专利名称：具有电池低电压保护的电子润滑油枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于配送润滑流体的计量枪或喷嘴。
在现有技术中，这样的装置采用机械计量机构。这些机构有很多零件，这些零件容易磨损。
电子控制使得制造成本更低，但是为了获得这些优点，还必须克服在转换成电子装置时产生的某些问题。
为了便于使用和移动，该电子装置必须有它们自身的电源，通常是由电池提供。对于电池，有电池寿命的问题和保证该电池不会在阀处于打开位置时失效的问题。
本发明的一个目的是提供一种电子控制计量装置，该装置与原有的机械装置相比，制造成本更低，且易于维修。此外，该装置能够在电池电压太低时防止开始电池循环(battery cycle)。
对于多个配给量(batch)大小，该装置可以很方便地进行编程，且该装置还可以在自动关闭的模式下工作。
通过下面对优选实施例的说明，本领域普通技术人员除了能够了解本发明的上述目的和优点外，还可以了解本发明的其它目的和优点。在说明中将参考附图，该附图形成说明书的一部分，且该附图表示了本发明的实例。不过，这些实例并不是穷举了本发明的各种实施例，因此，还涉及权利要求，该权利要求在说明书的后面，用于确定本发明的范围。
该装置还包括仪表前盖部分18，该仪表前盖部分18安装在可视显示器19的周围；以及一组六个编程键20和一个机械按钮21，它们将在后面更详细地介绍。
参考图3，润滑流体流入进口孔16，并通过供给通道22流向阀室23。阀部件24，尤其是称为滑阀(valve spool)的阀部件垂直布置在阀座中，以便上下运动，从而控制流过阀室23的液体流。在阀部件23的另一侧，倾斜的第二供给通道25与计量室相连，在该计量室中，两个偏心计量齿轮26响应液体流而转动。该液体流过计量齿轮26，并从出口孔17流出。
可以看见，按钮21与阀部件24直接机械连接，它是应急按钮21，用于关闭阀(如图3所示)和切断液体流。
电子电路板27安装在外壳10的头部12的显示器19和编程键20的下面(
图1和3)。一个大电容器28与微电子处理器29、簧片开关30、显示器19以及下面将介绍的其它部件一起安装在电路板27上。处理器29的电能由位于外壳10的扳机护环部分15内的四节AAA电池31提供。
处理器29执行在存储器中储存的控制程序，以便计数由齿轮26产生并通过簧片开关30检测的单位流量的计量脉冲，并在显示器19上显示该值。该显示器19能够显示流动参数，例如包括总容积和流量。
计量齿轮26包括永磁体(未示出)。当该齿轮26和磁体旋转时，由于由永磁体产生的磁场的极性改变，它们使得簧片开关30打开和关闭。由簧片开关30产生的电脉冲传送给位于电路板27上的处理器29。
计量装置10具有手动操作模式和自动操作模式。
在手动模式中，将扳机14压向手柄13将使得该扳机14与阀部件24的顶端33接触，并使该顶端33运动，从而使滑阀24向上升高到使阀室23与供给通道22连通的位置。阀室23也与供给通道25连通，以便形成使流体从进口16通向齿轮26并最终通向出口17的流动通路。计量齿轮26的转速与液体的流量成正比。
当用户对显示器19上显示的液体配送容积满意时(图5)，用户释放扳机14，这使得阀部件24在沿阀部件24的一部分布置的复位弹簧32的帮助下返回其初始或堵塞位置，从而终止液体流。然后再从显示器19上读出最终的传送容积。
在自动预定配送模式下的操作与手动操作类似，除了在压扳机14之前通过合适的预定配给量值对计量仪器进行编程。一旦完成编程，处理器29监测计量仪器的通过量，并在达到程序设定值时自动关闭阀23、24，以便终止液体的传送。
编程通过编程键20并结合显示器19来完成。该计量仪器可以以各种单位进行编程，并直到值“999”。显示器19既可以向上计数直到程序设定值，也可以从程序设定值向下计数直到零。在处理器29的存储器中可以储存直到总共六个的预定值，并且对于重复配给量能够重新调用。
当完成配给量编程后，按压扳机14(图3)，以便使流体开始流过装置10。不过，在自动模式中，阀23、24通过插入在阀部件24上机械加工成的槽35中的球34而保持在打开位置。该球34再通过锁定螺线管36的锁定作用而保持在阀部件24的槽35中，该锁定螺线管36从电容器28中接受进行啮合所需的能量。与锁定螺线管36啮合的信号由处理器29提供，该处理器29接收从安装在电路板27底侧的传感开关37(图3)发出的、关于阀部件24的位置的信号。该开关37间接检测扳机14的位置，以便能对电容器28的放电以及球34在阀部件24的槽35中的啮合进行正确定时。处理器29定时成间隔放电，例如间隔25微秒。当扳机14闭合时，开关37向处理器29发送一个信号，该处理器29再控制电容器28的放电时间。这使得将阀部件24锁定在打开位置所需的能量最小，从而延长电池31的寿命。
在以自动模式进行流体传送的过程中，任何时候都可以通过按压手动超控按钮21来中断通过装置10的流体流。按钮21与阀部件24(图3)直接相连，按压时，该按钮将迫使球34离开槽35，并解除磁锁定螺线管36的锁定。一旦解锁，阀部件24将能够落下至关闭位置，从而终止流体流。通过再次压扳机14和重新开始自动配送功能，可以重新使流体流过该装置。流动将一直持续，直到达到初始的程序设定值。
当已经传送完程序设定的配给量值时，不需要操作手动按钮21，处理器29发送使电容器28放电的信号，从而发送一个极性相反的脉冲作为螺线管解锁信号。该瞬时脉冲克服螺线管36(图3)的锁定功能，从而释放球34和使阀部件24返回至终止流体流的位置。
处理器29检测电池31的可用电压，并确定是否有足够的能量可用于成功操作该装置。该电池检测作用进行两级操作。
当电池电压降低至低于第一特定值时，处理器29打开显示器19上的低电压电池标记38(图5)，以便通知用户需要更换电池。该第一指示仅仅是提示性质，该装置还能够继续以所有模式操作。
当电池电压降低至更低的第二电池电压界限值时，在显示器19上的低电压电池指示标记38仍然闪亮，但是将不再允许该装置在自动模式下操作。自动标记45、数字46、48和计数方向箭头53都将从显示器19的屏幕上消失。这防止用户开始预定配给量的操作，该预定配给量的操作可能由于电池31缺电而不能自动停止。不过，这时该装置还可以在手动模式下使用，直到电池31不能操作处理器29或显示器19的时候。
当电池完全没电时，只要将扳机14压向手柄12，该装置还可以作为没有计量阀的装置而利用扳机14来进行操作，以便控制滑油流。
参考图5，安装在电路板27上的电子控制电路40包括处理器29，在优选实施例中，该处理器29由Texas Instruments，Inc的、具有存储器的MSP 430微电子处理器29提供。控制程序指导储存在处理器的存储器中，以便执行这里所述的控制功能。EEPROM(电可擦可编程只读存储器)41也与处理器20连接，以便储存用户设定和配给量历史。晶体振荡器电路42提供用于驱动处理器29的定时信号。该处理器29读出编程键20的输入。它将数据传送给显示器19，该显示器19有5个较重要数字43、三个单位测量值数字44、低电压电池指示标记38、自动模式指示标记45、用于指示配给量模式的数字48以及用于指示配给量数的三个数字46。处理器29还传送控制信号，以便能锁住螺线管36(SOL.锁定)和能使螺线管36解锁(SOL.解锁)。这些都通过功率晶体管电路47而与螺线管36相连。处理器29还检测从簧片开关30和扳机检测开关27发出的输入信号。处理器29通过电池检查电路50检测电池31的电压。该电池向调压电路49供给6伏未调压直流电，该调压电路49向控制电路40中的其它电路供给3.5伏直流电。电容器38通过二极管51与电池31连接，以便通过电池31以6伏未调压直流电来进行充电。
为了在自动模式中对该装置进行编程，按压“AUTO”键20e(图4)，直到元素43、44、45、46和53显示在屏幕显示器19上，如图5所示。这时，该装置处于配给量编程模式。紧接在自动模式指示标记45后面的第一数字48将闪亮。有7个值，0-6。按压“TOTAL/UP”键20d(图4)，将使值从0至6滚动。值“0”是自动模式的偏离设置(off setting)。使装置处于该模式将使得配给量功能失效。当模式数字增加到“1”时，通过利用“10/HISTORY”键20a、“1”键20b和“0.1/FLOW RATE”键20c来选择配给量大小，可以将数字46设定成配给量值。当现在按“RESET/RIGHT”键20f时，向上计数/向下计数箭头53将闪亮。现在可以利用“TOTAL/UP”键20d来调节计数。在正常操作过程中，当装置处于向下计数模式中时，按压“RESET/RIGHT”键20f将清除以前的总数，并以选择的配给量值来代替它。在向上计数模式中，按压“RESET/RIGHT”键20f将使得主数字被零取代。当进行完所有配给量选择后，再次按压“AUTO”键20e并保持住，直到完全充满屏幕。然后，该装置将自动重置。这时，闪亮的配给量模式数将是在屏幕上显示的选择，但是选择数的数字自身是不可见的。这有助于用户确定它是否处在自动程序模式。
当不处于编程模式中时，按压“TOTAL/UP”键20d将显示已经通过装置的液体的总容积，并持续三秒，然后将显示重置的总容积并持续三秒。它将在这两个总容积值之间进行交替。为了清除重置的总值，当可以看见重置的总值时按压“RESET/RIGHT”键20f。通过选择初始编程模式和从升到品脱、加仑或夸脱来改变单位，或者以相反方式来改变单位，可以清除该总值。通过按压和保持“TOTAL/UP”键20d和“AUTO”键20e，可以看见比例系数值。
该装置显示前5个配给量。通过简单地按压“10/HISTORY”键20a，屏幕将显示最近的配给量容积。只要保持该键20a，显示器19将递增显示全部5个以前的配给量。
为了利用计量仪器进行定量配给，如上所述输入合适的值，并确定计数方向，然后操作扳机。当配送完所希望的容积时，该计量仪器将通过关闭阀23、24而停止流动。当这时用户希望加满时，可以再次操作扳机14并保持住，直到满足所希望的结果。当结束时，按压“RESET/RIGHT”键20f，该计量仪器准备用于下一个配给量。按压“RESET/RIGHT”键20f，以便清除旧的配给量和开始新的配给量。通过按压红色的手动按钮21，可以中断配给量。
该装置能够检测和显示流量。对于流过该装置的液体，按压“0.1/FLOWRATE”键20c，将在配给量选择数字46处显示流量，直到释放该键20c。当在没有流量的情况下按压键20c时，屏幕将不显示流量。
这里介绍了本发明的方法和装置的优选实施例。但是本领域普通技术人员应当知道，可以在本发明的精神和范围内进行变化，因此，下面的权利要求对本发明的实施方式进行了定义。
权利要求
1.一种配送一定量的润滑液体的方法，该方法的特征在于手动驱动扳机，以便操作阀，使该阀从关闭位置到打开位置；向电操作锁住装置瞬时供能，以便保持打开该阀，从而使液体开始流动；测量液体流量的参数；以及响应等于预定量的参数，并再次向锁定装置瞬时供能，以便使该阀能够返回关闭位置，并终止液体流动；因此，锁住装置的瞬时供能将保持至少一电池的寿命。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征还在于监测电池向该装置供电的状态；以及响应检测的电池低电压状态，并使电操作锁定装置失效。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征还在于响应用户的操作，手动超控该锁住装置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征还在于瞬时供能由充电的电容器的放电而引起的。
5.根据权利要求4所述的方法，该充电的电容器的放电进行一个时间间隔控制。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征还在于检测该阀从关闭位置向打开位置的操作，并响应该阀的操作而使电容器开始放电。
7.一种用于传送预定容积的液体润滑剂的装置，该装置的特征在于阀，该阀包括布置成控制液体通过供给通道向出口流动的阀部件；电操作锁定机构，用于将该阀部件保持在打开位置，在该打开位置，供给通道对液体流敞开；可手动操作的部件，用于使阀部件从关闭位置向打开位置运动；计量装置，该计量装置可操作地测量液体流量的参数；以及控制电路，用于检测可手动操作的部件的运动，并对它进行响应，以便向电操作锁定机构供能，从而将该阀部件保持在打开位置；以及其特征还在于该控制电路可操作地与计量装置连接，以便测量单位流量参数，并且该控制电路响应等于预定值的流量参数，使得锁定机构再次供能，以便使阀部件返回关闭位置。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征还在于该装置包括可视指示器，该控制电路用于接收从插入该装置内的电池发出的电力，且该控制电路通过电池电平来监测可用电压水平，并响应电池低电压状态，驱动可视指示器以显示电池低电压状态。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征还在于该控制电路用于接收从插入该装置内的电池发出的电力，且该控制电路通过电池电平来监测可用电压水平，并响应电池低电压状态，使锁定机构的供能失效。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征还在于可手动操作的停止按钮可操作地与所述阀部件连接，以便手动解除该锁定机构的锁定，从而关闭该阀和停止液体流动。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征还在于可视显示器，一组编程键靠近该可视显示器；可手动操作的按钮布置成靠近该编程键。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征还在于电容器，该电容器响应由处理器发出的控制信号而放电，以便向锁定机构供能。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征还在于处理器在经过一个时间间隔后控制充电电容器的放电。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征还在于传感器，用于通过检测阀部件的位置而检测阀的操作，且用于向控制电路发出信号。
全文摘要
一种用于传送预定容积的流体例如润滑油的装置，包括外壳(10)，该外壳(10)具有进口孔(16)、出口孔(17)和用于使流体从进口孔(16)向出口孔(17)流动的供给通道(22、24)。包括阀部件(24)的阀布置成控制流过阀室(23)的液体流。该阀手动驱动至打开位置，并通过锁定螺线管(36)的瞬时供能而保持住。当流体容积达到预定容积时，锁定螺线管(36)再次供能，以便释放阀部件(24)，从而使该阀部件(24)能够返回关闭位置。在电池低电压状态下，锁定螺线管(36)可以失效，这样，该阀只能够手动保持打开，从而防止在阀打开的情况下电失效。手动按钮(21)直接与阀部件(24)连接，以便手动关闭该阀。本发明还公开了一种用于控制流体的配送方法。
文档编号G01F13/00GK1429177SQ01809597
公开日2003年7月9日 申请日期2001年5月4日 优先权日2000年6月16日
发明者罗伯特·J·费尔, 理查德·R·博伊尔, 约瑟夫·S·西蒙, 罗纳德·D·本森 申请人:巴杰米特公司