JPS6024182B2 - 金属表面処理液の自動制御装置 - Google Patents
金属表面処理液の自動制御装置Info
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- JPS6024182B2 JPS6024182B2 JP57171670A JP17167082A JPS6024182B2 JP S6024182 B2 JPS6024182 B2 JP S6024182B2 JP 57171670 A JP57171670 A JP 57171670A JP 17167082 A JP17167082 A JP 17167082A JP S6024182 B2 JPS6024182 B2 JP S6024182B2
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- surface treatment
- amount
- metal surface
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/73—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
- C23C22/77—Controlling or regulating of the coating process
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属表面を処理するための各種処理液を自動的
に制御することができる制御装置に関するものである。
に制御することができる制御装置に関するものである。
金属製品の表面を洗浄し、その表面に化成皮膜、メッキ
等を連続的に形成させる表面処理ラインの装置は、一般
に金属製品を搬送する手段、金属製品をスプレー法又は
浸債法等により表面処理する手段、薬剤を補給する手段
及び表面処理するに必要な処理液の成分、濃度及び温度
を検出、測定し、制御する装置いわゆる自動制御装置か
ら構成される。本発明は金属表面処理液（以下処理液と
いう）の成分、濃度を自動的に検出測定し、制御する装
置、いわゆる処理液の自動制御装置に関するものであり
、表面処理ラインの処理液を自動制御する方法において
、処理される金属製品の単位時間あたりの個数を計測又
は処理面積を演算し、処理される金属製品の個数、又は
処理面積に対応して消費される処理液の成分を、処理さ
れる金属製品の処理個数又は処理面積に応じた量だけ薬
剤を補給する手段、及び処理液の濃度を測定する手段に
より該処理液の濃度を測定して上記手段による補給量を
調整する手段とにより構成される処理液の自動制御装置
に関するものである。
等を連続的に形成させる表面処理ラインの装置は、一般
に金属製品を搬送する手段、金属製品をスプレー法又は
浸債法等により表面処理する手段、薬剤を補給する手段
及び表面処理するに必要な処理液の成分、濃度及び温度
を検出、測定し、制御する装置いわゆる自動制御装置か
ら構成される。本発明は金属表面処理液（以下処理液と
いう）の成分、濃度を自動的に検出測定し、制御する装
置、いわゆる処理液の自動制御装置に関するものであり
、表面処理ラインの処理液を自動制御する方法において
、処理される金属製品の単位時間あたりの個数を計測又
は処理面積を演算し、処理される金属製品の個数、又は
処理面積に対応して消費される処理液の成分を、処理さ
れる金属製品の処理個数又は処理面積に応じた量だけ薬
剤を補給する手段、及び処理液の濃度を測定する手段に
より該処理液の濃度を測定して上記手段による補給量を
調整する手段とにより構成される処理液の自動制御装置
に関するものである。
尚、本発明において、金属製品には各種缶類、自動車ボ
デ−、冷蔵庫ボデー、その他あらゆる形状の金属製品、
金属ストリップ、及び金属功板などが含まれる。一般に
、金属製品を表面処理する場合、洗浄表面の祥状、皮膜
の特性は処理液の成分、濃度、温度及び処理時間によっ
て定まり、所望する性状、特性を得るには処理液の成分
、濃度を最適値の狭い範囲に制御しなければならない。
処理液は処理によって、溶液中の化学成分が金属と反応
し、処理過程中に不要成分及び妨害イオンが混入、蓄積
する。又、処理液は物理的に金属製品により特出され、
或はミストとなって飛散する。このため、処理液は消耗
して成分、濃度が減少する。従って、処理液の成分、濃
度を薬剤によって連続的あるいは定期的に補給し処理液
の化学成分を所要濃度に維持しなければならない。この
制御手段は手動で行うこともあるが、従来より自動制御
装置が用いられており、これらの装置は処理液のｐＨ、
電導度、酸化還元電位、及び金属イオン、Ｆ′、ＣＮ′
等の特定成分の濃度測定器を用い、処理液の濃度測定値
が所定の値より低い場合、濃度測定器と連動したポンプ
が作動し薬剤を処理液に補給して、所定の測定値になる
ように連続的に制御することができる。
デ−、冷蔵庫ボデー、その他あらゆる形状の金属製品、
金属ストリップ、及び金属功板などが含まれる。一般に
、金属製品を表面処理する場合、洗浄表面の祥状、皮膜
の特性は処理液の成分、濃度、温度及び処理時間によっ
て定まり、所望する性状、特性を得るには処理液の成分
、濃度を最適値の狭い範囲に制御しなければならない。
処理液は処理によって、溶液中の化学成分が金属と反応
し、処理過程中に不要成分及び妨害イオンが混入、蓄積
する。又、処理液は物理的に金属製品により特出され、
或はミストとなって飛散する。このため、処理液は消耗
して成分、濃度が減少する。従って、処理液の成分、濃
度を薬剤によって連続的あるいは定期的に補給し処理液
の化学成分を所要濃度に維持しなければならない。この
制御手段は手動で行うこともあるが、従来より自動制御
装置が用いられており、これらの装置は処理液のｐＨ、
電導度、酸化還元電位、及び金属イオン、Ｆ′、ＣＮ′
等の特定成分の濃度測定器を用い、処理液の濃度測定値
が所定の値より低い場合、濃度測定器と連動したポンプ
が作動し薬剤を処理液に補給して、所定の測定値になる
ように連続的に制御することができる。
これらの自動制御方法及び装置に関する発明の例として
は、特公昭４４−７６０６、特公昭４４一１６２０３特
公昭４５−２７錠紙、特公階５１一３７６２１、侍公昭
５４−３５５１７等を挙げることができる。
は、特公昭４４−７６０６、特公昭４４一１６２０３特
公昭４５−２７錠紙、特公階５１一３７６２１、侍公昭
５４−３５５１７等を挙げることができる。
従来より公知な自動制御装置はいずれも処理液の成分の
濃度をｐＨ、電導度、イオン電極、酸化還元電極等の測
定方法の単独又は組合せにより測定し、処理液の濃度が
設定濃度範囲の下限値より低下した場合に、その値が設
定濃度範囲の上限値に達するまで薬剤を補給する方法、
すなはちフィードバック法による処理液の濃度制御方法
がとられていた。しかしながら、本発明者らの経験及び
種々の実験によると、実際に制御されている処理液の濃
度が下記理由により設定濃度範囲より大きく変動する欠
点があった。
濃度をｐＨ、電導度、イオン電極、酸化還元電極等の測
定方法の単独又は組合せにより測定し、処理液の濃度が
設定濃度範囲の下限値より低下した場合に、その値が設
定濃度範囲の上限値に達するまで薬剤を補給する方法、
すなはちフィードバック法による処理液の濃度制御方法
がとられていた。しかしながら、本発明者らの経験及び
種々の実験によると、実際に制御されている処理液の濃
度が下記理由により設定濃度範囲より大きく変動する欠
点があった。
即ち、実際の表面処理ラインでは、或る時点で処理液に
加えられた薬剤が、それが加えられてから処理液に均一
に溶解し、その一部の液が自動制御装置に移送され、そ
の装置内の濃度測定器にて測定が開始されるまでに３〜
１３分を要するのが通例であり、いわゆる自動制御にお
けるむだ時間が３〜１５分生ずるのである。処理液の濃
度変化が緩慢な場合は３〜１３分間のむだ時間は問題な
いが、処理槽の容量に比較して、単位時間当りの金属製
品の処理面積が大きい場合、つまり加工負荷率の高い場
合は処理液の濃度変化が激しいので、３〜１８分のむだ
時間の影響により、濃度を精度良く一定に保つ事は困簸
であった。一般にむだ時間が大きい程制御誤差が大きく
なるので適正な制御が困難になってくることは自動制御
理論により知られている。以上におけるような精度の低
下により、処理液の濃度が設定濃度範囲より大きく変動
すると、不必要に薬剤を補給することから処理液の濃度
変動がそれだけ大きくなりそれから連続的に安定した品
質の表面処理皮膜を得ることが困難である。
加えられた薬剤が、それが加えられてから処理液に均一
に溶解し、その一部の液が自動制御装置に移送され、そ
の装置内の濃度測定器にて測定が開始されるまでに３〜
１３分を要するのが通例であり、いわゆる自動制御にお
けるむだ時間が３〜１５分生ずるのである。処理液の濃
度変化が緩慢な場合は３〜１３分間のむだ時間は問題な
いが、処理槽の容量に比較して、単位時間当りの金属製
品の処理面積が大きい場合、つまり加工負荷率の高い場
合は処理液の濃度変化が激しいので、３〜１８分のむだ
時間の影響により、濃度を精度良く一定に保つ事は困簸
であった。一般にむだ時間が大きい程制御誤差が大きく
なるので適正な制御が困難になってくることは自動制御
理論により知られている。以上におけるような精度の低
下により、処理液の濃度が設定濃度範囲より大きく変動
すると、不必要に薬剤を補給することから処理液の濃度
変動がそれだけ大きくなりそれから連続的に安定した品
質の表面処理皮膜を得ることが困難である。
本発明者らはこれらの欠点を解消する為、種々検討した
結果、処理液の濃度測定のみによる従釆の制御方法を改
善し、本発明を完成した。本発明による制御方法を以下
に述べる。
結果、処理液の濃度測定のみによる従釆の制御方法を改
善し、本発明を完成した。本発明による制御方法を以下
に述べる。
まず、金属製品の箇数を計測又は単位表面積当りに消費
される成分濃度をあらかじめ測定し算出する。
される成分濃度をあらかじめ測定し算出する。
これより、実際に処理される金属製品の個数又は表面積
に応じた薬剤消費量を制御装置内のコンピューターによ
り演算して、薬剤を補給する。この様に補給を行うと共
に処理液の濃度を濃度測定器にて測定し、その濃度が設
定範囲に維持されていることを確認する。もし、設定範
囲に維持できないときには、コンピューターが先の処理
物一個当り、又は単位表面積当りに消費される処理液の
成分濃度を自動的にチェックし、その消費量の補正を行
なう事により薬剤補給量を調節し、もって濃度を設定範
囲に維持できるようにする。補正方法については後述す
る。この様に制御を行うと処理面積に応じた量の薬剤が
処理を行うと同時に補給されるので、たとえａ，ｂの値
が適正値から多少外れている場合でも濃度はほぼ一定に
保たれ、濃度変化は非常に緩慢となる。
に応じた薬剤消費量を制御装置内のコンピューターによ
り演算して、薬剤を補給する。この様に補給を行うと共
に処理液の濃度を濃度測定器にて測定し、その濃度が設
定範囲に維持されていることを確認する。もし、設定範
囲に維持できないときには、コンピューターが先の処理
物一個当り、又は単位表面積当りに消費される処理液の
成分濃度を自動的にチェックし、その消費量の補正を行
なう事により薬剤補給量を調節し、もって濃度を設定範
囲に維持できるようにする。補正方法については後述す
る。この様に制御を行うと処理面積に応じた量の薬剤が
処理を行うと同時に補給されるので、たとえａ，ｂの値
が適正値から多少外れている場合でも濃度はほぼ一定に
保たれ、濃度変化は非常に緩慢となる。
（この様子は実施例を参照）濃度変化が緩慢であれば３
〜１５分のむだ時間の影響はほとんど取除かれ、設定濃
度に対して極めて狭い範囲に制御することができる。表
面処理ラインは定常状態で稼動しているとは限らず、時
には完全操業時の１／５あるいは１／１０の稼動率の場
合があり、又、時折ラインが停止する事があるので、従
来法では制御する処理液の濃度が以上の様な稼動状況の
差異によって変動し、設定値から大きく外れる事があっ
た。
〜１５分のむだ時間の影響はほとんど取除かれ、設定濃
度に対して極めて狭い範囲に制御することができる。表
面処理ラインは定常状態で稼動しているとは限らず、時
には完全操業時の１／５あるいは１／１０の稼動率の場
合があり、又、時折ラインが停止する事があるので、従
来法では制御する処理液の濃度が以上の様な稼動状況の
差異によって変動し、設定値から大きく外れる事があっ
た。
処理液の濃度が大きく変動すると、形成される皮膜品質
は変動、低下し、不必要に薬剤が消費されることになる
。本発明装置の適用により処理液の濃度を従来のフィー
ドバック法による自動制御に比較し、極めて狭い範囲内
に維持することができ、これにより、表面処理ラインで
連続的に処理される皮膜品質を一定、高品質に保つこと
ができると共に無駄な補給がなくなり、薬剤の消費量を
減少させることができるので経済的にも好ましい結果が
得られる。
は変動、低下し、不必要に薬剤が消費されることになる
。本発明装置の適用により処理液の濃度を従来のフィー
ドバック法による自動制御に比較し、極めて狭い範囲内
に維持することができ、これにより、表面処理ラインで
連続的に処理される皮膜品質を一定、高品質に保つこと
ができると共に無駄な補給がなくなり、薬剤の消費量を
減少させることができるので経済的にも好ましい結果が
得られる。
従来のフィードバック方式における薬液自動制御におい
て、ｐＨ、電導度、イオン電極等の濃度測定器は処理液
により汚染、劣化する事が多く、所定の感知機能が減退
して実際の処理液濃度とかなり異つた値を示す場合があ
る。
て、ｐＨ、電導度、イオン電極等の濃度測定器は処理液
により汚染、劣化する事が多く、所定の感知機能が減退
して実際の処理液濃度とかなり異つた値を示す場合があ
る。
この様な場合、濃度測定器の値のみを基にして制御を行
うため、設定の濃度とかなり異つた濃度に制御されてし
まい、ライントラブルを招来させる結果となる事が多々
発生した。本発明による自動制御装置は前記の様な濃度
測定器の汚染、劣化等による感知機能の減退を検出する
事が可能である。これによりこの様な濃度測定器の異常
を検出した場合には警報を出して知らせ、濃度測定器の
交換を促す事によって、ライントラブルを未然に防ぐ事
が可能となった。この様な濃度測定器の異常の検出方法
については実施例の末尾において説明する。次に、本発
明による自動制御装置を図示の実施例に基き説明する。
うため、設定の濃度とかなり異つた濃度に制御されてし
まい、ライントラブルを招来させる結果となる事が多々
発生した。本発明による自動制御装置は前記の様な濃度
測定器の汚染、劣化等による感知機能の減退を検出する
事が可能である。これによりこの様な濃度測定器の異常
を検出した場合には警報を出して知らせ、濃度測定器の
交換を促す事によって、ライントラブルを未然に防ぐ事
が可能となった。この様な濃度測定器の異常の検出方法
については実施例の末尾において説明する。次に、本発
明による自動制御装置を図示の実施例に基き説明する。
例として、飲料缶のクロメート処理におけるクロメート
処理液の浴管理を掲げる。まず以下の成分を有する処理
液を調製し、この処理液にて下記のアルミ缶のクロメー
ト処理を行い、その濃度制御を行う場合について説明す
る。
処理液の浴管理を掲げる。まず以下の成分を有する処理
液を調製し、この処理液にて下記のアルミ缶のクロメー
ト処理を行い、その濃度制御を行う場合について説明す
る。
処理液成分 濃 度Ｃず十 １．舷／そ
Ｐ０４３− ９．槌／そ
遊離Ｆ‐ ０．１７ｇ／そ（１７の風）アルミ缶ア
ルミＤＩ缶（Ｄｒａｗｉｎｇ＆Ｉｒｏｎｉｎｇ）寸法
６７収め×１６９岬第１図においてクロメート処理液
は処理槽１に満たされ、処理槽１に連結するスプレーポ
ンプ２を介して処理槽１の上部に配置されたスプレーノ
ズル３に送られて頃霧される。
ルミＤＩ缶（Ｄｒａｗｉｎｇ＆Ｉｒｏｎｉｎｇ）寸法
６７収め×１６９岬第１図においてクロメート処理液
は処理槽１に満たされ、処理槽１に連結するスプレーポ
ンプ２を介して処理槽１の上部に配置されたスプレーノ
ズル３に送られて頃霧される。
この頃落されている処理液中に脱脂・水洗工程を経て充
分に洗浄されたアルミ缶４が連続的に搬送されてクロメ
ート処理液と接触する。これによってアルミ缶４の表面
にクロメート皮膜が形成され、この際処理液の成分が一
部消費される。頃霧された処理液はその後回収され、処
理槽１に戻るが、その一部はアルミ街４及び、その搬送
機器に付着して次の水洗工程に特出され消費される。ア
ルミ缶４は処理される際に、その缶数が缶計数機５によ
って計数され、その値を演算制御器７に送る。
分に洗浄されたアルミ缶４が連続的に搬送されてクロメ
ート処理液と接触する。これによってアルミ缶４の表面
にクロメート皮膜が形成され、この際処理液の成分が一
部消費される。頃霧された処理液はその後回収され、処
理槽１に戻るが、その一部はアルミ街４及び、その搬送
機器に付着して次の水洗工程に特出され消費される。ア
ルミ缶４は処理される際に、その缶数が缶計数機５によ
って計数され、その値を演算制御器７に送る。
処理液の一部はスプレーポンプ２を介して濃度測定器６
に送られ、処理液の濃度が測定される。濃度測定器とし
て、例えば東亜電波工業■製のフッ素イオン電極Ｆ−１
２５及びフッ素アンプを用い遊離フッ素イオンを測定し
、又同社製導電率セル及び導電率アンプを用いて電気伝
導度を測定した。測定された遊離フッ素値、及び電気伝
導度値は演算制御器７に送られる。演算制御器７は例え
ば日本電気■製ぷＰＤ７８０マイクロプロセッサを用い
た、いわゆるマイクロコンピューターでこれにより後述
の演算制御を行う。演算制御器７は補給ポンプ８及び９
をＯＮ−ＯＦＦする事により主補給薬剤１０及び副補給
薬剤１１を処理槽１に補給し、これにより濃度制御を行
う。各剤の成分は以下に示す。王補給剤 Ｃぐ十
６０ｇ／クＰ〇４３− ４１０ｇ／ぞ 劉補給剤 Ｆ− ２０雌ノククィム酸イ
オン及びリン酸イオンは主に皮膜となる成分であるが、
これらによって処理液の電気伝導度はほとんど支配され
る。
に送られ、処理液の濃度が測定される。濃度測定器とし
て、例えば東亜電波工業■製のフッ素イオン電極Ｆ−１
２５及びフッ素アンプを用い遊離フッ素イオンを測定し
、又同社製導電率セル及び導電率アンプを用いて電気伝
導度を測定した。測定された遊離フッ素値、及び電気伝
導度値は演算制御器７に送られる。演算制御器７は例え
ば日本電気■製ぷＰＤ７８０マイクロプロセッサを用い
た、いわゆるマイクロコンピューターでこれにより後述
の演算制御を行う。演算制御器７は補給ポンプ８及び９
をＯＮ−ＯＦＦする事により主補給薬剤１０及び副補給
薬剤１１を処理槽１に補給し、これにより濃度制御を行
う。各剤の成分は以下に示す。王補給剤 Ｃぐ十
６０ｇ／クＰ〇４３− ４１０ｇ／ぞ 劉補給剤 Ｆ− ２０雌ノククィム酸イ
オン及びリン酸イオンは主に皮膜となる成分であるが、
これらによって処理液の電気伝導度はほとんど支配され
る。
換言するとクロム酸、リン酸イオン濃度は電気伝導度を
一定に制御する事により一定に保つ事ができる。又、遊
離フッ素イオンは皮膜生成反応を促進するので、一定品
質のクロメート皮膜を生成するには、この遊離フッ素イ
オンを一定に保つ事が最も重要であり、この濃度はフッ
素イオン電極によって測定する。従って、電気伝導度を
測定する事により主補給剤の補給量を制御し、遊離フッ
素イオンを測定する事により副補給剤の補給量を制御す
る。従来の制御方法ではこれらの濃度を測定し、その設
定範囲より低い場合は補給ポンプを稼動して補給する事
により、濃度を一定に保つわけであるが、本発明では演
算制御器７により、以下に示す制御を行つｏ本発明によ
る制御手段を具体的に述べるが、電導度フッ素について
全く同様の制御を行う為、フッ素の制御を例に取って説
明する。
一定に制御する事により一定に保つ事ができる。又、遊
離フッ素イオンは皮膜生成反応を促進するので、一定品
質のクロメート皮膜を生成するには、この遊離フッ素イ
オンを一定に保つ事が最も重要であり、この濃度はフッ
素イオン電極によって測定する。従って、電気伝導度を
測定する事により主補給剤の補給量を制御し、遊離フッ
素イオンを測定する事により副補給剤の補給量を制御す
る。従来の制御方法ではこれらの濃度を測定し、その設
定範囲より低い場合は補給ポンプを稼動して補給する事
により、濃度を一定に保つわけであるが、本発明では演
算制御器７により、以下に示す制御を行つｏ本発明によ
る制御手段を具体的に述べるが、電導度フッ素について
全く同様の制御を行う為、フッ素の制御を例に取って説
明する。
まず補給は次の式に従って、コンピューターが補給量を
演算し補給を行う。
演算し補給を行う。
式−１
遊離フッ素の補給量＝処理缶数 ×単位消費量
＋機械的損失量ｒ ｍ ａ ｂ（ｇ／分）
（缶／分） （ ／缶）（ ごここで単位消費量ａと
はアルミ缶−缶当りの推定される遊離フッ素の消費量で
ある。
＋機械的損失量ｒ ｍ ａ ｂ（ｇ／分）
（缶／分） （ ／缶）（ ごここで単位消費量ａと
はアルミ缶−缶当りの推定される遊離フッ素の消費量で
ある。
また、機械的損失量ｂは処理液の機械的損失による遊離
フッ素の損失量であって缶の表面処理に基因しない損失
量、例えば空スプレーによる処理液中の成分の分解及び
金属表面処理装置の特去り、漏れなどに起因する損失を
示す。この様にして遊離フッ素の補給量が演算され、遊
離フッ素の補給が行なわれるが、ａ，ｂの値が適正でな
い場合は連続的に遊離フッ素濃度（以下濃度と云う）が
増加、又は減少して行くのでこの場合に制御装置が自動
的に濃度を測定し、この値により、ａ，ｂの値を検定補
正する。
フッ素の損失量であって缶の表面処理に基因しない損失
量、例えば空スプレーによる処理液中の成分の分解及び
金属表面処理装置の特去り、漏れなどに起因する損失を
示す。この様にして遊離フッ素の補給量が演算され、遊
離フッ素の補給が行なわれるが、ａ，ｂの値が適正でな
い場合は連続的に遊離フッ素濃度（以下濃度と云う）が
増加、又は減少して行くのでこの場合に制御装置が自動
的に濃度を測定し、この値により、ａ，ｂの値を検定補
正する。
なお、以下の演算制御方法は全てコンピューターにプロ
グラム化されるのでこれにより実現される。ａ，ｂの検
定補正方法は、ある一定期間Ｔ，（分）を取り、最初の
濃度をＣ，（ｇ／〆）とし最後の濃度をＣ２（ｇ／そ）
とする。
グラム化されるのでこれにより実現される。ａ，ｂの検
定補正方法は、ある一定期間Ｔ，（分）を取り、最初の
濃度をＣ，（ｇ／〆）とし最後の濃度をＣ２（ｇ／そ）
とする。
期間内の遊離フッ素の総補給量（以下総補給量と云う）
をＲ，（ｇ）とし、総処理缶数をＮ，とする。処理液の
体積をＶ（ク）とすると、総補給量の誤差はＶ×（Ｃ２
−Ｃ，）となるので適正な総補給量はＲ，一Ｖｘ（Ｃ２
−Ｃ，）である。同様に他に一定期情ｍ２（分）を取り
、濃度をＣ３、Ｃ４、総補給量をＲ２、総処理缶数をＮ
２とすると適正総補給量は、Ｒ２−Ｖ×（Ｃ４−Ｃ３）
である。
をＲ，（ｇ）とし、総処理缶数をＮ，とする。処理液の
体積をＶ（ク）とすると、総補給量の誤差はＶ×（Ｃ２
−Ｃ，）となるので適正な総補給量はＲ，一Ｖｘ（Ｃ２
−Ｃ，）である。同様に他に一定期情ｍ２（分）を取り
、濃度をＣ３、Ｃ４、総補給量をＲ２、総処理缶数をＮ
２とすると適正総補給量は、Ｒ２−Ｖ×（Ｃ４−Ｃ３）
である。
これより、式−２
Ｒ，一Ｖｘ（Ｃ２−Ｃ，）＝Ｎ，×ａ十ｂ×Ｔ，Ｒ２−
Ｖ×（Ｃ４一Ｃ３）＝Ｎ２ｘａ＋ｂ×Ｔ２の連立方程式
を解く事により、適正なａ，ｂ値が求められる。
Ｖ×（Ｃ４一Ｃ３）＝Ｎ２ｘａ＋ｂ×Ｔ２の連立方程式
を解く事により、適正なａ，ｂ値が求められる。
コンピュ−夕一により、連立方程式を解く具体的な手法
の例としては、ガウス・ジョルダン法などがあり一般に
良く知られているのでここでは省略する。以上の制御プ
ロセスを実際の数値を代入して下記に示す。
の例としては、ガウス・ジョルダン法などがあり一般に
良く知られているのでここでは省略する。以上の制御プ
ロセスを実際の数値を代入して下記に示す。
まず、当初のａ，ｂの値をも，ｂｏとしてそれぞれ次の
様に定める。ろ＝０．００２雌／缶、〜＝０．２酸／分
これよりｒ（ｇ／分）＝ｎ（缶／分）× ０．００２０ｇノ缶＋０．２５ｇノ分の式によりコンピ
ューターが補給量を演算して補給を行いながら処理を行
った。
様に定める。ろ＝０．００２雌／缶、〜＝０．２酸／分
これよりｒ（ｇ／分）＝ｎ（缶／分）× ０．００２０ｇノ缶＋０．２５ｇノ分の式によりコンピ
ューターが補給量を演算して補給を行いながら処理を行
った。
最初の１時間は２００缶／分のべ−スで、次の１時間は
６０戊石／分のベースで処理を行った。その結果次の様
になった。なお、設定濃度は０．１７雌／夕（１７瓜血
）、処理液の体積Ｖは２０００そである。最初の１時間
（２０巧五／分ベースで処理）最初の濃度Ｃ，＝０．１
７０ｇノそ（１７の蝿）最後の濃度Ｃ２＝０．１７２ｇ
ノク（１７数伽）総処理缶数Ｎ，＝１２４０坊五総補給
量Ｒ，＝１２４０坊古×０．００２０ｇ／缶＋０．２５
ｇ／分×６０分＝３９．礎次の１時間（６０畔石／分ベ
ースで処理）最初の濃度Ｃ３＝０．１７を／そ（】７か
血）最後の濃度Ｃ４＝０．１８※／夕（１８３岬）総処
理缶数Ｎ２＝３５４０畔古総補給量 Ｒ２＝３５４０畔
古×０．００２０ｇ／缶＋０．２５ｇノ分ｘ６粉二＝８
５．総以上の値は、コンピューター内部に記憶され、こ
れらの値を用いコンピューターが次の連立方程式を解く
ことにより、ａ，ｂの値を自動的に補正する。
６０戊石／分のベースで処理を行った。その結果次の様
になった。なお、設定濃度は０．１７雌／夕（１７瓜血
）、処理液の体積Ｖは２０００そである。最初の１時間
（２０巧五／分ベースで処理）最初の濃度Ｃ，＝０．１
７０ｇノそ（１７の蝿）最後の濃度Ｃ２＝０．１７２ｇ
ノク（１７数伽）総処理缶数Ｎ，＝１２４０坊五総補給
量Ｒ，＝１２４０坊古×０．００２０ｇ／缶＋０．２５
ｇ／分×６０分＝３９．礎次の１時間（６０畔石／分ベ
ースで処理）最初の濃度Ｃ３＝０．１７を／そ（】７か
血）最後の濃度Ｃ４＝０．１８※／夕（１８３岬）総処
理缶数Ｎ２＝３５４０畔古総補給量 Ｒ２＝３５４０畔
古×０．００２０ｇ／缶＋０．２５ｇノ分ｘ６粉二＝８
５．総以上の値は、コンピューター内部に記憶され、こ
れらの値を用いコンピューターが次の連立方程式を解く
ことにより、ａ，ｂの値を自動的に補正する。
３９．総−２０００そ×（０．１７衣／夕−０．１７０
ｇ／そ）＝１２４０坊去Ｘａ＋ｂＸ６０分 ３５．礎−２０００夕×（０．１８巡／そ−０．１７を
／夕）二３５４０坊五×ａ＋ｂ×６び分 ，．ａ＝０．００１２２ｇノ缶、ｂ＝０．３４５ｇノ分
この様にａ，ｂが補正されたので以後の制御はこのａ，
ｂを用いて行う。
ｇ／そ）＝１２４０坊去Ｘａ＋ｂＸ６０分 ３５．礎−２０００夕×（０．１８巡／そ−０．１７を
／夕）二３５４０坊五×ａ＋ｂ×６び分 ，．ａ＝０．００１２２ｇノ缶、ｂ＝０．３４５ｇノ分
この様にａ，ｂが補正されたので以後の制御はこのａ，
ｂを用いて行う。
ａ，ｂが適正な値に近づくにつれて濃度変化が緩慢にな
るので、補正に用いる一定期間（前記例では６０分間）
を長くして行なうことにより、より精密な補正が可能と
なり濃度も一定値を安定に保つ事が可能となる。第２図
は前記例と同じ処理条件において、従来方式の濃度測定
によるＯＮ−ＯＦＦ制御を行った結果をグラフに示した
ものである。この方式では濃度が設定値０．１７ｇ／夕
を越えた事が検出されてから補給を停止する為にオーバ
ーシュートがあり、又濃度減少過程ではこの逆となるの
で、結果としてかなりの制御誤差が出て来る。またこの
過程は処理缶数によって異なる。第３図は前記例と同じ
処理条件において、本発明の装置により実施し、充分検
定補正が行われた後に、同条件で制御を行った結果をグ
ラフに示したものである。
るので、補正に用いる一定期間（前記例では６０分間）
を長くして行なうことにより、より精密な補正が可能と
なり濃度も一定値を安定に保つ事が可能となる。第２図
は前記例と同じ処理条件において、従来方式の濃度測定
によるＯＮ−ＯＦＦ制御を行った結果をグラフに示した
ものである。この方式では濃度が設定値０．１７ｇ／夕
を越えた事が検出されてから補給を停止する為にオーバ
ーシュートがあり、又濃度減少過程ではこの逆となるの
で、結果としてかなりの制御誤差が出て来る。またこの
過程は処理缶数によって異なる。第３図は前記例と同じ
処理条件において、本発明の装置により実施し、充分検
定補正が行われた後に、同条件で制御を行った結果をグ
ラフに示したものである。
この制御では処理缶数に応じてあらかじめ補給を行うの
で、従来方式の様に大きな濃度変化はなく、濃度が略一
定となって安定化する。次に濃度測定器の故障検出につ
いて述べる。
で、従来方式の様に大きな濃度変化はなく、濃度が略一
定となって安定化する。次に濃度測定器の故障検出につ
いて述べる。
濃度測定器、特に本例に示すフッ素イオンメーターは、
イオン電極の部分が劣化し、又は汚れ付着等によって実
際の濃度とかなり異る値を示す場合がある。この様な場
合、従釆のフィードバック方式では濃度測定器の示す値
により制御を行うので、制御装置上では正常な濃度に制
御している様に見えるが、実際の濃度はかなり異る値と
なり、ライントラブルを生じる事があった。本発明の手
段は 補 給 量 ＝処理缶数 ×単位消費量 十機械
的損失量ｒ ｎ ａ ｂ（ｇ／分）（缶／分
）（ｇ／缶）（ｇ／分）の式により補給を行う。
イオン電極の部分が劣化し、又は汚れ付着等によって実
際の濃度とかなり異る値を示す場合がある。この様な場
合、従釆のフィードバック方式では濃度測定器の示す値
により制御を行うので、制御装置上では正常な濃度に制
御している様に見えるが、実際の濃度はかなり異る値と
なり、ライントラブルを生じる事があった。本発明の手
段は 補 給 量 ＝処理缶数 ×単位消費量 十機械
的損失量ｒ ｎ ａ ｂ（ｇ／分）（缶／分
）（ｇ／缶）（ｇ／分）の式により補給を行う。
ａ，ｂの値は処理ライン、処理缶によって定まる定数で
設定濃度、温度、搬送速度等により、多少は変化する。
しかし設定濃度、温度、搬送速度等も大幅に変更する性
質のものではないので、ａ，ｂの値はある一定範囲内に
入る。ところが濃度測定器が異常となった場合はこの継
続使用によりａ，ｂの値は前記一定範囲を大幅に逸脱す
る様な値となってしまう。何故なら、ａ，ｂの値は、前
述の式−２により補正されるわけであるが、式−２にお
けるＣ，，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の値は、それぞれ濃度測定
器により測定された濃度値であるので、もし、濃度測定
器が異常となれば、Ｃ，〜Ｃ４の値が異常な値となり、
それにより、ａ，ｂの値も又異常な値としてしまうので
ある。本発明においては、コンピューターが常にａ，ｂ
の値を監視し、もし、それ等の単独又は双方の値が設定
範囲の限度に到達した場合には、コンピューターが直ち
に自動的に警報を出すようにプログラム化してあり、も
って、ａ，ｂの値を異常な値にする要因即ち濃度測定器
の異常を知らせるようにしたので、現場作業者は警報に
よりこれを知り、迅速に正常な濃度測定器と交換できる
ようになった。
設定濃度、温度、搬送速度等により、多少は変化する。
しかし設定濃度、温度、搬送速度等も大幅に変更する性
質のものではないので、ａ，ｂの値はある一定範囲内に
入る。ところが濃度測定器が異常となった場合はこの継
続使用によりａ，ｂの値は前記一定範囲を大幅に逸脱す
る様な値となってしまう。何故なら、ａ，ｂの値は、前
述の式−２により補正されるわけであるが、式−２にお
けるＣ，，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の値は、それぞれ濃度測定
器により測定された濃度値であるので、もし、濃度測定
器が異常となれば、Ｃ，〜Ｃ４の値が異常な値となり、
それにより、ａ，ｂの値も又異常な値としてしまうので
ある。本発明においては、コンピューターが常にａ，ｂ
の値を監視し、もし、それ等の単独又は双方の値が設定
範囲の限度に到達した場合には、コンピューターが直ち
に自動的に警報を出すようにプログラム化してあり、も
って、ａ，ｂの値を異常な値にする要因即ち濃度測定器
の異常を知らせるようにしたので、現場作業者は警報に
よりこれを知り、迅速に正常な濃度測定器と交換できる
ようになった。
従って、ａ，ｂの値の異常化を迅速に抑える事が可能と
なったのである。かくして、桑剤補給量ｒの異常化は抑
制され、これにより処理液の濃度が設定範囲外になるの
が抑制されるので、これに基〈ライントラブルを回避す
ることができると云う優れた効果を奏するのである。
なったのである。かくして、桑剤補給量ｒの異常化は抑
制され、これにより処理液の濃度が設定範囲外になるの
が抑制されるので、これに基〈ライントラブルを回避す
ることができると云う優れた効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る金属表面処理液の自動制御装置を
略示的に示したブロック図、第２図は従来方式で金属表
面処理液の制御を行った場合のグラフ、第３図は本発明
の装置を使用して制御を行った場合のグラフである。 １・・・・・・処理膜、２・・・・・・スプレーポンプ
、３・・・・・・スプレーノズル、４・…・・アルミ缶
、５・・・・・・缶計数機、６・・・・・・濃度測定器
、７…・・・演算制御器、８，９・・・・・・補給ポン
プ、１０・・・・・・主補給剤、１１・・・・・・副補
給剤。 第２図 第３図 図 船
略示的に示したブロック図、第２図は従来方式で金属表
面処理液の制御を行った場合のグラフ、第３図は本発明
の装置を使用して制御を行った場合のグラフである。 １・・・・・・処理膜、２・・・・・・スプレーポンプ
、３・・・・・・スプレーノズル、４・…・・アルミ缶
、５・・・・・・缶計数機、６・・・・・・濃度測定器
、７…・・・演算制御器、８，９・・・・・・補給ポン
プ、１０・・・・・・主補給剤、１１・・・・・・副補
給剤。 第２図 第３図 図 船
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属表面処理液の濃度を測定する手段、金属製品の
処理箇数又は処理速度を計測する手段および該処理液へ
薬剤を補給する手段有する金属表面処理ラインにて、金
属製品を表面処理する場合において、コンピユーターに
より金属製品の単位時間当りの処理箇数を計測又は処理
面積を演算し、その値と予め記憶した金属製品の処理箇
数又は単位面積当りの薬剤消費量と単位時間当りの薬剤
の機械的損失量とから、下式に従つて単位時間当り金属
表面処理液へ補給すべき薬剤量を演算し、その補給によ
り表面処理液の濃度を設定範囲に制御することを特徴と
する金属表面処理液の自動制御装置。 ｒ＝ｎ×ａ＋ｂ 薬剤補給量 処理箇数（箇／分）薬剤消費量（ｇ／箇）
＊機械的（ｇ／分）又は処理面積（ｍ＾２／分） 又
は（ｇ／ｍ＾２）損失量（ｇ／分）（注）＊金属製品の
表面処理に基因しない損失量例えば空スプレーによる金
属表面処理液中に成分の分解及び金属表面処理装置に 基因する損失などによつて失なわれる薬 剤量 ２ コンピユーターにより処理箇数又は処理面積当りの
薬剤消費量と単位時間当りの薬剤の機械的損失量を自動
的に補正することを特徴とする特許請求の範囲の第１項
記載の金属表面処理液の自動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171670A JPS6024182B2 (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 金属表面処理液の自動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171670A JPS6024182B2 (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 金属表面処理液の自動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5964780A JPS5964780A (ja) | 1984-04-12 |
| JPS6024182B2 true JPS6024182B2 (ja) | 1985-06-11 |
Family
ID=15927511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57171670A Expired JPS6024182B2 (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 金属表面処理液の自動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024182B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19703641B4 (de) * | 1997-01-31 | 2006-10-19 | Marx, Joachim, Dr. | Verfahren zum Herstellen geschweißter Hohlkörper mit verbessertem Korrosionsschutz und auf diese Weise hergestellte Hohlkörper |
| JP2005344186A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Nippon Paint Co Ltd | 金属の化成処理方法 |
| JP7762467B1 (ja) * | 2025-08-20 | 2025-10-30 | 株式会社武部鉄工所 | 前処理薬品補給システム及び方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5486439A (en) * | 1977-12-23 | 1979-07-10 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Control method for concentration of hydrochloric acid in pickling vessel |
| JPS5710288A (en) * | 1980-06-19 | 1982-01-19 | Hoomaa Denshi Kk | Method and device for etching copper-lined laminated board |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57171670A patent/JPS6024182B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5964780A (ja) | 1984-04-12 |
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