устройство и способ для хранения данных

Формула изобретения

1. Система хранения данных термического пульверизатора с пистолетом (2), отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, одно устройство (1), расположенное децентрализованно на или в пистолете (2) для распыления и имеющее запоминающее устройство (4) для хранения параметров термического пульверизатора, причем упомянутые хранимые параметры содержат идентификационные данные и эксплуатационные характеристики термического пульверизатора, включая идентификационные данные и эксплуатационные характеристики пистолета для распыления, при этом устройство (1) дополнительно содержит шинный интерфейс (6) для передачи хранимых параметров.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство (1) обеспечено током посредством шинного интерфейса.

3. Система по п.1, причем шинный интерфейс (6) содержит одну или несколько информационных линий.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что память выполнена как невременное ЗУ.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит дополнительно, по меньшей мере, один подключенный к устройству (1) чувствительный датчик (7), (8) для регистрации значения величин процесса и/или режимов работы термического пульверизатора или пистолета (2) для распыления.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что содержит измерительный чувствительный датчик для электрического напряжения, и/или температуры, и/или давления, и/или пропускной способности, и/или наличия пламени.

7. Система по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что устройство (1) окружено корпусом (5), который, в частности, может быть установлен на, или в, или непосредственно на термическом пульверизаторе или пистолете (2) для распыления, при этом установленное устройство, даже при изменении места эксплуатации термического пульверизатора, остается постоянно связанным с термическим пульверизатором и/или с пистолетом для распыления.

8. Способ хранения параметров термического пульверизатора с пистолетом (2) для распыления, отличающийся тем, что параметры термического пульверизатора помещаются и накапливаются в запоминающем устройстве (4) устройства (1), при этом упомянутое устройство (1) расположено децентрализованно на или в пистолете (2) для распыления, причем хранимые параметры содержат идентификационные данные и эксплуатационные характеристики термического пульверизатора, включая идентификационные данные и эксплуатационные характеристики пистолета для распыления, и при этом хранимые параметры передают посредством шинного интерфейса (6) устройства (1).

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что снабжение током устройства (1) осуществляют посредством шинного интерфейса (6).

10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что значения величин процесса и/или режимы работы термического пульверизатора или пистолета (2) для распыления регистрируют посредством, по меньшей мере, одного чувствительного датчика, подают устройству (1) и в нем сохраняют посредством запоминающего устройства (4).

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что регистрируют электрическое напряжение, и/или температуру, и/или давление, и/или пропускную способность, и/или наличие пламени.

12. Термический пульверизатор, содержащий систему хранения данных термического пульверизатора по любому из пп.1-7 и пистолет для распыления с горелкой для плазменного напыления, горелкой для высокоскоростного газопламенного напыления, горелкой для газопламенного напыления или горелкой для дугового напыления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системе хранения данных термического пульверизатора, в частности, термического пульверизатора с пистолетом для распыления, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения и к способу хранения данных термического пульверизатора, в частности, термического пульверизатора с пистолетом для распыления, согласно ограничительной части пункта 7 формулы изобретения.

Термические приборы для нанесения покрытия, как, например, термический пульверизатор, применяются сегодня во многих областях промышленности для нанесения покрытий на подложке. Типовые подложки включают в себя: детали с изогнутыми поверхностями (рабочая поверхность цилиндра двигателя внутреннего сгорания); множество полуфабрикатов (конструктивные элементы, на которые наносится антикоррозионная защита с помощью термического напыления перед следующей обработкой поверхности); но в основном с ровными поверхностями такие, как полупроводниковая пластина, лист, на которые напыляется покрытие или наносится с помощью пара. Также специалисту известно множество других способов напыления. К распространенным пульверизаторам относятся, например, приборы для плазменного напыления, высокоскоростного газопламенного напыления, газопламенного напыления и дугового напыления. Объединяющим для термических пульверизаторов является то, что они в каждом случае содержат индивидуальную распылительную установку с горелкой, которая в дальнейшем обозначается как пистолет для распыления. По-английски чаще всего пистолет для распыления обозначается как Gun. Упоминание пистолета для распыления относится при этом в первую очередь к функции, а не к реальной форме, которая может отличаться от формы пистолета.

Контроль значений величин процесса в обычном термическом пульверизаторе, если вообще такой контроль предусмотрен, ограничивается некоторыми величинами, например, электрическим током, электрическим напряжением или электрической мощностью у плазменно-дуговой горелки либо давлением в системе газоснабжения, которые регистрируются у соответствующего источника электропитания или газоснабжения. Существуют исполнения, в которых предусмотрены измерительные цепи для измерения электрического напряжения в горелке, причем производится преобразование и анализ напряжения в отдельной части термического пульверизатора на безопасном расстоянии от пистолета для распыления.

В документе EP-A-1 635632 описан плазменный пульверизатор, в котором режим работы контролируется с помощью датчика давления. Описанный плазменный пульверизатор имеет пистолет для плазменного напыления, во время напыления подается напыляемый порошок при помощи транспортирующего газа. Датчик давления расположен в газопроводе транспортирующего газа или в магистрали подачи порошка и служит для того, чтобы регистрировать аварийные режимы работы, как, например, при засорении магистрали подачи порошка.

Расширенный контроль технологического процесса при использовании пульверизаторов до сих пор не был предусмотрен. Так, к примеру, отсутствовал контроль, при котором производится регистрация и хранение величин технологического процесса или операционных параметров в и/или на пистолете для распыления. Из-за горелки, необходимой для термического распыления, возникают внешние условия, малоподходящие для применения электрической схемы, необходимой для регистрации и хранения величин процесса и рабочих параметров в пистолете для распыления. В зависимости от примененного в пистолете для распыления вида горелки, могут возникать высокие напряжения, высокие токи или сильные поля. Дополнительно потенциальную угрозу для электронных элементов представляют температуры, возникшие в горелке, и остальные окружающие условия при промышленной эксплуатации. Также современные пистолеты для напыления изготавливаются по возможности компактно, так что в этих пистолетах имеется небольшая область для обеспечения регистрации и хранения значений величин процесса.

Задачей изобретения является предоставление в распоряжение системы и способы хранения данных термического пульверизатора, в частности, термического пульверизатора с пистолетом для распыления, которые делают возможным идентификацию и контроль термического пульверизатора или идентификацию и контроль одного или нескольких одинаковых компонентов.

Эта задача решается согласно изобретению посредством описанной в пункте 1 системы и посредством описанного в пункте 8 способа.

Согласно изобретению система хранения параметров термического пульверизатора, в частности, термического пульверизатора с пистолетом для распыления, включает конструкцию с запоминающим устройством, расположенную децентрализованно, для того чтобы хранить характеристики термического пульверизатора или параметры одной или нескольких одинаковых составных частей, причем параметры содержат идентификационные данные и эксплуатационные характеристики термического пульверизатора, точнее составных частей; и включает устройство, содержащее дополнительно шинный интерфейс для передачи данных, в частности, для передачи данных на анализатор. К составным частям, параметры которых могут регистрироваться децентрализованно, принадлежат, например, пистолет для распыления и емкость для смачивающегося порошка, которая может быть снабжена децентрализованным или имеющим местное назначение устройством для хранения параметров заполняемого напыляемого порошка. Сохраненные параметры напыляемого порошка могут содержать такие параметры, как тип или партия, соответственно температура или влажность. В предпочтительном варианте осуществления устройство обеспечивается током через шинный интерфейс. В другом предпочтительном варианте осуществления шинный интерфейс содержит одну или несколько информационных линий, и в другом предпочтительном варианте осуществления запоминающее устройство (ЗУ) выполнено не как временная память, например, как электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ).

При необходимости система дополнительно может содержать по меньшей мере один чувствительный датчик, расположенный в устройстве, для того чтобы регистрировать значения величин процесса и режимы работы термического пульверизатора, и его компонентов; например, измерительный чувствительный датчик для электрического напряжения, температуры и/или давления, и/или пропускной способности, и/или наличия пламени.

В другом предпочтительном варианте осуществления устройство окружено корпусом или частью корпуса, которые можно напрямую установить на или в термическом пульверизаторе или соответственно в его составных частях (например, в пистолете для распыления), так что установленное устройство, даже при изменении места эксплуатации термического пульверизатора и соответственно его составных частей остается постоянно связанным с термическим пульверизатором или с его составными частями.

Согласно изобретению способ хранения параметров термического пульверизатора, в частности, термического пульверизатора с одной или несколькими составными частями (например, пистолет для распыления), отличается тем, что параметры термического пульверизатора и/или параметры одной или нескольких составных частей помещаются и накапливаются в памяти одного и того же устройства, расположенного децентрализованно, при этом параметры содержат идентификационные данные и эксплуатационные характеристики термического пульверизатора или его составных частей, при этом значения параметров передаются по шинному интерфейсу устройства, например, в анализатор. В предпочтительном варианте осуществления способа энергопитание устройства осуществляется благодаря шинному интерфейсу.

В другом предпочтительном варианте осуществления значения величин процесса и режимов работы регистрируются при помощи чувствительного датчика в термическом пульверизаторе или соответственно в одной или нескольких составных частях, передаются устройству и хранятся в памяти. При этом может регистрироваться электрическое напряжение, температура, давление, пропускная способность и/или наличие пламени в термическом пульверизаторе и соответственно в пистолете для распыления.

В другом предпочтительном варианте осуществления термический пульверизатор содержит пистолет для распыления с горелкой, например, горелкой для плазменного напыления, горелкой для высокоскоростного газопламенного напыления, горелкой для газопламенного напыления или горелкой для дугового напыления.

Далее изобретение охватывает термический пульверизатор, содержащий пистолет для распыления и систему в соответствии с одним или несколькими вариантами исполнения, описанными выше, причем пистолет для распыления может содержать горелку, например, горелку для плазменного напыления, горелку для высокоскоростного газопламенного напыления, горелку для газопламенного напыления и горелку для дугового напыления.

Система и способ, согласно данному изобретению, имеют преимущество в том, что данные идентификации пистолета для распыления, технические данные, как режим работы пистолета для распыления или его частей или значения величин процесса могут храниться в памяти. Благодаря сохраненным данным идентификации каждый пистолет, независимо от места эксплуатации, может автоматически идентифицироваться, причем облегчается как смена пистолета, так и обеспечение качества. Срок эксплуатации, сохраненный в памяти пистолета, может употребляться для предупреждения о предстоящей профилактике, чтобы обслуживать и заменять быстроизнашивающиеся детали, например, насадку или электрод. Благодаря шинному интерфейсу, который предусмотрен в системе и способе, сохраненные параметры могут также передаваться по удлиненным линиям передачи данных от 10 м. Также возможно хранение значений величин процесса совместно с регистрацией параметров пистолета и, по сравнению с уровнем техники, улучшенный контроль процесса термического напыления.

Вышеупомянутое описание варианта конструктивной формы и варианта осуществления служат исключительно как пример. Дальнейшие предпочтительные конструктивные исполнения представлены из зависящих требований и чертежей. Также могут комбинироваться друг с другом, в рамках данного изобретения, отдельные показатели из описанных и показанных конструктивных форм или вариантов осуществления, для того чтобы образовывать новые конструктивные формы.

Далее подробней объясняется изобретение на примере осуществления и в виде чертежей.

На чертежах изображено:

- фиг.1: система хранения параметров термического пульверизатора согласно изобретению;

- фиг.2: второй пример осуществления системы хранения параметров термического пульверизатора согласно изобретению;

- фиг.3: третий пример осуществления системы хранения параметров термического пульверизатора согласно изобретению.

Фиг.1 показывает пример осуществления системы хранения параметров термического пульверизатора, согласно изобретению, а в частности, системы хранения параметров пистолета 2 для распыления из состава термического пульверизатора. Система содержит устройство 1, расположенное децентрализованно, с запоминающим устройством 4, для того чтобы хранить в памяти параметры термического пульверизатора, точнее пистолета, причем параметры содержат идентификационные данные и эксплуатационные характеристики термического пульверизатора, точнее пистолета, причем устройство 1 дополнительно содержит интерфейс с использованием шинного интерфейса 6 для передачи данных. Система дополнительно может содержать, как показано на фиг.1, анализатор 8, который связан с устройством 1 с помощью шинного интерфейса 6. Пистолет может содержать, как показано на фиг.1, горелку 2а, например, горелку для плазменного напыления, высокоскоростного газопламенного напыления, газопламенного напыления и дугового напыления. Далее пистолет 2 может быть связан, как показано на фиг.1, с подводами подачи 9, которые служат для обеспечения процесса. В зависимости от типа пульверизации подводы подачи могут быть предусмотрены для снабжения током, газом и/или для подачи порошка и/или сварочной проволоки.

Устройство 1 может быть расположено в пистолете, как показано на фиг.1, и может быть связано при необходимости с одним или несколькими чувствительными датчиками измерения, при помощи которых могут фиксироваться физические величины в пределах пистолета, например, температура в пистолете или электрическое напряжение, приложенное к пистолету, как, например, напряжение питания горелки или напряжение в датчике, в частности, в датчике горения. Предпочтительно выбираются в устройстве 1, для измерения температуры, аналого-цифровое преобразование и для хранения данных - интегральная схема с высокой устойчивостью против электромагнитных помех и электростатического разряда (ESD). При необходимости может быть предусмотрена в устройстве дополнительная ESD-защита, например, если устройство должно применяться вместе с пистолетом для плазменного напыления, в котором напряжение зажигания горелки для плазменного напыления может доходить до 9 кВ.

В предпочтительном варианте осуществления устройство обеспечивается током через шинный интерфейс. В другом предпочтительном варианте осуществления шинный интерфейс содержит, на выбор, одну, две, три или больше трех информационных линий. Особенно простой шинный интерфейс может основываться на применении единственной линии данных, так как при этом будет достаточно двух проводов или жилы для передачи данных. Также в отдельных случаях два провода могут использоваться для снабжения током устройства 1, причем может снизиться сложность подключения устройства. В типичной конструкции в устройстве применяют, например, интегральные схемы с низкой потребляемой мощностью и шинный интерфейс со сравнительно маленькой скоростью передачи в пределах от 10 до 100 кбит/с. В другом предпочтительном варианте осуществления память выполнена не как временная память, например, как электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ).

Фиг.2 показывает пример осуществления системы хранения параметров термического пульверизатора, согласно изобретению, а в частности, системы хранения параметров пистолета для распыления 2. Согласно изобретению система содержит устройство 1, расположенное децентрализованно, причем второй пример осуществления отличается от примера осуществления, показанного на фиг.1, лишь расположением устройства 1. Второй пример осуществления описывается еще короче, поэтому в нижеследующем касательно вариантов осуществления и деталей следует обращаться к вышеупомянутому описанию первого примера осуществления. Устройство 1 содержит запоминающее устройство 4, для того чтобы хранить в памяти параметры термического пульверизатора, точнее пистолета, причем параметры содержат идентификационные данные и эксплуатационные характеристики термического пульверизатора, точнее пистолета, причем устройство 1 дополнительно имеет шинный интерфейс для передачи данных. Система дополнительно может содержать, как показано на фиг.2, анализатор 8, который связан с устройством 1 с помощью шинного интерфейса 6. Причем пистолет может содержать, как показано на фиг.2, горелку 2а.

Во втором примере осуществления устройство 1 следует расположить, как показано на фиг.2, или рядом, или непосредственно у пистолета 2 и может быть связано при необходимости с одним или несколькими чувствительными датчиками 3 измерения, при помощи которых могут фиксироваться физические величины в пределах пистолета, например, температура или электрическое напряжение в пистолете. В предпочтительном варианте осуществления устройство 1 окружено корпусом 5, что позволяет напрямую установить его в или на пистолет, так что установленное устройство, даже при изменении места эксплуатации термического пульверизатора, соответственно пистолета, остается постоянно связанным с пистолетом.

Фиг.3 показывает третий пример осуществления системы хранения параметров термического пульверизатора согласно изобретению, а в частности, системы хранения параметров пистолета 2 для распыления из состава термического пульверизатора. Система согласно изобретению содержит устройство 1, расположенное децентрализованно, с запоминающим устройством 4, для того чтобы хранить в памяти параметры термического пульверизатора, точнее пистолета, причем параметры содержат идентификационные данные и эксплуатационные характеристики термического пульверизатора, точнее пистолета, причем устройство 1 дополнительно имеет шинные интерфейсы 6.1, 6.2 для передачи данных. Система дополнительно может содержать, как показано на фиг.3, анализатор 8, который связан с устройством 1 с помощью шинных интерфейсов 6.1, 6.2.

В третьем примере осуществления, в пределах устройства 1 предусмотрены крепежные элементы, для того чтобы прикрепить устройство к одному или к нескольким подводам 9 подачи, которые соединены с пистолетом 2, для того чтобы гарантировать обеспечение процесса. Устройство может быть связано при необходимости с одним или несколькими чувствительными датчиками измерения 3.1, 3.2, при помощи которых могут фиксироваться физические величины в пределах подводов подачи и пистолета, например, температура и/или электрическое напряжение и/или давление. В предпочтительном варианте осуществления устройство 1 окружено корпусом 5 так, что устройство можно прикрепить при помощи крепежных элементов к одному или к нескольким подводам 9 подачи, так что устройство даже при изменении места эксплуатации пистолета остается постоянно связанным с ним.

При необходимости в шинном интерфейсе 6 может предусматриваться шинный преобразователь 7 независимо от примера осуществления. При этом возможно предусмотреть на первом участке шинного интерфейса 6.1 шину только с передачей данных, например, с применением простой двухпроводной линии и на втором участке соответственно последовательное место сопряжения сигналов согласно RS 232 спецификации. При этом упрощается подключение шинного интерфейса к анализатору 8, который соответственно может быть реализован посредством вычислительной установки или персонального компьютера.

Дальнейшие примеры осуществления и особенности третьего примера осуществления могут заимствоваться из первого и второго примеров осуществления.

Пример осуществления способа хранения параметров термического пульверизатора, в частности, термического пульверизатора с пистолетом 2 описывается, опираясь на фиг.1-3. В способе параметры термического пульверизатора или пистолета помещаются и накапливаются в запоминающем устройстве 4 устройства 1, расположенного децентрализованно, причем параметры содержат идентификационные данные и эксплуатационные характеристики термического пульверизатора, точнее пистолета, и при этом параметры пересылаются с помощью шинного интерфейса 6, 6.1, 6.2 устройства 1, например, в анализатор 8. В предпочтительном варианте осуществления способа энергопитание устройства 1 осуществляется благодаря шинному интерфейсу. Сохраненные параметры в устройстве 1 могут содержать, к примеру, одну или несколько из следующих характеристик: номер партии; идентификация прибора, которая при необходимости может устанавливаться; информация о термическом пульверизаторе или пистолете для распыления; результаты измерений физических величин в пределах подводов 9 подачи и пистолета 2, как, например, электрическое напряжение в пистолете; температура в установке 1 и в области пистолета и подводов подачи; давление или пропускная способность в пистолете или в подводах 9 подачи; минимальное и максимальное измерительное значение; информация для измерения физических величин; информация о режимах работы, как, например, наличие пламени в горелке, срок службы пистолета и его частей или информация об изменениях.

В предпочтительном варианте осуществления способа энергопитание устройства осуществляется благодаря шинному интерфейсу 6, 6.1, 6.2. В другом предпочтительном варианте осуществления физические величины и/или режимы работы в области подводов подачи и пистолета регистрируются при помощи чувствительного датчика 3, 3.1, 3.2, загружаются устройством и хранятся в памяти. При этом может регистрироваться электрическое напряжение и/или температура, и/или давление, и/или пропускная способность, и/или наличие пламени в пистолете для распыления.

Далее изобретение охватывает термический пульверизатор, содержащий пистолет для распыления и систему в соответствии с одним или несколькими вариантами исполнения, описанными выше, причем пистолет для распыления может содержать горелку, например, горелку для плазменного напыления, горелку для высокоскоростного газопламенного напыления, горелку для газопламенного напыления и горелку для дугового напыления.

Система и способ, согласно вышеупомянутому описанию, облегчают, благодаря хранению данных на или в пистолете, обеспечение качества и делают возможным, по сравнению с уровнем техники, улучшение контроля термического напыления.