CN111971128A - 用于形成颗粒床的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种自动化颗粒床形成机构可用于形成最终熔化、压缩和/或凝固以形成至少基本上连续的片材的颗粒床。自动化颗粒床形成机构可包括构造成支撑所形成的颗粒床的支撑传送机和具有横跨支撑传送机的宽度定位的多个可单独控制的进料槽的颗粒分配器，其中多个进料槽中的每个构造成将颗粒分配到支撑传送机上以共同形成颗粒床。监测机构检测所产生的颗粒床的厚度，并且控制器将检测厚度与目标厚度分布进行比较并将信号传输到一个或多个可单独控制的进料槽以调节颗粒在支撑传送机上的流速。

Description

用于形成颗粒床的系统和方法

背景技术

各种基于镶板的结构(例如地板镶板、墙板镶板、天花板镶板等)的形成可包括形成一种或多种热塑性或热固性塑料的床的步骤，该热塑性或热固性塑料随后熔化和/或压制成薄镶板结构。例如，如在WIPO公开第WO 2016/079225号中描述的，将其全部内容整体通过引用的方式结合于此，地板镶板可通过这样的方式形成，即，在移动传送机上形成热塑性颗粒床，在颗粒床上铺设加强层，以及加热并压制热塑性颗粒床和加强层以熔化热塑性颗粒并使加强层相对于由熔融颗粒形成的热塑性层结合。通过在所形成的层压结构的顶部上形成颗粒床，并且再次加热并压制颗粒以相对于所形成的熔融颗粒的塑料层结合层压结构，可重复该过程。然后，加强的热塑性层可与表面层一起结合以形成成品。例如，表面层可由PVC制成，并且成品是用于地板用途的豪华乙烯地砖(LVT)。

通常，希望使这些颗粒床形成为在颗粒床的整个宽度上具有至少基本上均匀的厚度，以最终产生具有至少基本上均匀的厚度的熔融层。然而，由于粒度的变化、颗粒散布机的出口进料周围的颗粒粉尘堆积等，现有的颗粒散布机构通常不能提供至少基本上均匀的颗粒床厚度。因此，需要一种构造成提供具有期望厚度特性的颗粒床的颗粒散布机构。

简述

各种实施例针对一种自动化颗粒床进料机构，包括闭环反馈系统，用于监测颗粒床的形成厚度并用于调节进给到颗粒床的颗粒的速率，以更紧密地瞄准期望的颗粒床厚度分布。颗粒床进料机构包括位于移动传送机上方的颗粒箱，并且该颗粒箱具有横跨移动传送机的宽度定位的多个进料槽。该多个进料槽具有可控制的进料门，该进料门可以可选择地打开以使得颗粒能够从颗粒箱流过进料槽并流到传送带上。每个进料槽构造成将颗粒提供到传送带的相应通道上，并且每个进料门可独立地操作以调节流到传送机的特定通道上的颗粒的量。

颗粒床进料机构可至少部分地基于从颗粒床监测机构接收的检测信号操作，该颗粒床监测机构构造成监测颗粒床的形成厚度并将该厚度与目标厚度分布进行比较。可操作各种进料槽的各个进料门，以允许更多或更少的材料颗粒流到移动传送机上，从而改变颗粒床的各个部分的厚度，以更紧密地匹配期望厚度分布。

某些实施例针对一种自动化颗粒床形成机构，包括：支撑传送机，构造成支撑形成的颗粒床；颗粒分配器，构造成将颗粒分配到支撑传送机上以形成颗粒床，该颗粒分配器包括：多个进料槽，横跨支撑传送机的宽度定位，该多个进料槽中的每个具有用于控制颗粒从进料槽到支撑传送机上的流速的可单独控制的进料门；厚度监测机构，构造成监测支撑传送机上的颗粒床的厚度；以及控制器，构造成：将支撑传送机上的颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较；以及将信号传输到一个或多个可单独控制的进料门，以调节颗粒从进料槽到支撑传送机上的流速，从而将颗粒床的厚度调节成对应于目标厚度分布。

在各种实施例中，每个进料槽构造成将颗粒分配到支撑传送机的对应通道上；并且控制器构造成：将支撑传送机的每个通道中的颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较；以及将信号传输到特定进料槽的可单独控制的进料门，以调节颗粒从进料槽到相应通道上的流速。此外，该多个可单独控制的进料门中的每个可经由相应的马达移动。在某些实施例中，每个马达包括构造成检测抵消马达的期望运动的阻力的反馈机构(例如，力反馈)。作为又一示例，反馈机构可包括构造成检测进料门在打开构造和关闭构造之间的位置的位置反馈机构。此外，目标厚度分布可限定横跨颗粒床的宽度的至少基本上均匀的厚度。在某些实施例中，目标厚度分布限定了横跨颗粒床的宽度的非均匀厚度。

根据本发明的第一方面，提供了一种自动颗粒床形成机构，该机构包括：

支撑传送机，构造成支撑所形成的颗粒床；

至少一个颗粒分配器，构造成将颗粒分配到支撑传送机上以形成颗粒床，其中，颗粒分配器包括：

多个进料槽，横跨支撑传送机的宽度定位，该多个进料槽中的每个具有用于控制颗粒从进料槽到支撑传送机上的流速的可单独控制的进料门；

厚度监测机构，构造成监测支撑传送机上的颗粒床的厚度；以及一个或多个控制器，构造成：

将支撑传送机上的颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较；并且

将信号传输到一个或多个可单独控制的进料门，以调节颗粒从进料槽到支撑传送机上的流速，从而将颗粒床的厚度调节成对应于目标厚度分布。

根据一些实施例，该机构可包括多个颗粒分配器，并且其中，一个或多个控制器体现为单个控制器，该单个控制器构造成将信号传输到多个颗粒分配器中的每个颗粒分配器的一个或多个可单独控制的进料门。

根据一些实施例，该机构可包括多个颗粒分配器，并且其中，一个或多个控制器体现为多个控制器，该多个控制器中的每个构造成将信号传输到该多个颗粒分配器中的一个或多个颗粒分配器的一个或多个可单独控制的进料门。

根据一些实施例，该机构可包括多个颗粒分配器，并且其中，一个或多个控制器体现为多个控制器，其中，该多个控制器中的每个对应于多个颗粒分配器的对应控制器，并且其中，多个控制器中的每个构造成将信号传输到对应的颗粒分配器的一个或多个可单独控制的进料门。

根据一些实施例，每个进料槽可构造成将颗粒分配到支撑传送机的对应通道上；并且一个或多个控制器构造成：

将支撑传送机的每个通道中的颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较；以及

将信号传输到特定进料槽的可单独控制的进料门，以调节颗粒从进料槽到相应通道上的流速。

根据一些实施例，目标厚度分布可限定横跨颗粒床的宽度的至少基本上均匀的厚度。

根据一些实施例，目标厚度分布可限定横跨颗粒床的宽度的非均匀厚度。

根据一些实施例，多个可单独控制的进料门中的每个可经由对应的马达移动。根据一些实施例，每个马达可包括构造成检测抵消马达的期望运动的阻力的反馈机构。根据一些实施例，反馈机构可包括力反馈机构。根据一些实施例，反馈机构可包括构造成检测进料门在打开构造和关闭构造之间的位置的位置反馈机构。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于形成颗粒床的方法，该方法包括：

使支撑传送机移动经过至少一个颗粒分配器；

从横跨支撑传送机的宽度定位的多个进料槽分配颗粒以形成颗粒床，其中，该多个进料槽中的每个具有用于控制颗粒从进料槽流到支撑传送机上的流速的可单独控制的进料门；

经由厚度监测机构检测颗粒床的厚度；

将颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较；以及

调节多个进料槽的一个或多个进料门，以调节颗粒从进料槽到支撑传送机上的流速，从而将颗粒床的厚度调节成对应于目标厚度分布。

根据一些实施例，本发明的方法可包括使用一个或多个控制器来：

检测颗粒床相对于目标厚度分布的厚度；以及

调节多个进料槽的一个或多个进料门，以调节颗粒从进料槽到支撑传送机上的流速，从而将颗粒床的厚度调节成对应于目标厚度分布。

根据一些实施例，本发明的方法可包括使用多个连续的颗粒分配器，并且使用一个控制器来：

检测颗粒床相对于目标厚度分布的厚度；以及

调节所有颗粒分配器的多个进料槽的一个或多个进料门，以调节颗粒从进料槽到支撑传送机上的流速，从而将颗粒床的厚度调节成对应于目标厚度分布。

根据一些实施例，本发明的方法可包括使用多个连续的颗粒分配器，并且使用一个控制器来：

检测颗粒床相对于目标厚度分布的厚度；以及

调节一些颗粒分配器的多个进料槽的一个或多个进料门，以调节颗粒从进料槽到支撑传送机上的流速，从而将颗粒床的厚度调节成对应于目标厚度分布。

根据一些实施例，本发明的方法可包括使用多个连续的颗粒分配器，并且使用控制器来：

检测颗粒床相对于目标厚度分布的厚度；以及

调节所述颗粒分配器的多个进料槽的一个或多个进料门，以调节颗粒从进料槽到支撑传送机上的流速，从而将颗粒床的厚度调节成对应于目标厚度分布。

根据一些实施例，从多个进料槽分配颗粒的步骤可包括将颗粒分配到支撑传送机上的多个通道中，其中，多个进料槽中的每个进料槽对应于多个通道中的单个通道；和/或其中，将颗粒床的检测厚度相对于目标厚度进行比较的步骤可包括将每个通道中的颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较。

根据一些实施例，目标厚度分布可限定横跨颗粒床的宽度的至少基本上均匀的厚度。

根据一些实施例，目标厚度分布可限定横跨颗粒床的宽度的非均匀厚度。

根据一些实施例，调节多个进料槽的一个或多个进料门的步骤可包括致动对应于一个或多个进料门中的每个的马达。

根据一些实施例，该方法还可包括从一个或多个马达接收反馈信号以检测一个或多个进料门的位置；并且其中，调节一个或多个进料门包括至少部分地基于反馈信号将一个或多个进料门移动到期望位置。

根据本发明的第二方面的方法可利用根据本发明的第一方面的自动化颗粒床形成机构。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于自动化颗粒床形成机构的控制器，该控制器包括一个或多个存储器存储区域和至少一个处理器，该控制器构造成：

将信号传输到颗粒分配器的多个进料槽中的相应进料槽的多个可单独控制的进料门，以控制颗粒从进料槽到支撑传送机上的流速，其中，多个进料槽横跨支撑传送机的宽度定位；

检测由从多个进料槽流出的颗粒形成在支撑传送机上的颗粒床的厚度；

将支撑传送机上的颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较；以及

将第二信号传输到多个可单独控制的进料门，以调节来自进料槽的颗粒的流速。

根据一些实施例，每个进料槽可构造成将颗粒分配到支撑传送机的对应通道上；并且其中

将支撑传送机上的颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较包括将支撑传送机的每个通道中的颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较；以及

将第二信号传输到多个可单独控制的进料门包括将第二信号传输到多个可单独控制的进料门以调节颗粒从进料槽到对应通道上的流速。

根据一些实施例，目标厚度分布可限定横跨颗粒床的宽度的至少基本上均匀的厚度。

根据一些实施例，目标厚度分布限定横跨颗粒床的宽度的非均匀厚度。

根据一些实施例，至少一个处理器可另外构造成从一个或多个进料门接收反馈信号；并且

其中，调节一个或多个进料门包括至少部分地基于反馈信号将一个或多个进料门移动到期望位置。

根据一些实施例，控制器可适于将信号传输到一个颗粒分配器的多个进料槽中的对应进料槽的多个可单独控制的进料门。

根据一些实施例，控制器可适于将信号传输到多于一个颗粒分配器的多个进料槽中的对应进料槽的多个可单独控制的进料门。

根据本发明的第二方面的方法可利用根据本发明的第三方面的一个或多个控制器。

根据本发明的第一方面的自动化颗粒床形成机构可包括根据本发明的第三方面的一个或多个控制器。

根据本发明的第四方面，提供了一种制造热塑性或热固性片材的方法，该方法包括以下步骤：

提供热塑性或热固性颗粒；

使用根据本发明的第二方面的方法形成颗粒床；

通过对颗粒床施加压力和/或温度而使所述颗粒床固结成热塑性材料的热固性片材；

任选地，冷却热塑性材料的所述热固性片材；

任选地，将附加材料层添加到片材。

根据一些实施例，附加层可通过诸如热层压的层压和/或通过将层粘合到基底来添加。

根据一些实施例，热塑性或热固性片材可为地板覆盖物或地板覆盖元件。

根据一些实施例，添加附加层可包括向热塑性或热固性片材添加装饰层和添加耐磨层。

根据一些实施例，装饰层可为印刷膜，例如印刷的PVC或PU膜，其中PVC代表聚氯乙烯，并且PU代表聚氨酯。耐磨层可为透明或半透明的PVC层。

根据一些实施例，添加附加层可包括将装饰层和耐磨层层压到热塑性或热固性片材。

根据一些实施例，该方法还可包括将漆层添加到耐磨层。其可为UV固化PU漆层。

根据本发明的第五方面，提供了一种制造地板覆盖元件的方法，该方法包括使用根据本发明的第四方面的方法。通过根据本发明的第四方面的方法获得的片材可进一步切割成部件，通常是矩形部件，该部件作为地板覆盖元件可设置有机械耦接装置，以将两个或更多个元件沿着其侧面彼此耦接。

独立权利要求和从属权利要求阐述了本发明的特定特征和优选特征。从属权利要求的特征可与独立权利要求或其他从属权利要求的特征组合，和/或与上文和/或下文的描述中阐述的特征适当地组合。

从下面结合附图的详细描述中，本发明的上述和其他特性、特征和优点将变得显而易见，该附图通过实例示出了本发明的原理。此描述仅出于示例性的目的给出，而不是限制本发明的范围。下面引用的参考图指代附图。

附图的几个视图的简述

现在将参考附图，附图不用必须按比例绘制，并且其中：

图1示出了根据一个实施例的包含颗粒进料机构的镶板生产线的示意图；

图2示出了根据一个实施例的颗粒进料机构的透视图；

图3示出了根据一个实施例的厚度监测机构的透视图；

图4示出了根据一个实施例的示例性控制器显示输出；

图5是示出了根据一个实施例的各种部件之间的数据传输的示意图；

图6A-图6B示出了根据各种实施例的包含颗粒进料机构的镶板生产线的示意图；以及

图7-图8示出了经由根据各种实施例的镶板生产线形成的多层结构的剖视图。

在不同的图中，相同的参考标记指代相同、相似或类似的元件。

详述

本公开参考附图更全面地描述了各种实施例。应理解，本文示出并描述了一些但并非所有实施例。实际上，这些实施例可采取许多不同的形式，并且因此本公开不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将满足适用的法律要求。相同的数字始终表示相同的元件。

应注意，在权利要求书中使用的术语“包括”不应被解释为限于其后列出的装置；不排除其他元件或步骤。因此，其应被解释为指定所提及的所述特征、步骤或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、步骤或部件或其组的存在或添加。因此，表述“包括器件A和B的装置”的范围不应限于仅由部件A和B组成的装置。这意味着，关于本发明，装置的相关部件仅为A和B。

贯穿该说明书，引用“一个实施例”或“一实施例”。这种引用表明关于该实施例所描述的特定特征包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个本说明书中的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”并非必须全部指代同一实施例，尽管其可以指代同一实施例。

此外，如对于本领域普通技术人员来说将显而易见的，在一个或多个实施例中，特定特征或特性可以任何合适的方式组合。

各种实施例针对可用于例如产生热塑性或热固性塑料颗粒床的颗粒床进料机构，该颗粒床可例如通过熔化、压缩和/或凝固而固结，以形成至少基本上连续的热塑性或热固性片材。热塑性或热固性颗粒可包括柔性、半刚性或刚性的聚氯乙烯(PVC)；各种聚烯烃(例如聚丙烯)、聚氨酯、橡胶基化合物、弹性体、聚合物的混合物(例如弹性体和聚丙烯的混合物)、木塑复合材料(例如包含木粉/颗粒和聚合物的混合物)等。在某些实施例中，热塑性或热固性颗粒可包括原始颗粒材料和/或回收颗粒材料。如本文讨论的，根据各种实施例形成的颗粒床可包括单一颗粒材料或可包括多种颗粒材料(例如，原始颗粒材料和回收颗粒材料)。

图1是用于连续处理幅材的设备1的示意图，并且示出了各种幅材处理方面，包括用于产生和/或处理一个或多个颗粒床的机构。根据某些实施例，这种设备1可用于产生地板镶板。如图1所示，设备1包括一个或多个颗粒供应装置(替代地，在此称为颗粒分配器)2，其适于在支撑传送机3(例如环形带)上和/或在加强层12的上表面上产生一个或多个颗粒床10、11。颗粒供应装置2构造成根据横跨支撑传送机3的宽度的限定的分配分布(例如，限定的厚度分布)将颗粒(有时称为球粒)散布到支撑传送机3上。

在图1所示的实施例中，支撑传送机3构造成使第一颗粒床10(由位于支撑传送机的上游端部处的一个或多个颗粒供应装置2形成)连续地移动经过第一厚度监测机构4并通过第一处理部分5。第一厚度监测机构4构造成监测第一颗粒床10的厚度(例如，在横跨颗粒床10的宽度的各个位置处)，其可用于对来自颗粒供应装置2的颗粒流进行调节，如本文更详细讨论的。如图所示，设备1可包括位于支撑传送机3的上游端部、第一监测机构4的上游处的一个或多个颗粒供应装置2。在某些实施例中，设备1包括位于支撑传送机3的上游端部处的多个颗粒供应装置2，并且这些颗粒供应装置2中的每个可配置为供应不同的颗粒材料。例如，第一颗粒供应装置2可构造成向第一颗粒床10提供原始颗粒(例如，包括原始聚合物)，并且第二颗粒供应装置2可构造成向第一颗粒床10提供回收颗粒(例如，包括可具有与原始聚合物相同或不同的基础聚合物特性的回收聚合物)。从第一颗粒供应装置2和第二颗粒供应装置2中的每者提供的颗粒可共同形成第一颗粒床10，并且其厚度(和/或其他特性，例如密度)可经由位于最上游的颗粒供应装置2和第一处理部分5之间的监测机构4来监测。

第一处理部分5可包括一个或多个处理机构，例如加热元件、轧辊、散布辊等，以在将加强层12(例如织造、非织造和/或格栅网材料，例如玻璃纤维粗布)施加到第一颗粒床10的上表面上之前操纵第一颗粒床10。其上形成有销的一个或多个散布辊(未示出)可用于帮助将颗粒分布在机器上。然后，包括第一颗粒床10和加强层12的多层结构可经过具有一个或多个处理机构的第二处理部分6，以使第一颗粒床10固结并使第一颗粒床10与加强层12结合(例如，经由使第一颗粒床10熔化以形成至少基本上连续的片材，从而粘附到加强层12的第一侧)。

然后，层压的多层结构可在构造成在多层结构的顶表面上(例如，在加强层12的与第一侧相对的第二侧上)形成第二颗粒床11的第二组一个或多个颗粒供应装置2下方经过。应理解，第二颗粒床11的颗粒材料可与第一颗粒床10的颗粒材料相同或不同。支撑传送机3构造成使多层结构(包括第二颗粒床11)连续地移动经过第二监测机构4(例如，构造成检测多层结构的厚度、密度等)并通过第三处理部分7。第二监测机构4构造成监测第二颗粒床11的厚度(例如，在横跨颗粒床11的宽度的各个位置处)，其可用于对来自颗粒供应装置2的颗粒流进行调节，如本文所讨论的。

第三处理部分7可包括一个或多个处理机构，例如加热元件、轧辊、散布辊等，以相对于多层结构的其他部件固定第二颗粒床11(例如，其可包括与第一颗粒床10相同的颗粒材料，或者第二颗粒床11可包括不同的颗粒材料)。如图6A至图6B的示例性实施例所示，其示出了具有附加的颗粒供应装置2、监测机构4、加强层供应装置和处理部分的设备101的其他实施例，附加层可施加到产生的多层结构。这些附加层可包括第三颗粒床13、第二加强层14，和/或图1或6A至图6B中未示出的其他层，例如装饰层(例如，印刷的PVC层、印刷的PU层等)、透明保护层(例如，紫外线固化的聚氨酯漆层、透明的PVC层等)、耐用表面层等。这些附加层可经由多种机制中的任一种相对于多层结构固定，例如热层压、粘合剂(例如，在各个层之间提供的单独的粘合剂/胶合层，以将那些层固定在一起)等。如图6A至图6B所示，其他层可经由包含设备1、101的附加的相应部件添加到所产生的产品。例如，通过包含相应的颗粒供应装置2、处理部分和/或加强层供应装置，可添加其他加强层和/或颗粒床。此外，多层结构可切割成单独的镶板或卷绕到存储辊上以用于后续处理。在多层结构的连续幅材切割成单独镶板的实施例中，那些镶板可为矩形的地板覆盖镶板，并可设置有用于将两个或更多个相邻的地板镶板相对于彼此耦接(例如，沿着其各自的侧边缘)的机械耦接特征。图7示出了经由图1的设备1形成的多层结构的示意性剖视图，并且图8示出了经由图6A至图6B的设备101形成的多层结构的示意性剖视图。

简要地参考图6A-图6B的构造，其示出了可包含在设备101中的各种替代构造(应理解，设备101的各个部分/部件可包含在相对不太复杂的设备中，例如图1的设备1)，设备101可包括用于形成附加层的部件和/或可包括附加的监测部件。

如图6A-图6B所示，多个监测机构4可用于监测颗粒床(例如，颗粒床10、11、13)的各个部分的形成。具体参考图6A所示的部件，监测机构4可放置在共同形成第一颗粒床10的第一颗粒供应装置2和第二颗粒供应装置2之间。因此，第一监测机构4可构造成监测由第一颗粒供应装置2形成的颗粒床部分的厚度，并且第二监测机构4可构造成监测由第一颗粒供应装置2和第二颗粒供应装置2形成的第一颗粒床10的总体厚度。如本文将更详细讨论的，第一监测机构4和第二监测机构4两者可构造成向单个控制器8提供检测信号(在某些实施例中，可利用分离的控制器8(例如，如图6A所示)来监测每个颗粒床10、11、13，尽管在其他实施例中，可利用单个控制器8(例如，如图6B所示)来监测所有颗粒床10、11、13)，控制器可构造成调节由每个颗粒供应装置2提供的颗粒材料的量。在这种构造中，监测机构4中的一个监测机构(例如，监测第一颗粒床10的总体厚度的第二监测机构4)可被认为是主要监测机构，其可通过调节由第一颗粒供应装置2和第二颗粒供应装置2两者提供的颗粒材料的量来引起对第一颗粒床10的厚度的调节。另一监测机构4(例如，位于第一颗粒供应装置2和第二颗粒供应装置2之间的监测机构)可用于调节由第一颗粒供应装置2和第二颗粒供应装置2提供的颗粒材料的相对量。例如，控制器8可利用来自第一监测机构4的检测信号，以导致第一颗粒供应装置2提供比第二颗粒供应装置2更多的颗粒材料2(或反之亦然)，从而实现第一颗粒床10的总体期望厚度。因此，在形成第一颗粒床10时，由第一颗粒供应装置2提供的颗粒材料的相对比率可相对于由第二颗粒供应装置2提供的颗粒材料的比率进行调节(类似的概念可用于其他颗粒床11、13)。

在图6B中，仅对一个控制器8提供所有监测机构4的检测信号，并且该控制器适于调节由每个颗粒供应装置2提供的颗粒材料的量。应理解，特定监测机构4的检测信号可用于调节特定监测机构4上游和/或下游的颗粒供应装置2。

此外，如上所述，设备101可根据需要包括附加加强层14供应装置、附加颗粒供应装置2、附加监测机构4、附加处理部分(例如，用于相对于第二颗粒床11固定第二加强层14的第四处理部分15；和/或用于相对于第二加强层14散布和/或粘附第三颗粒床13的第五处理部分16)等。例如，第四处理部分15可包括一个或多个处理机构，以使第二颗粒床11固结并使第二颗粒床11和第二加强层14结合(例如，经由使第二颗粒床11熔化以形成至少基本上连续的片材，从而粘附到加强层14的第一侧)。在这种实施例中，第三处理部分7可构造成与第一处理部分5更相似，并可包括一个或多个处理机构，例如加热元件、轧辊、散布辊等，以在施加第二加强层14(例如，其可包括织造、非织造和/或栅格网材料，例如玻璃纤维稀松布；并且第二加强层14可与第一加强层12相同或不同)之前操纵第二颗粒床10。应理解，第三处理部分7和第四处理部分15的部件可具有构造成适应先前处理的第一颗粒床10和加强层12的存在的操作参数。

然后，具有暴露的第二加强层14的层压多层结构可在共同构造成在第二加强层14的顶表面上形成第三颗粒床13的第三组一个或多个颗粒供应装置2下方经过。应理解，第三颗粒床13可与第一颗粒床10和/或第二颗粒床11相同或不同。支撑传送机3构造成使多层结构(包括第三颗粒床13)连续地移动经过下游厚度监测机构4并通过第五处理部分16。下游厚度监测机构4构造成监测第三颗粒床13的厚度(例如，在横跨颗粒床13的宽度的各个位置处)，其可用于对来自颗粒供应装置2的颗粒流进行调节，如本文所讨论的。此外，应理解，附加厚度监测机构4可包含在共同用于形成第三颗粒床13的多个颗粒供应装置2之间，以如上文参考用于形成第一颗粒床10的构造所讨论的方式。

如图2(其构成根据一个实施例的颗粒供应装置2的透视图)所示，颗粒供应装置2位于支撑传送机3的上方，并且可包括构造成向横跨支撑传送机3的宽度定位的多个进料槽22提供颗粒的颗粒供应箱21。每个进料槽22包括可由相应致动器控制的机械致动的进料门24。致动器可体现为如图2所示的马达23，例如分度伺服马达、线圈马达、螺线管等。致动器可构造成在完全关闭的构造(防止颗粒流过进料槽22)和完全打开的构造(允许颗粒通过进料槽22的最大流速)之间调节进料门24相对于进料槽22的位置。在某些实施例中，致动器可构造成在关闭构造和打开构造之间逐渐改变进料门24的位置(例如，以0.1mm的增量；以0.05mm的增量；等等)。因此，颗粒通过每个进料槽22的流速可至少部分地基于进料门24的定位而变化。

此外，在某些实施例中，致动器可包括构造成感测抵抗致动器的移动的阻力的反馈传感器，例如编码器反馈传感器和/或力反馈传感器。例如，致动器可体现为具有集成力反馈机构的马达23，以监测所施加的用于抵消马达23的期望移动的阻力。在某些实施例中，马达23可构造成仅当所施加的用于抵消马达23的期望移动的阻力低于阈值水平时才移动到期望位置。因此，马达23可构造成自保持以最小化马达23在使用期间经历的磨损量和/或检测该一个或多个进料槽22内的球粒堵塞。在某些实施例中，反馈传感器可构造成产生故障消息以将其提供回控制器8(遵循如图5所示的控制器8和马达23之间所示的虚线)，其可经由图形显示器(例如，如图4中所示的图形显示器)提供检测到的故障的数据指示，使得用户可检查产生故障的马达23以采取适当的补救动作(例如，清洁马达23、进料门24等)。

作为又一示例，反馈传感器可包括构造成监测进料门24的位置的位置反馈传感器(例如，体现为相对于进料门24固定的分度伺服马达或传感器)。位置反馈传感器可用于确定进料门24的当前位置，并将进料门24的位置和进料门24的期望位置进行比较，例如，如在厚度分布中所指定的。

如图2所示，颗粒分配器2包括横跨支撑传送机3的宽度对准的多个进料槽22。每个进料槽22构造成将材料颗粒分配到支撑传送机3的宽度的一部分上(在此称为“通道”)。每个通道邻接对应于相邻进料槽22的相邻通道，使得多个进料槽22共同构造成横跨支撑传送机3的宽度的连续部分分配材料颗粒。

如图1和图6A-图6B所示以及如图5的示意图所示，每个颗粒分配器2可由控制器8(例如，包括一个或多个非暂时性存储器存储区域的计算实体、处理实体、一个或多个输入端口、一个或多个输出端口、一个或多个显示器80，和/或一个或多个用户输入接口83)控制。虽然图1和图6A的实施例示出了包括与单独的监测机构8和颗粒分配器2通信的多个分立控制器8的设备1、101，但是应理解，单个控制器8(例如，单个计算实体)可构造成提供图中所示的多个控制器8的功能(例如，如图6B所示)，用于单独监测从各种监测机构4接收的检测信号，并且用于例如至少部分地基于从监测机构4接收的检测信号来调节各个颗粒分配器2的功能。

例如，对应于特定进料槽22的每个致动器可由控制器8基于从控制器8传输到每个致动器(例如，马达23)的控制信号单独地控制，以调节颗粒流过对应进料槽22的速率。例如，控制器8可构造成确定所形成的颗粒床10、11、13的特定通道的厚度不对应于期望的厚度(如本文所讨论的)，并可调节对应进料门24的定位以调节分配到特定通道的颗粒的速率，从而改变所产生的颗粒床10、11、13的通道的厚度。作为又一示例，控制器8可构造成确定进料门24的位置不对应于期望的进料门位置(并且因此不对应于期望的颗粒床厚度)，并且可调节进料门24的定位以调节分配到对应于进料门24的通道的颗粒的速率。

如图1、图5和图6A-图6B所示，控制器8可与厚度监测装置4通信，以接收指示在横跨颗粒床10、11、13的宽度的各个位置处的颗粒床10、11、13的测量厚度的检测信号。图3是根据各种实施例的示例性厚度监测装置4的透视图。应理解，第二厚度监测装置4可具有类似的构造。如图3所示，厚度监测装置4包括构造成经由非接触测量机构来测量颗粒床10的厚度的监测头41。例如，监测头41可包括构造成产生可与颗粒床10的厚度相关的检测信号的β测量计传感器(或其他非接触厚度测量传感器，例如其他辐射测量传感器(例如，X射线、γ射线等)、激光传感器、电容传感器、电场传感器、光学传感器、机器视觉传感器、红外传感器、超声传感器、基于雷达的传感器等)。在图3的示出性实施例中，β测量计传感器的监测头41构造成在与支撑传送机4的宽度平行的方向上横向于定位在支撑传送机4上方的门架42。在某些实施例中，监测头41可与定位在支撑传送机4下方的第二监测头(未示出)一起移动。两个监测头可分别包括β粒子发射器和接收器，其构造成检测穿过支撑传送机10和颗粒床10的β粒子的量。所得到的从所示β测量计产生的检测信号可指示颗粒床厚度和/或颗粒床密度。

监测头41构造成产生指示颗粒床10在横跨颗粒床10的宽度的各个位置处的厚度的信号。由厚度监测装置4产生的检测信号可包括指示颗粒床10的测量厚度(例如，基于穿过颗粒床10的β粒子的检测量)以及测量位置(例如，指示横跨颗粒床10的宽度的位置的单向位置，或指示横跨颗粒床10的宽度和沿着颗粒床10的长度的位置的双向位置(至少部分地基于支撑传送机4的移动速度确定))的数据。

将产生的检测信号传输到控制器8，如图5所示，控制器构造成相对于目标厚度分布(例如，存储在控制器8的非暂时性存储器存储区域中)监测颗粒床厚度。目标厚度分布可为横跨具有目标厚度的颗粒床10的宽度的至少基本上均匀的厚度。然而，应理解，目标厚度分布可限定横跨颗粒床10的宽度的非均匀目标厚度(在横跨颗粒床10的宽度的限定位置处具有厚度峰和/或谷)。因此，目标厚度分布可构造成考虑下游处理机构的各种特性(例如，不均匀、凸起或凹陷轧辊、用于熔化颗粒床的不均匀加热分布等)或根据需要产生非均匀厚度的颗粒床10。在某些实施例中，可至少部分地基于用户输入来产生目标厚度分布，或者可自动地产生目标厚度分布。此外，控制器8可构造成存储可单独地选择以应用于特定颗粒床的多个目标厚度分布。例如，控制器8可存储多个可单独选择的目标厚度分布，其可应用于对应的颗粒类型、期望的颗粒床厚度等。

在某些实施例中，可为每个颗粒床10、11、13，为每个监测机构4，为作为整体的多层结构等产生目标厚度分布。特别是对于利用多个监测机构4来监测单个颗粒床的部件的厚度的实施例(例如，如图6A至图6B的实施例所示，其利用多个监测机构4来监测第一颗粒床10的部件)，检测信号可用于共同地对多个颗粒分配器2进行调节(例如，至少部分地基于单个检测信号，同时对多个颗粒分配器2进行类似的调节)，或者单独地对多个颗粒分配器2进行调节(例如，至少部分地基于多个检测信号，对多个颗粒分配器2进行独立的调节)。简要地参考图6A-图6B的用于形成第一颗粒床10的构造，从构造成用于监测第一颗粒床10的整个厚度的监测机构4产生的检测信号可用于对用于共同形成第一颗粒床10的两个颗粒分配器2进行类似的调节。例如，来自监测机构4的检测信号可用于导致两个颗粒分配器2将相应的进料门打开额外的0.2mm，使得两个颗粒分配器2具有相似的门开口构造。此外，来自于另一监测机构4的用于监测由最上游的颗粒分配器2(第一颗粒分配器2)提供的颗粒材料的相对量的检测信号可用于确定由第一颗粒分配器2和第二颗粒分配器2提供的颗粒材料的相对量。从定位在第一颗粒分配器2和第二颗粒分配器2之间的监测机构接收的检测信号可导致第一颗粒分配器2和第二颗粒分配器2中的一者独立地调节所提供的颗粒材料的量。例如，来自定位在第一颗粒分配器2和第二颗粒分配器2之间的监测机构4的检测信号可导致第一颗粒分配器2将进料门打开额外的0.3mm，而无需对第二颗粒分配器2的进料门进行类似的调节。

在包括与单个颗粒床的形成相关联的多个监测机构4的某些实施例中，一个监测机构4可被识别为主要监测机构，并且其他监测机构4可被识别为次要监测机构。在以上参考图6A至图6B的第一颗粒床10所讨论的示例中，构造成监测第一颗粒床10的总体厚度的监测机构4可被识别为主要监测机构，并且构造成用于监测仅由第一颗粒分配器2提供的颗粒材料的厚度的监测机构4可被识别为次要监测机构。控制器8可构造成根据所接收的检测信号的源以不同的速率改变颗粒分配器2的构造(例如，进料门的打开)。例如，从主要监测机构接收的检测信号可比从次要监测机构接收的检测信号更快地整合为颗粒分配器2的进料门的相对定位的变化。在如本文讨论的实施例中，其中，在改变进料门的定位之前监测检测信号的移动平均值，控制器可监测从主要监测机构接收的检测信号的时间帧移动平均值比从次要监测机构接收的检测信号的时间帧移动平均值短。作为一个具体示例，当确定是否改变颗粒分配器2的进料门的定位时，控制器8可利用基于从主要监测机构接收的最近20个检测信号的移动平均值，并且控制器8可利用基于从次要监测机构接收的最近100个检测信号的移动平均值。

如图4(其示出了与控制器8相关联的示例性显示)所示，控制器8可构造成实时映射从厚度监测装置4接收的检测信号。如图4所示，控制器8可构造成将实时厚度测量数据81映射为横跨颗粒床10的宽度的位置的函数。此外，控制器8可构造成计算颗粒床10的每个通道内的移动平均颗粒床厚度。移动平均颗粒床厚度可基于预定数量的数据点、基于在监测头41横跨颗粒床10的宽度的预定数量的通过遍次期间收集的数据点等来确定。移动平均数据82也可绘制为横跨颗粒床10的宽度的位置的函数。

控制器8还可存储指示颗粒床10的目标厚度分布的数据，并可构造成将移动平均数据82与目标厚度分布进行比较。控制器8可构造成在确定移动平均数据82匹配目标厚度分布(例如，具有目标厚度的可接受公差内的厚度)时继续监测数据。然而，在确定移动平均数据82与目标厚度分布不同时(例如，在确定移动平均数据82的厚度高于或低于围绕目标厚度分布的可接受公差水平时)，控制器8可构造成将控制信号传输到一个或多个进料槽22(例如，控制该一个或多个进料槽22的相应进料门24的位置的致动器)，如图5所示，以增加或减小供应到颗粒床10的颗粒的速率。例如，在确定特定通道具有小于可接受厚度水平的移动平均厚度时，控制器8构造成将控制信号传输到对应于特定通道的进料槽22，以将对应的进料门24移动到更打开的位置，从而增加进给到特定通道的颗粒的速率(从而增加特定通道处的颗粒床的厚度)。同样地，在确定特定通道具有大于可接受厚度水平的移动平均厚度时，控制器8构造成将控制信号传输到对应于特定通道的进料槽22，以将对应的进料门24移动到更关闭的位置，从而降低进给到特定通道的颗粒的速率(从而降低特定通道处的颗粒床的厚度)。

结论

受益于在前述描述和相关附图中呈现的教导，本公开所属领域的技术人员将想到许多修改和其他实施例。因此，应理解，本公开不限于所公开的具体实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。虽然本文使用了具体术语，但是其仅在一般性和描述性的意义上使用，而不是出于限制的目的。

Claims (20)

1.一种自动化颗粒床形成机构，包括：

支撑传送机，构造成支撑形成的颗粒床；

至少一个颗粒分配器，构造成将颗粒分配到所述支撑传送机上以形成颗粒床，其中，所述至少一个颗粒分配器包括：

多个进料槽，横跨所述支撑传送机的宽度定位，所述多个进料槽中的每个进料槽具有用于控制颗粒从所述进料槽到所述支撑传送机上的流速的能单独控制的进料门；

厚度监测机构，构造成监测所述支撑传送机上的所述颗粒床的厚度；以及

一个或多个控制器，构造成：

将所述支撑传送机上的所述颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较；以及

将信号传输到一个或多个所述能单独控制的进料门，以调节颗粒从所述进料槽到所述支撑传送机上的流速，从而将所述颗粒床的厚度调节成对应于所述目标厚度分布。

2.根据权利要求1所述的自动化颗粒床形成机构，进一步包括：多个颗粒分配器，并且其中，所述一个或多个控制器体现为单个控制器，构造成将信号传输到多个所述颗粒分配器中的每个颗粒分配器的一个或多个能单独控制的所述进料门。

3.根据权利要求1所述的自动化颗粒床形成机构，进一步包括多个颗粒分配器，并且其中，一个或多个所述控制器体现为多个控制器，所述多个控制器中的每个控制器构造成将信号传输到所述多个颗粒分配器中的一个或多个颗粒分配器的一个或多个所述能单独控制的进料门。

4.根据权利要求1所述的自动化颗粒床形成机构，进一步包括多个颗粒分配器，并且其中，所述一个或多个控制器体现为多个控制器，其中，所述多个控制器中的每个控制器对应于所述多个颗粒分配器中的对应控制器，并且其中，所述多个控制器中的每个控制器构造成将信号传输到对应颗粒分配器的一个或多个所述能单独控制的进料门。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动化颗粒床形成机构，其中：

每个所述进料槽构造成将颗粒分配到所述支撑传送机的对应通道上；并且

所述一个或多个控制器构造成：

将所述支撑传送机的每个通道中的所述颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较；以及

将信号传输到特定进料槽的能单独控制的进料门，以调节颗粒从所述进料槽到相应通道上的流速。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的自动化颗粒床形成机构，其中，所述目标厚度分布能限定横跨所述颗粒床的宽度的至少基本上均匀的厚度。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的自动化颗粒床形成机构，其中，所述目标厚度分布限定横跨所述颗粒床的宽度的非均匀厚度。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的自动化颗粒床形成机构，其中，多个能单独控制的进料门中的每个进料门能经由对应的马达移动。

9.根据权利要求8所述的自动化颗粒床形成机构，其中，每个马达包括构造成检测抵消所述马达的期望运动的阻力的反馈机构。

10.根据权利要求9所述的自动化颗粒床形成机构，其中，所述反馈机构包括力反馈机构。

11.根据权利要求9所述的自动化颗粒床形成机构，其中，所述反馈机构包括构造成检测所述进料门在打开构造和关闭构造之间的位置的位置反馈机构。

12.一种用于形成颗粒床的方法，所述方法包括：

使支撑传送机移动经过至少一个颗粒分配器；

从横跨所述支撑传送机的宽度定位的多个进料槽分配颗粒以形成颗粒床，其中，所述多个进料槽中的每个进料槽具有用于控制颗粒从所述进料槽流到所述支撑传送机上的流速的能单独控制的进料门；

经由厚度监测机构检测所述颗粒床的厚度；

将所述颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较；以及

调节所述多个进料槽的一个或多个所述进料门，以调节颗粒从所述进料槽到所述支撑传送机上的流速，从而将所述颗粒床的厚度调节成对应于所述目标厚度分布。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，从多个进料槽分配颗粒包括将颗粒分配到所述支撑传送机上的多个通道中，其中，所述多个进料槽中的每个进料槽对应于所述多个通道中的单个通道；并且

其中，将所述颗粒床的检测厚度相对于所述目标厚度进行比较包括将每个通道中的所述颗粒床的检测厚度相对于所述目标厚度分布进行比较。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述目标厚度分布能限定横跨所述颗粒床的宽度的至少基本上均匀的厚度。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述目标厚度分布限定横跨所述颗粒床的宽度的非均匀厚度。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，调节所述多个进料槽的一个或多个所述进料门包括致动与一个或多个所述进料门中的每个进料门相对应的马达。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括从一个或多个所述马达接收反馈信号以检测一个或多个所述进料门的位置；并且

其中，调节一个或多个所述进料门包括至少部分地基于所述反馈信号将一个或多个所述进料门移动到期望位置。

18.一种用于自动化颗粒床形成机构的控制器，所述控制器包括一个或多个存储器存储区域和至少一个处理器，所述控制器构造成：

将信号传输到颗粒分配器的多个进料槽中的相应进料槽的多个能单独控制的进料门，以控制颗粒从所述进料槽到支撑传送机上的流速，其中，所述多个进料槽横跨所述支撑传送机的宽度定位；

检测由从所述多个进料槽流出的颗粒形成在所述支撑传送机上的颗粒床的厚度；

将所述支撑传送机上的所述颗粒床的检测厚度相对于目标厚度分布进行比较；以及

将第二信号传输到所述多个能单独控制的进料门，以调节来自所述进料槽的颗粒的流速。

19.根据权利要求18所述的控制器，其中，每个所述进料槽构造成将颗粒分配到所述支撑传送机的对应通道上；并且其中：

将所述支撑传送机上的所述颗粒床的检测厚度相对于所述目标厚度分布进行比较包括，将所述支撑传送机的每个通道中的所述颗粒床的检测厚度相对于所述目标厚度分布进行比较；以及

将所述第二信号传输到所述多个能单独控制的进料门包括，将所述第二信号传输到所述多个能单独控制的进料门以调节颗粒从所述进料槽到对应通道上的流速。

20.根据权利要求18所述的控制器，其中，所述至少一个处理器另外构造成从一个或多个进料门接收反馈信号；并且

其中，调节所述一个或多个进料门包括至少部分地基于所述反馈信号将所述一个或多个进料门移动到期望位置。

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