CN109074060A - 用于监测并改进喷射工具的操作的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种系统包括手动工具数据系统，该手动工具数据系统具有：手动工具数据监测系统，被配置成监测一个或更多个手动工具；手动工具数据获取系统，被配置成获取与一个或更多个手动工具的一个或更多个操作参数对应的数据；手动工具数据分析系统，被配置成分析由手动工具数据获取系统获取的数据；以及手动工具消息传递系统，被配置成基于由手动工具数据分析系统分析的数据而产生消息。

Description

用于监测并改进喷射工具的操作的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请主张2016年3月8日申请的名为“用于监测并改进喷射工具的操作的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING AND IMPROVING OPERATION OF SPRAY TOOL)”的第62,305,507号美国临时专利申请的优先权与权益，所述美国临时专利申请全文援引并入本文中。

背景技术

本公开概括地涉及用于服务店或其它设施中的手动工具，例如，用户操作的喷射工具。

本部分意在向读者介绍可能与下文所述的本公开的各方面相关的技术的各方面。此论述被认为有助于向读者提供背景信息以便于较好地理解本公开的各方面。因此，应理解，这些陈述应据此来阅读，而不是对现有技术的承认。

服务店(例如，涂装店或喷射服务店)可以利用许多过程和喷射工具操作员同时工作来为客户完成工作。在许多情形下，正由不同操作员执行的过程可能涉及仅可以通过经验来学习的多个技术水平和专长，但操作员之间很少有交流来传授这种有价值的知识。缺乏交流可导致不一致的质量、原材料的不一致的使用、每项工作或每个操作员的不一致的成本，并且失去了培训和改进的机会。在许多情形下，还难以在操作期间从量化的角度交流技术和专长。此外，因为多个工具(例如，喷射工具)可以由许多操作员同时使用，所以跟踪其状况以及保养或维护需要繁重且困难。

发明内容

在下文概述与初始主张的发明范围相称的某些实施例。这些实施例并非意在限制要求保护的发明的范围，而实际上，这些实施例仅意在提供对本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可以涵盖与下文阐述的实施例可能类似或不同的各种形式。

在一个实施例中，一种系统包括手动工具数据系统，所述手动工具数据系统具有：手动工具数据监测系统、手动工具数据获取系统、手动工具数据分析系统以及手动工具消息传递系统，该手动工具数据监测系统被配置成监测一个或更多个手动工具；该手动工具数据获取系统被配置成获取与一个或更多个手动工具的一个或更多个操作参数对应的数据；该手动工具数据分析系统被配置成分析由手动工具数据获取系统获取的数据；该手动工具消息传递系统被配置成基于由手动工具数据分析系统分析的数据而产生消息。

在另一实施例中，一种系统包括：喷射工具、传感器以及通信电路，所述喷射工具具有耦接到喷射涂覆器的至少一个通道以及被配置成控制喷射工具的操作的至少一个手动输入；所述传感器耦接到喷射工具；所述通信电路耦接到传感器。

在另一实施例中，一种方法包括：通过手动工具数据监测系统来监测一个或更多个手动工具；通过手动工具数据获取系统来获取与一个或更多个手动工具的一个或更多个操作参数对应的数据；通过手动工具数据分析系统来分析由手动工具数据获取系统获取的数据；以及通过手动工具消息传递系统来基于由手动工具数据分析系统分析的数据而产生消息。

附图说明

当参照附图阅读以下具体实施方式时，本公开的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中在全部附图中，相同附图标记表示相同部件。

图1是具有经由集中式服务器而连接的多个喷射系统的进程通信系统的实施例的框图；

图2是图1的进程通信系统的实施例的框图；

图3是可由图1的进程通信系统使用的一种方法的流程图；

图4是可由图1的进程通信系统使用的另一方法的流程图；以及

图5是可由图1的进程通信系统使用的又一方法的流程图。

具体实施方式

下文将描述本公开的一个或更多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述，在本说明书中可能没有描述实际实施方式的所有特征。应了解，在任何此类实际实施方案的开发中，如同在任何工程或设计项目中，必须做出众多特定于实施方案的决策来实现开发者的特定目标，例如，符合系统相关和商业相关的约束条件，所述约束条件可能因实施方案而有所不同。此外，应了解，此类开发工作可能是复杂和费时的，但是对受益于本公开的一般技术人员而言仍然将是设计、生产和制造的例行工作。

当介绍本公开的各种实施例的元件时，冠词“一”、“该”和“所述”意在表示可存在一或更多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”意在是包含性的并且表示除了存在所列出的元件以外，还可存在附加的元件。操作参数和/或环境状况的任何实例不排除本公开的实施例的其它参数和/或状况。

如下文详细地论述，本公开的实施例包括系统和方法，以用于监测工具(例如，由人类操作员操作的手动工具)的各种参数、收集所监测的数据作为输入(例如，传感器反馈和/或操作员输入)、分析所收集的数据并提供输出。本公开的实施例可以使用网络(例如，有线网络和/或无线网络)，所述网络具有中央服务器或计算装置，该中央服务器或计算装置将信息传达到各种工具、工具的操作员以及在设施处或远离设施的其它人员，并且从其传达信息。本公开的实施例可以实时地或基本上实时地、连续地或基本上连续地、以高采样率(例如，以小于或等于0.1秒、0.5秒、1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、6秒、7秒、8秒、9秒或10秒的间隔获取数据)或其任一组合执行监测、数据收集、数据分析和/或输出的产生。在一些实施例中，数据分析和/或输出的产生可以在稍后的时间、以设定的时间延迟(例如，1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟或30分钟延迟)、以周期性方式(例如，每小时、每天、每周、每月和/或每年)或其任一组合执行。通常，本公开的实施例可以有助于改进工具的使用、改进原材料的使用、改进知识和经验在操作员之间的共享、降低成本和提高盈利能力，以及改进操作员效率、绩效和质量，以及其它方面。

在对图1到图5的下文论述中，出于示例说明的目的而提及喷射系统和喷射工具；然而，本公开的实施例可以与任一类型的工具(例如，手动工具)一起使用。手动工具可以包括手持式和/或便携式工具，例如，电动工具(例如，电动机驱动的工具)、气动工具(例如，气动操作的工具)、液压工具(例如，液压驱动的工具)或其任一组合。手动工具可以被配置成移除材料(例如，切割、研磨、熔融等)、添加材料(例如，喷射、涂布等)或更改目标物体(例如，被加工的部件)的材料。例如，手动工具可以包括涂料施用器(例如喷射工具)、钻机、扭转工具、冲击式扳手、切割工具(例如，斜切锯、台锯、圆锯、往复锯、竖锯和/或刳刨机)或其任一组合。喷射工具可以包括粉末喷涂工具(例如，涂覆粉末涂布材料)、液体喷涂工具(例如，涂覆液体涂布材料)、静电喷射工具、旋转式雾化器喷射工具(例如，旋转式钟形杯(bellcup)喷射工具)、无气或液压雾化器喷射工具(例如，在无气体的情况下使涂布材料雾化)、空气辅助或气动雾化器喷射工具(例如，借助于气体例如空气来使涂布材料雾化)、重力供料式喷射工具(例如，其中重力供料容器设置在喷射工具上方并耦接到喷射工具)、虹吸供料式喷射工具(例如，其中虹吸供料容器设置在喷射工具下方并耦接到喷射工具)或其任一组合。例如，涂布材料可以包括透明涂布材料、彩色油漆或其它表面精整材料。在一些实施例中，手动工具可以包括涂覆粘合剂、发泡材料、密封剂、环氧树脂或多组分材料、塑料、弹性体或橡胶、等离子体、火焰或其任一组合的材料涂覆器或喷射工具。喷射工具也可以用于涂覆化学品或其它流体。这些工具中的每一个可以包括可由下文详细地描述的系统监测的多种手动输入(例如，一个或更多个触发器、按钮、开关、旋钮、表盘或用户接口)。这些工具中的每一个还可以包括可由下文详细地描述的系统监测的各种部件(例如，致动器、阀门、驱动装置、电机、流体通道、罐、电子器件等)。然而，出于论述的目的，在下文中，在喷射系统和喷射工具的上下文中描述所述系统，但本文所述的所有内容适用于前述工具中的任一个。

所监测或所追踪的数据可以包括工具的任何操作参数，例如，流体流动参数(例如，流量、压力和/或速率)、原材料的材料特性(例如，材料组成、混合在一起的材料的比率、粘度、密度和/或温度)、电气参数(例如，电压、电流和/或接地)、工具特性(例如，规格、型号、序号和/或其它唯一识别符)、支持或辅助设备信息(例如，规格、型号、序号和/或其它唯一识别符)、工具的位置信息(例如，相对位置、移动、移动方向、加速度和/或其任何改变)、工具的电动部件、电机或驱动装置的特性(例如，旋转速度、旋转加速度或减速度、扭矩、线性速度、线性加速度或减速度、操作设定，例如，高、中或低档等)、工具的操作使用情况(例如，使用工具的具体操作员、使用期间的工具设定、使用时间的持续时间、具体使用时间的时戳、使用频率和/或控制机构例如触动器、按钮或开关的致动的次数)或其任一组合。所监测或所追踪的数据还可以包括关于使用工具的操作员的操作员信息，例如，操作员姓名、识别号或其它唯一识别符、年龄、经验年数、工作年数、专业证书、专业培训、学历水平或其它操作员信息。操作员信息可以由操作员输入和/或基于所输入的操作员识别符(例如，通过键入操作员识别符、使用用于扫描操作员识别符(例如，条形码、射频识别[RFID]标签、智能标签等)的扫描仪或读取器或其任一组合)从数据库检索。例如，操作员识别符可以设置在雇员识别卡、驾驶证或诸如此类上。一经输入操作员的身份，所有其它操作员信息就可以与特定操作员对工具的操作相关联。所监测或所追踪的数据还可以包括关于目标物体(例如，将被加工的部件)的信息，例如，零件号、型号、规格或其它唯一识别符。目标物体数据可以由操作员输入和/或基于所输入的识别符(例如，通过键入识别符、扫描识别符(例如，条形码、射频识别[RFID]标签、智能标签等)或其任一组合)从数据库检索。一经输入识别符，目标物体的所有其它信息就可以与特定操作员对工具的操作相关联。所监测的数据还可以包括环境状况，例如，温度、压力、湿度、风速、空气质量、空气污染水平(例如，烟、CO₂或颗粒物质例如灰尘或油漆等)或其任一组合。如上所述，前述所监测的数据中的每一个可以与任何一种或更多种类型的工具相关。然而，出于论述的目的，在下文中，在喷射系统和喷射工具的上下文中描述所述系统，但本文所述的所有内容适用于前述工具中的任一个。

如上所述，可以按各种方式处理并分析所监测且收集的数据。例如，本公开的实施例可以分析并比较不同操作员、不同工具、不同的正被加工的零件或部件、不同环境状况、工具和相关联的设备的不同操作设定、不同加工材料或各种参数中的任何参数之间的数据。本公开的实施例可以分析数据并将所述数据与基线数据、阈值(例如，上阈值和下阈值)、计算机模型、基于知识的数据、工具的有效操作的具体标准、特定任务或工作的有效执行的具体标准或其任一组合进行比较。本公开的实施例可以分析数据并识别以下操作员之间的趋向或差异：具有较高或较低经验水平的操作员；具有较高或较低效率、质量输出或绩效的操作员；每一时段、每一任务或每一所加工的零件具有较高或较低成本或收益的操作员；具有较高或较低培训、证书或学历的操作员；和/或具有可造成数据的差异的其它差异的操作员。以此方式，本公开的实施例可以帮助识别对操作员、经理人和其它人员、工具和相关联的设备等的适当输出。

输出可以包括各种物理或电子输出，例如，报告、警报、警告、保养或维护推荐、操作员改进消息、用于改变工具和相关联的设备的一个或更多个操作参数的控制信号，或其任一组合。例如，输出可以是实时地提供、在喷射工具的操作期间提供，或在特定任务的完成之后提供。输出可以电子地或物理地提供给操作员以帮助提高效率、绩效和质量；降低成本；减少原材料的过量使用；校正工具的任何错误或缺陷使用；以及校正特定任务的任何错误或缺陷实施。例如，本公开的实施例可以将关于以下各项的警告、警报或消息发送给工具的操作员：工具正过快或过慢移动；工具正使用过多或过少原材料；工具被定位得过于远离或过于接近目标物体；工具正使用具有不正确的组成或比率(例如，硬化剂与树脂之比、气体与液体之比、气体与固体之比等)的原材料；等等。如所了解的，输出可以根据工具的类型、任务或项目、原材料以及其它参数而改变。然而，出于论述的目的，在下文中，在喷射系统和喷射工具的上下文中描述所述系统，但本文所述的所有内容适用于前述工具中的任一个。

在下文参照图1到图5所述的某些实施例中，系统和方法可以用于服务店(例如，车身店、涂装店等)内以使涂装服务的质量得到统一和控制，并且将反馈提供给在同一个店或不同的店中的操作员。每一服务店可以因此包括喷射系统，所述喷射系统与各种店内系统(喷射工具、油漆混合器、气候控制系统、中央部件导入信息站(intake kiosk)等)通信，以收集关于喷射进程的参数、使用情况和其它信息。喷射系统可以因此经由集中式服务器来通信以提供店内和店间连接性。此外，可以捕获并分析详细的喷射工具操作参数和状况以提高由不同操作员提供的服务的质量和一致性，并将反馈提供给操作员。此外，所捕获且分析的信息可以用于预防性维护。在下文的论述中，在车辆维修和保养的服务店的上下文中介绍喷射系统，但本公开的实施例可以用于具有任何适当工具和设备的任何服务店或设施中。

图1是进程通信系统10的实施例的框图，所述进程通信系统10可以包括上文介绍以及下文进一步论述的所有特征。进程通信系统10还可以被描述为或包括手动工具数据系统(例如，手动喷射工具数据系统)、喷射工具监测系统、喷射工具数据获取系统、喷射工具进程控制分析与改进系统、喷射工具报告系统和喷射工具操作管理系统。进程通信系统10可以被配置成监测工具(例如，手动工具，例如由人类操作员操作的喷射工具)的各种参数、收集所监测的数据作为输入(例如，传感器反馈和/或操作员输入)、分析所收集的数据并提供输出。

进程通信系统10包括一个或更多个服务器12，所述一个或更多个服务器12经由网络或通信系统11(例如，有线和/或无线网络或通信系统)而与进程通信系统10的一个或更多个喷射系统14、部件和子系统连接和/或通信。此外，如上文所论述，喷射系统14仅是可与本公开的实施例一起使用的可能工具系统的实例，并且应理解，任何工具系统可以用于进程通信系统10中。服务器12可以包括处理器16和数据存储装置18，以存储并分发由进程通信系统10的喷射系统14监测、收集、处理和分析的信息。处理器16可以提供处理能力以执行操作系统、程序、用户和应用程序接口以及进程通信系统10的任何其它功能。处理器16可以包括一个或更多个微处理器，例如，一个或更多个“通用”微处理器、一个或更多个专用微处理器或ASIC或此类处理部件的某一组合。例如，处理器16可以包括一个或更多个精简指令集(RISC)处理器以及图形处理器、视频处理器、音频处理器和诸如此类。如可了解的，每一喷射系统14可以通信地耦接到服务器12以传送数据和指令。存储装置18可以包括易失性或非易失性存储器，所述易失性或非易失性存储器被配置成存储由喷射系统14收集的信息以及由喷射系统14收集并随后由处理器16处理/分析的信息(例如，与喷射工具使用情况、实际和建议操作状况与参数以及维护更新相关的信息)。如可了解的，服务器12还可以被配置成与喷射系统14的部件或子系统交互作用。

在图示的实施例中，一个或更多个服务器12包括硬件和/或软件指令，所述硬件和/或软件指令包括手动工具数据监测系统、手动工具数据获取系统、手动工具数据分析系统、手动工具消息传递系统以及手动工具控制和/或超控(override)系统。手动工具数据监测、获取、分析、消息传递和控制和/或超控系统可以设置在公用服务器或多个不同服务器上。手动工具数据监测系统被配置成监测喷射系统14的各种传感器反馈，例如，如下文更详细地描述的喷射工具和相关联的设备的各种操作参数。手动工具数据获取系统被配置成从传感器获取数据并存储数据。手动工具数据分析系统被配置成处理并分析所监测和获取的数据，并识别趋向、问题、区域以便操作员改进、保养或维护的区域、相对于基线或阈值的偏差，或其任一组合。手动工具消息传递系统被配置成向喷射工具的操作员产生各种消息(例如，警告、警报、推荐操作改变、意见、基于知识的数据等)。手动工具控制和/或超控系统被配置成补充和/或替换手动工具消息传递系统的消息，并停用喷射工具或改变喷射工具的操作参数以提高质量和性能。在一些实施例中，假定喷射工具通常通过手动控制机构来操作，手动工具控制和/或超控系统可以具有有限的控制功能。然而，手动工具控制和/或超控系统可以被配置成如果操作员并未响应于消息进行任何手动调整，则停用流体供应系统、电源(例如，电气系统)和/或通过关闭阀门来终止流动。在一些实施例中，喷射工具可以被配置成对某些参数(例如，流量、旋转速度等)进行远程地超控和控制，同时操作员仍然手动地移动喷射工具。

每一喷射系统14通信地耦接到导入终端20，所述导入终端20通信地耦接到服务器12，以使得与喷射进程相关的信息可以经由导入终端20而双向通信。在某些实施例中，导入终端20可以用于将产品、零件、项目、客户或其任一组合(例如，喷涂工作、车辆识别号[VIN]等)导入到服务器12中。在某些实施例中，导入终端20可以包括扫描仪或读取器单元21、耦接到扫描仪或读取器单元21或与扫描仪或读取器单元21无线地通信，所述扫描仪或读取器单元21被配置成扫描或读取关于零件或产品的识别信息(例如，条形码、VIN、RFID标签、智能标签等)。导入终端20可以包括计算机，该计算机例如位于服务店的工作区域处或喷射工具操作员可以方便地进入的车间位置处。在一些实施例中，导入终端20可以包括个人电子装置(PFD)，例如，平板计算机、智能电话、膝上型计算机等。除了包括导入终端20之外，进程通信系统10还可以包括因特网接口22(例如，门户网站或用户接口)，所述因特网接口22被配置成从因特网(有线地或无线地)下载和上传信息(例如，由喷射系统14处理的信息)。例如，授权人员可以在任何时间经由网页接口而获得或输入信息。此外，关于建议的喷射工具操作程序、使用情况、状况、维护更新的信息以及关于喷射系统和服务的其它信息可以经由因特网接口22而传达到授权人员。此外，导入终端20可以是任何局域网装置，所述局域网装置可以从每一服务店内连接到服务器12。局域网装置可以是无线地连接到服务器12的个人电子装置(PED)。授权人员可以使用PED以从服务店内任何地方与服务器12交互作用。例如，涂装技术员/操作员可以在服务店内的任何位置使用PED，以出于培训、进程改进和预防性维护的目的而查找与喷射工具的操作状况和使用情况相关的信息。

图2是图1所示的喷射系统14的实施例的框图。喷射系统14可以经由具有处理器34和存储器36的控制器32而连接到服务器12。处理器34可以经由有线或无线网络或通信系统11而从服务器12接收指令和/或与喷射系统14的各种部件和子系统通信。服务器12和控制器32各自包括通信电路，例如，有线和/或无线通信电路。存储器36可以存储由服务器12传达的信息以及由喷射系统14的各种部件和子系统收集的信息。

喷射系统14包括至少一个喷射工具38，所述至少一个喷射工具被配置成将涂布材料的喷雾涂覆到送交保养的物体40(例如，车辆)上。如上文所论述，喷射工具38可以包括粉末喷涂工具(例如，涂覆粉末涂布材料)、液体喷涂工具(例如，涂覆液体涂布材料)、静电喷射工具、旋转式雾化器喷射工具(例如，旋转式钟形杯喷射工具)、无气或液压雾化器喷射工具(例如，在无气体的情况下使涂布材料雾化)、空气辅助或气动雾化器喷射工具(例如，借助于气体例如空气来使涂布材料雾化)、重力供料式喷射工具(例如，其中重力供料容器设置在喷射工具上方并耦接到喷射工具)、虹吸供料式喷射工具(例如，其中虹吸供料容器设置在喷射工具下方并耦接到喷射工具)或其任一组合。在一些实施例中，在将流体供应器(例如，容器)流体耦接到喷射工具38之前，涂布材料被预混合。此外，在一些实施例中，在喷射工具38的操作期间涂布材料被混合(例如，远离喷射工具38或直接在喷射工具38处)。虽然本论述提及流体和油漆，但喷射系统14可以被配置成涂覆任何适当的液体材料、粉末材料、发泡体、粘合剂、密封剂、硬化剂、漆、染色剂、蜡、等离子体、火焰或表面处理。

在图示的实施例中，喷射工具38可以经由软管44而连接到流体源42(例如，油漆混合器和/或供应系统)并经由软管48而连接到空气源46。流体源42可以包括一个或更多个流体供应器46(例如，容器、罐、泵、阀门、压力调节器、流量控制机构等)、一个或更多个通信电路48(例如，有线和/或无线通信电路)和一个或更多个传感器50。罐可以包括混合罐以及多个供应罐，该混合罐具有促进混合的搅拌器，所述多个供应罐被配置成供应不同材料以供在混合罐中混合。例如，混合罐可以被配置成按期望比率混合硬化剂和树脂、多种颜色的油漆和/或任何不同材料以实现涂布材料的期望组成。在重力供料式喷射工具38中，罐可以耦接到喷射工具38的顶部部分，以使得涂布材料经由重力而流动到喷射工具38中。在虹吸供料式喷射工具38中，罐可以耦接到喷射工具38的底部部分，以便由空气流产生的真空将涂布材料吸入到喷射工具38中。在这些配置中的每一种中，传感器50可以耦接到每一部件以监测操作数据并将反馈提供到控制器32、服务器12和/或喷射工具38。传感器50可以检测有用的信息，例如，流体流动参数(例如，流量、压力和/或速率)、原材料的材料特性(例如，材料组成、混合在一起的材料的比率、粘度、密度和/或温度)、流体使用情况(例如，体积、时间等)、罐中的材料的水平、流体流动问题或其任一组合，以及本文公开的任何其它参数。例如，传感器50可以检测不同原材料(例如，不同的液体、固体例如粉末、树脂、硬化剂、颜料等)的流量和/或比率。另举一例，传感器50可以检测部件的磨损、指示问题的噪声和/或振动、操作参数的漂移或其任一组合。

类似地，空气源46(或任一其它气体源)可以包括一个或更多个空气供应器52(例如，压缩空气罐、容器、压缩机、阀门、压力调节器、流量控制机构等)、一个或更多个通信电路54(例如，有线和/或无线通信电路)和一个或更多个传感器56。传感器56可以检测有用的信息，例如，空气流动参数(例如，流量、压力和/或速率)、空气使用情况(例如，体积、时间等)、温度、空气流动问题或其任一组合，以及本文公开的任何其它参数。例如，传感器56可以检测部件的磨损、指示问题的噪声和/或振动、操作参数的漂移或其任一组合。

最终，喷射工具38可以包括一个或更多个扫描仪或读取器57、一个或更多个手动输入或控制机构58、一个或更多个喷洒机构或涂覆器60、一个或更多个通信电路62(例如，有线和/或无线通信电路)、一个或更多个传感器64以及一个或更多个用户可察觉输出66。扫描仪或读取器57可以包括光学读取器、相机、RFID读取器、智能标签读取器、条形码扫描仪或用于从零件获取信息的任何其它适当的扫描仪或读取器。例如，扫描仪或读取器57可以补充或替换上文论述的扫描仪21。扫描仪或读取器57可以用于在开始喷涂任务之前识别零件或产品，以使得所收集和分析的数据可以与特定零件或产品相关联。

手动的输入或控制机构58可以包括流量控制致动器或触发器，所述流量控制致动器或触发器可以被配置成打开和关闭一个或更多个阀门以启用和停用流体向喷射涂覆器流动。阀门可以包括液体流量阀门、粉末流量阀门和一个或更多个气体流量阀门(例如，塑形空气阀门和雾化空气阀门)。这些阀门可以由致动器或触发器同时或依序打开和关闭，因此在喷射涂覆器处产生喷雾。手动的输入或控制机构58还可以包括一个或更多个阀门调整器，例如，雾化空气阀门的雾化空气阀门调整器、塑形空气阀门的塑形空气阀门调整器，以及流体阀门的流体阀门调整器(例如，液体或粉末涂布材料)。这些阀门调整器使操作员能够手动调整穿过喷射工具38的不同流的比率，例如，雾化空气流与涂布材料流的比率、塑形空气流与涂布材料流的比率，以及雾化空气流与塑形空气流的比率。手动的输入或控制机构58还可以包括旋转式雾化器(例如，旋转式钟形杯)的速度调整器、静电喷射工具38的静电组装件的电压调整器，或任何其它操作控制机构。喷射涂覆器60可以包括旋转式雾化器(例如，旋转式钟形杯)、无气或液压雾化器、空气辅助或气动雾化器(例如，利用空气雾化射流和/或空气塑形射流)，或其任一组合。传感器64可以包括一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器耦接到每一阀门、阀门调整器、流动路径、雾化器、手动的输入或控制机构(例如，触发器)58、喷射涂覆器(例如，雾化器)60或其任一组合。传感器64还可以耦接到喷射工具38的其它部分或位置，例如，手柄、头部或末端、侧壁或其任一组合。因此，如下文所述，传感器64可以感测对喷射工具38的处置(例如，手柄上的接触传感器)、位置数据(例如，头部或末端上的位置传感器)、移动数据(例如，加速度计、速率传感器、方向传感器)或其任一组合。

如上文所述，传感器64可以检测关于喷射工具38的使用情况的各种操作参数。例如，传感器64可以监测并收集对应于以下方面的数据：流体流动参数(例如，流量、压力和/或速率)、原材料的材料特性(例如，材料组成、混合在一起的材料的比率、粘度、密度和/或温度)、原材料的使用情况(例如，使用气体、液体和/或固体例如粉末的体积和次数)、电气参数(例如，静电系统和/或电机驱动旋转式钟形杯的电压、电流和/或接地)、喷射工具38的位置和移动信息(例如，喷射工具38与目标物体40之间的相对位置、移动、移动方向、加速度和/或其任何改变)、喷射工具38的电动部件、电机或驱动装置的特性(例如，旋转速度、旋转加速度或减速度、扭矩、线性速度、线性加速度或减速度、操作设定，例如，高、中或低档等)、喷射工具38的操作使用情况(例如，使用工具的具体操作员、使用期间的工具设定、使用时间的持续时间、具体使用时间的时戳、使用频率和/或对控制机构例如触发器、按钮或开关的致动的次数)或其任一组合。传感器64还可以监测并收集对应于以下方面的数据：空气流动问题、流体流动问题、部件问题或磨损或其任一组合，以及本文公开的任何其它参数。例如，传感器64可以检测部件的磨损、指示问题的噪声和/或振动、操作参数的漂移或其任一组合。

用户可察觉输出66可以被配置成将警告、警报、消息或控制信息提供给喷射工具38的操作员。例如，输出66可以包括音频输出(例如，产生哔哔声、音频消息等的扬声器或音频装置)、振动输出(例如，振动机构)、视觉输出(例如，一个或更多个彩灯、LED、文本显示器、图形用户接口等)或其任一组合。如可了解的，输出66可以被配置成基于对所监测的数据、基于知识的数据、历史数据、计算机模型的分析和/或基于某些操作阈值(例如，使用过多或过少材料、触发器扣动过重或过轻、电压过高或过低、喷射工具38与目标物体40之间的距离过远或过近、喷射工具38的移动过快或过慢等)而将警告、警报或消息(例如，指令、建议或推荐)从服务器12传达到喷射工具38的操作员。例如，如果喷射工具38与物体40之间的距离过近或过远，输出66可以点亮和/或闪烁。例如，如果流体使用过量，那么输出66可以振动。在另一实例中，输出66可以显示与进程改进或维护更新相关的由服务器12指示的消息。

因此，操作员/技术员可以在基于由服务器12产生的反馈来操作喷射工具38时得到培训。例如，每次喷射工具38的操作偏离所确定的最佳状况(例如，操作员过于频繁地扣动触发器、操作员站立得过于接近或过于远离物体40等)，操作员/技术员可以得到警告或提醒。根据由服务器12提供的反馈，在同一个店或不同的店中的操作员可以从彼此的经验进行学习，而不需要当面交流。此外，操作员/技术员可以出于预防性维护的目的(例如，喷射系统14的部件/子系统基于累积使用而应该进行保养)而具有关于喷射工具38的使用情况的最当前的更新。

喷射系统14可以包括传感器68(例如，温度计、气压计、湿度计等)，所述传感器68检测与服务店中的环境状况(例如，温度、湿度、悬浮在空气中的颗粒/灰尘等)相关的有用的信息。此外，喷射系统14还可以包括气候控制系统70以调节服务店中的环境状况。例如，气候控制系统70可以包括一个或多个风扇、空气调节单元、加湿器、空气过滤系统、真空等。在额外的实施例中，服务器12可以根据所检测的环境状况而调整指令以便进程改进和/或经由气候控制系统70而调节环境状况。

图3是图示根据本公开的方面用于操作进程通信系统10的方法80的实施例的流程图。如图示，方法80包括从各种传感器接收数据，例如，上文详细论述的传感器反馈和参数中的任一个(框82)。根据由框82表示的动作而接收数据可以包括例如从图2的传感器50、56、64和68收集数据，例如，流体流量、流体使用情况、空气流量、空气使用情况、喷射工具38与目标物体40之间的距离、喷射工具38的运动、喷射工具38的各种操作设定、触发器扣动的持续时间、触发器扣动的频率、环境状况或其任一组合。所收集的数据可以在本地存储在服务店处(例如，存储在图2的控制器32的存储器36中)，和上传到图2的服务器12的存储装置18。服务器12可以相对于喷射系统14位于现场或在现场以外。

图示的方法80还包括处理并分析来自传感器的数据(框84)。如上所述，许多因素可以影响在服务店处执行的过程(例如，喷射过程)的精整质量。例如，不同操作员可能具有不同的技术和专长，并且一些操作员可能比其他操作员更有经验。例如，因为多个工具和设备可以由多个操作员同时使用，所以难以跟踪工具和设备使用情况、状况和维护更新。然而，并不是始终有机会交流或传授这些技术和专长以及有关维护更新的信息。

根据本实施例，所有上述因素可以通过在喷射工具的操作期间由上述传感器收集的数据而量化。所收集的数据在图2的控制器32和/或服务器12处被处理并分析。在一个实例中，处理并分析来自传感器的数据可以按照不同的类别和功能而组织数据(例如，与在同一个服务店和/或不同的服务店处不同操作员的喷射工具操作状况相关的数据、与工具/设备使用情况和维护更新相关的数据等)。在一个实例中，处理并分析来自传感器的数据可以是确定喷射工具的操作状况(例如，经由图2的传感器50、56、64和68而收集的各种数据)与喷射/涂装精整质量之间的相关性。例如，处理并分析来自传感器的数据可以包括将质量(例如，精整外观、精整均匀性、不合格零件、退货、客户投诉等)与操作员、喷射工具38的操作设定、环境状况、原材料或其任一组合相关联。这类相关性可以使用统计方法(例如，支持向量机)而形成以用于进程控制和改进。在另一实例中，处理并分析来自传感器的数据可以包括确定图2的喷射系统14的任何部件是否需要维护、保养、替换、再充填或更新。例如，数据可以指示下降趋势，所述下降趋势指示喷射工具38和相关联的设备的某些部件的磨损、损坏或低劣性能。另举一例，数据可以指示相对于基线数据、计算机模型或其他阈值的显著偏差，因此指示对保养、维护等的需要。在另一实例中，处理并分析来自传感器的数据可以包括计算每个操作员、每个任务、每个产品或零件、每天、每个完整项目、每一个服务店、每个操作员组或团队或其任一组合的成本(例如，货币成本、劳力成本、材料成本等)。在另一实例中，处理并分析来自传感器的数据可以包括将使用情况(例如，空气使用情况、涂布材料使用情况、电力使用情况以及使用时间)与操作员、喷射工具38的操作设定、环境状况、原材料或其任一组合相关联。使用情况可以基于与其它操作员、基线数据、历史数据、计算机模型和诸如此类的比较而指示对改进的需要。

图示的方法80还包括根据请求而输出所分析的数据(框86)。例如，授权人员可以在任何时间连接到进程通信系统10以从传感器获得/下载所处理和分析的数据。在某些实施例中，从用于培训操作员以及用于维护相关工具/设备的进程改进的角度来看，所处理和分析的来自传感器的数据可以是有用的反馈。这可以改进一个或多个涂装/服务店的整体操作和过程质量控制。例如，操作员可以查找喷射工具操作状况与喷射精整质量之间的所分析的相关性，并使用此信息以改进喷射实践。例如，操作员可以查找维护更新，并确定是时间替换喷射系统的某些部件、重装填油漆混合器等。

图4是图示根据本公开的方面用于操作进程通信系统10的方法100的实施例的流程图。方法100包括以与方法80所述相同的方式从传感器接收数据(框102)以及处理并分析来自传感器的数据(框104)。此外，方法100还可以包括处理并分析来自授权人员的输入(框104)。例如，在某些情形下，授权人员(操作员、经理人、维护工程师等)可能希望提供与喷射系统相关的输入和/或关于实现较高喷射/涂装精整质量的方式的建议。除了处理并分析从传感器收集的数据之外，还可以处理并分析此类输入和/或建议。

图示的方法100还包括控制喷射系统(框106)。在一些情形下，基于所处理并分析的来自传感器的数据和/或来自授权人员的输入，进程通信系统10可以确定绕过操作员并控制喷射系统的一个或多个部件(例如，喷射工具38、流体源42、空气源46或气候控制系统70)将是有利的。例如，进程通信系统10可以确定改变服务店处的温度、湿度设定等。例如，进程通信系统10可以确定喷射工具38正以错误或缺陷方式操作，这可导致低劣的喷射/涂装精整质量、操作员时间的过量使用、原材料的过量使用或其任一组合。因此，进程通信系统10可以绕过操作员并控制(例如，停用、改变流量、改变材料比率、旋转式雾化器的速度等)喷射工具38、流体源42、空气源46或任何相关设备。

图5是图示根据本公开的方面用于操作进程通信系统10的方法120的实施例的流程图。方法120包括以与方法100所述相同的方式从传感器接收数据(框122)以及处理并分析来自传感器的数据和/或来自授权人员的输入(框124)。此外，方法120包括在控制喷射系统(框128)之前基于数据而提供反馈(框126)。如上所述，本公开可以用于涂装工/操作员培训和过程改进。在一些情形下，进程通信系统可以通过经由喷射工具38原位地输出指示而基于所处理/所分析的数据提供反馈。例如，当操作喷射工具38时，操作员可以从喷射工具38的输出66接收指示，该指示表示喷射工具38过于接近或过于远离物体40。作为另一实例，输出66可以指示流量(例如，空气、液体和/或固体例如粉末)过高或过低、喷射工具的触发器正被过于频繁地扣动、空气压力过高或过低、旋转式雾化器的旋转速度过高或过低、静电系统的电压过高或过低、喷射工具38的移动速度过快、过慢或过于不规则、喷射工具38的移动距离过短或过长、涂布材料的粘度过高或高低，或其任一组合。基于原位反馈，操作员可以相应地作出调整，并学习在进程通信系统10基于所分析的数据而建议的状况下操作喷射工具38。

如图示，方法120还包括控制喷射系统(框128)，这可以按与方法100所述相同的方式进行。在一些情形下，操作员可能不能够及时地相应地调整操作状况；因此，进程通信系统可以确定绕过操作员并与将警报发送到操作员同时或在略微延迟(例如，5秒、10秒、15秒、20秒或30秒)之后控制喷射系统的一个或多个部件。例如，如果操作员从输出66接收到指示，该指示表示喷射工具38过于接近物体40而不能够在预设定的时间内正确地定位喷射工具38，那么进程通信系统10可以采取控制措施以解决所述问题(例如，停用喷射工具38和相关联的设备)。另举一例，如果操作员从输出66接收到指示，该指示表示喷射工具38具有不可接受的流量(例如，空气、液体或粉末流量)而不能够在预设定的时间内校正该问题，那么进程通信系统10可以采取控制措施以解决所述问题(例如，如果可能，则自动调整流量，或停用喷射工具38和相关联的设备)。

本文公开的系统和方法在喷射服务店中提供时间和过程改进方面的益处。进程通信系统使雇员能够获得与店内和店间喷射系统耦接的过程控制和改进信息，以使得雇员有效地交流技术操作细节的标准和维护更新。

虽然本发明可以具有各种修改和替代形式，但已通过举例方式在附图中示出具体实施例并已在本文中详细描述这些具体实施例。然而，应理解，本发明意在不限于所公开的特定形式。实际上，本发明应涵盖落入如随附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同方案和替代方案。

Claims (26)

1.一种系统，包括：

手动工具数据系统，所述手动工具数据系统包括：

手动工具数据监测系统，所述手动工具数据监测系统被配置成监测一个或更多个手动工具；

手动工具数据获取系统，所述手动工具数据获取系统被配置成获取与所述一个或更多个手动工具的一个或更多个操作参数对应的数据；

手动工具数据分析系统，所述手动工具数据分析系统被配置成分析由所述手动工具数据获取系统获取的所述数据；以及

手动工具消息传递系统，所述手动工具消息传递系统被配置成基于由所述手动工具数据分析系统分析的所述数据而产生消息。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述手动工具数据系统包括手动喷射工具数据系统，并且所述一个或更多个手动工具包括至少一个手动喷射工具。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述手动工具数据系统包括手动工具控制和/或超控系统，所述手动工具控制和/或超控系统被配置成基于由所述手动工具数据分析系统分析的所述数据而控制和/或超控所述一个或更多个手动工具的手动操作。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述手动工具控制和/或超控系统被配置成在所述手动工具消息传递系统发送一个或更多个消息之后控制和/或超控所述手动操作。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述手动工具消息传递系统的所述消息包括警告、警报或推荐。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述手动工具消息传递系统的所述消息包括所述数据的至少一部分。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述手动工具数据监测系统、所述手动工具数据获取系统、所述手动工具数据分析系统和所述手动工具消息传递系统设置在具有处理器和存储器的一个或更多个服务器上。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述手动工具数据系统包括扫描仪或读取器，所述扫描仪或读取器被配置成获得与要被所述一个或更多个手动工具加工的产品对应的识别数据。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述手动工具数据系统包括导入终端，所述导入终端被配置成输入与要被所述一个或更多个手动工具加工的产品对应的数据、所述一个或更多个手动工具的操作参数、操作员信息或其任一组合。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述手动工具数据系统包括被配置成监测所述一个或更多个手动工具的一个或更多个传感器。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述一个或更多个传感器被配置成监测在所述一个或更多个手动工具上的一个或更多个手动输入。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述一个或更多个手动输入包括耦接到一个或更多个阀门的手动触发器。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述手动工具数据系统包括被配置成监测环境状况的一个或更多个传感器。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述手动工具数据系统包括一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器被配置成支持与所述一个或更多个手动工具耦接或相关联的设备。

15.根据权利要求1所述的系统，包括所述一个或更多个手动工具中的至少一个工具，其中所述至少一个工具包括：

喷射工具，所述喷射工具具有耦接到喷射涂覆器的至少一个通道以及被配置成控制所述喷射工具的操作的至少一个手动输入；

传感器，所述传感器耦接到所述喷射工具；以及

通信电路，所述通信电路耦接到所述传感器。

16.一种系统，包括：

喷射工具，所述喷射工具具有耦接到喷射涂覆器的至少一个通道以及被配置成控制所述喷射工具的操作的至少一个手动输入；

传感器，所述传感器耦接到所述喷射工具；以及

通信电路，所述通信电路耦接到所述传感器。

17.根据权利要求16所述的系统，包括耦接到所述喷射工具的扫描仪。

18.根据权利要求16所述的系统，其中所述通信电路包括无线通信电路。

19.根据权利要求16所述的系统，其中所述传感器耦接到所述至少一个手动输入。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个手动输入包括触发器，所述触发器被配置成启用和停用所述喷射工具的喷射。

21.根据权利要求20所述的系统，其中所述触发器耦接到一个或更多个阀门。

22.根据权利要求16所述的系统，其中所述传感器包括流量传感器、压力传感器或其组合。

23.根据权利要求16所述的系统，其中所述传感器包括位置传感器，所述位置传感器被配置成检测所述喷射工具相对于要被所述喷射工具喷射的目标物体的位置或距离。

24.根据权利要求16所述的系统，其中所述传感器包括加速度计、速率传感器、方向传感器或其组合。

25.根据权利要求16所述的系统，包括手动工具数据系统，所述手动工具数据系统具有经由所述通信电路通信地耦接到所述喷射工具的服务器，其中所述服务器被配置成从所述传感器获取数据、分析所述数据并将一个或更多个输出提供给所述喷射工具。

26.一种方法，包括：

通过手动工具数据监测系统来监测一个或更多个手动工具；

通过手动工具数据获取系统来获取与所述一个或更多个手动工具的一个或更多个操作参数对应的数据；

通过手动工具数据分析系统来分析由所述手动工具数据获取系统获取的所述数据；以及

通过手动工具消息传递系统来基于由所述手动工具数据分析系统分析的所述数据而产生消息。