CN1817485A - 胶分配设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种能够节能和安全使用的便携式电子设备，例如胶枪。该工具被构造成能够无线操作，加热器的尺寸、形状和成分以及包括在该装置中的移动传感、温度传感和定时电路使热量输出量最大化，因而使为该工具提供电力所需要的能量最小化。

Description

胶分配设备

本申请是2005年7月26日提交的美国专利申请第11/188649号的部分继续申请并要求于2004年10月13日提交的美国临时专利60/618941号，于2004年11月18日提交的60/629330号，于2005年9月9日提交的60/715141号，以及于2005年7月26日提交的11/188649号的权利。所有以上引用的相关申请的公开内容将在此作为参考被引入。

技术领域

本发明涉及便携式电子装置，更具体地涉及分配液化物质如从胶枪(glue gun)中分配粘结剂的便携式电子装置。

背景技术

胶枪对熔融的胶进行分配以供给用于粘结材料或物体彼此的粘结剂。胶枪是一种业余爱好者、技工以及其他项目的爱好者在需要精确布置粘结剂时使用于一定项目的重要工具。

胶枪代表性地包括一具有一内部熔化腔室的筒部件、和被用于加热上述腔室的电加热部件。内部熔化腔室由导热材料如铝制成。其被形成为可接受胶棒的形状，该胶棒为一种粘结剂的固化供给(并且，在其固态形式下看起来很像小型的蜡烛)。加热部件由流经它的电能产生热量，可对熔化腔室进行加热来熔化位于其中的胶棒的一端部。

为了操作大多数常规胶枪，使用者首先插入一胶棒，再将工具的电塞绳插塞到一交流电插座中来进行供电，然后开始对熔化腔室进行加热。在加热了几分钟之后，胶枪会使胶棒的至少一部分融化并准备使用。当胶枪准备好时，使用者以一只手把持工具的手柄，将其对位，同时保持插头位于电插座中并调动相应的电塞绳，然后按下手柄上的扳机使熔融粘结剂材料通过位于筒端部的一喷嘴喷出到熔化腔室外。只要工具被插塞着，筒就保持热状态，并可通过压下扳机来连续分配熔融粘结剂。

发明内容

公开了一种用于分配液化粘结剂的设备。该设备包括一腔室，该腔室在其一个端部具有一开口，所述开口用于允许要被插入到腔室中的固化粘结剂的供给，在该腔室另一端有一喷嘴开口，所述喷嘴开口构造成允许熔融粘结剂流过其中。一加热器与腔室连接，并可操作来对腔室施加足以熔化被插入在腔室中的固化粘结剂的一部分的热量。在一些实施例中，加热器由半导体材料构成。在至少一个实施例中，加热器由基本上绕腔室长度方向部分的周围缠绕的电阻加热丝材料构成。

在若干个实施例中，液化粘结剂分配设备能够进行无电线操作。设备还包括一与加热器电连接的电源，该电源可进行无电线操作。还包括一用于检测腔室温度的温度传感器，其中该传感器的输出作为对一电路的输入，该电路在加热器到达一临界温度时切断通向加热器的电源、或者改变脉冲宽度调制电路的占空比。在一些实施例中，电路为一集成电路。

在一些实施例中，设备包括一筒部和一握持部，该筒部包括一窗口，使用者可通过所述窗口辨别粘结剂是否已被插入好。

在一些实施例中，设备包括至少一个与一集成电路连接的传感器，以便来检测在开通直流电源时设备是否已经持续了规定量的时间而没使用。在经过不使用的规定时间之后，设备可操作成为一省电模式。

在设备中，可加设一灯，用来对一从喷嘴接收熔融粘结剂的工件进行照明。

设备中的加热器可由电阻丝构成，该电阻丝例如为镍铬合金，其中丝的一些部分围绕腔室被缠绕，加热器的电阻在至少一些不接近腔室的部分较低。可对腔室施加一薄的聚酰亚胺薄膜层，并且可在丝的下面加入一薄的云母片材。

附图说明

通过结合附图并参照下述详细说明，本发明的上述方面及多个附属优点将更容易被理解，其中：

图1为根据本发明的方面构成的一液体分配设备的示意实施例的侧面截面图。

图2A为一加热器组件的外部放大视图，所述加热器组件可应用于在图1中示出了横截面的液体分配设备的示意实施例。

图2B为图2A所示的组件的放大截面图。

图3为一可应用于液体分配设备的示意实施例的加热腔室的放大透视图。

图4为一可应用于液体分配设备的示意实施例的加热腔室的第二放大透视图。

图5为利用图3和4中的加热腔室的加热组件的外部的放大透视图。

图6为图5所示的加热组件的外部的又一个放大透视图。

图7为图5和6中所示的加热组件的前截面图。

图8A、8B、8C、8D、8E、8F和8G示出了可应用在根据本发明实施例的液体分配设备中的加热器材料的图。

图9为与一可被加入到根据本发明的液体分配设备中的控制器的连接的方块图。

图10为示出根据本发明实施例的液体分配设备中的加热器的温度调节的曲线图。

图11为用于根据本发明实施例的液体分配设备的印刷电路板及相关电路的示意图。

图12为用于根据本发明实施例的液体分配设备的第二印刷电路板及相关电路的示意图。

图13A、13B、13C和13D示出了液体分配设备的实施例中所应用的加热材料及组件。

图14示出了常规胶枪的筒组件中的PTC加热构件的配置。

具体实施方式

下面，说明便携式电子设备如胶枪的用于使能量有效利用的技术和安全使用。工具如此设计以允许无电线操作，并且被装入在装置中的加热器的尺寸、形状及组成以及动作传感、温度传感及定时电路使热量输出的量最大化从而使给予工具动力所需的能量最小化。尽管可预想多个或至少若干个下述实施例被装入到改进了的胶枪工具中，但是本发明的范围并不限于此。更具体地，下述众多的改进为本技术领域带来了显著的优点。通过结合一个或多个上述改进可提供多用途的且大幅改进了的工具。

图1为根据本发明方面构成的便携式电子设备10的示意实施例的侧面截面图。该设备构成为用于施加热量来液化在其内部被供给的固态材料例如粘结剂(未图示)，并且可涉及作为一胶分配设备。该设备包括一壳体11，所述壳体11由两个壳体对分体(其中一个在图1中示出)构成，优选通过耐热塑料模注而成。壳体包括一筒部12和一握持部13，使用者可将该握持部13握紧保持在一只手中。壳体包装有或在其上装备有设备的若干元件，包括一加热组件14、一推进机构15、一扳机16、一散热器9以及一电源17。设备适于接收基本上为固态材料例如粘结剂的棒体进入到壳体的一个端部中，通过被扳机促动的推进机构引入粘结剂的棒体到加热组件，并适于从位于壳体的另一端部的加热组件的喷嘴19喷射液化了的材料。一透明视窗8设置在壳体中位于筒部的顶上，以便允许使用者观察胶棒是否被插入或胶棒已经作为液化材料从喷嘴19喷射出去了多少。

如下详细所述，设备可以另外包括一个或多个灯，例如发光二极管(LED)18a、18b、18c，用于提供提示给使用者或用于照明将要接受液化材料的物体。在其他实施例中，设备可以包括一用于提供发热控制的印刷电路板20。在另外的实施例中，设备可以另外包括一个或多个倾斜传感器(tilt sensor)21a、21b。

图2A示出了图1中设置在壳体筒部中的加热组件14，图2B为加热组件的截面图。一加热腔室23具有一贯通其中的长度方向开口，其后端限定了一用于接收粘结剂25的棒体的入口，该粘结剂25的棒体通过推进机构被推进到协同成形的加热腔室中，如下面详细所述那样。在优选实施例中，加热腔室能够容纳直径7.2mm、长度大于100mm的通用胶棒。加热腔室还限定了一前端，该前端形成一出口，熔融胶通过该出口被喷射出去。在示出的实施例中，与加热腔室一体形成的为一喷嘴部，该喷嘴部从筒部的前端向外延伸。喷嘴限定了一与腔室流体连通的开口，以便允许在腔室中熔化了的粘结剂的棒体向外流出到一工件上。喷嘴防护件或套管28可被利用来覆盖位于喷嘴部的加热腔室。喷嘴套管被固定到邻近壳体的喷嘴的外部。喷嘴套管由可硅、伸缩橡胶或其他材料制成，该喷嘴套管隔离金属喷嘴，以便保护操作者远离可从加热元件流经喷嘴的热量。

如图2B所示，加热腔室的喷嘴部还可包括一防止下滴机构，其由一弹簧27a和一球阀27b构成，用来在设备不使用时防止熔融胶从加热腔室泄漏。结合一滚珠轴承止动机构，通过消除或显著降低液化粘结剂从工具喷嘴的无意识的下滴，从而在实质上改善装置的性能。

除了位于图1所示的加热组件中的加热腔室以外，图3和4示出了另一个可使用在根据本发明的设备中的加热腔室的透视图。虽然喷嘴部和加热体部作为一个结构示出，但也应该了解喷嘴可与加热体分离地构成。加热体优选由低密度、高导热性的材料例如铝形成。例如，材料可为压铸级别356或360的铝。

在图3和4中，腔室邻接于凸缘的部分为矩形形状。这与图2A和2B所示的形成为圆柱形的加热腔室大不相同。成形不同的加热腔室可优选地与不同类型的加热器或不同的加热器材料进行使用。

加热腔室经过特别设计以减少热质量，同时仍提供给用户足够的耐久性和所需的熔融胶。特别地，铝的特征在于具有低密度和高传导性，这使得用铝制喷嘴来进行加热比在常规胶枪中所能找到的其它材料制喷嘴更快。

参照图2A和2B，加热腔室与细长的入口套管结合。入口套管限定了一凸缘部，该凸缘部装配在加热体的后端上方。入口套管具有一内部通道，该内部通道与加热腔室同轴地配置，粘结剂的棒体通过该加热通道被导入到加热腔室的后端中。如图1所示，一导向圈29与入口套管成同轴关系设置在筒的后端。导向圈具有一与加热腔室同轴的导向开口，以便引导粘结剂的棒体并保持粘结剂的棒体与加热腔室正确对位。入口套管与导向圈优选由硅树脂或硅橡胶制成。入口套管优选与加热腔室密封接合，用于防止熔融粘结剂逃离加热腔室。

现对根据优选实施例的用于胶枪的加热机构进行说明。常规胶枪代表性地使用正温度系数(PTC)加热元件来加热胶枪壳体中的筒部。由于PTC加热元件通常具有一仅仅约为1000小时的操作寿命，在一定量的使用之后大多数胶枪被丢弃。如图14所示，典型的胶枪中的PTC加热器通常成形为一盒140，这样仅有PTC加热器的单个表面与圆筒状成形的铝制筒141表面上的仅仅一个较小区域接触。该配置通常可充分产生足够的热量来熔化腔室中的粘结剂，但是，也有大量的热量从没有与筒接触的侧面流失。由于通常的胶枪从插座接受交流电源，所以这些设计上的无效可以通过供给高电流给加热器而予以容忍。但是，如果使用常规的箱形PTC加热器的话，则优选以具有平坦表面的加热腔室来接触加热器，如图3和4所示那样。

在与常规胶枪工具的显著对比中，本发明的若干实施例中的加热组件包括一个或多个加热元件，该加热元件设置成为与加热体成一改进的热传递关系，如图5-7所示。在一个实施例中，如图5-7所示，大量的加热元件50设置在加热腔室的前端，接近喷嘴部地被固定。加热元件优选通过机械技术也就是托架、夹具、螺钉等52或化学技术也就是环氧树脂、粘结剂被固定到加热体上或保持其邻近加热体，从而保持它们之间的正连接。但是，也可以使用其他配置。例如，壳体可以被特别设计成具有凸缘、接头片(tab)、或其他内部结构，所述其他内部结构保持加热元件与暂时组装的加热体接触。

在该实施例中，加热器50为以石墨为基础的固体材料，紧密地包围紧邻喷嘴部的加热体的一小部分，从而熔化对胶进行分配的出口点附近的粘结剂25部分。在该方式下，加热器的尺寸及形状设计成仅需最小量的能量用于分配液化的粘结剂的结构。通过降低关于常规胶枪的无效，能够以低功率、无电线操作使性能最大化。

在图5-7所示的实施例中，加热元件借助作为电触点起作用的且由金属材料例如铜或铍铜(BeCu)环构成的夹具54而被保持在适当位置。夹具也可被使用作为用于使加热元件与电源电连接的电源接线端子52。与接合技术无关，加热元件通过电路与电源电连接从而电流通过加热元件或其局部流通。

本实施例中的加热元件由基本上为刚性的半导体材料形成，例如为锗、石墨、或硅、或一种含有该半导体材料的材料。电阻率优选为约750微欧姆厘米(micro-Ohm cm)或更多，更优选地为约1500微欧姆厘米或更多。在其他实施例中，加热元件的电阻率大于约3000微欧姆厘米。在一个实施例中，加热元件可具有在约1.0至2.2g/cc范围中的密度，其他的范围也被考虑在本发明的范围内。

加热元件可与加热体电绝缘。在若干实施例中，可通过在加热元件与加热体之间设置一电绝缘隔层例如介电层从而实现上述电绝缘。电绝缘隔层可由聚酰亚胺衬底形成，优选地经由粘结剂或类似物化学式固定到若干表面中的一个上。一个这样的可与本发明一起实施的电介质聚酰亚胺衬底作为商业上可从DuPont得到的Kapton带被销售。在另一实施例中，加热元件或加热体的外部表面可以薄的电介质薄膜例如酚醛树脂涂层进行包覆。在又一实施例中，加热体可由阳极氧化铝构成，加热体的阳极化表面作为一位于加热体和加热元件之间的电介质起作用。应该知道，电绝缘隔层的厚度应该被保持为一最小值，该最小值不仅可使其作为电绝缘体，而且可使加热体与加热元件之间的热传递的可能减少量最小化。

多种绝缘技术可与本发明一起实施。例如，在一个实施例中，一绝缘层可包裹或遮盖加热元件露出表面的一部分或大致全部。优选地，热绝缘层能够应付500°F左右的上温度范围(upper temperaturesranges)。在一个实施例中，热绝缘层由商业上可获得的硅酸钙镁构成；其他的绝缘层也可被使用，例如带铝衬里的玻璃纤维(aluminum-linedfiberglass)。

在另一个实施例中，替代使用基本上刚性的半导体材料或除使用该材料之外，使用石墨箔片材料，该材料可容易地包裹在加热腔室周围且可通过夹具被固定，从而与常规加热系统相比显著地减少了热量损失。在本发明的示意性实施例中，加热元件具有约250微欧姆厘米或更多的电阻率。图8A、8B、8C和8D示出了用于石墨箔片的蛇形结构的若干视图(分别为顶视图、底视图、侧视图和透视图)，该石墨箔片作为加热器被用于根据本发明一个示意实施例的胶枪。优选地，将石墨箔片80层叠在聚酰亚胺片材82之间(如位于一侧的图8A及8C所示)。图2A中示出了石墨箔片作为加热器的应用，其中石墨箔片80绕胶枪的加热腔室包裹，并且通过夹具83被固定在合适的位置。作为一个可选择的实施例，若干片石墨箔片可分别地包裹在套管周围。

图8E和8F示出了如何在喷嘴部之前的凸缘84与硅套管22之间将图8A、8B和8C中的石墨箔片80包裹于加热腔室23。尽管石墨箔片80优选如图2A所示那样通过夹具83进行固定，但在不背离本发明的情况下也可以使用用于粘结或保持箔片紧贴加热腔室的其他技术。图8G还示出聚酰亚胺薄膜带82固定到或接触于加热腔室，而石墨薄膜80的端部暴露在表面(但优选地，不是加热腔室)以提供与电源的电接触来与加热组件接合。最后，图2B作为截面图示出了加热器80与位于加热腔室23中的长度方向开口之间的关系。

图13A、13B和13C示出了用于根据本发明的优选实施例的胶枪的又一个加热器组件。如图13A所示那样，在该实施例中，加热元件130由电阻加热丝构成，优选包括镍和铬的组合的镍铬合金，作为一线圈加热器。电阻丝的长度和直径如此制成以便可提供操作所需的适当的电阻，其可被缠绕在加热腔室周围。优选地，镍铬合金电阻率为100-150μOhm-cm，密度大约为8.4g/cc。丝132a、132b的不直接与加热腔室接触的部分与丝的另外部分编织在一起以使该部分由于较大的截面面积而变得电阻较低。这样确保将加热效果限制在丝的直接与加热腔室接触的部分。

图13B示出了围绕加热腔室的电阻丝130的绕组。绕组以可促进从丝到喷嘴的热传递的张力被紧密地缠绕到加热腔室的周围，并且彼此隔开。加热腔室23可被电介质材料包覆，例如聚酰亚胺(polymid)、阳极氧化材料等，在与线圈之间提供电绝缘。由于与该电阻丝加热元件相关的较高的功率密度，使用七层薄的云母层作为电介质绝缘材料。图13C为加热腔室23、丝130和电解质绝缘材料135的特写示图。

将电阻丝加热器尤其是镍铬合金丝加热器与无电线胶枪工具结合起来具有若干具体优点。因为电阻丝加热器可围绕一加热体形成以便紧密地缠绕在其周围，与以较小表面区域暴露于加热体并与加热体接触的常规PTC加热器的情况相比具有相对较少的热损失。因此，电阻丝加热器以较高效率进行加热，这在将加热器与一具有比标准交流电源的电压及电流小的且具有在放电前仅可使用一有限持续时间的电能的无电线电源一起使用时是很重要的。作为其他特征如热敏电阻、自动断电等的使用，与如下所述由镍铬合金丝加热器提供的电力有效加热相呼应，在使用于无电线胶枪工具时可具有若干其他优点。

在用于电介质绝缘的一个实施例中，如图13D所示，一个层为被施加在加热腔室上的薄的聚酰亚胺薄膜135，而另一个层为直接位于电阻丝130之下的薄的云母片材136。该实施例具有这样的优点：通过云母来承受高功率密度，然而却允许因云母容易破裂的缘故而被经常使用的云母层较少。在该实施例中的功率密度由于能量到达聚酰亚胺薄膜的时间而减小，并且由于聚酰亚胺薄膜不会破裂而只需较少层的云母，因此使电介质绝缘最大化且使电阻丝与喷嘴之间的热绝缘最小化。

加热元件由于它们的电阻率，在有电流供应到其上时可加热到约500°F。在图1所示的实施例中，由一电源17如一电池组进行供电，该电源17通过手工工具领域所公知的技术被选择性地接合到握持部的端部。

如图7所示，在一优选实施例中，加热组件还包括一温度传感器70。温度传感器适当地装配到加热体上，并能够对加热体的温度进行检测以及输出加热体温度的适当的信号指示。图5示出了温度传感器可通过夹具72而被接合，并且引线71可将其与一控制器连接。在该实施例中，温度传感器为一热敏电阻。图6连同用于紧密组装加热组件的夹具一起地示出了用于温度传感器的夹具的放大视图。在图7中，示出了一前横剖视图，其中示出了温度传感器70由加热器50包围，在加热器50中设置有一胶棒25。

再次参照图1，设备可被手动操作，其包括一枢轴连接到壳体上的扳机16。扳机构成为可由把持握持部的使用者的手的食指(或单独地或组合地使用其他手指)方便地促动的结构。一稳定器(未图示)通过枢销被枢轴接合到壳体的前部上。当稳定器从一不工作位置枢轴转动到一工作位置时，使用者可以将设备放置在一平坦表面例如桌子或工作台，这样稳定器与握持部的一放置表面协作从而支承设备在一直立位置。稳定器与放置表面如此构成，设备可通过两个构件被支承在“放置位置”。应该了解到，稳定器和放置表面可进行变换或更改以便在处于放置位置时调节喷嘴与工件之间的距离。

继续参照附图1描述本设备的前进机构。扣动扳机，前进机构用于将粘接剂棒前送到加热腔。该前进机构包括滑动安装在该壳体上的在进口套筒22(如图2A所示)后方的载物架部件100。该载物架部件最好模制成适当材料例如耐工作温度的塑料的单一部件。该载物架具有通过粘接剂棒的纵向的孔。该孔最好做成尺寸比粘接剂棒的外径略大，以避免卡塞和能够容易地插入。该载物架最好在每一侧设置有纵向的轨道100，该轨道安装在壳体上的相应的槽中，以引导载物架的移动路线。载物架具有与纵向孔相连通的横向孔，一个握持部件102进入到该纵向孔中。该握持部件包括一个头部和一个下部，该下部限定一个有点横向的杆。该握持部件的头部枢轴安装在该载物架上。该头部还包括一个伸出部件或者牙齿状部件，以便在扳机触动时卡住粘接剂棒。该握持部件通过适当的连接机构连接到该扳机上。在所示的实施例中，该连接机构包括枢转连接在扳机下部的并枢转连接在扳机上部的一个连接件。在组装时，该连接件设置成与粘接剂棒基本平行。

在使用时，扳机的挤压作用使得载物架向前进，因此把粘接剂棒前送到一个加热腔中。一个弹簧被固定在扳机到触发弹簧连接点之间，施加在出发部件上的压力释放后，该弹簧使得扳机回到初始位置。

应该理解的是，该设备可以包括其它部件和/或特征。例如，该设备可以包括一个灯18a，该灯设置在该设备的筒状部分上，以将光发射到排出粘接剂的区域。

如上所述，传统的胶枪典型的是将一根电线插入到一个交流电的输出端口中。在一些使用情况下，这提供了满意的效果。然而，通过使功率要求最小化，根据本发明的某些实施例能够进行无电线工作。这使得该胶枪能够在户外以及在附近没有电输出端口的其它地方使用。无电线工作还能够具有更大的机动性能，因为用户的移动范围不受电线的阻碍。

正如上面所讨论的，该设备包括一个电源，该电源在所示的实施例中，可以选择连接到该抓持部分上。电源17可以是一个电池或者电池组，该电池和电池组是由一个或者多个可充电的电池或者电池组构成，例如镍铬(NiCd)，镍氢(NiMH)，锂或者锂离子电池，这里只是列举了一些。特别是，四个AA型镍氢(NiMH)可充电电池提供了约20瓦的功率给半导体加热元件。虽然最好使用可充电电池或者电池组，但是不能充电的电池或其它功率储存装置也可以使用。也可以选用的其它电源，例如在本发明中可以使用通过一个变压器提供的来自线电压的低压电或者通过供电设备提供的一个低压电源。在一个实施例中，电源包括封装在一个电源盒中许多镍氢(NiMH)电池，该电源盒可拆卸地连接到一个抓持部分上，以提供在约3.0到6.0伏特的额定电压。

如果需要的话，其它的实施例可以使用具有更低或者更高电压的电源。然而，对本发明的某些实施例来说，使上述热损失最小化而可以使用低功率的电池，可以被看作是具有特别有益效果的，这倾向于更轻便和更便宜。创新性地选择和设计加热组件和其它相关的省电电路，使得可以在电池必须充电或者扔掉之前，为低电池组(low batterycells)提供长寿命。

图9是本发明实际使用的一个系统的示例性的实施例。该系统包括通过一个通/断开关91与电90源(或功率储存源)电连接的加热元件93。该系统还包括一个控制器94，该控制器向一个可控开关92输出控制信号，以便：或者i)闭合该开关使电从电源90流到加热元件93上，或者ii)打开该开关使电不能流到加热元件93上。该控制器可以包括一个逻辑系统，以确定下面将要描述的开关和其它部件的动作。本领域的技术人员应该理解的是，该逻辑可以以各种组态来实现，包括但是不限制于逻辑电路、数字电路、处理单元等等。可供选择的是，该可控开关可以被适当设计的脉冲电路例如脉冲宽度调制电路(PWM)取代，以调节供应到加热元件上的功率。应该理解的是，该脉冲电路可以由本领域的普通技术人员来设置，这里不再详细描述。

在一个实施例中，该控制器可以包括一个以常规方式连接的处理单元、一个存储器和一个输出/输入(I/O)电路。该存储器可以包括随机存储器(RAM)，只读存储器(ROM)或其它类型的数字数据存储装置。该I/O电路可以包括传统的缓冲区、驱动器、继电器等等，以将装置的适当的信号发送给该开关或者脉冲宽度调制电路(PWM)以及发送给下面将要描述的部件。下面将要描述一个特定的实施例，其中控制器采用集成电路来实现。

控制器94还可以电连接到一个温度传感器95上，以接受与加热体温度相对应的适当的信号。该温度传感器可以是以传统方式连接到加热体96上的热电偶或者电热调节器。在使用时，该控制器通过适当的传感器的特定接口，通过接受温度传感器的输出来监控加热体的温度，并控制该开关或者PWM电路的运行，以将加热体的温度维持在期望的温度范围之上或者之间。应该理解的是，将被加热的加热体的温度维持在期望的范围内时，可以对控制器编程，以连续或者选择性地改变PWM电路的工作周期。

例如，在设备的运行期间，一旦通/断开关被接到“通”的位置，电力被提供给该设备的部件并被通到加热元件上。该温度传感器连续地传感加热体的温度并给控制器发送一个指示加热体温度的信号。如果该控制器根据传感器的输出确定加热体的温度已经降低到预定阈值温度以下，该控制器发送一个装置的适当信号给可控开关或PWM电路，因而提供电力给加热元件。

图10表示了根据本发明的一个示例性的实施例，加热器怎样跟随温度传感器的状态图。可以看到，当加热器作用上和退出时，喷嘴的温度随时间变化。加热时，喷嘴温度连续升高，这被温度传感器检测到。温度传感器连续提供读数给一个控制器(或者也可以选择在逻辑电路中安装一个比较器)。一旦温度升高到高温度阈值以上，状态变化以关掉加热器，如状态图所示。由于滞后作用，温度继续升高然后再降落。一旦温度降低到低温度阈值以下，该控制器发送一个再次打开加热器的信号。以同样的方式，温度继续降低，然后再升高。该过程连续将温度调节在基本上上下阈值之间。

根据本发明的另一方面，该设备可以选择包括一个省电模式。回到上面对该设备的描述，当扳机被拉动以将粘接剂棒前送到加热腔中，一个扳机开关产生一个定时信号，该信号被传送到控制器。该控制器接受定时信号并启动一个时钟。该控制器监控该时钟，直到从扳机开关接受到第二定时信号，该扳机开关导致重新设定该时钟。然而，如果在一个预定的时间段例如5分钟之前没有接受到第二定时信号，控制器自动关掉给加热元件的功率，以增强电源的寿命。当该设备处在省电模式下时，可以为用户提供一个状态指示器，例如图1中的灯18b或18c。

也可以选择使用一个或者多个传感器，例如倾斜或者振动传感器21a、21b，如图1所示。该控制器维持一个工作时钟，该时钟根据两个传感器中的至少一个所检测到的运动重新设置。如果倾斜或者振动传感器在一个预先选定的时间段例如5分钟内没有受到倾斜运动或振动，那么该控制器自动切断给加热元件供电，以增强电源的寿命。此外，可以设置一个状态指示器，向用户指示何时设备处于省电模式。在优选的实施例中，在该设备中包含两个传感器，以从两个轴上检测倾斜运动或振动。

根据本发明的另一方面，该设备可以包括一个低功率检测电路.该电路可以用来检测低功率状态、电源的工作电压降或者流过加热元件的电流。一般来说，该电路通过设置在该设备上的灯来指示电源的低功率状态或工作电压降。这一点是通过将在使用过程中电源产生的工作电压降(电源两端)，以下称之为工作电压，和一个预先选定的参考电压相比较来完成的。如果电源是一个电池，该参考电压可以选在充分充电的电池电压和部分地或者完全地放完电的电池电压之间。如果在使用过程中，在任何时间该电源的工作电压降低到该参考电压以下，那么该电路被构造成点亮该灯。应该理解的是，当电源是电池时，该工作电压根据该装置的使用而变化。在一个实施例中，控制器被用来在内部产生一个参考电压，将该参考电压和电源的工作电压相比较，并根据该比较结果使该灯点亮。

在使用时(例如当通/断开关通电时)，工作电压从电源供给该控制器。包括有产生参考电压的部件的该控制器，比较供给到控制器的工作电压和控制器产生的参考电压。如果该参考电压大于工作电压，该控制器输出一个适当的信号，以将电流传递该该灯，结果点亮该灯。

例如，当电流流过电阻加热元件时，由该加热元件的电阻带来的电源负荷，引起电源电压下降。应该理解的是，该参考电压可以这样选择，即如果电流正在供应给加热元件，由该控制器测得的工作电压将小于该参考电压。结果，在图1中的灯18a将点亮，这样给用户一个视觉指示，功率正在供应给加热元件并因此供应给加热腔以熔化粘接剂棒。

另外，应该理解的是，在一个实施例中，该参考电压可以选择成，电源的低功率状态(例如基本上放完电的电池)将使得该灯被点亮。因此，根据本发明的另一方面，当电源需要更换或充电时，该灯可以用来指示。显然，可以选择与基本上放完电的电源相对应的第二个参考电压。这可能是有好处的，因为当工作电压下降到第二参考电压以下时，该控制器可以编程或者设计成切断供给加热元件和相关设备部件的电力，因而保护对完全放电敏感的电源，例如可充电电池。

图11-12包括根据本发明的一个优选的实施例的一个连接该控制器的典型的插脚引线的线路图和电路图。图11示出了使用LP2987AIM5X-3.3芯片的可能的连接。在该图中，“vb+”与电池电源相连，并提供该控制器芯片所要求的恒定输出电压(3V)。“D1”是如上所述的照亮工件的白LED。

图12示出采用ELAN 78P458芯片典型的连接。R2和R3是将电池电压分压的分压器的一部分。其中插脚4检测低电池电压。插脚9与D3相连以发出指示低电池电压的光，插脚10给D4发出光以指示出现省电模式。电池的负极连接到插脚5。插脚18与一个RC耦合器(R4和C5)以产生时钟。插脚11与如上所述的倾斜或者振动传感器的扳机探头相连。虽然没有表示出来，两个插脚例如插脚11和12可以与扳机探头1和扳机探头2连接，以使用两个传感器。插脚13被输出到FET以打开和关闭加热器。最后，插脚3被连接到电热调节器1上，以测量喷嘴的温度来控制何时打开和关闭加热器。

应该理解的是，该设备还可以使用除了灯之外的其它的状态指示器。例如，当低功率状态或电压降被检测到，该设备可以安装一种产生听觉反应的音调发生机构(未表示出)。

在已经示出和说明本发明的优选实施例的同时，应该理解的是，可以做各种变换而不偏离本发明的精神和范围。例如，在已经示出和说明无电线设备的同时，应该理解的是，该设备可以包括一个电线，该电线通过适当的对本领域的技术人员是已知的电路，可操作地连接到该设备的部件上，这样该设备可以只通过交流电源供电，例如普通的家用电源输出端口。应该理解的是，可以采用降压变压器和/或整流器电路，由电源输出端供应的电力，来使得该设备的部件工作。作为一个选择方案，该设备可以包括一个电线，该电线通过适当的对本领域的技术人员是已知的电路，可操作地连接到该设备的部件上，这样该设备可以只通过一个外部的直流电源供电。

另外，上述无线分配设备可以用于分配一些材料，如密封剂、绝缘材料、任何热塑性材料或其它从载物架或加热腔分配的物品。

在看了本发明所公开的内容之后，应该理解上述想法的其它实施例、扩展和修改，它们是本领域的技术人员所能够做到的。因此，本发明在各方面的范围不应该受到上面所描述的实施例的限制。在本发明公开内容的范围内，本发明的各个方面和发明内容应该被看成可以做这样的设计修改和可以进一步发展。

Claims (37)

1.一种分配液化粘接剂的设备，包括：

腔室，该腔室在其一端具有一个能够供给要被插入到该腔室中的固化粘接剂的开口，在另一端具有一个能够使熔化的粘接剂流过的喷嘴开口；以及

加热器，该加热器与该腔室相关联并可以操作来对该腔室加热，该热量足以熔化一部分插入该腔室的固化粘接剂，

其中，加热器由一种半导体材料构成，该材料被构造成基本上围绕该腔室的纵向部分的周边。

2.如权利要求1的设备，其特征在于，该加热器由一种薄的柔性半导体加热元件构成。

3.如权利要求2的设备，其特征在于，该加热器由一种石墨箔片构成。

4.如权利要求1的设备，它还包括至少一个与该加热器电连接的夹子，其特征在于，该夹子还被连接到电源上。

5.如权利要求1的设备，其特征在于，该腔室基本上是由铝制成。

6.如权利要求1的设备，其特征在于，它还包括一个与该加热器电连接的电源，该电源能够提供无线操作。

7.如权利要求1的设备，它还包括一个检测该腔室温度的温度传感器，其中，该传感器的输出作为一个电路的输入，在达到第一阈值温度时该电路切断加热器的电源。

8.如权利要求1的设备，其特征在于，加热元件的密度为大约1.0-1.2g/cc。

9.如权利要求1的设备，其特征在于，加热元件的电阻率约为1500微欧姆·厘米或者以上。

10.如权利要求2的设备，其特征在于，加热器由一种镍铬合金丝构成。

11.如权利要求10的设备，其特征在于，该加热器通过聚酰亚胺薄膜之间的层叠物与该腔室绝缘。

12.如权利要求1的设备，其特征在于，它还包括一个灯，该灯照亮用来接收熔化的粘接剂的工件。

13.一种分配液化粘接剂的设备，包括：

腔室，该腔室在其一端具有一个能够供给要被插入到该腔室中的固化粘接剂的开口，在另一端具有一个能够使熔化的粘接剂流过的喷嘴开口；

加热器，该加热器与该腔室相关联并可以操作来对该腔室加热，该热量足以熔化一部分插入该腔室的固化粘接剂；

电源，该电源与该加热器电连接，该电源能够提供无线操作；以及

检测该腔室温度的温度传感器，其中，该传感器的输出作为一个电路的输入，在达到第一阈值温度时该电路减少对加热器施加的电功率。

14.如权利要求13的设备，其特征在于，该电源由一个或者多个电池构成。

15.如权利要求13的设备，其特征在于，该温度传感器是热敏电阻。

16.如权利要求13的设备，其特征在于，该电路是一种控制器，该控制器能确定是否该腔室的温度已经达到第一阈值温度并能切断加热器的电源。

17.如权利要求13的设备，其特征在于，该电路在该腔室的温度已经低于第二阈值温度时打开加热器的电源。

18.如权利要求13的设备，其特征在于，该电路是集成电路。

19.如权利要求13的设备，其特征在于，该电路包括一个脉冲宽度调制电路，以调制供给加热器的功率。

20.如权利要求19的设备，其特征在于，该脉冲宽度调制电路改变工作周期，以将加热腔室的温度维持在一个期望的范围内。

21.一种分配液化粘接剂的设备，包括：

腔室装置，该腔室装置用于接收固化热塑性材料的供应并将熔化的粘接剂分配出；

加热器，该加热器可以操作来对该腔室装置施加热量，该热量足以熔化一部分插入该腔室装置的固化粘接剂；

电源，该电源与该加热器电连接，该电源能够提供无线操作；其中，至少加热器的一部分由一种镍铬合金丝构成。

22.如权利要求21的设备，其特征在于，该加热器的至少一部分被构造成至少部分围绕所述腔室装置的一个纵向部分的周边。

23.如权利要求21的设备，其特征在于，该加热器被构造成基本上围绕腔室装置的一个纵向部分的周边。

24.如权利要求21的设备，还包括一个检测该腔室装置的温度的温度传感器，其中，传感器的输出作为一个电路的输入，该电路在该腔室装置的温度达到一个阈值时切断加热器的电源。

25.一种分配液化粘接剂的设备，包括：

筒形部分，它包括一个腔室，该腔室具有一个在其一端的能够供给要被插入到该腔室中的固化粘接剂的开口和一个喷嘴，该喷嘴被构造成能够使熔化的粘接剂从腔室经该喷嘴流过；以及

握持部分，它包括一个为用户控制液化的粘接剂从喷嘴分配而设的扳机，

其中，筒的至少一部分包括一个窗口，通过该窗口用户能识别粘接剂是否已经被插入。

26.一种分配液化粘接剂的设备，包括：

加热器，该加热器用来施加足以熔化一部分固化粘接剂的热量；

喷嘴，该喷嘴被构造成能够使熔化的粘接剂经其流过；

直流电源，该直流电源与该加热器电连接；

集成电路，该集成电路用于控制从电源到该加热器的电力供应；以及

至少一个与集成电路通信的传感器，以检测当直流电源接通时，是否该设备已经持续一个预定的时间量而没有使用。

27.如权利要求26的设备，其特征在于，至少一个传感器是倾斜传感器或者振动传感器。

28.如权利要求26的设备，还包括两个倾斜传感器，这两个传感器布置成检测沿着两个轴中的任一个的运动。

29.如权利要求26的设备，其特征在于，在一段时间不用之后，该设备能够以一种省电模式运行。

30.如权利要求26的设备，其特征在于，在该设备处于省电模式时，该集成电路切断对加热器的电源供应。

31.如权利要求26的设备，其特征在于，该集成电路与一个灯相连，只有当与该集成电路相关联的输出电压比参考电压高时，该灯才亮。

32.一种分配液化粘接剂的设备，包括：

腔室，该腔室在其一端具有一个能够供给要被插入到该腔室中的固化粘接剂的开口；

喷嘴，该喷嘴与该腔室流体连通，并被构造成能够使熔化的粘接剂经其流过；以及

灯，该灯照亮从该喷嘴接受熔化的粘接剂的工件。

33.如权利要求31的设备，其特征在于，该灯是LED。

34.一种分配液化粘接剂的设备，包括：

腔室，该腔室在其一端具有一个能够供给要被插入到该腔室中的固化粘接剂的开口，在另一端具有一个喷嘴开口，该喷嘴开口能够使熔化的粘接剂经其流过；

加热器，该加热器由一种镍铬合金丝构成，与该腔室相关联并可以操作来对该腔室加热，该热量足以熔化一部分插入该腔室的固化粘接剂；

一个电源，该电源与该加热器电连接，该电源能够提供无线操作；

其中，一些部分的镍铬合金丝绕在该腔室的周围，在至少一些不靠近腔室的部分上，该加热器的电阻是低的。

35.如权利要求34的设备，其特征在于，不靠近腔室的镍铬合金丝被编织。

36.一种分配液化粘接剂的设备，包括：

腔室，该腔室在其一端具有一个能够供给要被插入到该腔室中的固化粘接剂的开口，在另一端具有一个喷嘴开口，该喷嘴开口能够使熔化的粘接剂经其流过；

加热器，该加热器由一种电阻丝构成，与该腔室相关联并可以操作来对该腔室施加热量，该热量足以熔化一部分插入该腔室的固化粘接剂；

施加到腔室上的聚酰亚胺薄膜以及一个施加在电阻丝下的云母薄片。

37.如权利要求36的设备，其特征在于，该电阻丝是由镍铬合金构成。

Images