JPH0615060B2

JPH0615060B2 - 塗装鋼板の塗膜制御装置

Info

Publication number: JPH0615060B2
Application number: JP15143186A
Authority: JP
Inventors: 秀一武井; 正也堤; 悟山下; 正晴森谷
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2009-03-02
Also published as: JPS637870A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は帯鋼を連続的に塗装し、焼付を行なう塗装鋼
板製造ラインにおいて塗膜を制御する装置に関する。

（従来の技術）塗装鋼板は家電、建材など広い分野で用いられている。
また、塗装鋼板は塗膜が所望の厚みであることともに、
その用途によって塗膜が加工性や耐疵付性などの所要の
性能を備えていること、および塗装が所要の色彩である
ことが要求される。

所要の塗膜厚をもった塗装鋼板を製造する装置として、
特公昭60- 54111 号公報の塗装膜厚自動制御装置が知ら
れている。この装置では、乾燥炉の出側で塗料の膜厚を
検出し、この検出値に基づいて塗装膜厚をフィードバッ
ク制御する。

（発明が解決しようとする問題点）上記従来の装置では塗膜厚の制御は行なわれるが、前記
塗膜の性能および色彩については全く考慮されていな
い。すなわち、従来の塗装鋼板製造設備ではこれらの項
目に関して塗装装置、焼付炉ともに自動的には制御され
ず、巻取ロールの直前で作業者が目視して、あるいは感
触をもとに塗装装置および焼付炉を手動制御していた。
したがって、塗装作業は非能率的であるばかりでなく、
前記塗膜の性能および色彩に大きなばらつきを生じてい
た。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、塗膜厚だけではなく、塗膜性能および色彩に
ついても効率的に、しかも精度良く制御できる装置を得
ることを目的としている。

（問題点を解決するための手段）この発明の塗膜制御装置は、鋼帯に塗料を連続的に塗布
し、焼付炉で塗料を鋼帯に焼き付ける塗装設備におい
て、塗膜が焼き付けられた鋼帯の表面温度検出器、塗膜
厚検出器および塗膜面色彩検出器が前記焼付炉出側にそ
れぞれ配置されている。そして、前記表面温度検出器か
らの表面温度信号に基づいて前記焼付炉の炉内温度を調
節する装置、ならびに前記塗膜厚検出器からの塗膜厚信
号および塗膜面色彩検出器からの塗膜面色彩信号に基づ
いて塗料塗布量を調節する装置を備えている。表面温度
は放射温度計、塗膜圧は赤外線塗膜厚計、塗膜面の色彩
は色差計などの非接触式検出器が用いられる。

（作用）鋼帯の表面温度に基づいて炉内温度を調節するととも
に、塗膜厚および塗膜面の色彩に基づいて塗料塗布量を
調節する。すなわち、これら検出値と予め設定した許容
目標範囲とを比較演算し、制御偏差が求まる。そして、
表面温度などが許容範囲内になるようにフィードバック
制御する。表面温度は、たとえば焼付炉に供給する燃料
や熱風量を調節して制御する。また、塗料塗布量は、た
とえばコータロール間のギャップを調節して制御する。

加工性や耐疵付性などの塗膜性能は塗料の焼付温度に依
存するので、焼付温度を適正に制御することにより所要
の塗膜性能が得られる。また、塗料塗布量は塗膜厚の検
出値だけでなく、色彩の検出値に基づいても制御され
る。塗装面の色彩は塗膜厚と一定の関係があるので、所
要の色彩が得られる。また、焼付温度および塗料塗布量
はフィードバック制御されるので、塗膜厚、塗膜性能お
よび色彩のばらつきは小さい。

（実施例）第１図はこの発明の装置の一例を示している。

図面に示すように、鋼帯Ｓに塗料を塗布する塗布装置11
は、ピックアップロール12、トランスファロール13およ
びアプリケータロール14とからなっており、各ロールは
それぞれ電動機16により回転駆動される。ピックアップ
ロール12は塗料パン（図示しない）から塗料をピックア
ップし、トランスファロール13を介してアプリケータロ
ール14に供給する。アプリケータロール14は接触する鋼
帯Ｓに塗料を付着させる。また、各ロールにはサーボモ
ータおよびねじ機構を含むロールギャップ調整装置18を
備えており、塗料の付着量は各ロール間のギャップによ
って調節する。

塗装装置11の出側に焼付炉21が配置されている。焼付炉
21は燃料ガスの燃焼および熱風ガスの供給によって加熱
され、鋼帯Ｓに塗料を焼き付ける。燃料ガス量は燃料調
節弁23の開度を調節して、また熱風量は熱風ブロア25を
駆動するモータ26の回転速度を調節して炉内温度、すな
わち焼付温度を制御する。

焼付炉21の直後に塗膜が形成された鋼帯Ｓの表面温度を
検出する放射温度計31が配置されている。さらに下流側
には膜厚計32および色差計33が配置されている。放射温
度計31、膜厚計32および色差計33にはそれぞれ比較演算
器34,35,36おそび不感帯回路37,38,39が接続されてい
る。これら不感帯回路は制御系のハンチングを防止す
る。

主計算機41は製造命令ファイル43および上記検出器31,3
2,33からの信号に基づき、所要の塗膜厚、燃料供給量お
よび熱風量を演算し、演算結果を塗膜厚調節器45、燃料
調節器46および熱風量調節器47にそれぞれ出力する。こ
れらの調節器45,46,47はそれぞれ前記ロールギャップ調
節装置18、燃料調節弁23および駆動モータ26に調節信号
を出力する。

つぎに、上記のように構成された装置による塗膜制御に
ついて説明する。

まず、製造命令ファイル43に鋼帯Ｓの板厚・板幅・長さ製品の塗膜の膜厚設定値，膜厚の許容範囲，膜厚の不感
帯設定値塗布すべき塗料の種類，膜厚・色彩特製（焼付後の膜厚
と色彩と関係），適正焼付板温とのその不感帯設定値製品の塗装面の色彩設定値とその不感帯設定値を記録する。なお、色彩の表現は^*,a^*,b^*表色素を用い
て定量的に行なっている。

つぎに、主計算機41は塗膜厚設定値に従って所要のロー
ルギャップを求め、塗膜調節器45を介して塗装装置11の
ロールギャップ調節装置18を設定する。また、焼付炉21
に関しては、鋼帯Ｓの板幅・板厚、塗料の種類、適正焼
付温度等の情報から主計算機41が適切な燃料弁開度と熱
風ブロア風量を予め決定し、燃料弁開度調節器46とブロ
ア風量調整器47を介して燃料調節弁46の開度およびモー
タ47の回転速度を設定する。

第１図において、鋼帯Ｓはアンコイラ（図示しない）か
ら繰り出され塗装装置11により塗料が連続的に塗布され
る。塗料が塗布された鋼帯Ｓは焼付炉21において加熱さ
れ、塗膜が焼き付けられる。ついで、塗膜が焼き付けら
れた鋼帯Ｓは冷却され、コイラ（図示しない）に巻き取
られる。この間、板温度、板厚および色彩が前記各計測
器31,32,33により連続的に計測される。各計測値はそれ
ぞれの比較演算器34,35,36に出力される。

主計算機41は製造命令ファイル43の内容を参照し、各比
較演算器34,35,36および不感帯回路37,38,39に必要な情
報を転送する。すなわち、板温度比較演算器34には適正
焼板温度、板温度不感帯回路37には焼付板温度の非感帯
設定値、膜厚比較演算器32には膜厚設定値、膜厚不感帯
回路38には膜厚不感帯設定値、色差比較演算器36には色
彩設定値、色差不感帯回路39には色差不感帯設定値のデ
ータをそれぞれ送る。

不感帯回路37,38,39を経て主計算機41に戻されるデータ
に従って主計算機41は塗膜厚調節器45、燃料弁開度調節
器46及びブロア風量調節器47へそれぞれ制御命令を送
る。

第２図は主計算機41における演算手順を示すフローチャ
ートである。ここでは、緑色ポリエステル系塗料の一種
類を塗布する場合を例として説明する。

板温度の計測値が不感帯設定値を越えて適正焼付板温度
と差を有するときは、燃料弁開度と熱風ブロア風量を調
整する命令を主計算機41がそれぞれの調節器45,46,47に
出す。

また、膜厚の計測値が不感帯設定値を超えて膜厚設定値
と差を有するときは、ロールギャップ量を調整する命令
を主計算機41が調節器45に出す。

色彩については、色差計33で色彩、すなわちL^*,a^*,b^*の
それぞれの値を計測する。計測値は色彩比較演算器35で
それぞれの設定値と比較される。通常、色彩は膜厚によ
ってその塗料独特の変化をする。これは塗料の顔料や有
機質の性状、原板の色彩の透過な影響によるものであ
る。緑色ポリエステル塗料の場合、第３図に示すような
膜厚−色彩特性を示す。したがって、色彩は膜厚によっ
て制御することができる。なお、第３図において、ｍ〜
ｎμｍは膜厚と許容範囲である。

色彩比較演算器36において色彩設定値と実測値との差、
制御偏差が下式により算出される。

ΔL^*＝L^*設定値−L^*実測値 Δa^*＝a^*設定値−a^*実測値 Δb^*＝b^*設定値−b^*実測値制御偏差が不感帯設定値よりも小さい場合、色彩不感帯
回路39からの出力信号は０である。制御偏差ΔL^*，Δ
a^*，Δb^*の結果から、第２図に示したフローに従い、主
計算機41は膜厚設定値を変更し、塗膜厚調節器45へ膜厚
変更の指示を出す。

上記制御において、膜厚が上下限のいずれかで変更がで
きない場合、または制御偏差ΔL^*，Δa^*，Δb^*値の正負
から膜厚変更の判断がつかない場合には、その鋼帯Ｓに
ついては「色彩異常有り」として記憶をし、この塗装鋼
帯Ｓの使用、出荷等の際の情報として活用する。

また、膜厚設定値の変更による焼付板温度の新しい設定
値が算出され、主計算機41から２つの調節器46，47に指
示が出される。

（発明の効果）この発明によれば、塗膜厚のみならず塗装鋼板の具備す
べき条件、すなわち加工性、耐疵付性などの塗膜性能お
よび色彩すべてが満たされた塗装鋼板を製造することが
でき、また塗膜の厚み、性能および色彩のばらつきは小
さい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の一例を示す装置構成図、第２
図は主計算機における演算手順を示すフローチャート、
および第３図は膜厚−色彩特性の一例を示す線図であ
る。 11……塗装装置、18……ロールギャップ調節装置、21…
…焼付炉、23……燃料調節弁、25……熱風ブロア、31…
…放射温度計、32……膜厚計、33……色差計、34〜36…
…比較演算器、37〜39……不感帯回路、41……主計算
機、43……製造命令ファイル、45〜47……調節器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼帯に塗料を連続的に塗布し、焼付炉で塗
料を鋼帯に焼き付ける塗装設備において、塗膜が焼き付
けられた鋼帯の表面温度検出器、塗膜厚検出器および塗
膜面色彩検出器が前記焼付炉出側にそれぞれ配置されて
おり、前記表面温度検出器からの表面温度信号に基づい
て前記焼付炉の炉内温度を調節する装置、ならびに前記
塗膜厚検出器からの塗膜厚信号および塗膜面色彩検出器
からの塗膜面色彩信号に基づいて塗料塗布量を調節する
装置を備えたことを特徴とする塗装鋼板の塗膜制御装
置。