JPH0459078A - 塗装金属帯板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、搬送装置により連続的に搬送される金属帯
板に、塗装、乾燥Ｊ３よひ焼（−１け、ならびに冷却の
一連の工程を複数段繰り返して、塗装金属帯板を製造す
る方法に関し、特に２段目以降の乾燥および焼イ」け調
度を制御する塗装金属帯板の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 従来、塗装金属帯板を連続的にかつ複数段にわたって塗
装、乾燥および焼イ」け、ならびに冷却する製造ライン
としては、例えば自動車外板用塗装鋼板を製造するライ
ンかある。　この塗装金属帯板の製造ラインは、第１図
に示すように、第１コータ］１てクロメ−１〜処理と？
シを綱扱面に塗布した後、第１オーブン１３で乾燥およ
び焼イ・ｊす、続いて第１クーラ１５で冷却する工程を
経て、クロメート処理を施して、−段目の塗装処理が終
了する。　続（第２段目の塗装処理では、第２コータ２
１で有機塗料を塗布し、第２オーブン２３で乾燥および
焼イ」け、続いて第２クーラ２５で冷却する工程を実施
している。

この塗装処理の二段目にお１−する塗Ａ′Ｎの乾燥およ
び焼付は工程に、例えば熱風を吹きイ１ける帯板の連続
炉を用いる場合には、焼付は板温度を一定に制御するた
め、板厚の変化、走行速度の変化した移行時に、熱風温
度および吹きイ」け速度を関連させて操作することか行
われている。

この例としては、特開昭５７−１９４．２１．５号公報
に開示されている方法かある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、従来の塗装処理において前段の一連の工程から
次段の一連の工程へ帯板を連続搬送する間に周囲条件の
変化により帯板の板温度が変化し、このため、次段のオ
ーブンの入側の板温度か変動し、結果として焼付け時の
板温度、いうなれば次段のオーブンの出側の板温度か変
動するという問題点がある。

例えば、次段のオーブンの入側の板温度が標準より低く
なり、このため次段のオーブンの出側の板温度が低くな
る場合には、帯板の塗料の乾燥および焼イ」けが不十分
なものとなり、これが不良品を発生させる原因となる。

また逆に、次段のオーブンの入側の板温度が標準より高
く、このため次段のオーブンの出側の板温度が高くなる
場合には、帯板の塗料の乾燥および焼付けが過剰なもの
となり、塗装層の変質、ひいては鋼板の変質につながり
、これも不良品を発生する原因となる。

この発明の目的は、上記間順点を解消し、乾燥および焼
付けが安定して達成される塗装金属帯板の製造方法を提
供するにある。

〈課題を解決するための手段〉 この発明は、搬送装置により走行される金属帯板に、塗
装、乾燥および焼付け、ならびに冷却の一連の工程を複
数段繰り返して、塗装金属帯板を製造するにあたり、 各段の冷却工程後の金属帯板の温度と、」二記各段の冷
却工程から次段の乾燥および焼イ」け工程の間に存在す
る周囲雰囲気および搬送装置から上記金属帯板へ及ぼさ
れる熱影響因子とを用いて、次段の乾燥および焼付は工
程の入側の板温度を推定し、この推定値に基づいて上記
次段の乾燥および焼付は工程での熱風吹き伺は速度をそ
れぞれ決定することを特徴とする塗装金属帯板の製造方
法を提供する。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

この発明は、２段目以降のオーブンの入側の板温度の値
を正確に推定し、それに伴ってオーブンの熱風を制御す
れば、乾燥および焼付は時の板温度を一定に保つことが
できるという知見に基づきなされたものである。

２段目以降の乾燥および焼付は用のオーブンの入側の板
温度を推定するに当たり、 ｊ）前段のクーラ即ち冷却装置の冷却能力と金属帯板の
板厚およびその走行速度とにより、冷却装置の出側の板
温度を推定する、 １ｊ）前段の冷却装置から次段のオーブンの入側までの
大気による冷却を考慮する、 ｉ　ｉｉ）前段の冷却装置から次段のオーブンの入側ま
でに存在するロール即ち搬送装置による帯板の加熱また
は冷却を考慮する、 ことにより、帯板が次段のオーブンの入側に入る際の板
温度を推定し、このオーブンの入側の板温度の推定値を
用いて、オーブンの出側の温度が一定となるように、乾
燥および焼付は工程の熱風吹き付は速度が決定される。

さらに第１図に基づいて詳細に説明すると、第１クーラ
１５での冷却能力はほぼ一定であり、例えば第１クーラ
１５の出側の板温度は５０°Ｃ前後とする。　第１クー
ラ１５がら第２オーブン２３までのＷ巨禽１Ｆが、（列
え（ず］　ＯＯｍとすると、この間に帯板は自然に放冷
される。

この場合に、ラインスピードが２０ｍｐｍと遅ければ、
はぼ室温（約２０°Ｃ前後）まで下がるが、ラインスピ
ードが１．２０　ｍ　ｐ　ｍと高ければ、はぼ第１クー
ラ１５の圧側の板温度（５０℃前後）のまま第２オーブ
ン２３に入ることになる。　したがって、第２オーブン
２３の入側の板温度は通常２０〜５０°Ｃ１冬季には５
〜５０°Ｃのバラツキが生じる。　このため、第２オー
ブン２３０入側の板温度を正確に把握しないと、第２オ
ーブン２３内で帯板を過剰に慇めたり、帯板の昇温不足
の状態となる。

例えば第１クーラ１５の出側から第２オーブン２３の入
側までの距離を、例えば５００ｍ以上の充分な距離とす
ると、空冷の時間が長（とれ、この板温度のバラツキの
問題は解消するのであるが、このようにすると設備費が
かかるのと、これらの間の支持ロール（即ち搬送装置）
による疵入りの問題が発生する。　この場合、第２オー
ブンの入側の板温度を知る手段としての、非接触型温度
計に適切なものが見当たらない。　非接触型温度計は、
一般に被測定物の放射温度を測定するが、２０〜５０°
Ｃの低温領域では精度良く測定することは不可能である
。

そこで、以下に示す３式の連立解をラインコンピュータ
で逐次計算し、第２オーブンの大）イ１１の板温度の推
定値を求め、それに応じて第２オーブンでの熱風吹き付
は速度を決めるようにした。

０８１−θ８＋（○、ｏｌ−θ、）ｅｘｐ（ａｔ／Ｌ＋
＋Ｄ）　（１）ｅ、□＝θＭ”（ＯＥＱ２−θ、、）ｅ
ｘｐ（ａ１／Ｌｓ２Ｄ）　（２）ｅ　ｓ　＝　ｅ　Ｃ２
＋　（ｅ　ｃ、、　−Ｃ１ｅ□）ｅｘｐ（−ａ２ｔ）　
　　（３）但し、 ｅ　Ｃ１・ラインスピードＬ　ｃ＋における第２オーブ
ンの入側の板温度 Ｃ８２ラインスピードＬ８□における第２オーブンの入
側の板温度 ０８　、任意の時刻における第２オーブンの入側の板温
度 ０、、。１　　ラインスピードＬ　Ｃ１における第１タ
ーラの出側の板温度 ｅｇｏ２ニラインスピードＬ８□における第］ターラの
出側の板温度 Ｃ８・雰囲気温度 り、板厚 ａ、・空気の影響係数 ａ２：ロールの影響係数 ｔ　ラインスピードをり、、１からＬ　Ｃ２に変更後の
経過時間 とする。

次に、具体的な例として、２段の塗装焼き（＝１けライ
ンにおいて、帯板の走行速度が変化される場合を考察す
る。

帯板の走行速度が、第２図（ａ）に示すように、３０ｍ
ｐｍから１２０ｍｐｍに変化する場合であって、第１図
に示される次段の第２オーブン２３の入側の板温度の推
定を行わない場合について考察する。

まず前段の第１ターラの出１ｈ１１の板温度か、第２図
（ｂ）に示すように、２０℃から５０″Ｃに変化するた
め、第２オーブンの大側の実際の板温度と第２オーブン
の入側の板温度の設定値との間に、第２図（Ｃ）の斜線
部（Ａ）のような誤差が生じる。　この誤差が生じても
、第２オーブンの制御を熱風温度４００　’Ｃ１熱風吹
き（ｊけ速度］、　Ｏｍ　／　ｓで一定とするため、第
２オーブンの焼イゴは時の板温度は、第２オーブンの出
側の板温度から分かり、それは第２図（ｄ）の−点鎖線
ａのように、変更前は１５０℃で一定であった板温度が
徐々に上昇して結局１７０℃にまで変化する。　したが
って、焼灼は温度か過剰に高くなり、焼付は不良を生じ
させる。

次に同様に走行速度が変化する場合であって、第１クー
ラの冷却能力を考慮し、走行速度および板厚より、第１
ターラの出側の板温度を推定し、この推定値から第２オ
ーブンの入側の板温度を推定した場合について考察する
。

第１ターラの出側の板温度の推定値からの第２オーブン
の入側の推定温度は、第２図（ｃ）の点線すのように算
出されるが、この算出温度は、実際の温度（第２図（Ｃ
）、実線Ｃ）と比べて、同図中の斜線部（Ｂ）のような
誤差が生じる。　この算出値に従って、第２オーブンの
熱風温度一定のまま熱風吹きイ」シり速度を制御すると
、第２オーブンの出側の板温度（Ｊ、第２図（ｄ）の点
線すのように一旦１３５°Ｃまで下がってから回復する
ように変化する。　したがって理想的な焼付は温度と比
べて、焼イ・１け温度が低いため、帯板の塗料の焼付は
不足となり、焼付り不良か生じる。

そこで、本発明において、第１ターラの冷却能力と、走
行速度および板厚より、第１クーラの出側の板温度を推
定し、第１クーラおよび第２オーブンの間の大気放冷お
よびロールによる熱影響を考慮して第２オーブンの入側
の（Ｖ混用な推定する。　この推定値は、第２図（Ｃ）
の実線Ｃのように、実際の第２オーブンの板温度の変化
とほぼ一致した推定値となる。　この推定値に従って、
第２オーブンの熱風温度一定のまま、熱風吹きイ勺は速
度を制御すると、第２オーブンの出側の板温度は、はぼ
１５０℃で定となり、焼付は不良がほとんどなく、沖続
して操業か［■能となる。

以−に、本発明について詳細に説明したか、本発明は例
示した範囲に限定されるものではない。

例えば２段の連続的な製造ラインについて説明したか、
この発明は３段以上の連続的な製造ラインにも容易に適
用できるものであり、例えば、２段目以降の乾燥および
焼付は工程の熱風吹き伺り速度の制ｉ卸は、２段目の制
御条件、即ち」二連した連立方程式（１）〜（３）の各
係数を各段に適応させて用いれば、２段目と同様の熱制
御にて実施することかできる。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、２段
目以降の乾燥および類例は装置の大側の板温度を正確に
予測することができるため、乾燥および焼付り装置の出
側の板温度を定に制御することができる。　したがって
、走行速度や板厚か変化しても、処理条件の変化に］　
２ 対して逐次的確な制御を行い得、焼イ・ｊり仮ｒＭ’を
度の過不足をなくし、帯板に対し塗装の適正な焼付けか
効果的に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、−船釣な塗装金属帯板の製造工程を説明する
説明図である。 第２図（ａ）〜（ｄ、　）は、走行速度の変化に対して
、第１クーラの出側、第２オーブンの入側、および第２
オーブンの出側の板）温度を示すグラフ図である。 符号の説明 １１・・・第１コータ、 １３・・第１オーブン、 １５・・第１クーラ、 ２１・・・第２コータ、 ２３・・第２オーブン、 ２５・・・第２ターラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送装置により走行される金属帯板に、塗装、乾
   燥および焼付け、ならびに冷却の一連の工程を複数段繰
   り返して、塗装金属帯板を製造するにあたり、 各段の冷却工程後の金属帯板の温度と、前記各段の冷却
   工程から次段の乾燥および焼付け工程の間に存在する周
   囲雰囲気および搬送装置から前記金属帯板へ及ぼされる
   熱影響因子とを用いて、次段の乾燥および焼付け工程の
   入側の板温度を推定し、この推定値に基づいて前記次段
   の乾燥および焼付け工程での熱風吹き付け速度をそれぞ
   れ決定することを特徴とする塗装金属帯板の製造方法。