JP2007216154A

JP2007216154A - Ultraviolet coating curing equipment and ultraviolet coating curing method

Info

Publication number: JP2007216154A
Application number: JP2006040091A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Hara; 秀明原; Masahiro Goto; 征弘後藤; Takao Nomura; 孝夫野村
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2026-02-17
Also published as: JP4649344B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultraviolet coating curing equipment capable of reducing the amount of an inert gas consumed and capable of early curing ultraviolet curable coating, and an ultraviolet coating curing method. <P>SOLUTION: A preheating furnace 11 is constituted so as to allow hot air to act on a work W to evaporate the solvent component of the ultraviolet curable coating and an ultraviolet curing furnace 12 is constituted so as to irradiate the work W passed through the preheating furnace 11 with ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable coating, closed at its furnace upper part 12a and stores the inert gas lighter than air therein. The preheating furnace 11 further includes a hot air generator 41 and a hot air flow channel 42, and the hot air flow channel 42, is constituted so as to guide the hot air supplied from the hot air generator 41 to the ultraviolet curing furnace 12 to transmit the heat of the hot air to the inert gas. By this constitution, the inert gas is heated to be held to the heated temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ワークに紫外線を照射して、そのワーク表面に塗布された紫外線硬化型塗料を硬化させる紫外線塗料硬化設備、及び、ワークに紫外線を照射することによる塗料硬化方法に関するものである。 The present invention relates to an ultraviolet coating curing facility for irradiating a workpiece with ultraviolet rays and curing an ultraviolet curable coating applied to the surface of the workpiece, and a coating curing method by irradiating the workpiece with ultraviolet rays.

従来、紫外線塗料硬化設備は、車両用部品などのワークに塗布された紫外線硬化型塗料（ＵＶ塗料）を硬化させる工程などで使用されている。ＵＶ塗料の硬化工程としては、例えば、プレヒート炉内でワークに熱風を作用させて、ＵＶ塗料の溶剤分を蒸発させた後、紫外線硬化炉内でワークに紫外線を照射して、ＵＶ塗料を硬化させることなどが考えられる。 Conventionally, an ultraviolet paint curing facility is used in a process of curing an ultraviolet curable paint (UV paint) applied to a workpiece such as a vehicle component. In the UV coating curing process, for example, hot air is applied to the workpiece in a preheating furnace to evaporate the solvent content of the UV coating, and then the workpiece is irradiated with ultraviolet rays in the ultraviolet curing furnace to cure the UV coating. It is possible to make it.

ところが、空気中に存在する酸素により、ＵＶ塗料の硬化が阻害されてしまうことがある（いわゆる「酸素阻害」）。従来の紫外線塗料硬化設備では、上記の酸素阻害を打ち消すように、高い光量の紫外線を照射してＵＶ塗料を硬化させていたが、ＵＶ塗料を効率良く硬化させるためには、紫外線が照射される照射ゾーン内の酸素濃度をできるだけ低下させておくことが望ましい。そこで、照射ゾーンの空気を不活性ガスに置換することが行われている。 However, the oxygen present in the air may inhibit the curing of the UV paint (so-called “oxygen inhibition”). In conventional UV paint curing equipment, UV paint is cured by irradiating with a high amount of UV light so as to counteract the above oxygen inhibition. However, in order to cure UV paint efficiently, UV light is irradiated. It is desirable to reduce the oxygen concentration in the irradiation zone as much as possible. Therefore, the air in the irradiation zone is replaced with an inert gas.

例えば、炉上部にワーク出入口が形成された紫外線硬化炉を設け、紫外線硬化炉内に炭酸ガス（広義の不活性ガスの一種）が充満した状態で、紫外線硬化炉内を通過するワークに対して紫外線を照射することが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。このようにすれば、空気よりも重い炭酸ガスが紫外線硬化炉内に溜まるのに伴い、空気がワーク出入口から押し出されることで紫外線硬化炉内の酸素濃度が低下するため、酸素阻害が生じなくなる。よって、ＵＶ塗料を効率良く硬化させることができる。
特表２００３−５１５４４５号公報（請求項１，５，６等参照）特開２００５−３４２５４９号公報（図１等参照） For example, an ultraviolet curing furnace having a work entrance at the top of the furnace is provided, and the workpiece passing through the ultraviolet curing furnace is filled with carbon dioxide (a kind of inert gas in a broad sense) in the ultraviolet curing furnace. It has been proposed to irradiate ultraviolet rays (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In this way, as carbon dioxide heavier than air accumulates in the ultraviolet curing furnace, air is pushed out from the work entrance and exit, so that the oxygen concentration in the ultraviolet curing furnace decreases, so that oxygen inhibition does not occur. Therefore, the UV paint can be cured efficiently.
Japanese translation of PCT publication No. 2003-515445 (refer to claims 1, 5, 6 etc.) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-342549 (see FIG. 1 etc.)

ところで、紫外線の照射には通常紫外線ランプ（ＵＶランプ）が用いられる。このＵＶランプは、紫外線の照射時に発熱し、その熱は紫外線硬化炉内の炭酸ガスの温度を上昇させる。特に、ワークが車両用部品のような大型部品であると、高出力のＵＶランプを複数用いてワーク表面に必要な照射量（例えば、数千ミリジュール）を確保する必要があるため、ＵＶランプの発熱量は増加し、炭酸ガスの温度上昇は顕著になる。その結果、炭酸ガスの比重が小さくなって軽くなるため、炉上部のワーク出入口を介して炭酸ガスが紫外線硬化炉外に漏れやすくなる。ゆえに、紫外線硬化炉内の酸素濃度が高くなるため、ＵＶ塗料の硬化効率が低下してしまい、硬化不足となってしまう。しかも、酸素濃度を低く維持するためには、絶えず炭酸ガスを供給し続けなければならないため、コストアップの原因となる。 By the way, an ultraviolet lamp (UV lamp) is usually used for ultraviolet irradiation. This UV lamp generates heat when irradiated with ultraviolet rays, and the heat raises the temperature of carbon dioxide in the ultraviolet curing furnace. In particular, if the work is a large part such as a vehicle part, it is necessary to secure a necessary irradiation amount (for example, several thousand millijoules) on the work surface using a plurality of high-power UV lamps. The calorific value increases, and the temperature rise of carbon dioxide becomes remarkable. As a result, the specific gravity of the carbon dioxide gas becomes smaller and lighter, so that the carbon dioxide gas easily leaks out of the ultraviolet curing furnace through the work inlet / outlet in the upper part of the furnace. Therefore, since the oxygen concentration in the ultraviolet curing furnace is increased, the curing efficiency of the UV paint is lowered, resulting in insufficient curing. Moreover, in order to keep the oxygen concentration low, it is necessary to continuously supply carbon dioxide gas, which causes an increase in cost.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、不活性ガスの消費量を低減でき、しかも紫外線硬化型塗料の早期硬化を図ることができる紫外線塗料硬化設備及び塗料硬化方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an ultraviolet paint curing facility and a paint curing method capable of reducing the consumption of an inert gas and achieving early curing of an ultraviolet curable paint. Is to provide.

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワークに熱風を作用させて、そのワーク表面に塗布された紫外線硬化型塗料の溶剤分を蒸発させるプレヒート炉と、前記プレヒート炉を通過したワークに脱酸素条件下で紫外線を照射して、前記紫外線硬化型塗料を硬化させる紫外線硬化炉とを備える紫外線塗料硬化設備であって、前記紫外線硬化炉は、ガス不透過性の壁材により構成され、炉上部が閉塞されている一方で炉最下部にワーク出入口が形成され、空気よりも軽い不活性ガスが内部に溜まるように構成され、前記プレヒート炉は、熱風を発生してその熱風を炉内に供給する熱風発生装置と、前記熱風発生装置によって供給された熱風を前記紫外線硬化炉側に導いてその熱を前記不活性ガスに伝達する熱風流路とを含んで構成され、前記熱風から伝達された熱によって前記不活性ガスが加熱及び保温されることを特徴とする紫外線塗料硬化設備をその要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 includes: a preheating furnace that causes hot air to act on a work to evaporate a solvent component of an ultraviolet curable paint applied to the work surface; and the preheating furnace. An ultraviolet paint curing facility comprising: an ultraviolet curing furnace for irradiating the passed work with ultraviolet light under deoxidizing conditions to cure the ultraviolet curable paint; and the ultraviolet curing furnace is a gas-impermeable wall material. The upper part of the furnace is closed, while a work inlet / outlet is formed at the lowermost part of the furnace, and an inert gas lighter than air is collected inside.The preheat furnace generates hot air A hot air generator for supplying hot air into the furnace, and a hot air flow path for guiding the hot air supplied by the hot air generator to the ultraviolet curing furnace and transmitting the heat to the inert gas It is, as its gist the UV coating curing equipment, wherein said that the inert gas is heated and kept warm by the heat transferred from the hot air.

従って、請求項１に記載の発明によると、熱風の熱が紫外線硬化炉内の不活性ガスに伝達されることで、空気よりも軽い不活性ガスが加熱されるため、空気との比重差が大きくなって不活性ガスがさらに軽くなる。その結果、不活性ガスは、炉上部が閉塞された紫外線硬化炉内に溜まりやすくなる。即ち、不活性ガスが紫外線硬化炉外に漏れにくくなるため、不活性ガスの消費量を低減できる。しかも、加熱された不活性ガスが紫外線硬化炉内に溜まることにより、紫外線硬化炉内の温度が高くなるため、紫外線硬化型塗料が、紫外線の作用だけでなく不活性ガスの熱の作用によっても硬化が促進される。よって、紫外線硬化型塗料の早期硬化を図ることができる。 Therefore, according to the invention described in claim 1, since the heat of the hot air is transmitted to the inert gas in the ultraviolet curing furnace, the inert gas that is lighter than air is heated. It becomes larger and the inert gas becomes lighter. As a result, the inert gas tends to accumulate in the ultraviolet curing furnace with the furnace top closed. That is, since the inert gas is less likely to leak out of the ultraviolet curing furnace, the consumption of the inert gas can be reduced. In addition, since the heated inert gas accumulates in the ultraviolet curing furnace, the temperature in the ultraviolet curing furnace increases, so that the ultraviolet curable coating is not only affected by the action of ultraviolet rays but also by the action of the heat of the inert gas. Curing is accelerated. Therefore, early curing of the ultraviolet curable coating material can be achieved.

さらに、プレヒート炉内で発生した熱風によって不活性ガスが加熱されるため、不活性ガスを加熱装置によってあまり加熱しなくても済む。ゆえに、紫外線塗料硬化設備のランニングコストを抑えることができる。また、熱風から伝達された熱によって不活性ガスが保温されるため、不活性ガスが温度低下に伴って比重が大きくなり、炉上部から下方に流れることが防止される。これにより、不活性ガスが温度低下しにくくなり、ワーク出入口からの不活性ガスの漏れを最小限にすることができる。 Furthermore, since the inert gas is heated by the hot air generated in the preheating furnace, it is not necessary to heat the inert gas by the heating device. Therefore, the running cost of the ultraviolet paint curing equipment can be suppressed. In addition, since the inert gas is kept warm by the heat transmitted from the hot air, the specific gravity of the inert gas increases as the temperature decreases, and the downward flow from the upper part of the furnace is prevented. As a result, the temperature of the inert gas is unlikely to decrease, and the leakage of the inert gas from the workpiece entrance / exit can be minimized.

また、プレヒート炉内の気体は、熱風発生装置によって熱風となるため、熱風流路を介して確実に紫外線硬化炉側に導かれる。従って、プレヒート炉の熱で不活性ガスを確実に加熱することができる。 Further, since the gas in the preheating furnace becomes hot air by the hot air generator, it is reliably guided to the ultraviolet curing furnace side through the hot air flow path. Therefore, the inert gas can be reliably heated by the heat of the preheating furnace.

さらに、紫外線硬化炉がガス不透過性の壁材によって構成されているため、不活性ガスが壁部を透過して紫外線硬化炉外に漏れることがない。さらに、ワーク出入口が炉最下部に形成されているため、ワーク出入口からの不活性ガスの漏れを最小限に抑えることができる。従って、ある程度大きくワーク出入口を形成することも可能となり、例えば三次元的な形状を有する大型のワークに対する処理も可能となる。 Furthermore, since the ultraviolet curing furnace is constituted by a gas-impermeable wall material, the inert gas does not pass through the wall portion and leak out of the ultraviolet curing furnace. Furthermore, since the workpiece inlet / outlet is formed at the lowermost part of the furnace, leakage of the inert gas from the workpiece inlet / outlet can be minimized. Therefore, it is possible to form the workpiece entrance / exit to a certain extent, and for example, it is possible to process a large workpiece having a three-dimensional shape.

ここで、「脱酸素条件下」とは、紫外線硬化炉内の酸素濃度が空気中の酸素濃度（２０％程度）よりも低い条件にあることをいうが、紫外線硬化炉内の酸素濃度は、できるだけ０％に近い状態（例えば５％未満）であることが好ましい。このようにすれば、紫外線硬化型塗料を硬化させる際の酸素阻害を防止しやすくなる。 Here, “under deoxygenation condition” means that the oxygen concentration in the ultraviolet curing furnace is lower than the oxygen concentration in air (about 20%), but the oxygen concentration in the ultraviolet curing furnace is: A state as close to 0% as possible (for example, less than 5%) is preferable. If it does in this way, it will become easy to prevent oxygen inhibition at the time of hardening an ultraviolet curable paint.

また、不活性ガスとしては、狭義にはヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガスなどの希ガス族元素が挙げられ、広義には化学反応性の低い窒素ガスや炭酸ガスなども挙げられる。そして、空気よりも軽い不活性ガスとしては、ヘリウムガスや窒素ガスなどが挙げられるが、ヘリウムガスに比べてかなり安価な窒素ガスを用いることが好ましい。また、不活性ガスとして窒素ガスを用いれば、ヘリウムガスに比べて気体拡散速度が低いため、不活性ガスが紫外線硬化炉外に漏れにくくなる。 In addition, the inert gas includes rare gas group elements such as helium gas, neon gas, and argon gas in a narrow sense, and includes nitrogen gas and carbon dioxide gas having low chemical reactivity in a broad sense. Examples of inert gas lighter than air include helium gas and nitrogen gas, but it is preferable to use nitrogen gas that is considerably cheaper than helium gas. Further, when nitrogen gas is used as the inert gas, the gas diffusion rate is lower than that of helium gas, so that the inert gas is less likely to leak out of the ultraviolet curing furnace.

上記発明において、前記熱風流路は、前記紫外線硬化炉を囲むようにして配置されていることが好ましい（請求項２）。このようにすれば、紫外線硬化炉内の熱が外部に逃げにくくなるため、紫外線硬化炉内の不活性ガスを確実に保温できる。また、熱風流路と紫外線硬化炉の外壁面との接触面積を大きくすることができるため、不活性ガスを効率良く加熱及び保温することができる。 In the above invention, the hot air flow path is preferably arranged so as to surround the ultraviolet curing furnace (invention 2). This makes it difficult for the heat in the ultraviolet curing furnace to escape to the outside, so that the inert gas in the ultraviolet curing furnace can be reliably kept warm. Further, since the contact area between the hot air flow path and the outer wall surface of the ultraviolet curing furnace can be increased, the inert gas can be efficiently heated and kept warm.

上記発明において、前記プレヒート炉は、前記熱風流路に流路的に接続されるとともに、溶剤分を含んだ熱風を炉外に排出する排気手段を含んで構成されていることが好ましい（請求項３）。このようにすれば、プレヒート炉内の溶剤濃度が低下するため、紫外線硬化型塗料の溶剤分を効率良く蒸発させることができる。 In the above invention, the preheat furnace is preferably connected to the hot air flow path and includes exhaust means for discharging hot air containing a solvent component out of the furnace. 3). In this way, since the solvent concentration in the preheating furnace is lowered, the solvent content of the ultraviolet curable paint can be efficiently evaporated.

上記課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、ワークに熱風を作用させて、そのワーク表面に塗布された紫外線硬化型塗料の溶剤分を蒸発させるプレヒート炉と、前記プレヒート炉を通過したワークに脱酸素条件下で紫外線を照射して、前記紫外線硬化型塗料を硬化させる紫外線硬化炉とを備える紫外線塗料硬化設備による塗料硬化方法であって、炉上部が閉塞されている前記紫外線硬化炉内に空気よりも軽い不活性ガスを溜めるとともに、前記プレヒート炉の熱を利用して前記不活性ガスを加熱及び保温することを特徴とする塗料硬化方法をその要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 4 includes: a preheating furnace that causes hot air to act on a work and evaporates a solvent content of an ultraviolet curable paint applied to the work surface; and the preheating furnace. A method of curing a paint by an ultraviolet paint curing facility comprising an ultraviolet curing furnace that irradiates ultraviolet rays to a workpiece that has passed under deoxygenated conditions to cure the ultraviolet curable paint, and the ultraviolet light with the furnace upper portion blocked. The gist of the coating curing method is that an inert gas that is lighter than air is stored in a curing furnace, and the inert gas is heated and kept warm using the heat of the preheating furnace.

従って、請求項４に記載の発明によると、プレヒート炉の熱を利用して空気よりも軽い不活性ガスが加熱されるため、空気との比重差が大きくなって不活性ガスがさらに軽くなる。その結果、不活性ガスは、炉上部が閉塞された紫外線硬化炉内に溜まりやすくなる。即ち、不活性ガスが紫外線硬化炉外に漏れにくくなるため、不活性ガスの消費量を低減できる。しかも、加熱された不活性ガスを紫外線硬化炉内に溜めることにより、紫外線硬化炉内の温度が高くなるため、紫外線硬化型塗料が、紫外線の作用だけでなく不活性ガスの熱の作用によっても硬化が促進される。よって、紫外線硬化型塗料の早期硬化を図ることができる。 Therefore, according to the invention described in claim 4, since the inert gas that is lighter than air is heated using the heat of the preheating furnace, the specific gravity difference with the air is increased, and the inert gas is further lightened. As a result, the inert gas tends to accumulate in the ultraviolet curing furnace with the furnace top closed. That is, since the inert gas is less likely to leak out of the ultraviolet curing furnace, the consumption of the inert gas can be reduced. Moreover, since the heated inert gas is stored in the ultraviolet curing furnace, the temperature in the ultraviolet curing furnace is increased, so that the ultraviolet curable coating can be applied not only by the action of ultraviolet rays but also by the action of heat of the inert gas. Curing is accelerated. Therefore, early curing of the ultraviolet curable coating material can be achieved.

以上詳述したように、請求項１〜４に記載の発明によると、不活性ガスの消費量を低減でき、しかも紫外線硬化型塗料の早期硬化を図ることができる紫外線塗料硬化設備及び塗料硬化方法を提供することができる。 As described above in detail, according to the inventions described in claims 1 to 4, an ultraviolet paint curing facility and a paint curing method that can reduce the consumption of inert gas and can achieve early curing of an ultraviolet curable paint. Can be provided.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１，図２に示されるように、紫外線塗料硬化設備１０は、大型のワークＷを製造するための製造ラインに組み込まれ、ワークＷに紫外線を照射して、前工程においてワーク表面に塗布された紫外線硬化型塗料（ＵＶ塗料）を硬化させる設備である。なお、本実施形態のワークＷは、被塗面Ｗ１を表面側に有する一方で被塗面Ｗ１でない凹状曲面Ｗ２を裏面側に有する樹脂製の車両用部品（バンパー）である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the ultraviolet paint curing equipment 10 is incorporated in a production line for producing a large workpiece W, and the workpiece W is irradiated with ultraviolet rays and applied to the workpiece surface in the previous process. This is a facility for curing a UV curable paint (UV paint). The workpiece W of the present embodiment is a resin vehicle component (bumper) having a coated surface W1 on the front surface side and a concave curved surface W2 that is not the coated surface W1 on the back surface side.

また、紫外線塗料硬化設備１０は、プレヒート炉１１及び紫外線硬化炉１２を備えている。プレヒート炉１１は、４つの側壁１１ｅ、炉上部１１ａ及び炉底部１１ｂによって略直方体状に形成されている。なお本実施形態では、プレヒート炉１１を構成する壁材は、断熱材を一対の鉄板で挟持することによって構成されており、ガス不透過性を有するとともに断熱性を有している。また、炉底部１１ｂには、プレヒート炉１１内にワークＷを搬入するためのワーク搬入口１１ｃと、プレヒート炉１１外にワークＷを搬出するためのワーク搬出口１１ｄとがそれぞれ別の場所に開口されている。 The ultraviolet paint curing equipment 10 includes a preheat furnace 11 and an ultraviolet curing furnace 12. The preheating furnace 11 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape by four side walls 11e, a furnace top part 11a, and a furnace bottom part 11b. In addition, in this embodiment, the wall material which comprises the preheating furnace 11 is comprised by pinching | interposing a heat insulating material with a pair of iron plate, and has heat insulation while being gas-impermeable. In addition, a work carry-in port 11c for carrying the work W into the preheat furnace 11 and a work carry-out port 11d for carrying the work W out of the preheat furnace 11 are opened at different locations in the furnace bottom part 11b. Has been.

図１，図２に示されるように、プレヒート炉１１は、熱風発生装置４１及び熱風流路４２を含んで構成されている。熱風発生装置４１は、プレヒート炉１１の外部に配置されており、ヒータ（図示略）とファン（図示略）とを備えている。ヒータは、熱風発生装置４１内に取り込んだ空気を、周囲の温度（本実施形態では２０℃以上４０℃以下）よりも高い温度（本実施形態では５０℃以上９０℃以下）に加熱するようになっている。ファンは、ヒータで加熱された空気を熱風にして、その熱風をプレヒート炉１１内に供給するようになっている。なお、プレヒート炉１１内に供給された熱風は、プレヒート炉１１内のワークＷに作用して、そのワーク表面に塗布されたＵＶ塗料の溶剤分を蒸発させる。また、熱風流路４２は、プレヒート炉１１に流路的に接続されており、紫外線硬化炉１２を囲むようにして配置された通路である（図２参照）。熱風流路４２には、熱風発生装置４１からプレヒート炉１１内に供給された熱風が流れるようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the preheat furnace 11 includes a hot air generator 41 and a hot air flow path 42. The hot air generator 41 is disposed outside the preheat furnace 11 and includes a heater (not shown) and a fan (not shown). The heater heats the air taken into the hot air generator 41 to a temperature (50 ° C. to 90 ° C. in this embodiment) higher than the ambient temperature (20 ° C. to 40 ° C. in this embodiment). It has become. The fan uses the air heated by the heater as hot air, and supplies the hot air into the preheating furnace 11. In addition, the hot air supplied in the preheating furnace 11 acts on the workpiece | work W in the preheating furnace 11, and evaporates the solvent component of the UV coating material apply | coated to the workpiece | work surface. Moreover, the hot air flow path 42 is connected to the preheating furnace 11 in a flow path, and is a passage disposed so as to surround the ultraviolet curing furnace 12 (see FIG. 2). Hot air supplied from the hot air generator 41 into the preheat furnace 11 flows through the hot air flow path 42.

また、図１，図２に示されるように、プレヒート炉１１の側壁１１ｅには、排気手段としての排気口４３が配置されている。排気口４３は、熱風流路４２に流路的に接続されており、溶剤分を含んだ熱風を炉外に排出するようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, an exhaust port 43 as an exhaust means is disposed on the side wall 11 e of the preheat furnace 11. The exhaust port 43 is connected to the hot air flow path 42 in a flow path so as to discharge hot air containing a solvent component out of the furnace.

さらに、プレヒート炉１１内には温度計２６が設置されている。温度計２６は、プレヒート炉１１内の温度を測定して、ＣＰＵ２１に第１温度測定信号を出力するようになっている。なお図示しないが、温度計２６は、プレヒート炉１１内のフロアコンベア１４の最高到達点の近傍に位置しており、最高到達点に搬送されてきたワークＷの下端よりも下方に位置している。従って、温度計２６によってワークＷ付近の温度を正確に測定できる。 Further, a thermometer 26 is installed in the preheat furnace 11. The thermometer 26 measures the temperature in the preheat furnace 11 and outputs a first temperature measurement signal to the CPU 21. Although not shown, the thermometer 26 is located near the highest point of the floor conveyor 14 in the preheating furnace 11 and is located below the lower end of the workpiece W that has been conveyed to the highest point. . Therefore, the temperature near the workpiece W can be accurately measured by the thermometer 26.

一方、前記紫外線硬化炉１２は、例えば鉄板などのようなガス不透過性の壁材によって略直方体状に形成されている。なお本実施形態では、紫外線硬化炉１２を構成する壁材は、断熱材を有しておらず、１枚の鉄板のみによって構成されている。つまり、紫外線硬化炉１２を構成する壁材は、プレヒート炉１１を構成する壁材に比べて厚さ方向への熱伝導性が高い。紫外線硬化炉１２の炉上部１２ａは天井によって閉塞されている。一方、紫外線硬化炉１２の炉底部１２ｂ（炉最下部）には、紫外線硬化炉１２内にワークＷを搬入するためのワーク搬入口１２ｃ（ワーク出入口）と、紫外線硬化炉１２外にワークＷを搬出するためのワーク搬出口１２ｄ（ワーク出入口）とがそれぞれ別の場所に開口されている。よって、紫外線硬化炉１２は、空気よりも軽い窒素ガス（不活性ガス）が内部に溜まるように構成される。また、紫外線硬化炉１２の側壁１２ｅは、熱風流路４２の一部を構成している。即ち、紫外線硬化炉１２及び熱風流路４２は、側壁１２ｅによって区画されている。このため、紫外線硬化炉１２内の窒素ガスと熱風流路４２内の熱風との接触が防止される。また、熱風流路４２内に導かれた熱風の熱は、側壁１２ｅを介して紫外線硬化炉１２内の窒素ガスに伝達される。その結果、窒素ガスは、熱風から伝達された熱によって加熱及び保温される。 On the other hand, the ultraviolet curing furnace 12 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape by a gas impermeable wall material such as an iron plate. In this embodiment, the wall material constituting the ultraviolet curing furnace 12 does not have a heat insulating material, and is constituted by only one iron plate. That is, the wall material constituting the ultraviolet curing furnace 12 has a higher thermal conductivity in the thickness direction than the wall material constituting the preheating furnace 11. The furnace upper part 12a of the ultraviolet curing furnace 12 is closed by a ceiling. On the other hand, at the furnace bottom 12 b (furnace lowermost part) of the ultraviolet curing furnace 12, a work carry-in port 12 c (work inlet / outlet) for carrying the work W into the ultraviolet curing furnace 12 and a work W outside the ultraviolet curing furnace 12 are provided. A work carry-out port 12d (work entry / exit) for unloading is opened at different locations. Therefore, the ultraviolet curing furnace 12 is configured such that nitrogen gas (inert gas) that is lighter than air accumulates inside. Further, the side wall 12 e of the ultraviolet curing furnace 12 constitutes a part of the hot air flow path 42. That is, the ultraviolet curing furnace 12 and the hot air flow path 42 are partitioned by the side wall 12e. For this reason, the contact between the nitrogen gas in the ultraviolet curing furnace 12 and the hot air in the hot air passage 42 is prevented. In addition, the heat of the hot air guided into the hot air flow path 42 is transmitted to the nitrogen gas in the ultraviolet curing furnace 12 through the side wall 12e. As a result, the nitrogen gas is heated and kept warm by the heat transferred from the hot air.

図１，図２に示されるように、紫外線塗料硬化設備１０は、搬送手段としてのフロアコンベア１４を備えている。フロアコンベア１４は、凹状曲面Ｗ２を下方に向けた状態のワークＷをワーク支持体１９で支持しながら搬送するようになっている。フロアコンベア１４は、ワークＷを上昇させながらワーク搬入口１１ｃを介してワークＷをプレヒート炉１１内に搬入するとともに、ワークＷを下降させながらワーク搬出口１１ｄを介してプレヒート炉１１外にワークＷを搬出するようになっている。さらに、フロアコンベア１４は、ワークＷを上昇させながらワーク搬入口１２ｃを介してワークＷを紫外線硬化炉１２内に搬入するとともに、ワークＷを下降させながらワーク搬出口１２ｄを介して紫外線硬化炉１２外にワークＷを搬出するようになっている。なお、フロアコンベア１４は、ワーク支持体１９が搬送されるワーク搬送経路１８を備えている。ワーク搬送経路１８は、断面コ字状をなす一対のガイドレール１７ａによって構成されている。両ガイドレール１７ａは、ワーク搬送経路１８の長手方向に平行に設けられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the ultraviolet paint curing facility 10 includes a floor conveyor 14 as a conveying means. The floor conveyor 14 conveys the workpiece W with the concave curved surface W2 facing downward while being supported by the workpiece support 19. The floor conveyor 14 carries the workpiece W into the preheating furnace 11 via the workpiece carry-in entrance 11c while raising the workpiece W, and moves the workpiece W outside the preheating furnace 11 via the workpiece carry-out exit 11d while lowering the workpiece W. Is supposed to be carried out. Further, the floor conveyor 14 carries the workpiece W into the ultraviolet curing furnace 12 through the workpiece carry-in entrance 12c while raising the workpiece W, and also passes through the workpiece carry-out exit 12d while lowering the workpiece W. The work W is carried out to the outside. In addition, the floor conveyor 14 is provided with the workpiece conveyance path | route 18 in which the workpiece | work support body 19 is conveyed. The workpiece conveyance path 18 is constituted by a pair of guide rails 17a having a U-shaped cross section. Both guide rails 17 a are provided in parallel to the longitudinal direction of the workpiece conveyance path 18.

図１に示されるように、ワーク支持体１９は、４つの車輪（図示略）が回転可能に取り付けられた台車１７を備えている。各車輪は、一対のガイドレール１７ａによって支持されるようになっている。このため、台車１７は、例えば図示しない牽引部材（ワイヤやチェーン等）で引っ張られることにより、両ガイドレール１７ａ（ワーク搬送経路１８）に沿って移動する。なお、台車１７が自走する構成であってもよい。また、ワーク支持体１９は、台車１７に対して回動可能に設けられた支持棒１７ｂを備えている。支持棒１７ｂは、上端部にてワークＷを支持するとともに、下端部にワークＷよりも重い錘１７ｄを有している。これにより、ワーク支持体１９がワーク搬送経路１８の傾斜部分を通過する際に、支持棒１７ｂは、錘１７ｄによって台車１７に対して回動する。このため、支持棒１７ｂはガイドレール１７ａの設置面に対してほぼ直立状態に維持され、支持棒１７ｂに支持されるワークＷの向きはほぼ同じ状態に維持される。 As shown in FIG. 1, the work support 19 includes a carriage 17 on which four wheels (not shown) are rotatably attached. Each wheel is supported by a pair of guide rails 17a. For this reason, the carriage 17 moves along the both guide rails 17a (work conveyance path 18) by being pulled by, for example, a pulling member (wire, chain, etc.) not shown. In addition, the structure which the trolley | bogie 17 self-propels is sufficient. In addition, the work support 19 includes a support bar 17 b provided to be rotatable with respect to the carriage 17. The support bar 17b supports the workpiece W at the upper end portion and has a weight 17d heavier than the workpiece W at the lower end portion. Thereby, when the workpiece support 19 passes through the inclined portion of the workpiece conveyance path 18, the support rod 17b rotates with respect to the carriage 17 by the weight 17d. For this reason, the support bar 17b is maintained substantially upright with respect to the installation surface of the guide rail 17a, and the direction of the workpiece W supported by the support bar 17b is maintained in the substantially same state.

図１，図２に示されるように、前記紫外線硬化炉１２には、複数のＵＶランプ１３が設置されている。各ＵＶランプ１３は、紫外線硬化炉１２内においてフロアコンベア１４の最高到達点がある箇所に対応して設けられている。具体的にいうと、ＵＶランプ１３は、紫外線硬化炉１２において互いに対向する側壁１２ｅの上部に各２本ずつ設けられている。よって、紫外線を照射する照射ゾーンは、炉上部１２ａ近傍に位置するようになる。これらＵＶランプ１３は、ワークＷの搬送方向（紫外線硬化炉１２の長手方向）と平行（即ち横置き）に設置されている。各ＵＶランプ１３は、プレヒート炉１１を通過して紫外線硬化炉１２内を通過するワークＷに、脱酸素条件下（本実施形態では、紫外線硬化炉１２内の酸素濃度が５％未満である状態）で紫外線を照射して、ＵＶ塗料を硬化させるようになっている。なお、各ＵＶランプ１３は、横置きに設置されていたが、縦置きに設置されていてもよい。このようにすれば、ＵＶ塗料をムラなく硬化させることができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the UV curing furnace 12 is provided with a plurality of UV lamps 13. Each UV lamp 13 is provided corresponding to a place where the highest point of the floor conveyor 14 is located in the ultraviolet curing furnace 12. More specifically, two UV lamps 13 are provided in the upper part of the side wall 12e facing each other in the ultraviolet curing furnace 12. Therefore, the irradiation zone for irradiating ultraviolet rays comes to be located in the vicinity of the furnace upper portion 12a. These UV lamps 13 are installed in parallel (that is, horizontally) with the conveying direction of the workpiece W (longitudinal direction of the ultraviolet curing furnace 12). Each UV lamp 13 passes through the preheating furnace 11 and passes through the ultraviolet curing furnace 12 under a deoxidizing condition (in this embodiment, the oxygen concentration in the ultraviolet curing furnace 12 is less than 5%). ) Is irradiated with ultraviolet rays to cure the UV paint. In addition, although each UV lamp 13 was installed horizontally, it may be installed vertically. In this way, the UV paint can be cured without unevenness.

なお、本実施形態のＵＶランプ１３としては、発光部と、凹状の反射面を有するアルミ板（反射板）とを備える集光形のランプが用いられる。ＵＶランプ１３と紫外線硬化炉１２とを区画する位置には、熱線カットフィルタ１３ｃが設けられている。熱線カットフィルタ１３ｃは、ＵＶランプ１３から照射される紫外線を紫外線硬化炉１２内に透過させるようになっている。よって、ＵＶランプ１３は、窒素ガスが充満している紫外線硬化炉１２に近付けて配置される。 As the UV lamp 13 of the present embodiment, a condensing lamp having a light emitting portion and an aluminum plate (reflecting plate) having a concave reflecting surface is used. A heat ray cut filter 13c is provided at a position where the UV lamp 13 and the ultraviolet curing furnace 12 are partitioned. The heat ray cut filter 13 c is configured to transmit the ultraviolet rays irradiated from the UV lamp 13 into the ultraviolet curing furnace 12. Therefore, the UV lamp 13 is disposed close to the ultraviolet curing furnace 12 filled with nitrogen gas.

図１に示されるように、紫外線塗料硬化設備１０は、窒素ガスを送り出すタンク３２（不活性ガス源）を備えている。また、紫外線塗料硬化設備１０は、タンク３２と紫外線硬化炉１２内との間を連通しうる窒素ガス供給経路を構成する窒素ガス供給管３７を備えている。窒素ガス供給管３７上には加熱装置３４（加熱手段）が設置されている。加熱装置３４は、タンク３２から送り出された窒素ガスを、プレヒート炉１１及び紫外線硬化炉１２の周囲の温度（本実施形態では２０℃以上４０℃以下）よりも高い温度（本実施形態では５０℃以上９０℃以下）に加熱するようになっている。本実施形態の加熱装置３４は、熱交換器を加熱源とする装置である。なお、加熱装置３４は必須ではなく、必要に応じて適宜設けられる。仮に加熱装置３４を省略すれば、紫外線塗料硬化設備１０を簡略化できるため、紫外線塗料硬化設備１０のイニシャルコスト及びランニングコストを抑えることができる。 As shown in FIG. 1, the ultraviolet paint curing facility 10 includes a tank 32 (inert gas source) for sending out nitrogen gas. In addition, the ultraviolet paint curing equipment 10 includes a nitrogen gas supply pipe 37 that constitutes a nitrogen gas supply path that allows communication between the tank 32 and the ultraviolet curing furnace 12. A heating device 34 (heating means) is installed on the nitrogen gas supply pipe 37. The heating device 34 converts the nitrogen gas sent out from the tank 32 to a temperature (50 ° C. in this embodiment) higher than the temperature around the preheating furnace 11 and the ultraviolet curing furnace 12 (20 ° C. to 40 ° C. in this embodiment). The temperature is heated to 90 ° C. or lower). The heating device 34 of this embodiment is a device that uses a heat exchanger as a heating source. In addition, the heating apparatus 34 is not essential, and is suitably provided as needed. If the heating device 34 is omitted, the ultraviolet paint curing equipment 10 can be simplified, and the initial cost and running cost of the ultraviolet paint curing equipment 10 can be suppressed.

図１に示されるように、窒素ガス供給管３７上には、窒素ガスを紫外線硬化炉１２内に供給する窒素ガス供給装置３１（供給手段）が設置されている。即ち、窒素ガス供給装置３１は、窒素ガス供給管３７を介して加熱装置３４及びタンク３２と流路的に接続されている。窒素ガス供給装置３１は、窒素ガス供給ポンプ３３、窒素ガス供給バルブ３５及び窒素ガス供給口３６を備えている。窒素ガス供給ポンプ３３は、加熱装置３４の下流側に配置されており、加熱装置３４によって加熱された窒素ガスを紫外線硬化炉１２側に供給するようになっている。窒素ガス供給バルブ３５は、窒素ガス供給ポンプ３３の下流側に配置されており、窒素ガス供給管３７を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。窒素ガス供給バルブ３５は、開状態に切り替えられた際に、紫外線硬化炉１２内に窒素ガスを供給可能とするようになっている。なお、本実施形態の窒素ガス供給バルブ３５は、図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。また、窒素ガス供給口３６は、紫外線硬化炉１２の前記炉上部１２ａの天井に配置されており、窒素ガスを紫外線硬化炉１２内に供給するようになっている。これにより、窒素ガスが紫外線硬化炉１２内に溜まるようになる。なお、本実施形態の窒素ガス供給口３６は、下方に開口するノズルである。 As shown in FIG. 1, a nitrogen gas supply device 31 (supply means) for supplying nitrogen gas into the ultraviolet curing furnace 12 is installed on the nitrogen gas supply pipe 37. That is, the nitrogen gas supply device 31 is connected to the heating device 34 and the tank 32 in a flow path via the nitrogen gas supply pipe 37. The nitrogen gas supply device 31 includes a nitrogen gas supply pump 33, a nitrogen gas supply valve 35, and a nitrogen gas supply port 36. The nitrogen gas supply pump 33 is arranged on the downstream side of the heating device 34 and supplies the nitrogen gas heated by the heating device 34 to the ultraviolet curing furnace 12 side. The nitrogen gas supply valve 35 is disposed on the downstream side of the nitrogen gas supply pump 33, and the nitrogen gas supply pipe 37 is switched to an open state or a closed state. The nitrogen gas supply valve 35 is configured to be able to supply nitrogen gas into the ultraviolet curing furnace 12 when switched to the open state. The nitrogen gas supply valve 35 of the present embodiment is an electromagnetic valve that is operated by a solenoid (not shown). The nitrogen gas supply port 36 is arranged on the ceiling of the furnace upper portion 12 a of the ultraviolet curing furnace 12 so as to supply nitrogen gas into the ultraviolet curing furnace 12. As a result, nitrogen gas accumulates in the ultraviolet curing furnace 12. The nitrogen gas supply port 36 of the present embodiment is a nozzle that opens downward.

図１に示されるように、紫外線硬化炉１２内の炉上部１２ａにおける窒素ガス供給口３６の下方であって、前記照射ゾーンの上方には、パンチングメタル５１が炉上部１２ａの天井と平行に配置されている。パンチングメタル５１は、板状部材に複数の貫通孔を規則的に配置することで構成されている。パンチングメタル５１は、窒素ガスが各貫通孔を通過する際にその流れを整えて、炉上部１２ａ全体から鉛直方向下側に向けて流れる微小風速のダウンフローを生じさせるようになっている。なお、パンチングメタル５１を用いる代わりに、フィルタなどを用いてもよい。この場合におけるフィルタとしては、例えば、繊維をまとめて積層することでマット状に構成されたもの等が好適である。 As shown in FIG. 1, a punching metal 51 is arranged in parallel with the ceiling of the furnace upper part 12a below the nitrogen gas supply port 36 in the furnace upper part 12a in the ultraviolet curing furnace 12 and above the irradiation zone. Has been. The punching metal 51 is configured by regularly arranging a plurality of through holes in a plate-like member. The punching metal 51 adjusts the flow of nitrogen gas as it passes through each through-hole, and generates a downflow of a minute wind velocity that flows downward from the entire furnace upper portion 12a in the vertical direction. Instead of using the punching metal 51, a filter or the like may be used. As the filter in this case, for example, a filter configured in a mat shape by stacking fibers together is suitable.

また、紫外線硬化炉１２内の前記照射ゾーンには、酸素濃度計２４及び温度計２５が設置されている。酸素濃度計２４は、紫外線硬化炉１２内の酸素濃度を測定して、ＣＰＵ２１に酸素濃度測定信号を出力するようになっている。また、温度計２５は、紫外線硬化炉１２内の温度を測定して、ＣＰＵ２１に第２温度測定信号を出力するようになっている。なお図示しないが、酸素濃度計２４は、紫外線硬化炉１２内のフロアコンベア１４の最高到達点の近傍に位置しており、最高到達点に搬送されてきたワークＷの下端よりも下方に位置している。従って、酸素濃度計２４によってワークＷ付近の酸素濃度を正確に測定できる。同様に、温度計２５も、上記最高到達点の近傍に位置しており、最高到達点に搬送されてきたワークＷの下端よりも下方に位置している。従って、温度計２５によってワークＷ付近の温度を正確に測定できる。 An oxygen concentration meter 24 and a thermometer 25 are installed in the irradiation zone in the ultraviolet curing furnace 12. The oxygen concentration meter 24 measures the oxygen concentration in the ultraviolet curing furnace 12 and outputs an oxygen concentration measurement signal to the CPU 21. The thermometer 25 measures the temperature in the ultraviolet curing furnace 12 and outputs a second temperature measurement signal to the CPU 21. Although not shown, the oxygen concentration meter 24 is located near the highest point of the floor conveyor 14 in the ultraviolet curing furnace 12, and is located below the lower end of the workpiece W that has been conveyed to the highest point. ing. Accordingly, the oxygen concentration near the work W can be accurately measured by the oxygen concentration meter 24. Similarly, the thermometer 25 is also located in the vicinity of the highest reaching point, and is located below the lower end of the work W that has been transported to the highest reaching point. Therefore, the temperature near the workpiece W can be accurately measured by the thermometer 25.

次に、紫外線塗料硬化設備１０の電気的構成について説明する。 Next, the electrical configuration of the ultraviolet paint curing equipment 10 will be described.

図１に示されるように、紫外線塗料硬化設備１０は、設備全体を統括的に制御するための制御装置１５を備えている。制御装置１５は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入出力回路等により構成されている。ＣＰＵ２１は、ＵＶランプ１３、フロアコンベア１４、加熱装置３４、窒素ガス供給ポンプ３３、窒素ガス供給バルブ３５及び熱風発生装置４１に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってそれらを制御する。 As shown in FIG. 1, the ultraviolet paint curing facility 10 includes a control device 15 for comprehensively controlling the entire facility. The control device 15 includes a CPU 21, a ROM 22, a RAM 23, an input / output circuit, and the like. The CPU 21 is electrically connected to the UV lamp 13, the floor conveyor 14, the heating device 34, the nitrogen gas supply pump 33, the nitrogen gas supply valve 35, and the hot air generator 41, and controls them by various drive signals.

ＣＰＵ２１には、前記温度計２６から出力された第１温度測定信号が入力されるようになっている。そして、ＣＰＵ２１は、第１温度測定信号が示す温度が６０℃であるか否かを判定するようになっている。第１温度測定信号が示す温度が６０℃未満である場合、ＣＰＵ２１は、熱風発生装置４１による熱風を発生させる制御を行うようになっている。また、第１温度測定信号が示す温度が６０℃よりも高くなると、ＣＰＵ２１は、熱風発生装置４１による熱風を発生させる制御を停止するようになっている。このような制御によれば、プレヒート炉１１内の温度を一定に保つことができる。 The first temperature measurement signal output from the thermometer 26 is input to the CPU 21. Then, the CPU 21 determines whether or not the temperature indicated by the first temperature measurement signal is 60 ° C. When the temperature indicated by the first temperature measurement signal is less than 60 ° C., the CPU 21 performs control to generate hot air by the hot air generator 41. Further, when the temperature indicated by the first temperature measurement signal becomes higher than 60 ° C., the CPU 21 stops the control for generating the hot air by the hot air generator 41. According to such control, the temperature in the preheating furnace 11 can be kept constant.

さらに、ＣＰＵ２１には、前記温度計２５から出力された第２温度測定信号が入力されるようになっている。そして、ＣＰＵ２１は、第２温度測定信号が示す温度が６０℃であるか否かを判定するようになっている。第２温度測定信号が示す温度が６０℃未満である場合、ＣＰＵ２１は、熱風発生装置４１による熱風を発生させる制御を行うようになっている。また、第２温度測定信号が示す温度が６０℃よりも高くなると、ＣＰＵ２１は、熱風発生装置４１による熱風を発生させる制御を停止するようになっている。このような制御によれば、紫外線硬化炉１２内の温度を一定に保つことができるため、ＵＶ塗料の硬化時間が一定になり、塗装品質が安定する。また、窒素ガスを無駄に加熱しなくても済むため、加熱に要するエネルギを節約できる。なお、紫外線塗料硬化設備１０が加熱装置３４を有する場合、ＣＰＵ２１は、第２温度測定信号に基づいて加熱装置３４の制御を行うようにしてもよい。具体的には、第２温度測定信号が示す温度が６０℃未満である場合、ＣＰＵ２１は、加熱装置３４による窒素ガスの加熱を開始する制御を行う。また、第２温度測定信号が示す温度が６０℃よりも高くなると、ＣＰＵ２１は、加熱装置３４による窒素ガスの加熱を停止する制御を行う。 Further, the second temperature measurement signal output from the thermometer 25 is input to the CPU 21. Then, the CPU 21 determines whether or not the temperature indicated by the second temperature measurement signal is 60 ° C. When the temperature indicated by the second temperature measurement signal is less than 60 ° C., the CPU 21 performs control to generate hot air by the hot air generator 41. Further, when the temperature indicated by the second temperature measurement signal is higher than 60 ° C., the CPU 21 stops the control for generating the hot air by the hot air generator 41. According to such control, since the temperature in the ultraviolet curing furnace 12 can be kept constant, the curing time of the UV paint becomes constant, and the coating quality is stabilized. Further, since it is not necessary to heat the nitrogen gas wastefully, energy required for heating can be saved. When the ultraviolet paint curing facility 10 includes the heating device 34, the CPU 21 may control the heating device 34 based on the second temperature measurement signal. Specifically, when the temperature indicated by the second temperature measurement signal is less than 60 ° C., the CPU 21 performs control to start heating the nitrogen gas by the heating device 34. In addition, when the temperature indicated by the second temperature measurement signal becomes higher than 60 ° C., the CPU 21 performs control to stop the heating of the nitrogen gas by the heating device 34.

また、ＣＰＵ２１には、前記酸素濃度計２４から出力された酸素濃度測定信号が入力されるようになっている。そして、ＣＰＵ２１は、酸素濃度測定信号が示す酸素濃度が閾値以上（例えば５％以上）であるか否かを判定するようになっている。酸素濃度測定信号が示す酸素濃度が閾値以上である場合、ＣＰＵ２１は、窒素ガス供給バルブ３５を開状態に切り替える制御を行うようになっている。一方、酸素濃度測定信号が示す酸素濃度が閾値未満である場合、ＣＰＵ２１は、窒素ガス供給バルブ３５を閉状態に切り替える制御を行うようになっている。このような制御によれば、紫外線硬化炉１２内の酸素濃度を一定に保つことができるため、塗装品質が安定する。また、窒素ガスの無駄な供給が減るため、窒素ガスの消費量をよりいっそう低減できる。 Further, the oxygen concentration measurement signal output from the oxygen concentration meter 24 is input to the CPU 21. Then, the CPU 21 determines whether or not the oxygen concentration indicated by the oxygen concentration measurement signal is equal to or higher than a threshold value (for example, 5% or higher). When the oxygen concentration indicated by the oxygen concentration measurement signal is equal to or greater than the threshold value, the CPU 21 performs control to switch the nitrogen gas supply valve 35 to the open state. On the other hand, when the oxygen concentration indicated by the oxygen concentration measurement signal is less than the threshold value, the CPU 21 performs control to switch the nitrogen gas supply valve 35 to the closed state. According to such control, since the oxygen concentration in the ultraviolet curing furnace 12 can be kept constant, the coating quality is stabilized. In addition, since wasteful supply of nitrogen gas is reduced, the consumption of nitrogen gas can be further reduced.

次に、紫外線塗料硬化設備１０を用いた塗料硬化方法を説明する。 Next, a paint curing method using the ultraviolet paint curing equipment 10 will be described.

まず、ＣＰＵ２１は、窒素ガス供給ポンプ３３及び窒素ガス供給バルブ３５に駆動信号を出力する。これにより、窒素ガス供給バルブ３５が開状態に切り替わり、タンク３２から送られてきた窒素ガスが、窒素ガス供給ポンプ３３によって窒素ガス供給管３７を通過し、紫外線硬化炉１２内に充填される。そして、紫外線硬化炉１２内に充填された窒素ガスは、パンチングメタル５１の貫通孔を通過し、その際にその流れが整えられて微小風速のダウンフローとなる。これにより、窒素ガスは、パンチングメタル５１の下方にある照射ゾーンなどに流れる。なお、紫外線塗料硬化設備１０が加熱装置３４を有する場合、ＣＰＵ２１は、加熱装置３４に駆動信号を出力して、タンク３２から送られてきた窒素ガスを加熱する制御を行ってもよい。 First, the CPU 21 outputs a drive signal to the nitrogen gas supply pump 33 and the nitrogen gas supply valve 35. As a result, the nitrogen gas supply valve 35 is switched to the open state, and the nitrogen gas sent from the tank 32 passes through the nitrogen gas supply pipe 37 by the nitrogen gas supply pump 33 and is filled into the ultraviolet curing furnace 12. Then, the nitrogen gas filled in the ultraviolet curing furnace 12 passes through the through hole of the punching metal 51, and at that time, the flow thereof is adjusted and a down flow with a minute wind speed is achieved. Thereby, the nitrogen gas flows to an irradiation zone or the like below the punching metal 51. When the ultraviolet paint curing facility 10 has the heating device 34, the CPU 21 may output a driving signal to the heating device 34 and control to heat the nitrogen gas sent from the tank 32.

また、ＣＰＵ２１は、熱風発生装置４１に駆動信号を出力し、熱風発生装置４１内に取り込んだ空気を例えば６０℃に加熱し、その空気を熱風にしてプレヒート炉１１内に供給する制御を行う。この状態で、ＣＰＵ２１は、フロアコンベア１４に駆動信号を出力し、ワーク搬入口１１ｃを介してプレヒート炉１１内にワーク支持体１９（ワークＷ）を搬入させる制御を行うとともに、ワーク搬出口１１ｄを介してプレヒート炉１１外にワーク支持体１９（ワークＷ）を搬出させる制御を行う。その結果、プレヒート炉１１内を通過するワークＷに熱風が作用し、そのワーク表面に塗布されたＵＶ塗料の溶剤分が蒸発する。 In addition, the CPU 21 outputs a drive signal to the hot air generator 41, controls the air taken into the hot air generator 41 to, for example, 60 ° C., and controls the air to be supplied into the preheat furnace 11 as hot air. In this state, the CPU 21 outputs a drive signal to the floor conveyor 14 and performs control for loading the work support 19 (work W) into the preheating furnace 11 through the work carry-in port 11c, and also sets the work carry-out port 11d. Through which the work support 19 (work W) is carried out of the preheat furnace 11. As a result, hot air acts on the workpiece W passing through the preheating furnace 11, and the solvent component of the UV coating applied to the workpiece surface evaporates.

その後、溶剤分を含んだ熱風は、プレヒート炉１１内から熱風流路４２に導かれ、排気口４３から排出される（図２の矢印参照）。なお、熱風流路４２を流れる熱風の熱は、紫外線硬化炉１２の側壁１２ｅを介して紫外線硬化炉１２内の窒素ガスに伝達される。その結果、プレヒート炉１１の熱によって窒素ガスが約６０℃に加熱（及び保温）される。これにより、窒素ガスの比重が小さくなって、空気との比重差が大きくなり、窒素ガスが軽くなる。従って、炉底部１２ｂにあるワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄを介して窒素ガスが紫外線硬化炉１２外に漏れることが防止される。本実施形態では、０℃で０．９６７となる窒素ガスの比重が６０℃に加熱された際に０．８程度に低下し、空気の比重（約１）との差が大きくなる。 Thereafter, the hot air containing the solvent is led from the preheat furnace 11 to the hot air flow path 42 and discharged from the exhaust port 43 (see the arrow in FIG. 2). The heat of the hot air flowing through the hot air flow path 42 is transmitted to the nitrogen gas in the ultraviolet curing furnace 12 through the side wall 12e of the ultraviolet curing furnace 12. As a result, the nitrogen gas is heated (and kept warm) to about 60 ° C. by the heat of the preheating furnace 11. Thereby, the specific gravity of nitrogen gas becomes small, the specific gravity difference with air becomes large, and nitrogen gas becomes light. Therefore, the nitrogen gas is prevented from leaking out of the ultraviolet curing furnace 12 through the work carry-in port 12c and the work carry-out port 12d in the furnace bottom 12b. In this embodiment, when the specific gravity of nitrogen gas that becomes 0.967 at 0 ° C. is heated to 60 ° C., the specific gravity decreases to about 0.8, and the difference from the specific gravity of air (about 1) increases.

この状態で、ＣＰＵ２１は、フロアコンベア１４に駆動信号を出力し、プレヒート炉１１外に搬出されたワーク支持体１９（ワークＷ）をワーク搬入口１２ｃを介して紫外線硬化炉１２内に搬入させる制御を行う。これとともに、ＣＰＵ２１は、紫外線硬化炉１２内のワーク支持体１９（ワークＷ）をワーク搬出口１２ｄを介して紫外線硬化炉１２外に搬出させる制御を行う。なお、ＵＶランプ１３は、紫外線の出力が安定するまでに時間がかかるため、常時点灯している。このため、紫外線硬化炉１２内を通過するワークＷには紫外線が照射される。その結果、ワークＷのワーク表面に塗布されたＵＶ塗料が硬化する。 In this state, the CPU 21 outputs a drive signal to the floor conveyor 14, and controls the work support 19 (work W) carried out of the preheating furnace 11 to be carried into the ultraviolet curing furnace 12 through the work carry-in entrance 12c. I do. At the same time, the CPU 21 performs control to carry out the work support 19 (work W) in the ultraviolet curing furnace 12 to the outside of the ultraviolet curing furnace 12 through the work carry-out port 12d. The UV lamp 13 is always lit because it takes time for the output of ultraviolet light to stabilize. For this reason, the work W passing through the ultraviolet curing furnace 12 is irradiated with ultraviolet rays. As a result, the UV coating applied to the workpiece surface of the workpiece W is cured.

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。 Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

（１）本実施形態の紫外線塗料硬化設備１０によれば、熱風の熱が紫外線硬化炉１２内の窒素ガスに伝達されることで、空気よりも軽い窒素ガスが加熱されるため、空気との比重差が大きくなって窒素ガスがさらに軽くなる。その結果、窒素ガスは、炉上部１２ａが閉塞された紫外線硬化炉１２内に溜まりやすくなる。即ち、窒素ガスが紫外線硬化炉１２外に漏れにくくなるため、窒素ガスの消費量を低減できる。しかも、加熱された窒素ガスが紫外線硬化炉１２内に溜まることにより、紫外線硬化炉１２内の温度が高くなるため、ＵＶ塗料が、紫外線の作用だけでなく窒素ガスの熱の作用によっても硬化が促進される。よって、ＵＶ塗料の早期硬化を図ることができる。 (1) According to the ultraviolet paint curing equipment 10 of the present embodiment, since the heat of hot air is transmitted to the nitrogen gas in the ultraviolet curing furnace 12, the lighter nitrogen gas than the air is heated. The difference in specific gravity increases and nitrogen gas becomes lighter. As a result, nitrogen gas tends to accumulate in the ultraviolet curing furnace 12 with the furnace upper portion 12a closed. That is, since nitrogen gas is less likely to leak out of the ultraviolet curing furnace 12, the amount of nitrogen gas consumed can be reduced. In addition, since the heated nitrogen gas accumulates in the ultraviolet curing furnace 12, the temperature in the ultraviolet curing furnace 12 increases, so that the UV paint is cured not only by the action of ultraviolet rays but also by the action of the heat of nitrogen gas. Promoted. Therefore, early curing of the UV paint can be achieved.

（２）本実施形態の紫外線硬化炉１２は、熱伝導性を有する壁材によって構成されているため、熱風の熱を側壁１２ｅを介して紫外線硬化炉１２内に確実に伝達できる。一方、本実施形態のプレヒート炉１１は、断熱性を有する壁材によって構成されているため、プレヒート炉１１内の熱が紫外線塗料硬化設備１０外に放出されにくくなる。しかも、紫外線硬化炉１２内からプレヒート炉１１内に放出された熱が紫外線塗料硬化設備１０外に放出されることも防止できる。 (2) Since the ultraviolet curing furnace 12 of this embodiment is configured by a wall material having thermal conductivity, the heat of hot air can be reliably transmitted into the ultraviolet curing furnace 12 through the side wall 12e. On the other hand, since the preheating furnace 11 of this embodiment is configured by a wall material having heat insulation properties, the heat in the preheating furnace 11 is hardly released to the outside of the ultraviolet paint curing equipment 10. In addition, the heat released from the ultraviolet curing furnace 12 into the preheating furnace 11 can also be prevented from being released outside the ultraviolet paint curing equipment 10.

（３）本実施形態では、プレヒート炉１１内に供給された熱風が、プレヒート炉１１、熱風流路４２、排気口４３の順に流れるため、その流れの方向は、プレヒート炉１１内を通過するワークＷの搬送方向と等しくなる。従って、熱風がワークＷに乱されることで熱風流路４２側に流れにくくなることを防止できる。ゆえに、熱風の熱を紫外線硬化炉１２内の窒素ガスに確実に伝達できる。さらに、プレヒート炉１１内に供給された熱風は、熱風流路４２に流れるが、紫外線硬化炉１２の周囲に熱風流路４２があることにより、熱風の熱を紫外線硬化炉１２内の窒素ガスにより確実に伝達できる。 (3) In this embodiment, the hot air supplied into the preheat furnace 11 flows in the order of the preheat furnace 11, the hot air flow path 42, and the exhaust port 43, and therefore the direction of the flow passes through the preheat furnace 11. It becomes equal to the conveyance direction of W. Therefore, it is possible to prevent the hot air from being disturbed by the workpiece W and becoming difficult to flow to the hot air flow path 42 side. Therefore, the heat of the hot air can be reliably transmitted to the nitrogen gas in the ultraviolet curing furnace 12. Furthermore, the hot air supplied into the preheating furnace 11 flows into the hot air flow path 42, but since the hot air flow path 42 is provided around the ultraviolet curing furnace 12, the heat of the hot air is caused by nitrogen gas in the ultraviolet curing furnace 12. Can communicate reliably.

（４）本実施形態では、紫外線硬化炉１２外の空気がワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄを介して侵入することを、ダウンフローの風圧によって防止できる。しかも、ダウンフローはパンチングメタル５１によって整流されて静かに流れるため、たとえ窒素ガスが空気に接したとしても空気中に拡散しにくい。よって、窒素ガスが紫外線硬化炉１２外に漏れ出す量を最小限に留めることができる。 (4) In this embodiment, it is possible to prevent the air outside the ultraviolet curing furnace 12 from entering through the work carry-in port 12c and the work carry-out port 12d by the downflow wind pressure. In addition, since the downflow is rectified by the punching metal 51 and flows gently, even if the nitrogen gas contacts the air, it is difficult to diffuse into the air. Therefore, the amount of nitrogen gas leaking out of the ultraviolet curing furnace 12 can be minimized.

（５）本実施形態のフロアコンベア１４は、ワークＷを下方から支持して搬送するため、フロアコンベア１４に付着した異物がワークＷに落下する心配がなく、ワーク表面のＵＶ塗料へのゴミの付着を防止することができる。 (5) Since the floor conveyor 14 of the present embodiment supports and conveys the workpiece W from below, there is no fear that foreign matter adhering to the floor conveyor 14 will fall on the workpiece W, and dust on the UV paint on the workpiece surface Adhesion can be prevented.

（６）本実施形態の塗料硬化方法では、ワークＷの搬入を行ってから紫外線硬化炉１２内に窒素ガスを溜めるのではなく、窒素ガスを溜めておいてからワークＷの搬入を行っている。よって、紫外線の照射に際し、ワークＷを搬入した状態でフロアコンベア１４を止めて、窒素ガスが溜まるのを待たなくても済む。従って、ＵＶ塗料の硬化作業を効率良く行うことができる。 (6) In the paint curing method of the present embodiment, nitrogen gas is not accumulated in the ultraviolet curing furnace 12 after the workpiece W is carried in, but the workpiece W is loaded after the nitrogen gas is accumulated. . Therefore, it is not necessary to stop the floor conveyor 14 with the work W loaded and wait for the nitrogen gas to accumulate when irradiating ultraviolet rays. Therefore, the curing operation of the UV paint can be performed efficiently.

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。 In addition, you may change embodiment of this invention as follows.

・上記実施形態の熱風流路４２は、紫外線硬化炉１２を囲むようにして配置されていた。しかし、熱風流路４２は、紫外線硬化炉１２の側壁１２ｅの少なくとも１つを覆うように配置されていてもよい。また、熱風流路４２は、紫外線硬化炉１２の炉上部１２ａや炉底部１２ｂを覆うように配置されていてもよい。さらに、熱風流路４２は、紫外線硬化炉１２内を通過するように配置されていてもよい。 -The hot air flow path 42 of the said embodiment was arrange | positioned so that the ultraviolet curing furnace 12 might be enclosed. However, the hot air flow path 42 may be disposed so as to cover at least one of the side walls 12 e of the ultraviolet curing furnace 12. Moreover, the hot air flow path 42 may be arrange | positioned so that the furnace top part 12a and the furnace bottom part 12b of the ultraviolet curing furnace 12 may be covered. Further, the hot air flow path 42 may be disposed so as to pass through the ultraviolet curing furnace 12.

・上記実施形態では、プレヒート炉１１の熱を利用して窒素ガスを加熱及び保温する方法として、熱風を熱風流路４２の壁材にあてて、その熱を紫外線硬化炉１２内に伝達することが行われていた。しかし他の方法として、熱風で加熱された熱伝達媒体（液体など）を熱風流路４２の壁材にあてて、その熱を紫外線硬化炉１２内に伝達するようにしてもよい。 In the above embodiment, as a method of heating and keeping the nitrogen gas using the heat of the preheating furnace 11, hot air is applied to the wall material of the hot air flow path 42 and the heat is transferred into the ultraviolet curing furnace 12. Was done. However, as another method, a heat transfer medium (liquid or the like) heated with hot air may be applied to the wall material of the hot air flow path 42 to transfer the heat into the ultraviolet curing furnace 12.

・上記実施形態では、プレヒート炉１１へのワークＷの搬入・搬出と、紫外線硬化炉１２へのワークＷの搬入・搬出とを、１つのフロアコンベア１４で行っていたが、別々のフロアコンベアで行ってもよい。即ち、プレヒート炉１１から搬出されたワークＷを別のフロアコンベアに載せ替えて、紫外線硬化炉１２内に搬入するようにしてもよい。 In the above embodiment, the work W is carried into and out of the preheating furnace 11 and the work W is carried into and out of the ultraviolet curing furnace 12 by one floor conveyor 14. You may go. That is, the workpiece W carried out from the preheat furnace 11 may be transferred to another floor conveyor and carried into the ultraviolet curing furnace 12.

・上記実施形態のプレヒート炉１１は、略直方体状をなし、炉底部１１ｂにワーク搬入口１１ｃ及びワーク搬出口１１ｄを有していたが、これに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。 -Although the preheating furnace 11 of the said embodiment comprised the substantially rectangular parallelepiped shape and had the workpiece carry-in entrance 11c and the workpiece carry-out exit 11d in the furnace bottom part 11b, it is not limited to this, It is another shape. May be.

・上記実施形態では、ＵＶランプ１３、フロアコンベア１４、加熱装置３４、窒素ガス供給ポンプ３３、窒素ガス供給バルブ３５及び熱風発生装置４１の制御を１つのＣＰＵ２１で制御するようにしたが、各制御を別々のＣＰＵで行うように構成してもよい。 In the above embodiment, the control of the UV lamp 13, the floor conveyor 14, the heating device 34, the nitrogen gas supply pump 33, the nitrogen gas supply valve 35, and the hot air generator 41 is controlled by one CPU 21, but each control May be configured to be performed by separate CPUs.

・上記実施形態では、紫外線塗料硬化設備１０によって塗装されるワークＷとしてバンパーを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、空力付加物（スポイラーなど）などの他の車両用部品をワークＷとしてもよい。また、ワークＷは、必ずしも車両用部品でなくてもよい。 In the above embodiment, the bumper is exemplified as the workpiece W to be painted by the ultraviolet paint curing equipment 10, but the invention is not limited to this. For example, other vehicle parts such as an aerodynamic addition (such as a spoiler) may be used as the workpiece W. Further, the work W is not necessarily a vehicle component.

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。 Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the embodiment described above are listed below.

（１）請求項１乃至３のいずれか１項において、前記紫外線硬化炉を構成する壁材は、前記プレヒート炉を構成する壁材よりも熱伝導性が高いことを特徴とする紫外線塗料硬化設備。 (1) The ultraviolet paint curing equipment according to any one of claims 1 to 3, wherein the wall material constituting the ultraviolet curing furnace has higher thermal conductivity than the wall material constituting the preheating furnace. .

（２）請求項１乃至３のいずれか１項において、前記プレヒート炉は、断熱性を有する壁材によって構成されていることを特徴とする紫外線塗料硬化設備。 (2) The ultraviolet paint curing facility according to any one of claims 1 to 3, wherein the preheating furnace is constituted by a wall material having heat insulation properties.

（３）請求項１乃至３のいずれか１項において、前記不活性ガスを送り出す不活性ガス源と、前記プレヒート炉の周囲の温度よりも高く、前記紫外線硬化炉の周囲の温度よりも高い温度に前記不活性ガスを加熱する加熱手段と、前記不活性ガス源と流路的に接続され、前記不活性ガスを前記紫外線硬化炉内に供給する供給手段とを備えたことを特徴とする紫外線塗料硬化設備。 (3) In any one of claims 1 to 3, an inert gas source for sending out the inert gas, and a temperature higher than the ambient temperature of the preheating furnace and higher than the ambient temperature of the ultraviolet curing furnace And a heating means for heating the inert gas, and a supply means connected to the inert gas source in a flow path and supplying the inert gas into the ultraviolet curing furnace. Paint curing equipment.

（４）請求項１乃至３のいずれか１項において、前記ワークを前記プレヒート炉内に搬入するとともに、前記ワークを前記プレヒート炉外に搬出し、前記ワークを上昇させながら前記ワーク出入口を介して前記ワークを前記紫外線硬化炉内に搬入するとともに、前記ワークを下降させながら前記ワーク出入口を介して前記ワークを前記紫外線硬化炉外に搬出する搬送手段を備えたことを特徴とする紫外線塗料硬化設備。 (4) In any one of Claim 1 thru | or 3, While carrying in the said workpiece | work in the said preheating furnace, carrying out the said workpiece | work outside the said preheating furnace, and raising the said workpiece | work through the said workpiece entrance / exit An ultraviolet paint curing facility comprising a conveying means for carrying the work into the ultraviolet curing furnace and carrying the work out of the ultraviolet curing furnace through the work entrance while lowering the work. .

本実施形態における紫外線塗料硬化設備の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the ultraviolet-ray coating curing equipment in this embodiment. 紫外線塗料硬化設備の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of an ultraviolet-ray coating curing equipment.

Explanation of symbols

１０…紫外線塗料硬化設備
１１…プレヒート炉
１２…紫外線硬化炉
１２ａ…炉上部
１２ｂ…炉最下部にある炉底部
１２ｃ…ワーク出入口としてのワーク搬入口
１２ｄ…ワーク出入口としてのワーク搬出口
４１…熱風発生装置
４２…熱風流路
４３…排気手段としての排気口
Ｗ…ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ultraviolet paint curing equipment 11 ... Preheating furnace 12 ... Ultraviolet curing furnace 12a ... Furnace upper part 12b ... Furnace bottom part 12c ... Work inlet / outlet 12d as work inlet / outlet Work outlet 41 as work inlet / outlet ... Hot air generation Apparatus 42 ... Hot air flow path 43 ... Exhaust port W as exhaust means ... Workpiece

Claims

A preheating furnace that causes hot air to act on the workpiece to evaporate the solvent content of the ultraviolet curable coating applied to the workpiece surface, and the workpiece that has passed through the preheating furnace is irradiated with ultraviolet rays under deoxygenated conditions, An ultraviolet paint curing facility comprising an ultraviolet curing furnace for curing a curable paint,
The ultraviolet curing furnace is constituted by a gas-impermeable wall material, and the upper part of the furnace is closed, while a work inlet / outlet is formed at the lowermost part of the furnace, and an inert gas lighter than air is accumulated inside. And
The preheat furnace generates hot air and supplies the hot air into the furnace, and the hot air supplied by the hot air generator is guided to the ultraviolet curing furnace side to transfer the heat to the inert gas. And a hot air flow path
An ultraviolet paint curing facility, wherein the inert gas is heated and kept warm by heat transferred from the hot air.

The ultraviolet paint curing facility according to claim 1, wherein the hot air flow path is disposed so as to surround the ultraviolet curing furnace.

3. The preheating furnace is configured to include an exhaust unit that is connected to the hot air channel in a flow path and exhausts hot air containing a solvent component outside the furnace. UV paint curing equipment described in 1.

A preheating furnace that causes hot air to act on the workpiece to evaporate the solvent content of the ultraviolet curable coating applied to the workpiece surface, and the workpiece that has passed through the preheating furnace is irradiated with ultraviolet rays under deoxygenated conditions, A method of curing a paint by an ultraviolet paint curing facility comprising an ultraviolet curing furnace for curing a curable paint,
A paint curing method characterized in that an inert gas that is lighter than air is stored in the ultraviolet curing furnace in which the upper part of the furnace is closed, and the inert gas is heated and kept warm using heat of the preheat furnace. .