ES2712959T3 - Sistema y procedimiento para la producción, aplicación y evaluación automáticas de composiciones de recubrimiento - Google Patents

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Abstract

Un procedimiento de igualación de colores para recubrimientos, que comprende: proporcionar una formulación objetivo para una composición de recubrimiento, incluyendo tipos y cantidades objetivo de componentes de la composición de recubrimiento a incluir en la formulación objetivo; dispensar automáticamente los componentes de la composición de recubrimiento en un recipiente y medir la cantidad de cada uno de los componentes de la composición de recubrimiento dispensada en el recipiente; comparar la cantidad medida de cada uno de los componentes con la cantidad objetivo de cada uno de los componentes; aplicar la composición de recubrimiento a un sustrato y curar la composición de recubrimiento para formar un recubrimiento de muestra; comparar las características del recubrimiento de muestra con las características de un recubrimiento objetivo producido a partir de la formulación de recubrimiento objetivo; y correlacionar cualquier diferencia entre las características del recubrimiento de muestra y el recubrimiento objetivo con la comparación entre la cantidad medida de cada uno de los componentes y la cantidad objetivo de cada uno de los componentes.

Description

DESCRIPCION
Sistema y procedimiento para la produccion, aplicacion y evaluacion automaticas de composiciones de recubrimiento
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a sistemas y procedimientos automatizados para producir y aplicar composiciones de recubrimiento mientras monitoriza sus formulaciones y parametros de aplicacion, y evaluar los recubrimientos resultantes y los datos monitorizados en comparacion con los recubrimientos objetivo o de referencia.
Antecedentes de la invencion
Las operaciones de igualacion de colores convencionales requieren mucha mano de obra. Por lo general, un tecnico pesa manualmente una formula de recubrimiento seleccionando y vertiendo manualmente cada componente de la formula en un recipiente en una bascula y reduciendo la formula seleccionando un reductor y vertiendo manualmente el reductor en el recipiente de componentes usando una varilla de medicion. A continuacion, el tecnico mezcla y aplica la composicion de recubrimiento sobre un panel. Un colorista experto evalua cada panel visualmente y ajusta la formula manualmente. Luego, el proceso vuelve al tecnico para volver a pesar, pulverizar y ajustar hasta que la igualacion se considere aceptable. Este proceso tiende a ser propenso a errores e ineficiente y puede dar lugar a igualaciones de color de baja calidad.
El documento WO 2008/103405 A1 describe un procedimiento y un sistema para la selection automotriz de colorantes y escamas para producir una o mas formulas de igualacion para igualar el color y el aspecto de un recubrimiento objetivo que contiene escamas.
El docum ento US 2004/0250873 A1 desvela un procedimiento y un sistema de maquina de tintado que utiliza el mismo para proporcionar composiciones de recubrimiento que tienen un color seleccionado deseado, adecuado para su uso en tiendas comerciales pequenas o tiendas minoristas. De acuerdo con el procedimiento, la pintura base se predispensa en un recipiente con tapa y luego los colorantes se agregan simultaneamente a la pintura base. La carga real, generalmente la pintura base de peso combinado de la lata y el contenido, se compara con la carga correcta almacenada en una base de datos y se alerta a un operador si los dos no coinciden.
El documento WO 01/26788 A1 desvela un sistema semiautomatico para dispensar componentes de pintura llquida desde sus recipientes originales en un recipiente de pintura de acuerdo con una formula de pintura para formar una mezcla de pintura llquida. Cada uno de los componentes de pintura llquida se dispensan en el presente documento mediante un mecanismo de dispensation de sus respectivos recipientes en el receptaculo de pintura de una manera secuencial, en el que los recipientes individuales son intercambiados manualmente por un operador despues de que la cantidad deseada del componente respectivo se haya liberado en el receptaculo. En el presente documento, la cantidad de cada componente de pintura dispensado en el receptaculo de pintura se controla mediante el modulo de control a traves de una celda de pesaje.
El documento US 5.080.285 se refiere a una pistola de pintura automatica para aplicaciones industriales que implica el uso con robots industriales.
Sumario de la invencion
Un aspecto de la invencion proporciona un procedimiento de igualacion de color para recubrimientos que comprende: proporcionar una formulation objetivo para una composicion de recubrimiento que incluye tipos y cantidades objetivo de los componentes de la composicion de recubrimiento a incluir en la formulacion diana; dispensar automaticamente los componentes de la composicion de recubrimiento en un recipiente y medir la cantidad de cada uno de los componentes de la composicion de recubrimiento dispensada en el recipiente; comparar la cantidad medida de cada uno de los componentes con la cantidad objetivo de cada uno de los componentes; aplicar la composicion de recubrimiento a un sustrato y curar la composicion de recubrimiento para formar un recubrimiento de muestra; comparar las caracterlsticas del recubrimiento de muestra con las caracterlsticas de un recubrimiento objetivo producido a partir de la formulacion de recubrimiento diana; y correlacionar cualquier diferencia entre las caracterlsticas del recubrimiento de muestra y el recubrimiento objetivo con la comparacion entre la cantidad medida de cada uno de los componentes y la cantidad objetivo de cada uno de los componentes.
Otro aspecto de la invencion proporciona un sistema automatico de igualacion de color que comprende: multiples dispensadores automaticos de componentes de recubrimiento que contienen componentes de una composicion de recubrimiento; un transportador un recipiente posicionable adyacente a cada uno de los dispensadores de multiples componentes por el transportador para recibir los componentes de la composicion de recubrimiento; un sensor de componentes para medir las cantidades de cada uno de los componentes dispensados en el recipiente; un mezclador para mezclar los componentes de la composition de recubrimiento y el disolvente; una estacion de presurizacion automatica estructurada y dispuesta para aplicar presion a la composicion de recubrimiento mixta para dispensar as! la composicion de recubrimiento desde el recipiente a un dispositivo de aplicacion; y un brazo robotico estructurado y dispuesto para transportar el recipiente al mezclador despues de que los componentes se hayan dispensado en el recipiente y medido, y para transportar el recipiente desde el mezclador a la estacion de presurizacion automatica.
Como una implementation preferente, el sistema puede comprender ademas: un ordenador programado para proporcionar una formulation objetivo para la composicion de recubrimiento que incluye tipos y cantidades de componentes de la composicion de recubrimiento a incluir en la formulacion objetivo, en el que el ordenador esta programado para almacenar los datos correspondientes a las cantidades medidas de cada uno de los componentes.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de flujo que ilustra aspectos de un sistema y procedimiento de recubrimiento automatizados de acuerdo con una realization de la presente invention.
La figura 2 es una vista en planta que ilustra aspectos de un sistema de recubrimiento automatizado de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
La figura 3 es una vista isometrica de un sistema automatico de dispensation de composicion de recubrimiento de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
La figura 4 es una vista en planta que ilustra aspectos de un sistema de recubrimiento automatizado de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
La figura 5 es una vista lateral parcialmente esquematica de un sistema de presurizacion de recipientes para su uso en un sistema de recubrimiento automatizado de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
Descripcion detallada de realizaciones de la invencion
Como se usa en el presente documento, la expresion "igualacion de color" significa la evaluation de las caracterlsticas de un recubrimiento en comparacion con otro recubrimiento. Las caracterlsticas pueden incluir caracterlsticas de color o espectrales, aspecto y propiedades flsicas. Las caracterlsticas de color/espectro son conocidas en la tecnica de los recubrimientos e incluyen colores solidos y colores aparentes como los colores metalicos y nacarados. Estas caracterlsticas a menudo se miden o analizan en el intervalo visual del espectro electromagnetico, pero, en algunos casos, se pueden medir o analizar en otros intervalos del espectro electromagnetico, como los intervalos infrarrojo y ultravioleta. Los ejemplos de caracterlsticas de aspecto incluyen brillo, neblina, caracter distintivo de la imagen, moteado, transparencia y similares. Los ejemplos de caracterlsticas flsicas incluyen el espesor de la pellcula, el tiempo de secado, la dureza, la resistencia a la abrasion, la adherencia, la conductividad, la densidad, la dispersion, la flexibilidad y similares. Como se usa en el presente documento, la expresion "recubrimiento objetivo" significa un recubrimiento que tiene al menos una caracterlstica que debe igualarse en comparacion con un recubrimiento producido de acuerdo con la presente invencion. Como se usa en el presente documento, la expresion "formulacion objetivo" significa una formulacion de recubrimiento correspondiente a un recubrimiento seleccionado que es identico o similar en las caracterlsticas al recubrimiento objetivo a igualar. El recubrimiento seleccionado y la formulacion objetivo correspondiente pueden seleccionarse manualmente y/o automaticamente, por ejemplo, por un analista del color, comparando el recubrimiento objetivo con multiples chips de color y seleccionando al menos uno de los chips de color que parecen coincidir con el recubrimiento objetivo. El chip de color seleccionado puede tener una formulacion de color asociada que se convierte en la "formulacion objetivo" durante un proceso de igualacion de color. La expresion "recubrimiento de muestra" significa un recubrimiento producido por el presente sistema o procedimiento que se puede evaluar en comparacion con el recubrimiento objetivo. El termino "componente", cuando se refiere a una composicion de recubrimiento, significa un constituyente o ingrediente de la formulacion de la composicion de recubrimiento, tal como un pigmento, tinte, resina, aditivos, catalizadores, disolventes o similares.
La figura 1 es un diagrama de flujo que ilustra aspectos de un sistema y procedimiento de recubrimiento automatizados de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. Las etapas incluyen: 1 inicializar la formulacion de recubrimiento objetivo; 2 llenar el recipiente y medir los componentes de la composicion de recubrimiento; 3 ajustar la cantidad de componentes si es necesario; 4 almacenar datos de cantidad de componente medido; 5 anadir reductor; 6 mezclar componentes y reductor; 7 presurizar la composicion de recubrimiento; 8 aplicar y curar la composicion de recubrimiento; 9 evaluar el recubrimiento de la muestra; 10 correlacionan las caracterlsticas del recubrimiento de la muestra con la formulacion del recubrimiento almacenada y/o procesar los datos; 11 pasar/no pasar el analisis; 12 aplicar indicaciones al recubrimiento de muestra correspondiente a los datos de cantidad de componente de recubrimiento almacenado y/o procesar los datos y/o datos de caracterlsticas de recubrimiento; y 13 anadir los datos de cantidad de componentes almacenado y/o procesar los datos y/o los datos caracterlsticos de recubrimiento a una base de datos de formulacion de recubrimiento almacenada. Los sistemas y procedimientos de la presente invencion son adecuados para su uso en muchas aplicaciones. Los ejemplos de algunas aplicaciones adecuadas incluyen reacabado automotriz, OEM automotriz, partes y productos automotrices, recubrimientos arquitectonicos, electronica de consumo, electrodomesticos, equipos deportivos y recreativos, aeroespacial y similares. En ciertas realizaciones, las composiciones de recubrimiento pueden aplicarse a uno o mas paneles de prueba, tales como los utilizados en laboratorios de color y similares.
Se puede usar cualquier composicion de recubrimiento adecuada en el sistema de la presente invencion. Por ejemplo, algunas composiciones de recubrimiento a base de disolventes adecuadas incluyen isocianato hidroxilo, epoxi amina, anhldrido hidroxilo, acrilato, acrllico/CAB, alquido, acetilacetonato cetamina, laca acrllica, vinil butilaldehldo, epoxi/acido, melamina hidroxilo, silano, acrllico uretano y similares. Algunas composiciones a base de agua adecuadas incluyen hidroxilo de isocianato, epoxi amina, latex acrllico, melamina hidroxilo, dispersiones de poliuretano y similares.
En la primera etapa 1 ilustrada en la Figura 1, una formulacion de recubrimiento objetivo puede inicializarse buscando un color en un cajon de archivos que sea similar a un color objetivo, comparando visualmente ese color con el color objetivo y, a continuacion, introduciendo dicha formulacion de recubrimiento objetivo en un archivo de ordenador. En ciertas realizaciones, se puede usar una herramienta de busqueda de reflectancia para escanear el color objetivo y, a continuacion, se pueden usar algoritmos estandar conocidos por los expertos en la tecnica para buscar en una base de datos electronica de formulaciones preestablecidas en la misma qulmica de recubrimiento y enumerar colores que se consideran cercanos por los algoritmos. A continuacion, el operador puede comparar visualmente los colores cercanos al color objetivo e introducir la formulacion de recubrimiento objetivo mas cercana en un archivo de ordenador. Como alternativa, se pueden introducir las propiedades de reflectancia del color objetivo y los algoritmos conocidos por los expertos en la tecnica pueden intentar una nueva formulacion de componentes que sera un punto de partida para la igualacion de color.
En la siguiente etapa 2 mostrada en la figura 2, se libera un recipiente en al menos una estacion de dispensacion en la que los componentes de la composicion de recubrimiento seleccionada se introducen en el recipiente. En este estado, la cantidad de cada componente anadid al recipiente se mide por cualquier medio adecuado. Por ejemplo, el peso de cada componente se puede medir con una balanza. Cada ingrediente se dispensa lo mas cerca posible de la cantidad objetivo. Sin embargo, dado que los dispensadores pueden no lograr dispensas exactas del 100 por cien, el peso dispensado real se registra para proporcionar una verdadera composicion del color que se esta mezclando. Por ejemplo, si se requiere una dispensacion de 100,2 g de un componente, la cantidad real dispensada puede ser realmente de 100,3 g. Esto puede deberse a las viscosidades de los componentes del recubrimiento, as! como a una cierta cantidad de imprecision por parte de los dispensadores. Por lo tanto, se producira una dispensacion cercana pero no siempre exacta. Tanto el objetivo como las cantidades de peso vertidas pueden almacenarse y las cantidades reales de peso vertido se utilizan como la representation real del color.
En la siguiente etapa 3 que se muestra en la figura1, en funcion de los valores medidos de los componentes individuales, el sistema puede ajustar opcionalmente la formulacion, por ejemplo, anadiendo una cantidad adicional de al menos uno de los componentes si se determina que la cantidad de ese componente esta por debajo del nivel de la formulacion objetivo en relation con los otros componentes.
En la siguiente etapa 4 que se muestra en la figura 1, la cantidad medida de cada componente, junto con la cantidad medida del reductor, se puede almacenar en un ordenador u otro dispositivo o sistema de almacenamiento de datos.
Una vez que los componentes de la composicion de recubrimiento se dispensan, se miden y se almacenan sus cantidades, se puede anadir opcionalmente un reductor al recipiente en la etapa 5 que se muestra en la Figura 1. Se puede usar cualquier reductor adecuado, incluidos el agua y los disolventes organicos conocidos por los expertos. La cantidad de reductor anadido se puede medir, por ejemplo, mediante una bascula o un dispositivo de medicion volumetrica. La cantidad medida de reductor tambien se puede almacenar junto con los datos de la cantidad del componente medido.
En la siguiente etapa 6 que se muestra en la Figura 1, los diversos componentes y el reductor de la composicion de recubrimiento se mezclan, por ejemplo, utilizando un sistema de mezcla automatizado, como se describe mas detalladamente a continuacion.
Despues de mezclar la composicion de recubrimiento, el recipiente se puede transportar a un sistema en el que la composicion de recubrimiento se presuriza automaticamente 7, como se describe mas detalladamente a continuacion.
Una vez presurizada, la composicion de recubrimiento puede aplicarse a varios tipos de sustratos y curarse en la etapa 8 para formar un artlculo recubierto o un recubrimiento de muestra, como se describe mas detalladamente a continuacion.
En la siguiente etapa 9 que se muestra en la Figura 1, el recubrimiento de la muestra resultante se evalua mediante detectores visuales y/o automaticos. Los ejemplos de tecnicas de evaluation manual incluyen comparaciones directas y/o superpuestas de un recubrimiento objetivo frente al producto de recubrimiento de muestra mediante el presente proceso. Las evaluaciones se pueden realizar en condiciones de visualization estandar, incluyendo luz diurna simulada, luz del horizonte, luz fluorescente, luz UV y proyectores de luz diurna simulada intensa para la profundidad del color. En ciertas realizaciones, las evaluaciones se realizan en condiciones que carecen de la penetracion de la luz ambiental para que el asesor pueda juzgar el color en las condiciones especificadas. Las tecnicas de evaluacion automatizadas incluyen, por ejemplo, un analisis del espectro y de aspecto del color del recubrimiento objetivo en comparacion con el color del recubrimiento de la muestra. Puede generarse un curva del espectro o imagenes desde varios angulos de vision y varias fuentes de luz, junto con un valor de tolerancia numerico que indica la proximidad relativa de los dos paneles en el espacio de color. Ademas de proporcionar una indicacion de la distancia o la proximidad al color de recubrimiento objetivo, el sistema tambien puede usarse adicionalmente para indicar los tipos y cantidades de componentes a anadir, eliminar o alterar en un intento de obtener una igualacion de color.
Como se muestra en la etapa 10 de la Figura 1, despues de evaluar los recubrimientos de la muestra, sus caracterlsticas pueden almacenarse y correlacionarse con los datos almacenados previamente, incluida la formulacion de recubrimiento objetivo, la formulacion de recubrimiento medida real que incluye las cantidades respectivas de cada componente, y los parametros de aplicacion, tales como el nivel de presion, la tasa de suministro, el tipo de sustrato, la superposition del patron de pulverization, el numero de capas de recubrimiento, el numero de composiciones de recubrimiento, los tiempos de fraguado y curado, etc.
En la etapa de aprobacion/fallo 11 que se muestra en la Figura 1, las caracterlsticas seleccionadas del recubrimiento de la muestra, segun lo medido o analizado de otra manera por los procesos manuales y/o automatizados descritos anteriormente, pueden compararse con las caracterlsticas del recubrimiento objetivo para determinar si hay una igualacion aceptable. Si el recubrimiento de la muestra pasa, el proceso puede proceder a las etapas 12 y 13 que se describen a continuation. Si el recubrimiento de la muestra falla, el proceso puede volver al menos a una de las etapas anteriores, tal como la etapa 2 que se muestra en la Figura 1, donde los ajustes se pueden hacer manual o automaticamente para obtener una igualacion mas cercana. Por ejemplo, en la etapa 2, un nuevo recipiente puede llenarse con cantidades medidas de los componentes de la composition de recubrimiento, y el proceso puede continuar nuevamente como se muestra en la Figura 1.
En la etapa siguiente 12 que se muestra en la Figura 1, se pueden aplicar indicaciones al recubrimiento de la muestra, por ejemplo, mediante la aplicacion de slmbolos alfanumericos, codigos de barras, codigos de respuesta rapida o cualquier otro tipo de indicaciones a un panel que comprende el recubrimiento de la muestra. Por ejemplo, una parte trasera o delantera de un panel puede estar marcada directamente o puede colocarse una etiqueta en el mismo. Las indicaciones pueden contener datos tales como los datos de cantidad de componente, los datos de procesamiento, los datos caracterlsticos del recubrimiento, incluidos los datos de color/espectros, los datos de aspecto y/o los datos de propiedades flsicas, los datos de aprobacion/fallo y/o los datos correspondientes a lo cerca que las caracterlsticas del recubrimiento de muestra coinciden con las caracterlsticas del recubrimiento objetivo.
En la ultima etapa 13 mostrada en la figura 1, los diversos tipos de datos descritos anteriormente se pueden anadir a una base de datos, tal como la base de datos que contiene las formulaciones de recubrimiento almacenadas. Si bien esta etapa y otras etapas que se muestran en la Figura 1, se ilustran secuencialmente, debe entenderse que las etapas pueden realizarse en cualquier orden adecuado y pueden realizarse en paralelo, as! como secuencialmente.
La figura 2 ilustra un sistema de recubrimiento automatico 15 de acuerdo con una realization de la presente invention. El sistema de recubrimiento automatico 15 incluye un sistema de dispensation de recubrimiento automatico 20 y un sistema de mezcla y presurizacion de composicion de recubrimiento automatico 30.
Como se muestra con detalle en la Figura 3, el sistema automatico de dispensacion de recubrimiento 20 incluye multiples dispensadores de componente de recubrimiento 22 en los cuales los componentes de las composiciones de recubrimiento se almacenan y dispensan a traves de boquillas de recubrimiento 23. Un transportador 24 adyacente a los dispensadores de componente de recubrimiento 22 lleva una lanzadera 26, que soporta un recipiente 28 en el que los componentes de recubrimiento se dispensan desde al menos uno de los dispensadores 22. La lanzadera 26 incluye una balanza 29 que se usa para medir el peso de cada componente de recubrimiento cuando se dispensa desde uno de los dispensadores 22. Durante una operation de dispensacion automatica, la lanzadera 26 se desplaza a lo largo del transportador 24 a una ubicacion debajo de una boquilla de dispensacion 23, en la que la copa 28 se llena con el componente de recubrimiento particular. Despues de dispensar un componente de recubrimiento en el recipiente 28, la balanza 29 se usa para medir el peso del componente. Despues de que la lanzadera 26 y el recipiente 28 se hayan transportado a uno o mas de los dispensadores 22, y el recipiente 28 haya sido llenado con los componentes de recubrimiento apropiados, la lanzadera 26 se mueve a una position como se muestra en la Figura 2 adyacente a un dispensador de reductor 35. En este estadio, en ciertas realizaciones, el recipiente 28 puede llenarse con un tipo y cantidad deseados de reductor. Como alternativa, el reducido puede dispensarse en el recipiente 28 mediante al menos uno de los dispensadores 22.
Como se muestra en las figuras 2 y 4, el sistema automatico de mezcla y presurizacion de la composicion de recubrimiento 30 incluye dispensadores reductores 35, un robot 40 con un brazo robotico 42 y un mezclador 50. El sistema de mezcla y presurizacion 30 tambien incluye un conjunto de suministro de recipientes 60, un conjunto de suministro de tapas 70, y un conjunto de instalacion y extraction de la tapa 80. El sistema de mezcla y presurizacion 30 tambien incluye un conducto y receptaculo 90 para la elimination de tapas y un conducto y receptaculo 100 para la eliminacion de recipientes. El sistema de mezcla y presurizacion 30 incluye ademas sistemas de presurizacion 110.
Los diversos componentes y conjuntos mostrados en las Figuras 2 y 4 estan dispuestos de tal manera que el brazo robotico 42 puede mover de manera eficiente el recipiente de composicion de recubrimiento 28 a varias estaciones del sistema de mezcla y presurizacion 30. Despues de una senal de finalizacion de dispensacion desde el dispensador, un recipiente 28 lleno con los componentes de recubrimiento dispensados y medidos puede cargarse en el dispensador de reductor 35, en el que el reductor deseado se dispensa en el recipiente. A continuacion, el robot 40 transfiere el recipiente lleno 28 al conjunto de instalacion y extraccion de la tapa 80, donde se aplica una tapa al recipiente 28. El robot 40 puede transferir el recipiente tapado 28 al mezclador 50 para mezclar los componentes y el reductor, por ejemplo, durante un tiempo predefinido de 10 a 60 segundos o similar, por ejemplo, durante 30 segundos. El robot 40 puede transferir a continuacion el recipiente 28 desde el mezclador 50 al conjunto de instalacion y extraccion de la tapa 80, en el que la tapa se retira del recipiente 28 y se dispensa en el conducto y receptaculo 90 de extraccion de la tapa. El robot 40 puede transferir despues el recipiente 28 al sistema presurizado automatizado 110. Despues de las etapas de presurizacion y aplicacion, el robot 40 puede transferir el recipiente usado 28 al conducto y receptaculo ente y al de eliminacion de recipientes. Las tapas y los recipientes eliminados pueden desecharse o limpiarse y reciclarse.
En ciertas realizaciones, despues de que los componentes de recubrimiento y el reductor se hayan mezclado, el recipiente 28 se transporta a un sistema de suministro de presion, tal como se desvela en la solicitud de patente de Estados Unidos n.° de serie 13/104.043. Una realizacion de un sistema de suministro de presion se ilustra esquematicamente en la Figura 5. El sistema de suministro de presion 110 incluye un recipiente de presion 120. Un recipiente de composicion de recubrimiento lleno 28 se coloca sobre una base de soporte 140 y luego se mueve en una direccion horizontal H a una posicion bajo el recipiente de presion 120. El recipiente de presion 120 se baja en direccion vertical V para formar un sello contra la base de soporte 140. A continuacion, el recipiente de presion 120 se presuriza y la composicion de recubrimiento se libera desde el recipiente de presion 120 a un dispositivo de aplicacion seleccionado (no mostrado). Despues de que se haya suministrado la cantidad deseada de composicion de recubrimiento, el recipiente de presion 120 se eleva en la direccion vertical V y, a continuacion, la base de soporte 140 se mueve en la direccion horizontal H a su posicion inicial.
El sistema de suministro de presion tiene una posicion de estacionamiento inicial en la que el recipiente de llenado 28 se coloca sobre la base de soporte 140. La base de soporte 140 se mueve horizontalmente H a una posicion en la que el recipiente 28 esta ubicado debajo del recipiente de presion elevada 120. El recipiente de presion 120 se baja luego a una posicion en la que el recipiente de presion 120 entra en contacto con la base de soporte 140.
Cuando el recipiente de presion 120 se coloca como se muestra en la Figura 5, se introduce un gas presurizado P en el recipiente de presion 120 a traves de una llnea de presion 128, la composicion de recubrimiento en el recipiente 28 se empuja hacia arriba a traves de un vastago 125 y a traves de la llnea de suministro 126 para proporcionar un flujo de la composicion de recubrimiento C al dispositivo de aplicacion deseado (no mostrado).
Como se muestra mas adelante en la Figura 5, un accesorio de limpieza 150 se monta en la base de soporte 140 en una posicion horizontal diferente de donde se apoya el recipiente 28. El accesorio de limpieza 150 incluye una camara de limpieza hueca que esta estructurada y dispuesta para recibir el vastago 125 del recipiente de presion 120 cuando el sistema esta en la posicion de limpieza.
En cualquier momento adecuado durante el ciclo y, preferentemente cuando la base de soporte 140 se ubica en la posicion inicial, el recipiente de composicion de recubrimiento usado 28 puede retirarse de la base de soporte 140 y puede reemplazarse con otro recipiente lleno 28. De esta manera, los recipientes 28 pueden retirarse y reemplazarse durante una operacion de limpieza para aumentar la velocidad a la que el sistema puede liberar varios tipos de composiciones de recubrimiento. Dicha extraccion y reemplazo se puede hacer, en ciertas realizaciones, automaticamente. Por ejemplo, un brazo de robot 42, tal como se muestra en las Figuras 2 y 4 se pueden usar para retirar los recipientes de composicion de recubrimiento usados 28 desde la base de soporte 140 y/o colocar los recipientes llenos 28 sobre la base de soporte 140. El uso de una base de soporte sustancialmente plana 140 facilita la colocacion y extraccion eficientes de los recipientes de composicion de recubrimiento 28 porque los recipientes 28 se pueden colocar en la base de soporte 140 mediante un movimiento relativamente simple en un plano horizontal en lugar de un movimiento mas complejo que implica la colocacion vertical de los recipientes hacia abajo en un recipiente de presion que tiene paredes laterales. Por ejemplo, el brazo robotico 42 se puede girar y/o trasladar en un plano sustancialmente horizontal para colocar un recipiente 28 en la base de soporte 140 con poco o ningun movimiento vertical requerido.
En ciertas realizaciones, la composicion de recubrimiento puede aplicarse a paneles, curarse y evaluarse, por ejemplo, utilizando un sistema transportador como se desvela en la solicitud de patente de Estados Unidos n.° de serie13/327.903. Las etapas del proceso pueden incluir: montar al menos un panel en un transportador; aplicar una composicion de recubrimiento al panel o paneles; transportar el transportador y el panel o paneles a un lugar de curado; curar la composicion de recubrimiento; transportar el transportador y el panel o paneles desde la posicion de curado; y retirar el panel o paneles del transportador. Antes o despues de la etapa paso de eliminacion, las caracterlsticas del recubrimiento curado se pueden evaluar de forma manual o automatica.
Una vez montados los paneles en el transportador, al menos una composicion de recubrimiento como se ha descrito anteriormente se puede aplicar a los paneles. La composicion de recubrimiento se puede aplicar mediante cualquier procedimiento adecuado, tal como pulverizacion, laminado, cepillado, recubrimiento por cuchilla, recubrimiento por centrifugacion y similares. Se puede aplicar la misma composicion de recubrimiento u otra diferente a cada uno de los multiples paneles. Ademas, cada panel individual puede tener una unica composicion de recubrimiento o multiples composiciones de recubrimiento aplicadas al mismo.
Despues de aplicar la composicion o composiciones de recubrimiento, el transportador y los paneles pueden ser transportados a una ubicacion de secado y/o una ubicacion de curado. Los transportadores con los paneles recubiertos fijados se pueden mover fuera del pulverizador u otra area de aplicacion, por ejemplo, mediante un sistema de lanzadera que utiliza un brazo robotico que agarra el transportador y lo mueve a un mecanismo deslizante u otra estructura de soporte. El transportador completo puede permanecer en la estructura de soporte durante un tiempo de secado especlfico antes de que el transportador se mueva a un area de curado.
Despues de la operacion de curado, el transportador y los paneles pueden retirarse y evaluarse. Por ejemplo, se pueden realizar mediciones manuales o automatizadas como se ha descrito anteriormente. En ciertas realizaciones, las mediciones de control de calidad pueden realizarse con un dispositivo de tres ejes que presenta una superficie de panel pintado a un espectrofotometro en una orientacion seleccionada y un mapa de medicion. Por ejemplo, se pueden realizar multiples mediciones en diferentes orientaciones. Los tipos adecuados de espectrofotometros incluyen espectrofotometros basados en esfera, multiangulos, de angulo unico y gonio. Otros tipos de dispositivos para evaluar los paneles incluyen microscopios electronicos, escaneres de superficie plana, camaras de pellcula fija, camaras opticas, camaras digitales, camaras de rayos X, camaras de infrarrojos, camaras de video analogicas, camaras de video digitales, medidores de brillo, medidores de pelicula y similares.
En ciertas realizaciones, cuando se completan las mediciones, un brazo robotico puede mover cada panel a un sistema de etiquetado de indicaciones donde el panel tendra aplicadas las indicaciones deseadas. A continuacion, los paneles etiquetados se pueden almacenar, por ejemplo, colocandolos en un bastidor para proteger sus superficies recubiertas. En una realizacion de la invencion, se puede proporcionar un proceso automatizado que rastrea un panel particular, su formulacion de recubrimiento y la reflectancia asociada u otras caracteristicas, y carga o almacena de otra manera dicha informacion en una base de datos para varios usos.
En ciertas realizaciones, los sistemas y procedimientos de la presente invencion pueden usar varios procedimientos como se describe a continuacion.
Formulacion de composicion de recubrimiento de entrada: se crea una identification de trabajo especifica (ID); se crea una ID de formula especifica; se crea una lista de componentes y cantidades de peso objetivo; la informacion del usuario/asesor esta vinculada a la ID del trabajo; y la informacion del trabajo esta vinculada a la ID del trabajo.
Tipos de trabajo: numero de sistemas dispensadores, por ejemplo, 1, 2, 3, 4; fecha/hora del sello de inicio de trabajo; sistema de pintura; ID del trabajo; numero de capas de capa base requeridas; numero de paneles requeridos (por ejemplo, 1 o 4); tipo de color del panel gris espectral; flash calentado requerido (y/n) despues de la primera capa y el tiempo; cantidad de reductor que se anadira en funcion de la identificacion del trabajo; tiempo de mezcla especificado; niveles de presion de aire del recipiente de presion automatizados; capa transparente requerida (y/n); proceso de capa transparente, por ejemplo, numero de capas, presiones, tiempos de secado, etc.; tiempos de curado en horno para operaciones de capa base y capa transparente; los tiempos de secado al aire ambiente entre cada etapa del movimiento del panel; proceso de medicion del control de calidad; datos de medicion del control de calidad vinculados a la identificacion del trabajo; y sello de fecha/hora de finalizacion del trabajo.
Datos/notificacion: numero de trabajos por dispensador/linea de pintura por hora/dia; tiempo de inactividad o incidentes de error que causan retraso en la production; tiempos de dispensation por trabajo; tiempos de automatization por proceso desde el inicio/paro de la dispensacion, movimiento del panel, aplicacion, tiempo de finalization del trabajo, etc.; y sello de fecha/hora de las entradas del usuario.
Aplicacion de recubrimiento: durante la etapa de aplicacion de recubrimiento, el transportador con paneles montados en el puede transferirse a los aplicadores y se puede llamar a un numero de trabajo para comenzar la pulverizacion (ejemplo: tipo de pintura; numero de paneles = 1; numero de capas = 3; secado por calentamiento despues de la primera capa solamente, y secado de 60 segundos entre capas). A continuacion, e l aplicador puede pulverizar o aplicar las composiciones de recubrimiento sobre los paneles. En ciertas realizaciones, despues de que se haya aplicado la capa base, el transportador del panel se puede presentar a una caja de calor para curado instantaneo, de modo que se pueda pulverizar con capa o capas adicionales o se puede transferir a un horno de curado para curar, y finalmente puede presentarse a un aplicador de capa transparente.
Evaluation: en la etapa de evaluation del recubrimiento de la muestra, un robot u otro dispositivo de transporte puede transferir un panel o un soporte que tenga al menos un panel montado en el a una estacion de descarga de control de calidad (QC). Un panel para medir puede colocarse en una placa de enfriamiento durante 60 segundos para enfriarse. En el area de control de calidad de la descarga, se puede fijar un cabezal de inspeccion de control de calidad y el panel puede moverse a varias posiciones para presentar el panel para mediciones en ubicaciones predefinidas. La retroalimentacion se puede gestionar para garantizar que el ciclo de lectura haya sido exitoso, en cuyo caso se puede completar el trabajo de medicion. Si la medicion no tiene exito, el panel se puede etiquetar en consecuencia y clasificar, por ejemplo, en una pila de rechazos. Si una medicion es exitosa, las lecturas se pueden anadir a la base de datos.
Aplicacion de indicaciones: el panel inspeccionado de control de calidad puede presentarse a un sistema de impresion y aplicacion de etiquetas donde se imprimira la etiqueta final del panel y se aplicara al panel. Despues de la verificacion, los paneles pueden cargarse en bastidores, cartuchos o almacenarse de otro modo. Los datos resultantes de las etapas anteriores se pueden transferir a una base de datos informatica adecuada, como la base de datos de formulacion de recubrimiento.
No obstante, los intervalos numericos y los parametros que establecen el amplio alcance de la invencion son aproximaciones, los valores numericos indicados en los ejemplos especlficos se indican lo mas precisamente posible. Sin embargo, cualquier valor numerico contiene inherentemente ciertos errores que resultan necesariamente de la variacion estandar encontrada en sus respectivas mediciones de prueba.
Ademas, debe entenderse que cualquier intervalo numerico mencionado en el presente documento pretende incluir todos los subintervalos incluidos en el mismo. Por ejemplo, un intervalo de "1 a 10" esta destinado a incluir todos los subintervalos entre (e incluyendo) el valor mlnimo citado de 1 y el valor maximo citado de 10, es decir, que tiene un valor mlnimo igual o mayor que 1 y un valor maximo igual o inferior a 10.
En esta aplicacion, el uso del singular incluye el plural y el plural abarca el singular, a menos que se indique especlficamente lo contrario. Ademas, en esta aplicacion, el uso de "o" significa "y/o" a menos que se indique especlficamente lo contrario, aunque "y/o" se puede usar expllcitamente en ciertos casos.
Los expertos en la tecnica apreciaran facilmente que se pueden hacer modificaciones a la invencion sin apartarse de los conceptos descritos en la descripcion anterior. Dichas modificaciones deben considerarse incluidas en las siguientes reclamaciones, a menos que las reclamaciones, por su lenguaje, expresen expresamente lo contrario. Por consiguiente, las realizaciones particulares descritas con detalle en el presente documento son solo ilustrativas y no limitan el alcance de la invencion a la que se le debe dar toda la amplitud de las reivindicaciones adjuntas y cualquiera y todos sus equivalentes.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento de igualacion de colores para recubrimientos, que comprende:
proporcionar una formulacion objetivo para una composicion de recubrimiento, incluyendo tipos y cantidades objetivo de componentes de la composicion de recubrimiento a incluir en la formulacion objetivo;
dispensar automaticamente los componentes de la composicion de recubrimiento en un recipiente y medir la cantidad de cada uno de los componentes de la composicion de recubrimiento dispensada en el recipiente; comparar la cantidad medida de cada uno de los componentes con la cantidad objetivo de cada uno de los componentes;
aplicar la composicion de recubrimiento a un sustrato y curar la composicion de recubrimiento para formar un recubrimiento de muestra;
comparar las caracterlsticas del recubrimiento de muestra con las caracterlsticas de un recubrimiento objetivo producido a partir de la formulacion de recubrimiento objetivo; y
correlacionar cualquier diferencia entre las caracterlsticas del recubrimiento de muestra y el recubrimiento objetivo con la comparacion entre la cantidad medida de cada uno de los componentes y la cantidad objetivo de cada uno de los componentes.
2. El procedimiento de la reivindicacion 1, que comprende ademas uno cualquiera de:
- anadir un reductor a los componentes de la composicion de recubrimiento antes de que la composicion de recubrimiento se aplique al sustrato, comprendiendo opcionalmente ademas medir la cantidad del reductor y comparar la cantidad medida del reductor con una cantidad objetivo del reductor,
- anadir una cantidad adicional de al menos uno de los componentes al recipiente despues de la etapa de comparacion de las cantidades medidas y objetivo de cada uno de los componentes.
3. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que las caracterlsticas del recubrimiento de muestra incluyen caracterlsticas de color, caracterlsticas espectrales, caracterlsticas de aspecto, caracterlsticas de propiedad flsica o una combinacion de las mismas, o en donde las caracterlsticas del recubrimiento de muestra y objetivo incluyen caracterlsticas de color.
4. El procedimiento de la reivindicacion 1, que comprende ademas caracterizar el recubrimiento de muestra como aprobacion o fallo en funcion de la comparacion del recubrimiento de muestra y las caracterlsticas del recubrimiento objetivo, realizandose preferentemente al caracterizar el recubrimiento de muestra como fallo, las etapas de:
alterar la formulacion objetivo para la composicion de recubrimiento ajustando una cantidad de al menos uno de los componentes de la composicion de recubrimiento para proporcionar una composicion de recubrimiento ajustada;
dispensar automaticamente los componentes de la composicion de recubrimiento ajustada en otro recipiente y medir la cantidad de cada uno de los componentes de la composicion de recubrimiento ajustada dispensada en el otro recipiente;
comparar la cantidad medida de cada uno de los componentes con la cantidad objetivo alterada de cada uno de los componentes;
aplicar la composicion de recubrimiento ajustada a un sustrato y curar la composicion de recubrimiento ajustada para formar un recubrimiento de muestra ajustado;
comparar las caracterlsticas del recubrimiento de muestra ajustado con las caracterlsticas de un recubrimiento objetivo ajustado producido a partir de la formulacion de recubrimiento objetivo ajustado; y
correlacionar cualquier diferencia entre las caracterlsticas del recubrimiento de muestra ajustado y el recubrimiento objetivo ajustado con la comparacion entre la cantidad medida de cada uno de los componentes y la cantidad objetivo de cada uno de los componentes de la composicion de recubrimiento ajustada.
5. El procedimiento de la reivindicacion 1, que comprende ademas aplicar indicaciones al recubrimiento de muestra correspondiente a la cantidad medida de cada uno de los componentes, las caracterlsticas del recubrimiento de muestra o una combinacion de las mismas.
6. El procedimiento de la reivindicacion 1, que ademas comprende:
controlar al menos un parametro de procesamiento cuando la composicion de recubrimiento se aplica al sustrato o se cura; y
correlacionar cualquier diferencia entre las caracterlsticas de los recubrimientos de muestra y objetivo con el al menos un parametro de procesamiento monitorizado, que comprende ademas la aplicacion de indicaciones al recubrimiento de muestra correspondiente a la cantidad medida de cada componente, el al menos un parametro de procesamiento monitorizado, las caracterlsticas de recubrimiento de muestra, o una combinacion de las mismas.
7. Un sistema automatico de igualacion de color que comprende:
multiples dispensadores automaticos de componentes de recubrimiento que contienen componentes de una composicion de recubrimiento;
un transportador
un recipiente posicionable adyacente a cada uno de los dispensadores de multiples componentes por el transportador para recibir los componentes de la composicion de recubrimiento;
un sensor de componentes para medir las cantidades de cada uno de los componentes dispensados en el recipiente;
un mezclador para mezclar los componentes de la composicion de recubrimiento y el disolvente;
una estacion de presurizacion automatica estructurada y dispuesta para aplicar presion a la composicion de recubrimiento mixta para dispensar as! la composicion de recubrimiento desde el recipiente a un dispositivo de aplicacion; y
un brazo robotico estructurado y dispuesto para transportar el recipiente al mezclador despues de que los componentes se hayan dispensado en el recipiente y medido, y para transportar el recipiente desde el mezclador a la estacion de presurizacion automatica.
8. El sistema automatico de igualacion de color de la reivindicacion 7, que comprende ademas un dispensador de reductor estructurado y dispuesto para dispensar un reductor en el recipiente antes de que el recipiente sea transportado al mezclador, en donde opcionalmente el dispensador de reductor comprende un sensor para medir la cantidad del reductor dispensado en el recipiente o el brazo robotico esta estructurado y dispuesto para transportar el recipiente desde el dispensador de reductor al mezclador.
9. El sistema automatico de igualacion de color de la reivindicacion 7, que comprende ademas una estacion de instalacion de tapa estructurada y dispuesta para aplicar una tapa al recipiente despues de que los componentes de la composicion de recubrimiento y un reductor se han dispensado en el recipiente, en donde la estacion de instalacion de la tapa comprende, preferentemente, un alimentador de tapas que suministra una pluralidad de tapas para una pluralidad de recipientes.
10. El sistema automatico de igualacion de color de la reivindicacion 7, en el que el dispositivo de aplicacion comprende un pulverizador.
11. El sistema automatico de igualacion de color de la reivindicacion 7, que comprende ademas un ordenador programado para registrar una presion de la composicion de recubrimiento cuando se dispensa desde el recipiente al dispositivo de aplicacion.
12. El sistema automatico de igualacion de color de acuerdo con la reivindicacion 7, que comprende:
un ordenador programado para proporcionar una formulacion objetivo para la composicion de recubrimiento que incluye tipos y cantidades de componentes de la composicion de recubrimiento a incluir en la formulacion objetivo, en donde el ordenador esta programado para almacenar datos correspondientes a las cantidades medidas de cada uno de los componentes.
13. El sistema automatico de igualacion de color de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que el sensor de componentes comprende una balanza para medir el peso de los componentes.
14. El sistema automatico de igualacion de color de la reivindicacion 12, que comprende ademas al menos un dispensador de reductor que contiene un reductor para la composicion de recubrimiento, en el que el recipiente es posicionable adyacente al menos a un dispensador de reductor, que opcionalmente comprende ademas un sensor de reductor para determinar la cantidad de reductor dispensado en el recipiente.
15. El sistema automatico de igualacion de color de la reivindicacion 12, en el que el ordenador esta programado para comparar la formulacion objetivo con una formulacion real de la composicion de recubrimiento dispensada en el recipiente, en donde, preferentemente, el sistema esta adaptado para anadir una cantidad adicional de al menos uno de los componentes de la composicion de recubrimiento al recipiente basada en la comparacion de la formulacion objetivo y la formulacion real.
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