JP2009536572A

JP2009536572A - 缶コーティングのための制御システム

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Publication number: JP2009536572A
Application number: JP2009509594A
Authority: JP
Inventors: ホウリイ，ジェームズ，エム．; ナギイ，チャールズ; ネメシイ，スティーヴン，ジー．; イグナチウス，マーク，ジェー．
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2007-04-23
Publication date: 2009-10-15
Anticipated expiration: 2027-04-23
Also published as: US10279364B2; EP2019733A2; CA2652313A1; EP2241378A3; US8916241B2; US20150109144A1; US8578878B2; JP5441687B2; WO2007133386A2; EP2241378A2; US9724716B2; WO2007133386A3; US20140087061A1; US20090235864A1; US20170312774A1

Abstract

缶コーティング機制御システムが、所定位置の缶、真空圧力、所定位置のガン、所定位置のガード、および速度条件などの複数のモニタされた条件に基づいて継続／中止信号として機能するコーティング制御信号を含む。スプレーガン内のコーティング材料の現場での圧力調節が、場合によって材料温度の制御と共に供給される。現場での圧力調節は速度およびガンの吹き付け持続時間から導き出されるラップ数に基づいた、場合によって行われる吹き付け重量の制御を可能にする。ＣＡＮ対ＣＡＮネットワーク・バッファが一次ネットワーク分離と同様に供給される。特定のガン駆動信号を選択するため、および実際の吹き付け持続時間のリアルタイムのフィードバックに基づいてガン駆動信号を調節するためにガン制御回路が使用されてもよい。

Description

本出願は、２００６年５月９日に出願された「ＩＭＰＲＯＶＥＤＣＯＮＴＲＯＬＳＹＳＴＥＭＦＯＲＣＡＮＣＯＡＴＩＮＧ」という米国特許仮出願第６０／７４６７９０号明細書の利益を主張するものであり、本願明細書にその全文が参照で組み入れられる。

本開示は概して、例えば回転する缶の内側表面などの表面の上にコーティング材料を吹き付けるかまたは別の方法で塗布するための装置および方法に関する。さらに詳細には、本開示はコーティング作業にとって有用なモニタリングおよび制御機能に関する。

本体の表面上にコーティング材料を吹き付けることが一般的に行われる。例えば、金属製飲料缶の内側表面は、内容物の風味が金属表面との接触のせいで変えられることから保護するために被覆される。長年にわたって様々な吹き付けシステムが開発されてきた。缶工業では、缶の内側は缶の内側付近に配置される１つまたは複数のノズルを有する１つまたは複数の吹き付け塗布器またはスプレーガンを使用して吹き付けられる。通常では缶が回転させられている間に缶の表面上に材料が吹き付けられる。缶の表面には内側表面および外側表面が含まれてよい。

多くの用途において、全表面が被覆されることを確実にすることが大切である。表面に塗布される材料の量は普通ではコーティング重量の観点から見て判定される。コストを削減するための継続的な努力の中でコーティング重量もやはり削減されてきた。しかしながら、一層低いコーティング重量はコーティング処理全体にわたって一層厳重な制御を必要とする。温度、圧力、粘度、吹き付け持続時間、ノズル流速とパターンの制御、および吹き付け塗布器の位置を含めて、コーティング重量に影響を与える多くの処理変数が存在する。通常の知られている回転式コーティング塗布システムでは、容器本体の周囲表面上への材料の各々の堆積はラップと呼ばれる。知られている缶コーティング・システムでは、缶は単一のラップ、または小部分または部分的ラップを含む２つ以上のラップで被覆される可能性が高い。

回転する表面に塗布される材料の量は上記で言及した処理変数、ラップの数、および同様に表面の回転速度の関数である。回転速度が常に分かっている定常であれば、表面に塗布される材料の量は他の処理変数を制御するための製造業者の能力の範囲内で一層良好に制御されることが可能である。したがって、上記で言及した他の処理変数は各々のラップのコーティング重量と完全性に著しい影響を有する。例えば、実際の吹き付け持続時間は回転する表面に塗布されるコーティング材料の量に回転速度の関数として主要な影響を有し得る。吹き付け持続時間は吹き付けられる表面にコーティング材料が衝突する持続時間を示す。したがって、吹き付け持続時間は吹き付け塗布装置を通る材料の流動特性、材料の輸送時間、および吹き付け装置のオン切り換えとオフ切り換えの時間遅延によって影響される。オン切り換えの時間遅延は吹き付け塗布装置への第１のトリガ信号を介して吹き付け塗布装置をオンに切り換えるための指令と材料が表面に衝突し始める実際の時間との間の時間遅延を示す。オフ切り換え遅延は吹き付け塗布装置への第２のトリガ信号を介して吹き付け塗布装置をオフに切り換えるための指令と材料が表面に衝突することを止める実際の時間との間の時間遅延を示す。回転速度が一定でなければ、吹き付け持続時間はラップの完全性および各々のラップ期間に塗布されるコーティング重量の分布に大幅に影響を与える。

缶コーティング作業では、缶の内側を被覆するときに缶を吹き付け機上に支持することが一般的である。吹き付け機はいくつかの缶を支持し、缶を被覆する１つまたは２つのスプレーガンを通り過ぎてこれらを順々に間欠送りする。缶は普通では真空の力によって心棒上に支持される可能性が高い。したがって、この心棒は真空チャックと称される。真空チャックは缶がスプレーガンの前に停止している時間中、所望の速度で缶を回転させる。普通、缶はコーティング材料を吹き付けられる間に２または３回転させられた後に完全に被覆される。各々の完全な回転は「ラップ」（“ｗｒａｐ”）と呼ばれる。

吹き付け機上の缶のコーティングをモニタおよび制御するための現行のシステムはＮｏｒｄｓｏｎｉＴｒａｘ（登録商標）システムである。このシステムはオハイオ州アマーストのＮｏｒｄｓｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから購入可能であり、２００５年２月２４日に公開されて本願明細書に全文を参照で組み入れられる国際公開第２００５／０１６５５２号パンフレットに少なくとも部分的に述べられている。
国際公開第２００５／０１６５５２号米国特許第３４５２７０９号米国特許第３７２６７１１号米国特許第３７９７４５６号米国特許第４３７８３８６号米国特許第５２５４１６４号米国特許第５９９９１０６号米国特許第５７９１５３１号

たとえ缶が上記で述べられたように吹き付け機上で望ましい速度で回転するように設定されても、缶は適切に回転していないこともあり得る。吹き付け作業中に缶が適切に回転させられない場合、缶は適切に被覆されることができない。たとえ缶が適切に回転させられることができても、缶が適切に吹き付けられないこともやはりあり得る。不適切に被覆された缶は食品または飲料で充填されて消費者に販売される前に検出されなければならない。

本開示は第１の発明性のある態様において缶コーティング機のための制御機能を含み、ここではこの制御機能は所定の環境または条件の下でコーティング作業を阻止するかまたは有効にするように動作する。一実施形態では、この制御機能は制御信号の形で実現されてもよく、この信号はモニタされる状況の所定の設定に基づいて、一方の状態において「準備完了」または「吹き付け可能」状況を示し、他方の状態において不良の状況を示す。さらに特定した具体例の実施形態では、制御信号の状態はコーティング作業が始まる前に使用されてもよい。別の具体例の実施形態では、状況の所定の設定は以下、すなわち所定の位置の缶、所定の位置のガン、所定の位置の安全装置、受容可能な回転速度、缶を所定の位置に保持するための受容可能な真空から選択される。この制御信号は、例えば１つまたは複数の不良状況が存在するとコーティング作業を阻止するように使用されてもよい。

本開示の別の発明性のある態様によると、スプレーガンの近傍または中のコーティング材料の圧力をモニタして調節し、かつ場合によってはスプレーガンの近傍または中のコーティング材料の温度をモニタして制御することによってコーティング材料の圧力調節が実行されてもよい。一実施形態では、圧力センサおよび場合によって温度センサがスプレーガンに取り付けられたセンサ・ヘッドまたは他の利用可能な供給接続部に配置される。別の具体例の実施形態では、圧力調節システムがスプレーガンの近傍に局所的に設けられる。

本開示の別の発明性のある態様によると、スプレーガンの近傍または中のコーティング材料の圧力、および場合によってはスプレーガンの近傍または中のコーティング材料の温度をモニタすることによる圧力調節の使用は制御システムがスプレーガンにおけるコーティング材料の基底状態圧力を所定のラップ数の関数として調節することによってコーティング重量を制御することを可能にする。一実施形態では、ラップ数が低ければ基底状態圧力が上げられてもよく、ラップ数が高ければ基底状態圧力が下げられてもよい。特定の実施形態では、ラップ数は回転速度および吹き付け持続時間から決定されてもよい。

本開示の別の発明性のある態様によると、操作者が操作者の視線を越えて一層離れた場所からではなく機械においてシステムの性能を観察できるように遠隔ディスプレイ特徴が吹き付け機の近傍または隣接部に設けられてもよい。

本開示の別の発明性のある態様によると、限定はされないが阻止／有効化制御機能、スプレーガンにおける圧力の調節、ラップ数に基づいた圧力の調整、および遠隔モニタを含めた上記の特徴のうちの１つまたは複数、または付加的な他の特徴を達成するために第２の制御システムが現行の制御システムに追加されてもよい。一実施形態では、この第２の制御システムは、ネットワーク上の主制御システムとインターフェースするモジュールであってもよいが、ネットワークを分離するように介在バッファとインターフェースするモジュールであってもよい。本開示のこの態様は、例えば、先行既存システムのシステム・アップグレードおよび改良状況において有用であり得る。

本開示の別の発明性のある態様によると、加工品または加工品ホルダの回転速度に関連または対応する信号を生成するためにセンサが設けられてもよい。この速度信号は、例えば実際の速度または速度閾値表示器に関連してもよい。さらに特定した実施形態では、この速度信号は「準備完了」制御信号に関してモニタされる状況のうちの１つとして使用されてもよい。検出された速度が所定の範囲から外れていると速度誤り信号を供給する回路が使用されてもよい。

本開示の別の発明性のある態様によると、ガン制御回路として動作する第３の制御システムが設けられてもよい。特定の実施形態では、ガン制御回路は実際の吹き付け持続時間を制御するためにスプレーガン駆動信号を調節する。さらに特定した実施形態では、実際の吹き付け持続時間を示すための基底状態と発射状態の圧力の間の遷移を検出するためにスプレーガンまたはその近傍の圧力センサが使用されてもよい。別の実施形態では、使用中のスプレーガンのタイプに基づいて適切なガン駆動信号を選択して生成するためにガン制御回路が使用されてもよい。なおもさらなる代替の実施形態では、現場での配線を単純化および迅速化するために複数のガン制御回路が一緒にデイジーチェーンにされてもよい。なおも別の実施形態では、ガン制御回路はネットワーク上で他の制御回路またはモジュール（または両方）と通信することもあり得る。なおもさらなる代替の実施形態では、操作者がスプレーガンをその能力から外れてプログラムすることを試みるとガン制御回路が警報または阻止信号を発することもあり得る。例えば、設計されているよりも高速でスプレーガンを発射させなおも適切なコーティングを達成することを試みるときである。

本開示の別の発明性のある態様によると、加工品コーティング・システムのためのモジュール式制御システムが検討される。モジュール式の概念はネットワーク上でコンピュータなどの操作者のインターフェース装置と同様に互いと通信することができる２つ以上の機能モジュールを利用する。各々のモジュールは制御および／またはモニタリングの機能およびこれに付随する回路を含む。モジュール式の設計は特定の機能のために必要とされるモジュールを含めることによってコーティング・システムの選択的構成を可能にする。ネットワーク化されたモジュール式設計はまた、追加のスプレーガンおよび吹き付け機に関して単純なシステムの拡張も可能にする。実例の実施形態では、ガン制御、圧力制御、温度制御、遠隔ディスプレイ、および多機能の「準備完了」制御信号の発生に関してモジュールが設けられてもよい。

本開示はまた、別の発明性のある態様として、コーティング塗布システムと共に使用される様々な制御システム、機能および動作の単独または様々な組み合わせおよび部分的組み合わせのいずれかも意図している。

やはり本願明細書に開示されるものは、限定はされないがスプレーガンまたは他の塗布装置内のコーティング材料の圧力の圧力調節のための方法、吹き付け持続時間の制御のための方法、およびラップ数決定の関数として圧力を調節するための方法を含めた様々な発明性のある方法である。

本発明のこれらおよび他の態様および利点は添付の図面を考慮に入れて以下の詳細な記述から容易に評価および理解されるであろう。

１．序文
本開示は、例えば回転する缶の表面などの加工品表面の上への材料の塗布のための装置および方法に向けられる。一例の実施形態では、本発明は例えば水性および／または溶剤性コーティング材料などのコーティング材料を回転する缶本体の内側表面に吹き付けるための吹き付けコーティング処理および装置での使用に関して本願明細書に例示される。例えば、ツーピースまたはスリーピースの缶本体の内側表面、または外側ドーム・スプレーにコーティング材料が塗布されてもよい。

本発明は装置および方法の様々な特定の形態と機能を特定的に参照して本願明細書に記述および例示されるが、そのような例示および説明が事実上は実例であることを意図され、限定の意味に解釈されてはならないことは理解されるべきである。例えば、本発明は回転する表面への材料の塗布を含めたいずれの材料塗布システムに利用されてもよく、いくつかの考案は被覆される表面が回転していない他のコーティング塗布システムへの有用な用途を見出すこともあり得る。表面は必ずしも缶表面である必要はなく、内側表面である必要もなく、外側表面、概して平面状、曲線状、および他の表面幾何学形状、端面などを含んでもよい。本願明細書に例示される塗布システムは吹き付けコーティング塗布システムであるが、しかし「吹き付け」という単語は限定であると意図されていない。本発明は、例えば蒸着、塗装、はけ塗りおよび他の接触性および非接触性塗布システムなどの他のコーティングまたは材料塗布技術、ならびに液体および非液体コーティング材料のための技術にも同様に応用されることが可能である。被覆される表面はいくつかの異なる技法および装置によって回転させられることが可能であり、様々な考案は必ずしもいずれかの特定の回転技術に限定される必要はない。実例の実施形態はモジュール・タイプの分散型制御システムを例示するが、本願明細書に述べられる多くの発明性のある態様がモジュール式でもネットワーク式でもないシステムに導入され得ることは容易に理解されるであろう。

本発明の様々な発明性のある態様、概念、および特徴は実例の実施形態において組み合わせて具現化されるものとして本願明細書に記述および例示されるが、これらの様々な態様、概念、および特徴は個別または様々な組み合わせおよび部分的組み合わせのいずれかで多くの代替の実施形態に使用されてもよい。本願明細書で明確に除外されない限り、すべてのそのような組み合わせおよび部分的組み合わせは本発明の範囲内にあると意図される。なおもさらに、本発明の様々な態様、概念、および特徴に関する（代替の材料、構造、構成、方法、回路、装置と部品、ソフトウェア、ハードウェア、制御論理、形態、適合および機能に関する代替例などの）様々な代替の実施形態が本願明細書に述べられると見込まれるが、そのような記述は、現在知られているものであっても将来開発されるものであっても、利用可能な代替実施形態の完全または排他的なリストであるように意図されていない。当業者はこれらの発明性のある態様、概念、または特徴のうちの１つまたは複数を本発明の範囲内の付加的な実施形態および用途の中に、たとえそのような実施形態が本願明細書に明確に開示されていなくても容易に導入することができる。付け加えると、たとえ本発明のいくつかの特徴、概念、または態様が好ましい配列または方法であると本願明細書に述べられることがあっても、そのような記述は明確に言明されない限りそのような特徴が要求される、または必要であると示唆するように意図されていない。なおもさらに、実例または代表的な値および範囲は本開示を理解することに役立つように含められることもあり得るが、しかしそのような値および範囲は限定の意味で解釈されてはならず、明確に言明される場合に限って決定的な値または範囲であると意図される。さらに、様々な態様、特徴、および概念は発明である、または発明の一部を形成すると本願明細書で明確に特定されることもあり得るが、そのような特定は排他的であるように意図されておらず、そのような特定の発明またはその一部として明確に特定されることなく本願明細書で十分に述べられる発明性のある態様、概念、および特徴があることも見込まれ、これに代わって本発明は添付の特許請求の範囲で述べられる。実例の方法または処理の記述は、明確に言明されない限り、すべてのケースで必要とされるすべてのステップの包含に限定されず、これらのステップが提示される順序が必要または必須と解釈されるべきでもない。

２．詳細な説明
図１を参照すると、概して文字Ｓで指定される材料塗布システムは１つまたは複数の加工品Ｗの表面にコーティング材料を塗布するために使用されることが可能である。例示される実施形態では加工品は缶である。これらの加工品は知られているものおよび将来開発されるものの両方の広範なよく知られているシステムのうちのいずれであってもよい缶回転駆動メカニズムＤで制御される。そのようなシステムは通常、例えば吹き付けなどによって被覆される複数の缶を保持し、位置決めし、回転させるためのスター・ホイール１を使用する。吹き付け処理される缶はポケット状のゾーンに入り、ここで缶は駆動ベルトまたは歯車または他の適切な装置によって缶の縦軸の周りで回転させられることが可能である。このシステムは概して図１に点線のボックスで示される保護用のガードまたはシールドＧを含んでもよく、これが操作者を防護するためにシステムＳを実質的に取り囲む。通常の駆動メカニズムは缶を約５００ｒｐｍから約３０００ｒｐｍで回転させるが、本開示はどのような特定の範囲の回転速度にも限定されない。本発明で使用されることが可能な駆動メカニズムの適切な実例は米国特許第３４５２７０９号明細書、第３７２６７１１号明細書、第３７９７４５６号明細書、第４３７８３８６号明細書、および第５２５４１６４号明細書に述べられており、これらすべての全開示が本願明細書に参照で完全に組み入れられる。本発明でもって、駆動メカニズムが厳密に制御された回転速度で缶を回転させることは必要条件ではなくなり、どちらかといえば少なくとも受容可能な範囲内に制御される。

吹き付け機Ｓなどのコーティング機はさらに、例えば飲料缶の内側表面などの回転する加工品の表面にコーティング材料Ｍ（図２）を吹き付ける、または別の場合では蒸着または塗布する少なくとも１つの材料塗布メカニズムまたはコーティング装置４をさらに含む。選択される特定の塗布メカニズムまたはコーティング装置４は、限定はされないが塗布される材料の特性、例えば粘度、流量、有るとすれば必要な吹き付けパターン、温度、圧力などを含めた多くの要因によって決まる。材料塗布装置のいずれの数の多数の異なるタイプも本発明で使用されることが可能である。実例は、限定はされないがオハイオ州ウェストレークのＮｏｒｄｓｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な吹き付け塗布器またはスプレーガンＭｏｄｅｌＡ２０ＡまたはＭＥＧを含む。しかしながら、知られているものと将来開発されるものの両方の多くの異なる形態およびタイプの塗布装置が本発明で使用され得ることを当業者は容易に理解するであろう。本開示の残りの部分でしばしばスプレーガンまたはコーティング装置として塗布メカニズムに言及するが、本発明をそのような吹き付け装置、または特定の吹き付けもしくは材料塗布もしくはコーティング技術の使用に限定することを意図していない。

塗布メカニズムまたはスプレーガン４は、場合によってはスプレーガンの位置が手動または自動で制御されることができるように、例えばロボット・アームを含めたいずれの適切な構造上に支持されてもよい。スプレーガン４はオン／オフ制御またはトリガ機能Ｔ（図２）を含めたいくつかの制御信号および機能に応答して動作する。このトリガ制御機能は通常、スプレーガン４にオンおよびオフに切り換わるように指示する１つまたは複数の電気または空気圧駆動信号の形で実現される。トリガ制御Ｔは制御されるスプレーガン４のタイプに関連して適切な電圧／電流波形をとる。通常のコーティング・システムは複数の吹き付けラインを含む可能性が高く、各々の吹き付けラインは１つまたは複数の吹き付け場所で１つまたは複数のスプレーガンを使用すると見込まれる。様々な吹き付けラインにおいて、または単一の吹き付けラインの中でさえ、複数のタイプのスプレーガンが使用されることもあり得る。異なるガンのタイプは通常では異なる駆動信号を有する。したがって、トリガ信号Ｔは選択された時間にスプレーガンをオンおよびオフに切り換わらせるタイミング信号とこれに関連する駆動信号または波形に対する総称指示である。トリガ信号Ｔは、例えば下記で本願明細書に述べられるようなガン制御回路などの適切な制御回路、または他の適切な制御回路によって生成されてもよい。

各々の吹き付けラインが１つまたは複数の吹き付け機Ｓを含んでもよい。各々の吹き付け機Ｓは通常では吹き付け機制御システムＥを含む。吹き付け機制御システムＥは通常ではＰＬＣまたは他の適切なプログラム可能型制御回路の形で実現される。制御システムＥは、制御システムＥが缶をコーティング作業のために位置決めし、駆動信号Ｄを介して缶を回転させているとき吹き付け時間窓Ｆ（図９および１０の信号２７０もやはり参照されたい）を制御する。吹き付け機制御システムＥは、例えば、いずれのプログラム可能型デジタルまたはアナログ制御回路の形の電子回路として実現されてもよい。しかしながら、機械式制御を含めた他の制御システムが適切な用途において使用されることもあり得る。吹き付け機制御システムの制御機能Ｃは吹き付け塗布器４、駆動メカニズムＤ（図１）、および吹き付け塗布器１４への材料の供給部２０（図２）の制御を含んでもよい。供給部２０は広範なポンプ供給システム、例えば当業者によく知られているものまたは将来開発されるもののうちのいずれの形で実現されてもよい。

実例の実施形態では、各々の吹き付け機Ｓは２つのスプレーガン４および２つの駆動システムＤを含む。明確にするために図１および２が１つのガンおよび駆動メカニズムを例示しているに過ぎないことに留意するべきである。

図１はいくつかの缶３などの加工品Ｗを概してスプレーガン４に向かい合わせて支持するスター・ホイール１を含む一例の吹き付け機Ｓを例示している。吹き付け機Ｓは図１に示されるような１つのコーティング場所のみを含んでもよく、または各々がスター・ホイールとスプレーガンを有する２つ以上のコーティング場所を含んでもよい。各々の缶３は開放端部、および回転する真空チャック１０（図２）上に支持される閉塞端部を有する。図１では、一度に１つの缶がガンに対向する吹き付け位置（本願明細書では吹き付け「ポケット」とも称される）にある。スター・ホイール１はこれらの缶をガンに対向する吹き付け位置に順々に間欠送りする。本願明細書では「ポケット内の缶」と「所定位置内の缶」という用語を置き換え可能に（ときには省略形のＣＩＰで）使用するが、両方のケースで加工品がコーティング作業のためのスプレーガンまたは他のコーティング材料塗布器に対向する正確な位置にあることに言及していると意図されている。

図１および２を参照すると、スター・ホイール１は缶３を支持するいくつかの真空チャック２を有してもよく、一度に１つの缶３がスプレーガン４に対向して配置される。各々の真空チャック２を備えたスター・ホイール１は、被覆されるべき次の缶をスプレーガン４に対向して配置するようにモータ７に接続されたシャフト５によって回転させられ、または間欠送りされる。付け加えると、各々の真空チャック２がベルトとモータまたは他の適切な駆動メカニズム（図示せず）によって回転させられる（例えばプーリー・ホイールのような）駆動部材１７を含む。真空吸引から結果として生じる力が缶をそれぞれのチャック２に固定または保持するために使用されるように、真空ライン８が真空源１９（図２）から各々の真空チャック２に接続される。本開示の発明性のある教示のうちの１つによると、缶を回転するチャックに適切に固定するために十分な真空で誘起される圧力が有ることを確実にするために、真空チャック２の真空レベルをモニタするための真空センサ９が設けられる。

付け加えると、回転するチャック２は、チャック２と缶３が適切なコーティング速度で回転していることを確実にするために場合によって設けられている、回転するチャックの速度をモニタまたは検出する速度センサ１１を通過して回転する金属製または他の適切な速度ターゲット１０を設けられてもよい。速度センサのために、光学センサ、磁気センサなどを含めた多くの代替の配列および技法が使用されることもあり得る。したがって、速度センサ１１の出力はチャックの速度と共に変化する信号であってもよく、または検出した速度が受容可能な範囲内にあるかどうかを示す信号、または場合によっては特定の制御システム設計のためのいずれかの他の適切な速度表示信号を出力する回路を含んでもよい。速度検出は缶が吹き付けポケットにある間、または吹き付けポケットの外側にあるときに実行されてもよい。

所定位置内の缶またはポケット内の缶（ＣＩＰ）検出センサ１２は吹き付け位置の缶の存在をモニタし、場合によっては設けられている所定位置内のガン検出センサ１３はスプレーガンがコーティング作業中に缶に吹き付け処理するために適切な位置にあることを保証する。例えば、手動で操作されるガン位置決め配列については、スプレーガンが適切な支持構造上で適切に位置決めされると次いで、適切に位置決めされたガンを検出するために近接センサ１３または他の適切な検出器が配置されてもよい。その後、ガンの位置が変わればセンサ１３の出力が変化してコーティング作業のための正しい位置にガンが既に無いことを示す。別の代替形態として、例えばロボット・アームなどの自動のガン位置決め配列が使用される場合、関連するモータまたはモータ制御部が、ガンが適切に配置されるときに信号を出力してもよく、またはなおも近接センサが使用されてもよい。場合によって設けられる安全防護センサ１４は域内のいずれの操作者も防護するために、回転し始める前に安全ケージＧが吹き付け機の周囲に配置されていることおよび／または係止されていることを確実にする。

モニタされる条件のすべてのケースにおいて、多数の異なる技法および配列（記載するには多過ぎる）がポケット内の缶、所定位置内のガン、受容可能な真空、速度関連信号、および所定位置内のガードの条件に関して信号を発生させるために使用されることが可能である。

本願明細書において実例の実施形態は真空チャックを例示しているが、缶を駆動メカニズムＤまたはスター・ホイール１に固定するためにクランプ、電磁装置などを含めた多くの他の知られている方法がある。本願明細書における発明の概念は、必ずしも真空チャックの使用に限定される必要はなく、吹き付け処理される缶が適切に所定の位置に保持されていることを、その判定が為される方法に関係なく、モニタまたは検出する、より一般的な概念である。さらに、真空チャックまたはスター・ホイール上での缶の保持力を含まないコーティング作業制御信号の下記の概念が、モニタされた条件に基づいて実施されてもよい。

所定位置内のガン検出センサ、速度センサ、および所定位置内のガード検出センサは場合によって設けられるように言及されるが、いくつかの用途ではＣＩＰセンサおよび真空センサもやはり場合によって設けられてもよい。言い換えると、本開示の発明性のある態様のうちの１つはシステムが吹き付け可能（「ＲＴＳ」）なことを示すコーティング作業のための制御信号、または言い換えると、「準備完了」（「ＧＴＧ」）コーティング作業制御信号２２を供給することである。したがって、準備完了、または吹き付け可能コーティング作業制御信号は様々な選択された条件がコーティング作業を開始することを許容するためにＯＫであることの、操作者および／または制御回路への継続／中止表示子として機能する。この選択された条件は特定の用途のための必要条件全体に基づいて選択されてもよく、概して、受容可能でなければコーティング作業を阻止するかまたは少なくとも何らかの適切な様式の警報表示に結び付くべきであるという条件に通常では関係するであろう。実例の実施形態では、ＣＩＰ条件および適切な真空条件は、これらの条件が塗布されるコーティング材料の品質に大幅に影響を与えるので受容可能でなければならない選択最低条件である。しかしながら、多くの状況において、速度条件、ガードの位置、およびガンの位置もやはり継続／中止制御信号に関する判定基準の一部または全部を形成するために十分に重要であると見なされてもよい。他の用途では、ＣＩＰおよび／または真空条件は必須ではないと見なされてもよい。したがって、生成される制御信号２２はこれらの実例の条件、そのサブセット、または設計上の問題である追加であって異なるモニタされる条件に基づいていてもよい。

継続／中止タイプの信号である制御信号２２の特性は、コーティング作業を有効化または阻止するために制御信号２２が使用されてもよい一例の実施形態に過ぎない。他の実施形態では、制御信号２２は（警告灯、ブザー、画面アイコンなどの）何らかの適切な様式の警告信号を単純に出し、この信号はモニタされている選択条件のうちの１つまたは複数に誤った条件があることを操作者に示して制御信号２２を発生させる。したがって制御信号２２は入力条件および入力条件のうちの１つまたは複数に誤りまたは異常な条件があるかどうかを示す出力状態の多機能セットから生成されるようにさらに一般的に理解されるべきである。制御信号２２は缶毎の原則でコーティング作業を自動的に阻止するため、予め選択した数のコーティング作業を過ぎて誤った条件が持続すればコーティング作業を阻止するために使用されてもよく、または操作者に表示または警告を提供してコーティング作業を阻止するべきか続行するべきか操作者が決定することを可能にしてもよい。

速度センサ１１は最小の受容可能な速度が検出されるかどうかを単純に示す信号であってもよい、または速度がコーティング作業にとって受容可能な範囲内にあるかどうかを判定するために次にシステム内の他の回路によって解釈される実際速度に基づく信号であってもよい出力信号１１ａを生成する。真空センサ９は最小の受容可能な真空が検出されるかどうかを単純に示す信号であってもよい、または真空がコーティング作業にとって受容可能な範囲内にあるかどうかを判定するために次にシステム内の他の回路によって解釈される実際の真空に基づく信号であってもよい出力信号９ａを生成する。ＣＩＰセンサ１２は缶がコーティング作業のための所定の位置にあるかどうかを示す信号１２ａを発生させる。所定位置内のガン検出センサ１３はスプレーガン４がコーティング作業のための所定の位置にあるかどうかを示す信号１３ａを生成し、ガード位置センサ１４は防護ケージなどの安全装置１４がコーティング作業のための所定の位置にあるかどうかを示す信号１４ａを生成する。

これら５つのセンサ９、１１、１２、１３および１４（またはシステム設計に基づき増減し得る）からの信号は多機能吹き付け機モニタ回路１５に入力される。多機能機械モニタ回路１５はシステムＳに関して広範なモニタおよび制御機能を実行することが可能であり、または単純化された実施形態では、例えば本願明細書に述べられた５つのセンサなどからモニタされた条件信号を受信し、例えば吹き付けモニタ回路モジュール１８などの制御回路に出力される制御信号２２を生成してもよい。本開示の発明性のある態様によると、多機能機械モニタ回路１５はネットワーク上などの遠隔または遠方から制御される機能を有するのではなく、システムＳに付随する１つまたは複数の機能を現場で実行、モニタ、および制御してもよい。

例えば、一実施形態では、モニタ回路１５はスプレーガン４に関してコーティング材料の基底状態圧力をコーティング作業レシピの一部である指示された基底状態圧力の関数として現場で調節するために使用されてもよい。場合によっては、モニタ回路１５は、例えば供給源２０のポンプ調節器における背圧を調節するために使用されてもよい。別の実施形態では、モニタ回路１５はスプレーガン４のためのコーティング材料の温度をコーティング作業レシピの一部であってもよい指示された温度に基づいて現場で調節してもよい。なおもさらに、モニタ回路１５は条件センサから条件をモニタし、継続／中止制御信号２２を発生させてもよい。場合によっては、制御信号２２は上のシステムＳの中のいずれの回路で生成されてもよい。特定のシステムＳのために要求される通りに他の現場での制御機能が実行されることもあり得る。例えば、下記でさらに述べられるように、操作者が場合によってさらに遠隔のロケーションに居なければならないのではなく、物理的に機械の近くに居ながらコーティング作業の条件およびパラメータを観察することを可能にするために遠隔ディスプレイ（図７）が設けられてもよい。モニタ回路１５は現場での制御およびモニタ機能のために使用されることが好ましいので、好ましいが必須ではない実施形態においてモニタ回路１５が吹き付け機の上または近くに装着された電気ボックスなどといった、吹き付け機Ｓに極めて近いさらに実用的な近傍に物理的に配置されることが企図される。この配列は、例えば、圧力調節および遠隔モニタ機能にとって特に有用であると見込まれ、インターフェース配線を最小限にするかまたは削減する。通常、各々の吹き付け機に多機能モニタ回路１５がある。各々の回路１５が１つのガン吹き付け機のために動作してもよく、または図８の実例の実施形態のケースでは吹き付け機当たり２つのスプレーガンのために動作してもよいが、そのような回路は場合によって２つ以上のスプレーガンのために動作することも可能である。

本願明細書において様々な現場での制御とモニタリング機能を実施するために１つの回路配列が使用されてもよいことが指摘されるが、これは１つの回路が使用されなければならないことを暗示するように意図されているわけではない。別々の回路および制御器が必要に応じてモニタ回路１５の様々な機能のために使用されてもよく、または様々な機能が１つの制御器の中に組み合わされることもあり得る。例えば、一実施形態における制御信号２２はいずれか都合の良い場所のいずれの回路で実現されてもよい単純なＡＮＤ論理機能の形で、またはさらに複雑な制御回路１５または１８の一部として実現されることもあり得る。制御信号２２は場合によって、例えばソフトウェア信号として開発されてもよい。このように、本願明細書における様々な制御およびモニタ機能に関して、回路、信号、および制御の実際の実施法および形態はソフトウェア、ハードウェア、これらの組み合わせ、または別の場合ではシステムの全体的設計基準に基づいた主として設計選択の問題であってもよい。したがって、「回路」、「システム」、「信号」、および「制御」という単語は、場合によってソフトウェア、ハードウェア、またはこれらの組み合わせを含めたこれらの特徴の具現化のいずれの形態も含むように極めて広義に解釈されるべきである。一実施形態では、吹き付けモニタ回路１８は例えば上記で言及したｉＴｒａｘ（商標）システムであって、モニタ回路１５はそのようなシステムへの追加的特徴またはモジュールであってもよい。

システムが吹き付け可能なことを示す適切な入力が５つのセンサ全部から受信されれば（言い換えるとモニタされた入力信号がいずれも誤った条件を示さなければ）、モニタ回路１５は機械が吹き付け可能なことを示す第１の状態で制御信号２２（ＧＴＧまたはＲＴＳ信号）を出力する。したがって制御信号のこの状態はコーティング作業を進めることを許容する有効化信号として使用されてもよい。１つまたは複数のセンサが適切な信号をモニタ回路１５に供給しなければ（言い換えるとモニタされた信号のうちの少なくとも１つまたは複数が誤った条件を示せば）、制御信号２２は機械が吹き付け可能状態にないことを示す第２の状態でモニタ回路１５から出力される。したがって制御信号のこの状態はコーティング作業の進行を妨げるための阻止または無効化信号として使用されてもよい。場合によっては、制御信号の第２の状態が自動コーティング作業阻止機能として使用されてもされなくても、この第２の状態は警報として、または誤った条件が検出されたことの操作者への適切な警報を発生させるために使用されることが可能である。

したがって、本開示の発明性のある教示のうちの１つは缶が確実にチャックに保持され、適切な速度で回転しており、かつコーティング作業のための正しい位置にある場合を除いて、およびスプレーガンが正しい位置にあってその上安全ケージが機械の周囲に固定される場合を除いて缶はコーティングを吹き付けられないことを顧客が選択できるという点である。これらのセンサまたはそのいずれかのサブセット、または必要とされる他のセンサは、缶がコーティング材料で吹き付け処理される前に、缶が不適切に吹き付け処理される原因となる或る種の問題が検出されることを確実にすることに役立つ。したがって、これらのセンサは単独または多機能吹き付け機モニタ１５との組み合わせで、ｉＴｒａｘ（商標）システムなどの吹き付けモニタ・システム１８の制御性能を向上させる。

図３を参照すると、多機能吹き付け機モニタ回路１５は様々なセンサに電力を供給するため、およびセンサから出力信号を受信するために使用されることが可能である。モニタ回路１５は受信したセンサ信号に基づいて多機能制御信号２２を発生させる。実例の実施形態では、制御信号２２は（例えばｉＴｒａｘ（商標）システムなどの）吹き付けモニタ回路１８への配線接続された入力である。場合によっては、制御信号２２はモニタされた条件のうちの１つまたは複数が誤りであるときに吹き付け機を停止させ、かつ／または上記で述べられたような警報信号を出すいずれかの他の制御回路または機能に送信されてもよい。本願明細書の実施形態では、吹き付けモニタ回路１８は制御信号２２が（誤った条件が存在することを示す）誤りであれば関連する吹き付け機Ｓを開路にするかまたは止める電力リレー接点（図９）を含む。場合によっては、吹き付け機の停止は異なる制御回路または異なる技法によって達成されてもよい。なおもさらに、吹き付け機の電力接点がモニタ回路１５自体を設けられることもやはりあり得る。

図１Ａを参照すると、例えば図１および２の吹き付け機Ｓで使用されることができるような吹き付け機モニタおよび制御システム実施形態２００のシステム・レベルの機能ブロック図を示している。図１Ａは単一の吹き付け機に関して例示されているが、完全な吹き付けラインまたは複数の吹き付けラインに要求されるような付加的なモニタ制御システムがネットワークの母線に追加されることがあり得ることは理解される。

図１Ａの基本システムは独自の構築であってもよく、またはｉＴｒａｘ（商標）システムなどの事前に導入されるかまたは利用可能なシステムを基にして改造されたシステムであってもよい。

図１Ａにおいて、また図８も参照して、コンピュータまたは制御器１０８が例えばパーソナル・コンピュータなどの操作者のインターフェースとして供給されてもよい。コンピュータ１０８は操作者が塗布されるべきコーティング材料のタイプおよび加工品Ｗのタイプに基づいて選択できる１つまたは複数のレシピを保存し、またはこれらを入力するために使用されてもよい。レシピは単一の吹き付け機、複数の吹き付け機、単一の吹き付けライン、複数の吹き付けラインなどで使用されてもよい。通常のレシピは例えばコーティング材料の基底状態圧力と発射状態圧力、ガンのトリガ・タイミング、流速、温度、回転速度などといった多様なパラメータを含んでもよい。ＰＣ１０８はＣＡＮネットワーク１１２などの適切なネットワーク上で制御システム２００と通信する。必要に応じてＣＡＮコンバータ１１０への適切なＵＳＢが使用されてもよい。レシピは、例えば吹き付けモニタ回路１８などの１つまたは複数のモジュール２０２を介して作成または修正されることもやはりあり得る。

やはりネットワーク１１２と通信するものは１つまたは複数のモジュール２０２である。各々のモジュール２０２は関連する吹き付け機によって実行される特定のレシピの全部または一部を受信してもよい。図１Ａの実施形態では、各々の吹き付け機が付随の吹き付けモニタ回路モジュール１８、ガン制御回路モジュール２０４Ｖ、および多機能吹き付け機モニタ・モジュール１５を有する。２つのスプレーガンまたは吹き付け場所を有する吹き付け機に関すると、追加のガン制御回路モジュール２０４がネットワーク１１２に追加されてもよい。場合によっては、単一のガン・モジュールが吹き付け機の中の複数のスプレーガンのための回路を含んでもよい。

本願明細書の他のシステムのブロック図と同様に図１Ａが一例であって機能関係を示すことを意図されていることを認識することが重要である。これらの図は様々な回路の特定の物理的実施形態を必ずしも暗示または要求していない。例えば、本願明細書のブロック図はｉＴｒａｘ（商標）システムなどの既にあるシステムを改造するため、または機能性を追加するために使用されてもよい構成に基づいている。しかしそのような必要性はなく、例えば図１Ａの物理的実施形態は独自の構築で具現化されてもよい。したがって、様々な機能が図示されたモジュールまたは他のモジュールのいずれかの異なるモジュールによって実行されてもよく、またはすべてのケースでモジュール・タイプのシステムが要求されないが、例えば１つの回路システムがネットワークに接続されてもよい。モジュール式システムの利点は、特定のシステムにいずれの機能性が含められるべきかを設計者が選択することを可能にし、さらに大きいシステムへと拡張する容易性もやはり可能にする点である。

レシピまたはその一部が必要に応じてＰＣ１０８から各々のモジュール２０２にダウンロードまたは転送されてもよい。システム機能強化の例では、ＰＣ１０８、コンバータ１１０、ＣＡＮネットワーク１１２、および１つまたは複数の吹き付けモニタ１８は事前に導入されるｉＴｒａｘ（商標）システムの一部であってもよい。場合によっては、これらの部分は新たな導入の部分であってもよい。

吹き付けモニタ回路１８は、吹き付け機が停止させられるべきであると吹き付けモニタ回路１８が判定するときに開路になる吹き付け機電力制御リレー接点２０６を含んでもよい。例えば、吹き付けモニタ回路１８は多機能吹き付け機モニタ回路１５から制御信号２２（ＧＴＧまたはＲＴＳ）を受信する。吹き付け機が準備できていないことを制御信号２２が示せば、吹き付けモニタ回路１８は誤った条件が修正されるまで接点２０６を開路に保ってもよい。要求があれば操作者の優先が提供されることもやはり可能である。吹き付けモニタ回路１８は圧力調節および制御器回路４２（図４および５）からスプレーガンにおけるコーティング材料の基底状態および／または発射状態圧力に関連する圧力信号４６もやはり受信する。範囲外の圧力条件が検出されれば、吹き付けモニタ回路１８は接点２０６を介して吹き付け機を停止してもよい。下記でさらに十分に述べられるように、リアルタイムのガンの吹き付け持続時間フィードバック信号２０８をガン制御回路２０４に供給して真の吹き付け持続時間をリアルタイムで決定するために吹き付けモニタ回路１８が圧力信号４６を使用することもやはり可能である。吹き付けモニタはまた、操作者がスプレーガンが正しく発射しているかどうかを目視で気付くことができるようにガン制御回路２０４からガン・トリガ信号２１０を受信し、これを実際の吹き付け持続時間と比較する。一実施形態におけるガン・トリガ信号２１０はガン制御回路２０４が所定のコーティング作業のためにガンに動作するように指令するオンおよびオフ時間を反映するデジタル信号である。言い換えると、この信号はコーティング作業のためにガン制御回路２０４によってスプレーガン４に送信される実際の駆動信号のデジタル・バージョンであってもよい。したがって、リアルタイムの吹き付け持続時間フィードバック信号２０８はガン・トリガ信号２１０に応答してコーティング作業中にガンによって生成される実際の吹き付け持続時間である。引き続く（次のコーティング作業のための）ガン・トリガ信号２１０は次のコーティング作業のための実際の駆動信号に対応し、リアルタイムの吹き付け持続時間フィードバックに基づいた補償を反映する。吹き付けモニタはまた、受信した圧力信号に基づいて流量パラメータをモニタすることもできる。

ガン制御回路モジュール２０４は適切なガン駆動信号２１２を発生させるため、ならびにリアルタイムのフィードバック信号２０８に基づいてトリガおよび駆動信号を調節して指示された吹き付け持続時間を達成するために使用されてもよい。ガン制御回路はまた、洗浄吹き付けガン動作を動作させるために使用されてもよい。

制御信号２２に加えて、下記で述べられるように圧力調節および温度制御を実行するために多機能吹き付け機モニタ回路モジュール１５が使用されてもよい。

下記でさらに述べられるようにさらに別のモジュール２０２が遠隔ディスプレイ７０（図７）であってもよい。遠隔ディスプレイ７０は、例えば、母線１１２上に置かれるものと同じデータであるが吹き付け機に近いロケーションで表示するために使用されてもよい。実例の実施形態では、遠隔ディスプレイ７０は多機能吹き付けモニタ１５を経由して通信するが、場合によっては異なるモジュールを通じて、または図１Ａの仮想線２１４で表されるように直接母線１１２と通信してもよい。

コンピュータ１０８はモジュール２０２のうちのいずれかによって母線１１２上に置かれる情報のデータ・ロギングのために使用されることもやはりあり得る。例えばｉＴｒａｘ（商標）システムで行われるように、コンピュータ１０８は必要に応じてモジュール構成およびシステム較正処理のために使用されることもやはりあり得る。

良好な缶コーティングを達成するために、コーティング材料が適切にスプレーガン４に補給または供給されることもやはり必要である。良好なコーティング作業のためのコーティング材料の性質における主要要素のうちの２つはコーティング材料の圧力と温度である。出願人らはスプレーガン近傍でのコーティング材料の圧力をモニタおよび調節すること、場合によっては材料の温度の制御もやはり含めることによって良好なコーティングの整合性および再現性が達成されることを見出した。現場での圧力制御は流体回路内のさらに遠いロケーションではなくスプレーガンの中または近くでコーティング材料の圧力をモニタすることによって実現される。相対的に吹き付け機に密接した近傍におけるモニタ回路１５の実例の実施形態はコーティング材料の現場で制御される圧力および温度プロファイルを導入することにもやはり有用であるが、しかし圧力および場合によって行われる温度のモニタリングと調節は別々または異なる制御システムによって実行されることも場合によってあり得る。

図４はスプレーガン４に供給されるコーティング材料の圧力をモニタするために流体調節器３４の出口に流体圧力トランスデューサ３２を含む流体回路３０の一例の実施形態を示している。別々の流体回路３０がシステム内の各々のスプレーガンのために使用されてもよく、または２つ以上のガンが必要に応じて共通の流体回路を共有してもよい。流体回路３０は流体調節器３４用の空気調節器３６、ならびに空気調節器３６の手動優先のためのバイパス・バルブ３８を含むこともやはりあり得る。動作の手動優先モードにあるときにスプレーガン４に供給される材料の圧力の目視確認のために圧力計４０が設けられてもよい。スプレーガン４に供給される流体圧力の、例えば吹き付けモニタ回路１８から受信されるような指令の基底状態圧力４５に基づいた現場での調節と制御を可能にする圧力制御回路４２が設けられてもよい。ガンに供給される材料の定常状態圧力は基底状態圧力によって意味され、発射状態圧力はガンがノズルまたは他の出口オリフィスを通じて材料を実際に出しているときの流体圧力である。吹き付けモニタ回路１８は目標の（すなわち指示された）基底状態圧力をレシピのダウンロードの一部として受信してもよい。下記で述べられるように、吹き付けモニタ１５がラップ数に関連して基底状態圧力設定を調節することもやはりあり得る。圧力制御回路４２は流体調節器３４に供給される空気圧力を第１の圧力トランスデューサ３２からの（信号４３の形の）感知された流体圧力に基づいて調節することによってガン４に供給される流体の圧力を現場で制御してもよい。手動優先は、例えば制御回路４２が機能しなくなる場合に備え提供される。操作者は出口圧力を手動ゲージ４０からの読み取り値として手動で調節するためにバイパス・バルブ３８を使用することが可能である。

図５の制御図式はスプレーガン４に供給されるコーティング材料の圧力を制御するための閉制御ループ内への図４のハードウェアの組み入れを示している。図５では、図４の流体圧力トランスデューサ３２は圧力センサ１と称される。図５の圧力センサ２はガン４の内側またはスプレーガン４の密接した近傍の第２の流体圧力センサ４４である。密接した近傍または隣接によって単純に、読み取り値がガンの内側の流体圧力と実質的に同じになるようにガンの圧力センサ４４が十分にガンに密接して流体回路内に配置されることが意味される。第２の圧力センサ４４とセンサ・ヘッドの実装は本願明細書に全文を参照で組み入れられる米国特許第５９９９１０６号明細書に示されている。

圧力センサ２からの出力信号４６（実際のガンの圧力）は吹き付けモニタ回路１８に入力され、調節される基底状態および／または発射状態圧力信号４７を決定するために使用されてもよい。吹き付けモニタ回路１８は感知された圧力値４７、および指令の圧力値４８もやはり多機能吹き付け機モニタ回路１５に出力する。実例の実施形態では、この通信は例えばＣＡＮネットワーク１１２または他の適切なネットワークまたは通信システムなどのネットワーク上で実行される。モニタ回路１５は指令の圧力値と感知された圧力値を受信し、従来式の実例を通じて、スプレーガン内で測定された圧力が指令の圧力と異なるときに利得およびオフセット回路５０（または他の適切な誤差検出アルゴリズムおよび回路）が誤差値または調節信号５２を判定する。この調節信号５２は圧力制御回路４２に入力され、ここでこの信号は（第２のトランスデューサ４４によって感知される）ガン内の圧力が指令の圧力と同じになるまでガンへの調節器３４の出力圧力を調節するように第１の圧力センサの出力信号４３と組み合わされる。図５の実例の実施形態では従来式のＰＩＤ制御ループ５４が使用されてもよいが、場合によって、他の閉ループ制御機能が使用されることもあり得る。この方式で、ガンにおける流体圧力は閉ループ様式で正確に現場で設定および維持される。

現場での圧力調節がスプレーガン内の一層正確で応答性のある圧力調節を提供する一方で、実例の実施形態は別の場合によって得られる利点が実現されることもやはり可能にする。指示される圧力を管理の制御ループの一部として出すために吹き付けモニタ回路１８を使用することによって、許可された圧力変化のみが作られることを（例えばｉＴｒａｘシステムなどの）制御システム全体の中の内部安全機能が一層良好に保証する。しかしながら、吹き付けモニタ回路１８は通常では操作者のための視認用ディスプレイを含むので、必要なときにシステムは電子式の優先ノブ調節を設けられてもよい。ネットワーク（図８の１１６）上、または他のデータ・リンクを通じた現場での圧力調節機能４２と吹き付けモニタ回路１８とＰＣ１０８との間の通信はスプレーガン４内の実際の圧力のデータの表示およびロギングもやはり容易にする。

図５Ａを参照すると、本開示の圧力調節の概念がスプレーガン４に流体を供給するための流体回路２５０に関連して例示されている。スプレーガン４は通常、コーティング材料Ｍが通常の流速Ｑで放出されるノズル２５２を含む。スプレーガンは制御されたオリフィス・プレート２５４を通じて主流Ｑと連絡する。第２の、またはガン圧力センサ４４は制御されたオリフィス・プレートとノズルとの間の流体圧力を検出する。ガンがオフ状態であるときセンサ４４は基底状態圧力２５６を測定し、ガンがオンに切り換わると次いで、この圧力は発射状態圧力２５８に落ちる。トリガまたは駆動信号２６０と時間Ｘで表される実際の吹き付け持続時間との間には固有のオン切り換えおよびオフ切り換えの遅延が存在する。スプレーガンにおけるまたは近傍での圧力を調節することに加えて、またはそれに替えて、圧力調節は第３の圧力センサ２６６を使用して、スプレーガンにコーティング材料を供給するためのポンプ２６４に付随する背圧調節器２６２において実施されてもよい。

スプレーガン内のコーティング材料の圧力を指示して現場で調節する能力はまた、管理範囲制御機能または処理がラップ・コーティング品質を向上させるために実行されることも可能にする。一例の処理は加工品の回転速度および実際の吹き付け持続時間Ｘに基づくラップ数を決定する吹き付けモニタ回路１８を含む。速度が速くなるにつれて、所定の吹き付け持続時間（吹き付け持続時間は分かっている実際のガンのオンとオフの時間によって示される）に関してラップの数も上がる。回転速度が遅くなるにつれて、所定の吹き付け持続時間に関してラップの数も下がる。通常、吹き付けモニタ１８は様々なレシピについて受容可能なラップ数の範囲を有する。ラップ数が低いことをシステムが判定すれば、システムはガンにおける（図４および５に関して上記で述べられたように現場で調節される）基底状態圧力の増大を指令してもよく、ラップ数が高いことをシステムが判定すれば、ガンにおける一層低い基底状態圧力を指令してもよい。この方式で、回転速度が変わるとき（または例えば能動的温度制御が使用されないときに温度が変わるとき）に吹き付けモニタ１８または他の制御回路がコーティング材料の吹き付け重量を能動的に制御することが可能である。ラップ数に関する圧力変化は自動的に実施されてもよく、または圧力変化を是認するべきかどうかを決定するためにシステムが操作者にメッセージまたは要求を送信してもよい。

図６は本発明で使用されてもよい、外装ケーブル６０によってスプレーガン４に接続されたガンの流体圧力センサ４４を例示している。スプレーガン４は、ＮｏｒｄｓｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能であって、かつ全文を本願明細書に参照で組み入れられる米国特許第５７９１５３１号明細書に示されているＭＥＧガンなどの電気的に操作されるスプレーガンであることが必須ではないが好ましい。本開示の別の発明性のある態様によると、ガン４内のコーティング材料の温度を感知するために圧力センサ４４の隣りまたは付近に温度センサ６２が配置されることもあり得る。温度センサ６２は例えば従来式のＲＴＤタイプのセンサであってもよいが、しかし他の温度センサが必要に応じて使用されてもよい。温度センサ６２に付随する配線は圧力センサ４４のための配線と共に外装ケーブル６０を通して経路決定されてもよい。温度センサの出力信号のための信号調節回路が増幅器区分６４に都合良く設けられてもよい。このセンサ６２によって提供されるコーティング温度値６６（図８）は必要に応じてコーティング材料の温度を上げるかまたは下げるように流体回路内の従来式のヒーター／冷却器６８（図８）または他の温度調節システムを制御するために使用されてもよい。ＰＩＤ制御ループなどの閉ループ制御機能が閉ループ温度制御のために使用されることもやはりあり得る。スプレーガンにおいてコーティング材料の温度を閉ループ制御することによって、コーティング材料の粘度はスプレーガンによって生成される吹き付けパターンが缶をコーティングするために十分なものになることを確実にすることに役立つ所望の範囲内に維持する。スプレーガンの中またはガンの近傍での温度をモニタして制御することは、圧力がコーティング材料の温度で変化するので現場での圧力調節も同様に促進し、吹き付けモニタ回路１８は検出される温度に基づいてレシピを調整することが可能になる。ガンにおいてコーティング材料の圧力と温度をモニタして制御することによって、吹き付けモニタ回路１８は材料供給システムがコーティング作業にとって適切に動作していることを確認することができる。

スプレーガンにおける材料の圧力の一層速いリアルタイムの閉ループ制御を提供するように圧力調節機能が現場で行われることが好ましいが、コーティング材料の温度は通常では圧力よりも遅い速度で変化する。したがって、吹き付け機モニタ制御回路１５に現場での制御ループを有することは代替形態として行われてもよいが、これを有するのではなく、所望であれば閉ループの温度制御機能は吹き付けモニタ回路１８内で実行されてもよい。現行のシステムに関すると、これは温度制御ループ機能が依然として有効であるが、ガンにおける実際のコーティング材料の圧力をモニタする特徴を追加することを可能にする。そのような実施形態では、閉ループの応答時間は現場での圧力調節に比べて遅いのでヒーター／冷却器ユニット６８を制御するための指令および制御信号はネットワーク上で通信してもよい。

図７は本開示の発明性のある特徴である遠隔ディスプレイ７０を示している。この特徴の利点を理解するためには、各々の吹き付け機Ｓのための多機能吹き付け機モニタ回路１５があり得ること、および缶製造施設内でいくつかの吹き付け機の動作をモニタしている単一の一次制御回路コンピュータと通信するいくつかの多機能吹き付け機モニタ回路１５があり得ることを理解することが必要である。操作者が観察するために、吹き付け機のあるちょうどその場で吹き付け機の動作に関する情報を有することはいくつかの用途において有用であることがあり得る。しかしながら、一次コンピュータを吹き付け機に設置するように試みることは煩雑であり、１台のコンピュータがいくつかの吹き付け機に配置され得ないことはもちろんである。したがって、図７に示されたディスプレイはモニタ回路によって検出される値のうちのいくつかを表示するため、またはモニタ回路１５にアクセス可能である動作情報を表示するために多機能吹き付け機モニタ回路１５に接続され、遠隔ディスプレイ７０は操作者が個々の吹き付け場所のパラメータおよび動作をモニタすることができるように吹き付け機またはその近辺に配置されてもよい。画面７６上に提示される、例えばスプレーガン４におけるｐｓｉ、ｂａｒ、またはｋｐａ（キロパスカル）でのコーティング材料流体圧力、スプレーガン４におけるＦ°（華氏）またはＣ°（摂氏）でのコーティング材料温度、回転する缶のｒｐｍでの速度（例えばチャックの速度）、または吹き付け機のｃｐｍ（１分間に被覆される缶）での生産速度などのメニューを通してスクロールするために遠隔ディスプレイのアップダウン・スイッチ７２、７４が設けられてもよい。

例えば、吹き付け機の間の切り換えを行うためにトグルスイッチ７８が設けられてもよい。例えば、実例の実施形態では、共通のモニタ回路１５（図８参照）を使用して２つの吹き付け場所（例えば２つのスター・ホイールおよび２つのスプレーガン）がモニタされてもよい。操作者がディスプレイの端に一覧表にされたユニット８２を選択することを可能にするためにユニット・ボタン８０が使用されてもよい。各々の吹き付け機におけるこの情報を図７に示されたような遠隔ディスプレイを通じて表示する能力を供給することは顧客に大いに有利である。機械モニタ回路１５はネットワークの母線上で一次制御回路１８に通信するので、遠隔ディスプレイ７０上に表示される情報とデータは一次制御回路１８によって送信および記録されるものと都合良く同じである。

代替の実施形態として、遠隔ディスプレイ７０はモニタ制御回路１５の局所的電子機器の中に配線接続された専用のモニタである必要はない。例えば、遠隔モニタはモニタを有し、かつモニタ回路１５への、例えばＷｉＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）接続などの無線接続を有するラップトップ・コンピュータまたは他の携帯型装置の一部であってもよい。

図８は、ｉＴｒａｘ（商標）システムなどの前からあるシステムと必ずしも連携する必要はないが、特に本願明細書の様々な考案で使用されることができるようなシステム１００全体のための一例のアーキテクチャを例示している。インターネットまたは他のネットワークまたは通信アクセスは顧客またはユーザのイーサネット（登録商標）・ハブ１０６へのＩＳＰ接続１０４などのいずれの適切なシステム１０２によって提供されてもよい。遠隔のクライアント・コンピュータ１０７が追加的なユーザ・インターフェース・ロケーションのために供給されてもよいが、そのような遠隔のクライアントは、吹き付け機またはその近くに配置されることが好ましい遠隔ディスプレイ７０から区別されるべきである。適切なコンピュータ１０８（例えば図１Ａのコンピュータ）は、ユーザが１つまたは複数の吹き付けモニタ回路１８（図８では３つのそのような回路が表されている）と通信することを可能にするためにＣＡＮネットワーク・インターフェース１１０への従来式のＵＳＢを伴なって使用されてもよい。ＣＡＮネットワークが実例の実施形態では示されているが、いずれの適切な通信システムが特定の用途のために使用されることもあり得る。各々の吹き付け機について通常では２つのスプレーガンの場所があると見込まれるので、２つのスプレーガン４ａおよび４ｂに付随するセンサ入力および他の制御およびモニタリング機能は単一の多機能吹き付け機モニタ１５に接続されて示される（図８では機械モニタ回路１５にインターフェース接続する吹き付けモニタ回路１８のうちの１つのみについて細部が示されていることに留意するべきである）。デジタル・ディスプレイ１は吹き付け機の近くのいずれかの都合の良いロケーションで吹き付け機の１つのガンに対して供給される図７の実例に類似した第１の遠隔ディスプレイ７０ａであってもよい。圧力調節器１（４２ａ）は図５の閉ループ制御システム４２によって供給されるフィードバック信号４６と同様のフィードバック信号４６ａを生成する圧力制御ループ４２を表す。このフィードバック信号４６はネットワーク上で吹き付けモニタ１８に入力されてもよい。吹き付け機の第１のポケット４ａは吹き付け機からのセンサ入力であって、使用されるときの吹き付け機の１つのガンのための真空センサ、回転速度センサ、およびポケット内の缶検出センサからの入力を表す。図示されていないが、所定位置内のガン検出センサおよび安全ガード検出センサに関するセンサ読み取り値が使用時に供給されることもやはりあり得る。スプレーガンからの温度センサの値６６が（図６に関して説明されたように）供給されてもよく、多機能吹き付け機モニタ１５を介してＣＡＮネットワーク１１２上で送信される制御信号が供給される。コーティング材料の温度を制御するためのＴＣＵ１（温度制御ユニット１）への温度制御指令６７がやはりＣＡＮネットワーク１１２上で吹き付けモニタ回路１８から受信されることもあり得る。同様の接続およびインターフェースがモニタ回路１５によってモニタされる第２のスプレーガンのために供給される。吹き付けモニタ１５は材料の圧力および／または温度が受容不可能であるかまたは範囲から外れている場合に吹き付け機を停止させるために使用されてもよい。

やはり図８に例示されるように、改修のシナリオのケースに限定されないが特に、機械の吹き付けモニタ回路１５を吹き付けモニタ回路１８およびＰＣ１０８と通信するＣＡＮ母線１１６にインターフェース接続するためにＣＡＮ対ＣＡＮバッファ１１４が使用されてもよい。このバッファ１１４は、モニタ回路１５または他のモジュールのうちの１つまたは複数で不良が起これば吹き付けモニタ回路１８が分離され、それでもまだ吹き付け機の動作を制御およびモニタすることができるように分離したネットワークを生成するためのリピーターまたはバッファとして機能する。

図８の実例のケースでは、コーティング作業制御信号２２（例えば吹き付け可能ＲＴＳまたは準備完了ＧＴＧ信号）は、例えば直接の（すなわちネットワーク以外の）配線または無線または他の適切な接続などを通じて多機能吹き付け機モニタ回路１５から吹き付けモニタ回路１８に直接送信される。各々のスプレーガンについて別々の制御信号２２があってもよいが、場合によっては単一の制御信号２２が両方の吹き付け場所からのセンサ入力全部に基づいていることもあり得る。信号の信頼性がネットワークの機能性または速度によって決定されないいくつかのケースでは直接接続が好ましいこともあり得る。しかしながらいくつかの代替の実施形態では、制御信号２２はネットワーク全体にわたって送信されてもよい。付け加えると、吹き付けモニタ回路１８はスプレーガンを始動させるためのトリガ信号Ｔ（図２）を受信するかまたは発生させる。トリガ信号とコーティング作業制御信号２２の両方が存在すれば、所定位置の缶が吹き付け処理される。実例の実施形態では少なくとも以下の他の２つの考え得るシナリオがある。
１．「吹き付け処理するように依頼されたが準備ができていない。」このシナリオではトリガ信号は存在するが制御信号２２が無い。ユーザの選択肢で生産が中断されることが見込まれ、かつ吹き付け機の缶供給（例えばポケット内の缶検出信号が無い）、真空または回転速度に伴なう問題、またはガンが所定位置に無いことまたは安全ケージが閉じられていないことを示すために吹き付け機警報の不良メッセージが生成されることが見込まれる。
２．「吹き付け可能だか吹き付け処理をするように告げられていない。」このシナリオでは制御信号２２は存在するがトリガ信号が無い。システムが生産を中断して吹き付け機タイマー警報の不良メッセージを生成することが見込まれる。

コーティング作業制御信号を発生させるために、モニタ回路１５は選択可能な条件のモニタリングをこのようにして提供する。機械の場所に近接したモニタ回路１５の配置はスプレーガンのためのコーティング材料の圧力および温度の現場での制御と調節もやはり容易にする。

図９および１０を参照して、本開示の別の発明性のある態様によれば、ガン制御回路またはモジュール２０４はガンのオン／オフ時間を調節するように動作し、場合によっては、使用されるスプレーガンのタイプに関連して選択的に駆動信号の電圧および電流波形を生成することもやはりあり得る。タイミング・パラメータはスプレーガン圧力センサ４４からのリアルタイムの流体圧力フィードバック信号４６に基づいていることが好ましい。

フィードバック信号４６は図５Ａに理想的に表されており、実際の吹き付け持続時間Ｘはこの信号からリアルタイムで容易に決定されることが可能である。例えば、基底状態と発射状態の圧力レベルの間の遷移事象を検出するための単純な閾値検出器回路が使用されることが可能である。リアルタイムの圧力信号４６から吹き付け持続時間を導き出すための他の技法が使用されることもあり得る。実例の実施形態では、信号４６は材料の圧力が受容可能な範囲の外にあることを圧力信号４６が示せば開く吹き付け機停止接点２０６を含んでもよい吹き付けモニタ回路１８に入力される。

吹き付けモニタ回路１８は最後に完了した発射に関するスプレーガンの実際の吹き付け持続時間に対応するリアルタイムのガン・トリガ信号２１０を発生させる。吹き付けモニタ回路１８はガン制御回路２０４からトリガ・モニタ信号２０８を受信することもやはりあり得る。このトリガ・モニタ信号２０８はガン制御回路２０４がスプレーガンをオンおよびオフに実際に駆動するために使用するトリガまたは駆動信号に対応する。したがって、ガン駆動回路およびスプレーガンが適切に動作していることを確認するために吹き付けモニタ１８は指令されたトリガ時間を測定した実際の吹き付け持続時間と比較または分析してもよい。

ガン制御回路２０４はリアルタイムの吹き付け持続時間フィードバック信号２１０を受信し、望ましい実際の吹き付け持続時間を生成するようにガン駆動信号２１２のタイミングを次のガンの吹き付け処理サイクルにとって適切であるように調節してもよい。リアルタイムの吹き付け持続時間フィードバックに基づいたこの閉ループ制御３０８は、特に上記で述べられた場合によって使用される専門システムの圧力調節との組み合わせで、ラップ数のカウントの精度およびコーティング重量の精度を向上させる。

ガン制御回路２０４は、例えばネットワーク１１２上で操作者のインターフェース・コンピュータ１０８からレシピをダウンロードおよび構成している間などに異なるガン駆動信号プロファイル２０５を受信してもよい。したがってガン制御回路２０４は自体が制御している特定のタイプまたはモデルのスプレーガンについてガン駆動信号２１２をパターン化することができる。

図９において、やはり示され、表されているものは吹き付けの時間窓２７０全体を制御するＰＬＣまたは他の制御器に付随した吹き付け機Ｓであることに留意するべきである。この窓２７０は例えば様々なタイミングの必要条件、例えばＣＩＰ信号およびスター・ホイールの間欠送りなどの組み合わせによって具現化されてもよく、それにより、吹き付け窓は缶がコーティング作業のために所定の位置にあり、間欠送りされ、回転しているときにのみ開く。したがって、線２７０は必ずしも実際の信号である必要はなく、吹き付け機の加工品制御機能によって部分的に制御される吹き付け時間窓を一般的に表している。ガン制御回路２０４は吹き付け持続時間が範囲から外れると吹き付け機を止める停止接点２７２を設けられることもやはりあり得る。場合によっては、組み合わせて警告信号が生成されるかまたは使用されてもよい。図９の一実施形態では、ガン制御回路接点２７２は吹き付けモニタ回路接点２０６と直列であってもよい。

いくつかのスプレーガン４はノズルをコーティング材料の堆積から解放して保つための吹き付けノズル用の洗浄メカニズム３００（図２）を含む。ガン制御回路２０４はさらに、洗浄吹き付け制御信号２７４で洗浄メカニズム３００を適切に制御するように構成されてもよい。図１２は洗浄吹き付け技法を組み入れるシステムで使用されることができる制御回路５００を例示している。スプレーガン４はコーティング作業のための第１の制御信号５０２、および動作中にノズルが汚染および残留物を洗浄されることができる洗浄吹き付け作業のための第２の制御信号５０４に応答する。第１の論理インバータ５０８と共に論理ＡＮＤゲート５０６が、洗浄吹き付け信号５０４が真であってコーティング制御信号５０２が偽である場合にのみ可能となる第１の出力５１０を生成する。他のどのような信号の条件も低レベル出力５１０を生成し、それにより、コーティング制御信号５０２もやはり存在すれば洗浄作業は阻止されるかまたは締め出される。同様に、コーティング制御信号５０２が真であるとき、出力５１２はスプレーガンによるコーティング作業を許容するように生成され、第１の出力５１０が偽であるので洗浄作業は阻止される。このようにして、制御回路５００はスプレーガンが洗浄モードまたはコーティング・モードで動作させられるが不測の事態で同時に両方のモードで動作し得ないことを保証し、したがってコーティング・モードの制御信号が受信されると洗浄モードを締め出す機能を事実上提供する。

ガン制御回路は操作者がガンの能力から外れているスプレーガン動作をプログラムしようとすることを防止するように構成されることもやはり可能である。例えば、ガンが機能し得るよりも速く発射させ、それでもなお良好なコーティングを塗布することを操作者が試みると、ガン制御回路は吹き付け機を停止するかまたは要求された変更を締め出すことが可能である。

制御機能、モニタリング機能、および本願明細書に述べられる様々なモジュールの動作のすべてはよく知られているハードウェアおよびソフトウェアの設計基準、または将来開発される他の設計基準を使用して実現されることが可能である。

図１０は実際の吹き付け持続時間の閉ループ制御のための一例の制御方式を例示している。この実例では、第１の吹き付けサイクル４００は実際の吹き付け持続時間４０２を生成する。次に、この実際の吹き付け持続時間４０２が次のサイクルの吹き付け持続時間出力４０４を調節する（例えばガンのオフ切り換えエッジ４０６を適切に縮めるかまたは延ばす）ために使用されることで次のサイクルの望ましい吹き付け持続時間４０８を実現する。図１０では、線Ａは吹き付け機に関する通常の最大吹き付け時間窓サイクルを表す。線Ｂは線Ａの割り振られた窓の中でスプレーガンをオンおよびオフに切り換える通常のガン・トリガまたは駆動信号を表す。単純化された方式の線Ｃは実際の吹き付け持続時間（コーティング材料が加工品に塗布される実際の時間的期間）が例えばガンのオンおよびオフの遅延に基づいてどのようにして線Ｂの制御信号から変わるかを例示している。線Ｄはスプレーガン圧力センサ４４からの通常の圧力信号４６を理想化された方式で例示しており、線Ｅは圧力信号４６から導き出されることが可能であって引き続くサイクルの駆動信号２１２を調節する（図１０でフィードバック線４１０によって表される）ために使用されることが可能であるタイミング信号を表す。

図１１を参照すると、モジュール式概念から場合によって導き出されることが可能な別の利点は現場でシステムを配線する時間、労力、および複雑さを大幅に削減することができるデイジーチェーン配線の概念である。図１１では３つのガン制御モジュール４３０、４３２、および４３４が示されている。別の実施形態で、実例の吹き付け機は２つのスプレーガンのみを使用したので２つのガンの制御回路が検討された。しかし他の吹き付け機が２つを超えるスプレーガンを使用することもあり得る。スプレーガンを駆動するために複数のガンの制御モジュールを使用するモジュール式設計では、ガン制御モジュールによって使用される様々な信号４３５は共用であってもよい。例えば、ガン制御モジュールはすべてＣＩＰ信号、インデックス信号（これはスター・ホイールの位置、吹き付け持続時間、能力、下地などを示す）を使用する。ガン制御回路４３０、４３２、および４３４はすべて同じ吹き付けモニタ回路１８に応答するかまたはインターフェース接続するので、ガン制御モジュールの間に例えばリボン・ケーブル４３６などのデイジーチェーンを供給することによって配線を単純にする機会がある。どのような時間にリボン・ケーブル上のデータがデイジーチェーン内のいずれのモジュールに有効であるかを制御するためにシフトレジスタ、またはソフトウェアにおいて実行されるような同様のタイミング方式が使用されることができるように、これらのモジュールはマスター／スレーブ構成に配置されてもよい（例えば図１１では、ガン制御１がマスターでその他がスレーブであってもよい）。その代わりに、時分割多重化方式を使用してもよい。このデイジーチェーンの手法は各個別モジュールへの配線を削減する。これはシステム全体で使用される他のモジュールに導入されることもやはり可能である。

本発明は実例の実施形態を参照して述べられてきた。この明細書を読んで理解すると変更形態および改変形態が生じるであろう。そのような変更形態および改変形態をすべて、添付の特許請求の範囲またはその等価事項の範囲内に入る限り、包含することが意図される。

本開示における発明のうちの１つによる多機能モニタの一実施形態で示される通常の一例の缶コーティング機を示す単純化した略図である。缶コーティングのための、場合によっては制御およびモニタリング・モジュールも含む制御システムの一例の実施形態を示す機能ブロック図である。図１の缶コーティング機の一部分を示すさらに詳細な略図であって、コーティング作業のための所定の位置にある缶を例示している。２つ以上の実例のモニタされた状態に基づいて一例の制御信号を発生させる回路を示す機能ブロック図である。一例の圧力調節システムを示す単純化した流体の略図である。図４の圧力調節システムのための一例の制御回路を示す機能ブロック図である。スプレーガンおよびコーティング材料の供給のための単純化した流体回路の略図である。圧力センサおよび温度センサを内部に有するセンサ・ヘッドを備えたスプレーガンを例示する図である。一例の遠隔ディスプレイを示す図である。図１などのコーティング・システムのためのシステム構造を示す機能ブロック図である。ガン制御回路を示す機能ブロック図である。図９の回路に関する一例のタイミング図である。複数のガン制御モジュールに関する単純化した配線図である。コーティングおよび洗浄吹き付け作業を制御するための回路に関する論理図である。

Claims

缶がコーティングのための所定の位置にあるかどうかを示す第１の信号を生成する位置センサと、
コーティングのための所定の位置に前記缶を保持する十分な力があるかどうかを示す第２の信号を生成する第２のセンサと、
前記第１および第２の信号に基づいてコーティング作業制御信号を発生させる回路と、を含む缶コーティング機用の制御回路であって、
前記第１の信号が缶が所定の位置にあることを示し、かつ前記第２の信号が十分な力が前記缶を所定の位置に保持することを示すときにコーティング作業が実行されても良いことを前記制御信号が示すことを特徴とする制御部。
前記第２のセンサが、コーティングのために前記缶を所定の位置に保持する真空の真空圧力を検出する、請求項１に記載の制御回路。
制御信号が、缶コーティング機の制御システムに入力される吹き付け可能信号を含む、請求項１に記載の制御回路。
前記缶がコーティング作業にとって受容可能な速度で回転していることを示す第３の信号を生成する速度センサを含み、前記制御信号が前記第１、第２、および第３の信号に基づいており、前記第１の信号が缶が所定の位置にあることを示し、前記第２の信号が十分な力が前記缶を所定の位置に保持することを示し、かつ前記第３の信号が前記缶の受容可能な回転速度を示すときにコーティング作業が実行されてもよいことを前記制御信号が示す、請求項１に記載の制御回路。
スプレーガンがコーティング作業のための所定の位置にあることを示す第４の信号を生成するガン位置検出センサを含み、前記制御信号が前記第１、第２、第３および第４の信号に基づいており、前記第１の信号が缶が所定の位置にあることを示し、前記第２の信号が十分な力が前記缶を所定の位置に保持することを示し、前記第３の信号が前記缶の受容可能な回転速度を示し、かつ前記第４の信号が前記スプレーガンが所定の位置にあることを示すときにコーティング作業が実行されてもよいことを前記制御信号が示す、請求項１または４に記載の制御回路。
安全装置がコーティング作業のための所定の位置にあることを示す第５の信号を生成するガード位置検出センサを含み、前記制御信号が前記第１、第２、第３、第４および第５の信号に基づいており、前記第１の信号が缶が所定の位置にあることを示し、前記第２の信号が十分な力が前記缶を所定の位置に保持することを示し、前記第３の信号が前記缶の受容可能な回転速度を示し、前記第４の信号が前記スプレーガンが所定の位置にあることを示し、かつ前記第５の信号が前記安全装置が所定の位置にあることを示すときにコーティング作業が実行されてもよいことを前記制御信号が示す、請求項１、４または５に記載の制御回路。
缶コーティング作業が実行されることを有効化することに対応する第１の状態と、缶コーティング作業が実行されることを阻止することに対応する第２の状態とを含む缶コーティング作業のための制御信号であって、以下の条件が真であるとき、すなわち缶がコーティング作業のための所定の位置にあり、かつ適切な力が前記缶をコーティング作業のための所定の位置に保持しているときに前記第１の状態から前記第２の状態に遷移する制御信号。
前記第１および第２の状態が第１および第２の区別できる電圧レベルで生成される、請求項７に記載の制御信号。
以下の２つの条件が真であるとき、すなわち１）缶がコーティング作業のための所定の位置にあり、２）適切な力が前記缶をコーティング作業のための所定の位置に保持しているとき、かつ以下の条件のうちの１つまたは複数が真であるとき、すなわち缶が受容可能な速度で回転しており、スプレーガンが所定の位置にあり、安全装置が所定の位置にあるときに前記第１の状態から前記第２の状態に遷移する、請求項７に記載の制御信号。
前記条件のどちらかまたは両方が真でないときに前記第２の状態にある、請求項７に記載の制御信号。
吹き付け機によって処理される各々の缶について生成される、請求項１または７に記載の制御信号。
流体回路がコーティング装置にコーティング材料を供給し、前記コーティング装置が前記コーティング装置の近傍での前記コーティング材料の圧力に関する第１の圧力信号を発生させる第１の圧力トランスデューサを有し、前記流体回路が、調節器ならびに前記コーティング材料が前記調節器を通って前記コーティング装置へと流れた後の前記コーティング材料の圧力に関する第２の圧力信号を発生させる第２の圧力トランスデューサ、および前記コーティング装置に供給される前記コーティング材料の圧力を調節するために前記第１および第２の圧力信号を使用する圧力制御システムを含む、缶コーティング機用の制御システム。
前記コーティング装置がスプレーガンを含み、前記圧力制御システムが指令の圧力を受信し、前記スプレーガンの近傍での前記コーティング材料の圧力を前記指令の圧力に調節する、請求項１２に記載の制御システム。
前記指令の圧力がネットワーク上で受信される入力である、請求項１３に記載の制御システム。
前記コーティング装置の近傍での前記コーティング材料の温度を感知するための温度センサをさらに含み、前記温度センサが温度信号を発生させ、前記温度信号が前記圧力制御システムに入力される、請求項１２に記載の制御システム。
缶の回転速度およびコーティング装置の吹き付け処理時間に基づいてラップ数を決定するためのラップ数手段を含み、前記ラップ数手段が前記決定されたラップ数に基づいて前記指令の圧力を調節する、請求項１４に記載の制御システム。
コーティング装置に固定されるように構成されるセンサ・ヘッド内に一緒に装着される圧力センサおよび温度センサを含む、コーティング装置用の組み合わせ圧力センサおよび温度センサ組み立て品。
缶コーティング・システムのための遠隔ディスプレイであって、ネットワーク上で前記缶コーティング・システムの１つまたは複数の吹き付け機の動作をモニタして制御する第１の制御システムに接続され、前記制御システムが前記缶コーティング・システムの動作特性を表示する少なくとも１つのモニタを有し、前記遠隔ディスプレイがコーティング材料の圧力、コーティング材料の温度、回転速度および／または単位時間当たりに生産される缶の数での生産速度を選択的に表示するように動作可能であり、前記吹き付け機の密接した近傍に配置される遠隔ディスプレイ。
前記第１の制御システムと通信する第２の制御システムを含み、前記第２の制御システムの中の回路が真空センサ、速度センサ、所定位置内の缶検出センサ、および所定位置内のガン検出センサのうちの１つまたは複数から信号を受信し、前記第２の制御システムの回路が電気ボックスの中に入れられ、前記電気ボックスが前記吹き付け機に隣接して装着される、請求項１８に記載の遠隔ディスプレイ。
前記第２の制御システムが前記遠隔ディスプレイと通信し、前記遠隔ディスプレイが情報の１つまたは複数の画面を表示し、前記情報の画面のうちの１つが、ガンがコーティング材料を缶に吹き付けている間に前記缶が回転させられる回数、およびコーティング材料が前記缶に吹き付けられる吹き付け圧力の情報を含む、請求項１９に記載の遠隔ディスプレイ。
缶コーティング作業のための制御信号であって、
缶コーティング作業を実行する前に準備完了状況を示す第１の状態、および缶コーティング作業を実行する前に不良の状況を示す第２の状態を含み、以下の条件が真であるとき、すなわち缶がコーティング作業のための所定の位置にあり、適切な力が前記缶をコーティング作業のための所定の位置に保持しているときに前記第２の状態から前記第１の状態に遷移する制御信号。
前記条件のうちのどちらかが偽であるときに前記第２の状態にある、請求項２１に記載の制御信号。
コーティング作業のために加工品が固定される回転型加工品ホルダを有するコーティング機用の制御システムであって、前記加工品ホルダの回転速度を検出するように動作するセンサを含み、前記センサが前記回転速度に関する信号を発生させる制御システム。
前記センサの信号が前記加工品ホルダの速度と共に変化する、請求項２３に記載の制御システム。
前記センサが前記加工品ホルダと共に回転するターゲットの動きを検出する、請求項２３に記載の制御システム。
前記センサの信号を受信し、前記速度が所定の範囲から外れているときに速度誤り信号を発生させる回路を含む、請求項２３に記載の制御システム。
前記コーティング機がスプレーガンを含む缶コーティング機であり、前記加工品ホルダが真空チャックを含む、請求項２３に記載の制御システム。
コーティング装置を含むコーティング機用の制御システムであって、前記コーティング装置がコーティング作業のための所定の位置にあるときに所定位置内のガン検出信号を発生させる所定位置内のガン検出センサを含む制御システム。
前記コーティング装置がスプレーガンを含み、前記コーティング機が缶にコーティング材料を塗布するように動作する、請求項２８に記載の制御システム。
前記所定位置内のガン検出センサが、前記コーティング装置がコーティング作業のための所定の位置にないときに誤り信号を発生させる、請求項２８に記載の制御システム。
コーティング・ガンを含む缶コーティング機用の制御システムであって、コーティング作業のために前記コーティング・ガン内のコーティング材料の圧力変化を検出し、これに関する圧力信号を発生させる圧力センサ、および前記圧力信号をリアルタイムで受信し、前記圧力信号に基づいて吹き付け持続時間を決定する回路を含み、後に続くコーティング作業のためにガンのオン切り換え時間とオフ切り換え時間のうちの少なくとも一方を、先行するコーティング作業の前記吹き付け持続時間の関数として調節する制御システム。
前記圧力信号が、前記ガンがオンに切り換えられる前の前記ガン内の基底状態圧力に対応する第１の状態、および前記ガンがオンに切り換えられた後の前記ガン内の発射状態圧力に対応する第２の状態を有し、前記回路が吹き付け持続時間を前記第１と第２の状態の間の遷移の関数として決定する、請求項３１に記載の制御システム。
後に続くコーティング作業のためにガンのオフ切り換え時間を、前記決定した吹き付け持続時間に応答して調節する、請求項３１に記載の制御システム。
ガンのトリガ・パラメータがコーティング・ガンの動作能力から外れるようにプログラムされるかまたはプログラムされるように企図されると警報または機械停止信号を発生させる、請求項３１に記載の制御システム。
缶コーティング機用の制御システムであって、
コーティング作業のためにオンおよびオフに切り換えられる複数のコーティング・ガンを含み、前記コーティング・ガンが複数のガン制御回路によって供給されるそれぞれの駆動信号に応答して動作し、前記複数のガン制御回路の各々が自体の固有の分離したガン制御モジュール上に配置され、前記ガン制御モジュールに出入りする信号のためのデイジーチェーン相互接続を含む制御システム。
吹き付けコーティング・ガンの吹き付け持続時間を制御するための方法であって、
コーティング作業時に前記ガンがオンおよびオフに切り換わるときに前記スプレーガン内の圧力変化を制御信号に応答して検出すること、吹き付け持続時間を決定するために前記圧力変化を使用すること、および後に続くコーティング作業のためにスプレーガン制御信号を前記吹き付け持続時間に基づいて調節することを含む方法。
コーティング作業のためにスプレーガンをオンおよびオフに切り換える第１の制御信号と、
前記スプレーガンのノズルを洗浄するための洗浄吹き付け作業をオンおよびオフに切り換える第２の制御信号と、コーティング作業が稼働しているときに前記洗浄吹き付け作業を阻止する回路と、を含むガン制御回路。