本發(fā)明涉及配制裝置(formulationdevice),并且更具體而言,涉及一種能夠混合和分配來自多種不同成分的定制配方的便攜式配制裝置。
背景技術(shù):
在市場上存在能夠由各種單獨成分生產(chǎn)定制混合配方的多種裝置。例如,一些五金家居店有能夠生產(chǎn)定制油漆產(chǎn)品的定制油漆混合系統(tǒng)。作為另一個示例,一些提供化妝品的商店有能夠為客戶生產(chǎn)定制混合化妝品的系統(tǒng)。在一些情況下,該系統(tǒng)包括用于做出適當(dāng)?shù)幕瘖y品配方的自動化系統(tǒng)。用于化妝品配方的這種性質(zhì)的自動化系統(tǒng)一般包括用于捕捉客戶的圖像的成像系統(tǒng)以及計算機,該計算機被編程為分析該圖像,并且基于例如膚色和影調(diào)(tone)之類的從圖像提取的信息來選擇適當(dāng)?shù)幕瘖y品配方。盡管這些類型的定制配制系統(tǒng)在商業(yè)環(huán)境中可能是可行的選擇,但它們大且昂貴,并且因此不太適合個人或家庭使用。
對于能夠由多種不同成分來生產(chǎn)定制配方的個人裝置有越來越多的興趣。實際上,能夠提供這種功能的許多便攜式裝置是已知的。例如,bylsma等人的美國專利8,224,481中示出了能夠組合多種成分流體的小型化流體組合物分配器。在bertram等人的美國專利5,709,317中示出了另一個示例。盡管存在許多便攜式的混合和分配系統(tǒng),但相信對于能夠混合和分配多種定制配方的改進的小型化裝置將會有顯著的興趣。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種個人配制裝置,其能夠從裝置所承載的多個成分儲存器有效地混合和分配定制的配方產(chǎn)品。該個人配制裝置包括多個小型化的泵,其能夠根據(jù)定制的配方精確地計量和分配多種成分。在一個實施例中,個人配制裝置包括多個漸進式泵。該漸進式泵特別地被構(gòu)造成在小型化環(huán)境中適當(dāng)?shù)剡\行。利用這些漸進式泵,來自不同儲存器的成分可以被精確地計量并分配到可手動混合的共同容器中。
在一個實施例中,漸進式泵中的每一個包括電機和泵之間的耦接裝置。該耦接裝置可以包括彈簧,其用作將電機輸出耦接到轉(zhuǎn)子的驅(qū)動軸。該彈簧允許轉(zhuǎn)子的偏心運動,同時還提供將轉(zhuǎn)子的肩部促動到保持器的運行表面中的偏壓。該耦接裝置還可以包括執(zhí)行多種功能的間隔套筒。例如,該間隔套筒被構(gòu)造成減小泵主體內(nèi)的開放空間的容積。間隔套筒包括內(nèi)徑,其逐漸變小以緊密地沿循彈簧的運動包絡(luò)。
在一個實施例中,所述漸進式泵包括保持器,其被螺接到泵主體的內(nèi)部中,以保持間隔套筒和轉(zhuǎn)子的驅(qū)動端。該保持器可以包括轉(zhuǎn)子所穿過的內(nèi)部圓形通孔。內(nèi)孔在直徑上可以與轉(zhuǎn)子的運動包絡(luò)對應(yīng)。轉(zhuǎn)子可包括擴大的肩部。在這樣的實施例中,內(nèi)孔可以包括構(gòu)造成接收該肩部的沉孔。該沉孔可以包括與轉(zhuǎn)子的肩部接合的運行表面。該沉孔在直徑上可以與該肩部的運動包絡(luò)對應(yīng)。該肩部可以被夾在間隔套筒的端部和保持器的運行表面之間,以幫助將轉(zhuǎn)子保持在相對于定子的適當(dāng)位置。
在一個實施例中,泵主體包括密封與電機牽引軸的接口的o型環(huán)密封件。間隔套筒可以包括封閉端,其接合o型環(huán)密封件,以防止o型環(huán)密封件沿電機驅(qū)動軸的軸向運動。
在一個實施例中,漸進式泵可以包括特別構(gòu)造成用于在小型化應(yīng)用中使用的定子。該定子在其外周上可以包括一體化的凸緣密封件。該凸緣密封件可以被夾在泵主體的兩個部分之間,以形成有效的密封,并且將定子精確地定位在適當(dāng)?shù)妮S向位置。該凸緣密封件被構(gòu)造成使得密封件的壓縮不會改變定子的幾何形狀。定子的出口端在截面上可以是橢圓形的,以使定子在泵主體內(nèi)鍵合,并抵抗定子在泵主體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)。定子的入口端可以是圓形的,以在泵的圓形截面內(nèi)提供精確的位置,該截面是圓形的以容納螺接的保持器。
在一個實施例中,泵包括基于電機輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動來測量體積的計量系統(tǒng)。在一個實施例中,電機包括齒輪箱,其具有大約1:60的減速比。該計量系統(tǒng)可以包括具有碼盤的光學(xué)測量系統(tǒng),該碼盤通過聯(lián)接到齒輪箱輸出的耦接器來承載。碼盤可以包括圍繞碼盤以徑向?qū)ΨQ模式布置的多個槽。在一個實施例中,光源和光電傳感器被布置在碼盤的相反側(cè)上,因此處于旋轉(zhuǎn)的碼盤中的槽產(chǎn)生從光源傳遞到光電傳感器的光脈沖。在操作中,光脈沖的數(shù)量提供了對轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的精確測量,并且因此,提供了對泵送的體積的精確測量。在實施例中,碼盤包括大約45個槽,使得每個脈沖表示轉(zhuǎn)子的大約8度的旋轉(zhuǎn)運動。
在一個實施例中,個人配制裝置可以包括用于分配產(chǎn)品的觸針。該觸針可以包括從每個泵接收成分的內(nèi)部混合室。該觸針可以包括單一出口,其在成分于混合室中組合之后分配它們。該觸針可以包括多個供應(yīng)管,其將來自不同泵的成分分別輸送到混合室。替代性地,觸針可以包括單一供應(yīng)管,分開的成分被提供到該單一供應(yīng)管。在使用中,隨著成分沿供應(yīng)管的長度一起行進到混合室或直接行進到出口,成分的混合可以固有地產(chǎn)生。
本發(fā)明提供了一種簡單且有效的個人配制裝置,其尺寸小,但能夠以高精度來分配成分。一個實施例的漸進式泵包括處于電機和轉(zhuǎn)子之間的簡單且有效的柔性耦接裝置。在使用時,螺旋彈簧的柔性耦接裝置被容易地聯(lián)接到輸入軸和轉(zhuǎn)子,并且它還提供有助于維持轉(zhuǎn)子和保持器之間的密封的偏壓。使用具有一體化的密封件的定子簡化了泵組件的構(gòu)造和組裝。它還可以延長泵組件的整體壽命。當(dāng)采用時,非圓形定子和相應(yīng)的非圓形殼體有助于使定子以正確的方向鍵合,并且有助于防止定子在殼體內(nèi)的不期望的旋轉(zhuǎn)。使用光學(xué)計量系統(tǒng)有助于確保精確的分配體積,而沒有過度復(fù)雜或昂貴的機構(gòu)。該裝置還可以包括便于分配和混合成分的觸針。
通過參考對當(dāng)前實施例的描述和附圖,將更充分地理解和領(lǐng)會本發(fā)明的這些和其他的目的、優(yōu)點和特征。
在詳細解釋本發(fā)明的實施例之前,應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明不限于在以下描述中闡述或在附圖中圖示的操作的細節(jié)或部件的構(gòu)造和布置的細節(jié)。本發(fā)明可在各種其他實施例中實現(xiàn),并且以本文未明確公開的替代性方式來實踐或執(zhí)行。此外,還應(yīng)當(dāng)理解的是,本文使用的措辭和術(shù)語是為了描述的目的,并且不應(yīng)被認為是限制性的。“包括”和“包含”及其變型的使用意在涵蓋其后列出的項目及其等同物以及附加的項目及其等同物。此外,列舉可被用在各實施例的描述中。除非另有明確說明,否則使用列舉不應(yīng)被解釋為將本發(fā)明限于部件的任何特定的順序或數(shù)量。列舉的使用也不應(yīng)被解釋為從本發(fā)明的范圍中排除可與所列舉的步驟或部件組合或結(jié)合到所列舉的步驟或部件中的任何附加的步驟或部件。如“x、y和z中的至少一個”的對權(quán)利要求元件的任何引用意在單獨地包括x、y或z中的任何一個以及x、y和z的任何組合,例如,x、y、z;x、y;x、z;以及y、z。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的個人配制裝置的透視圖。
圖2是個人配制裝置的部分分解透視圖。
圖3是個人配制裝置的部分分解透視圖。
圖4是泵組件的分解透視圖。
圖5是泵組件的剖視圖。
圖6a是定子的剖視圖。
圖6b是定子的端視圖。
圖7是轉(zhuǎn)子的前視圖。
圖8是示出了行程容積(strokevolume)的第一轉(zhuǎn)子的代表性視圖。
圖9是示出了行程容積的第二轉(zhuǎn)子的代表性視圖。
圖10是泵組件的剖視圖。
圖11是泵組件的剖視圖,其中去除了部分以突出各密封件。
圖12是在使部分透明的情況下的個人配制裝置的透視圖。
圖13是觸針的透視圖。
圖14是一種替代性觸針的透視圖。
圖15是用于使用個人配制裝置的方法的流程圖。
圖16a是碼盤的透視圖。
圖16b是碼盤和耦接軸的分解透視圖。
圖16c是具有附接的碼盤的耦接軸的透視圖。
圖17a是筒的分解透視圖。
圖17b是筒的剖視圖。
圖17c是筒的一部分的放大視圖。
圖18a是另一種替代性觸針的透視圖。
圖18b是圖18a的替代性觸針的透視圖。
圖19是具有混合球的另一種替代性觸針的部分分解透視圖。
圖20是具有可更換末端的又一種替代性觸針的部分分解透視圖。
圖21是結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的個人配制裝置的水處理系統(tǒng)的表示圖。
具體實施方式
概述。
圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的個人配制裝置10。個人配制裝置10能夠由多種成分生產(chǎn)定制的配方。裝置10一般包括殼體12、多個泵組件14a-d、多個筒16a-d以及分配頭18。在該實施例中,對于每個筒16a-d,存在單獨的泵組件14a-d。這允許每個筒16a-d的內(nèi)容物被單獨計量并通過專用的泵組件14a-d來分配。在該實施例中,每個泵組件14a-d都包括漸進式泵(progressivepump)。每個漸進式泵14a-d都可以包括收容定子32和轉(zhuǎn)子34的泵殼體30。定子32可以包括一體化的凸緣密封件36,其將定子32定位在泵殼體30內(nèi)并密封泵殼體30的相鄰部分之間的接口。轉(zhuǎn)子34可以包括肩部72,其允許轉(zhuǎn)子34通過保持器60而被固定在泵殼體30中。泵組件14a-d可以包括用于將轉(zhuǎn)子34聯(lián)接到電機的柔性耦接裝置。該耦接裝置可以包括螺旋彈簧40,該螺旋彈簧40適應(yīng)轉(zhuǎn)子34的偏心運動并且提供偏壓以將轉(zhuǎn)子34的肩部促動到保持器60的接合表面中。
在該實施例中,裝置10包括能夠根據(jù)定制的產(chǎn)品配方來操作泵組件14a-d的控制器20??刂破?0可以通過用戶輸入或通過與外部裝置(未示出)的通信來獲得定制的產(chǎn)品配方。例如,控制器20可以從手持電子裝置獲得產(chǎn)品配方,該手持電子裝置運行配置成通過wifi、bluetooth或其他無線通信系統(tǒng)與裝置10進行通信的應(yīng)用。該應(yīng)用可以被配置成詢問允許該應(yīng)用確定適當(dāng)?shù)某煞纸M合的問題,或者它可以允許手動輸入定制配方。例如,在預(yù)期用于分配化妝品配方的所示實施例中,該應(yīng)用可以詢問關(guān)于皮膚影調(diào)、皮膚類型、皮膚干燥度、環(huán)境濕度、預(yù)期的紫外線照射、氣味偏好、顏色偏好、陰影偏好以及其他潛在相關(guān)因素的問題,以確定適當(dāng)?shù)幕瘖y品配方。作為一個替代性示例,所述裝置可以允許用戶手動輸入期望的配方,例如通過指定成分及它們相應(yīng)的量。
本發(fā)明在意在生產(chǎn)定制的化妝品配方的個人配制裝置10的背景下進行描述。在此背景下,該裝置可以分配在化妝品中可能有用的各種各樣的材料。然而,本發(fā)明可以被用于分配可由泵組件移動的成分的基本上任何組合。這包括展現(xiàn)出與泵組件相容的流體流動特性的基本上任何液體和其他材料。例如,裝置10可以被配置成產(chǎn)生可當(dāng)作膳食補充劑的營養(yǎng)補充劑的定制組合。成分可以包括維生素、礦物質(zhì)和其他補充劑,以及旨在幫助食用的其他成分,例如調(diào)味添加劑等。所述裝置還可以分配食物成分,例如調(diào)味品、油、醋、提取物以及其他潛在的食譜成分。作為另一個示例,裝置10可以被配置成分配用于例如酒水、奶昔和冰沙之類的飲料中的定制添加劑。飲料添加劑可以包括調(diào)味添加劑(例如,甜味劑、水果類香精)或功能添加劑(例如,維生素、礦物質(zhì)和食品補充劑,以及增稠成分、稀釋成分和防腐劑)。作為又一個示例,裝置10可以分配家庭護理配方,例如去污劑、拋光劑、漂白劑和濃縮液體等。在此背景下,所述筒可設(shè)有不同的濃縮液體,包括清潔劑、漂白劑、雙氧水和香味添加劑。所述裝置可以分配實際的家庭護理配方,或者它可以分配旨在添加到例如基礎(chǔ)清潔產(chǎn)品之類的基礎(chǔ)產(chǎn)品的配方。在清洗衣物的背景下,所述裝置可以分配洗滌劑、香料、織物柔軟劑以及其他成分??梢酝ㄟ^將關(guān)于待洗滌的衣物的信息輸入到裝置中或者輸入到在單獨的裝置上運行的應(yīng)用中來定制配方。在洗碗的背景下,所述裝置可以分配餐具洗滌劑、抗斑點添加劑、干燥劑、香料以及可能的其他成分。
例如“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“上”、“下”、“內(nèi)”、“向內(nèi)”、“外”以及“向外”之類的方向術(shù)語被用于基于圖示中所示的實施例的定向來幫助描述本發(fā)明。方向術(shù)語的使用不應(yīng)被解釋為將本發(fā)明限于任何特定的定向。
構(gòu)造。
個人配制裝置10一般包括殼體12、設(shè)置在殼體12內(nèi)的多個泵組件14a-d、保持成分的多個筒16a-d(每個泵組件14a-d安裝一個筒)、用于從裝置10分配成分的分配頭18以及控制器20,該控制器20用于控制裝置10的操作,例如,這是通過分別控制泵組件14a-d以分配適量的每種成分。盡管殼體12可以隨應(yīng)用而變化,但在圖示實施例中,殼體12一般包括基部40和托盤插入件42?;?0和托盤插入件42協(xié)作地限定了內(nèi)部空間44,在該實施例中,該內(nèi)部空間44收容電路板46和電池組22。托盤插入件42被裝配到基部40中,并且包括多個單獨的隔室48a-d,該多個單獨的隔室48a-d各自構(gòu)造成接收泵組件14a-d中的一個。
在所示實施例中,個人配制裝置10包括用于每個筒16a-d的單獨的泵組件14a-d。這允許每個筒16a-d的內(nèi)容物被單獨計量并通過專用的泵組件14a-d來分配。在所示實施例中,裝置10包括漸進式泵,但在一些應(yīng)用中泵類型可以變化。在該實施例中,泵組件14a-d彼此大致相同,并且因此,將僅詳細描述一個泵組件。盡管圖示的裝置10包括多個基本上相同的泵組件,但如果需要,則這些泵組件可以彼此不同。例如,在旨在分配相當(dāng)不同的粘度的成分的一個替代實施例中,可能需要具有配置成用于分配不同粘度范圍的材料的不同泵組件。為了幫助確保成分被安裝在正確的泵組件上,對于每個不同的粘度范圍,筒安裝結(jié)構(gòu)可以是不同的,例如,不同直徑的安裝端部或不同的附接結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參照圖4和圖5,每個泵組件14a-d一般包括電機50、泵殼體30、定子32、轉(zhuǎn)子34以及用于將電機50聯(lián)接到轉(zhuǎn)子34的驅(qū)動耦接裝置106。在操作中,電機50使轉(zhuǎn)子34在定子32內(nèi)旋轉(zhuǎn),以從筒16a-d吸入成分,并將它們通過分配頭18分配。在該實施例中,泵殼體30包括泵主體52和泵頭54,二者協(xié)作地收容定子32和轉(zhuǎn)子34。所示實施例的泵主體52為大致矩形的,并且限定了內(nèi)孔56和橫孔58。內(nèi)孔56是大致圓筒形的,并且被構(gòu)造成接收間隔套筒62。輸入軸開口64延伸穿過泵主體52,以允許泵輸入軸110穿過泵主體52的壁。沉孔66可以圍繞泵輸入軸開口64同心地限定,以安置密封件68。密封件68可接合泵輸入軸110以密封泵殼體30的電機端。在該實施例中,轉(zhuǎn)子34包括擴大的肩部72,其允許轉(zhuǎn)子34通過保持器60而被固定在內(nèi)孔56內(nèi)。保持器60為大致圓盤狀的,并且限定了通孔78和同心的沉孔80。沉孔80限定了運行表面82,轉(zhuǎn)子34的肩部72在操作期間抵靠該運行表面82游動(在下文中更詳細地描述)。保持器60可以使用基本上任何合適的構(gòu)造來固定在內(nèi)孔56中。在所示實施例中,保持器60被螺接到內(nèi)孔56內(nèi)的適當(dāng)位置。更具體而言,內(nèi)孔56可以是帶有內(nèi)螺紋的,并且保持器60可以是帶有外螺紋的,使得保持器60可以在適當(dāng)?shù)奈恢帽宦萁拥奖弥黧w52中。保持器60可以被構(gòu)造成在適當(dāng)定位時接合間隔套筒62(下面描述)。所示實施例的泵主體52包括環(huán)形肋53,其與內(nèi)孔78同心對準(zhǔn)地從泵主體52的端部突出。肋53被構(gòu)造成與定子32上的密封件36相互作用,如下面更詳細地描述的。一旦泵組件14a-d被組裝,密封件36就密封泵主體52和泵頭54之間的接口。在定子不包括一體化的密封件的應(yīng)用中,可以將其他密封結(jié)構(gòu)結(jié)合到泵主體52和泵頭54中以提供密封,例如構(gòu)造成接收環(huán)形密封件的環(huán)形凹部。
泵組件14a-d還可以包括間隔套筒62,其被裝配到內(nèi)孔56中并通過保持器60來保持。間隔套筒62為大致圓筒形的,其具有與內(nèi)孔56的內(nèi)徑相對應(yīng)的外徑。間隔套筒62包括具有截錐的形狀的內(nèi)孔84。內(nèi)孔84被成形為與柔性軸40的運動包絡(luò)(motionenvelope)緊密對應(yīng)。在電機端處,內(nèi)孔84的內(nèi)徑略大于柔性軸40和泵輸入軸110的肩部的外徑,而在轉(zhuǎn)子端處,內(nèi)孔84的內(nèi)徑顯著更大,以容納轉(zhuǎn)子34的偏心運動。間隔套筒62可以包括縮徑的頸部86,其緊密地裝配在保持器60中的沉孔80內(nèi)。在組裝時,頸部86可以與保持器的運行表面82隔開足以容納轉(zhuǎn)子34的肩部72的距離。在所示實施例中,保持器60和間隔套筒62由vesconite和/或vesconitehilube材料制成,上述材料可在商業(yè)市場上容易地獲得。該材料是自潤滑的,并且有利于泵輸入軸110和定子34的旋轉(zhuǎn)運動。保持器60和/或間隔套筒62可以根據(jù)需要由其他材料制造。例如,保持器60和/或間隔套筒62可由其他自潤滑材料或非自潤滑的材料制成。
如上所述,泵主體52還限定了橫孔58。橫孔58被構(gòu)造成提供了從筒16a-d到泵腔130的流道。在該實施例中,泵主體52包括頸部74和喉部76,該喉部76與橫孔58同心對準(zhǔn)地從泵主體52突出。如可能在圖5中最佳地示出的,頸部74的內(nèi)部是帶有螺紋的,以接收筒16a-d的螺紋端。在所示實施例中,密封件132在螺紋的基部處圍繞喉部76來裝配,以密封筒16a-d和泵殼體52之間的接口。頸部74可以包括接收筒16a-d的肩部的沉孔88。喉部76具有被選擇為緊密地配合在筒開口134內(nèi)的外徑。盡管該實施例包括用于將筒16a-d固定到泵主體52的螺紋部件,但是也可以使用其他附接構(gòu)造。例如,筒16a-d和泵主體52可以被構(gòu)造成利用卡口式裝配。
在該實施例中,泵頭54是大致矩形的,并且被構(gòu)造成安裝到泵主體52。例如,如圖4中所示,泵頭54可以通過螺釘136來固定到泵主體52。泵頭54限定了內(nèi)孔138和輸出桿140。內(nèi)孔138被構(gòu)造成安置定子32。結(jié)果,內(nèi)孔138的形狀大致與定子32的外端的形狀相對應(yīng)。在該實施例中,內(nèi)孔138是具有大致橢圓形的截面的截錐。該截錐的直徑朝向泵頭54的輸出端減小。這使定子34在泵頭54內(nèi)鍵合到正確的定向,并且有助于防止定子32在操作期間旋轉(zhuǎn)。泵頭54的端壁被構(gòu)造成與整合到定子32中的密封件36相互作用。更具體而言,泵頭54的端壁限定了與環(huán)形肋53對準(zhǔn)的環(huán)形凹部57。在使用中,環(huán)形凹部57和環(huán)形肋53從相對側(cè)夾住密封件55。輸出桿140與內(nèi)孔138同心,并且限定了通孔142,該通孔142允許從泵組件14a-d的內(nèi)部分配成分。輸出桿140可以從泵頭54的其余部分突出足夠的距離,以便于噴嘴144的附接。環(huán)形凹部146可以圍繞輸出桿140來限定,如圖5和圖6中所示。
在所示實施例中,定子32與泵殼體30分開制造并被裝配到泵殼體30中。定子32可由對于漸進式泵具有足夠的壓縮和彈性特性的基本上任何材料制成。在所示實施例中,定子32由丁腈膠料(nitrilerubbercompound)制成,但其他示例可包括硅樹脂和聚氨酯。在所示實施例中,定子和轉(zhuǎn)子之間的干涉被用于產(chǎn)生密封,因此用于這兩個部件的材料應(yīng)被選擇成為應(yīng)用的工作壓力提供足夠的密封性能。由于定子和轉(zhuǎn)子的配合是過盈配合,因此也應(yīng)考慮潤滑,例如通過選擇利用轉(zhuǎn)子的材料來潤滑的定子材料。在一些應(yīng)用中,通過泵來移動的材料可以自然地潤滑,并且當(dāng)選擇用于定子和轉(zhuǎn)子的材料時可以考慮該材料。例如,油基材料在許多應(yīng)用中可自然地在定子和轉(zhuǎn)子之間提供足夠的潤滑。所示實施例中的定子的材料尺寸穩(wěn)定并且不受泵送的流體影響。也可能需要選擇具有孔隙率和密度特性的定子材料,使得定子不吸收泵送的流體并且膨脹或以其他方式增加過盈配合,這可以減少泵送(劑量)體積,并且還增加電機上的負載。定子32是大致圓柱形的,其限定了具有雙螺旋形狀的內(nèi)孔150。定子32一般包括:電機端152,其被構(gòu)造成緊密地裝配到泵主體52的內(nèi)孔56中;以及分配端154,其被構(gòu)造成緊密地裝配在泵頭54的內(nèi)孔138中。盡管電機端152的形狀可以變化,但是所示實施例的電機端152是具有大致圓形截面的截錐。在所示實施例中,電機端152以大約3度呈錐形逐漸變細。然而,在替代實施例中錐度可以變化。例如,可以消除錐度,并且電機端152可以是大致圓柱形的。定子32的分配端154可以是具有大致橢圓形截面的截錐(參見圖6b)。在所示實施例中,分配端154以大約3度呈錐形逐漸變細。分配端154的非圓形(即,橢圓形)截面形狀允許定子32通過泵頭54的內(nèi)孔138的緊密匹配的非圓形形狀而在內(nèi)部鍵合就位。分配端154的形狀可以隨應(yīng)用而變化。例如,在替代實施例中,錐度可以變化或被消除。作為另一個示例,分配端的截面形狀可以變化,從而具有替代性的圓形或非圓形截面形狀。所示實施例的定子32包括一體化的凸緣密封件36,其定位定子32(特別是沿軸向方向)并且密封泵殼體30的相鄰部分之間的接口。在所示實施例中,凸緣密封件36是朝向定子32的縱向中心設(shè)置的環(huán)形突起。所示實施例的密封件36圍繞電機端152和分配端154集合在一起的定子32的周界延伸。密封件36的截面形狀被選擇為與泵主體52上的環(huán)形肋53和泵頭54中的環(huán)形凹部57匹配。凸緣密封件36可以略大于由泵主體52和泵頭54的匹配端部限定的腔,使得當(dāng)泵主體52和泵頭54被適當(dāng)?shù)亟M裝時,密封件36被壓縮期望的量。所示實施例的凸緣密封件36被構(gòu)造成使得凸緣密封件36上的壓縮力不壓縮或以其他方式實質(zhì)性地改變定子32的幾何形狀。
如上所述,每個泵組件14a-d都包括可旋轉(zhuǎn)地裝配在定子32內(nèi)的轉(zhuǎn)子34。在所示實施例中,轉(zhuǎn)子34具有與內(nèi)孔150的雙螺旋形狀相對應(yīng)的單螺旋形狀。轉(zhuǎn)子34被偏心地安裝在定子32內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)子34在定子32內(nèi)偏心地旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)子34的單螺旋外形與內(nèi)孔150的雙螺旋形狀配合,以限定連續(xù)的一系列行進腔33,該連續(xù)的一系列行進腔33在入口端處捕獲泵腔中的成分,并使這些成分沿轉(zhuǎn)子34縱向移動通過定子32至出口端。漸進式泵的操作以及用于漸進式泵的轉(zhuǎn)子/定子的相互作用在本領(lǐng)域中是公知的。因此,將不詳細描述操作的一般原理。一言以蔽之,轉(zhuǎn)子34和定子32的相對尺寸和形狀可以被選擇為在相鄰的行進腔33之間提供期望的分離量。增加的分離可以提供對分配體積的更大控制并降低相鄰的腔33之間連通的風(fēng)險。例如,圖8示出了轉(zhuǎn)子34(表示為實心)和多個泵腔(表示為半透明)的一個實施例。轉(zhuǎn)子34的暴露區(qū)域35(即,未被泵腔覆蓋的區(qū)域)示出了轉(zhuǎn)子34的外表面與定子32的內(nèi)表面之間的干涉區(qū)域。在圖9中所示的本發(fā)明的替代實施例中,可以增加轉(zhuǎn)子34'相對于定子32'的尺寸,以擴大暴露區(qū)域35'(比較圖8和圖9)。實際上,這減小了行進腔33'的尺寸并在相鄰的腔33'之間提供增加的分離。
在所示實施例中,轉(zhuǎn)子34可以包括肩部72,其允許轉(zhuǎn)子34通過保持器60來固定。如圖4和圖5中所示,肩部72為大致圓盤狀的,并且包括與保持器60的運行表面可移動地接合的一個平面主表面以及可與間隔套筒62的出口端接合的另一個平面主表面。保持器60和間隔套筒62一起捕獲肩部72,以幫助將轉(zhuǎn)子34保持在正確的位置,同時仍允許轉(zhuǎn)子34自由旋轉(zhuǎn)。這可有助于防止轉(zhuǎn)子34相對于定子32軸向移動或變歪斜。在所示實施例中,轉(zhuǎn)子34包括輸入頭120,其被構(gòu)造成耦接到電機50。所示實施例的輸入頭120是大致圓柱形的桿。在該實施例中,輸入頭120的自由端是圓整的。根據(jù)需要,輸入頭120的設(shè)計和構(gòu)造可以隨應(yīng)用而變化。在所示實施例中,輸入頭120被構(gòu)造成與柔性軸40相互配合,在所示實施例中,該柔性軸40為螺旋彈簧40。因此,輸入頭120的直徑可以大于螺旋彈簧40的內(nèi)徑,使得存在相對牢固的過盈配合??梢赃x擇螺旋彈簧40和輸入頭120之間的尺寸差,來控制可從螺旋彈簧40傳遞到輸入頭120的轉(zhuǎn)矩量。所示實施例的螺旋彈簧40具有右手螺旋,使得線圈40通過電機50的正常操作而變緊。螺旋彈簧40可以通過例如緊固件或粘合劑之類的附加機制來固定到輸入頭120。除了允許轉(zhuǎn)子34的偏心運動之外,此實施例的螺旋彈簧40還提供偏壓以將肩部72促動到保持器60的運行表面中。這可有助于維持肩部72和保持器60之間的密封。
在所示實施例中,每個泵組件14a-d都包括用于驅(qū)動漸進式泵的電機50,并且更具體而言,一般為常規(guī)的直流電機。電機可能隨應(yīng)用而變化,但在所示實施例中,是可從rscomponents獲得的小型有刷齒輪直流電機(partno.951d6016v)??紤]到電機50一般是常規(guī)的,將不詳細描述它。在該實施例中,泵組件14a-d包括耦接到電機50的輸出的齒輪箱90。所示實施例的齒輪箱90例如通過螺釘直接安裝到電機50。齒輪箱90的輸入可以被直接安裝到電機輸出。選擇齒輪箱90以提供期望的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩組合。齒輪箱90一般是常規(guī)的,并且因此將不詳細描述。一言以蔽之,所示實施例的齒輪箱90被選擇為符合包裝約束,并且具有大約1:60的減速比,但該比率可根據(jù)需要隨應(yīng)用而變化。在一些應(yīng)用中,可以消除齒輪箱。
在所示實施例中,泵組件14a-d包括電機殼體92,其收容電機50、齒輪箱90、電路板94以及計量系統(tǒng)96的某些部件。光源98和光電傳感器100可以被安裝到電路板94。此外,電路板94可以支撐插頭102,其構(gòu)造成與來自控制器20的匹配插頭104相互配合。在該實施例中,插頭102、104提供電連接,其允許控制器20提供電信號來操作光源98和電機50,并允許光電傳感器100向控制器20發(fā)送信號。
泵組件14a-d包括驅(qū)動耦接裝置106,其操作性地將齒輪箱90的輸出軸114連接到轉(zhuǎn)子34。所示實施例的驅(qū)動耦接裝置106一般包括編碼耦接器(encodingcoupler)108、泵輸入軸110和柔性軸40。編碼耦接器108將齒輪箱90的輸出軸聯(lián)接到泵輸入軸110。如下面更詳細地描述的,編碼耦接器108還承載碼盤112,其允許計量系統(tǒng)96精確地計量旋轉(zhuǎn),并且因此,計量通過該泵組件14a-d所分配的成分的體積。在所示實施例中,編碼耦接器108的相對端限定了內(nèi)孔,該內(nèi)孔被成形為接收齒輪箱輸出軸114和泵輸入軸110。這些軸和孔的端部可具有匹配的非圓形截面形狀,例如“d”形或方形等。附加地或替代地,這些軸可以被鍵合到編碼耦接器或者通過緊固件或剪切銷來聯(lián)接。
柔性軸40被裝配在泵輸入軸110和轉(zhuǎn)子34的頭部120之間。在所示實施例中,柔性軸40是螺旋彈簧,其具有裝配在泵輸入軸110和轉(zhuǎn)子頭部120上的相對端部。柔性軸40可以被聯(lián)接到泵輸入軸110和轉(zhuǎn)子頭部120,使得泵輸入軸110的旋轉(zhuǎn)被傳遞到轉(zhuǎn)子34。在所示實施例中,螺旋彈簧的內(nèi)徑略小于泵輸入軸110和轉(zhuǎn)子頭部120的外徑,使得螺旋彈簧被摩擦地裝配到這兩個軸。在所示實施例中,螺旋彈簧40在壓縮的情況下被安裝,使得螺旋彈簧40使泵輸入軸110和轉(zhuǎn)子34遠離彼此偏置。這促使轉(zhuǎn)子34的肩部72與保持器60接觸,并且促使泵輸入軸110的肩部111與間隔套筒62接觸??梢愿淖兟菪龔椈傻膲嚎s量以控制兩個軸34和110上的力。螺旋彈簧40的特性可以隨應(yīng)用而變化。例如,形成彈簧的線材的直徑、線圈的直徑、與軸34和110接合的螺旋彈簧40的匝數(shù)以及形成螺旋彈簧40的材料可以隨應(yīng)用而變化。
如上所述,個人配制裝置10包括用于控制通過每個泵組件14a-d所分配的成分的量的計量系統(tǒng)96。計量系統(tǒng)96可以隨應(yīng)用而變化。在所示實施例中,計量系統(tǒng)96基于驅(qū)動耦接裝置的旋轉(zhuǎn)運動,并且更具體而言,基于編碼耦接器108的旋轉(zhuǎn)運動,來確定體積。所示實施例的計量系統(tǒng)96包括光學(xué)測量系統(tǒng),其具有耦接到編碼耦接器108的碼盤160。在所示實施例中,碼盤160包括圍繞碼盤160以徑向?qū)ΨQ模式布置的多個槽162。在一個實施例中,光源98(例如,led)和光電傳感器100被布置在碼盤160的相反側(cè)上,因此處于旋轉(zhuǎn)的碼盤160中的槽162產(chǎn)生從光源98傳遞到光電傳感器100的光脈沖。在操作中,可以對光電傳感器100所感測到的光脈沖的數(shù)量進行計數(shù),以提供對轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的精確測量,并且因此,提供對泵送的體積的精確測量。在實施例中,碼盤160包括大約45個槽162,使得每個脈沖表示轉(zhuǎn)子34的大約8度的旋轉(zhuǎn)運動。在所示實施例中,光源98和光電傳感器100被安裝到包含在電機殼體166內(nèi)的電路板164。
裝置10包括分配頭18,其用于從裝置10分配成分。在該實施例中,分配頭18包括用于每個泵組件14a-d的單獨的出口端口(未示出)。因此,成分從裝置10分別分配,并且可由用戶手動混合。在該實施例中,分配頭18被安裝到基部40,并通過供應(yīng)管線168a-d耦接到泵組件14a-b的出口140。分配頭18可以被構(gòu)造成將成分分配到容器r中或容器r上。在所示實施例中,容器r是小盤(類似于培養(yǎng)皿),其可從裝置10移除以便使用。例如,可以將成分分配到盤r中,并且隨后,可以移除盤r以有利于混合和施用。在所示實施例中,出口端口(未示出)被設(shè)置在平坦表面中,可以抵靠該平坦表面拉動盤r的唇緣,以從出口端口擦除任何殘留的成分。替代性地,分配頭18可具有用于從裝置分配成分的單一端口。對于這種性質(zhì)的替代實施例,可以使成分在出口端口之前融合在一起。例如,供應(yīng)管線168a-d可以在出口端口之前合并成單一供應(yīng)管線或合并到混合室中。如果包括,則混合室可以包括內(nèi)部擋板或松散混合部件。
在該實施例中,裝置10包括控制器20,其能夠操作各泵組件14a-d,以根據(jù)多種潛在不同的產(chǎn)品配方來分配各成分。一般而言,對于每種配方,控制器20被配置成操作用于每種期望的成分的泵組件14a-d,以分配配方所需的該成分的量??刂破?0可以利用計量系統(tǒng)96來監(jiān)測和控制所分配的成分的體積。例如,控制器20可以確定(或被提供)分配每種成分的適當(dāng)體積所需的轉(zhuǎn)子34的轉(zhuǎn)數(shù),并且隨后,使用與相應(yīng)的泵組件14a-d相關(guān)聯(lián)的計量系統(tǒng)96來操作該泵組件14a-d,直到轉(zhuǎn)子34的所需轉(zhuǎn)數(shù)發(fā)生。根據(jù)需要,泵組件14a-d可以同時或順序地來操作。在功率有限的應(yīng)用中,可能需要一次一個地操作泵組件14a-d。在其他應(yīng)用中,可能期望同時操作它們,以減少總分配時間,并有利于各種集成成分混合選擇。
在一個實施例中,可用的配方(或方案)被存儲在存儲器中。例如,控制器20可以訪問可通過裝置10來分配的配方的數(shù)據(jù)庫。配方的數(shù)據(jù)庫可以被包含在集成到裝置10中的存儲器中,或者它可以被包含在具有與裝置10通信的能力的遠程裝置中的存儲器中。在使用期間,可以利用各種方式從數(shù)據(jù)庫中選擇要分配的配方。例如,可由用戶從數(shù)據(jù)庫中手動選擇配方。作為另一個示例,可以利用裝置10(或外部裝置)自動地從數(shù)據(jù)庫中選擇配方,該裝置10由基本上任何相關(guān)的信息來確定適當(dāng)?shù)呐浞?。作為自動化系統(tǒng)的一個示例,裝置10可以與成像系統(tǒng)交互,以基于對用戶皮膚的一個或多個圖像的分析(下面更詳細地論述)來確定對用戶而言適當(dāng)?shù)幕瘖y品配方。作為維護配方數(shù)據(jù)庫的一種替代方案,裝置10可以被配置成在使用期間從用戶或遠程裝置接收配方。例如,配方可以由用戶通過用戶接口(未示出)手動輸入,或者配方可以通過控制器20或具有將配方傳送到裝置10的能力的遠程裝置(未示出)來實時地確定。
當(dāng)期望控制器20與外部電子裝置交互時,裝置10可以包括聯(lián)網(wǎng)能力(有線或無線)。例如,裝置10可以包括能夠通過例如bluetooth、wifi、zigbee或其他無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之類的網(wǎng)絡(luò)與其他裝置進行交互的無線收發(fā)器(未示出)。通信功能可被用于將裝置10集成到幫助用戶跟蹤活動并提出幫助用戶維護/改善健康和福祉的建議的更大的裝置網(wǎng)絡(luò)中。如果設(shè)有通信能力,則除其他之外,可以將裝置10配置成從遠程裝置獲得配方,獲得允許裝置10經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)來確定適當(dāng)配方的數(shù)據(jù),將分配信息提供給能夠跟蹤與配方使用相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)的遠程裝置,并且當(dāng)供應(yīng)不足時促進成分的自動再訂購。裝置10還可設(shè)有用戶接口(未示出),其允許用戶輸入功效信息,該功效信息可被中繼轉(zhuǎn)發(fā)到裝置的網(wǎng)絡(luò)并用于幫助網(wǎng)絡(luò)作出改進的配方?jīng)Q定。作為將用戶接口集成到裝置10中的一種替代方案,控制器20可以被配置成與在遠程裝置(例如,智能電話或平板電腦等)上運行的應(yīng)用無線交互。例如,可以使用在智能電話上運行的應(yīng)用來向用戶顯示可用的選項,并允許用戶選擇或輸入所需的配方。
在該實施例中,裝置10能夠通過可充電電池來供電,并且因此包括電池組22。替代性地,裝置10可以包括其他可再充電的電能儲存裝置,例如一個或多個高容量電容器(例如,supercapacitors或ultracapacitors)。裝置10可以包括能夠從外部無線電源(未示出)無線地接收電力用于對電池組22進行充電的無線充電系統(tǒng)(未示出)。替代性地,裝置10可以經(jīng)由有線連接進行充電。例如,如圖1中所示,裝置10可以包括從殼體12的后側(cè)可接近的電源輸入端口23和on/off開關(guān)25。裝置10可以包括替代性的電源,例如不可充電電池、直流的無線電源或有線電源等。
如上所述,個人配制裝置10被構(gòu)造成接收包含期望的成分的可更換的筒。筒的設(shè)計和構(gòu)造可能隨應(yīng)用而變化。在該圖示實施例中,個人配制裝置10被構(gòu)造成接收可選擇性地螺接到泵殼體52中的可互換的筒16a-d。在該實施例中,筒16a-d大致相同。因此,將僅詳細描述單個筒16a。現(xiàn)在參照圖4,筒16a一般包括容器主體174、帽170和活塞172。容器主體174限定了設(shè)計成接收成分的內(nèi)部空間176。容器主體174的一端包括構(gòu)造成接合泵殼體52的頸部178。在該實施例中,頸部178是帶外螺紋的,其中螺紋與泵殼體52中的相應(yīng)螺紋匹配。頸部178可以包括肩部180,其構(gòu)造成被緊密地接收在泵殼體52中的沉孔88中。當(dāng)筒16a-d未被安裝在泵殼體52上時,帶內(nèi)螺紋的可移除帽(未示出)可以被用于封閉筒16a-d的端部。容器主體174的另一端是開放的。這允許將活塞172裝配到內(nèi)部空間176中。活塞172被構(gòu)造成接合容器主體174的內(nèi)部并對其形成密封。帽170被裝配在容器主體174的開放端上,以封閉容器主體174并將活塞172固定在內(nèi)部空間176中。帽170可以被卡扣配合到容器主體174上和/或它可以使用例如粘合劑或塑性焊接之類的其他機制來固定。筒16a-d可以用基本上任何形式的容器或者能夠儲存成分的供應(yīng)的其他類型的儲存器來替代。
在所示實施例中,個人配制裝置10包括固定的分配頭18,其被整合(或集成)到殼體中。替代性地,個人配制裝置可以包括其他類型的分配器,例如用于從裝置分配成分的觸針。觸針在設(shè)計和構(gòu)造上可以變化。在一些實施例中,各種成分從觸針分別分配,并且在它們被分配后,觸針的端部被用于混合這些成分。在其他實施例中,觸針可以包括在成分被分配之前有助于混合或部分地混合它們的一體化的混合特征。觸針可以包括多種替代性的混合特征。作為示例,圖13、14、18a、18b、19和20中示出了各種替代性的觸針。圖13示出了第一觸針200,其具有單個供給管線202和槳狀末端204。在該實施例中,供應(yīng)管線168a-d在觸針200的上游合并在一起,使得單個供給管線202將成分傳送到觸針200。觸針200包括允許將成分從觸針200排出的出口(未示出)。在成分被分配之后,觸針200的末端204可以被用于執(zhí)行所期望的任何附加的混合,并且隨后,用于施用配方。圖14示出了替代性觸針220,其與觸針200基本上相同,除了它包括四個供給管線222a-d。這允許將不同的成分分別傳送到觸針的末端224用于分配。在該實施例中,四個供給管線222a-d可以在通過單個出口(未示出)離開之前在觸針220內(nèi)的空隙或腔(未示出)內(nèi)合并在一起。替代性地,所有四個供給管線222a-d在觸針220中可具有各自的出口(未示出)。
圖18a-b、圖19和圖20是具有一體化的混合特征的替代性觸針構(gòu)造。圖18a-b示出了觸針230,其構(gòu)造成通過柔性觸針主體236來提供混合,該柔性觸針主體236可以被擠壓以混合各種成分。在圖18a-b中,觸針230從具有四個成分輸出管線232a-d的個人配制裝置接收成分。在該實施例中,觸針230包括大致中空的主體236,供給管線222a-d注入到該大致中空的主體236中。中空主體236由例如柔性塑料之類的柔性材料制成。在使用中,用戶可以揉捏中空主體236,以混合和分配成分。在圖19中所示的另一替代實施例中,觸針240包括內(nèi)部混合球248,其包含在觸針240內(nèi)部的腔(未示出)內(nèi)。在使用中,成分被分配到該腔中,并且可以搖動觸針240,使得混合球248移動通過成分以混合它們。已混合的成分可以用各種方式從觸針240分配。例如,觸針240可具有柔性主體246,并且可以通過擠壓觸針主體246來分配混合的成分。作為另一個示例,可以通過操作裝置10以引入另外的材料來分配成分,該另外的材料推出已混合的成分。
圖20示出了另一個實施例,其中,觸針250包括靜態(tài)混合末端260,其被裝配到觸針主體256中,以提供旨在幫助混合各種成分的結(jié)構(gòu)。靜態(tài)混合末端260可以是一次性部件,其根據(jù)需要被移除和更換,例如在每次使用之后或在每次成分輸出變化之后。靜態(tài)混合末端260可以包括裙部264,其被裝配在成分輸出管線252a-d的輸出端上,以將成分匯集到帶有擋板的流路中。靜態(tài)混合末端260還可以包括輸出噴嘴266,其穿過限定在觸針250的底部中的孔口270來裝配。圖20的觸針250包括具有門254的觸針主體256,該門254可以被打開和關(guān)閉,以提供到構(gòu)造成接收混合末端260的內(nèi)部空隙的通路。在替代實施例中,門254可以被剔除。在所示實施例中,靜態(tài)混合末端260包括有助于混合各種成分的多個內(nèi)部擋板262。擋板262可以是能夠使各種成分混合的基本上任何結(jié)構(gòu)。例如,擋板可以是干擾靜態(tài)混合末端內(nèi)的成分流路的壁(如圖所示)、尖頭、螺旋或其他結(jié)構(gòu)。在所示實施例中,靜態(tài)混合末端260略長于觸針主體256,使得它通過過盈配合緊緊地保持就位。靜態(tài)混合末端260可以用替代方式來固定到觸針250。例如,在替代實施例中,混合末端260可以例如通過卡扣配合或螺紋來可移除地裝配到觸針的端部。
操作。
現(xiàn)在將結(jié)合圖15的流程圖來描述產(chǎn)生和分配定制化妝品配方的過程。在該應(yīng)用中,基于用戶的一個或多個圖像來開發(fā)配方。例如,如果化妝品配方意在用于用戶的面部上,則可以拍攝并使用計算機來分析面部的一個或多個圖像,以產(chǎn)生客戶(定制)的化妝品配方。在所示實施例中,通過成像系統(tǒng)(未示出)來執(zhí)行產(chǎn)生配方的過程,該成像系統(tǒng)包括數(shù)字攝像機和用于處理通過數(shù)字攝像機獲得的圖像的計算機。一般而言,所述過程包括以下步驟,即:利用數(shù)字攝像機來拍攝圖像;向計算機提供圖像;使用計算機來校準(zhǔn)圖像;使用計算機來評估顏色、紋理和材料;基于顏色、紋理和材料作為指標(biāo),使用計算機從配方庫獲得適當(dāng)?shù)呐浞健R坏┐_定,就將配方傳送到裝置10,并且裝置10可以制備和分配化妝品配方。根據(jù)需要,確定適當(dāng)配方的過程500可以在裝置10的任何使用之前執(zhí)行,并且可以重復(fù)。例如,對于能夠通過裝置10來生產(chǎn)的每種類型的化妝品,例如潤膚霜、粉底、彩妝、唇膏、口紅、眼線膏或其他化妝品,可能需要執(zhí)行過程500一次。在化妝品應(yīng)用中,所述成分可以是可包含在化妝品中并且能夠使用本發(fā)明的泵組件14a-d來分配的基本上任何成分。例如,所述成分可以包括基礎(chǔ)化妝品、顏色添加劑和護膚添加劑,例如潤膚霜、防曬霜、抗衰老添加劑和抗皺添加劑等。
過程500開始于框502處,其中,通過接入期望的照明為圖像采集對對象進行準(zhǔn)備。根據(jù)需要,照明可以隨應(yīng)用而變化。例如,對象可位于圖像采集棚中并且可以接入棚內(nèi)的照明。照明的類型、數(shù)量、位置和亮度可根據(jù)需要變化,以提供為處理優(yōu)化的圖像。在一些應(yīng)用中,照明可能是不必要的,或者可能是不期望的。在這樣的應(yīng)用中,可以排除該步驟。
一旦已接入任何期望的照明,就可以在框504處拍攝期望的圖像(或多個圖像)。系統(tǒng)可依靠單個圖像或利用多個圖像。該多個圖像例如可以使用不同的攝像機或不同的鏡頭,在不同的區(qū)域,以不同的角度,或者使用不同的照明來拍攝。
在拍攝圖像之后,控制傳遞到框506。在框506處,可以根據(jù)需要來處理圖像以便于分析。例如,可以使用一種或多種校準(zhǔn)算法來處理圖像。這些算法可以從圖像去除變化,使得可以按照一致和可重復(fù)的方式來處理在不同時間拍攝的圖像。各種類型的圖像校準(zhǔn)及相關(guān)聯(lián)的算法是已知的,并且因此將不詳細描述。一言以蔽之,本發(fā)明的實施例可以利用基本上任何形式(或多種形式)的圖像校準(zhǔn)。
然后,可以在框508處分析已處理的圖像,以評估對象的選擇特性。例如,控制器可以使用常規(guī)的檢測算法來檢測圖像中的顏色、紋理和材料。這些和其他類型的圖像檢測算法是公知的,并且因此將不詳細描述。一言以蔽之,檢測算法可以執(zhí)行圖像的分析,并將該分析的結(jié)果與已知特性的庫(框510)進行比較。例如,檢測算法可以利用顏色、紋理和材料庫來確定圖像中所示的顏色、紋理和材料(參見框512)。
系統(tǒng)可以在框514處處理顏色、紋理和材料檢測過程的結(jié)果,以產(chǎn)生用于創(chuàng)建定制配方的合成結(jié)果。在框516處,裝置10可以使用在框514處執(zhí)行的處理的結(jié)果作為從配方庫(參見框518)查找適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品配方的鍵值。裝置10可以將定制產(chǎn)品配方存儲在存儲器中,使得它可被用于將來再次分配定制配方。
在確定適當(dāng)?shù)呐浞胶?,裝置10可以分配定制配方(參見框520)。例如,裝置10可以操作適當(dāng)?shù)谋媒M件14a-d持續(xù)按產(chǎn)品配方中指定的體積分配成分所需的時間量。
如上所述,本發(fā)明可以被用在涉及分配各種液體、粉末和具有液體狀流動特性的其他材料的廣泛應(yīng)用中。根據(jù)本公開制造的泵可具有將這些材料精確地分配到微升水平的能力。結(jié)合本文所公開的泵的系統(tǒng)可以包括允許延時釋放(timereleased)的分配的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)還可具有與外部裝置通信的能力,這允許系統(tǒng)通過遠程裝置來控制,例如運行控制應(yīng)用的智能電話等。例如,圖21中示出了整合(或集成)到水/飲料分配器310中的個人配制裝置。在該實施例中,裝置310包括bluetooth(例如,btle)和wifi功能,使得分配器310可以連接到互聯(lián)網(wǎng)i并且與其他互聯(lián)網(wǎng)連接的裝置通信,或者可以直接與例如智能電話r之類的遠程裝置連接。作為這些特性的結(jié)果,本發(fā)明適于在大量不同的應(yīng)用中使用。
本發(fā)明的一個潛在應(yīng)用是藥物的分配。例如,根據(jù)本發(fā)明制造的裝置可被用于分配任何液體或粉末形式的制藥藥物下至微升分辨率(resolution)。這使得各種各樣的藥物選擇成為可能,因為這些裝置具有這樣的精細分辨率。分配的材料可以被分配到水中或與食物混合以便攝取。這可能有益于吞咽藥丸或片劑有困難的人。由于配制裝置可以配備btle和wifi,因此該裝置可以被用于監(jiān)測分配習(xí)慣,并提醒用戶錯過的劑量。這可以有助于藥物和補充劑的依從性。這還可以幫助消除對可能已開出潛在有害藥物的患者的過度用藥。此外,處方醫(yī)生或藥劑師也可基于患者的需要在進行中改變劑量水平。由于裝置可以通過btle或wifi來控制,因此它可被用于用戶特定的補充劑方案。這可允許單一裝置被多個用戶使用,并且還防止使用未開給特定用戶的藥物(例如,止痛藥)。所述配制裝置還可以被用作防止處方藥濫用的制止物,這是通過僅允許它在給定的時間量之后進行分配。
根據(jù)本發(fā)明的個人配制裝置的另一個潛在應(yīng)用是對水和其他飲料的補充物(例如,營養(yǎng)補充劑)和風(fēng)味添加。例如,在水處理系統(tǒng)的背景下,根據(jù)本發(fā)明的微型泵可以被整合(或集成)到水處理系統(tǒng)314(參見圖21)中,添加到已存在的水處理系統(tǒng)(未示出)或者作為獨立的裝置,以將不同類型的補充物添加到水和其他飲料。盡管在水處理系統(tǒng)的背景下進行描述,但是本發(fā)明可以被類似地結(jié)合用于與例如咖啡機或泡茶器(teabrewer)之類的其他飲料分配器一起使用。添加劑可以包括維生素、蛋白質(zhì)、碳水化合物、電解質(zhì)等,以幫助身體在鍛煉或生病后恢復(fù)。還可以附加地或替代性地添加不同的調(diào)味料,并且因為量是如此精確,這可以是完全可定制的??梢耘c水或其他飲料結(jié)合的其他物質(zhì)可以是幫助消化的益生菌、抗酸藥和可以分布在已知為辛辣的食物周圍的胃灼熱藥物。因為所述裝置可以被連接到互聯(lián)網(wǎng)和運行控制應(yīng)用的遠程裝置,所以智能補充的機會是可能的。例如,例如肌酸之類的某些補充劑需要在一天中多次服用較多的加載階段,繼之以每天一次僅服用少量的維持階段,并且隨后,循環(huán)的開啟和停止期是必要的。適當(dāng)?shù)氖秤梅桨缚赡茏兊秒y以記住,因此可能有幫助的是,如果每次你接近該裝置,它都可以自動地將這添加到你的飲用水。控制系統(tǒng)可以被編程為理解你所需的方案,以及你處于什么時間點,使得它可以提供適當(dāng)?shù)姆峙?。這也可以被應(yīng)用于像痤瘡藥物那樣的開始強烈并且隨著時間的推移慢慢減輕的東西。另一個示例是當(dāng)花粉計數(shù)高于一定水平時可以給予的過敏藥物。該數(shù)量(例如,花粉計數(shù))可以通過互聯(lián)網(wǎng)連接的裝置或直接連接的遠程裝置自動發(fā)送到所述裝置,并且可以通過個人配制裝置作出關(guān)于是否應(yīng)分配藥物的決定,以及如果是,應(yīng)分配多少。替代性地,可以遠程地作出關(guān)于是否分配和分配多少的決定,并且可以僅將分配指令提供給個人配制裝置。
空氣處理是根據(jù)本發(fā)明的微型泵的另一種應(yīng)用??梢远ㄆ诜峙浜驼舭l(fā)非常少量的液體香料,以清新房間的空氣。這可以是“智能”的,并且當(dāng)人們進入或離開房間等時發(fā)生。例如,空氣處理系統(tǒng)或聯(lián)接到空氣處理系統(tǒng)的個人配制裝置可以包括運動傳感器,該運動傳感器當(dāng)檢測到房間內(nèi)的運動時可以分配香料??梢越Y(jié)合到空氣處理系統(tǒng)中的另一物質(zhì)是液體維生素,例如維生素c或維生素e等。維生素可以被吸收到皮膚中,并且在寒冷季節(jié)期間這可能會增加,以確保免疫系統(tǒng)防范疾病。在干燥的冬季期間,維生素e可以幫助保持皮膚潮濕和水潤。如香料一樣,在存在空氣處理系統(tǒng)的情況下,可以在由運動觸發(fā)時分配維生素。
根據(jù)本發(fā)明的個人配制裝置的另一應(yīng)用是家庭護理。在此背景下,泵可以儲存濃縮的量的各種各樣的洗發(fā)劑、衣物洗滌劑、洗碗劑、洗手液等。由于是濃縮的液體,它可以按小的緊湊尺寸來儲存,從而提供良好的空間節(jié)省。這可能是有益的,因為精確量的清潔劑可以被添加到任何清潔狀況,并優(yōu)化你需要的量。這可以節(jié)省成本,并且也可以提供限制浪費清潔劑的量的環(huán)境影響。這也可以是智能定時應(yīng)用,并且不同的清潔劑在不同的時間點添加。
以上描述是對本發(fā)明的當(dāng)前實施例的描述。在不脫離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和更廣泛的方面的情況下,可以作出各種變更和改變,所附權(quán)利要求應(yīng)根據(jù)包括等同原則的專利法的原則來解釋。本公開被提供用于說明的目的,并且不應(yīng)被解釋為對本發(fā)明的所有實施例的窮盡描述或者將權(quán)利要求的范圍限于結(jié)合這些實施例來圖示或描述的特定元件。例如,但不限于,所描述的發(fā)明的任何單獨的元件都可以用提供基本上相似的功能或以其他方式提供適當(dāng)?shù)牟僮鞯奶娲栽硖娲?。這包括例如目前已知的替代性元件,例如本領(lǐng)域技術(shù)人員可能當(dāng)前已知的那些替代性元件,以及將來可能開發(fā)出的替代性元件,例如本領(lǐng)域技術(shù)人員基于開發(fā)可能識別為替代方案的那些替代性元件。此外,所公開的實施例包括一致地描述并且可以協(xié)作地提供許多益處的多個特征。本發(fā)明不僅限于包括所有這些特征或提供所有所述益處的那些實施例,除非在所公開的權(quán)利要求中另有明確闡述的范圍內(nèi)。例如使用冠詞“一”、“一個”、“一種”或“所述”的以單數(shù)形式對權(quán)利要求元件的任何引用不應(yīng)被解釋為將該元件限于單數(shù)。