JP2015529546A - コーティング組成物の自動化された生成、塗布および評価のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

コーティング組成物を生成し、塗布し、および評価するためのシステムおよび方法が開示されている。コーティング組成物に含まれる成分の量は、コーティング組成物がさまざまな基材に塗布されるときに処理パラメータとともに監視され得る。いくつかの実施形態において、生成される試料コーティングの特性を目標または基準コーティングの特性と比較して、それらが十分に一致しているかどうかを判定する。本発明の一態様はコーティングのための色合わせ方法を提供する。

Description

発明の分野
本発明は、コーティング組成物（ｃｏａｔｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）を生成し、塗布することをその配合物（ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）および適用パラメータ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を監視しながら行い、その結果得られるコーティングおよび監視データを、目標または基準コーティング（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｃｏａｔｉｎｇ）と比較して評価するための自動化されたシステムおよび方法に関する。

発明の背景
従来の色合わせ作業は、非常に労働集約的な作業である。技術者は、典型的には、配合物（ｆｏｒｍｕｌａ）のそれぞれの成分（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を選択して秤の上の容器内に手作業で注ぎ込むことによってコーティング配合物（ｃｏａｔｉｎｇ ｆｏｒｍｕｌａ）の重さを手で量り（ｈａｎｄ−ｗｅｉｇｈ）、また薄め液（ｒｅｄｕｃｅｒ）を選択し、測定スティック（ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｓｔｉｃｋ）を使用して薄め液を成分容器（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）内に手作業で注ぎ込むことによって配合物を薄める。次いで、技術者は、コーティング組成物を混合して、パネル上に塗布する。それぞれのパネルは、配合物を手作業で調整する経験豊かなカラリストによって視覚的に評定される。次いで、この過程は技術者に戻され、色の合いがカラリストによって許容可能であるとみなされるまで重さを量り直し、噴霧し、調整する。この過程は、間違いを起こしやすく、不効率である傾向を有し、その結果、低品質の色合わせが生じ得る。

発明の要旨
本発明の一態様はコーティングのための色合わせ方法を提供し、この方法はコーティング組成物のための目標配合物を、目標配合物に含まれるべきコーティング組成物の成分の種類および目標量を含めて、提供することと、コーティング組成物の成分を容器内に自動的に分注し、容器内に分注されたコーティング組成物の成分のそれぞれの量を測定することと、成分のそれぞれの測定量を成分のそれぞれの目標量と比較することと、コーティング組成物を基材に塗布し、コーティング組成物を硬化させて試料コーティングを形成することと、試料コーティングの特性を目標コーティング配合物から生成された目標コーティングの特性と比較することと、試料コーティングと目標コーティングの特性の差と、成分のそれぞれの測定量と成分のそれぞれの目標量との比較結果との相関を求めることとを含む。

本発明の別の態様は自動色合わせシステムを提供し、このシステムはコーティング組成物の成分を収容する少なくとも１つの自動コーティング成分ディスペンサーと、コーティング組成物の成分を受け入れるための少なくとも１つの成分ディスペンサーに隣接する位置に配置可能な容器と、容器内に分注された成分のそれぞれの量を測定する成分センサーと、コーティング組成物の成分と溶媒とを混合するためのミキサーと、混合されたコーティング組成物に圧力を印加してそれにより容器から塗布装置にコーティング組成物を分注する構造および配置構成を有する自動加圧ステーションと、成分が容器内に分注されて測定された後に容器をミキサーに運搬し、容器をミキサーから自動加圧ステーションに運搬する構造および配置構成を有するロボットアームとを備える。

コーティング組成物のための目標配合物を、目標配合物に含まれるべきコーティング組成物の成分の種類および目標量を含めて、提供するようにプログラムされたコンピュータと、コーティング組成物の成分を収容する少なくとも１つの自動化された成分ディスペンサーと、コーティング組成物の成分を受け入れるための少なくとも１つの成分ディスペンサーに隣接する位置に配置可能な容器と、容器内に分注された成分のそれぞれの量を測定する自動化された成分センサーとを備え、コンピュータは、成分のそれぞれの測定量に対応するデータを格納するようにプログラムされる、コーティング組成物分注システム。

図１は、本発明の一実施形態による自動化されたコーティングシステムおよび方法の態様を示す流れ図である。

図２は、本発明の一実施形態による自動化されたコーティングシステムの態様を示す平面図である。

図３は、本発明の一実施形態による自動コーティング組成物分注システムの等角図である。

図４は、本発明の一実施形態による自動化されたコーティングシステムの態様を示す平面図である。

図５は、本発明の一実施形態による自動化されたコーティングシステムで使用するための容器加圧システムの部分的概略側面図である。

発明の実施形態の詳細な説明
本明細書で使用されているように、「色合わせ」という用語は、別のコーティングと比較したコーティングの特性の評価を意味する。特性は、色またはスペクトル特性、外観、および物理的性質を含み得る。色／スペクトル特性は、コーティングの技術分野では公知であり、メタリックカラーおよび真珠光沢色などのソリッドカラーおよびゴニオアパレントカラーを含む。そのような特性は、電磁スペクトルの可視光線範囲内で測定されるか、または分析されることが多いが、いくつかの場合において、赤外線および紫外線などの範囲の電磁スペクトルの他の範囲内で測定されるか、または分析され得る。外観特性の例として、光沢、かすみ、画像の弁別性、斑点形成、透明性、および同様のものが挙げられる。物理的特性の例として、フィルム厚さ、乾燥時間、硬さ、耐摩耗性、接着性、伝導性、密度、分散、柔軟性、および同様のものが挙げられる。本明細書で使用されているように、「目標コーティング」という用語は、本発明により生成されるコーティングと比較して一致すべき少なくとも１つの特性を有するコーティングを意味する。本明細書で使用されているように、「目標配合物」という用語は、一致すべき目標コーティングと特性に関して同一であるかまたは類似している選択されたコーティングに対応するコーティング配合物を意味する。選択されたコーティングおよび対応する目標配合物は、例えば、色分析者が目標コーティングを複数の色票と比較し、目標コーティングと一致するように見える色票のうちの少なくとも１つを選択することによって手作業で、および／または自動的に選択され得る。選択された色票は、色合わせ過程において「目標配合物」となる関連付けられている色配合物を有するものとしてよい。「試料コーティング」という用語は、目標コーティングと比較して評価され得る本発明のシステムまたは方法によって生成されるコーティングを意味する。「成分」という用語は、コーティング組成物を指す場合には、顔料、染料、樹脂、添加剤、触媒、溶媒、または同様のものなどの、コーティング組成物配合物の構成要素または構成成分を意味する。

図１は、本発明の一実施形態による自動化されたコーティングシステムおよび方法の態様を示す流れ図である。これらの工程は、１ 目標コーティング配合物を初期化することと、２ 容器を充填し、コーティング組成物の成分を測定することと、３ 必要ならば成分の量を調整することと、４ 測定された成分量データを格納することと、５ 薄め液を加えることと、６ 成分と薄め液とを混合することと、７ コーティング組成物を加圧することと、８ コーティング組成物を塗布し、硬化させることと、９ 試料コーティングを評価することと、１０ 試料コーティング特性と格納されているコーティング配合物および／または処理データとの相関を求めることと、１１ 合格／不合格分析と、１２ 格納されているコーティング成分量データおよび／または処理データおよび／またはコーティング特性データに対応する印を試料コーティングに付けることと、１３ 格納されている成分量データおよび／または処理データおよび／またはコーティング特性データを格納されているコーティング配合物データベースに追加することとを含む。本発明のシステムおよび方法は、多くの用途での使用に適している。いくつかの好適な用途の例として、自動車の表面再仕上げ、自動車のＯＥＭ、自動車部品および製品、建築用塗料、家庭用電化製品、器具、スポーツおよびレクリエーション用品、航空宇宙産業、ならびに同様のものが挙げられる。いくつかの実施形態において、コーティング組成物は、色彩研究所および同様の施設で使用されるような１つまたは複数のテストパネルに塗布することができる。

本発明のシステムでは、好適な任意のコーティング組成物を使用することができる。例えば、いくつかの好適な溶媒ベースのコーティング組成物として、イソシアネートヒドロキシル、エポキシアミン、無水ヒドロキシル、アクリレート、アクリル／ＣＡＢ、アルキド、アセチルアセトネートケタミン、アクリルラッカー、ビニルブチルアルデヒド、エポキシ／酸、メラミンヒドロキシル、シラン、アクリルウレタン、および同様のものが挙げられる。いくつかの好適な水性組成物として、イソシアネートヒドロキシル、エポキシアミン、アクリルラテックス、メラミンヒドロキシル、ポリウレタン分散液、および同様のものが挙げられる。

図１に示されている第１の工程１において、目標コーティング配合物は、目標色に類似するファイルドロワー内の色を検索し、その色を目標色と目視で比較し、次いで、その目標コーティング配合物をコンピュータファイルに入力することによって初期化され得る。いくつかの実施形態において、反射率検索ツールを使用して、目標色をスキャンし、次いで当業者に公知の標準的なアルゴリズムを使用して同じコーティング化学特性における事前に確立されている配合物の電子データベースを検索し、アルゴリズムによって近い色とみなされる色をリストアップすることができる。次に、操作者は、その近い色を目標色と目視で比較して、最も近い目標コーティング配合物をコンピュータファイルに入力することができる。あるいは、目標色の反射性質を入力することができ、当業者に公知のアルゴリズムで色合わせの出発点となる成分の新規配合物を試すことができる。

図１に示されている次の工程２において、容器が少なくとも１つの分注ステーションに送達され、そこで、選択されたコーティング組成物配合物の成分が容器内に入れられる。この段階で、容器に加えられるそれぞれの成分の量が、好適な任意の手段によって測定される。例えば、それぞれの成分の重量は、秤で測定され得る。それぞれの構成成分が、目標量に可能な限り近くなるように分注される。しかし、ディスペンサーは、１００パーセント正確な分注を行うことができないので、実際の分注重量を記録して混合されている色の真の組成物を提供する。例えば、成分の１００．２ｇの分注が要求される場合、実際の分注量は、実際には１００．３ｇであり得る。これは、コーティング組成物の粘性、さらにはディスペンサーによるある程度の不正確さによるものと思われる。したがって、近いが、必ずしも正確でない分注が結果として行われることになる。目標重量と注ぎ込まれたときの重量は両方とも格納されてよく、実際の注ぎ込まれたときの重量が、色の真の表示として利用される。

図１に示されている次の工程３において、個別の成分の測定された値に基づき、システムは配合物の調整を、例えば、成分のうちの少なくとも１つの成分の量がその他の成分に関して目標配合物のレベルより低いと判定された場合にその成分の追加量を加えることによって、適宜行うことができる。

図１に示されている次の工程４において、それぞれの成分の測定量は、薄め液の測定量とともに、コンピュータまたは他のデータ記憶装置デバイスもしくはシステムに格納され得る。

コーティング組成物の成分が分注され、測定され、その量が格納された後、図１に示されている工程５において薄め液を適宜容器に加えることができる。水およびコーティング分野の当業者に公知である有機溶媒を含む、好適な任意の薄め液を使用することができる。加えられる薄め液の量は、例えば、秤または容積計量装置によって測定され得る。薄め液の測定量も、測定成分量データとともに格納され得る。

図１に示されている次の工程６において、コーティング組成物のさまざまな成分および薄め液が、例えば、以下でさらに十分に説明されるように、自動化された混合システムを使用して混合される。

コーティング組成物が混合された後、容器は、以下でさらに十分に説明されるように、システムに運搬され、そこでコーティング組成物が自動的に加圧される（７）。

加圧された後、コーティング組成物は、工程８でさまざまな種類の基材に塗布されて硬化され、以下でさらに十分に説明されるように、コーティングされた物品または試料コーティングを形成することができる。

図１に示されている次の工程９において、結果として得られる試料コーティングが、目視および／または自動化された検出器によって評価される。手作業による評価技術の例として、本発明のプロセスにより目標コーティングと試料コーティング生成物とを隣り合わせで並べておよび／または重ねて比較する技術が挙げられる。これらの評価は、シミュレートされた日光、水平光（ｈｏｒｉｚｏｎ ｌｉｇｈｔ）、蛍光、紫外線光、および色の深みに対する強いシミュレートされた日光スポットライトを含む、標準的な観察条件の下で実行され得る。いくつかの実施形態において、評定は、評定者が指定された条件の下で色を判断することができるように周辺光浸透のない条件の下で実行される。自動化された評価技術は、例えば、試料コーティング色と比較したときの目標コーティング色のスペクトルおよび外観分析を含む。スペクトル曲線または画像は、さまざまな視野角およびさまざまな光源から、色空間における２つのパネルの相対的近接度を示す数字で表した許容値とともに、生成され得る。目標コーティング色への距離または近さの指示を与えることに加えて、システムは、色合わせを得る試みにおいて追加、除去、または変更の対象となる成分の種類および量を示すためにさらに使用され得る。

図１の工程１０に示されているように、試料コーティングが評価された後、それらの特性が格納され得、目標コーティング配合物を含むすでに格納されているデータ、それぞれの成分の各量を含む実際の測定されたコーティング配合物、ならびに圧力レベル、送達速度、基材の種類、噴霧パターンの重なり、コーティング層の数、コーティング組成物の数、フラッシュおよび硬化時間、などのような適用パラメータとの相関が求められ得る。

図１に示されている合格／不合格工程１１において、上で説明されている手作業のおよび／または自動化されたプロセスによって測定されるかまたは他の何らかの形で分析されるような、試料コーティングの選択された特性が、目標コーティングの特性と比較され、これにより許容可能な一致があるかどうかを判定することができる。試料コーティングが合格の場合、このプロセスは、以下で説明されている工程１２および１３に進むことができる。試料コーティングが不合格の場合、このプロセスは、図１に示されている工程２などの前の方の工程のうちの少なくとも１つに戻り、そこで、より近い一致を得るために調整が手作業で、または自動的に行われ得る。例えば、工程２において、新しい容器に、コーティング組成物成分の測定量を充填することができ、このプロセスは、再び、図１に示されているように進行することができる。

図１に示されている次の工程１２において、例えば、英数字記号、バーコード、クイックレスポンスコード、または任意の他の種類の印を、試料コーティングを含むパネルに付けることによって、試料コーティングに印を付けることができる。例えば、パネルの後部分または前部分に直接マークを付けるか、またはそこにラベルを貼り付けることができる。この印は、成分量データ、処理データ、色／スペクトルデータを含むコーティング特性データ、外観データおよび／または物理的性質データ、合格／不合格データ、ならびに／あるいは試料コーティングの特性と目標コーティングの特性の一致の近さに対応するデータなどのデータを含むことができる。

図１に示されている最後の工程１３において、上で説明されているさまざまな種類のデータが、格納されているコーティング配合物を含むデータベースなどのデータベースに追加され得る。この工程、および図１に示されている他の工程は、連続的に示されているが、これらの工程は、好適な任意の順序で実行することができ、並列にならびに連続的に実行することができることが理解されるべきである。

図２は、本発明の一実施形態による自動コーティングシステム１５を示している。自動コーティングシステム１５は、自動コーティング分注システム２０ならびに自動コーティング組成物混合および加圧システム３０を備える。

図３に詳しく示されているように、自動コーティング分注システム２０は、コーティング組成物の成分が格納されコーティングノズル２３を通して分注される複数のコーティング成分ディスペンサー２２を備える。コーティング成分ディスペンサー２２に隣接するコンベヤー２４はシャトル２６を搬送し、シャトル２６は容器２８を支持しており、容器２８の中にコーティング成分がディスペンサー２２のうちの少なくとも１つから分注される。シャトル２６は、ディスペンサー２２のうちの１つから分注されるときにそれぞれのコーティング成分の重量を測定するために使用される秤２９を備える。自動分注操作において、シャトル２６はコンベヤー２４に沿って分注ノズル２３の下の配置に移動し、そこで、カップ２８に特定のコーティング成分を充填する。コーティング成分が容器２８内に分注された後、秤２９を使用して成分の重量を測定する。シャトル２６および容器２８がディスペンサー２２のうちの１つまたは複数に運搬され、容器２８が適切なコーティング成分を充填された後、シャトル２６は、薄め液ディスペンサー３５に隣接する図２に示されているような位置に移動する。この段階で、いくつかの実施形態において、容器２８は、所望の種類および量の薄め液を充填され得る。あるいは、薄められたものは、ディスペンサー２２のうちの少なくとも１つによって容器２８内に分注され得る。

図２および４に示されているように、自動コーティング組成物混合および加圧システム３０は、薄め液ディスペンサー３５、ロボットアーム４２を有するロボット４０、およびミキサー５０を備える。混合および加圧システム３０は、容器供給アセンブリ６０、蓋供給アセンブリ７０、ならびに蓋取り付けおよび取り外しアセンブリ８０も備える。混合および加圧システム３０は、蓋処分シュートおよびレセプタクル９０、ならびに容器処分シュートおよびレセプタクル１００も備える。混合および加圧システム３０は、加圧システム１１０をさらに備える。

図２および４に示されているさまざまなコンポーネントおよびアセンブリは、ロボットアーム４２がコーティング組成物容器２８を混合および加圧システム３０のさまざまなステーションに効率よく移動できるように配置構成される。ディスペンサーから分注完了信号が届いた後、分注され測定されたコーティング成分を充填された容器２８が、薄め液ディスペンサー３５に装填されるものとしてよく、そこで、所望の薄め液が容器内に分注される。次いで、ロボット４０は、充填された容器２８を蓋取り付けおよび取り外しアセンブリ８０に移送し、そこで蓋が容器２８に付けられる。ロボット４０は、キャップ付き容器２８をミキサー５０に移送して、成分および薄め液を、例えば１０から６０秒の間の予め定められている時間の間、または同様の時間の間、例えば、３０秒間、混合し得る。次いで、ロボット４０は、充填済み容器２８をミキサー５０から蓋取り付けおよび取り外しアセンブリ８０に移送することができ、そこで、蓋が容器２８から取り外され、蓋処分シュートおよびレセプタクル９０内に分配される。次いで、ロボット４０は、容器２８を自動化された加圧システム１１０に移送することができる。加圧および塗布工程の後、ロボット４０は、使用済みの容器２８を容器処分シュートおよびレセプタクル１００に移送することができる。処分される蓋および容器は、破棄されるか、または洗浄されリサイクルされ得る。

いくつかの実施形態では、コーティング成分および薄め液が混合された後、容器２８は、参照により本明細書に組み込まれている、米国特許出願第１３／１０４，０４３号において開示されているような圧力送達システムに運搬される。圧力送達システムの一実施形態は、図５に概略が示されている。圧力送達システム１１０は、圧力キャニスター１２０を備える。充填されたコーティング組成物容器２８は、支持体基部１４０上に置かれ、次いで、圧力キャニスター１２０の下の位置まで水平方向Ｈに移動される。圧力キャニスター１２０は、垂直方向Ｖに下げられ、支持体基部１４０に対してシールを形成する。次いで、圧力キャニスター１２０は加圧され、コーティング組成物が圧力キャニスター１２０から選択された塗布装置（図示せず）に送達される。所望の量のコーティング組成物が送達された後、圧力キャニスター１２０は、垂直方向Ｖに持ち上げられ、次いで、支持体基部１４０がその初期位置まで水平方向Ｈに移動される。

圧力送達システムは、充填容器２８が支持体基部１４０上に置かれる初期ステージ位置を有する。次いで、支持体基部１４０は、容器２８が持ち上げられた圧力キャニスター１２０の下に配置されている位置まで水平方向Ｈに移動される。次いで、圧力キャニスター１２０は、圧力キャニスター１２０が支持体基部１４０と接触する位置まで下げられる。

圧力キャニスター１２０が図５に示されているように位置決めされたときに、加圧ガスＰが圧力管路１２８を通して圧力キャニスター１２０内に導入され、容器２８内のコーティング組成物は、強制的に上方へとステム１２５に通され、また送達管路１２６に通されて、所望の塗布装置（図示せず）へのコーティング組成物Ｃの流れを提供する。

図５にさらに示されているように、洗浄用固定具１５０が支持体基部１４０の、容器２８が支持される場所と異なる水平位置に設置される。洗浄用固定具１５０は、システムが洗浄位置にあるときに圧力キャニスター１２０のステム１２５を受け入れる構造および配置構成を有する中空洗浄室を備える。

サイクル中の好適な任意のときに、好ましくは支持体基部１４０が初期位置に配置されたときに、消費済みコーティング組成物容器２８を支持体基部１４０から取り外し、別の充填済み容器２８と交換することができる。このようにして、容器２８は、洗浄操作の間に取り外しおよび交換し、システムがさまざまな種類のコーティング組成物を送達できる速度を高めることができる。そのような取り外しおよび交換は、いくつかの実施形態において、自動的に行われ得る。例えば、図２および４に示されているようなロボットアーム４２を使用して、支持体基部１４０から消費済みコーティング組成物容器２８を取り出し、および／または支持体基部１４０上に充填済み容器２８を置くことができる。実質的に平坦な支持体基部１４０の使用は、コーティング組成物容器２８の効率的な留置および取り外しを円滑にするが、それは容器２８が側壁を有する圧力キャニスター内への容器の垂直下方の留置を伴うより複雑な移動ではなく水平面内の比較的単純な移動によって支持体基部１４０上に置かれ得るからである。例えば、ロボットアーム４２は、実質的に水平な平面内で回転させ、および／または平行移動させることができ、これにより垂直移動をほとんど、または全く必要とすることなく容器２８を支持体基部１４０上に置くことができる。

いくつかの実施形態では、コーティング組成物は、例えば、参照により本明細書に組み込まれている、米国特許出願第１３／３２７，９０３号において開示されているようなキャリアシステムを使用して、パネルに塗布され、硬化され、評価され得る。このプロセスの工程は、少なくとも１つのパネルをキャリア上に設置することと、コーティング組成物をパネル（複数可）に塗布することと、キャリアおよびパネル（複数可）を硬化配置に運搬することと、コーティング組成物を硬化させることと、キャリアおよびパネル（複数可）を硬化位置から運搬することと、パネル（複数可）をキャリアから取り外すこととを含むことができる。取り外し工程の前または後に、硬化されたコーティングの特性が手作業で、または自動で評価され得る。

パネルがキャリア上に設置された後、上で説明されているような少なくとも１つのコーティング組成物がパネルに塗布され得る。コーティング組成物は、噴霧、ローラー塗り、刷毛塗り、ブレードコーティング、スピンコーティング、および同様のものなどの好適な任意の方法によって塗布することができる。同じまたは異なるコーティング組成物を、複数のパネルのそれぞれに塗布することができる。さらに、それぞれの個別のパネルに対して、単一のコーティング組成物または複数のコーティング組成物を塗布することもできる。

コーティング組成物（複数可）が塗布された後、キャリアおよびパネルは、フラッシュ配置および／または硬化配置へ運搬することができる。コーティングされたパネルが貼られているキャリアは、噴霧器または他の塗布領域から、例えば、キャリアを掴んで、摺動機構または他の支持構造物にそれを移動させるロボットアームを利用するシャトルシステムによって出すことができる。キャリア全体が、キャリアが硬化領域に移動する前の指定されたフラッシュ時間の間、支持構造物上に留まるものとしてよい。

硬化操作の後に、キャリアおよびパネルは、取り外され、評価され得る。例えば、上で説明されているような手作業の、または自動化された測定が行われ得る。いくつかの実施形態において、品質管理の測定は、塗装されたパネル表面を選択された配向および測定マップにおいて分光光度計に曝す３軸装置により行うことができる。例えば、異なる配向で複数回の測定を実行することができる。好適な種類の分光光度計として、球ベースの分光光度計、多角度分光光度計、単一角度分光光度計、およびゴニオ分光光度計が挙げられる。パネルを評価するための他の種類の装置として、電子顕微鏡、フラットベッドスキャナー、スチルフィルムカメラ、光学カメラ、デジタルカメラ、Ｘ線カメラ、赤外線カメラ、アナログビデオカメラ、デジタルビデオカメラ、光沢計、フィルムビルドゲージ（ｆｉｌｍ ｂｕｉｌｄ ｇａｕｇｅ）、および同様のものが挙げられる。

いくつかの実施形態において、測定が完了したときに、ロボットアームが、それぞれのパネルを印ラベル付けシステムに移動させることができ、そこで、パネルは所望の印を付けられることになる。次いで、ラベル付けされたパネルは、例えば、コーティング面を保護するようにラック内にそれらを置くことによって保管され得る。本発明の一実施形態において、特定のパネル、そのコーティング配合物、および関連する反射性もしくは他の特性を追跡し、そのような情報をさまざまな使用のためにデータベースにアップロードするか、または他の何らかの形で格納する自動化されたプロセスが提供され得る。

いくつかの実施形態において、本発明のシステムおよび方法は、以下で説明されているようなさまざまな手順を利用することができる。

コーティング組成物配合物のデータの入力：特定のジョブ識別（ＩＤ）を作成し、特定の配合物ＩＤを作成し、成分および目標重量のリストを作成し、使用者／評定者情報をジョブＩＤに結び付け、ジョブ情報をジョブＩＤに結び付ける。

ジョブの種類：ディスペンサーシステムの数、例えば、１、２、３、４、ジョブ開始の日付／時間スタンプ、塗料システム、ジョブＩＤ、要求された下塗りの塗りの数、必要なパネル数（例えば、１または４）、スペクトルの灰色パネル色の種類、最初の塗りの後に加熱フラッシュが必要かどうか（ｙ／ｎ）およびタイミング、ジョブＩＤに基づき追加される薄め液の量、指定された混合時間、自動化された圧力容器空気圧力レベル、仕上げ塗りが必要かどうか（ｙ／ｎ）、仕上げ塗りプロセス、例えば、塗りの回数、圧力、フラッシュ時間など、下塗りおよび仕上げ塗り作業に対する硬化炉タイミング、パネル移動のそれぞれの段階の間の周囲空気フラッシュ時間、ＱＣ測定プロセス、ジョブＩＤにリンクされたＱＣ測定データ、およびジョブ完了の日付／時間スタンプ。

データ／報告：時間／日当たりのディスペンサー／塗装ライン当たりのジョブ数、生成遅延の原因となるダウンタイムまたはエラー事象、ジョブ当たりの分注時間、分注の開始／停止、パネル移動、塗布、ジョブ完了時間などからのプロセスによる自動化時間、および使用者入力の日付／時間スタンプ。

コーティング塗布：コーティング塗布工程の間、パネルが設置されているキャリアは、塗布器に移送され、噴霧を開始するためにジョブ番号が呼び出され得る（例：塗装種類、パネルの数＝１、塗りの回数＝３、最初の塗りの後のみの加熱フラッシュ、および塗りから次の塗りまでの間に６０秒のフラッシュ）。次いで、塗布器で、コーティング組成物をパネル上に噴霧するか、または他の何らかの方法で塗布することができる。いくつかの実施形態において、下塗りが施された後、パネルキャリアは、追加の塗り（複数可）で噴霧され得るようにフラッシュ硬化のため熱箱に曝され得るか、または硬化のため硬化炉に移動され得、最終的に、仕上げ塗料塗布器に曝され得る。

評価：試料コーティング評価工程において、ロボットまたは他の運搬装置が、パネルまたは少なくとも１つのパネルが設置されているキャリアを品質管理（ＱＣ）アンロードステーションに移送することができる。測定されるべきパネルは、冷却のために６０秒間冷却板上に置かれ得る。アンロードＱＣ領域において、ＱＣ検査ヘッドが固定されてよく、パネルがさまざまな位置に移動してよく、これによりパネルに対して、予め定められている配置での測定を行うことができる。読み出しサイクルが成功したことを保証するためにフィードバックが管理されてよく、成功の場合、測定ジョブは完了したものとしてよい。測定が不成功である場合、パネルはしかるべくラベル付けされ、例えば、不良品スタックに仕分けられ得る。測定が成功した場合、読み取り値がデータベースに追加され得る。

印付け：ＱＣ検査済みパネルは、最終パネルラベルが印刷され、パネルに付けられることになるラベル印刷および貼り付けシステムに送られ得る。検証後に、パネルはラック、カートリッジに装填されるか、または他の何らかの形で保管されるものとしてよい。上記の工程から結果として得られるデータは、コーティング配合物データベースなどの、好適なコンピュータデータベースに転送され得る。

この詳細な説明の目的のために、本発明は、明示的に反対のことが指定されている場合を除き、さまざまな代替的変更形態および工程順序を想定することができると理解されるべきである。さらに、別段の指示のない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用された量を表現するすべての数字は、すべての場合において「約」という用語で修飾されていると理解されるべきである。したがって、反対のことが指示されていない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載されている数値パラメータは近似値であり、本発明によって取得されるべき所望の性質によって変化することがあり得る。少なくとも、また特許請求の範囲の領域に均等論を適用することを制限しようとする試みとしてではなく、それぞれの数値パラメータは、報告される有効数字の数に照らして、また通常の丸め方法を適用することにより少なくとも解釈されるべきである。

本発明の広い範囲を規定している数値範囲およびパラメータが近似値であるにも関わらず、特定の実施例において述べられている数値は、可能な限り正確に報告されている。しかし、数値はどれも、各試験測定において求められた標準偏差から必然的に結果として生じる特定の誤差を本質的に含む。

また、本明細書で引用されている数値範囲はいずれも、そこに組み込まれるすべての部分範囲を含むことを意図されていることが理解されるべきである。例えば、「１から１０」の範囲は、引用されている最小値１と引用されている最大値１０（およびこれらを含む）との間のすべての部分範囲を含むことが意図されている、すなわち、１に等しいかまたは１より大きい最小値および１０に等しいかまたは１０より小さい最大値を有する。

本出願において、特に断りのない限り、単数形の使用は複数形を含み、複数形は単数形を包含する。それに加えて、本出願において、「または」の使用は、「および／または」が特定の場合において明示的に使用されることがあっても、特に断りのない限り、「および／または」を意味する。

当業者であれば、前記の説明で開示されている概念から逸脱することなく本発明に対し改変を加えることができることを容易に理解する。そのような改変は、特許請求の範囲においてその用語により明示的に別のことが記載されていない限り、添付の特許請求の範囲に含まれるものと理解されるべきである。したがって、本明細書で詳しく説明されている特定の実施形態は、例示することのみを目的としており、本発明の範囲を限定せず、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲の全範囲およびそのありとあらゆる均等物に対して与えられるものとする。

Claims (26)

1. コーティングのための色合わせ方法であって、
   コーティング組成物のための目標配合物を、前記目標配合物に含まれるべき前記コーティング組成物の成分の種類および目標量を含めて、提供することと、
   前記コーティング組成物の前記成分を容器内に自動的に分注し、前記容器内に分注された前記コーティング組成物の前記成分のそれぞれの量を測定することと、
   前記成分のそれぞれの前記測定量を前記成分のそれぞれの前記目標量と比較することと、
   前記コーティング組成物を基材に塗布し、前記コーティング組成物を硬化させて試料コーティングを形成することと、
   前記試料コーティングの特性を前記目標コーティング配合物から生成された目標コーティングの特性と比較することと、
   前記試料コーティングと前記目標コーティングの前記特性の差と、前記成分のそれぞれの前記測定量と前記成分のそれぞれの前記目標量との比較結果との相関を求めることとを含む方法。
2. 前記コーティング組成物が前記基材に塗布される前に薄め液を前記コーティング組成物の前記成分に加えることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記薄め液の量を測定することと、前記薄め液の前記測定量を前記薄め液の目標量と比較することとをさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記成分のそれぞれの前記測定量と目標量とを比較する前記工程の後に、前記成分のうちの少なくとも１つの追加量を前記容器に加えることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記試料コーティングの前記特性は、色特性、スペクトル特性、外観特性、物理的性質特性、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記試料および目標コーティングの前記特性は、色特性を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記試料コーティングを、前記試料コーティングおよび目標コーティング特性の前記比較結果に基づき合格または不合格として特徴付けることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記試料コーティングを不合格として特徴付けた後に、
   前記コーティング組成物の前記成分のうちの少なくとも１つの量を調整して調整されたコーティング組成物を提供することによって、前記コーティング組成物のための前記目標配合物を変更する工程と、
   前記調整されたコーティング組成物の前記成分を別の容器内に自動的に分注し、前記別の容器内に分注された前記調整されたコーティング組成物の前記成分のそれぞれの量を測定する工程と、
   前記成分のそれぞれの前記測定量を前記成分のそれぞれの前記変更された目標量と比較する工程と、
   前記調整されたコーティング組成物を基材に塗布し、前記調整されたコーティング組成物を硬化させて調整された試料コーティングを形成する工程と、
   前記調整された試料コーティングの特性を前記調整された目標コーティング配合物から生成された調整された目標コーティングの特性と比較する工程と、
   前記調整された試料コーティングと前記調整された目標コーティングの前記特性の差と、前記調整されたコーティング組成物の前記成分のそれぞれの前記測定量と前記成分のそれぞれの前記目標量との比較結果との相関を求める工程とを実行する、請求項７に記載の方法。
9. 前記成分のそれぞれの前記測定量、前記試料コーティングの前記特性、またはこれらの組み合わせに対応する印を前記試料コーティングに付けることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記コーティング組成物が前記基材に塗布されるか、または硬化されるときに少なくとも１つの処理パラメータを監視することと、
    前記試料コーティングの前記特性と前記目標コーティングの前記特性との間の差と、前記少なくとも１つの監視されている処理パラメータとの相関を求めることとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. それぞれの成分の前記測定量、前記少なくとも１つの監視されている処理パラメータ、前記試料コーティングの前記特性、またはこれらの組み合わせに対応する印を前記試料コーティングに付けることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 自動色合わせシステムであって、
    コーティング組成物の成分を収容する少なくとも１つの自動コーティング成分ディスペンサーと、
    前記コーティング組成物の前記成分を受け入れるための前記少なくとも１つの成分ディスペンサーに隣接する位置に配置可能な容器と、
    前記容器内に分注された前記成分のそれぞれの量を測定するための成分センサーと、
    前記コーティング組成物の前記成分と溶媒とを混合するためのミキサーと、
    前記混合されたコーティング組成物に圧力を印加してそれにより前記容器から塗布装置に前記コーティング組成物を分注する構造および配置構成を有する自動加圧ステーションと、
    前記成分が前記容器内に分注されて測定された後に前記容器を前記ミキサーに運搬し、前記容器を前記ミキサーから前記自動加圧ステーションに運搬する構造および配置構成を有するロボットアームと
    を備える自動色合わせシステム。
13. 前記容器が前記ミキサーに運搬される前に薄め液を前記容器内に分注する構造および配置構成を有する薄め液ディスペンサーをさらに備える、請求項１２に記載の自動色合わせシステム。
14. 前記薄め液ディスペンサーは、前記容器内に分注される前記薄め液の量を測定するためのセンサーを備える、請求項１３に記載の自動色合わせシステム。
15. 前記ロボットアームは、前記薄め液ディスペンサーから前記容器を前記ミキサーに運搬する構造および配置構成を有する、請求項１３に記載の自動色合わせシステム。
16. 前記コーティング組成物の前記成分および薄め液が前記容器内に分注された後に蓋を前記容器に付ける構造および配置構成を有する蓋取り付けステーションをさらに備える、請求項１２に記載の自動色合わせシステム。
17. 前記蓋取り付けステーションは、複数の前記容器に対して複数の前記蓋を供給する蓋供給装置を備える、請求項１６に記載の自動色合わせシステム。
18. 前記塗布装置は、噴霧器を備える、請求項１２に記載の自動色合わせシステム。
19. 前記容器から前記塗布装置に分注されるときに前記コーディング組成物の圧力を記録するようにプログラムされたコンピュータをさらに備える、請求項１２に記載の自動色合わせシステム。
20. コーティング組成物分注システムであって、
    コーティング組成物のための目標配合物を、前記目標配合物に含まれるべき前記コーティング組成物の成分の種類および量を含めて、提供するようにプログラムされたコンピュータと、
    前記コーティング組成物の前記成分を収容する少なくとも１つの自動化された成分ディスペンサーと、
    前記コーティング組成物の前記成分を受け入れるための前記少なくとも１つの成分ディスペンサーに隣接する位置に配置可能な容器と、
    前記容器内に分注された前記成分のそれぞれの量を測定するための自動化された成分センサーとを備え、前記コンピュータは、前記成分のそれぞれの前記測定量に対応するデータを格納するようにプログラムされる、
    コーティング組成物分注システム。
21. 前記容器は、コンベヤーによって前記少なくとも１つの成分ディスペンサーに隣接する位置に配置可能である、請求項２０に記載のコーティング組成物分注システム。
22. 前記成分センサーは、前記成分の重量を測定するための秤を備える、請求項２０に記載のコーティング組成物分注システム。
23. 前記コーティング組成物に対する薄め液を収容する少なくとも１つの薄め液ディスペンサーをさらに備え、前記容器は、前記少なくとも１つの薄め液ディスペンサーに隣接する位置に配置可能である、請求項２０に記載のコーティング組成物分注システム。
24. 前記容器内に分注される前記薄め液の量を決定するための薄め液センサーをさらに備える、請求項２３に記載のコーティング組成物分注システム。
25. 前記コンピュータは、前記目標配合物と前記容器内に分注される前記コーティング組成物の実際の配合物とを比較するようにプログラムされる、請求項２０に記載のコーティング組成物分注システム。
26. 前記システムは、前記目標配合物と前記実際の配合物との前記比較結果に基づき前記コーティング組成物の前記成分のうちの少なくとも１つの追加量を前記容器に加えるように適合される、請求項２５に記載のコーティング組成物分注システム。

Images