泵马达预测性维护制造技术

在一个示例中，一种涂敷系统具有材料供应系统、多个分配器、多个泵以及控制器。所述供应系统可以将液化材料供应到所述泵。所述泵可以将所述液化材料泵送到所述多个分配器，并且所述分配器可以将所述液化材料分配到基材上。所述控制器可以针对泵，接收由泵消耗的电流的测量值。所述控制器可以通过对由泵消耗的电流的所述测量值进行平均来确定平均电流。所述控制器可以针对一个或多个泵中的每一个来生成基于所述平均电流的指标，其中，所述指标指示所述泵可能多快发生故障。然后可以基于所述指标安排所述泵的维护和/或更换。安排所述泵的维护和/或更换。安排所述泵的维护和/或更换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】泵马达预测性维护
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年10月6日提交的美国专利申请第63/087,963号的优先权，其公开内容在此通过引用以其整体并入。


[0003]本申请涉及使用一个或多个泵将液化材料涂敷到基材上的方法和系统，更具体地涉及在故障发生之前预测与泵相关联的这样的系统中的潜在故障。

技术介绍

[0004]用于将材料涂敷到基材上的典型液体材料涂敷系统包括存储设备，存储设备向任何数量的分配器提供液化材料的供应，每个分配器都能够将液化材料涂敷到基材上。然而，存储设备和涂敷器可能间隔隔开，这引起液化材料在存储设备与涂敷器之间行进一段距离。因而，液体材料涂敷系统通常采用泵将液化材料从存储设备泵送到涂敷器。

技术实现思路

[0005]一个示例是一种操作涂敷系统的方法，该涂敷系统被构造成将液化材料涂敷到基材上。所述方法包括操作涂敷系统的多个泵以将液化材料从涂敷系统的材料供应系统供应到涂敷系统的多个分配器。所述方法包括：针对多个泵中的每一个，接收由泵消耗的电流的测量值。所述方法包括通过对由多个泵消耗的电流的测量值进行平均来确定多个泵的平均电流。所述方法包括针对多个泵中的一个或多个中的每一个基于平均电流生成指标，其中，所述指标指示泵可能多快发生故障。
[0006]在另一示例中，一种涂敷系统被构造成将液化材料涂敷到基材上。所述涂敷系统包括材料供应系统、多个分配器、多个泵以及控制器。材料供应系统被构造成供应液化材料。多个分配器被构造成接收液化材料并将液化材料分配到基材上。多个泵与材料供应系统流体连通并且被构造成将液化材料泵送到多个分配器。控制器被配置成，针对多个泵中的每一个，接收由泵消耗的电流的测量值。控制器被配置成通过对由多个泵消耗的电流的测量值进行平均来确定平均电流。控制器被配置成针对多个泵中的一个或多个中的每一个基于平均电流生成指标，其中，所述指标指示泵可能多快发生故障。
[0007]另一示例是一种在其上存储指令的非暂时性、计算机可读存储介质。在被计算机执行时，指令引起计算机在多个泵将液化材料从涂敷系统的材料供应系统供应到涂敷系统的多个分配器的同时，针对涂敷系统的多个泵中的每一个，接收由泵消耗的电流的测量值。指令引起计算机通过对由多个泵消耗的电流的测量值进行平均来确定多个泵的平均电流。指令引起计算机针对多个泵中的一个或多个中的每一个基于平均电流生成指标，其中，所述指标指示泵可能多快发生故障。
附图说明
[0008]下面对说明性示例的描述在结合附图阅读时可以更好地理解。应理解，所公开的系统和方法的潜在示例不限于所描绘的那些示例。
[0009]图1示出了根据一个示例的涂敷系统的简化示意图；
[0010]图2示出了根据另一示例的涂敷系统的简化示意图；
[0011]图3示出了根据一个示例的操作涂敷系统以检测涂敷系统的泵可能多快发生故障的方法简化流程图；
[0012]图4示出了可以用于实现图3的步骤208以生成指标的方法的一个示例的简化流程图；
[0013]图5示出了可以用于实现图3的步骤208以生成指标的方法的另一示例的简化流程图；
[0014]图6示出了可以用于实现图3的步骤208以生成指标的方法的又另一示例的简化流程图；
[0015]图7示出了在具有六个泵的涂敷系统的模拟期间生成的数据表；
[0016]图8示出了在图7的模拟中针对六个泵生成的示例散点图，其中，测量电流在y轴上示出，平均电流在x轴上示出，每条线对应于不同的泵；
[0017]图9示出了在图7的模拟中针对六个泵随时间生成的指标的示例散点图，其中，指标在y轴上示出，时间在x轴上示出；以及
[0018]图10示出了在图7的模拟中针对六个泵随时间生成的经过滤指标的示例散点图，其中，经过滤指标在y轴上示出，时间在x轴上示出。
具体实施方式
[0019]在采用泵的涂敷系统中，诸如上文讨论的那些涂敷系统，随着时间的推移，可能会发生与泵相关联的故障。通常，这些故障可能通过泵的马达所消耗的电流的上升表现。例如，并且不受理论的束缚，据信由于例如齿轮的过热而导致齿轮泵的变速器中的润滑脂破坏，可能导致齿轮的润滑不足。这反过来可能增加齿轮内的摩擦。为了补偿增加的摩擦，泵马达消耗的电流量增加。在一些情况下，如果这一问题没有得到解决，则泵马达在升高的电流消耗下继续运行可能导致马达最终故障。据信，与齿轮泵和其它类型的泵相关联的其它故障模式可以类似地通过泵的马达所消耗的电流的上升而表现出。故障可以是泵的马达或另一部件的故障。如果泵在生产周期中故障，则涂敷系统或其部分可能需要停机以修理或更换泵，由此导致不必要的生产延迟。另一方面，如果解决了这一问题(例如，在齿轮上增加了润滑)，则泵的寿命可能延长。
[0020]本公开涉及被构造成将液化材料分配到基材的液体材料涂敷系统的操作。一般而言，本公开的液体材料涂敷系统包括材料供应系统、被构造成将液化材料分配到基材的多个分配器，以及被构造成将液化材料从材料供应系统泵送到多个分配器的多个泵。控制器被配置成针对多个泵中的一个或多个中的每一个，基于多个泵的平均电流生成指标。每个指标指示对应的泵多接近故障。然后，指标可以用于在一个或多个泵发生故障之前、安排一个或多个泵的维护或更换。优选地，可以在涂敷系统的即将到来的、预先计划的停机期间安排维护或更换。以这样的方式安排泵的更换和/或维护可以避免涂敷系统的计划外停机，否
则会导致生产延迟。
[0021]为了便于讨论，将分别描述图1和图2中的两个例证性涂敷系统100和100
’
的操作。然而，应理解的是，可以以与本文所述的方式一致的方式操作具有与图1和图2中所示的那些构造不同的构造的涂敷系统。因此，下文对图1和图2的讨论是为了说明的目的，并不意味着将本专利技术仅限于图1和图2中所示的涂敷系统的构造。
[0022]在每个例证性的涂敷系统100和100
’
中，单个材料供应系统102将液化材料供应到系统的多个泵。在每个系统100和100
’
的操作期间，液化材料的粘度可以例如由于下列条件而改变(i)一批液化材料到另一批液化材料的成分变化，和/或(ii)液化材料的温度的改变。由于液化材料由单个材料供应系统102供应，因此液化材料的粘度的变化通常将被多个泵中的每一个均等地经历。随着液化材料的粘度的变化，泵的负载要求可能对应地变化。由于每个泵经历液化材料的粘度的相同变化，因此从一个泵到下一个泵的负载要求的变化将趋于相同。
[0023]另外，在每个系统100和100
’
中，多个泵中的每一个的流速是与从单个材料供应系统102供应液化材料的单个主供应管线的速度管线信号的比率。随着对液化材料的需求增加或减少，单个主供应管线的管线速度对应地改变。结果，由于流体需求的增加或减少，每个泵将倾向于经历相同的负载变化。
[0024]更具体地参考图1，示出了第一说明性涂敷系统100的简化示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种操作涂敷系统的方法，所述涂敷系统被构造成将液化材料涂敷到基材，所述方法包括：操作所述涂敷系统的多个泵，以将液化材料从所述涂敷系统的材料供应系统供应到所述涂敷系统的多个分配器；针对所述多个泵，接收由所述泵消耗的电流的测量值；通过对所述电流的测量值进行平均来确定所述多个泵的平均电流；以及针对所述多个泵中的一个或多个中的每一个，基于所述平均电流来生成指标，其中，所述指标指示所述泵可能多快发生故障。2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成步骤包括：针对所述多个泵中的所述一个或多个中的每一个，基于所述平均电流来确定由所述泵消耗的预测电流；和针对所述多个泵中的所述一个或多个中的每一个，基于所述泵的所述预测电流以及由所述泵消耗的电流的所述测量值来确定所述指标。3.根据权利要求2所述的方法，其中，针对所述多个泵中的所述一个或多个中的每一个确定所述指标的步骤包括：确定所述泵的所述预测电流与由所述泵消耗的电流的所述测量值之间的差。4.根据权利要求2所述的方法，包括：针对所述多个泵中的所述一个或多个中的每一个，对所述指标进行过滤的步骤。5.根据权利要求1所述的方法，其中：接收步骤包括：针对所述多个泵中的每一个，接收由所述泵消耗的电流的多个测量值，每个测量值对应于不同时间段；确定步骤包括：针对每个时间段，通过对针对所述时间段所述多个泵的电流的所述测量值进行平均，来确定所述多个泵的平均电流；以及生成步骤包括：针对所述多个泵中的所述一个或多个中的每一个，基于对应于所述时间段的所述平均电流来生成针对每个时间段的指标，其中，每个指标指示所述泵可能多快发生故障。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在每个时间所述多个泵的所述平均电流与下式成比例：其中：i是所述泵的索引号；N是泵的总数；且测量电流
i
(t)是在时间t所述泵i的电流的测量值。7.根据权利要求5所述的方法，其中，生成步骤包括：针对所述多个泵中的所述一个或多个中的每一个，将线拟合到所述泵的电流的所述多个测量值和多个平均电流；针对所述多个泵中的所述一个或多个中的每一个，确定所述线的斜率；以及针对所述多个泵中的所述一个或多个中的每一个以及所述时间段中的每一个，基于针
对所述时间段的所述平均电流和对应于所述泵的所述斜率来确定在所述时间段所述泵的预测电流。8.根据权利要求7所述的方法，其中，针对所述多个泵中的所述一个或多个中的每一个，确定所述泵的所述预测电流的步骤包括：将对应于所述泵的所述斜率乘以所述泵的平均电流。9.根据权利要求7所述的方法，其中，在每个时间段每个泵的所述预测电流与下式成比例：平均电流(t)
×
斜率
i
,其中：平均电流(t)是在时间t处多个泵的平均电流；i是所述泵的索引号；以及斜率
i
是所述泵i的斜率。10.根据权利要求7所述的方法，其中，拟合步骤包括：针对所述多个泵中的所述一个或多个中的每一个，使用最小二乘回归方法将线拟合到由所述泵消耗的电流的多个测量值和由所述多个泵消耗的电流的平均测量值。11.根据权利要求7所述的方法，其中，针对每个泵并针对每个时间段生成所述指标的步骤包括：获得在所述时间段所述泵的所述测量电流与在所述时间段所述泵的所述预测电流之间的差。12.根据权利要求7所述的方法，其中，针对每个泵在每个时间段的所述指标与下式成比例：测量电流
i
(t)
‑
预测电流
i
(t),其中：i是泵的索引号；测量电流
i
(t)是泵i在时间t处的电流的测量值；预测电流
i
(t)是泵i在时间t处的预测电流。13.根据权利要求7所述的方法，包括：对每个指标进行过滤的步骤。14.根据权利要求1所述的方法，包括如下的步骤：将针对所述多个泵中的一个或多个中的每一个的所述指标与阈值进行比较，以确定所述泵可能多快发生故障。15.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述多个泵的平均电流的步骤包括确定归一化电流，并且针对所述多个泵中的一个或多个中的每一个生成所述指标的步骤包括基于所述归一化电流来生成所述指标。16.根据权利要求14所述的方法，包括如下的步骤：基于所述比较，向用户生成关于至少一个泵何时可能发生故障的通知。17.根据权利要求14所述的方法，包括如下的步骤：当针对所述泵中的至少一个泵的所述比较指示所述至少一个泵可能发生故障时维修或更换所述至少一个泵。18.根据权利要求1所述的方法，包括如下的步骤：当针对所述泵中的至少一个泵的比较指示接近泵故障时修改所述涂敷系统的操作，以便降低所述至少一个泵发生故障的可能性。
19.根据权利要求14所述的方法，包括如下的步骤：基于所述比较来传输信号，所述信号指示需要维修所述泵中的至少一个泵或针对所述泵中的至少一个泵来安排维修。20.根据权利要求19所述的方法，包括响应于所述信号维修或更换所述泵的步骤。21.根据权利要求20所述的方法，包括检查所述泵的更换部件的库存的步骤，以及如果没有库存则订购所述更换部件的步骤。22.根据权利要求14所述的方法，包括：针对所述多个泵中的每一个，当在比较步骤中预测出所述泵可能发生故障时存储与所述泵的操作时间相关的信息；和基于存储的信息，预测(i)所述涂敷系统，(ii)一个或多个其它涂敷系统，或(iii)所述涂敷系统以及一个或多个其它涂敷系统的一个或多个其它泵的故障。23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述存储的信息包括从所述泵的启动直到预测的故障为止的所述泵的操作小时数的测量值。24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述存储的信息包括从所述泵的启动直到预测的故障为止的所述泵的泵轴的总转数。25.一种涂敷系统，所述涂敷系统被构造成将液化材料涂敷到基材，所述涂敷系统包括：材料供应系统，所述材料供应系统被构造成供应所述液化材料；多个分配器，所述多个分配器被构造成接收所述液化材料并将所述液化材料分配到基材上；多个泵，所述多个泵与所述材料供应系统流体连通并且被构造成将所述液化材料泵送到所述多个分配器；以及控制器，所述控制器被配置成：针对所述多个泵，接收由所述泵消耗的电流的测量值；通过对所述电流的测量值进行平...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦斯，
申请(专利权)人：诺信公司，
类型：发明
国别省市：