JPH04193372A - スプレー塗工における塗工厚制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、被塗物をスプレー塗工するに際し、塗工むら
をなくし、該被塗物における塗工厚の分布を均一にする
ことを可能とするスプレー塗工における塗工厚制御方法
に関する。

【従来の技術】

一般に、連続的に移動する被塗物にスプレーカンでスプ
レー塗工する場合は、所定のスプレーパターンで噴出さ
れる塗工科を被塗物の塗工面に吹き付けることか行なわ
れる。Ｊ：、記スプレーパターンは、スプレーガンから
吐出・噴霧された塗工科によって形成された塗工面にお
ける平面方間の広がり形状である。このスプレーパター
ンでは、その断面形状に相当する塗工厚分布（以下、パ
ターン内塗工厚分布ともいう）かその位置によって異な
っている。 一般にパターン内塗工厚分布はカン中心部で、即ち、パ
ターン中心で大きく、周辺に向って減少する傾向がある
。塗工科が同一吐出量の下で噴射する場合は、スプレー
パターンを大きくすれば、パターン内塗工厚分布は低く
且つなたらかになる。 又、塗工科か高粘性の場合は、パターン内塗工厚分布は
急峻となる。従って、スプレーガンで被塗物を塗工する
場合、スプレーパターンの重ね合せ方で塗工面における
塗工厚が決ることになる。 スプレー塗工の方法の一つに、連続的に移動する被塗物
の幅方向に沿って固定配置された複数のスプレーガンを
使って、塗工する方法かある。この方法は、スプレーカ
ンが固定配置されているためにスプレーパターンの重ね
合せも自ずと固定され、その結果塗工面における塗工厚
の分布を容易に推測することができる利点がある。とこ
ろが、スプレーパターンの広がりをうまく制御できない
場合には、被塗物の幅方向にガン配置に起因する塗工む
らが生じ、又、ガンのノズル閉塞等によりスプレーパタ
ーンが乱れたり、塗工科の吐出が止まつなつすると、被
塗物の長手方向に直線状の未塗装部等の欠陥が発生する
という問題があった。 上記問題点を解消する塗工方法として、被塗物の長平方
向に１又は２以上のスプレーガンを配置し、該カンを被
塗物の移動方向（ライン方向）に対して垂直な方向、即
ち、被塗物の幅方向にトラバースする方法が知られてい
る。この場合に使用するスプレーガンの数は、ライン速
度（被塗物の移動速度）、スプレーカンのトラバース速
度、そのトラバース幅等に基づいて決定される。 スプレーカンをトラバースする上記方法では、ライン速
度に対してトラバース速度を十分に大きくすれば、スプ
レーパターンの重ね合せ回数を多くすることができ、そ
の結果塗工面における塗工厚分布を全体的に均一にする
ことができる。又、複数のスプレーガンを使用する場合
には、１つのガンがノズル閉塞をおこしてスプレーパタ
ーンに乱れを生じても他のガンで塗工むらの発生を補償
することができるなめ、全体として塗工厚を均一にでき
る利点がある。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上述のようなスプレーカンを被塗物の幅
方向にトラバースする塗工方法では、ライン速度、スプ
レーカンの数、そのトラバース速度、スプレーパターン
幅等に基づいて塗工面における塗工厚分布を推定するこ
とは困難であり、特に複数のスプレーカンを使用する場
合には、該ガンの軌跡か複数になるので細部にわたって
塗工厚の分布状態を推定することか容易でないため、被
塗物を均一な塗工厚で塗装することが困難であるという
問題があった。 本発明は、前記問題点を解消するべくなされたもので、
被塗物をその長手方向に連続的に移動させ、その移動方
向に対して垂直な方向にスプレーガンをトラバースして
該被塗物を塗装するスプレー塗工における塗工厚制御方
法において、スプレーガンが複数の場合であっても、被
塗物の長手方向・幅方向における塗工厚の分布を正確に
推定することを可能とし、その結果に基づいて被塗物の
塗工厚分布を任意に制御し、該塗工厚分布を均一にする
ことが可能なスプレー塗工における塗工厚制御方法を提
供することを課題とする。

【課題を達成するための手段ズ 本発明は、被塗物を連続的に移動させ、その移動方向に
対して略垂直方向にスプレーガンをトラバースして該被
塗物を塗装するスプレー塗工における塗工厚制御方法に
おいて、上記被塗物上を移動するスプレーガンの軌跡に
ついて該ガンによるスプレーパターン内の塗工厚分布を
積算し、その積算結果に基づいて上記被塗物の長手方向
、幅方向の塗工厚を推定するこことにより、前記課題を
達成したものであ・る。 本発明は、又、被塗物を連続的に移動させ、その移動方
向に対して略垂直方向にスプレーガンをトラバースして
該被塗物と塗装するスプレー塗工における塗工厚制御方
法において、上記被塗物上を移動するスプレーガンの軌
跡を次式で近似すると共に、 （ｘ、ｙ）＝ （Ｖｊｌｘｔ、１Ｖｔｘｔ−２ｎＬｌ）＝１１）（ｎ　
＝０、１．２．３　・　・　・　）×：被塗物の長手方
向の座標、 ｙ：被塗物の幅方向の座標、 ’　Ｖｉ：被塗物の移動速度、 ■ｔ　ニスプレーガンのトラバース速度、Ｌ：トラバー
ス幅、 ｔ　：時間 上記スプレーガンによるスプレーパターン内の塗工厚分
布を、次式を充たす関数ｆ＜ｚ）で近似し、 ・・・・・・（２） ｆ（ｂ　）　＝　ｆ（−ｂ）　＝Ｏ Ｗニスプレーガンの吐出速度、 Ｋ：塗着効率、σ：塗工料の固形分率、ρ：固形分密度
、 ｂ：被塗物移動方向におけるスプレーパターンの１／２
長 上記関数ｆ（Ｚ）を、上記軌跡上の各点を原点として該
軌跡について積算し、その積算結果に基づいて上記被塗
物の長手方向５ｇ方向の塗工厚を推定することにより、
同様に前記課題を達成したものである。 【作用】 本発明においては、被塗物上を移動するスプレーガンの
軌跡について該ガンによるスプレーパターン内の塗工厚
分布を積算するなめ、その積算結果により上記被塗物の
長手方向・幅方向の任意の位置における塗工厚を正確に
推定することが可能となる。そして、上記推定結果につ
いて、塗工厚分布を均一化するべく、例えば、被塗物移
動方向のスプレーパターンの長さ、被塗物の移動速度、
スプレーガンのトラバース速度を適切に選定し、又、ス
プレーガンが複数である場合にはそのガン間隔を決定す
ることにより、被塗物上の塗工厚分布を任意に制御する
ことが可能となるため、該被塗物の全体にわたって塗工
厚分布を均一にすることが可能となる。 又、スプレーガンの軌跡を前記（１）式で近似し、且つ
パターン内塗工厚分布を前記（２）式の関係を充たす関
数ｆ（ｚ）で近似し、該開数ｆ（２）を上記軌跡上の各
点を原点として該軌跡について積算することにより、上
記被塗物の長手方向・幅方向の任意の位置における塗工
厚を正確且つ確実に推定することが可能となる。そして
、上記推定結果について、上記塗工厚分布を均一化する
べく、例えば、スプレーパターンの被塗物移動方向の長
さ２ｂ、被塗物の移動速度ｖＪ２、スプレーガンのトラ
バース速度Ｖｔを適切に選定し、又、スプレーガンが複
数である場合にはそのガン間隔を決定することにより、
同様に該被塗物の全体にわたって塗工厚分布を均一にす
ることが可能となる。

【実施例】

以下、図面を参照して、本発明の実施例について詳細に
説明する。 第１図（Ａ）は、本発明の一実施例に適用される塗工ラ
インの概略を示す正面図、同図（Ｂ）はその平面図であ
る。 本実施例に適用される塗工ラインでは、図中左方に連続
的に移動する帯状体く被塗物）１０を、その上方の所定
高さに配置されたスプレーガン１２で塗工するようにな
されている。塗工は、第１図（Ｂ）に示すように、長手
方向に所定速度で移動する上記帯状体１０の上方を、そ
の移動方向に対して垂直な方向、即ち帯状体１０の幅方
向に所定速度で上記スプレーカン１２をトラバースさせ
ながら行われる。 今、図のように、帯状体１０の長手方向にｘ軸を、その
幅方向にｙ軸をとる場合、該帯状体１０上に上記スプレ
ーガン１２が描く軌跡の座標（×、ｙ）を、時間↑＝０
で（ｘ、ｙ）＝（０，０）として、下記（３）式で表わ
す、この（３）式は前記（１）式に相当している。 （Ｘ　、Ｖ　）＝（ＶＪ２Ｘｔ　、　　ｌＶｔ　Ｘｔ　
−２ｎ　Ｌ＋　’１・・・・・・（３） （ｎ＝０．１．２．３・・・） ここで、Ｖｌ：帯状体の移動速度［ｃｍ／ｌｉｎ　］ｖ
ｔニスプレーガンのトラバース速度 ［口／ｌｉｎ］ Ｌニスプレーガンのトラバース幅 ［ＣＩＩ＋３ ｔ　：時間 上記（１）式について、時間ｔを消去すると、上記軌跡
の座標Ｘが次式（４）で与えられる。 ｘ　＝Ｖ、ｇ／Ｖｔ　−（２ｎ　Ｌ＝：Ｖ　）　　−（
４）一方、第２図のように、スプレーカン１２から塗工
科を吐出・噴射させて帯状体１０を塗装する場合、第３
図（Ａ）の平面図で示すスプレーパターンが得られる。 いま、帯状体１０の移動方向に沿って上記スプレーパタ
ーンの中心を通るＺ軸を想定し、その中心を０、その両
端をそれぞれ−ｂ、ｂとし、該Ｚ軸を切る面における上
記スプレーパターンの縦断面図を考える。 第３図（Ｂ）は、上記スプレーパターンの縦断面の外周
に対応する曲線を表わす線図であり、この曲線がそのま
まパターン内塗工厚分布を表わしている。 そこで、上記パターン内塗工厚分布を表わし、且つ下記
（５）式の条件を満足する開数ｆ（ｚ）を想定する。こ
の（５）式は前記（２）式に相当している。 ／ｂ　ｆ（Ｚ　）ｄｚ＝（Ｋ・σ・Ｗ）／＜ρ−Ｖｔ　
）→ ・・・・・・（５） ｆ（ｂ　）　＝　　ｆ（−ｂ　）　＝ＯＫ：塗着効率＝
鋼板塗着重量／吐出重量σ：塗工料の固形分率（重量分
率） ＝固形分重量／（固形分士溶剤）重量 Ｗ：塗工科の吐出速度［ｇ／ｍｉｎ　］ρ：固形分密度
［ａ／ｄコ ２ｂ：被塗物移動方向のスプレーパターンの長さ（パタ
ーンり　　［ａｎ］ 今、スプレーパターンの縦断面の周囲曲線を表わし、且
つ上記（５）式を満足するパターン内塗工厚分布を表わ
す関数ｆ（ｚ）として、例えば次式（６）を用い、前記
（４）式で与えられるスプレーガンの軌跡上の各点を原
点として、前記（３）式で与えられ軌跡について上記間
数ｆ（ｚ）を積算し、帯状体上の任意の点における塗工
厚を求める。 ｆ（Ｚ　　）＝　　ａ（Ｘｍ−ｂ”）　　　　−＝−（
６）ここで、ａは前記（５）式との関係から求まる定数
である。 上記の如く、被塗物上の任意の点における塗工厚を求め
ることにより、スプレーカンが１本の場合の塗工厚分布
を推定することが可能であり、該推定結果に基づいて上
記被塗物の塗工厚分布を均一に制御することが可能とな
る。 スプレーガンが１本の場合について更に詳述すると、前
記（４）式から、■βが大きくなるに従い、又、Ｌが大
きくなるに従い、ガン軌跡の開隔は広くなり、スプレー
パターン幅２ｂが同一の場合には、平均重ね塗り回数は
減少する。一方、Ｖｔが大きくなるに従い、ガン軌跡の
開園は狭くなり、平均重ね塗り回数は増加する。 又、同一軌跡であってもパターン幅の大きさによって被
塗物上の各点における重ね塗り回数は興なる。パターン
幅が広くなるに従い、重ね塗り回数は増加する。 以上より、１ガン塗工におけるガン軌跡は、トラバース
ピードｖｔ−トラバース幅し、ラインスピードＶβによ
って決定され、これらとパターン内塗工厚分布とによっ
て被塗物の塗工面（ライン長手、幅方向の任意の位置）
における塗工厚分布が決定されることになる。 従って、パターン幅２ｂ、帯状体１０の移動速度（ライ
ンスピード）■ぶ、トラバース速度Ｖｔ、トラバース幅
りを適切に選定することにより、上記塗工厚分布を均一
化することが可能となる。 又、ライン長手方向に沿って間隔を固定して配置した複
数本のスプレーガンを同時に帯状体１０の幅方向にトラ
バースして該帯状体１０を塗工する場合（なお、複数本
のスプレーガンの図示は省略する）は、各スプレーガン
の描く軌跡は同一で、位相が異なるだけであるため、こ
れらスプレーガンの設置間隔により、各ガンの描く軌跡
の交差の仕方が決定される。 従って、基準となるスプレーカンから間隔ＷＧを隔てて
設置されているスプレーガンの軌跡は、前記（３）式に
おいてＸをｘ　−ＷＧで置き換えることにより求めるこ
とができ、こうして得た複数の各軌跡について前記（６
）式の開数ｆ（ｚ）を、スプレーガンが１本の場合と同
様に積算することにより、帯状体１０の任意の位置にお
ける塗工厚分布を推定することができる。 このように、スプレーガンを複数本使用する場合は、前
記１本の場合と同様にスプレーパターン＠２ｂ、移動速
度ｖｉ、トラバース速度ｖｔ等を適切に選定すると共に
、スプレーガンの設置間隔ＷＧを適切に選定することに
より、上記帯状体１０における塗工厚分布を均一に制御
することが可能となる。 次に、本実施例を適用した具体例について説明する。 ここでは、スプレーパターンのライン長手方向における
塗膜断面形状、即ちパターン内塗工厚分布を表わす関数
ｆ（ｚ）を次式（７）で近似した。 ｆ（Ｚ）＝ａ（Ｘ’−ｂ’）　　　・　（７）第４図は
、ライン速度（Ｖｉ）１ｎ＋　／１ｎ　、）ラバース速
度（Ｖｔ　）　４２ｍ　／１ｎ　、スプレーパターン幅
（２１））３０Ωｍで、且つ塗工者の吐出速度３６０（
Ｊ　／ｌｉｎ　、固形分率０，２６、固形分比重１．２
ａ／ｃｊ、塗着効率０，６のスプレーガンを１本使用し
た場合の結果を示す。 第４図（Ａ）はスプレーガンの軌跡を、同図（Ｂ）はシ
ュミレーションにより求めた本実施例による推定塗工厚
分布を、同図（Ｃ）は実測した塗工厚分布を、それぞれ
示している。このように本実施例を適用すると、実測値
に略一致する塗工厚分布の推定が可能であることが示さ
れる。又、この場合は、均一な塗工厚分布を得ることが
できた。 第５図は、ライン長手方向に沿って配置した４本のスプ
レーガンを用いて本実施例を適用した結果を示す前記第
４図に相当する線区である。使用した４本（ＮＯ，１〜
４）のスプレーガンはそれぞれ塗工者の吐出速度、パタ
ーン幅が異なっており、具体的実施例条件は下記表１の
通りである。 ４本のスプレーガンを使用する場合は、ガンの描く軌跡
が複雑となるが、本実施例を適用することにより求めた
推定塗工厚分布と実測の塗工厚分布とがよく一致してい
ることがわかる。 第６図は、スプレーパターン幅がそれぞれ１０Ω、３０
ｃＩＩｌである以外は前記第４図の場合と同一で、設置
間隔ＷＧが３０ＣＩＩｌである２本のスプレーガンを使
用し、ライン速度ＶＪを２倍（２１１／１ｉｎ）とした
以外は、前記第４図に結果を示した場合と同一の条件で
、本実施例を適用した結果である。 第６図（Ａ＞は、スプレーガンの描く軌跡であり、同図
（Ｂ）は、本実施例を適用した場合の推定塗工厚分布を
示している０本実施例によれば、上記のようにスプレー
カンの吐出条件が異なる場合でも帯状体の任意の位置に
おける塗工厚を求めることができ、塗工厚分布を容易に
推定することができる。 以上、本発明について具体的に説明したか、本発明は前
記実施例に示したものに限られるものでなく、その要旨
を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 例えば、パターン内塗工厚分布を表わす関数ｆ（２）は
、実施例に示したものに限られるものでなく、実際に使
用するスプレーガンにより得られるパターン内塗工厚分
布を表わす適切な関数を任意に使用可能であることはい
うまでもない。 又、具体的な実施条件も前記具体例で示したものに限ら
れるものでなく、塗工厚分布が均一にな、るように、被
塗物の移動速度■１、トラバース速度Ｖｔ、トラバース
幅し、パターン＠２ｂ、等を任意に変更し、適切な値に
設定可能であることはいうまでもない。

【発明の効果】

本発明によれば、被塗物を連続的に移動させ、その移動
方向と垂直方向にスプレーガンをトラバースさせるスプ
レー塗工方法において、被塗物上に描かれるガン軌跡と
スプレーカンによるスプレーパターンの塗工厚分布とか
ら、被塗物の長手方向、幅方向の塗工厚の分布を推定す
るようにしたなめ、被塗物上の塗工厚分布を（：１：意
に制御でき、塗工厚分布の均一化が図れるようになった
。 又、複数のスプレーガンを使用する場合においても、塗
工面上の細部の塗工厚を容易に推測できるため、被塗物
上の塗工面における塗工厚の制御か容易となるという効
果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ＞は、本発明の一実施例に適用する塗工ライ
ンを示す概略部分正面図、 第１図（Ｂ）は、上記塗工ラインの概略平面図、第２図
は、スプレーガンの吐出状態を拡大して示す概略説明図
、 第３図（Ａ）は、スプレーパターンを示す平面図、 第３図（Ｂ）は、上記スプレーパターンの断面形状を示
す線区、 第４図、第５図及び第６区は、何れも本発明の一実施例
を具体的に適用した結果を示す線区である。 １０・・・帯状体、 １２・・・スプレーガン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被塗物を連続的に移動させ、その移動方向に対し
   て略垂直方向にスプレーガンをトラバースして該被塗物
   を塗装するスプレー塗工における塗工厚制御方法におい
   て、 上記被塗物上を移動するスプレーガンの軌跡について該
   ガンによるスプレーパターン内の塗工厚分布を積算し、
   その積算結果に基づいて上記被塗物の長手方向、幅方向
   の塗工厚を推定することを特徴とするスプレー塗工にお
   ける塗工厚制御方法。
2. （２）被塗物を連続的に移動させ、その移動方向に対し
   て略垂直方向にスプレーガンをトラバースして該被塗物
   を塗装するスプレー塗工における塗工厚制御方法におい
   て、 上記被塗物上を移動するスプレーガンの軌跡を次式で近
   似すると共に、 （ｘ、ｙ）＝ （Ｖｌ×ｔ、｜Ｖｔ×ｔ−２ｎＬ｜） （ｎ＝０、１、２、３・・・） ｘ：被塗物の長手方向の座標、 ｙ：被塗物の幅方向の座標、 Ｖｌ：被塗物の移動速度、 Ｖｔ：スプレーガンのトラバース速度、 Ｌ：トラバース幅、 ｔ：時間 上記スプレーガンによるスプレーパターン内の塗工厚分
   布を、次式を充たす関数ｆ（ｚ）で近似し、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ｆ（ｂ）＝ｆ（−ｂ）＝０ Ｗ：スプレーガンの吐出速度、 Ｋ：塗着効率、σ：塗工料の固形分率、 ρ：固形分密度、 ｂ：被塗物移動方向におけるスプレーパターンの１／２
   長 上記関数ｆ（ｚ）を、上記軌跡上の各点を原点として該
   軌跡について積算し、その積算結果に基づいて上記被塗
   物の長手方向、幅方向の塗工厚を推定することを特徴と
   するスプレー塗工における塗工厚制御方法。