用于熱熔配給系統(tǒng)的電力管理的制作方法
【技術領域】
[0001] 本公開大體涉及用于配給熱熔黏合劑的系統(tǒng)。更具體而言，本公開涉及針對熱熔 配給系統(tǒng)的電力管理。
【背景技術】
[0002] 熱熔配給系統(tǒng)典型地用在制造裝配線中，以自動地配給使用在諸如箱、紙盒等的 封裝材料的構建中的黏合劑。熱熔配給系統(tǒng)傳統(tǒng)地包括材料罐、加熱元件、泵和配給器。使 用加熱元件將固態(tài)聚合物顆粒熔化于罐中，然后才由泵供應到配給器。因為在允許冷卻的 情況下熔化的顆粒會重新固化為固態(tài)形式，所以在從罐到配給器的過程中熔化的顆粒必須 保持溫度。這通常要求在罐、泵和配給器中布置加熱元件并且加熱連接那些部件的任何管 道或管狀物。而且，傳統(tǒng)的熱熔配給系統(tǒng)通常利用具有大容積的罐，使得在其中包含的顆粒 被熔化之后可能發(fā)生延長的配給時段。然而，罐內(nèi)的大量顆粒要求大段時間以完全熔化，這 增加了系統(tǒng)的啟動時間。例如，典型的罐包括沿著矩形的重力給料罐的壁排列的多個加熱 元件，使得沿著壁熔化的顆粒防止了加熱元件高效地熔化容器中央的顆粒。熔化這些罐中 的顆粒所需的延長的時間增加了由于延長的熱暴露所導致的黏合劑的"炭化"或變黑的可 能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 根據(jù)本發(fā)明，一種熱熔配給系統(tǒng)包括：熔化器，用于對熱熔顆粒進行加熱以產(chǎn)生熱 熔液體；配給系統(tǒng)，用于管理所述熱熔液體；多個加熱器，所述多個加熱器與所述熔化器和 配給系統(tǒng)的不同區(qū)域相關聯(lián)；以及控制器，所述控制器在所述多個加熱器之間分配電力。所 述控制器基于總電流目標、溫度設定點、所述加熱器中的每一個的電流消耗和所存儲的優(yōu) 先級標準，確定電力的所述分配。
[0004] 另一實施例是控制對熱熔配給系統(tǒng)內(nèi)的熱熔黏合劑的加熱的方法，所述熱熔配給 系統(tǒng)在多個區(qū)域中具有加熱器。所述方法包括：接收輸入電力和按時分方式向所述加熱器 分配所述電力，所述電力的分配依據(jù)總電流目標、溫度設定點、所述加熱器中的每一個的電 流消耗和優(yōu)先級標準。
【附圖說明】
[0005] 圖1是用于配給熱熔黏合劑的系統(tǒng)的示意圖。
[0006] 圖2是示出了與圖1類似的包括由熔化器和泵進料的四個配給器和四個管狀物的 熱熔系統(tǒng)的控制器的框圖。
[0007] 圖3是示出了圖2的控制器的多區(qū)域溫度控制模塊的電路的框圖。
【具體實施方式】
[0008] 圖1是系統(tǒng)10的示意圖，所述系統(tǒng)10是用于配給熱熔黏合劑的系統(tǒng)。系統(tǒng)10包 括冷段12、熱段14、空氣源16、空氣控制閥17和控制器18。在圖1所示的實施例中，冷段 12包括容器20和進料組件22,所述進料組件22包括真空組件24、進料管26和入口 28。在 圖1所示的實施例中，熱段14包括熔化系統(tǒng)30、泵32和配給器34。空氣源16是供應到系 統(tǒng)10的冷段12和熱段14二者中的部件的壓縮空氣的源。空氣控制閥17經(jīng)由空氣管35A 連接到空氣源16,并且選擇性地控制從空氣源16通過空氣管35B到真空組件24以及通過 空氣管35C到泵32的馬達36的空氣流。空氣管3?繞過空氣控制閥17將空氣源16連接 到配給器34?？刂破?8與系統(tǒng)10的各種組件（諸如空氣控制閥17、熔化系統(tǒng)30、泵32和 /或配給器34等）通信連接，以控制系統(tǒng)10的操作。
[0009] 冷段12的部件可以在室溫下操作，不需要被加熱。容器20可以是用于容納供系 統(tǒng)10使用的大量固態(tài)黏合劑顆粒的料斗。例如，適合的黏合劑可以包括諸如乙烯醋酸乙烯 酯（EVA)或茂金屬之類的熱塑性聚合物膠。進料組件22將容器20連接到熱段14以用于 將固態(tài)黏合劑顆粒從容器20遞送到熱段14。進料組件22包括真空組件24和進料管26。 真空組件24位于容器20中。來自空氣源16和空氣控制閥17的壓縮空氣被遞送到真空組 件24以創(chuàng)建真空，這引起固態(tài)黏合劑顆粒流進真空組件24的入口 28中并且然后通過進料 管26流到熱段14。進料管26是尺寸為直徑顯著大于固態(tài)黏合劑顆粒的直徑的管狀物或其 他通道，以允許固態(tài)黏合劑顆粒自如地流經(jīng)進料管26。進料管26將真空組件24連接到熱 段14〇
[0010] 將固態(tài)黏合劑顆粒從進料管26遞送到熔化系統(tǒng)30。熔化系統(tǒng)30可以包括容器 (未示出）和電阻加熱元件（未示出），所述電阻加熱元件用于熔化固態(tài)黏合劑顆粒以形成 液體形式的熱熔黏合劑?？梢哉{(diào)整熔化系統(tǒng)30的尺寸，以使其具有相對小的黏合劑容積 (例如大約0. 5升），并被配置為在相對短的時間段內(nèi)熔化固態(tài)黏合劑顆粒。泵32由馬達 36驅動以將熱熔黏合劑從熔化系統(tǒng)30通過供應管38抽吸到配給器34。馬達36可以是由 來自空氣源16和空氣控制閥17的壓縮空氣的沖力驅動的空氣馬達。泵32可以是由馬達 36所驅動的線性活塞泵。在圖示的實施例中，配給器34包括歧管40和模塊42。在歧管40 中接收來自泵32的熱熔黏合劑并經(jīng)由模塊42對其進行配給。配給器34可以選擇性地放 出熱熔黏合劑，借此，熱熔黏合劑從模塊42的出口 44噴出到物體（例如包、箱或受益于由 系統(tǒng)10配給的熱熔黏合劑的其他物體）上。模塊42可以是作為配給器34的部分的多個 模塊之一。在備選實施例中，配給器34可以具有不同配置，例如手持式槍式配給器?？梢?對熱段14中的部件（包括熔化系統(tǒng)30、泵32、供應管38和配給器34)中的一些或全部進 行加熱，以在配給過程期間在整個熱段14中使熱熔黏合劑保持液態(tài)。
[0011] 系統(tǒng)10可以是工業(yè)過程的一部分，例如，用于打包和密封紙板包裝和/或包裝箱。 在備選實施例中，可以針對特定工業(yè)過程應用按照需要對系統(tǒng)10進行修改。例如，在一個 實施例中（未示出），泵32可以與熔化系統(tǒng)30分離并且代之以附接到配給器34。然后，供 應管38可以將熔化系統(tǒng)30連接到泵32。
[0012] 在圖1中所示的實施例中，單個管狀物38和配給器34被示出為由熔化系統(tǒng)30和 配給器32提供進料。在其他實施例中，可以從單個熔化器和泵向多個配給器和管狀物提供 進料。圖2示出了與圖1的系統(tǒng)10類似的系統(tǒng)10A，不同在于：系統(tǒng)IOA包括四個管狀物 H1-H4和四個相關聯(lián)的配給器D1-D4。在該實施例中，控制器18控制系統(tǒng)IOA的總體操作， 包括向在系統(tǒng)IOA的熱段中使用的所有加熱器的電力分配。電力分配是按時分方式來執(zhí)行 的，使得所有加熱器接收到一份電力，但是總電流消耗不超過與可用于系統(tǒng)IOA的電力服 務一致的總電流目標。
[0013] 圖2是與圖1的系統(tǒng)10類似的熱熔系統(tǒng)IOA的框圖，不同在于系統(tǒng)IOA被配置為 利用多個管狀物和配給器進行操作，圖2示出了控制器18,所述控制器18包括高級顯示模 塊（ADM) 50、多區(qū)域溫度控制模塊（MZTCM) 52A和52B、以及CAN網(wǎng)絡54、熔化器和泵加熱器 56、熔化器電阻溫度檢測器（RTD) 58、熔化等級傳感器60、真空電磁閥62、泵電磁閥64、泵循 環(huán)開關66、管狀物H1-H4和配給器D1-D4。管狀物H1-H4分別包括管加熱器70A-70D和RTD 72A-72D。類似地，配給器D1-D4分別包括配給器加熱器74A-74D和RTD 76A-76D。
[0014] 系統(tǒng)IOA被視為具有包含一個或更多個加熱器的九個不同加熱區(qū)域：四個區(qū)域由 管狀物H1-H4表示，四個區(qū)域由配給器D1-D4表示而區(qū)域Ml由熔化系統(tǒng)30和泵32表示。 在該特定實施例中，盡管使用多個加熱器，但是熔化器和泵加熱器56被視為單個區(qū)域。在 一個實施例中，熔化系統(tǒng)30包括三個加熱器（圍繞熔化系統(tǒng)30的外表面的帶式加熱器、熔 化系統(tǒng)30的中心處的核心加熱器和位于熔化系統(tǒng)30的底座中的底座式加熱器）。在相同 實施例中，單個加熱器可被用于泵32?？梢曰趤碜阅K52A的選擇信號，改變接收電力 的區(qū)域Ml中的加熱器的分組。這允許一個分組用于預熱，而另一分組用于正常的運行時操 作。
[0015] 控制器18將電力從電源80分配到九個區(qū)域中的加熱器。該電力的分配是按時分 方式完成的，這是因為所有加熱器的電流消耗的聯(lián)合會超過從電源80可獲得的電流。
[0016] 系統(tǒng)IOA通常使用在將具有可用的AC電力的工廠或制造設施中。具體電力服務 可能因設施不同而不同，并且在同一設施內(nèi)也可能不同。例如，交流（AC)電力可以是單相 的、三相差量的或具有中性線的三相Y形的?？捎玫腁C電壓可以例如是230伏特單相、230 伏特三相或400伏特三相。在一些情況中，標稱電壓可以不是230伏特，而是可以代之以更 低的電壓（例如208伏特）。
[0017] 電源80包括由電路斷路器（未示出）提供的過電流保護。電路斷路器限制的示 例是20安培、30安培、40安培和50安培?？捎秒娏Φ淖兓碾妷骸⑾辔缓碗娏飨拗茖χT如 圖1和2中所示的系統(tǒng)10和IOA的熱熔系統(tǒng)的實現(xiàn)方案提出了挑戰(zhàn)。
[0018] 在圖2中所示的實施例中，控制器18包括兩個多區(qū)域溫度控制模塊52A和52B。 模塊52A控制在由管狀物Hl和H2、配給器Dl和D2表示的區(qū)域和由熔化系統(tǒng)30和泵32表 示的區(qū)域Ml之間的按時分方式的AC電力的分配。模塊52B負責對由管狀物H3和H4以及 配給器D3和D4表示的區(qū)域的電力分配。
[0019] 模塊52A還控制熔化系統(tǒng)30和泵32連同冷段12(在圖1中示出）的操作，所述 冷段12包括容器20和由真空組件24、進料管26和入口 28形成的進料組件22。模塊52A 基于由熔化等級傳感器60所感測的熔化系統(tǒng)30內(nèi)的熔化等級或