热熔液位传感器和传感器壳体的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开整体上涉及用于分配热熔粘合剂的系统。更具体地，本公开涉及一种具有设置在传感器壳体中的液位传感器的粘合剂分配系统。
【背景技术】
[0002]热熔分配系统通常用在制造装配线中，以自动分配用在诸如盒、纸箱等的包装材料的构造中的粘合剂。热熔分配系统按惯例包括材料罐、加热元件、泵和分配器。在固体聚合物料丸被泵供给至分配器之前，使用加热元件在所述罐中熔化所述固体聚合物料丸。因为如果允许熔融的料丸冷却其将重新凝固成固体形式，所以熔融的料丸从所述罐至分配器必须被维持在一温度下。这通常需要将加热元件放置在所述罐、泵和分配器中，并且加热连接这些部件的任何管道或软管。此外，传统的熔融分配系统通常利用具有较大容积的罐，以使得在容纳在其中的料丸被熔化之后可以产生延长的分配周期。然而，所述罐内的大容积的料丸需要一很长时间周期来完全熔化，这增加了系统的起动时间。例如，典型的罐包括装衬在矩形重力进料罐的壁上的多个加热元件，以使得沿所述壁的熔融的料丸阻碍加热元件高效地熔化容器中心处的料丸。熔化这些罐中的料丸所需要的延长时间增加粘合剂因延长的热暴露而“炭化”或变黑的可能性。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一个实施例，一种粘合剂熔化系统包括熔化器、超声波传感器和进料系统。该熔化器容纳并且熔化粘合剂。该超声波传感器被定位以感测所述熔化器中的粘合剂的液位。所述进料系统根据熔化器中的所感测到的粘合剂的液位来将未熔化的粘合剂供给至所述熔化器。
[0004]根据本发明的第二实施例，一种液位感测系统包括液位传感器和传感器壳体。该液位传感器具有传感器面，该传感器壳体具有塔和空气通路。所述塔具有开口端和传感器端，其中所述传感器端在离所述开口端一距离处保持所述液位传感器。所述空气通路提供气流以冷却和保护所述液位传感器。
【附图说明】
[0005]图1是用于分配热熔粘合剂的系统的示意图。
[0006]图2是具有用于图1的系统的深度传感器的熔化器的简化剖面图。
[0007]图3是用于图2的深度传感器的传感器壳体的剖面图。
【具体实施方式】
[0008]图1是系统10的示意图，该系统10是用于分配热熔粘合剂的系统。系统10包括冷区段12、热区段14、空气源16、空气控制阀17和控制器18。在图1所示的实施例中，冷区段12包括容器20和包括真空组件24、进料软管26和入口 28的进料组件22。在图1所示的实施例中，热区段14包括熔融系统30、泵32和分配器34。空气源16是供给至冷区段12和热区段14中的系统10的部件的压缩空气源。空气控制阀17经由空气软管35A连接至空气源16，并且选择性地控制从空气源16通过空气软管35B至真空组件24以及通过空气软管35C至泵32的马达36的气流。空气软管3?连接空气源16与分配器34，旁通空气控制阀17。控制器18被连接成与系统10的诸如空气控制阀17、熔融系统30、泵32和/或分配器34的各个部件连通，用于控制系统10的操作。
[0009]冷区段12的部件可以在室温下被操作而无需加热。容器20可以是用于容纳一定量的用于系统10使用的固体粘合剂料丸的料斗。合适的粘合剂可包括，例如，诸如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或茂(合)金属的热塑性聚合物胶。进料组件22连接容器20至热区段14，用于将固体粘合剂料丸从容器20传递至热区段14。进料组件22包括真空组件24和进料软管26。真空组件24定位在容器20中。来自空气源16和空气控制阀17的压缩空气被传递至真空组件24以产生真空，从而诱使固体粘合剂料丸流进真空组件24的入口 28中，然后通过进料软管26至热区段14。进料软管26是管道或其它通路，该管道或其它通路的大小为具有大体上大于固体粘合剂料丸的直径的直径，以允许固体粘合剂料丸自由地流动通过进料软管26。进料软管26连接真空组件24至热区段14。
[0010]固体粘合剂料丸从进料软管26被传递至熔融系统30。熔融系统30可包括容器(未示出)和电阻式加热元件(未示出)，用于熔化固体粘合剂料丸以形成液体形式的热熔粘合剂。熔融系统30的大小可以为具有相对小的粘合剂容积，例如大约0.5升，并且被构造为在相对短的时间段内熔化固体粘合剂料丸。泵32被马达36驱动以将热融粘合剂从熔融系统30通过供给软管38泵送至分配器34。马达36可以是由来自空气源16和空气控制阀17的压缩空气的多个脉冲驱动的空气马达。泵32可以是由马达36驱动的线性排量泵。在图示的实施例中，分配器34包括歧管40和分配模块42。来自泵32的热熔粘合剂被接收在歧管40中并且经由模块42分配。分配器34可以选择性地排放热熔粘合剂，由此将热熔粘合剂从模块42的出口 44喷射到一物体上，该物体诸如为包装、箱子或受益于系统10分配的熔融粘合剂的另一物体。模块42可以是分配器34的一部分的多个模块中的一个。在可替代的实施例中，分配器34可以具有不同的构造，诸如手持式枪型分配器。包括熔融系统30、泵32、供给软管38和分配器34的热区段14中的一些或全部部件可以被加热，以使热熔粘合剂在分配过程期间贯穿整个热区段14保持液体状态。
[0011]系统10可以是例如用于包装和密封纸板包装和/或包装箱的工业过程的一部分。在可替代的实施例中，系统10可以根据需要被修改用于特定的工业过程应用。例如，在一个实施例(未示出)中，泵32可以与熔融系统30分开并且代替地联接至分配器34。然后，供给软管38可以连接熔融系统30至泵32。
[0012]图2是熔融系统30和周围部件的剖视图。图2图示了空气控制阀17、控制器18、进料软管26、熔融系统30和空气软管35B和108。熔融系统30包括熔化器102 (具有熔化区域106)、盖104、传感器110和传感器壳体112。
[0013]熔化器102是能够容纳和熔化从分配器20接收的固定粘合剂的粘合剂容器。熔化器102具有熔化区域106、具有熔化容积Vmelt的加热区域，其中固体粘合剂在被泵32泵送至分配器34之前被熔化。熔化区域106可以，例如，是设置有多个电阻式加热元件的熔化器102的区域。来自进料软管26的粘合剂料丸在熔化器102中聚集，以形成熔融粘合剂A的主体。随着粘合剂A熔化，在熔化器102内的粘合剂液位或料位La处形成大体上平坦的粘合剂表面Sa。
[0014]盖104是刚性盖，该刚性盖被构造为装配在熔化器102的顶部以保护操作者免受热熔物的飞溅的伤害并且锚定进料软管26和传感器壳体112。在一些实施例中，盖104可包括一个或更多个通气孔或空气通路(未示出)，以放出来自进料软管26的空气。传感器壳体112在距离粘合剂表面Sa—距离处支撑液位传感器110，并且经由空气软管108接收冷却气流以保护液位传感器110免于遭受喷溅、热和灰尘。虽然图2将空气软管108描绘为从空气控制阀17抽取空气，但是系统10的可替代的实施例还可以将空气软管108布线成直接来自空气源16 (参见图1)。液位传感器110是发射超声波脉冲并且接收来自粘合剂表面34反射回的返回脉冲的超声波收发器。可以根据脉冲从传感器110至表面S A并且返回传感器110的行进时间来确定粘合剂的液位La (或高度h，液位传感器110与粘合剂表面sA2间的垂直距离)。在一些实施例中，液位传感器110可以被构造为产生指示粘合剂液位La的液位信号I s。在其它实施例中，液位传感器110可以被构造为将与高度h对应的原始传感器数据传递给控制器18，然后控制器18根据该传感器数据确定粘合剂液位La。
[0015]控制器18命令空气控制阀17，以通过将空气经由空气软管35B提供至真空组件24并且经由空气软管35C提供至泵32来维持通过熔化器102的粘合剂的流量(参见图1)。来自进料软管26的固体粘合剂料丸以由被空气控制阀17发送至真空组件24的空气脉冲的频率和持续时间所确定的输入速率R1进入熔化器102。同样地，泵32以由从空气控制阀17至空气马达36的气流所设定的泵循环所确定的输出速率％而将热熔粘合剂泵送出熔化器102。平均而言，在持续操作期间，输入速率R1与输出速率Rq相匹配，以使得熔融系统30的总生产率(例如升/秒)为Rthraughput= R1=R0O控制器18通过经由控制信号Cs指导控制空气阀17而分别控制输入速率R1和输出速率R Co控制信号Cs是液位信号13的函数，并且使得空气控制阀17将空气引导至真空组件24以将粘合剂液位持在最小液位Lmin与目标液位Lt之间。目标液位Lt是最大填充限制，该最大填充限制被选择以避免由将未熔化的粘合剂料丸沉积在熔化区域106之外的熔化器102的区域中而导致过载熔化器102。最小液位Lmin是最小填充液位，该最小填充液位被选择以确保在整个普通操作期间熔化区域106基本上保持被粘合剂填充而不会在来自于进料软管26的未熔化的粘合剂的连续粘合剂补给之间发生排空。最小液位Lmin和目标液位Lt限定了在持续操作期间所允许的粘合剂液位La的范围的液位范围L &的界限。
[0016]每当粘合剂液位La下降到低于最小液位Lmin时，控制器18引导空气通过真空组件24以补充粘合剂A，以确保熔化器102在持续操作期间一直保持为基本上满的(即在液位Lt的液位范围L &内)。在一些实施例中，控制器18可以响应于指示粘合剂液位La已经低于最小液位Lmin的任何液位信号I s而将来自空气控制阀24的固定持续时间的空气脉冲经由空气软管35B引导至真空组件24。每当粘合剂液位匕下降到可允许的液位之下时，该方法补充固定量的粘合剂A。在可替代的实施例中，当液位信号Is指示粘合剂液位La已经下降到最小液位Lmin之下时，控制器18可以替代地打开至空气软管35B的空气控制阀17，并且仅当液位信号Is指示粘合剂液位La已经上升到目标液位L 上时，关闭至空气软管35Β的空气控制阀17。在任一情况下，控制器利用经由高度h感测到的粘合剂液位匕来确保在系统10的持续操作期间熔化区域106保持粘合剂A基本上为满的。真空组件24、进料软管26、空气控制阀17、控制器18和液位传感器110 —起构成进料系统，该进料系统每当粘合剂液位La离开液位范围L Λ时响应地再次填充熔化器102。
[0017]图3是液位传感器110及包括空气软管108和传感器壳体112