JP2019020102A - 塗装用乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワークの塗装品質の低下を防ぎつつ塗膜の乾燥に要する時間を短縮することができ且つ構造を簡素化できる塗装用乾燥装置を提供する。【解決手段】 塗装された自動車ボディとしてのワークＷを乾燥する塗装用乾燥装置１は、乾燥炉１０と、ワークＷを乾燥炉１０の炉内空間１１を通じて搬送方向Ｄに連続搬送するためのコンベア２０と、乾燥炉１０の炉内空間１１に導入され、コンベア２０によって搬送方向Ｄに連続搬送されるワークＷに向かい合う状態で搬送方向Ｄに移動する被加熱部材３０と、被加熱部材３０を乾燥炉１０の炉内空間１１への導入前に加熱する加熱装置４０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、塗装されたワークを乾燥する塗装用乾燥装置に関する。

この種の塗装用乾燥装置は、例えば、塗装工程で塗装処理された後の自動車ボディの塗膜の乾燥に使用される。この乾燥装置の一例として、自動車ボディを乾燥炉内で連続搬送しながら、熱風によってこの自動車ボディの塗膜を乾燥するように構成されたものが知られている。

この乾燥装置では、熱風が乾燥炉内を上昇し炉内下部に滞留しにくいことや、自動車ボディの底部に板厚の厚い部材が集中していることで、この底部の温度が上がりにくい。従って、自動車ボディの底部の昇温時間が律速となって、自動車ボディ全体の昇温に要する時間が長くなるという問題がある。また、自動車ボディの塗膜の乾燥初期の段階で熱風を用いる場合には、熱風によって巻き上げられたごみ等の異物が塗膜に付着し易くなり、これにより自動車ボディの塗装品質が低下するという問題が生じ得る。

そこで、これらの問題を解消するために、例えば下記の特許文献１に開示の乾燥炉を採用することができる。この乾燥炉は、自動車ボディを各停止位置で一時的に停留させるようにタクト搬送（間欠搬送）するコンベアと、このコンベアによって搬送される自動車ボディを加熱する加熱コイルを有する加熱装置と、を備えている。
この乾燥炉によれば、加熱装置を自動車ボディの底部に向けて配置することによって、熱風を使用することなく自動車ボディの底部を直接加熱できる。このため、自動車ボディを熱風で加熱する構造に比べて昇温時間を短縮でき、またごみ等の異物が塗膜に付着しにくいため、自動車ボディの塗装品質の低下を防ぐことができる。

特開２００５−８７８１９号公報

しかしながら、この乾燥炉を採用した場合には、自動車ボディを各停止位置に一時的に停留させて加熱する処理を複数繰り返す必要があり、自動車ボディを連続搬送しながら加熱する構造に比べると、乾燥工程全体に要する時間が長くなる。
かといって、タクト搬送を止めて連続搬送を採用しようとすると、例えば加熱装置自体を高温の乾燥炉内に配置して自動車ボディの動きに同期させて連続的に動かす必要があり、そのための構造が複雑になる。
また、このような問題は、塗装された自動車ボディの塗膜の乾燥のみならず、自動車ボディ以外の他のワークの塗膜の乾燥についても同様に起こり得る。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ワークの塗装品質の低下を防ぎつつ塗膜の乾燥に要する時間を短縮することができ且つ構造を簡素化できる塗装用乾燥装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、
塗装されたワークを乾燥する塗装用乾燥装置であって、
乾燥炉と、
上記ワークを上記乾燥炉の炉内空間を通じて搬送方向に連続搬送するためのコンベアと、
上記乾燥炉の上記炉内空間へ導入され、上記コンベアによって上記搬送方向に連続搬送される上記ワークに向かい合う状態で上記搬送方向に移動する被加熱部材と、
上記被加熱部材を上記乾燥炉の上記炉内空間への導入前に加熱する加熱装置と、
を備える、塗装用乾燥装置、
にある。

上記の塗装用乾燥装置において、ワークはコンベアによって乾燥炉の炉内空間を通じて搬送方向に連続搬送される。このとき、乾燥炉の炉内空間への導入前に加熱装置によって予め直接加熱された被加熱部材は、このワークに向かい合う状態で搬送方向に移動する。このため、乾燥炉の炉内空間において、ワークは、被加熱部材から放出された放射熱によって、またこの放射熱で熱せられた空気の自然対流によって間接的に加熱されながら、搬送方向に連続搬送される。

従って、この塗装用乾燥装置によれば、ワークを熱風で加熱する場合に生じ得る塗装品質の低下を防ぐことができる。また、ワークを連続搬送しながら被加熱部材によって継続的に加熱することができるため、タクト搬送のようにワークを間欠的に搬送する場合に比べて乾燥工程全体に要する時間を短縮できる。更に、被加熱部材の加熱源である加熱装置を乾燥炉の外部に配置できるため、加熱装置自体を乾燥炉の炉内空間に配置する場合に比べて構造を簡素化できる。

以上のごとく、上記の態様によれば、ワークの塗装品質の低下を防ぎつつ塗膜の乾燥に要する時間を短縮することができ且つ構造を簡素化できる塗装用乾燥装置を提供することが可能になる。

本実施形態の塗装用乾燥装置を側方から視た全体図。 図１中の乾燥炉の第１乾燥ゾーンを導入口側から視た図。 図１中の乾燥炉の第２乾燥ゾーンを導入口側から視た図。 図１中のコンベアのベルト部の部分拡大図。 図４のV-V線断面矢視図。 図１中のコンベアのベルト部を斜め上方から視た斜視図。

上述の態様の好ましい実施形態について以下に説明する。

上記の塗装用乾燥装置において、上記コンベアは、無端環状のベルト部と、上記ベルト部を循環回転させる駆動部と、上記ベルト部のベルト表面側に上記ワークを支持可能に設けられた支持部と、を備え、上記被加熱部材は、上記ベルト部の上記支持部によって支持された上記ワークの直下に位置するように上記ベルト部の表面側に設けられているのが好ましい。

この乾燥装置において、駆動部が回転部を駆動することによってベルト部が循環回転し、被加熱部材はワークの直下をこのベルト部と一体となって搬送方向に移動する。このため、被加熱部材をワークと一体的に同一の速度で搬送することができ、被加熱部材によるワークの加熱効率を高めることができる。特に、ワークをその直下から加熱することによって、ワーク全体の昇温に要する時間を短縮できる。
また、加熱装置で直接加熱された被加熱部材を、ワークの搬送前の準備段階でコンベアによって循環回転させることによって、乾燥炉の炉内空間の昇温を短時間で行うことができ、また炉内空間を予め昇温することによって結露の発生を防ぐことができる。

上記の塗装用乾燥装置において、上記被加熱部材の複数が上記ベルト部に上記搬送方向に互いに間隔を隔てて配置されており、１つの上記被加熱部材が上記ワークの直下を上記搬送方向に移動するとき、別の上記被加熱部材が上記加熱装置によって加熱されるように構成されているのが好ましい。

この乾燥装置によれば、１つのワークの乾燥中に、次のワークの乾燥に使用する被加熱部材を予め加熱装置で加熱して準備しておくことができるため合理的である。

上記の塗装用乾燥装置において、上記被加熱部材は、磁性体を含み、上記加熱装置は、交流電源に接続された加熱コイルを有する誘導加熱装置であり、上記加熱コイルに交流電流が通電されたときの電磁誘導によって上記磁性体が自己発熱することを利用して上記被加熱部材を加熱するように構成されているのが好ましい。

この乾燥装置によれば、誘導加熱装置を使用して被加熱部材を加熱することによって、この被加熱部材の温度を短時間で上昇させることができる。

上記の塗装用乾燥装置は、上記加熱装置によって加熱された後であって且つ上記乾燥炉の上記炉内空間に導入される前の上記被加熱部材の温度を検出する温度検出部と、上記温度検出部によって検出される上記被加熱部材の検出温度が目標温度になるように上記加熱装置の出力を制御する制御装置と、を備えるのが好ましい。

この乾燥装置によれば、被加熱部材によるワークの塗膜の乾燥状態が一定となるように調整することができる。

上記の塗装用乾燥装置において、上記制御装置は、種類の異なる複数の上記ワークのそれぞれに対応した上記目標温度を記憶する記憶部を有し、上記コンベアによって連続搬送される上記ワークの種類に応じて上記記憶部からこのワークに対応した上記目標温度を読み出して、上記温度検出部によって検出される検出温度がこの目標温度になるように上記加熱装置の出力を制御するのが好ましい。

この乾燥装置によれば、種類の異なる複数のワークのそれぞれに適した乾燥条件に加熱装置を調節することができ、汎用性に優れた乾燥装置を実現できる。

上記の塗装用乾燥装置において、上記乾燥炉は、上記炉内空間に、第１乾燥ゾーンと、上記搬送方向について上記第１乾燥ゾーンの下流に位置する第２乾燥ゾーンと、上記第２乾燥ゾーンに向けて熱風を供給する熱風供給部と、を備えるのが好ましい。

この乾燥装置において、熱風供給部は、第１乾燥ゾーンには設けられておらず、この第１乾燥ゾーンの下流に位置する第２乾燥ゾーンにのみ設けられている。第１乾燥ゾーンと第２乾燥ゾーンは互いに連続してもよいし、或いは第１乾燥ゾーンと第２乾燥ゾーンとの間に別の乾燥ゾーンが介在していてもよい。
ここで、第１乾燥ゾーンでは乾燥初期の段階のワークが搬送されるのに対して、第２乾燥ゾーンでは第１乾燥ゾーンよりも塗膜の硬化が進行した段階のワークが搬送される。このため、第２乾燥ゾーンでは熱風によって巻き上げられた異物がワークの塗膜に付着しにくく、その一方で熱風を使用することによってワーク全体の昇温時間を短縮できる。

以下、塗装されたワークの塗膜の乾燥に使用する塗装用乾燥装置の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

この実施形態を説明するための図面において、特にことわらない限り、塗装用乾燥装置を構成する乾燥炉の長手方向である第１方向を矢印Ｘで示し、この乾燥炉の幅方向である第２方向を矢印Ｙで示し、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのいずれにも直交する乾燥炉の高さ方向（上下方向）である第３方向を矢印Ｚで示すものとする。

（実施形態）
図１〜図３に示されるように、本実施形態の塗装用乾燥装置（以下、単に「乾燥装置」という。）１は、自動車ボディとしてのワークＷの塗膜の乾燥処理を行うための装置である。この乾燥処理によれば、ワークＷの外部からの加熱によってこのワークＷの表面に形成されている塗膜が加熱乾燥される。この乾燥処理は「焼付乾燥」とも称呼される。

乾燥装置１は、乾燥炉１０と、コンベア２０と、被加熱部材３０と、加熱装置４０と、温度センサ５０と、制御装置６０と、を備えている。

乾燥炉１０は、筒軸が第１方向Ｘに延在する略角筒形状を呈しており、第１方向Ｘの両端部のうちの一方に設けられた導入口１０ａと、この両端部のうちの他方に設けられた導出口１０ｂと、筒内空間としての炉内空間１１と、を備えている。この場合、ワークＷが炉内空間１１を導入口１０ａ側から導出口１０ｂ側へと向かう方向が、このワークＷの搬送方向Ｄとなる。

この乾燥炉１０は、炉内空間１１に、第１乾燥ゾーン１１ａと、第２乾燥ゾーン１１ｂと、を備えている。第１乾燥ゾーン１１ａは、炉内空間１１の中でワークＷの搬送方向Ｄについて最も上流に位置している。第２乾燥ゾーン１１ｂは、第１乾燥ゾーン１１ａに連続しており、炉内空間１１の中でワークＷの搬送方向Ｄについて第１乾燥ゾーンの１１ａの下流に位置している。

ここで、第１乾燥ゾーン１１ａは、炉内空間１１のうちワークＷが乾燥初期の段階で搬送される領域である。これに対して、第２乾燥ゾーン１１ｂは、炉内空間１１のうちワークＷが第１乾燥ゾーン１１ａよりも塗膜の硬化が進行した状態で搬送される領域である。第１乾燥ゾーン１１ａを「暗赤ゾーン」といい、第２乾燥ゾーン１１ｂを「対流ゾーン」ということもできる。

図２に示されるように、乾燥炉１０の炉内空間１１のうち第１乾燥ゾーン１１ａには、第２方向Ｙの両側の炉壁面１３から炉内空間１１を加熱する側面加熱構造が設けられている。この側面加熱構造として、熱風を循環させることによって炉内空間１１を加熱する構造（図２中の矢印を参照）と、側面ヒータパネル及び赤外線ランプを使用して炉内空間１１を加熱する構造の双方が採用されている。

図３に示されるように、乾燥炉１０の炉内空間１１には、熱風供給部としての送風ダクト１２が設けられている。この送風ダクト１２は、炉内空間１１の第２乾燥ゾーン１１ｂに向けて熱風を供給可能に構成されている。即ち、この送風ダクト１２は、第１乾燥ゾーン１１ａには設けられておらず、この第１乾燥ゾーン１１ａの下流に位置する第２乾燥ゾーン１１ｂにのみ設けられている。

送風ダクト１２は、炉内空間１１の第２乾燥ゾーン１１ｂにおいて、第２方向Ｙの両側の炉壁面１３（図３参照）にそれぞれ複数（図３では３つずつ）設けられている。この送風ダクト１２は、液化天然ガス（ＬＮＧ）が燃焼した燃焼ガスを送気可能な送風機１４の吐出配管に接続されている。

従って、燃焼ガスの熱風は、送風機１４で吐出された後で、送風ダクト１２を通じて第２乾燥ゾーン１１ｂに供給される。また、第２乾燥ゾーン１１ｂを流れた熱風は、排気ダクト１６を通じて排気される。この場合、第２乾燥ゾーン１１ｂではワークＷの塗膜の硬化が進行しており、熱風によって巻き上げられた異物がワークＷの塗膜に付着しにくく、その一方で熱風を使用することによってワークＷ全体の昇温時間を短縮できる。

なお、ワークＷ全体の昇温時間を短縮する目的で、炉内空間１１の第１乾燥ゾーン１１ａに送風ダクト１２と同様の熱風供給部を追加することもできる。この場合、熱風供給部から供給される熱風は、異物を巻き上げない程度の低い風量に設定されるのが好ましい。これにより、第１乾燥ゾーン１１ａにおいてワークＷ全体の昇温時間を短縮しつつも、ワークＷの塗膜への異物の付着を防ぐことができる。

コンベア２０は、ワークＷを乾燥炉１０の炉内空間１１を通じて搬送方向Ｄに連続搬送する搬送手段である。このコンベア２０によれば、ワークＷが乾燥炉１０の導入口１０ａから炉内に導入されて炉内空間１１を搬送方向Ｄに通過した後、導出口１０ｂから炉外へ導出される一連の搬送動作を、一時的な停留を伴うことなく連続して行うことができる。

なお、ここでいう「連続搬送」とは、被搬送物の移動と停留を繰り返すタクト搬送のような間欠的な搬送形態と相違する形態であって、被搬送物をその一時的な停留を伴うことなく一定の速度で或いは速度を変えながら連続的に搬送する形態をいう。

このコンベア２０は、それぞれが前後の回転部２１，２２の間に張設された無端環状のベルト部２３と、後側の回転部２２を駆動してベルト部２３を循環回転させる駆動部としての電動モータ２６と、ベルト部２３のベルト表面側にワークＷを支持可能に設けられた支持部としての複数のアタッチ２７と、を有する。

ベルト部２３は、電動モータ２６によって駆動されることによって図１中の右回り方向に循環回転するように構成されている。このため、このベルト部２３は、乾燥炉１０の炉内空間１１を搬送方向Ｄに移動し回転部２２で反転した後に、搬送方向Ｄとは逆方向へ移動する。

このとき、ベルト部２３は、乾燥炉１０の第３方向Ｚの下方に取付けられた略角筒形状のコンベアケース１５内を搬送方向Ｄとは逆方向へ移動する。このベルト部２３は、コンベアケース１５内に設けられた回転体２８を介して支持されるようになっている。その後、回転部２１で反転した後に再び乾燥炉１０の炉内空間１１を搬送方向Ｄに移動する。

ここで、図４に示されるように、ベルト部２３は、第２方向Ｙに離間して配置された無端環状の２つのチェーン２４と、これら２つのチェーン２４の間に架け渡されて固定され且つ搬送方向Ｄに並置された複数のスラット２５と、を備えている。複数のスラット２５のうちの一部のスラット２５にアタッチ２７が設けられている。

アタッチ２７は、ワークＷの底面に設けられた係合部Ｗａを保持可能な係合凹部２７ａを備えている。本実施形態では、１つのスラット２５に設けられた２つのアタッチ２７と、別のスラット２５に設けられた２つのアタッチ２７を合わせた計４つのアタッチ２７によって、１つのワークＷの前後２つの係合部Ｗａを保持するように構成されている。

図４及び図５に示されるように、チェーン２４は、複数対のプレート２４ａ，２４ｂと、各対のプレート２４ａ，２４ｂの間に回転軸２４ｄを中心に回転可能に設けられた２つのローラー２４ｃと、プレート２４ａ，２４ｂに取付けられ且つスラット２５に固定されるブラケット２４ｅと、を有する。また、ローラー２４ｃは、乾燥炉１０の炉内空間１１に設けられた支持レール２９によって走行可能に支持されている。このため、チェーン２４は、乾燥炉１０の炉内空間１１を支持レール２９によって搬送方向Ｄへ円滑に移動できるようになっている。

被加熱部材３０は、アタッチ２７によって支持されたワークＷの直下に位置するように、ベルト部２３の表面側のスラット２５の表面に、特にはスラット２５の表面のうちアタッチ２７の上端部２７ｂよりも低所に取付けられている。

本実施形態では、いずれも同一寸法を有する同形状の複数の被加熱部材３０が使用されている。被加熱部材３０は、磁性体である鉄系材料からなる平板状の部材であり、加熱装置４０によって加熱される。即ち、被加熱部材３０自体が磁性体として構成されている。複数の被加熱部材３０を同形状とすることで、複数の被加熱部材３０のそれぞれに対する加熱装置４０の加熱条件を一定にすることができる。

図６に示されるように、複数の被加熱部材３０は、ベルト部２３に搬送方向Ｄに互いに間隔を隔てて配置されている。各被加熱部材３０は、乾燥炉１０の炉内空間１１のうちコンベア２０のベルト部２３によって搬送方向Ｄに連続搬送されているとき、ワークＷに向かい合う状態でこのワークＷの直下をこのワークＷと同期して搬送方向Ｄに移動するように構成されている。

ここでいう「向かい合う状態」とは、被加熱部材３０がワークＷとの間に別の部材を介在させることなく直に対向配置された状態をいう。この状態を、被加熱部材３０とワークＷが微小な空間を隔てて直面した状態、或いは被加熱部材３０とワークＷが互いに近接した状態ということもできる。

図１及び図２に示されるように、加熱装置４０は、被加熱部材３０を乾燥炉１０の炉内空間１１への導入前に加熱する機能を有する。この機能を実現するために、加熱装置４０は、乾燥炉１０の外部であって且つこの乾燥炉１０の導入口１０ａの近傍に被加熱部材３０に向けて配置されるのが好ましい。これにより、加熱装置４０によって加熱された被加熱部材３０を、その温度を殆ど低下させることなく乾燥炉１０の導入口１０ａから炉内空間１１に速やかに導入できる。

被加熱部材３０は、乾燥炉１０の炉内空間１１への導入された後、ベルト部２３と一体となってワークＷの直下を搬送方向Ｄへ移動する。即ち、この被加熱部材３０は、ワークＷと同一の速度で搬送方向Ｄへ移動する。その後、この被加熱部材３０は、乾燥炉１０の導出口１０ｂから炉外へ導出され、今度はコンベアケース１５内を搬送方向Ｄとは反対方向へ移動する。そして、この被加熱部材３０は、コンベアケース１５から出て加熱装置４０によって加熱された後に、再び乾燥炉１０の導入口１０ａから炉内空間１１に導入される。

本実施形態では、１つの被加熱部材３０がワークＷの直下を搬送方向Ｄに移動するとき、別の被加熱部材３０が加熱装置４０によって加熱されるように構成されている。本構成によれば、１つのワークＷの塗膜の乾燥中に、次のワークＷの塗膜の乾燥に使用する被加熱部材３０を予め加熱装置４０で加熱して準備しておくことができるため合理的である。

また、本実施形態では、コンベアケース１５は、乾燥炉１０の炉外における被加熱部材３０の移動経路を囲うように構成されている。本構成によれば、被加熱部材３０の温度が低下しにくくなるため、加熱装置４０の出力を抑えることができエネルギー効率を高めることが可能になる。

加熱装置４０は、加熱コイル４１を有する誘導加熱装置として構成されている。加熱コイル４１は、インバータ回路（図示省略）を介して交流電源７０に接続されている。本構成によれば、加熱装置４０の加熱コイル４１に交流電流が交流電源７０から通電されたときの電磁誘導によって磁性体が自己発熱することを利用して被加熱部材３０が加熱される。この加熱装置４０は、「ＩＨ（Induction Heating）ヒーター」とも称呼される。なお、この加熱装置４０の設置数は、必要に応じて適宜に選択可能である。

ここで、被加熱部材３０が加熱される原理について具体的に説明する。加熱装置４０の加熱コイル４１に交流電流が流れると、この加熱コイル４１を取り巻くように磁力線が発生する。そして、この磁力線により、鉄材料からなる被加熱部材３０には、電磁誘導の原理によって渦電流が流れる。このとき、被加熱部材３０には渦電流が流れたときに電気抵抗によってジュール熱が発生する。これにより、被加熱部材３０は、自己発熱することによって加熱される。この加熱装置４０によれば、電磁誘導の原理で被加熱部材３０そのものだけを加熱することができ、被加熱部材３０の急速加熱を実現できる。このため、被加熱部材３０の温度を短時間で上昇させることができる。

温度センサ５０は、加熱装置４０によって加熱された後であって且つ乾燥炉１０の炉内空間１１に導入される前の被加熱部材３０の温度を検出する温度検出部として構成されている。この温度検出部としての機能を実現するために、温度センサ５０は、乾燥炉１０の外部であって且つ加熱装置４０と乾燥炉１０の導入口１０ａとの間において被加熱部材３０に向けて配置されている。この温度センサ５０によれば、複数の被加熱部材３０のそれぞれについて加熱装置４０によって加熱された直後の温度が継続的に検出される。

制御装置６０は、送風機１４、電動モータ２６、加熱装置４０、温度センサ５０、電源７０の各接続要素に電気的に接続されている。この制御装置６０は、対象となる接続要素によって検出された情報や予定された演算式などを予め記憶する記憶部６１と、予定された演算式に基づいて演算を行う演算部６２と、この算部６２における演算結果に基づいて対象となる接続要素に制御信号を出力する出力部６３と、を備えている。

この制御装置６０によれば、送風機１４及び電動モータ２６のそれぞれのオンオンが制御される。また、この制御装置６０によれば、温度センサ５０によって検出される被加熱部材３０の検出温度Ｔが目標温度Ｔａになるように加熱装置４０の出力がフィードバック制御される。これにより、各被加熱部材３０の検出温度Ｔを目標温度Ｔａに制御でき、被加熱部材３０によるワークＷの塗膜の乾燥状態が一定となるように調整することができる。

また、本実施形態の乾燥装置１は、種類の異なる複数のワークＷを乾燥するように構成されている。このため、制御装置６０の記憶部６１には、種類の異なる複数のワークＷのそれぞれに対応した目標温度Ｔａが記憶されている。このため、この制御装置６０は、コンベア２０によって連続搬送されるワークＷの種類に応じて記憶部６１からこのワークＷに対応した目標温度Ｔａを読み出して、温度センサ５０によって検出される検出温度Ｔがこの目標温度Ｔａになるように加熱装置４０の出力を制御する。即ち、ワークＷの種類に応じた目標温度Ｔａに基づいて加熱装置４０の出力が可変制御される。

これにより、被加熱部材３０の検出温度Ｔがその加熱対象であるワークＷに適した温度になるように調節される。従って、種類の異なる複数のワークＷのそれぞれに適した乾燥条件に加熱装置４０を調節することができ、汎用性に優れた乾燥装置１を実現できる。

なお、制御装置６０は、作業者が入力したワーク情報を検出することによってコンベア２０が連続搬送するワークＷの種類を特定するように構成されてもよいし、或いはカメラ等によって撮影されたデータの画像処理結果に基づいてワークＷの種類を特定するように構成されてもよい。

上述の実施形態によれば、以下のような作用効果が得られる。

上記の乾燥装置１において、ワークＷはコンベア２０によって乾燥炉１０の炉内空間１１を通じて搬送方向Ｄに連続搬送される。このとき、乾燥炉１０の炉内空間１１への導入前に加熱装置４０によって予め直接加熱された被加熱部材３０は、このワークＷに向かい合う状態でこのワークの直下をコンベア２０と同期して搬送方向Ｄに移動する。このため、乾燥炉１０の炉内空間１１において、ワークＷは、被加熱部材３０から放出された放射熱によって、またこの放射熱で熱せられた空気の自然対流によって間接的に加熱されながら、搬送方向Ｄに連続搬送される。

従って、この乾燥装置１によれば、ワークＷを熱風で加熱する場合に生じ得る塗装品質の低下を防ぐことができる。また、ワークＷを連続搬送しながら被加熱部材３０によって継続的に加熱することができるため、タクト搬送のようにワークＷを間欠的に搬送する場合に比べて乾燥工程全体に要する時間を短縮できる。更に、被加熱部材３０の加熱源である加熱装置４０を乾燥炉１０の外部に配置できるため、加熱装置４０自体を乾燥炉１０の炉内空間１１に配置する場合に比べて構造を簡素化できる。

その結果、ワークＷの塗装品質の低下を防ぎつつ乾燥に要する時間を短縮することができ且つ構造を簡素化できる乾燥装置１を提供することができる。

特に、ワークＷをその直下から被加熱部材３０で加熱することによって、ワークＷの底部に板厚の厚い部材が集中している場合でもこの底部の温度が上がり易くなる。従って、ワークＷの各部位間での温度差を小さく抑えてワークＷの歪の発生を防ぐことができる。また、ワークＷの底部の昇温時間を短縮できることで、乾燥炉１０における工程数の削減、乾燥炉１０の搬送方向Ｄの長さ（炉長）の短縮化、乾燥炉１０の下流に設けられる待避ラインとしてのストレージ部の長さ（ストレージ長）の短縮化が可能になる。

上記の乾燥装置１によれば、電動モータ２６が回転部２２を駆動することによってベルト部２３が循環回転し、被加熱部材３０はワークＷの直下をこのベルト部２３と一体となって搬送方向Ｄに移動する。このため、被加熱部材３０をワークＷと一体的に同一の速度で搬送することができ、被加熱部材３０によるワークＷの加熱効率を高めることができる。

上記の乾燥装置１によれば、加熱装置４０で直接加熱された被加熱部材３０を、ワークＷの搬送前の準備段階でコンベア２０によって循環回転させることによって、乾燥炉１０の炉内空間１１の昇温を短時間で行うことができ、また炉内空間１１を予め昇温することによって結露の発生を防ぐことができる。

例えば、冬季などの低温条件下において、乾燥炉１０を予め昇温することなく炉内空間１１へ燃焼ガスを供給すると、この燃焼ガスが急激に冷やされて炉壁面で結露し、炉壁面に付着している付着物が剥離することが懸念される。この場合、炉壁面から剥離した付着物は、ワークＷの塗装品質に影響を及ぼし得る。

そこで、本実施形態では、加熱装置４０で直接加熱された被加熱部材３０を準備段階で循環回転させて乾燥炉１０を予め昇温することによって、炉内空間１１へ燃焼ガスを供給されたときの結露の発生を防いで、炉壁面に付着している付着物が剥離しにくくできる。

本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記の実施形態では、被加熱部材３０がワークＷの直下を搬送方向Ｄに移動する場合について例示したが、被加熱部材３０がワークＷに向かい合う状態であれば、この被加熱部材３０をワークＷの直下以外の位置で搬送方向Ｄに移動させることができる。例えば、被加熱部材３０がワークＷの側方や上方において搬送方向Ｄに移動する構造を採用することもできる。

上記の実施形態では、被加熱部材３０自体が磁性体として構成される場合、即ち被加熱部材３０の全体が磁性体である場合について例示したが、これに代えて被加熱部材３０の一部を磁性体によって構成するようにしてもよい。また、被加熱部材３０の全体或いは一部を、磁性体であるステンレス系材料によって構成することもできる。

上記の実施形態では、被加熱部材３０を電磁誘導の原理を利用して加熱する場合について例示したが、これに代えて、別の方法で被加熱部材３０を加熱することもできる。例えば、被加熱部材３０に代えて熱伝導性が高い材料からなる被加熱部材を使用し、この被加熱部材を熱風で加熱した後に乾燥炉１０の炉内空間１１へ導入する構造を採用することもできる。

上記の実施形態では、被加熱部材３０がワークＷの直下をこのワークＷと同一の速度で搬送方向Ｄへ移動する場合について例示したが、これに代えて、被加熱部材３０がワークＷの直下をこのワークＷとは異なる速度で移動するような構造を採用することもできる。

上記の実施形態では、ワークＷの搬送のためにベルト部２３が環状回転する構造を有するコンベア２０について例示したが、これに代えて、直線的に一方向に移動したり双方向に往復動作したりするようなベルト部を有するコンベアを採用することもできる。

上記の実施形態では、温度センサ５０によって検出される被加熱部材３０の検出温度Ｔが目標温度Ｔａになるように加熱装置４０の出力を制御する場合について例示したが、厳密な温度管理を要しない場合にはこの制御を省略することもできる。

上記の実施形態では、乾燥装置１によって種類の異なる複数のワークＷを乾燥することを想定して、制御装置６０の記憶部６１が種類の異なる複数のワークＷのそれぞれに対応した目標温度Ｔａを予め記憶する場合について例示したが、単一種類のワークＷを乾燥する場合には、制御装置６０の記憶部６１がこのワークＷのための１つの目標温度Ｔａのみを記憶すればよいことは勿論である。

上記の実施形態では、乾燥炉１０の炉内空間１１において第１乾燥ゾーン１１ａと第２乾燥ゾーン１１ｂが互いに連続する場合について例示したが、第１乾燥ゾーン１１ａと第２乾燥ゾーン１１ｂとの間に別の乾燥ゾーンが介在していてもよい。

上記の実施形態では、ワークＷである自動車ボディのための乾燥装置１について例示したが、この乾燥装置１を、自動車ボディ以外の他のワークのための乾燥設備に適用することもできる。

１ 塗装用乾燥装置
１０ 乾燥炉
１１ 炉内空間
１１ａ 第１乾燥ゾーン
１１ｂ 第２乾燥ゾーン
１２ 送風ダクト（熱風供給部）
２０ コンベア
２３ ベルト部
２６ 電動モータ（駆動部）
２７ アタッチ（支持部）
３０ 被加熱部材（磁性体）
４０ 加熱装置（誘導加熱装置）
４１ 加熱コイル
５０ 温度センサ（温度検出部）
６０ 制御装置
６１ 記憶部
７０ 交流電源
Ｄ 搬送方向
Ｔ 検出温度
Ｔａ 目標温度
Ｗ ワーク（自動車ボディ）

Claims (7)

1. 塗装されたワークを乾燥する塗装用乾燥装置であって、
   乾燥炉と、
   上記ワークを上記乾燥炉の炉内空間を通じて搬送方向に連続搬送するためのコンベアと、
   上記乾燥炉の上記炉内空間へ導入され、上記コンベアによって上記搬送方向に連続搬送される上記ワークに向かい合う状態で上記搬送方向に移動する被加熱部材と、
   上記被加熱部材を上記乾燥炉の上記炉内空間への導入前に加熱する加熱装置と、
   を備える、塗装用乾燥装置。
2. 上記コンベアは、無端環状のベルト部と、上記ベルト部を循環回転させる駆動部と、上記ベルト部のベルト表面側に上記ワークを支持可能に設けられた支持部と、を備え、
   上記被加熱部材は、上記ベルト部の上記支持部によって支持された上記ワークの直下に位置するように上記ベルト部の表面側に設けられている、請求項１に記載の塗装用乾燥装置。
3. 上記被加熱部材の複数が上記ベルト部に上記搬送方向に互いに間隔を隔てて配置されており、１つの上記被加熱部材が上記ワークの直下を上記搬送方向に移動するとき、別の上記被加熱部材が上記加熱装置によって加熱されるように構成されている、請求項２に記載の塗装用乾燥装置。
4. 上記被加熱部材は、磁性体を含み、上記加熱装置は、交流電源に接続された加熱コイルを有する誘導加熱装置であり、上記加熱コイルに交流電流が通電されたときの電磁誘導によって上記磁性体が自己発熱することを利用して上記被加熱部材を加熱するように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗装用乾燥装置。
5. 上記加熱装置によって加熱された後であって且つ上記乾燥炉の上記炉内空間に導入される前の上記被加熱部材の温度を検出する温度検出部と、
   上記温度検出部によって検出される上記被加熱部材の検出温度が目標温度になるように上記加熱装置の出力を制御する制御装置と、
   を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗装用乾燥装置。
6. 上記制御装置は、種類の異なる複数の上記ワークのそれぞれに対応した上記目標温度を記憶する記憶部を有し、上記コンベアによって連続搬送される上記ワークの種類に応じて上記記憶部からこのワークに対応した上記目標温度を読み出して、上記温度検出部によって検出される検出温度がこの目標温度になるように上記加熱装置の出力を制御する、請求項５に記載の塗装用乾燥装置。
7. 上記乾燥炉は、上記炉内空間に、第１乾燥ゾーンと、上記搬送方向について上記第１乾燥ゾーンの下流に位置する第２乾燥ゾーンと、上記第２乾燥ゾーンに向けて熱風を供給する熱風供給部と、を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の塗装用乾燥装置。

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