在通过检测器的气流也通过过滤器构件的意义上,流量检测器可以与用于透气过滤器构件的泵压力室串联。其它示例将从图15中显而易见。在气流的语境下对串联的提及并不暗示或意指这些部分在物理上沿着直线,而是指相关联的空气流路。
“密相”是指存在于颗粒流中的递送空气与用于在供应部例如供给料斗处使材料流体化的空气量大致相同。如本文所使用的,“密相”和“高密度”用于表达与在如下气动输送系统中的材料流的低空气体积模式相同的概念,在该气动输送系统中,不是所有的材料颗粒都以悬浮形式被携带。在这种密相系统中,与常规稀相系统相比,通过显著较小的递送空气体积沿着粉末流路促动材料,在沿着流路彼此推送的插塞的性质上,材料更多地流动,有点类似于将插塞作为活塞推送通过粉末流路。较低递送空气体积意指可以使用较小直径的粉末流路。对于较小横截面的流路,该移动可以在较低压力下实现。
相比之下,稀相是如下气动输送系统中的材料流的模式,在该气动输送系统中,所有颗粒以悬浮形式被携带。常规的流动系统将大量的递送空气引入流动流中,以便从供应部泵送材料并且将材料在正压下推送到喷涂涂覆装置。例如,大多数常规的粉末涂装喷涂系统利用文丘里泵将流体化的粉末从供应部抽入到泵中。文丘里泵通过设计将大量的递送空气添加到粉末流。通常,将流动空气和雾化空气添加到粉末,以在正压下推送粉末通过供给软管和涂覆器装置。因此,在常规的粉末涂装喷涂系统中,粉末被夹带在高速大体积气流中,因此需要大直径的粉末流道以便获得可用的粉末流量。
密相流通常与在高压下将材料传输到密闭容器相关地使用。本发明涉及材料涂覆而不仅仅是材料的输运或传输,与在高压下到密闭容器的稀相传输相比,设想在大幅降低的压力和流量下的流动。然而,本发明还设想了可以用于将材料传输到开放或密闭容器的密相传输泵实施例。
与具有约3立方英尺至约6立方英尺的空气体积流量的常规稀相系统(诸如使用文丘里泵布置等)相比,示例性泵可以例如在约0.8立方英尺至约1.6立方英尺下工作。因此,在示例性泵中,粉末输送速率可以是大约150克/分钟至大约300克/分钟。这些值旨在是示例性的而非限制性的。根据本发明的泵可以设计成在更低或更高的空气流量和材料输送值下操作。
密相流与稀相流也可以认为是空气流中的材料的富浓度与贫浓度,使得材料与空气的比率在密相系统中高得多。换句话说,与稀相流相比,在密相系统中,每单位时间相同量的材料经过较小面积的(例如,管的)流路横截面。例如,粉末供给管的横截面积为常规文丘里管型系统的供给管的面积的约四分之一。与常规稀相系统相比,对于每单位时间相当的材料流,材料在空气流中的密度为约四倍。
如图1所示,在一个实施例中,材料涂覆系统,诸如典型的粉末涂装喷涂系统等用数字10表示。这种布置通常包括粉末喷涂隔室12,将利用粉末涂装材料喷涂粉末喷涂隔室12中的物体或零件P。将粉末涂覆到零件P在本文中通常被称为粉末喷涂、涂装或涂覆操作程序或过程,然而,可以存在任何数目的控制功能、步骤和参数,所述任何数目的控制功能、步骤和参数在粉末实际上涂覆于零件之前、期间及之后被控制和执行。
如已知的,零件P使用悬挂件16或任何其它方便的合适布置悬挂在高架输送机14上。隔室12包括一个或更多个开口18,在零件P行进通过隔室12时,一个或更多个喷涂涂覆器20可以用于通过所述一个或更多个开口18将粉末涂装材料涂覆到零件P上。取决于整个系统 10的特定设计,涂覆器20可以具有任何数目。每个涂覆器20可以是如同装置20a的手动操作装置或在本文中称为自动涂覆器20b的系统控制装置,其中术语“自动”仅仅指的是如下事实:自动涂覆器可以安装在支撑件上并且由控制系统触发和关闭,而不是手动支撑和手动触发。本发明涉及使用手动和/或自动喷涂涂覆器的粉末涂装材料涂覆系统。
在粉末涂装材料涂覆工业中,通常将粉末涂覆器称为粉末喷涂枪,并且关于本文的示例性实施例,我们将可互换地使用术语涂覆器和喷涂枪。然而,本公开还旨在适用于除了粉末喷涂枪之外的材料涂覆装置,因此更一般的术语涂覆器用于表达如下观点:除了在本文中描述的示例性粉末涂装材料涂覆系统以外,本发明还可以用于许多颗粒材料涂覆系统。本发明同样适用于利用静电喷涂枪以及非静电喷涂枪的系统。本发明也不受与词语“喷涂”相关联的功能性的限制。尽管本发明特别适用于粉末喷涂涂覆,但是本文公开的泵概念以及诊断系统和方法可以用于除了仅喷涂之外的其它材料涂覆技术,无论这样的技术是否被称为分配、排出、涂覆或可能用于描述特定类型的材料涂覆装置其他技术。
喷涂枪20通过相关联的粉末供给或供应软管24从供应部或供给中心诸如料斗22或其它材料供应部接收粉末。自动枪20b通常安装在支撑件26上。支撑件26可以是简单的固定结构,或者可以是可移动的结构,例如在喷涂操作期间可以使喷涂枪上下移动的摆动器,或者可以将枪移入和移出喷涂隔室的枪移动器或往复器,或者其组合。
喷涂隔室12被设计为通常是通过进入该隔室中的大流量的封闭空气将粉末过喷物封闭在该隔室内。进入隔室中的气流通常由粉末过喷物再利用或回收系统28实现。回收系统28例如通过管道30从隔室中抽拉夹带有粉末过喷物的空气。在一些系统中,粉末过喷物通过返回管线32返回到如图所示的供给中心22。在其他系统中,粉末过喷物被倾倒或以其他方式回收在单独的容器中。
在一个实施例中,通过第一传输泵400将粉末从回收系统28传输回到供给中心22,将在下文中描述其示例性实施例。相应的枪泵402 用于将粉末从供给中心22供应到相关联的喷涂涂覆器或喷涂枪20。例如,第一枪泵402a用于向手动枪20a提供密相粉末流,并且第二枪泵 402b用于向自动枪20b提供密相粉末流。在下文中描述枪泵402的示例性实施例。本文公开的诊断系统可以与本文公开的示例性泵一起使用或者根据需要与不同的泵设计一起使用,其中密相泵对于本文公开的诊断设备和方法特别有用。
每个枪泵402通过加压气体工作,所述加压气体例如是通过气动供应歧管404(图7)供应到喷涂枪20的普通空气。示例性实施例提供了泵和供应歧管布置,通过泵和供应歧管布置将泵402安装到供应歧管404(因为图1中示出了两个枪泵,所以相应的供应歧管被标记为 404a和404b),在泵402和供应歧管404之间有垫圈或其他空气密封装置。这消除了供应歧管404和泵402之间的不必要的管件。虽然在图1中示出为直接连接,但是可以设想,在实践中,供应歧管404a、 404b可以被设置在机柜或其他封壳中并且安装到泵402,且机柜的壁位于供应歧管404a、404b与泵402之间。以这种方式,可能包括电力的供应歧管404a、404b诸如电磁阀与喷涂环境隔离。
为了将在下文中解释的目的,供应歧管404(在本文中也被称为气动供应歧管或空气供应歧管)将加压空气供应到相关联的泵402。另外,每个供应歧管404可以包括经由空气软管或管线405设置到喷涂枪20的加压图案空气供应部。主空气408从系统10的终端用户的制造设施内的任何方便的源被提供给供应歧管404。每个泵402将粉末经由粉末供应软管406供应到其相应的涂覆器20。
在图1的实施例中,第二传输泵410可以用于将粉末从原始粉末 (也就是说,未使用的粉末)的供应部412传输到供给中心22。本领域技术人员将理解,所需的传输泵410和枪泵402的数目将由整个系统10的要求以及将使用系统10执行的喷涂操作来确定。
尽管枪泵和传输泵可以是相同的设计,但是在示例性实施例中,存在将在下文中描述的差异。这些差异考虑到枪泵优选为喷涂涂覆器 20提供平稳一致的粉末材料流,以便在物体P上提供最佳的涂装,而传输泵400和410可以用于将粉末从一个接收器以足够高的流量和体积移动到另一个接收器,以跟上来自涂覆器的粉末需求并且可选择地由回收系统28收集的粉末过喷物补充。本文所述的诊断设备和方法可以用于枪泵、传输泵或两者。
泵400、410和402的示例性实施例以及材料涂覆系统10(包括喷涂隔室12、输送机14、枪20、回收系统28和供给中心或供应部22) 的选定设计和操作,不构成本发明的必要部分,而是可以与本文公开的诊断设备和方法结合使用,并且可以基于特定涂装涂覆的要求来选择。然而,在2004年8月18日提交的名称为“SPRAY APPLICATOR FOR PARTICULATEMATERIAL(用于颗粒材料的喷涂涂覆器)”的并且2005年3月3日公布为WO 2005/018823A2的待审国际专利申请号PCT/US04/26887中描述了非常适于与本发明一起使用的特定喷涂涂覆器,该待审国际专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。然而,根据特定涂覆的需要,可以使用许多其它的涂覆器设计。控制系统39 同样可以是常规控制系统,例如基于可编程处理器的系统或其他合适的控制电路。控制系统39通常通过使用可编程逻辑和程序/软件例程来执行各种各样的控制功能和算法,所述可编程逻辑和程序/软件例程大致在图1中示出为包括但不必限于供给中心控制器36(例如,供应控制器和泵操作控制器)、枪操作控制器38(诸如枪触发控制器等)、枪位置控制器40(诸如往复器/枪移动器26当被使用时的控制功能)、粉末回收系统控制器42(诸如用于旋风分离器、过滤鼓风机等的控制功能)、输送机控制器44和材料涂覆参数控制器46(诸如粉末流量、涂覆的膜厚度、静电或非静电涂覆等)。控制系统39用作逻辑装置,其优选地包括程序逻辑,通过该程序逻辑生成用于操作粉末涂装材料泵的气动控制信号。用于诊断设备的逻辑装置和包括用于泵操作的指令和控制的方法可以被实现为控制系统39逻辑的一部分,或者可以与控制系统39分离地接合,或者替代地还可以单独地由不同的控制系统提供,所述不同的控制系统具有用于为了诊断测试运行泵的控制逻辑。常规的控制系统理论、设计和编程可以用于本文所述的所有电子控制功能和逻辑。
尽管本文所述的实施例是在用于粉末涂装材料涂覆系统的密相泵的语境中给出的,但本领域技术人员将容易理解,本发明可以用于许多不同的干颗粒材料涂覆系统中,包括但不限于:轮胎上的滑石粉,诸如用于尿布的超吸收剂,诸如面粉、糖、盐等的食品相关材料,干燥剂,脱模剂和药物。这些实施例旨在说明用于将颗粒材料涂覆于物体的本发明的广泛涂覆。所选择的材料涂覆系统的具体设计和操作不提供对本发明的限制,除非另有明确说明。
现在参照图2A、图2B和图2C,示出了适合与本发明一起使用的密相泵402的示例性实施例。虽然泵402也可以用作传输泵,但是其特别设计为用于向喷涂涂覆器20供应材料的枪泵。枪泵402以及传输泵400和410共用许多共同的设计特征,这些设计特征将从本文的详细描述中显而易见。
泵402优选地但不必要在设计上模块化。泵402的模块化结构由泵歧管本体414和阀本体416实现。泵歧管本体414容纳一对泵室连同若干空气通道,如本文将进一步解释的。阀本体416容纳多个阀元件,如本文中也将解释的。阀元件响应于从泵歧管本体414连通到阀本体416中的空气压力信号。虽然本文的示例性实施例示出了使用可以以气动夹管阀的形式实现的阀元件,但是本领域技术人员将容易地理解,可以使用除了气动夹管阀之外的其他控制阀设计来实现本发明的各个方面和优点。气动夹管阀是这样的夹管阀:其被设置在夹管阀压力室中,并且诸如为粉末涂装提供流通通道,并且通过作用在夹管阀本体上的空气压力的压缩力而夹紧关闭。夹管阀响应于从夹管阀压力室移除空气压力而打开以便流动,其中夹管阀通常由弹性材料制成,以便返回到夹管阀打开的自然或松弛状态。替代地,也可以通过在夹管阀压力室中施加负压来促进打开夹管阀。
泵的上部402a可以适配用于净化空气布置418a和418b,并且泵的下部402b可以适配用于泵入口420和泵出口422。粉末供给软管24被连接到泵入口420以从诸如供给料斗22的供应部供应粉末流。使用粉末供应软管406(图1)用于将泵出口422连接到喷涂涂覆器20,无论它是否为定位在喷涂隔室12中的手动或自动喷涂枪。供应到泵402的粉末可以但不比要被流体化。
因此,在泵402的单个端部402b处发生粉末摄入到泵402中和从泵402排出。这允许在泵的相反端部402a处提供净化功能418,从而提供更容易的净化操作,如本文将进一步解释的。
如果只有一个泵室(其是本发明的可用实施例),则阀本体416 可以直接连接到供应歧管404,因为将仅需要通过泵的两个粉末路径 (抽吸和输送)。然而,为了从泵产生稳定、一致和可调节的粉末流,可以提供两个或更多个泵室。当使用两个泵室时,它们优选异相地被操作,使得当一个泵室正从入口接收粉末时,另一个泵室正将粉末供应到泵出口。以这种方式,粉末大体从泵连续地流动。对于单个泵室,情况将不是这样,因为由于需要首先用粉末填充泵室,所以在来自每个单独泵室的粉末流动流中存在间隙。当使用两个以上的室时,可以根据需要调整它们的正时。在任何情况下,优选但不要求所有泵室与泵入口处的单个端口和泵出口处的单个端口连通。
优选但不要求粉末涂装材料被允许进入到或流入到每个泵室中以及从每个泵室排出在室的单个端部处实现。这提供了一种布置,通过该布置,可以在泵室的相反端部处使用直通净化功能。因为在示例性实施例中每个泵室与相同的泵入口和出口连通,所以使用附加的模块单元来提供Y型块形式的分支粉末流路。
第一Y型块424互连在泵歧管本体414和阀本体416之间。第二 Y型块426形成泵的入口/出口端,并且连接到阀本体416的与第一Y 型块424相反的侧面。第一组螺栓428用于将泵歧管本体414、第一Y 型块424和阀本体416连接在一起。第二组螺栓430用于将第二Y型块426连接到阀本体416。因此,图2A中的泵在完全组装时是非常紧凑且坚固的,但仍可以容易且单独地移除下Y型块426以更换粉末流路磨损部件,且不需要完全拆卸泵。第一Y型块424提供远离每个泵室的两分支粉末流路。来自每个泵室的一个分支通过阀本体416与泵入口420连通,并且来自每个室的另一个分支通过阀本体416与泵出口422连通。第二Y型块426用于结合阀本体416中的从泵的泵入口 420到泵出口422的公共粉末流动路径。以这种方式,每个泵室通过控制阀与泵入口连通,并通过另一个控制阀与泵出口连通。因此,在示例性实施例中,在阀本体中存在四个控制阀,优选为气动夹管阀的形式,其控制粉末流入和流出泵室。
我们分别使用附图标记420和422用于泵入口和泵出口。泵入口和泵出口可以以泵入口端口和泵出口端口的形式实现,因此,我们使用相同的附图标记420来表示泵入口或泵入口端口,并且用422来表示泵出口或泵出口端口。
在图2B、图2E、图2G、图3A和图3B中详细地示出泵歧管414。泵歧管414包括泵歧管本体432,泵歧管本体432具有分别贯通其的第一孔434和第二孔436。这些孔434、436中的每一个分别接收总体圆柱形的可透气体的过滤器构件438和440(本文中也简称为过滤器构件)。可透气体的过滤器构件438、440包括插入到第一Y型块424(图 4B)内部的沉孔中的减小外径的下端438a和440a,所述沉孔有助于维持过滤器构件438、440对准和稳定。过滤器构件438、440的上端优选根据需要利用适当的气封与净化空气配件504的的底端邻接。过滤器构件438、440各自限定用作粉末泵室的内部空间(438c、440c),因而在该实施例中设置有两个粉末泵室。因此,在本文中互换地使用术语过滤器构件和泵室,因为过滤器构件438、440每一个限定作为泵室的内部体积。孔434、436的一部分被适配成接收如下文将描述的净化空气布置418a和418b。
过滤器构件438、440可以是相同的,并且各自允许诸如普通空气的气体穿过过滤器构件的圆柱形壁,但不允许粉末穿过。过滤器构件 438、440可以由例如多孔聚乙烯制成。这种材料通常用于粉末供给料斗中的流体化板。示例性材料具有约40微米的开口尺寸和约40-50%的孔隙率。这种材料可从Genpore或Poron商购获得。根据需要可以使用其它多孔材料。过滤器构件438、440每一个具有比其相关联的孔434、 436的直径小的直径,使得在孔434、436的壁与过滤器构件438、440 的壁之间提供小的环形空间(参见图2E、图2G)。该环形空间用作气动泵压力室。当泵压力室具有施加到其的负压或抽吸压力时,粉末被吸入粉末泵室(438c、440c)中,并且当将正压或递送压力施加到泵压力室时,粉末泵室(438c、440c)中的粉末被促动出来。
泵歧管本体432包括一系列六个空气入口孔口442。这些孔口442 用于将气动能量或信号输入到泵中。其中四个孔口442a、442c、442d 和442f通过相应的空气通道444a、444c、444d和444f与阀块416中的相应的夹管阀压力室446流体连通,因此用于提供正加压阀致动空气,如下文将解释的。注意,空气通道444可以从泵歧管表面448水平延伸到泵歧管本体432中,然后竖直向下延伸到泵歧管本体432的底表面,在泵歧管本体432的底表面处,空气通道444与通过上Y型块424和阀本体416的相应竖直空气通道连通,其中空气通道444连结到阀本体416中的相应的水平空气通道以通向每个相应的夹管阀压力室446。在这些空气通道中可以包括空气过滤器(未示出),以在夹管阀元件或气封可能变得折损的情况下防止粉末向上流入到泵歧管 414和供应歧管404中。剩余的两个孔口442b和442e分别经由空气通道444b和444e与孔434、436流体连通。这些孔口442b和442e因此用于向歧管本体432中的泵压力室提供正压或递送压力以及负压或吸入压力。
孔口442优选地但不必形成在泵歧管本体432的单个平面表面448 中。空气供应歧管404包括与泵歧管本体孔口442对准的相应的一组孔口,并且当供应歧管404被安装在泵歧管414上时,所述相应的一组孔口与供应歧管404流体连通。以这种方式,供应歧管404可以通过简单的平面接口为夹管阀和泵室供应所有所需的空气。空气密封垫片450在泵歧管414的面和供应歧管404的面之间被压缩,以在对齐的孔口之间提供流体密封的气封。因为净化空气所需的体积、压力和速度,优选在供应歧管和泵歧管之间使用单独的净化空气连接件。尽管两个歧管之间的平面接口是优选的,但是不是要求的,并且可以根据需要对从供应歧管404到泵的每个气动输入使用单独的连接件。平面接口允许供应歧管404(在一些实施例中,其包括电螺线管)被放置在机柜内,且泵在机柜的外部(泵通过机柜壁中的开口安装到供应歧管),以便帮助从整个系统10隔离电能。应注意,泵402在使用期间不需要安装在任何特定方位上。
参照图4A和图4B,第一Y型块424包括第一和第二端口452、 454,所述第一和第二端口452、454与它们相应的泵室434、436对准。端口452、454中的每一个分别与两个分支452a、452b和454a、454b 连通(图4B仅示出了端口452的分支)。因此,端口452与分支452a和452b连通。因此,在第一Y型块424中总共有四个分支,其中两个分支与一个压力室连通,而另两个分支与另一个压力室连通。分支452a、452b和454a、454b形成通过两个泵室的泵的粉末路径的一部分。粉末通过四个分支中的每一个的流由阀本体416中的单独的夹管阀控制,如将在本文中描述的。注意,Y型块424还包括四个空气通道456a、 456c、456d、456f,所述四个通气通道456a、456c、456d、456f分别与泵歧管本体414中的空气通道444a、444c、444d和444f流体连通。可以使用垫圈459以在泵歧管本体414和第一Y型块424之间提供流体密封的连接。
端口452和454各自包括沉孔458、460,所述沉孔458、460接收诸如常规O形环的气封462、464(图2C)。这些气封在过滤器构件 438、440的下端和Y型块端口452、454之间提供流体密封的空气密封。它们还允许轻微的公差变化,使得过滤器构件438、440紧紧地保持在适当位置。
另外参照图5A和5B,阀本体416包括四个通孔446a、446b、446c 和446d,这四个通孔446a、446b、446c和446d用作相应数目的夹管阀的压力室。阀本体的上表面466包括两个凹陷区域468和470,每个凹陷区域包括两个端口,每个端口由相应的孔446的一端形成。在该实施例中,第一凹陷部分468包括孔口472和474,所述孔口472和 474分别由它们相应的孔446b和446a形成。同样地,第二凹陷部分 470包括孔口476和478,所述孔口476和478分别由它们相应的孔446d 和446c形成。在阀本体416的相反侧面479上形成有相应的孔口。
每个压力室446a-d保持入口或吸入夹管阀元件480或者出口或递送夹管阀481。每个夹管阀元件480、481是由合适材料制成的相当柔软的柔性构件,所述材料例如是天然橡胶、乳胶或硅胶。每个阀元件 480、481包括中心的总体圆柱形的本体482和两个凸缘端484,这两个凸缘端484具有比中心本体482更宽的直径。凸缘端用作气封,并且当阀本体416被夹在第一Y型块424和第二Y型块426之间时,凸缘端绕孔446a-d被压缩。以这种方式,每个夹管阀为粉末通过阀本体 416到第一Y型块中的分支452、454中的相应一个分支限定流路。因此,一对夹管阀(吸入阀和递送阀)与歧管本体中的一个泵室(过滤器构件440)连通,而另一对夹管阀与另一个泵室(过滤器构件438) 连通。每个室有两个夹管阀,因为一个夹管阀控制流入泵室中的粉末流(吸入),另一个夹管阀控制流出泵室的粉末流(输送)。每个夹管阀中心本体部分482的外径小于其相应的压力室446的孔径。这样围绕每个夹管阀留出环形空间,该环形空间用作该阀的压力室。
阀本体416包括分别与四个压力室孔446a-d连通的空气通道 486a-d,如图5B所示。这些空气通道486a-d包括竖直延伸部(如图 5B所示)488a-d。这四个空气通道延伸部488a、488b、488c、488d分别与泵歧管414中的四个空气通道444d、444f、444a、444c的竖直部分以及与上Y型块424中的竖直通道456d、456f、456a、456c流体连通。提供密封件490用于气密连接。
以这种方式,阀本体416中的每个压力室446全部经由穿过歧管本体、第一Y型块和阀本体的内部通道与泵歧管414中的相应的一个空气孔口442流体连通。当接收到从供应歧管404(图1)进入泵歧管 414的正空气压力时,相应的阀480、481通过作用在柔性阀本体的外柔性表面上的空气压力的力关闭。当压力室中的外部空气压力被移除时,阀由于其自身的恢复力和弹性而打开。这种真正的气动致动避免使用任何机械致动或其它控制构件来打开和关闭夹管阀,这是对常规设计的重大改进。四个夹管阀480、481中的每一个优选地对于枪泵402 独立地受到控制。
根据本发明的另一方面,阀本体416优选地由足够透明的材料制成,使得操作者可以在视觉上观察其中的夹管阀的打开和关闭。合适的材料是丙烯酸,但也可以使用其它透明材料。查看夹管阀的能力也提供了对夹管阀故障的良好视觉指示,因为粉末将是可见的。
另外参照图6A和图6B,泵的剩余部分是由第二Y型块端本体492 形成的入口端402b。端本体492包括第一凹部494和第二凹部496,每个凹部被适配成接收Y型块498a和498b。一个Y型块用于粉末入口,另一个用于粉末出口。由于每个Y型块498的内表面暴露于粉末流,所以每个Y型块498是磨损部件。由于本体492简单地用螺栓固定到阀本体416上,所以通过移除本体492来更换耐磨部件是简单的事情,从而避免必须拆卸泵的其余部分。
每个Y型块498包括下端口500,该下端口500被适配成接收配件或其他合适的软管连接器,所述配件或其他合适的软管连接器可以用作泵入口端口420和泵出口端口422(图2A),其中一个配件连接到软管24和另一软管406,软管24延伸到粉末供应部,另一软管406延伸到喷涂涂覆器,例如喷涂枪20(图1)。每个Y型块包括延伸远离端口500的两个粉末路径分支502a、502b、502c和502d。第二Y型块498中的每个粉末路径与夹管阀480、481中的相应一个流体连通。因此,在泵入口端口420处进入泵的粉末通过两个下Y型块498中的第一个分支到两个夹管阀中并从那里通向泵室。类似地,来自两个泵室的粉末从其他两个夹管阀经由另一个下Y型块498重新结合到单个泵出口端口422中。
粉末流路如下。粉末通过公共粉末端口入口420进入,并且经由下Y型块498b中的路径502a或502b分支到两个入口或吸入夹管阀 480。入口夹管阀480中的每一个经由穿过第一或上Y型块424的相应路径的相应一个分支452、454连接到粉末泵室434、436中相应的一个。上Y型块424的其它分支452、454中的每一个从相应的泵室接收粉末,且粉末通过第一Y型块424流动到两个出口或递送夹管阀481。每个出口夹管阀481也连接到下Y型块498a中的相应一个分支502,其中来自两个泵室的粉末重新结合到单个泵出口端口422。对于本文稍后提出的诊断概念,这些粉末流路(当粉末不通过泵被供给时)是可以用于如本文稍后描述的各种压力和空气流量诊断测试的空气流路。
气动流路如下。当要关闭任何夹管阀时,供应歧管404在泵歧管本体414中的相应孔口442处造成压力增加的结果。增加的空气压力流经泵歧管本体414中的相应空气通道442、444,向下流经第一Y型块424中的相应空气通道456并且进入阀本体416中的相应空气通道 486,流向适当的压力室446。可以存在许多在泵内的附加空气通道或空气流路以及供应歧管404。遍及供应歧管404和泵,在两个空气通道需要以气密方式连接的地方使用气封(其中许多已经在上文中描述),使得当泵完全组装好时,优选在正常操作期间没有空气泄漏到泵外部的环境大气。夹管阀压力室是一个例外,当夹管阀处于打开状态下时,夹管阀压力室优选被排放。
应当注意,根据本公开的泵提供了基于粉末泵室的填充百分比的比例流量阀,这意指来自泵的粉末的流量可以通过控制将粉末供给至泵室的夹管阀的打开时间而精确地受到控制。这允许泵循环(即,用于填充和排空泵室的持续时间)足够短,使得独立于流量实现粉末的平稳流动,且流量独立地受到夹管阀的操作的控制。因此,可以完全通过控制夹管阀来调节流量,而不必对泵进行任何物理改变。
净化功能被大大简化,因为泵提供了使粉末从单个端部进入和离开泵室的方式,使得泵室的相反端部可以用于净化空气。如图2A、图 2C、图2E和图2G所示,净化空气配件504插入其相应的泵室438、 440的上端。配件504接收相应的止回阀506,所述相应的止回阀506 被布置成仅允许流入泵室438、440。止回阀506接收相应的净化空气软管配件508,净化空气软管可以连接到所述净化空气软管配件508。净化空气从供应歧管404被供应到泵,如下文所述。净化空气因此可以直接流经粉末泵室并且通过泵内部的粉末路径的其余部分,以对于颜色改变操作非常有效地净化泵。操作者不需要进行特殊的连接或改变来实现该净化操作,从而减少清洁时间。一旦安装了系统10,净化功能总是被连接且是可用的,从而显著减少颜色改变时间,因为净化功能可以由控制系统39执行,而操作者不必进行或中断与泵的任何粉末或气动连接。
从图1和图2A注意,当所有四个夹管阀480、481处于打开状态时,净化空气将直接流经泵室,流经第一Y型块424、夹管阀本身480、 481、第二Y型块498中的粉末路径,并且从入口420和出口422流出。因此,可以在整个泵中供应净化空气,净化空气然后被供应到喷涂涂覆器以净化该装置以及净化供给软管,并且返回到粉末供应部22。因此,提供了允许正向和反向净化的密相泵概念。
如图7所示,所示的供应歧管404实质上是控制空气到泵402的流动的一系列电磁阀和空气源。图7中所示的特定布置是示例性的并且意图不是限制性的。为了操作泵402对空气的供应可以在没有歧管布置的情况下以多种方式进行。提供图7的实施例,因为它对于具有泵的平面接口布置是特别有用的,然而,也可以使用其他歧管设计。
供应歧管404包括供应歧管本体510,该供应歧管本体510具有抵靠泵歧管本体414(图3A)的表面448安装的第一平面512,如前所述。因此,面512包括六个孔口514,这六个孔口514与泵歧管414 中它们相应的孔口442对准。供应歧管本体510被加工成在其中具有适当数目和位置的空气通道,使得适当的空气信号在正确的时间被递送到孔口514。因此,歧管还包括一系列阀,所述一系列阀用于控制空气到孔口514的流动以及用于控制净化气流。通过使用常规文丘里泵 518在歧管404中生成负压。通过适当的配件520将系统或车间空气提供给歧管404。物理歧管布置的细节对于理解和实践本发明不是必要的,因为歧管简单地操作以为空气源提供空气通道以操作泵,并且可以以各种各样的方式实施。相反,在气动流动的示意图的语境下描述了注意的细节。然而,此时应注意到,为了下文将描述的目的,为阀本体414中的每个夹管阀提供单独的控制阀。
参照图8,提供了第一实施例的气动图。主空气408进入供应歧管404并且到达第一调节器532,以将泵压力源534提供给泵室438、 440,以及经由空气软管406将图案成形空气源405提供给喷涂涂覆器 20。在净化空气电磁阀538的控制下,主空气也用作净化空气源536。主空气也进入第二调节器540,以产生用于操作文丘里泵的文丘里空气压力源542(以对泵室438、440产生负压),并且还产生夹管空气源 544以操作夹管阀480、481。
使用电磁控制阀538或用于净化空气的其它合适的控制装置提供多种净化能力。第一方面是可以选择两种或更多种不同的净化空气压力和流量,从而允许软和硬净化功能。除了电磁阀之外的其他控制布置可以用于提供两个或更多个净化气流特性。控制系统39选择软或硬净化,或者可以使用手动输入进行该选择。对于软净化功能,较低的净化空气流量通过供应歧管404被供应到泵压力室434、436中,泵压力室434、436是多孔构件438、440与它们相应的孔434、436之间的环形空间。控制系统39进一步选择打开一组夹管阀(吸入或输送)而关闭另一组。净化空气通过过滤器构件438、440排出并且从打开的阀排出以将系统正向净化到喷涂枪20或反向(向后)净化到供应部22。然后控制系统39使打开和关闭的那些夹管阀反向。也可以通过打开所有四个夹管阀来同时在两个方向上进行软净化。类似地,较高的净化空气压力和流量可以用于正向、反向或同时的硬净化功能。通过使空气排放通过多孔构件438、440执行净化功能还有助于移除已被多孔构件捕获的粉末,从而在多孔构件需要更换之前延长多孔构件的使用寿命。
硬或系统净化也可以使用两个净化装置418a和418b来实现。高压流动空气可以通过净化空气配件508输入(净化空气可以从供应歧管404提供),并且该空气直接流经由多孔构件438、440部分地限定的粉末泵室并且从泵流出。同样,可以根据需要选择性地操作夹管阀 480、481,以正向或反向或同时净化。
应当注意的是,仅在正向或反向方向上可选地净化的能力提供了更好的净化能力,因为如果净化只能同时在两个方向上进行,则净化空气将流经具有最小阻力的路径,由此一些粉末路径区域可能未得到充分净化。例如,当试图净化喷涂涂覆器和供应料斗时,如果涂覆器完全向气流打开,则净化空气将倾向于流出涂覆器,并且可能不能充分地净化料斗或供应部。
因此,泵允许从供应部到喷涂枪并且经过喷涂枪的整个粉末路径被单独地或同时净化且实质上不需要操作者动作。可选的软净化可以用于在用硬净化空气冲击粉末路径之前从流路中轻轻地吹出残余粉末,从而防止首先正在进行的硬净化的冲击熔合或其它有害影响。
用于文丘里泵的正空气压力542进入控制电磁阀546,并且从控制电磁阀546通向文丘里泵518。文丘里泵的输出端518a是负压或局部真空,其连接到两个泵电磁阀548、550的入口。泵阀548和550用于控制是否向泵室438、440施加正压或负压。阀548、550的附加输入从第一伺服阀552接收正压空气,第一伺服阀552接收泵压力空气 534。泵阀548、550的出口通过上述空气通道方案连接到泵室中的相应一个泵室。注意,净化空气536示意性地指示为穿过多孔管438、440。
因此,泵电磁阀550和552用于通过交替地向泵室施加正压和负压,通常是但不必是180°异相,来控制泵402的操作,使得当一个泵室被加压时另一个泵室处于负压下,反之亦然。以这种方式,一个泵室填充有粉末,而另一个泵室排空。应注意,泵室可以完全“充满”粉末或可以不完全“充满”粉末。如本文将要解释的,通过使用用于夹管阀的独立控制阀,可以精确地控制非常低的粉末流量。也就是说,可以撇开泵室的循环速率独立地控制夹管阀,以在每个泵送循环期间将更多或更少的粉末供给到室中。
夹管阀空气544输入到四个夹管阀控制螺线管554、556、558和 560中。使用四个阀,使得优选地对四个夹管阀480、481中的每一个的操作进行独立的正时控制。在图8中,“递送夹管阀”是指粉末通过其离开泵室的两个夹管阀481(在图15中也标记为B和C),“吸入夹管阀”是指粉末通过其被供给到泵室的两个夹管阀480(在图15 中也标记为A和D)。虽然使用相同的附图标记,但是每个吸入夹管阀和每个递送夹管阀是独立受控制的。
第一输送电磁阀554控制到第一递送夹管阀481的夹管阀压力室 446b的空气压力;第二输送电磁阀558控制到第二递送夹管阀481的夹管阀压力室446c的空气压力;第一吸入电磁阀556控制到第一吸入夹管阀480的夹管阀压力室446a的空气压力;并且第二吸入电磁阀560控制到第二吸入夹管阀480的夹管阀压力室446d的空气压力。
图8的气动图因此示出了歧管404响应于来自控制系统39(图1) 的各种控制信号而产生的功能气流。
参照图9A和图9B,还设想了传输泵400。传输泵的许多方面与喷涂涂覆器泵402相同或相似,因此不需要详细重复。
虽然枪泵402也可以用作传输泵,但是传输泵主要用于使较大量的粉末在容器之间根据需要尽快地移动。此外,尽管如本文所述的传输泵将不具有相同的四通独立夹管阀操作,但是可以利用与枪泵相同的控制过程来操作传输阀。例如,一些涂覆需要将大量的材料涂覆在大表面上而同时维持对饰面(finish)的控制。通过还结合本文所述的四个独立夹管阀控制过程,可以将传输泵用作用于涂覆器的泵。
在图1的系统中,传输泵400用于将粉末从回收系统28(例如,旋风器)移动回到供给中心22。传输泵410还用于将原始粉末从诸如盒的供应部传输到供给中心22。在这样的示例中以及其他示例中,流动特性在传输泵中不重要,因为粉末流不被传送到喷涂涂覆器。
在传输泵400中,为了增加粉末流量,需要更大的泵室。在图9A 和图9B的实施例中,泵歧管现在由两个延伸的管状壳体564和566替代,这两个延伸的管状壳体564和566封装延长的多孔管568和570。较长的管568、570可以在每个泵循环期间容纳更大量的粉末。多孔管 568、570具有比壳体564、566略小的直径,使得在多孔管568、570 与壳体564、566之间提供环形空间,所述环形空间用作用于正压和负压的压力室。空气软管配件572和574被设置成连接空气软管,空气软管在下文将要描述的传输泵空气供应系统处也连接到正压和负压源。因为没有使用泵歧管,所以气动能量被单独地泵送到泵400中。
空气软管配件572和574与相应的壳体564和566内的压力室流体连通。以这种方式,粉末通过负压和正压被抽入和推送出泵室568、 570,如在枪泵设计中那样。同样类似地,提供净化端口布置576和578,并且净化端口布置576和578以与在枪泵设计中相同的方式起作用,包括止回阀580、582。
提供阀本体584,其容纳四个夹管阀585,所述四个夹管阀585控制粉末流入和流出泵室568和570,如在枪泵设计中那样。如在枪泵中,夹管阀被设置在阀本体584中的相应压力室中,使得正空气压力用于关闭阀,并且当移除正压时,阀在其自身的恢复力下打开。然而,将使用如将稍后描述的不同的夹管阀致动方案。还提供上Y型块586和下Y型块588以提供如枪泵设计中的分支粉末流路。下Y型块588因此也与粉末入口配件590和粉末出口配件592连通。因此,来自单个入口的粉末通过相应的夹管阀和上Y型块586流向两个泵室568、570,并且流出泵室568、570的粉末流经相应的夹管阀到达单个出口592。分支的粉末流路以类似于枪泵实施例的方式实现,并且不需要在此重复。传输泵还可以结合下Y型块588中的可替换的磨损部件或插入件,如在枪泵中那样。
再次,因为在传输泵中没有使用泵歧管,所以提供单独的空气入口594和596用于操作设置在压力室中的夹管阀,如在枪泵设计中那样。即使存在四个夹管阀,也只需要两个空气入口,原因如下。端盖 598可以用于保持壳体对准并且提供用于空气配件和净化配件的结构。
因为与粉末流的质量相比更关注传输泵中的流动的量,所以不需要对所有四个夹管阀的单独控制,尽管可以选择性地进行对所有四个夹管阀的单独控制。因此,可以同时致动成对的夹管阀,与泵循环速率一致。换句话说,当一个泵室正填充粉末时,另一个正排出粉末,并且因此相应的成对的夹管阀被打开和关闭。可以与致动泵室的正压和负压同步地致动夹管阀。此外,通过内部地连接用于一起操作的夹管阀对的相应的压力室对,可以使用到夹管阀压力室的单个空气入口。因此,两个夹管阀用作使粉末离开泵的传输阀,并且两个夹管阀用作将粉末抽入到泵中的吸入阀。然而,由于泵室交替地输送和吸入,所以在每个半循环期间,存在一个打开的吸入夹管阀和一个打开的递送夹管阀,每个夹管阀连接到不同的泵室。因此,在阀本体584内部,一个吸入夹管阀的压力室和一个递送夹管阀的压力室连接在一起,并且另外两个夹管阀的压力室也连接在一起。对于其中每个夹管阀连接到不同的泵室的夹管阀对,都是这样做。互连可以通过简单地在阀本体内在一对压力室之间提供交叉通道来实现。
如图10所示,传输泵400的气动图比与喷涂涂覆器一起使用的泵略微更简化。主空气408被输入到文丘里泵600,文丘里泵600用于为传输泵室产生负压。主空气还被输入到调节器602,其中递送空气被供应到第一和第二室电磁阀604、606的相应的输入端。室阀还接收来自文丘里泵600的负压作为输入。电磁阀604、606具有与传输泵的相应压力室流体连通的相应输出端608、610。
在该实施例中的电磁阀是空气致动的而不是电致动的。因此,来自气动正时器或梭阀616的空气信号612和614用于使阀604、606在到泵的压力室的正压输出和负压输出之间交替。合适的气动正时器或梭阀的示例是可从Hoerbiger-Origa获得的型号S9 568/68-1/4-SO。如在枪泵中,泵室交替,使得一个正填充,另一个正排出。梭动正时器信号612还用于致动四通阀618。主空气通过调节器620减小到较低的压力,以产生用于传输泵夹管阀的夹管空气622。夹管空气622被输送到四通阀618。夹管空气联接到用于一个泵室的夹管阀624和用于另一泵室的夹管阀626,使得相关联的夹管阀对在与泵室相同的循环时间期间一起打开和关闭。例如,当递送夹管阀624a对一个泵室打开时,用于另一泵室的递送夹管阀626a关闭,同时吸入夹管阀624b关闭,并且吸入夹管阀626b打开。在每个泵循环的下半个循环期间,阀反向,使得泵室如枪泵一样交替。因为夹管阀以与泵室相同的正时循环操作,所以实现了连续的粉末流。
图11示出了传输泵气动回路的替代实施例。在该实施例中,泵的基本操作是相同的,然而,现在使用单个阀628来使到泵室的正压和负压交替。在这种情况下,使用气动频率发生器630。合适的装置是可从Crouzet获得的型号81 506 490。发生器630产生变化的空气信号,所述变化的空气信号致动室4通阀628和夹管空气4通阀618。这样,完成了泵室和相关联的夹管阀的交替循环。
图12示出了通过对夹管阀480、481的独立控制使得可能实现的流动控制方面。该图示是为了说明的目的,并且不表示实际测量的数据,但是根据本发明的典型泵将示出类似的性能。该曲线图绘制了流出泵的以磅/小时为单位的总流量与泵循环时间。400毫秒的典型泵循环时间意指,由于对围绕多孔构件的压力室施加负压和正压,在400 毫秒时间窗口期间每个泵室正在填充或排放。因此,每个室在800毫秒的总时间期间填充和排放。曲线图A示出在夹管阀以与泵室相同的时间间隔被操作的情况下的典型响应。这在给定的循环时间内产生最大的粉末流量。因此,随着循环时间增加,粉末流动量减小,因为泵操作较慢。因此,随着循环时间减少,流量增加,因为填充泵室花费的实际时间远小于泵循环时间。因此,在泵运行的快慢程度(基于向泵压力室施加负压和正压的持续时间的泵循环时间)和粉末流量之间存在直接关系。
曲线图B是重要的,因为其说明了可以通过相对于泵循环时间改变夹管阀循环时间来控制和选择粉末流量,特别是低流量。例如,通过缩短吸入夹管阀保持打开的时间,不论泵室在多长时间内处于吸入模式,更少的粉末将进入泵室。在图12中,曲线图A示出了以400毫秒的泵循环时间实现约39磅/小时的流量,如在点X处。然而,如果夹管阀在小于400毫秒的时间内关闭,即使泵循环时间保持在400毫秒,流量也下降到点Y或约11磅/小时。这保证了即使在低流量下也能保持平稳一致的粉末流。更平稳的粉末流通过更高的泵循环速率来实现,但是如上所述,这也将产生更高的粉末流量。因此,为了实现低粉末流量但是具有平稳的粉末流,即使对于更快的泵循环速率,该设计也允许对粉末流量的控制,因为能够单独地控制吸入夹管阀以及可选地递送夹管阀的操作。操作者可以通过简单地键入期望的速率来容易地改变流量。控制系统39被编程,使得通过适当调节夹管阀打开时间来实现期望的流量。可以设想,流量控制是足够精确的,实际上这是开环流量控制方案,与使用传感器测量实际流量的闭环系统相反。可以为给定的总体系统设计收集实验数据,以在不同的泵循环时间和夹管阀循环时间下测量流量。然后将该经验数据存储为材料流量的方案,这意指如果请求特定流量,则控制系统将知道什么夹管阀循环时间将实现该速率。通过调节夹管阀打开或吸入时间而不是如之前的系统所必须执行的那样减慢泵循环时间,特别是在低流量下,对流量的控制更精确并且产生更佳、更均匀的流动。因此,提供了可扩展的泵,如果需要,可以在不改变泵循环速率的情况下控制来自泵的材料的流量。
图13进一步示出了泵控制概念。曲线图A示出了在泵循环速率为 500毫秒时的流量与夹管阀打开持续时间,并且曲线图B示出了泵循环速率为800毫秒的数据。两个曲线图都是对如本文所述的双室泵而言的。首先,要注意的是,对于两个曲线图,流量随着夹管阀打开持续时间的增加而增加。然而,曲线图B示出了流量在超过可确定的夹管阀打开持续时间的情况下达到最大值。这是因为不管夹管阀打开多长时间,只有这么多的粉末可以填充泵室。如果针对相同的夹管阀持续时间绘出,则曲线图A将示出类似的平台。两个曲线图还示出存在可确定的最小夹管阀打开持续时间以便从泵获得任何粉末流。这是因为夹管阀必须打开时间足够长以使粉末实际上被吸入和被推送出泵室。注意,一般来说,对于给定的夹管阀持续时间,曲线A的较快的泵速率提供较高的流量。
本文提供的数据和值以及曲线图旨在是示例性的和非限制性的,因为它们高度依赖于实际的泵设计。控制系统39易于编程以通过简单地使控制系统39调节夹管阀的阀打开时间和泵室的吸入/压力时间来提供可变的流量。这些功能通过材料流量控制672过程来操纵。
在替代实施例中,来自泵的材料流量可以通过调整对泵压力室施加抽吸以将粉末抽入到粉末泵室中的持续时间来控制。虽然整个泵循环可以保持恒定,例如800毫秒,但是可以调节在400毫秒填充时间期间实际上施加吸力的时间量,以便控制被抽入到粉末泵室中的粉末量。施加真空的时间越长,被抽拉到室中的粉末越多。这允许与使用吸入夹管阀和递送夹管阀的控制分离地控制和调节材料流量。
然而,使用单独的夹管阀控制可以放大该替代实施例的材料流量控制。例如,如上所述,可以调节吸入时间以便控制在每个循环中被抽入到泵室中的粉末量。通过也控制对夹管阀的操作,还可以控制这种吸入发生的时刻。只有在将负压施加到压力室时,而且只有在吸入夹管阀打开时,才会发生吸入。因此,在吸入时间结束时,可以关闭吸入夹管阀,并且可以关断到压力室的负压。这有几个益处。一个益处是通过从压力室移除吸力,对于产生负压的文丘里泵而言,需要较少的加压过程空气消耗。另一个益处是吸入时段可以与输送时段(输送时段是正压施加到压力室的时间段)完全隔离,使得在吸入和输送之间没有重叠。这防止在粉末泵室中从粉末的吸入到输送的过渡时间之间发生回流。因此,通过使用控制吸入时间的独立夹管阀控制,可以将发生吸入的时刻控制为例如在泵循环的吸入部分的中间,以防止当施加正压时重叠到输送循环中。如在使用夹管阀控制材料流量的本文的实施例中,该替代实施例可以利用经验数据或其他适当的分析来确定适当的吸入持续时间和可选的夹管阀操作时间,以控制期望的流量。在泵循环的排放或输送部分期间,可以在整个递送时间内保持正压。这有几个益处。通过维持正压,粉末流在将泵连接到喷涂枪的软管中趋于平稳。因为吸入夹管阀可以在递送时间期间保持关闭,所以在递送(即,正压)时段的结束和随后的吸入时段的开始之间可以存在重叠。通过使用两个泵室,重叠确保在到枪的递送软管中总是存在正压,从而流动趋于平稳并且使脉冲最小化。这种重叠进一步确保了粉末的平稳流动,同时可以对夹管阀进行正时,使得当打开吸入夹管阀时,正压不会导致回流。再次,可以选择所有夹管阀和压力室正时情况,并且将它们容易地编程到控制系统39中,以实现来自泵的任何流动特性和速率是期望的。可以分析经验数据以优化各种方案的时序。
接下来参照图14-16D,我们已经发现了诊断设备和方法,其改善了当磨损物品开始故障或呈现出故障或恶化的操作性能时诊断泵性能和异常的能力。在泵,例如,如上所述的密相泵中,我们已经发现气动夹管阀480、481和用作泵室的中空可透气体的过滤器构件438、440 占用了大部分的服务和维修停机时间。这归因于这样的事实,即通常以高重复率使用夹管阀,随着时间的推移,这可能导致疲劳乃至在夹管阀本体中发生破裂或泄漏的程度,从而阻止夹管阀完全关闭。同样随着时间的推移,当非常细小的粉末涂装材料颗粒变得嵌入多孔过滤器构件材料中时,过滤器构件438、440倾向于塞堵。这种塞堵减小可以用于将粉末涂装材料抽拉到过滤器构件中的泵室空间中的吸力。
参照图15,以示意形式示出诊断设备700的实施例,并且诊断设备700与粉末涂装材料泵702接合。图15与图8类似,在本文中作为示例性实施例,但稍微简化以突出粉末涂装材料进入和离开泵702及相关部件的递送和吸入流路。泵702可以以任何数目的不同方式以及构造和设计来实现。泵702的示例是上文所述的密相泵400、402。根据需要,可以可选地使用其他密相泵设计,以及可以或可以不严格地理解为与密相粉末涂装材料递送一起操作的泵设计。我们将在适当的情况下对于图14-16D中的元件使用相同的附图标记,图14-16D中的元件尽管需要,但是可以与图1和图2的实施例中的相同元件相差无几,因而不需要重复这些部件的描述和操作。密相型粉末涂装材料泵的两个基本特征是过滤器构件438、440和气动夹管阀480、481(下文称为“夹管阀”)。这些是粉末涂装材料泵702中最常见的磨损件。示例性诊断设备和方法涉及这些部件,并且特别是检测这些部件的磨损和/或故障,如下所述。
在一个实施例中,诊断设备700可以用来对我们称为泵702的吸入侧的位置或泵702的递送侧的位置或两个位置执行诊断测试。提到泵702的吸入侧,我们意指测试可能涉及例如经由夹管阀A和D(图 15)和第一透气构件438(在图15中标记为多孔管#1)以及通过控制电磁阀1-4和7(图15)的操作从粉末的供应部到泵702中的的粉末摄取。提到泵702的递送侧,我们意指测试可能涉及例如经由夹管阀B 和C(图15)和第二透气构件440(在图15中标记为多孔管#2)以及通过控制电磁阀3-6和7的操作(图15)从泵702排出粉末。就泵702 和控制器的哪些部件或功能正被诊断或测试而论,一些诊断测试可能重叠。
另外,泵702通常包括一个或更多个并且常常是许多的气封,所述气封防止空气从泵内部损失到泵外部的周围环境。我们提供一种也可以检查气封的完整性的诊断设备和方法。可以存在气封,例如以在泵702内部的各个部件之间提供气密连接和接口,所述泵702内部的各个部件诸如是过滤器构件438、440、气动电磁阀、在泵歧管414和阀本体416之间流体连通的空气通道等。在示例性泵702中特别关注的是在为夹管阀压力室和过滤器构件压力室提供服务的空气通道中的泄漏路径。气封包括常规密封件,例如O形环、垫圈和可以用于提供气密接口的其它密封件。图15包括空气密封位置(在图15中标记为 AS)的各种示例,并且在上文关于图1-13的讨论中描述了相应的气封和垫圈。这样的示例不旨在限制泵702和供应歧管404中的各种气封的数目或位置。
我们开始注意到,诊断设备700可以以若干不同的方式与泵702 接合。在一个实施例中,诊断设备700可以完全机载,这意指诊断设备700的部件可以结合到泵702中和/或与供应歧管404结合。这将倾向于但不必要更昂贵的实施例,因为需要诸如空气流量检测器和压力检测器的机载诊断部件,但是可以具有可以将诊断方法编程到控制系统39中而完全自动地执行的优点。控制系统39可以执行诊断程序或逻辑序列,以使用用于有规律泵操作的相同的阀控制器和空气供应部来运行下文所述的各种诊断测试。
在替代实施例中,诊断系统700可以是外部诊断设备,其与泵702 气动地接合,并且还可以与控制系统39电连接,或者具有其自身的与控制系统39接合的诊断控制系统。完全外部诊断设备可以与泵入口 420、泵出口422或两者气动地接合,其中电子控制和逻辑由控制系统 39执行。
在另一替代实施例中,诊断设备700可以被认为是混合版本,其中可以使用机载诊断部件和外部诊断部件。诊断设备700的其他实施例可以替代地用在许多不同的构造和与泵702的接口中。
诊断设备700的哪个实施例用于特定泵702将部分地取决于在诊断部件设置在泵702和/或供应歧管404上的情况下所增加的费用导致的成本,然而,使用机载诊断部件可以增加执行附加诊断测试的灵活性和可用性。
图15示出机载诊断部件和外部诊断部件两者的各种示例,旨在在单个视图中示出各种选项。然而,如将进一步解释的,哪些机载部件 (如果有的话)用于特定的泵设计和应用可以由设计者基于期望的诊断测试的成本、水平以及泵702内的或关于供应歧管404的用于容纳诊断部件的空间的可用性等来选择。
应当注意的是,图15中示意地示出的泵702包括两个泵室(多孔过滤器#1和多孔过滤器#2),所述两个泵室由两个过滤器构件438、 440和四个夹管阀提供,所述四个夹管阀包括两个入口或吸入夹管阀 480(夹管阀A和D)以及两个出口或递送夹管阀481(夹管阀B和C)。然而,替代的泵设计可以仅使用具有两个夹管阀的单个泵室,或者可以使用多于两个泵室和多于四个夹管阀。在解释本文的诊断概念方面,可以考虑单个夹管阀和单个泵室。因此,以简化的形式,可以以一次测试一个过滤器构件和一个夹管阀的形式来考虑诊断,或者一些诊断测试可以一次测试多于一个夹管阀或过滤器构件。因此,总体想法是在需要的程度上诊断和识别故障源,所述故障源例如是夹管阀中的泄漏或过滤器构件中的塞堵,或气封中的泄漏。另外,尽管泵702可以是如本文所述的类型,其中粉末涂装材料从泵室的单个端部流入和流出泵室,但是这不是必需的,并且可以使用具有如下泵设计诊断设备和方法,其中粉末涂装材料从一端进入泵室并且通过不同的或相反的端部离开。
诊断设备700的实施例可以以基本形式用于测试夹管阀和过滤器构件。但是,这可以容易地扩展以适应特定的泵设计,例如,以测试两个或更多个过滤器构件438、440和两个或更多个夹管阀480、481。图16A-16D的逻辑表用于如本文所述的包括两个过滤器构件和四个夹管阀的泵702,但是这不应被解释为对本文的教导的应用的限制。图 16A-16D的逻辑表指示可以使用的测试类型(流量或压力)和检测器 (参见标记为吸入端口和递送端口的列)。结果列给出了可以获得的结果类型的示例以及可以基于测试做出的示例性结论,但是这样的结果不是详尽的列表,因为通过运行各种诊断测试以及其他诊断测试,诊断设备可以用于确定其他故障或进一步地离析原因。标记为电磁阀和夹管阀的列提供在每项测试期间每个装置的状态或测试条件,并且标记为递送空气的列为每项测试提供递送空气输入端714的状态或测试条件。然而,应当注意,图16A-16D中提供的测试和信息和结果不旨在是参数、测试和条件的详尽的、排他的或必需的列表;而是可以如本文所教导的那样执行的机载或外部诊断测试的类型的示例,包括但不限于对透气过滤器438、440的压力和流量测试,对夹管阀480、 481的泄漏测试(通过压力或空气流量),以及对气封AS的泄漏测试 (通过测试压力或空气流量)。
参照图14B和图14C中所示的两个实施例,诊断设备700可以以例如在704a和704b处分别与泵入口420和泵出口422接合的外部诊断设备704-1(图14B)或外部诊断设备704-2(图14C)的形式实现。通过图2B的粉末涂装材料泵404来举例说明泵702。图15中的704a 和704b的示意性分离仅仅用于解释和理解,并且不代表接口的必要的物理实施例。我们在本文中可互换地使用术语诊断设备和测试装置。
在图14B的实施例中,外部诊断设备704-1可以包括壳体850,该壳体850封装一个或更多个诊断设备852。如下所述,可以基于将运行的诊断测试来选择诊断设备852的类型。例如,诊断设备852可以包括压力检测器854和流量检测器856。流量可以以许多方式确定,包括使用横跨可选限流孔口858的压差传感器。在使用用于流量测试的限流孔口858的一些情况下的优势在于,在吸入侧(粉末涂装材料入口420)处,新鲜的环境空气被抽入到泵702中。
图14B和图14C的实施例之间的区别在于与泵702的气动接口。在图14B的实施例中,壳体850可以包括单个诊断端口860。诊断端口 860可以使用连接器862或替代的接口装置选择性地与泵入口端口420 或泵出口端口422接合,以与所选择的泵端口420、422建立流体连通。连接器862可以是与泵入口端口420或泵出口端口422的推送配合或螺纹连接一样简单。对于在吸入侧(负压)上的诊断测试,诊断端口 860被连接到泵入口端口420,并且对于在递送侧(正压)上的诊断测试,诊断端口860被连接到泵出口端口422。诊断端口860基于诊断端口860是否与泵入口端口420或与泵出口端口422流体连通而允许吸入或递送气流。在图14C的实施例中,外部诊断设备704-2包括具有诊断端口860的壳体850。但是,壳体850可以适配成使得诊断端口 860可以通向第一连接器864和第二连接器866。这些连接器864、866 可以一起分别连接到泵入口端口420和泵出口端口422中的一个,使得不需要为了运行吸入侧测试和递送侧测试而在端口420、422之间切换外部诊断设备704-2。
在任一个气动接口实施例中,可以提供通信链路868,使得由外部诊断设备704收集的数据和信息可以由逻辑装置870接收。逻辑装置870可以是从外部诊断设备704接收信息和/或信号并且处理该信息以确定故障状况(例如泄漏)或者在泵操作下的其他异常状况(例如,过滤器构件的塞堵)的任何设备。因此,逻辑装置870可以被结合作为控制系统39的一部分,但这不是必需的。逻辑装置870执行图16 的逻辑表并且可以根据具体诊断序列的情况执行附加的或更少的测试。
外部诊断设备或测试模块704与泵入口端口420和泵出口端口422 接合,以便对夹管阀480、481(在一个实施例中,在图15中存在四个夹管阀A、B、C和D)和两个过滤器构件438、440(多孔管#1和# 2)进行测试。在一个实施例中,外部测试模块704可以用于对夹管阀480、481执行泄漏测试,以及对过滤器构件438、440执行流动测试。为了这样做,外部测试模块704经由吸入端口420与泵702的粉末涂装材料入口流路706(在本文中也称为吸入流路)接合,并且经由递送端口422与从泵702出来的粉末涂装材料出口流路708(在本文中也称为递送流路)接合。因为有两个泵室,所以粉末涂装材料流路,即,吸入流路706和递送流路708中的每一个被第二Y型块426(图2A) 分成两部分。夹管阀480、481形成吸入和递送流路的部分,并且用于控制通过泵702的粉末流。例如,当关闭吸入夹管阀480时,通过吸入夹管阀480的流路应该完全被堵塞,使得粉末不能从泵入口端口420 被抽入到相关联的过滤器构件438、440中。当打开吸入夹管阀480时,当对相关联的压力室434、436(图2C)施加吸力时,粉末涂装材料能够流入相关联的串联过滤器构件438、440中。其它夹管阀以类似的方式工作,但是当对相关联的压力室434、436施加正压时,递送夹管阀 481被打开时允许粉末涂装材料从相关联的串联多孔过滤器438、440 流出到泵出口端口422。
对于大多数诊断测试,电磁控制阀、夹管阀和过滤器构件不递送粉末涂装材料。因此,粉末涂装材料流路706、708仅针对诊断测试使空气经过。粉末涂装材料不被吸入到泵702中,因为泵入口端口420 不经由供给中心22(图1)连接到粉末涂装材料供应部。
当来自夹管空气压力源710的正空气压力施加到相应的夹管阀压力室446(图5A和5B)时,夹管阀480、481关闭。电磁阀1控制何时将夹管空气施加到吸入夹管阀A;电磁阀2控制何时将夹管空气施加到递送夹管阀B;电磁阀5控制何时将夹管空气施加到递送夹管阀C;并且电磁阀6控制何时将夹管空气施加到吸入夹管阀D(注意,图15 中的夹管阀注记和电磁阀编号对应于在本文图16A-16D的逻辑表中使用的名称)。真空发生器712用于在由电磁阀7控制正时的情况下为过滤器构件438、440提供吸入压力,并且从压力源714供应正压递送或输送空气。通过操作第一过滤器构件438的电磁阀3和第二过滤器构件440的电磁阀4来控制吸入时刻。通过操作第一过滤器构件438 的电磁阀3和第二过滤器构件440的电磁阀4的操作来控制递送时刻。此外,因为所示的实施例具有两个泵室,所以递送压力714和吸入压力712被第一Y型块424(图2A)分成两部分。电磁阀3控制何时将吸入压力或递送压力施加到第一多孔过滤器438,并且电磁阀4控制何时将吸入压力或递送压力施加到第二多孔过滤器440(注意,电磁阀3 和4通常是关闭的,意指它们被关断时处于吸入压力模式下,而当它们被通电时处于递送压力模式下)。电磁阀7是可选的,并且可以用于控制何时向螺线管3和4供应吸入压力,并且允许独立地控制真空发生器712。控制系统39通过软件程序控制电磁阀的正时和控制。
电磁阀1-7可以被实现为滑阀或短管阀,并且每个电磁阀优选地包括通气口V,当电磁阀处于关闭位置(吸入模式)时,通气口V将加压空气排放到环境。通气口V通常是打开的,并且当打开电磁阀时,通气口V被堵塞,以便提供夹管空气压力以夹紧相关联的夹管阀关闭。所有电磁阀通气口V可以经由空气通道连接在一起,所述空气通道优选在供应歧管404内部到达对周围环境开放的单个通气端口880(图 7)。例如,如图7所示,通气端口880可以穿过供应歧管404的外表面而形成。
注意,可以在操作泵的同时(通过正常的泵操作循环或程序化的诊断循环)执行诊断测试,但是粉末涂装材料不被供应到泵入口,因而压力和流量测试指的是空气,不是粉末涂装材料。
夹管阀480、481上的泄漏测试可以通过提供外部测试模块704来测试压力、流量或两者来执行。压力测试可以是查看维持压力的情况的静态测试。压力测试替代地是检查随时间的压力衰减或压力累积的压力测试。可以通过寻找会由于泄漏引起的气流来检查流量而不是压力。
如果检测到泄漏故障,则其可能指示夹管阀破裂的问题或夹管空气压力被递送到夹管阀压力室的问题。在一个实施例中,外部测试模块704可以如下形式来实现:例如,用于检测压力的视觉或电子压力换能器,具有限流孔口以检测流量的差压换能器,或者可选地用于检测流量的其他技,包括视觉装置,例如浮球计或质量流量计。例如,为了测试吸入夹管阀A中的泄漏,螺线管1被通电或接通,使得来自夹管空气压力源710的正夹管压力被施加到夹管阀A的夹管阀压力室 446a,以尝试关闭吸入夹管阀A。通过接通螺线管3和4,将递送压力 (在图16A-16D中表示为递送空气)施加到第一多孔过滤器438。例如,递送空气可以设定为1立方英尺。如果夹管阀A正确地操作,则在泵入口或吸入端口706处将不会检测到正压。替代地,将不会检测到气流。夹管阀A的这种测试作为测试编号17在图16A-16D的逻辑表中找到。使用连接到用于夹管阀D的吸入流路706并且连接到用于夹管阀B和C的递送流路708的外部诊断设备704,测试18-20为夹管阀B、C和D的各自的测试提供逻辑。对于测试17-20,电磁阀7关断,使得不生成真空,并且因为电磁阀3和4接通,所以从源714施加递送空气或正压。
如逻辑表的测试2B和3B所示,可以同时测试所有四个夹管阀 480、481。所有四个夹管阀是A、B、C和D通过接通它们相关联的电磁阀1、2、5和6而被关闭。首先接通真空电磁阀7使得抽拉成真空或抽吸,然后关断真空电磁阀7,这将限制吸入压力。例如,在等待大约三十秒左右之后,在吸入端口706处或在递送端口708处将不会检测到真空或吸入压力。但是,该测试同时检查所有四个夹管阀,因此,仅通过该测试,不会将泄漏进一步离析到具体泄漏的夹管阀。
测试0和1可以用于检查真空发生器712和任何相关联的真空调节器(在图15中未示出,但参见图8)。测试0和测试1之间的差别在于,在测试0中,吸入侧夹管阀A和D打开,且递送夹管阀B和C 关闭,与测试1中的情况相反。因此,在测试0中,递送端口422应当不显示真空或气流,并且在吸入端口420处将检测到全真空或气流。如果在吸入端口420处没有检测到真空,则真空发生器或相关部件可能是坏的。因此,对于测试1,吸入端口420将不显示真空或气流,并且在递送端口422处将检测到全真空或气流。如果在递送端口422处没有检测到真空,则真空发生器或相关部件可能不良。然而,因为每对吸入夹管阀480和递送夹管阀481分别经由吸入流路706和递送流路708共用单个气动连接,所以如果外部测试模块704检测到泄漏,则只能确定所测试的每对夹管阀中的一个或两个可能具有相关联的故障。再次,在单个泵室的简化情况下,可以测试单个递送夹管阀和单个吸入夹管阀的泄漏或其它相关故障。
测试2A可以用于检查夹管阀B和C中的泄漏(在吸入端口420 处将没有吸力,并且在递送端口422处将有吸力),并且测试3A可以用于检查夹管阀A和D中的泄漏(在递送端口422处将没有吸力,并且在吸入端口420处将有吸力)。在通过外部诊断设备704在吸入端口和递送端口处寻找真空压力来完成的这些测试的情况下,仅使用该测试无法进一步识别如下泄漏,即关于哪个夹管阀具体地正在泄漏。
将注意到,测试0、1、2A、2B、3A和3B通过吸入压力而不是递送压力(递送空气为0)进行。但是可替换地或除此之外,可以使用递送空气(通过测试在相关联的吸入或递送端口中是否存在气流或压力)来运行测试。
可以利用外部测试模块704执行的另一个诊断测试是测试过滤器构件438、440的性能。如果过滤器构件438、440中的一个或两个部分或完全被阻塞或呈现塞堵,那么压力或气流或两者可以用于检测这种类型的异常现象或故障。这些测试被标识为图16的逻辑表中的测试 4-7。测试4和5是基于递送压力的测试(但也可以是利用限流孔口的基于压力的测试),并且测试6和7是基于抽吸气流的测试(但也可以是利用限流孔口的基于压力的测试),其中测试4-7与外部诊断设备 704一起运行。使用递送压力的过滤器构件测试4和5在螺线管7关断的情况下运行,意指没有正在生成吸力,并且测试4和5也通过打开的递送夹管阀B和C运行(递送空气设定在合适的测试值,例如,1 立方英尺)。
作为示例,可以使用到第一过滤器构件438(在逻辑表和图15中标识为多孔管#1)的递送压力执行测试4,其中电磁阀2、4和7关断并且电磁阀1、3、5和6接通。这使得递送夹管阀B打开,并且递送空气714通过电磁阀3被引入到用于第一过滤器构件438的压力室。在这些测试条件下,可以例如使用与递送端口422连接的外部诊断设备704在递送流路708中检查气流。为了对第二过滤器构件440(在逻辑表和图15中标识为多孔管#2)进行测试5,电磁阀3、5和7关断,并且电磁阀1、2、4和6接通。这使得递送夹管阀C打开,并且递送空气714被引入到第二过滤器构件440的压力室中。在这些测试条件下,可以例如使用与递送端口422连接的外部诊断设备704在递送流路708中检查气流。对于测试4和5,如果在递送端口422处的空气流量测量值低,则可以指示受测试的过滤器构件被堵住或变得塞堵,或者可能相关联的电磁阀3或4不能正常工作。注意,测试可以是气流测试,或者类似地可以使用限流孔口来进行,以生成差压测量值。例如,对于设定为1立方英尺的递送空气,对于示例性泵,差压(相对于环境大气)应大于5PSI(注意,对于如上所述的示例性实施例,限流孔口858(图14B和图14C)对环境大气开放)。以这种方式,泵操作问题可以被诊断为几个可能的原因,而不是必须分析整个泵以便维护。
应当注意,本文中的空气流量和压力值本质上是示例性的,并且不旨在是限制性的。其它实施例的实际值将取决于泵设计和材料涂覆系统的许多其它因素。
在用于递送压力测试4和5的替代实施例中,不使用外部诊断设备704,而是机载空气流量检测器716b(在图15中也称为流量H),例如空气流量检测器716b可以串联地定位在正压或递送空气源714和递送端口422之间。例如,如图15所示,空气流量检测器716b可以连接到递送空气源714与电磁阀3和4之间的递送流路。空气流量检测器716b能够替代地例如安装在具有适当的空气通道的供应歧管404 上,所述适当的空气通道被设置成在与从递送空气源714延伸到泵出口端口422的递送流路串联的任何方便的位置处连接空气流量检测器 716b。
测试6和7是基于抽吸气流的测试,其中外部诊断设备704连接到吸入流路706。此外,使用吸入压力的过滤器构件测试6和7在螺线管7接通的情况下运行,这意指正在生成吸力,并且电磁阀3和4关闭,意指分别通过过滤器构件#1和#2施加吸力,此外测试6和7经通过吸入夹管阀A和D运行。此外,对于这些测试,注意输送或正压空气可以设置为0立方英尺。作为示例,为了利用吸力来测试第一过滤器构件438,关断电磁阀1、3和4,并且接通电磁阀2、5、6和7。这使得吸入夹管阀A打开,并且吸力712被引入第一过滤器构件438 的压力室。在这些测试条件下,可以例如使用与泵入口端口420连接的外部诊断设备704来检查吸入流路706中的空气流。为了测试第二过滤器构件440,电磁阀3、4和6判断,并且电磁阀1、2、5和7接通。这使得吸入夹管阀D打开,并且吸入压力714被引入到第二过滤器构件440的压力室。在这些测试条件下,可以例如使用与泵入口端口420连接的外部诊断设备704来检查吸入流路706中的气流。对于测试6和7,如果空气流量测量值在入口端口420处是低的,则可以指示过滤器构件被堵住或变得塞堵,或者可能真空发生器712不能正常工作。例如,新的过滤器构件在大约10英寸汞柱的吸入压力下可以呈现大约1.4立方英尺的诱导流量。如果诱导流量降至大约0.25-0.3立方英尺,则过滤器可能具有诸如塞堵的故障,或者可能被堵塞或部分堵塞,或者真空源712可能存在问题。就递送压力测试版本来说,替代地,空气流量可以使用限流孔口858转换为差压测量值。以这种方式,泵操作问题可以被诊断为几个可能的原因,而不是必须分析整个泵以便维护。
在吸入测试6和7的替代实施例中,不使用外部诊断设备704,而是机载空气流量检测器716a(也称为图15的流量G),例如空气流量检测器,可以串联地定位在真空发生器712和吸入端口420之间。例如,如图15所示,空气流量检测器716a可以插入在真空发生器712与电磁阀3和4之间的吸入流路中。空气流量检测器716a可以安装在例如具有适当的空气通道的供应歧管404上,所述适当的空气通道被设置成将空气流量检测器716a与从真空发生器712延伸到入口端口 420的吸入压力流路串联连接。
在图16A-16D的逻辑表中的测试8-12中提供了机载测试的其他示例。这些各种诊断测试可以例如使用机载诊断压力和空气流量检测器来运行。各种机载检测器是可选的,并且可以根据将要执行的诊断使用或省略或以其他方式使用每种机载检测器。此外,机载诊断可以根据需要与外部诊断设备704结合使用。为此,在一个实施例中,在来自真空泵712的吸入压力管线中可以包括机载第一空气流量检测器 716a(在附图中也称为流量G);在从夹管空气压力源710到用于夹管阀A和夹管阀B的螺线管1和螺线管2的夹管空气管线中可以包括机载第二流量检测器718(在附图和逻辑表中也称为流量F);在从夹管空气压力源710到用于夹管阀C和夹管阀D的螺线管5和螺线管6的夹管空气管线中可以包括机载第三流量检测器720(在附图和逻辑表中也称为流量E);和机载第四空气流量检测器716b(在逻辑表和在图 15中也称为流量H)。在螺线管1和夹管阀A之间可以包括机载第一压力换能器722(换能器A);在螺线管2和夹管阀B之间可以包括机载第二压力换能器724(换能器B);在螺线管5和夹管阀C之间可以包括机载第三压力换能器726(换能器C);并且在螺线管6和夹管阀D之间可以包括机载第四压力换能器728(换能器D)。
图16A-16D提供了执行这些测试8-12的螺线管和夹管阀的各种控制状态。例如,可以在测试8中测试所有四个夹管阀。所有夹管阀A-D 都关闭,其中递送端口422关闭或堵塞并且螺线管7关断且递送空气关断,但是夹管空气压力源710保持接通。然后可以通过分别使用流量E和流量F检测器720和718来检查夹管阀的泄漏,以检测将指示一个或更多个阀中的泄漏的空气流量,因为所有夹管阀被命令为关闭,所以正夹管阀压力将会保持没有流量(夹管阀压力室将累积压力到夹管阀压力,在夹管阀压力下,如果没有泄漏,则气流将会停止)。替代地,不是检查空气流量,而是可以使用压力检测器来确定基于时间的压力衰减率,以指示是否存在泄漏。例如,换能器A-D分别可以用于检查受测试的夹管阀的相关联的压力室中的压力衰减,但是必须包括附加的夹管空气压力源控制阀710a(在图15中以虚线示出,因为如果期望在夹管阀A-D上进行压力衰减测试,则所述控制阀710a是可选的)以将夹管空气压力源710与夹管阀压力室隔离。由于所有夹管阀 A-D从公共的夹管空气压力源710操作,所以仅需要一个夹管空气压力源控制阀710a。在所有四个阀同时关闭的情况下,测试将指示一个或更多个阀有故障,而不是指示哪一个阀有故障。
测试9-12可以用于利用压力换能器A-D单独地测试夹管阀。作为示例,对于测试10,可以检查夹管阀B的泄漏。在该测试中,仅夹管阀B关闭,递送端口422被堵住或关闭(也可以是未堵住的或打开的),并且螺线管7关断,且夹管空气压力源710接通。流量检测器F可以用于检测夹管阀B中的泄漏。对于压力衰减测试,然后可以使用压力换能器B来检查随时间的压力衰减,以确定夹管阀B是否表现出泄漏,但是必须包括附加的夹管空气压力源控制阀710a以将夹管空气压力源 710与夹管阀压力室隔离。可以想到,当夹管阀关闭时,电磁阀通气孔 V被堵塞。
测试13-16提供了可以在不需要向气动泵控制添加任何附加诊断检测器的情况下执行的诊断测试的示例。对于这些测试,单独地关闭每个夹管阀A-D,接通递送空气(例如,以约1立方英尺),关断真空发生器712,并且堵住关闭递送端口422和入口端口420。在这些条件下,如果受测试的夹管阀正在泄漏,则在排气端口880处将检测到气流。这可以是可听到的气流,或者可以在排气端口880处使用流量装置。
测试21是可以在整个泵702上执行以检查是否存在泄漏的诊断测试的示例。在该测试中,打开所有夹管阀,并且接通递送空气714(例如,以大约1立方英尺),并且关断真空发生器712。堵住递送端口 422和入口端口420,或替代地,递送端口422和入口端口420可以包括使用外部诊断检测器704的压力换能器或空气流量检测器。在对泵 702加压之后,流量H检测器716b可以用于检查任何空气流量,这将指示在泵702中的某处存在泄漏。替代地,不是使用流量H检测器716b,而是可以使用压力检测器来测试随时间的压力衰减。对于这种替代测试,将中断到电磁阀3和4的递送空气714(例如,递送空气控制器 714a包括控制阀)。在这样的条件下,如果没有泄漏,则压力应保持,但是如果泵中某处存在泄漏,则压力将随时间衰减。通过也检查排气端口880处的空气,如果在排气端口880处没有气流,则该泄漏不会是由于夹管阀中的泄漏所致。测试22类似于测试21,除了另外还堵住排气端口880之外。在这种情况下,在检测器716b(流量H)处的气流将指示泵泄漏是泵中的泄漏的气封或泄漏的阀导致。通过运行测试 21和22,如果测试21指示没有泄漏到排气端口880中,则在测试22期间检测到的任何泄漏将是由于气封泄漏或除泄漏的夹管阀之外的其他泄漏所致。换句话说,对于如在测试21中的静态压力测试,如果有空气被排放到通气端口880,则至少一个夹管阀正在泄漏。
控制系统39可以被编程为在泵702不用于向喷涂枪供应粉末涂装材料以涂装部件的时间段期间运行诊断测试。而且,控制系统39可以与机载诊断部件接合,以便提供自动的,即编程的诊断测试。例如,诊断测试可以作为启动例程或校准例程的一部分来执行;或者可以在停机时间例如颜色改变操作期间运行;或者甚至可以结合用于正被处理的具体工件的方案的正时(例如,如果在零件变换期间或在零件之间存在操作滞后的话)来执行。诊断测试可以是相当快速的,从而如果在泵702的正常操作中引起任何中断,则使得中断最小化。逻辑表中所列出的测试的顺序是任意的,并且可以以任何顺序来进行或者省略一项或更多项测试。
所有机载诊断检测器是可选的,使得可以根据需要使用一个或更多个机载诊断检测器。此外,空气流量检测器可能与压力换能器冗余,因而根据需要,可以仅使用一种形式,或者可以使用这两种形式,记住压差换能器可以用于流量检测。每个换能器A、B、C和D可以用于基于相关联的夹管阀压力室中的压力的累积来确认其相关联的夹管阀 A、B、C和D正在正确地工作。替代地,可以使用压力测试来测试流量E和流量F,或者可以使用两种测试方法。如果夹管阀具有断裂或泄漏,则施加到夹管阀压力室以关闭夹管阀的压力的压力分布将指示故障(例如,太慢而不能形成压力或未达到预期压力)。替代地,或除了压力之外,可以测试流量,因为当在足以形成压力的一段时间之后关闭阀时,不应有空气流入夹管阀压力室中。
因此,机载诊断可以提供用于测试夹管阀和多孔过滤器中的故障的更大的灵活性和更多选项,但是以在供应歧管上添加的测试部件或使用泵为代价。替代地,类似于已经存在的吸入端口706和递送端口 708,用于压力和流量的感测管线或通道可以从期望的测试点延伸到泵 702上的外部端口(未示出),然而,这样添加的通道对于小尺寸泵而言可能是挑战,并且还可能增加泵702内所需的空气密封通道的数目。
图14A示出了可以与泵702外部接合的诊断设备700的实施例。处理系统730例如计算机或其他逻辑处理器或任何智能装置可以用于控制系统39以控制泵702的操作和/或执行诊断测试。处理系统730是诊断设备700的上文讨论的逻辑装置870的示例。处理系统730可以经网络例如CAN网络732与泵供应歧管404(图7)接合。例如,接口可以是从USB连接件734到如已知的USB至CAN转换器736或在处理系统730与泵702控制件之间的其它可用接口,以控制各种螺线管和压力供应(真空和递送空气)以便操作泵702。除了其它控制功能之外,处理系统730还可以包括用于基于正被处理的零件的性质和类型以及正使用的粉末涂装材料的性质和类型来操作泵702的各种方案的编程。因此,处理系统730还可以包括用于在泵702不用于正常操作的停机时间或非粉末时间期间执行诊断测试的编程和例程。这可以用于例如使用如上所述的机载诊断部件运行诊断测试。虽然通常控制系统39不内置在泵702中,但是这是另一可用的选项,其将在泵702 中提供完全的机载自诊断功能。
在另一个实施例中,处理系统730可以通过合适的接口例如USB 连接件738与外部诊断测试装置704接合。在这种情况下,诊断设备 700完全在泵702的外部,并且通过泵吸入端口706和递送端口708(参见例如图14C和图14B)接合,从而不需要对泵702或供应歧管704进行任何机载添加或改变(如果如此期望的话)。因此,我们提供了这样的诊断设备700:其可以与已经在使用中的基于现场的泵一起使用并且不需要物理地使泵702脱机(off-line)或从整个粉末涂装系统移除泵702。图16A-16D的逻辑表阐述了如本文所述的诊断方法的步骤以及用于对处理系统730进行编程以执行期望的诊断测试的逻辑。
参照图17,示出了诊断指示器800。在一个实施例中,优选来自优选地发射彩色光802a(由图17中的虚线表示)的灯802-1的光源802 被设置为紧邻泵804,但是,明光或白光将是可用选项。泵804可以是任何泵,但是在图17中,我们示出了可以与上文描述的泵402和702 相同的泵。因此,使用相同的附图标记,并且不需要重复描述。替代地,灯802可以设置在泵804内部,或者在泵804的外表面上,或者紧邻泵804,如图17所示。灯802可以与处理系统730(图14A)或其它控制功能接合,使得灯在泵804的各种操作条件下照亮以用作可视诊断设备。例如,灯802可以在泵804适当且正常地运行的时间期间连续地照亮,并且当泵关断或至少不用于泵送粉末涂装材料时,灯 802可以熄灭。在有许多泵在使用中的大型涂装操作的情况下,灯提供了一种容易的、可选的远距离方式以快速验证泵的状态,而不必走到计算机或在近距离处可视地检查泵。
灯802可以是提供容易识别所需的颜色和强度的任何合适的灯或光源。多色灯可以用于显示彩色编码状态。例如,绿色状态可以用于指示泵正在正常运行,黄色状态可以用作可能发生问题的警告颜色,并且红色状态可以用于指示需要关停或检测到故障。替代地,不是使用多种颜色,灯802可以以脉冲方式被激活为编码状态。例如,实心连续光状态可以指示正常操作,而快速闪烁光状态可以用作故障检测,并且缓慢闪烁光状态可以用作可能存在问题的警报。灯802的操作状态可以由控制系统39或处理系统730基于例如如上所述的诊断测试结果来设置。然而,对诊断指示器800的使用可以自身用作单独的特征,而不使用上文相对于图14A-16D描述的诊断设备和方法。
如图17所示,泵804可以是但不必是如本文所述的泵。无论使用什么泵设计,泵设计可以包括如上所述的透明阀本体416。对透明阀本体416的使用允许光802a更大程度地发光和分散以便视觉观察。但是如上所述,光源可以替代地安装在泵804上或者紧邻泵804以与特定泵在视觉上相关联,使得不需要透明特征。例如,泵804通常成组地安装在面板806上,使得如果需要,则可以将灯802安装在面板806 上。
另外列举的实施例阐述如下。
1.一种用于粉末涂装材料系统的泵和诊断设备,包括:
泵室,所述泵室包括设置在压力室中的可透气体的构件;
第一夹管阀和第二夹管阀,其中所述第一夹管阀和第二夹管阀中的每一个形成与所述泵室流体连通的粉末涂装材料的流路的部分;
其中在泵操作期间,当将负压施加到所述压力室时,粉末涂装材料通过所述第一夹管阀流入到所述泵室中,当将正压施加到所述压力室时,材料通过所述第二夹管阀从所述泵室流出;
诊断设备,所述诊断设备包括第一检测器,所述第一检测器用于检测与所述第一夹管阀相关联的故障,所述第一检测器包括压力检测器、流量检测器或两者。
2.根据项1所述的设备,包括第二检测器,所述第二检测器用于检测与所述第二夹管阀相关联的故障,所述第二检测器包括压力检测器、流量检测器或两者。
3.根据项1所述的设备,其中所述第一检测器在所述泵的外部,所述第一检测器可与所述泵的外部吸入端口连接,当所述第一夹管阀有泄漏故障时,所述第一检测器将检测所述外部吸入端口处于负压下或具有气流。
4.根据项2所述的装置,其中所述第二检测器在所述泵的外部,所述第二检测器可与所述泵的外部压力端口连接,当所述第二夹管阀具有泄漏故障时,所述第二检测器将检测到所述外部压力端口处于正压下或具有气流。
5.根据项1所述的设备,包括吸入压力源,所述吸入压力源可连接成通过第一阀与所述压力室流体连通,所述第一检测器在所述泵的外部,所述第一检测器可与所述泵的外部吸入端口连接,当打开所述第一夹管阀并且所述吸入压力源正在向所述压力室施加吸力时,所述第一检测器将检测到压力或气流。
6.根据项2所述的设备,包括正压源,所述正压源可连接成通过第二阀与所述压力室流体连通,所述第二检测器在所述泵的外部,所述第二检测器可与所述泵的外部压力端口连接,当所述第二夹管阀打开并且所述正压源正在向所述压力室施加压力时,所述第二检测器将检测到压力或空气流量。
7.根据项2所述的设备,包括:吸入压力源,所述吸入压力源可连接成通过第一阀与所述压力室流体连通,所述第一检测器在所述泵的外部,所述第一检测器可与所述泵的外部吸入端口连接,当打开所述第一夹管阀并且所述吸入压力源正在向所述压力室施加吸力时,所述第一检测器将检测到压力或气流;以及正压源,所述正压源可连接成通过第二阀与所述压力室流体连通,所述第二检测器在所述泵的外部,所述第二检测器可与所述泵的外部压力端口连接,当打开所述第二夹管阀并且所述正压源正在向所述压力室口施加压力时,所述第二检测器将检测到压力或气流。
8.根据项1或2所述的设备,包括控制系统,所述控制系统接收第一检测器输出和第二检测器输出,并且根据所述第一检测器输出和第二检测器输出来确定所述第一夹管阀和所述第二夹管阀中的一个或两个中的故障状况。
9.根据项1或2所述的设备,其中所述第一检测器和所述第二检测器在所述泵的内部。
10.一种用于粉末涂装材料系统的泵和诊断设备,包括:
泵室,所述泵室包括设置在压力室中的可透气体的构件,其中在泵操作期间,当将负压施加到所述压力室时,粉末涂装材料流入到所述泵室中,当将正压施加到所述压力室时,粉末涂装材料从所述泵室流出;
夹管阀,所述夹管阀形成与所述泵室流体连通的粉末涂装材料的流路的部分;
诊断设备,所述诊断设备包括第一检测器,所述诊断设备将检测与所述夹管阀相关联的故障,所述第一检测器包括压力检测器、流量检测器或两者。
11.根据项10所述的设备,包括第二检测器,所述第二检测器将检测与所述可透气体的构件相关联的故障,所述第二检测器包括压力检测器、流量检测器或两者。
12.一种用于粉末涂装材料系统的泵和诊断设备,包括:
泵室,所述泵室包括设置在压力室中的可透气体的构件,其中在泵操作期间,当将负压施加到所述压力室时,粉末涂装材料流入到所述泵室中,当将正压施加到所述压力室时,粉末涂装材料从所述泵室流出;
诊断设备,所述诊断设备包括第一检测器,所述第一检测器将检测与所述可透气体的构件内的压力或流量相关联的故障,所述第一检测器包括压力检测器、流量检测器或两者。
13.根据项12所述的设备,包括:夹管阀,所述夹管阀形成与所述泵室流体连通的粉末涂装材料的流路的部分;第二检测器,所述第二检测器将检测与所述夹管阀相关联的故障,所述第二检测器包括压力检测器、流量检测器或两者。
14.一种用于粉末涂装材料系统的泵和诊断设备,包括:
泵室,所述泵室包括设置在压力室中的可透气体的构件,其中在泵操作期间,当将负压施加到所述压力室时,粉末涂装材料流入到所述泵室中,当将正压施加到所述压力室时,粉末涂装材料从所述泵室流出;
夹管阀,所述夹管阀形成与所述泵室流体连通的粉末涂装材料的流路的部分;
诊断设备,所述诊断设备包括:第一检测器,所述第一检测器将检测与所述夹管阀相关联的故障,所述第一检测器包括压力检测器、流量检测器或两者;以及第二检测器,所述第二检测器将检测与所述可透气体的构件相关联的故障,所述第二检测器包括压力检测器、流量检测器或两者。
15.一种用于粉末涂装材料系统的泵和诊断设备,包括:
泵室,所述泵室包括设置在压力室中的可透气体的构件,其中在泵操作期间,当将负压施加到所述压力室时,粉末涂装材料流入所述泵室,当将正压施加到所述压力室时,粉末涂装材料从所述泵室流出;
夹管阀,所述夹管阀形成与所述泵室流体连通的粉末涂装材料的流路的部分;
诊断设备,所述诊断设备将检测与所述可透气体的构件、所述夹管阀或两者相关联的故障,所述诊断设备包括压力检测器、流量检测器或两者。
16.根据前述项中任一项所述的设备,其中所述诊断设备在所述泵的外部,在所述泵的内部,或者是在所述泵的外部和内部的组合。
17.根据前述项中任一项所述的设备,其中提供以下项中的任一项或更多项:所述泵包括密相泵;粉末涂装材料喷涂枪;粉末涂装喷涂隔室;粉末涂装材料源。
18.一种用于检测粉末涂装泵中的故障的诊断方法,包括:
通过向压力室施加压力来至少部分地操作泵,
关闭夹管阀,
使用压力或流量或两者来检测与所述夹管阀相关联的故障。
使用压力或流量或两者来检测与设置在所述压力室中的可透气体的构件相关联的故障。
19.一种用于检测粉末涂装泵中的故障的诊断方法,包括:
通过向压力室施加压力来至少部分地操作泵,
使用压力或流量或两者来检测与设置在所述压力室中的可透气体的构件内的压力或流量相关联的故障。
20.一种用于检测粉末涂装泵中的故障的诊断方法,包括:
通过向压力室施加压力来至少部分地操作所述泵,
关闭夹管阀,
使用压力或流量或两者来检测与所述夹管阀相关联的故障。
21.一种用于检测粉末涂装泵中的故障的诊断方法,包括:
向压力室施加压力,压力室具有设置在压力室中的夹管阀,
使用压力或流量或两者来检测与所述夹管阀相关联的故障。
22.一种诊断设备,包括:泵,所述泵泵送粉末涂装材料;以及光源,所述光源紧邻所述泵,所述光源具有接通状态和关断状态,其中所述接通状态和关断状态中的一个或两个提供关于泵性能的信息。
23.根据项22所述的诊断设备,其中察看所述泵的观察者还可以观察所述灯的所述接通状态和所述关断状态。
已经参照示例性实施例描述了本发明。在阅读和理解本说明书和附图之后,其他人将想到变型和改变。本发明旨在包括所有这样的变型和改变,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。
Claims (19)
1.一种用于泵的诊断设备,包括:
泵,所述泵包括夹管阀和形成泵室的透气构件,其中通过所述透气构件从所述泵室流出的抽吸气流将粉末涂装材料抽拉到所述泵室中,并且通过所述透气构件流入到所述泵室中的递送气流将粉末涂装材料推送出所述泵室,以产生沿着通过所述夹管阀的粉末流路从泵入口端口到泵出口端口的粉末涂装材料流,
诊断装置,所述诊断装置包括至少一个检测器,用于检测所述气流的特性,和
逻辑装置,所述逻辑装置用于控制所述夹管阀打开和关闭的操作,并且用于控制所述抽吸气流和所述递送气流,
其中,当所述夹管阀被控制为关闭时,所述至少一个检测器能够检测所述夹管阀是否正在泄漏。
2.根据权利要求1所述的诊断设备,其中所述至少一个检测器包括压力检测器、空气流量检测器或两者。
3.根据权利要求1所述的诊断设备,其中当所述夹管阀被控制为打开时,所述至少一个检测器能够检测通过所述透气构件的气流。
4.根据权利要求1或3所述的诊断设备,其中所述泵包括一个或更多个气封,并且当所述夹管阀被控制为打开时,所述至少一个检测器能够检测所述泵的一个或更多个气封是否正在泄漏。
5.根据权利要求4所述的诊断设备,其中当对所述泵的一个或更多个气封进行泄漏测试时,所述入口端口和所述出口端口关闭。
6.根据权利要求5所述的诊断设备,其中所述泵包括通气端口,空气通过所述通气端口从所述泵内排放到环境大气,当对所述泵的一个或更多个气封进行泄漏测试时,所述通气口关闭。
7.根据权利要求1所述的诊断设备,其中所述粉末流路包括第二夹管阀。
8.根据权利要求1所述的诊断设备,包括第一泵室和第二泵室,并且其中所述粉末流路包括四个夹管阀。
9.根据权利要求1所述的诊断设备,其中所述逻辑装置控制一个或更多个阀,以控制将所述抽吸气流和所述递送气流施加到所述透气构件的时间。
10.根据权利要求1所述的诊断设备,其中所述诊断装置包括壳体,所述壳体包括用于允许气流进入的诊断端口和所述至少一个检测器,所述诊断端口能够连接到所述粉末流路。
11.根据权利要求10所述的诊断设备,其中所述诊断端口能够连接到所述泵入口端口、所述泵出口端口或两者。
12.根据权利要求1所述的诊断设备,其中所述诊断端口能够与到所述夹管阀或所述透气构件或两者的空气流路串联连接。
13.一种用于泵的诊断设备,包括:
壳体,所述壳体包括:诊断端口,所述诊断端口用于允许气流进入;和至少一个检测器,所述至少一个检测器用于检测被所述诊断端口允许进入的所述气流的特性,所述诊断端口能够连接到所述泵的气流通道,其中,当所述泵的夹管阀被控制为关闭时,所述至少一个检测器能够检测所述夹管阀是否正在泄漏。
14.根据权利要求13所述的诊断设备,其中所述至少一个检测器包括一个或更多个压力检测器和/或一个或更多个流动检测器,用于检测被所述诊断端口允许进入的所述气流的压力或流量。
15.根据权利要求13所述的诊断设备,包括逻辑装置,所述逻辑装置接收来自所述至少一个检测器的输出信号,并且能够连接到用于所述泵的控制系统。
16.一种用于检测粉末涂装泵中的故障的诊断方法,包括:
向所述泵的压力室施加空气压力,以关闭被设置在所述压力室中的夹管阀,
用诊断设备的至少一个检测器来检测压力或气流或两者,以确定是否存在与所述夹管阀相关联的泄漏。
17.根据权利要求16所述的诊断方法,包括如下步骤:检测所述压力室中的空气压力或气流或两者。
18.根据权利要求16所述的诊断方法,包括如下步骤:检测所述粉末涂装泵的入口端口或出口端口处的空气压力或气流或两者。
19.根据权利要求16所述的诊断方法,包括如下步骤:检测所述粉末涂装泵的气流通道中的空气压力或气流或两者,其中所述气流通道与所述夹管阀串联。
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