JPH07103654A - 塗装品乾燥炉の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】塗装された自動車ボディ等の塗装品20を炉中に
搬送しながら乾燥処理を行なうところの乾燥炉１の運転
方法において、運転時輻射加熱パネル４の区域を通過す
る塗装品20が存在しない場合において、その後乾燥炉１
に搬入される塗装品20の到来をリミットスイッチ10等に
より検知し、そして、その検知に基づいて、塗装品20が
輻射加熱パネルの区域に進入する前に、輻射加熱用のフ
ァン５および／またはバーナー６の運転レベルを連続乾
燥時における運転レベルまたはそれ以上のレベルにまで
高めるという運転制御を行なう。 【効果】空炉時の運転から乾燥処理時の運転への移行を
最も適する時期に行なうことができ、焼き甘等の乾燥不
良が防止され、そして運転費の節減および省エネルギー
が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装品乾燥炉、特に塗
装された自動車ボディ等の表面塗膜の乾燥処理のために
使用されるところのオーブン、の運転を制御する方法に
関する。とりわけ、本発明は、かかる乾燥炉において、
所謂空炉時の運転から乾燥処理時の運転に移行するとき
の制御方法の改良に関する。並びに、本発明は、かかる
制御方法を遂行するための新規な手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車工場においては、電着塗装又は静
電塗装された自動車ボディ等は、その後乾燥炉の中を通
過させ、その輻射加熱域とこれに続く対流加熱域とで夫
々加熱処理をなすことにより、その表面塗膜の乾燥処理
が行なわれている。

【０００３】而して、適切な塗膜乾燥を達成するため
に、乾燥炉の輻射加熱域（輻射加熱パネルが備えられた
区域）については、従来、温度センサを炉内に設け、検
出された温度信号に従い熱風循環路内のファンおよびバ
ーナーの運転レベルを制御することにより、炉内の輻射
加熱パネルへの熱風供給量を調節し、輻射加熱域内の温
度を常に適度の温度に保つようにするという運転制御が
一般になされている。具体的には、乾燥炉の稼動初期な
どの調整運転時にあっては、ファンの回転数を低く設定
する等して、輻射加熱域の運転レベルを低いレベルに維
持しておく一方、乾燥処理を連続的に行なう時、即ち乾
燥処理されるべき多数の塗装品が一連に続いて乾燥炉ま
で搬送されて炉内を通過する時（連続乾燥時）にあって
は、ファンの回転数を高い数値に上昇させまたはこれと
併せてバーナーの燃焼具合を強烈なものに変えることに
より、輻射加熱域の運転レベルが同域での加熱乾燥に必
要な程度の高いレベルに保たれるように、乾燥炉の運転
を制御することにより、適度でかつ経済的な塗膜乾燥を
図っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の乾燥処
理においては、炉の調整運転後の平常の乾燥処理を行な
う間において、必ずしも、処理されるべき塗装品が常
に、一連に続いて乾燥炉に順次搬送されてくるとは限ら
ない。処理されるべき塗装品が不特定なある数の集団ご
とに、普通同種類の製品についての集団ごとに乾燥炉へ
搬送されてくる場合があり、そして、この場合には、あ
る集団の塗装品の乾燥処理が終了した後、次の集団の塗
装品が乾燥炉に搬送されてくるまでの間、乾燥炉内の輻
射加熱パネルの区域を通過する塗装品が全く存在しない
状態、言わば空炉の状態が起きることがある。また、塗
装品が単独でまたは少数まとまって（例えば２、３個程
度）搬送されてくる場合もあり、この場合においても空
炉の状態が起きうる。なお、この空炉の状態は、生産調
整により塗装品の数を減少したときあるいは塗装品の製
品仕様を新たなものに変更したとき等においてよく発生
する。

【０００５】従って、かかる空炉の状態が起きているに
もかかわらず、乾燥炉の運転レベルを連続乾燥時におけ
るレベルのまま常に維持することは、経済性の面から好
ましい方法とはいえない。そこで、従来、かかる空炉の
状態のときには、乾燥炉の運転レベルを低いレベルに、
例えば調整運転時のレベルにまで降下させ、そしてその
後、処理されるべき塗装品の集団が搬送されて来た段階
で、乾燥炉の、特に輻射加熱域における、運転レベルを
再び連続乾燥時における高いレベルにまで上昇させると
いう運転方法が採用されている。

【０００６】しかしながら、空炉状態における運転レベ
ルから連続乾燥時における運転レベルに移行する時期を
うまく調整することは、必ずしも容易なことではない。
移行の時期が適時よりも遅れると、乾燥炉の輻射加熱域
における運転レベルが乾燥処理時における所定レベルに
まで達しないうちに、処理されるべき塗装品が乾燥炉内
に搬送され輻射加熱域に進入してしまい、この結果、塗
装品に対する乾燥処理が加熱不十分なものとなり、とり
わけ、順次搬送される塗装品集団の列のうちの先頭部の
２、３の塗装品については、焼き甘と呼ばれる乾燥不良
が発生する場合がある。反対に、移行の時期が適時より
も早過ぎると、処理されるべき塗装品が乾燥炉の輻射加
熱域に到来するまでの間、塗装品が輻射加熱域を通過し
てしないのに、乾燥炉の運転が乾燥処理時におけるレベ
ルにて行なわれることとなり、無駄な運転費の節減およ
び省エネルギーの観点からいって、改良の必要がある。

【０００７】本発明は、かかる事情に基づいてなされた
もので、その目的は、所謂空炉時の運転から乾燥処理時
の運転への移行を最も適する時期に行なうことができる
塗装品乾燥炉の運転制御方法を提供することにある。本
発明の他の目的は、塗装品のための乾燥炉の運転に関し
て、常に適切でかつ経済的な運転レベルを維持すること
ができる乾燥炉の運転制御方法を提供することにある。
別の側面として、本発明の目的は、電着塗装された自動
車ボディ等の乾燥処理において、適度でかつ経済的な塗
膜乾燥を達成することができ、従って焼き甘等の乾燥不
良の防止、運転費の節減および省エネルギーを図ること
ができるところの塗装品乾燥炉の運転制御方法を提供す
ることにある。さらに、本発明は、所謂空炉状態の後
に、塗装品が単独で搬送されてくる場合かまたは複数の
塗装品が連続して、即ち塗装品の集団が一列に順次、搬
送されてくる場合かによって、乾燥炉の運転レベルを高
低２レベルに設定することができる塗装品乾燥炉の運転
制御方法を提供することを目的とするものである。最後
に、本発明は、かかる種々の目的をそれぞれ十分に達成
することができる塗装品乾燥炉の運転制御装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】明確には、本発明による
塗装品乾燥炉の運転制御方法は、乾燥炉内の輻射加熱パ
ネルとバーナーおよびファンとの間で熱風を循環させる
とともに、塗装品を該炉の中に搬送することにより、そ
の塗装面を加熱乾燥するところの乾燥炉の運転方法にお
いて、乾燥炉の運転時であって輻射加熱パネルの区域を
通過する塗装品が存在しない場合において、その後乾燥
炉に搬入される塗装品の到来を検知し、そしてその検知
に基づいて、塗装品が輻射加熱パネルの区域に進入する
前に、乾燥炉のバーナーおよび／またはファンの運転レ
ベルを連続乾燥時における運転レベルまたはそれ以上の
レベルにまで高めることを特徴とするものである。

【０００９】そして、かかる方法に使用される本発明に
よる乾燥炉の運転制御装置は、熱風を炉内の輻射加熱パ
ネルに連続供給するところのバーナーおよびファンの運
転を制御する乾燥炉の運転制御装置において、乾燥炉に
搬入される塗装品の到来を検知し、輻射加熱パネルの区
域を通過する塗装品が存在するかまたは存在しないかを
判別し、その信号を出力する到来検知手段と、該検知手
段と接続され、そして、輻射加熱パネルの区域を通過す
る塗装品が存在しないことを示す前記の出力信号を受け
たとき、バーナーおよび／またはファンの運転レベルを
下げておき、その後次の塗装品の到来を示す前記の出力
信号を受けたとき、該次の塗装品が乾燥炉の輻射加熱パ
ネルの区域に進入する前に、バーナーおよび／またはフ
ァンの運転レベルを連続乾燥時における運転レベルまた
はそれ以上のレベルにまで高める運転レベル変更手段と
を備えて成ることを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明による、より改良された運転
制御方法は、上記の制御方法において、その後乾燥炉に
搬入される塗装品の到来を検知するとき、塗装品が単独
で搬送される場合かまたは複数の塗装品が連続して搬送
される場合かを識別し、そして、その識別に基づいて、
乾燥炉のバーナーおよび／またはファンの運転レベルの
上昇の度合いを変更することを特徴とするものである。

【００１１】そして、かかる改良法に使用される本発明
による乾燥炉の運転制御装置は、上記の制御装置におい
て、到来検知手段は、塗装品が単独で搬送される場合か
または複数の塗装品が連続して搬送される場合かを識別
することができそしてその信号を出力する手段であり、
また、運転レベル変更手段は、該到来検知手段からの出
力信号に基づいて、乾燥炉のバーナーおよび／またはフ
ァンの運転レベルの上昇の度合いを変更することができ
る手段であることを特徴とするものである。

【００１２】本発明における到来検知手段としては、乾
燥炉に搬入される塗装品の到来を検知し、輻射加熱パネ
ルの区域を通過する塗装品が存在するかまたは存在しな
いかを判別し、その信号を出力する機能を有するもので
あれば、種類を問わず適用することができ、例えば、乾
燥炉の搬入口またはその近くに備えられたリミットスイ
ッチや、物体の通過を感知可能な光学的センサ等が挙げ
られる。

【００１３】好ましくは、到来検知手段は、付加的な機
能として、塗装品が単独で搬送される場合かまたは複数
の塗装品が連続して（塗装品集団の列が順次）搬送され
る場合かを識別することができそしてその信号を出力す
る機能を有するものである。例えば、乾燥炉の搬入口付
近において、複数個のリミットスイッチ等よりなる検知
手段を搬送される塗装品の支持手段（台車、吊持ハンガ
ー等）とその次の支持手段との間隔ごとに備えることに
より、かかる識別機能の具備が可能となる。

【００１４】本発明における運転レベル変更手段は、到
来検知手段から、輻射加熱パネルの区域を通過する塗装
品が存在しないことを示す出力信号を受けたとき、バー
ナーおよび／またはファンの運転レベルを下げておき、
そして、その後、同検知手段から、次の塗装品の到来を
示す出力信号を受けたとき、次の塗装品が乾燥炉の輻射
加熱パネルの区域に進入する前に、バーナーおよび／ま
たはファンの運転レベルを連続乾燥時における運転レベ
ル以上のレベルにまで高める機能を有するものであれ
ば、十分である。かように、輻射加熱パネルの区域を通
過する塗装品が存在する場合かまたは存在しない場合
（所謂、空炉時）かを自動的に区別判断できるようにす
ることにより、作業者が乾燥処理時であるかまたは空炉
時であるかを判断する必要がなくなり、乾燥炉の運転に
関して各場合に応じたより適切な自動制御が可能とな
る。

【００１５】かかる運転レベル変更手段としては、乾燥
炉における輻射加熱用のファンの回転やバーナーの燃焼
を制御するところの従来のインバータ制御装置または弁
開度コントロールモータ等において、上記の機能を付加
したものを適用することができ、あるいは、上記の機能
を単独で有する別個の制御装置を設けてもよい。

【００１６】好ましくは、運転レベル変更手段は付加的
な機能として、上記の識別機能を有する到来検知手段か
らの出力信号に基づいて、乾燥炉のバーナーおよび／ま
たはファンの運転レベルの上昇の度合いを、普通高低２
レベルに、変更する機能を有するものである。

【００１７】

【作用】本発明においては、一つまたはある集団の塗装
品の乾燥処理が終了し、輻射加熱用ファン等の運転レベ
ルを低いレベルに下げた後において、次の集団または単
独の塗装品が搬送されて乾燥炉に到来したとき、その塗
装品が炉の輻射加熱パネルの区域に進入するまでの間
に、乾燥炉の輻射加熱域における運転レベルを少なくと
も連続乾燥時における運転レベルにまで高めておくこと
ができる。従って、たとえ空炉の状態が頻繁に起きたと
しても、乾燥処理された塗装品について、焼き甘等の欠
陥が発生しない。

【００１８】また本発明においては、空炉時の運転から
乾燥処理時の運転に移行するとき、乾燥炉の輻射加熱域
における運転レベルの上昇過程が終了する時点が、炉に
到来した塗装品が輻射加熱パネルの区域に進入する時の
直前となるように設定することにより、乾燥炉の無駄な
運転が無くなり、最も効率的でかつ経済的な乾燥処理を
行なうことができる。かかる終了時の設定は、輻射加熱
用のファンおよびバーナーの運転能力、塗装品の搬送速
度、並びに乾燥炉の構造および大きさ等を考慮して、適
宜かつ容易になし得る。

【００１９】さらに、本発明においては、空炉の状態の
後乾燥炉に到来する塗装品が単独であるかまたはある数
の集団であるかを識別し、これにより炉の輻射加熱域に
おける運転レベルを高低２レベルに上昇させ得るように
することにより、処理されるべき塗装品の数に対応した
より適切な乾燥処理をなし得、より効果的な運転が達成
される。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を、その実施例を図面により説
明することにより、より明確なものとする。図１は、自
動車工場における、電着塗装された自動車ボディ等の乾
燥処理を行なうための塗装品乾燥炉１を示す。この乾燥
炉１は、輻射加熱域２とこれに続く対流加熱域３とより
構成され、輻射加熱域２においては、輻射加熱パネル４
を炉内の左右の側壁などに配設するとともに、ファン５
およびバーナー６を炉外に設置し、そして、これらを接
続して一つの循環路７を形成して成り、バーナー６の燃
焼により生じた熱風をファン５の回転により循環路７中
に循環させて加熱パネル４に連続的に供給することによ
り、塗装の後搬送台車１４によって炉内の通路１５を通
過する自動車ボディ２０に対して輻射加熱をなし、その
表面塗膜の初期の乾燥処理を行ない得るようになってい
る。図中、矢印ｆはパネル４内の熱風の流れを示す。ま
た一方、対流加熱域３においては、輻射加熱された塗装
品に対してその後対流加熱により完全な塗膜乾燥をなし
得る構造となっている。

【００２１】そして、輻射加熱域２における上記の運転
の制御装置としては、ファン５にはインバータ制御器
８、バーナー６には弁開度コントロールモータ９が配備
されるとともに、炉の輻射加熱域２には温度センサ１
２、およびこれと接続する温度制御器１３が設けられて
おり、センサ１２で検出した温度信号（図中、ｐで示さ
れる。）に基づいてファン５の回転数およびバーナー６
の燃焼（主としてファン５の回転数）を制御することが
できる構成となっている。炉１の稼動初期の調整運転の
後の平常の運転時においては、ファン５の回転数制御等
により、乾燥炉１の輻射加熱域２における温度が常に、
自動車ボディの塗膜乾燥に適する温度、例えば約２００
±１０℃に保たれるようになっている。従って、処理さ
れるべき塗装品２０が一連に続いて乾燥炉に順次搬送さ
れてくる場合には、かかる構成によって十分に対処する
ことができる。

【００２２】本実施例においては、図１に示すように、
到来検知手段としてのリミットスイッチ１０および１１
を乾燥炉１の搬入口１６の手前に、搬送時における台車
１４相互の間隔よりも長い間隔を設けてそれぞれ備え、
炉１に搬入される塗装品２０の到来を検知し、かつ、輻
射加熱パネル４の区域を通過する塗装品２０が存在する
かまたは存在しないかを判別し、さらに、塗装品２０が
単独で搬送される場合かまたは２以上の塗装品２０、２
１・・が連続して搬送される場合かを識別し、そして、
それらの検知信号ｑをファン用インバータ制御器８に出
力するようになっている。

【００２３】また、インバータ制御器８は、上述の連続
乾燥時における機能に加えて、運転レベル変更手段とし
て、リミットスイッチ１０および１１から、輻射加熱パ
ネル４の区域を通過する塗装品が存在しないことを示す
信号ｑを受けたとき、ファン５の回転数を下げ、その運
転レベルを降下させておき、そしてその後、同じくリミ
ットスイッチ１０および１１から、次の塗装品２０の到
来を示す信号ｑを受けたとき、ファン５の回転数を上昇
させ、その運転レベルを連続乾燥時における運転レベル
またはそれ以上のレベルにまで高めることができる機能
をも有するものとなっている。このレベル上昇機能は、
ファン５の運転能力および塗装品２０の搬送速度などを
考慮して、処理されるべき塗装品２０が乾燥炉１の搬入
域１７を経て輻射加熱パネル４の区域に進入する前に、
好ましくは進入時の直前に、ファン５の運転レベルが上
記のレベルに到達するように設定される。その上、イン
バータ制御器８は、リミットスイッチ１０および１１か
らの検知信号ｑに基づいて、ファン５の運転レベルの上
昇の度合いを、処理される塗装品の数に対応して高低２
レベルに変更する機能をも有する。

【００２４】従って、本実施例では、以上の構成を有す
ることより、多数の塗装品２０が連続して乾燥炉１に搬
送されて来ず、塗装品が単独でまたはある数の集団ごと
に乾燥炉１に搬送されている場合であっても、十分に対
処することができる。すなわち、本実施例の装置は、一
つまたはある集団の塗装品の乾燥処理が終了した後、リ
ミットスイッチ１０により輻射加熱パネル４の区域を通
過する塗装品が存在しないことを検知し、その信号ｑを
インバータ制御器８に送り、輻射加熱用ファン５の回転
数を減少し、その運転レベルは低いレベルに保たれる。
そして、かかる空炉の状態において、次に処理されるべ
き塗装品２０が搬送されて乾燥炉１に到来したとき、本
実施例の装置は、リミットスイッチ１０によりその到来
を検知し、その信号ｑをインバータ制御器８に送り、そ
してファン５の回転数を上昇させ、その塗装品２０が炉
１の搬入域１７を経て輻射加熱パネル４の区域に進入す
るまでの間に、輻射加熱域２における運転レベルを少な
くとも連続乾燥時における運転レベルにまで高める。そ
の上、本実施例の装置は、ある数の塗装品集団が順次搬
送されてくる場合には、リミットスイッチ１０により塗
装品集団の列のうちの先頭の塗装品２０の到来を検知
し、かつ、リミットスイッチ１１により塗装品集団の列
のうちの２番目以降の塗装品２１の到来を検知し、これ
により塗装品の集団が順次搬送されてくる場合であると
判別し、そして、かかる検知信号ｑに基づいて、ファン
５の回転数の上昇プロセスを変更し、輻射加熱域２にお
ける運転レベルの上昇の度合いを変え得る。従って、空
炉の状態が頻繁に起きても、乾燥処理された塗装品につ
いて、焼き甘等の欠陥が発生しなかった。

【００２５】本実施例においては、検知信号ｑに基づい
てファン５の回転数を変化させるという制御法を採用し
ているが、ファン５の回転数変化と併せて、バーナー６
の燃焼具合をも変化させるという制御法を行なうことも
できる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による運転
制御方法によれば、 1)所謂空炉時の運転から乾燥処理時の運転への移行を最
も適する時期に行なうことができる、 2)塗装品のための乾燥炉の運転に関して、常に適切でか
つ経済的な運転レベルを維持することができる、 3)電着塗装された自動車ボディ等の乾燥処理において、
適度でかつ経済的な塗膜乾燥を達成することができる、 4)焼き甘等の乾燥不良の防止、並びに、運転費の節減お
よび省エネルギーを図ることができる 等の種々の効果が得られる。

【００２７】さらに、本発明による好ましい制御方法に
よれば、所謂空炉の状態の後に、塗装品が単独で搬送さ
れてくる場合かまたは複数の塗装品が連続して（塗装品
の集団が一列に順次）搬送されてくる場合かに応じて、
乾燥炉の運転レベルの上昇の具合を変更することがで
き、従って、より一層適切でかつ経済的な乾燥処理を達
成することができるという効果が得られる。

【００２８】また、本発明によれば、上記の優れた効果
を奏する運転制御方法の使用に適する塗装品乾燥炉の運
転制御装置も提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】塗装品乾燥炉の輻射加熱パネルの区域の運転に
関して、本発明の方法を実施するのに適する運転制御装
置を示す図である。

【符号の説明】

１ 塗装品乾燥炉 ２ 輻射加熱域 ３ 対流加熱域 ４ 輻射加熱パネル ５ ファン ６ バーナー ７ 循環路 ８ インバータ制御器 １０ リミットスイッチ １１ リミットスイッチ １３ 温度制御器 ２０ 塗装された自動車ボディ ２１ 塗装された自動車ボディ ｆ 熱風の流れ ｐ 温度信号 ｑ 到来検知信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾燥炉内の輻射加熱パネルとバーナーお
   よびファンとの間で熱風を循環させるとともに、塗装品
   を該炉の中に搬送することにより、その塗装面を加熱乾
   燥するところの乾燥炉の運転方法において、 乾燥炉の運転時であって輻射加熱パネルの区域を通過す
   る塗装品が存在しない場合において、その後乾燥炉に搬
   入される塗装品の到来を検知し、 そしてその検知に基づいて、塗装品が輻射加熱パネルの
   区域に進入する前に、乾燥炉のバーナーおよび／または
   ファンの運転レベルを連続乾燥時における運転レベルま
   たはそれ以上のレベルにまで高めることを特徴とする塗
   装品乾燥炉の運転制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の運転制御方法におい
   て、その後乾燥炉に搬入される塗装品の到来を検知する
   とき、塗装品が単独で搬送される場合かまたは複数の塗
   装品が連続して搬送される場合かを識別し、そして、そ
   の識別に基づいて、乾燥炉のバーナーおよび／またはフ
   ァンの運転レベルの上昇の度合いを変更することを特徴
   とする塗装品乾燥炉の運転制御方法。
3. 【請求項３】 熱風を炉内の輻射加熱パネルに連続供給
   するところのバーナーおよびファンの運転を制御する乾
   燥炉の運転制御装置において、 乾燥炉に搬入される塗装品の到来を検知し、輻射加熱パ
   ネルの区域を通過する塗装品が存在するかまたは存在し
   ないかを判別し、その信号を出力する到来検知手段と、 該検知手段と接続され、そして、輻射加熱パネルの区域
   を通過する塗装品が存在しないことを示す前記の出力信
   号を受けたとき、バーナーおよび／またはファンの運転
   レベルを下げておき、その後次の塗装品の到来を示す前
   記の出力信号を受けたとき、該次の塗装品が乾燥炉の輻
   射加熱パネルの区域に進入する前に、バーナーおよび／
   またはファンの運転レベルを連続乾燥時における運転レ
   ベルまたはそれ以上のレベルにまで高める運転レベル変
   更手段とを備えて成ることを特徴とする塗装品乾燥炉の
   運転制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の運転制御装置におい
   て、到来検知手段は、塗装品が単独で搬送される場合か
   または複数の塗装品が連続して搬送される場合かを識別
   することができそしてその信号を出力する手段であり、
   また、運転レベル変更手段は、該到来検知手段からの出
   力信号に基づいて、乾燥炉のバーナーおよび／またはフ
   ァンの運転レベルの上昇の度合いを変更することができ
   る手段であることを特徴とする塗装品乾燥炉の運転制御
   装置。