JP2022107869A - Film thickness estimation system for electrodeposition facility - Google Patents

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Abstract

To provide a film thickness estimation system for an electrodeposition facility, capable of controlling the thickness of a coating film formed on the surface of a car body within an intended thickness range and of reducing the loss of electrodeposition paint, by adjusting factors relating to the thickness of the coating film without delay.SOLUTION: A film thickness estimation system 1 according to the present invention is a system of estimating the thickness of a film of electrodeposition paint P1 present on each area of a car body W1, in an electrodeposition facility 10. The film thickness estimation system 1 comprises a learning unit 55, a storage unit 54 and an estimation unit 56. The learning unit 55 performs learning by associating data relating to the composition condition factor of the electrodeposition paint P1, data relating to the film thickness, and data relating to the adjustment factor of the electrodeposition facility 10 with each other. The storage unit 54 stores the data associated by the learning unit 55 as learnt data. The estimation unit 56 estimates the thickness of the film present on each area of the car body W1 according to the learnt data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電着塗装設備において、車体の部位ごとの電着塗料の膜厚を推定する膜厚推定システムに関するものである。 The present invention relates to a film thickness estimation system for estimating the film thickness of an electrodeposition paint for each part of a vehicle body in an electrodeposition coating facility.

従来より、電着槽内の電着塗料に浸された車体に対して、電着槽内に配置された複数の電極から電流を印加することにより、車体に対する電着塗装を行う電着塗装設備が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような電着塗装設備による電着塗装は、防錆性能を付与することを目的として、車体の塗装の下地工程で広く採用されている。しかし、電着塗装では、車体の内板部の膜厚を確保するために過剰な電圧が印加されるため、エネルギーや塗料のロスが発生し、余剰な膜厚が生じてしまう。このため、車体の表面に形成される塗膜を狙った厚さ範囲にする手法が種々考えられている。 Conventionally, the electrodeposition coating equipment performs electrodeposition coating on the vehicle body by applying current from a plurality of electrodes arranged in the electrodeposition tank to the vehicle body immersed in the electrodeposition paint in the electrodeposition tank. is known (see, for example, Patent Document 1). Electrodeposition coating by such an electrodeposition coating facility is widely used in the undercoating process of car body coating for the purpose of imparting antirust performance. However, in the electrodeposition coating, an excessive voltage is applied to secure the film thickness of the inner plate portion of the vehicle body, resulting in loss of energy and paint, resulting in excessive film thickness. For this reason, various methods have been devised to control the thickness of the coating film formed on the surface of the vehicle body to a desired range.

なお、塗膜の厚さに関連する因子としては、例えば、電極の通電条件、電着塗料(浴液)の組成等が挙げられる。これらの因子に関するデータは、通常、図6に示す作業を経て取得され、帳票100(紙)に記録されて管理される。具体的に言うと、まず、各因子(例えば、電着槽101内の電着塗料102の酸濃度、電着槽101内に配置された電極103から車体104に印加される電流の電流値等)を個別に監視する監視作業を行う。次に、電着槽101外に搬出された後に乾燥炉(図示略)で乾燥した車体104に対して、膜厚計105を用いて膜厚を測定し、測定した膜厚を各因子と比較する比較作業を行う。なお、各因子と膜厚とを関連付けたデータは、過去データとして帳票100に記録される。その後、監視作業及び比較作業を何度も繰り返し行いながら、各因子を過去データに基づいてトライ・アンド・エラーで調整していく。このようにすれば、塗膜を狙った厚さ範囲に近付けることができる。 Factors relating to the thickness of the coating film include, for example, conditions for energizing the electrodes, composition of the electrodeposition paint (bath liquid), and the like. Data on these factors are usually acquired through the work shown in FIG. 6, recorded on a form 100 (paper), and managed. Specifically, first, each factor (for example, the acid concentration of the electrodeposition paint 102 in the electrodeposition tank 101, the current value of the current applied to the vehicle body 104 from the electrode 103 arranged in the electrodeposition tank 101, etc. ) are individually monitored. Next, the film thickness of the vehicle body 104 dried in a drying oven (not shown) after being transported out of the electrodeposition tank 101 is measured using a film thickness meter 105, and the measured film thickness is compared with each factor. perform comparison work. Data that associates each factor with the film thickness is recorded in the form 100 as past data. After that, each factor is adjusted by trial and error based on the past data while repeating the monitoring work and the comparison work many times. In this way, the coating film can be made close to the target thickness range.

特開2020-132903号公報(図1,図4等)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-132903 (Figs. 1, 4, etc.)

ところで、膜厚や各因子のデータは、上述のように、帳票100に過去データとして記録されることで管理される。しかし、データを取得する間隔は、毎日であったり数日おきであったりするために一定ではない。しかも、因子の種類が多いため、調整すべき因子もトライ・アンド・エラーで決定する必要があり、因子の決定に時間がかかってしまう。 By the way, the data of the film thickness and each factor are managed by being recorded in the form 100 as past data, as described above. However, the interval for acquiring data is not constant because it is every day or every few days. Moreover, since there are many kinds of factors, it is necessary to determine the factors to be adjusted by trial and error, and it takes time to determine the factors.

なお、電着塗料102の組成は、設備が最適な条件下で運転されている場合であっても、時間経過に伴って刻々と変化する。このため、調整すべき因子を決定し、決定した因子を過去データに基づいて調整したとしても、塗膜を狙った厚さ範囲に近付けることができないという問題がある。また、実際の設備では、電着塗料102の組成の変化を見越して、例えば、電着槽101内に電着塗料102を多めに入れるなどした状態で運転するため、電着塗料102の使用量などにロスが発生するおそれもある。 It should be noted that the composition of the electrodeposition paint 102 changes moment by moment with the lapse of time even when the equipment is operated under optimum conditions. Therefore, even if the factor to be adjusted is determined and the determined factor is adjusted based on the past data, there is a problem that the thickness range of the coating film cannot be approximated. In addition, in actual equipment, in anticipation of a change in the composition of the electrodeposition paint 102, for example, the electrodeposition tank 101 is operated with a large amount of the electrodeposition paint 102, so the amount of the electrodeposition paint 102 used is There is also a possibility that loss may occur.

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、塗膜の厚さに関連する因子を遅滞なく調整することにより、車体の表面に形成される塗膜を狙った厚さ範囲にすることができるとともに、電着塗料のロスを少なくすることができる、電着塗装設備における膜厚推定システム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 adjust the factors related to the thickness of the coating film without delay, so that the thickness of the coating film formed on the surface of the vehicle body can be adjusted. To provide a film thickness estimating system in electrodeposition coating equipment capable of reducing the loss of electrodeposition coating while reducing the loss of electrodeposition coating.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、電着塗料を貯留するとともに前記電着塗料に車体が浸された状態で搬送される電着槽と、前記電着槽内に配置される複数の電極と、前記車体を搬送する搬送手段とを備える電着塗装設備において、前記車体の部位ごとの前記電着塗料の膜厚を推定するシステムであって、前記電着塗料の組成条件因子に関するデータ、前記膜厚に関するデータ、及び、前記電着塗装設備の調整因子に関するデータを関連付けて学習する学習部と、前記学習部で関連付けたデータを学習済データとして記憶する記憶部と、前記学習済データに基づいて、前記車体の部位ごとの前記膜厚を推定する推定部とを備えることを特徴とする電着塗装設備における膜厚推定システムをその要旨とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 provides an electrodeposition tank that stores an electrodeposition paint and is transported in a state in which a vehicle body is immersed in the electrodeposition paint; A system for estimating the film thickness of the electrodeposition paint for each part of the vehicle body in an electrodeposition coating facility comprising a plurality of electrodes arranged and a transport means for transporting the vehicle body, the system comprising: a learning unit that associates and learns data on composition condition factors, data on the film thickness, and data on adjustment factors of the electrodeposition coating equipment; and a storage unit that stores the data associated by the learning unit as learned data. and an estimating unit for estimating the film thickness for each part of the vehicle body based on the learned data.

請求項1に記載の発明では、学習部が、電着塗料の組成条件因子に関するデータ、膜厚に関するデータ、及び、電着塗装設備の調整因子に関するデータを関連付けて学習し、推定部が、学習部で関連付けたデータ(学習済データ)に基づいて、車体の部位ごとの膜厚を推定している。この場合、データを関連付けてからの時間的な遅れが殆どない状態で膜厚を推定できるため、膜厚を推定する前に電着塗料の組成が大きく変化することが防止される。その結果、時間経過に伴って電着塗料の組成が変化する場合であっても、車体の表面に形成される塗膜を狙った厚さ範囲にすることができるため、車体の塗装品質が向上する。しかも、電着塗料の組成の変化を見越して、電着槽内に電着塗料を多めに入れたりしなくても済むため、電着塗料のロスを少なくすることができる。 In the first aspect of the invention, the learning unit learns by associating the data regarding the composition condition factor of the electrodeposition paint, the data regarding the film thickness, and the data regarding the adjustment factor of the electrodeposition coating equipment, and the estimation unit learns Based on the data (learned data) associated with each part, the film thickness is estimated for each part of the vehicle body. In this case, since the film thickness can be estimated with almost no time delay after the data is associated, it is possible to prevent the composition of the electrodeposition paint from changing significantly before estimating the film thickness. As a result, even if the composition of the electrodeposition paint changes with the passage of time, the paint film formed on the surface of the car body can be formed within the desired thickness range, improving the paint quality of the car body. do. Moreover, since it is not necessary to add a large amount of the electrodeposition paint to the electrodeposition tank in anticipation of changes in the composition of the electrodeposition paint, the loss of the electrodeposition paint can be reduced.

なお、電着塗料としては、カチオン電着塗料やアニオン電着塗料が挙げられるが、防錆の観点から言えば、カチオン電着塗料を用いることが好ましい。 Examples of the electrodeposition paint include cationic electrodeposition paint and anionic electrodeposition paint, but from the viewpoint of rust prevention, it is preferable to use the cationic electrodeposition paint.

また、電着塗料の組成条件因子は、酸濃度(MEQ)、NV(ノンボラタイルコンテント)、灰分、塗料電導度及びクーロン効率から選択される少なくとも1つであることが好ましく(請求項2)、特には酸濃度であることが好ましい。本願発明者らが鋭意研究を行った結果、電着塗料の組成条件因子のうち、特に、酸濃度が塗膜の厚さに対する相関が高いことが確認されたからである。しかし、酸濃度はリアルタイムに測定できないため、本願発明者らが酸濃度に連動するパラメータであって、リアルタイムに測定可能なものを探したところ、車体に印加される電流の電流値が酸濃度に連動することを新たに確認した。このことから、電流値の変動を測定すれば、電着塗料の酸濃度、ひいては塗膜の厚さを推測することができる。 In addition, the composition condition factor of the electrodeposition paint is preferably at least one selected from acid concentration (MEQ), NV (nonvolatile content), ash content, paint conductivity and coulombic efficiency (claim 2), Acid concentration is particularly preferred. This is because, as a result of intensive research by the inventors of the present application, it was confirmed that, among the compositional factors of the electrodeposition paint, the acid concentration in particular has a high correlation with the thickness of the coating film. However, since the acid concentration cannot be measured in real time, the inventors of the present application searched for a parameter linked to the acid concentration that can be measured in real time. Confirmed to be linked. From this fact, by measuring the fluctuation of the current value, it is possible to estimate the acid concentration of the electrodeposition paint, and thus the thickness of the coating film.

さらに、電着塗装設備の調整因子は、車体に印加される電流の電流値、電着塗料の液温並びに電極の通電時間から選択される少なくとも1つであることが好ましい(請求項3)。 Furthermore, the adjustment factor of the electrodeposition coating equipment is preferably at least one selected from the current value of the current applied to the vehicle body, the liquid temperature of the electrodeposition paint, and the energization time of the electrodes (Claim 3).

以上詳述したように、請求項1~3に記載の発明によると、塗膜の厚さに関連する因子を遅滞なく調整することにより、車体の表面に形成される塗膜を狙った厚さ範囲にすることができるとともに、電着塗料のロスを少なくすることができる。 As described in detail above, according to the invention of claims 1 to 3, by adjusting the factors related to the thickness of the coating film without delay, the thickness of the coating film formed on the surface of the vehicle body is achieved. It is possible to make it within the range and to reduce the loss of the electrodeposition paint.

本実施形態における電着塗装設備を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing an electrodeposition coating facility in this embodiment; FIG. 膜厚の調整方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the adjustment method of a film thickness. 酸濃度(MEQ)及び電流値の推移を示すグラフ。Graph showing changes in acid concentration (MEQ) and current value. 管理データを示す表。A table showing administrative data. 欠損値の補間方法を示すグラフ。Graph showing how missing values are interpolated. 従来技術における膜厚の調整方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the adjustment method of the film thickness in a prior art.

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。 An embodiment embodying the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

図1に示されるように、本実施形態の膜厚推定システム1は、電着塗装設備10において、車体W1の部位(例えば、ドア外板部やドア内板部など)ごとの電着塗料P1の膜厚を推定するシステムである。電着塗装設備10は、電着塗料P1を貯留する電着槽11を備えている。電着槽11では、車体W1が電着塗料P1に浸された状態で搬送されるようになっている。電着槽11は、同電着槽11の天井部を構成する槽上部12と、電着槽11の床部を構成する槽底部13と、2つの側壁14とによって構成されている。また、電着槽11には、同電着槽11内に車体W1を搬入するための搬入口15と、電着槽11外に車体W1を搬出するための搬出口16とが開口されている。なお、本実施形態の電着塗料P1は、例えば、陽イオン電解性樹脂をビヒクルの主体として用いた塗料である。 As shown in FIG. 1, the film thickness estimating system 1 of the present embodiment uses the electrodeposition coating equipment 10 to calculate the electrodeposition paint P1 for each part (for example, the door outer plate portion, the door inner plate portion, etc.) of the vehicle body W1. It is a system for estimating the film thickness of The electrodeposition coating facility 10 includes an electrodeposition bath 11 that stores an electrodeposition paint P1. In the electrodeposition tank 11, the vehicle body W1 is transported while being immersed in the electrodeposition paint P1. The electrodeposition bath 11 is composed of a bath top portion 12 forming a ceiling portion of the electrodeposition bath 11 , a bath bottom portion 13 forming a floor portion of the electrodeposition bath 11 , and two side walls 14 . The electrodeposition bath 11 is also provided with a loading port 15 for loading the vehicle body W1 into the electrodeposition bath 11 and a loading port 16 for transporting the vehicle body W1 out of the electrodeposition bath 11. . The electrodeposition paint P1 of the present embodiment is a paint using, for example, a cationic electrolytic resin as a main component of the vehicle.

また、電着塗装設備10は、搬送方向(図1では右方向)に車体W1を搬送するコンベア21(搬送手段)を備えている。コンベア21は、車体W1を下降させながら搬入口15を介して電着槽11内に搬入するとともに、車体W1を上昇させながら搬出口16を介して電着槽11外に搬出するようになっている。なお、コンベア21は、搬送方向に延びるレール22と、レール22に設けられ車体W1を懸架して搬送する複数のハンガーレール23とを備えている。さらに、個々のハンガーレール23には、周期的にパルス信号を発信するパルス発信機24が設けられている。 The electrodeposition coating facility 10 also includes a conveyor 21 (conveying means) for conveying the vehicle body W1 in the conveying direction (the right direction in FIG. 1). The conveyor 21 carries the vehicle body W1 into the electrodeposition tank 11 through the inlet 15 while lowering it, and carries it out of the electrodeposition tank 11 through the outlet 16 while raising the vehicle body W1. there is The conveyor 21 includes a rail 22 extending in the transport direction and a plurality of hanger rails 23 provided on the rail 22 for suspending and transporting the vehicle body W1. Furthermore, each hanger rail 23 is provided with a pulse transmitter 24 that periodically transmits a pulse signal.

図1に示されるように、電着槽11内には複数の電極31が配置されている。各電極31は、電着槽11の側壁14に設置される側部電極32,33と、電着槽11の槽底部13に設置される底部電極34とからなる。側部電極32は、上下方向に延びる帯板状をなしており、車体W1の搬送方向に沿って間隔を空けて配置されている。また、側部電極33及び底部電極34は、搬送方向に延びる帯板状をなしており、搬送方向に沿って間隔を空けて配置されている。なお、各電極31にはケーブル35(図2参照)が接続されている。そして、各ケーブル35は、電着槽11外に引き出される。 As shown in FIG. 1, a plurality of electrodes 31 are arranged in the electrodeposition bath 11 . Each electrode 31 consists of side electrodes 32 and 33 installed on the side walls 14 of the electrodeposition tank 11 and a bottom electrode 34 installed on the tank bottom 13 of the electrodeposition tank 11 . The side electrodes 32 are shaped like strip plates extending in the vertical direction, and are arranged at intervals along the transport direction of the vehicle body W1. Further, the side electrode 33 and the bottom electrode 34 are shaped like strip plates extending in the transport direction, and are spaced apart along the transport direction. A cable 35 (see FIG. 2) is connected to each electrode 31 . Each cable 35 is pulled out of the electrodeposition tank 11 .

図2に示されるように、電着塗装設備10は、添加剤添加手段41及び液体成分減少手段44をさらに備えている。添加剤添加手段41は、電着塗料P1に対して添加剤42を添加するためのものである。なお、本実施形態の添加剤42は、クエン酸、アスコルビン酸、酒石酸等の有機酸である。また、添加剤添加手段41は、電着槽11内に連通する添加剤供給管(図示略)上に、タンク(図示略)、添加剤供給バルブ(図示略)及び添加剤供給ノズル43を設置してなる。タンクは、添加剤42を送り出すようになっている。添加剤供給バルブは、タンクの下流側に配置されており、添加剤供給管を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。添加剤供給バルブは、開状態に切り替えられた際に、タンクから送り出された添加剤42を電着槽11内に供給可能とするようになっている。また、添加剤供給ノズル43は、電着槽11の上方に配置されており、添加剤42を電着槽11内に供給するようになっている。 As shown in FIG. 2, the electrodeposition coating facility 10 further comprises additive adding means 41 and liquid component reducing means 44 . The additive adding means 41 is for adding an additive 42 to the electrodeposition paint P1. In addition, the additive 42 of this embodiment is an organic acid such as citric acid, ascorbic acid, or tartaric acid. The additive adding means 41 includes a tank (not shown), an additive supply valve (not shown), and an additive supply nozzle 43 on an additive supply pipe (not shown) communicating with the electrodeposition tank 11 . become. The tank is adapted to deliver additive 42 . An additive supply valve is located downstream of the tank to switch the additive supply line to an open or closed state. The additive supply valve can supply the additive 42 sent out from the tank into the electrodeposition bath 11 when switched to the open state. Further, the additive supply nozzle 43 is arranged above the electrodeposition tank 11 so as to supply the additive 42 into the electrodeposition tank 11 .

図2に示されるように、液体成分減少手段44は、電着塗料P1の液体成分を減少させるためのものである。液体成分減少手段44は、両端が電着槽11内に連通する循環用配管45上に、電着塗料排出口46、電着塗料排出バルブ47、濾過装置48及び電着塗料供給口49を設置してなる。電着塗料排出口46は、電着槽11の槽底部13に配置されており、電着塗料P1を電着槽11外に排出するようになっている。電着塗料排出バルブ47は、電着塗料排出口46の下流側に配置されており、循環用配管45を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。電着塗料排出バルブ47は、開状態に切り替えられた際に、電着槽11外に電着塗料P1を排出可能とするようになっている。濾過装置48は、電着塗料排出バルブ47の下流側に配置されており、電着塗料P1から濾液を分離するフィルターを備えている。なお、本実施形態のフィルターは、UF(ultrafiltration membrane)膜である。また、濾液の分離により、電着塗料P1の液体成分が減少し、電着塗料P1から分離された濾液は廃棄される。そして、電着塗料供給口49は、濾過装置48の下流側に配置されており、濾液が分離された電着塗料P1を電着槽11内に供給するようになっている。 As shown in FIG. 2, the liquid component reducing means 44 is for reducing the liquid component of the electrodeposition paint P1. The liquid component reducing means 44 includes an electrodeposition paint discharge port 46, an electrodeposition paint discharge valve 47, a filtering device 48, and an electrodeposition paint supply port 49 on a circulation pipe 45 that communicates with the electrodeposition tank 11 at both ends. become. The electrodeposition paint discharge port 46 is arranged in the tank bottom 13 of the electrodeposition tank 11 so as to discharge the electrodeposition paint P1 to the outside of the electrodeposition tank 11 . The electrodeposition paint discharge valve 47 is arranged downstream of the electrodeposition paint discharge port 46 and switches the circulation pipe 45 between an open state and a closed state. The electrodeposition paint discharge valve 47 can discharge the electrodeposition paint P1 to the outside of the electrodeposition tank 11 when switched to the open state. The filtering device 48 is arranged downstream of the electrodeposition paint discharge valve 47 and comprises a filter for separating the filtrate from the electrodeposition paint P1. In addition, the filter of this embodiment is a UF (ultrafiltration membrane) membrane. Further, the separation of the filtrate reduces the liquid component of the electrodeposition paint P1, and the filtrate separated from the electrodeposition paint P1 is discarded. The electrodeposition paint supply port 49 is arranged downstream of the filtering device 48 so as to supply the electrodeposition paint P1 from which the filtrate has been separated into the electrodeposition bath 11 .

次に、電着塗装設備10の電気的構成について説明する。 Next, the electrical configuration of the electrodeposition coating equipment 10 will be described.

図1に示されるように、電着塗装設備10はパソコン50を備えており、パソコン50は、設備全体を統括的に制御するための制御装置51を備えている。制御装置51は、CPU52、ROM53、RAM54、入出力回路等により構成されている。なお、CPU52は、学習部55及び推定部56としての機能を有している。また、CPU52には、パソコン50のキーボード57、及び、パソコン50のディスプレイ58が電気的に接続されている。さらに、CPU52は、コンベア21、各パルス発信機24、添加剤供給バルブ及び電着塗料排出バルブ47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。なお、本実施形態では、制御装置51に各電極31をケーブル35を介して接続することにより、CPU52に各電極31が電気的に接続される。また、CPU52には、各パルス発信機24から出力されたパルス信号が周期的に入力されるようになっている。さらに、ROM53には、各車体W1の電着塗装の作業時間を示す生産タクトタイム情報が予め設定(記憶)されている。また、ROM53には、電着槽11の搬入口15付近にある基準位置S1から側部電極32までの距離を示す電極距離情報が、複数の側部電極32ごとに記憶されている。 As shown in FIG. 1, the electrodeposition coating facility 10 is provided with a personal computer 50, and the personal computer 50 is provided with a control device 51 for centrally controlling the entire facility. The control device 51 is composed of a CPU 52, a ROM 53, a RAM 54, an input/output circuit, and the like. Note that the CPU 52 has functions as a learning section 55 and an estimation section 56 . A keyboard 57 of the personal computer 50 and a display 58 of the personal computer 50 are electrically connected to the CPU 52 . Further, the CPU 52 is electrically connected to the conveyor 21, each pulse transmitter 24, the additive supply valve and the electrodeposition paint discharge valve 47, and controls them by various drive signals. In this embodiment, each electrode 31 is electrically connected to the CPU 52 by connecting each electrode 31 to the control device 51 via the cable 35 . Further, the pulse signal output from each pulse transmitter 24 is periodically input to the CPU 52 . Further, the ROM 53 is preset (stored) with production tact time information indicating the work time for electrodeposition coating of each vehicle body W1. Further, the ROM 53 stores electrode distance information indicating the distance from the reference position S1 near the entrance 15 of the electrodeposition bath 11 to the side electrodes 32 for each of the plurality of side electrodes 32 .

次に、電着塗装設備10による電着塗装方法を説明する。 Next, the electrodeposition coating method by the electrodeposition coating equipment 10 will be described.

まず、CPU52は、コンベア21に駆動信号を出力し、搬入口15を介して電着槽11内に車体W1(ハンガーレール23)を連続的に搬入させるとともに、搬出口16を介して電着槽11外に車体W1を連続的に搬出させる。そして、電着槽11内に搬入された車体W1が電着塗料P1に浸されると、電着槽11内に配置された各電極31から車体W1に電流が印加され、車体W1に対する電着塗装が行われる。その結果、車体W1の表面に塗膜が形成される。 First, the CPU 52 outputs a drive signal to the conveyor 21 to continuously carry the vehicle bodies W1 (the hanger rails 23) into the electrodeposition tank 11 through the carry-in opening 15 and the electrodeposition tank through the carry-out opening 16. 11 The vehicle body W1 is continuously carried out to the outside. Then, when the vehicle body W1 carried into the electrodeposition bath 11 is immersed in the electrodeposition paint P1, current is applied to the vehicle body W1 from each electrode 31 arranged in the electrodeposition bath 11, and the vehicle body W1 is electrodeposited. painting is done. As a result, a coating film is formed on the surface of the vehicle body W1.

なお、塗膜が狙った厚さ範囲内にあれば、特に調整作業を行うことなく、電着塗装を継続する。しかし、電着塗料P1の組成は、時間経過に伴って刻々と変化するため、電着塗装を継続すると、塗膜の厚さが変動して狙った厚さ範囲外にずれる可能性がある。このため、CPU52は、車体W1の部位ごとの電着塗料P1の膜厚を推定する処理を行う。なお、膜厚の推定は、定期的に(本実施形態では、毎日)行われる。 If the thickness of the coating film is within the targeted range, the electrodeposition coating is continued without any particular adjustment work. However, since the composition of the electrodeposition paint P1 changes with the passage of time, if the electrodeposition coating is continued, the thickness of the coating film may fluctuate and deviate from the intended thickness range. Therefore, the CPU 52 performs processing for estimating the film thickness of the electrodeposition paint P1 for each portion of the vehicle body W1. Note that the estimation of the film thickness is performed periodically (every day in this embodiment).

具体的に言うと、まず、CPU52は、電着塗料P1に浸されている複数(ここでは6つ)の車体W1の現在位置を算出する。詳述すると、CPU52は、ROM53に記憶されている生産タクトタイム情報を取得する。また、CPU52は、車体W1(ハンガーレール23)が基準位置S1(図1参照)から現在位置に移動するまでの間に、対応するパルス発信機24から出力されたパルス信号の数(パルス数)をカウントする。なお、パルス数のカウントは、電着塗料P1に浸されている全ての車体W1において行われる。そして、CPU52は、カウントしたパルス数に基づいて、基準位置S1からの各車体W1の移動距離、即ち、各車体W1の現在位置をそれぞれ算出する。さらに、CPU52は、各車体W1の現在位置に基づいて、電着槽11内での各車体W1の滞留時間(電着塗料P1に浸されている時間)をそれぞれ算出する。 Specifically, first, the CPU 52 calculates the current positions of a plurality of (here, six) vehicle bodies W1 immersed in the electrodeposition paint P1. Specifically, the CPU 52 acquires production tact time information stored in the ROM 53 . In addition, the CPU 52 determines the number of pulse signals (pulse number) output from the corresponding pulse transmitter 24 until the vehicle body W1 (hanger rail 23) moves from the reference position S1 (see FIG. 1) to the current position. to count. The number of pulses is counted for all vehicle bodies W1 immersed in the electrodeposition paint P1. Then, the CPU 52 calculates the moving distance of each vehicle body W1 from the reference position S1, that is, the current position of each vehicle body W1, based on the counted number of pulses. Further, the CPU 52 calculates the residence time (the time during which each vehicle body W1 is immersed in the electrodeposition paint P1) in the electrodeposition tank 11 based on the current position of each vehicle body W1.

次に、CPU52は、電極31(側部電極32)から各車体W1に印加される電流の電流値をそれぞれ測定(モニタリング)する(図2参照)。具体的に言うと、CPU52は、電着塗料P1に浸されている複数の車体W1の中から1つの車体W1を選択する。次に、CPU52は、ROM53に記憶されている複数の電極距離情報のうち、基準位置S1から側部電極32までの距離が、選択した車体W1の移動距離に最も近い距離となる電極距離情報を選択する。そして、CPU52は、電流計(図示略)に駆動信号を出力し、選択した電極距離情報に対応する側部電極32から車体W1に印加される電流の電流値を測定する。その後、電流値の測定は、電着塗料P1に浸されている他の車体W1においても同様に行われる。なお、電流値に関するデータは、車体W1ごとにRAM54に記憶される。 Next, the CPU 52 measures (monitors) the current value of the current applied from the electrode 31 (side electrode 32) to each vehicle body W1 (see FIG. 2). Specifically, the CPU 52 selects one vehicle body W1 from a plurality of vehicle bodies W1 immersed in the electrodeposition paint P1. Next, the CPU 52 selects the electrode distance information in which the distance from the reference position S1 to the side electrode 32 is the closest distance to the movement distance of the selected vehicle body W1 among the plurality of electrode distance information stored in the ROM 53. select. Then, the CPU 52 outputs a drive signal to an ammeter (not shown) to measure the current value of the current applied to the vehicle body W1 from the side electrode 32 corresponding to the selected electrode distance information. After that, the measurement of the current value is similarly performed on the other vehicle body W1 immersed in the electrodeposition paint P1. Incidentally, the data regarding the current value is stored in the RAM 54 for each vehicle body W1.

また、CPU52は、測定した電流値の変動に基づいて、電着塗料P1の酸濃度(MEQ)を推測(モニタリング)する(図2参照)。なお、本願発明者らは、電流値の変動と酸濃度の変動とが同期することを新たに確認した(図3参照)。このため、CPU52は、電流値の変動が分かれば、電着塗料P1の酸濃度を推測することができる。なお、酸濃度に関するデータは、車体W1ごとにRAM54に記憶される。 In addition, the CPU 52 estimates (monitors) the acid concentration (MEQ) of the electrodeposition paint P1 based on the variation in the measured current value (see FIG. 2). The inventors of the present application have newly confirmed that the fluctuation of the current value and the fluctuation of the acid concentration are synchronized (see FIG. 3). Therefore, the CPU 52 can estimate the acid concentration of the electrodeposition paint P1 if the variation in the current value is known. Data on the acid concentration is stored in the RAM 54 for each vehicle body W1.

そして、酸濃度が推測され、かつ電着塗装が終了した車体W1は、電着槽11外に搬出された後、乾燥炉(図示略)で乾燥される。その後、膜厚計61(図2参照)によって、車体W1の部位ごとの電着塗料P1の膜厚が測定(モニタリング)される。なお、本実施形態の電着塗装設備10における車両(車体W1)の生産台数は、年間数十万台にも及ぶため、全ての車体W1の部位ごとの膜厚を測定することは困難である。そこで、本実施形態では、膜厚の測定日に塗装される複数の車体W1の中から先頭の車体W1(最初に塗装される車体W1)を選択し、選択した車体W1の部位ごとの膜厚を測定する。即ち、膜厚の測定は、全ての測定日において同じタイミング(例えば、塗装開始してからN台目、あるいは、塗装開始してからN分後)で行われる。なお、膜厚計61は、特に限定される訳ではないが、例えば、電磁式膜厚計、過電流式膜厚計、赤外線膜厚計、超音波膜厚計、分光干渉式膜厚計等の中から適宜選択して用いることができる。また、膜厚計61は、ケーブル(図示略)を介してパソコン50に接続されている。このため、測定した膜厚に関するデータは、ケーブルを介してパソコン50に送信され、車体W1の部位ごとにRAM54に記憶される。 Then, the vehicle body W1 whose acid concentration has been estimated and whose electrodeposition coating has been completed is carried out of the electrodeposition tank 11 and then dried in a drying oven (not shown). After that, the film thickness of the electrodeposition paint P1 for each part of the vehicle body W1 is measured (monitored) by the film thickness meter 61 (see FIG. 2). Since the number of vehicles (vehicle bodies W1) produced in the electrodeposition coating facility 10 of this embodiment reaches several hundred thousand per year, it is difficult to measure the film thickness for each part of all the vehicle bodies W1. . Therefore, in this embodiment, the leading vehicle body W1 (the vehicle body W1 to be painted first) is selected from among the plurality of vehicle bodies W1 to be painted on the film thickness measurement day, and the film thickness of each part of the selected vehicle body W1 is calculated. to measure. That is, the measurement of the film thickness is performed at the same timing (for example, at the Nth unit after the start of coating, or after N minutes after the start of coating) on all measurement days. The film thickness meter 61 is not particularly limited, but may be, for example, an electromagnetic film thickness meter, an overcurrent film thickness meter, an infrared film thickness meter, an ultrasonic film thickness meter, a spectral interferometric film thickness meter, or the like. can be appropriately selected from among and used. Also, the film thickness gauge 61 is connected to the personal computer 50 via a cable (not shown). Therefore, data on the measured film thickness is transmitted to the personal computer 50 via a cable and stored in the RAM 54 for each portion of the vehicle body W1.

そして、CPU52の学習部55は、電着塗料P1の組成条件因子である酸濃度に関するデータ(酸濃度データ)、膜厚に関するデータ(膜厚データ)、及び、電着塗装設備10の調整因子である電流値に関するデータ(電流値データ)を関連付けて学習する。具体的に言うと、まず、学習部55は、RAM54に記憶された膜厚データを、同じくRAM54に記憶された電流値データ及び酸濃度データに統合する。 Then, the learning unit 55 of the CPU 52 stores data on the acid concentration (acid concentration data), data on the film thickness (film thickness data), which are the composition condition factors of the electrodeposition paint P1, and adjustment factors of the electrodeposition coating equipment 10. Data related to a certain current value (current value data) is associated and learned. Specifically, first, the learning unit 55 integrates the film thickness data stored in the RAM 54 with the current value data and the acid concentration data also stored in the RAM 54 .

なお、図4は、管理データを示す表である。この表は、「ID」、「生産日時」、「目的変数」の欄を有する。「ID」の欄には、各車体W1に付与された製造番号が表示され、「生産日時」の欄には、各車体W1に対する電着塗装が完了した日時(具体的には、車体W1が電着槽11外に搬出された日時)が表示されている。また、「ID」及び「生産日時」の欄には、1週間で生産された約1万台分の車体W1のデータ(電流値データ及び酸濃度データ)が対応付けられている。さらに、「目的変数」の欄の一部には、膜厚データが記録されている。例えば、2020年3月5日の膜厚データが得られた場合には、その日付の先頭(IDが「1」)の「目的変数」の欄に、膜厚データ(目的変数A0)が記録される。これにより、膜厚データが電流値データ及び酸濃度データに統合される。 FIG. 4 is a table showing management data. This table has columns of "ID", "production date and time", and "objective variable". The "ID" column displays the manufacturing number given to each vehicle body W1, and the "production date and time" column indicates the date and time when the electrodeposition coating for each vehicle body W1 was completed (specifically, when the vehicle body W1 was The date and time when it was taken out of the electrodeposition tank 11) is displayed. The "ID" and "production date and time" columns are associated with data (current value data and acid concentration data) of about 10,000 vehicle bodies W1 produced in one week. Further, film thickness data is recorded in part of the column of "objective variable". For example, when the film thickness data for March 5, 2020 is obtained, the film thickness data (objective variable A0) is recorded in the "objective variable" column at the beginning of the date (ID is "1"). be done. Thereby, the film thickness data is integrated with the current value data and the acid concentration data.

なお、電流値データ及び酸濃度データは、車体W1の生産数と同数だけ存在するものの、膜厚データは、約1万台のうちの7台分程度であるため、これらの膜厚データだけで、学習部55による学習を精度良く行うことはできない。そこで、学習部55は、入力された膜厚データに対して欠損値を補間する処理を行う。具体的に言うと、新たな膜厚データ(例えば、図4に示す目的変数A1)が得られる度に、学習部55は、図5に示すグラフ上において、新たな膜厚データ(目的変数A1)と、同目的変数A1の1日前に入力された膜厚データ(目的変数A0)とを繋ぐ線分L1を引く処理を行う。これにより、目的変数A0と目的変数A1との間の欠損値(具体的には、IDが2~1429となる車体W1の膜厚データ)が補間される。なお、膜厚データと観測データ(電流値データ及び酸濃度データ)との間に明確な相関性がある場合には、統計的手法による従来公知の回帰式を用いて欠損値を補間する。 Although the current value data and the acid concentration data exist for the same number as the number of vehicles W1 produced, the film thickness data is for about 7 vehicles out of about 10,000. , the learning by the learning unit 55 cannot be performed with high accuracy. Therefore, the learning unit 55 performs a process of interpolating missing values for the input film thickness data. Specifically, each time new film thickness data (for example, objective variable A1 shown in FIG. 4) is obtained, the learning unit 55 adds new film thickness data (objective variable A1 ) and the film thickness data (objective variable A0) input one day before the objective variable A1 is drawn. As a result, the missing value (specifically, the film thickness data of the vehicle body W1 whose ID is 2 to 1429) between the objective variable A0 and the objective variable A1 is interpolated. If there is a clear correlation between the film thickness data and the observed data (current value data and acid concentration data), missing values are interpolated using a conventionally known regression equation based on a statistical method.

その後、膜厚データと観測データとを比較していくことにより、学習部55は、「電流値及び酸濃度をどの程度にすれば、膜厚が狙った厚さになるか」についてのデータを新たに得ることができる。そして、学習部55は、得られたデータを学習済データ(過去データ)としてRAM54に記憶する。即ち、RAM54は、『記憶部』としての機能を有している。 After that, by comparing the film thickness data and the observed data, the learning unit 55 obtains data about "to what extent the current value and the acid concentration should be set to achieve the desired film thickness." new can be obtained. Then, the learning unit 55 stores the obtained data in the RAM 54 as learned data (past data). That is, the RAM 54 functions as a "storage section".

また、学習済データがRAM54に記憶された後、観測データ(電流値データ)に含まれる電流値に一定範囲外となるもの(例えば、図3のE1を参照)があれば、CPU52は、その電流値を異常値(外れ値)として除去する。これに伴い、異常値が含まれる学習済データも除去される。本実施形態では、コンベア21の停止により、車体W1に通常よりも長く電流が印加された場合や、ハンガーレール23が、車体W1が懸架されていない空ハンガーである場合や、車体W1に印加される電流値の積算量が、電着塗装設備10の不調により平均の40%以下である場合に、データに含まれる電流値を異常値として除去する。即ち、CPU52は、電流異常値判定除去手段としても機能する。 Further, after the learned data is stored in the RAM 54, if there is a current value included in the observation data (current value data) that is outside a certain range (for example, see E1 in FIG. 3), the CPU 52 Remove current values as outliers. Accompanying this, the learned data including abnormal values are also removed. In the present embodiment, when the conveyor 21 stops, the current is applied to the vehicle body W1 for a longer time than usual, the hanger rail 23 is an empty hanger on which the vehicle body W1 is not suspended, or the current is applied to the vehicle body W1. If the integrated amount of the current value is 40% or less of the average due to malfunction of the electrodeposition coating equipment 10, the current value included in the data is removed as an abnormal value. That is, the CPU 52 also functions as a current abnormal value determination removing means.

一方、電流値に異常値がなければ、CPU52は、ROM53に予め設定されている学習済モデルに基づいて、膜厚や酸濃度の推測結果をディスプレイ58に表示させる制御を行う。なお、本実施形態では、単に膜厚や酸濃度の現在値(推測値)だけでなく、これまでの推移が表示される。そして、推測結果の表示は、学習済データがRAM54に記憶される度にリアルタイムに更新される。 On the other hand, if there is no abnormal value in the current value, the CPU 52 controls the display 58 to display the estimation results of the film thickness and acid concentration based on the learned model preset in the ROM 53 . Note that in the present embodiment, not only the current values (estimated values) of the film thickness and acid concentration, but also the past changes are displayed. The display of the estimation result is updated in real time each time the learned data is stored in the RAM 54 .

次に、CPU52の推定部56は、RAM54に記憶されている学習済データに基づいて、車体W1の部位ごとの膜厚を推定する。具体的に言うと、まず、推定部56は、側部電極32から車体W1に印加される適切な電圧値を推定する。なお、適切な電圧値は、RAM54に記憶されている学習済データ(具体的には、学習済データに含まれる電流値データ及び膜厚データ)から決定される。また、推定部56は、電着塗料P1の適切な酸濃度を推定する。なお、適切な酸濃度は、RAM54に記憶されている学習済データ(具体的には、学習済データに含まれる酸濃度データ及び膜厚データ)から決定される。 Next, the estimating section 56 of the CPU 52 estimates the film thickness for each part of the vehicle body W1 based on the learned data stored in the RAM 54 . Specifically, first, the estimator 56 estimates an appropriate voltage value to be applied from the side electrode 32 to the vehicle body W1. An appropriate voltage value is determined from learned data stored in the RAM 54 (specifically, current value data and film thickness data included in the learned data). The estimation unit 56 also estimates an appropriate acid concentration of the electrodeposition paint P1. An appropriate acid concentration is determined from learned data stored in the RAM 54 (specifically, acid concentration data and film thickness data included in the learned data).

その後、CPU52は、塗膜を狙った厚さ範囲にするための、側部電極32や電着塗料P1の推奨設定条件をディスプレイ58に表示させる制御を行う。具体的に言うと、ディスプレイ58には、車体W1の部位ごとの膜厚の予測値が表示される。また、ディスプレイ58には、側部電極32から車体W1に印加される電圧値の推奨値、酸濃度の推奨値、添加剤42の投入量の推奨値、濾液の廃棄量の推奨値が表示される。 After that, the CPU 52 controls the display 58 to display recommended setting conditions for the side electrode 32 and the electrodeposition paint P1 in order to set the thickness of the coating film within the target range. Specifically, the display 58 displays the predicted value of the film thickness for each part of the vehicle body W1. The display 58 also displays a recommended voltage value applied from the side electrode 32 to the vehicle body W1, a recommended acid concentration value, a recommended input amount of the additive 42, and a recommended discarded filtrate amount. be.

その後、CPU52は、決定した適切な電圧値に基づいて、側部電極32から車体W1に電圧を印加させる。その結果、車体W1の表面に形成される塗膜が狙った厚さ範囲に近付くように調整される。なお、一般的に、電圧値が高くなるのに伴って、膜厚は大きくなる傾向にあることが知られている。従って、電圧値と膜厚との間には、正の相関関係があると言うことができる。 After that, the CPU 52 causes the side electrode 32 to apply a voltage to the vehicle body W1 based on the determined appropriate voltage value. As a result, the coating film formed on the surface of the vehicle body W1 is adjusted so as to approach the target thickness range. It is generally known that the film thickness tends to increase as the voltage value increases. Therefore, it can be said that there is a positive correlation between the voltage value and the film thickness.

また、CPU52は、電着塗料P1を、決定した適切な酸濃度となるように調整する。例えば、酸濃度が低くなって酸が減少した場合には、電着塗料P1に含まれる塗料粒子同士の反発が弱まり、凝集しやすくなる。その結果、酸濃度が高い場合と比べると、クーロン効率(1クーロン当りの析出量)が高くなるため、少ない電気量で車体W1の表面に電着塗料P1を析出させやすくなる。よって、同じ通電条件であれば、余剰な膜厚が生じてしまう。従って、酸濃度と膜厚との間には、負の相関関係があると言うことができる。 In addition, the CPU 52 adjusts the electrodeposition paint P1 to the determined appropriate acid concentration. For example, when the acid concentration is lowered and the acid is reduced, the repulsion between the paint particles contained in the electrodeposition paint P1 is weakened, and the particles tend to aggregate. As a result, the coulombic efficiency (amount of deposition per coulomb) is higher than when the acid concentration is high, so that the electrodeposition paint P1 is easily deposited on the surface of the vehicle body W1 with a small amount of electricity. Therefore, under the same energization conditions, an excessive film thickness is generated. Therefore, it can be said that there is a negative correlation between the acid concentration and the film thickness.

そこで、CPU52は、酸濃度が低い場合に、酸濃度が高くなるように調整する。具体的に言うと、CPU52は、添加剤添加手段41を作動させて酸濃度を調整する。詳述すると、まず、CPU52は、添加剤供給バルブに駆動信号を出力する。これにより、添加剤供給バルブが開状態に切り替わり、タンク内の添加剤42が、添加剤供給管を通過し、添加剤供給ノズル43から電着槽11内に充填される。即ち、酸濃度を高くする調整作業は、電着槽11内の電着塗料P1に対して添加剤42を自動的に添加(投入)する作業である。 Therefore, when the acid concentration is low, the CPU 52 adjusts so that the acid concentration is high. Specifically, the CPU 52 operates the additive adding means 41 to adjust the acid concentration. Specifically, first, the CPU 52 outputs a drive signal to the additive supply valve. As a result, the additive supply valve is switched to an open state, and the additive 42 in the tank passes through the additive supply pipe and is filled from the additive supply nozzle 43 into the electrodeposition bath 11 . That is, the adjustment work for increasing the acid concentration is the work of automatically adding (throwing) the additive 42 to the electrodeposition paint P1 in the electrodeposition tank 11 .

一方、酸濃度が高くなって酸が増加した場合には、析出に多くの電流量が必要となる。その結果、電気分解が増加し、ガスが多く発生する。また、電着塗料P1の析出に多くの電流量が必要になるため、クーロン効率が低下する。この場合、析出に時間がかかるため、膜厚を確保しにくくなる。 On the other hand, when the acid concentration increases and the acid increases, a large amount of current is required for deposition. As a result, electrolysis increases and more gas is generated. In addition, since a large amount of current is required to deposit the electrodeposition paint P1, the coulombic efficiency is lowered. In this case, deposition takes a long time, making it difficult to secure a film thickness.

そこで、CPU52は、酸濃度が高いと推測された場合に、酸濃度が低くなるように調整する。具体的に言うと、CPU52は、液体成分減少手段44を作動させて電着塗料P1の液体成分を減少させることにより、酸濃度を低くする。詳述すると、まず、CPU52は、電着塗料排出バルブ47に駆動信号を出力する。これにより、電着塗料排出バルブ47が開状態に切り替わり、電着塗料P1が、電着塗料排出口46から電着槽11外に排出され、循環用配管45を通過して濾過装置48に導かれる。そして、濾過装置48は、電着塗料P1から濾液を分離する。なお、濾液の分離により、電着塗料P1の液体成分が減少し、電着塗料P1から分離された濾液は廃棄される。その後、濾液が分離された電着塗料P1は、電着塗料供給口49から電着槽11内に供給される。即ち、酸濃度を低くする調整作業は、電着塗料P1の液体成分を自動的に減少させる作業である。 Therefore, when the acid concentration is estimated to be high, the CPU 52 adjusts the acid concentration to be low. Specifically, the CPU 52 reduces the acid concentration by operating the liquid component reducing means 44 to reduce the liquid component of the electrodeposition paint P1. Specifically, first, the CPU 52 outputs a drive signal to the electrodeposition paint discharge valve 47 . As a result, the electrodeposition paint discharge valve 47 is switched to an open state, and the electrodeposition paint P1 is discharged from the electrodeposition paint discharge port 46 to the outside of the electrodeposition tank 11, passes through the circulation pipe 45, and is led to the filtering device 48. be killed. The filtering device 48 separates the filtrate from the electrodeposition paint P1. The separation of the filtrate reduces the liquid component of the electrodeposition paint P1, and the filtrate separated from the electrodeposition paint P1 is discarded. After that, the electrodeposition paint P1 from which the filtrate has been separated is supplied from the electrodeposition paint supply port 49 into the electrodeposition bath 11 . That is, the adjustment work for lowering the acid concentration is the work for automatically reducing the liquid component of the electrodeposition paint P1.

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

(1)本実施形態では、学習部55が、電着塗料P1の組成条件因子である酸濃度に関するデータ、膜厚に関するデータ、及び、電着塗装設備10の調整因子である電流値に関するデータを関連付けて学習し、推定部56が、学習部55で関連付けたデータ(学習済データ)に基づいて、車体W1の部位ごとの膜厚を推定している。この場合、データを関連付けてからの時間的な遅れが殆どない状態で膜厚を推定できるため、膜厚を推定する前に電着塗料P1の組成が大きく変化することが防止される。その結果、時間経過に伴って電着塗料P1の組成が変化する場合であっても、車体W1の表面に形成される塗膜を狙った厚さ範囲にすることができるため、車体W1の塗装品質が向上する。しかも、学習部55による学習機会を多くすれば、車体W1の部位ごとの膜厚が最適化されていくため、塗装品質がいっそう安定する。また、電着塗料P1の組成の変化を見越して、電着槽11内に電着塗料P1を多めに入れたりしなくても済むため、電着塗料P1のロスを少なくすることができる。 (1) In the present embodiment, the learning unit 55 acquires data on the acid concentration, data on the film thickness, which are the composition condition factors of the electrodeposition paint P1, and data on the current value, which is the adjustment factor of the electrodeposition coating equipment 10. Based on the data associated by the learning unit 55 (learned data), the estimating unit 56 estimates the film thickness for each part of the vehicle body W1. In this case, since the film thickness can be estimated with almost no time delay after the data is associated, the composition of the electrodeposition paint P1 is prevented from greatly changing before estimating the film thickness. As a result, even if the composition of the electrodeposition paint P1 changes with the passage of time, the thickness of the coating film formed on the surface of the vehicle body W1 can be within the target range. Improve quality. Moreover, if the learning section 55 has many chances to learn, the film thickness of each part of the vehicle body W1 is optimized, so that the coating quality is further stabilized. Further, since it is not necessary to add a large amount of the electrodeposition paint P1 into the electrodeposition tank 11 in anticipation of changes in the composition of the electrodeposition paint P1, the loss of the electrodeposition paint P1 can be reduced.

(2)本実施形態では、電着塗料P1の酸濃度が高い場合に、CPU52が、学習済データに基づいて電着塗料P1の液体成分を減少させる制御を行うことにより、酸濃度が低くなるように調整している。その結果、酸濃度が低くなって酸が減少するため、電着塗料P1の析出に必要な電流量が減少し、電気分解が減少する。これにより、ガスの発生が減少するため、塗膜内でのガスピン(ガスピンホール)の発生を防止することができ、塗装品質が向上する。 (2) In the present embodiment, when the acid concentration of the electrodeposition paint P1 is high, the CPU 52 performs control to reduce the liquid component of the electrodeposition paint P1 based on the learned data, thereby lowering the acid concentration. are adjusted so that As a result, the acid concentration is lowered and the amount of acid is reduced, so that the amount of current required for depositing the electrodeposition coating material P1 is reduced, and electrolysis is reduced. As a result, the generation of gas is reduced, so that the generation of gas pins (gas pinholes) in the coating film can be prevented, and the coating quality is improved.

(3)なお、電着塗装は、多数(例えば、1週間で約1万台)の車体W1に対して行われる。このため、それぞれの車体W1に対して各部位の膜厚を測定することは、多大な労力がかかるため、現実的ではない。そこで、本実施形態では、膜厚の測定日において最初に塗装される車体W1のみに対して膜厚を測定し、新たな膜厚が測定される度に、新たな膜厚(例えば目的変数A1)と、前回測定された膜厚(例えば目的変数A0)との間の欠損値(膜厚)を自動で補間している(図4,図5参照)。つまり、膜厚を測定していない車体W1に対しても、自動で膜厚のデータが与えられるため、電着塗装が多数の車体W1に対して行われたとしても、全ての車体W1の膜厚を容易に推定することができる。 (3) The electrodeposition coating is applied to a large number of vehicle bodies W1 (for example, approximately 10,000 vehicles per week). Therefore, measuring the film thickness of each portion of the vehicle body W1 is not realistic because it requires a lot of labor. Therefore, in the present embodiment, the film thickness is measured only for the vehicle body W1 to be painted first on the film thickness measurement day, and each time a new film thickness is measured, a new film thickness (for example, the objective variable A1 ) and the previously measured film thickness (eg objective variable A0) are automatically interpolated (see FIGS. 4 and 5). In other words, even if the vehicle body W1 is not measured for the film thickness, the film thickness data is automatically given. Thickness can be easily estimated.

(4)本実施形態では、電流計(図示略)が測定した電流値に一定範囲外となるもの(図3のE1参照)がある場合に、CPU52(学習部55)が、その電流値を、本来あり得ないかけ離れた異常値であるとして除去したうえで、残りの電流値(電流値データ)を得ている。その結果、推定部56は、電流値データを含む学習済データに基づいて、車体W1の部位ごとの膜厚を正確に推定することができる。 (4) In the present embodiment, when the current value measured by the ammeter (not shown) is outside a certain range (see E1 in FIG. 3), the CPU 52 (learning unit 55) , are removed as abnormal values that are far from being possible, and the remaining current values (current value data) are obtained. As a result, the estimation unit 56 can accurately estimate the film thickness for each part of the vehicle body W1 based on the learned data including the current value data.

なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。 In addition, you may change the said embodiment as follows.

・上記実施形態において、学習済データに含まれる電着塗料P1の組成条件因子は、酸濃度(MEQ)であった。しかし、組成条件因子は、NV(ノンボラタイルコンテント)、灰分、塗料電導度及びクーロン効率などの別のものであってもよい。なお、一般的に、NVが高くなるのに伴って、乾燥時に塗膜に残る樹脂成分が増えるため、膜厚は大きくなる傾向にあることが知られている。従って、NVと膜厚との間には、正の相関関係があると言うことができる。また、灰分が高くなるのに伴って、電着塗料P1の顔料分が増加して膜抵抗が増加し、付き廻り性が向上するため、膜厚は大きくなる傾向にあることが知られている。従って、灰分と膜厚との間にも、正の相関関係があると言うことができる。さらに、塗料電導度が高くなるのに伴って、塗膜が形成されやすくなるため、膜厚は大きくなる傾向にあることが知られている。従って、塗料電導度と膜厚との間にも、正の相関関係があると言うことができる。また、クーロン効率が高くなるのに伴って、少ない電気量で車体W1の表面に電着塗料P1を析出させやすくなるため、膜厚は大きくなる傾向にあることが知られている。従って、クーロン効率と膜厚との間にも、正の相関関係があると言うことができる。なお、組成条件因子として、酸濃度、NV、灰分、塗料電導度及びクーロン効率の中から2つ以上を選択して用いてもよい。 - In the above embodiment, the composition condition factor of the electrodeposition paint P1 included in the learned data was the acid concentration (MEQ). However, compositional parameters may be other such as NV (nonvolatile content), ash, paint conductivity and coulombic efficiency. In general, it is known that as the NV becomes higher, the film thickness tends to increase because the amount of the resin component remaining in the coating film after drying increases. Therefore, it can be said that there is a positive correlation between NV and film thickness. It is also known that as the ash content increases, the pigment content of the electrodeposition paint P1 increases, the film resistance increases, and the throwing power improves, so that the film thickness tends to increase. . Therefore, it can be said that there is also a positive correlation between the ash content and the film thickness. Furthermore, it is known that as the electrical conductivity of the coating material increases, the coating film tends to be formed more easily, so that the film thickness tends to increase. Therefore, it can be said that there is also a positive correlation between the paint conductivity and the film thickness. It is also known that as the coulombic efficiency increases, it becomes easier to deposit the electrodeposition paint P1 on the surface of the vehicle body W1 with a smaller amount of electricity, so that the film thickness tends to increase. Therefore, it can be said that there is also a positive correlation between the coulombic efficiency and the film thickness. Two or more of acid concentration, NV, ash content, paint conductivity, and coulombic efficiency may be selected and used as composition condition factors.

しかしながら、上記の組成条件因子のうち、NV、灰分、塗料電導度及びクーロン効率は、電着槽11から電着塗料P1のサンプルを採取し、外部機関において、採取したサンプルの成分分析を行うことではじめて得られるものであるため、結果が出るまでに時間がかかってしまう。なお、塗料電導度は、電導度計を用いれば測定が可能であるが、電導度計を電着塗装設備10に常設すると、センサの汚染等により、安定した測定値が得られなくなる。よって、組成条件因子は酸濃度であることが好ましい。 However, NV, ash content, paint conductivity, and coulombic efficiency among the above composition condition factors are obtained by collecting a sample of the electrodeposition paint P1 from the electrodeposition tank 11 and performing a component analysis of the collected sample at an external institution. It takes time to get the results because it is the first to be obtained. The conductivity of paint can be measured by using a conductivity meter. However, if the conductivity meter is permanently installed in the electrodeposition coating equipment 10, a stable measurement value cannot be obtained due to contamination of the sensor or the like. Therefore, the compositional condition factor is preferably the acid concentration.

・上記実施形態において、学習済データに含まれる電着塗装設備10の調整因子は、車体W1に印加される電流の電流値であった。しかし、調整因子は、電着塗料P1の液温や側部電極32の通電時間などの別のものであってもよい。なお、一般的に、液温が高くなるのに伴って、膜厚は大きくなる傾向にあることが知られている。従って、液温と膜厚との間には、正の相関関係があると言うことができる。また、通電時間が長くなるのに伴って、膜厚は大きくなる傾向にあることが知られている。従って、灰分と膜厚との間にも、正の相関関係があると言うことができる。なお、調整因子として、電流値、液温及び通電時間の中から2つ以上を選択して用いてもよい。 - In the above embodiment, the adjustment factor of the electrodeposition coating equipment 10 included in the learned data was the current value of the current applied to the vehicle body W1. However, other adjustment factors such as the liquid temperature of the electrodeposition paint P1 and the energization time of the side electrode 32 may be used. It is generally known that the film thickness tends to increase as the liquid temperature increases. Therefore, it can be said that there is a positive correlation between the liquid temperature and the film thickness. Also, it is known that the film thickness tends to increase as the energization time increases. Therefore, it can be said that there is also a positive correlation between the ash content and the film thickness. As the adjustment factor, two or more of the current value, the liquid temperature, and the energization time may be selected and used.

・上記実施形態では、電流値データが、車体W1に印加される電流を電流計で測定することにより得られ(RAM54に記憶され)、酸濃度データが、電流値の変動から推測することにより得られ、膜厚データが、膜厚計61を用いて電着塗料P1の膜厚を測定することにより得られるものであった。しかし、これらのデータは、帳票(紙)に記録されて管理され、作業者がキーボード57で手入力することにより、RAM54に記憶されるものであってもよい。 In the above embodiment, the current value data is obtained by measuring the current applied to the vehicle body W1 with an ammeter (stored in the RAM 54), and the acid concentration data is obtained by estimating from the fluctuation of the current value. The film thickness data was obtained by measuring the film thickness of the electrodeposition paint P1 using a film thickness meter 61. FIG. However, these data may be recorded and managed on a form (paper) and stored in the RAM 54 by manual input by the operator using the keyboard 57 .

・上記実施形態では、電流値データ、酸濃度データ及び膜厚データが、毎日取得されていたが、これらのデータは数日おきに取得されるものであってもよい。また、膜厚データは、膜厚の測定日において最初に塗装される車体W1の膜厚を測定することにより得られるものであったが、測定日において2番目以降に塗装される車体W1の膜厚を測定することにより得られるものであってもよい。さらに、膜厚データは、1日に1つだけ得られるものであったが、1日に2つ以上得られるものであってもよい。 - In the above-described embodiment, the current value data, the acid concentration data, and the film thickness data are obtained every day, but these data may be obtained every few days. In addition, the film thickness data was obtained by measuring the film thickness of the vehicle body W1 that was painted first on the film thickness measurement day, but the film thickness data of the vehicle body W1 that was painted second or later on the measurement day was It may be obtained by measuring the thickness. Furthermore, although the film thickness data was obtained only once a day, it may be obtained two or more times a day.

・上記実施形態では、濾過装置48を用いて電着塗料P1から濾液を分離することにより、電着塗料P1の液体成分を減少させていたが、他の手法によって液体成分を減少させてもよい。例えば、電着塗料P1の液体成分を蒸発させることによって、液体成分を減少させてもよいし、遠心分離機を用いて電着塗料P1から濾液を分離することにより、液体成分を減少させてもよい。また、上記実施形態では、電着塗料P1の液体成分を減少させることにより、酸濃度が低くなるように調整していたが、電着塗料P1に対してアルカリ分を添加することにより、酸濃度が低くなるように調整してもよい。 - In the above embodiment, the liquid component of the electrodeposition paint P1 is reduced by separating the filtrate from the electrodeposition paint P1 using the filtering device 48, but the liquid component may be reduced by other methods. . For example, the liquid component may be reduced by evaporating the liquid component of the electrodeposition paint P1, or the liquid component may be reduced by separating the filtrate from the electrodeposition paint P1 using a centrifuge. good. In the above embodiment, the acid concentration is adjusted to be low by reducing the liquid component of the electrodeposition paint P1. can be adjusted to lower

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, technical ideas grasped by the above-described embodiments are listed below.

(1)請求項1乃至3のいずれか1項において、前記膜厚に関するデータは、前記膜厚の測定日に塗装される複数の前記車体の中から特定の前記車体を選択し、選択した前記車体の膜厚を測定することにより得られるものであることを特徴とする電着塗装設備における膜厚推定システム。 (1) In any one of claims 1 to 3, the data on the film thickness is obtained by selecting a specific vehicle body from among a plurality of the vehicle bodies to be painted on the day when the film thickness is measured, and selecting the selected vehicle body. A film thickness estimating system for electrodeposition coating equipment characterized by being obtained by measuring the film thickness of a vehicle body.

(2)請求項1乃至3のいずれか1項において、前記学習部は、前記膜厚に関するデータが新たに得られる度に、今回得られた前記膜厚に関するデータと、前回得られた前記膜厚に関するデータとの間の欠損値を補間する処理を行うことを特徴とする電着塗装設備における膜厚推定システム。 (2) In any one of claims 1 to 3, each time the data on the film thickness is newly obtained, the learning unit adds the data on the film thickness obtained this time and the data on the film thickness obtained last time. A film thickness estimation system for electrodeposition coating equipment, characterized by performing a process of interpolating a missing value between data relating to thickness.

(3)請求項3において、前記電着塗装設備の調整因子は、前記車体に印加される電流の電流値であり、前記電着塗装設備の調整因子に関するデータに含まれる前記電流値に一定範囲外となるものがある場合に、前記一定範囲外にある電流値を異常値であるとして除去する電流異常値判定除去手段を備えることを特徴とする電着塗装設備における膜厚推定システム。 (3) In claim 3, the adjustment factor for the electrodeposition coating equipment is a current value of the current applied to the vehicle body, and the current value included in the data on the adjustment factor for the electrodeposition coating equipment is within a certain range. A film thickness estimation system for an electrodeposition coating facility, comprising a current abnormal value determination and removal means for removing a current value outside the predetermined range as being an abnormal value when there is an outside value.

(4)請求項1乃至3のいずれか1項において、前記搬送手段は、レールと、前記レールに設けられ前記車体を懸架して搬送する複数のハンガーレールとを備え、個々の前記ハンガーレールに、周期的にパルス信号を発信するパルス発信機が設けられ、前記パルス発信機から発信された前記パルス信号の数に基づいて、前記ハンガーレールに懸架された前記車体の基準位置からの移動距離を算出することを特徴とする電着塗装設備における膜厚推定システム。 (4) In any one of claims 1 to 3, the conveying means includes rails and a plurality of hanger rails provided on the rails for suspending and conveying the vehicle body, and each of the hanger rails A pulse transmitter for periodically transmitting a pulse signal is provided, and based on the number of the pulse signals transmitted from the pulse transmitter, the moving distance of the vehicle body suspended on the hanger rail from a reference position is calculated. A film thickness estimation system in an electrodeposition coating facility, characterized by:

(5)請求項1乃至3のいずれか1項において、前記電着塗料の組成条件因子は酸濃度であり、前記電着塗料に対して添加剤を添加する添加剤添加手段と、前記電着塗料の液体成分を減少させる液体成分減少手段とを備え、前記酸濃度を高くする調整作業は、前記電着塗料に対して前記添加剤を添加する作業であり、前記酸濃度を低くする調整作業は、前記電着塗料の液体成分を減少させる作業であることを特徴とする電着塗装設備における膜厚推定システム。このようにした場合、添加剤添加手段や液体成分減少手段を作動させ、電着塗料に対して添加剤を添加する作業や電着塗料の液体成分を減少させる作業を自動的に行う。よって、作業者自身が添加剤を添加する作業や液体成分を減少させる作業を行わなくても済むため、作業者の作業負荷が軽減される。 (5) In any one of claims 1 to 3, the compositional condition factor of the electrodeposition paint is acid concentration, and an additive adding means for adding an additive to the electrodeposition paint; a liquid component reducing means for reducing the liquid component of the paint, wherein the adjustment work for increasing the acid concentration is the work for adding the additive to the electrodeposition paint, and the adjustment work for reducing the acid concentration. A system for estimating film thickness in an electrodeposition coating facility, characterized in that the operation is to reduce the liquid component of the electrodeposition coating. In this case, the additive adding means and the liquid component reducing means are operated to automatically perform the work of adding the additive to the electrodeposition paint and the work of reducing the liquid component of the electrodeposition paint. Therefore, the operator does not have to perform the work of adding the additive or the work of reducing the liquid component, thereby reducing the work load on the worker.

1…膜厚推定システム
10…電着塗装設備
11…電着槽
21…搬送手段としてのコンベア
31…電極
54…記憶部としてのRAM
55…学習部
56…推定部
P1…電着塗料
W1…車体
Reference Signs List 1 Film thickness estimation system 10 Electrodeposition coating equipment 11 Electrodeposition tank 21 Conveyor 31 as transport means Electrode 54 RAM as storage unit
55... Learning part 56... Estimating part P1... Electrodeposition paint W1... Vehicle body

Claims (3)

電着塗料を貯留するとともに前記電着塗料に車体が浸された状態で搬送される電着槽と、前記電着槽内に配置される複数の電極と、前記車体を搬送する搬送手段とを備える電着塗装設備において、前記車体の部位ごとの前記電着塗料の膜厚を推定するシステムであって、
前記電着塗料の組成条件因子に関するデータ、前記膜厚に関するデータ、及び、前記電着塗装設備の調整因子に関するデータを関連付けて学習する学習部と、
前記学習部で関連付けたデータを学習済データとして記憶する記憶部と、
前記学習済データに基づいて、前記車体の部位ごとの前記膜厚を推定する推定部と
を備えることを特徴とする電着塗装設備における膜厚推定システム。
An electrodeposition bath that stores an electrodeposition paint and transports a vehicle body in a state of being immersed in the electrodeposition paint; a plurality of electrodes arranged in the electrodeposition bath; and a transport means that transports the vehicle body. A system for estimating the film thickness of the electrodeposition paint for each part of the vehicle body in an electrodeposition coating facility comprising:
a learning unit that learns by associating data on the compositional condition factors of the electrodeposition paint, data on the film thickness, and data on adjustment factors of the electrodeposition coating equipment;
a storage unit that stores the data associated by the learning unit as learned data;
and an estimating unit for estimating the film thickness for each part of the vehicle body based on the learned data.
前記電着塗料の組成条件因子は、酸濃度(MEQ)、NV(ノンボラタイルコンテント)、灰分、塗料電導度及びクーロン効率から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項1に記載の電着塗装設備における膜厚推定システム。 2. The compositional factor of the electrodeposition paint is at least one selected from acid concentration (MEQ), nonvolatile content (NV), ash content, paint conductivity and coulombic efficiency. film thickness estimation system for electrodeposition coating equipment. 前記電着塗装設備の調整因子は、前記車体に印加される電流の電流値、前記電着塗料の液温並びに前記電極の通電時間から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項1または2に記載の電着塗装設備における膜厚推定システム。 3. The adjusting factor of the electrodeposition coating equipment is at least one selected from a current value of the current applied to the vehicle body, a liquid temperature of the electrodeposition paint, and an energization time of the electrodes. 3. A film thickness estimation system in the electrodeposition coating facility according to 1 or 2.
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