JP4608907B2 - ストリップ塗装装置 - Google Patents
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Description
このようなストリップ塗装装置には、いくつかの種類があるが、例えば、図9(a)に示すように、塗液を付着させたコーティングロール12に、所定の巻き付け角でストリップ70を巻き付けるものがある。また、図9(b)に示すように、バックアップロール14に対面する形でコーティングロール12をストリップ70に押し当てて構成するものもある。同図(a)、(b)に示す例では、ストリップ70を片面ずつ塗装することができる。また、図9(c)に示すストリップ塗装装置では、ストリップ70の両面からコーティングロール12を押し当てている。これにより、ストリップ70の両面を一度に塗装することができる。
そこで、上記いずれのストリップ塗装装置においても、特異点(図示せず)では、油圧シリンダ15を駆動して、コーティングロール12がストリップ70面から離れるように一時退避(以下、「オープン」ともいう)させている。そして、特異点がコーティングロール12に接触する可能性のある範囲を通過後、再び油圧シリンダ15によってコーティングロール12をストリップ70面に再接触(以下、「クローズ」ともいう)させてコーティングを再開するようになっている。
そこで、本願発明者は、このような問題が生じる原因を知るべく、ストリップ塗装装置の主要な構成部材およびストリップ自体が、特異点の前後においてどのように挙動するかを子細に調査した。
同図から分かるように、コーティングロールをオープン・クローズさせた際、ストリップとコーティングロールとの相対位置(以下、「ロールギャップ」とよぶ)が不安定になっている。そして、ロールギャップの変動にほぼ対応して塗布量が変動している。これは、オープンの瞬間およびクローズの瞬間に、油圧シリンダによる機械的な衝撃(ショック)がストリップとコーティングロールにそれぞれ大きく加わることによって振動が発生し、その振動が減衰するまでの間、ロールギャップが不安定となるからである。このように、従来のストリップ塗装装置では、特異点の近傍での、製品の歩留まりを向上させる上では、未だ解決すべき課題が残されている。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、特異点の近傍に生じるコーティング品質が不安定となる部分を少なくし得るストリップ塗装装置を提供することを課題としている。
また、請求項3に記載した発明は、請求項2において、ストリップの特異点を検出する特異点検出センサをさらに備えるとともに、さらに、前記制御装置は、前記特異点検出センサが特異点を非検出のとき、前記第一の制御手段を実行させ、また、前記特異点検出センサが特異点を検出のとき、前記第二の制御手段を実行させるように前記第一の制御手段と前記第二の制御手段とを切り替える制御切替え手段を有することを特徴としている。
サーボモータによる位置制御であれば、油圧シリンダによる位置制御に比べて加減速の制御が容易である。そのため、オープン・クローズ時におけるストリップとコーティングロール相互に生じる機械的ショックを油圧シリンダに比べて和らげることができる。したがって、衝突によって生じる振動が減衰する時間を短くすることができる。これにより、溶接部等の特異点の近傍に生じるコーティング品質が不安定となる部分を少なくして、安定した塗装面にすることができる。そのため、製品の歩留まりが向上する。
図1は、本発明に係るストリップ塗装装置を使用してなる連続ストリップラインの一実施形態を説明する説明図である。なお、この連続ストリップラインの構成は、本発明に係るストリップ塗装装置を除き、通常の連続ストリップラインと同様であるため、概要のみ簡単に説明する。
図2は、図1に示すストリップ塗装装置部分の概略構成を説明する説明図である。なお、ストリップ塗装装置10Aと、ストリップ塗装装置10Bとは、本願発明に係る構成が同様であるため、以下ストリップ塗装装置10A(第一ロールコータ)について説明し、ストリップ塗装装置10Bについては説明を省略する。
移動台座6には、ストリップ70に押し当てるコーティングロール12と、コーティングロール12に当接するピックアップロール13と、ピックアップロールの余分な塗液を掻き落とすロール11と、塗料80が満たされている塗料パン19とが装備されている。なお、ピックアップロール13は塗料パン19に浸漬している。
これにより、ピックアップロール13の回転にともなって塗料80がピックアップロール13に付着して引き上げられる。次いで、ピックアップロール13は、コーティングロール12に当接しているため、塗料80がコーティングロール12にさらに移送される。そして、塗料80が、バックアップロール14に支持されたストリップ70の一方の面にコーティングロール12から転写されるようになっている。なお、ストリップ塗装装置10Bでは、同様の工程によってストリップ70の他方の面が塗装される。
ロードセル17は、固定台座8と移動台座6との間でいずれか一方に固定されており、ストリップ70に対するコーティングロール12の押付け圧を測定可能な位置に備えられている。
図3は、ストリップ塗装装置10Aでのサーボモータおよびその制御に係る構成を説明するブロック図である。
同図に示すように、このストリップ塗装装置10Aでは、サーボモータ16を制御する制御装置20を備えている。制御装置20は、第一の制御手段22、第二の制御手段24、および制御切替え手段21を含んで構成されている。そして、この制御装置20には、溶接部検出センサ18が例えば信号線を介して接続されており、溶接部検出センサ18からの溶接部検出情報信号が入力可能になっている。また、第一の制御手段22と第二の制御手段24からの出力配線がサーボモータ16へ接続されており、サーボモータ16を制御可能になっている。
図4は、制御装置20による制御処理を示すフローチャートである。なお、図4のフローチャートにおける説明中の「所定の退避位置」、「所定の退避時間」、「所定の押付け圧」、「高速退避送り」および「高速戻し送り」は、それぞれ予め定められたデータとしてROMの所定領域に格納されており、随時参照されるようになっている。
図4(a)に示すように、制御装置20の構成のうち、制御切替え手段21は、溶接部検出センサ18からの溶接部90検出情報に基づいて、第一の制御手段22と第二の制御手段24とを適宜切り替えるようになっている。
そして、ステップS400では、連続ストリップライン30全体の操業制御手段(不図示)から受信している操業状態信号からライン全体が操業中か停止中かを判定する。「操業中」と判定したとき(Yes)は、ステップS100に移行して当該サーボモータ制御処理を継続するが、「停止中」と判定したとき(No)は当該サーボモータ制御処理による一連の処理を終了(終了判定)して、例えば連続ストリップライン全体の操業管理制御部に処理を戻す。
同図に示すように、「退避制御」が実行されると、まず、ステップS310に移行する。
ステップS310では、予め定めた「高速退避送り」として設定されたテーブルデータに基づいて、サーボモータ16を一時退避方向に高速作動させてステップS320に移行する。
そして、ステップS330では、溶接部検出センサ18からの溶接部検出情報信号に基づいて、溶接部を検出か、非検出かを改めて判定する。すなわち、溶接部を「検出」と判定したとき(Yes)はステップS330で待機するが、溶接部を「非検出」と判定したとき(No)は、ステップS340に移行する。
ステップS350では、荷重センサとしてのロードセル17からの荷重情報に基づいて、ストリップ70に対するコーティングロール12の押付け圧を検出、または非検出かを判定する。すなわち、「高速戻し送り」でコーティングロール12が再接触方向へ移動してストリップ70に接触し、ロードセル17が、押付け圧を「検出」と判定したとき(Yes)は、当該「高速戻し送り」による送り制御を終了して、ステップS360に移行するが、押付け圧を「非検出」と判定したとき(No)は、「高速戻し送り」を継続する。
そして、ステップS370では、ロードセル17によって得られた荷重情報が、ストリップ70に対するコーティングロール12の「所定の押付け圧」に到達したか否かを判定する。すなわち、荷重情報が、「所定の押付け圧」に「非到達」と判定したとき(No)は、ステップS360に処理を戻すが、「所定の押付け圧」に「到達」と判定したとき(Yes)は、当該「退避制御」処理による一連の処理を終了(終了判定)して、サーボモータ制御処理に処理を戻す。
同図に示すサーボモータ16の「退避制御」では、揚程制御αないしβに、例えば通常使用されるカムによって駆動される従節端の運動曲線を好適に採用しうる。すなわち、上記「退避制御」での各テーブルデータに基づくサーボモータ16による単位時間あたりの揚程量は、例えば通常使用されるカムによって駆動される従節端の運動曲線、つまりカム曲線に基づいて決めれば、送り運動の開始・停止時の機械的ショックをより和らげて、より安定した塗装面にする上で好ましい制御を行なうことができる。このようなカム曲線としては、例えば変形台形曲線、変形正弦曲線、変形等速度曲線等を例示することができる。
上述した構成からなるストリップ塗装装置10Aによれば、ストリップ70の溶接部90がコーティングロール12表面を通過するときに、油圧シリンダ15でコーティングロール12をオープン・クローズするのではなく、サーボモータ16で通常行なうロール位置制御(荷重制御)を一時的に中断して、コーティングロール12をオープン・クローズさせている。すなわち、溶接部90の通過を溶接部検出センサ18が検出したら、サーボモータ16による「通常制御」を中断する。そして、ほぼ同時に、「退避制御」、つまりコーティングロール12を一時退避(オープン)位置に退避し、溶接部90が通過したらコーティングロール12を再接触(クローズ)させ、その後、再び「通常制御」に復帰させている。
同図から分かるように、上述の構成によってコーティングロール12をオープン・クローズさせた場合、従来オープン・クローズ時に生じていたロールギャップの変動がほとんど無くなり、安定したことが分かる。そして、ロールギャップが安定したことによって塗布量も安定していることが分かる。
例えば、上記実施形態では、ストリップは、金属鋼帯であるが、これに限定されるものではなく、連続する薄板等に対する塗装であれば本発明を適用可能である。また、特異点についても、溶接部に限定されるものではなく、例えばストリップ自体の変形部によってコーティングロールが傷付くおそれがあるような場合も本発明の特異点に含まれる。
また、上記実施形態では、(ピックアップロールの余分な塗液を掻き落とす)ロール11を使用しているが、当該ロール11は、必ずしも必要ではなく、例えば従来例の説明で例示した図9の各例のように、当該ロール11を使用しない構成からなるストリップ塗装装置にも本発明を適用可能である。
8 固定台座
10A、10B ストリップ塗装装置
11 (ピックアップロールの余分な塗液を掻き落とす)ロール
12 コーティングロール
13 ピックアップロール
14 バックアップロール
15 油圧シリンダ(移動手段)
16 サーボモータ(移動手段)
17 ロードセル(荷重センサ)
18 溶接部検出センサ
19 塗料パン
20 制御装置
21 制御切替え手段
22 第一の制御手段
24 第二の制御手段
30 連続ストリップライン
32 ペイオフリール
34A,B,C,D,E ブライドルロール
36 入側ルーパ
38 前処理設備
40A,B オーブン
42A,B クーラ
44 後処理設備
46 ドライヤ
48 出側ルーパ
50 テンションリール
70 ストリップ
80 塗料
90 溶接部
Claims (3)
- 連続ストリップラインでのストリップ塗装装置において、
ストリップに塗料を転写するコーティングロールと、ストリップに対する前記コーティングロールの位置を移動する一つのサーボモータと、を備え、
ストリップの特異点以外の場所においては、ストリップに対する前記コーティングロールの押付け圧を所定の押付け圧に制御するとともに、ストリップの特異点においては、ストリップに対して前記コーティングロールを一時退避および再接触させる退避制御を、前記一つのサーボモータによる制御で実行する制御装置を備えることを特徴とするストリップ塗装装置。 - 請求項1において、
前記制御装置は、
ストリップに対して前記コーティングロールを所定の塗装位置にする通常制御を、前記一つのサーボモータによる制御で実行する第一の制御手段と、
ストリップの特異点で、前記退避制御を前記一つのサーボモータによる制御で実行する第二の制御手段と、を有することを特徴とするストリップ塗装装置。 - 請求項2において、
ストリップの特異点を検出する特異点検出センサをさらに備えるとともに、
さらに、前記制御装置は、
前記特異点検出センサが特異点を非検出のとき、前記第一の制御手段を実行させ、また、前記特異点検出センサが特異点を検出のとき、前記第二の制御手段を実行させるように前記第一の制御手段と前記第二の制御手段とを切り替える制御切替え手段を有することを特徴とするストリップ塗装装置。
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