喷射系统压力和比例控制技术方案

一种针对双成分喷射系统的方法，该喷射系统具有针对分离的流体成分的第一泵和第二泵，该控制方法包括：登记目标喷射压力；登记目标主要对次要喷射成分流量比；感测第一泵的输出压力；将第一泵控制为第一速度，该第一速度经由比例积分微分环、使用感测到的输出压力和目标喷射压力来设置；以及将第二泵控制为第二速度，该第二速度等于第一速度乘以目标主要对次要喷射成分流量比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷射系统压力和比例控制
本专利技术总体上涉及用于喷射流体(例如油漆、密封剂、涂料等)的涂抹器系统。更具体地，本专利技术涉及针对例如双成分流体喷射系统之类的多流体喷射系统的压力和流量比例控制。
技术介绍
一些流体涂抹器被设计用于组合并喷射两种或两种以上的分离的流体成分。例如，双成分系统可能具有携带不同流体成分的分开的“A侧”和“B侧”流体系统(例如泵、容器、和流体管线)。这些成分相互隔离，直到被喷射或以其它方式被涂覆为止，于是这些成分混合并在化学上相互作用以形成涂覆材料。双成分流体喷射系统通常用于涂覆环氧树脂、泡沫、和双成分油漆。例如，油漆系统可以将A侧油漆与B侧催化剂材料组合。常见的催化剂材料包括异氰酸酯、聚酯、环氧树脂和丙烯酸树脂。不同的油漆或其它A侧材料可能需要不同的B侧催化剂。A侧和B侧流体系统通常包括分离的流体源(例如容器或管线)，这些流体源经由分离的泵被泵送到由人类操作者或自动化的机器过程来致动的常见的喷射器。很多双成分喷射系统使用齿轮泵来提供足够的喷射流。所需要的喷射压力根据材料和应用而变化，并且A侧和B侧流体的期望的流速经常是不同的。例如，预期以10比1的比例组合的油漆和催化剂将需要A侧泵的排量是B侧泵的排量的十倍大。在很多应用中，单喷射系统可以用于顺序涂覆若干种不同材料(例如不同的油漆)。在可以泵送并喷射新的流体材料之前，旧的材料必须从泵送系统中冲刷出以防止污染。冲刷会涉及严重浪费的材料，并且泵压力和流速会因为开始泵送新材料而发生变化。
技术实现思路
在第一实施例中，喷射系统包括第一流体源和第二流体源、喷射器、第一泵和第二泵、第一压力传感器、以及控制器。第一流体源和第二流体源被配置为分别提供第一流体和第二流体。喷射器被配置为组合并喷射第一流体和第二流体。第一泵和第二泵被配置为分别以可变的第一泵送速度和第二泵送速度从每个泵向喷射器泵送第一流体和第二流体。第一压力传感器被布置为感测第一泵的第一输出压力。控制器被配置为经由比例积分微分环、使用感测到的第一输出压力和目标喷射压力来控制第一泵送速度，并且被配置为将第二泵送速度控制为第一泵送速度乘以目标主要对次要喷射成分流量比。在第二实施例中，用于具有针对分离的流体成分的第一泵和第二泵的双成分喷射系统的控制方法包括：登记目标喷射压力；登记目标主要对次要喷射成分流量比；感测第一泵的输出压力；将第一泵控制为第一速度，该第一速度经由比例积分微分环、使用感测的输出压力和目标喷射压力来设置；以及将第二泵控制为第二速度，该第二速度等于第一速度乘以目标主要对次要喷射成分流量比。附图说明图1是喷射系统的示意图。图2是示出了针对图1的喷射系统的泵送流体压力和比例控制的方法的方法流程图。图3是示出了图2的方法的操作的取决于时间的压力和泵速度的示例曲线。具体实施方式本专利技术是用于在双成分喷射系统(例如油漆、环氧树脂或泡沫喷射器)中控制A侧和B侧流体成分的喷射压力和流速的系统和方法。图1是喷射系统10(双侧喷射系统)的示意图，该双侧喷射系统具有A侧和B侧，被配置为携带仅当喷射时才组合的分离的流体成分。例如，喷射系统10可以在喷射的时刻将A侧油漆与B侧催化剂(例如聚亚安酯、丙烯酸树脂、聚酯、环氧树脂)组合。虽然喷射系统10将在下文中主要作为用于喷射油漆的系统来讨论，但是本专利技术可以类似地被应用于针对泡沫、粘合剂和其它材料的喷射器。喷射系统10的很多组件并行出现在系统的A侧和B侧。为清楚起见，A侧组件标记有“a”下标，而B侧组件标记有“b”下标。下文中，没有下标的附图标记将用于一般地指代在喷射系统10的A侧和B侧二者上并行找到的元件，并且指代两侧共用的单个元件，而具体的A侧或B侧的对应部件将酌情由“a”或“b”下标表示。例如，“泵12a”和“泵12b”分别是喷射系统的A侧和B侧子系统的具体元件。与“泵12”(没有下标)有关的描述一般指的是泵。喷射系统10包括A侧和B侧泵12，A侧和B侧泵12将经由入口管线Ia和Ib来自入口歧管14的流体经由出口管线Oa和Ob向出口歧管16泵送。在示出的实施例中，泵12是由电动执行器(motorizedactuator)18驱动的双作用往复气缸泵，其中密封件由润滑剂系统20来润滑。例如，电动执行器18可以是线性DC步进式电机。润滑剂系统20包括至少一个润滑剂容器和适合于将润滑剂从润滑剂系统20向泵12的阀门密封件和其它喉管密封件输送的流体路由管线。虽然润滑剂系统20被示出为统一系统，但是喷射系统10的一些实施例可以使用分离的(例如使用不同润滑剂的)A侧和B侧润滑剂系统。入口歧管14和出口歧管16分别是选择性地将泵12耦合到多个流体源和输出的有阀门歧管。入口歧管14和出口歧管16在不需要断开流体管线或重新连接流体管线的情况下允许喷射系统10在多个连接的流体之间切换。虽然每个出口歧管16被示出为具有三个出口，并且每个入口歧管14被示出为具有三个入口，但是可以使用任意数量的入口和出口。在一般的操作条件下，在歧管14和16中的阀门调节只允许一次打开一个输入管线或输出管线。在一些实施例中，如下文参照控制器40更详细地讨论的，以电子方式来控制入口歧管14和出口歧管16。在其它实施例中，入口歧管14和出口歧管16可以手动致动。喷射系统10的一些实施例可以允许入口歧管14和出口歧管16的电子阀门致动和手动阀门致动二者。在示出的实施例中，入口歧管14选择性地经由流体管线F1和F2将泵12分别连接到主要流体源22和24，并且经由溶剂管线S将泵12连接到溶剂源26。例如，主要流体源22a和24a可以是第一油漆P1和第二油漆P2，而例如主要流体源22b和24b可以是第一催化剂流体C1和第二催化剂流体C2。溶剂源26a和26b可以从溶剂材料的共用容器中抽取，或者可以使用不同的溶剂材料。在示出的实施例中，出口歧管16类似地选择性地经由喷射管线S1和S2将泵12连接到喷射器28和30，并且经由废料管线W将泵12连接到废料流体倾倒(dump)处31。废料流体倾倒处31接受(例如当从第一油漆P1和第一催化剂流体C1切换到第二油漆P2和第二催化剂流体C2时)从喷射系统10冲刷掉的废弃的油漆、催化剂以及溶剂。喷射器28和30均接受来自A侧和B侧出口歧管16的喷射管线。例如，喷射器28接受来自A侧出口歧管16a的喷射管线S1a，并且接受来自B侧出口歧管16b的喷射管线S1h。虽然图1中只示出了两个喷射器28和30，但是可以使用任意数量的分离的喷射器。每个喷射器可以专门用于(例如油漆与催化剂的)单个喷射流体组合，以避免不同的流体的混合或污染。因此，具有额外流体源的实施例有利地还包括额外的喷射器。备选地，如果在使用不同流体的喷射会话之间清洗，喷射器不需要专用于特定流体组合，而是可被顺序用于多个不同的流体组合。例如，喷射器28和30可以是用户触发的喷射枪或机器致动的自动喷射器。在一些实施例中，主要流体源22和24以及溶剂源26是能够提供泵12的输出压力的至少50％的预增压的源。预增压的源减轻了电动执行器18上的泵送负载，使得泵12只需要提供输出压力的不到50％(按照之前陈述的状态)。源22、24和26可以包括用于对流体进行预增压的专用泵。在示出的实施例中，泵12是具有携带了排量杆34的计量缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷射系统，包括：第一流体源，被配置为提供第一流体；第二流体源，被配置为提供第二流体；喷射器，被配置为组合并喷射第一流体和第二流体；第一泵，被配置为从所述第一流体源向所述喷射器以可变的第一泵送速度来泵送所述第一流体；第二泵，被配置为从所述第二流体源向所述喷射器以可变的第二泵送速度泵送所述第二流体；第一压力传感器，被布置为感测所述第一泵的第一输出压力；以及控制器，被配置为经由比例积分微分环、使用感测到的第一输出压力和目标喷射压力来控制所述第一泵送速度，并且被配置为将所述第二泵送速度控制为所述第一泵送速度乘以目标主要对次要喷射成分流量比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.19 US 61/856,1041.一种喷射系统，包括：第一流体源，被配置为提供第一流体；第二流体源，被配置为提供不同于所述第一流体的第二流体；喷射器，被配置为组合并喷射第一流体和第二流体；第一泵，被配置为从所述第一流体源向所述喷射器以可变的第一泵送速度来泵送所述第一流体；第二泵，被配置为从所述第二流体源向所述喷射器以可变的第二泵送速度泵送所述第二流体；第一压力传感器，被布置为感测所述第一泵的第一输出压力；以及控制器，被配置为经由比例积分微分环、使用感测到的第一输出压力和目标喷射压力来控制所述第一泵送速度，并且被配置为将所述第二泵送速度控制为所述第一泵送速度乘以目标主要对次要喷射成分流量比，其中，所述第一流体源经由泵歧管连接到所述第一泵，所述泵歧管被布置为接受多个源管线。2.根据权利要求1所述的喷射系统，其中，第一流体源和第二流体源是预增压的。3.根据权利要求2所述的喷射系统，其中，将第一流体源和第二流体源预增压到所述目标喷射压力的至少50％。4.根据权利要求1所述的喷射系统，还包括：本地操作者界面，被配置为从用户接收所述目标喷射压力和所述目标主要对次要喷射成分流量比。5.根据权利要求1所述的喷射系统，其中，所述第一流体包括油漆。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·L·费尔，约翰·R·英格布兰德，杰弗里·U·谢弗，
申请(专利权)人：格瑞克明尼苏达有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US