ES2870298T3 - Un sistema para aplicar un material de enmascaramiento a un sustrato - Google Patents

Un sistema para aplicar un material de enmascaramiento a un sustrato Download PDF

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Abstract

Un sistema para aplicar pintura a un sustrato utilizando un material (110) de enmascaramiento, el sistema comprende: - una unidad (102) de pulverización móvil con respecto al sustrato y definida al menos en parte por: - un alimentador (108) fuente para suministrar una cantidad de material de enmascaramiento al sustrato; - un depósito (112) de residuos para recibir el material de enmascaramiento cuando se retira del sustrato; y - una boquilla (106) de pulverización; el sistema comprende, además: - un controlador (116) configurado para controlar el movimiento de la unidad (102) de pulverización con respecto al sustrato y la velocidad de suministro del material de enmascaramiento desde el alimentador fuente, de modo que la velocidad de movimiento de la unidad (102) de pulverización con respecto a el sustrato es sustancialmente igual a la velocidad de suministro del material de enmascaramiento desde el alimentador fuente.

Description

DESCRIPCIÓN
Un sistema para aplicar un material de enmascaramiento a un sustrato
Campo
La presente invención se refiere a un sistema para aplicar un material de enmascaramiento a un sustrato, en particular, pero no exclusivamente, para una aplicación basada en pintura o impresión.
Antecedentes
Muchos objetos cotidianos, como paneles de carrocería de automóviles, electrodomésticos y juguetes para niños, se pintan o imprimen mediante un sistema de pulverización. Un sistema típico basado en pulverización comprende una boquilla que coopera con un depósito que contiene un medio de pintura. Se utiliza una bomba para impulsar el medio de pintura desde el depósito a lo largo de un conducto hasta la boquilla donde se aplica la pintura al sustrato. En la mayoría de los sistemas de impresión por pulverización modernos, la posición de la boquilla se controla con precisión mediante un sistema de control basado en ordenador. La posición de la boquilla se puede ajustar a través de las coordenadas x, y, z y normalmente tiene una precisión dentro de una tolerancia muy ajustada.
El medio de pintura en el depósito se configura de acuerdo con la aplicación. En una aplicación donde se requiere un borde liso, la configuración espacial del medio de pintura es tal que el acabado es homogéneo. Esto es ventajoso en la mayoría de las aplicaciones, pero la calidad del acabado puede verse algo disminuida cuando se requiere un acabado de borde afilado. Para producir un acabado de borde tan afilado, es común que se aplique cinta de máscara al sustrato. A continuación, se pinta el sustrato junto con la cinta de la máscara. Cuando se retira la cinta de la máscara, queda un acabado de borde afilado en el sustrato. Este proceso simple se ha utilizado durante muchos años, pero tiene ciertos inconvenientes que incluyen: uso excesivo de pintura, contaminación de la cinta de la mascarilla por pintura, preocupaciones ambientales, daño potencial al acabado de la pintura cuando se quita la cinta de la mascarilla y coste de suministrar la cinta de la mascarilla junta con la mano de obra necesaria para aplicar la mascarilla y retirarla después de pintar. En particular, como la cinta de mascarilla usada está contaminada con pintura, no se puede reutilizar y debe desecharse en un vertedero general debido a la contaminación de la pintura. La cinta de mascarilla usada no se puede reciclar.
El documento US2005/136191 divulga la disposición de una máscara entre un cabezal de pulverización para pulverizar un material de revestimiento y el sustrato y que se desplaza con el cabezal de pulverización durante el proceso de revestimiento. Se toman las medidas necesarias para evitar la contaminación de la máscara durante el proceso de recubrimiento. La máscara puede incluir dos elementos alargados que definen una ranura de revestimiento, y se puede guiar una hoja de papel sobre los elementos alargados para limpiarlos durante el revestimiento. Alternativamente, la máscara puede incluir dos discos giratorios, que definen la ranura de revestimiento, y el exceso de material de revestimiento puede eliminarse girando los discos.
La presente invención busca abordar los problemas antes mencionados.
Resumen
De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un sistema para aplicar un material de enmascaramiento a un sustrato, el sistema comprende:
° una unidad de pulverización móvil con respecto al sustrato y definida al menos en parte por:
° un alimentador fuente para suministrar una cantidad de material de enmascaramiento al sustrato;
° un depósito de residuos para recibir el material de enmascaramiento cuando se retira del sustrato; y
° una boquilla rociadora;
el sistema comprende, además:
° un controlador configurado para controlar el movimiento de la unidad de pulverización en relación con el sustrato y la velocidad de suministro del material de enmascaramiento desde el alimentador fuente, de modo que la velocidad de movimiento de la unidad de pulverización en relación con el sustrato es sustancialmente igual a la velocidad de suministro del material de enmascaramiento desde el alimentador fuente.
El sistema descrito elimina la necesidad de la preparación manual de un sustrato antes de pintar, ahorrando así un tiempo y un gasto considerable. Además, la contaminación ambiental local se reduce ya que el material de enmascaramiento se envía directamente a un depósito de residuos durante el proceso de pintura y posteriormente se desecha al final de la operación de impresión. El daño a la pintura también se minimiza ya que el material de enmascaramiento se elimina del sustrato durante la operación de impresión antes de que la pintura esté seca. Una vez que se instala un rollo de material de enmascaramiento en el alimentador fuente, la operación de enmascaramiento se automatiza hasta el momento en que se agota el rollo de material de enmascaramiento. En ese momento, el usuario simplemente tiene que desechar el material de enmascaramiento en el depósito de desechos e instalar un nuevo rollo de material de enmascaramiento. Esta configuración permite que el sistema de enmascaramiento se utilice para múltiples operaciones de impresión entre la instalación de nuevos rollos de material de enmascaramiento.
El alimentador fuente, el depósito de desechos y la boquilla definen una unidad de pulverización que se puede mover como una sola unidad.
Ventajosamente, el movimiento del alimentador fuente, el depósito de residuos y el rodillo como una sola unidad permite una fácil alineación del material de enmascaramiento con la boquilla durante la operación de pintado.
El alimentador fuente puede tener la forma de un rodillo. El depósito de residuos puede tener forma de rodillo.
El uso de un rodillo para el alimentador fuente y el depósito de residuos asegura que la velocidad a la que el material de enmascaramiento sale del alimentador fuente es igual a la velocidad a que el material de enmascaramiento llega al depósito de residuos. El riesgo de falla mecánica del alimentador fuente o del depósito de desechos se minimiza debido a la simple construcción mecánica de los mismos.
El sistema puede comprender además una guía para guiar el material de enmascaramiento entre el alimentador fuente y el depósito de desechos.
El uso de una guía asegura que el material de enmascaramiento se aplique al sustrato de la manera deseada sin retorcerse ni arrugarse.
La guía puede tener la forma de un par de rodillos entre los que pasa el material de enmascaramiento.
El material de enmascaramiento puede ser un material a base de papel o plástico.
La velocidad de movimiento de la boquilla con respecto al sustrato es igual a la velocidad de suministro del material de enmascaramiento al sustrato.
El sistema puede comprender además una guía para facilitar la entrega del material de enmascaramiento al sustrato. La provisión de una guía asegura ventajosamente que el material de enmascaramiento se aplique al sustrato de la manera deseada sin retorcerse ni arrugarse.
La guía puede comprender un par de rodillos separados para entrar en contacto con cualquier lado del material de enmascaramiento.
El par de rodillos puede ser accionado por un motor.
El uso de un motor para impulsar los rodillos permite que el sistema empuje el material de enmascaramiento contra el sustrato deformando así el material de enmascaramiento y enmascarando más eficientemente la superficie y evitando que el medio de pintura se meta debajo del material de enmascaramiento. En combinación con las propiedades de resorte del material de enmascaramiento, el motor prevé que las imprecisiones geométricas puedan ser anuladas presionando el material de enmascaramiento contra el sustrato por el motor.
El sistema puede comprender además medios de ajuste angular para modificar el ángulo del alimentador fuente con respecto al sustrato.
El uso de medios de ajuste angular proporciona que el material de enmascaramiento se pueda aplicar al sustrato en cualquier orientación con respecto a la trayectoria de la boquilla.
Los medios de ajuste angular pueden configurarse para ajustar el ángulo del material de enmascaramiento de modo que el material de enmascaramiento siempre se aplique al sustrato a lo largo de la dirección de desplazamiento de la boquilla.
Para enmascarar el sustrato durante el pintado en una dirección curva, los medios de ajuste angular pueden configurarse de modo que el material de enmascaramiento se aplique siempre al sustrato en la dirección de desplazamiento de la boquilla. Esto también proporciona el beneficio adicional de un acabado de pintura de mayor calidad en las regiones del sustrato donde la boquilla sigue una trayectoria curva.
Los medios de ajuste angular pueden comprender un motor.
El uso de un motor permite que los medios de ajuste angular respondan rápidamente y en cooperación con una variación en la dirección de desplazamiento de la boquilla.
Figuras
La invención se describirá ahora mediante referencia a las siguientes figuras.
La Figura 1 ilustra un método de la técnica anterior para pintar por pulverización un sustrato;
La figura 2 ilustra un sistema para aplicar un material de enmascaramiento a un sustrato de acuerdo con la invención; La figura 3 ilustra un sistema para aplicar un material de enmascaramiento a un sustrato de acuerdo con una variante que no forma parte de la invención reivindicada;
La figura 4 ilustra una variación del sistema de la figura 3 que comprende un motor de ajuste de ángulo para permitir que el sistema se utilice con superficies curvas;
La figura 5 ilustra otra variación del sistema de la figura 3 que no pone el material de enmascaramiento en contacto con el sustrato;
La figura 6 ilustra otra variación del sistema de la figura 3 que está dispuesto a cada lado de la boquilla, esta variación no forma parte de la invención reivindicada.
Descripción
En la Figura 1 se ilustra un sistema 10 de pulverización de pintura de la técnica anterior. Se dispone una boquilla 12 de manera que esté separada del sustrato 14 que se va a pintar. El material 16 de enmascaramiento se aplica al sustrato 14 de manera que cuando se aplica pintura es posible un acabado de borde afilado. El material 16 de enmascaramiento se retira del sustrato una vez completado el proceso de pintado. El material 16 de enmascaramiento se desecha en un vertedero general debido a que está contaminado con pintura evitando así el reciclaje.
Un aspecto de la invención 100 se ilustra en la figura 2. Una unidad 102 de pulverización está dispuesta de manera que esté separada del sustrato 104 que se va a pintar. La unidad de pulverización comprende una boquilla 106, un alimentador 108 fuente para suministrar un material 110 de enmascaramiento, un depósito 112 de desechos para recibir el material 110 de enmascaramiento usado y una guía 114 para guiar el material 110 de enmascaramiento entre el alimentador fuente y el depósito 112 de desechos.
El alimentador 108 fuente y el depósito 112 de residuos se muestran como rodillos en la realización ilustrada en la figura 2. El material 110 de enmascaramiento se alimenta desde el alimentador 108 fuente y se aplica al sustrato inmediatamente antes de pintar. Después de pintar, el material 110 de enmascaramiento se retira del sustrato 104 y se almacena en o sobre el depósito 112 de desechos. Uno, o ambos, del alimentador 108 fuente y del depósito 112 de desechos son accionados por motores.
La unidad 102 de pulverización está controlada por un controlador 116 que se puede operar para controlar el movimiento lineal de la unidad 102 de pulverización y la transferencia del material 110 de enmascaramiento desde el alimentador 108 fuente hasta el depósito 112 de residuos. Para facilitar el funcionamiento eficaz de la unidad 102 de pulverización, el controlador 116 está configurado de manera que la velocidad de transferencia V1 del material 110 de enmascaramiento desde el alimentador 108 fuente hasta el depósito 112 de residuos es igual a la velocidad de movimiento V2 de la unidad 102 de pulverización con respecto al sustrato 104. Como uno o ambos rodillos 108 de alimentación y depósito 112 de residuos son controlables por motor, la velocidad de los motores se puede controlar según sea apropiado.
Otro sistema 200 de pulverización de pintura que no forma parte de la invención reivindicada se ilustra en la figura 3. Una unidad 202 de pulverización comprende una boquilla 203, un rodillo 204 alrededor del cual se coloca un bucle continuo de material 206 de enmascaramiento. El material 206 de enmascaramiento se tensa mediante una o más guías 208. Se proporciona una caja 210 de limpieza en contacto con el material 206 de enmascaramiento. La caja 210 de limpieza comprende una escobilla 212 para limpiar el medio de pintura del material 206 de enmascaramiento. El medio de pintura se recoge en un depósito 214 que es parte de la caja 210 de limpieza o externo a la caja 210 de limpieza. El depósito 216 comprende un drenaje 220 para permitir que se drene el material de pintura dentro del depósito 214. El drenaje 220 comprende una válvula 222 que tiene una posición abierta en la que el material de pintura no puede eliminarse y drenarse del depósito 214 y una posición abierta en la que el material de pintura puede drenarse del depósito 214 a través del drenaje 220.
Para tensar el bucle continuo de material de enmascaramiento, se puede proporcionar un segundo rodillo (no mostrado) en línea con el primer rodillo 204. Tanto el primer rodillo 204 como el segundo rodillo, si están presentes, están desfasados de la boquilla 206.
La unidad 202 de pulverización está controlada por un controlador 216 que se puede operar para controlar el movimiento de la unidad 202 de pulverización con respecto al sustrato 218 y el movimiento del bucle continuo de material 206 de enmascaramiento alrededor de una trayectoria en bucle. Para facilitar el funcionamiento eficaz de la unidad 202 de pulverización, el controlador está configurado de manera que la velocidad de movimiento V1 del material 206 de enmascaramiento alrededor de la trayectoria sea igual al movimiento lineal V2 de la unidad 202 de pulverización.
En uso, el bucle continuo de material 206 de enmascaramiento se coloca contra o cerca de un sustrato 218 a pintar. A medida que la unidad 202 de pulverización se mueve con relación al sustrato 218, el material 206 de enmascaramiento se mueve alrededor de una trayectoria predeterminada. El material de enmascaramiento evita que el medio de pintura se aplique a ciertas áreas del sustrato 218.
La figura 4 ilustra una unidad 202 de pulverización que comprende además un motor de ajuste 224 de ángulo. El motor de ajuste 224 de ángulo permite la rotación axial alrededor de un eje y de manera que el ángulo del primer rodillo 204 se puede ajustar. En una realización, el ángulo del primer rodillo 204 es controlado por el controlador 216 de modo que el motor de ajuste 224 de ángulo recibe instrucciones de ajustar el ángulo del primer rodillo 204 de acuerdo con un cambio de dirección de desplazamiento de la boquilla 203.
La figura 5 ilustra una unidad 202 de pulverización que está configurada de manera que el material 206 de enmascaramiento no está en contacto con el sustrato 218 durante el uso. En este ejemplo, el material 206 de enmascaramiento está desplazado una distancia x del sustrato 218. El primer rodillo 204 es ajustable de manera que la distancia del primer rodillo 204 con respecto al sustrato 218 es ajustable en altura.
La figura 6 ilustra una unidad 202 de pulverización que permite aplicar dos bucles continuos de material 206 de enmascaramiento contra o cerca del sustrato 218. Esto se puede lograr mediante un diseño de rodillo que puede acomodar dos bucles de material 206 de enmascaramiento, o mediante la provisión de dos juegos de rodillos con cada juego de rodillos acomodando bucles respectivos de material 206 de enmascaramiento. Cada bucle continuo de material 206 de enmascaramiento se suministra al sustrato 218 de manera que la boquilla 203 se coloca entre los dos bucles continuos de material 206 de enmascaramiento en lados opuestos de la boquilla 203.
La descripción antes mencionada está destinada a describir una realización de la invención y se ofrece únicamente a modo de ejemplo.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema para aplicar pintura a un sustrato utilizando un material (110) de enmascaramiento, el sistema comprende:
° una unidad (102) de pulverización móvil con respecto al sustrato y definida al menos en parte por:
° un alimentador (108) fuente para suministrar una cantidad de material de enmascaramiento al sustrato;
° un depósito (112) de residuos para recibir el material de enmascaramiento cuando se retira del sustrato; y ° una boquilla (106) de pulverización;
el sistema comprende, además:
° un controlador (116) configurado para controlar el movimiento de la unidad (102) de pulverización con respecto al sustrato y la velocidad de suministro del material de enmascaramiento desde el alimentador fuente, de modo que la velocidad de movimiento de la unidad (102) de pulverización con respecto a el sustrato es sustancialmente igual a la velocidad de suministro del material de enmascaramiento desde el alimentador fuente.
2. Un sistema para aplicar pintura de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el alimentador (108) fuente comprende un rodillo.
3. Un sistema para aplicar de pintura de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el depósito (112) de residuos comprende un rodillo.
4. Un sistema para aplicar pintura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una guía (114) para facilitar la transferencia del material de enmascaramiento desde el alimentador (108) fuente al depósito (112) de residuos.
5. Un sistema para aplicar pintura de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la guía (114) comprende un par de rodillos espaciados para entrar en contacto con cualquier lado del material (110) de enmascaramiento.
6. Un sistema para aplicar pintura de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el par de rodillos está empujado en una posición acoplada para hacer contacto con el material (110) de enmascaramiento y se puede mover fuera de la posición acoplada para facilitar la carga del material de enmascaramiento.
7. Un sistema para aplicar pintura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que la guía comprende al menos dos pares de rodillos (114), en el que un primer par de rodillos está dispuesto entre el alimentador fuente y la boquilla y un segundo par de rodillos están dispuestos entre la boquilla y el depósito de residuos.
8. Un sistema para aplicar pintura de acuerdo con la reivindicación 7, en el que al menos un rodillo del par de rodillos es accionado por un motor.
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