CN108435454A - 机动化筒式流体分配设备和系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种机动化筒式流体分配设备和系统，该分配设备用于从流体筒分配诸如液体粘合剂的流体，该流体筒具有在筒内的相反两端之间可移动的柱塞。该分配设备可释放地联接到机器人以便控制特定位置处流体的排出。柱塞的移动通过包括诸如伺服马达的线性致动器的筒致动器组件来执行，该筒致动器组件使活塞杆移动成与柱塞接合以使得柱塞能够在由活塞杆施加的力下移动。分配设备的分配部包括阀组件，阀组件具有回吸机构，该回吸机构防止从分配器的出口过量滴落。末端效应器组件可以联接到分配部，用于以精确且受控的方式将流体分配到涂敷部位。

Description

机动化筒式流体分配设备和系统

技术领域

本公开总体上涉及一种流体分配设备，并且更具体地涉及一种机器人安装的机动化流体分配设备，其被构造成从筒分配流体。

背景技术

以受控方式在精确位置处分配流体材料由于材料的粘性以及在物体上的输送和形成的精确位置而呈现许多挑战。传统的机器人安装的流体分配器被机器人的参数限制，且因此经常具有显著的性能限制。例如，传统系统的响应时间相对慢，并且不很准确。作为结果，系统控制所分配流体的量的能力特别是在分配器喷嘴与涂敷部位之间的相对速度的快速变化期间被限制。

而且，各种传统的流体分配装置需要由操作者广泛处理以加载流体，这增加了污染的风险。这样的传统装置不能够从筒分配高粘度和低粘度材料两者，并且也是不可靠的。因此，存在对于可靠的机器人安装的流体分配系统的需求，其具有从预填充的筒分配高粘度或低粘度材料的能力。此外，存在对于流体分配系统的需求，其能够自动打开或关闭空间以接收可替换的流体筒，以便减少广泛处理。

发明内容

在很大程度上通过根据本公开的机器人安装的机动化流体分配设备的实施来满足前述需求。根据一种实施方案，流体分配设备或分配器被构造成从如下流体筒分配流体：该流体筒具有内部柱塞，内部柱塞可在筒的近端和筒的远端之间移动。该分配器包括：外壳框架，外壳框架被构造成可释放地联接到机器人；筒保持器，筒保持器限定筒保持空间，筒保持空间被构造成接收流体筒并且容纳在压力下的筒；以及筒致动器组件，筒致动器组件包括线性致动器和活塞杆，活塞杆被构造成将柱塞从流体筒的近端推压到流体筒的远端，以便从筒的远端排出流体。分配器进一步包括分配部，分配部具有分配阀组件。末端效应器组件可以联接到分配部并且被构造成以精确且受控的方式将流体分配到涂敷部位。

在一些实施方案中，分配器可进一步包括流体配合构件，该流体配合构件被构造成将末端效应器可释放地联接到分配部。筒保持器可以包括：第一夹壳构件，第一夹壳构件固定到外壳；和第二夹壳构件，该第二夹壳构件可枢转地连接到第一夹壳构件，使得第二夹壳构件能够在打开位置和关闭位置之间枢转，所述打开位置用于装载或卸载筒，所述关闭位置用于将筒固定到位以及用于在压力下支撑和容纳筒。

在一些实施方案中，锁定构件可被构造成通过将第一夹壳构件和第二夹壳构件夹紧在一起而将筒保持器固定在关闭位置中。锁定构件可以连接到锁定致动器，该锁定致动器固定到外壳框架并且被构造成移入和移出与第一夹壳构件和第二夹壳构件的锁定接合。锁定致动器包括：气动驱动器；和往复杆，往复杆联接到锁定构件；或其它类型的装置。

在一些实施方案中，筒致动器组件可进一步包括：马达；驱动杆，驱动杆联接到马达(诸如伺服马达)并且被布置成大致平行于活塞杆；以及致动器连杆构件，致动器连杆构件被构造成将驱动杆联接到活塞杆。所述活塞杆可以包括活塞头，该活塞头被构造成与筒的柱塞的近侧表面对应地对接，以在分配操作期间推压柱塞穿过流体筒。而且，活塞杆可以限定内部活塞通道，并且活塞头限定内部活塞头通道，使得活塞通道和活塞头通道彼此流体连通。另外，所述活塞头可以进一步包括流体出口，该流体出口限定与活塞头通道流体连通的至少一个通风孔以提供通风，以便防止活塞头与柱塞之间的真空，以便在将活塞插入筒内期间减轻活塞与柱塞之间的压力，以及在从筒抽出活塞期间减轻活塞与柱塞之间的真空压力。此外，空气压力可以通过该通路输送，以在从其抽出活塞期间辅助将活塞与柱塞和筒分离。

在一些实施方案中，外壳框架还可以包括至少一个机器人安装板，所述至少一个机器人安装板被构造为连接到机器人的机器人臂以便精确地控制分配的位置。

在一些实施方案中，分配部可进一步包括包括排出通路，该排出通路被构造成接收在分配操作期间从筒排出的流体。分配部还可以包括：排出口，排出口与排出通路流体连通；以及分配阀致动器，分配阀致动器被构造成使分配阀组件在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置中，流体流过排出口，在所述关闭位置中，没有流体流过排出口。分配阀组件可以包括阀杆和回吸机构，或其它类型的阀。

在一些实施方案中，回吸机构可包括回吸元件，该回吸元件被设置在与排出通路和排出口两者流体连通的回吸通路内。回吸元件可被构造成通过响应于分配阀致动器在相应的流动位置和回吸位置之间向前和向后移动而在回吸通路内往复运动。回吸元件可限定粗区域和直接相邻的细区域，使得当分配阀处于关闭中位置时，粗区域密封地抵接设置在回吸通路和排出口的交叉处的弹性阀密封件以便阻挡排出通路和排出口之间的流体流动，并且当分配阀处于打开位置中时，细区域不密封地抵接阀密封件以允许流体朝向排出口流经回吸元件。

在一些实施方案中，末端效应器组件可以包括分配喷嘴。在其它实施方案中，末端效应器组件可以包括涂敷器刷子。

在一些实施方案中，筒顶出器可以被构造成将筒从保持空间顶出。所述筒顶出器可以包括：气动致动器或其它类型的机构，所述气动致动器或其它类型的机构限定筒形顶出器外壳；和气动顶出器活塞，该气动顶出器活塞被安装用于在顶出器外壳内往复运动，该顶出器活塞联接到顶出器元件，该顶出器元件被构造成接合并且提升筒的至少远端。在其它实施方案中，可以使用其它类型的顶出器装置和方法。

根据本公开的另一实施方案，用于从筒分配流体的流体分配系统可以包括：机器人，机器人具有机器人臂；外壳框架，外壳框架安装到机器人的机器人臂；筒保持器，筒保持器固定到外壳框架并且被构造成接收流体筒；筒致动器组件，该筒致动器组件包括活塞杆和诸如伺服马达的线性致动器，该线性致动器被构造成以往复方式移动活塞杆以将筒的内部柱塞朝向筒的分配端推压。在其它实施方案中，筒致动器组件可以包括其它类型的线性致动器，包括气缸、液压缸、电动缸、力管、滚珠螺杆和机械螺杆驱动等等。分配部与流体筒的分配端流体连通并且具有分配阀组件和回吸机构。末端效应器组件可以通过快速更换适配器联接到分配部。

在一些实施方案中，回吸机构包括回吸元件，回吸元件具有粗区域和直接相邻的细区域。粗区域密封地抵接设置在分配部中的弹性阀密封件，以便阻挡流体流动被分配到末端效应器，并且当分配阀处于打开位置中时，细区域不密封地抵接阀密封件以允许流体流经回吸元件。分配阀组件和回吸机构可被构造成在分配操作期间被同时致动到流动位置。在其它实施方案中，分配阀组件可以被构造成执行回吸操作。

鉴于以下描述和附图，本公开的各种优点、特征和功能将变得容易显而易见且更好理解。以下描述并不旨在限制本公开的范围，而是为了便于理解而仅详述了示例性形态。

附图说明

图1是根据本公开的分配设备的顶视透视图。

图2是图1中所示的分配设备的顶视平面图。

图3是图1中所示的分配设备的底视透视图，示出了在筒保持器内就位的流体筒和处于部分打开位置的夹壳构件。

图4是图1中所示的分配设备的底视平面图。

图5是图1中所示的分配设备的前视平面图。

图6A是沿着图5的线6A-6A截取的分配设备的横截面侧立视图。

图6B是图6A中所示的横截面视图的一部分的放大视图。

图6C是根据本公开的筒配合构件的等轴测视图。

图7是沿着图2的线7-7截取的分配设备的后视横截面视图。

图8是根据本公开的分配设备的分配部的横截面视图。

图9是根据本公开的筒致动器组件的活塞杆和活塞头的横截面视图。

图10是图9中所示的活塞头的前视图。

图11是连接到根据本公开的分配设备的分配部的末端效应器组件的等轴测视图。

图12是连接到图11中所示的分配设备的分配部的末端效应器组件的横截面视图。

具体实施方式

图1-7示出了机器人可安装筒式分配设备10，也称为分配器10，用于从筒分配各种类型的流体，包括但不限于聚硫化物、氨基甲酸乙酯、环氧树脂、粘合剂和硅酮。在所示的实施方案中，分配设备10利用：流体筒12，流体筒12包括筒主体14，该筒主体14具有适于排出流体的远端16和适于接收活塞杆120的近端18；以及流体空间20，流体空间20在远端16和近端18之间延伸。柱塞22定位在流体空间20中，并且可在由活塞杆120施加的力下从近端18朝向远端16移动。分配设备10还包括外壳框架24，该外壳框架24具有第一机器人安装板26和第二机器人安装板28。机器人安装板24、26各自被构造成将分配器10可移除地固定到机器人，诸如机器人臂，该机器人臂被构造成在分配操作期间控制分配器移动到期望位置，以便精确和被控制地将流体放置在涂敷部位处。

分配设备10还包括筒保持器30，该筒保持器30包括第一夹壳构件32和第二夹壳构件34。筒保持器30被构造成将筒12接收在筒保持空间36中。夹壳构件32、34中的至少一个可以朝向和离开夹壳构件32、34中的另一个夹壳构件移动，以允许筒12被接收在保持空间36中和从保持空间36移除。分配器10可以被设定尺寸为适应各种筒尺寸，例如6盎司容量筒或12盎司容量筒。

分配设备10进一步包括分配部40，分配部40具有排出通路42和排出口44。流体配合构件200可以联接到排出口44，用于将排出的流体从分配设备10进一步引导到末端效应器组件300，例如分配喷嘴或涂敷器刷子。流体配合构件200用作适配器以将末端效应器组件300流体连通地连接到分配部40。排出通路42与筒中合适的流体供应连通。

如在图6A和图6B中所示，排出通路42与筒保持空间36连通，使得当流体筒12被接收在第一夹壳构件32和第二夹壳构件34之间时，排出通路42接收来自流体筒12的远侧出口通路38的流体。因此，远侧出口通路38用作到分配部40的供应通路。在一些实施方案中，如稍后将更详细地描述的，筒配合构件440可联接到远侧出口通路38。第一密封件54围绕排出通路42的入口56定位。该密封件54可以是接合流体筒12的远侧末端元件58的面密封件。具体地，密封件54抵靠远侧末端元件58的外表面58a，该远侧末端元件58的外表面58a面向与来自筒12的流体的流动相同的方向。流体在分配操作期间进一步被引导至排出口44。

转回到图3和图4，第一夹壳构件32被固定到分配设备10的外壳框架24，并且第二夹壳构件34相对于固定的第一夹壳构件32可枢转移动。设置在筒保持器30的一侧上的一对铰链39a、39b可枢转地将第二夹壳构件34连接到第一夹壳构件32，使得第二夹壳构件34可在打开位置和关闭位置之间枢转。打开位置允许装载和卸载筒12，并且关闭位置允许从筒12分配流体。

分配设备10进一步包括锁定构件130，该锁定构件130被构造成通过将第一夹壳和第二夹壳夹紧在一起来将筒保持器30固定在关闭位置中。锁定构件130紧邻于筒保持器30的与铰链39a、39b相反的侧设置，并且可移动地连接到锁定致动器132。锁定致动器132被固定到外壳框架24的一侧并且被构造成移动锁定构件130进入和脱离与第一夹壳32和第二夹壳34的锁定接合。锁定致动器132可以包括气动驱动器和往复杆134，往复杆134联接到锁定构件130。

如在图7中所示，锁定构件130可以包括第一凸缘构件135和相对间隔开的第二凸缘构件137，其被构造成分别与形成在第一夹壳构件32上的对应的第一肩部35和形成在第二夹壳构件34上的第二肩部37配合。可移动的夹壳半部34通过夹壳致动器160在打开位置和关闭位置之间被致动。夹壳致动器160可以包括气动缸161，气动缸161具有往复杆162，往复杆162经由连接器杆163或通过其它装置联接到可枢转夹壳半部34。

参考图8，分配部40进一步包括分配阀组件60，该分配阀组件60与分配阀致动器70联接，用于使分配阀62在打开位置和关闭位置之间移动。这便于通过排出通路42从筒12分配流体的开/关控制。另外，分配阀组件60可以包括回吸机构，如将在下面进一步讨论的。应该理解的是，也可以使用其它类型的阀，包括没有回吸机构的阀。此外，在其它实施方案中，分配阀可以被构造成运行回吸操作。分配阀组件60和/或任何其元件可以由包括钢、硬化钢或任何其它合适的物质(例如塑料)的任何合适的材料制成，以最小化固化的材料粘附。因此，分配阀组件60可以包括：回吸元件80；和分配阀62，分配阀62具有阀杆64。

回吸机构包括回吸元件80，回吸元件80具有沙漏形状，该回吸元件80可滑动地安装在位于排出通路42与排出口44之间的回吸通路82内。更具体地，回吸通路82与排出通路42交叉并且因此流体连通。此外，回吸通路82与排出口44对准并且因此流体连通。回吸元件80被构造成响应于分配阀致动器70通过向前移动和向后移动而在回吸通路82内往复运动，使得回吸元件80可在相应的流动位置与回吸位置之间移动。

再次参考图1-4，筒致动器组件100被构造成从筒12分配流体。筒致动器组件100包括：马达110；驱动杆112，驱动杆112联接到马达；活塞杆120；和致动器连杆构件116，致动器连杆构件116被构造成将驱动杆112联接到活塞杆120。在一个实施方案中，马达110是伺服马达，其被构造成使驱动杆112以往复方式线性移动。在其它实施方案中，可以使用其它类型的马达，包括旋转马达或线性马达。已经发现使用这种伺服马达提高了致动器组件的可靠性，因为它能够产生比常规致动器组件更大的推力，同时还提供流体材料的正位移。例如，伺服马达可能在柱塞上产生力，该力导致高达400psi或更高的压力，用于分配高粘度流体。在另一实施方案中，活塞杆120的移动可以由气动致动器、液压致动器或其它合适的装置来驱动。

致动器连杆构件116的第一端117通过诸如螺纹螺母的杆紧固件114固定到驱动杆112的一端。致动器连杆构件116的第二端118附接到活塞杆120的第一端。因此，由伺服马达引起的驱动杆112的往复移动同样导致活塞杆120的往复移动。活塞杆120从致动器连杆构件在朝向筒保持器30的筒保持空间36的方向上延伸，使得当筒被放置在筒保持器30内时，活塞杆120和筒同轴地对准。而且，活塞杆120和驱动杆彼此大致平行地布置。至少一个辅助活塞杆122也可以连接到致动器连杆构件116，并且被构造成与活塞杆120和驱动杆112一起移动，以提供额外的支撑和稳定性。这样的辅助活塞杆122也被布置成大致平行于活塞杆120和驱动杆112。活塞杆120和辅助活塞杆122两者可以刚性地固定到致动器连杆构件116，或者尤其可以经由诸如螺钉和螺栓的紧固件可移除地附接。活塞杆120包括活塞头140，该活塞头140被构造成配合地接合筒的柱塞22，以便在分配操作期间使柱塞22移动通过流体筒12，如下面稍后将描述的。

参考图8，分配阀62包括阀杆64，该阀杆64可在所示的关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置中，没有流体可以从流体筒12通过排出通路42流至排出口44，在所述打开位置中，允许流体从流体筒通过排出通路流至排出口44。通过用加压空气操作分配阀致动器70，分配阀62可以在打开位置和关闭位置之间以往复运动的方式被操作。在其它实施方案中，分配阀62可以是旋转球阀、球和座阀、夹管或其它类型的开/关控制阀。

仍然参照图8，分配阀致动器包括气动阀活塞72，该气动阀活塞72被容纳在阀致动器外壳74内，并且更具体地在筒形孔75内。阀杆64的近端连接到气动阀活塞72，并且阀杆64的远端连接到回吸元件80。孔75接收活塞72的一侧76a上的加压空气，用于使阀杆64和回吸元件80两者同时在箭头90的方向上移动，由此将分配阀62移动到打开位置。孔75还接收活塞72的相反侧76b上的加压空气，以使阀杆64和回吸元件80同时在相反的方向上移动，从而将分配阀62移动到所示的关闭位置。

在流动或分配状况期间，当通过分配阀致动器70打开分配阀62时，回吸元件80通过朝向排出口44移动而被同时致动到流动位置。回吸元件80的沙漏形状限定了粗的或宽的区域85和直接相邻的细的或窄的区域86。当分配阀62处于关闭位置中时，粗区域85密封地抵接设置在回吸通路82和排出口44的交叉处的弹性阀密封件84，例如弹性体O形环。因此，当分配阀62被关闭时，防止排出通路和排出口44之间的流体连通。在打开分配阀62之前，分配阀致动器70和活塞72可以向前行进以在材料内创建预定的预压力值，以便在分配周期的开始处辅助获得期望的流量。

当分配阀致动器70将分配阀移动到打开位置时，回吸元件80的细区域86在流动位置中同心地定位在阀密封件84内。回吸元件80的细区域86不密封地抵接阀密封件84，且因此当分配阀62被打开时，允许流体经过回吸元件80朝向排出口44流动。此外，当分配阀处于打开位置中时，回吸元件80的粗区域85移入到排出口44中。回吸元件80的粗区域85具有比排出口44的直径小的直径，使得通过排出口44的流体流动当在流动位置中时不会被回吸元件80的粗区域85阻挡或阻碍。

在分配状况下，通过由筒致动器组件100的活塞杆120抵靠柱塞22的近端22a施加的力将流体筒12的柱塞22从筒主体14的近端18移动到远端16。这迫使流体空间20中的流体通过筒12的出口通路50并且进入到排出通路42中，通过分配阀组件60，经过回吸元件80并且最终从排出口44出来。

如在图9中所示，活塞头140可移除地附接到活塞杆120。在一个实施方案中，活塞头140的远端141螺纹接合到活塞杆120的远端121。活塞头140可以被构造成适应不同长度、不同直径和不同流体体积容量的流体筒12。活塞头140可以进一步被设计成适应由于在制造过程中引起的筒12的结果的公差变化而发生的差异。弹性活塞密封件142被设置在活塞头140上在活塞头140的肩部143和环形密封固持件144之间。密封件142和密封固持件144通过诸如螺纹螺母的紧固构件145固定到位。密封件142防止在分配操作期间活塞头140与筒12之间的流体泄漏，因为即使当筒的外径和内径的公差变化时，密封件142的完整性也被维持。

活塞杆120限定与内部活塞头通道146流体连通的内部活塞通道124。活塞头140的近端147包括通风出口，通风出口限定至少一个通风孔148，所述至少一个通风孔148与活塞头通道146流体连通。活塞头140的近端147还被构造成与筒的柱塞22的近端22a配合地对接，以便通过防止其在压力下滚过或改变形状来在分配期间维持柱塞22的完整性。维持柱塞22的完整性进一步有助于防止柱塞22与筒12的内壁之间的流体泄漏。

在一些情况下，当活塞头140进入筒12并且移动柱塞22通过筒12从而将流体从筒12推出时，从而可能难以将活塞头140向近侧移回到筒12的外部。这种困难可能是作为在没有使任何流体返回到筒12的情况下将活塞杆120向远侧移动的结果而在活塞头140和柱塞22之间形成的真空引起的。至少一个通风孔148提供通风以便防止当活塞头140在分配操作期间推动柱塞22时的真空压力。

在图10中所示的实施方案中，例如，活塞头140包括多个通风孔148(例如五个孔)的布置，这有助于减轻当活塞头140进入筒并且接合柱塞22时形成的压力。一旦活塞头140进入筒以在分配期间推压柱塞22，则至少一个通风孔148的存在允许空气流入到活塞头通道146中。而且，即使一些通风孔变成被泄漏的流体材料堵塞，多个通风孔148的存在也允许空气的流动。在一个实施方案中，每个通风孔148可以是相同的尺寸。在另一实施方案中，通风孔148可以是不同的尺寸。通风孔148可以进一步以任何数目的图案布置，并且可以是取决于筒的尺寸的任何数目的尺寸。

此外，由于每个筒的内径和外径可以取决于在制造期间保持的温度和其它公差而变化，因此在分配操作期间当筒内部的压力增加时有必要维持筒的完整性，以便避免破坏筒并且使不是在分配器各处都包含流体材料流动。此外，筒被捕获并且被固持到位，使得其能够被加压。因此，当活塞头140与柱塞22配合地对接时，被捕获在它们间的空气流过至少一个通风孔148并且进入到活塞头通道146内，以减轻筒内的真空压力。如前所述，活塞头140可以螺纹附接到活塞杆120，使得在流体泄漏的情况下能够容易地将其移除并且清洁或更换。

在一个实施方案中，筒12可以包含两部分固化材料，例如多硫化物双组分预混和冷冻材料。活塞头140的远端可以被构造成附接到内部安全软管125，例如乙烯树脂软管，该内部安全软管125延伸穿过活塞杆120的活塞杆通道124。活塞头140的远端包括内螺纹141，内螺纹141用于螺纹接合推动配件以连接到软管125。因此，如果泄漏的流体材料通过通风孔148进入活塞头通道146内，则泄漏的流体在其固化之前能够被吹出。此外，内部安全软管125防止泄漏的流体材料粘附到、胶粘或以其它方式堵塞活塞杆120的内部通道124。在一个实施方案中，内部软管125延伸通过活塞杆120并且终止于猪尾(pig tail)端，使得操作员能够连接到猪尾端并且从软管吹出材料。在没有安全软管的情况下，进入活塞头通道和/或活塞杆通道的任何泄漏的流体材料都可能硬化并且阻挡气流，从而使得部件不能用于使空气通风。

当柱塞22在分配操作期间已经到达其行程的端部时，或者以其他方式当分配周期或操作完成时，分配阀60通过分配阀致动器70移动到如在图8中所示的关闭位置。通过在气动阀活塞72的顶部上引入加压空气并且从活塞下方排放空气，该动作同时将回吸元件80从流动位置移动到也示出的回吸位置。这种回吸动作从包括任何喷嘴310或联接到排出口44的其它分配元件的排出口44抽回流体，以便在分配周期或操作完成之后防止流体从分配设备10流涎(drooling)。当回吸元件80的粗区域85从排出口44缩回并且进入与阀密封件84的密封抵接时，由于由所创建的真空压力引起的抽吸，流体从排出口44被抽出并且进入到回吸通路82中。

一旦柱塞22在分配周期的结束处通过活塞头140被推压到筒12的远端16，则能够通过在相反方向上操作伺服马达以缩回活塞杆120来将活塞头140从筒移除。然后可以从筒保持器30移除所分配的筒12，并且新的筒可以被放置在分配设备10中。再次转到图6B，分配器可以包括筒顶出器170，筒顶出器170被构造成在分配周期的结束处和/或当流体筒12是空的且需要更换时顶出流体筒12。通过如前所述地将锁定构件130致动到解锁位置，在筒保持器30的夹壳32、34已经被松开之后，筒顶出器170可用于将筒12从保持空间36顶出。筒顶出器170包括：气动致动器172，气动致动器172限定筒形顶出器外壳；和气动顶出器活塞174，气动顶出器活塞174被安装用于在顶出器外壳内往复运动。顶出器活塞174联接到顶出器元件176，该顶出器元件176被构造成接合并且提升筒12的至少远侧末端元件58和远端16。一旦被顶出，就可以手动地或以自动方式，比如通过机器人抓握机构抓握筒12。在另一实施方案中，筒顶出器170可以包括杠杆，杠杆被构造成顶出筒。

筒的一种实施方案可以包括凸缘430，凸缘430限定凸缘止挡表面432，该凸缘止挡表面432被构造成将筒12固持在分配器10内。当筒被放置在筒保持器内时，凸缘止挡表面432抵靠由夹壳半部32限定的远侧止挡表面434以限制筒12在远侧方向上的行进。凸缘430位于由夹壳半部32、34限定的凸缘槽438中。由夹壳半部32限定的近侧止挡表面436将接合凸缘430以限制筒在近侧方向上的轴向行进。这样，凸缘槽438部分地由远侧止挡表面434和近侧止挡表面436限定。

筒12与筒配合构件440连接，筒配合构件440具有突起442。位于筒12的远端16中的突起接收器444配合在突起442上以将筒12以密封方式附接到筒配合构件440。当筒12被推到筒配合构件440上时，筒12上的突起接收器444能够在突起442上滑移。突起接收器444挠曲以配合在突起442上。突起接收器444的挠曲可以由固持环446限制。固持环446和突起接收器444之间的空间448指示突起接收器444在其被固持环446止挡之前可挠曲的量。突起442用于将筒12连接到分配器10并且以密封的方式提供筒12和排出通路之间的流体连通。

如在图6C中所示，突起接收器444在突起442上具有固持带450。供给通路由筒配合构件440的内部通道452限定，该内部通道452通过筒配合构件440的突起442和主体454在筒12与排出通路之间提供流体连通。可以在突起442和主体454之间提供圆角458。应当理解，将突起接收器444在突起442上移动可以引起突起接收器444的一些挠曲，并且将突起接收器444在固持带450上移动将引起突起接收器444的最大挠曲。固持带450可具有光滑表面，以便于突起接收器444在固持带450上的挠曲和移动。在一些实施方案中，固持带450可以具有起伏(relief)区域，该起伏区域的内径略大于突起接收器444的其余部分的内径。当固持带450与固持带起伏区域对准时，固持带起伏区域可以使得突起接收器444向后朝向其未挠曲或较小挠曲的位置挠曲。这创建了朝向突起接收器444的偏压，以使固持带起伏区域维持与固持带450对准。

参考图11和图12，分配器10可以配备有末端效应器组件300。末端效应器组件300可以可移除地附接到分配部40以分配流体或粘合剂。在一个实施方案中，末端效应器组件300可以包括分配刷子。可以使用各种类型的分配刷子，诸如由ABS-M30外壳和环氧基树脂制成的、用白色马鬃装饰的分配刷子。在其它实施方案中，刷子可以由塑料或其它合适的材料制成。在替代实施方案中，末端效应器组件300可以是喷嘴310，该喷嘴310被构造成直接连接到流体配合构件并且与排出口44流体连通以从分配设备10分配流体，如在图8中所示。在其它实施方案中，末端效应器组件300可以包括材料切断和/或材料处理阀，诸如回吸阀、球和座阀、以及旋转阀等。

转回到图11和图12，末端效应器组件300包括安装板组件320，该安装板组件320包括马达安装板322和末端效应器安装板324。马达安装板322包括马达安装紧固件325，马达安装紧固件325用于将马达327附接到马达安装板322。末端效应器安装板324被附接到马达安装板322。管326和软管328也可以被安装到末端效应器安装板324。流体配合构件200延伸穿过马达安装板322中的孔，并且被构造成可释放地连接到流体配合接收器330。

如在图12中所示，软管连接件332提供了将软管328连接到流体配合接收器330的方式，并且在软管328和流体配合构件200的内部流体通道202之间提供流体连通。流体配合接收器330被构造成以密封方式附接到流体配合构件200的流体配合突起204。

流体配合构件200的流体配合突起204包括渐缩表面，该渐缩表面被设定尺寸为配合到对应地设定尺寸的流体配合接收器330中。内部流体通道202中的流体或粘合剂通过流体配合突起204传输到流体配合接收器330。流体配合突起204可以包括流体配合构件密封件206，流体配合构件密封件206存在于流体配合构件密封槽208中。这些密封件206位于密封槽208中以确保当末端效应器组件300附接到分配器10的分配部40时，流体配合突起204流体密封到流体配合接收器330，以便防止泄漏。密封件206可以是弹性密封件，例如弹性体O形环。

马达327包括动力输出轴340，该动力输出轴340经由传动机构(例如动力联接器344)连接到传动轴342。来自马达327的动力又传输到至少一个分配刷子。

末端效应器组件300包括可调节的延长机构350，该延长机构350包括具有传动齿轮的传动链，例如链轮350a、350b、350c、350d和350e。在其它实施方案中，末端效应器可以由一个或多个传动带或齿轮驱动。被构造成旋转的至少一个刷子可以附接到可调节机构350的端部。可调节机构350使用传动链和传动齿轮将旋转运动传输到刷子。在一个实施方案中，刷子可以附接到最终链轮350e以允许刷子旋转。软管328经由作为刷子安装组件352的一部分的软管连接件332将流体传输到刷子的轴向开口，并且该刷子安装组件352允许刷子连接到链轮350e。传动链可以被外壳354覆盖。软管外壳356可以为软管328提供一些保护。此外，软管夹329可以将软管328附接到管326。

应当理解的是，管326可以具有八边形、六边形或其它适当成形的横截面，以配合到末端效应器安装板324中的对应成形的孔中。而且，刷子可以相对于末端效应器安装板324以不同角度位置定向。此外，根据需要，管326也可以具有不同的长度，以将刷子设置在期望的位置中。

末端效应器组件300被构造成经由诸如流体配合构件200的适配器快速地连接至分配部40和从分配部40分离。流体配合构件200可以配备有可枢转的附接指状件210，附接指状件210每个具有限定附接表面的相对布置的钩形状。附接指状件210被构造成可枢转地接合马达安装板322和末端效应器安装板324并且将马达安装板322和末端效应器安装板324固定在一起。

如在图12中所示，流体配合接收器330位于末端效应器安装板324中。在一个实施方案中，流体配合接收器330松散地安装到末端效应器安装板324，使得其能够通过在末端效应器安装板324内径向移动而“浮动”，以便在与流体配合构件200的流体配合突起204的配合操作期间对准和定位它自己。流体配合接收器330经由软管连接件332连接到软管328，并且允许流体配合接收器330的内部与软管的内部流体连通。

马达安装板322包括被构造成连接到末端效应器组件300的安装结构。马达327具有动力输出轴340，动力输出轴340连接到动力联接器344。动力联接器344具有大轴向孔345，动力输出轴340在所述大轴向孔345中延伸。动力输出轴340的外部和大轴向孔345的内部可以是六边形、八边形或一些其它合适成形的横截面，以允许动力输出轴340抓握大轴向孔345的壁而不相对于动力联接器344旋转。

动力联接器344还具有小轴向孔346，所述小轴向孔346也可以是六边形、八边形或一些其它适当成形的横截面，以允许动力联接器344附接到传动轴342。应当理解，传动轴342也可以具有对应的六边形、八边形或其它合适成形的横截面，以便允许动力联接器344与马达327一起旋转并且从马达327传输转矩，而不相对于传动轴342滑移。诸如弹簧348的偏压构件将动力联接器344朝向传动轴342偏压。传动轴342帮助将来自马达327的旋转能量和转矩传输至传动链。

末端效应器组件300经由附接指状件附接到分配器10的分配部的其余部分。当末端效应器安装板324朝向马达安装板322移动时，附接指状件将在末端效应器安装板324上枢转，直到马达安装板322移动足够近以允许附接指状件由于诸如弹簧的弹性构件的推压而快回(snap back)，并且将附接指状件的附接表面放置在末端效应器安装板324的肩部上的锁定位置中。为了移除末端效应器组件300，附接指状件抵抗弹性构件的推压而枢转，由此使附接指状件上的附接表面从安装板322上的肩部移动。然后，末端效应器组件300可以与分配器10的其余部分分离。

在本公开的进一步实施方案中，分配器10的操作可以由连接到分配器10的各种元件的一个或多个控制器控制。可以使用各种类型的控制器，包括本地控制器和/或远程控制器。此外，控制器可以具有有线或无线连接。

虽然已经通过对本公开的具体实施例的描述来说明本公开，并且虽然已经相当详细地描述了实施例，但是并不意图将所附权利要求书的范围限制或以任何方式将所附权利要求书的范围限制到这样的细节。本文讨论的各种特征可以单独使用或以任何组合使用。对于本领域技术人员而言，额外的优点和修改将容易显而易见的。因此，权利要求书不限于所示出和描述的具体细节、代表性设备和方法以及说明性示例。

Claims (26)

1.一种用于从流体筒分配流体的设备，所述流体筒具有内部柱塞，所述内部柱塞能够在所述流体筒的近端和所述流体筒的远端之间移动，所述设备包括：

外壳框架，所述外壳框架被构造成可释放地联接到机器人；

筒保持器，所述筒保持器限定筒保持空间，所述筒保持空间被构造成接收所述流体筒；

筒致动器组件，所述筒致动器组件包括线性致动器和活塞杆，所述活塞杆被构造成将所述柱塞从所述流体筒的近端推压到所述流体筒的远端用于从所述筒排出流体；

分配部，所述分配部具有分配阀组件；和

末端效应器组件，所述末端效应器组件被联接到所述分配部并且被构造成以精确且受控的方式将所述流体分配到涂敷部位。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括流体配合构件，所述流体配合构件被构造成将所述末端效应器可释放地联接至所述分配部。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述筒保持器包括：第一夹壳构件，所述第一夹壳构件固定到所述外壳框架；和第二夹壳构件，所述第二夹壳构件可枢转地连接到所述第一夹壳构件，使得所述第二夹壳构件能够在用于装载或卸载所述筒的打开位置和用于将所述筒固定到位的关闭位置之间枢转。

4.根据权利要求3所述的设备，进一步包括锁定构件，所述锁定构件被构造成通过将所述第一夹壳构件和所述第二夹壳构件夹紧在一起来将所述筒保持器固定在所述关闭位置中。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述锁定构件被连接到锁定致动器并且被构造成移入和移出与所述第一夹壳构件和所述第二夹壳构件的锁定接合，所述锁定致动器被固定到所述外壳框架。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述锁定致动器包括气动驱动器和往复杆，所述往复杆被联接到所述锁定构件。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述筒致动器组件进一步包括：马达；驱动杆，所述驱动杆被联接到所述马达并且被布置成大致平行于所述活塞杆；以及致动器连杆构件，所述致动器连杆构件被构造成将所述驱动杆联接到所述活塞杆。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述马达是伺服马达、旋转马达或线性马达。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述活塞杆包括活塞头，所述活塞头被构造成与所述筒的柱塞的近侧表面对应地对接，用于在分配操作期间推压所述柱塞穿过所述流体筒。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述活塞杆限定内部活塞通道，并且所述活塞头限定内部活塞头通道，使得所述活塞通道和所述活塞头通道彼此流体连通。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述活塞头进一步包括流体出口，所述流体出口限定与所述活塞头通道流体连通的至少一个通风孔，用于提供通风以防止在所述活塞头和所述柱塞之间的真空。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述外壳框架进一步包括至少一个机器人安装板，所述至少一个机器人安装板被构造成连接到所述机器人的机器人臂。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述分配部进一步包括排出通路，所述排出通路被构造成接收在分配操作期间从所述筒排出的流体。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述分配部包括排出口，所述排出口与所述排出通路流体连通。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述分配部进一步包括分配阀致动器，所述分配阀致动器被构造成使所述分配阀组件在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置中，流体流过所述排出口，所述关闭位置中，没有流体流过所述排出口。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述分配阀组件进一步包括阀杆和回吸机构。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述回吸机构包括回吸元件，所述回吸元件设置在与所述排出通路和所述排出口两者流体连通的回吸通路内，并且其中，所述回吸元件被构造成通过响应于所述分配阀致动器在相应的流动位置和回吸位置之间向前和向后移动来在所述回吸通路内往复运动。

18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述回吸元件限定粗区域和直接相邻的细区域，使得当所述分配阀处于所述关闭位置中时，所述粗区域密封地抵接被设置在所述回吸通路和所述排出口的交叉处的弹性阀密封件以便阻挡所述排出通路和所述排出口之间的流体流动，并且当分配阀处于所述打开位置中时，所述细区域不密封地抵接所述阀密封件用于允许流体朝向所述排出口流经所述回吸元件。

19.根据权利要求1所述的设备，其中，所述末端效应器组件包括分配喷嘴。

20.根据权利要求1所述的设备，其中，所述末端效应器组件包括涂敷器刷子。

21.根据权利要求1所述的设备，进一步包括筒顶出器，所述筒顶出器被构造成将所述筒从所述筒保持空间顶出。

22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述筒顶出器包括：气动致动器，所述气动致动器限定筒形顶出器外壳；和气动顶出器活塞，所述气动顶出器活塞被安装成用于在所述顶出器外壳内往复运动，所述气动顶出器活塞被联接到顶出器元件，所述顶出器元件被构造成接合并且提升所述筒的至少远端。

23.一种用于从流体筒分配流体的流体分配系统，所述系统包括：

机器人，所述机器人具有机器人臂；

外壳框架，所述外壳框架被安装到所述机器人的机器人臂；

筒保持器，所述筒保持器被固定到所述外壳框架并且被构造成接收所述流体筒；

筒致动器组件，所述筒致动器组件包括活塞杆和线性致动器，所述线性致动器被构造成以往复方式移动所述活塞杆，以将所述流体筒的内部柱塞朝向所述流体筒的分配端推压；

分配部，所述分配部与所述流体筒的分配端流体连通并且具有分配阀组件，所述分配阀组件被构造成执行回吸操作；和

末端效应器组件，所述末端效应器组件通过快速更换适配器被联接到所述分配部。

24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述线性致动器包括伺服马达或旋转马达。

25.根据权利要求23所述的系统，其中，所述回吸机构包括回吸元件，所述回吸元件具有粗区域和直接相邻的细区域，其中所述粗区域密封地抵接被设置在所述分配部中的弹性阀密封件，以便阻挡流体流被分配到所述末端效应器，并且其中当所述分配阀处于打开位置中时，所述细区域不密封地抵接所述阀密封件，用于允许流体流经所述回吸元件。

26.根据权利要求23所述的系统，其中，所述分配阀组件和所述回吸机构被构造成在分配操作期间被同时致动到流动位置。