控制方法和高速流体注射系统技术方案

一种用于高速流体注射系统的控制方法和一种被配置为用于实施该控制方法的系统；一种用于被配置为用于实施该控制方法的该系统的监控系统以控制注射或应用到多个零件的流体的量。的量。的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制方法和高速流体注射系统

技术介绍

[0001]发展的市场对产物的需求以及更为多产工艺的实施，为改进容器制造行业的工艺效率开辟出了新的领域。如今，在此行业有着最大改进潜力的生产工艺可能是在如本体和盖的容器部件上应用流体的工艺。大多数应用的流体是由被应用在部件的表面上的固体产物在有机或水性溶剂中的分散体所组成的粘合剂、密封剂或清漆。
[0002]在这些工艺中，在将液态的流体应用到部件出表面上后，溶剂挥发并在部件的表面上留下固体产物或干提取物，其为用于视作去除溶剂后余留的流体部分的名称。例如，在密封剂的情形之下，干提取物的体积在容器的密闭中余留的自由空间上具有着影响：过量的干提取物会妨碍适当的密闭，而不足的量可能会导致容器的内容物泄漏或被污染。因此，所应用的密封剂的干提取物体积被认为是确保容器密闭完整性的关键参数。
[0003]为了满足具体的干提取物体积要求，一方面必须考量流体本身的参数，例如密度和溶剂：固体产物的比例；但是，尤其地必须注意应用在各零件或部件的表面上的液体流体的量。
[0004]为了有效率和有利润，在例如盖的容器部件上应用流体，尤其地是应用密封剂的工艺，需要大量生产和高工艺能力。准确的应用流体的量是得到根据规格的盖的关键。
[0005]通常地，在这些应用工艺中，使用有着一个或多个注射设备的静止式或旋转式流体注射机器，所述设备将毫克数量级的密封流体应用到在生产线中高速移动的一个或多个零件上。
[0006]在静止式机器中，注射器或多个注射器是固定的，而盖子按设定的方式移动，在相应的时间余留在应用工作台中以被注射器处理。在旋转式机器中，注射器被组装成按机器的旋转轴旋转，这样它们在应用工艺期间与盖相伴。在这些旋转式机器中，零件通过输送它们的进料器进入机器，描绘为相对于机器轴线的圆。各零件在移动时被注射器处理，即几个注射器同时将流体应用到它们各自的零件上。
[0007]在静止式机器和旋转式机器两者中，在注射应用工艺期间，圆形盖必须与非圆形或异形盖区分开来。为了将所应用的流体，例如密封剂的情形，分布在盖或封闭区域的整个周边上，对于圆形盖，盖在应用工艺期间相对于注射器的轴线旋转，而对于非圆形或异形盖，注射器沿着盖子的周边移动以将密封剂沉积在封闭区域中。密封流体由此可以在盖的封闭区域中以一层或多层散布，这取决于盖或注射器在应用工艺期间作旋转的次数。
[0008]鉴于这些应用工艺是高速工艺，因零件以线性和连续的方式被应用，注射设备(或注射器)的响应速度为毫秒数量级并且对于工艺能力随时间保持不变以维持可接受的生产速率，是非常重要的。在已知的系统中，为了维持高生产速率的妥协是应用在各部件上的流体的量的不精确。事实上，由于所达到的能力指数远低于对于该工艺那些被期望或被认为可接受的能力指数以被视作受控制，这是一个可被认为是不受控制的工艺。
[0009]在应用工艺期间，有目前所不受控制的因素，并导致整个工艺中所应用的流体的量变化很大。由于磨损或错位的注射器的几何形状变化、温度变化、应用流体的粘度变化是影响注射器应用流体的流量并在工艺期间导致应用量变化的一些因素。
[0010]目前，该行业中唯一广泛使用的控制工具是手动控制方法，其需要随机称量一批次的数个样品。此方法通常在应用流体在大量零件上后每几个小时进行(可达到2000单位/分钟以上的生产速率)，且如果检测到相对于规定量的偏差，该批次必须被处理，并且进行控制的操作员必须手动调整生产参数以纠正偏差。此外，此控制方法高度依赖于各操作员称量零件和调整工艺参数的经验和技巧。
[0011]因此，工业中需要实施有效和高效的方法和系统以控制应用流体的量，以满足行业当前的需求。

技术实现思路

[0012]本专利技术通过根据权利要求1的用于流体注射系统的控制方法、根据权利要求8的高速流体注射系统和根据权利要求14的监控系统提出了对前述问题的方案。从属权利要求限定了该专利技术的优选实施例。
[0013]第一专利技术方面提供了一种用于高速流体注射系统的控制方法，包括：
[0014]多个流体注射器，各流体注射器包括在第一关闭位置和第二打开位置之间可移动的阀元件，其中，可以单独控制各阀元件的第二打开位置以调节由各流体注射器所注射的流量；
[0015]流体供给装置，被配置为用于向多个流体注射器供应加压流体；
[0016]多个流量计，其中各流量计关联到流体注射器，且其中各流量计被配置为用于测量由其关联到的流体注射器所注射的流体的流量；
[0017]第一控制设备，被配置为用于接收各流体注射器的流量的信号，并至少控制各阀元件的第二打开位置；
[0018]用于各流体注射器的第一控制回路，有着由流体注射器所注射的流量的反馈，其中，第一控制回路被配置为用于通过作用于被配置为用于至少控制各阀元件的第二打开位置的第一控制设备，来控制注射流体的流量；
[0019]其中，方法包括步骤：
[0020]提供高速流体注射系统的动态等效模型；
[0021]输入流量参考值范围；
[0022]开始流体注射工艺；
[0023]与所述流体注射器关联到的流量计，测量各流体注射器的注射流量的值，
[0024]第一控制设备将各流体注射器的流量的测量值与流量参考值范围作比较；
[0025]如果流量的值在流量参考值范围外，改变流体注射器的阀元件的第二打开位置；
[0026]如果流量的值在流量参考值范围内，不采取行动。
[0027]此整个文件中，应当理解，流体的量视作被注射系统应用的流体的体积或是其质量，这两个量值通过流体的密度相互关联；流量必须被理解为被注射器应用的流体的体积的暂时变化，且较佳地它将是被方法所控制的量值；从这个意义上说，被注射器所应用的体积的值可通过将流量乘以注射时间来计算。
[0028]在专利技术的
中，且因此在专利技术的背景中，系统的动态模型将被理解为：一组传递函数、值和其他类似实体来模型的流体注射系统。更具体地说，对于特定的应用系统，且有着具体的注射器和流体配置，通过评估阀元件的第二打开位置、压力和温度在流量上
的影响来得到动态等效模型，以控制因素的组合方式评估此影响。因此确定参考或控制值的范围以及控制因素的增加或减少的速度，以得到所期望的流量值，并能够以最优的方式作用于其上。流体的特性也被考虑到动态等效模型，因它们被需要来将流量转换为干提取物质量或体积的值，或者取决于各应用类型所需要的量值。
[0029]因此，对于各应用系统和具体的注射器和流体配置，系统提供有此动态等效模型，因对于某些期望的应用产物规格，各因素的应用的参考值范围以及其在流量上的影响，可能不同。
[0030]在提供动态等效模型时，还将考虑到技术、以及安全和/或能源效率限制，因为在现实中，参考值范围可在技术上，或出于安全或能源效率的原因被进一步限制。
[0031]考虑到需要等待溶剂完全挥发以获得干提取物体积的值，以不可接受的方式延迟控制工艺，所控制的量值优选地为各注射器所注射的流体的流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于高速流体注射系统(1)的控制方法，包括：多个流体注射器(2)，各流体注射器(2)包括在第一关闭位置和第二打开位置(V)之间可移动的阀元件(3)，其中，可以单独控制各所述阀元件(3)的第二打开位置(V)以调节由各所述流体注射器(2)所注射的流量(Q)；流体供给装置(4)，被配置为用于向多个所述流体注射器(2)供应加压流体；多个流量计(5)，其中各流量计(5)关联到流体注射器(2)，且其中各流量计(5)被配置为用于测量由其关联到的所述流体注射器(2)所注射的所述流体的所述流量(Q)；第一控制设备(6)，被配置为用于接收各所述流体注射器(2)的流量(Q)的信号，并至少控制各所述阀元件(3)的第二打开位置(V)；用于各流体注射器(2)的第一控制回路(L1)，有着由所述流体注射器(2)所注射的所述流量(Q)的反馈，其中，所述第一控制回路(L1)被配置为用于通过作用于被配置为用于至少控制各所述阀元件(3)的第二打开位置(V)的所述第一控制设备(6)来控制所述注射流体的所述流量(Q)；其中，所述方法包括步骤：提供所述高速流体注射系统(1)的动态等效模型；输入流量参考值范围(Q
A
‑
Q
B
)；开始流体注射工艺；与所述流体注射器(2)关联到的所述流量计(5)，测量各流体注射器(2)的所述注射流量(Q)的值，所述第一控制设备(6)将各流体注射器(2)的所述流量(Q)的测量值与所述流量参考值范围(Q
A
‑
Q
B
)作比较；如果所述流量(Q)的值在所述流量参考值范围(Q
A
‑
Q
B
)外，改变所述流体注射器(2)的所述阀元件(3)的所述第二打开位置(V)；如果流量(Q)的值在所述流量参考值内(Q
A
‑
Q
B
)内，不采取行动。2.根据权利要求1所述的流体注射系统(1)的控制方法，其特征在于，所述流体注射系统(1)是旋转式的或静止式的。3.根据权利要求2所述的流体注射系统(1)的控制方法，其特征在于，所述流体供给装置(4)进一步包括压力调节装置(7)，其被配置为用于改变所述流体供应压力(P)，其中，所述流体注射系统(1)包括第二控制设备(6.1)，其被配置为用于接收所述各流体注射器(2)的第二打开位置的参考值范围(V
A
‑
V
B
)以及在所述第二打开位置的所述参考值范围(V
A
‑
V
B
)内的更窄且更居中范围(V
c
‑
V
d
)的信号，并用于控制所述压力调节装置(7)；且其中，如果至少一个所述流体注射器(2)的所述第二打开位置(V)的值在所述第二打开位置的所述参考值范围(V
A
‑
V
B
)之外，所述方法进一步包括步骤：改变所述流体供给压力(P)。4.根据前述权利要求所述的流体注射系统(1)的控制方法，其特征在于，其中如果所有所述流体注射器(2)的所述第二打开位置(V)的所述平均值在更窄且更居中的所述参考值范围(V
c
–
V
d
)之外，所述方法进一步包括所述步骤：改变所述流体供给压力(P)。
5.根据权利要求3至4中任一项所述的流体注射系统(1)的控制方法，其特征在于其中所述流体供给装置(4)进一步包括被配置为用于改变所述流体供应温度(T)的温度调节装置(9)，并且其中，所述流体注射系统(1)包括第三控制设备(6.2)；其中所述第三控制设备(6.2)进一步被配置为用于接收所述流体供给压力(P)的信号、所述流体供给压力的参考值范围(P
A
‑
P
B
)，以及用于控制所述温度调节装置(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊斯梅尔，
申请(专利权)人：阿克特加阿蒂斯蒂卡有限公司，
类型：发明
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