BRPI0517415B1 - sistema de máquina de tingir para tingir tinta base fornecida em um recipiente, e método para detectar erros de peso de colorante líquido administrado em um sistema - Google Patents

Abstract

sistema de máquina de tingir para tingir tinta base fornecida em um recipiente e método para detectar erros de peso de colorante administrado em um processo para tingir tinta base fornecida em um recipiente. um sistema de máquina para tingir (20) para tingir tinta base de pintar fornecida em um recipiente (44) cuja tinta base é própria para uso em uma composição de revestimento tingida de modo a produzir uma composição de revestimento tingida, o sistema de máquina de tingir compreendendo uma máquina de tingir (22) e dispositivos de processamento (24, 26), a máquina de tingir tendo um sistema administrador de colorante (30) compreendendo um atuador suscetível de administrar uma quantidade predeterminada de pelo menos um colorante ao interior do recipiente, e dispositivos de pesagem (48) suscetíveis de pesar o recipiente para determinar um peso administrado efetivo, suscetível de comparar o peso administrado efetivo de cada colorante individua e/ou o peso administrado total efetivo, com um peso correto para a composição de revestimento tingida armazenado nos dispositivos de processamento para cada composição de revestimento tingida administrada, os dispositivos de processamento compreendendo dispositivos de análise estatística para analisar estatisticamente o peso efetivo administrado de cada colorante individual e/ou o peso administrado total efetivo para cada composição de revestimento tingida administrada de modo a calcular um valor de erro de administrador de peso de colorante para cada sistema administrador de colorante, desse modo habilitando qualquer sistema administrador de colorante causador de problema a é identificado.

Description

SISTEMA DE MÁQUINA DE TINGIR PARA TINGIR TINTA BASE FORNECIDA EM UM RECIPIENTE, E MÉTODO PARA DETECTAR ERROS DE PESO DE COLORANTE LÍQUIDO ADMINISTRADO EM UM SISTEMA A presente invenção trata de um sistema de máquina de tingir para tingir tintas base, e a um método de detectar erros de peso de colorante individual administrado em um processo para tingir tintas de pintura básicas.

Tintas para pintar ou composições de revestimento similares tais como lacas, vernizes ou colorantes para madeira, são usados tanto pelo decorador profissional habilitado quanto pelo pintor amador relativamente não habilitado por uma variedade de razões. Entre estas está tipicamente clarear o ambiente e/ou casar com a cor de uma peça de mobiliário específica, cobertura de piso ou parede, e outras superfícies encontradas em edifícios. A medida que os consumidores tornam-se crescentemente sofisticados e individuais na sua escolha de cores, a demanda por uma variedade mais ampla de cores também cresceu. Isto apresenta um problema para o fabricante de tintas para pintar e para varejista ou lojista do ramo, pois, o fabricante tem de produzir muitas cores em pequenas quantidades, assim com a perda da economia de escala e, naturalmente o varejista ou lojista tem de assegurar espaço adicional para armazenar e exibir a pluralidade de tintas para pintar de várias cores. Uma tinta para pintar típica seria a tinta de arquitetura usada no local à temperatura ambiente.

Alguns fabricantes de tinta se dirigiram a este problema desenvolvendo máquinas para tingir tintas. Estas funcionam na base de que uma variedade de cores pode ser produzida adicionando colorante a uma tinta base produzida pela fábrica nas dependências do varejista. As máquinas em questão são designadas de máquinas para tingir na loja. Um pequeno número de tintas base de diferentes cores, compreendendo três ou quatro cobrindo a faixa de tonalidades claras a escuras, é proporcionada pelo fornecedor ao varejista em latas. Uma tinta base deste tipo é inacabada do ponto de vista de cor final. O colorante adicional a ser acrescentado é usualmente na forma de pigmentos, concentrados de pigmentos, corantes ou tinturas. Usualmente cerca de vinte dos ditos colorantes são requeridos para produzir a inteira gama de cores de tintas, ainda que somente três ou quatro sejam requeridos para produzir qualquer cor dada. Os colorantes são adicionados à tinta base de acordo com uma receita, sendo uma de muitas, armazenadas em um computador. A receita também indica qual das tintas base deve ser selecionada para tingir de maneira a produzir a cor requerida.

As ditas máquinas de tingir tipicamente compreendem um numero de reservatórios contendo os colorantes, um dispositivo de administrar o colorante à lata de tinta base, por exemplo, por um ou mais êmbolos manuais ou automatizados ou bombas de engrenagens, dispositivo de armazenamento para a coleção de fórmulas e dispositivos de controle (manuais e/ou computadorizados) para controlar a administração de colorante de acordo com a fórmula ou receita selecionada. Os dispositivos de controle podem, por exemplo, controlar a adição de colorante governando o curso de êmbolos nas bombas ou ativando as bombas por um período de tempo predeterminado para que um volume predeterminado de colorante seja administrado de acordo com a receita para a cor selecionada. Desta maneira valores variáveis de cada colorante podem ser adicionados à tinta base selecionada habilitando tintas para pintar de uma variedade de cores alternativas a ser produzida. Finalmente, a tinta base e colorantes adicionados são submetidos a operações de misturar, usualmente por intensa agitação, para obter uma mistura homogênea de tinta base e colorante com cor uniforme, O problema com as ditas máquinas de tingir, todavia é que a cor efetiva da tinta para pintar final depende criticamente da proporção de cada um dos colorantes adicionados à tinta base. Por exemplo, onde um colorante é adicionado usando uma bomba acionada por um motor, o número de giros ou etapas do motor relaciona-se com a quantidade de colorante a ser adicionada. Esta relação é determinada pelas medições efetuadas por ocasião da montagem da maquina e é usada para calibrar as bombas.

Todavia, por várias razões, esta calibração pode se alterar com a passagem do tempo. Por exemplo, devido aos pigmentos serem genericamente materiais muito duros, o mecanismo de bomba se desgasta com o uso, resultando em adições serem feitas que não estão de acordo com a fórmula ou receita. Mesmo quando as bombas estão funcionando corretamente a quantidade incorreta de colorante pode ser adicionada, se, por exemplo, as tubeiras através das quais os colorantes passam para o interior da lata de tinta base são parcialmente ou inteiramente bloqueadas. Nas lojas de varejo de maior porte, a alta taxa de uso pode resultar na máquina de tingir sair de calibração dentro de umas poucas semanas. Isto resulta em um erro de coloração causando a tinta resultante a ser diferente da cor especificada e conseqüentemente a ser descartada. Ainda pior é quando a variação da receita é pequena e uma coloração imprópria passa despercebida até a tinta ter sido aplicada. Isto inevitavelmente requer uma superfície a ser repintada com a cor pretendida causando despesa e inconveniência adicional. Outras causas de uma coloração errônea são muitas e inclui bombas defeituosas, canalização com vazamentos e receptáculos de colorante vazios.

Uma vez que as máquinas de tingir são projetadas para produzir muitas cores diferentes, é muito difícil para o operador reconhecer simplesmente olhando para a tinta mais recentemente misturada, quando uma cor específica foi incorretamente tingida. Conseqüentemente, muitas cores podem chegar a ser insatisfatoriamente tingidas antes de chegar a ser percebidas pela atenção do operador. Máquinas de tingir são conhecidas onde o recipiente de uma composição de revestimento tingida é pesado, por exemplo, usando uma célula de carga, antes e após uma cor específica, que genericamente compreende mais de um colorante, ter sido administrada ao interior do recipiente, assim habilitando o peso efetivo total de agente colorante administrado para aquela tinta específica a ser calculado. O peso efetivo é então comparado com um peso correto que é armazenado na coleção de receitas de cor, e um sinal de erro gerado se a diferença entre os pesos efetivo e correto estiver fora de uma faixa aceitável predeterminada. Um sinal deste tipo alerta o operador da máquina para um erro de cor que pode então tomar ação apropriada. Estes dados também podem ser monitorados para fornecer uma indicação do estado geral de reparo da máquina de tingir.

Todavia, nas máquinas de tingir deste tipo não é possível determinar o grau ao qual cada colorante administrado contribui para o erro total, uma vez que cada tinta compreende vários, tipicamente três ou mais colorantes. Assim embora seja conhecida a existência de um erro associado com uma meia tinta específica, não é possível determinar qual colorante ou quais dos colorantes específicos estão causando o erro, e efetuar o ajuste correspondente.

Nas máquinas de tingir, o colorante pode ser administrado quer simultaneamente quer sucessivamente.

Nas máquinas de administração simultânea, cada um dos colorantes requerido a ser adicionado à tinta base para obter a cor desejada da composição de revestimento é adicionado separadamente, porém, substancialmente de forma simultânea, por exemplo, pelo número de giros do motor da bomba. No caso de administração simultânea é impossível quer verificar que o colorante individual foi adicionado precisamente, ou na verdade controlar a adição de cada colorante, por exemplo, pesando o recipiente.

Nas máquinas de administração sucessiva, cada um dos colorantes requerido a ser adicionado à tinta base para obter a cor desejada é adicionado um após o outro, usando uma bomba acionada por um motor.

Tanto nas máquinas de administração sucessiva como de administração simultânea, um engenheiro de manutenção calibra os sistemas administradores de colorante individuais manualmente administrando colorante de cada recipiente por uma faixa de número de giros da bomba, que por sua vez corresponde a um número de etapas de motor, de modo a gerar uma curva de calibração, tipicamente uma linha reta, que matematicamente equaciona o número de passos do motor requerido para administrar uma quantidade conhecida de colorante. Baseado sobre esta curva de calibração é possível selecionar uma quantidade requerida de colorante para uma tonalidade específica, e conhecer quantos passos do motor são requeridos para administrar tal quantidade.

Para verificar se a calibração está correta, isto é, estabelecer que a quantidade de colorante administrada corresponda ao número de etapas do motor, o engenheiro de manutenção pode repetir o processo de calibração para gerar uma nova curva. Uma grande discrepância entre as duas curvas pode indicar que existe um problema com um componente do sistema administrador de colorante, por exemplo, a bomba está gasta a tal ponto que necessita ser substituída.

Pode ser visto que este é um processo muito trabalhoso, e exige a presença de um engenheiro de manutenção. Além disso, requer que a máquina de tingir permaneça indisponível para uso por um cliente por um período de tempo considerável, e finalmente um procedimento deste tipo é um processo manual e, por conseguinte, sensível a um erro por parte do operador. Claramente este não é um meio eficiente de manutenção da máquina de tingir e, por conseguinte, indesejável.

Um dos objetivos da presente invenção é proporcionar um sistema de máquina de tingir que pode ser mantida mais eficientemente.

De acordo com a presente invenção é apresentado um sistema de máquina de tingir para tingir a tinta base fornecida em um recipiente, a tinta base do qual é apropriada uso em uma composição de revestimento tingida, o sistema de máquina de tingir compreendendo uma máquina de tingir e dispositivos de processamento, a máquina de tingir tendo um sistema administrador de colorante compreende um atuador suscetível de administrar uma quantidade predeterminada de pelo menos um colorante ao interior do recipiente, e dispositivos de pesagem suscetíveis de pesar o recipiente para determinar um peso administrado efetivo de cada colorante individual e/ou um peso administrado total efetivo, os dispositivos de processamento suscetíveis de comparar o peso administrado efetivo de cada colorante individual e/ou o peso administrado total, com um peso correto a composição de revestimento tingida armazenada nos dispositivos de processamento para cada composição de revestimento tingida administrada, os dispositivos de processamento compreendendo dispositivos de análise estatística para analisar estatisticamente o peso administrado efetivo de cada colorante individual e/ou o peso administrado total efetivo para cada composição de revestimento tingida administrada de modo a calcular um valor de erro de administrador de peso de colorante para cada sistema administrador de colorante dessa forma habilitando qualquer sistema administrador de colorante causador de problema a ser identificado.

De acordo com outro aspecto da presente é apresentado um processo para detectar erros de peso de colorante administrado em um processo para tingir tinta base fornecida em um recipiente, cuja tinta base é apropriada para uso em uma composição de revestimento tingida de modo a produzir uma composição de revestimento tingida, compreendendo as etapas de administrar uma quantidade predeterminada de pelo menos um colorante a partir de um sistema administrador de colorante, a quantidade predeterminada sendo apropriada para a realização da composição de revestimento tingida, em um tipo e volume predeterminado de uma tinta base, pesando o recipiente para determinar um peso administrado efetivo de cada colorante individual e/ou um peso administrado total efetivo, e analisar estatisticamente o peso administrado efetivo de cada colorante individual e/ou um peso administrado total efetivo de modo a calcular um valor de erro de administrador de peso de colorante cada sistema administrador de colorante, desse modo habilitando qualquer sistema administrador de colorante causador de problema a ser identificado.

Analisando o peso administrado efetivo e o peso correto para cada composição de revestimento tingida administrada, quer o colorante seja simultaneamente quer sucessivamente administrado, é possível determinar um valor de erro de administrador de peso de colorante para cada sistema administrador de colorante utilizando o peso administrado efetivo gerado no curso do uso normal das máquinas de tingir, isto é, sem ter de desligar a máquina, com o que é proposto prevenir que consumidores obtenham composições de revestimento colorido da máquina mais exatamente do que desligar a máquina.

Outrossim, é desnecessário para um engenheiro de manutenção manualmente inspecionar cada sistema administrador de colorante para identificar quaisquer problemas. Além disso, o sistema administrador de colorante individual pode então ser ajustado se necessário de modo a administrar a quantidade correta de colorante.

Este é claramente um procedimento mais eficiente em comparação com o engenheiro de manutenção manualmente administrar quantidades conhecidas de colorante. Identificando o sistema administrador de colorante em questão, no caso do engenheiro de manutenção ser exigido a inspecionar a máquina, considerável tempo é também economizado devido ao fato de que o sistema administrador de colorante já foi identificado.

No caso onde a máquina de tingir é ajustada remotamente quer de forma automática quer por um operador de computador, isto é, não no local da máquina de tingir que está em uma loja de varejo, pode ser desnecessária por completo a visita de um engenheiro de manutenção. Além disso, se a máquina de tingir não é ajustada remotamente, o fato de que o ajuste requerido propriamente dito pode ser determinado remotamente habilita um operador de máquina de tingir a efetuar o ajuste localmente, sem a necessidade da presença de um engenheiro de manutenção. Isto não seria possível no caso onde o erro associado com sistemas administradores de colorante individuais não é conhecido, uma vez que não é possível ajustar a máquina de tingir como um todo, porém somente sistemas administradores de colorante individuais.

Assim, pode ser visto que a presente invenção não somente reduz o tempo que a máquina permanece fora de calibração, reduzindo desse modo a probabilidade de colorações errôneas, porém também minimiza o requisito por visitas do engenheiro de manutenção, e no caso onde uma visita é requerida menos tempo é despendido analisando a máquina uma vez que o sistema administrador de colorante deficiente já foi identificado. A presente invenção passa a ser descrita a seguir, meramente a título de exemplo com referência aos desenhos apensos, de acordo com os quais: A figura 1 é uma representação esquemática de um sistema de máquina de tingir, e A figura 2 é uma representação esquemática dos sistemas administradores de colorante da máquina de tingir da figura 1.

Com referência às figuras 1 e 2 é ilustrado um sistema de máquina de tingir 20 compreendendo uma máquina de tingir 22, dispositivos de processamento na forma de um primeiro computador pessoal 24, e de um segundo computador pessoal 26. A máquina de tingir 22 é uma máquina de tingir em loja, tipicamente usada em pontos de venda de lojas varejistas para habilitar consumidores a comprar composições de revestimento colorido. Recipientes de tinta de tinta de tingir de todos os tamanhos são usados, tipicamente aqueles tamanhos utilizados por usuários para comprar tinta para pintar que não é misturada na loja. Todavia, a dimensão do recipiente não está limitada às ditas dimensões, porém a tamanhos que são suscetíveis de serem preparados em máquinas de tingir para lojas. É também entendido que as máquinas de tingir também incluem máquinas localizadas em ambientes inacessíveis pelo consumidor, por exemplo, no armazém de uma construtora. O primeiro computador pessoal 24 armazena uma coleção de receitas de cor que incluem informações indicando qual tinta base selecionar para tingir, a quantidade de adição de cada colorante a ser feita e o peso final do recipiente de tinta tingida para cada composição de revestimento tingida. A quantidade de adição de colorante pode ser por peso ou por volume. As cores podem ser identificadas por nome, código ou cifra ou combinações dos mesmos, por exemplo, Padrão Inglês ou nomes ou códigos RAL, NCS (Sistema de Cor Natural), NCS2, ou cifras “Dulux”_ou “Colour Palette”. A coleção de receitas de cor pode ser gravada em várias formas inclusive uma compilação ou um banco de dados. De preferência são registrados sistematicamente ou metodicamente e são individualmente acessíveis para formar um banco de dados que habilita adições e supressões a serem realizadas mais facilmente. Na presente modalidade, a coleção de receitas pode ser armazenada diretamente no disco rígido do primeiro computador pessoal 24, altemativamente outros dispositivos de armazenamento, tais como disquetes, discos ópticos tal como um CD-ROM e Disco Versátil Digital (DVD) pode ser usado. O primeiro computador pessoal 24 também tem software instalado que habilita tanto o controle da máquina de tingir 22 como a análise dos pesos da composição de revestir tingida administrada. O primeiro computador pessoal 24 é adicionalmente conectado com uma tela de vídeo 25 na qual mensagens podem ser sinalizadas e exibidas.

Na presente modalidade, o primeiro computador pessoa 24 é diretamente conectado com a máquina de tingir 22 através de um cabo 21. Em uma modalidade alternativa, o primeiro computador pessoal pode ser autônomo, caso em que pode se comunicar com a máquina de tingir a partir de uma localização afastada através de uma linha telefônica, através de uma rede, ou qualquer conexão conveniente. O segundo computador pessoal 26 é afastado da máquina de tingir 22 e é conectado com a máquina de tingir usando uma linha telefônica 28 que se conecta através do primeiro computador pessoal 24. O segundo computador pessoal 26 inclui software de análise estatística que analisa os dados coletados da máquina de tingir (ver abaixo). Na outra modalidade o segundo computador pessoal pode ser conectado com a máquina de tingir através de uma conexão de rede, da Internet, ou qualquer outra conexão conveniente.

Em uma modalidade alternativa o primeiro e o segundo computador pessoal poderíam ser integrados em um único processador, com único processador sendo local, quer integrado com quer isolado, ou remoto da máquina de tingir. No caso em que o único processador é remoto da maquina de tingir será necessário proporcionar dispositivos de processamento adicionais próximo à máquina de tingir para habilitar o seu controle por um operador de máquina. A máquina de tingir 22 inclui dezesseis sistemas administradores de colorante 30 (somente um dos quais é mostrado na figura 1). Cada sistema administrador de colorante 30 inclui um reservatório 30 que contém colorante 34. A figura 2 mostra que cada um dos sistemas administradores de colorante 30 (numerados a 16) é conectado com uma tubeira administradora comum 36 através de canalizações 38. Cada sistema administrador de colorante 30 inclui uma bomba 40 que é acionada por um atuador na forma de um motor de avanço passo a passo 42. Cada motor de avanço passo a passo 42, e assim a administração dos colorantes individuais 34, é controlada pelo primeiro computador pessoal 24. Para administrar a quantidade requerida de colorante para uma composição de revestimento específica, o motor de avanço passo a passo 42 é operado de modo a girar a bomba 40 por um número especificado de giros. Nesta modalidade, as bombas e motores são idênticos para cada sistema administrador de colorante. Altemativamente, bombas e motores de diferentes capacidades poderíam ser usados para cada sistema administrador de colorante dependendo do requisito daquele sistema.

Na presente modalidade, a adição de colorante à tinta base é realizada usando uma bomba acionada por um motor elétrico passo a passo. Em outras modalidades um conjunto do tipo de êmbolos pode ser usado em . vez de uma bomba, ou de uma seringa acionada por um motor elétrico. Motores de avanço passo a passo têm preferência, pois, podem ser precisamente controlados desse modo administrando quantidades exatas de colorante através da bomba. Altemativamente, um motor elétrico standard e um codificador podem desempenhar a mesma função do motor elétrico de avanço passo a passo.

Na modalidade, onde mais de um colorante é requerido para realizar a composição de revestimento tingida, os colorantes são adicionados substancialmente de forma simultânea de modo a reduzir o tempo de administração total. Em um sistema alternativo, os colorantes podem ser adicionados em sucessão, isto é, um após outro.

Embora na presente modalidade dezesseis colorantes sejam utilizados, qualquer número de colorantes pode ser usado, entre nove e trinta e dois colorantes. O aumento do número de colorantes pode aumentar o número de tintas disponível, porém aumentará a complexidade da máquina de tingir.

Entre os colorantes apropriados se incluem pigmentos, concentrados de pigmento e corantes. Os concentrados de pigmento genericamente compreendem altos níveis de pigmento, dispersos em um líquido veículo, opcionalmente com o auxílio de dispersante. O líquido veículo pode ser um solvente orgânico ou água ou misturas dos mesmos. Soluções de corantes em solventes apropriados ou corantes não diluídos também podem ser úteis. Concentrados de pigmento têm preferência para tintas de pintar, pois, proporcionam melhor poder de cobertura que os colorantes. Deve ser entendido que a presente invenção pode fazer uso de quaisquer colorantes apropriados ou veículos líquidos, e não está limitada aqueles exemplos fornecidos. Outros exemplos incluem dispersões de pigmento aquosas, ou dispersões de pigmento baseadas em resina conduzidas em solventes. Também será apreciado que a presente invenção não está limitada ao uso de colorantes líquidos, com colorantes secos, por exemplo, colorantes na forma de tinturas sólidas, também são contemplados As figuras 1 e 2 mostram um recipiente de tinta para pintar 44 parcialmente roto para revelar que está quase completamente cheio de tinta base 46 situado sobre dispositivo de pesagem na forma de uma célula de carga 48. A célula de carga 48 está conectada com um conversor analógico/digital (ADC) 50, que assinala em formato digital qualquer peso registrado pela célula de carga 48 para o primeiro computador pessoal 24.

Uma célula de carga é um dispositivo que produz um sinal de saída proporcional ao peso ou força aplicada quando aquele peso ou força está dentro da faixa de operação daquele dispositivo. Células de carga constituem a forma de preferência de dispositivo de pesagem para esta aplicação uma vez que são mais capacitadas a registra uma ampla faixa de pesos precisamente. Isto é muito importante uma vez que as cores claras requerem uma pequena adição de colorante à tinta base, e as cores mais escuras tipicamente requerem significativamente mais colorante a ser adicionado. Todavia, outros dispositivos de pesagem são também contemplados que são igualmente suscetíveis de registrar uma dita ampla faixa de peso precisamente, A tubeira 36 está localizada verticalmente acima da boca aberta 37 do recipiente para que adições de colorante possam convenientemente ser feitas à tinta base. A tinta base 46 compreende todos os componentes necessários de uma composição de revestimento inclusive pigmento, ligante, veículo líquido, solvente, dispersante, anti-espumante, agente de coalescência e outros aditivos tipicamente encontrados em composições de revestimento. A tinta base é distinguida de composição de revestimento tingida final principalmente devido a não conter todos os colorantes para produzir uma cor especifica contida na coleção de receitas de cor. O número de tintas base requerido para um produto específico, por exemplo, um acabamento tal como uma emulsão mate. varia tipicamente de um a oito e é genericamente de três a oito, e de preferência de quatro a seis e é usado, pois, isto reduz o risco de selecionar a tinta base errônea para tingir enquanto mantendo capacidade aceitável no produzir a gama de cores necessária. O sistema de máquina de tingir é operado como segue: Um consumidor primeiramente selecionará uma meia-tinta, um lustre, por exemplo, mate, sedosídade, brilho e volume de recipiente, que é comunicado ao operador da máquina. Cada seleção terá um código que corresponde a uma receita de cor armazenada no computador. A seleção é introduzida no primeiro computador pessoal 24 pelo operador da máquina, e o computador determinará primeiramente, qual combinação de colorantes é requerida, e em qual quantidade para o volume de recipiente selecionado, e em segundo lugar qual tinta base é requerida. Em outra modalidade, a máquina de tingir poderia ser uma máquina de auto-reparo onde a seleção é introduzida diretamente pelo consumidor. O operador da máquina posiciona o recipiente de tinta base correto 44 sob a tubeira administradora 36, e então ativa a máquina de tingir 22 através do primeiro computador pessoal 24 de tal maneira que o motor de avanço passo a passo 42 aciona a bomba 40 de cada sistema administrador de colorante apropriado 30, e administra o colorante 34 ao interior do recipiente de tinta 44 através da tubeira 36 para produzir uma composição de revestimento tingida. Após todos os colorantes requeridos terem sido administrados, o recipiente 44 é agitado para assegurar uma mistura homogênea. O software instalado no primeiro computador pessoal 24 controla a máquina de tingir para que o recipiente de tinta 44 seja pesado antes de administrar colorante, após todos os colorantes requeridos terem sido administrados. O peso efetivo total de colorantes administrado pode então ser calculado para os componentes de revestimento colorido administrados, isto é, o peso combinado de colorantes, não pesos de colorante específicos. O primeiro computador pessoal 24 também armazena tanto o peso correto de colorantes individuais que deve ter sido administrado para aquela composição de revestimento coloria específica, e o peso correto da composição de revestimento tingida (inclusive de todos os ingredientes) este sendo baseado sobre a receita de cor e o volume do recipiente de tinta. Os pesos corretos e o peso efetivo para a composição de revestimento tingida específica são então armazenados no primeiro computador pessoal.

Se a diferença entre o peso correto para a composição de revestimento tingida e o peso efetivo para a composição de revestimento administrada estiver fora de uma faixa aceitável, tipicamente um desvio de dez por cento do valor correto, então o operador da máquina é alertado através da unidade de vídeo 25 que um erro de coloração ocorreu, e ação apropriada pode ser tomada, tipicamente re-administração da composição de revestimento.

No caso da diferença entre o peso correto e efetivo estar fora de uma faixa predeterminada, isto é, uma faixa considerada ser típica para erros devido às quantidades incorretas de colorante ser administrada, o operador da máquina é também alertado. Esta diferença é tipicamente um resultado de erro do operador. Sob tais circunstâncias, embora o operador de máquina seja alertado para tal erro, e os ditos dados de peso sejam registrados no primeiro computador pessoal, não são usados na análise estatística dos dados uma vez que o erro não é atribuível à quantidade de colorante administrada e, por conseguinte, não relevante na determinação de erros atribuíveis ao sistema administrador de colorante. O procedimento acima é repetido à medida que mais consumidores solicitam composições de revestimento tingidas com o peso efetivo e correto das composições de revestimento tingidas sendo registrado. Será apreciado que através de um período de tempo, dados são recolhidos para diferentes composições revestidas tingidas, isto é, composições que utilizam diferentes números e combinações de colorantes.

Os dados de peso efetivo e administrado para cada composição de revestimento administrada (salvo àquelas ignoradas conforme detalhado acima) é acessado pelo segundo computador pessoal 26 através da linha telefônica 26. É também possível fazer uso de uma conexão de rede 28 ou da Internet para acessar os dados, ou os dados podem ser transferidos manualmente para o segundo computador pessoal 26 através de meios de armazenamento tal como, por exemplo, um CD-ROM. O software de análise estatística instalado no segundo computador pessoal 26 analisa o peso efetivo registrado e correto para cada sistema de revestimento administrado primeiramente calculando a diferença entre os dados de peso efetivo e correto. Cada composição de revestimento administrada compreenderá, além da tinta base, por exemplo, três colorantes e, por conseguinte, a diferença entre os pesos efetivo e correto é atribuível a influências dos três sistemas administradores de colorante, tipicamente, porém, não limitada a desgaste da bomba associada com cada sistema. Assim a diferença é essencialmente atribuível neste caso a três fatores. Será apreciado que erros de coloração são causados por outros fatores no sistema administrador de colorante, por exemplo, bloqueios, e que a presente invenção pode ser usada para identificar as diferenças causadas por estes fatores.

Uma análise de regressão de quadrados mínimos é uma técnica de análise estatística conhecida, pela qual é possível determinar o efeito de fatores individuais sobre um resultado global que é influenciado por aqueles fatores. Neste caso, os parâmetros individuais são os colorantes individuais administrados para cada composição de revestimento tingida administrada, e o resultado global é a diferença entre o peso efetivo e correto da composição tingida administrada. Assim, empregando a análise de regressão de quadrados mínimos sobre os pesos efetivo e correto registrados para um número de composições de revestimento administradas, a influência de cada sistema administrador de colorante sobre a diferença é calculada, e assim um valor de erro de administrador de peso de colorante para cada sistema administrador de colorante é determinado. O valor de erro de administrador de peso de colorante é um desvio percentual (positivo ou negativo) de um valor correto de colorante que deve ter sido administrado, este valor correto sendo determinado a partir de uma curva de calibração inicial gerada manualmente por um engenheiro de manutenção. Tipicamente, a curva de calibração inicial é uma linha reta governada pela relação y=mx+c, y sendo igual ao número de etapas de motor, x sendo igual à quantidade de colorante, e m sendo o gradiente da curva. O intercepto c leva em conta que, em determinados casos, um determinado número de etapas de motor é requerido antes de qualquer colorante ser administrado. Assim, baseado sobre esta relação, o numero de etapas de motor para administrar uma quantidade requerida de colorante é conhecido. Estes dados são armazenados no primeiro computador pessoal.

Um valor de erro de -e% significa que o sistema administrador de colorante específico está administrando e% menos colorante que a curva de calibração inicial sugeriu, e por conseguinte para administrar a quantidade correta de colorante, a curva de calibração inicial pode ser ajustada levando em conta o valor de erro de -e% para gerar uma nova curva de calibração. Mais especificamente, a nova curva de calibração será da forma, y=(m+e)x+c para refletir a nova relação de tal maneira a administrar a correta quantidade de colorante mais etapas do processo são requeridas.

Reciprocamente, um valor de erro de +e%, significa que mais colorante está sendo administrado, e, por conseguinte, a nova curva de calibração será da forma, y=(m-e)x+c para refletir a nova relação de tal modo que para administrar a correta quantidade de colorante menos etapas do motor são requeridas.

Antes de ajustar a curva de calibração, o software instalado no segundo computador pessoal 26 compara o valor de erro de administrador de peso de colorante para cada sistema administrador de colorante com uma faixa aceitável para aquele sistema. Por exemplo, valores de erro dentro de dez por cento podem ser considerados aceitáveis, e por conseguinte nenhum ajuste será feito salvo se o valor de erro estiver mais de 10% acima ou baixo do valor correto baseado sobre a calibração inicial. No caso do valor de erro estar fora da faixa aceitável, a calibração entre o número de etapas de motor e a quantidade de colorante é ajustada de tal maneira que uma entrada dada para o motor de avanço passo a passo administrará a correta quantidade. Evidentemente, a fixa aceitável pode ser ajustada correspondentemente. O software no segundo computador pessoal 26 pode ser programado de tal maneira que os ajustes sejam efetuados automaticamente, por exemplo, se o erro de administrador de peso de colorante está fora da faixa aceitável o computador automaticamente transmite um sinal diretamente para a máquina de tingir para ajustar a curva de calibração. No caso onde o segundo computador pessoal está afastado da máquina de tingir pode ser visto que este processo de ajuste automático é também um processo remoto. O software também pode ser programado de tal maneira que os ajustes são efetuados quando a máquina de tingir não está em operação, por exemplo, fora do horário de abertura da loja. Assim, embora os ajustes automáticos sejam automáticos no sentido de que uma ação de entrada por um operador seja requerida, eles não são instantaneamente efetuados quando o valor de erro é calculado.

Altemativamente, em vez de ajuste automático, o software pode ser programado para alertar o usuário do segundo computador pessoal 26 ao valor de erro, habilitando ajustes a serem efetuados quando apropriado. O s ajustes podem ainda ser realizados remotamente sob o controle do operador do segundo computador pessoal 26, porém, neste caso, eles não são efetuados automaticamente. É também possível para os ajustes serem efetuados localmente na máquina de tingir 22, editando a curva de calibração, quer pelo operador da máquina quer pelo engenheiro de manutenção.

Além de determinar um valor de erro para cada administrador de colorante, a análise de regressão também calcula um nível de confiança para cada valor de erro. Os valores de erro calculados terão um maior nível de confiabilidade quando o número de composições administradas analisado aumenta. Teoricamente, o numero de composições de revestimento tingida administrado necessita ser da ordem de vinte multiplicados pelo número de colorantes (dezesseis neste exemplo) dando trezentos e vinte. Todavia, verificou-se que valores de erro que igualam a dados manualmente calibrados efetivos foram gerados com menos que este número teórico. Por exemplo, utilizando dezesseis colorantes, trezentas composições de revestimento administradas comprovaram ter valores de erro comparáveis.

Tanto no ajuste automático como no ajuste não automático, o nível de confiabilidade correspondente a cada valor de erro de sistema administrador de colorante pode ser usado para decidir se ou não ajustes são requeridos.

No caso de ajuste automático, um nível de confiabilidade predeterminado pode ser estabelecido, acima do qual ajuste é automaticamente efetuado, por exemplo, um nível de confiabilidade superior a noventa por cento poderá ser considerado suficiente para permitir ajuste automático.

No caso de ajuste não automático, o usuário pode decidir, possivelmente com informação adicional, se ajuste é requerido. Por exemplo, o usuário pode suspeitar um colorante específico estar falho e, por conseguinte, o nível de confiabilidade podería não ser tão crítico.

Deve ser observado que para aqueles sistemas administradores de colorante que são usados frequentemente, o nível de confiabilidade será mais alto. Isto é importante porque são estes sistemas de uso elevado mais sujeitos a desgaste e, por conseguinte, mais prováveis de exigir ajuste.

Reciprocamente, se um colorante específico não tiver sido usado freqüentemente, então o valor de erro calculado para aquele sistema administrador de colorante será obtido sobre uma pequena amostra de dados e, por conseguinte, terá um baixo nível de confiabilidade quanto ao fato de que o valor de erro estar correto. Para se endereçar a este baixo nível potencial de confiabilidade é possível armazenar dados para todas as composições de revestimento administradas contendo este colorante de baixo uso em conjunção com colorantes cujo correspondente sistema administrador de colorante não foi ajustado. Os dados armazenados podem então ser adicionados a dados gerados para composições de revestimento subseqüentemente administradas para criar um novo conjunto de dados combinados. Pode ser que adicionando os dados armazenados aos dados subseqüentemente gerados, a análise estatística resulte em valores de erro calculados para os colorantes de baixo uso com níveis de confiabilidade suficientemente altos. Todavia, se o nível de confiabilidade é ainda demasiadamente baixo, é possível repetir este processo de combinar de combinar conjuntos de dados futuros com subconjuntos de conjuntos de dados prévios até um grau suficiente de confiabilidade no valor de erro de colorante de baixo uso ser obtido.

No caso de um sistema administrador de cor que nunca foi usado, nenhum análise estatística será conduzida, e, por conseguinte, nenhum valor de erro será gerado. Este é um caso de ainda menor problema uma vez que a falta de uso resultará em ausência de desgaste no sistema administrador de colorante.

Pode ser visto assim que o valor de erro individual associado com cada sistema administrador de colorante pode ser determinado analisando os dados de peso armazenados, e então ação apropriada pode ser tomada para ajustar administradores de colorante individuais quer automaticamente quer manualmente, e ainda quer localmente quer remotamente.

Uma vantagem específica da presente invenção é onde o ajuste do sistema administrador de colorante é efetuado automaticamente por um processador que é integrado dentro da máquina de tingir, com tipicamente sendo o processador que opera a máquina de tingir. Neste caso, nenhum dispositivo de processamento remoto é requerido,quer para analisar dados, quer para ativar o ajuste.

Seria também possível verificar o valor de erro calculado pela análise de regressão por operar a máquina em um modo de verificação, onde colorante é seqüencialmente administrado e pesado antes e após a administração. Isto poderia ser repetido para diferentes colorantes e por um número diferente de vezes. Isto geraria um valor de erro efetivo que poderia ser comparado com o valor estatisticamente calculado. Caso os valores efetivo e calculado sejam comparáveis, ou se enquadram dentro de uma faixa especificada então o ajuste da curva de calibração pode então ser efetuado. Será apreciado que software controlador da máquina de tingir pode ser programado para incluir a operação da máquina no modo de verificação, e a seguir comparar os resultados efetivos com aqueles calculados usando análise estatística.

Em outra modalidade, a máquina de tingir pode administrar colorante seqüencialmente, em contraposição à administração substancialmente simultânea da modalidade das figuras 1 e 2.

Em uma modalidade deste tipo será apreciado que a análise estatística regressiva descrita na modalidade das figuras 1 e 2 também pode ser empregada da mesma maneira para calcular um valor de erro para cada sistema administrador de colorante, pesando a composição de revestimento tingida antes de adicionar o colorante e após todos os colorantes terem sido adicionados. Neste caso os pesos efetivos são comparados com pesos corretos que correspondem ao peso total da composição de revestimento tingida.

Em virtude do fato de que os colorantes são administrados seqüencialmente, é também possível programar o primeiro computador pessoal de tal maneira que o recipiente de tinta para pintar é pesado antes de administrar o colorante, e registrando o peso efetivo de colorante administrado para cada colorante e para cada composição. Neste caso, a análise de regressão não é essencial porque a natureza seqüencial da administração habilita a diferença entre pesos efetivo e correto a ser medida diretamente para colorantes individuais. Os pesos corretos neste caso são aqueles armazenados para os colorantes individuais na composição de revestimento específica, e não o peso total da composição de revestimento. A análise estatística em um sistema desta natureza envolvería então, por exemplo, uma média de várias leituras para aquele sistema administrador de colorante específico. Será apreciado, todavia, que a pesagem do recipiente após cada colorante ter sido administrado desacelera a operação da máquina, Na presente modalidade, é possível pesar a composição de revestimento tingida tanto antes como após todos os colorantes terem sido administrados, e após cada colorante ter sido administrado. Desta maneira é possível calcular dois valores de erro de sistema administrador de colorante para cada sistema administrador de colorante, e ainda mais importante habilitar uma comparação a ser feita entre o valor de erro calculado usando análise de regressão, e o valor de erro determinado pela passagem de colorantes individuais. Isto habilitará uma verificação a ser efetuada sobre os valores de erro calculados, porém claramente isto é limitado a operar a máquina na modalidade de administração seqüencial.

Assim, no caso de uma máquina de tingir com colorante seqüencialmente administrado, a presente invenção apresenta um sistema que determina o valor de erro para cada sistema administrador de colorante utilizando quer análise de regressão, sem qualquer redução na velocidade do processo de coloração, ou análise estatística alternativa sobre colorante individualmente pesado, porém com uma redução na velocidade do processo de coloração. Evidentemente, a escolha de sistema dependerá substancialmente do requisito para o processo de coloração ser executado rapidamente. Por exemplo, em uma loja onde a máquina de tingir é inffeqüentemente usada, a redução em velocidade do processo pesando colorantes individual pode não constituir uma problema, todavia, em a loja de uso intenso, o uso de análise regressiva parecería mais apropriado.

Será apreciado que embora as modalidades acima descritas estejam em relação com o ajuste da curva de calibração para bombas de engrenagens, a invenção é igualmente aplicável a outros sistemas administradores de colorante, por exemplo, máquinas de fole ou bombas de êmbolo, ou qualquer sistema que requeira um atuador, por exemplo um motor de avanço passo a passo, para administrar uma quantidade dada de colorante.

REIVINDICAÇÕES

Claims (16)

1. SISTEMA DE MÁQUINA DE TINGIR (20) PARA TINGIR TINTA BASE (46) FORNECIDA EM UM RECIPIENTE (44), cuja tinta base é própria para uso em unia composição de revestimento tingida, de modo a produzir uma composição de revestimento tingida; o sistema de máquina dc tingir (20) sendo caracterizado por compreender uma máquina de tingir (22) c dispositivos dc processamento (24, 26); a máquina de tingir tendo um sistema administrador de colorante (30) compreendendo um atuador suscetível de administrar uma quantidade predeterminada de pelo menos um colorante líquido (34) diretamente no interior do recipiente, e dispositivos de pesagem (48) capazes de pesar o recipiente para determinar um peso administrado efetivo de cada colorante individual e/ou um peso administrado total; os dispositivos dc processamento (24, 26) sendo capazes dc comparar o peso administrado efetivo de cada colorante individual e/ou o peso administrado total, com um peso correto para a composição de revestimento tingida armazenada nos dispositivos de processamento (24, 26) para cada composição de revestimento tingida administrada, os dispositivos de processamento (24, 26) compreendendo dispositivos de análise estatística, os dispositivos de análise estatística sendo software que emprega análise de regressão, para analisar estatisticamente o peso administrado efetivo de cada colorante individual e/ou o peso total efetivo administrado de cada composição dc revestimento tingida, dc modo a calcular um valor dc erro dc administrador dc peso dc colorante para cada sistema administrador dc colorante (30), desse modo habilitando que qualquer sistema administrador dc colorante causador de problemas seja identificado.

2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por existir uma relação definida entre a quantidade de colorante administrada e uma entrada de atuador dada, e o dispositivo de processamento ser capaz de corrigir a relação definida para compensar o valor de erro de administrador de peso de colorante para qualquer sistema administrador de colorante causador de problema.

3. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo peso correto para a composição de revestimento tingida ser um peso total para aquela composição de revestimento tingida específica, e/ou peso de colorante individual para aquela composição de revestimento tingida específica.

4. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela composição de revestimento tingida incluir mais de um colorante, cada colorante sendo administrado substancialmente de forma simultânea, e o dispositivo de pesagem sendo capaz de pesar o recipiente para determinar o peso administrado total efetivo.

5. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela composição de revestimento colorido incluir mais de um colorante, cada colorante sendo administrado sequencialmente, e o dispositivos de pesagem sendo capaz de pesar o recipiente para determinar o peso administrado efetivo de cada colorante individual e/ou o peso administrado total efetivo.

6. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelos dispositivos de processamento ficarem remotos à máquina de tingir.

7. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelos dispositivos de processamento serem capazes de determinar se o valor de erro de administrador de peso de colorante associado com cada sistema administrador de colorante está dentro de uma faixa aceitável.

8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelos dispositivos de processamento compreenderem dispositivos de sinalização suscetíveis de transmitir um sinal para a máquina de tingir para ajustar o sistema administrador de colorante para que seja restaurado dentro da faixa aceitável.

9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelos dispositivos de sinalização transmitirem automaticamente o sinal para a máquina de tingir quando o valor de erro está fora da faixa aceitável.

10. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelos dispositivos de processamento compreenderem um primeiro dispositivo de processamento, e um segundo dispositivo de processamento.

11. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo segundo dispositivo processador ficar remoto a máquina de tingir.

12. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela máquina de tingir ser uma máquina de tingir em loja.

13. MÉTODO PARA DETECTAR ERROS DE PESO DE COLORANTE LÍQUIDO ADMINISTRADO EM UM SISTEMA (20), conforme definido na reivindicação 1, caracterizado por compreender as etapas de: administrar diretamente uma quantidade predeterminada pelo menos um colorante líquido (34) a partir do sistema administrador de colorante (30), a quantidade predeterminada sendo apropriada para realização da composição de revestimento tingida, em um tipo e volume predeterminados da tinta base para pintar (46); pesar o recipiente (44) para determinar um peso administrado efetivo de cada colorante individual e/ou um peso administrado total efetivo; e analisar estatisticamente o peso administrado efetivo de cada colorante individual e/ou um peso administrado total efetivo utilizando o software que emprega análise de regressão, de modo a calcular um valor de erro de administrador de peso de colorante para cada sistema administrador de colorante, desse modo habilitando qualquer sistema administrador de colorante causador de problema a ser identificado.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por existir uma relação definida entre a quantidade de colorante administrada e uma entrada de atuador dada, e a relação definida ser corrigível para compensar o valor de erro de administrador de peso de colorante para qualquer sistema administrador de colorante causador de problema.

15. MÉTODO, de acordo com uma das reivindicações 13 ou 14, caracterizado pela composição de revestimento tingida incluir mais de um colorante, cada colorante ser administrado de forma substancialmente simultânea, e o recipiente ser pesado para determinar o peso administrado total efetivo.

16. MÉTODO, de acordo com uma das reivindicações 13 ou 14, caracterizado pela composição de revestimento tingida incluir mais do que um colorante, cada colorante ser administrado sequencialmente, e o recipiente ser pesado para determinar o peso administrado efetivo de cada colorante e/ou o peso administrado total efetivo.