Jak grawimetryczne dozowanie farby zapewnia powtarzalną dokładność kolorystyczną na żądanie

Dozowanie farby – w którym kolory bazowe, lakiery i dodatki są automatycznie mieszane w dokładnych ilościach – zrewolucjonizowało zarządzanie kolorem w drukarniach opakowań i etykiet. Zastępując czasochłonne i podatne na błędy ręczne mieszanie, umożliwiło dostęp do precyzyjnych kolorów na żądanie, bez strat.

W poprzednim artykule na blogu wyjaśniliśmy różnice między objętościowymi i grawimetrycznymi metodami dozowania farby oraz dlaczego dozowanie grawimetryczne stało się standardem branżowym w formulacji kolorów specjalnych.

W tym artykule pogłębiamy temat technologii stojącej za dozowaniem grawimetrycznym.

Nowoczesne dozowanie farby to znacznie więcej niż tylko waga i pompa. Opiera się ono na inteligentnym połączeniu sprzętu i oprogramowania, które współpracują ze sobą, aby zapewnić precyzję i powtarzalność. Przyglądamy się kluczowym elementom tych systemów oraz temu, jak pomagają one drukarniom spełniać wymagania właścicieli marek dotyczące spójnej dokładności kolorystycznej na różnych podłożach, jednocześnie wspierając zrównoważony, wydajny i elastyczny przepływ pracy.

Zautomatyzowany proces dozowania farby rozpoczyna się w momencie wybrania receptury koloru w oprogramowaniu do zarządzania farbą. Receptura ta definiuje poszczególne składniki farby oraz ilości wymagane do uzyskania pożądanego koloru. Po uruchomieniu zadania system precyzyjnie koordynuje pracę pomp, zaworów i wagi, dozując każdy składnik sekwencyjnie i zapewniając dodanie właściwej ilości przed przejściem do kolejnego. Takie etapowe dozowanie gwarantuje zarówno dokładność, jak i spójność, a także zapobiega zanieczyszczeniom krzyżowym.

Aby osiągnąć zarówno szybkość, jak i precyzję, każdy składnik jest zazwyczaj dozowany w trzech etapach przepływu:

• Przepływ zgrubny szybko dostarcza większość wymaganej ilości, co pozwala zaoszczędzić czas.
• Przepływ dokładny zmniejsza tempo dozowania w miarę zbliżania się do masy docelowej, poprawiając kontrolę i ograniczając ryzyko przekroczenia.
• Faza kroplowa umożliwia wykonanie końcowych, precyzyjnych korekt, zapewniając, że dozowana ilość jest technicznie jak najbliższa wartości docelowej.

Ta animacja przedstawia proces dozowania dwóch składników w praktyce – począwszy od przepływu zgrubnego, a następnie przechodząc do przepływu dokładnego w celu uzyskania precyzyjnej masy końcowej.

Aby zrozumieć, w jaki sposób etapy te są realizowane automatycznie, warto przyjrzeć się temu, jak system koordynuje swoje komponenty sprzętowe i programowe.

Nowoczesna technologia dozowania farby opiera się na skoordynowanej sekwencji sterowania programowego, sprzętu automatyki oraz precyzyjnych pomiarów, aby zapewnić dokładne i powtarzalne receptury.

Proces rozpoczyna się w momencie wybrania receptury w oprogramowaniu do zarządzania farbą, które przesyła do sterownika ustrukturyzowane, specyficzne dla danej receptury instrukcje dozowania. Sterownikiem tym może być programowalny sterownik logiczny (PLC) lub sterownik czasu rzeczywistego (RTC). Następnie sterownik aktywuje odpowiednie pompy i zawory, aby dostarczyć każdy składnik farby, zarządzając zarówno ścieżkami dozowania przepływu zgrubnego, jak i dokładnego.

Do realizacji tych etapów przepływu system wykorzystuje wielostopniowe zawory dozujące, w których zarówno przepływ zgrubny, jak i dokładny są kontrolowane poprzez regulację otwarcia zaworu – zazwyczaj za pomocą pneumatycznie sterowanych tłoków. Pompy są napędzane pneumatycznie lub elektrycznie, a sterownik dynamicznie dostosowuje prędkość pomp podczas poszczególnych faz dozowania, aby uzyskać wymagany przepływ.

W miarę jak farba trafia do pojemnika, waga o wysokiej rozdzielczości przekazuje do sterownika dane masy w czasie rzeczywistym, umożliwiając regulację prędkości pomp i czasów otwarcia zaworów z dokładnością do milisekund.

Dokładność dozowania farby jest osiągana dzięki ciągłej pętli sprzężenia zwrotnego, która monitoruje i koryguje proces w czasie rzeczywistym. W centrum tej pętli znajduje się waga, która weryfikuje, czy każdy składnik farby jest dozowany zgodnie z określoną recepturą.

Podczas dozowania system nieustannie porównuje zmierzoną masę z masą docelową. Gdy wartość docelowa zostanie osiągnięta w ramach określonej tolerancji – zazwyczaj od 1 g do 0,01 g – system potwierdza wynik i przechodzi do kolejnego składnika. Ten etap weryfikacji zapewnia, że każdy składnik jest dozowany we właściwej proporcji, zgodnie z oryginalną formulacją farby.

W przypadku wykrycia przekroczenia system nie polega na interwencji ręcznej. Zamiast tego automatycznie inicjuje proces korekty. Na podstawie zmierzonego odchylenia oprogramowanie dozujące ponownie oblicza wymagane korekty i kompensuje je poprzez dodanie kontrolowanych ilości odpowiednich składników farby. Dzięki takiemu, obliczonemu i spójnemu dostosowaniu receptury system przywraca mieszaninę do zgodności ze specyfikacją i utrzymuje dokładność kolorystyczną. Ten automatyczny mechanizm sprzężenia zwrotnego i korekty jest kluczowy dla uzyskania niezawodnych i powtarzalnych rezultatów.

W GSE nowoczesna technologia dozowania farby odgrywa kluczową rolę w szybkim, dokładnym i powtarzalnym dostarczaniu farby do produkcji kolorów. Nasze oprogramowanie interfejsu użytkownika (UI) GSE Ink Manager, w połączeniu z oprogramowaniem sterowania maszynami w czasie rzeczywistym, w pełni wykorzystuje postępy w automatycznym dozowaniu, łącząc precyzyjne sterowanie pompami, inteligentne strategie zaworów oraz pomiary w czasie rzeczywistym w celu uzyskania zarówno szybkości, jak i spójności.

Dzięki płynnej integracji z GSE Ink Manager sterownik czasu rzeczywistego otrzymuje ustrukturyzowane, specyficzne dla receptury instrukcje dozowania, zapewniając wykonanie każdego składnika we właściwej kolejności. Oprogramowanie UI, sterownik, pompy, zawory i waga działają jako jeden, zintegrowany system, umożliwiając płynne przejścia między fazami przepływu zgrubnego, dokładnego i kroplowego. Pozwala to dozownikowi szybko realizować większość dozowania każdego składnika, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej dokładności w miarę zbliżania się do masy docelowej.

Strategie sterowania zaworami oraz algorytmy predykcyjne GSE dodatkowo zwiększają wydajność. Inteligentny, samouczący się system nieustannie uczy się na podstawie każdej operacji dozowania, poprawiając zdolność przewidywania momentu zatrzymania i ograniczania przekroczeń. W rezultacie dozowniki GSE osiągają krótsze czasy cyklu i wyższą precyzję w porównaniu z tradycyjnymi systemami dozowania. Ich wydajność została zilustrowana na poniższym wykresie:

Technologia dozowania to już nie tylko mieszanie farby. To połączenie inteligencji oprogramowania, precyzji mechanicznej i adaptacyjnego uczenia się w jednym systemie, który zapewnia stałą jakość, wyższą efektywność oraz elastyczność w ramach przepływu pracy. Łącząc zaawansowane oprogramowanie z precyzyjnie zaprojektowanym sprzętem, nowoczesne maszyny dozujące przekształcają złożony i zmienny proces w kontrolowany i niezawodny element produkcji, umożliwiając naszym klientom pracę mądrzej i szybciej – a nie ciężej.

Zapisz się tutaj, aby otrzymywać regularne aktualizacje dotyczące tej serii blogów. Skontaktuj się również z naszym zespołem sprzedaży w celu konsultacji – e-mail: info@gsedispensing.com lub telefonicznie pod numerem +31 575 568 080…