TWI430845B - 資料管理之裝置及方法 - Google Patents

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TWI430845B TW097105037A TW97105037A TWI430845B TW I430845 B TWI430845 B TW I430845B TW 097105037 A TW097105037 A TW 097105037A TW 97105037 A TW97105037 A TW 97105037A TW I430845 B TWI430845 B TW I430845B
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Description

資料管理之裝置及方法
本發明關於如申請專利範圍第1項所述之熱噴塗設備的資料管理系統,特別是具有噴槍的熱噴塗設備的資料管理系統,以及,如申請專利範圍第7項所述之熱噴塗設備的資料管理方法,特別是具有噴槍的熱噴塗設備的資料管理方法。
例如熱噴塗設備等熱塗著設備今日用於很多工業製造領域以塗著基底。舉例而言,典型的基底包含例如燃燒引擎的汽缸運轉表面等具有曲線表面的工件、眾多半成品,舉例而言,這些半成品在進一步的表面處理之前藉由熱噴塗以施加防蝕保護,但是,基本上也為平坦基底,例如藉由蒸鍍而噴塗或塗著而具有的塗層的晶圓及箔。對於具有此領域的一般技術者而言,可知其它眾多進一步的應用。舉例而言,用於電漿噴塗、高速火焰噴塗(HVOF)、火焰噴塗及電弧噴塗等設備屬於類似的熱噴塗噴設備。熱噴塗設備具有共同點:它們均包含分別的具有吹管之噴塗裝置,在下述中將稱為噴槍。以英文而言,噴槍主要稱為槍。噴槍一詞主要指的是功能而不是真實的形狀,其與槍或手槍的形狀不同。
假使對例如電漿槍及電弧噴塗槍的電流、電壓或電功率或是在對應的功率或氣體供應下偵測到的氣體供應壓力 等一些因素完全提供監視,則此種監視傳統的熱噴塗設備之製程參數會受限制。此外,也有些設計是在槍的電壓測量時存在有測量線,轉換及評估與噴槍有安全距離的熱噴塗設備的不同部份發生的電壓。
在文獻EP-A-1 635623中揭示電漿噴塗設備,其中,藉由壓力感測器以監視操作狀態。所揭示的電漿噴塗設備包含電漿噴槍,在噴塗期間,藉由運輸氣體以供應噴塗粉末。壓力感測器配置在運輸氣體線上或是用於供應噴塗粉末及用以偵測例如噴塗粉末供應阻塞等故障操作條件的線上。
在此之前,並未提供更先進的製程監視給熱噴塗設備。如此,舉例而言,製程參數及/或在噴槍處或其中的操作條件的偵測及儲存等監視,以往並未發生。熱噴塗所需的槍,在噴槍處或其中的環境條件似乎無法良好地適合用於製程參數及操作條件的偵測及儲存之電子電路。因此,取決於噴槍中所使用的噴管的形狀,可能會產生高電壓、高電流及/或高電場。此外,由槍所產生的溫度及噴槍的工業使用上的環境條件對於電子元件具有潛在的危險。此外,目前用於熱噴塗設備的噴槍製成儘可能的小巧,以致於其中僅有小空間用於偵測及儲存製程參數。
本發明之目的是提供熱噴塗設備的資料管理系統及方法,特別是具有噴槍的熱噴塗設備之資料管理系統及方 法,能夠識別及監視熱噴塗設備及其一或更多元件。
根據申請專利範圍第1項所述的系統及如申請專利範圍第7項所述的方法,滿足本發明的目的。
根據本發明之用於熱噴塗設備、特別是用於具有噴槍的熱噴塗設備之資料管理系統包含至少一分散配置的裝置,該裝置具有記憶體以儲存熱噴塗設備的資料及或來自其一或更多元件的資料,其中,資料含有熱噴塗設備及元件的個別識別資料及操作資料,以及,裝置又包含用於資料傳送的匯流排介面,舉例而言,用於傳送資料至評估單元。舉例而言,在資料被分散地偵測的元件中,用於噴塗粉末的噴槍及/或容器設有分散的及/或局部的裝置以用於被注入的噴塗粉末的資料儲存。噴塗粉末的儲存資料包含例如類型及/或製造批次以及溫度及/或濕度等資料。在有利的變型中,經由匯流排介面以供應電力給裝置。在另一有利的變型中,匯流排介面包含一或更多資料線,以及,在又一有利的實施例中,記憶體為非揮發性記憶體,例如電可抹拭可編程唯讀記憶體(EEPROM)。
假使需要時,系統可以增加地包含連接至裝置的至少一拾訊器,以偵測熱噴塗設備或元件的製程參數及/或操作條件,舉例而言,用於電壓及/或溫度及/或壓力及/或流量及/或火焰的存在之偵測器。
在又一有利的實施例中,以殼體或殼體部件圍繞裝置,殼體可以被安裝於熱噴塗設備或其中,特別是直接安裝於熱噴塗設備上或例如噴槍等元件之一處,以致於即使 使用的地方改變期間,所安裝的裝置維持永久地連接至熱噴塗設備或元件。
根據本發明之用於熱噴塗設備、特別是具有例如噴槍等一或更多元件的熱噴塗設備之資料管理的方法,其特徵在於用於可以取得熱噴塗設備的資料及/或來自其一或更多元件的資料並將資料儲存於分散配置的裝置的記憶體中,特徵在於資料含有熱噴塗設備的識別及操作資料,以及,特徵在於資料經由裝置的匯流排介面傳送至例如評估單元。在有利的方法實施例中,經由匯流排介面以供電給裝置。
在又有利的實施例中,藉由在熱噴塗設備及/或一或更多元件處的至少一拾訊器,偵測製程參數及/或操作條件,以及,將製程參數及/或操作條件傳送至裝置並儲存於其中的記憶體中。關於此點,舉例而言,可以偵測在熱噴塗設備或在噴塗槍之電壓及/或溫度及/或壓力及/或流量及/或火焰的存在。
在又一有利的實施例中,熱噴塗設備包含具有噴管的噴槍,舉例而言,噴管為用於電漿噴塗的噴管或是用於HVOF噴塗的噴管或是用於火焰噴塗的噴管或是用於電弧噴塗的噴管。
本發明又包含包括噴槍的熱噴塗設備及根據上述一或更多實施例的系統,其中,噴槍含有噴管,舉例而言,用於HVOF噴塗的噴管或是用於火焰噴塗的噴管或是用於電弧噴塗的噴管。
根據本發明的系統及方法具有下述優點:噴槍的識別資料、例如噴槍或其構件的的操作時間等操作資料、或製程參數可以儲存在噴槍。歸功於所儲存的識別資料,所以,不管使用的地點為何,均可以自動地識別每一噴槍,如此,不僅簡化噴槍的更換,也可確保品質。舉例而言,儲存在噴槍的操作持續時間可以用以顯示逼近的維修,以便維修或更換例如噴嘴或電極等受到磨損的構件。歸功於系統及方法中設置的匯流排介面,所儲存的資料也可以在10m及更多的線長上傳送。此外,在噴槍儲存製程資料及偵測它們,則能夠比先前技術更佳地監視熱噴塗程序。
上述實施例及變型的說明僅作為舉例說明。從後附的申請專利範圍及圖式中,可以瞭解其它有利的實施例。此外,在本發明的範圍之內,與上述或所示的實施例及變型之個別特點可以彼此結合以形成新的實施例。
將參考實施例及附圖,於下述中更密切地說明本發明。
圖1顯示根據本發明的熱噴塗設備的資料管理系統的實施例,特別是用於熱噴塗的噴槍2之資料管理。系統包含分散配置的具有記憶體4之裝置1,以儲存熱噴塗設備或噴槍的資料,其中,資料含有熱噴塗設備或噴槍的識別資料及操作資料,以及,其中,裝置1又包含匯流排9以用於傳送資料。如圖1所示,系統可以增加地包含評估單 元8,評估單元8經由匯流排6而連接至裝置1。如圖1所示,噴槍可以包含噴管2a,例如用於電漿噴塗的噴管、用於高速火焰噴塗(HVOF)的噴管、用於火焰噴塗的噴管、或是用於電弧噴塗的噴管。此外,如圖1所示,噴槍2可以連接至供應線9,供應線9用以供應處理。取決於所使用的噴塗方法,而提供用於電源、氣體供應及/或用於噴塗粉末及/或接線之供應線。
如圖1所示,裝置1可以配置在噴槍2中,以及,假使需要時,連接至一或更多測量感測器3,藉由測量感測器3,可以偵測噴槍近處的物理參數,例如噴槍處或中的溫度或是噴槍近處的溫度、或是施加在噴槍處或中的電壓,例如噴管的供應電壓或是在感測器的電壓,特別是在火焰感測器的電壓。在裝置1中有利選取對於雜訊電壓及靜電放電(ESD)具有高抗性的積體電路,以用於溫度測量、類比對數位轉換及資料管理。假使需要時,可以在裝置中設置增加的ESD保護,舉例而言,當裝置要與電漿噴管的觸發電壓高至9kV或更高的電漿噴槍一起使用時。
在有利的設計變型中,可以經由匯流排介面供應電力給裝置。在又有利的設計變型中,匯流排介面選加地包含一、二、三或大於三的資料線。雖然此處二條線或蕊線足以用於資料通訊,但是,可以使用單一資料線以組裝特別簡單的匯流排介面。此外,二條線可以視情形而用於裝置1的電源,以致於可以降低裝置1的電連接的成本及複雜度。在典型的配置中,在裝置中使用例如積體低功率電路 等低功率電路、及具有10至10k位元區域中相當低的傳輸速率之匯流排介面。在又有利的設計變型中,記憶體由例如靜電可抹拭可編程唯讀記憶體(EEPROM)等非揮發性記憶體所形成。
圖2顯示根據本發明的熱噴塗設備的資料管理系統的第二實施例,特別是用於熱噴塗設備的噴槍2的資料管理之系統。根據本發明的系統包含分散配置的裝置1,第二實施例與圖1中所示的第一實施例不同之處僅在於裝置1的配置。基於此理由,在下述中,將參考第一實施例關於設計變型及細節的上述說明,簡要地說明第二實施例。裝置1含有記憶體4以儲存熱噴塗設備或噴槍的資料,資料含有熱噴塗設備及/或噴槍的識別資料和操作資料,以及,其中,裝置1增加地包含用於資料傳送的匯流排介面6。如圖2所示,系統可以增加地包含評估單元8,評估單元8經由匯流排6而連接至裝置1。此外,如圖2所示,噴槍含有噴管2a。
如圖2所示,在第二實施例中,裝置1配置在噴槍2、接近噴槍2之處、或直接在噴槍2上,且假使需要時可以連接至一或更多測量感測器3,藉由測量感測器3,可以偵測噴槍區域中的物理參數,例如噴槍處或噴槍中的溫度及/或電壓。在有利的設計變型中,裝置1被殼體5所包圍,可以被安裝在噴槍2中或直接安裝在噴槍2上,使得即使熱噴塗設備及/或噴槍的使用地點改變期間,安裝的裝置仍然保持永久地連接至噴槍。
圖3顯示根據本發明的熱噴塗設備的資料管理系統的第三實施例,特別是用於具有噴槍2的熱噴塗設備的資料管理之系統。根據本發明的系統包含具有記憶體4之分散配置的裝置1,以儲存熱噴塗設備及/或噴槍的資料,其中,資料含有熱噴塗設備及/或噴槍的識別資料和操作資料,以及,其中,裝置1增加地包含用於資料傳送的匯流排介面6.1、6.2。如圖3所示,系統可以增加地包含評估單元8,評估單元8經由匯流排6.1、6.2而連接至裝置1。
在第三實施例中,在裝置1的區域中設置固定元件,以將裝置附著至連接於噴槍2的一或更多供應線9,以確保製程供應。假使需要時,裝置可以連接至一或更多測量感測器3.1、3.2,藉由測量感測器3.1、3.2,可以偵測供應線及噴槍的物理參數,例如溫度及/或電壓及/或壓力。在有利的設計變型中,裝置1由殼5包圍,可以藉由附著元件而附著至供應線9之一或更多,以致於即使改變噴槍的使用地點,裝置仍然保持永久地連接至相同供應線。
假使需要時,可以不管真實的實施例而在匯流排介面中設置匯流排轉換器7。因此,舉例而言,能夠僅提供一資料線給匯流排,例如,在匯流排介面的第一區6.1中使用簡單的二導線,以及,例如,在第二區中,使用根據RS232規格的串列匯流排介面連接。結果,使得匯流排介面對評估單元的連接更加簡單,此連接可以在例如電腦或 個人電腦中實施。
從第一及第二實施例的說明可以瞭解進一步的實施例及關於第三實施例的細節。
於下,將借助於圖1至3,說明根據本發明之用於熱噴塗設備的資料管理的方法實施例,特別是用於具有噴槍2的熱噴塗設備的資料管理的方法。在所述方法中,熱噴塗設備的資料或是噴槍的資料是可取得的並儲存於分散配置的裝置1的記憶體4中,資料係含有熱噴塗設備及/或噴槍的識別資料及操作資料,以及,其中,資料經由裝置1的匯流排介面6、6.1、6.2而傳送至例如評估單元8。在方法的有利設計變型中,經由匯流排介面而供應電源給裝置。舉例而言,儲存於裝置1中的資料包含下述資料之一或更多:序號、假使需要時可以調整的設備識別、關於熱噴塗設備及/或噴槍的資訊、例如噴槍中的電壓等供應線9及噴槍2的區域中的物理參數的測量值、裝置1中以及噴槍和供應線的區域中的溫度、噴槍及供應線9中的壓力和流量、最小及最大測量值、物理參數的測量校正資訊、例如噴管中的火焰狀態等操作狀態資訊、噴槍及其構件的操作長度或使用壽命資訊。
有方法的有利變型中,可以經由匯流排介面6、6.1、6.2而供應電源給裝置1。在又有利的設計變型中,藉由至少一拾訊器3、3.1、3.2以偵測供應線及噴槍的區域中的物理參數及/或操作條件並將它們饋送至裝置並儲存於其記憶體中。關於此此點,舉例而言,偵測噴槍處或在噴 槍中的電壓及/或溫度以及/或壓力及/或流量及/或火焰的存在。
本發明又包含根據上述設計變型之一或更多之具有噴槍的熱噴塗設備及系統,其中,噴槍含有噴管,例如電漿噴管、或HVOF噴管或火焰噴管或電弧噴管。
歸功於噴槍中或噴槍處的資料管理,相較於先前技術,能夠更佳的監視噴塗製程,所以,根據上述說明之系統及方法更容易確保品質。
1‧‧‧裝置
2‧‧‧噴槍
2a‧‧‧噴管
3‧‧‧測量感測器
3.1‧‧‧測量感測器
3.2‧‧‧測量感測器
4‧‧‧記憶體
5‧‧‧殼體
6‧‧‧匯流排介面
6.1‧‧‧匯流排介面
6.2‧‧‧匯流排介面
7‧‧‧匯流排轉換器
8‧‧‧評估單元
9‧‧‧供應線
圖1是根據本發明的熱噴塗設備的資料管理系統的實施例。
圖2是根據本發明的熱噴塗設備的資料管理系統的第二實施例。
圖3是根據本發明的熱噴塗設備的資料管理系統的第三實施例。
2‧‧‧噴槍
3‧‧‧測量感測器
4‧‧‧記憶體
6‧‧‧匯流排介面
7‧‧‧匯流排轉換器
8‧‧‧評估單元
9‧‧‧供應線
2a‧‧‧噴管

Claims (12)

  1. 一種具有噴槍的熱噴塗設備之資料管理系統,其中,該系統包含分散配置在該噴槍中或分散配置在該噴槍處的至少一裝置,該裝置具有記憶體以儲存該熱噴塗設備的資料,其中,該儲存的資料含有包括該噴槍之識別資料及操作資料的該熱噴塗設備之識別資料及操作資料,且其中,該裝置又包含用於該儲存的資料之傳送的匯流排介面。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統,其中,能夠經由該匯流排介面而供電給該裝置。
  3. 如申請專利範圍第2項之系統,其中,該匯流排介面包含一或更多條資料線。
  4. 如申請專利範圍第1項之系統,其中,該記憶體係形成為非揮發性記憶體。
  5. 如申請專利範圍第1項之系統,又包含至少一拾訊感測器,該拾訊感測器係連接至該裝置用於偵測在該熱噴塗設備或在該噴槍處的製程參數及/或操作條件。
  6. 如申請專利範圍第1項之系統,其中,該裝置被殼體所圍繞,該殼體能夠被安裝在該熱噴塗設備或該噴槍中及/或在該熱噴塗設備或該噴槍處,及/或直接被安裝在該熱噴塗設備或該噴槍上,使得該安裝的裝置即使在更換使用場所期間仍能維持永久地連接至該熱噴塗設備及/或連接至該噴槍。
  7. 如申請專利範圍第5項之系統,其中,該至少一拾 訊感測器包括用於電壓及/或溫度及/或壓力及/或流量及/或火焰的存在之測量感測器。
  8. 一種具有噴槍的熱噴塗設備之資料管理方法,包括:使該熱噴塗設備的資料為可供使用的,並儲存該資料於裝置的記憶體中,該裝置係分散配置在該噴槍中或分散配置在該噴槍處,其中,該資料包括含有該噴槍的識別資料及操作資料的該熱噴塗設備的識別及操作資料,以及透過該裝置的匯流排介面傳輸該儲存的資料。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法,更包括經由該匯流排介面供電給該裝置。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法,更包括:藉由在該熱噴塗設備或該噴槍的至少一拾訊器來偵測製程參數及/或操作條件;將該製程參數及/或該操作條件傳送給該裝置;以及將該製程參數及/或該操作條件儲存於該記憶體中。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法,其中,該製程參數及/或該操作條件包括在該設備處之電壓及/或溫度及/或壓力及/或流量及/或火焰的存在。
  12. 一種熱噴塗設備,包含如申請專利範圍第1項的系統,及具有電漿噴管、HVOF噴管、火焰式噴管、或電弧噴管的噴槍。
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