JP2001096216A - 金属帯板の塗料連続焼付オーブンにおける焼付温度監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗料焼付けオーブン加熱帯出口の到達板
温（焼付温度）を、常時連続的にリアルタイムで監視可
能で、又焼付温度異常発生時に、その原因個所が迅速に
判断できる金属帯板塗料連続焼付オーブンの焼付温度監
視システムの提供を課題とする。 【解決手段】 ビジコンＢＣからの製造指令に基づき、
予め決められた塗料焼付条件の設定値を入力する制御用
プロコンＣＰＣと、前記設定値に従って塗料連続焼付オ
ーブンを制御するダイレクトデジタルコントローラＤＤ
Ｃと、塗料焼付条件の実績値を測定する実績値測定手段
４と、予め決められた計算プログラムを用いてリアルタ
イムで、前記塗料焼付条件の設定値に基づき設定焼付温
度計算値を算出するとともに、前記塗料焼付条件の実績
値に基づき実績焼付温度計算値を算出するシミュレーシ
ョン用プロコンＳＰＣと、前記シミュレーション用プロ
コンＳＰＣによる算出結果を表示する表示手段５と、を
備えるように構成することを解決手段とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属帯板の塗料連
続焼付オーブンにおける焼付温度監視システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、金属帯板表面に塗料を連続的に塗
布し、塗布された塗料を金属帯板に連続的に焼き付ける
には、例えば図１に示すような連続塗装ラインが用いら
れる。即ち、図１において、図示せぬアンコイラに装着
された金属帯板コイルから巻き戻され搬送用ローラによ
り矢印イの方向に連続的に搬送される金属帯板ＳＴの一
方の面に第１ロールコータ１ｒｃで第１の塗料を連続的
に塗布し、次いで該金属帯板ＳＴを例えば第１ゾーン１
ｏ−１ｚ及び第２ゾーン１ｏ−２ｚからなる第１オーブ
ン１ｏ内を通して、該第１オーブン１ｏの出口（第２ゾ
ーン１ｏ−２ｚの出口）ＥＸ１ｏで所定の到達板温（焼
付温度）になるように加熱し、前記第１の塗料を金属帯
板ＳＴの表面に焼き付ける。

【０００３】そして、第１オーブン１ｏから外へ出た金
属帯板ＳＴは外気で冷却され、略常温まで冷却された金
属帯板ＳＴを例えば第２ロールコータ２ｒｃで第２の塗
料を前記第１の塗料の塗装面に上塗りするか及び／又は
他方の面に第２又は第３の塗料を塗布し、次いで該金属
帯板ＳＴを例えば第１ゾーン２ｏ−１ｚ乃至第３ゾーン
２ｏ−３ｚからなる第２オーブン２ｏ内を通して、該第
２オーブン２ｏの出口（第３ゾーン２ｏ−３ｚの出口）
ＥＸ２ｏで所定の到達板温（焼付温度）になるように加
熱し、前記第２及び又は第３の塗料を金属帯板ＳＴの表
面に焼き付ける。そして、第２オーブン２ｏから外へ出
た金属帯板ＳＴは外気で冷却され、略常温まで冷却され
た金属帯板ＳＴを図示せぬコイラで再度コイル状に巻き
取る。

【０００４】前記第１オーブン１ｏの第１ゾーン１ｏ−
１ｚ及び第２ゾーン１ｏ−２ｚ、前記第２オーブン２ｏ
の第１ゾーン２ｏ−１ｚ乃至第３ゾーン２ｏ−３ｚの各
々には、図示せぬ複数の熱風発生装置で発生された熱風
を各ゾーンに導入する複数のノズルと各ゾーン内の雰囲
気ガスを排出する排気装置が各々が設けられており、ノ
ズルから各ゾーンに導入される熱風温度（以後、ノズル
温度と略称する）（℃）とノズルにおける熱風風速（以
後、ノズル風速と略称する）（ｍ／ｓｅｃ）及び各オー
ブンからの排気量（Ｎｍ³／ｍｉｎ）を調節して、各ゾ
ーンにおける入熱量と排熱量が調節されるようになって
いる。

【０００５】各オーブンの各ゾーンの出口における実際
の到達板温は、金属帯板の材質、板厚（ｍｍ）、板幅
（ｍｍ）、搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）が一定の条件におい
ては、各々のゾーンの入り口における板温と、前記の３
操作量、即ち、各オーブンの各ゾーンのノズル温度
（℃）、ノズル風速（ｍ／ｓｅｃ）及び各オーブンの排
気量（Ｎｍ³／ｍｉｎ）とによって決まる各ゾーンの放
射体温度（℃）、該放射体表面から塗料表面への放射熱
の熱の伝わり易さを表す塗膜表面の放射率、前記放射体
表面から無塗装の金属帯板表面への放射熱の熱の伝わり
易さを表す金属帯板表面の放射率、塗料表面から金属帯
板表面への熱の伝わりやすさを表す塗膜厚、塗膜比重、
塗料からの蒸発潜熱量を決める塗料不揮発分量（塗料の
溶剤持込み量）等により決まる。

【０００６】上記のような連続塗装ラインにおける第１
オーブン１ｏの出口ＥＸ１ｏ及び第２オーブン２ｏの出
口ＥＸ２ｏの各々における到達板温（焼付温度）は、従
来以下のように制御されている。

【０００７】（１）図６に示す生産管理用のビジネスコ
ンピュータＢＣに、製造指令情報、即ち、製造予定品種
（即ち、金属帯板の成分即ち鋼種等、板厚、板幅、塗料
成分、等）毎及び金属帯板の目標搬送速度毎に、各オー
ブン出口における目標到達板温（目標焼付温度）、表裏
の目標塗膜厚、表裏の塗膜比重、表裏の塗膜中の不揮発
分（塗料の溶剤持込み量）、各オーブン毎の表裏の塗膜
表面放射率と片面塗装焼付けの場合の一方の面の金属帯
板表面放射率等を、予めインプットし、記憶させてお
く。

【０００８】（２）図６に示す連続塗装ラインの制御用
プロセスコンピュータＣＰＣに、前記製造予定品種（即
ち、金属帯板の成分即ち鋼種等、板厚、板幅、塗料成
分、等）毎及び金属帯板の目標搬送速度毎に、各オーブ
ン出口における目標到達板温（目標焼付温度）、前記の
各オーブンの各ゾーンの放射体温度を決める３操作量、
即ち、各オーブンの各ゾーンのノズル温度（℃）、ノズ
ル風速（ｍ／ｓｅｃ）及び各オーブンの排気量（Ｎｍ³
／ｍｉｎ）をテーブルとして、予めインプットし、記憶
させておく。

【０００９】（３）連続塗装ラインにおける実際の各製
造品種の通板に先立って、前記のビジネスコンピュータ
ＢＣに記憶された製造指令情報と、前記の制御用プロセ
スコンピュータＣＰＣにテーブルとして記憶された前記
の製造指令情報に対応する各オーブン出口における目標
到達板温（目標焼付温度）、前記の各オーブンの各ゾー
ンの放射体温度を決める３操作量、即ち、各オーブンの
各ゾーンのノズル温度（℃）、ノズル風速（ｍ／ｓｅ
ｃ）及び各オーブンの排気量（Ｎｍ³／ｍｉｎ）を、図
６の破線の矢印で示すように計装用デジタルダイレクト
コントローラ（以後、ダイレクトデジタルコントローラ
ＤＤＣと略称する）に読み込み、該ダイレクトデジタル
コントローラＤＤＣに予め組み込まれた「製造指令情報
→板温計算用パラメータ→板温」演算プログラム、例え
ば中外炉工業株式会社製の連続カラーコーティングライ
ン用焼付温度シミュレーションプログラムに入力して、
下記対流伝熱量計算式１及び放射伝熱量計算式２のそれ
ぞれで対流伝熱量Ｑ１（ｋｃａｌ）及び放射伝熱量Ｑ２
（ｋｃａｌ）の各々を算出し、下記板温計算式３で各オ
ーブン出口の到達板温（焼付温度）Ｔ（℃）の計算・シ
ミュレーションを行う。 Ｑ１＝α×Ａ×（Ｔｇ−Ｔｉ） ……………………式１ Ｑ２＝４．８８×ε×Ａ×（Ｔｇ⁴−Ｔｉ⁴） ……………………式２ ここで、 Ａ ：伝熱面積 Ｔｇ ：放射体温度 Ｔｉ ：受熱体温度 α ：対流熱伝達率 α＝（Ｎμ×λ）／Ｓ Ｎμ ：ヌクセルト数 λ ：熱伝導率 Ｓ ：物体の代表長さ ε ：受熱体の放射率 Ｔ＝（Ｋ１×Ｑ１）＋（Ｋ２×Ｑ２） ……………………式３ ここで、 Ｋ１ ：対流伝熱量の係数 Ｋ２ ：放射伝熱量の係数

【００１０】（３）前記（２）項で計算された各オーブ
ン出口の到達板温（焼付温度）Ｔ（℃）が目標焼付温度
の範囲から大きく外れていた場合は、前記の各オーブン
の各ゾーンの放射体温度を決める３操作量、即ち、各オ
ーブンの各ゾーンのノズル温度（℃）、ノズル風速（ｍ
／ｓｅｃ）及び各オーブンの排気量（Ｎｍ³／ｍｉｎ）
のうちの少なくとも１つの操作量を変えて、前記（２）
項と同様に各オーブン出口の到達板温（焼付温度）Ｔ
（℃）の計算・シミュレーションを行い、各オーブン出
口の到達板温（焼付温度）Ｔ（℃）がその製造品種の目
標焼付温度の範囲内に入るような前記３操作量、即ち、
各オーブンの各ゾーンのノズル温度（℃）、ノズル風速
（ｍ／ｓｅｃ）及び各オーブンの排気量（Ｎｍ³／ｍｉ
ｎ）の組み合わせを求め、この組み合わせをビジネスコ
ンピュータＢＣ及び制御用プロセスコンピュータＣＰＣ
に修正入力しておく。

【００１１】（４）図６の実線の矢印で示すように、現
在通板中の金属帯板の前記（１）項で説明したような製
造指令情報を、ビジネスコンピュータＢＣ及び制御用プ
ロセスコンピュータＣＰＣからダイレクトデジタルコン
トローラＤＤＣに取り込み、このダイレクトデジタルコ
ントローラＤＤＣのオーブンコントロール機能によっ
て、前記の各オーブンの各ゾーンの放射体温度を決める
３操作量、即ち、各オーブンの各ゾーンのノズル温度
（℃）、ノズル風速（ｍ／ｓｅｃ）及び各オーブンの排
気量（Ｎｍ³／ｍｉｎ）をダイレクト・デジタル・フィ
ードバック制御して、各オーブンの各ゾーンの放射体温
度を間接的にオープンループ制御する。こうして各オー
ブン（加熱帯）出口ＥＸ１ｏ，ＥＸ２ｏにおける到達板
温（焼付温度）を間接的にオープンループ制御する。

【００１２】なお、例えば特開平６−１２６２３５号公
報に示されるように、オーブンの加熱帯の後に冷却帯を
備えた連続塗装焼付設備においては、加熱帯の出口にお
ける到達板温を焼付温度とする。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように間接的に
オープンループ制御される第１オーブン１ｏの出口ＥＸ
１ｏの到達板温（焼付温度）及び第２オーブン２ｏの出
口ＥＸ２ｏの到達板温（焼付温度）は、連続着色塗装ラ
イン（連続カラーコーティングライン）の場合は、通常
の無塗装の金属帯板の表面と異なり、着色塗装金属帯板
の塗膜の成分・特性、色相、光沢、表面粗さ等は５００
乃至７００種類にも達し、それぞれ放射率が異なるた
め、放射温度計で塗装金属帯板の塗料表面温度を連続測
定することは困難である。

【００１４】バッチ式に各オーブン出口の到達板温（焼
付温度）を測定する手段として、塗装金属帯板表面に、
特定の温度で特定の色に変化するヒートラベルと称する
ラベルを断続的に間隔を置いて貼り付けておき、各オー
ブンの出口から出た時点で、このヒートラベルを金属帯
板から剥がして「色―温度対照見本」によりヒートラベ
ルの示す最高温度を各オーブン出口における到達板温
（焼付温度）として読み取る方法も有る。しかし、この
方法では、連続測定は困難であるばかりか、断続測定す
るにしても、ヒートラベルの貼り付け剥離作業及び温度
読み取り作業に人手がかかり、オンラインの焼き付け温
度監視に用いるのは困難である。

【００１５】しかしながら、塗料の焼付温度は、着色塗
装金属帯板製品の塗膜の密着性や、加工性その他の特性
に大きな影響を及ぼす因子であり、品質管理・品質保証
の観点からも、また焼付け用エネルギーコストを低減す
るためにも、塗料の焼付温度をオンラインで、常時連続
的に、かつリアルタイムに監視したいという要望があっ
た。

【００１６】本発明は、前述の事情に鑑み、金属帯板の
連続塗装ラインの塗料連続焼付オーブンの加熱帯の出口
における到達板温即ち焼付温度を、常時連続的に、リア
ルタイムで監視可能で、又焼付温度に異常があったとき
に、その原因となる個所が迅速に判断でき、迅速な原因
究明と対策を実施することが可能な金属帯板の塗料連続
焼付オーブンにおける焼付温度監視システムの提供を第
１の課題とする。

【００１７】本発明は、又、オペレータが温度異常を迅
速に認識でき、適切な処置をとることによって、正常な
状態に迅速に復帰させることができる金属帯板の塗料連
続焼付オーブンにおける焼付温度監視システムの提供を
第２の課題とする。

【００１８】本発明は、さらに、何らかの原因によっ
て、時間とともに焼付温度が上昇し続ける場合に、ある
いは、時間とともに焼付温度が低下し続ける場合に、焼
付温度が上限値を超えるまでの時間、あるいは、焼付温
度が下限値を下回るまでの時間を予測できて、温度異常
による不具合が発生する前に、予め原因を究明して対策
を実施することが可能な金属帯板の塗料連続焼付オーブ
ンにおける焼付温度監視システムの提供を第３の課題と
する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の金属帯板の塗料
連続焼付オーブンにおける焼付温度監視システムは、前
記第１の課題を解決するために、第1の技術手段とし
て、所定の塗料焼付条件に基づいて金属帯板の塗料連続
焼付オーブンで塗料を金属帯板に焼き付ける際の焼付温
度（各オーブン加熱帯出口における到達板温）を監視す
る金属帯板の塗料連続焼付オーブンにおける焼付温度監
視システムを、予め決められた塗料焼付条件の設定値を
入力する入力手段と、前記塗料焼付条件の設定値に従っ
て前記塗料連続焼付オーブンを制御する制御手段と、焼
付中の塗料焼付条件の実績値を測定する実績値測定手段
と、予め決められた計算プログラムを用いて、焼付中に
リアルタイムで、前記塗料焼付条件の設定値に基づいて
設定焼付温度を算出するとともに、前記塗料焼付条件の
実績値に基づいて実績焼付温度を算出する焼付温度演算
・監視手段と、前記焼付温度演算・監視手段による演算
結果を表示する表示手段と、を備えるように構成した。

【００２０】前記第1の技術手段を採用した本発明の金
属帯板の塗料連続焼付オーブンにおける焼付温度監視シ
ステムにおいては、前記第２の課題を解決するために、
第２の技術手段として、前記焼付温度演算・監視手段
が、予め設定され前記入力手段からリアルタイムで入力
される前記設定焼付温度に対する上限値及び下限値の少
なくとも一方の値と前記実績焼付温度とを比較し、前記
実績焼付温度が前記上限値又は前記下限値を超えたとき
に、前記表示手段が警報を発するように構成することが
望ましい。

【００２１】前記第２の技術手段を採用した本発明の金
属帯板の塗料連続焼付オーブンにおける焼付温度監視シ
ステムにおいては、前記第３の課題を解決するために、
第３の技術手段として、前記焼付温度演算・監視手段
が、前記実績焼付温度の時間的変化と、前記実績焼付温
度と前記上限値又は前記下限値との差とに基づいて、前
記実績焼付温度が前記上限値を超えるまでの予想時間、
又は、前記実績焼付温度が前記下限値を下回るまでの予
想時間を演算し、前記表示手段が前記予想時間を表示す
るように構成してもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の金属帯板の塗料連続焼付
オーブンにおける焼付温度監視システムの実施の形態
を、添付の図面を参照して、以下に説明する。

【００２３】図２は請求項１に係る本発明の金属帯板の
塗料連続焼付オーブンにおける焼付温度監視システムの
一実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の
形態は、図２に示すように製造指令情報、即ち、製造予
定品種（即ち、金属帯板の成分即ち鋼種等、板厚、板
幅、塗料成分・種類等）毎及び金属帯板の目標搬送速度
毎に、各オーブン（加熱帯）出口における目標到達板温
（焼付温度）、表裏の目標塗膜厚、表裏の塗膜比重、表
裏の塗膜中の不揮発分量（塗料の溶剤持込み量）、各オ
ーブン毎の表裏の塗膜表面放射率と片面塗装焼付の場合
の一方の面の金属帯板表面放射率等が、予めインプット
され記憶されている生産管理用のビジネスコンピュータ
ＢＣと、該生産管理用のビジネスコンピュータＢＣから
前記の製造指令情報を入力され、前記の製造予定品種
（即ち、金属帯板の成分即ち鋼種等、板厚、板幅、塗料
成分・種類等）毎及び金属帯板の目標搬送速度毎に、各
オーブンの各ゾーンの放射体温度を決める３操作量、即
ち、各オーブンの各ゾーンのノズル温度（℃）、ノズル
風速（ｍ／ｓｅｃ）及び各オーブンの排気量（Ｎｍ³／
ｍｉｎ）をテーブルとして予め入力され記憶されている
入力手段である制御用プロセスコンピュータＣＰＣと、
該制御用プロセスコンピュータＣＰＣから前記の製造指
令情報及び前記の３操作量指令値を送られ、前記の３操
作量指令値をプリセットされ、該設定値に基づき、オー
ブンコントロール機能を介して、図１の各オーブン１
ｏ，２ｏ、及び各ゾーン１ｏ−１ｚ，１ｏ−２ｚ，２ｏ
−１ｚ〜２ｏ−３ｚの機側操作器３に操作量指令値を出
力するとともに、各オーブン、各ゾーンの前記各操作量
の実績値を測定する実績値測定手段４によって測定され
た操作量実績値を収集する制御手段であるダイレクトデ
ジタルコントローラＤＤＣと、該ダイレクトデジタルコ
ントローラＤＤＣから所定の周期（例えば５秒周期）で
受信した現在通板中の金属帯板の製造指令情報及び前記
の３操作量設定値に基づき、予め決められた計算プログ
ラムを用いて、設定焼付温度計算値を演算するととも
に、前記ダイレクトデジタルコントローラＤＤＣから所
定の周期（例えば５秒周期）で受信した現在通板中の金
属帯板の製造指令情報及び操作量実績値に基づき、前記
の計算プログラムに基づき実績焼付温度計算値を演算す
る焼付温度演算・監視手段であるシミュレーション用プ
ロセスコンピュータＳＰＣと、前記演算された設定焼付
温度及び前記実績焼付温度を表示するディスプレー及び
又は記録する記録装置等の表示手段５と、から構成され
る。なお、前記予め決められた計算プログラムとして
は、前記従来技術において、オフラインにおける焼付温
度（到達板温）のシミュレーションに用いたものと同
じ、中外炉工業株式会社製のプログラム又は、これと同
等の公知のプログラムを用いればよい。

【００２４】前記のように構成された請求項１に係る本
発明の金属帯板の塗料連続焼付オーブンにおける焼付温
度監視システムの実施の形態によれば、各オーブン加熱
帯出口における設定焼付温度（設定到達板温）及び実績
焼付温度（実績到達板温）が、各々、リアルタイムで計
算が可能となり、製品全長にわたって監視を行うことが
でき、品質管理・品質保証に大きく寄与する。又、設定
焼付温度（設定到達板温）と実績焼付温度（実績到達板
温）とを、目標焼付温度と比較することによって、設定
焼付温度（設定到達板温）と実績焼付温度（実績到達板
温）の両方が目標焼付温度と大きな差が有るときには、
製造指令情報及び前記の３操作量設定値に異常があると
判断でき、実績焼付温度（実績到達板温）のみが目標焼
付温度と大きな差が有るときには、前記機側操作器３又
は操作量実績値測定手段４の何れかに異常があると判断
でき、原因究明と対策を迅速に行うことができる。

【００２５】図３は請求項２に係る本発明の金属帯板の
塗料連続焼付オーブンにおける焼付温度監視システムの
一実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の
形態の構成は、下記の点を除いて、前記図２を用いて説
明した前記請求項１に係る本発明の実施の形態と同様で
ある。 （１）制御用プロセスコンピュータＣＰＣに製造品種毎
に格納されている焼付温度の上限値又は／及び下限値
が、ダイレクトデジタルコントローラＤＤＣに送信さ
れ、一時記憶される。 （２）シミュレーション用プロセスコンピュータＳＰＣ
で、前記ダイレクトデジタルコントローラＤＤＣから所
定の周期（例えば５秒周期）で受信した焼付温度の上限
値又は／及び下限値と、前記のように演算された実績焼
付温度が比較され、実績焼付温度が焼付温度の上限値を
超えるか、又は、下限値を下回ったときに、警報手段６
により警報が表示される。

【００２６】前記のように構成された本実施の形態によ
れば、前記の請求項１に係る実施の形態と同様の作用・
効果を奏する他に、オペレータが温度異常を迅速に認識
でき、適切な処置をとることによって、正常な状態に迅
速に復帰させることができる。又、これにより不具合製
品の発生を最少限に抑制することが可能となると共に、
不具合品が不具合品と認識されぬまま後工程に送られて
製造コストが上昇したり、さらには顧客へ納入されてク
レームとなり、顧客の信頼を損ねるようなことが防止で
きる。

【００２７】図４は請求項３に係る本発明の金属帯板の
塗料連続焼付オーブンにおける焼付温度監視システムの
一実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の
形態は、前記図３を参照して説明した前記請求項２に係
る本発明の実施の形態と以下の点を除けば同様である。 （１）シミュレーション用プロセスコンピュータＳＰＣ
で、前記のように計算された実績焼付温度計算値を計算
時刻と共に、内蔵の記憶手段７に一旦記憶させ、この記
憶手段７から焼付温度実績計算値及び測定時刻情報を逐
次取り出して、微分手段８で微分して、リアルタイム
で、微分値ｄＴ／ｄｔ（℃／秒）を演算する。（２）微
分値平均化手段９で、微分値ｄＴ／ｄｔ（℃／秒）を所
定のサンプリング回数分平均して平均微分値（ｄＴ／ｄ
ｔ）_m（℃／秒）を求める。 （３）シミュレーション用プロセスコンピュータＳＰＣ
の温度差演算手段１０で、前記のようにダイレクトデジ
タルコントローラＤＤＣから受信した焼付温度上限値及
び下限値の各々と焼付温度実績計算値との温度差ΔＴｕ
（℃）、温度差ΔＴｂ（℃）を各々演算する。 （４）温度差平均化手段１１で、前記の温度差ΔＴｕ
（℃）及び温度差ΔＴｂ（℃）を各々所定のサンプリン
グ回数分平均して平均温度差ΔＴｕｍ（℃）、平均温度
差ΔＴｂｍ（℃）を各々演算する。 （５）演算手段１２によって前記の平均微分値（ｄＴ／
ｄｔ）_m（℃／秒）が、正の値の場合には下記式４によ
り、負の値の場合は下記式５により、このままの平均微
分値（ｄＴ／ｄｔ）_m（℃／秒）が続いた場合に、焼付
温度実績計算値が上限値を超えるか下限値を下回るまで
の予測時間ｔｅ（秒）を演算する。 ｔｅ＝ΔＴｕｍ／（ｄＴ／ｄｔ）_m ……………式４ ｔｅ＝ΔＴｂｍ／（ｄＴ／ｄｔ）_m ……………式５ （６）予測時間ｔｅ（秒）を表示手段１３により表示す
る。

【００２８】本実施の形態は、前記のように構成したの
で、前記請求項１に係る実施の形態及び前記請求項２に
係る実施の形態と同様の作用・効果を奏する他に、何ら
かの原因によって、時間とともに焼付温度実績計算値が
上昇し続ける場合に、あるいは、時間とともに焼付温度
実績計算値が低下し続ける場合に、焼付温度実績計算値
が上限値を超えるまでの時間、あるいは、焼付温度実績
計算値が下限値を下回るまでの時間を予測でき、この時
間を表示するので、温度異常による不具合が発生する前
に、予め原因を究明して対策を実施することが可能とな
り、不具合品の発生を予防することができる。

【００２９】図５（ａ），（ｂ）は、各々請求項１及び
請求項２に係る本発明の前記の実施の形態の装置を用い
て計算した設定焼付温度計算値と焼付温度実績計算値の
経時変化を、焼付温度の上・下限値とともに示したグラ
フであって、（ａ）は第１オーブン１ｏのものを、
（ｂ）は第２オーブン２ｏのものを示す。図５（ａ）に
示す第１オーブン１ｏのものでは、焼付温度設定計算値
と焼付温度実績計算値との間には若干の乖離はあるもの
の、その差は５℃以下で、図（ｂ）に示す第２オーブン
２ｏのものは、焼付温度設定計算値と焼付温度実績計算
値との間によい一致が認められる。

【００３０】下記表１は、同一チャンスにおける、本発
明の金属帯板の塗料連続焼付オーブンにおける焼付温度
監視システムを用いて計算した本発明実施例の実績焼付
温度計算値と、従来例としてのオフラインシミュレーシ
ョンによる焼付温度計算値と、ヒートラベルによる実測
焼付温度とを、２チャンス（例１、例２）について、各
々比較して示したものである。表１によれば、本発明実
施例の実績焼付温度計算値とヒートラベルによる実測焼
付温度との差は、４〜５℃であるのに対して、従来例の
オフラインシミュレーションによる焼付温度演算値とヒ
ートラベルによる焼付温度の測定値との差は、１１〜１
４℃と前者の２〜３倍に達することがわかる。即ち、本
発明実施例の焼付温度実績計算値の方が従来例のオフラ
インシミュレーションによる焼付温度計算値よりもより
実際に近いといえる。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】本発明は、以下のような優れた効果を奏
する。 （１）請求項１に係る本発明の金属帯板の塗料連続焼付
オーブンにおける焼付温度監視システムによれば、各オ
ーブン加熱帯出口における設定焼付温度計算値及び実績
焼付温度計算値が、各々、リアルタイムで計算が可能と
なり、製品全長にわたって監視を行うことができ、品質
管理・品質保証に寄与する。又、設定焼付温度計算値と
実績焼付温度計算値とを、目標焼付温度と比較すること
によって、設定焼付温度計算値と実績焼付温度計算値の
両方が目標焼付温度と大きな差が有るときには、製造指
令情報及び塗料焼付条件の設定値に異常があると判断で
き、実績焼付温度計算値のみが目標焼付温度と大きな差
が有るときには、機側操作器又は操作量測定手段の何れ
かに異常があると判断でき、原因究明と対策を迅速に行
うことができる。

【００３３】（２）請求項２に係る本発明の金属帯板の
塗料連続焼付オーブンにおける焼付温度監視システムに
よれば、前記（１）項と同じ効果の他に、オペレータが
温度異常を迅速に認識でき、適切な処置をとることによ
って、正常な状態に迅速に復帰させることができる。
又、これにより不具合製品の発生を最少限に抑制するこ
とが可能となると共に、不具合品が不具合品と認識され
ぬまま後工程に送られて製造コストが上昇したり、さら
には顧客へ納入されてクレームとなり、顧客の信頼を損
ねるようなことが防止できる。

【００３４】（３）請求項３に係る本発明の金属帯板の
塗料連続焼付オーブンにおける焼付温度監視システムに
よれば、前記（１）項又は（２）項と同じ効果の他に、
何らかの原因によって、時間とともに実績焼付温度計算
値が上昇し続ける場合に、あるいは、時間とともに実績
焼付温度計算値が低下し続ける場合に、実績焼付温度計
算値が上限値を超えるまでの時間、あるいは、実績焼付
温度計算値が下限値を下回るまでの時間を予測でき、こ
の時間を表示するので、温度異常による不具合が発生す
る前に、予め原因を究明して対策を実施することが可能
となり、不具合品の発生を予防することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用される金属帯板の塗料連続焼付オ
ーブンの構成例を示す概略図である。

【図２】請求項１に係る本発明の一実施の形態の概略構
成を示すブロック図である。

【図３】請求項２に係る本発明の一実施の形態の概略構
成を示すブロック図である。

【図４】請求項３に係る本発明の一実施の形態の概略構
成を示すブロック図である。

【図５】本発明による設定焼付温度計算値と、実績焼付
温度計算値の各々の経時変化の例を示すグラフであり、
（ａ）は第１オーブンの例を、（ｂ）は第２オーブンの
例を示す。

【図６】従来のオフライン焼付温度シミュレーションシ
ステム及びオーブン制御システムの一例を示すブロック
図である。

【符号の説明】

ＢＣ ビジネスコンピュータ ＣＰＣ 制御用プロセスコンピュータ ＳＰＣ シミュレーション用プロセスコンピュータ ＤＤＣ ダイレクトデジタルコントローラ １ｏ 第１オーブン １ｏ−１ｚ 第１オーブン第１ゾーン １ｏ−２ｚ 第１オーブン第２ゾーン ２ｏ 第２オーブン ２ｏ−１ｚ 第２オーブン第１ゾーン ２ｏ−２ｚ 第２オーブン第２ゾーン ２ｏ−３ｚ 第２オーブン第３ゾーン ＥＸ１ｏ 第１オーブン（加熱帯）出口 ＥＸ２ｏ 第２オーブン（加熱帯）出口 ＳＴ 金属帯板 ３ 機側操作器 ４ 実績値測定手段 ５ 表示手段 ６ 警報手段 ７ 記憶手段 ８ 微分手段 ９ 微分値平均化手段 １０ 温度差演算手段 １１ 温度差平均化手段 １２ 演算手段 １３ 表示手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２６Ｂ 21/10 Ｆ２６Ｂ 21/10 Ａ Ｆターム(参考） 3L113 AA02 AA03 AB01 AC01 AC25 AC31 AC48 AC54 AC63 AC66 BA35 CA08 CB37 CB38 DA21 DA24 DA25 4D075 BB26Z BB93Z DA04 DB02 DC10 4F042 AA22 BA04 BA19 DB02 DB08 DB17 DB29 DB30 DB39 DE01 DE07 DE09 DH02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の塗料焼付条件に基づいて金属帯
   板の塗料連続焼付オーブンで塗料を金属帯板に焼き付け
   る際の焼付温度（各オーブン加熱帯出口における到達板
   温）を監視する金属帯板の塗料連続焼付オーブンにおけ
   る焼付温度監視システムであって、 予め決められた塗料焼付条件の設定値を入力する入力手
   段と、 前記塗料焼付条件の設定値に従って前記塗料連続焼付オ
   ーブンを制御する制御手段と、 焼付中の塗料焼付条件の実績値を測定する実績値測定手
   段と、 予め決められた計算プログラムを用いて、焼付中にリア
   ルタイムで、前記塗料焼付条件の設定値に基づいて設定
   焼付温度を算出するとともに、前記塗料焼付条件の実績
   値に基づいて実績焼付温度を算出する焼付温度演算・監
   視手段と、 前記焼付温度演算・監視手段による演算結果を表示する
   表示手段と、を備えることを特徴とする金属帯板の塗料
   連続焼付オーブンにおける焼付温度監視システム。
2. 【請求項２】 前記焼付温度演算・監視手段が、予め
   設定され前記入力手段からリアルタイムで入力される前
   記設定焼付温度に対する上限値及び下限値の少なくとも
   一方の値と前記実績焼付温度とを比較し、前記実績焼付
   温度が前記上限値を超えたとき又は前記下限値を下回っ
   たときに、前記表示手段が警報を発することを特徴とす
   る請求項１に記載の金属帯板の塗料連続焼付オーブンに
   おける焼付温度監視システム。
3. 【請求項３】 前記焼付温度演算・監視手段が、前記
   実績焼付温度の時間的変化と、前記実績焼付温度と前記
   上限値又は前記下限値との差とに基づいて、前記実績焼
   付温度が前記上限値を超えるまでの予想時間、又は、前
   記実績焼付温度が前記下限値を下回るまでの予想時間を
   演算し、前記表示手段が前記予想時間を表示することを
   特徴とする請求項２に記載の金属帯板の塗料連続焼付オ
   ーブンにおける焼付温度監視システム。