用于分配含均匀分布合成材料的流体的流体分配器和方法
【专利摘要】本发明涉及用于分配含均匀分布合成材料的流体的流体分配器和方法。该流体分配器和方法用于使用具有注射器筒的流体分配器，注射器筒保持含分布合成材料的流体。流体分配器包括：分配阀，该分配阀能被操作以分配流体；和联接器，该联接器用于使注射器筒流体连接到分配阀。流体分配器还包括：支撑框架，该支撑框架用于以可旋转的方式支撑注射器筒；和机动驱动单元，该机动驱动单元被构造成使注射器筒旋转。经由机动驱动单元使注射器筒旋转，以在流体内使合成材料均匀分布，用于分配流体。
【专利说明】用于分配含均匀分布合成材料的流体的流体分配器和方法
【技术领域】
[0001]本发明大体涉及一种流体分配器和一种用于分配流体的方法，本发明尤其涉及一种用于与保持含分布合成材料的流体的注射器筒一起使用的流体分配器和分配流体的方法。
【背景技术】
[0002]通常，在流体分配领域，用于与注射器筒流体供应储存器一起使用的具有各种类型分配阀的流体分配器是众所周知的。用于所述流体分配器的应用在宽范围变化，并且由此，保持在注射器筒内的流体也是如此。这些流体可以包括单成分流体或多成分流体，如包括合成材料的流体。该合成材料可以包括流体材料和/或微粒材料的任何组合。优选地，该合成材料具有均匀混合的浓度，而不是可变的浓度。均匀的浓度较可变的浓度是优选的，这是因为多成分的流体通常被混合以在使用中提供特定的一致的材料性能。另一方面，从具有可变的材料特性的流体分配器中分配的未混合的流体具有可变的成分浓度，这在最终产品中产生不可接受的变化，或导致流体无法用于其预期目的。
[0003]多成分流体可以包括由悬浮在轻重量成分流体或具有不同密度的多种流体中的较重重量的微粒组成的合成材料。由此，由于重力的影响，这些多成分流体随时间的推移趋于分离或沉淀。该沉淀可以发生在注射器筒与流体分配器一起使用之前或甚至发生在注射器筒与流体分配器一起使用期间。例如，注射器筒可以保持包括用于在发光二极管(LED)的生产中使用的荧光微粒材料的流体硅密封剂流体。荧光材料微粒比流体硅密封剂重，由于重力的影响其导致荧光材料从硅密封剂流体沉淀出来。因此，由此产生的流体/微粒混合物具有随着时间的推移渐增变化的浓度。随着分配流体/微粒混合物，流体混合物中的微粒浓度可以根据各应用而变化。作为一个实例，这种影响可以在由生产期间制造的LED产生的光中产生颜色变化。
[0004]目前，分配趋于沉淀的多成分流体的制造商可以在将注射器筒安装到流体分配器内之前，主动使成分均匀分布。以这种方式，在流体从流体阀的初始分配后，可以防止成分沉淀的负面影响。此步骤增加分配过程的时间和成本。此外，对于多成分流体，在初始分配之后仍可以发生分别成分的沉淀或分离。这引起用于分配具有均匀成分浓度的流体的有限的时间周期。在注射器筒在有限的时间周期期间不能有效地排空的情况下，制造商必须要么丢弃剩余流体，要么移除注射器筒以再次主动地使剩余的流体分布成均匀的浓度。
[0005]需要一种流体分配器和用于分配具有合成材料的流体的方法，来解决目前的挑战和特性诸如如上所述的挑战和特性。
【发明内容】
[0006]在一个实施例中，本发明提供一种流体分配器，该流体分配器用于与保持含分布合成材料的流体的注射器筒一起使用。通常，该流体分配器包括能被操作以分配流体的分配阀、联接器、支撑框架和机动驱动单元。联接器被连接到分配阀，用于使注射器筒与分配阀流体连接。流体分配器的支撑框架用于以大体水平取向、大体邻近所述分配阀地以可旋转的方式支撑所述注射器筒，以使注射器筒与联接器对准。此外，机动驱动单元被构造成使注射器筒旋转以使合成材料在流体内均匀分布。
[0007]在一方面中，联接器具有静止部和枢转部。静止部被固定连接到分配阀，并且枢转部用于被固定连接到注射器筒。此外，枢转部能相对于静止部旋转，用于将以可旋转的方式支撑的注射器筒联接到分配阀。
[0008]在另一个方面中，支撑框架被固定到分配阀，并从分配阀延伸。支撑框架也能够相对于分配阀调节，用于容纳可变尺寸的注射器筒。通常，支撑框架包括:以操作方式固定到分配阀的主支撑构件、筒支撑构件和马达支撑构件。筒支撑构件以可调节的方式被安装到主支撑构件，并且被构造成支撑该注射器筒。马达支撑构件还以可调节的方式被安装到主支撑构件，其中机动驱动单元被安装到马达支撑构件。此外，筒支撑构件和马达支撑构件能够在纵向上沿主支撑构件调节，用于容纳可变尺寸的注射器筒。
[0009]流体分配器的各个其它方面包括:驱动构件，该驱动构件被附接到机动驱动单元；和从动构件，该从动构件用于附接到注射器筒。从动构件以操作方式接合驱动构件，用于使注射器筒旋转并维持流体内的微粒悬浮。机动驱动单元也能够相对于该分配阀调节，用于容纳可变尺寸的注射器筒。
[0010]此外，该合成材料包括非常高密度的材料和非常低密度的材料。流体分配器进一步包括以操作方式连接到机动驱动单元的控制单元。控制单元引导机动驱动单元以使注射器筒以周期间隔旋转，从而在重力的影响下促进该高密度的材料和该低密度的材料均匀分布。该旋转可以是在反时针方向、顺时针方向或者反时针方向和顺时针方向的任何组合的方向上周期性的，用于使高密度的材料和该低密度的材料均匀分布。
[0011]至于使用本发明的实施例，将注射器筒联接到该分配阀，以使注射器筒和分配阀处于流体连通。还将该注射器筒以可旋转的方式安装在支撑框架上，且使注射器筒处于大体水平取向上。此外，经由机动驱动单元使注射器筒旋转以使该合成材料在流体内均匀分布。从流体分配器分配含均匀分布合成材料的流体。
[0012]另外，注射器筒可以被周期性地旋转。该旋转可以在任何方向上，如反时针方向、顺时针方向、或反时针方向和顺时针的任何组合方向。例如，注射器筒可以在反时针方向和顺时针方向之间以周期间隔被来回旋转，或在一个方向上以周期间隔被旋转。
[0013]通过查阅下面接合附图的示例性实施例的以下详细说明会理解本发明的各种另外目的、优点和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并与本发明的上面给出的一般描述以及下面给出的详细描述一起用于解释本发明。
[0015]图1是根据本发明的一个实施例的用于与保持含分布合成材料的流体的注射器筒一起使用的流体分配器的前透视图。
[0016]图2是图1的分解透视图。
[0017]图3是图1的流体分配器的后透视图，其中遮挡盖被移除。
[0018]图4是大体在用于与图1的流体分配器一起使用的注射器筒的中心轴线上截取的示意性横截面图。
[0019]图5A是图1的流体分配器的局部横截面后视图，示出驱动齿轮与从动齿轮脱离。
[0020]图5B是图1的流体分配器的局部横截面后视图，示出驱动齿轮与从动齿轮接合。
[0021]图6A是图1所示的筒适配器和注射器筒的后筒部的分解透视图。
[0022]图6B是图1所示的筒适配器和注射器筒的后筒部的透视图，其中筒适配器被以可旋转的方式安装在注射器筒的后筒部上。
[0023]图6C是图1所示的筒适配器和注射器筒的后筒部的透视图，其中筒适配器被安装在注射器筒的后筒部上。
[0024]图7是根据本发明的第二实施例的用于与保持含分布合成材料的流体的注射器筒一起使用的流体分配器的后视图。
[0025]图8是根据本发明的第三实施例的用于与保持含分布合成材料的流体的注射器筒一起使用的流体分配器的后视图。
【具体实施方式】
[0026]参考图1，用于与保持含分布合成材料的流体14 (参见图4)的注射器筒12 —起使用的流体分配器10的实施例被安装到框架构件16。用于与本发明的示例性实施例一起使用的合成材料可以是具有不同密度或不同类型的两种或更多种液体，或者是包括具有不同密度的一种或多种悬浮微粒的液体。框架构件16进一步包括:框架孔18，框架孔18用于减少框架构件16的重量；和安装槽20，流体分配器10被安装到安装槽20中。然而，应当理解，框架构件16通常表示可以安装有流体分配器10的任何框架或类似的结构，以充分刚性地固定流体分配器10以用于分配流体14。例如，框架构件16可以被安装到任何结构如机器人(未示出)，用于选择性地接合和移动流体分配器10，或者被集成为包括流体分配器10的自动化系统的一部分。
[0027]通常，流体分配器10包括:分配阀22，该分配阀22能被操作以分配流体14 ;支撑框架24 ;机动驱动单元26 ;和联接器28，该联接器28被连接到分配阀22用于使注射器筒12与分配阀22流体连接。如图1所示，分配阀22被刚性地固定到支撑框架24。更具体的说，支撑框架24从分配阀22大体纵向延伸。然而，替代地，分配阀22可以通过不同的框架构件或等效结构相对于支撑框架24被固定定位，以使分配阀22和支撑框架24被充分定位用于以操作方式容纳注射器筒12。虽然本发明的示例性实施例含有一个注射器筒12，但根据本发明的原理还可以使用包括多个注射器筒12的套筒(未示出)。因此，本发明并不旨在限制于具有一个注射器筒12的用途。
[0028]支撑框架24大体邻近联接器28、以可旋转的方式支撑注射器筒12，用于将注射器筒12流体连接并以可旋转的方式联接到分配阀22。如图1所示，注射器筒12从联接器28大体纵向延伸。更具体的说，注射器筒12当由支撑框架24支撑时被大体取向成被与联接器28对准和联接。此外，支撑框架24能够相对于分配阀22调节，用于容纳可变尺寸和容积的注射器筒12。例如，这种可变尺寸的注射器筒包括但不限于10毫升注射器筒、30毫升注射器筒和55毫升注射器筒。
[0029]机动驱动单元26被构造成使以可旋转的方式安装到支撑框架24的注射器筒12旋转。由此，机动驱动单元26以操作方式接合注射器筒12，用于使注射器筒12旋转以均匀分配流体14内的合成材料，并维持合成材料在流体14内均匀分布。根据本发明的该实施例，使注射器筒12以周期间隔旋转预定的旋转量。然而，应当理解，该旋转还可以是连续的或以其它方式的旋转，用于使合成材料均匀分配在流体14内，用于分配流体14。为了控制注射器筒12的旋转，控制单元29如CPU可以通过操作方式被连接到机动驱动单元26，用于引导机动驱动单元26以使注射器筒12旋转。然而，应当理解，可以使用用于引导机动驱动单元26以使注射器筒12旋转的任何合适的机械结构或电子控制装置。此外，机动驱动单元26能够相对于分配阀22调节用于容纳注射器筒12。
[0030]图2示出本发明的一个实施例的分解透视图。用于与流体分配器10—起使用的注射器筒12进一步包括前筒部30、用于保持大部分流体14的中央筒部32和后筒部34。前筒部30包括凸出鲁尔锁(male Iuer lock) 36，凸出鲁尔锁36用于连接到与分配阀22流体连通的联接器28。与此不同，与前筒部30相反的后筒部34适于连接筒适配器38。更具体的说，后筒部34包括具有一对突出物42的周向环40。突出物42被构造成在插入筒适配器38内的一对凹部44中时锁定接合筒适配器38。下文说明有关筒适配器38到注射器筒12的锁定接合的附加细节(参见图6A-图6B)。虽然如本文所述本实施例将筒适配器38安装到后筒部34，但应当理解，筒适配器38可以通过紧固件或适于将筒适配器38紧固到注射器筒12的任何其它已知结构来安装。
[0031]用于以可旋转的方式支撑注射器筒12的支撑框架24还支撑机动驱动单元26。通常，支撑框架24包括芯部框架构件46、主支撑构件48、马达支撑构件50和筒支撑构件52。在本实施例中如图2所示且如图3详细所示，芯部框架构件46被安装到框架构件16，且位于分配阀22和主支撑构件48之间。由此，芯部框架构件46适于是流体分配器10从其安装到框架构件16的基础结构或在制造工厂或类似场合的任何类似结构。关于图2，芯部框架构件46被安装在框架构件16的安装槽20内。此外，芯部框架构件46包括多个安装孔54，可以使用多个紧固件56将各种部件安装到该多个安装孔54。该多个安装孔54遍及芯部框架构件46地被间隔开，以使芯部框架构件46能够容纳制造工厂所需的各种部件安装位置和/或构造。
[0032]芯部框架构件46还包括纵向部58,如图2所示且如图5更详细所示。纵向部58从分配阀22纵向延伸到主支撑构件48。主支撑构件48是圆柱形的，并从邻近芯部框架构件46的近端部60在纵向方向上沿纵向轴线64进一步延伸到远端部62。此外，引导孔66沿纵向轴线64的长度延伸穿过主支撑构件48。
[0033]另外，主支撑构件48具有方向朝向注射器筒12的安装位置引导的前部68和离开注射器筒12的安装位置引导的后部70。筒支撑构件52在后部70处通过多个筒支撑紧固件72被安装到主支撑构件48。筒支撑构件52到主支撑构件48的安装也能够沿纵向轴线64调节，以容纳可变尺寸和容积的注射器筒12。
[0034]如图2-图3所示，马达支撑构件50邻近前部68以可调节的方式安装到主支撑构件48。前部68包括延伸穿过前部68到引导孔66的沿纵向轴线64的纵向通道74。此外，前部68包括多个切口 76，该多个切口 76沿纵向轴线64的长度被定位，纵向轴线64横向通过纵向通道74延伸。每个切口 76适于处于可以通过可调节的方式安装马达支撑构件50的位置，以容纳可变尺寸和容积的注射器筒12。
[0035]筒支撑构件52被构造成以可旋转的方式支撑注射器筒12，用于与分配阀22联接。更具体的说，筒支撑构件52是大体L形，以使筒支撑构件52从其安装到后部70且围绕主支撑构件48的一端的位置处延伸到与联接器28对准的注射器筒保持器78。根据本实施方式，注射器筒保持器78由穿过筒支撑构件52的尺寸被设定成容纳注射器筒12的孔来限定，且可以具有不同的直径以容纳可变尺寸和容积的注射器筒12。因此，注射器筒12可以通过可旋转的方式被安装到与联接器28对准的支撑框架24。此外，注射器筒保持器78是圆的，以促进注射器筒12在使用期间的平稳旋转。
[0036]马达支撑构件50在引导孔66处通过纵向通道74以可调节的方式被安装到主支撑构件48。马达支撑构件50由通过引导紧固件83 (参见图5A或图5B)附接到安装板82的引导销80限定。引导销80被设置尺寸以配合在引导孔66中且以操作方式沿纵向轴线64滑动。附接到引导销80的安装板82从引导孔66，通过纵向通道74且从主支撑构件48向外延伸。此外，机动驱动单元26被安装到马达支撑构件50。由此，机动驱动单元26可以被沿纵向通道74的长度进行调节，以容纳变化尺寸和容积的注射器筒12。
[0037]为以可调节的方式将马达支撑构件50安装在固定位置中，安装板82下降或以其它方式被定位到多个切口 76中的任何一个中。每个切口 76包括上切口部84和下切口部86。一方面，马达支撑构件50位于下切口部86中，以使安装到机动驱动单元26的机动驱动单元26可以通过操作方式接合注射器筒12。另一方面，马达支撑构件50位于上切口部84中，以便以操作方式使机动驱动单元26与注射器筒12脱离，并增加机动驱动单元26和注射器筒12之间的间隙。由此，利用增大的间隙可以简化更换的注射器筒12的安装和拆除。
[0038]通常,机动驱动单元26包括电动马达88,该电动马达88通过以操作方式联接到电源的电线92 (未示出)而以操作方式被联接到速度控制器90。速度控制器90可以被独立地操作或与控制单元29结合地被操，作用于引导注射器筒12的旋转，如在下面更详细描述。电线保持器93被拧紧到电线92和马达支撑构件50，用于保持电线邻近马达支撑构件50。如本实施例所示，电动马达88和速度控制器90被安装到马达支撑构件50的前面94，并可经由前面94接入用于使用。然而，应当理解，电动马达88和速度控制器90可以通过任何操作布置被安装到马达支撑构件50。速度控制器90选择性地操作电动马达88的速度，用于调节注射器筒12的旋转速度。此外，机动驱动单元26还包括利用多个马达单元紧固件100被安装到马达支撑构件50的遮挡盖98和马达罩96，以防止意外接触到移动的部件。
[0039]图3示出流体分配器10的后透视图，其中将遮挡盖98从机动驱动单元26移除。这使得马达支撑构件50的背面102、以操作方式联接到电动马达88的驱动构件104和由筒适配器38的一部分限定的从动构件106暴露。马达支撑构件50包括速度控制孔108、马达轴孔110以及延伸通过前面94和背面102的电线槽111，这适于进一步将速度控制90、电动马达88和电线92安装到马达支撑构件50。虽然支撑框架24包括芯部框架构件46、主支撑构件48、马达支撑构件50和筒支撑构件52，应当理解，还可以利用各种结构的构造，如本文所述。由此，支撑框架24不旨在限制于本实施例。
[0040]电动马达88以可旋转的方式对驱动构件104进行驱动，该驱动构件104反过来以操作方式驱动从动构件106。如在本实施例中所示，驱动构件104直接接合从动构件106以使从动构件106旋转。此外，驱动构件104和从动构件106都是齿轮；然而，应当理解，可以使用以操作方式接合驱动构件104和从动构件106的任何方法。
[0041]如上所述，从动构件106由筒适配器38限定。因此，随着从动构件106旋转，筒适配器38也旋转。假设筒适配器38被刚性地固定到注射器筒12，则筒适配器38直接使注射器筒12旋转，用于维持合成材料在流体14内均匀分布。
[0042]如图3-4所示，筒适配器38还包括与注射器筒12的内部流体连通的供应接头112。可旋转的供应联接器113在一端处被附接到供应接头112，并且在另一端处被以操作方式连接到空气供应器(未示出)，用于将由箭头114所示的第一加压空气输送到注射器筒12的内部。这种供应联接器113的一个实例示于美国专利7，448，653中，其说明通过引用并入本文。供应联接器113允许注射器筒12在任何方向上连续旋转。在替代方案中，还可以使用不可旋转的供应联接器113 ;然而，注射器筒12通常会限于来回旋转。由此，筒适配器38限定注射器筒12的后壁115，以使第一加压空气114被密封在注射器筒12中以将筒活塞116从后筒部34朝向前筒部30迫使。筒活塞116的这种移动使流体14从注射器筒12通过联接器28分配到分配阀22中。
[0043]联接器28包括:枢转部117，该枢转部117与注射器筒12 —起旋转；和静止部118，该静止部118被固定到静止分配阀22。由此，联接器28适于将旋转注射器筒12流体连接到静止分配阀22。更具体的是，联接器28包括适配器119和可旋转的鲁尔连接器120。一个这种鲁尔连接器120由史密斯医疗公司以零件号码B1497HP制造。适配器119在一端处带有螺纹，并在另一端处设置凹入鲁尔锁，用于将鲁尔连接器120连接到该阴鲁尔锁。鲁尔连接器120在一端处具有凸出鲁尔锁，用于连接到适配器119的凹入鲁尔锁。鲁尔连接器120的另一端具有凹入鲁尔锁，该凹入鲁尔锁适于可相对于鲁尔连接器120的凸出鲁尔锁旋转。因此，鲁尔连接器120的凹入鲁尔锁端被连接到注射器筒12，以限定枢转部117。此外，鲁尔连接器120的凸出鲁尔锁端和适配器119限定静止部118。
[0044]通常，分配阀22包括分配器壳体121、以操作方式连接到电磁阀124的致动器122和与喷嘴模块128流体连通的活塞组件126。电磁阀124和喷嘴模块128包括内置螺纹，用于自紧固组装。多个分配器紧固件130延伸穿过分配阀22到达框架构件46，用于将分配阀22安装到框架构件46。活塞组件126在分配器壳体121的活塞孔131和喷嘴模块128内延伸。此外，致动器122在电磁阀124和分配器壳体121内延伸。根据本实施例，分配阀22通过空气输入联接器134接收第二加压空气，如箭头132所示。第二加压空气132经过致动器122，以通过附接到分配器壳体121的一组螺钉组件138来迫使活塞组件126抵抗保持在适当位置的偏压弹簧136。
[0045]由于活塞组件126抵抗弹簧136被偏压，合成材料如流体和微粒材料或两种不同的流体被均匀地分布在其中的流体14被分配到以操作方式连接到喷嘴模块128的活塞组件126中。一旦喷嘴128足够充满流体14，则电磁阀124使致动器122致动以使弹簧136偏压以操作方式抵抗流体14的活塞组件126，从而分配来自流体分配器10的流体14。第二加压空气132从流体分配器10通过排气端口 140被以操作方式分配。此外，喷嘴模块128还经由喷嘴空气输入端口 142被以操作方式连接到加压空气，以辅助分配流体14。虽然示出的分配阀22是非接触式喷射阀系统，但应当理解，可以使用用于分配流体14的任何分配阀22。例如，这种阀包括但不限于接触喷射阀系统、压电致动阀、时间-压力系统阀、喷雾系统阀、正排量系统阀、螺旋阀以及闸阀/滑阀。[0046]如图4所示,驱动构件104是能够旋转的,如由箭头144所示,用于从分配阀22的角度来看使注射器筒12反时针旋转，如由箭头146所示。然而，应当理解，注射器筒12还可以被顺时针旋转或以顺时针和反时针的任何组合旋转，以使合成材料均匀地分配在流体14内。如上所讨论的，支撑框架24被构造成在大体水平位置中支撑注射器筒12。然而，可以使用用于使合成材料在流体14内有效地均匀分布的具有水平分量的任何一般位置。根据本实施例，注射器筒12以距水平方向的约2.5°被支撑，以使前筒部30稍低于后筒部34。此外，该取向或旋转可以取决于用于与流体分配器10 —起使用的多成分流体而改变。虽然本实施例是包括荧光材料的硅密封剂流体，其它类型的流体可以包括但不限于标记墨或固体钎料膏。
[0047]图5A-图5B示出本实施例的机动驱动单元26相对于筒适配器38在脱离位置到接合位置之间移动。更具体的说，如图5A所示，引导销80以可旋转的方式位于引导孔66中，使得安装板82被与纵向通道74对准。如图5B所示，安装板82被与下切口部86中的任何一个对准用于枢转，如箭头148所示。更具体的是，具有所附接的机动驱动单元26的马达支撑构件50朝向筒适配器38枢转，直到驱动构件104接合从动构件106。
[0048]此外，马达支撑构件50可以进一步包括如图5B示意性示出的偏压元件150。偏压元件150可以适于增加驱动构件104和从动构件106之间的操作接合。偏压元件150可以进一步被安装在支撑框架24的顶上的偏压凹槽151内(参见图1-图3)。然而，应当理解，可以使用用于将驱动构件104偏压到从动构件106的任何结构，并不限制于如图5B示意性示出的实施例。
[0049]图6A-图6C示出注射器筒12的后筒部34和筒适配器38。通常，筒适配器38是具有外部152和内部154的环形盘。根据本实施例，外部152限定从动构件106，并包括围绕外部152整体的多个齿轮齿156。此外，外部152适于锁定地接收突出物凹部44，而内部154适于密封用于与流体分配器10 —起使用的后筒部34。比如，本实施例的筒适配器38示出内部154包括突起158，其中O形环密封件160围绕突起158。内部154还包括供应联接器112，该供应联接器112限定通过其的孔(参见图4)。
[0050]更具体的说，外部152包括突出物凹部44、一对突出物凸缘162，和棘爪凹槽164(参照图5A-5B)。突出物凹部44适于接收注射器筒12的卡突出物42，如图6B所示。此外，突出物42均包括棘爪166。一旦突出物42被插入到突出物凹部44制，则迫使使筒适配器38相对于注射器筒12旋转，直到每个棘爪166被抵着每个棘爪凹槽164配合，如由箭头168所示。由此，筒适配器38锁定接合注射器筒12且内部154密封后筒部34，用于保持经由空气供应管线113输送的第一加压空气114。一旦筒适配器38由O形密封件160密封到后筒部34，内部154限定注射器筒12的后壁115。
[0051]关于图1至图6C，利用用于与注射器筒12 —起使用的流体分配器10分配流体14的方法包括:将注射器筒12联接到分配阀22，以使注射器筒12和分配阀22流体连通。通过将凸出鲁尔锁36插入到联接器28的枢转部117中并将联接器28的静止部118连接到分配阀22，来使注射器筒12和分配阀22联接。
[0052]注射器筒12通过将注射器筒12以可旋转的方式安装到支撑框架24而被与连接器28对准。支撑框架24可以取决于注射器筒12的尺寸和/或容积而被相对于分配阀22进行调节，以容纳各种尺寸的注射器筒12。更具体的是，筒支撑构件52被调节成以可旋转的方式支撑注射器筒12，用于使注射器筒12对准分配阀22。另外，通过使棘爪166锁定接合到棘爪凹槽164，将筒适配器38以可旋转的方式安装到注射器筒12的后部70。因此，马达支撑构件50被调节以使安装到马达支撑构件50的机动驱动单元26以操作方式接合筒适配器38以使注射器筒12旋转。
[0053]使注射器筒12旋转用于维持在流体14内均匀分布的合成材料。注射器筒12的这种旋转可以包括周期旋转、连续旋转或者周期旋转和连续旋转的任何组合。在任何情况下，控制单元29引导机动驱动单元26，以使注射器筒12以一定速度和/或以一定周期时间间隔旋转，以在重力的影响下促进较高密度的材料相对于较低密度的材料均匀分布。
[0054]周期旋转包括使注射器筒12的旋转以周期间隔停止和起动。例如，周期旋转可以以大体180°的奇数倍而发生。用于周期旋转的这种奇数倍可以是大体180°、540°、900°等。周期旋转的方向可以是一个方向，例如反时针方向或顺时针方向，或者所述方向可以是在周期旋转中在顺时针和反时针方向之间的来回方向。例如，可以使注射器筒12以180°的周期间隔在一个方向如反时针方向上旋转。类似地，可以使注射器筒12以180°的周期间隔反时针旋转，然后以另一个180°的周期间隔在顺时针方向上旋转。此外，选择对在重力的影响下维持合成材料的均匀分布进行优化的用于周期间隔的时间。用于周期间隔中的每个的时间可以是相同的或可变的。更具体的说，根据本实施例，注射器筒12可以每6至8秒在I和2周之间重复旋转。甚至更具体的说，注射器筒12可以大体每12秒重复周期旋转约1.5周。
[0055]注射器筒12的旋转还可以是连续的。通常，连续旋转是注射器筒12在反时针方向或顺时针方向上的不停止的360 °旋转。此外，选择对在重力的影响下维持合成材料的均匀分布进行优化的旋转速度。注射器筒12的旋转速度可以是恒定的或可变的。例如，注射器筒12可以每分钟连续旋转约5周。
[0056]注射器筒12的旋转还可以是以周期间隔在反时针方向和/或顺时针方向上进行的完整的和/或部分的旋转的任何组合。因此，对于流体分配器10可以对旋转速度和周期间隔两者进行优化，以在重力的影响下维持合成材料的均匀分布。应当理解，马达88可以被直接操作或通过遥控器(未示出)操作，用于在速度和/或周期间隔的宽范围上起动、停止或反向注射器筒12的旋转。因此，注射器筒12的旋转不旨在限制于本文所描述的示例性实施例。
[0057]此外，通过将第一加压空气114通过供应联接器112注入筒适配器38中，来由分配阀22分配流体14。第一加压空气114对注射器筒12的内部进行加压，用于使筒活塞116抵抗流体14移动。因此，流体14从注射器筒12流入分配阀22中用于被分配。
[0058]图7是用于与安装到框架构件214的注射器筒212 —起使用的流体分配器210的第二实施例的后示意图。通常，流体分配器210包括分配阀216和从分配阀216延伸的用于支撑注射器筒212的支撑框架218。机动驱动单元220适于通过在分别由箭头222、224所表不的第一方向和第二方向之间来回线性致动来使注射器筒212旋转。此外,机动驱动单元220可以通过操作方式被连接到控制单元29 (参见图1)，以直接引导注射器筒212的旋转，如上所述。例如，机动驱动单元220可以使注射器筒212在第一方向和第二方向之间以半周增量周期旋转。由此，机动驱动单元220的驱动构件226是以操作方式接合注射器筒212的摩擦杆。在替代方案中，驱动构件226可以是以操作方式接合如下从动构件(未示出)的齿条，该从动构件被连接到注射器筒212且与图1-6C的实施例中所示的从动构件106类似。
[0059]根据图7所示的示例性实施例，机动驱动单元220被支撑以使其处于接合，即与注射器筒212接触。在替代方案中，框架构件214和驱动构件226中的一者或两者可以相对于彼此移动，用于提供在驱动构件226和注射器筒212之间的选择性的接合。相对于接合注射器筒212，框架构件214可以是静止的，而机动驱动单元220移动到与注射器筒212的接合。替代地，流体分配器210可以进一步包括机器人(未示出)，而机动驱动单元220可以由静止元件(未示出)代替。当机器人用来将分配阀216和注射器筒212定位在一个位置以将流体分配到工件上或基板上并且然后将分配阀216和注射器筒212移动到另一个位置用于使注射器筒212旋转时，本实施例可以是有用的。可以通过机器人沿静止元件竖直移动注射器筒212来使注射器筒212旋转。
[0060]一旦使机动驱动单元220或固定元件形成与注射器筒212的接合，在框架构件214与机动驱动单元220或固定元件之间的相对移动以操作方式使注射器筒212旋转。在机动驱动单元220的情况下，机动驱动单元220抵着注射器筒212线性致动，如上所述。在固定元件的情况下，机器人抵着固定元件线性致动注射器筒212，并且从而用作机动驱动单元。在这两种情况的任一种下，由机器人或机动驱动单元220在接合注射器筒212的同时产生的相对运动以操作方式使注射器筒212旋转。还应当理解，机动驱动单元220或固定元件可以包括摩擦杆或齿条，以接合并旋转注射器筒212。
[0061]图8是用于与安装到框架构件314的注射器筒312 —起使用的流体分配器310的第三实施例的后示意图。通常，流体分配器310包括分配阀316和从分配阀316延伸的用于支撑注射器筒312的支撑框架318。机动驱动单元320适于通过使驱动构件如由箭头322所引导的那样旋转来使注射器筒312旋转。此外，机动驱动单元320可以通过操作方式被连接到控制单元29 (参见图1)，以引导注射器筒312的旋转，如上所述。由此，机动驱动单元320的驱动构件324是以操作方式摩擦接合注射器筒312的摩擦板。应当理解，可以使用用于引起摩擦板或齿轮(未示出)使注射器筒312旋转的任何机动驱动单元320。
[0062]框架构件314可以将注射器筒312和机动驱动单元320两者支撑在固定位置中，用于接合和旋转注射器筒312。作为一个替代可选方案，框架构件314还可以包括:框架元件314a，该框架元件314a支撑机动驱动单元320 ;和分开的框架元件314b，该分开的框架元件314b支撑注射器筒312。因此，流体分配器310可以包括机器人(未示出)，以将注射器筒312或机动驱动单元320中的至少一者移动成与另一者的摩擦接合。例如，框架元件314b和注射器筒312可以处于固定位置中，并且然后机器人会将框架元件314a和所附接的机动驱动单元320移动成与注射器筒312接合或脱离。替代地，框架元件314a和机动驱动单元320可以处于固定位置中，并且然后机器人会将框架元件314b和所附接的注射器筒312移动成接合机动驱动单元320。
[0063]虽然本发明已通过其一个或多个实施例的描述进行了说明，且虽然已对所述实施例进行了非常详细的描述，但所述实施例不是将所附的权利要求的范围限定或以任何方式限制到这种细节。另外的优点和变型对于本领域的技术人员是显而易见的。因此，本发明在其更广泛的方面并不局限于所示出和所描述的具体细节、代表性的装置和方法以及说明性实例。因此，在不脱离总的发明构思的范围或精神的情况下，可以偏离这些细节。
【权利要求】
1.一种流体分配器，所述流体分配器用于与注射器筒一起使用，所述注射器筒保持含分布合成材料的流体，所述流体分配器包括: 分配阀，所述分配阀能被操作以分配所述流体； 联接器，所述联接器被连接到所述分配阀，用于使所述注射器筒与所述分配阀流体连接; 支撑框架，所述支撑框架用于以大体水平取向、大体邻近所述分配阀地以可旋转的方式支撑所述注射器筒，以便使所述注射器筒与所述联接器对准；以及 机动驱动单元，所述机动驱动单元被构造成使所述注射器筒旋转，以使合成材料在流体内均匀分布。
2.根据权利要求1所述的流体分配器，其中，所述联接器具有静止部和枢转部，所述静止部被固定连接到所述分配阀，而所述枢转部用于被固定连接到所述注射器筒， 其中，所述枢转部能相对于所述静止部旋转，用于将以可旋转的方式支撑的注射器筒联接到所述分配阀。
3.根据权利要求1所述的流体分配器，其中，所述支撑框架被固定到所述分配阀，并且从所述分配阀延伸出来。
4.根据权利要求1所述的流体分配器，其中，所述支撑框架能够相对于所述分配阀进行调节，以用于容纳可变尺寸的注射器筒。
5.根据权利要求1所述的流体分配器，其中，所述机动驱动单元能够相对于所述分配阀进行调节，以用于容纳可变尺寸的注射器筒。`
6.根据权利要求1所述的流体分配器，进一步包括: 驱动构件，所述驱动构件被附接到所述机动驱动单元，所述驱动构件能以操作方式通过所述机动驱动单元旋转； 从动构件，所述从动构件用于附接到所述注射器筒， 其中，所述驱动构件以操作方式接合所述从动构件，以用于使所述注射器筒旋转。
7.根据权利要求6所述的流体分配器，其中，所述从动构件是用于附接到所述注射器筒的后部的环形盘，所述环形盘具有外部和内部，所述外部邻近所述驱动构件并且适于以操作方式接合所述驱动构件，所述内部用于限定所述注射器筒的后壁并且适于将所述从动构件附接到所述注射器筒。
8.根据权利要求7所述的流体分配器，其中，所述从动构件的所述内部包括由通孔限定的输入端口，所述输入端口适于给所述注射器筒内的流体加压。
9.根据权利要求7所述的流体分配器，其中，所述驱动构件是驱动齿轮，而所述从动构件是从动齿轮，所述驱动齿轮直接啮合所述从动齿轮。
10.根据权利要求1所述的流体分配器，其中，所述机动驱动单元的速度能选择性地进行调节，以用于控制所述注射器筒的旋转速度。
11.根据权利要求1所述的流体分配器，其中，所述支撑框架包括能够相对于所述分配阀进行调节的马达支撑构件，所述机动驱动单元被安装到能够进行调节的马达支撑构件，以用于容纳可变尺寸的注射器筒。
12.根据权利要求1所述的流体分配器,其中,所述合成材料包括较高密度的材料和较低密度的材料，所述流体分配器进一步包括以操作方式连接到所述机动驱动单元的控制单元，所述控制单元被构造成引导所述机动驱动单元使所述注射器筒以周期间隔旋转，以在重力的影响下促进高密度的材料和低密度的材料均匀分布。
13.一种流体分配器，所述流体分配器用于与注射器筒一起使用，所述注射器筒保持含分布合成材料的流体，所述流体分配器包括: 分配阀，所述分配阀被构造成分配所述流体； 联接器，所述联接器被连接到所述分配阀，用于使所述注射器筒与所述分配阀流体连接，所述联接器具有静止部和枢转部，所述静止部被固定连接到所述分配阀，而所述枢转部用于被固定连接到所述注射器筒，使得所述枢转部能相对于所述静止部旋转，用于将以可旋转的方式支撑的注射器筒联接到所述分配阀； 支撑框架，所述支撑框架用于以大体水平取向、大体邻近所述分配阀地支撑所述注射器筒，以便使所述注射器筒与所述联接器对准，所述支撑框架被固定到所述分配阀，并且从所述分配阀延伸出来； 驱动构件，所述驱动构件被附接到机动驱动单元，所述驱动构件能以操作方式通过所述机动驱动单元旋转； 从动构件，所述从动构件用于附接到所述注射器筒； 其中，所述驱动构件以操作方式接合所述从动构件，以用于使所述注射器筒旋转，以使合成材料在流体内均匀分布。
14.根据权利要求13所述的流体分配器，其中，所述支撑框架能够相对于所述分配阀进行调节，以用于容纳可变尺寸的注射器筒。
15.根据权利要求13所述的流体分配器，其中，所述机动驱动单元能够相对于所述分配阀进行调节，以用于容纳可变尺寸的注射器筒。
16.根据权利要求13所述的流体分配器，其中，所述支撑框架进一步包括: 主支撑构件，所述主支撑构件被以操作方式固定到所述分配阀； 筒支撑构件，所述筒支撑构件被以可调节的方式安装到所述主支撑构件，并且被构造成支撑所述注射器筒；以及 马达支撑构件，所述马达支撑构件被以可调节的方式安装到所述主支撑构件，所述机动驱动单元被安装到所述马达支撑构件， 其中，所述筒支撑构件和所述马达支撑构件能够沿所述主支撑构件在纵向方向上进行调节，以用于容纳各种尺寸的注射器筒。
17.根据权利要求13所述的流体分配器，其中，所述合成材料包括较高密度的材料和较低密度的材料，所述流体分配器进一步包括以操作方式连接到所述机动驱动单元的控制单元，所述控制单元被构造成引导所述机动驱动单元使所述注射器筒以周期间隔旋转，以在重力的影响下促进高密度的材料和低密度的材料均匀分布。
18.一种利用流体分配器分配流体的方法，所述流体分配器用于与注射器筒一起使用，所述注射器筒包含有分布合成材料的流体，所述流体分配器包括分配阀和驱动单元，所述分配阀相对于支撑框架被定位，所述方法包括: 将所述注射器筒联接到所述分配阀，使得所述注射器筒和所述分配阀流体连通；将所述注射器筒以可旋转的方式安装在所述支撑框架上，其中所述注射器筒处于大体水平取向上；经由所述机动驱动单元使所述注射器筒旋转，以使合成材料在流体内均匀分布；以及分配含均匀分布的合成材料的流体。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，使所述注射器筒旋转进一步包括:使所述注射器筒的旋转以周期间隔停止和起动。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括:使所述注射器筒的旋转以大体180°的奇数倍周期性地重复。
21.根据权利要求18所述的方法，进一步包括:相对于所述分配阀调节所述支`撑框架，以容纳可变尺寸的注射器筒。
【文档编号】B65D81/32GK103786964SQ201310524074
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2012年10月29日
【发明者】斯蒂芬·R·德雅尔丹, 威廉·马克英杜, 罗伯特·W·斯普林霍恩 申请人:诺信公司