用于热熔配给系统的电力管理的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开大体涉及用于配给热熔黏合剂的系统。更具体而言，本公开涉及针对热熔 配给系统的电力管理。
【背景技术】
[0002] 热熔配给系统典型地用在制造装配线中，以自动地配给使用在诸如箱、纸盒等的 封装材料的构建中的黏合剂。热熔配给系统传统地包括材料罐、加热元件、泵和配给器。使 用加热元件将固态聚合物颗粒熔化于罐中，然后才由泵供应到配给器。因为在允许冷却的 情况下熔化的颗粒会重新固化为固态形式，所以在从罐到配给器的过程中熔化的颗粒必须 保持温度。这通常要求在罐、泵和配给器中布置加热元件并且加热连接那些部件的任何管 道或管状物。而且，传统的热熔配给系统通常利用具有大容积的罐，使得在其中包含的颗粒 被熔化之后可能发生延长的配给时段。然而，罐内的大量颗粒要求大段时间以完全熔化，这 增加了系统的启动时间。例如，典型的罐包括沿着矩形的重力给料罐的壁排列的多个加热 元件，使得沿着壁熔化的颗粒防止了加热元件高效地熔化容器中央的颗粒。熔化这些罐中 的颗粒所需的延长的时间增加了由于延长的热暴露所导致的黏合剂的"炭化"或变黑的可 能性。
【发明内容】
[0003] 根据本发明，一种热熔配给系统包括：熔化器，用于对热熔颗粒进行加热以产生热 熔液体；配给系统，用于管理所述热熔液体；多个加热器，所述多个加热器与所述熔化器和 配给系统的不同区域相关联；以及控制器，所述控制器在所述多个加热器之间分配电力。所 述控制器基于总电流目标、温度设定点、所述加热器中的每一个的电流消耗和所存储的优 先级标准，确定电力的所述分配。
[0004] 另一实施例是控制对热熔配给系统内的热熔黏合剂的加热的方法，所述热熔配给 系统在多个区域中具有加热器。所述方法包括：接收输入电力和按时分方式向所述加热器 分配所述电力，所述电力的分配依据总电流目标、温度设定点、所述加热器中的每一个的电 流消耗和优先级标准。
【附图说明】
[0005] 图1是用于配给热熔黏合剂的系统的示意图。
[0006] 图2是示出了与图1类似的包括由熔化器和泵进料的四个配给器和四个管状物的 热熔系统的控制器的框图。
[0007] 图3是示出了图2的控制器的多区域温度控制模块的电路的框图。
【具体实施方式】
[0008] 图1是系统10的示意图，所述系统10是用于配给热熔黏合剂的系统。系统10包 括冷段12、热段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，冷段 12包括容器20和进料组件22,所述进料组件22包括真空组件24、进料管26和入口 28。在 图1所示的实施例中，热段14包括熔化系统30、泵32和配给器34。空气源16是供应到系 统10的冷段12和热段14二者中的部件的压缩空气的源。空气控制阀17经由空气管35A 连接到空气源16,并且选择性地控制从空气源16通过空气管35B到真空组件24以及通过 空气管35C到泵32的马达36的空气流。空气管3?绕过空气控制阀17将空气源16连接 到配给器34。控制器18与系统10的各种组件（诸如空气控制阀17、熔化系统30、泵32和 /或配给器34等）通信连接，以控制系统10的操作。
[0009] 冷段12的部件可以在室温下操作，不需要被加热。容器20可以是用于容纳供系 统10使用的大量固态黏合剂颗粒的料斗。例如，适合的黏合剂可以包括诸如乙烯醋酸乙烯 酯（EVA)或茂金属之类的热塑性聚合物胶。进料组件22将容器20连接到热段14以用于 将固态黏合剂颗粒从容器20递送到热段14。进料组件22包括真空组件24和进料管26。 真空组件24位于容器20中。来自空气源16和空气控制阀17的压缩空气被递送到真空组 件24以创建真空，这引起固态黏合剂颗粒流进真空组件24的入口 28中并且然后通过进料 管26流到热段14。进料管26是尺寸为直径显著大于固态黏合剂颗粒的直径的管状物或其 他通道，以允许固态黏合剂颗粒自如地流经进料管26。进料管26将真空组件24连接到热 段14〇
[0010] 将固态黏合剂颗粒从进料管26递送到熔化系统30。熔化系统30可以包括容器 (未示出）和电阻加热元件（未示出），所述电阻加热元件用于熔化固态黏合剂颗粒以形成 液体形式的热熔黏合剂。可以调整熔化系统30的尺寸，以使其具有相对小的黏合剂容积 (例如大约0. 5升），并被配置为在相对短的时间段内熔化固态黏合剂颗粒。泵32由马达 36驱动以将热熔黏合剂从熔化系统30通过供应管38抽吸到配给器34。马达36可以是由 来自空气源16和空气控制阀17的压缩空气的冲力驱动的空气马达。泵32可以是由马达 36所驱动的线性活塞泵。在图示的实施例中，配给器34包括歧管40和模块42。在歧管40 中接收来自泵32的热熔黏合剂并经由模块42对其进行配给。配给器34可以选择性地放 出热熔黏合剂，借此，热熔黏合剂从模块42的出口 44喷出到物体（例如包、箱或受益于由 系统10配给的热熔黏合剂的其他物体）上。模块42可以是作为配给器34的部分的多个 模块之一。在备选实施例中，配给器34可以具有不同配置，例如手持式枪式配给器。可以 对热段14中的部件（包括熔化系统30、泵32、供应管38和配给器34)中的一些或全部进 行加热，以在配给过程期间在整个热段14中使热熔黏合剂保持液态。
[0011] 系统10可以是工业过程的一部分，例如，用于打包和密封纸板包装和/或包装箱。 在备选实施例中，可以针对特定工业过程应用按照需要对系统10进行修改。例如，在一个 实施例中（未示出），泵32可以与熔化系统30分离并且代之以附接到配给器34。然后，供 应管38可以将熔化系统30连接到泵32。
[0012] 在图1中所示的实施例中，单个管状物38和配给器34被示出为由熔化系统30和 配给器32提供进料。在其他实施例中，可以从单个熔化器和泵向多个配给器和管状物提供 进料。图2示出了与图1的系统10类似的系统10A，不同在于：系统IOA包括四个管状物 H1-H4和四个相关联的配给器D1-D4。在该实施例中，控制器18控制系统IOA的总体操作， 包括向在系统IOA的热段中使用的所有加热器的电力分配。电力分配是按时分方式来执行 的，使得所有加热器接收到一份电力，但是总电流消耗不超过与可用于系统IOA的电力服 务一致的总电流目标。
[0013] 图2是与图1的系统10类似的热熔系统IOA的框图，不同在于系统IOA被配置为 利用多个管状物和配给器进行操作，图2示出了控制器18,所述控制器18包括高级显示模 块（ADM) 50、多区域温度控制模块（MZTCM) 52A和52B、以及CAN网络54、熔化器和泵加热器 56、熔化器电阻温度检测器（RTD) 58、熔化等级传感器60、真空电磁阀62、泵电磁阀64、泵循 环开关66、管状物H1-H4和配给器D1-D4。管状物H1-H4分别包括管加热器70A-70D和RTD 72A-72D。类似地，配给器D1-D4分别包括配给器加热器74A-74D和RTD 76A-76D。
[0014] 系统IOA被视为具有包含一个或更多个加热器的九个不同加热区域：四个区域由 管状物H1-H4表示，四个区域由配给器D1-D4表示而区域Ml由熔化系统30和泵32表示。 在该特定实施例中，尽管使用多个加热器，但是熔化器和泵加热器56被视为单个区域。在 一个实施例中，熔化系统30包括三个加热器（围绕熔化系统30的外表面的带式加热器、熔 化系统30的中心处的核心加热器和位于熔化系统30的底座中的底座式加热器）。在相同 实施例中，单个加热器可被用于泵32。可以基于来自模块52A的选择信号，改变接收电力 的区域Ml中的加热器的分组。这允许一个分组用于预热，而另一分组用于正常的运行时操 作。
[0015] 控制器18将电力从电源80分配到九个区域中的加热器。该电力的分配是按时分 方式完成的，这是因为所有加热器的电流消耗的联合会超过从电源80可获得的电流。
[0016] 系统IOA通常使用在将具有可用的AC电力的工厂或制造设施中。具体电力服务 可能因设施不同而不同，并且在同一设施内也可能不同。例如，交流（AC)电力可以是单相 的、三相差量的或具有中性线的三相Y形的。可用的AC电压可以例如是230伏特单相、230 伏特三相或400伏特三相。在一些情况中，标称电压可以不是230伏特，而是可以代之以更 低的电压（例如208伏特）。
[0017] 电源80包括由电路断路器（未示出）提供的过电流保护。电路断路器限制的示 例是20安培、30安培、40安培和50安培。可用电力的变化的电压、相位和电流限制对诸如 图1和2中所示的系统10和IOA的热熔系统的实现方案提出了挑战。
[0018] 在图2中所示的实施例中，控制器18包括两个多区域温度控制模块52A和52B。 模块52A控制在由管状物Hl和H2、配给器Dl和D2表示的区域和由熔化系统30和泵32表 示的区域Ml之间的按时分方式的AC电力的分配。模块52B负责对由管状物H3和H4以及 配给器D3和D4表示的区域的电力分配。
[0019] 模块52A还控制熔化系统30和泵32连同冷段12(在图1中示出）的操作，所述 冷段12包括容器20和由真空组件24、进料管26和入口 28形成的进料组件22。模块52A 基于由熔化等级传感器60所感测的熔化系统30内的熔化等级或