JP6880182B2 - 材料タンク用材料センサのためのシステム及び方法 - Google Patents

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関連出願への相互参照
本出願は、２０１６年１０月２６日に出願された「材料タンク用材料センサのためのシステム及び方法」という名称の米国仮特許出願第６２／４１３，４０７号の優先権及び利益を主張する。この米国仮特許出願の全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書に開示される主題は噴霧器に関し、さらに詳細には材料供給システム内の材料の流れの中断を検出する材料センサに関する。

スプレーガンのような噴霧器は、多種多様の対象物にスプレーコーティングを施すために使用される。そのような噴霧器は通常、材料供給源、空気供給源又は他のガス供給源に連結される。状況によっては、１つ又は複数の構成要素を有する材料供給システムを利用して、材料を材料供給源から１つ又は複数のスプレーガンのそれぞれに送ることができる。例えば、材料供給システムは、材料を材料供給源からスプレーガンに移動させるために利用され得る１つ又は複数のポンプ又はタンクを備えてもよい。状況によっては、材料供給システムを通る（例えば、１つ又は複数のポンプ及び／又はタンクを通る）材料の流れが中断されることがある。例えば、材料の供給源は、空であることがあり、材料の新たな供給で補充される必要があることがある（例えば、材料不足状態）。そのような状況では、材料なしでポンプ又はタンクを動作させることによって引き起こされる損傷を減らすのを助けるために、材料供給システム内のポンプ又はタンクの動作を停止することが有益であり得る。このため、材料供給システム内のポンプ及び／又はタンクの動作を材料不足状態で自動的に停止させるシステム及び方法を提供することは有益であり得る。

最初に特許請求された発明の範囲に相応する特定の実施形態を以下に要約する。このような実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の範囲を限定することを意図するものではなく、むしろこのような実施形態は本発明の可能な形態の簡単な要約を提供することのみを意図する。実際、本発明は、以下に記載される実施形態と類似しているか、異なり得るさまざまな形態を包含し得る。

第１の実施形態では、材料タンクに連結された材料センサシステムを有するシステムが提供される。材料タンクは、一定量の材料を受容し、材料の流れを出力するように構成される。材料センサシステムは、材料タンクの内面に連結されたフロートシステムを備える。フロートシステムは、フロート空洞内にフロート構成フロート（float configured float、フロートを構成するフロート）を備える。材料センサシステムは、材料タンクの外面に連結されたスイッチを備える。スイッチは、材料タンクの壁を介してフロートシステムに通信可能に連結され、フロートがスイッチに係合すると、１つ又は複数の信号を制御システムに送信するように構成される。

第２の実施形態では、システムが提供される。このシステムは、一定量の材料を受容し、その材料の流れを出力するように構成された材料タンクを備える。このシステムは、材料タンクに連結された材料センサシステムを備え、材料センサシステムはフロートシステムとスイッチとを備える。フロートシステムは、材料タンクの内面に連結され、フロート空洞内にフロート構成フロートを備える。スイッチは、材料タンクの外面に連結され、材料タンクの壁を介してフロートシステムに通信可能に連結される。スイッチは、フロートがスイッチと係合すると、１つ又は複数の信号を送信するように構成される。システムはこのほか、材料センサシステムから１つ又は複数の信号を受信するように構成された制御システムを備える。制御システムは、受信した１つ又は複数の信号に基づいて材料タンク内の材料の量を判定するように構成される。

第３の実施形態では、システムが提供される。このシステムは、１つ又は複数の材料タンクを備え、各材料タンクは、一定量の材料を受容し、その材料の流れを出力するように構成される。各材料タンクは少なくとも１つの材料センサシステムを備え、各材料センサシステムはフロートとスイッチとを備える。フロートシステムは材料タンクの内面に連結され、フロートシステムはフロート空洞内にフロート構成フロートを備える。スイッチは、材料タンクの外面に連結され、材料タンクの壁を介してフロートシステムに通信可能に連結される。スイッチは、フロートがスイッチに係合すると、１つ又は複数の信号を制御システムに送信するように構成される。このシステムはこのほか、各材料タンクから材料の流れを受容するように構成された材料混合器と、各材料センサシステムから１つ又は複数の信号を受信するように構成された制御システムとを備える。

本発明のこれまでに挙げた特徴、態様及び利点をはじめとする特徴、態様及び利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むとさらによく理解されよう。図面中、類似する文字は類似する部分を表す。
材料混合器に連結された材料供給システムの一実施形態の概略ブロック図。ここで、材料供給システムは１つ又は複数の材料タンクを備える。 図１の材料タンク内に配置された材料センサシステムの一実施形態の斜視図。 図１の材料タンク内に配置された１つ又は複数の材料センサシステムの一実施形態の斜視図。ここで、１つ又は複数の材料センサシステムは、１つ又は複数の異なる制御信号を供給する。

本発明の１つ又は複数の特定の実施形態を以下に説明する。このような実施形態の簡潔な説明を提供するために、実際の実装形態の特徴がいずれも本明細書に記載されていない場合がある。なお、そのような実際の実装形態の開発では、あらゆるエンジニアリング又は設計プロジェクトの場合と同じように、システム関連及びビジネス関連の制約の遵守など、開発者固有の目標を達成するために実装固有の多数の判定がなされなければならない。これは実装ごとに異なる。さらに、そのような開発努力は、複雑で時間がかかる可能性があるが、それにもかかわらず、本開示の恩恵を受ける当業者にとっては設計、製作及び製造の日常的な仕事であることを理解されたい。

本発明のさまざまな実施形態の要素を紹介するとき、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」及び「ｓａｉｄ」は、１つ又は複数の要素があることを意味することを意図している。用語「備える」、「含む」及び「有する」は包括的であることを意図しており、列挙された要素以外の追加の要素があり得ることを意味する。

本開示の実施形態は、材料供給システム内の材料の流れの中断を検出するように構成された材料センサシステムに関する。具体的には、材料供給システムは、材料供給源（例えば、材料供給器）から材料混合器（例えば、塗料混合器）へ材料（例えば、塗料、インク、ニス、水、触媒、樹脂、溶媒など）を移動させるように構成されてもよい。例えば、材料供給システムは、材料供給源から、材料混合器、噴霧器又は他の受容装置まで材料を送るように構成された種々のタンク（例えば、圧力タンク、圧力ポットなど）を備えてもよい。特に、材料センサシステムは、以下でさらに詳細に説明するように、材料供給システムを（例えば、圧力タンクを介して）通過する材料の流れが中断された時点を検出するように構成されてもよい。また、材料センサシステムは、以下でさらに詳細に説明するように、材料供給システムを通過する材料の流れが中断されると、材料供給システム（例えば、圧力タンク）の動作を自動的に停止するように構成されてもよい。

噴霧器は、手持ち式手動スプレーガン、自動スプレーユニット（例えばロボット搭載型スプレーユニット）、スプレーブース搭載型スプレーユニットをはじめとする任意の適切なスプレー装置であってもよい。噴霧器はこのほか、液体の噴霧の援助、液体の噴霧の形成、噴霧器の弁の操作、あるいはその組み合わせのために気体（例えば、空気）を使用する空気圧駆動噴霧装置を備えてもよい。噴霧器は回転式ベルカップを備えてもよく、ベルカップを回転させて噴霧を作り出すのを助ける。噴霧器は静電噴霧装置を備えてもよく、標的物体上に噴霧を引き付けるのを助けるために電界を発生させる。さらに、噴霧器は、物体の表面上にコーティングを形成するために、塗料などのコーティング材料の噴霧を生成するように構成されたスプレーコーティング装置であってもよい。特に、噴霧器は、以下でさらに詳細に説明するように、材料供給システムから材料の供給を受けてもよい。

材料混合器（例えば、塗料混合器）は、二成分塗料混合計器のような二成分（２Ｋ）混合器であってもよい。特定の実施形態では、材料混合器は、任意の数の材料成分を受容して混合するのに利用されてもよい。材料混合器は、さまざまなコーティング用途内で、噴霧器などのさまざまな付属部品と共に利用されてもよい。具体的には、材料混合器は、特定の比率の材料を有する材料混合物を生成するのに利用されてもよい。特に、材料混合器は、混合材料が適切に計量されるように、材料混合器に供給される各材料の連続的流れを利用してもよい。

特定の状況では、材料供給源（例えば、圧力タンク、材料の容器、材料の供給器など）から材料混合器への材料の流れが中断されることがある。例えば、材料容器を補充及び／又は交換を実施する必要があるときのように材料の供給器が空になったとき、材料の流れが中断されることがある。別の例として、システム内の材料漏れが、材料供給源から噴霧器への材料の流れを妨げる可能性がある。材料が材料混合器に到達することができないこのような状況をはじめとする状況では、空気が材料供給システムに流入する。しかし、圧力タンクを通し、続いて材料混合器を通して空気を送ると、材料を利用するように構成された下流の構成要素を早い段階で損傷する可能性がある。例えば、特定の実施形態では、圧力タンクが、２つの材料（例えば、樹脂と触媒）を、２つの材料のそれぞれを所定の流速で受容するように構成された混合システムに送ってもよい。特に、混合システムは、第２の材料に対する第１の材料の特定の比率で材料を混合するように構成されてもよい。このため、材料がタンクに到達することができないとき、空気が混合システムに送られることにより、混合システムが２つの材料の比率外の混合物を生成することになる可能性がある。

このため、以下でさらに詳細に説明するように、材料供給システムを通る材料の流れが中断されたとき（例えば、材料不足の状態）を検出する材料センサシステムを利用することは有益であり得る。具体的には、材料センサシステムは、圧力タンク内に配置されてもよく、特定の圧力タンク内の材料不足状態を検出するように構成されてもよい。さらに、以下でさらに詳細に説明するように、材料供給システムを通る材料の流れが中断されたときに材料供給システム（例えば、圧力タンク）の動作を自動的に停止するために材料センサシステムを利用することは有益であり得る。

図１は、材料混合器１２に連結された材料供給システム１０の一実施形態の概略ブロック図である。材料混合器１２は、１つ又は複数の異なる種類の材料１４を受容して利用して、特定の組成を有する混合材料１６を生成するように構成されてもよい。例えば、材料１４は、塗料、水、インク、ニス、触媒、樹脂、溶媒などであってもよい。特定の実施形態では、材料混合器１２は、混合材料１６を１つ又は複数の噴霧器１８に送るように構成されてもよい。噴霧器１８はコーティングを噴霧するために混合材料１６を利用してもよい。特定の実施形態では、１つ又は複数の材料タンク２０（例えば、圧力タンク）が、１つ又は複数の異なる種類の材料１４を貯蔵し、異なる材料１４を材料混合器１２に送ってもよい。特に、本開示の特定の実施形態は、以下でさらに詳細に説明するように、材料タンク２０から材料混合器１２への材料１４の流れの中断（例えば、材料不足状態）を検出するように構成された材料センサシステム２２に関する。さらに、特定の実施形態では、各材料センサシステム２２に通信可能に連結された制御システム２４が、以下でさらに詳細に説明するように、材料不足状態を検出すると、材料１４の材料混合器１２への連続的な流れを遮断するように構成されてもよい。

特定の実施形態では、噴霧器１８は、コーティングを噴霧するのに適した任意のスプレーコーティング装置（例えば、重力送り式、サイフォン式、大容量低圧式又は圧力式）であってもよい。噴霧器１８は、空気通路３０及び流体通路３２などの種々の通路を備える。動作中、トリガ３４をはじめとする適切な制御装置が、噴霧器１８の空気通路３０及び流体通路３２を通して空気及び流体を送り、ノズル３６を通る空気‐流体混合物の放出を可能にするようにしてもよい。噴霧器１８は、噴霧器１８の空気通路３０及び流体通路３２内に空気及び流体を受容するための空気入口３８及び流体入口４０を備えてもよい。空気入口（即ち、ポート）３８及び流体入口（即ち、ポート）４０は、空気供給源４２及び流体供給源４０（例えば、流体導管及び／又はサイフォン供給容器）などの１つ又は複数のスプレー構成要素に連結されてもよい。例えば、特定の実施形態では、空気入口３８は、空気圧縮器又は空気貯蔵器（例えば、空気タンク）であり得る空気供給源４２に連結されてもよい。空気入口３８は、さまざまな接続部を使用して空気供給源４２に連結されてもよい。例えば、空気入口３８はコネクタ４４（例えば、雄型）を備え、空気供給源３８は対応するコネクタ４６（例えば雌型）を備えてもよい。いくつかの実施形態では、空気入口３８は雌型コネクタ４４であってもよく、空気供給源４２は雄型コネクタ４６であってもよい。

同じように、流体入口（即ち、ポート）４０は、流体供給源４８（例えば、材料混合器１２）、流体導管（例えば、ホース）５０、流体貯蔵器（例えば、重力供給流体容器、サイフォン供給流体容器、多流体供給容器、使い捨てカップ、流体容器）及び／又は種々の接続を使用する別の流体供給システム４８を備え得る流体供給システム４８に連結されてもよい。特定の実施形態では、流体供給システム４８は、材料混合器１２に連結され、その結果、材料混合器１２から混合材料１６を受容し、噴霧器１８によって出力するようにしてもよい。

特定の実施形態では、材料混合器１２（例えば、塗料混合器）は、１つ又は複数の異なる材料１４（例えば、塗料、ニス、インク、触媒、樹脂、溶媒など）を受容してもよく、特定の材料組成を有する混合材料１６を生成するように構成されてもよい。例えば、材料混合器１２は、二成分塗料混合計量器のような二成分（２Ｋ）混合器であってもよい。他の実施形態では、材料混合器１２は、３成分、４成分、５成分、６成分以上の材料混合器１２であってもよい。特定の実施形態では、材料混合器１２は、さまざまなコーティング用途内で、１つ又は複数の噴霧器１８のようなさまざまな付属部品と共に利用されてもよい。例えば、材料混合器１２は、１つ又は複数の噴霧器１８と流体的に連結されてもよく、混合材料１６を１つ又は複数の噴霧器１８のそれぞれに送るように構成されてもよい。

特定の実施形態では、材料混合器１２は、１つ又は複数の材料タンク２０から材料１４の１つ又は複数の個々の流れを受容し、受容した材料１４を混合して特定の比率の材料１４を有する混合済み混合物１６を生成するように構成されてもよい。例えば、二成分材料混合器１２は、第１の材料タンク５４から第１の材料５２を受容し、第２の材料タンク５８から第２の材料５６を受容してもよい。さらに、材料混合器１２は、得られる混合済み混合物１６が第２の材料５６に対する第１の材料５２の特定の比率を備えるように、第１の材料５２と第２の材料５６とを混合してもよい。このため、材料混合器１２は、材料混合器１２内への各材料１４の連続的な流れを受容することができ、それによって混合材料１６が適切に計量される。特定の実施形態では、材料センサシステム２２は、材料の各圧力タンク２２内に配置されてもよく、図２に関してさらに説明するように、材料混合器１２内への材料の連続的な流れの中断を検出するように構成されてもよい。

特定の実施形態では、システム１０は、プロセッサ６０とメモリ６２とを有する制御システム２４（例えば、コントローラ２４）を備えてもよい。特定の実施形態では、制御システム２４は空気圧制御システムであってもよい。特定の実施形態では、プロセッサ６０は、メモリ６２に格納された命令を実行してシステム１０の監視及び／又は動作制御を実施するように構成されてもよい。メモリ６２は、プロセッサ６０にロード可能で実行可能な命令を格納するように構成されてもよい。特定の実施形態では、メモリ６２は揮発性（ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）など）及び／又は不揮発性（読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリなど）であってもよい。制御システム２４はこのほか、磁気記憶装置、光ディスク及び／又はテープ記憶装置を含むがこれに限定されず、追加の取り外し可能記憶装置及び／又は固定式記憶装置を備えてもよい。いくつかの実装形態では、メモリ６２は、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）又はＲＯＭなど、複数の異なる種類のメモリを備えてもよい。

特定の実施形態では、制御システム２４は、１つ又は複数の材料タンク２０、各材料タンク２０に連動する１つ又は複数の材料センサシステム２２及び／又は材料混合器１２に通信可能に連結される。例えば、制御システム２４は、材料センサシステム２２に連動する材料タンク２０に関連する材料１４の流れ及び供給に連動する各材料センサシステム２２から情報を受信してもよい。さらに、受信された情報に基づいて、制御システム２４は、材料混合器１２の動作を制御及び調整するように構成されてもよい。例えば、材料センサシステム２２から受信されたフィードバック情報に基づいて、制御システム２４は、 材料混合器１２内で材料１４（例えば、第１の材料５２と第２の材料５６）の混合を調整するように構成されてもよい。さらに、特定の実施形態では、制御システム２４は、ユーザからオペレータ入力を受け取り、受け取った入力を利用して、材料混合器１２の混合、システム１０の流動状態を調整するための動作コマンドを生成し、噴霧器１８に供給される混合材料１６の流量を調整し、材料混合器１２に供給される材料１４の流量を調整したりしてもよい。

特定の実施形態では、制御システム２４は各材料センサシステム２２に通信可能に連結され、材料不足状態を検出すると材料タンク２０から材料混合器１２への材料１４の連続的な流れを遮断するように構成されてもよい。例えば、材料不足状態とは、１つ又は複数の材料タンク２０から材料混合器１２への材料１４の流れが中断される状況の表示であってもよい。状況によっては、この流れは、材料タンク２０がほとんど空のとき、材料タンク２０内に障害物があるため材料１４が材料混合器１２に到達できないとき、空気が材料タンク２０及び／又は材料混合器１２内に送られるか他の同じような状況のとき、中断される。このような状況をはじめとする状況では、制御システム２４は、材料１４の材料混合器１２内への流れを遮断し、それによって下流の構成要素（例えば材料混合器１２及び／又は噴霧器１８）へ損傷を及ぼす可能性、混合材料１６の不正確な組成、第２の材料５８への第１の材料５２の不正確な混合、又はその組み合わせを防ぐのを助けるように構成されてもよい。

図２は、システム１０内の材料センサシステム２２の一実施形態のブロック図である。具体的には、図示の実施形態では、材料センサシステム２２は材料タンク２０内に配置されており、材料１４の圧力タンク２２から材料混合器１２への流れの中断を検出するように構成されてもよい。例えば、材料センサシステム２２は、材料タンク２０から材料混合器１２への材料１４の流れの中断を検出するために材料タンク２０の内部空洞８０内に配置されてもよい。特定の状況では、例えば、材料タンク２０が空の容器であり、及び／又は補充及び／又は交換が必要な材料１４（例えば、塗料、水、インク、ニス、触媒、樹脂、染料、溶剤、酸など）のタンクである場合、材料１４の流れが中断されてもよい。別の例として、材料１４の流れは、タンク２０が空、ほぼ空のとき、あるいは材料タンク２０内の材料１４の供給を交換及び/又は補充する必要があるときなどの「材料不足」状態にて中断されることがある。このため、材料センサシステム２２は、以下でさらに詳細に説明するように、材料タンク２０の１つ又は複数の動作条件を判定するように構成されてもよく、動作条件（例えば、圧力タンク２０内の材料１４の流れ）に関連する１つ又は複数の制御信号８２を制御システム２４に提供してもよい。

特定の実施形態では、材料センサシステム２２は、材料タンク２０の内部空洞８０内に配置され、制御システム２４に通信可能に連結されてもよい。例えば、材料センサシステム２２は、内部空洞８０の側壁８６に隣接するような内部空洞８０の内面８４に取り付けられてもよい。特定の実施形態では、材料センサシステム２２は、内部空洞８０の底面８８又は上面９０に取り付けられてもよい。実際、材料センサシステム２２は、流路９２に沿った任意の場所に取り付けられてもよい。流路９２は、材料１４が材料タンク２０から材料混合器１２に沿って流れる経路であってもよい。特定の実施形態では、材料１４は、内部空洞８０内に配置された流体管９４を通り、材料タンク２０の蓋９６を通って材料混合器１２に流れてもよい。例えば、材料１４は、材料タンク２０から、材料タンク２０の材料出口９８を通って流出してもよい。

図示の実施形態では、流路９２に沿った材料１４の流れは、材料タンク２０内の材料１４のレベル１００が低いときには、中断される可能性がある。例えば、特定の状況では、材料タンク２０の補充及び/又は交換を実施する必要があるため、内部空洞８０内に配置された材料レベル９８（例えば、塗料、水、インク、ニス、触媒、樹脂、溶媒など）が低くなることがある。別の例として、流路９２に沿った材料漏れ（例えば、１つ又は複数の導管又は供給ホースを通る漏れ及び／又は材料タンク２０内及び／又は材料タンク２０と材料混合器１２との間の漏れ）が、材料混合器１２への材料の流れを遮断することがある。このような状況をはじめとする状況では、材料センサシステム２２は、材料の流れの中断を検出するように構成されてもよい。さらに、図１に関して上記で説明したように、制御システム２４は、材料不足状態を検出すると材料タンク２０を自動的に遮断するように構成されてもよい。

例えば、特定の実施形態では、材料センサシステム２２は、材料タンク２０の外面１０４に連結されたスイッチ１０２を備える。スイッチ１０２は、材料タンク２０の壁１０６を介して材料センサシステム２２の他の構成要素に通信可能に連結されてもよい。例えば、材料センサシステム２２は、内部空洞８０の内面８６に沿って配置された種々の構成要素（例えば、磁石１０８、１つ又は複数のフロートを有するフロートシステム１１０、フロートガイド１１２など）を備えてもよく、このような構成要素の機構が壁１０６を介して外面１０４に配置されたスイッチ１０２に連結されてもよい。種々の実施形態では、スイッチ１０２は、空気圧式スイッチ、電気スイッチ、磁気スイッチ、機械式スイッチ又はその組み合わせであってもよい。図示の実施形態では、スイッチ１０２は、材料不足状態が検出されたときに１つ又は複数の制御信号８２を制御システム２４に提供するための信号出口１１４を備えてもよい。例えば、材料１４の供給量が少なく（例えば、材料１４のレベル１００が低く）、流路９２に沿った材料混合器１２への材料１４の流れが中断される状況では、材料センサシステム２２は、１つ又は複数の制御信号８２を制御システム２４に送信するように構成されてもよい。上記のように、制御システム２４は、制御信号８２を受信すると、材料混合器１２の動作を停止するか一時停止することができる。特定の状況では、制御システム２４は、材料センサシステム２２からのフィードバックに基づいて、材料混合器１２内の材料１４の混合を調整するように構成されてもよい。

特定の実施形態では、材料センサシステム２２は、１つ又は複数のフロートを有するフロートシステム１１０と磁石１０８とを備えてもよい。例示の実施形態では、磁石１０８は第１のフロート１１６と第２のフロート１１８との間に配置される。さらに、上記のように、材料センサシステム２２は、壁１０６を介してフロートシステム１１０に連結されたスイッチ１０２を備えてもよい。スイッチ１０２は、内部空洞８０内の材料１４のレベル１００が閾値レベル未満に低下したときなど、材料不足状態が検出されたときに１つ又は複数の制御信号８２を制御システム２４に提供するように構成された空気圧式スイッチであってもよい。特に、空気圧式スイッチは、以下でさらに詳細に説明するように、材料センサシステム２２のフロートガイド１１２内の磁石１０８の位置によって作動させてもよい。

特定の実施形態では、フロートシステム１１０は、フロート空洞１２０を囲むように構成されたフロート壁１１９を備え得るフロートガイド１１２を備えてもよい。特定の実施形態では、フロートシステム１１０の１つ又は複数のフロート（例えば、第１のフロート１１６又は第２のフロート１１８）は、内部空洞８０内の材料１４のレベル１００に基づいてフロート空洞１２０内で横方向に上下に移動し得る。具体的には、フロートシステム１１０の各フロートは、空気をはじめ、フロート空洞１２０内での浮遊を促進する任意の種類の材料が充填された中空チャンバであってもよい。特定の実施形態では、１つ又は複数のフロートは、ステンレス鋼材料から形成された１つ又は複数の薄壁を備えてもよい。他の実施形態では、フロートがフロート空洞１２０内で浮遊することを可能にする任意の種類の軽量材料を利用することができる。さらに、材料１４に対して化学的耐性をも有する任意の種類の材料を利用することができる。特定の実施形態では、フロートシステム１１０の各フロートは磁石１０８を囲んでもよい。図示の実施形態では、単一の磁石１０８が２つのフロート１１６、１１８の間に配置される。しかし、フロートシステム１１０内には、任意の数（２つ、３つ、４つ、５つ、６つ又はそれ以上）の磁石１０８を配置してもよいことに留意されたい。さらに、フロートシステム１１０内で磁石１０８を囲むために、任意の数（例えば、１つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ又は１０）のフロートを利用してもよい。特に、磁石１０８は、フロートによって囲まれて封止され、フロートシステム１１０内に全体的に収容されてもよい。

特定の実施形態では、フロートシステム１１０は、フロートシステム１１０が１つ又は複数の異なる種類の液体内に浮遊し、１つ又は複数の異なる種類の気体内に沈降することを可能にする比重（例えば、低重力）を有するように設計されてもよい。例えば、フロートシステム１１０は、材料１４（例えば、塗料、インク、ニス、水、触媒、樹脂、酸、染料、溶媒など）内で浮遊し、空気中に沈降してもよい。このため、内部チャンバ８０が材料１４で充填されると、（磁石１０８を備える）フロートシステム１１０が上昇し、フロートチャンバ１２０の頂部まで上昇し浮遊する。特定の実施形態では、磁石１０８及び／又はフロートシステム１１０は、フロートチャンバ１２０内で浮遊する（例えば、上昇し下降する）ドーナツ形状の装置であってもよい。このように、内部空洞８０が材料１４で充填されるとき、フロートシステム１１０の磁石１０８は、スイッチ１０２（例えば空気圧スイッチ）から離して位置決めしてもよい。同じように、内部空洞８０内の材料１４の量が少ないとき（例えば、レベル１００では）、フロートシステム１１０の磁石１０８は、スイッチ１０２を起動するように位置決めされてもよい。言い換えれば、内部空洞８０内の材料１４の量が少ないとき、フロートシステム１１０の磁石１０８は、スイッチ１０２を起動し、それによって制御信号８２を制御システム２４に送信するように構成されてもよい。

特に、磁石１０８がスイッチ１０２にきわめて接近しているとき、磁石１０８が発生させた磁界はスイッチ１０２を起動して開放してもよい。例えば、磁石１０８がスイッチ１０２の特定の距離内にあるとき、磁石１０８は、スイッチ１０２との係合及び／又はスイッチ１０２の開放を実施する磁界を発生させるように構成されてもよい。上記のように、スイッチ１０２が係合されるか解放されると、スイッチ１０２は、制御信号８２を制御システム２４に提供するように構成されてもよい。このため、材料不足状態が、フロートシステム１１０の磁石１０８に、スイッチ１０２によって検出される磁界を発生させてもよく、スイッチ１０２は、材料不足状態に基づいて、１つ又は複数の制御信号８２を制御装置２４に送信するように構成されてもよい。さらに、制御システム２４は、制御信号８２を受信すると、材料混合器１２内の動作又は混合を遮断してもよい。このように、スイッチ１０２は、材料センサシステム２２のフロート空洞１２０内の磁石１０８の位置によって作動してもよく、磁石１０８の位置は流路９２に沿った材料１４の流れ（連続的流れ、中断した流れなど）に左右されてもよい。

図３は、図１の材料タンク２０の一実施形態の概略ブロック図１３０である。特に、図示の実施形態では、材料タンク２０は、制御システム２４にそれぞれ通信可能に連結された１つ又は複数の材料センサシステム２２を備える。特定の実施形態では、各材料センサシステム２２は、内部空洞８０内の材料１４のレベルの表示を制御システム２４に提供するように構成されてもよい。例えば、特定の実施形態では、第１の材料センサシステム１３０は、材料タンク２０内の材料１４のレベルが第１の閾値１３２を下回ったときに、制御信号８２を制御システム２４に提供するように構成されてもよい。同じように、第２の材料センサシステム１３４は、材料タンク２０内の材料１４のレベルが第２の閾値１３４を下回ると、制御システム２４に制御信号８２を供給するように構成されてもよい。このようにして、制御システム２４は、材料タンク２０の内部空洞８０内のさまざまなレベル（又は量）の材料１４を判定し、それによって制御システム２４が、利用可能な材料１４の量に基づいて材料混合器１２の動作を調整することを可能にしてもよい。例えば、特定の状況では、制御システム２４は、利用可能な材料１４の量に基づいて材料１４の混合を調整するように構成されてもよい。さらに、特定の状況では、制御システム２４は、利用可能な材料１４の量に基づいて、混合材料１６の組成の比率を調整するように構成されてもよい。さらにまた、特定の状況では、制御システム２４は、内部空洞８０内の材料１４のレベルに基づいて、オペレータに警報又は警告を提供してもよい。具体的には、特定の状況では、制御システム２４は、第１の材料センサシステム１３０からのフィードバックに基づいて、材料タンク２０の交換及び／又は補給を実施する必要があるときを示してもよい。さらに、制御システム２４は、第２の材料センサシステム１３２からのフィードバックに基づいて、材料混合器１２の動作の遮断及び／又は第１の材料５２と第２の材料５６との混合の調整を実施してもよい。

特定の実施形態では、システム１０は、複数の材料タンク２０を備えてもよい。材料タンク２０はそれぞれ、異なる材料１４及び／又は異なる組成の同一材料１４を含む。特に、複数の材料タンク２０のそれぞれは、材料混合器１２に異なる材料１４及び／又は異なる組成の同一材料１４を送ってもよい。特定の実施形態では、材料タンク２０のうちの１つ又は複数が材料不足状態に陥る可能性があり、それにより、塗料混合器１２が不正確な組成の混合材料１６を混合する可能性がある。実際、各材料タンク２０の材料レベルを連続的に監視するために、１つ又は複数の材料タンク２０のそれぞれと共に１つ又は複数の材料センサシステム２２を利用することは有益であり得る。さらに、上記のように、制御システム２４は、材料タンク２０内に配置された１つ又は複数の材料センサシステム２２からのフィードバックに基づいて、システム１０の特定の構成要素（例えば、単一の材料タンク２０）、塗料混合器１２及び／又はシステム１０からの材料の流れを、全体として、停止するように構成されてもよい。

本明細書では、最良の形態を備える本発明を開示するため、さらに、任意の装置又はシステムを作成及び使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実施することを含めて本発明を実施することを可能にするために実施例が使用される。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想起する他の実施例を備え得る。そのような他の実施例は、請求項の記載通りの構造要素を有する場合、あるいは請求項の記載通りの構造要素とは実質的に異なる同等の構造要素を備える場合、請求項の範囲内にあることが意図されるものである。

Claims (18)

1. 材料タンクに連結された材料センサシステムであって、前記材料タンクは、材料を受容し、前記材料の流れを前記材料タンク内の圧力によってスプレー構成要素に向かって出力するように構成される、材料センサシステムを具備するシステムにおいて、前記材料センサシステムは、
   前記材料タンクの壁部の内面に連結されたフロートシステムであって、前記フロートシステムは、フロート空洞内に浮遊するよう構成されたフロートを具備する、フロートシステムと、
   前記材料タンクの前記壁部の外面に連結されるスイッチであって、前記スイッチは、前記材料タンクの前記壁部を介して前記フロートシステムに通信可能に連結され、前記材料タンクの前記壁部は、前記フロートシステムと前記スイッチの間を連続的に延びて、前記スイッチを前記材料タンクの内部から隔離し、前記スイッチは、前記フロートが前記スイッチに係合するときに、１つ又は複数の信号を制御システムに送信するように構成される、スイッチとを具備する、材料供給システム。
2. 前記フロートシステムは、前記フロートの内部に配置された磁石を具備する、請求項１に記載の材料供給システム。
3. 前記スイッチは、前記磁石が前記スイッチに係合するときに、前記１つ又は複数の信号を送信するように構成される、請求項２に記載の材料供給システム。
4. 前記スイッチは、空気圧式スイッチである、請求項１に記載の材料供給システム。
5. 前記スイッチは、前記材料タンク内の一定量の材料が閾値レベルを下回るときに、前記１つ又は複数の信号を送信するように構成される、請求項１に記載の材料供給システム。
6. 前記材料タンクは、前記材料の流れを、前記材料タンクと前記スプレー構成要素との間に流体的に連結された材料混合器に出力するように構成される、請求項１に記載の材料供給システム。
7. 前記材料センサシステムは第１の材料センサシステムであり、前記材料供給システムは、前記材料タンクに連結された第２の材料センサシステムを具備する、請求項１に記載の材料供給システム。
8. 前記第１の材料センサシステム及び第２の材料センサシステムは、前記材料タンク内の一定量の材料に対応して、前記制御システムに制御信号を送信するように構成される、請求項７に記載の材料供給システム。
9. 前記材料は、塗料、インク、水溶液、樹脂、ニス、触媒、１つ又は複数の染料、１つ又は複数の酸、溶媒又はその組み合わせを含み、前記材料タンクは、前記材料の流れを、前記材料タンクと前記スプレー構成要素との間に流体的に連結された材料混合器に出力するように構成される、請求項１に記載の材料供給システム。
10. 一定量の材料を受容するように構成される材料タンクであって、前記材料の流れを前記材料タンク内の圧力によってスプレー構成要素に向かって出力するように構成される、材料タンクと、
    前記材料タンクに連結される材料センサシステムであって、前記材料センサシステムは、
    前記材料タンクの壁部の内面に連結されたフロートシステムであって、前記フロートシステムはフロート空洞内に浮遊するよう構成されたフロートを具備する、フロートシステムと、
    前記材料タンクの前記壁部の外面に連結されたスイッチであって、前記スイッチは、前記材料タンクの前記壁部を介して前記フロートシステムに通信可能に連結され、前記材料タンクの前記壁部は、前記フロートシステムと前記スイッチの間を連続的に延びて、前記フロートシステムと前記スイッチとを互いに構造的に分離し、前記スイッチは、前記フロートが前記スイッチに係合するときに、１つ又は複数の信号を送信するように構成される、スイッチと、を具備する、材料センサシステムと、
    前記スイッチから前記１つ又は複数の信号を受信するように構成される制御システムであって、前記制御システムは、前記１つ又は複数の信号に基づいて、前記材料タンク内の前記一定量の材料を判定するように構成される、制御システムと、を具備する、材料供給システム。
11. 前記材料タンクから前記材料の流れを受容するように構成される材料混合器を具備する、請求項１０に記載の材料供給システム。
12. 前記制御システムは、前記１つ又は複数の信号に基づいて、前記材料混合器内での前記材料の混合を調整するように前記材料混合器に指示するように構成される、請求項１１に記載の材料供給システム。
13. 前記制御システムは、前記１つ又は複数の信号に基づいて、前記材料タンクから前記材料混合器への前記材料の流れを停止するように構成される、請求項１１に記載の材料供給システム。
14. 前記スイッチは、前記材料タンク内の前記一定量の材料が閾値レベルを下回るときに、前記１つ又は複数の信号を送信するように構成される、請求項１０に記載の材料供給システム。
15. 前記フロートは第１のフロートであり、前記フロートシステムは第２のフロートを具備し、前記フロートシステムと前記スイッチとを互いに構造的に分離するように、磁石が配置され、前記スイッチは、前記磁石が前記スイッチに係合するときに、前記１つ又は複数の信号を送信するように構成される、請求項１０に記載の材料供給システム。
16. １つ又は複数の材料タンクであって、各材料タンクは、材料を受容し、前記材料の流れを前記材料タンク内の圧力によってスプレー構成要素に向かって出力するように構成され、各材料タンクは、少なくとも１つの材料センサシステムを具備し、各材料センサシステムは、
    前記１つ又は複数の材料タンクのうちの対応する材料タンクの壁部の内面に連結されたフロートシステムであって、前記フロートシステムは前記対応する材料タンクのフロート空洞内に浮遊するよう構成されたフロートを具備する、フロートシステムと、
    前記対応する材料タンクの前記壁部の外面に連結されたスイッチであって、前記スイッチは前記対応する材料タンクの前記壁部を介して前記フロートシステムに通信可能に連結され、前記対応する材料タンクの前記壁部は、前記フロートシステムと前記スイッチの間を連続的に延びて、前記スイッチを前記対応する材料タンクの内部から隔離し、前記スイッチは、前記フロートが前記スイッチに係合するときに、１つ又は複数の信号を制御システムに送信するように構成される、スイッチと、を具備する、材料タンクと、
    各材料タンクから前記材料の流れを受容するように構成された材料混合器と、
    各材料センサシステムの対応するスイッチから前記１つ又は複数の信号を受信するように構成された、前記制御システムと、を具備する、材料供給システム。
17. 前記制御システムは、各材料タンクの対応するスイッチから受信した前記１つ又は複数の信号に基づいて、各材料タンク内の一定量の材料を判定するように構成される、請求項１６に記載の材料供給システム。
18. 前記制御システムは、特定の材料タンクから受信した前記１つ又は複数の信号に基づいて、前記特定の材料タンクの前記対応するスイッチから前記材料混合器への前記材料の流れを停止するように構成される、請求項１６に記載の材料供給システム。

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