JPH0127782B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼板、アルミニウム板あるいは銅板
等から成る帯状板体に、シエーピングエアによる
塗油パターンを形成して防錆油等の塗油材を静電
塗油する静電塗油装置に関する。

この種の静電塗油装置は、例えば帯状鋼板等の
帯状板体の生産ラインの最終工程において、製品
である帯状板体の表面に防錆油等の塗油材を塗布
するために使用されている。

このように帯状板体に対して塗油材を塗布する
場合においては、その表面に塗油材を所定の膜厚
で均一に塗布することが要求され、そのためには
静電塗油装置に対する帯状板体の搬送速度と、静
電塗油装置による塗油材の噴霧量とが重要な要素
となる。

即ち、例えば帯状板体の搬送速度を速くすれ
ば、これに比例して塗油材噴霧量を増加させて帯
状板体の単位面積当たりの塗油材噴霧量を一定に
することによつて塗油膜の厚さを一定に維持する
ことができる。

ところで、従来の静電塗油装置は、例えばDC
−80〜120KV程度の直流高電圧が印加され且つ
高速回転せられるベルと称するカツプ状体に塗油
材を供給し、該カツプ状体の遠心力及び静電気力
によつて塗油材を微粒化して噴霧させると同時
に、微粒化された塗油材の外方への飛散を防止し
て所定の塗油パターンを形成するために、カツプ
状体の周囲を覆うように所謂シエーピングエアを
噴出させるように成されている。

然しながら、このような従来の静電塗油装置に
あつては、シエーピングエア圧を略一定値に定値
制御するようにしているから、帯状板体の搬送速
度や塗油材の希望膜厚を変更することによつて塗
油材の噴霧量を変更する場合には、塗油材の噴霧
量の変更に応じて塗油パターンの外径が変化する
という問題を有していた。

即ち、塗油材の噴霧量が増加すると、前記の如
く遠心力が付与される微粒化された塗油材粒子が
増加して塗油パターン径が大きくなり、逆に塗油
材の噴霧量が減少すると、塗油パターン径が小さ
くなり、したがつて帯状板体に対する単位面積当
たりの塗油量に差が生じ、塗油材の噴霧量の変化
に対する帯状板体表面での塗油材膜厚の変化が正
比例せず、膜厚の制御を精度良く行うことができ
ないという欠点を有していた。

特に、幅広の帯状板体に対して複数台の静電塗
油機をその幅方向に偏倚させて並置して静電塗油
を行う場合には、各静電塗油機によつて形成され
る塗油パターンが帯状板体の搬送方向に対して互
いに適正に重なり合うように静電塗油機を所定位
置に設置して均一な塗油を行うようにしている
が、前記の如く塗油パターン径が変化すると塗厚
部と塗薄部が生じたり、あるいは塗油パターンの
重なり合いが解けて非塗油部が生じて均一な塗油
を行うことができないと云う重大な欠点を有して
いた。

そこで本発明は、上記諸問題を解決するため
に、塗油材の噴霧量に応じてシエーピングエア圧
を調整することにより、塗油材噴霧量の変化に拘
らず常に一定の塗油パターンを形成し得るように
して、帯状板体に対して所定の膜厚で且つ均一な
塗油膜を形成することができる静電塗油装置を提
供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、シエー
ピングエアにより塗油パターンを形成して帯状板
体に塗油材を静電塗油する静電塗油装置におい
て、帯状板体搬送速度に応じて塗油材の供給量を
決定する塗油材供給量決定手段と、所望の塗油パ
ターンに対して予め設定された塗油材供給量とシ
エーピングエア圧との関係に基づいて前記塗油材
供給量決定手段で決定された塗油材供給量に応じ
たシエーピングエア圧を決定するシエーピングエ
ア圧決定手段とを具備すると共に、当該シエーピ
ングエア圧決定手段の出力信号に基づいてシエー
ピングエア圧を調整することにより塗油パターン
の外径を一定に維持する制御手段を具備している
ことを特徴としている。

以下、本発明を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第１図は、本発明による静電塗油装置の一実施
例を示す概略構成図である。

図中、１は帯状板体であつて、適宜な搬送手段
（図示せず）によつて一定方向に搬送される。そ
して、この帯状板体１の少なくとも一面側に対向
して静電塗油機２が配設されている。

この静電塗油機２は、エアモータ等の回転駆動
源を内装した本体３と、その回転駆動源に連結さ
れて高速回転駆動され且つ直流高電圧が印加され
るカツプ状体４とから構成されている。

前記本体３には、塗油材供給タンク５からモー
タ６によつて駆動される塗油材圧送ポンプ７を介
して所望量の塗油材が定量供給され、これが本体
３から回転するカツプ状体４の内面側に供給され
て該カツプ状体４の前端縁から噴霧される。ま
た、該本体３にはコンプレツサ等の圧縮気源８か
ら例えばパルスモータにより弁開度を調整する圧
力調整弁９を介してシエーピングエアが供給さ
れ、これが本体３の前端面からカツプ状体４の周
囲を覆うように噴出されて、一種のエアカーテン
を形成している。

したがつて、カツプ状体４の前端縁から微粒化
されて噴霧された塗油材粒子は、シエーピングエ
アによつて外方への飛散を規制されて所定の塗油
パターンを形成し、該塗油材粒子と反対極に帯電
せられて所要速度で搬送される帯状板体１の表面
に対して静電吸引力によつて塗着され、その表面
に所定膜厚の塗油被膜が形成される。

ここで、前記塗油材圧送ポンプ７を駆動するモ
ータ６及び圧力調整弁９は、夫々制御装置１０か
らの制御信号CM及びCPによつて制御される。

この制御装置１０は、例えば第２図に示すよう
に、少なくともインターフエイス回路１１、演算
処理装置１２及び記憶装置１３を有するマイクロ
コンピユータで構成されている。

インターフエイス回路１１には、その入力側に
帯状板体１の搬送速度を検出する速度検出器とし
てのタコジエネレータ１４と、シエーピングエア
供給管路に介挿された圧力検出器１５とが、夫々
Ａ／Ｄ変換器１６及び１７を介して接続されてい
る。また、その出力側には、モータ６がＤ／Ａ変
換器１８を介して接続されると共に、圧力調整弁
９が直接接続されている。

演算処理装置１２は、タコジエネレータ１４及
び圧力検出器１５の検出データを読み込んで所定
の演算処理を実行し、モータ６を駆動する制御信
号CM及び圧力調整弁９の開度を調整する制御信
号CPを出力する。

記憶装置１３は、演算処理装置１２の演算処理
を実行するためのプログラムを記憶していると共
に、帯状板体１の搬送速度に対する塗油材供給量
を算出する搬送速度−塗油材供給量変換テーブル
及び塗油材供給量に対するシエーピングエア圧を
算出する塗油材供給量−シエーピングエア圧変換
テーブルを記憶している。

ここで、前記搬送速度−塗油材供給量変換テー
ブルは、帯状板体１上に形成する塗油被膜の厚み
を均一にするためのもので、搬送速度が高速のと
きには塗油材供給量を増加させ、低速のときには
塗油材供給量を減少させるように、各速度に応じ
た塗油材供給量を算出し得るように実験的に求め
たデータが記憶されている。

また、前記塗油材供給量−シエーピングエア圧
変換テーブルにも、同様に実験的に求めたデータ
が記憶され、塗油パターンの径を一定に維持する
ように塗油材供給量に応じたシエーピングエア圧
を選定し得るように成されている。

なお第３図は、塗油材供給量Ｏをパラメータと
したときの塗油パターン外径に対するシエーピン
グエア圧を表す実験結果の一例を示したものであ
る。

而して、制御装置１０は、具体的には第４図に
示す如く、塗油材供給量制御部２０と、シエーピ
ングエア圧制御部２１とから構成されている。

この塗油材供給量制御部２０は、タコジエネレ
ータ１４の検出信号Ｖが供給され、これに応じた
塗油材供給量を算出する塗油量算出手段（塗油材
供給量決定手段）２２と、算出された塗油材供給
量に基づいて前記モータ６を制御する塗油量制御
手段２３とから構成され、帯状板体１に所定膜厚
の塗油被膜を形成するように塗油材供給量を制御
する。

シエーピングエア圧制御部２１は、塗油量算出
手段２２で算出した塗油材供給量が変動した時、
その時の塗油材供給量に基づいてシエーピングエ
ア圧を算出するシエーピングエア圧算出手段（シ
エーピングエア圧決定手段）２４と、算出された
シエーピングエア圧と圧力検出器１５の検出信号
Xiとに基づいて前記圧力調整弁９を制御するシ
エーピングエア圧制御手段２５とから構成され、
塗油材供給量が変動した時に、塗油パターンの外
径を常に一定値に維持するように制御する。

次に、前記演算処理装置１２の処理手順を第５
図に示すフローチヤートに従つて説明する。

この第５図は、塗油材供給量を制御するための
処理手順を示し、帯状板体１の搬送を開始する
と、ステツプでタコジエネレータ１４からの速
度検出データＶを読み込み、次いでステツプに
移行して、搬送速度−塗油材供給量変換テーブル
を参照して速度検出データＶに応じた最適の塗油
材供給量を得るモータ制御電圧情報を選定し、こ
れを記憶装置１３の所定記憶領域に一時記憶す
る。次いで、ステツプに移行して、記憶装置１
３に記憶したモータ制御電圧情報をインターフエ
イス回路１１及びＤ／Ａ変換器１８を介してモー
タ６に制御信号CMとして出力し、モータ６を所
定回転数で駆動して塗油材圧送ポンプ７による塗
油材供給量を最適値に制御する。その後、ステツ
プに移行して、制御信号CMの値が前回の制御
信号CM0と等しいか否かを判定する。

そして、両者が等しいときには、ステツプに
移行して、帯状板体１の搬送が停止しているか否
かを判定する。この場合の判定は、ステツプで
読み込んだタコジエネレータ１４の速度検出デー
タＶが零であるか否かを判定することによつて行
う。ここで、帯状板体１の搬送が継続されている
ときには、ステツプに戻り、帯状板体１の搬送
が停止されたときには処理を終了する。

また、ステツプにおいて、CM≠CM0と判定
されたときには、ステツプに移行して制御信号
CMをCM0として記憶し、次いでステツプに移
行する。このステツプでは、ステツプで記憶
した塗油材供給量を読み出し、且つ塗油材供給量
−シエーピングエア圧変換テーブルを参照して塗
油材供給量に応じた最適のシエーピングエア圧ri
を算出し、これを記憶装置１３の所定記憶領域に
一時記憶する。次いで、ステツプに移行して、
ステツプで記憶したシエーピングエア圧riを読
み出し、ステツプに移行してこのシエーピング
エア圧riと検出信号Xiとを比較し等しいか否かを
判定する。

ここで、ri＝Xiのときには、ステツプに戻
り、ri≠Xiのときにはステツプに移行する。

このステツプでは、シエーピングエア圧ri及
び検出信号Xiに基づき比例制御操作量Yi（＝Kp
（ri−Xi））を算出し、これを記憶装置１３の所定
記憶領域に記憶する。

次いで、ステツプに移行して、前記操作量
Yiに応じた制御信号CPをインターフエイス回路
１１を介して圧力調整弁９に出力してからステツ
プに戻る。

ここで、ステツプ及びの処理は第４図の塗
油量算出手段２２の具体例を、またステツプの
処理は塗油量制御手段２３の具体例を、またステ
ツプ乃至の処理はシエーピングエア圧算出手
段２４の具体例を、更にステツプ乃至の処理
はシエーピングエア圧制御手段２５の具体例を、
ステツプは比較手段の具体例を、夫々示す。

次に、動作について説明する。

まず、帯状板体１が搬送されていない状態にお
いては、第５図に示す処理は実行されず、このた
め塗油材圧送ポンプ７は停止状態にあり、静電塗
油機２への塗油材の供給が停止されていると共
に、圧力調整弁９が閉じられて静電塗油機２への
シエーピングエアの供給も停止されている。

この状態から、帯状板体１の搬送を開始する
と、これがタコジエネレータ１４により検出され
て第５図に示す処理が実行される。

即ち、まずタコジエネレータ１４の検出信号Ｖ
が読み込まれ、これに基づいて塗油量算出手段２
２で帯状板体１の搬送速度に応じた塗油材供給量
が搬送速度−塗油量変換テーブルを参照して算出
され、これが記憶装置１３の所定記憶領域に一時
記憶される。

次いで、塗油量制御手段２３から算出された塗
油材供給量に応じた電圧の制御信号CMをモータ
６に出力し、これを所定回転速度で回転させるこ
とにより、塗油材圧送ポンプ７を回転させて帯状
板体１の搬送速度に応じた適量の塗油材を静電塗
油機２に供給して帯状板体１に噴霧する。

そして、この時に塗油材供給量が変動するので
シエーピングエア圧算出手段２４で、その時の塗
油材供給量に応じたシエーピングエア圧を、塗油
材供給量−シエーピングエア圧変換テーブルを参
照して算出する。

次いで、この算出されたシエーピングエア圧に
基づきシエーピングエア圧制御手段２５が作動さ
れて、塗油パターンの外径を一定に維持するよう
に制御信号CPが圧力調整弁９に送出される。

そして、帯状板体１の搬送速度が一定値に達す
ると、塗油材供給量が一定値となるため、シエー
ピングエア圧制御部２１は作動されず、圧力調整
弁９の開度が一定値に維持されるから、塗油パタ
ーンの外径も一定に維持される。

なお、上述の実施例においては、帯状板体１上
に形成する塗油被膜の厚みを変更するには、マイ
クロコンピユータ（制御装置）１０のインターフ
エイス回路１１に、鎖線図示の如く塗油被膜厚み
設定器２６を接続すると共に、該設定器２６の設
定値に応じた搬送速度−塗油材供給量変換テーブ
ルを所要数記憶装置１３に記憶させておき、また
第５図におけるステツプの前段で設定器２６の
設定値を読み込み、これに応じた変換テーブルを
選定するステツプを設けるようにすれば良い。

また、塗油材供給量とシエーピングエア圧とを
独立して制御する場合には、塗油材供給量からシ
エーピングエア圧を算出する場合に代えて、タコ
ジエネレータ１４の検出信号からシエーピングエ
ア圧を算出するようにしても良い。

また、上述の実施例においては、マイクロコン
ピユータを使用して塗油パターンの外径を一定に
維持することとしているが、本発明はこれに限ら
ず、例えば第６図に示すようにタコジエネレータ
１４の検出信号Ｖを手動設定可能なレシオバイア
ス設定器３１に供給して所定比率の塗油材供給制
御信号CMに変換し、これをモータ６に供給し
て、塗油材供給量を制御すると共に、タコジエネ
レータ１４の検出信号を他の手動設定可能なレシ
オバイアス設定器３２に供給して所定比率のシエ
ーピングエア圧制御信号CPに変換し、これを一
方の入力側に圧力検出器１５の検出信号Xiが供
給されたサーボ増幅器３３の他方の入力側に供給
し、このサーボ増幅供給３２の出力側をサーボモ
ータにより開度が調整される圧力調整弁９に供給
し、この圧力調整弁９をサーボ制御することによ
つてシエーピングエア圧を制御して塗油パターン
を一定に制御するようにしても良く、要するに塗
油材供給量に応じてシエーピングエア圧を制御し
て塗油パターンの外径を常に一定に維持するよう
に構成されていれば良い。

また、帯状板体１の搬送速度の検出は、タコジ
エネレータに限らず、他の速度検出器あるいは帯
状板体１を搬送する搬送手段からの駆動信号を使
用するようにしても良い。

以上述べたように、本発明によれば、塗油材の
供給量の変動に応じてシエーピングエア圧を変更
することにより、常に一定の塗油パターンを形成
するようにしているので、帯状板体に所定の厚さ
の塗油被膜を均一に形成することができ、而も幅
広の帯状板体に複数台の静電塗油機で塗油被膜を
形成する場合であつても、各塗油パターンに変化
を生じないから塗布ムラなく均一な塗油被膜を形
成することができると云う効果を有する。

特に、帯状板体の搬送速度が除々に増大して所
定の搬送速度に達する迄の塗油開始時に生ずる塗
布ムラを完全に防止することができると云う優れ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、
第２図は制御装置の一例を示すブロツク図、第３
図は塗油材供給量をパラメータとした塗油パター
ンとシエーピングエア圧との関係を示すグラフ、
第４図は制御装置としてのマイクロコンピユータ
の具体的構成を示すブロツク図、第５図はその処
理手順を示すフローチヤート、第６図は本発明の
他の実施例を示すブロツク図である。 符号の説明、１……帯状板体、２……静電塗油
機、４……カツプ状体、６……モータ、７……塗
油材圧送ポンプ、８……圧縮空気源、９……圧力
調整弁、１０……マイクロコンピユータ（制御装
置）、１１……インターフエイス回路、１２……
演算処理回路、１３……記憶回路、１４……タコ
ジエネレータ、１５……圧力検出器、２０……塗
油量制御部、２１……シエーピングエア圧制御
部、２２……塗油量算出手段、２３……塗油量制
御手段、２４……シエーピングエア圧算出手段、
２５……シエーピングエア圧制御手段、３１，３
２……レシオバイアス設定器、３３……サーボ増
幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シエーピングエアにより塗油パターンを形成
   して帯状板体に塗油材を静電塗油する静電塗油装
   置において、帯状板体搬送速度に応じて塗油材の
   供給量を決定する塗油材供給量決定手段と、所望
   の塗油パターンに対して予め設定された塗油材供
   給量とシエーピングエア圧との関係に基づいて前
   記塗油材供給量決定手段で決定された塗油材供給
   量に応じたシエーピングエア圧を決定するシエー
   ピングエア圧決定手段とを具備すると共に、当該
   シエーピングエア圧決定手段の出力信号に基づい
   てシエーピングエア圧を調整することにより塗油
   パターンの外径を一定に維持する制御手段を具備
   していることを特徴とする静電塗油装置。 ２ 前記塗油材供給量決定手段に、帯状板体の搬
   送速度を検出する速度検出器が接続され、予め設
   定された搬送速度−塗油量変換テーブルに基づい
   て搬送速度に応じた塗油材供給量を算出するよう
   に成されている前記特許請求の範囲第１項記載の
   静電塗油装置。 ３ 前記制御手段が、現在供給されているシエー
   ピングエアの圧力を検出する圧力検出部と、該圧
   力検出部により検出された検出圧力と前記シエー
   ピングエア圧決定手段により決定されたシエーピ
   ングエア圧とを比較する比較手段と、該比較手段
   の検出信号により開閉制御される圧力調整弁とを
   備えている前記特許請求の範囲第１項記載の静電
   塗油装置。