CN111542398A - 静电喷涂机 - Google Patents

Abstract

提供了一种喷涂系统的多种部件。该喷涂系统可具有使喷涂介质向目标物加速运动的喷涂模块以及向喷涂介质赋予静电荷的可控充电模块。通过可控充电模块可随着时间改变赋予喷涂介质的静电荷。通过这种方式，可控制飞行中和到达目标物的喷涂介质的特性。

Description

静电喷涂机

对相关申请的引用

本申请要求于2017年12月29日提交的以Michael L.Sides作为发明人的名称为“静电喷涂机”的美国临时专利申请62/612,135的优先权和权益，该临时专利申请的全部内容出于任何目的通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及静电喷涂机，更具体地说，涉及一种具有可控充电模块的静电喷涂机。

背景技术

静电喷涂机用于在带电粒子与目标设备之间提供电势差。但是，在很多情况下，静电电荷会积聚在静电喷涂机上。通常将接地导线连接到静电喷涂机、操作人员或操作人员的衣服上，以驱散积聚的电荷。但是，这种喷涂经常需要以比较机动的方式进行。此外，在许多情况下，静电电荷聚集在喷涂粒子的目标表面上。在许多情况下，这种电荷积聚会减小到达的带电粒子与目标表面之间的电势差，从而减小粒子对表面的吸引力和附着力。

发明内容

提供了一种喷涂系统。该喷涂系统可包括喷涂模块和可控充电模块。喷涂模块可配置为提供喷涂介质，并且可具有充电阵列。可控充电模块可配置为根据驱动波形对充电阵列进行充电，以对喷涂介质进行静电充电。在多个实例中，可控充电模块选择驱动波形以控制喷涂介质的电荷量和电荷极性中的至少一个。

所述喷涂系统还可具有喷涂介质源。该喷涂介质源可以是喷涂介质储存器，该储存器作为独立单元与喷涂模块机械连通并由喷涂模块支撑。

所述喷涂系统可具有喷涂介质加速模块。该喷涂介质加速模块可向喷涂介质施加运动，并从喷涂模块喷射喷涂介质。此外，所述喷涂介质加速模块可以是泵。在其它一些实例中，所述喷涂介质加速模块可以是风扇。所述喷涂介质加速模块可以是泵和风扇之中的至少一种。

在喷涂系统的多个实施例中，可控充电模块选择在第一时间时对喷涂介质进行静电充电的驱动波形，以控制在第一时间之后的第二时间时的喷涂介质的电荷量和电荷极性之中的至少一个。所述第二时间可以是喷涂介质与目标物接触的时刻。

所述喷涂系统可包括身体感测连接。该身体感测连接可以是喷涂模块至可控充电模块的传感器的电连接。该传感器可测量喷涂模块的电势。

所述喷涂系统可包括介质感测连接。该介质感测连接可以是通过喷涂介质加速模块的喷涂介质至可控充电模块的传感器的电连接。该传感器可测量喷涂介质的电势。

所述喷涂系统可包括介质感测连接和身体感测连接。该介质感测连接可以是通过喷涂介质加速模块的喷涂介质至可控充电模块的传感器的电连接。该身体感测连接可以是喷涂模块至可控充电模块的传感器的电连接。所述传感器可测量(a)流入或(b)流出(i)喷涂介质连接和(ii)身体感测连接之中的至少一个的电流。充电模块的控制器可根据该电流来确定赋予喷涂介质的静电荷量。

所述喷涂系统的充电阵列可包括电导体。该电导体可提供喷涂介质从喷涂介质源通过喷涂介质加速模块的输送路径的至少一部分。所述充电阵列可连接至可控充电模块的驱动装置，该可控充电模块的驱动装置可选择地配置为用驱动波形对充电阵列进行充电。

所述喷涂系统可具有控制器。该控制器可以是处理器，该处理器可操作以存储和检索来自目标物配置文件数据库、速度配置文件数据库和飞行路径配置文件数据库的数据，并且可操作以响应于所述数据向驱动装置提供指令。所述目标物配置文件数据库可包括根据(i)目标物的介电常数、(ii)目标物的静电荷消散时间常数、(iii)目标物的孔隙率和(iv)目标物的含水量之中的至少一个成形驱动波形的指令。所述飞行路径数据库可包括根据(i)喷涂介质在喷涂模块与目标物之间的飞行时间、(ii)目标物的电荷量、(iii)目标物的电势、(iv)目标物的电荷极性和(v)目标物的电荷耗散速率之中的至少一个成形驱动波形的指令。

在喷涂系统的多个实例中，驱动波形被成形为使得喷涂介质在到达目标物时具有喷涂介质与目标物之间的所需静电电势差和相对于目标物的所需静电极性。通过这种方式，喷涂介质被驱动从而附着到目标物上。

在喷涂系统的多个实例中，可控充电模块控制第一时间时的驱动波形，以使喷涂介质的电荷量在与喷涂介质与目标物接触的时刻对应的第二时间时在第一参数之内。所述第一参数可以是由控制器响应于传感器而确定的目标物电荷量。此外，可控充电模块可在喷涂介质与目标物接触的时刻将喷涂介质的电荷极性控制在第一参数之内。

本发明提供了一种喷涂方法。该方法可包括提供喷涂模块，该喷涂模块配置为提供喷涂介质并具有充电阵列。该方法还可包括提供可控充电模块，该可控充电模块配置为根据驱动波形对充电阵列进行充电，以对喷涂介质进行静电充电。此外，该方法可包括通过可控充电模块选择驱动波形，以控制喷涂介质的电荷量和电荷极性之中的至少一个。在所述方法的多个实施例中，可控充电模块选择驱动波形，以在喷涂介质与目标物接触的时刻控制喷涂介质的电荷量和电荷极性之中的至少一个。

此外，所述方法还可包括提供喷涂介质加速模块，以将运动赋予喷涂介质并从喷涂模块喷射喷涂介质。所述方法可包括提供介质感测连接，该介质感测连接包括通过喷涂介质加速模块的喷涂介质至可控充电模块的传感器的电连接。还可提供身体感测连接，该身体感测连接包括喷涂模块至可控充电模块的传感器的电连接。在多个实例中，所述传感器测量(a)流入或(b)流出(i)喷涂介质连接和(ii)身体感测连接之中的至少一个的电流。充电模块的控制器根据该电流来确定赋予喷涂介质的静电荷量。

所述方法可包括其它特征。例如，所述方法可包括提供喷涂介质源。该喷涂介质源可包括喷涂介质储存器，该储存器作为独立单元与喷涂模块机械连通并由喷涂模块支撑。该充电阵列可包括电导体，该电导体提供喷涂介质从喷涂介质源通过喷涂介质加速模块的输送路径的至少一部分。所述充电阵列可连接至可控充电模块的驱动装置，该可控充电模块的驱动装置可选择地配置为用驱动波形对充电阵列进行充电。最后，所述控制器可包括处理器，该处理器可操作以存储和检索来自目标物配置文件数据库、速度配置文件数据库和飞行路径配置文件数据库的数据，并且可操作以响应于所述数据向驱动装置提供指令。

附图说明

在说明书的总结部分中特别指出并明确要求保护本公开的主题。但是，通过结合附图参阅详细说明和权利要求，能够最佳地获得对本公开的更全面的理解，在附图中，相似的附图标记表示相似的元件。

图1示出了多个实施例的喷涂系统，该喷涂系统与沿着飞行路径飞行的喷涂介质连接，并且与具有积聚的喷涂介质的目标物连接；

图2A示出了多个实施例的喷涂系统的中性驱动波形；

图2B示出了多个实施例的喷涂系统的正累积校正驱动波形；

图2C示出了多个实施例的喷涂系统的负累积校正驱动波形；

图3A示出了多个实施例的包括手持施用装置的喷涂系统的一个示例性实施例；和

图3B示出了多个实施例的包括遥控施用装置的喷涂系统的一个示例性实施例。

具体实施方式

在此参照附图对示例性实施例进行详细说明，这些附图以示意性方式示出了示例性实施例以及其最佳模式。虽然对这些示例性实施例的说明足够详细，能使本领域技术人员实践本发明，但是应理解，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，还可实现其它实施例，并且可做出逻辑、化学和机械变化。因此，在此给出的详细说明仅是出于示例性目的，而不是限制性的。例如，在任何方法或过程说明中叙述的步骤可按任何顺序执行，并且不必受限于所给出的顺序。

本文公开的多个特征可结合实施，以建立静电喷涂系统、方法和装置。一般来说，物质的静电充电通过增加或减少物质中的电子从而使物质带电来在被充电的物质上造成电子的不平衡。在多个实例中，静电荷通过带电离子从一个位置向另一个位置的物理运动而积累。离子是与一个或多个电子的损失或获得相关联的带电的原子或原子团。离子可带负电荷从而具有一个或多个额外的电子；或者可带正电荷从而缺少一个或多个电子。

在多个实例中，可实现一种装置以将带静电的物质喷向目标物体，使得带静电的物质被吸引和/或附着到目标物体上。静电充电装置在带电物质与目标物体之间提供电势差。在多个实例中，静电充电装置发射一种极性的带电物质，产生带正电荷或负电荷的物质。在物质的充电过程中，向物质增加电子或从物质移除电子，使得对应的共轭电荷累积在静电充电装置上。

如本文所述，在多个实施例中，静电充电装置可包括物质的受控双极放电，这意味着，根据所需的驱动波形，可交替地对物质进行正充电和负充电。波形的形状可根据静电充电装置与目标物之间的距离、静电充电物质飞向目标物的速度、静电充电装置的电压和电流特性、以及目标物和静电充电装置的实测行为来选择。此外，充电波形可包括一系列相对于参考值的正极性、负极性、或正极性和负极性的充电脉冲，可选择该充电脉冲的频率、脉冲宽度、间隔和其它特性来增强在发射的带电物质与目标物接触的时刻发射的带电物质与目标物的电势差。

例如，目标物可能表现出累积的电荷，这种累积的电荷可能具有极性，并且可能随着时间而消散或增加。因此，改变充电波形可增强保持目标物与到达目标物处的单位数量的带电喷涂介质之间的所需电势差的能力。

此外，可选择充电波形的上述特征，以减少电荷在静电喷涂机和/或其操作人员身上的累积，例如通过平衡正负电荷随着时间的累积来进行。因此，可以说所述静电充电系统可配置为增强喷涂介质在目标物上的累积/附着，并进一步减轻静电喷涂机的离子不平衡。

请参考图1，喷涂系统2被示为与沿着飞行路径8运动的飞行中喷涂介质36连接，并且与具有积聚的喷涂介质38的目标物10连接。喷涂系统2可包括配置为使喷涂介质加速朝目标物10运动的喷涂模块4和配置为向飞行中喷涂介质36赋予静电荷的可控充电模块6。通过这种方式，带静电的喷涂介质可与目标物10接触，并作为积聚的喷涂介质38在其上积聚。

喷涂模块4可包括配置为从喷涂系统2喷射喷涂介质并与可控充电模块6互操作以在其上赋予静电荷的多个特征部分。例如，喷涂模块4可包括喷涂介质源12。喷涂介质源12可包括喷涂介质储存器，该储存器用于通过喷涂模块4的其它特征部分(例如喷涂介质加速模块14)实现加速。在多个实施例中，喷涂介质源12可包括与喷涂模块4机械连通并作为独立单元由喷涂模块4支撑的储存器。在另一些实施例中，喷涂介质源12可包括连接至喷涂模块4的远程设置的储存器。例如，可设有通过一个路径(例如导管、管道或任何其它机构)连接的远程设置的储存器，由此可将喷涂介质从存储位置输送至喷涂模块4的特征部分(例如喷涂介质加速模块14)。

在多个实施例中，喷涂模块4可包括喷涂介质加速模块14。喷涂介质加速模块14可包括配置为向喷涂介质赋予运动的特征部分，以将其从喷涂模块4中喷射出来，成为飞行中喷涂介质36。在多个实例中，喷涂介质加速模块14可包括风扇、泵、活塞、旋转笼、叶轮和/或任何其它平移或旋转速度赋予装置。

喷涂模块4可包括身体感测连接20。身体感测连接20可包括与喷涂模块4电连通的导电特征，并且配置为将喷涂模块4电连接至可控充电模块6的一个特征部分(例如传感器30)。通过这种方式，可监测喷涂模块4的某个特征部分的电势。例如，喷涂模块4可包括手持装置，该手持装置配置为在握住喷涂模块4的用户的指令下使喷涂介质朝目标物10加速运动。身体感测连接20可检测手持装置的电势。

此外，上述的喷涂介质加速模块14还可包括介质感测连接16。介质感测连接16可包括导电特征，该导电特征与喷涂介质加速模块14电连通和/或至少暂时与通过喷涂介质加速模块14的喷涂介质和/或在喷涂介质成为飞行中喷涂介质36之前或同时从喷涂介质加速模块14行进至飞行路径8的喷涂介质电连通。介质感测连接16可配置为将喷涂介质和/或喷涂介质加速模块14电连接至可控充电模块6的一个特征部分(例如传感器30)。通过这种方式，可监测喷涂介质和/或喷涂介质加速模块14的特征部分的电势。例如，可测量身体感测连接20与介质感测连接16之间的电势差，和/或可测量流入或流出身体感测连接20和/或介质感测连接16的电流，以确定向喷涂介质(例如飞行中喷涂介质36)赋予的静电荷量。

最后，喷涂模块4可包括充电阵列18。充电阵列18包括导电特征，该导电特征与喷涂介质加速模块14电连通和/或至少暂时与通过喷涂介质加速模块14的喷涂介质和/或在喷涂介质成为飞行中喷涂介质36之前或同时从喷涂介质加速模块14行进到飞行路径8的喷涂介质电连通。充电阵列18可包括喷涂模块4的喷嘴或从喷涂介质源12通过喷涂介质加速模块14输送喷涂介质和/或在喷涂介质成为飞行中喷涂介质36之前或同时输送喷涂介质的喷涂介质路径的其它部分的特征。

在论述了喷涂模块4和可控充电模块6之后，现在将详细说明可控充电模块6的其它特征。在多个实施例中，可控充电模块6包括驱动装置24。驱动装置24包括配置为可选择地通过充电连接路径21用驱动波形22给喷涂模块4的充电阵列18充电的电子电路。驱动装置24产生具有由控制器28选择的驱动波形22的电流和/或电压。通过这种方式，从喷涂介质源12通过喷涂模块4的特征部分的喷涂介质可带静电。此外，充电连接路径21在多个实例中可包括电路板线道或局部接线、或者位于包含喷涂模块4和可控充电模块6的喷涂系统2的共享壳体内的连接。在另一些实例中，充电连接路径21可包括电线或电缆，由此可控充电模块6可布置在远离喷涂模块4的位置(例如携带在包中)，而喷涂模块4是手持型的，或者不是由操作人员携带而是作为固定装置安装在一位置(例如喷涂室或产品制造设施等)。

如上所述，可控充电模块6可包括控制器28。控制器28可包括处理器，该处理器可操作以接收指令，例如来自接口26和/或传感器30的指令。该处理器可操作以存储和检索数据，例如来自目标物配置文件数据库32、速度配置文件数据库33和飞行路径配置文件数据库34的数据。该处理器可操作以提供指令，例如向驱动装置24提供指令。在多个实施例中，示例性的控制器28、示例性的传感器30和/或示例性的驱动装置24的特征部分可集成为组合套件。例如，可设置带有有源开关输出的双极高压直流-直流转换器。在多个实施例中，可实施由HVM Technology,Inc.出品的带有有源开关输出的CHV0028双极高压直流-直流转换器，当然，还可设想出不同的配置。

可控充电模块6可包括传感器30。传感器30可包括配置为测量电流和/或电压的装置。在多个实例中，传感器30可比较在喷涂模块4的介质感测连接16与身体感测连接20之间测量的电势差。在另一些实例中，传感器30可比较介质感测连接16与参考值之间和/或身体感测连接20与参考值之间的电势差。在另一些实例中，传感器30可测量流经介质感测连接16和/或身体感测连接20的电流。

传感器30还可包括介质感测连接信号路径17，该路径包括电路板线道或局部接线、或者位于包含喷涂模块4和可控充电模块6的喷涂系统2的共享壳体内的连接。在另一些实例中，介质感测连接信号路径17可包括电线或电缆，由此可控充电模块6可布置在远离喷涂模块4的位置(例如携带在包中)，而喷涂模块4是手持型的，或者不是由操作人员携带而是作为固定装置安装在一位置(例如喷涂室或产品制造设施等)。

传感器30还可包括身体感测连接信号路径19，该路径包括电路板线道或局部接线、或者位于包含喷涂模块4和可控充电模块6的喷涂系统2的共享壳体内的连接。在另一些实例中，身体感测连接信号路径19可包括电线或电缆，由此可控充电模块6可布置在远离喷涂模块4的位置(例如携带在包中)，而喷涂模块4是手持型的，或者不是由操作人员携带而是作为固定装置安装在一位置(例如喷涂室或产品制造设施等)。

可控充电模块6可包括接口26。接口26可包括用户界面，从而操作人员可控制喷涂系统2，例如改变驱动波形22的特征。接口26还可包括机器接口，从而电子装置(例如工厂的生产线的部件)可改变驱动波形22的特征。

最后，可控充电模块6可包括一个或多个数据库。例如，在多个实施例中，可控充电模块6包括目标物配置文件数据库32、速度配置文件数据库33和飞行路径配置文件数据库34。虽然这些数据库在此被描述为独立的数据库，但是每个数据库可包括同一数据库的逻辑部分，例如单个数据库的不同字段。在多个实例中，控制器28指令驱动装置24产生驱动波形22，该驱动波形22具有响应于从目标物配置文件数据库32、速度配置文件数据库33和飞行路径配置文件数据库34之中的至少一个检索到的数据而选择的某些特性。

在多个实例中，目标物配置文件数据库32包括与目标物10和驱动波形22的形状相关的指令，以优化飞行中喷涂介质36，使其成为目标物10上的积聚喷涂介质38，该积聚喷涂介质38具有已知的特性，例如电气特性(例如与静电荷耗散相关的介电常数和/或时间常数)、机械特性(例如孔隙率、水分含量和/或材料成分)、或环境特性(例如积聚喷涂介质38的所需饱和度等)。

在多个实例中，飞行路径配置文件数据库34可包括与飞行路径8的性质相关的指令(例如飞行路径距离40和驱动波形22的形状)，以优化飞行中喷涂介质36，使其成为通过飞行路径8与喷涂模块4隔开的目标物10上的积聚喷涂介质38。例如，飞行路径距离40可影响飞行中喷涂介质36的飞行时间，由此影响目标物10的静电荷，例如电荷量、电势、电荷极性、电荷耗散速率等。

类似地，速度配置文件数据库33可包括与飞行中喷涂介质36的性质(例如离开喷涂模块4的介质的速度和/或加速度，和/或经过飞行路径距离40，和/或到达目标物10成为积聚喷涂介质38)以及驱动波形22的形状相关的指令，以优化飞行中喷涂介质36，使其成为目标物10上的积聚喷涂介质38。例如，介质在不同输送点的速度和/或加速度可影响飞行中喷涂介质36的飞行时间以及飞行中喷涂介质36的分散，由此可影响目标物10的静电荷的特征，例如电荷量、电势、电荷极性、电荷耗散速率等。

请继续参考图1，并同时参考图2A、2B和2C，其中公开了具有多种特性的多种驱动波形22。如上文所述，可选择驱动波形22，以使飞行中喷涂介质36在到达目标物10时具有所需的静电电势和静电极性，从而根据目标物10的特征和/或喷涂系统2的特征优化初始积聚的喷涂介质38的特性。

例如，可能希望周期性地改变充电阵列18的极性，使得飞行中喷涂介质36在不同的时间具有不同的极性，以减轻喷涂系统2的特征部分上的共轭电荷积聚。但是，由于异性电荷相吸而同性电荷相斥，因此还必须确保在喷涂介质到达目标物10的时刻在带有积聚的喷涂介质38的目标物10与飞行中喷涂介质36之间保持足够的电势差。因此，飞行路径距离40、目标物配置文件数据库32中的目标物配置文件数据、输送中的喷涂介质的速度等特征对于控制充电阵列18的驱动波形22很重要。

驱动波形22可包括正弦波或三角波、锯齿波、方波和/或它们的组合。驱动波形22可以是调幅、调频、脉宽调制(PWM)和/或它们的任意组合。应理解，驱动波形22可根据需要包括任何任意波形。

请参考图1和图2A，多种此类驱动波形22可包括中性驱动波形23。中性驱动波形23可具有正峰值宽度201、负峰值宽度202和延迟时间，例如第一延迟时间200-1和第二延迟时间200-2，其大小、持续时间和顺序选择为确保带有积聚的喷涂介质38的目标物10与到达目标物10的飞行中喷涂介质36之间的所需电势差。在多个实例中，正峰值宽度201包括近似方波的正走向峰在时域中的宽度，负峰值宽度202可包括近似方波的负走向峰在时域中的宽度。在多个实例中，一个或多个延迟时间200(例如第一延迟时间200-1和第二延迟时间200-2)可将正走向峰和/或负走向峰与共轭峰分开，以提供小于100％的方波占空比。延迟时间200(例如第一延迟时间200-1和第二延迟时间200-2)可在正峰值宽度201与负峰值宽度202之间提供空闲时间，其中正峰值宽度201和负峰值宽度202具有相等的宽度，以便随着时间的推移产生等量的带正电荷和带负电荷的飞行中喷涂介质36。

请参考图1和图2B，多种这样的驱动波形22可包括正累积校正驱动波形25。例如，响应于控制器28根据传感器30和/或目标物配置文件数据库32、速度配置文件数据库33和/或飞行路径配置文件数据库34确定不希望有的过多正电荷积聚正在目标物10上形成的确定结果，控制器28可指令驱动装置24产生包括正累积校正驱动波形25的驱动波形22。正累积校正驱动波形25可包括正峰值宽度201、负峰值宽度202和延迟时间，例如第一延迟时间200-1和第二延迟时间200-2，其大小、持续时间和顺序选择为确保带有积聚的喷涂介质38的目标物10与到达目标物10的飞行中喷涂介质36之间的所需电势差。在多个实例中，正峰值宽度201包括近似方波的正走向峰在时域中的宽度，负峰值宽度202可包括近似方波的负走向峰在时域中的宽度。在多个实例中，一个或多个延迟时间200(例如第一延迟时间200-1和第二延迟时间200-2)可将正走向峰和/或负走向峰与共轭峰分开，以提供小于100％的方波占空比。延迟时间200(例如第一延迟时间200-1和第二延迟时间200-2)可提供正峰值宽度201与负峰值宽度202之间的空闲时间，其中正峰值宽度201的尺寸相对于中性驱动波形23的尺寸减小，和/或负峰值宽度202的尺寸相对于中性驱动波形23的尺寸增大，以便随着时间的推移使产生的带负电的飞行中喷涂介质36的量多于带正电的飞行中喷涂介质36的量。

请参考图1和图2C，多种这样的驱动波形22可包括负累积校正驱动波形27。例如，响应于控制器28根据传感器30和/或目标物配置文件数据库32、速度配置文件数据库33和/或飞行路径配置文件数据库34确定不希望有的过多负电荷积聚正在目标物10上形成的确定结果，控制器28可指令驱动装置24产生包括负累积校正驱动波形27的驱动波形22。负累积校正驱动波形27可包括正峰值宽度201、负峰值宽度202和延迟时间，例如第一延迟时间200-1和第二延迟时间200-2，其大小、持续时间和顺序选择为确保带有积聚的喷涂介质38的目标物10与到达目标物10的飞行中喷涂介质36之间的所需电势差。在多个实例中，正峰值宽度201包括近似方波的正走向峰在时域中的宽度，负峰值宽度202可包括近似方波的负走向峰在时域中的宽度。在多个实例中，一个或多个延迟时间200(例如第一延迟时间200-1和第二延迟时间200-2)可将正走向峰和/或负走向峰与共轭峰分开，以提供小于100％的方波占空比。延迟时间200(例如第一延迟时间200-1和第二延迟时间200-2)可提供正峰值宽度201与负峰值宽度202之间的空闲时间，其中正峰值宽度201的尺寸相对于中性驱动波形23的尺寸增大，和/或负峰值宽度202的尺寸相对于中性驱动波形23的尺寸减小，以便随着时间的推移使产生的带正电的飞行中喷涂介质36的量多于带负电的飞行中喷涂介质36的量。

因此，请参考图1、2A、2B和2C，喷涂系统2可包括喷涂模块4，该喷涂模块4配置为提供喷涂介质(例如飞行中喷涂介质36)，并且具有充电阵列18。喷涂系统2还可包括可控充电模块6，该可控充电模块配置为根据驱动波形22对充电阵列18充电，以对喷涂介质(例如飞行中喷涂介质36)进行静电充电。在多个实例中，可控充电模块6选择驱动波形22以将喷涂介质的电荷量和电荷极性之中的至少一个控制在第一参数之内。所述第一参数可以是由控制器28响应于传感器30和目标物配置文件数据库32、速度配置文件数据库33和飞行路径配置文件数据库34并根据来自接口26的指令确定的目标物电荷量或目标物电荷极性，从而选择驱动波形22以实现第一参数。所述第一参数可以是时间函数，并且第一参数的值还可以是路径相关的。

在上文中论述了产生多种驱动波形22的喷涂系统2的多个实施例，现在请注意力转向图3A，并同时注意图1和图2A、2B和2C。图3A示出了喷涂系统2的一个实施例、以及喷涂介质源12、充电阵列18、具有介质感测连接16的喷涂介质加速模块14和飞行中喷涂介质36的一种特定配置。类似地，图3B示出了喷涂系统2的一个实施例、以及喷涂介质源12、充电阵列18、具有介质感测连接16的喷涂介质加速模块14和飞行中喷涂介质36的一种特定配置。

在此特别强调图3A，喷涂系统2的一个实施例包括手持施用装置50，该手持施用装置50包括布置在手持施用装置50上的喷涂介质源12。例如，这种喷涂介质源12可包括介质储存器52、风扇54和泵56。介质储存器52可包括容纳一定量的喷涂介质的容器。泵56可从介质储存器52抽取喷涂介质，以从喷涂介质加速模块14喷射，并且风扇54可朝目标物10驱动喷涂介质。

现在将焦点从图3A转移到图3B，其中示出了包括遥控施用装置100的喷涂系统2的另一个实施例，该喷涂系统2包括喷涂介质源12，该喷涂介质源12包括布置在远离遥控施用装置100的手持部分的位置的特征部分。例如，遥控施用装置100不包括介质储存器52，但是包括以102标示的介质管路。介质管路102从远程介质源提供喷涂介质输入。喷涂介质源12还包括风扇54，该风扇54配置为使从介质管路102接收的喷涂介质朝目标物10加速运动。

在本文内的详细说明中，对“多个实施例”、“单个实施例”、“一个实施例”、“示例性实施例”等的引用表示所述的实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不一定每个实施例都包括该特定特征、结构或特征。而且，这样的短语不一定指代同一个实施例。此外，在结合实施例说明特定特征、结构或特性时，应认识到，在本领域技术人员的知识范围内，此类特征、结构或特性可结合其它实施例实施，不论这些实施例在本文中是否已明确说明。在阅读说明书之后，如何在替代实施例中实现本公开对于相关领域的技术人员来说应是显而易见的。对单个实施例的任何引用包括多个实施例，并且对不止一个部件或步骤的任何引用可包括单个实施例或步骤。

“与……接触”、“耦合至”、“与……连通”、“触摸”、“与……接口”和“接合”等短语可互换使用。在本文中所用的“逻辑连通”或“逻辑连接”可指可用于传递信息的任何方法。逻辑连通可促进两个或更多部件之间的信号传输，无论是模拟信号还是数字信号。因此，“逻辑连通”可指可用于传递信息的任何电气、电磁、射频和/或光学方法。最后，对附接、固定、连接等的任何引用可包括永久的、可移除的、临时的、部分的、完全的和/或任何其它可能的附接方案。

本发明的益处、其它优点和问题的解决方案在本文中是参照具体实施例说明的。但是，这些益处、优点、问题的解决方案、以及可能带来任何益处、优点或解决方案或使其变得更加明显的任何元素不应理解为是本公开的关键、必要或本质特征或元素。因此，本公开的范围仅受所附权利要求的限制，在所附权利要求中，除非另行明确声明，否则对单数形式的元件的引用并不旨在表示“一个且仅有一个”，而是表示“一个或多个”。此外，在权利要求或说明书中使用类似于“A、B和C中的至少一个”或“A、B或C中的至少一个”的短语时，应将该短语解读为指在一个实施例中可单独存在A、在一个实施例中可单独存在B、在一个实施例中可单独存在C、或者在单个实施例中可存在元素A、B和C的任何组合；例如A和B、A和C、B和C或A和B和C。虽然本公开包括的是一种方法，但是能想到可将其实现为有形计算机可读载体(例如磁或光存储器或磁盘或光盘)上的计算机程序指令。本领域普通技术人员已知的上述示例性实施例的元素的所有结构、化学和功能等同物通过引用明确地结合在本文中，并且意图被本权利要求所涵盖。而且，装置或方法不一定必须解决本公开寻求解决的每个问题，因为这些问题被权利要求所涵盖。

此外，本公开中的任何元件、部件或方法步骤都不意图贡献给公众，无论在权利要求中是否明确列举了该元件、部件或方法步骤。本文中的任何要求保护的元件都不应解读为受35U.S.C.112(f)的规定的约束，除非使用短语“用于......的装置”明确叙述该元件。在本文中所使用的术语“包括”、“包含”或其任何其它变化形式意图涵盖非排他性的包含，从而包括一系列元件的过程、方法、物品或装置不仅包含这些元件，还可包含未明确列出或此类过程、方法、物品或装置所固有的其它元件。

Claims (20)

1.一种喷涂系统，包括：

配置为提供喷涂介质并具有充电阵列的喷涂模块；和

配置为根据驱动波形对充电阵列进行充电以对喷涂介质进行静电充电的可控充电模块，

其中，所述可控充电模块选择驱动波形以控制喷涂介质的电荷量和电荷极性之中的至少一个。

2.如权利要求1所述的喷涂系统，还包括：

喷涂介质源，该喷涂介质源包括喷涂介质储存器，该储存器作为独立单元与喷涂模块机械连通并由喷涂模块支撑。

3.如权利要求1所述的喷涂系统，还包括：

喷涂介质加速模块，该喷涂介质加速模块向喷涂介质施加运动，并从喷涂模块喷射喷涂介质。

4.如权利要求3所述的喷涂系统，其中，所述喷涂介质加速模块包括泵和风扇之中的至少一种。

5.如权利要求3所述的喷涂系统，其中，所述可控充电模块选择在第一时间对喷涂介质进行静电充电的驱动波形，以控制在第一时间之后的第二时间时的喷涂介质的电荷量和电荷极性之中的至少一个，所述第二时间包括喷涂介质与目标物接触的时刻。

6.如权利要求5所述的喷涂系统，还包括：

身体感测连接，该身体感测连接包括喷涂模块至可控充电模块的传感器的电连接，

其中所述传感器测量喷涂模块的电势。

7.如权利要求5所述的喷涂系统，还包括：

介质感测连接，该介质感测连接包括通过喷涂介质加速模块的喷涂介质至可控充电模块的传感器的电连接，

其中所述传感器测量喷涂介质的电势。

8.如权利要求7所述的喷涂系统，还包括：

身体感测连接，该身体感测连接包括喷涂模块至可控充电模块的传感器的电连接，

其中所述传感器测量喷涂模块的电势。

9.如权利要求5所述的喷涂系统，还包括：

介质感测连接，该介质感测连接包括通过喷涂介质加速模块的喷涂介质至可控充电模块的传感器的电连接；和

身体感测连接，该身体感测连接包括喷涂模块至可控充电模块的传感器的电连接，

其中所述传感器测量(a)流入或(b)流出(i)喷涂介质连接和(ii)身体感测连接之中的至少一个的电流；并且

其中所述充电模块的控制器根据该电流来确定赋予喷涂介质的静电荷量。

10.如权利要求2所述的喷涂系统，

其中，所述充电阵列包括电导体，该电导体提供喷涂介质从喷涂介质源通过喷涂介质加速模块的输送路径的至少一部分；并且

其中所述充电阵列连接至可控充电模块的驱动装置，该可控充电模块的驱动装置可选择地配置为用驱动波形对充电阵列进行充电。

11.如权利要求10所述的喷涂系统，还包括：

控制器，该控制器包括处理器，该处理器可操作以存储和检索来自目标物配置文件数据库、速度配置文件数据库和飞行路径配置文件数据库的数据，并且可操作以响应于所述数据向驱动装置提供指令。

12.如权利要求11所述的喷涂系统，

其中，所述目标物配置文件数据库包括根据下列各项之中的至少一项来成形驱动波形的指令：

(i)目标物的介电常数，

(ii)目标物的静电荷消散时间常数，

(iii)目标物的孔隙率，和

(iv)目标物的水分含量。

13.如权利要求11所述的喷涂系统，其中，所述飞行路径数据库包括根据下列各项之中的至少一项来成形驱动波形的指令：

(i)喷涂介质在喷涂模块与目标物之间的飞行时间，

(ii)目标物的电荷量，

(iii)目标物的电势，

(iv)目标物的电荷极性，和

(v)目标物的电荷耗散速率。

14.如权利要求10所述的喷涂系统，

其中，所述驱动波形被成形为使得喷涂介质在到达目标物时具有喷涂介质与目标物之间的所需静电电势差和相对于目标物的所需静电极性，由此喷涂介质被驱动从而附着到目标物上。

15.如权利要求11所述的喷涂系统，

其中，所述可控充电模块控制第一时间时的驱动波形，以使喷涂介质的电荷量在与喷涂介质与目标物接触的时刻对应的第二时间时在第一参数之内；并且

其中所述第一参数包括由控制器响应于传感器而确定的目标物电荷量。

16.如权利要求11所述的喷涂系统，其中，所述可控充电模块在喷涂介质与目标物接触的时刻将喷涂介质的电荷极性控制在第一参数之内。

17.一种喷涂方法，包括：

提供喷涂模块，该喷涂模块配置为提供喷涂介质并具有充电阵列；并且

提供可控充电模块，该可控充电模块配置为根据驱动波形对充电阵列进行充电以对喷涂介质进行静电充电；并且

通过所述可控充电模块选择驱动波形，以控制喷涂介质的电荷量和电荷极性之中的至少一个。

18.如权利要求17所述的喷涂方法，其中，所述可控充电模块选择驱动波形，以在喷涂介质与目标物接触的时刻控制喷涂介质的电荷量和电荷极性之中的至少一个。

19.如权利要求17所述的喷涂方法，还包括：

提供喷涂介质加速模块，该喷涂介质加速模块向喷涂介质施加运动，并从喷涂模块喷射喷涂介质；

提供介质感测连接，该介质感测连接包括通过喷涂介质加速模块的喷涂介质至可控充电模块的传感器的电连接；并且

提供身体感测连接，该身体感测连接包括喷涂模块至可控充电模块的传感器的电连接，

其中所述传感器测量(a)流入或(b)流出(i)喷涂介质连接和(ii)身体感测连接之中的至少一个的电流，并且

其中所述充电模块的控制器根据该电流来确定赋予喷涂介质的静电荷量。

20.如权利要求17所述的喷涂方法，还包括：

提供喷涂介质源，该喷涂介质源包括喷涂介质储存器，该储存器作为独立单元与喷涂模块机械连通并由喷涂模块支撑，

其中，所述充电阵列包括电导体，该电导体提供喷涂介质从喷涂介质源通过喷涂介质加速模块的输送路径的至少一部分；并且

其中所述充电阵列连接至可控充电模块的驱动装置，该可控充电模块的驱动装置可选择地配置为用驱动波形对充电阵列进行充电；并且

提供控制器，该控制器包括处理器，该处理器可操作以存储和检索来自目标物配置文件数据库、速度配置文件数据库和飞行路径配置文件数据库的数据，并且可操作以响应于所述数据向驱动装置提供指令。

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