JPH0957166A - Film thickness control method for roll coater type coating equipment - Google Patents
Film thickness control method for roll coater type coating equipmentInfo
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- JPH0957166A JPH0957166A JP23926495A JP23926495A JPH0957166A JP H0957166 A JPH0957166 A JP H0957166A JP 23926495 A JP23926495 A JP 23926495A JP 23926495 A JP23926495 A JP 23926495A JP H0957166 A JPH0957166 A JP H0957166A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロールコータ型塗装装置により冷延鋼板等の
帯状材に連続的にコーティングを行う際、膜厚を高精度
に制御することができる膜厚制御方法を提供する。
【解決手段】 ロールコータ型塗装装置において、塗料
粘度μ、ピックアップロールとアプリケータロールの平
均周速度Um、アプリケータロール上の弾性材の厚さL
と弾性係数Eを組み合せた指標(μUmL/E)と、ピ
ックアップロールとアプリケータロール間の押し込み
量、及びアプリケータロールとバックアップロールの周
速度比より、帯状材の塗膜厚を導出するモデル式に基づ
いて、塗装される膜厚を制御する。(57) Abstract: [PROBLEMS] To provide a film thickness control method capable of controlling the film thickness with high accuracy when continuously coating a strip-shaped material such as a cold rolled steel sheet by a roll coater type coating device. Kind Code: A1 In a roll coater type coating apparatus, a paint viscosity μ, an average peripheral velocity U m of a pickup roll and an applicator roll, and a thickness L of an elastic material on the applicator roll.
And the elastic coefficient E are combined to obtain the coating thickness of the strip-shaped material from the index (μU m L / E), the pushing amount between the pickup roll and the applicator roll, and the peripheral speed ratio between the applicator roll and the backup roll. Controls the film thickness to be coated based on the model formula.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ロールコータ型塗
装装置により冷延鋼板等の帯状材に連続的にコーティン
グを行う際、膜厚を高精度に制御することができる膜厚
制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film thickness control method capable of controlling the film thickness with high accuracy when continuously coating a strip-shaped material such as a cold rolled steel sheet by a roll coater type coating device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、鋼板や紙等の帯状材に連続的に塗
料を塗布する場合、ロールコータ型塗布装置が最も広く
用いられている。一般に、鋼板の連続塗装に使用される
ロールコータ型塗装装置は、塗料パン内の塗料を引き上
げる鋼製のピックアップロールとピックアップロールか
ら塗料を受け取り鋼板の表面に塗料を転写して塗装する
ためのゴムライニングされたアプリケータロールの2本
のロール、または更にアプリケータロールに連接したメ
ータリングロールの3本のロールから構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a roll coater type coating apparatus is most widely used for continuously applying a coating material to a strip-shaped material such as a steel plate or paper. Generally, a roll coater type coating device used for continuous coating of steel plates is a steel pickup roll that pulls up the paint in the paint pan and a rubber that receives the paint from the pickup roll and transfers the paint to the surface of the steel plate for coating. It consists of two rolls of lined applicator rolls, or three rolls of metering rolls which are also connected to the applicator roll.
【0003】このロールコータで塗装する場合、塗装膜
厚の制御は、鋼板の搬送速度に対して、ロールの周速
比、ピックアップロールとアプリケータロール間、また
はアプリケータロールとメータリングロール間の押し込
み状態、更に鋼板とアプリケータロール間の押し込み状
態を適宜制御することによって行われている。昨今、電
気製品、自動車等に広く塗装鋼板が使用されるようにな
り、防錆性、加工性及び溶接性等への要求から、塗装膜
厚への要求精度も非常に高いものとなってきた。When coating with this roll coater, the coating film thickness is controlled by the peripheral speed ratio of the roll, the pickup roll and the applicator roll, or the applicator roll and the metering roll with respect to the transport speed of the steel sheet. It is performed by appropriately controlling the pressed state and the pressed state between the steel plate and the applicator roll. Recently, coated steel sheets have been widely used in electrical products, automobiles, etc., and due to requirements for rust prevention, workability, weldability, etc., the precision required for coating film thickness has also become extremely high. .
【0004】従来、ロールコータで塗装する場合の塗装
膜厚の制御方法としては、特公昭60−54110号公
報、特公昭60−54111号公報、特公昭61−20
30号公報に開示されているような、塗布後の未乾燥膜
厚、若しくは乾燥炉出側での乾燥膜厚を計測し、ピック
アップロールとアプリケータロール間の押し込み圧へフ
ィードバックする方法、また特開平4−145975号
公報には、過去の塗装条件における押し込み量を記憶
し、これを再現することにより塗装を行う方法、これと
同様に、特開昭58−166959号公報にはピックア
ップロールとアプリケータロール間の押付け力を過去に
塗装した押付け力と塗装膜厚に関するデータに基づいて
制御する方法が開示されている。更に、他に特開平3−
270759号公報や特開平5−220441号公報に
は、所要膜厚に対応し、モデル式に基づいてピックアッ
プロールとアプリケータロール間の押付け力やロール周
速度を変化させて制御する方法が開示されている。Conventionally, as a method of controlling the coating film thickness when coating with a roll coater, Japanese Patent Publication No. 60-54110, Japanese Patent Publication No. 60-54111, and Japanese Patent Publication No. 61-20.
No. 30, the method of measuring the undried film thickness after coating or the dry film thickness on the outlet side of the drying furnace, and feeding back to the pushing pressure between the pickup roll and the applicator roll, and Japanese Patent Laid-Open No. 4-145975 discloses a method in which the amount of pushing in the past coating conditions is memorized, and the coating is performed by reproducing the amount, and likewise, Japanese Patent Laid-Open No. 58-166959 discloses a pickup roll and an application. A method is disclosed in which the pressing force between the trolls is controlled based on the pressing force applied in the past and data on the coating film thickness. Furthermore, in addition to the above, Japanese Patent Laid-Open No.
Japanese Patent Laid-Open No. 270759 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-220441 disclose a method of controlling the pressing force between the pickup roll and the applicator roll or the roll peripheral speed based on a model formula, which corresponds to the required film thickness. ing.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前記特公昭60−54
110号公報、特公昭60−54111号公報、特公昭
61−2030号公報に開示されている、未乾燥または
乾燥塗膜厚を非接触法によって測定して、その結果をピ
ックアップロールとアプリケータロール間の押し込み圧
へフィードバックする方法においては、オンラインで未
乾燥塗膜厚の測定は、被塗装材の材質、板厚まためっき
された母材ならばめっき厚、更に塗料に関しては塗料の
顔料や溶剤の種類の影響を受けるため測定精度にばらつ
きが発生し、常時補正を行う必要がある。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
No. 110, Japanese Patent Publication No. 60-54111, and Japanese Patent Publication No. 61-2030, the undried or dried coating film thickness is measured by a non-contact method, and the results are picked up and an applicator roll. In the method of feeding back the indentation pressure during the measurement, online measurement of the wet film thickness is performed by measuring the material of the material to be coated, the plate thickness or the plating thickness if it is a plated base material, The measurement accuracy varies due to the influence of the type, and constant correction is required.
【0006】また、乾燥炉出側にオンラインの塗膜厚計
を設置した場合は、未乾燥塗膜に比べて膜厚の測定精度
は向上するが、検出した塗膜厚をフィードバックして塗
膜厚制御をする際、ロールコータから塗膜厚計までの距
離分だけタイムラグが生じ、この間の塗膜厚変動を把握
できないという問題がある。Further, when an online coating film thickness meter is installed on the outlet side of the drying furnace, the accuracy of film thickness measurement is improved as compared with the undried coating film, but the detected coating film thickness is fed back to the coating film thickness meter. When controlling the thickness, there is a problem in that there is a time lag corresponding to the distance from the roll coater to the coating thickness gauge, and it is not possible to grasp the variation in the coating thickness during this time.
【0007】また、特開平4−145975号公報の過
去の塗装条件における押し込み量を記憶し、これを再現
することにより塗装を行う方法は、塗装中における塗料
粘度、ゴム弾性係数の経時変化に対応できない。同様
に、特開昭58−166959号公報のピックアップロ
ールとアプリケータロール間の押付け力を過去に塗装し
た押付け力と塗装膜厚に関するデータに基づいて制御す
る方法では、塗料の種類、その希釈率、鋼板の移動速
度、ロール周速比、及び目標塗膜厚等の全ての条件に対
応して塗装膜厚を一定にするための条件を実験的に求め
ておく必要があり、多大な時間と手間を要する。また、
前記の場合と同様に、各条件の操業中の経時変化に対応
できない。Further, a method of coating by storing the amount of indentation under past coating conditions in Japanese Patent Laid-Open No. 4-145975 and reproducing the same is to deal with changes with time in paint viscosity and rubber elastic coefficient during coating. Can not. Similarly, in the method of controlling the pressing force between the pick-up roll and the applicator roll of JP-A-58-166959 based on the pressing force applied in the past and the data on the coating film thickness, the type of paint and its dilution ratio are used. It is necessary to experimentally find the conditions for making the coating film thickness constant corresponding to all the conditions such as the moving speed of the steel plate, the roll peripheral speed ratio, and the target coating film thickness. It takes time. Also,
As in the case described above, it is not possible to deal with changes over time during operation under each condition.
【0008】更に、特開平3−270759号公報や特
開平5−220441号公報の所要膜厚に対応し、モデ
ル式に基づいてピックアップロールとアプリケータロー
ル間の押付け力やロール周速度を変化させて制御する方
法では、ロール間の押付け力はロール支持部での摺動抵
抗の影響があり管理が困難であると共に、アプリケータ
ロール上のゴムロールの膨潤によるゴム厚の変化を取り
込むことができない。また、周速度を変化させることに
よる膜厚制御方法では、所要膜厚を得るために周速度を
変化させることは、塗膜流動の不安定性に起因する塗膜
表面性状の低下を招くことになる。Further, the pressing force between the pickup roll and the applicator roll and the roll peripheral speed are changed according to the required film thickness in JP-A-3-270759 and JP-A-5-220441 based on the model formula. In this method, the pressing force between the rolls is difficult to control because of the sliding resistance at the roll supporting portion, and the change in the rubber thickness due to the swelling of the rubber roll on the applicator roll cannot be captured. Further, in the film thickness control method by changing the peripheral speed, changing the peripheral speed in order to obtain the required film thickness leads to deterioration of the coating film surface property due to instability of the coating film flow. .
【0009】前記のごとく、従来のロールコータ型塗装
装置における塗膜の膜厚制御方法には、いずれもなんら
かの問題点があった。本発明は、これらの問題点を排除
し、常に高精度で膜厚を制御できる塗膜厚制御方法を提
供するものである。As described above, each of the conventional methods for controlling the film thickness of the coating film in the roll coater type coating device has some problems. The present invention eliminates these problems and provides a coating film thickness control method capable of always controlling the film thickness with high accuracy.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため、種々と実験研究を重ねた結果、連続的
に移動する帯状材に塗装される膜厚に対して、塗料粘度
μ、ピックアップロールとアプリケータロールの平均周
速度Um、及びアプリケータロール上の弾性材の厚さL
と弾性係数の逆数(1/E)が同じ割合で寄与すること
ができ、これらの4っの操業因子を組み合せた指標とロ
ール間の押し込み量及びアプリケータロールと搬送帯状
材との速度比の3つの操業因子と帯状材上に形成される
塗膜厚との関係からモデル式を誘導し、このモデル式に
基づいて塗膜厚の設定・制御を行うことにより、高精度
で安定した膜厚制御が可能なことを知見した。本発明
は、前記知見に基づいて、次のように完成されたもので
ある。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted various experiments and researches in order to achieve the above-mentioned object. μ, average peripheral velocity Um of pickup roll and applicator roll, and thickness L of elastic material on the applicator roll
And the reciprocal of the elastic modulus (1 / E) can contribute at the same rate. The index that combines these four operating factors and the amount of pushing between rolls and the speed ratio between the applicator roll and the conveyor belt are A model formula is derived from the relationship between the three operating factors and the coating film thickness formed on the strip material, and the coating film thickness is set and controlled based on this model formula. We have found that control is possible. The present invention has been completed as follows based on the above findings.
【0011】(1) ピックアップロールと表面が弾性
材よりなるアプリケータロール及び帯状材を支持するバ
ックアップロールを含んで構成されるロールコータ型塗
装装置、またはピックアップロールと表面が弾性材より
なるアプリケータロールと帯状材を支持するバックアッ
プロール及び該アプリケータロールに連接されたメータ
リングロールを含んで構成されるロールコータ型塗装装
置の膜厚制御方法において、塗料粘度μ、ピックアップ
ロールとアプリケータロールの平均周速度Um(ただ
し、装置構成がメータリングロールを含む場合、アプリ
ケータロールとメータリングロールの平均周速度)、ア
プリケータロール上の弾性材の厚さLと弾性係数Eを組
み合せた指標(μUmL/E)と、ピックアップロール
とアプリケータロール間の押し込み量(ただし、装置構
成がメータリングロールを含む場合、アプリケータロー
ルとメータリングロール間の押し込み量)、及びアプリ
ケータロールとバックアップロールの周速度比より、帯
状材の塗膜厚を導出するモデル式に基づいて、塗装され
る膜厚を制御することを特徴とするロールコータ型塗装
装置の膜厚制御方法。(1) A roll coater type coating apparatus comprising a pickup roll, an applicator roll whose surface is made of an elastic material, and a backup roll which supports a belt-shaped material, or an applicator where the pickup roll and the surface is made of an elastic material. In a film thickness control method of a roll coater type coating apparatus including a backup roll supporting a roll and a belt-shaped material and a metering roll connected to the applicator roll, a coating viscosity μ, a pickup roll and an applicator roll Average peripheral speed U m (however, when the device configuration includes a metering roll, average peripheral speed of the applicator roll and the metering roll), an index that combines the thickness L of the elastic material on the applicator roll and the elastic coefficient E and (μU m L / E), pick-up roll and the applicator roll Derived the coating thickness of the band-shaped material from the pushing amount (however, if the device configuration includes a metering roll, the pushing amount between the applicator roll and the metering roll) and the peripheral speed ratio of the applicator roll and the backup roll. A method for controlling the film thickness of a roll coater type coating apparatus, characterized in that the film thickness to be coated is controlled based on the model formula.
【0012】(2) 連続塗装中に塗料の粘度及びアプ
リケータロール上の弾性材の弾性係数Eと厚さLを測定
し、ピックアップロールとアプリケータロール間、若し
くはアプリケータロールとメータリングロール間の押し
込み増減量を誘導し、膜厚を制御することを特徴とする
前記(1)記載のロールコータ型塗装装置の膜厚制御方
法。(2) During continuous coating, the viscosity of the paint and the elastic coefficient E and thickness L of the elastic material on the applicator roll are measured, and between the pickup roll and the applicator roll or between the applicator roll and the metering roll. The method for controlling the film thickness of the roll coater type coating apparatus according to (1) above, wherein the film thickness is controlled by inducing an increase / decrease amount by pressing.
【0013】(3) 連続塗装中の指標(μUmL/
E)とオンライン塗膜厚計からの膜厚測定値、及びピッ
クアップロールとアプリケータロール間、またはアプリ
ケータロールとメータリングロール間の押し込み量を制
御用計算機に取り込み、モデル式中の補正パラメータを
修正し、この修正した補正パラメータを計算機のメモリ
に操作条件データと対応させた学習機能を持つことを特
徴とする前記(1)または(2)記載のロールコータ型
塗装装置の膜厚制御方法。(3) Index during continuous coating (μU m L /
E) and the film thickness measurement value from the on-line coating film thickness gauge, and the pushing amount between the pick-up roll and the applicator roll or between the applicator roll and the metering roll are imported into the control computer, and the correction parameters in the model formula are set. The film thickness control method for a roll coater type coating apparatus as described in (1) or (2) above, which has a learning function in which the corrected correction parameters are corrected and stored in a memory of a computer in correspondence with operation condition data.
【0014】本発明は、前記モデル式に基づいて制御す
る際、アプリケータロール上のゴムの塗装中における膨
潤効果による硬度(弾性係数)の低下と体積の増大(ゴ
ム厚の増加)や塗料の粘度の変化をパラメータ中に一括
して取り込むことができフィードフォワード制御が可能
となる。According to the present invention, when controlling based on the above model formula, the hardness (elastic coefficient) is reduced and the volume is increased (increase in rubber thickness) and the coating material is reduced by the swelling effect during the coating of the rubber on the applicator roll. The change in viscosity can be collectively captured in the parameters, and feedforward control can be performed.
【0015】また、実際の塗料の物性(レオロジー特
性)は、塗料の希釈率、温度、塗布速度(流動中の剪断
速度)により大きく変化するため、操業条件や塗料種に
よって決定される補正パラメータをモデル式中に導入す
ると、より高精度な塗膜厚管理が可能となる。そこで、
モデル式の指標(μUmL/E)中のμのみで塗料物性
を評価するのではなく、操業中は各操業条件に対応する
塗膜厚を常時オンライン塗膜厚計(乾燥前と炉出側の両
端)で測定することにより各条件におけるパラメータを
常時修正し、次回の類似条件に対する補正パラメータに
利用することにより高精度の初期設定を可能にすること
ができる。Further, since the actual physical properties (rheological properties) of the coating material largely change depending on the dilution rate of the coating material, the temperature, and the coating speed (shear rate during flowing), the correction parameters determined by the operating conditions and the coating material type are used. If it is introduced in the model formula, it becomes possible to control the coating thickness with higher accuracy. Therefore,
Rather than evaluating the paint properties using only μ in the model formula index (μU m L / E), the coating film thickness corresponding to each operating condition is constantly calculated online during operation (before drying and after furnace drying). It is possible to constantly correct the parameter under each condition by measuring at both ends of the side, and to use it as the correction parameter for the next similar condition to enable highly accurate initial setting.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明に適用されるロールコータ型塗
装装置の一構成を示す説明図である。この装置は、塗料
パン1の中の塗料Pを引き上げるピックアップロール2
と、このピックアップロール2の周面に付着して引き上
げられる塗料を引受け、その一部を鋼板Sに転写するア
プリケータロール3と、そのアプリケータロール3によ
り塗料を転写する際に、該鋼板Sをアプリケータロール
3に押しつけるバックアップロール4から構成されてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The details of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a roll coater type coating apparatus applied to the present invention. This device is a pickup roll 2 for pulling up the paint P in the paint pan 1.
And an applicator roll 3 that receives the paint that adheres to the peripheral surface of the pickup roll 2 and is pulled up, and transfers a part of it to the steel plate S, and the steel plate S when the paint is transferred by the applicator roll 3. Is composed of a backup roll 4 that presses against the applicator roll 3.
【0017】前記ピックアップロール2は、例えば直径
250mmの鋼製ロールからなり周速度Upで回転して
いる。また、アプリケータロール3は、例えば直径20
0mmの鋼製ロールの表面に厚さL、弾性係数Eのゴム
ライニングが施されており、ピックアップロール2に対
して順方向に周速度Uaで回転している。これに対し、
前記バックアップロール4は、例えば直径750mmの
鋼製ロールからなり、アプリケータロール3に対し逆方
向に周速度Ubで鋼板Sと共に回転するようになってい
る。The pickup roll 2 is made of, for example, a steel roll having a diameter of 250 mm and rotates at a peripheral speed U p . Moreover, the applicator roll 3 has, for example, a diameter of 20.
The surface of a 0 mm steel roll is provided with a rubber lining having a thickness L and an elastic coefficient E, and is rotating in the forward direction at a peripheral speed U a with respect to the pickup roll 2. In contrast,
The backup roll 4 is made of, for example, a steel roll having a diameter of 750 mm, and is configured to rotate together with the steel plate S at a peripheral speed U b in the opposite direction to the applicator roll 3.
【0018】前記構成のロールコータ型塗装装置におい
て、アプリケータロール3からバックアップロール4上
の鋼板Sに転写される塗料の塗膜厚は、アプリケータロ
ール3と鋼板Sの間においては、両者が逆方向に回転・
接触することから、両者の間の押し込み量等の影響は比
較的小さいため、転写割合γを一定として扱うことが可
能である。したがって、ピックアップロール2とアプリ
ケータロール3の間で流量が制御され、アプリケータロ
ール3上に存在する膜厚δapに対しては、バックアップ
ロール4上の鋼板Sに転写される塗料の塗膜厚(乾燥状
態に換算)δfは、In the roll coater type coating apparatus having the above-mentioned structure, the coating film thickness of the paint transferred from the applicator roll 3 to the steel plate S on the backup roll 4 is such that the thickness between the applicator roll 3 and the steel plate S is Rotate in the opposite direction
Since they are in contact with each other, the influence of the pressing amount between the two is relatively small, and therefore the transfer rate γ can be treated as constant. Therefore, the flow rate is controlled between the pickup roll 2 and the applicator roll 3, and for the film thickness δ ap existing on the applicator roll 3, the coating film of the paint transferred to the steel plate S on the backup roll 4 Thickness (converted to dry state) δ f is
【0019】 δf=(γ/β)(Ua/Ub)δap (1)式 ただし、β : 塗料中の不揮発成分体積割合Δ f = (γ / β) (U a / U b ) δ ap (1) Equation where β: volume ratio of non-volatile components in the coating material
【0020】で得られる。したがって、塗膜厚の設定・
制御は、前記(1)式のδapを求めることによりなされ
る。It is obtained by Therefore, setting the coating thickness
The control is performed by obtaining δ ap in the equation (1).
【0021】δapの値は、指標(μUmL/E)と、ピ
ックアップロール2とアプリケータロール3の間の押し
込み量h及び周速度比によって導出される。ここで、The value of δ ap is derived from the index (μU m L / E), the pressing amount h between the pickup roll 2 and the applicator roll 3 and the peripheral speed ratio. here,
【0022】 Es=(μUmL/E) ただし、Um=(Up+Ua)/2.0 U=(Up 1.5+Ua 1.5)/Ua 0.5 とすると、E s = (μU m L / E) However, if U m = (U p + U a ) /2.0 U = (U p 1.5 + U a 1.5 ) / U a 0.5
【0023】 δap=exp[ε・logEs+λ]/U (2)式 ただし、ε=0.541h+3.454 λ=3.224h+23.117Δ ap = exp [ε · logE s + λ] / U Equation (2) where ε = 0.541h + 3.454 λ = 3.224h + 23.117
【0024】となり、前記(1)式、(2)式の関係に
基づき、操業条件から塗膜厚を導出することか可能とな
る。Therefore, it becomes possible to derive the coating film thickness from the operating conditions based on the relationship of the above equations (1) and (2).
【0025】図2は、本発明に適用されるロールコータ
型塗装装置の他の構成を示す説明図である。このロール
コータ型塗装装置は、塗料パン1の中の塗料Pを引き上
げるピックアップロール2と、このピックアップロール
2の周面に付着して引き上げられる塗料を引受け、その
一部を鋼板Sに転写するアプリケータロール3と、その
アプリケータロール3に連接し、その押し込み量により
塗膜厚を調整する目的を持つメータリングロール5、前
記アプリケータロール3より塗料を転写する際に、該鋼
板Sをアプリケータロール3に押しつけるバックアップ
ロール4から構成されている。FIG. 2 is an explanatory view showing another structure of the roll coater type coating apparatus applied to the present invention. This roll coater type coating device is an application that picks up a paint P in a paint pan 1 and a paint that adheres to the peripheral surface of the pick-up roll 2 and is pulled up, and transfers a part of it to a steel plate S. The metering roll 5, which is connected to the applicator roll 3 and has the purpose of adjusting the coating thickness by the pushing amount, and the steel plate S when the coating material is transferred from the applicator roll 3. It comprises a backup roll 4 which is pressed against the troll 3.
【0026】前記ピックアップロール2は、直径250
mmの鋼製ロールで周速度Upで回転しており、前記ア
プリケータロール3は直径200mmの鋼製ロールの表
面に厚さL、弾性係数Eのゴムがライニングされてお
り、ピックアップロール2に対して逆方向に周速度Ua
で回転している。メータリングロール5は直径100m
mの鋼製ロールであり、上記鋼板Sと共に周速度Ubで
回転するバックアップロール4と同様に、上記アプリケ
ータロール3に対し逆方向に周速度Ucで回転するよう
になっている。The pickup roll 2 has a diameter of 250.
In mm steel roll is rotating at a peripheral speed U p, the applicator roll 3 has a thickness L on the surface of the steel roll having a diameter of 200 mm, and a rubber modulus of elasticity E is lined, the pick-up roll 2 On the contrary, the peripheral speed U a in the opposite direction
Spinning at. Metering roll 5 has a diameter of 100 m
Similar to the backup roll 4 which rotates at a peripheral speed U b together with the steel plate S, it is a steel roll of m and is adapted to rotate at a peripheral speed U c in the opposite direction to the applicator roll 3.
【0027】上記構成のロールコータ型塗装装置におい
て、アプリケータロール3からバックアップロール4上
の鋼板Sに転写される塗膜厚さは、(1)式より導出で
きる。よって、塗膜厚さの設定・制御は、(1)式のδ
apを得ることによりなされる。δapの値は、指標(μU
mL/E)、(ここでUmはUaに相当)とアプリケータ
ロール3とメータリングロール5間の押し込み量h及び
周速度によって下記(3)式のように導出され、In the roll coater type coating device having the above structure, the coating film thickness transferred from the applicator roll 3 to the steel plate S on the backup roll 4 can be derived from the equation (1). Therefore, the setting and control of the coating film thickness can be done by δ in equation (1).
done by getting ap . The value of δ ap is the index (μU
m L / E) (where U m corresponds to U a ), the pushing amount h between the applicator roll 3 and the metering roll 5 and the peripheral speed are derived as in the following formula (3),
【0028】 δap=exp[εlogEs+λ]/Ua (3)式 ただし、 ε=6.908h+21.644 λ=0.916h+3.316Δ ap = exp [ε logE s + λ] / U a Formula (3) where ε = 6.908h + 21.644 λ = 0.916h + 3.316
【0029】前記(1)式、(3)式の関係に基づき、
操業条件から塗膜厚を導出することが可能である。Based on the relationships of the above equations (1) and (3),
It is possible to derive the coating thickness from the operating conditions.
【0030】また、前記(1)式と(2)式または
(1)式と(3)式の関係から、押し込み量変化に対す
る膜厚変動量Δtを下記(4)式により導出できる。Further, from the relationship of the above equations (1) and (2) or the equations (1) and (3), the film thickness variation Δt with respect to the change of the pushing amount can be derived by the following equation (4).
【0031】 Δt=f(Es,U,δf) (4)式Δt = f (E s , U, δ f ) Equation (4)
【0032】前記(4)式を用いて操業中のEsの経時
変化(ライニングゴム、塗料粘度の経時変化)に対応
し、ロール間の押し込み量を調整し、均一な塗膜厚さを
維持することができる。Using the above formula (4), the pushing amount between the rolls is adjusted so as to maintain a uniform coating film thickness in accordance with the time-dependent change of E s during operation (time-dependent change of lining rubber and paint viscosity). can do.
【0033】更に、(1)式の関係において、塗料の特
性(希釈率、顔料の種類、レオロジー特性)を導入する
ために、補正パラメータを導入することにより、初期設
定時の膜厚設定精度の向上を図った。補正パラメータα
はモデル式の(1)式において、Further, in the relation of the equation (1), by introducing a correction parameter in order to introduce the characteristics of the coating material (dilution ratio, pigment type, rheological characteristics), the accuracy of the film thickness setting at the initial setting can be improved. I tried to improve. Correction parameter α
Is the model equation (1),
【0034】δf=α(γ/β)(Ua/Ub)δap Δ f = α (γ / β) (U a / U b ) δ ap
【0035】の形で導入し、図3に示すルーチンで塗装
開始ごとの膜厚を測定し、これと設定膜厚を比較するこ
とにより補正パラメータαを決定し、これを操業条件
(塗料種、ライン速度、周速比、温度等)と対応させた
データベースを制御用計算機中に構築し、操業条件の設
定に用いることができる。Introduced in the form of, the film thickness at each coating start is measured by the routine shown in FIG. 3, and the correction parameter α is determined by comparing this with the set film thickness. A database corresponding to line speed, peripheral speed ratio, temperature, etc.) can be built in the control computer and used to set operating conditions.
【0036】[0036]
実施例1 板幅1200mm、板厚0.8mmの鋼板に対し、粘度
0.2、0.3、0.4Pa・sの3種類の塗料を用
い、かつライン速度を変化して、塗料の塗布における初
期条件の設定を、前記(1)式、(2)式を用いて行っ
た。その結果を図4に示す。その結果ライン速度が変化
しても、初期設定膜厚の誤差は10%以内に収まってお
り、高精度の膜厚設定ができることがわかる。Example 1 Application of paint to a steel plate having a plate width of 1200 mm and a plate thickness of 0.8 mm, using three kinds of paints having viscosities of 0.2, 0.3 and 0.4 Pa · s and changing the line speed. The initial conditions in step 1 were set using the above equations (1) and (2). FIG. 4 shows the results. As a result, even if the line speed changes, the error of the initially set film thickness is within 10%, which shows that the film thickness can be set with high accuracy.
【0037】実施例2 板幅1200mm、板厚0.8mmの鋼板に対し、粘度
0.2、0.3、0.4Pa・sの3種類の塗料を用
い、かつライン速度を変化して、塗料の塗布における初
期条件の設定を、前記(1)式、(3)式を用いて行っ
た。その結果を図5に示す。その結果ライン速度が変化
しても、初期設定膜厚の誤差は10%以内に収まってお
り、高精度の膜厚設定ができた。Example 2 For a steel plate having a plate width of 1200 mm and a plate thickness of 0.8 mm, three kinds of paints having viscosities of 0.2, 0.3 and 0.4 Pa · s were used, and the line speed was changed, The initial conditions for applying the paint were set using the above equations (1) and (3). The result is shown in FIG. As a result, even if the line speed was changed, the error of the initially set film thickness was within 10%, and the film thickness could be set with high accuracy.
【0038】実施例3 図1に示す構成で、ピックアップロール2は直径250
mm、ゴムライニングしたアプリケータロール3は直径
100mm、バックアップロール4は直径750mmの
ロールコータ型塗装装置を用いて、連続塗装時の膜厚制
御を行った。その結果として塗料粘度ゴム弾性係数、ゴ
ム厚の変化を図6に示す。また、図6に示す変動が存在
する際の押し込み量変化及び塗膜厚変化を従来のオレペ
ータによって管理した場合と比較して図7に示す。これ
らの結果より、本発明の実施によれば、塗料粘度の変化
やゴムの性質変化による膜厚の変動を極めて微小な量に
押さえ得ることがわかる。Embodiment 3 With the structure shown in FIG. 1, the pickup roll 2 has a diameter of 250.
mm, the rubber-lined applicator roll 3 had a diameter of 100 mm, and the backup roll 4 had a diameter of 750 mm. A roll coater type coating device was used to control the film thickness during continuous coating. As a result, changes in paint viscosity rubber elastic modulus and rubber thickness are shown in FIG. Further, FIG. 7 shows a comparison with the case where the change in the indentation amount and the change in the coating film thickness in the presence of the change shown in FIG. From these results, it can be seen that the practice of the present invention can suppress the fluctuation of the film thickness due to the change of the paint viscosity and the change of the properties of the rubber to an extremely small amount.
【0039】実施例4 図3に示すルーチンで補正パラメータの補正を行って、
レオロジー特性に特異な性質を示す微粒子を含む塗料を
使って塗装した場合と、補正パラメータなしの従来方法
で塗装した場合の膜厚精度を比較した結果を図8に示
す。従来方法では、膜厚に影響を及ぼす塗料レオロジー
特性の温度、剪断速度、希釈率及び粒子含有量等に依存
する部分を有効に反映できなかったが、本発明の実施に
より類似した操業状況下における補正パラメータを加味
したモデルにより設定精度を向上させることができた。Example 4 The correction parameters are corrected by the routine shown in FIG.
FIG. 8 shows the result of comparison of the film thickness accuracy between the case of coating with a coating material containing fine particles having a characteristic peculiar to the rheological characteristics and the case of coating with a conventional method without correction parameters. In the conventional method, it was not possible to effectively reflect the part of the paint rheological properties that affects the film thickness, which depends on temperature, shear rate, dilution rate, particle content, etc., but under the similar operating conditions by the practice of the present invention. It was possible to improve the setting accuracy by using the model that included the correction parameters.
【0040】[0040]
【発明の効果】ロールコータ型塗装装置によって帯状材
に塗料を塗布する際の初期膜厚設定及び連続操業時の膜
厚を本発明のモデル式に基づいて制御することにより、
容易かつ高精度で所要膜厚を得ることができる。EFFECT OF THE INVENTION By controlling the initial film thickness setting and the film thickness during continuous operation when applying the coating material to the strip-shaped material by the roll coater type coating device based on the model formula of the present invention,
The required film thickness can be obtained easily and with high accuracy.
【図1】本発明の膜厚制御方法を実施するためのロール
コータ型塗装装置の概略を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing an outline of a roll coater type coating apparatus for carrying out a film thickness control method of the present invention.
【図2】本発明の膜厚制御方法を実施するための他のロ
ールコータ型塗装装置の概略を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing another roll coater type coating apparatus for carrying out the film thickness control method of the present invention.
【図3】請求項3の実施に適用される膜厚管理のルーチ
ンを示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a film thickness management routine applied to the implementation of claim 3;
【図4】実施例1による初期設定膜厚の精度を調べた結
果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the results of examining the accuracy of the initially set film thickness according to Example 1.
【図5】実施例2による初期設定膜厚の精度を調べた結
果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the results of examining the accuracy of the initially set film thickness according to Example 2.
【図6】実施例3による連続塗装時の膜厚制御を行った
際の塗料粘度、ゴム弾性係数、ゴム厚の変化を示すグラ
フである。FIG. 6 is a graph showing changes in paint viscosity, rubber elastic modulus, and rubber thickness when film thickness control is performed during continuous coating according to Example 3.
【図7】実施例3において変動が存在する際の押し込み
量変化及び塗膜厚変化を従来のオレペータによって管理
した場合と比較して示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a change in the amount of indentation and a change in coating film thickness in the presence of fluctuations in Example 3 in comparison with the case of being controlled by a conventional olepa.
【図8】実施例4による初期設定膜厚の精度を調べた結
果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the results of examining the accuracy of the initially set film thickness according to Example 4.
1 塗料パン 2 ピックアップロール 3 アプリケータロール 4 バックアップロール 5 メータリングロール S 鋼板 P 塗料 δf 塗膜厚1 Paint Pan 2 Pickup Roll 3 Applicator Roll 4 Backup Roll 5 Metering Roll S Steel Plate P Paint δ f Coating Thickness
Claims (3)
なるアプリケータロール及び帯状材を支持するバックア
ップロールを含んで構成されるロールコータ型塗装装
置、またはピックアップロールと表面が弾性材よりなる
アプリケータロールと帯状材を支持するバックアップロ
ール及び該アプリケータロールに連接されたメータリン
グロールを含んで構成されるロールコータ型塗装装置の
膜厚制御方法において、塗料粘度μ、ピックアップロー
ルとアプリケータロールの平均周速度Um、アプリケー
タロール上の弾性材の厚さLと弾性係数Eを組み合せた
指標(μUmL/E)と、ピックアップロールとアプリ
ケータロール間の押し込み量、及びアプリケータロール
とバックアップロールの周速度比より、帯状材の塗膜厚
を導出するモデル式に基づいて、塗装される膜厚を制御
することを特徴とするロールコータ型塗装装置の膜厚制
御方法。1. A roll coater type coating device comprising a pick-up roll, an applicator roll whose surface is made of an elastic material, and a backup roll supporting a strip-shaped material, or an applicator roll whose pick-up roll and surface are made of an elastic material. In a film thickness control method of a roll coater type coating apparatus including a backup roll supporting a belt-shaped material and a metering roll connected to the applicator roll, the paint viscosity μ, the average of the pickup roll and the applicator roll Peripheral speed U m , index (μU m L / E) that combines elastic material thickness L on the applicator roll and elastic coefficient E, pushing amount between pickup roll and applicator roll, and applicator roll and backup A model formula for deriving the coating thickness of the strip material from the peripheral speed ratio of the roll Zui, the film thickness control method for a roll coater type coating apparatus characterized by controlling the film thickness to be coated.
タロール上の弾性材の弾性係数Eと厚さLを測定し、ピ
ックアップロールとアプリケータロール間、若しくはア
プリケータロールとメータリングロール間の押し込み増
減量を誘導し、膜厚を制御することを特徴とする請求項
1記載のロールコータ型塗装装置の膜厚制御方法。2. The viscosity of the coating material and the elastic modulus E and thickness L of the elastic material on the applicator roll are measured during continuous coating, and between the pickup roll and the applicator roll or between the applicator roll and the metering roll. The method for controlling the film thickness of a roll coater type coating apparatus according to claim 1, wherein the film thickness is controlled by inducing an increase / decrease amount of indentation.
ンライン塗膜厚計からの膜厚測定値、及びピックアップ
ロールとアプリケータロール間、またはアプリケータロ
ールとメータリングロール間の押し込み量を制御用計算
機に取り込み、モデル式中の補正パラメータを修正し、
この修正した補正パラメータを計算機のメモリに操作条
件データと対応させた学習機能を持つことを特徴とする
請求項1または2記載のロールコータ型塗装装置の膜厚
制御方法。3. An index (μU m L / E) during continuous coating, a film thickness measurement value from an online coating film thickness gauge, and indentation between a pickup roll and an applicator roll or between an applicator roll and a metering roll. Import the amount into the control computer, modify the correction parameters in the model formula,
3. A film thickness control method for a roll coater type coating apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a learning function in which the corrected correction parameters are associated with operation condition data in a memory of a computer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7239264A JP3011071B2 (en) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | Method for controlling film thickness of roll coater type coating equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7239264A JP3011071B2 (en) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | Method for controlling film thickness of roll coater type coating equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0957166A true JPH0957166A (en) | 1997-03-04 |
| JP3011071B2 JP3011071B2 (en) | 2000-02-21 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP7239264A Expired - Fee Related JP3011071B2 (en) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | Method for controlling film thickness of roll coater type coating equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3011071B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222723A (en) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Method for controlling the coating thickness of strips using a roll coater |
| JP2009233495A (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Jfe Steel Corp | Roll coating method and roll coating apparatus |
| JP2018037198A (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | Electrode manufacturing equipment |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP7239264A patent/JP3011071B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222723A (en) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Method for controlling the coating thickness of strips using a roll coater |
| JP2009233495A (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Jfe Steel Corp | Roll coating method and roll coating apparatus |
| JP2018037198A (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | Electrode manufacturing equipment |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3011071B2 (en) | 2000-02-21 |
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