DE69524707T3

DE69524707T3 - Verteiltes Steuersystem für ein Pulverauftragesystem

Info

Publication number: DE69524707T3
Application number: DE69524707T
Authority: DE
Inventors: Gerald W. Elyria Crum; Jr. Eddie W. Norcross Dixson; III Charles L. North Ridgeville Gatian; Jeanne Marie Rocky River Leidy; William Mark Aurora Rucki; Joseph G. North Royalton Schroeder; Cynthia Rocky River Skelton-Becker
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: US5718767A; DE69524707T2; EP0706102B2; EP1089151A2; DE69535077T2; CN1129613A; EP1708059A2; US6766763B2; US6132511A; JP3759209B2; AU3307995A; EP1089151A3; KR960013481A; US6547884B1; CA2158626A1; AU693250B2; CA2158626C; EP1089151B1; US20030177979A1; CN1102251C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein Pulverauftragesystem und im speziellen ein verteiltes Steuersystem, das eine Pistolensteuerung für jede Spritzpistole bereitstellt und einen bestimmten von einer Mehrzahl von gespeicherten Sätzen von Pulververteilungsparametern auswählt und unabhängig die Triggerung seiner Pulverspritzpistole steuert.
Ein Pulverauftragesystem spritzt ein elektrostatisch aufgeladenes, durch die Luft befördertes Pulver innerhalb eines Gehäuses oder eine Zelle, das bzw. die das Teil oder den Artikel enthält, der zu beschichten ist. Das elektrostatische Potential zwischen dem Pulver und dem Artikel verursacht, dass das Pulver angezogen wird von und in Kontakt gerät mit der Oberfläche des Artikels. Das abgeschiedene Pulver wird dann erhitzt, so dass es fließt und auf der Oberfläche aushärtet, auf die es ausgeschieden worden ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft zwei Bereiche der Pulverspritzsteuerung. Der erste ist die Auswahl und Steuerung von bestimmten Spritzparametern, zum Beispiel des Pulverstrom-Luftdruckes, der atomisierende Luftdruck und Musterluftdruck, falls erforderlich. Zusätzlich wird mit coronaartigen Spritzpistolen eine elektrostatische Spannung ausgewählt und durch eine interne Energieversorgung bereitgestellt. Der zweite Bereich der Pulverspritzsteuerung ist die Pistolentriggerung, das heißt, wann die Spritzpistole EIN- und AUS-geschaltet wird, in Bezug auf Teile, die durch die Spritzzelle durchtreten. In dem allgemeinsten System, werden die Luftdrücke und die elektrostatische Spannung durch manuelles Einstellen entsprechender Druckregler und einer Energieversorgung gesteuert, und die Pistolentriggerung wird ebenfalls manuell gesteuert.
Einige Systeme wurden entwickelt, die die Pistolentriggerung automatisieren. Zum Beispiel verwendet die „SMARTSPRAY^®"-Pistolensteuerung, die von Nordson Corporation von Amherst, Ohio, dem Anmelder der vorliegenden Erfindung, hergestellt und verkauft wird, eine mikroprozessorbasierte Pistolensteuerung in Verbindung mit manuell eingestellten Druckreglern, um die Spritzpistolentriggerung automatisch zu steuern.
Die Pistolensteuerung arbeitet mit Fotodetektoren in der Spritzzelle, um Pistolentriggerung in verschiedenen Spritzzellenzonen bereitzustellen. Es wird entweder ein Förderer-Rückkopplungswandler oder ein Steuerungszeitgeber mit den Fotodetektoren verwendet, um das Vorhandensein eines Teils sowie dessen Front- und Rück-Kanten zu detektieren, während es durch die Zelle hindurchfährt, und die Pistolensteuerung triggert die Pistole EIN und AUS in Erwiderung auf die die Anwesenheit des Teils erkennenden Fotodetektoren. Jedoch bleiben die Spritzparameter konstant, solange sie nicht manuell durch den Bediener verändert werden.
In anderen Systemen wird eine programmierbare Logiksteuerung bzw. programmable logic controller („PLC") als eine zentralisierte Pulverspritzsystemsteuerung in Verbindung mit Fotodetektoren und einem Förderer-Rückkopplungswandler verwendet. Die Fotodetektoren und ein Rückkopplungswandler von dem Förderer tasten jeweils das Vorhandensein und die Identität von verschiedenen Teilen, die zu beschichten sind, sowie Linienlücken zwischen aufeinanderfolgenden Teilen auf dem Förderer ab. Die PLC kann mit Spannung wirkend mit Druckwandlern verbunden werden zum Auswählen des gewünschten Pulverluftstromes, Atomisierungsluft- und Musterluftdruckes. Die zentralisierte PLC schaltet ausgewählte Spritzpistolen EIN oder AUS als eine Funktion des identifizierten Teils und der Linienlücken zwischen Teilen.
Während die oben beschriebenen Systeme zufriedenstellend gearbeitet haben, verwenden sie eine zentralisierte Steuerung oder PLC, die einzeln die Triggerung von jeder der Spritzpistolen steuert und ferner einzeln jeden der Druckregler und jede der Energieversorgungen für jede der Pistolen einzeln steuert. Diese zentralisierte Systemsteuerungskonfiguration hat den Nachteil, dass umfangreiche Verdrahtung innerhalb der Farbauftrageeinrichtung notwendig ist, wovon ein Großteil nach Installation am Ort des Benutzers durchgeführt werden muss. Ferner ist eine PLC nicht darauf ausgerichtet, komplexe arithmetische Operationen durchzuführen und komplexere Datenstrukturen zu handhaben. PLCs haben den weiteren Nachteil, dass sie nur einen geringen Teil von Prozess-Statusinformation an den Bediener oder andere analytische Einrichtungen liefern. Ferner hat die Verwendung einer PLC als das zentralisierte Steuerungssystem den weiteren Nachteil, dass es schwierig und teuer ist, die elektrische Konfiguration des Steuerungssystems zu ändern. Ferner gibt es keine Redundanz in einem zentralisierten PLC-Steuerungssystem und jeder elektrische Fehler innerhalb der PLC wird den Betrieb des gesamten Auftragesystems beenden.
Da die einzelne zentralisierte PLC Daten für jeden der Pulververteiler einzeln verarbeiten muss, gibt es einen weiteren Nachteil in der Verarbeitungsbandbreite, das heißt, das Echtzeitfenster, das die PLC zum Verarbeiten von Daten für eine bestimmte Pulverspritzpistole aufwenden kann, relativ klein ist. Daher ist eine umfassendere Steuerung des Pulverspritzzyklus sehr schwierig. Zum Beispiel ist mit einer zentralisierten Steuerung ein Reinigungsarbeitsgang, zum Reinigen des Verteilungsschlauches und der Spritzpistole nicht programmierbar. Wenn die Spritzpistole auf EIN getriggert wird, wird Pulver von der Pulverquelle durch einen Verteilungsschlauch bis zu dreissig Fuß Länge und dann durch die Spritzpistole gepumpt. Wenn die Spritzpistole auf AUS getriggert wird, wird der Verflüssigungsluftdruck in dem Verteilungsschlauch beendet; und daher trennt sich das Pulver in dem Verteilungsschlauch von seiner Transportluft und schlägt sich oft nieder und sammelt sich in Brocken oder Klumpen in dem Schlauch. Wenn die Spritzpistole wieder EIN getriggert wird, werden die Pulverbrocken in einer ungleichmäßigen Weise verspritzt. Mit den bekannten Steuerungssystemen wird ein Pistolenreinigungszyklus manuell durch den Bediener gesteuert, wenn dies erforderlich ist.
Schließlich verursachen, wenn die Systemgröße im Sinne von der Anzahl von Pulververteilern und Spritzpistolen anwächst, die hinzugefügten Komplexitäten des Verwendens einer einzelnen zentralisierten PLC ein wesentliches Anwachsen der Kosten.
US-Patent Nr. 5167714 beschreibt ein Pulverauftragesystem mit einer Steuerung, die für eine Vielzahl verschiedener Systemkonfigurationen konfigurierbar ist. Die Steuerung ist konfiguriert entsprechend den Elementen des Systems, einschließlich der Anzahl von Filtern und Pistolenoszillatoren und der Pulverentladestruktur, und stellt geeignete Befehle für diese Elemente bereit. US-Patent 4357900 offenbart auch ein zu dem vorliegenden System relevantes Pulverauftragesystem.
Erfindungsgemäß hat ein Pulverauftragesystem zum Auftragen einer Pulverschicht auf ein Teil die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Das Kommunikationsnetzwerk vereinfacht vorteilhafterweise die Verdrahtung zwischen Steuerungskomponenten innerhalb des Auftragesystems, wobei die Kosten der Installation reduziert werden. Mit mehrfachen Steuerungen erfordert der Ausfall einer Steue rung nicht mehr notwendigerweise das komplette Abschalten des Pulverauftragebetriebs, was weitere Vorteile bezüglich Effizienz und Kosteneinsparungen mit sich bringt.
Das System überwindet die Nachteile bekannter oben beschriebener Systeme und ist ein sehr flexibles Steuerungssystem mit zuvor in zentralisierten Pulverauftragesteuerungssystemen nicht vorhandenen Möglichkeiten. Die zentralisierte Steuerung aller Spritzpistolenfunktionen wird beseitigt und ein Pulverauftragesteuerungssystem wird bereitgestellt, wobei die Steuerung in einer neuen und effizienteren Weise verteilt wird, wobei die Verdrahtung innerhalb der Pulverspritzzelle minimiert wird.
Jede der Pulverspritzpistolen ist mit ihrer eigenen Pistolensteuerung verbunden, die ihre Spritzpistole vorzugsweise EIN und AUS triggert, um eine Pulverschicht gemäß dem gespeicherten Spritzparameter aufzutragen. Das Bereitstellen einer Steuerung für jede Pulverspritzpistole führt zu einem Steuerungssystem, das modular und sehr flexibel ist und eine umfassende Pulverauftrageprozess-Steuerung bereitstellt. Eine reservierte Steuerung für jede Pulverspritzpistole hat den Vorteil, dass sie in der Lage ist, mehr Prozess-Statusinformationen an die Bedienersteuerung zu berichten, wobei eine umfassende statistische Prozess-Steuerung sowie ausgefeiltere automatische Diagnoseverfahren ermöglicht werden.
Die Triggerung und Auswahl von Spritzparametern für jede der Pulverspritzpistolen in dem Steuerungssystem unabhängig und unter der individuellen Steuerung des eigenen Pistolensteuerungsmittels bedeutet, dass jede Pistole für eine umfassendere Pulverauftragesystemsteuerung bereit ist. Daher hat das Steuerungssystem eine höhere Flexibilität und Zuverlässigkeit bei weniger komplexer Verdrahtung. Das Steuerungssystem ist insbesondere vorteilhafterweise in der Lage, verschiedene Sätze von Pulververteilungsparametern online und in Echtzeit auszuwählen, um den Pulverauftrageprozess effizienter und kostengünstiger zu gestalten.
Das Vorsehen eines Sensors, der auf einen Förderer anspricht, der das Teil an der Spritzpistole vorbei bewegt, wobei der Sensor verwendet werden kann, um Systemsignale bereitzustellen, die erstens eine Veränderung in der Position des Teils und zweitens eine physikalische Charakteristik des Teils darstellen, bedeutet, dass die Spritzparameter in Echtzeit verändert werden können, während ein oder mehrere Teile oder Abschnitte von Teilen durch die Spritzzelle bewegt werden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel weist jede der Pistolensteuerungen in dem Pulverauftragesystem auf: einen Digital/Analog-Konverter und einen Prozessor zum Triggern der jeweiligen Spritzpistole EIN und AUS, um eine Pulverschicht gemäß dem gespeicherten Satz von Spritzparametern bereitzustellen.
Ein Verfahren zum Auftragen einer Pulverschicht auf ein Teil, das sich bezüglich der Pulverspritzpistolen bewegt, kann das Speichern einer Mehrzahl von Voreinstellungen von Spritzparametern in jeder der Pistolensteuerungen einschließen. Das zu beschichtende Teil wird detektiert und die entsprechende Pistolensteuerung aktiviert, um eine Voreinstellung von Pistolenbetriebsparametern als eine Funktion des Detektierens des Teils auszuwählen. Das obige Verfahren kann dadurch implementiert werden, dass jede der Pistolensteuerungen verschiedene Voreinstellungen von Spritzparametern in Erwiderung auf das Detektieren verschiedener physikalischer Charakteristika von einem oder mehreren der Teile oder Abschnitte der Teile auswählt. In einem weiteren Merkmal des obigen Verfahrens werden die verschiedenen Voreinstellungen der Spritzparameter in Erwiderung auf ein Detektieren von Positionsänderungen und verschiedenen physikalischen Charakteristika von einem oder mehreren Teilen, die sich im Hinblick auf die Pulverspritzpistolen bewegen, ausgewählt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein Pistolenreinigungsarbeitsgang programmierbar und wird automatisch als Teil eines Standardpulverspritzprozesses ausgeführt. Mit einer Tribo- bzw. Reibungspistole, in der die elektrostatische Ladung durch die statische Elektrizität des durch die Spritzpistole fließenden Pulvers erzeugt wird, wurde herausgefunden, dass Reinigen vor der Ausführung eines Pulverspritzprozesses wünschenswert ist. Mit diesem Ausführungsbeispiel kann ein Reinigung-Ein-Arbeitsgang programmiert werden, um automatisch nur die Spritzpistole zu reinigen, nachdem das Teil detektiert worden ist, jedoch bevor das Teil an der Spritzpistole eintrifft. Ferner kann an dem Ende eines Pulverspritzprozesses ein Reinigung-Aus-Arbeitsgang programmiert werden, um Druckluft zu verwenden, um automatisch den Pulververteilungsschlauch und die Spritzpistole von überflüssigem Pulver zu reinigen. Folglich kann ein automatischer Pulverspritzarbeitsgang bereitgestellt werden, der das plötzliche Ansteigen und Spucken von nicht verteiltem Pulver am Anfang von Pulver verteillarbeitsgängen verhindert. Daher ist ein weiterer Vorteil, dass zum ersten Mal ein Pulververteilungsprozess programmiert werden kann, der Pulverspritzparameter in Echtzeit verändert.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel weist ein Verfahren auf zum Betreiben eines Pulverauftragesystems, in dem die Mehrzahl von Pistolensteuerungen automatisch initialisiert werden und online in einen vollständig betriebsbereiten Zustand gebracht werden ohne Eingriff eines Bedieners. Das Steuerungssystem hat die Möglichkeit des Detektierens, wenn eine Pistolensteuerung durch eine andere ersetzt wird, oder wenn eine neue Pistolensteuerung dem System hinzugefügt wird. Folglich ermöglicht das Verfahren ein signifikantes Verkürzen der Systemausfallzeit und Bedienerarbeitszeit, die anderenfalls benötigt würde, um die Pistolensteuerungen zu initialisieren.
Die oben beschriebenen Verfahren des Betreibens eines Pulverauftragesystems erlauben einen hochflexiblen Pulverauftrageprozess, in dem die Betriebsparameter schnell online in Echtzeit geändert werden können mit dem Vorteil des Bereitstellens eines gleichmäßigeren Pulverauftragens und eines effizienteren Pulverauftrageprozesses.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein schematisches Blockdiagramm des Pulverauftragesystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
2 ein schematisches Blockdiagramm der in 1 dargestellten Systemsteuerung ist.
3 ein Satz von Flussdiagrammen ist, welche den allgemeinen Betrieb und das Zusammenwirken zwischen den Steuerungen innerhalb des Pulververteilungssteuerungssystems der vorliegenden Erfindung darstellen.
4 ein Flussdiagramm der Hauptrücksetzungsroutine ist, die in jeder der Pistolensteuerungen der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
5 ein Flussdiagramm einer initialisierten Subroutine ist, die durch die Hauptrücksetzroutine von 4 ausgeführt wird.
6 ein Flussdiagramm der Ereignisprozessorsubroutine ist, die durch die Hauptrücksetzroutine aus 4 ausgeführt wird.
7 ein Flussdiagramm von einer Teilverfolgungssubroutine ist, die durch die Ereignisprozessorsubroutine von 6 ausgeführt wird.
8 ein Flussdiagramm von einer Triggersubroutine ist, die durch die Teilverfolgungssubroutine von 7 ausgeführt wird.
9 ein Flussdiagramm von der Hauptverarbeitungsschleife ist, die durch die Förderstreckesteuerung innerhalb der Systemsteuerung der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
10 ein Flussdiagramm von der Pistolensteuerungs-Knoteninitialisierungssubroutine ist, die durch die Hauptverarbeitungsschleife von 9 ausgeführt wird.
11 ein Flussdiagramm von einer Prozessanmeldenachricht-Subroutine ist, die durch die Pistolensteuerungs-Knoteninitialisierungssubroutine von 10 ausgeführt wird.
12 eine schematische Darstellung der Beziehung von Abschnitten von einem Teil mit verschiedenen physikalischen Charakteristika zu Komponenten innerhalb des Pulverauftragesystems ist.
1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Pulverauftragesystems 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System schließt eine durchsichtig dargestellte Pulverspritzzelle 12 ein, in der ein zu beschichtender Gegenstand oder Teil 14 von einem Förderer 16 mechanisch getragen wird. Eine Pulverschicht wird elektrostatisch auf das Teil 14 abgelagert und anschließend erhitzt, um zu bewirken, dass die Pulverschicht zusammenfließt und auf Oberflächen des Teils erhärtet. Das Pulver wird von einer elektrostatischen Pulverspritzpistole 18 auf das Teil gespritzt. Andere Pulverspritzpistolen 22, 24 sind ebenfalls in der Pulverspritzzelle 12 an verschiedenen Orten untergebracht, um entweder in derselben oder verschiedenen Höhen verschiedene Abschnitte desselben Teils oder verschiedene Teile an derselben oder verschiedenen Höhen oder verschiedene Oberflächen, etc. zu bespritzen.
In bekannter Weise, so wie in Gimben et al., US-Patent Nr. 5,167,714, das auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung angemeldet worden ist, wird Druckluft, wie beispielsweise Werkstattluft bzw. „Shop Air" getrocknet und einem Luftverteiler und einem Flussbedienfeld oder einer Luftquelle 26 zugeleitet. Die getrocknete Luft wird in Luftleitungen 23, 25 Spannung-zu-Druck-Wandlern oder -Reglern 130 und 132 zugeleitet. Der Pulverfluss-Wandler oder -Regler 130 leitet Luft mit einem regulierten Druck für den Pulverfluss in der Luftleitung 27 einer Pulverquelle 28 zu. Falls eine Tribo- bzw. Reibungspistole verwendet wird, leitet der Zerstäubungsluft-Wandler oder -Regler 132 Luft bei einem regulierten Druck direkt der Pistole zu. Falls eine Corona-Spritzpistole verwendet wird, liefert der Zerstäubungsluft-Wandler Luft bei einem regulierten Druck an eine (nicht dargestellte) Pulverpumpe in der Pulverquelle 28 in der Luftleitung 29, wie in 1 gezeigt. Die Pulverquelle 28 schließt eine (nicht dargestellte) Rohpulverquelle ein, in der das Pulver durch ihm in einer Leitung 31 von der Luftquelle 26 zugeführte Luft verflüssigt wird. Das Pulver wird von der Rohpulverquelle zu einem Zyklon und einer Siebeinheit (nicht dargestellt) gepumpt, der/die im allgemeinen oben auf einem (nicht dargestellten) Zuführungsfüllschacht angebracht ist/sind, die allesamt innerhalb der Pulverquelle 28 sind. Das Pulver wird von der Transportluft in dem Zyklon getrennt, anschließend in dem Sieb gereinigt und in dem Pulverzuführungsschacht abgelagert. Der Zuführungsfüllschacht wird auch mit der Luftquelle 26 verbunden, so dass das Pulver darin in einem flüssigen Zustand gehalten wird, bevor es von der Pulverquelle 28 durch einen Pulververteilungsschlauch 30 zu der Pulverspritzpistole 18 gepumpt wird. Verspritztes Pulver, das nicht auf dem Teil abgelagert worden ist, wird in der Spritzzelle wiedergewonnen, gereinigt und für die Pulverquelle 28 recyclet durch Maßnahmen, die nicht gezeigt, aber bekannt sind.
Das Spritzzellensteuerungssystem 32 schließt eine Systemsteuerung 34 ein, die unmittelbar auf Einrichtungen in der Spritzzelle 12 anspricht. Die Systemsteuerung 34 ist mit einer Mehrzahl von jeweiligen Pulverspritzpistolen 18, 22, 24 zugeordneten Pistolensteuerungen 38, 40, 42 über ein Kommunikationsnetzwerk 44 verbunden. Jede der Pulverspritzpistolen 18, 22, 24 kann auf Bewegungssteuerungen 55, zum Beispiel Oszillatoren oder Hubkolben bzw. Reziprokatoren angebracht sein, die durch die Systemsteuerung 34 in Erwiderung auf eine Bewegung des Teils 14 durch die Spritzzelle 12 aktiviert werden. Ferner, wie bekannt ist, stellt eine programmierbare Logiksteuerung bzw. programmable logic control („PLC") 52 innerhalb der Systemsteuerung 34 Betätigungssignale für Eingangssignale bereit und spricht auf die Eingangssignale an, die von den Zelleneinrichtungen 58 zurückgeführt werden. Die Zelleneinrichtung schließt derartige Einrichtungen ein, die der Spritzzelle zugeordnet sind, die notwendig sind für den Pulverspritzprozess per se und diesem inhärent sind. Zum Beispiel be wirkt die PLC das EIN- und AUS-schalten von Zelleneinrichtungen, wie zum Beispiel Siebmotoren, Absaugventilatoren, Solenoide, etc.; und die PLC empfängt Eingangs- und Rückführsignale von Einrichtungen, wie zum Beispiel Tastern, Sicherheitsschaltern, Endschaltern, Zusatzschaltern bzw. Überhitzungsschaltern, Feuermeldeeinrichtungen 59, etc. Die Feuermeldeeinrichtungen 59 werden typischerweise durch eine Kombination von Ultraviolett- und Infrarot-Detektoren bereitgestellt.
Die verschiedenen Komponenten innerhalb der Systemsteuerung 34 sind detaillierter in 2 gezeigt. Eine Teil-Positionssteuerung („PPC") 50 schließt eine Twisted-Pair-Sender-Empfänger-Netzwerkschnittstelle 60 ein, die Teil der Kommunikationsverbindung mit dem PPC-Prozessor 61 ist. Der PPC-Prozessor 61 ist vorzugsweise unter Verwendung eines „NEURON CHIP" 3150 Prozessor implementiert, der von Motorola, Phoenix, Arizona, bezogen werden kann. Entwicklungswerkzeuge und Software für den „NEURON CHIP" Prozessor können von Echelon Corporation, Palo Alto, Kalifornien, bezogen werden. Der PPC-Prozessor 61 empfängt digitale Binärsignale von Opto-Isolator-Schnittstellenschaltungen 62, welche wiederum Eingänge aufweisen, die mit einem Ausgang von der PLC 52 und dem Quadraturausgang des Förderer-Coders 46 verbunden sind. Der PCC 50 weist auch einen Speicher 63 auf, der EPROM und RAM aufweist, der mit dem Prozessor 61 durch einen Adress/Datenbus 64 verbunden ist. Die PPC 50 funktioniert derart, um Teil-Positionssignale für unterscheidende Coder-Zählschritte in Erwiderung auf die Bewegung des Förderers zu erzeugen und ein Teil-Identitäts- und Teil-Positionssignal oder einen Coder-Zählschritt über das Kommunikationsnetzwerk 44 an alle der Pistolensteuerungen 38, 40, 42 zu übertragen. Der Coder 46 stellt erste Systemsignale, das heißt einen Ausgangspuls oder einen Zählschritt mit aufeinanderfolgenden inkrementalen Verschiebungen des Förderers 16 bereit. Der Coder ist vorzugsweise ein „ACCU-CODER"-Coder mit Quadraturausgängen, der über Encoder Products Co., Sandpoint, Indiana, erhältlich ist.
Die PLC 52 wird typischerweise unter Verwendung einer Model-PLC 5 implementiert, die von Allen-Bradley, Milwaukee, Wisconsin, erhältlich ist. Eine derartige Steuerung weist typischerweise digitale Eingangs-/Ausgangs-(„I/O")-Schnittstellenschaltungen 66 auf, welche binäre Signale von den jeweiligen verschiedenen Steuerungen und Einrichtungen 46, 54, 55, 58, 59 innerhalb der Spritzzelle 12 empfangen und diesen jeweils binäre Signale bereitstellen. Die PLC 52 spricht auf die Zustände der Photosensoren oder das Photodetektorenfeld 54 an, das die Anwesenheit des Teils oder physi kalische Charakteristika des Teils detektiert, um zweite Systemsignale zu erzeugen, das heißt ein entsprechendes Teil-Identifikationssignal oder einen entsprechenden Code, und überträgt den Teil-Identifikationscode der PPC 50 für folgende Übertragungen an die Pistolensteuerungen 38, 40, 42.
Eine Bedienersteuerung 36 ist mit der PLC 52 mittels einer PLC-Kommunikationskarte 70 verbunden. Die Bedienersteuerung 36 ist bevorzugt mit einem kommerziell erhältlichen Industriecomputer 71 oder des Chips mit einem 486-Prozessor implementiert, wie zum Beispiel einem Modell 9450 von Xycom Inc., Saline, Michigan. Die PLC-Kommunikationskarte 70 wird typischerweise durch den Hersteller der PLC 52 geliefert und ist derart gestaltet, um einsteckkompatibel mit der PLC 52 bzw. dem PC mit der Bedienersteuerung 36 zu sein und um eine bidirektionale Kommunikationsverbindung zwischen der PLC 52 und dem PC mit der Bedienersteuerung 36 bereitzustellen. Die Bedienersteuerung beinhaltet ferner Input/Output(„I/O")-Einrichtungen 72, die Taster, Schalter und Bildschirmanzeigen und andere Einrichtungen einschließen, die das Laden von Pulverspritzparametern und anderen Daten in die Bedienersteuerung 36 erlauben und erleichtern und Pulverspritz-Prozessbedingungen dem Bediener anzeigen. Die I/O-Einrichtungen 72 können auch ein Modem oder eine Netzwerkverbindung einschließen, um wiederum den Datentransfer zu und von der Bedienersteuerung 36 zu erleichtern. Die Netzwerkeinrichtungen 72 können ferner eine Schnittstelle einschließen, um die Bedienersteuerung 36 an einen externen PC 102 anzuschließen. Der Computer 102 kann für statistische Prozess-Steuerung für den Pulverbeschichtungsprozess oder andere Funktionen verwendet werden. Der Bedienersteuerungsprozessor 71 ist verbunden mit der PLC-Kommunikationskarte 70, den I/O-Einrichtungen 72, Speicher 74 und einem seriellen Port 75 mittels eines Standard-ISA-Bus 76. Der Prozessor 71 läuft vorzugsweise mit einem „WINDOWS" „DOS" Betriebssystem. Innerhalb der „WINDOWS"-Umgebung wird das „IN TOUCH"-Programm verwendet, das kommerziell von Wonderware, Irving, Kalifornien, erhältlich ist, um eine Mensch-Maschine-Schnittstelle bereitzustellen.
Die Förderstrecken-Zentralverarbeitungseinheit bzw. -Central Processing Unit („CPU") 80 ist ebenfalls bevorzugt ein Computer mit beispielsweise einem 486-Prozessor, der mit einem „DOS"-Betriebssystem läuft. Die CPU 80 ist mit einem Standard-ISA-Bus 88 verbunden, der wiederum mit einem seriellen Port 86 und verschiedenen Speichereinrichtungen verbunden ist, wie beispielsweise einer Diskette bzw. Floppy Disk 90, nicht flüchtigem Flash-EPROM 94. Die Förderstreckensteuerung 56 kommuniziert mit den individuellen Pistolensteuerungen 38, 40, 42 mittels eines Förderstrecken-Prozessors 96, der zwischen dem Bus 88 und einer Twisted-Pair-Sender-Empfänger-Netzwerkschnittstelle 98 verbunden ist. Der Förderstrecken-Prozessor 96 ist vorzugsweise ein „NEURON CHIP" 3150 Digitalprozessor, der „MIP"-Software ausführt, die kommerziell erhältlich ist von Echelon Corporation, Palo Alto, Kalifornien. Der Zweck der „MIP"-Software ist, der Förderstrecken-CPU 80 zu erlauben, mit dem „NEURON CHIP"-Prozessor 96 zu kommunizieren. Der Hauptstreckenkommunikations-Prozessor 96 ist auf einer Schaltungsplatine enthalten, die erhältlich ist von Ziatech Corp., San Luis Obispo, Kalifornien. Die Förderstreckensteuerung 56 funktioniert primär als eine Systemdatenbank und speichert in dem nicht-flüchtigen Speicher 94 eine Datenbank, die den Betriebsstatus von jedem Netzwerkknoten hat, das heißt jeder Pistolensteuerung 38, 40, 42. Die Datenbasis schließt bis zu 32 Gruppen oder Sätze oder Voreinstellungen von Spritzparametern für jede Pistolensteuerung, Systemkonfigurationsdaten, etc. ein. Die Förderstrecken-Steuerung 56 funktioniert auch als ein Netzwerkmanager und Ereignisprozessor, der verschiedene Ereigniszustände decodiert und zugeordnete Nachrichten erzeugt, falls dies erforderlich ist.
Die Bedienersteuerung 36 kommuniziert mit der Förderstrecken-Steuerung 56 über eine serielle Kommunikationsleitung 82, die zwischen den jeweiligen seriellen Port 75 in der Bedienersteuerung 36 und dem seriellen Port 86 der Förderstrecken-Steuerung 56 verbunden ist. Der Bedienersteuerungsprozessor 71 und die Förderstrecken-CPU 80 kommunizieren mittels eines Protokolls auf niedriger Ebene, das eine RS-232 serielle Buskommunikation im Vollduplex zwischen universellen asynchronen Empfänger-Übertragern simuliert. Das Protokoll auf niedriger Ebene definiert die Struktur von Datenpaketen, die über den seriellen Bus zwischen den Empfänger-Übertragern übertragen wurden, und die Details des Kommunikationsprotokolls. Dieses Protokoll auf niedriger Ebene läuft sowohl in dem Bedienersteuerungsprozessor 71 und der Förderstrecken-CPU 80, um Daten zwischen den seriellen Ports 75, 86 zu bewegen. Ein zweites Kommunikationsprotokoll auf höherer Ebene, das eine Schnittstelle auf Anwendungsebene für das Protokoll auf niedrigem Niveau ist, läuft auf dem Bedienersteuerungsprozessor 71 und der Förderstrecken-CPU 80, um die Befehle zu interpretieren, die von dem Protokoll auf niedriger Ebene erzeugt werden. Das Protokoll auf höherer Ebene steuert das Leiten von Daten und Steuerungsfunktionen innerhalb der Bedienersteuerung 36 und der Förderstreckensteuerung 56.
Die Förderstreckensteuerung 56 kommuniziert mit der PLC 52 mit einer digitalen I/O-Schnittstelle 100, die mit der digitalen I/O-Schnittstelle 66 innerhalb der PLC 52 verbunden ist. Die digitalen I/O-Schnittstellen 66, 100 sind verbunden mit einer Gruppe von parallelen Leitungen, die diskrete Signale zwischen der PLC 52 und der Förderstreckensteuerung 56 bereitstellen. Daher kann die PLC 52 auf eine Bedingung erwidern, die sie innerhalb der Spritzzelle 12 abtastet und kann ein abhelfendes Befehlssignal an die Förderstreckensteuerung 56 für sofortige Handlung bereitstellen.
Bezug nehmend auf 1, ist das Kommunikationsnetzwerk 44 ein lokales Betriebsnetzwerk bzw. Local Operating Network („LON"), das effizient ist im Übertragen von kleinen Datenpaketen mit hohen Geschwindigkeiten zwischen der PPC 50 und den Pistolensteuerungen 38, 40, 42 sowie zwischen der Förderstreckensteuerung 56 und den Pistolensteuerungen 38, 40, 42. Das Kommunikationsnetzwerk oder LON 44 schließt die kommerziell verfügbaren „NEURON CHIP" 3150 Prozessoren ein, die den PPC-Prozessor 61, den Förderstrecken-Prozessor 96 und Pistolensteuerungs-Prozessor 106 aufweisen; die Twisted-Pair-Sender-Empfänger-Netzwerkschnittstellen 60, 98 und 104; und das Kommunikationsmedium oder die Verknüpfung 57, die vorzugsweise ein Twisted-Pair-Kabel ist und die Kommunikation zwischen den Netzwerkschnittstellen überträgt. Das LON 44 wird durch die „LONWORKS^TM"-Technologie unterstützt, die kommerziell erhältlich ist von Echelon Corporation. Daten werden über das Medium 57 und zwischen den Sendern/Empfängern 60, 98, 104 und jeweiligen „NEURON CHIP"-Prozessoren 61, 96, 106 in Übereinstimmung mit einem „LONTALK"-Kommunikationsprotokoll ausgetauscht, das durch Kommunikationssoftware ausgeführt wird, die in den „NEURON CHIP"-Prozessoren 61, 96 und 106 laufen.
Die Pistolensteuerungen 40, 42 sind identisch mit der Pistolensteuerung 38, die im Detail gezeigt ist. Die Pistolensteuerung 38 ist mit dem Kommunikationsnetzwerk 44 mittels einer Twisted-Pair-Sender-Empfänger-Netzwerkschnittstelle 104 und einem Pistolensteuerungs-Prozessor 106 verbunden, der einen „NEURON CHIP" 3150 Prozessor, wie oben beschrieben, aufweist. Adress-Schalter 108 werden von einem Bediener auf eine wählbare eindeutige Adresse gesetzt, die die physikalische Bestimmung der Pistolensteuerung selbst und die physikalische Bestimmung oder die Identität des physikalischen Ortes des Anschlusses, der die Schaltungsplatine empfängt, die die Pistolensteuerung 38 enthält, identifiziert. Der Schalterpuffer 110 stellt einen Schnittstellenpuffer für die Schalterstellungen bereit. LED-Treiber 112 sind mit den LEDs 114 verbunden, welche visuelle Signale bereitstellen, um anzuzeigen, dass die Pistole EIN-geschaltet oder -getriggert ist, bzw. die Auto-, Manuell- und Oftline-Modi des Betriebs, einen Kommunikationsfehler, einen Steuerungshardwarefehler, etc. anzuzeigen. Im allgemeinen ist es bevorzugt, den Pulverspritzprozess so lange wie möglich fortzuführen; und daher stellen die LEDs eine Fehleranzeige für den Bediener bereit, der dann die geeignete Abhilfemaßnahme bestimmen kann. Die Steuerung 38 weist einen Speicher 116 auf, der ein 64K × 8 EPROM und ein 32 × 8 RAM aufweist, das über die Verteilersteuerung 106 über einen 8-Bit-Bus 118 verbunden ist.
Der Pistolensteuerungsprozessor 106 überträgt einen elektrostatischen Spannungsparameter vom Speicher 116 über einen seriellen Peripherieschnittstellen- bzw. Serial Peripheral Interface („SPI")-Bus 120 an einen von einer Gruppe von 8 Bit seriellen Digital-Analog-Wandlern („DACS") 122. Einer der DACS 122 stellt einem Leistungsverstärker 124 ein Stromsignal bereit, der einen verstärkten Strom bei einem geeigneten Spannungspegel dem KV-Generator 126 bereitstellt, der an der Spritzpistole 18 vom Corona-Typ montiert ist. Der KV-Generator 126 wirkt derart, um dem Pulver die gewünschte elektrostatische Ladung bereitzustellen, das von der Spritzpistole 18 verteilt wird. Pulverspritzpistolen des Tribo-Typs können ebenfalls verwendet werden. Die Verbindung der Pulverspritzpistolen und der Pistolensteuerungen schließt eine zusätzliche Signalleitung ein, die ein binäres Signal bereitstellt, das anzeigt, ob die Pulverspritzpistole vom Corona-Typ oder vom Tribo-Typ ist. Der Leistungsverstärker 124 stellt auch dem Analog-Digital-Wandler und der Skalierungsschaltung („A/D-Wandler") 128 ein Stromrückführsignal als eine Funktion des Stromsignals bereit, das dem KV-Generator 126 geliefert wird. Mit einer Pistole des Tribo-Typs wird eine gewünschte Stromrückführung in den voreingestellten Spritzparametern anstelle der für die Pistole vom Corona-Typ voreingestellten elektrostatischen Spannung eingeschlossen. Der Rückführstrom wird in einem Bereich größer als die voreingestellte Stromrückführung und kleiner als 20 Mikroampere ausgewählt. Im Falle von Pistolen des Tribo-Typs empfängt der Prozessor 106 den Ausgang von dem A/D-Wandler 128, um zu bestimmen, ob das Stromrückführsignal innerhalb der vorbestimmten Grenzen liegt.
Innerhalb eines Pulververteilungsprozesses wird der Pistolensteuerungs-Prozessor 106 von dem Speicher 116 verschiedene andere Parameter lesen, zum Beispiel Zerstäubungsluftdruck, Pulverflussdruck und Musterluftdruck. Diese Parameter werden in Analogsignale mittels des DACS 122 gewandelt und den entsprechenden Übertragern bereitgestellt, zum Beispiel dem Pulverfluss-Luftübertrager 130 und dem Zerstäubungsluftübertrager 132. Die Übertrager 130, 132 sind vorzugsweise Spannung-zu-Druck-Übertrager, die von Nordson Corporation als Teil Nr. 159 686 erhältlich sind. Die Übertrager 130, 132 arbeiten als Druckregler, um einen geregelten Ausgangsdruck der Pulverpumpe in der Pulverquelle 28 als eine Funktion der Eingangssignalspannung bereitzustellen, die von dem DACS 122 empfangen wird. Diese regulierten Drücke werden für ihre geeigneten Zwecke in einer Weise eingesetzt, die bekannt ist. Zusätzlich stellen die Übertrager 130, 132 gepufferte Analog-Spannungsdruck-Rückführsignale als eine Funktion ihrer regulierten Ausgangsdrücke dem A/D-Wandler 128 und ein binäres Fehlersignal im Falle einer Übertragerfehlfunktion an die Alarmfehler-Schaltung 134 bereit.
Jeder Zerstäubungsluftübertrager ist entweder mit einer Pulverpumpe, einer entsprechenden Corona-Spritzpistole oder mit der Rückseite einer Spritzpistole des Tribo-Typs verbunden. Der Zerstäubungsluftübertrager steuert entweder die Dichte des Pulvers, das von der Pulverpumpe in einer Corona-Pistole gefördert wird, oder die Geschwindigkeit des Pulvers, das von einer Pistole des Tribo-Typs freigesetzt wird. Jeder Pulverfluss-Übertrager ist mit einer jeweiligen Pulverpumpe verbunden und steuert die Flussrate, mit der Pulver der Spritzpistole geliefert wird. Obgleich nicht gezeigt, kann ein Muster-Luftübertrager mit der Spritzpistole verbunden sein, um das Verteilmuster des Pulvers zu steuern.
3 ist ein Flussdiagramm, das die allgemeine Funktion und den Betrieb der Pistolensteuerungen 38, 40, 42 der Förderstreckensteuerung 56, der PLC 52 und der PPC 50 veranschaulicht. Wenn den Steuerungen Leistung zugeführt wird oder nach einer Rücksetzung irgendeiner der individuellen Steuerungen, führt jede der Steuerungen einen jeweiligen Initialisierungsprozess 200, 202, 204, 206 aus. Der Initialisierungsprozess wird bei jeder Steuerung etwas variieren; jedoch wird im allgemeinen die Initialisierung alle Hardware-Ausgänge ausschalten, Vorgabezustände löschen und Speicherprüfungen und andere Hardwareprüfungen durchführen. Die Menge von Diagnosetests, die auf eine Steuerungsrücksetzung hin durchgeführt werden, ist eine Frage der Gestaltungsauswahl.
Nachdem der Initialisierungsprozess abgeschlossen ist, sendet jede der Pistolensteuerungen 38, 40, 42 in 208 ein Anmeldesignal an die Förderstreckensteuerung. Nach Empfang des Anmeldesignals von jeder der Pistolensteuerungen in 210 verarbeitet die Förderstreckensteuerung in 212 jedes der Anmeldesignale sequentiell und aktualisiert ein Statusbit in der Datenbank in der Förderstreckensteuerung, das anzeigt, dass eine Kommunikation mit der dem Anmeldesignal zugeordneten jeweiligen Pistolensteuerung eingerichtet worden ist. Die Förderstreckensteuerung 56 sendet dann in 214 ein Online-Signal an die jeweilige Pistolensteuerung. Zusätzlich beginnt die Förderstreckensteuerung in 216 die Spritzparameter herunterzuladen, die in der der Pistolensteuerung zugeordneten Datenbank gespeichert sind. Nach Empfang des Online-Signals in 218 beginnt die Pistolensteuerung die Spritzparameter zu empfangen und zu speichern, die durch die Förderstreckensteuerung heruntergeladen werden. Nachdem alle Parameter in 220 heruntergeladen worden sind, ist die Pistolensteuerung bereit, die Verarbeitung eines Teils zu beginnen.
In der Situation, in der ein neues Teil in die Spritzzelle eingeführt wird, mögen keine Spritzparameter in der Förderstreckensteuerung existieren und der Bediener kann auswählen, das System manuell zu betreiben, um zu bestimmen, welche der Parameterwerte verwendet werden sollten, um das Teil möglichst effizient zu bearbeiten. In dem manuellen Mode verfolgt das Steuerungssystem das Teil, wie es sich durch die Fördererzelle bewegt. Die elektrostatische Ladung, Stromdruck, Zerstäubungsluftdruck und Musterluftdruck können manuell ausgewählt werden; und die Pulverspritzpistole kann manuell betrieben werden. Sobald die Spritzparameter bestimmt worden sind, kann der Bediener den Offline-Mode verwenden, um Daten einzugeben, zum Beispiel bewegungsabhängige Spritzparameter, die einem bestimmten Teil zugeordnet sind. Im Offline-Mode verfolgt das Steuerungssystem das Teil, wie es sich durch die Spritzzelle bewegt; jedoch werden die Spritzpistolen inaktiviert, das heißt, sie können nicht während des Offline-Modes EIN-getriggert werden. Nachdem alle Spritzparameter eingerichtet und zu den Pistolensteuerungen heruntergeladen worden sind, schaltet der Bediener in den Auto-Mode, während dem das Teil automatisch detektiert, identifiziert, verfolgt und beschichtet wird, während es sich durch die Spritzzelle bewegt. In Erwiderung auf eine Bewegung des Teils durch die Spritzzelle werden verschiedene Sätze von Spritzparametern an jeder der Pistolensteuerungen ausgewählt; und Pulver wird demgemäß verteilt. Während des Auto-Modes ist der Bediener auch in der Lage, die Bedienersteuerung 36 zu verwenden, um Daten einzugeben. In jedem der obigen Mo di detektiert die Förderstreckensteuerung 56 von dem Bediener in 222 eingegebenen Daten und verarbeitet diese Daten in 224. Beim Ausführen der obigen Betriebsmodi detektiert die PLC 52 in 226 und verarbeitet in 228 Signale von den Einrichtungen in der Spritzzelle. Zusätzlich detektiert die PLC in 238 und verarbeitet in 240 die Zustände der Photosensoren 54 innerhalb der Spritzzelle, um die Identifikation des verarbeiteten Teils zu bestimmen.
Nachdem die PPC 50 den Quadraturcoderpuls empfängt und einen Coder-Zählschritt in 234 erzeugt, liest die PPC in 236 den Teil-Identifikationscode, der durch die PLC 52 bereitgestellt wird. Die PPC überträgt dann in 237 den Teil-Identifikationscode und Coder-Zählschritt über das Kommunikationsnetzwerk 44 zu den Pistolensteuerungen, die momentan als Online durch die Förderstreckensteuerung 56 wahrgenommen werden. Die Pistolensteuerungen detektieren in 224 den Teil-Identifikationscode und Coder-Zählschritt, der durch die PPC 50 gesendet wurde, und jede der Pistolensteuerungen verfolgt die Position des Teils innerhalb der Zelle in Bezug auf die Detektion des Teils durch die Photodetektoren. Jede der Pistolensteuerungen bestimmt dann in 246 unabhängig, ob sie einen Satz von Spritzparametern hat, der dem Teil zugeordnet ist, das durch die Photosensoren identifiziert wurde, und falls dies der Fall ist, führt die Pistolensteuerung einen Pulverauftragearbeitsgang aus.
Falls während des Betriebs eine Pistolensteuerung in 248 Fehler im Prozess detektiert, überschreiten z.B. eine oder mehrere der Druckrückführungen eine obere oder untere Grenze. Die Pistolensteuerung wird in 250 eine oder mehrere der LEDs auf der Pistolensteuerung selbst illuminieren und das Fehlersignal der Förderstreckensteuerung senden, die die Fehlersignale der Bedienersteuerung 36 zur Anzeige für den Bediener sendet. Die Pistolensteuerungen 38, 40, 42 werden vorzugsweise einen Druckfehler detektieren, wenn das Rückführungssignal anzeigt, dass der Druck zum Beispiel 5 psi über oder unter dem voreingestellten Druckparameter ist. Andere Fehler werden nicht detektiert werden, wenn die Pistolensteuerung nicht ordnungsgemäß initialisiert, wenn andere Hardwarefehler detektiert werden, wenn ein Notfall-Stopp detektiert wird, wenn eine übermäßige Anzahl von Coder-Zählschritten verpasst worden ist, etc.
Zusätzlich detektiert die PLC in 242, ob Daten von der Bedienersteuerung empfangen worden sind; und falls dies der Fall ist, verarbeitet die PLC diese Daten in 243. Die PLC detektiert andere Fehler in 242, die durch in der Spritzzelle detektierte Problem bedingungen oder unsachgemäße oder unlogische Bedieneranfragen oder Bedingungen, etc. verursacht wurden. Nachdem diese Fehler detektiert wurden, aktualisiert die PLC in 254 den Bediener und die Förderstreckensteuerungen, so dass diese Fehlerzustände jeweils dem Bediener angezeigt und andere Aktionen gegebenenfalls eingeleitet werden können. Die Förderstreckensteuerung 56 bestimmt in 256, ob irgendwelche Befehle von der PLC empfangen wurden. Falls dies der Fall ist, verarbeitet die PLC Befehle in 258. Zusätzlich detektiert die Förderstreckensteuerung in 260 andere Fehler, zum Beispiel Fehler in der Verarbeitung der Teile, die von den Pistolensteuerungen empfangen wurden. Ferner kann ein Kommunikationsfehler zwischen irgendeiner der Pistolensteuerungen 38, 40, 42 und der Förderstreckensteuerung 56 darin resultieren, dass das Online-Status-Bit für eine der Pistolensteuerungen in den Offline-Zustand gesetzt wird, was eine vollständige Rücksetzung und Reinitialisierung der Pistolensteuerung erfordert, um ihren Online-Status wieder herzustellen. Die Fehlerbedingungen, die in 260 durch die Förderstreckensteuerung detektiert wurden, werden in 262 entweder durch Aktualisieren der Datenbank wie gefordert aktualisiert und/oder das Fehlersignal wird der Bedienersteuerung übermittelt zur Anzeige für den Bediener.
4 – 8 sind Flussdiagramme, die die Details von verschiedenen Programmen und Routinen darstellen, die von den Prozessoren in den Pistolensteuerungen 38, 40, 42 ausgeführt werden. 9–12 sind Programme oder Routinen, die in der Förderstrecken-CPU 80 der Förderstreckensteuerung 56 arbeiten. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Fähigkeit des Spritzzellensteuerungssystems 32 auf ein Einschalten oder ein Rücksetzen hin automatisch die Pistolensteuerungen 38, 40, 42 in einen vollständig betriebsbereiten Zustand zu initialisieren und automatisch die Pistolensteuerungen online über das Kommunikationsnetzwerk 44 mit der Förderstreckensteuerung 56 zu verbinden. Ferner, falls irgendeine Schaltungsplatine, die eine Pistolensteuerung beinhaltet, durch eine andere Schaltungsplatine ersetzt wird, detektiert das Zellensteuerungssystem 32 automatisch die ersetzte Platine und führt die neue Steuerung in einen online betriebsbereiten Zustand.
Das Zusammenwirken zwischen den Pistolensteuerungen 38, 40, 42 und der Förderstreckensteuerung 56 zum automatischen Online-Einrichten einer Pistole wird mit Bezug auf 4, 5, 9 und 10 beschrieben. Die Pistolensteuerungsrücksetz- oder Einschalt-Routine ist in 4 dargestellt und wird in Erwiderung auf eine Leistungsaufschaltung auf die Pistolensteuerung oder in Erwiderung auf eine Pistolensteuerungs rücksetzung initiiert, die durch den Bediener oder das Steuerungssystem initiiert wurde. Der allgemeine Initialisierungsprozess oder die Subroutine 203 ist in 5 dargestellt. Wie in 352 gezeigt, löscht die Steuerung zuerst jedwede Störungszustände und schaltet zusätzlich Hardware-Ausgänge aus. Anschließend setzt die Pistolensteuerung in 354 ihre Identifikation in dem Schaltungspuffer 110 gleich dem Zustand der Adress-Schalter 108. Anschließend wird, falls in 356 ein Autotest durch den Bediener ausgewählt worden ist, der Autotest in 358 ausgeführt, um den Betrieb der Übertrager 130, 132 zu testen. Falls kein Autotest ausgewählt wurde, fährt die Initialisierungssubroutine in 360 fort, um andere Diagnose-Hardware-Tests durchzuführen, wie Speicherprüfungen, etc. Nachdem das Hardwaretesten abgeschlossen ist, setzt die Initialisierungssubroutine den Knoten-Mode in den Anlauf-Mode in 362 und kehrt zu der Pistolensteuerungsrücksetz-Routine von 4 zurück. Nach Initialisierung sendet die Pistolensteuerung in 304 eine Anmeldenachricht an die Netzwerk-Managerfunktion in der Förderstreckensteuerung 56. Die Anmeldenachricht schließt ein: einen Anmeldebefehlscode, eine Pistolensteuerungsidentifikation, die durch die Adress-Schalter 108 eingerichtet wurde, den durch die Pistolensteuerung dargestellten Knoten-Typ, die Software-Versionsidentifikation, die in dem Pistolensteuerungs-Prozessor 106 läuft, und einen festen, nicht wählbaren 48-Bit „NEURON CHIP"-Prozessor-Identifikationscode, der von dessen Hersteller, der Echelon Corporation für diesen speziellen Chip zugewiesen wurde, der als der Prozessor 106 installiert worden ist.
9 ist ein Flussdiagramm, das die Förderstreckenverarbeitungsschleife darstellt, die in der Förderstrecken-CPU 80 läuft. Nach Aufschalten von Leistung auf die Förderstreckensteuerung 56 oder einen anderen Master-Rücksetzbefehl wird ein Initialisierungssubroutine in 552 initialisiert, welche die Ausgänge, den Speicher und andere der Förderstreckensteuerung 56 zugeordnete Hardware testet und initialisiert. Zusätzlich wird die Initialisierungssubroutine jede der anderen Task-Subroutinen in der Förderstreckenverarbeitungsschleife von 9 aufrufen und jede dieser Subroutinen initialisieren.
Nach Initialisierung schreitet die Förderstreckensteuerungsverarbeitungsschleife durch verschiedene Subroutinen, wie in 9 gezeigt, wobei die verschiedenen durch die Subroutinen dargestellten Netzwerk-Management-Tasks ausgeführt werden. Wenn zum Beispiel die Förderstreckensteuerung 56 und die Bedienersteuerung 36 Daten über die serielle Verbindung 82 austauschen, wird die Kommunikationstask 553 auf niederer Ebene in der Förderstreckensteuerungsschleife ausgeführt. Zur gleichen Zeit wird eine Kommunikationstask niedrigen Niveaus durch die Bedienersteuerung ausgeführt; und die Förderstreckensteuerung überträgt entweder Daten zu oder empfängt Daten von der Bedienersteuerung über die serielle Verbindung 82 gemäß dem Kommunikationsprotokoll niedrigen Niveaus. Geeignetenfalls, wird die Förderstreckenverarbeitungsschleife auch die Kommunikationstasks hohen Niveaus 555 ausführen, welche nach Empfang von Daten die Befehle des Kommunikationsprotokolls niedrigen Niveaus interpretieren und Daten und Steuerungsfunktionen in der Bedienersteuerung weiterleitet. Nach Übertragen der Daten wird die Kommunikationstask 555 hohen Niveaus von den der Bedienersteuerung zu übertragenden Daten die notwendigen Kommunikationsbefehle niedrigen Niveaus erzeugen, die von der Kommunikationstask niedrigen Niveaus gefordert sind. Eine Kommunikationssubroutine oder -Task hohen Niveaus läuft auch in der Bedienersteuerung 36, um eine Schnittstelle mit dem darin laufenden Kommunikationsprotokoll niedrigen Niveaus zu bilden.
Wenn einer der Pistolensteuerungsknoten eine Anmeldenachricht über das Kommunikationsnetzwerk 44 an die Förderstreckensteuerung 56 sendet, wird die Netzwerk-Task-Subroutine 554 in der Förderstrecken-CPU 80 ausgeführt, um die Warteschlange und den Durchfluss von eingehenden Nachrichten an die Förderstreckensteuerung 56 von den verschiedenen Pistolensteuerungen 38, 40, 42 zu steuern. Zusätzlich wird die netzwerkabhängige Tasksubroutine 556 durch die Förderstrecken-CPU 80 ausgeführt, um den von der Förderstreckensteuerung empfangenen Nachrichtentyp zu identifizieren. Die Nachricht wird validiert und dann wird Nachrichtenverarbeitung initiiert. Zum Beispiel kann die Nachricht erfordern, dass neue Daten in die Datenbank eingegeben werden. Alternativ kann die Nachricht erfordern, dass ihr Inhalt entweder an die PLC 52 oder die Bediener-I/O 36 weitergeleitet wird.
In Erwiderung auf eine Anmeldenachricht wird die Knoteninitialisierungs-Tasksubroutine 560 ausgeführt, um die Kommunikationsverbindung zwischen der Förderstreckensteuerung 56 und jeder der Pistolensteuerungen 38, 40, 42 herzustellen. Die Details der Knoteninitialisierungs-Tasksubroutine 560 sind in 10 dargestellt. Bezug nehmend auf 10, fragt der Knoteninitialisierungs-Prozess zunächst den momentanen Task-Zustand in 602 ab, was als die Prüfung des Anmelde-Zustands aufgefasst wird. Der Prozess detektiert in 604 diesen Zustand und führt die Prüfung für die Anmeldesubroutine 606 durch. Die Anmeldesubroutine 606 inkrementiert sequen tiell durch jede Knotenadresse in dem System und bestimmt, ob eine Anmeldenachricht über das Kommunikationsnetzwerk 44 durch diesen Knoten übermittelt worden ist. Falls eine Anmeldenachricht für einen bestimmten Knoten detektiert worden ist, wird der Task-Zustand in den Prozess-Anmeldezustand gesetzt, das Anmeldezustandsflag zurückgesetzt und ein Zeiger wird der empfangenen Anmeldenachricht zugewiesen. Die Initialisierungstasksubroutine detektiert den Prozess-Anmeldezustand in 608 und führt eine Prozess-Anmeldenachrichtsubroutine 610 aus, wie in 11 gezeigt.
Bezug nehmend auf 11 springt die Prozess-Anmeldenachrichtsubroutine zu dem ersten Zeiger, der einer Anmeldenachricht zugewiesen ist und bestimmt in 654, ob die Adress-Schalteridentifikation in der Anmeldenachricht in der Datenbank in dem nichtflüchtigen Speicher 64 der Förderstreckensteuerung 56 existiert. In einigen Situationen kann ein Applikationsingenieur oder der Bediener die Bedienersteuerung 36 verwenden, um Daten in die Datenbank einzugeben, welche eine Pistolensteuerungsidentifikation zuordnet, welche dann manuell in dem Adress-Schalter 108 gesetzt wird. Jedoch ist der Identifikationscode des speziellen „NEURON CHIP"-Prozessors, der mit der adressierten Pistolensteuerung verwendet wird, nicht im voraus dem Ingenieur oder Bediener bekannt. Daher wird, wenn die Pistolensteuerungsidentifikation zugeordnet wird, ein Identifikationscode von Null in das „NEURON CHIP"-Prozessor-Identifikationsfeld in der Datenbank eingegeben. Folglich wird, falls in 656 der Prozess in diesem Feld einen Null-Eintrag findet, angenommen, dass der Initialisierungs-Prozess für diese spezielle Pistolensteuerung zum ersten Mal ausgeführt wird. Der Prozess liest dann in 658 den Knotentyp, der innerhalb der Anmeldenachricht enthalten ist, um zu bestätigen, dass der Knoten ein Pistolensteuerungsknoten ist. Falls ein anderer Knotentyp detektiert wird, zum Beispiel der PLC-Knoten, wird eine Förderstreckensystemfehlersubroutine in 660 ausgeführt, und der Initialisierungs-Task-Zustand wird in 662 in den Anmeldeprüfzustand gesetzt. Falls ein gültiger Knotentyp in 658 detektiert wird, wird der „NEURON CHIP"-Prozessor-Identifikationscode, der in der Anmeldenachricht enthalten ist, in 664 in die Datenbank in Verbindung mit der Adress-Schalteridentifikation, die in der Anmeldenachricht enthalten ist, geschrieben. Anschließend wird in 666 die Pistolensteuerungs- oder Knotennetzwerk-Adresse in die Datenbank geschrieben; und in 668 setzt der Prozess den Initialisierungs-Task-Zustand, um eine Knotenadressierung einzurichten, so dass Adressierungsvariablen zu der Pistolensteuerung heruntergeladen werden können.
Falls der Prozess in 656 detektiert, dass der „NEURON CHIP"-Prozessor-Identifikationscode nicht gleich Null ist, nimmt der Prozess an, dass die Pistolensteuerung zuvor in dem System angemeldet worden ist. Daher bestimmt in 670 der Prozess, ob der „NEURON CHIP"-Prozessor-Identifikationscode in der Datenbank für die Schalteridentifikation gleich dem „NEURON CHIP"-Prozessor-Identifikationscode ist, der in der Anmeldenachricht enthalten ist. Falls dies der Fall ist, prüft der Prozess dann in 672 das Pistolensteuerungsinstallationsstatusbit; und falls das Statusflag anzeigt, dass die identifizierte Pistolensteuerung installiert ist, setzt der Prozess in 674 den Task-Zustand in den Knoten-Online-Zustand. Wie nachfolgend beschrieben wird, wird der Online-Befehl dann an die Pistolensteuerung übertragen und die Spritzparameter werden heruntergeladen.
Falls in 672 die Subroutine feststellt, dass das Installationsstatusbit anzeigt, dass die Pistolensteuerung oder der Knoten nicht installiert ist, dann prüft der Prozess in 676, um festzustellen, ob die Netzwerkknotenvariablen heruntergeladen worden sind und ob die Netzwerkadressierung für die Pistolensteuerung korrekt ist. Falls das nicht der Fall ist, setzt die Subroutine in 668 den Initialisierungs-Task-Zustand, um eine Netzwerkknotenadressierung einzurichten, so dass die korrekten Netzwerkadressierungsvariablen zu dem Knoten heruntergeladen werden können.
Falls in 670 der „NEURON CHIP"-Prozessor-Identifikationscode in der Datenbank nicht der gleiche ist wie der „NEURON CHIP"-Prozessor-Identifikationscode, der in der Anmeldenachricht enthalten ist, nimmt der Prozess an, dass die Pistolensteuerungsschaltungsplatine, welche den „NEURON CHIP"-Prozessor, der in der Datenbank identifiziert ist, enthält, durch eine andere Pistolensteuerungsschaltungsplatine ersetzt worden ist, welche den „NEURON CHIP"-Prozessor-Identifikationscode in der Anmeldenachricht enthält. Der Prozess detektiert dann in 671, ob das Statusbit, das der Anmeldeadress-Schalteridentifikation oder dem Code zugeordnet ist, der in der Datenbank gefunden wurde, in den installierten Zustand gesetzt wurde. Falls dies der Fall ist, bedeutet dies, dass der Anmeldeadress-Schaltercode ein Duplikat einer Adress-Schalteridentifikation ist, die bereits gespeichert und in der Datenbank installiert ist. Zwei Pistolensteuerungen können nicht die gleiche Adress-Schalteridentifikation haben; und deshalb wird, falls dieser Zustand detektiert wird, ein Systemfehler in 660 gesetzt. Falls der Prozess in 671 detektiert, dass die Anmeldeadress- Schalteridentifikation nicht in der Datenbank installiert ist, bestimmt der Prozess dann in 658, ob die Anmeldenachricht eine gültige Knoten-Typidentifikation enthält. Falls das nicht der Fall ist, wird ein Systemfehler gesetzt, wie zuvor in 660 beschrieben. Falls jedoch ein gültiger Knoten-Typ in 658 detektiert wird, wird der „NEURON CHIP"-Prozessor-Identifikationscode in der Anmeldenachricht in die Datenbank in 664 zusammen mit der Netzwerkadresse in 666 geladen; und der Initialisierungstask-Zustand wird gesetzt, um Knotenadressierung in 668 einzurichten, so dass die geeignete Adressierung und andere Variablen zu dem neuen „NEURON CHIP"-Prozessor heruntergeladen werden können. Der soeben beschriebene Prozess deckt die Situationen ab, in denen eine Pistolensteuerung sich zum ersten Mal anmeldet, in denen sich die Pistolensteuerung ein zweites oder weiteres Mal anmeldet und in denen eine Pistolensteuerung, die in der Datenbank identifiziert ist, durch eine neue Pistolensteuerung ersetzt worden ist.
Es kann auch eine Situation auftreten, in der eine Pistolensteuerung mit dem Kommunikationsnetzwerk 44 ohne eine vorherige Identifikation oder einen Eintrag von hierbei in der Datenbank zugewiesenen Daten verbunden ist. In dieser Situation wird der Prozess in 654 nicht eine Adress-Schalteridentität in der Datenbank entsprechend der Adress-Schalteridentität finden, sie in der Anmeldenachricht enthalten ist; und der Prozess wird in 678 wieder validieren, ob die Anmeldenachricht einen Knoten-Typ enthält, der der Pistolensteuerung zugeordnet ist. Falls der Knoten-Typ nicht ein Pistolensteuerungstyp ist, wird ein Förderstreckensystemfehler in 660 gesetzt. Falls der Knoten-Typ ein Pistolensteuerungstyp ist, weist der Prozess in 680 Raum in der Datenbank zu, so dass ein neuer Eintrag, der der neuen Pistolensteuerung zugeordnet ist, eingegeben werden kann. In 664 wird der „NEURON CHIP"-Prozessor-Identifikationscode in der Anmeldenachricht in die Datenbank mit der umlaufenden Schalteridentifikation geladen; in 666 wird die Knotennetzwerkadresse in die Datenbank geschrieben; und in 668 setzt der Prozess den Initialisierungstask-Zustand, um Knotenadressierung einzurichten. Der oben im Hinblick auf 11 beschriebene Prozess ist wirksam, um Pistolensteuerungen, die an das Kommunikationsnetzwerk angeschlossen werden, anzumelden und in die Systemdatenbank in der Förderstreckensteuerung einzutragen, ob vorherige Information bezüglich dieser Pistolensteuerung eingetragen worden ist oder nicht. Folglich tastet die Förderstreckensteuerung nach einem Einschalten oder einem Rücksetzen automatisch das Netzwerk nach der Existenz von Pistolensteuerungen ab und richtet diese Pistolensteuerungen online ein in einen funktionsfähigen Zustand ohne jedwede Intervention durch einen Bediener. Ohne einen derartigen Prozess würden ein oder zwei Personen benötigt werden, um manuell jede der Pistolensteuerungen zu identifizieren und anzumelden.
Wieder Bezug nehmend auf 10, falls als Ergebnis der Ausführung der Prozessanmeldenachricht Subroutine 610 ein Knotenadressierungseinrichtungstask-Zustand gesetzt wurde, wird dieser Zustand in 612 detektiert und eine Subroutine 614 ausgeführt, welche bewirkt, dass von der Förderstreckensteuerung 56 Adressierungsvariablen an die entsprechenden Pistolensteuerungsknoten 38, 40, 42 heruntergeladen werden, welche zur Kommunikation zwischen dem der entsprechenden Pistolensteuerung zugeordneten „NEURON CHIP"-Prozessor 106 und dem „NEURON CHIP"-Prozessor 96 in der Förderstreckensteuerung 56 benötigt werden. Zusätzlich werden diese Adressierungsvariablen in die Datenbank in der Förderstreckensteuerung 56 in Verbindung mit der entsprechenden jeweiligen Pistolensteuerung geladen. Wenn die Adressierungsmechanismen eingerichtet und erfolgreich an die Pistolensteuerung heruntergeladen worden sind, setzt die Knotenadresssierungseinrichtungssubroutine die Initialisierungstask in den Online-Zustand, der in 616 detektiert worden ist und der in der Ausführung einer Subroutine 618 zum Setzen eines Knotens online resultiert. Die Subroutine 618 zum Setzen eines Knotens online erzeugt zuerst einen Knoten-Online-Befehl und sendet diesen Online-Befehl über das Kommunikationsnetzwerk 44 an die entsprechende Pistolensteuerung. Falls die Subroutine einen Fehler in der Kommunikation des Online-Befehls in der Pistolensteuerung detektiert, wird ein Systemfehlersignal gesetzt. Zusätzlich setzt jedweder Kommunikationsfehler die installierte Pistolensteuerung zurück, so dass der Status anzeigt, dass die Pistolensteuerung nicht installiert ist. Ferner wird, falls in der Ausführung der Subroutinen von 10 ein Systemfehler erzeugt wird, ein Systemfehlerberichtzustand erzeugt, der in 624 detektiert wird, und die Systemfehlersubroutine 626 berichtet den Systemfehler der Bedienersteuerung und unternimmt eine andere geeignete Aktion.
Wieder Bezug nehmend auf 4, nachdem die Pistolensteuerung die Anmeldenachricht an die Förderstreckensteuerung in 304 gesendet hat, prüft die Pistolensteuerung dann in 306, ob sie ein Online-Befehlssignal von der Förderstreckensteuerung 56 empfangen hat. Falls sie dies nicht empfangen hat, bestimmt der Prozess sodann, ob ein Anmeldezeitgeber in 308 abgelaufen ist. Falls ein Online-Befehlssignal nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer, die von dem Anmeldezeitgeber bestimmt ist, emp fangen wird, kehrt der Prozess zurück, um die Initialisierungssubroutine in 302 wieder auszuführen. Falls die Subroutine 618 (10) zum Setzen eines Knotens online in der Förderstreckensteuerung 56 ausgeführt wird, um die Pistolensteuerung mit einem Online-Befehlssignal vor dem Ablauf des Anmeldezeitgebers zu versorgen, detektiert die Pistolensteuerungrücksetzsubroutine von 4 den Online-Befehl in 306, sendet eine Empfangsbestätigung des Online-Befehls zurück an die Förderstreckensteuerung und beginnt eine Ereignisprozessorsubroutine 310. Nach Erhalt der Bestätigung startet die Subroutine 618 von 10 zum Setzen eines Knotens online einen Herzschlagzähler für den Pistolensteuerungsknoten und setzt den Initialisierungstask-Zustand in den Zustand zum Herunterladen von Parametern. Der Zustand zum Herunterladen von Parametern wird in 620 detektiert und eine Subroutine zum Herunterladen von Parametern wird in 622 ausgeführt, welche die Förderstreckenhauptverarbeitungsschleife von 9 setzt, um die Knoten-Herunterladen-Task-Subroutine 558 auszuführen, wobei die Knoteninitialisierungstask 554 wirksam beendet wird. Die Knoten-Herunterladen-Subroutine, die mit der Förderstrecken-CPU 80 läuft, liest die Spritzparameter sequentiell von der dem Pistolensteuerungsknoten zugeordneten Datenbank aus und der Förderstrecken-Prozessor 96 überträgt die Spritzparameter seriell über das Kommunikationsnetzwerk 44 an die entsprechende Pistolensteuerung.
Die Pistolensteuerung verarbeitet den Empfang der Spritzparameter durch Ausführen der Ereignisprozessorroutine 310 aus 4, welche im Detail in 6 gezeigt ist. Bezug nehmend auf 6, bestimmt der Ereignisprozessor in 402 zuerst, ob das Herunterladen der Spritzparameter abgeschlossen ist. Falls alle Spritzparameter heruntergeladen und von der Pistolensteuerung empfangen worden sind, sendet die Pistolensteuerung in 404 eine Knoten-Bereit-Nachricht zurück an die Förderstreckensteuerung 56. Falls das Herunterladen der Parameter nicht abgeschlossen ist, bestimmt der Ereignisprozessor in 406, ob die Spritzparameter neue Pistolendaten darstellen. Die Spritzparameter, die erforderlich sind, um das System automatisch zu betreiben und die unter Verwendung der manuellen Steuerung 36 dem Steuerungssystem eingegeben werden, werden in zwei Gruppen von Daten unterteilt.
Die erste Gruppe von Daten wird als Pistolendaten bezeichnet und ist abhängig von der einzelnen Spritzpistole und ihrer Anordnung innerhalb der Spritzzelle. Pistolendaten schließen beispielsweise den Messwertgeberpunkt ein, der den Abstand zwischen dem Punkt, an dem der Photosensor 54 das Teil erkennt, und der Spritzpistolenpositi on innerhalb der Zelle angibt, und die oberen und unteren Grenzen eines Stromalarms, welche die maximalen und minimalen zulässigen Rückführströme für die Pistole sind. Ebenfalls werden eingegeben: ein Reinigung-Ein-Parameter, der die Anzahl von Coder-Zählschritten angibt, welche die Dauer eines Pistolenreinigungszyklus darstellt, bevor ein Teil vor der Pistole eintrifft, und ein Reinigung-Aus-Parameter, welcher die Dauer in Sekunden eines Pistolenreinigungsarbeitsgangs angibt, nachdem eine Ende des Teils detektiert wird. Andere Pistolenparameter schließen den Reinigungsflussdruck, der der Druckwert ist, der während des Reinigung-Aus-Arbeitsgangs verwendet wird, und den Reinigungszerstäubungsdruck ein, welcher der Druckwert des Zerstäubungsdrucks während eines Reinigung-Ein-Arbeitsgangs ist. Falls die heruntergeladenen Spritzparameter Pistolendaten darstellen, aktualisiert der Ereignisprozessor in 408 den Speicher 94 in der Pistolensteuerung mit den neuen Pistolendaten.
Die Pistolensteuerung hat die Fähigkeit bis zu 32 verschiedene Gruppen oder Voreinstellungen von Spritzparametern zu speichern. Da die verschiedenen Pulverspritzpistolen Pulver auf Abschnitten eines Teils oder verschiedenen Teilen verteilen können, die verschiedene physikalische oder geometrische Charakteristika aufweisen, müssen für effizientestes und Pulverauftragen höchster Qualität die Spritzparameter der Pistolen auf die momentanen physikalischen Charakteristika des Teils oder Abschnitts des Teils eingestellt und zugeschneidert werden, auf welches/welchen das Pulver aufzutragen ist. Daher wird eine Abbildungsdatentabelle für jede Spritzpistole in dem nichtflüchtigen Speicher 94 der Förderstreckensteuerung 56 unterhalten, welche einen von bis zu 255 verschiedenen programmierbaren Teil-Identifikationscodes einem von bis zu 32 verschiedenen Voreinstellungen von Spritzparametern zuordnen. Es wird angemerkt, dass die Datentabelle, welche die Beziehungen der 255 programmierbaren Teil-Identifikationscodes zu den 32 Voreinstellungen definiert, als eine einzelne Netzwerkvariable behandelt wird. Dies wird durch Einbetten des Teil-Identifikationscodes in das Variablendatenfeld nach einem vorbestimmten Muster erreicht, so dass die Pistolensteuerung und Förderstreckensteuerung das Datenfeld korrekt interpretieren kann. In ähnlicher Weise werden auch die 32 Voreinstellungen der Spritzparameter als eine einzelne Netzwerkvariable durch Einbetten der Voreinstellungs-Identifikation in das Datenfeld und Erzeugen des Datenfelds nach einem vorbestimmten Muster behandelt. Falls in 410 die heruntergeladenen Parameter eine Änderung der Abbildungsdatentabelle darstellt, aktualisiert der Ereignisprozessor in 412 die Abbildungsdatentabelle, die in dem Speicher der Pistolensteuerung gespeichert wird.
Als nächstes bestimmt in 414 ein Ereignisprozessor, ob eine Modusänderung befohlen worden ist und falls dies der Fall ist, wird ein neuer Mode in 416 eingegeben. Das System kann in dem Einschalt-, dem manuellen, dem Offline- und dem Automodus betrieben werden. Falls keine Modusänderung befohlen worden ist, detektiert der Ereignisprozessor in 418, ob neue Teildaten, zum Beispiel eine neue Voreinstellung von Spritzparametern, heruntergeladen werden.
Die zweite andere Gruppe von Daten, die in der Förderstreckendatenbank in dem nicht-flüchtigen Flash-EPROM 94 gespeichert ist, wird als „Teil-Daten" bezeichnet, sind Daten, welche die Spritzparameter darstellen, die von dem jeweiligen zu bespritzenden Teil abhängen. Teil-Daten schließen zum Beispiel ein: die Voreinstellungszahl, welche die Adresse oder der Identifizierer ist, der dem jeweiligen Eintrag in der Datenbank zugeordnet ist, der die Voreinstellungen enthält, oder Werte von Spritzparametern, die dem jeweiligen Teil zugeordnet sind, und die gewünschte KV für die jeweilige Spritzpistole, die mit der Pistolensteuerung verbunden ist. Für eine Pistole des Corona-Typs definiert dieses Feld eine gewünschte Ausgangsspannung als einen Prozentsatz eines Skalenendwerts. Für eine Pistole des Tribo-Typs definiert das Feld den gewünschten minimalen Rückführstrom in Mikroampere. Andere Voreinstellungsparameter sind der Musterluftdruck, Zerstäubungsdruck und Durchflussdruck als ein Prozentsatz eines Endwerts, der in den Pistolensteuerungen 38, 40, 42 100 psi beträgt. Ebenfalls voreingestellt ist die Ein-Verzögerung, das heißt, die Anzahl von Coder-Zählschritten, die zu warten ist, nachdem das Teil den Messwertgeberpunkt erreicht und bevor der Reinigung-Ein-Zustand beginnt, und die Aus-Verzögerung, welche eine Anzahl von Coder-Zählschritten spezifiziert, um das Spritzen fortzusetzen, nachdem das Ende des Teils detektiert worden ist. Falls neue Teil-Daten, zum Beispiel eine oder mehrere neue Voreinstellungen von Spritzparametern heruntergeladen worden sind, aktualisiert der Ereignisprozessor in 420 den Teil-Datenspeicher, zum Beispiel die Voreinstellungs-Spritzparameter-Datentabelle in dem Speicher 116 der Pistolensteuerung. Anschließend werden die neuen Voreinstellungsparameter verwendet.
Zum besseren Verständnis des Betriebs des Automatik-Modus des Betriebs wird auf 12 Bezug genommen, in der Pulverspritzpistolen 18, 20, 22 und 24 in der Spritzzelle 12 angeordnet sind. Das Teil 14 wird an einem sich bewegenden Förderer 16 aufgehängt und ein Coder 46 ist mechanisch mit dem Förderer 16 gekoppelt, um die Bewegung des Teils 14 relativ zu der Spritzzelle zu verfolgen. Der Coder erzeugt eine feste Anzahl von Pulsen oder Zählschritten je Umdrehung, so dass die Rate, mit der Coder-Zählschritten erzeugt werden, eine Funktion der Lineargeschwindigkeit des Förderers 16 ist. Der Förderer 16 zeigt eine Anzahl von Einteilungen 15 an, welche inkrementale Bewegungsverschiebungen des Förderers 16 erläutern, was durch die Zählschritte vom Coder 46 dargestellt wird. Eine Mehrzahl von Photosensoren 54 sind benachbart zu dem Eingang der Spritzzelle 12 angeordnet, um das in die Spritzzelle eintretende Teil zu identifizieren. Es ist von einer Untersuchung des Teils 14 leicht erkennbar, dass verschiedene Spritzpistolen zu verschiedenen Zeitpunkten EIN-getriggert werden müssen, zu denen ein Abschnitt des Teils 14 vor der Spritzpistole vorüberläuft. Zum Beispiel wird der Abschnitt 5 des Teils 14 erfordern, dass Pulverspritzpistolen 18, 20, 22, 24 spritzen. Im Gegensatz dazu wird Abschnitt 6 des Teils 14 nur erfordern, dass Pistolen 18, 20, 24 getriggert werden. Ferner erfordert Abschnitt 7 nur Pistolen 18, 20 und Abschnitt erfordert nur Pistolen 18, 20, wobei jedoch aufgrund der Tiefenänderung bezüglich Pistolen 18, 20 die voreingestellten Spritzparameter geändert werden sollten, um Abschnitt 8 besser zu beschichten. Folglich wird das Teil 14 in vier verschiedene Teil-Identifikationsabschnitte 5, 6, 7, 8 unterteilt, welche durch die Zustände der Photosensoren 54 erkannt werden können.
Durch Einstellen der Teilidentifikationen zugeordneten Abbildungsdatentabelle in verschiedene Sätze von Voreinstellungen in den Pistolensteuerungen für die jeweiligen Pistolen 18, 20 wird jede Teilidentifikation 5, 6, 7 auf dieselbe Voreinstellung von Spritzparametern abgebildet. Da jedoch die Teilidentifikation 8 in der Tiefe zurückgesetzt ist und einem Faraday-Käfig-Effekt in den inneren Ecken ausgesetzt ist, was zu einer geringeren Qualität der Pulverbeschichtung führen kann, können die Voreinstellungsspritzparameter für Abschnitt 8 geändert werden, um die Einstellung der elektrostatischen Ladung zu reduzieren und die Einwirkung der Pulverspritzwolke auf das Teil zu erhöhen.
Wie zuvor beschrieben, ist die PPC 50 mit dem Encoder 46 verbunden und überträgt ein Teil-Positionssignal über das Netzwerk 44 an jede der Pistolensteuerungen 38, 40, 42, welche in dem momentanen Teil-Identifikationscode enthalten ist, der von der PLC und dem momentanen Coder-Zählschritt übergeben wird. Bezug nehmend auf 6 detektiert der Ereignisprozessor in jeder Spritzsteuerung der Coder-Zählschrit in 422 und führt eine Teil-Verfolgungsroutine 424 aus, wie in 7 gezeigt. Jede Pistolen steuerung verfolgt die Bewegung des Teils 14 durch die Spritzzelle 12. Die Verfolgung wird durch einen Stapelspeicher oder eine Warteschlange implementiert, die eine vorbestimmte Anzahl von Positionen oder freien Plätzen hat, zum Beispiel 2048. Da jeder Coder-Zählschritt von der Pistolensteuerung empfangen wird, wird die Teil-Identifikation, die dem Coder-Zählschritt zugeordnet ist, nach unten in den Stapelspeicher oder die Warteschlange geladen. Durch jeden folgenden Coderpuls wird die zugeordnete Teil-Identifikation an das untere Ende des Stapelspeichers bzw. der Warteschlange geladen, wobei die frühere Teil-Identifikation einen Platz nach oben geschoben wird. Daher ist die Warteschlange eine First-In-First-Out-Warteschlange, welche die Bewegung des Teils 14 verfolgt, wie dieses durch den Förderer 16 bewegt wird. Der Zweck der Verfolgung des Förderers ist es, zu bestimmen, wann das Teil in die Nähe der Spritzpistole gelangt, welche durch den Messwertgeberpunkt bestimmt wird. Bezug nehmend auf 12, wird, von dem Punkt 17, wo der Anfang des Teils 14 detektiert wird, der Teil-Abschnitt 5 12 Förderer-Zählschritte in die Spritzzelle zu dem Messwertgeberpunkt 19 bewegt werden, bevor es in der Nähe der Pistolen 18, 20, 22, 24 ankommt, wo diese Spritzpistolen aktiviert werden.
Bezug nehmend auf 7, welche die Details der Teilverfolgungssubroutine darstellt, ist der erste Schritt in 470 des Prozesses, die Teil-Identifikation in die Warteschlange einzugeben. Wie oben beschrieben, wird im allgemeinen die Teil-Identifikation in den niedrigsten Platz der Warteschlange geladen werden. Jedoch können Situationen auftreten, in denen der von der Pistolensteuerung empfangene Coder-Zählschritt nicht inkremental sequentiell mit dem vorherigen Zählschritt ist. Zum Beispiel könnte mit einem Potential von 50 Pistolensteuerungen, die mit dem Kommunikationsnetzwerk 40 verbunden sind, ein Sende- und Bestätigungs-Kommunikationsprotokoll übermäßigen Verkehr in dem Netzwerk 44 darstellen. Daher wird, um den Netzwerkverkehr zu reduzieren, der Empfang von Coder-Zählschritten durch die Pistolensteuerungen der Förderstreckensteuerung nicht bestätigt. Folglich werden, falls eine schlechte Verbindung in dem System vorliegt oder die Coder-Zählschrittnachricht durch eine Nachricht höherer Priorität überschrieben wird, diese Ereignisse nicht als Teil des Kommunikationsprotokolls zwischen der Förderstreckensteuerung 56 und den Pistolensteuerungen 38, 40, 42 detektiert werden. Daher vergleicht, als Teil der Warteschlange-Teil-Identifikationssubroutine 470, um fehlende Coder-Zählschritte zu detektieren, die Pistolensteuerung den momentanen Coder-Zählschritt mit dem vorherigen Coder-Zählschritt. Falls der Vergleich anzeigt, dass eine oder mehrere Coder-Zählschritte verloren gegangen sind, wird die Warteschlange-Teil-Identifikationssubroutine 470 die Warteschlange eine Anzahl von Plätzen inkrementieren, um die fehlenden Coder-Zählschritte zu kompensieren. Falls die Zählung anzeigt, dass der Förderer in einem signifikanten Ausmaß in eine Rückwärtsrichtung bewegt worden ist, wird der Warteschlange-Teil-Identifikationsschritt 470 die Teil-Identifikation in die umgekehrte Richtung in der Warteschlange bewegen, um eine Umkehr der Bewegung des Teils in der Spritzpistole zu simulieren. Ferner wird, falls die Warteschlange-Teil-Identifikationssubroutine 470 eine hohe Anzahl von fehlenden Coder-Zählschritten detektiert, eine Fehlernachricht erzeugt. Nachdem die Teil-Identifikation ordnungsgemäß in die Warteschlange eingetragen worden ist, wird eine Trigger-Subroutine 472 ausgeführt. Die Trigger-Subroutine wird mehrere Male durch die Teilverfolgungs-Subroutine hindurch ausgeführt und wird nachfolgend beschrieben.
Bezug nehmend auf 12 wird der Messwertgeberpunkt als Teil der Pistolendaten programmiert, die der Pistole zugeordnet sind und wird als der Abstand im Sinne von inkrementalen Verschiebungen definiert, die durch jeden Coder-Zählschritt zwischen dem Ort einer Spritzpistole, zum Beispiel Pistole 18, und dem Ort der Photodetektoren 54 dargestellt werden. Folglich ist in dem vorliegenden Beispiel die Pistole 18 12 Coder-Zählschritte von den Photodetektoren 54 entfernt und daher hat der Messwertgeberpunkt einen Wert von 12. Die Pistolensteuerung wird dann kontinuierlich den 12-ten Platz in der Warteschlange beobachten, um eine Teil-Identifikation zu detektieren. Angenommen, es gäbe keine fehlenden Coder-Zählschritte, dann wird nach 12 Coder-Zählschritten die Teil-Identifikation 5 in den 12-ten Platz der Warteschlange eingetragen; und die Teilverfolgungssubroutine detektiert in 474, dass der 12-te Platz von Null zu der Teil-Identifikation 5 geändert worden ist, das heißt, der Anfang des Abschnitts 5 des Prozesses führt dann die Trigger-Subroutine 476 aus, die in 8 dargestellt ist.
Grundsätzlich wird, beginnend von einem Ruhezustand, der Operationszyklus einer Pulverspritzpistole einem oder mehreren der folgenden sequentiellen Ereignisse folgen: ein Ein-Verzögerungszustand, ein Reinigung-EIN-Zustand, ein EIN-Teilzustand, ein Aus-Verzögerungszustand, ein Reinigung-AUS-Zustand und ein Rückkehr-zur-Ruhe-Zustand. In jedem einzelnen Zyklus müssen nicht alle diese Zustände verwendet werden und der Zyklus ändert sich, um Teil-Übergänge unterzubringen. Ferner können zusätzliche Zeiteinteilungs-Perioden mit dem Anfang oder Ende von jedem dieser Zustände zugeordnet werden. Bezug nehmend auf 8, nachdem der Anfang eines Teils in 474 in 7 detektiert worden ist, wird ein neues Teil-Ereignis in 504 detektiert, das den Anfang eines Ein-Verzögerungszustand 506 anzeigt. Die Größe der Ein-Verzögerung wird mittels einer programmierten Anzahl von Coder-Zählschritten gemessen und daher ist der Ein-Verzögerungszustand ein Zählschrittereignis, wie es in 508 detektiert wird. Die Coder-Zählschritte werden von dem Anfang des Ein-Verzögerungszustandes gezählt und der Prozess bestimmt in 510, wenn der Zähler abläuft. Im vorliegenden Fall würde die Teil-Identifikation 5 einen Null-Zählschritte-Ein-Verzögerungszustand aufweisen und daher würde der Prozess in 512 zu 514 voranschreiten, um ein Reinigung-EIN-Zustand zu beginnen und den Ein-Verzögerungszustand zurückzusetzen. Während des Reinigung-Ein-Zustandes, der vorzugsweise mit einer Tribo-Pistole verwendet wird, wird ein Reinigungs- oder Säuberungsfluid, zum Beispiel die Zerstäubungsdruckluft durch die Spritzpistole selbst gepumpt, um sie von fremden Materialien zu reinigen. Die Dauer des Reinigung-Ein-Zustandes ist mittels Coder-Zählschritten definiert und programmiert. Jedoch ist der Reinigung-Ein-Zustand bei der Teil-Identifikation 5 Null und der Prozess schreitet durch die Schritte 508, 510, 512. In 516 schreitet der Prozess in den EIN-Teilzustand in 518, während der Reinigung-EIN-Zustand rückgesetzt wird und dann zu 7 zurückkehrt.
Zusammengefasst und Bezug nehmend auf 12, nachdem die vordere Kante des Abschnitts 5 des Teils 14 12 Coder-Zählschritte an den Detektoren 54 zu dem Messwertgeberpunkt vor den Spritzpistolen 18, 20, 22, 24 vorbeigelaufen ist, wird der EIN-Teilzustand initiiert, der die Pistolensteuerungen veranlasst, die voreingestellten Spritzparameter zu lesen, die der Teil-Identifikation 5 zugewiesen sind, und die Pistolensteuerungen für Pistolen 18, 20, 22, 24 beginnen mit dem Spritzen von Pulver, um den Teil-Abschnitt 5 des Teils 14 zu beschichten. Der Pulver-Beschichtungsprozess führt für zwei weitere Coder-Zählschritte fort, zu welchem Punkt die Teil-Identifikation 6 den 12-ten Platz der Warteschlange in den den Pistolen 18 und 20 zugeordneten Pistolensteuerungen eintritt. Zu diesem Punkt detektieren die Teil-Verfolgungssubroutinen, die in diesen Pistolensteuerungen laufen, in 478 eine neue Teil-Identifikationsnummer im Platz 12 der Warteschlange. Daher führen die den Pistolen 18, 20 zugeordneten Pistolensteuerungen erneut in 479 die Trigger-Subroutine von 8 aus. Die neue Teil-Identifikationsnummer kennzeichnet ein Teil-Übergangsereignis in 520 und der EIN-Teilzustand wird in 522 initiiert, was diese Pistolen veranlasst, einen Pulverspritzprozess gemäß einem Satz von Spritzparametern zu initiieren, der der Teil-Identifikation 6 zugeordnet ist. In dem Beispiel von 12 können die voreingestellten Parameter für Pistolen 18, 20 für die Teil-Identifikation 6 die gleichen sein, wie für die Teil-Identifikation 5.
Im Gegensatz zu dem Betrieb der den Pistolen 18, 20 zugeordneten Pistolensteuerungen detektiert die der Pistole 22 zugeordnete Pistolensteuerung in 480 der Teil-Verfolgungssubroutine (7), dass der 12-te Platz in ihrer Warteschlange zur gleichen Zeit auf Null ging, als die anderen Pistolensteuerungen die Teil-Identifikation 6 detektierten. Der in der Pistolensteuerung von Pistole 22 laufende Prozess führt dann in 481 erneut die Trigger-Subroutine 8 aus. Die Trigger-Subroutine detektiert in 524 das Ende des Teil-Ereignisses und die der Pistole 22 zugeordnete Pistolensteuerung beginnt mit dem Aus-Verzögerungszustand in 526. Der Aus-Verzögerungszustand ist auch ein coderabhängiges Ereignis und falls er Null ist oder nachdem der Ereigniszähler abgelaufen ist, läuft die Subroutine durch Prozess-Schritte 508, 510, 512, 516 und 528, um den Reinigung-AUS-Zustand in 530 zu beginnen. Der Prozess kehrt dann zu 7 zurück, der wiederum zu dem Ereignis-Prozessor von 6 zurückkehrt. Während des Reinigung-AUS-Zustands kann ein Reinigungs- oder Säuberungsfluid, zum Beispiel mit einer Corona-Pistole die Zerstäubungsdruckluft durch den Verteilungsschlauch 30 und die Spritzpistole pumpen, um nicht verspritztes Pulver von dem Schlauch und der Pistole zu reinigen. Mit einer Tribo-Pistole kann das Reinigen zum Beispiel durch Abschalten des Pulvers und Pumpen der Pulverflussluft durch den Verteilungsschlauch und die Pistole und die Zerstäubungsluft durch die Pistole ausgeführt werden. Wenn der Ereignis-Prozessor in 426 detektiert, dass der Reinigung-AUS-Zeitgeber in dem Auto-Mode abgelaufen ist, beendet der Prozess in 428 den Reinigung-AUS-Zustand. Falls ein Coder-Zählschritt in 422 in der nächsten Iteration durch den Ereignis-Prozessor detektiert worden ist, führt die Teil-Verfolgungssubroutine 424 erneut die Trigger-Subroutine 472 von 7 aus. Wie in 8 gezeigt, geht die Trigger-Subroutine durch die Schritte 504, 524, 520, 508 bis 532, wo die Beendigung des Reinigung-AUS-Zustands detektiert wird; und die Pistole wird in ihren Ruhezustand in 534 zurückgeführt.
Bezug nehmend auf 6 stellt die Ereignis-Prozessorsubroutine verschiedene andere Funktionen bereit unabhängig von der direkten Steuerung des Pulverauftrageprozesses. Zum Beispiel wird, falls in 430 der Ereignisprozessor eine Förderernachricht von der Förderstreckensteuerung detektiert und falls die Pistolensteuerung in 432 fest stellt, dass die Nachricht anzeigt, dass der Förderer gestoppt hat, die Subroutine in 434 einen Reinigung-AUS-Zustand initiieren und das Spritzen unterbrechen. Falls während einer Folgeniteration durch die Ereignisprozessorsubroutine der Prozess eine folgende Förderernachricht in 430 detektiert und in 432 feststellt, dass der Förderer nicht länger angehalten wird, wird der Ereignisprozessor in 436 den Zustand reinitiieren, der in 434 abgebrochen wurde und die Verarbeitung des Teils wieder aufnehmen.
Wie es für Kommunikationssysteme typisch ist, enthält das Steuerungssystem zahlreiche Zeitgeber, die ein periodisches Kommunikationsereignis erfordern. Zum Beispiel wird als Teil der Online-Task in der Initialisierung der Förderstreckensteuerung ein Herzschlagzeitgeber gestartet und es wird gefordert, dass jede Pistolensteuerung eine Herzschlagnachricht an die Förderstreckensteuerung sendet in einer vorbestimmten Zeitdauer, zum Beispiel 20 Sekunden. Daher hat jede Pistolensteuerung einen Herzschlagzeitgeber, der eine vorbestimmte Zeitdauer, zum Beispiel 10 Sekunden, zeitlich bestimmt und der Ereignisprozessor detektiert in 438 den Ablauf des 10-Sekunden-Herzschlagzeitgebers und sendet eine Herzschlagnachricht in 440 an die Förderstreckensteuerung. Nach Erhalt der Herzschlagnachricht setzt die Förderstreckensteuerung ihren 20-Sekunden-Herzschlagzeitgeber zurück und bestätigt der Pistolensteuerung den Erhalt der Herzschlagnachricht. Falls die Bestätigung nicht erhalten wird, detektiert der Ereignisprozessor in 442, dass das Senden der Herzschlagnachricht an die Förderstreckensteuerung fehlgeschlagen ist und bricht in 444 den Betrieb der Spritzpistole ab und initiiert eine Pistolensteuerung-Rücksetzroutine in 4. Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Herzschlag enthält der Ereignisprozessor einen Statuszeitgeber, zum Beispiel einen Ein-Sekunden-Zeitgeber, der nach jeder Sekunde eine Statusnachricht an die Förderstreckensteuerung sendet, die die momentan im Betrieb eingesetzten Voreinstellungswerte der Pistolensteuerung einschließt, zum Beispiel den Pistolenstrom, verschiedene Drücke, aktive Voreinstellungszahl, Pistolenmodus, momentaner Triggerzustand, etc. Der Ablauf des Statuszeitgebers wird in 438 in der Ereignisprozessorsubroutine detektiert und die Statusnachricht wird in 440 an die Förderstreckensteuerung weitergeleitet.
Die Kommunikationsverbindung zwischen der PPC 50 und jeder der Pistolensteuerungen 38, 40, 42 wird kontinuierlich geprüft. Von der PPC 50 wird gefordert, dass sie kontinuierlich eine Coder-Zählung an jede der Pistolensteuerungen sendet, unabhängig davon, ob sich der Förderer bewegt. Daher wird, falls der Förderer gestoppt wird, die PPC die letzte Teile-Identifikation und Coder-Zählung an jede der Pistolensteuerungen senden. Jede der Pistolensteuerungen hat einen Unterbrechungszeitgeber, der durch den Empfang einer Coder-Zählung von der PPC 50 unterbrochen wird. Falls jedoch der Ereignisprozessor in 446 detektiert, dass der Coderzeitgeber in dem Auto-Mode abgelaufen ist, sendet der Ereignisprozessor in 448 eine Coder-Unterbrechung-Fehlernachricht an die Förderstreckensteuerung und schaltet die Pistolensteuerung vom Auto-Modus in den Offline-Modus.
Die Pistolensteuerung liest auch periodisch die Rückführsignale von dem Leistungsverstärker 124 und dem Pulverfluss und den Zerstäubungsluftübertragern 130, 132. Die Frequenz, mit der die Rückführsignale gelesen werden, wird durch einen in der Pistolensteuerung laufenden Rückkopplungszeitgeber bestimmt und der Ereignisprozessor detektiert in 450, wenn der Rückkopplungszeitgeber abgelaufen ist. In Erwiderung hierauf veranlasst der Ereignisprozessor in 452 den Pistolensteuerungsprozessor 106 mittels der A/D und Skalierungsschaltung 128 den Strom einzulesen, der von dem KV-Generator 126 geliefert wird und erzeugt ein Fehlersignal in Erwiderung auf den Strom, der obere und untere Grenzen des Alarms überschreitet. Zusätzlich prüft der Pistolensteuerungsprozessor 106, ob die Rückführsignale für den Pulverflussdruck, Zerstäubungsluftdruck und Musterluftdruck, falls verwendet, über ihre oberen und unteren Grenzen hinausgehen, zum Beispiel plus oder minus 5 psi der Voreinstellungswerte für diese Parameter. Falls irgendwelche dieser Grenzen überschritten werden, stellt der Pistolensteuerungsprozessor 106 der Förderstreckensteuerung 56 geeignete Fehlersignale zur Verfügung.
Zusammengefasst kann nun in Anbetracht der vorstehenden detaillierten Beschreibung gewürdigt werden, dass Systeme gemäß der vorliegenden Erfindung eine verteilte Steuerungsarchitektur einschließen werden, so wie dies vorzugsweise durch einen „NEURON CHIP"-Typ-Prozessor mit jeder Pistolensteuerung und einer zugeordneten Pulverpumpe vorgesehen ist, wobei jeder Prozessor mit einem Kommunikationsnetzwerk verbunden ist. Zusätzlich ist ein gemeinsames Steuerungselement bevorzugt. Auf diese Weise wird jede Spritzpistole individuell und optimal in Erwiderung auf eine Teil-Identifikation und Positionsdaten bei minimalem Bedienereingriff gesteuert. Dies stellt ein flexibles und umfassendes Steuerungssystem mit geringer Verdrahtung zu Verfügung.
Während das dargestellte Ausführungsbeispiel sehr detailliert beschrieben worden ist, sind zusätzliche Modifikationen dem Fachmann leicht erkennbar. Zum Beispiel ist die Konfiguration der Systemsteuerung 34, die die Bedienersteuerung 36, die Teil-Positionssteuerung 50, die PLC 52 und die Förderstreckensteuerung 56 einschließt, eine Frage der Konstruktionswahl. Die durch die verschiedenen Steuerungen bereitgestellten Funktionen können mit verschiedenen Konfigurationen der Steuerungen abhängig von der Natur des Kommunikationsnetzwerks 44, der Geschwindigkeiten der Prozessoren in den verschiedenen Steuerungen und anderen technischen Überlegungen implementiert werden.
Ferner kann die Funktion der Photosensoren 54 zum Detektieren einer physikalischen Charakteristik des Teils durch Verwendung anderer Typen von Näherungssensoren oder einer Abbildungseinrichtung implementiert werden. Zusätzlich kann die Funktion des Coders 46 des Bereitstellens von Inkrementen der Verschiebung des sich bewegenden Teils durch Verwendung anderer Positionssignalgeber implementiert werden. Ferner können viele der Funktionen, die durch die Messung von Coder-Zählschritten bestimmt werden, ebenfalls durch Zeitgeber bestimmt werden und umgekehrt. Es ist festzustellen, dass andere Komponenten in den verschiedenen Steuerungen, zum Beispiel dem Flash-EPROM 94 der Förderstreckensteuerung 56 zum Bereitstellen eines nicht-flüchtigen Speichers, durch andere bekannte nicht-flüchtige Speichereinrichtungen implementiert werden können.
Zusätzlich kann, während elektrische Kommunikation über Drähte vorliegend betrachtet wurden, „elektrische Kommunikation" auch durch Glasfaserkabel, Infrarotlicht, Hochfrequenz- oder andere Mittel bewerkstelligt werden, bei denen Information zwischen elektrischen Einrichtungen übertragen werden kann.

Claims

Pulverauftragesystem zum Auftragen einer Pulverschicht auf ein Teil, umfassend eine Mehrzahl von Pulverspritzpistolen (18, 22, 24), die im Hinblick auf das Teil (14) angeordnet sind, wenigstens eine Pulverquelle (28), die Pulver zu den Spritzpistolen (18, 22, 24) durch eine Mehrzahl von Schläuchen (30) liefert, die zwischen der wenigstens einen Pulverquelle und den Spritzpistolen verbunden sind, eine Mehrzahl von Durchflussreglern (130, 132), wobei jeder Durchflussregler den Durchfluss von Pulver durch einen der Schläuche (30) variiert, eine Mehrzahl von Pistolensteuerungen (38, 40, 42), wobei jede der Pistolensteuerungen (38, 40, 42) einen Prozessor (106) aufweist, der mit einem Speicher (116) verbunden ist, wobei der Speicher (116) von jeder der Mehrzahl von Pistolensteuerungen (38, 40, 42) an eine der Mehrzahl von Pulverspritzpistolen (18, 22, 24) angeschlossen ist und eine Mehrzahl von Sätzen von Spritzparametern speichert, jeder Satz von Parametern Betriebsparameter für eine jeweilige Pulverspritzpistole definiert und einer physikalischen Charakteristik des Teils (14) zugeordnet ist, ein Kommunikationsnetzwerk (44) in elektrischer Kommunikation mit der Mehrzahl von Pistolensteuerungen (38, 40, 42), um der Mehrzahl von Pistolensteuerungen (38, 40, 42) Daten bereitzustellen, eine Systemsteuerung (34) in elektrischer Kommunikation mit dem elektrischen Kommunikationsnetzwerk (44) und der Mehrzahl von Pistolensteuerungen (38, 40, 43) zum Bereitstellen von Daten an die und Empfangen von Daten von der Mehrzahl von Pistolensteuerungen, wobei die Systemsteuerung (34) einen nichtflüchtigen Speicher zum Speichern der Mehrzahl von Sätzen von Parametern aufweist, einen Sensor (46, 54), der auf die Bewegung eines Förderers (16) anspricht, der das Teil (14) trägt und es an der Mehrzahl von Spritzpistolen (18, 22, 24) vorbei bewegt, wobei der Sensor (46, 50) Systemsignale erzeugt, die eine Funktion der Bewegung des Teiles in Bezug auf den Sensor sind, und wobei sich das Kommunikationsnetzwerk (44) in elektrischer Kommunikation mit dem Sensor (46, 54) befindet zum Übertragen der Systemsignale an die Mehrzahl von Pistolensteuerungen (38, 40, 42), wobei der Sensor einen ersten Sensor (46), der auf Bewegung des Teils (14) anspricht, zum Erzeugen erster Systemsignale, die Positionsänderungen des durch den Förderer (16) bewegten Teiles darstellen, und einen zweiten Sensor (54) zum Abtasten des Teils und Erzeugen zweiter Systemsignale umfasst, die eine physikalische Charakteristik des Teils (14) darstellen, wobei die Systemsteuerung ferner einen Eingang, der mit dem ersten Sensor (46) verbunden ist, und einen Ausgang, der mit dem Kommunikationsnetzwerk (44) verbunden ist, umfasst, um aus den ersten Systemsignalen ein Teil-Positionssignal für die Mehrzahl von Pistolensteuerungen (38, 40, 43) in Erwiderung auf den ersten Sensor (46), der eine Bewegung des Teiles detektiert, zu erzeugen, und die Systemsteuerung (46) auf den zweiten Sensor (54) anspricht und aus den zweiten Systemsignalen ein Teil-Identifikationssignal in Erwiderung auf das sich in Bezug auf den zweiten Sensor (54) bewegende Teil (14) an die Mehrzahl von Pistolensteuerungen (38, 40, 42) erzeugt, wobei jeder der Durchflussregler (130, 132) mit einer der Pistolensteuerungen (38, 40, 42) verbunden ist, jede der Pistolensteuerungen (38, 40, 42) in Erwiderung auf ein Teil-Positionssignal und ein Teil-Identifikationssignal einen Satz von Spritzparametern auswählt, um den Betrieb des zugeordneten Reglers (130, 132) zu variieren und den Durchfluss von Pulver durch einen der Schläuche (30) zu steuern, um die Arbeitsweise der Pulverspritzpistole zu steuern.
Pulverauftragesystem nach Anspruch 1, wobei die Systemsteuerung (34) ferner eine Teil-Positionssteuerung (50) zum Erzeugen des Teil-Positionssignales und des Teil-Identifikationssignales aufweist
Pulverauftragesystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Systemsteuerung (34) abseits von jeder der Mehrzahl von Pistolensteuerungen (30, 40, 42) angeordnet ist.
Pulverauftragesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Pulverauftragesystem eine Mehrzahl von Zellenvorrichtungen aufweist, und die Systemsteuerung (34) ferner eine programmierbare Logiksteuerung (52) aufweist, die wirkend mit der Mehrzahl von Zellenvorrichtungen verbunden ist.
Pulverauftragesystem nach einem vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Systemsteuerung (34) eine Bedienersteuerung (36) zum Empfangen von Daten von einem und Bereitstellen von Daten für einen Bediener einschließt.
Pulverauftragesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kommunikationsnetzwerk (44) aufweist: eine Mehrzahl von ersten Netzwerk schnittstellen (98), wobei jede erste Netzwerkschnittstelle mit jeder der Pistolensteuerungen angeordnet und verbunden ist; eine zweite Netzwerkschnittstelle (104), die mit der Systemsteuerung angeordnet und verbunden ist; ein Kommunikationsmedium (57) in elektrischer Kommunikation mit der Mehrzahl von ersten Netzwerkschnittstellen (98) und der zweiten Netzwerkschnittstelle (104) zum Übertragen von Daten zwischen der zweiten Netzwerkschnittstelle und jeder der Mehrzahl von ersten Netzwerkschnittstellen.
Pulverauftragesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jede der Mehrzahl von Pistolensteuerungen (38, 40, 42) abseits von der jeweiligen einen der Mehrzahl von Pulverspritzpistolen (18, 22, 24) angeordnet ist.