La linea di spruzzatura Spraystar di Gemata si presenta modulare sia meccanicamente sia operativamente. La modularità meccanica consente di adattare la linea alle esigenze e agli eventuali vincoli del cliente, mentre la modularità nella gestione della linea ne consente un uso semplice ed intuitivo, con le interfacce operatore che riflettono l’effettiva composizione fisica della linea. Le interfacce sono basate su un sistema di icone che richiamano il componente controllato, facilitando così sia la comprensione generale delle varie pagine, sia l’uso vero e proprio della linea.
Il controllo dell’intera linea può avvenire in uno qualsiasi dei vari pannelli presenti in corrispondenza di ogni cabina e l’operatore dispone di vari sinottici che gli permettono di controllare con semplicità l’intera lavorazione.
Il sinottico principale visualizza lo stato complessivo della linea (comprensivo delle varie cabine e tunnel presenti nella linea stessa) tramite icone e istogrammi progettati per permettere all’operatore di capire con uno sguardo l’andamento della produzione e l’identificazione immediata di eventuali anomalie.
Sinottico linea
Sinottico forno
Sinottico Scrubber
I parametri macchina e le ricette possono essere modificati da remoto e i dati raccolti dalla linea, sia durante la preparazione sia durante la lavorazione, sono resi disponibili a sistemi remoti per analisi e/o registrazioni (Industry 4.0).
Le operazioni rilevanti fatte dall’operatore, le modifiche dei parametri di lavorazione, le variazioni dei parametri fisici e le operazioni di regolazione eseguite in automatico dalla linea vengono registrate e rese disponibili per analisi a posteriori, per la storicizzazione dei dati o per la realizzazione di grafici. Le ricette possono essere limitate ad una particolare cabina o tunnel, o raccogliere i dati di tutta la linea; inoltre l’operatore autorizzato può decidere se la ricetta caricata può essere modificata durante la lavorazione o se deve essere eseguita così com’è.
Nella cabina, di forma ottagonale per ridurre il ristagno di fumi e il volume d’aria da aspirare, l’albero distributore è stato posto all’esterno della cabina liberando il volume interno da qualsiasi parte meccanica che possa generare gocciolamenti, accumuli di sporcizia o altre condizioni in grado di causare contaminazioni della superficie della pelle.
Smart Spray Control (SSC)
L’economizzatore SSC di Gemata, a differenza degli altri sistemi, non si limita a considerare la proiezione dell’ugello della pistola sul piano di lavoro della pelle, ma gestisce l’intera impronta della fiamma.
Generalmente l’economizzatore considera le pistole come un punto, corrispondente all’ugello, che si muove lungo la circonferenza definita dal movimento della giostra. Quando questo punto si trova sovrapposto ad una pelle la pistola viene attivata, mentre quando il punto “esce” dalla pelle la pistola viene disattivata. Per poter lavorare correttamente i bordi si rende necessario “allargare” la pelle, ovvero estendere l’immagine della pelle in modo da anticipare l’attivazione e posticipare la disattivazione della pistola.
Le pistole usate nelle cabine di spruzzatura generano una fiamma che presenta una sezione (impronta della fiamma) di forma ellittica, la cui angolazione dipende dalla rotazione della giostra. È semplice rendersi conto che la quantità di colore spruzzato da una pistola posta sul bordo della pelle che finisce sulla pelle stessa dipende molto sia dalla forma che dall’orientamento della fiamma: considerando solo il punto centrale l’allargamento del bordo deve quindi essere fatto per eccesso, causando delle spruzzate indesiderate in molte zone vicine al bordo effettivo della pelle.
Come detto precedentemente, l’economizzatore Gemata gestisce l’intera impronta della fiamma e non solo il punto centrale. Per ogni pistola, quindi, si considera la sua posizione attuale e l’orientamento della fiamma (legata alla posizione angolare della pistola). L’impronta così ottenuta viene confrontata con la pelle e se l’intersezione delle due figure presenta un’area sufficiente, ovvero se la percentuale dell’impronta sovrapposta alla pelle è superiore ad una soglia scelta dall’operatore, la pistola viene attivata.
Sistema tradizionale
Sistema Gemata SSC
Se si considera solo la proiezione dell’ugello è necessario allargare la pelle per lavorare correttamente i bordi, ma si generano spruzzate indesiderate. Con il sistema Gemata il problema non si pone (in verde le spruzzature evitate).
La pistola viene attivata solamente quando parte del colore finisce sulla pelle, eliminando le spruzzate nelle zone prive di pelle. Con questo approccio si possono gestire pistole con fiamme di qualunque forma.
L’economizzatore Gemata evita del tutto le spruzzate “a vuoto” e lavora correttamente tutti i bordi della pelle grazie ad un unico parametro: la soglia di minima sovrapposizione. La scelta della soglia per la sovrapposizione influenza l’esito finale della lavorazione e la quantità di prodotto risparmiato. Per guidare l’operatore nella scelta di questo parametro, viene fornita la stima della percentuale dell’area di spruzzatura non sovrapposta alla pelle: semplicemente, sulla base della lavorazione del campione di prova, l’operatore valuta se ridurre la soglia per ottenere una migliore copertura dei bordi o se aumentarla per ridurre lo spreco di prodotto.
Variando la soglia di sovrapposizione si decide come verranno lavorati i bordi controllando anche la quantità di prodotto utilizzato.
Risoluzione della barra di lettura
Ultimamente si è vista una spinta all’aumento della risoluzione della lettura della pelle con lo scopo di limitare lo spreco di prodotto. Dalle considerazioni fatte però si capisce che un’alta risoluzione nella misura della posizione della pelle, per quanto precisa possa essere, non risolve il problema legato alla forma della fiamma: il modello basato sul punto centrale della fiamma non è in grado di gestirne la rotazione e costringe in ogni caso all’allargamento dei bordi, con conseguenti spruzzate ingiustificate. L’economizzatore Gemata, capace di gestire varie risoluzioni, è in grado di ridurre gli sprechi di prodotto anche con basse risoluzioni, limitando così i costi dell’impianto.
L’effetto della risoluzione nella lettura della pelle ha un’influenza trascurabile nel calcolo della sovrapposizione tra fiamma e pelle.
Circuiti colore
Nella linea Gemata, l’economizzatore SSC è totalmente integrato nel controllo della linea ed è in grado di gestire anche i circuiti colore di alimentazione delle pistole, fino a tre circuiti colore per ogni gruppo di pistole.
La preparazione dei circuiti colore, il lavaggio delle pistole e il cambio colore risultano particolarmente facili e veloci da effettuare. L’operatore, infatti, può decidere di lavorare un lotto usando il secondo circuito colore del primo gruppo di pistole mentre contemporaneamente:
• prepara il colore sul primo circuito dello stesso gruppo di pistole,
• prepara il primo circuito del secondo gruppo,
• recupera il colore dal secondo circuito del secondo gruppo e lava le pistole del secondo gruppo.
Tutto questo senza interrompere la produzione, da un’unica pagina di un qualunque pannello della linea.
Numero di bracci della giostra
Una soluzione alternativa proposta per la riduzione dello spreco di prodotto è l’aumento del numero di pistole, fino a giostre con ben 24 bracci, che permette di avere velocità di rotazione inferiori e, quindi, maggiore precisione negli istanti di attivazione/disattivazione delle pistole. Anche questa soluzione non è in grado di compensare i limiti della modellizzazione della fiamma al solo punto centrale, e in più accentua le disparità di copertura tra i lati destro e sinistro del trasporto. Il deposito uniforme di colore si ha quando tutte le pistole passano ovunque con la stessa velocità; la densità del colore depositato è strettamente legata a questa velocità: più la pistola è lenta più colore verrà depositato, e viceversa. La giostra gira a velocità costante ma, nella zona in cui la velocità del trasporto ha sostanzialmente la stessa direzione di quella della giostra, la pistola si muove più lentamente rispetto alla pelle e quindi deposita più colore; nella zona con le velocità opposte, viceversa, deposita meno colore.
Questo effetto è tanto più marcato quanto più la velocità della giostra è bassa: la somma delle due velocità risulta sempre più influenzata dal punto in cui viene calcolata. Si tratta di un effetto puramente geometrico, indipendente dal tipo di pistole o dalla loro pressione di nebulizzazione.
La disparità di copertura non risulta simmetrica rispetto al centro di rotazione della giostra, cosa che ne impedisce una corretta compensazione anche utilizzando due cabine con giostre che ruotano in senso opposto.
Nelle cabine con molte pistole, quindi, si ha una maggiore diversità nel deposito di colore sulla pelle. Gemata, conscia di questo problema, consiglia di utilizzare un numero di pistole inferiore, garantendo una velocità accettabile per la giostra tale da minimizzare questa distorsione.
Prendendo due punti come quelli in figura, si nota la differenza tra le velocità della pistola rispetto alla pelle (frecce colorate) diverge all’aumentare del rapporto tra la velocità del trasporto rispetto a quella della giostra.