TWI457544B - 遠端控制之流體分配器 - Google Patents

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Description

遠端控制之流體分配器
本申請案關於2009年9月28日所申請之標題為「流體分配系統」的美國專利申請案號12/568,180，該案與本申請案具同一發明者及所有權。本申請案亦關於美國專利案號5,630,527、5,765,722及6,682,601，其所有者與本申請案具同一所有權。在此以參考方式，將之前所申請之三項美國專利申請案，併入本文中。
本發明關於流體分配方法及系統，其為網路之一部分，且其中透過網路，藉由遠端之主機電腦系統，管控每一個分配器。本文中之「網路」指的是通信網路，其中主機會在附近或分佈在其他較大範圍內之一個或眾多的分配器聯繫。「網路」可為網際網路(網路或雲端技術)，但亦可為固線式之區域網路或任一無線之區域網路。以下論及「主機」為單一計算實體，但「主機」亦可為分散式處理器或是位在不同地方之網路位址，亦或是可交替式的多重網路處理器。
由於分配器會產生流體變化的延滯性，因此控制保持流體的一致性及準確性，是產品製造商及供應商的一項課題。例如，對於產品之製造，重於在可靠地且準確地分配黏著劑以確保終端產品之高品質及結構完整性。本文中，終端產品實際上可使用黏著劑將任一組件連結在一起。產品之範圍寬廣，例如飛機組件至音訊系統、傢俱、住房用品、包裝用材等。
在寬廣多樣的地理位置使用分配器的實施例中，控制終端商品的品質十分困難，例如，具寬闊多樣黏性且不具後分配滴液現象之多樣流體黏著劑的控制非為簡單工作。均勻、高品質、全世界之分配係重大的競爭優勢。
在分配黏著劑及相似之流體時，「點」(“dot”)或「珠粒」(“bead”)一詞指的是所分配流體量之形狀因子(form factor)且「流體」指的是液體或懸浮液或與流體相同定義之其他此等材料，例如，水。「點」指的是單一、單獨之流體量，而「珠粒」指的是連續、經分配之流體串。在每一情況中，經分配之量係為重要。例如，在以曲線串分配珠粒時，與直線分配比較，分配器必須順應動態差以便具有均勻珠粒。
分配在工件上之點或珠粒的位置仰賴於設置控制工件之X-Y位置的設備或具有強制終止之手動能力，該技藝為習知技術，文中僅附帶參照之。
全世界許多技術領域中，係在當地建立使用黏著劑分配器之生產設備。因具有廣闊分佈之分配器，以其甚少之作業知識來個別操作之每一者可造成不均勻之品質及競爭劣勢。不管地理位置，黏著劑之精確(可反覆)及準確分配對於產品之組裝至為重大。例如，在墨西哥與在美國或在全世界其它任何地方分配黏著劑之品質應皆為高品質。
本發明揭露一種用於遠端控制一個或眾多流體分配器之系統，該等分配器可透過網路分散在當地或遍及世界廣闊分佈。每一分配器可透過通信通道接收必要資訊，以即時方式實施分配作業。位在自分配器經遠離的地點(在隔房或鄰國)之主機可下載及上載軟體至及自每一分配器，且該等分配器可彼此傳輸資訊。自分配器上載之資訊可包含「狀態」。狀態尤其指的是主機順著所有當地分配器之分配程序，以各種步驟監控作業。該監控可包含主機與特定分配器之間即時的視訊及音訊交換。例如，可將點或珠粒之圖片傳送至主機供評估，且例如，藉比較該點或珠粒之視訊與該點或珠粒之模型或樣板，主機可測量經分配之點或珠粒的準確度。主機可監控之機械對準及定位細節。主機可啟動聽得見或視覺警示以發信號通知可能需要注意之當地人員。
在一項應用中，分配器可分散遍及大型製造或商用場所，但在另一項應用中，分配器可在不同陸地之不同國家中。在一個場所或在一個分配器所發現之任一問題(正面或負面)可立即讓其它場所及分配器知道。回應問題所採取之任一作業亦可於幾秒內用於其它地點。在不管製造或使用發生於何處必須符合製造標準時，此等協調可具有特殊適用。
再者，可在一個地點或主機端開發分配程序且將其下載至當地分配器作為部分之訓練場次。可以即時方式測試該程序。例如，為了開發程序及其它相關應用程式，可在主機端或當地分配器開放取得用於開發應用程式之工具。使用者可開發可得自全世界之應用程式。在此種情況下可快速發現且以即時方式解決任何問題，尤其是在一個場所之任何當地問題。
相關之應用可包含分擔分配程序與特殊報告及/或直接在當地分配器及/或主機之間監控應用程式。此外，可開發資訊「網路研討會」(“Webinar”)且用於分配地點及/或網路上之任一個網站供訓練。亦可將網路研討會導向且有助於製造、行銷、銷售、採購及庫存支援。
監控可包含生產排程及規劃，其包含所需材料以及與訂單日期相應的生產日期。若有發現差異處會警示當地人員可能需要注意。
對於製造成為符合某些工業標準準則供確認或核准之裝置，要建構安全的遠端控制網路系統及允許同時在眾多地點作確認的應用程式是可能的。此將會廣大改善任何此等作業之效率，且此者將會節省時間及成本。
在商用作業中，在不同地點協調製造之中心主機可提供更一致、更快速及更具效率之作業。
以下參照附圖說明本發明。
第1A圖例示主機2之數個經網路連接之配置，該主機2控制建構在以匯流排連接之乙太網路4上的眾多當地分配器LD6。除以匯流排連接之乙太網路4外，可使用菊鏈、環或星型網路。第1B圖例示主機2透過網路5與該等LDs6’聯繫之構造。在此實例中，網路5可為無線式，例如，WIFI、藍芽或實際上為任一通信網路。第1C圖例示主機係分散式之系統，其中主機2’透過網路5’、網路A或直接3與主機2”聯繫。
該等網路可為有線式、無線式或兩者之組合。
透過任一網路聯繫之裝置之間的聯繫包含具已知通信協定之雙向鏈結。簡言之，主機及每一LC必須在裝置之間建立通信鏈結，且兩者必須了解於雙方之間傳輸之位元的意義(通信協定)。實際之鏈結型式及通信協定為區別以上列出之相異網路，但實際上，本發明可使用任一網路，且照此，網路及通信協定對本揭露而言係輔助性的且將不作進一步討論，除非論及與特殊問題有密切關係者。
第2A圖例示可包含用於輸入命令及顯示狀態、資訊等之人性介面16的當地控制器。例如，可使用觸控銀幕、小鍵盤或完整鍵盤。可將，例如，LEDs之其它指示器以及微處理器或DSP(數位信號處理器)15或其等效者，例如，閘陣列等，收納在控制器中。記憶體18可包含緩衝器、快取及含可執行碼之主記憶體。在某些請求中，可發現大容量儲存器或磁碟記憶體，並在某些請求中會使用快閃記憶體，其可上載且執行自主記憶體的分配及應用程式。在此等情況中，在控制器中未留有系統軟體時，可移除快閃記憶體作為一項軟體保護技術。其它I/O 20包含音訊、視覺、供注射器用之馬達驅動器及/或槍分配器與X-Y台以及對當地分配器之聯繫。該等聯繫允許主機2主動監控當地分配器LD6之狀態及作業，且透過乙太網路4傳輸新的或更新之軟體與資訊。
第2A及2B圖描述單一之當地分配器LD6，其具有以馬達9驅動之注射器10、活塞11及X-Y台(或手動油槍分配器)。在併入之申請案及以上列出之美國專利中妥善討論確保安裝至X-Y台之工件之地點與移動以及點或珠粒分配的作業。馬達可如當地分配器LD6中所發現之馬達驅動軟體之判定，設置工件及珠粒大小。在此應用中，當X-Y台連續移動工件時，注射器10分配流體12成為珠粒13。在一項應用中，流體12可為在工件17上係分配成點21之黏著劑。在此等應用中，將一系列相隔之黏著劑點及/或珠粒分配在工件上，該工件被壓至另一工件(未示出)上面，以形成牢固組件。
向來，點/珠粒大小對於該應用至為關鍵。在商業應用中，太少或太多流體，或不均勻珠粒將不利地影響最終組件之品質。而且，後應用滴液現象可能不利地影響成品之外觀及接受度。
實際分配精確與準確流體以及控制該分配、背壓、退後等的作業係例示在經併入之美國專利及申請案中。
在某些應用中，分配器可將流體(非黏著劑)分配至小玻璃瓶中，且可對所分配流體之每一數量及型式開發對等之退後程序。再者，可開發退後程序使得於分配每一流體量後，在針孔處保持彎月形。在分配量、留在注射器中的量、流體型式出現變更時(其中流體之黏度、表面張力及其他物理特性即變更)，分配程序及相關聯之數目可能全部變更。在每一種情況下，可對每一種應用啟發式地判定數目。再來，參照以參考方式併入本文之美國專利及申請案以得知更多細節。
第3圖中例示主機2控制器。主機具有與當地分配器LD6中所發現者甚多相同類別之硬體及軟體，但規模更大。主機2必須以即時方式，遍及廣闊之地理區域服務及控制眾多當地分配器LD6。如以上所提及者，主機可為合作運轉之多個處理器且相對於網路，該等處理器可位在不同地點。
主機2可具有能以即時方式高速控制可能數千個當地分配器LD6之大型、高速處理器系統30。處理器可選自大型電腦及伺服器系統之製造商，例如，IBM。高速記憶體32可包含大型RAM系統、緩衝器、快取、快閃及由IBM、EMC、Network Appliances等所製造之冗餘磁碟系統。I/O 34可包含平常之觸控銀幕、鍵盤、指示器(LEDs)、印表機、掃瞄器、視訊與音訊硬體及高加密通信。
主機軟體係列在第4圖中且包含適於與當地分配器LD6中之作業系統聯繫之作業系統。該作業系統較佳是開放原始碼的及/或具有接納撰寫及精製應用程式的工具。例如，使用於行動系統之ANDROID(或DROID)作業系統係依據LINUX且允許使用JAVA撰寫應用程式(一般稱為”apps”)。iPHONE作業系統包含亦接納撰寫應用程式之SDK(軟體開發套件)。XP及類似之作業系統一向將支援接納撰寫應用程式的程式。
其它應用程式可包含分配程式、診斷與服務程式、教學/訓練程式、加密程式及意在履行、遵循且依據品質工業標準來測試之程式。
常駐在當地分配器LD6中之軟體與主機合作地交換聯繫。可自主機下載分配程式且在當地分配器LD6中執行。
如以上所提及者，對於在當地分配器端或主機端之特定應用程式，可以啟發方式開發分配程序。例如，對於特定應用程式中之特定流體，在一個當地分配器LD6地點可開發要分配所需之點或珠粒之步進馬達的步數及接著在注射器用罄時要防止滴液現象的退後步數。一旦開發，可將程序上載至主機且接著下載至世界各處之分配器。可在每一地點測試該程序以確保品質及可靠性。在每一地點之部分測試可必然有表示係傳送至主機之點及/或珠粒的視訊。主機可在各種地點驗證適當之作業。可冗餘地使用語音通信以確保當地人員之適當作業。在其它應用程式中，可配置一個當地分配器LD6與另一當地分配器LD6聯繫且傳輸分配程式。
第6圖例示經網路連接之分配器的一項作業。本文中，在當地分配器開發用於定組件之特定的黏著劑分配程式60。在完成時，將該程式上載62至主機。主機可將該程式下載64至使用相同分配程式來組裝相同產品的其它當地分配器。收到下載程式之當地分配器可由程式驗證器66驗證程式有適當地在作用。若有問題80，則聯繫主機，該主機可將問題傳送至程式之原創者。在參與者之間可合作解決問題84，修改程式82且將程式上載88至主機。若驗證程式時未發現問題68，則執行該程式70組裝產品。因為執行程式步驟，即可依預先指定之步驟將資料傳送至主機72。該資料可包含視訊、或某些其它故障(像不當之馬達步數或滴液現象等)之指示號誌，若作業適當76，則程式執行90直至完成及結束92。若出現某些作業不適當74或不預期問題，可停止程式77並通知當地人員。主機可接著將此問題進行回報78，傳達給原創者86。接著，合作解決問題84，修改程式82且將其上載至主機供下載至其它之當地分配器。
有利的是，主機及一個以上之當地分配器可合作開發分配程式。當地分配器與主機之間的即時性聯繫允許，例如，設計者揭露問題或其它爭論且加以快速解決。可更快速揭露及解決場所、材料及作業人員之差異。
10‧‧‧注射器
11‧‧‧活塞
12‧‧‧分配流體
13‧‧‧珠粒
15‧‧‧處理器
16‧‧‧人性介面
17‧‧‧工件
18‧‧‧記憶體
2、2’、2”‧‧‧主機
20‧‧‧I/O
21‧‧‧點
30‧‧‧高速處理器系統
32‧‧‧高速記憶體
34‧‧‧I/O
4、5、5’．．．網路
6．．．當地分配器LD
60．．．黏著劑分配程式
62．．．程式上載
64．．．程式下載
66．．．程式驗證器
68．．．未發現問題
70．．．執行程式
72．．．資料傳送至主機
74．．．作業不適當
76．．．作業適當
77．．．停止程式
78．．．進行回報
80．．．有問題
82．．．修改程式
84．．．合作解決問題
86．．．傳達給原創者
88．．．程式上載
9．．．馬達
90．．．執行
92．．．結束
第1A、1B及1C圖為透過網路與眾多當地分配器聯繫之主機分配器控制器的方塊圖； 第2A圖為當地分配器圖之方塊圖；第2B圖為例示將珠粒分配在工件上面之注射器的細節；第3圖為主機之方塊圖；第4圖為常駐在主機中之軟體表列；第5圖例示常駐在當地分配器中之軟體；以及第6圖為例示主機與當地分配器之間之一項作業的流程圖。
2．．．主機控制器
4．．．乙太網路
6．．．當地分配器

Claims (15)

  1. 一種流體分配器網路，包括：主機，透過該網路與一個以上之流體分配器中的每一者聯繫；該主機包括：處理器、記憶體、使用者介面、視訊與音訊硬體、通信硬體；作業系統、軟體應用程式，係詳述特定於分配應用之操作步驟；以及其中該一個以上之流體分配器包括：處理器、記憶體、使用者介面、通信硬體；與該主機聯繫之軟體程式，其中該主機透過該網路下載該軟體應用程式至一個以上之該等流體分配器，該網路將該一個以上的流體分配器配置成決定已給定黏著劑流體之點(dot)的大小，並決定用於分配該點的大小的步進馬達之步數與用於維持該點大小為與主射器內之量有關的退後步數；以及其中該一個以上之流體分配器回授有關特定操作步驟之資訊至該主機。
  2. 如申請專利範圍第1項之流體分配器網路，其中給至該主機之該回授係以即時方式出現。
  3. 如申請專利範圍第1項之流體分配器網路，更包括：訓練程式，係開發在該主機端或在該一個以上之流體分配器端，其中該一個以上之流體分分配器透過該網路及連接至該網路之其它網站，可存取該訓練程式。
  4. 如申請專利範圍第1項之流體分配器網路，更包括： 用於開發軟體之工具，其中該等工具可得自該主機端及該一個以上之流體分配器；以及由該等工具所開發之應用程式。
  5. 如申請專利範圍第4項之流體分配器網路，其中將一種應用程式導向確保該一個以上之流體分配器之運作符合標準。
  6. 如申請專利範圍第5項之流體分配器網路，其中該標準可對在相異地點之流體分配器驗證。
  7. 如申請專利範圍第4項之流體分配器網路，其中一種應用程式包括網路研討會(Webinar)。
  8. 如申請專利範圍第1項之流體分配器網路，其中該主機包括一個流體分配器。
  9. 一種用於遠端控制一個以上之流體分配器的方法，該方法包括下列步驟：開發黏著劑分配程式，該程式包含步驟決定經指定黏著劑流體之點(dot)的大小，及決定用於分配該點大小的步進馬達之步數與作為與注射器內之量有關的退後的步數；以及決定程式中在指定步數之暫停位置,透過網路，上載該程式至主機；下載該程式至該一個以上之流體分配器；在該一個以上之流體分配器執行該程式；在該程序中到達一個步驟，在該步驟中暫停該分配且發展該一個以上之流體分配器的狀態及將該狀態傳達至 該主機；檢閱該狀態，且若可接受的話，命令該一個以上之流體分配器繼續，但若不可接受的話，該主機命令該一個以上之流體分配器暫停且通知當地人員。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，更包括以下步驟：將該狀態傳送至該程序原始開發者之步驟；開發對於該不接受狀態之解決辦法且透過該主機將該解決辦法傳遞至該一個以上之流體分配器。
  11. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該主機比較該狀態與標準以判定是否接受該分配。
  12. 如申請專利範圍第9項之方法，其中開發黏著劑分配程式包括對該一個以上之流體分配器中之一流體分配器開發黏著劑分配程式，透過網路上載該程式至主機包括經由網路從該一個以上之流體分配器之該流體分配器上載程式至主機，以及下載該程式至該一個以上之流體分配器包括從主機下載程式至該一個以上之流體分配器之剩餘部分之剩餘流體分配器。
  13. 如申請專利範圍第9項之方法，其中檢閱該狀態更包括藉由主機通報該一個以上之流體分配器之一流體分配器之狀態至該一個以上之流體分配器之剩餘流體分配器。
  14. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該程式作為決定用 以分配點大小的步進馬達之步數，及作為與注射器內之量有關的退後的步數，該程式包括決定已給定黏著劑流體之該點(dot)的大小；以及決定用以分配該點大小的步進馬達之步數與用以維持該點(dot)的大小與注射器之量有關的退後的步數。
  15. 一種流體分配器網路之流體分配器，該流體分配器包括通信硬體；以及一配置與該通信硬體作電通信之處理器，其配置成：經由通信硬體決定給定黏著劑流體之點(dot)的大小；以及決定用以分配點的大小的步進馬達之步數與用於維持該點的大小為與注射器內之量有關的退後的步數。
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