专利名称：涂料样品的混合和贩卖装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及贩卖装置，并且更具体地，涉及一种紧凑 型的独立的含涂料样品的贩卖装置(self-contained paint sample vending machine),该自包含涂料样品贩卖装置能够配色、混合并分配样品容器中的涂料溶液。
2)
背景技术：
通常，当消费者选择各种涂刷房间的各种涂料时，涂料供应商常常提供盛放在一夸脱的容器中的样品。为了准备样品，客户通常将向服务人员提供选好的颜色点(colorsplotch)，然后服务人员人为地提取一罐基础着色剂溶液，并将所述罐插入到着色剂分配器(colorant dispenser)中，并随后将所述罐放置在混合器(mixer)中并保持几分钟。如果时间没有更长的话，完成所述过程通常花费5至10分钟。这所需要的涂料远多于以为选择房间颜色为目的所需要的涂料的量。由于成吨的废弃涂料着色剂被运输至垃圾填埋地，因此还产生了不必要的环境处理问题。这还为寻找涂料的人产生了不必要的成本障碍(costobstacle)。一些商店提供较小的涂料样本，但这需要预先混合颜色。因此，虽然它们比较便宜，但是供消费者从中挑选的颜色板极其有限。现有技术中已知的是，有很多完全自动涂料提取和混合系统。这些系统的体积通常为仓库型，并且这些系统操作体积为几加仑且大量的涂料。由于供应商只希望提供较小的定制涂料样本，而这些系统需要大量的存储量和操作区空间，普通零售空间无法提供该操作空间，因此，这种大型系统非常不实际。即使在典型的涂料商店和仓储式家装用品商店里，也必须要有大量的工作和储存空间以保持夸脱和加仑体积的罐子和着色剂分配器及混合装置，以供工人准备定制油漆样本。因此，在工业中，需要一种自动紧凑的客户涂料样品的混合和贩卖装置，该混合和贩卖装置能够提供体积小于一夸脱的罐的涂料，将基础涂料溶液与客户从大的颜色板中选定的着色剂相配合，并且快速传递所述样品，所述混合和贩卖装置不需要工业中通常所需要的大的工作空间和基础涂料溶液罐的存储空间。因此，本发明的一个目的是提供一种自动涂料样品的混合和贩卖装置，该混合和贩卖装置跨度(foot print)较小，以允许考虑零售位置操作。本发明的另一个目的是提供一种自动涂料样品的混合和贩卖装置，该混合和贩卖装置能够独立地进行存储、混合和分配多种样品涂料容器的操作。本发明的还一个目的是提供一种自动的涂料样品的混合和贩卖装置，该混合和贩卖装置将定做的选定涂料样品分配至例如较小的8至16液盎司的涂料容器中，以避免多余的浪费。本发明的再一个目的是提供一种自动的涂料的混合和贩卖装置，该混合和贩卖装置能够快速地在样品涂料容器中将着色剂涂料溶液添加和混合至基础涂料溶液，以在几分钟内向客户提供完整的定制选择涂料样本。
发明内容
通过提供下文中详细描述的紧凑型的独立涂料样品的贩卖装置实现根据本发明的上述目的。在支撑框架内，所述设备包括用于盛放多个涂料容器的库存部分，所述涂料容器具有可拆卸的盖，优选地，具有回旋盖(twist-off cap)。每个涂料容器中盛放有用于与各种着色剂涂料溶液混合的基础涂料溶液，从而通过用户界面贩卖根据用户的选择定制涂料颜色。所述库存部分还可以盛放多种不同基础涂料溶液。一旦选定了颜色，将所述涂料容器从所述库存部分独立地分配至梭单元。该梭单元首先将涂料容器传递至加盖单元，该 加盖单元根据需要拆除所述盖或固定所述盖。一旦将所述盖拆除，所述涂料容器在所述梭单元上前进，到达着色剂分配单元。在着色剂分配单元，将各种着色剂涂料溶剂注射入所述基础涂料溶液，以获得选定的颜色。在所述着色剂分配单元的操作之后，所述梭单元将所述涂料容器返回至所述加盖单元，在加盖单元重新固定所述盖。然后将所述涂料容器传递至振动器单元，在该振动器单元中，将所述涂料容器从所述梭单元中移出，然后严格地振动混合，以将所述基础涂料溶剂和所述着色剂涂料溶剂混合成一种色彩一致的均匀溶液。随后所述涂料容器通过所述振动器单元运送至传递槽，在该传递槽中，所述涂料容器弹出以传递至客户。在混合容器时发生系统错误时，还沿所述梭单元的轨道设置有丢弃槽。
下面将结合其他附图描述设计为实施本发明的结构。通过参照附图阅读下述说明书将更容易地理解本发明，其中附图形成为说明书的一部分，在附图中展示了本发明的实施例，其中图I是根据本发明的涂料样品的混合和贩卖装置的外观的前视图；图2是根据本发明的涂料样品的混合和贩卖装置的外观的侧视图；图3是根据本发明的涂料样品的混合和贩卖装置的示意性结构；图4是根据本发明的组装结构的涂料样品的混合和贩卖装置的侧视立体图；图5是根据本发明的库存部分的导轨单元(rail unit of the inventorysection)；图6是根据本发明的用于多个库存导轨单元的安装架(mounting rack)；图7是根据发明的导轨单元的控制门的具体立体图；图8A和图SB是根据本发明的分配容器的控制门操作的侧视图；图9是根据本发明的进料槽的立体图；图10是根据本发明的进料槽的立体局部剖视图；图11是根据本发明的向梭单元(shuttle unit)传递容器的进料槽的俯视平面图；图12是根据本发明的向梭单元传递容器的进料槽的侧剖视图13是根据本发明的梭单元的后立体图；图14是根据本发明的梭单元的正视立体图；图15是根据本发明的梭单元的俯视平面图；图16是根据本发明的加盖单元(capping unit)的仰视立体图；图17A和图17B是根据本发明的所述加盖单元的可旋转盖夹(cap clamp)，其中夹臂处于打开位置，并且随后处于闭合位置；
图18是根据本发明的可旋转盖夹的侧视图；图19是根据本发明的与可旋转盖夹可操作地相连的位置传感器的具体近视特写视图；图20是根据本发明的沿所述梭单元的轨道设置的加盖单元的俯视立体图；图21A至图21C在提升位置和下降位置之间移动以与所述容器接合的加盖单元的侧视图；图22是根据本发明的着色剂分配单元的分解立体图；图23是根据本发明的喷嘴头和滴盘(drip tray)的具体立体图；图24A至图24B是根据本发明的喷嘴头和滴盘组件的侧剖视图，该侧剖视图展示了在喷嘴头下方的展开和回缩位置可移动的所述滴盘；图25是根据本发明的丢弃槽(discard chute)的侧视立体图；图26是根据本发明的沿所述梭单元的轨道设置的丢弃槽，该丢弃槽从所述梭单元推顶所述容器；图27是根据本发明的丢弃槽的正视图；图28是根据本发明的振动器单元中的振动器机构的具体前视图；图29是根据本发明的振动器单元前视立体图，该振动器单元沿所述梭单元的轨道设置；图30A-图30C是根据本发明的振动器单元的夹爪，该夹爪用于接收来自所述梭单元的容器；图31是根据本发明的所述振动器单元的立体图；图32是根据本发明的振动器单元可操作地与所述传递槽相连的立体图；图33是根据本发明的振动器机构的剖视图；图34A和图34B是根据本发明的振动机构的夹爪上安装的释放块的侧视图，该释放块移动至与叉(prong)接合以打开所述夹爪，并将所述容器释放至传递槽。图35A和图35B是根据本发明的振动器单元的槽板的前视图，该槽板与传递槽的的导向杆可操作地连接，以在所述振动器机构下方展开和回缩位置移动所述传递槽；图36是根据本发明的所述槽板和所述导向杆随着所述振动器单元沿所述振动器单元轨道上升时的相互操作的示意图；图37是根据本发明的所述传递槽的分解立体图；图38A-图38C是根据本发明的所述振动器单元的槽板与所述传递槽的导向杆之间的操作的具体立体图，所述操作为在所述振动机构的容器下将所述传递槽从展开位置移动至回缩位置；图39是根据本发明的传递槽的具体立体图。
结合附图和实施例阅读下述详细说明书后，本发明的上述目的和特征将更明显。然而，应当理解的是，上述发明内容和下述具体说明书仅为优选实施方式，并不对本发明或本发明的其他可选实施方式进行限制。特别地，虽然此处参照具体实施方式
描述了本发明，将理解的是，所述描述用于阐述本发明，而不是限制本发明。本领域技术人员可以在不超出此处描述和要求的本发明精神和范围的情况下作多种改进和应用。
具体实施例方式将参照附图更具体地描述本发明。参照图I和图2，展示了一种紧凑的独立自动涂料样品的混合和贩卖装置。在一种实施方式中，贩卖装置10包括用户界面12，该用户界面12用于选择提供的定制涂料的颜色。例如，用户界面12可以是任意数量的触摸屏或键盘设备。传递槽通过开口 14分配混合后的涂料容器。如图2中明确地所示，贩卖装置10优选地包括出入门(access door) 16,以维护内部零件,例如用于补货和维修。参照图3和图4，在总的支撑框架18内，所述设备包括库存部分(通常被标记为 20)，以存放多个具有可拆卸的盖的容器。每个容器都盛放基础涂料溶液，该基础涂料溶液用于与多种着色剂涂料溶液混合，以通过用户界面12贩卖用户选择的涂料颜色。在一种实施方式中，当向用户传递时，每个涂料容器22将盛放大约8液盎司(fluid ounce)的定制混合涂料。虽然本发明并不限于上述体积，但是，上述体积为优选地，以在提供充足的测试用涂料、并在相对较小的空间内提供较大库存的同时限制不必要的浪费。进一步预期的是，库存部分20可以存放具有各种基础涂料溶液的容器，以不仅提供较大的颜色选择范围，而且能够提供较大的成品选择范围。选定颜色后，容器22从库存部分20独立地分配至梭单元(该梭单元被标记为24)。梭单元24首先将容器22传递至加盖单元(该加盖单元通常被标记为26)，该加盖单元26设计为将回旋盖拧开，然后将所述回旋盖重新固定。一旦将所述盖拆除，容器22沿所述梭单元的梭轨道(shuttle track)前进，以到达着色剂分配单元(该着色剂分配单元通常被标记为28)。现阶段，各种着色剂涂料溶液(调色)被注射入容器22内的基础涂料溶液，以制造选定的颜色。在着色剂分配单元28配色后，梭单元24将容器22送还至加盖单元26，在该加盖单元26处，重新固定所述盖。随后将容器22传递至振动器单元(该振动器单元通常被标记为30)，在该振动器单元30处，从梭单元24中移出容器22，并且严格地振动容器22，以将基础涂料溶液和着色剂溶液混合在一起。随后振动器单元30将容器22运输至分配槽(dispenser chute)32，在该分配槽32处弹出容器22，以将该容器22在开口 14处传递至客户。所述系统还包括扫描仪34 (所述加盖单元上可以设置有该扫描仪34)，以读取印刷在所述容器上的条形码的信息，以确保为选定的颜色提供了合适的容器。丢弃槽36设置为当检测到故障时弹出容器。在一种实施方式中，沿梭单元24的轨道设置有打印机38，以在将容器22传递至客户之前将各种标识和其他有用信息印刷在该容器22上。同样也设置在支撑框架18中的还有电子电脑控制部件(该电子电脑控制部件通常被标记为40)，以操作以上所提到的各种系统。上述描述出于说明的目的阐述了一种主要部件的基础功能设置，但是可以预期的是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以改变所述结构和配合，以将系统调整为适于给定零售空间的不同尺寸要求。进一步参照图5至图12，库存部分20包括多个导轨单元(该导轨单元通常被标记为42),该导轨单元42在支撑框架18内排列成行，以限定倾斜槽(inclined trough)排列。多个容器22设置在所述倾斜槽中，从而使该多个容器22仅在重力的作用下就可以滚动穿过所述倾斜槽，其中，每个容器22都盛有基础涂料溶液，并且每个容器22都有可拆卸的盖。导轨单元42将容器22传递至进料槽44，该进料槽用于将所述容器传递至梭单元24。每个导轨单元42都构造并设置为包括一系列槽部分46，该一系列槽部分46的末端通过一些列端帽48互相连接。槽部分46成角度地设置，以利用重力沿着每个槽部分给进罐22。槽部分46还在位于支撑框架18内的间隔的竖直布局(vertical layout)内排列,其中相邻槽部分的末端(例如，末端45和末端47)由端帽48互相连接，该端帽48在竖直间隔的槽部分46之间传递容器22。每个端帽48都包括弯曲的内槽49，该内槽49接收来自第一槽部分46的末端45的容器22，并将容器22分配至第二下槽部分46上的相邻末端47，从而形成一个连续倾斜槽(inclined trough),以将容器22的供给传递至进料槽44。支撑杆43可以由每个槽部分46支撑，并且该支撑杆43连接至端帽48，以提高每个导轨单元42的稳定性。参照图6，一系列的导轨单元42在与进料槽44相邻的末端处设置在安装架50上。安装架50构造并排列为将导轨单元42的末端形成为垂直台阶，以相对于倾斜布置的进料槽44保持一致的间隔。 在每个导轨单元42的端部都有控制门(该控制门通常被标记为52)，该控制门52与进料槽44可操作地连接，以选择性地将容器22分配至进料槽44，从而传递至梭单元24上。控制门52包括一对可旋转凸轮54，该一对可旋转凸轮54沿每个槽部分46的内部设置在该槽部分46的相对侧,且与分配槽56相邻。分配槽56位于进料槽44的正上方,如此,导轨单元42分配的容器22穿过分配槽56下落，并进入进料槽44中。一系列横杆(crossbar)58将一对凸轮54相连，以阻挡所述容器穿过槽部分46进入分配槽56。致动器60与凸轮54可操作地相连，以在向前位置和向后位置之间转动凸轮54。在所述向前位置中，防止容器22被送入分配槽56,在所述向后位置中，位于槽部分46中的最末端位置、与分配槽56相邻的所述容器能够自由地送入分配槽56中，并掉落在进料槽44中。更具体地，参照图8A和图8B，当凸轮54处在向前位置时(图8B)，横杆58a阻挡容器22进入分配槽56。当凸轮54处于向后位置时(图8A),横杆58a在允许槽部分46中的第一个容器进入分配槽56中并掉落至进料槽44时，防止槽部分46中的下一个紧跟的容器被送入分配槽56中。因此，随着凸轮54从向前位置转动至向后位置然后回来，允许一个容器进入分配槽56，并掉落在进料槽44上。致动器60可旋转地连接至横杆58c，因此凸轮54可以在所述向前位置和所述向后位置之间转动。在所不实施方式中，致动器60包括电机62 (例如,伺服电机),该电机62与一系列枢转地互相连接的臂相连。电机62包括驱动轴63，该驱动轴63固定在第一臂64上。随着对电机的操作，第一臂64可以向前转动并返回。第一臂64与第二延长臂65枢转地相连。第二臂65与横杆58c枢转地相连，以在所述向前位置和所述向后位置之间移动凸轮54。因此，随着电机62移动第一臂64,第二臂65向前或向后转动，以移动横杆58c,并因此转动凸轮54。可以设置传感器66,以监控容器22通过并进入分配槽56。参照图9至图12，进料槽44为过渡进入大致竖直的套管44b的倾斜槽44a。竖直套管44b优选地包括多个导向导轨68，该多个导向导轨68至少环绕与容器22配合的内圆周表面设置，以将容器22定位在梭单元24的容器架70上。参照图12至图15，随着容器22离开进料槽44，梭单元24接收该容器22，以将其运输至所述装置中的各种工序，所述装置包括加盖单元26、着色剂分配单元28、丢弃槽36和振动器单元30。梭单元24包括容器架(container carrier) 70,该容器架70可移动地安装在设置在支撑框架18上的梭式轨道72上。容器架70接收来自进料槽44的容器22，并沿梭式轨道72运送所述容器。在所示的实施方式中，梭式轨道72通常沿支撑框架18的下部水平延伸。梭式轨道通常从进料槽44延伸至振动器单元30 (见图3和图4)。容器架70通过支架74安装在梭式轨道72上，支架74可沿梭式轨道72滑动。支架74包括多个导向元件75，该多个导向元件75与梭式轨道72中的槽接合，以形成舌和槽的结构，从而有助于沿梭式轨道72引导支架74。容器架70包括从支架74延伸的基本水平的板。容器架70的板在进料槽44的竖直套管44b下方延伸，以在垂直方向上接收容器22。所述板还将所述容器定位为与加盖单元26、着色剂分配单元28、丢弃槽36和振动器单元30接合。为了沿梭式轨道72移动支架74和容器架70，螺纹轴76沿大致平行于梭式轨道
72延伸，并且螺纹轴76通过螺纹箍(threaded collar)77与支架74可操作地连接。随着螺纹轴76的转动，螺纹箍77沿螺纹轴76移动，并导致支架74沿梭式轨道72移动。如图13中所完美展示的，为了影响螺纹轴76的转动，电机78安装在梭式轨道72的末端，以通过带传动装置79或相似的装置与螺纹轴76可操作地连接，从而转动螺纹轴76。在优选实施方式中，电机78以及装置中所有控制容器22以及可移动盖旋转或移动的电机为伺服电机。利用伺服电机，能够精确地监控所述系统，以跟踪所述装置的各个元件的具体位置、方向和转动。对本领域技术人员来讲，伺服电机的优点是明显的。此外，还可以将多种位置传感器80伺服电机结合使用，以确定沿梭式轨道72的位置，或者其他多个希望监控的所述装置参数，例如加盖单元组件的转动、振动器单元的移动、传递槽的位置等。在所示实施方式中，位置传感器80为简单的接触开关，该位置传感器80设置在进料槽44下的容器架的起始位置，并且还位于轨道的末端，在该末端容器架70定位在振动器单元30下方。可选地，为了监控容器架70的位置，可将电缆测量监控设备(cable measurementmonitoring device)(未示出)与支架74相连。随着将电缆从安装在支撑框架18上的壳体中取出，电缆的长度被精确地监控，并汇报至系统控制元件。通过测量电缆相对于梭式轨道72的距离，能够时时监控容器架70的确切位置。容器架70包括承载夹(carrier clamp)(该承载夹通常被标记为82),该承载夹82接收来自进料槽44的容器22，并将该容器22固定在容器架70上，以沿梭式轨道72运送容器22。承载夹82包括第一夹臂83，该第一夹臂83具有与容器22的外形互补的凹槽84。第二夹臂85安装为与第一夹臂83相对。第二夹臂85也包括与容器22的外形互补的凹槽86，以与第一夹臂83配合，从而将容器22保持在容器架70上。参照图15，操作中，第一夹臂83和第二夹臂85中的至少一个可以在开放位置和闭合位置之间移动，在开放位置中承载夹82接收容器22，在闭合位置中，容器22被夹持并保持在第一夹臂83的凹槽84与第二夹臂85的凹槽86之间。为了影响夹臂的移动，设置有与至少一个夹臂可操作地相连的线性致动器88，以使至少一个夹臂在所述开放位置和所述闭合位置之间移动。此外，容器架70中设置有开口 90，以允许弹射臂(ejector arm)从容器架70的下方向上推动容器，并将容器推入丢弃槽，这些将在下文中进一步描述。
参照图16至图21C，将具体描述加盖单元26。在操作中，一旦容器架70接收了容器22并将容器22夹持在正确位置，梭单元24将容器架70移动至加盖单元(capper unit)26。然后，加盖单元26下降至容器22的顶部，并且通过盖夹(该盖夹通常被标记为92)夹持到回旋可拆卸的盖22a上。然而，在优选实施方式中，在拆卸盖22a之前，释放容器架70上的承载夹82，以允许盖夹92转动整个容器22。在初始转动中，允许与盖夹92相邻设置的扫描单元91 (图16)读取容器22上的条形码标签，以确定库存部分20分配了合适的基础溶液。如果提供了正确的涂料容器，承载夹82夹持容器22，并且加盖单元26将继续其拆除盖22a的步骤，但是，如果提供了错误的容器，加盖单元26将松开容器盖22a，并且利用梭单元24将把容器22传递至丢弃槽36。加盖单元26包括固定的顶板93，顶板93设置在安装在支撑框架18上的支撑结构94上。支撑结构94布置为将顶板93定位在容器架70的上方，该容器架70沿梭单元24的梭式轨道72的路径移动。顶板93支撑有竖直可移动的抓板(grab plate)95。抓板95的远角(distal corner)上设置有一系列导向杆96,该导向杆96延伸穿过顶板93,从而在导向杆96移动以抓取涂料容器22上的可拆卸盖22a时，稳定并控制抓板95现对于顶板93的移动。为了影响垂直移动，顶板93支撑有线性致动器97，并且该线性致动器97与抓板95 可操作地连接，以在降低位置(图21B)和升高位置(图21A和图21C)之间移动该抓板95，其中，降低位置用于固定容器22的回旋盖22a，升高位置用于拆除涂料容器盖22a。抓板95设置有可旋转的夹安装板98。抓板95设置有一系列导向轮99，该一系列导向轮99与夹安装板98的周缘接合，以在抓板95的底侧稳定并控制夹安装板98的转动。夹安装板98的转动由电机100和一系列齿轮(该齿轮通常被标记为101)来实现，该电机100设置在抓板95上，该一系列齿轮将该电机100可操作地连接至夹安装板98。在所示实施方式中，第一齿轮102与电机103的驱动轴相连。第二齿轮104安装至夹安装板98，并且与第一齿轮102配合地啮合，从而使得第一齿轮102的转动带动第二齿轮104来转动夹安装板98。可转动的盖夹92安装在夹安装板98的底侧，以与容器22的盖22a接合。盖夹92的排列通常与由梭单元24的容器架70支撑的承载夹82的排列方式相同。因此，盖夹92包括具有凹槽106的第一夹臂105，凹槽106与容器盖22a的外形互补。第二夹臂107安装为与第一夹臂105相对。第二夹臂107还包括凹槽108，该凹槽108与容器盖22a的外形互补，以与第一夹臂105配合，从而将可拆卸的盖22a固定至夹安装板98。在操作中，第一夹臂105和第二夹臂107中的至少一个可以在开放位置和闭合位置之间移动，其中，在所述开放位置中，夹安装板98上的盖夹92可以接受可拆卸的盖22a，在闭合位置中，盖22a被保持并夹持在第一夹臂105的凹槽106和第二夹臂107的凹槽108中。为了影响所述夹臂的移动，设置线性致动器110，该线性致动器110与所述夹臂中的至少一个可操作地连接，以在所述开放位置和所述闭合位置之间移动。如上所述，线性致动器110安装在臂105和臂107的末端，以同时将所述臂推开(图17A)或将所述臂聚拢，以夹持盖22a。可以在承载夹82上设置相同的结构。在操作中，一旦利用扫描仪91扫描容器22，并且确定容器22正确且没有倒置，承载夹82移动至闭合位置，以将容器22的底部以静止结构牢固地保持在容器架70上。然后通过转动夹安装板98转动已经闭合在可拆卸的盖22a上的盖夹92，盖夹92因此上升，从而将盖22a从容器22上拆除。由于盖22a被拆除，抓板95上升，因此容器架70能够将容器22运送至着色剂分配单元28，以接收着色剂，并将容器22送还至加盖单元26，并将盖22a重新连接。可通过伺服电机完成夹安装板98的转动，从而可以精确地控制和监控夹安装板98的转动量和移动量。此外，参照图18和图19，监控夹安装板98的转动的是一对接触传感器112、114，该一对接触传感器112、114指示夹安装板98何时到达停止位置，以及何时未在停止位置。进一步参照图17A，由于夹安装板98被转动，杆116a或杆116b与杆118接合，以将杆118移动至于传感器112、114中的一个接触，从而指示夹安装板98的位置。在拆除盖22a之前，一旦夹安装板98转动至停止位置，该夹安装板98从该停止位置返回大致15至20度。不针对机械停止位置转动夹安装板98即可完成拆除盖22a。这非常重要，因为当盖22a重新连接后，所述系统监控电机100的安培数。因此，当容器22从接收着色剂溶液返回后，抓板95将盖22a降低至容器22上，并且夹安装板98旋转，以将盖22a拧紧到容器22上。当盖22a拧紧后，电机100输出的安培数将升高，并当盖22a在容器22上拧的足够紧时，最终达到尖峰(spike)。如果允许夹安装板98旋转至传感器112和传感器114 检测到的停止位置，然后电机100安培数的尖峰可能是由于到达所述停止位置，而非由于所述盖被恰当地拧紧在容器22上。因此从所述停止位置上返回的原因变得明显，所以在重新固定所述盖的过程中不会接收错误读数。拆除盖22a之后，梭单元24将开口的容器22运送至着色剂分配单元28，以向所述基础涂料溶液中注射着色剂涂料溶液。参照图22至图24B，着色分配单元28包括一系列盛放有多种着色剂涂料溶液的着色箱(colorant reservoir) 120。着色剂涂料溶液通过管122和喷嘴头124的液体流通传递。着色剂的流量由泵126精确地控制，该泵126与每个着色箱120可操作地连接，并且将所述着色剂涂料溶液传递至管122中。滴盘128覆盖喷嘴头124的底侧，以防止在调色过程中从过多的着色剂进入容器22中。电机130通过齿轮结构与滴盘128可操作地相连，在所述齿轮装置中，驱动齿轮132与滴盘128中的齿轮轨道(gear track)啮合，以移动滴盘128。滴盘128位于回缩位置和展开位置之间，在回缩位置中，喷嘴头124暴露于打开的涂料容器中，以分配着色剂，在展开位置中，滴盘128位于喷嘴头124的正下方，且位于容器22的上方，从而喷嘴头124的出料口被遮住，从而防止着色剂溶液液滴滴落到所述装置的其他部分中或者梭单元24上的打开的容器中。在所示的实施方式中，着色剂分配单元28源自NC28078康科德(Concord)西风大街7295号(7295WestWinds Blvd)的希必思色彩公司(CPS Color)出售的Corob D200。该D200已经被修改为配合在支撑框架18内，从而为本发明提供着色剂的能力。如果容器22产生问题(例如，倒置着传递至梭单元24)，可以丢弃该容器22。丢弃涂料容器的原因有多种，例如，分配了错误的基础溶液、扫描仪91未能正确读取标签或者在拧紧盖22a时系统错误等一些无法预期的可能发生的错误。因此，当贩卖过程中出现错误时，将容器22从容器架70中弹入丢弃槽36内。参照图25至图27，丢弃槽36与梭式轨道72相邻地设置，并且由支撑框架18支撑。丢弃槽36包括倾斜的搜集桶134，该搜集桶134用于保持多个涂料容器22。当将容器从容器保架70弹出，重力将弹出的容器向下送入搜集桶134中。弹射臂136枢转地安装在支撑支架138上，该支撑支架138设置在支撑框架18上，并且大致位于搜集桶134的上接收口 140下方。弹射臂136的末端设置有推板142，以穿过容器架70的开口 90 (图15)与容器22接合，并且将所述容器提起至容器架70和承载夹80的上方以进入搜集桶134的接收孔140。推板142在弹射臂136上倾斜，因此在完全展开的位置，推板142以与搜集桶134相同的倾斜角大致延伸至接收孔140，从而容器22从推板142滑落入接收孔140。致动器144与弹射臂136可操作地连接，以在回缩位置和伸展位置之间移动弹射臂136，其中，在回缩位置中，容器架70能够直接穿过弹射臂136的上方，在伸展位置中，弹射臂136向上延伸穿过容器架70中的开口 90，以与容器22的底侧接合。可以设置一对位置传感器146、148，以随着弹射臂136从回缩位置向伸展位置地监控弹射臂136的位置。参照图29，在所示实施方式中，设置以下的丢弃槽19、打印单元150，以标识表示容器22的盖22a。通常，可以将任意需要的信息(例如，涂料颜色/号码、购买的商店、提供的日期等)打印在盖22a上。打印单元150可以是，例如，适于在盖22a上打印的喷墨打印机或激光打印机，盖22a通常是塑料材料。可以使用任意打印装置，并且本发明并不限于上面提到的实施例。然而，在所示实施方式中，喷墨打印机重复向塑料的涂料容器盖做标记而没有问题，并且，喷墨打印机是一种在容器22上快速标识关于涂料样本的定制混合信息的低成本方法。为了定位打印机150，打印机支撑框架152安装在振动器轨道160上，因此打 印机150位于与梭式轨道72大致相邻的位置。然后，容器架70能够在通向振动器单元30的路径上直接穿过打印机的下方。随着涂料容器穿过打印机150下方的通道(fly)，按照需要印刷盖22a。在调配和重新连接后，梭单元24将容器22传递至振动器单元30，该振动器单元30使容器22沿多轴混合转动移动方向转动，以将着色剂涂料溶液与基础涂料溶液混合。可以根据生产的颜色类型改变混合周期的持续时间。通常，深色比浅色需要的更长的混合周期的持续时间，以在容器22中获得大致均匀的颜色。然而，此处具体描述的混合单元产生多轴混合移动，该多轴混合移动能够在2分钟内混合大致8液盎司的容器。在一些情况中，混合单元能够在大致30秒至45秒内均匀地混合较浅的颜色。参照图28至图35B，振动器单元30包括振动轨道(该振动轨道通常被标记为160)，该振动轨道160安装至支撑框架18。振动轨道160安装为大致竖直的方向，并且同导向轨道和副架(sub-frame) —样的操作，以提升和降低振动器(该振动器通常被标记为162)，以从容器架70接收容器22。振动轨道160包括一对间隔的导向导轨164a、164b，该一对导向导轨164a、164b沿大致竖直的方向设置在支撑框架18上。安装架166设置在导向导轨164a、164b之间，并承载振动器162，且安装架166与导向导轨可操作地连接，以按照与支架74在梭单元24的梭式轨道72上滑动相同的方式沿该导向导轨滑动。在所示实施方式中，与梭单元中所使用的一样，安装架166包括与导向导轨164a、164b配合的舌与槽配合，以沿所述导向导轨引导安装架166。如图31中完美地所示的，为了实现安装架166和振动器162的竖直移动，设置一对螺纹轴168a、168b，该一对螺纹轴168a、168b沿平行于导向导轨164a、164b中的任意一个运行。一对螺纹箍170a、170b分别设置在安装板166的每一侧，并且一对螺纹箍170a、170b分别与螺纹轴168a、168b可操作地连接。电机172与螺纹轴168a、168b相连，例如，通过带传动装置，该带传动装置通常被标记为174，相连，或者通着其他合适的装置相连，以使得螺纹轴168a、168b转动。同样地，这与上述导致梭单元24中的容器架70移动相同的基本设置。如上所述，在优选实施方式中，电机172为伺服电机，因此能够精确地监控安装架166沿振动轨道160的确切位置。可选地，与梭单元24中的情况相同，为了监控振动器162的位置，可将电缆测量监控设备与安装板166相连。参照图33，在所示的实施方式中，由安装架166承载的振动器162包括安装在安装架166上的电机176。驱动轴178穿过固定的中心齿轮180延伸至承载臂182。固定的中心齿轮180为螺栓固定或者固定至安装架166或电机176中的至少一个。承载臂182固定至驱动轴178，因此驱动轴178的转动导致承载臂182转动。在承载臂182的一端为轨道齿轮(orbit gear) 184，该轨道齿轮184可旋转地安装在承载臂182上，以与固定中心齿轮180配合。一组相对的夹爪186a、186b枢转地安装在承载臂182上，以与容器22接合。夹爪186a、186b通过轴188与轨道齿轮184相连。平衡配重190设置在承载臂182的相反的末端。因此，随着电机176转动承载臂182，导致轨道齿轮184绕固定的齿轮180转动。这因此导致轨道齿轮184转动，从而转动保持容器22的夹爪186a、186b。因此，承载臂182的 移动使得第一轴转动，并且保持容器22的夹爪186a、186b的转动使得第二轴转动，从而提供了多轴转动运动。如上所述，在优选实施方式中，电机176为伺服电机，因此所述系统能够精确地监控承载臂182的转动移动，并因此确切地监控夹爪186a、186b的位置。振动器162可移动地安装在振动导向轨道160上，因此振动器162可以在降低位置、升高混合位置和升高释放位置之间操作，其中，在降低位置中接收容器22，在所述升高混合位置混合所述容器，在所述升高释放位置将所述容器传递至传递槽32。参照图30A至图30C，通过绕夹爪186a和夹爪186b的外侧缠绕螺旋弹簧191来弹性偏压该夹爪186a和夹爪186b，从而随着振动器162在容器架70上的容器22上方降低，夹爪186a和夹爪186b通过容器22的顶部与夹爪上的斜缘唇台(tapered lip) 192a、192b而被展开。随后,夹爪穿过容器架70上的开口 90夹持容器22的底侧。随后，振动器162被提升至脱离梭单元24的混合位置，以开始混合周期。混合周期过后，将振动器162进一步提升至提升释放位置，容器22在该提升释放位置被释放至传递槽32。参照图34A至图35B，支撑框架18上设置一对叉194a、194b，该一对叉194a、194b在夹爪186a、186b的上方竖直对齐。每个夹爪部的相对侧设置有一对释放块196a、196b(橡胶或塑料块的形式)，该对释放块196a、196b分别与叉194a、194b接合。随着振动器162被提升至升高释放位置，叉194a、194b在夹爪186a、186b的每一侧上的相对的释放块之间延伸，从而迫使夹爪分离并将容器22释放在传递槽32上。进一步参考图36至图39，安装架166上设置有具有倾斜槽200的槽板198，倾斜槽200用于接收设置在传递槽32上的导向杆202。随着混合容器22之后振动器162被提升至升高释放位置，导向杆202与槽200接合，从而导致传递槽32随着振动器162的升起而在夹爪186a、186b下方被拖动。如图38A中所示，传递槽32随着振动器162的向上升起回缩。在图38B中，传递槽32随着振动器162向上移动而被展开。最后，在图38C中，传递槽32在夹爪下方完全展开，以抓住被释放的容器22。因此，随着夹爪186a、186b被叉194a、194b强行打开，容器22掉落进入正位于夹爪下方的传递槽32中。传递槽32可滑动地安装在支撑槽204上，该支撑槽204设置于在支撑框架18上。传递槽32包括设置在该传递槽底侧的导向轨道206。导向导轨206与设置在支撑槽204上的接收器208接合，该接收器208具有与导向轨道206的形状互补的槽，以将导向轨道206固定在接收器208中，同时允许导向轨道206穿过接收器208横向移动。支撑槽204在贩卖装置的外壳中延伸至开口 14，以将容器22传递至客户。传递槽32和支撑槽204可以包括一些列缓冲件210，以协助将容器22引导至开口 14。随着振动器162的降低，通过导向 杆202穿过槽板198上的槽200移动，传递槽32被迫从夹爪186a、186b下方返回。虽然已经利用具体属于描述了本发明的优选实施方式，但是本说明书仅处于证明的目的，并且，应当理解的是，在不脱离下述权利要求的精神和范围的前提下可以进行改变和变化。
权利要求
1.一种涂料样品的混合和贩卖装置，该混合和贩卖装置包括 库存部分，该库存部分包括一系列导轨单元，该一系列轨道单元限定了倾斜槽的结构，其中，所述倾斜槽中设置有多个容器，该多个容器中的每个中都保持有基础涂料溶液，并且该多个容器中的每个都具有可拆卸的盖； 控制门，该控制门包括在所述库存部分中，并且设置在每个所述导轨单元的末端，以将所述容器从所述轨道单元独立地分配至进料槽； 梭单元，该梭单元包括容器架，该容器架可移动地安装在梭式轨道上，其中所述容器架接收来自所述进料槽的所述容器，并沿所述梭式轨道传送所述容器； 加盖单元，该加盖单元与所述梭式轨道相邻，所述加盖单元与所述容器上的所述可拆卸的盖接合，以拆除所述盖以及将所述盖重新固定在所述容器上； 着色剂分配单元，该着色剂分配单元与所述梭式轨道相邻，所述着色剂分配单元包括多个与喷嘴头液体连通的着色剂溶液箱，其中，在所述加盖单元拆除所述盖之后，所述着色齐U涂料溶液被分配至所述容器中的基础涂料溶液中； 振动器单元，该振动器单元与所述梭式轨道相邻，所述振动器单元在所述加盖单元将所述盖重新固定后从所述容器架接收所述容器，其中所述振动器单元使所述容器以多轴转动运动来旋转，以将所述基础涂料溶液与所述着色剂涂料溶液混合；和 传递槽，该传递槽在混合后接收来自所述振动器单元的所述容器，以从所述装置进行分配。
2.根据权利要求I所述的贩卖装置，其中，每个所述导轨单元包括一系列竖直间隔并倾斜的槽部分，并且其中所述槽部分的通常相邻的末端被端帽互相连接，该端帽具有弯曲的内槽，以将所述容器从一个所述倾斜的槽部分的末端传递至另一个所述倾斜的槽部分的起始端，从而形成一个连续的倾斜槽，以向所述进料槽传递所述容器供应。
3.根据权利要求I所述的贩卖装置，其中，每个所述导轨单元上的所述控制门包括由一系列穿过每个所述倾斜槽延伸的横杆互相连接的一对可旋转的凸轮，以控制所述容器分配入所述进料槽。
4.根据权利要求3所述的贩卖装置，该贩卖装置包括致动器，该致动器与所述横杆中的一个可操作地连接，以在向前位置和向后位置之间转动所述凸轮，在所述向前位置中，所述横杆中的一个定位为阻止所述容器送入所述进料槽，在所述向后位置中，所述横杆定位为使得位于所述导轨单元的所述末端的容器能够自由进入所述进料槽，同时阻止所述导轨单元中其他容器进入所述进料槽。
5.根据权利要求I所述的贩卖装置，该贩卖装置包括多个导向导轨，该多个导向导轨位于所述进料槽中，与所述容器配合，以将所述容器定位在所述梭单元的所述容器架上。
6.根据权利要求I所述的贩卖装置，其中，所述容器架包括承载夹，该承载夹接收来自所述进料槽的所述容器，并将所述容器固定至所述容器架，以沿所述梭式轨道传送。
7.根据权利要求6所述的贩卖装置，其中，所述承载夹包括第一夹臂和第二夹臂，所述第一夹臂具有与所述容器的外表面互补的第一凹槽，所述第二夹臂与所述第一夹臂相对，且具有与所述容器的外表面互补的第二凹槽，从而所述第一凹槽和所述第二凹槽配合以将所述容器保持在所述容器架上。
8.根据权利要求7所述的贩卖装置，其中，所述第一夹臂和所述第二夹臂中的至少一个相对于另一个能够在开放位置和闭合位置之间移动，在所述开放位置中，所述容器接收在所述容器架上的所述第一夹臂和所述第二夹臂之间，在所述闭合位置中，所述容器被夹持在所述容器架上的正确位置。
9.根据权利要求7所述的贩卖装置，该贩卖装置包括线性致动器，该线性致动器与所述第一夹臂和所述第二夹臂中的至少一个可操作地连接，以移动所述夹臂，从而将所述容器夹持在所述容器架上和将所述容器从所述容器架上释放。
10.根据权利要求I所述的贩卖装置，该贩卖装置包括条形码扫描仪，该条形码扫描仪与所述梭式轨道相邻，以在所述梭单元运送所述容器时读取显示在所述容器上的条形码。
11.根据权利要求I所述的贩卖装置，该贩卖装置包括与所述梭式轨道相邻设置的打印机，并且该打印机与沿所述梭式轨道通过的所述容器的一部分接合，以在所述容器上印刷 目息。
12.根据权利要求I所述的贩卖装置，其中，所述加盖单元包括可旋转的盖夹，该盖夹与所述容器上的可拆卸的盖接合，以从所述容器上拆除所述盖和将所述盖重新固定在所述容器上。
13.根据权利要求12所述的贩卖装置，其中，所述盖夹能够在提升位置和降低位置之间移动，在所述提升位置中，允许所述容器沿所述梭式轨道经过所述盖夹的下方，在所述降低位置中，所述盖夹与所述容器上的所述可拆卸的盖接合。
14.根据权利要求I所述的贩卖装置，其中，所述着色剂分配单元包括滴盘，该滴盘与所述喷嘴头可操作地连接，使得当未将所述着色剂涂料溶液分配至所述容器中的所述基础涂料溶液中时，所述滴盘位于所述喷嘴头下方，并且当将所述着色剂涂料溶液分配至所述 容器中时，缩回所述滴盘。
15.根据权利要求I所述的贩卖装置，该贩卖装置包括丢弃槽，该丢弃槽与所述梭式轨道相邻，其中弹射臂将所述容器从所述容器架移动至所述丢弃槽中。
16.根据权利要求I所述的贩卖装置，其中，所述振动器单元可移动地安装在大致竖直导向轨道上，因此所述振动器单元能够在降低位置、提升混合位置和提升释放位置之间操作，其中，在所述降低位置上接收所述容器，在所述提升混合位置中混合所述容器，在所述提升释放位置中将所述容器传递至所述传递槽。
17.根据权利要求I所述的贩卖装置，其中，所述振动器单元包括 电机，该电机具有延伸穿过固定中心齿轮的驱动轴； 承载臂，该承载臂固定至所述驱动轴； 轨道齿轮，该轨道齿轮通常设置在所述承载臂的一个末端，并且所述轨道齿轮可旋转地安装至所述承载臂以与所述固定中心齿轮配合； 平衡配重，该平衡配重设置在所述承载臂的相反末端；和 一对相对的夹爪，该对相对的夹爪通过连接件与所述轨道齿轮相连，从而随着所述电机转动，导致所述轨道齿轮绕固定齿轮转动，从而导致保持所述容器的所述夹爪转动，以提供所述多轴转动运动。
18.根据权利要求17所述的贩卖装置，其中，所述夹爪枢转地设置在所述连接件上，并且被弹簧偏压，从而在所述振动器单元在所述梭式轨道上的所述容器架上方降低时，所述夹爪在所述容器顶部上方伸展开，并且其中，所述夹爪环绕夹持所述容器的底侧，以将所述容器固定在所述振动器单元中用于混合。
19.根据权利要求18所述的贩卖单元，该贩卖单元包括一对释放块，该对释放块设置在每个所述夹爪的相对侧，所述一对释放块接合设置在支撑框架上的一对叉，该对叉在所述夹爪的上方竖直对齐，从而所述叉在所述释放块之间延伸，以导致所述释放块横向分离，并迫使所述夹爪打开并将所述容器释放至所述传递槽中。
20.根据权利要求I所述的贩卖单元，其中，所述振动器单元设置有槽板，该槽板具有接收导向杆的倾斜槽，该导向杆设置在所述传递槽上，并且所述传递槽可移动地设置在所述支撑槽中，其中，所述振动器单元的竖直移动导致所述导向杆沿所述槽板的所述倾斜槽移动，从而所述传递槽在所述振动器单元下方展开，以接收混合后的所述容器。
21.一种涂料样品的混合和贩卖装置，该混合和贩卖装置包括 库存部分，该库存部分适于存储并分配容器，该容器具有可拆卸的盖，且该容器中盛放有基础涂料溶液； 梭单元，该梭单元与所述库存部分可操作地连接，以接收所述容器，从而运送该容器，以调色并振动所述基础涂料溶液； 盖拆除和连接单元，该盖拆除和连接单元与所述梭单元可操作地相连，所述盖拆除和连接单元接收所述容器，以将所述容器上的所述盖拆除以及将所述盖固定在所述容器上；着色剂分配单元，该着色剂分配单元与所述梭单元可操作地连接，所述着色剂分配单元接收拆除了所述盖的所述容器，并且向所述基础涂料溶液中注射着色剂涂料溶液；和振动器单元，该振动器单元与所述梭单元可操作地连接，所述振动器单元接收重新连接有所述盖的所述容器，其中所述振动器单元转动所述容器，以将所述基础涂料溶液与所述着色剂涂料溶液混合。
22.根据权利要求21所述的贩卖装置，该贩卖装置包括传递槽，该传递槽与所述振动器单元可操作地连接，所述传递槽接收将要离开所述装置的所述容器，其中，所述传递槽与所述振动器单元相邻，并且具有回缩位置和展开位置，在所述回缩位置中，允许所述振动器单元在所述传递槽上方竖直移动，所述展开位置位于所述振动器单元下方，以接收所述容器，从而从所述振动器单元传递所述容器。
23.一种涂料样品的混合和贩卖装置，该混合和贩卖装置包括 库存部分，该库存部分适于存储并分配容器，该容器具有可拆卸的盖，且该容器中盛放有基础涂料溶液； 梭单元，该梭单元与所述库存部分可操作地连接，以接收所述容器，从而运送该容器，以调色并振动所述基础涂料溶液；盖拆除和连接单元，该盖拆除和连接单元与所述梭单元可操作地相连，所述盖拆除和连接单元接收所述容器，以将所述容器上的所述盖拆除以及将所述盖固定在所述容器上；着色剂分配单元，该着色剂分配单元与所述梭单元可操作地连接，所述着色剂分配单元接收拆除了所述盖的所述容器，并且向所述基础涂料溶液中注射着色剂涂料溶液；和振动器单元，该振动器单元与所述梭单元可操作地连接，所述振动器单元接收重新连接有所述盖的所述容器，其中，所述振动器单元包括 电机，该电机具有延伸穿过固定中心齿轮的驱动轴； 承载臂，该承载臂固定至所述驱动轴；轨道齿轮，该轨道齿轮通常设置在所述承载臂的一个末端，并且所 述轨道齿轮可旋转地安装至所述承载臂以与所述固定中心齿轮配合； 平衡配重，该平衡配重设置在所述承载臂的相反末端；和 一对相对的夹爪，该对相对的夹爪通过连接件与所述轨道齿轮相连，从而随着所述电机转动，导致所述轨道齿轮绕固定齿轮转动，从而导致保持所述容器的所述夹爪转动，以提供多轴转动运动，从而将所述基础涂料溶液与所述着色剂涂料溶液混合。
全文摘要
一种完全自动化的涂料样品的混合和贩卖装置，包括库存部分，该库存部分用于存放多个具有基础涂料溶液的容器。一旦选定了颜色，将涂料容器从库存部分独立地分配至梭单元。梭单元将容器传递至用于拆除盖的加盖单元。拆除盖后，容器在梭单元上移动至着色剂分配单元，在着色剂分配单元中，将各种着色剂涂料溶液注射入基础涂料溶液中。调色后，梭单元将容器返回至加盖单元，在该加盖单元中，盖被牢固地重新连接。然后将容器传递至振动器单元，在该振动器单元中严格地振动以将基础涂料溶剂和着色剂涂料溶剂混合，从而提供色彩一致的均匀溶液。随后利用振动器单元将容器运送至传递槽，在该传递槽处将容器提供给客户。
文档编号G06F17/00GK102812454SQ201080061004
公开日2012年12月5日 申请日期2010年11月15日 优先权日2009年11月16日
发明者D·布什, J·杰克逊, S·史蒂芬, W·罗纳 申请人:希必思色彩设备独资有限公司