本申请要求2015年11月26日提交的名称为“sprayersystem(喷施器系统)”的美国临时专利申请62/260,290的优先权和权益，通过引用将该临时专利申请全文并入本文中。
背景技术：
本申请总体地涉及用于涂料的搅拌器。
出于美观或实用目的，喷施工具输出涂料的喷雾以涂布物体。例如，喷施工具可以用于对物体喷漆。在操作时，涂料储存在容器中直至其被输送或泵送至喷施工具。涂料可以包含悬浮于液体涂料内的多种固体颗粒组分，其一经施用就赋予涂层益处。令人遗憾地，涂料可能在容器中储存足够长的时间(例如，隔夜)以至涂料内的不同液体可能分离，和/或固体颗粒可能不再悬浮于液体涂料内。
技术实现要素：
以下概述与原始要求保护的发明范围相当的某些实施例。这些实施例并非意在限制要求保护的发明的范围，确切而言这些实施例仅意在提供对本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可以涵盖与下述实施例可能相似或不同的各种形式。
在第一实施例中，系统包括搅拌系统，该搅拌系统具有：配置成储存涂料的容器、配置成搅拌涂料的搅拌器，以及配置成感测容器内的状态并传输所述状态的传感器。所述系统还包括搅拌控制系统，该搅拌控制系统具有控制器，该控制器配置成启动搅拌器并且响应于从搅拌系统接收的输入而改变搅拌的强度。
在另一个实施例中，方法包括在特定时间启动搅拌器以搅拌容器内的涂料，并且响应于输入而改变搅拌器的搅拌强度。该输入包括搅拌器的操作状态。
在另一个实施例中，系统包括计算机程序产品，该计算机程序产品被体现在非瞬时性计算机可读存储介质中，并且包括计算机可执行的指令以便于在特定时间启动搅拌器来搅拌容器内的涂料并且响应于输入而改变搅拌器的搅拌强度，其中所述输入包括搅拌器的操作状态。
附图说明
当参考附图阅读以下具体实施方式时，本发明的这些及其他特征、方面和优点可变得更好理解，在所有附图中相同的标记代表相同的部件，其中：
图1是具有搅拌控制器系统的喷施系统的实施例的示意图；
图2是涂料容器和搅拌控制器系统的实施例的透视图；和
图3是用于控制图1中所示的喷施系统的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
以下将描述本发明的一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简要描述，在本说明书中可能没有描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何此种实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多专门针对实施方式的决策以达成开发者的特定目标，例如遵循系统相关的和商业相关的约束条件，该约束条件可能随着实施方式不同而有所不同。此外，应当理解，此种开发工作可能复杂且耗时，但是对于受益于本公开的本领域普通技术人员而言却可能是设计、制造和生产的常规任务。
当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个所述元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的并且意指可能存在与列出的元件不同的其他元件。
本公开概括地涉及涂料搅拌系统，该涂料搅拌系统能够控制对储存于容器内的涂料的搅拌。更具体地，本公开涉及控制器，该控制器调整对涂料(例如，油漆或其他涂布流体)的搅拌以使得用电量和对涂料的过度混合最小。如以下更详细地论述，控制器响应于用户输入和/或传感器输入而调整搅拌器(例如，由电动马达或流体驱动马达驱动的机械混合器)以提供适合的搅拌强度，从而获得流体混合物和喷施涂层的期望性质或其他参数。例如，若用户输入和/或传感器反馈表明对涂料流体的非均匀混合、向对象物体喷涂时的非均匀性、高混合阻力、高粘度或指示需要更强混合的其他反馈，控制器可以增大搅拌器的强度(例如，混合器的旋转速度、振动强度等)。再例如，若用户输入和/或传感器反馈表明对涂料流体的基本均匀性混合、向对象物体喷涂时的基本均匀性、低混合阻力、低粘度或指示需要较弱混合的其他反馈，控制器可以降低搅拌器的强度(例如，混合器的旋转速度、振动强度等)。以此方式，通过在需要时增大搅拌强度并在不需要时降低搅拌强度，控制器有助于降低搅拌器和相关联设备的能量损耗和磨损，同时还确保涂料流体的性质在可接受的阈值内(例如，足够均匀的颜色、粘度等)。如以下进一步论述，本公开的实施例可以在容置室(例如，用于喷涂各种物体)外部设置各种电气设备(例如，控制系统、马达、泵、压缩机等)，同时启用有线或无线通信以便于控制所述电气设备。
图1是利用搅拌控制器系统12(或控制系统)的喷施系统10的实施例的示意图。该搅拌控制系统可以包括设置在容置室18(例如，油漆隔室(paintkitchen))外部的控制器14(例如，电子控制器)和流体供给16(例如，气体或液体供给)。例如，流体供给16可以是气体供给16，诸如空气供给、惰性气体供给(例如，氮气)，或其组合。例如，流体供给16可以包括马达驱动的压缩机、马达驱动的风扇或鼓风机、马达驱动的泵、储存罐、致动器驱动的流量控制(例如，致动器驱动的阀、致动器驱动的压力调节器和/或致动器驱动的流量调节器)，或其任何组合。在某些实施例中，马达驱动的泵和压缩机使用的马达可以是电动马达，并且用于流量控制的致动器可以是电致动器。所有这些电气装置(例如，马达、致动器和控制器14的电子装置)可以设置在容置室18外部以与容置室18的内部电隔离。可以将容置室18密封以抑制油漆液滴或其他涂料烟雾扩散到不想要的区域。此外，可以将容置室18与电气影响或其他影响隔离以阻止污染物进入容置室18。在一些实例中，容置室18可以用于喷施或施加受管制的或可能易燃的涂料。在此类情形下，容置室18中使用的部件和装置可以被配置成提供附加保护以免涂料着火。因此，可能期望将电气部件设置在容置室18外部。例如，由于控制器可以包括例如处理器20和存储器22的电子部件，故此可以将控制器14设置在容置室18外部。同理，由于流体供给16可以包括电动马达、电致动器或与将流体(例如，气体或液体)供给到容置室18内部的部件相关联的其他电子装置，故此可以将流体供给16设置在容置室18外部。
在操作时，处理器20可以在喷施系统10内各种位置之间接收并分配信号。存储器22可以存储计算机程序，该计算机程序被体现在非瞬时性计算机可读存储介质中并且具有计算机可执行的指令以便于执行控制器14的各种功能。所述指令可以包括来自一个或多个传感器的反馈，或者在容置室18内部和/或外部的用户输入，如以下详细解释。
控制器14可以与搅拌系统24、一个或多个喷施器26(例如，喷枪)或者容置室18内的其他装置电子通信(例如，有线或无线通信)。例如，控制器14可以通过一个或多个无线信道、频率等无线通信，和/或经由一个或多个有线通信线路通信。在一些实施例中，每个喷施器26可以经由不同的通信信道(例如，无线频率、有线线路等)和/或共同的通信信道与控制器14和/或搅拌系统24通信。同理，搅拌系统24的每个部件(例如，混合容器34)可以经由不同的通信信道(例如，无线频率、有线线路等)和/或共同的通信信道与控制器14和/或多个喷施器26通信。通过这些信道的通信可以包括传感器反馈、用户输入、控制信号，或其任何组合。例如，可以将用户输入和/或传感器反馈从喷施器26和/或搅拌系统24传输到控制器14，由此可以触发控制器14以调整流体供给16(例如，马达转速、阀位置、压力、流量等)和/或对流体混合、喷施器26喷施质量有影响的其他参数，或者任何其他操作参数。
喷施器26可以包括喷施头、与喷施头耦接的主体、与主体耦接的手柄，以及配置成控制喷施的操作/流量的触发器。喷施头可以包括雾化喷嘴、喷雾成形孔口、钟形杯(bellcup)、旋转头、静电装置，或其组合。喷施器26还可以包括控制涂料流量的阀以及控制气体(例如，空气)流量的阀，该气体用于使喷雾雾化和/或成形。喷施器26可以包括重力进料式喷枪、虹吸进料式喷枪、气动雾化式喷枪、液压雾化式喷枪、旋转式喷枪、静电式喷枪，或其任何组合。
搅拌系统24可以包括电动马达，在此情况中，控制器14可以直接控制马达的强度和/或定时。在某些实施例中，所述强度可以是转子(例如，具有各种叶轮、桨叶、凸起等)的旋转速度、储存容器的振动频率或振幅(例如，由电动马达或流体驱动马达驱动的振动装置)，或者搅拌的其他量。此外，搅拌系统24可以包括流体驱动的马达(例如，气动马达或液压马达)，在此情况中，控制器14可以通过控制流体供给16(例如，空气供给)间接地控制搅拌系统24，该流体供给将指定量的空气28输送至搅拌系统24。虽然任何流体可以与搅拌系统24一起使用，但是以下以空气作为示例展开论述。流体供给16可以将空气28供给至一个或多个喷施器26以便使涂料的喷雾雾化或成形在物体30上。在输送空气28时，搅拌控制系统12可以包括安装在容置室18内的体积增大器32以增大从流体供给16流动的空气28的量。在某些实施例中，体积增大器32增高空气28的量，该量与控制器14向流体供给16传达的量成正比。因此，控制器14能够基本上很高程度地控制向搅拌系统24输送的空气的量。
搅拌系统24可以包括一个或多个容器34，该容器包含用于涂布物体30的涂料。图1示出4个容器34，但是控制器14可以用于控制在1、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个容器34内的搅拌，所述容器容纳涂料以供1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个喷施器26使用。例如，容器34可以包括经由导管与喷施器26耦接的远程容器、安装至喷施器26顶部的重力进料式容器、安装至喷施器26底部的虹吸进料式容器，或其任何组合。容器34容置搅拌器36，该搅拌器搅拌涂料以确保均一稠度的涂料被输送至喷施器26。如上所述，涂料可以包括可彼此分离的多种液体或固体。所述固体可以沉降到容器34的底部，由此导致涂料的最终产品(finish)不一致。搅拌器36可以是流体驱动的搅拌器(例如，气动搅拌器)，其由从流体供给16输送的空气28提供动力。在某些实施例中，搅拌器36可以包括电动马达，已经对该电动马达进行开发从而安全地搅拌容置室18内的涂料。搅拌系统24还包括一个或多个传感器38以对应于每个搅拌器36、容器34和/或喷施器26，其中传感器38感测搅拌器36、容器34和/或喷施器26的操作状态。例如，传感器38可以检测搅拌器36的转速(例如，转/分钟(rpm))、容器34内的涂料量、涂料被均质化的程度、涂料的粘度、涂料的颜色或颜色均匀性、在容器34内部或外部的环境状态(例如，温度、湿度)、喷施在对象物体30上的涂料的最终产品质量(例如，一致性、颜色、均匀性、液滴尺寸等)、流过喷施器26的涂料的特性，或者这些货其他参数的任何组合。
如图所示，传感器38可以耦接到发送器40，该发送器将由传感器38检测到的操作状态发送到控制器14。控制器14随后能够调整或控制来自流体供给16的空气28。以此方式，搅拌控制系统12可以作为闭环系统控制搅拌器36的转速(例如，rpm)而无需操作者在整个工作时段与搅拌器36交互。换言之，若操作者使用在容置室18内部的喷施器26，则操作者可以控制流体供给16并由此控制搅拌器36进行的混合而无需离开容置室18以与搅拌器控制器系统12交互。具体而言，搅拌器控制器系统12对流体供给16的控制可以响应于来自传感器38的传感器反馈，响应于在喷施器26和/或容器34处的用户输入，或者响应于它们的任何组合而自动地发生。此外，搅拌器控制器系统12可以使搅拌系统24的混合质量保持在特定阈值内，例如在可接受的颜色、粘度、温度或其任意组合的上限阈值和下限阈值内，由此使操作者能够用喷施器26持续喷施操作而没有为了操作调整的任何显著的停机时间。例如，操作者和/或喷施器26可以保持在物体30的位置处，同时经由容置室18的内部和外部之间的有线或无线通信而由搅拌器控制器系统12实现调整。在某些实施例中，若传感器反馈表明混合不良、高粘度或高混合阻力、颜色分布不均或其任何组合，搅拌器控制器系统12可以增大搅拌系统24的强度(例如，增大搅拌器36的转速)，而若传感器反馈表明可接受的混合、低粘度或低混合阻力、均匀的颜色分布或其任何组合，搅拌器控制器系统12可以降低搅拌系统24的强度(例如，降低搅拌器36的转速)。
传感器38和发送器40可以以单件产品实现，其感测并发送操作状态。此外，可以将传感器38安置于容器34内以检测流体液位、在涂料内空气的饱和度、涂料的温度、涂料的粘度、涂料的颜色或颜色均匀性等。传感器38还可以位于容器34的外部以检测容置室18内的环境状态。具体而言，传感器38可以检测搅拌器34的旋转速度。例如，传感器38可以包括摄像机，该摄像机聚焦于搅拌器36的一部分来检测旋转速度。搅拌器36可以包括条纹或多组条纹，传感器38利用该条纹或多组条纹组来确定搅拌器36的rpm。传感器38和发送器40还可以包括光纤电缆，该光纤电缆检测由搅拌器上的光源发出的光，由此能够确定搅拌器36的rpm。
发送器40可以与控制器14内的信道(例如，频率)配对以便使搅拌器36能够被移动和/或更换。即，可以将对特定的容器14、搅拌器36、传感器38或其任何组合的设置保存在控制器14上以便在改变搅拌系统24或搅拌控制系统12的一个或多个部件时能够实现快速的更换和安装。
图2是图1中所示的搅拌控制系统12和搅拌系统24的实施例的透视图。搅拌控制系统12可以包括如上所述的控制器14和流体供给16以便基于检测到的操作状态而控制搅拌系统24。搅拌系统24的容器34可以包括涂料50，该涂料可以分离成多种组成组分。例如，涂料50可以包含第一组分52和第二组分54。例如，第二组分54可以包含固体，当涂料50在某时间量期间静止(例如，未被搅拌)时所述固体降落到容器34的底部。为了混合第二组分54，搅拌器36可以包括棒56和桨叶58(例如，多个径向的凸起、桨叶或叶轮)，当搅拌器36旋转时所述棒和桨叶旋转。任何合理的棒56或桨叶58组合可以用于搅拌涂料50，并且某些实施例可以包括附加的棒56和/或附加的桨叶58。例如，与其他涂料50相比，一些涂料50可以具有更高或更低的粘度，由此可能导致一种样式的搅拌器36比另一种效果更好。
涂料50的粘度还可以表示不同量的空气28将产生对于给定搅拌器36的不同的转速(例如，rpm)。例如，粘度较低的涂料50可以使搅拌器36能够在输送至搅拌器36的空气28较少的情况下更快地旋转。搅拌器36的转速(例如，rpm)还可以取决于在容器34内剩余涂料50的液位60。随着涂料50经由软管62朝向喷施器26被抽吸，涂料50的液位60下降，并且棒56和桨叶58旋转的阻力下降。因此，对于控制器14而言，在液位60的整个范围中准确地确定和/或控制搅拌器36的转速(例如，rpm)是有益的。
图3是用于控制图1和2中所示的搅拌控制系统12的计算机实施的方法80的实施例的流程图。例如，控制器14可以执行方法80。当搅拌控制系统12启动并且开始搅拌容器34内的涂料50时(方框82)，该方法80开始。搅拌控制系统12可以在编程的时间启动以便在操作者开始喷施操作之前使涂料50能够被混合。取决于涂料50的组成，可以在喷施之前的时间段开始搅拌。在喷施之前开始搅拌的时间段可以是大约一秒或多秒、一至两分钟、或者一小时或多个小时，以及介于期间的所有子范围。混合涂料50可以产生更均匀混合的涂料50。即，若涂料50易于混合(例如，易于分散的少数固体)，则搅拌控制系统12可以在开始喷施之前的短时间内启动并开始搅拌涂料50。另一方面，若涂料50难以混合(例如，沉积可能性高的高浓度固体)，搅拌控制系统12可以在开始喷施之前较长的时间段启动并且开始搅拌涂料50。例如，在允许喷施步骤开始之前，控制系统12可以执行搅拌步骤。在一些实施例中，搅拌步骤可以通过喷施器26上的开关或触发器来触发，并且该开关或触发器可以与用于引发喷施器26喷施的开关或触发器相同或不同。搅拌步骤一经完成(例如，经过预定的时间或传感器反馈表明就绪)，控制系统12就可以启用喷施步骤。
方法80还包括响应于输入而改变搅拌强度(方框84)。搅拌器36的搅拌强度可以取决于多种因素，例如涂料50的组成、液位60、容器34内部或外部的环境状态、涂料的粘度、涂料的颜色或颜色均匀性，以及到喷施器26的流量(例如，离开容器34的涂料50的量)等。传感器38检测这些状态并且发送器40将信号发送回到控制器14，该控制器调整搅拌器36的强度、容器34或喷施器26。搅拌器36的强度可以例如通过调整由流体供给16输送的空气量进行控制。以此方式，搅拌控制系统12和搅拌系统24可以以闭环方式控制搅拌的强度而无需来自操作者的互动。改变搅拌强度还可以包括在已在给定时间段期间搅拌涂料50之后降低强度。即，一旦已经将固体54混合入涂料50中，就可以将搅拌的强度降低以至仅仅保持涂料50的均匀性。
方法80还可以包括基于检测到的容器34内的状态输出警报。该状态可以包括液位60下降低于某限值、搅拌器36的检测到的转速(例如，rpm)与预期转速(例如，rpm)之间的差异，以及比指定的持续时间更长的搅拌时间段。所述警报可以包括仅仅将信息保存在存储器22上，或将信号发送至操作者，或者控制器14可以被编程为在传感器38检测到某些状态时自动终止搅拌。
虽然在本文中已说明和描述本发明的仅仅某些特征，但是本领域技术人员可以想到许多修改和变化。因此，应理解随附权利要求书旨在涵盖落入本发明的真实精神内的所有这些修改和变化。