JP4608907B2 - Strip coating equipment - Google Patents
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Description
本発明は、連続ストリップラインにおいて、ストリップをロールコーティングによって塗装するストリップ塗装装置に関する。 The present invention relates to a strip coating apparatus for coating a strip by roll coating in a continuous strip line.
連続ストリップラインでは、ストリップをロールコーティングによって塗装(コーティング)するストリップ塗装装置が用いられている(例えば特許文献1参照)。
このようなストリップ塗装装置には、いくつかの種類があるが、例えば、図9(a)に示すように、塗液を付着させたコーティングロール12に、所定の巻き付け角でストリップ70を巻き付けるものがある。また、図9(b)に示すように、バックアップロール14に対面する形でコーティングロール12をストリップ70に押し当てて構成するものもある。同図(a)、(b)に示す例では、ストリップ70を片面ずつ塗装することができる。また、図9(c)に示すストリップ塗装装置では、ストリップ70の両面からコーティングロール12を押し当てている。これにより、ストリップ70の両面を一度に塗装することができる。
In the continuous strip line, a strip coating apparatus for coating (coating) the strip with roll coating is used (see, for example, Patent Document 1).
There are several types of such strip coating apparatuses. For example, as shown in FIG. 9A, the
ところで、例えばストリップが金属であれば、連続した鋼帯とするために、鋼板同士を溶接によって繋いでいる。そのため、この繋ぎ目である溶接部が特異点となる。すなわち、特異点がコーティングロールの表面を通過するとき、特異点によってコーティングロールの表面が傷付くことを防止する必要がある。
そこで、上記いずれのストリップ塗装装置においても、特異点(図示せず)では、油圧シリンダ15を駆動して、コーティングロール12がストリップ70面から離れるように一時退避(以下、「オープン」ともいう)させている。そして、特異点がコーティングロール12に接触する可能性のある範囲を通過後、再び油圧シリンダ15によってコーティングロール12をストリップ70面に再接触(以下、「クローズ」ともいう)させてコーティングを再開するようになっている。
By the way, if a strip is a metal, for example, in order to make a continuous steel strip, steel plates are connected by welding. Therefore, the weld that is the joint becomes a singular point. That is, when the singular point passes through the surface of the coating roll, it is necessary to prevent the surface of the coating roll from being damaged by the singular point.
Therefore, in any of the above-described strip coating apparatuses, at a singular point (not shown), the
なお、特異点では、コーティングロールを一時退避(オープン)させるため、特異点とその前後は、無塗装になる。しかし、無塗装になる部分が長ければ製品の歩留まりが低下してしまう。そこで、例えば特許文献2では、コーティングロールをオープンした際に、ストリップが走行する長さを少なくするような構成を採用することによって、無塗装になる部分をなるべく少なくする技術が開示されている。
しかしながら、上記いずれのストリップ塗装装置においても、特異点の前後では、塗液の塗布量が変化してコーティング品質が不安定になる部分が生じていた。これにより、ストリップの特異点近傍での製品の歩留まりが低下するという問題があった。この問題は、例えば特許文献2に記載の技術によって無塗装になる部分をなるべく少なくした場合においても同様であった。
そこで、本願発明者は、このような問題が生じる原因を知るべく、ストリップ塗装装置の主要な構成部材およびストリップ自体が、特異点の前後においてどのように挙動するかを子細に調査した。
However, in any of the above-described strip coating apparatuses, before and after the singular point, there is a portion where the coating amount is changed and the coating quality becomes unstable due to the change in the coating amount. As a result, there is a problem that the yield of the product near the singular point of the strip is lowered. This problem is the same when, for example, the number of unpainted portions is reduced as much as possible by the technique described in Patent Document 2.
Therefore, in order to know the cause of such a problem, the present inventor has investigated in detail how the main components of the strip coating apparatus and the strip itself behave before and after the singular point.
調査した結果を図8に示す。なお、図8は、従来のストリップ塗装装置での、特異点前後における各部の挙動を説明するタイムチャートである。
同図から分かるように、コーティングロールをオープン・クローズさせた際、ストリップとコーティングロールとの相対位置(以下、「ロールギャップ」とよぶ)が不安定になっている。そして、ロールギャップの変動にほぼ対応して塗布量が変動している。これは、オープンの瞬間およびクローズの瞬間に、油圧シリンダによる機械的な衝撃(ショック)がストリップとコーティングロールにそれぞれ大きく加わることによって振動が発生し、その振動が減衰するまでの間、ロールギャップが不安定となるからである。このように、従来のストリップ塗装装置では、特異点の近傍での、製品の歩留まりを向上させる上では、未だ解決すべき課題が残されている。
The results of the investigation are shown in FIG. FIG. 8 is a time chart for explaining the behavior of each part before and after the singular point in the conventional strip coating apparatus.
As can be seen from the figure, when the coating roll is opened and closed, the relative position between the strip and the coating roll (hereinafter referred to as “roll gap”) is unstable. The coating amount varies substantially corresponding to the variation of the roll gap. This is because at the moment of opening and closing, a mechanical shock (shock) by the hydraulic cylinder is applied to the strip and the coating roll to generate vibration, and the roll gap is reduced until the vibration is attenuated. This is because it becomes unstable. As described above, the conventional strip coating apparatus still has problems to be solved in order to improve the product yield in the vicinity of the singular point.
特に、このような機械的な衝撃(ショック)は、フィードバック制御を行なわないで、ストリップとコーティングロールとのロールギャップを調整によって設定し、これを管理している場合には、設定していた所定のロールギャップ自体が変化して、コーティング条件が変わってしまう原因ともなる。すなわち、この所定のロールギャップ自体が変化すれば、塗液の塗布量も変わってしまう。そのため、改めて所定のロールギャップにストリップ塗装装置の各部を再調整しなければならない。また、例えばその対策として、ロールギャップのような僅かな間隔を測定し、その間隔を所定のロールギャップに制御する制御装置を新たにストリップ塗装装置に組み込むことも考えられるが、このような制御装置は、精密で複雑な機構を持つため、開発が困難であるとともに高価な装置となる。そのため、このような制御装置を新たにストリップ塗装装置に対して組み込むことは、必ずしも好ましいとはいえない。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、特異点の近傍に生じるコーティング品質が不安定となる部分を少なくし得るストリップ塗装装置を提供することを課題としている。
In particular, when such mechanical shock (shock) is set by adjusting the roll gap between the strip and the coating roll without performing feedback control and is managed, the predetermined shock that has been set is set. The roll gap itself changes, which may cause the coating conditions to change. That is, if the predetermined roll gap itself changes, the coating amount of the coating liquid also changes. Therefore, it is necessary to readjust each part of the strip coating apparatus to a predetermined roll gap. Further, for example, as a countermeasure, it is conceivable that a control device that measures a slight gap such as a roll gap and controls the gap to a predetermined roll gap is newly incorporated in the strip coating apparatus. Since it has a precise and complicated mechanism, it is difficult to develop and expensive. For this reason, it is not always preferable to newly incorporate such a control device into the strip coating device.
The present invention has been made paying attention to such problems, and an object of the present invention is to provide a strip coating apparatus that can reduce the portion of the coating quality that is unstable in the vicinity of the singular point.
すなわち、上記課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、連続ストリップラインでのストリップ塗装装置において、ストリップに塗料を転写するコーティングロールと、ストリップに対する前記コーティングロールの位置を移動する一つのサーボモータと、を備え、ストリップの特異点以外の場所においては、ストリップに対する前記コーティングロールの押付け圧を所定の押付け圧に制御するとともに、ストリップの特異点においては、ストリップに対して前記コーティングロールを一時退避および再接触させる退避制御を、前記一つのサーボモータによる制御で実行する制御装置を備えることを特徴としている。 That is, in order to solve the above problems, the invention according to claim 1, moves in a strip coating apparatus in a continuous strip line, and a coating roll that transfers the coating to the strip, the position of the coating roll for strip one Two servo motors, and at a place other than the singular point of the strip, the pressing pressure of the coating roll against the strip is controlled to a predetermined pressing pressure, and at the singular point of the strip, the coating roll against the strip It is characterized by comprising a control device that executes retraction control for temporarily retreating and recontacting with control by the one servo motor.
また、請求項2に記載した発明は、請求項1において、前記制御装置は、ストリップに対して前記コーティングロールを所定の塗装位置にする通常制御を、前記一つのサーボモータによる制御で実行する第一の制御手段と、ストリップの特異点で、前記退避制御を前記一つのサーボモータによる制御で実行する第二の制御手段と、を有することを特徴としている。
また、請求項3に記載した発明は、請求項2において、ストリップの特異点を検出する特異点検出センサをさらに備えるとともに、さらに、前記制御装置は、前記特異点検出センサが特異点を非検出のとき、前記第一の制御手段を実行させ、また、前記特異点検出センサが特異点を検出のとき、前記第二の制御手段を実行させるように前記第一の制御手段と前記第二の制御手段とを切り替える制御切替え手段を有することを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the control device executes a normal control for setting the coating roll to a predetermined coating position with respect to the strip by the control by the one servo motor. And a second control unit that executes the retraction control by the control of the one servo motor at a singular point of the strip.
In addition, the invention described in claim 3 further includes a singular point detection sensor for detecting a singular point of the strip in claim 2, and the control device is further configured such that the singular point detection sensor does not detect the singular point. The first control means and the second control means are executed so that the first control means is executed, and when the singularity detection sensor detects a singularity, the second control means is executed. Control switching means for switching between the control means and the control means is provided.
請求項1ないし3に記載の発明によれば、ストリップの特異点がコーティングロール上を通過するときに、例えば油圧シリンダによってコーティングロールをオープン・クローズするのではなく、一つのサーボモータによってコーティングロールをオープン・クローズさせている。
サーボモータによる位置制御であれば、油圧シリンダによる位置制御に比べて加減速の制御が容易である。そのため、オープン・クローズ時におけるストリップとコーティングロール相互に生じる機械的ショックを油圧シリンダに比べて和らげることができる。したがって、衝突によって生じる振動が減衰する時間を短くすることができる。これにより、溶接部等の特異点の近傍に生じるコーティング品質が不安定となる部分を少なくして、安定した塗装面にすることができる。そのため、製品の歩留まりが向上する。
According to the first to third aspects of the present invention, when the singular point of the strip passes on the coating roll, the coating roll is not opened and closed by a hydraulic cylinder, for example, but by a single servo motor. Open / closed.
If the position control is performed by a servo motor, acceleration / deceleration control is easier than position control by a hydraulic cylinder. Therefore, mechanical shock generated between the strip and the coating roll at the time of opening and closing can be reduced as compared with the hydraulic cylinder. Therefore, it is possible to shorten the time during which the vibration generated by the collision is attenuated. As a result, it is possible to reduce the portion where the coating quality is unstable in the vicinity of the singular point such as a welded portion and to obtain a stable painted surface. Therefore, the product yield is improved.
本発明によれば、ストリップの特異点での製品の歩留まりが向上する。 According to the present invention, the product yield at the singular point of the strip is improved.
以下、本発明に係るストリップ塗装装置の一実施形態について説明する。
図1は、本発明に係るストリップ塗装装置を使用してなる連続ストリップラインの一実施形態を説明する説明図である。なお、この連続ストリップラインの構成は、本発明に係るストリップ塗装装置を除き、通常の連続ストリップラインと同様であるため、概要のみ簡単に説明する。
Hereinafter, an embodiment of a strip coating apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 1 is an explanatory view illustrating an embodiment of a continuous strip line using the strip coating apparatus according to the present invention. The configuration of the continuous strip line is the same as that of a normal continuous strip line except for the strip coating apparatus according to the present invention, and only the outline will be briefly described.
同図に示すように、この連続ストリップライン30は、ペイオフリール32で巻き戻されたストリップ70が、ブライドルロール34A、入側ルーパ36、ブライドルロール34B、脱脂あるいはめっき等の前処理設備38、ストリップ塗装装置10A(第一ロールコータ)、オーブン40A、クーラ42A等を経て表面処理を行う。続いて、ストリップ塗装装置10B(第二ロールコータ)で裏面処理を行ない、オーブン40Bおよびクーラ42Bで表面処理同様の処理工程を経た後、ブライドルロール34C、後処理設備44、ドライヤ46、ブライドルロール34D、出側ルーパ48、ブライドルロール34E等を介してテンションリール50に巻き取り処理するようになっている。
As shown in this figure, the
次に、この連続ストリップライン30のストリップ塗装装置について詳しく説明する。
図2は、図1に示すストリップ塗装装置部分の概略構成を説明する説明図である。なお、ストリップ塗装装置10Aと、ストリップ塗装装置10Bとは、本願発明に係る構成が同様であるため、以下ストリップ塗装装置10A(第一ロールコータ)について説明し、ストリップ塗装装置10Bについては説明を省略する。
Next, the strip coating apparatus for the
FIG. 2 is an explanatory view illustrating a schematic configuration of the strip coating apparatus portion shown in FIG. Since the
同図に示すように、ストリップ塗装装置10A(10B、以下同じ)は、移動台座6と固定台座8とを備えている。
移動台座6には、ストリップ70に押し当てるコーティングロール12と、コーティングロール12に当接するピックアップロール13と、ピックアップロールの余分な塗液を掻き落とすロール11と、塗料80が満たされている塗料パン19とが装備されている。なお、ピックアップロール13は塗料パン19に浸漬している。
As shown in the figure, the strip coating apparatus 10 </ b> A (10 </ b> B, hereinafter the same) includes a
The
そして、ストリップ塗装装置10Aには、コーティングロール12に対面する形でバックアップロール14が備えられており、コーティングロール12とバックアップロール14とでストリップ70を挟む構成になっている。なお、バックアップロール14は、不図示のバックアップロール台座に固定されている。
これにより、ピックアップロール13の回転にともなって塗料80がピックアップロール13に付着して引き上げられる。次いで、ピックアップロール13は、コーティングロール12に当接しているため、塗料80がコーティングロール12にさらに移送される。そして、塗料80が、バックアップロール14に支持されたストリップ70の一方の面にコーティングロール12から転写されるようになっている。なお、ストリップ塗装装置10Bでは、同様の工程によってストリップ70の他方の面が塗装される。
The strip coating apparatus 10 </ b> A is provided with a
As a result, the
さらに、このストリップ塗装装置10Aでは、移動台座6が、固定台座8に対して、リニアガイド等の直動案内装置7を介して連結されている。そして、この直動案内装置による所定の軌道上で、固定台座8に対し移動台座6(コーティングロール12)の位置を移動する「二つの移動手段」が備えられている。この二つの移動手段には、サーボモータ16および油圧シリンダ15が用いられている。
Furthermore, in this
詳しくは、第一の移動手段である油圧シリンダ15は、油圧シリンダ15の本体側が油圧シリンダ固定台座15aに固定されている。油圧シリンダ固定台座15aは、固定台座8に対して直動案内装置7を介して連結されている。そして、油圧シリンダ15のシリンダロッド15bの先端部が移動台座6に連結されている。これにより、油圧シリンダ15を駆動することによって、ストリップ70に対して移動台座6(コーティングロール12)の位置を比較的大きく移動可能になっている。なお、この油圧シリンダ15は、連続ストリップライン30のメンテナンス等の場合において、移動台座6全体を大きくストリップ70から退避させる際に用いられる。
Specifically, in the
第二の移動手段であるサーボモータ16は、サーボモータ16の本体側が固定台座8に固定されている。そして、サーボモータ16の出力軸は、油圧シリンダ固定台座15aに、ラック・ピニオン機構(不図示)を介して作動的に連結されている。これにより、サーボモータ16を駆動することによって、移動台座6を油圧シリンダ15とともに移動して、ストリップ70に対する移動台座6(コーティングロール12)の位置を精度良く移動可能になっている。なお、油圧シリンダ固定台座15aは、通常は、サーボモータ16によってロックされており、固定状態になっている。
The
さらに、このストリップ塗装装置10Aは、荷重センサとしてのロードセル17と、特異点検出センサとしての溶接部検出センサ18を備えている。
ロードセル17は、固定台座8と移動台座6との間でいずれか一方に固定されており、ストリップ70に対するコーティングロール12の押付け圧を測定可能な位置に備えられている。
Further, the
The
ここで、通常、ストリップ塗装装置は、例えば金属鋼帯であるストリップの繋ぎ目である溶接部などの特異点で、溶接部によってコーティングロールの表面が傷付くことを防止する必要がある。そこで、このストリップ塗装装置10Aでは、ストリップ70の繋ぎ目である溶接部90等の特異点を検出するための特異点検出センサとして溶接部検出センサ18を固定台座8に備えている。そして、上記二つの移動手段のうち、第二の移動手段であるサーボモータ16のみの動作によって溶接部とコーティングロールとの接触を回避する構成を採用している。なお、溶接部検出センサ18には、溶接部などの特異点を検出できるものであれば、種々のセンサを使用しうる。例えば非接触型の近接センサや、反射型の光電センサ、超音波センサ等が例示できる。
Here, usually, the strip coating apparatus needs to prevent the surface of the coating roll from being damaged by the welded portion at a singular point such as a welded portion which is a joint of strips which are metal steel strips. Therefore, in the
次に、このサーボモータ16およびその制御に係る構成についてより詳しく説明する。
図3は、ストリップ塗装装置10Aでのサーボモータおよびその制御に係る構成を説明するブロック図である。
同図に示すように、このストリップ塗装装置10Aでは、サーボモータ16を制御する制御装置20を備えている。制御装置20は、第一の制御手段22、第二の制御手段24、および制御切替え手段21を含んで構成されている。そして、この制御装置20には、溶接部検出センサ18が例えば信号線を介して接続されており、溶接部検出センサ18からの溶接部検出情報信号が入力可能になっている。また、第一の制御手段22と第二の制御手段24からの出力配線がサーボモータ16へ接続されており、サーボモータ16を制御可能になっている。
Next, the
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration related to the servo motor and its control in the
As shown in the figure, the strip coating apparatus 10 </ b> A includes a
このような構成からなる制御装置20は、例えばマイクロプロセッシングユニット(MPU)等から構成されており、ROMの所定領域に格納されている所定のプログラムを起動させ、そのプログラムに従って、図4のフローチャートに示すサーボモータの制御処理を実行するようになっている。
The
次に、この制御装置20による制御処理をフローチャートを参照しつつ、より詳しく説明する。
図4は、制御装置20による制御処理を示すフローチャートである。なお、図4のフローチャートにおける説明中の「所定の退避位置」、「所定の退避時間」、「所定の押付け圧」、「高速退避送り」および「高速戻し送り」は、それぞれ予め定められたデータとしてROMの所定領域に格納されており、随時参照されるようになっている。
図4(a)に示すように、制御装置20の構成のうち、制御切替え手段21は、溶接部検出センサ18からの溶接部90検出情報に基づいて、第一の制御手段22と第二の制御手段24とを適宜切り替えるようになっている。
Next, the control process by the
FIG. 4 is a flowchart showing a control process by the
As shown in FIG. 4A, in the configuration of the
詳しくは、制御装置20においてサーボモータの制御処理が実行されると、まず、ステップS100に移行する。ステップS100では、溶接部検出センサ18からの溶接部検出情報信号に基づいて、溶接部を検出か、非検出かを判定する。すなわち、溶接部を「非検出」と判定したとき(No)はステップS200に移行するが、溶接部を「検出」と判定したとき(Yes)はステップS300に移行する。
Specifically, when the servo motor control process is executed in the
ステップS200では、第一の制御手段22による「通常制御」が実行される。すなわち、第一の制御手段22は、ロードセル17からの押付け圧情報に基づいて、ストリップ70に対するコーティングロール12の押付け圧を所定の押付け圧にするようにサーボモータ16を制御して、ステップS400に移行する。なお、この「通常制御」は、通常のストリップ塗装装置による連続操業時の制御と同様であるため詳細な説明は省略する。
In step S200, the “normal control” by the first control means 22 is executed. That is, the first control means 22 controls the
ステップS300では、第二の制御手段24による「退避制御」が実行される。すなわち、ストリップ70に対してコーティングロール12を一時退避(オープン)および再接触(クローズ)させるようにサーボモータ16を制御して、ステップS400に移行する。
そして、ステップS400では、連続ストリップライン30全体の操業制御手段(不図示)から受信している操業状態信号からライン全体が操業中か停止中かを判定する。「操業中」と判定したとき(Yes)は、ステップS100に移行して当該サーボモータ制御処理を継続するが、「停止中」と判定したとき(No)は当該サーボモータ制御処理による一連の処理を終了(終了判定)して、例えば連続ストリップライン全体の操業管理制御部に処理を戻す。
In step S300, “evacuation control” by the second control means 24 is executed. That is, the
In step S400, it is determined from the operation state signal received from the operation control means (not shown) of the entire
次に、上記ステップS300で、第二の制御手段24によって実行される「退避制御」について、図4(b)を参照してより詳しく説明する。
同図に示すように、「退避制御」が実行されると、まず、ステップS310に移行する。
ステップS310では、予め定めた「高速退避送り」として設定されたテーブルデータに基づいて、サーボモータ16を一時退避方向に高速作動させてステップS320に移行する。
Next, the “evacuation control” executed by the
As shown in the figure, when “evacuation control” is executed, first, the process proceeds to step S310.
In step S310, based on the table data set as the predetermined “high-speed retract feed”, the
ステップS320では、「高速退避送り」によって「所定の退避位置」に移動したとき(Yes)は、当該「高速退避送り」による送り制御を終了して、ステップS330に移行するが、「所定の退避位置」まで移動していないとき(No)は、「高速退避送り」を継続する。
そして、ステップS330では、溶接部検出センサ18からの溶接部検出情報信号に基づいて、溶接部を検出か、非検出かを改めて判定する。すなわち、溶接部を「検出」と判定したとき(Yes)はステップS330で待機するが、溶接部を「非検出」と判定したとき(No)は、ステップS340に移行する。
In step S320, when the “high-speed retract feed” moves to the “predetermined retract position” (Yes), the feed control by the “high-speed retract feed” is finished, and the process proceeds to step S330. When it has not moved to the “position” (No), the “high-speed retreat feed” is continued.
In step S330, it is determined again whether the weld is detected or not based on the weld detection information signal from the
ここでは、溶接部の「検出」「非検出」は、溶接部検出センサ18からの溶接部検出情報信号が入力されてから「所定の退避時間」を経過したか否かを判定し、「所定の退避時間」を経過していない場合は「検出」、「所定の退避時間」を超えた場合は「非検出」とするようになっている。「所定の退避時間」は、溶接部が溶接部検出センサ18を通過してからコーティングロール12を通過するまでに十分な時間として予めテーブルデータに設定されている。これ以外にも、コーティングロールの下流側にも別途溶接部検出センサを設けておき、下流側の溶接部検出センサからの溶接部検出情報が入力されていない間は「検出」とし、入力されている場合は「非検出」とするようにしてもよい。
Here, “detection” and “non-detection” of the weld are determined by determining whether or not a “predetermined evacuation time” has elapsed since the input of the weld detection information signal from the
ステップS340では、予め定めた「高速戻し送り」として設定されたテーブルデータに基づいて、サーボモータ16を再接触方向に高速作動させてステップS350に移行する。
ステップS350では、荷重センサとしてのロードセル17からの荷重情報に基づいて、ストリップ70に対するコーティングロール12の押付け圧を検出、または非検出かを判定する。すなわち、「高速戻し送り」でコーティングロール12が再接触方向へ移動してストリップ70に接触し、ロードセル17が、押付け圧を「検出」と判定したとき(Yes)は、当該「高速戻し送り」による送り制御を終了して、ステップS360に移行するが、押付け圧を「非検出」と判定したとき(No)は、「高速戻し送り」を継続する。
In step S340, based on the table data set as the predetermined “high speed return feed”, the
In step S350, based on the load information from the
そして、ステップS360では、予め定めた「低速戻し送り」として設定されたテーブルデータに基づいて、サーボモータ16を再接触方向に低速作動させてステップS370に移行する。
そして、ステップS370では、ロードセル17によって得られた荷重情報が、ストリップ70に対するコーティングロール12の「所定の押付け圧」に到達したか否かを判定する。すなわち、荷重情報が、「所定の押付け圧」に「非到達」と判定したとき(No)は、ステップS360に処理を戻すが、「所定の押付け圧」に「到達」と判定したとき(Yes)は、当該「退避制御」処理による一連の処理を終了(終了判定)して、サーボモータ制御処理に処理を戻す。
In step S360, the
In step S 370, it is determined whether or not the load information obtained by the
ここで、図5に、上記説明した制御処理での特異点前後におけるタイムチャートを示す。
同図に示すサーボモータ16の「退避制御」では、揚程制御αないしβに、例えば通常使用されるカムによって駆動される従節端の運動曲線を好適に採用しうる。すなわち、上記「退避制御」での各テーブルデータに基づくサーボモータ16による単位時間あたりの揚程量は、例えば通常使用されるカムによって駆動される従節端の運動曲線、つまりカム曲線に基づいて決めれば、送り運動の開始・停止時の機械的ショックをより和らげて、より安定した塗装面にする上で好ましい制御を行なうことができる。このようなカム曲線としては、例えば変形台形曲線、変形正弦曲線、変形等速度曲線等を例示することができる。
Here, FIG. 5 shows a time chart before and after the singular point in the control process described above.
In the “evacuation control” of the
なお、本実施形態では、上記の処理中、第一の制御手段22は、ステップS200のサーボモータ制御処理に対応し、第二の制御手段24は、ステップS300(ステップS310からステップS370)のサーボモータ制御処理に対応し、また、制御切替え手段21は、ステップS100のサーボモータ制御処理に対応している(図4(a)参照)。なおまた、上記の処理中、ステップS200およびステップS300は、相互が排他的に実行されるようになっている(図5参照)。すなわち、一方が動作しているときは、他方は動作しない。
In the present embodiment, during the above process, the
次に、このストリップ塗装装置10Aの作用・効果について説明する。
上述した構成からなるストリップ塗装装置10Aによれば、ストリップ70の溶接部90がコーティングロール12表面を通過するときに、油圧シリンダ15でコーティングロール12をオープン・クローズするのではなく、サーボモータ16で通常行なうロール位置制御(荷重制御)を一時的に中断して、コーティングロール12をオープン・クローズさせている。すなわち、溶接部90の通過を溶接部検出センサ18が検出したら、サーボモータ16による「通常制御」を中断する。そして、ほぼ同時に、「退避制御」、つまりコーティングロール12を一時退避(オープン)位置に退避し、溶接部90が通過したらコーティングロール12を再接触(クローズ)させ、その後、再び「通常制御」に復帰させている。
Next, the operation and effect of the
According to the
ここで、このストリップ塗装装置10Aにおいて、上述の構成によるオープン・クローズを行なった場合、溶接部(特異点)の前後において各部がどのように挙動するかを調査した結果を図6に示す。なお、図6は、ストリップ塗装装置10Aでの、溶接部前後における各部の挙動を説明するタイムチャートである。
同図から分かるように、上述の構成によってコーティングロール12をオープン・クローズさせた場合、従来オープン・クローズ時に生じていたロールギャップの変動がほとんど無くなり、安定したことが分かる。そして、ロールギャップが安定したことによって塗布量も安定していることが分かる。
Here, in this
As can be seen from the figure, when the
このように、サーボモータ16による位置制御であれば、油圧シリンダ15による位置制御に比べて加減速の制御が容易である。すなわち、従来のストリップ塗装装置において、図8を参照して説明したような、油圧シリンダ15の動作にともなう衝撃が生じることがなく振動が発生しない。そのため、オープン・クローズ時(特にクローズ直後の再コーティング開始時)におけるストリップ70とコーティングロール12相互に生じる機械的ショックを油圧シリンダ15bに比べて和らげることができる。したがって、衝突によって生じる振動が減衰する時間を短くすることができる。これにより、コーティングロール12位置のずれや塗液の塗布量の変化がほとんど無くなり、溶接部90の近傍に生じるコーティング品質が不安定となる部分を少なくして、安定した塗装面にすることができる。そのため、製品の歩留まりが向上する。
Thus, if the position control is performed by the
また、例えば、ストリップ70とコーティングロール12との所定のロールギャップを調整によって設定し、フィードバック制御を行なわないで管理している場合であっても、この所定のロールギャップが安定するため、コーティング品質の安定した塗装面にすることができる。また、所定のロールギャップを再調整する必要が生じることもほとんどない。
Further, for example, even when a predetermined roll gap between the
また、このストリップ塗装装置10Aによれば、一つのサーボモータ16によって、ストリップ70に対するコーティングロール12の所定の押付け圧を制御するとともに、溶接部90によってコーティングロール12の表面が傷付くことを防止するためのオープン・クローズの制御も行えるようにその制御装置20が構成されている。これにより、ストリップ塗装装置10Aの構成を簡単にすることができるとともに、費用を安価にすることができる。例えば、もう一つ備えられている移動手段である油圧シリンダ15を使用しないでストリップ塗装装置10Aを構成することも可能である。但し、大きな移動量と速度を生かして緊急退避させたり、メンテナンスのために大きな退避距離を必要とする場合には、油圧シリンダも好適に使用し得るものである。そのため、例えば上記実施形態のように移動手段にサーボモータと油圧シリンダの二つを備える構成としてもよい。
Further, according to the
以上説明したように、本発明に係るストリップ塗装装置によれば、ストリップの溶接部等の特異点で、ストリップおよびコーティングロールに機械的ショックをほとんど与えないように、コーティングロールをオープン・クローズすることができる。これにより、コーティングロール位置のずれや塗液の塗布量の変化がほとんど無くなり、特異点の近傍に生じるコーティング品質が不安定となる部分を少なくして、安定した塗装面にすることができる。そのため、製品の歩留まりが向上する。 As described above, according to the strip coating apparatus according to the present invention, the coating roll is opened and closed so that mechanical shock is hardly applied to the strip and the coating roll at a specific point such as a welded portion of the strip. Can do. As a result, the shift of the coating roll position and the change in the coating amount of the coating liquid are almost eliminated, and the portion where the coating quality is unstable in the vicinity of the singular point is reduced, and a stable coating surface can be obtained. Therefore, the product yield is improved.
なお、本発明に係るストリップ塗装装置は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、ストリップは、金属鋼帯であるが、これに限定されるものではなく、連続する薄板等に対する塗装であれば本発明を適用可能である。また、特異点についても、溶接部に限定されるものではなく、例えばストリップ自体の変形部によってコーティングロールが傷付くおそれがあるような場合も本発明の特異点に含まれる。
The strip coating apparatus according to the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the strip is a metal steel strip, but the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied as long as it is applied to a continuous thin plate or the like. Further, the singular point is not limited to the welded portion, and the singular point of the present invention includes a case where the coating roll may be damaged by a deformed portion of the strip itself, for example.
また、上記実施形態では、サーボモータ16は、コーティングロール12を、予め定めた「高速戻し送り」によってストリップ面に近づけ、次いで、ロードセル17が、押付け圧を「検出」と判定したら、予め定めた「低速戻し送り」に移行して「所定の押付け圧」に「到達」するまで送りが制御されるが、これに限定されず、例えば、サーボモータの送り速度を荷重がかかるにしたがって減少させ、荷重目標に達するにつれて揚程を少なくするように制御したり、あるいは、単純に荷重フィードバックからサーボモータの制御を行なってもよい。また、例えば上記例示したカム曲線を適宜組み合わせるなど、コーティングロールをクローズする際に生じる衝撃を緩和可能であれば任意の制御を行なうことができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、サーボモータ16によって退避制御(および通常制御)を行なっているが、本発明を適用可能なモータは、サーボモータに限定されない。例えばステッピングモータを採用して退避制御(および通常制御)を行なうことも可能である。また、その位置制御も、必ずしもフィードバック制御に限定されず、例えばオープンループであってもかまわない。しかし、脱調等のおそれをなくし、特にクローズ直後での再コーティング開始時の振動をより好適に低減させる上では、上記実施形態のようにサーボモータを採用し、例えば荷重センサからの荷重情報を監視してフィードバック制御することが望ましい。
Further, in the above embodiment, the retraction control (and normal control) is performed by the
また、上記実施形態では、ストリップ塗装装置は、バックアップロール14に対面する形でコーティングロール12をストリップ70に押し当てて構成しているが、これに限定されるものではない。例えば、図7(a)に示すように、塗液を付着させたコーティングロール12に、所定の巻き付け角でストリップ70を巻き付ける構成としてもよい。また、図7(b)に示すように、ストリップ70の両面からコーティングロール12を押し当てる構成としてもよい。同図(b)に示す構成であれば、ストリップ70の両面を一度に塗装することができる。
また、上記実施形態では、(ピックアップロールの余分な塗液を掻き落とす)ロール11を使用しているが、当該ロール11は、必ずしも必要ではなく、例えば従来例の説明で例示した図9の各例のように、当該ロール11を使用しない構成からなるストリップ塗装装置にも本発明を適用可能である。
In the above embodiment, the strip coating apparatus is configured by pressing the
Moreover, in the said embodiment, although the roll 11 (scraping off the excess coating liquid of a pick-up roll) is used, the said
また、例えばロールギャップを保持しながら塗装するようなフィードバックの効かない位置制御機構を備えたストリップ塗装装置の場合であっても、オープン・クローズの後での塗布量が安定するようになる。すなわち、通常、ロールギャップのように僅かな間隔を測定し、その間隔を制御するためには、精密で複雑な機構をもつ制御装置が必要になるが、このような制御装置の設置が困難な塗装装置へ本発明を適用すれば、従来のストリップ塗装装置に対しても比較的容易且つ比較的安価に盛り込み(組み込み)可能である。また、ロールギャップを保持しながら塗装する場合で、ストリップを両面から同時に塗布するストリップ塗布装置、あるいは、裏面にバックアップロールを配置してコーティングするストリップ塗布装置で、コータクローズの際に対面するロール同士が接触することで衝撃が大きいような場合にも、本発明を適用すれば、クローズの後の塗布量が安定するようになる。 In addition, even in the case of a strip coating apparatus having a position control mechanism in which feedback is not effective, for example, coating while holding the roll gap, the coating amount after opening and closing becomes stable. That is, usually, a control device having a precise and complicated mechanism is required to measure a slight interval such as a roll gap and control the interval, but it is difficult to install such a control device. If the present invention is applied to a coating apparatus, it can be incorporated (incorporated) into a conventional strip coating apparatus relatively easily and at a relatively low cost. Also, when coating while maintaining the roll gap, the strip coating device that coats the strip from both sides simultaneously, or the strip coating device that coats with the back up roll placed on the back side, the rolls facing each other when the coater is closed Even when the impact is large due to contact, if the present invention is applied, the coating amount after closing becomes stable.
6 移動台座
8 固定台座
10A、10B ストリップ塗装装置
11 (ピックアップロールの余分な塗液を掻き落とす)ロール
12 コーティングロール
13 ピックアップロール
14 バックアップロール
15 油圧シリンダ(移動手段)
16 サーボモータ(移動手段)
17 ロードセル(荷重センサ)
18 溶接部検出センサ
19 塗料パン
20 制御装置
21 制御切替え手段
22 第一の制御手段
24 第二の制御手段
30 連続ストリップライン
32 ペイオフリール
34A,B,C,D,E ブライドルロール
36 入側ルーパ
38 前処理設備
40A,B オーブン
42A,B クーラ
44 後処理設備
46 ドライヤ
48 出側ルーパ
50 テンションリール
70 ストリップ
80 塗料
90 溶接部
6 Moving
16 Servo motor (moving means)
17 Load cell (load sensor)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ストリップに塗料を転写するコーティングロールと、ストリップに対する前記コーティングロールの位置を移動する一つのサーボモータと、を備え、
ストリップの特異点以外の場所においては、ストリップに対する前記コーティングロールの押付け圧を所定の押付け圧に制御するとともに、ストリップの特異点においては、ストリップに対して前記コーティングロールを一時退避および再接触させる退避制御を、前記一つのサーボモータによる制御で実行する制御装置を備えることを特徴とするストリップ塗装装置。 In strip coating equipment on a continuous strip line,
A coating roll for transferring paint to the strip, and one servo motor for moving the position of the coating roll relative to the strip,
At a location other than the singular point of the strip, the pressing pressure of the coating roll against the strip is controlled to a predetermined pressing pressure, and at the singular point of the strip, the coating roll is temporarily retracted and re-contacted with the strip. A strip coating apparatus comprising a control device that performs control by control by the one servo motor.
前記制御装置は、
ストリップに対して前記コーティングロールを所定の塗装位置にする通常制御を、前記一つのサーボモータによる制御で実行する第一の制御手段と、
ストリップの特異点で、前記退避制御を前記一つのサーボモータによる制御で実行する第二の制御手段と、を有することを特徴とするストリップ塗装装置。 In claim 1,
The controller is
A first control means for executing normal control of bringing the coating roll to a predetermined coating position with respect to the strip by control of the one servo motor;
And a second control means for executing the retraction control by the control by the one servo motor at a singular point of the strip.
ストリップの特異点を検出する特異点検出センサをさらに備えるとともに、
さらに、前記制御装置は、
前記特異点検出センサが特異点を非検出のとき、前記第一の制御手段を実行させ、また、前記特異点検出センサが特異点を検出のとき、前記第二の制御手段を実行させるように前記第一の制御手段と前記第二の制御手段とを切り替える制御切替え手段を有することを特徴とするストリップ塗装装置。 In claim 2,
A singularity detection sensor for detecting the singularity of the strip;
Further, the control device includes:
When the singular point detection sensor does not detect a singular point, the first control unit is executed, and when the singular point detection sensor detects a singular point, the second control unit is executed. A strip coating apparatus comprising control switching means for switching between the first control means and the second control means.
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