WO2006035861A1 - ロールコータの自動運転制御装置および自動運転制御方法 - Google Patents

ロールコータの自動運転制御装置および自動運転制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2006035861A1
WO2006035861A1 PCT/JP2005/017932 JP2005017932W WO2006035861A1 WO 2006035861 A1 WO2006035861 A1 WO 2006035861A1 JP 2005017932 W JP2005017932 W JP 2005017932W WO 2006035861 A1 WO2006035861 A1 WO 2006035861A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
roll
operation control
film thickness
nip pressure
control value
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/017932
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Shirono
Naoyasu Nakagawa
Original Assignee
Chugai Ro Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chugai Ro Co., Ltd. filed Critical Chugai Ro Co., Ltd.
Publication of WO2006035861A1 publication Critical patent/WO2006035861A1/ja

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/0873—Controlling means responsive to conditions of the liquid or other fluent material, of the ambient medium, of the roller or of the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/0826—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the work being a web or sheets
    • B05C1/0834—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the work being a web or sheets the coating roller co-operating with other rollers, e.g. dosing, transfer rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1005—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material already applied to the surface, e.g. coating thickness, weight or pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1007—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material
    • B05C11/1013—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material responsive to flow or pressure of liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1015—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to a conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature ; responsive to position or movement of the coating head relative to the target
    • B05C11/1023—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to a conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature ; responsive to position or movement of the coating head relative to the target responsive to velocity of target, e.g. to web advancement rate

Definitions

  • the present invention relates to an automatic operation control device and an automatic operation control method for a roll coater capable of performing coating with a target film thickness accurately by automatic control.
  • the roll coater 1 includes a back-up roll 3 that receives and feeds the sheet material 2 to be conveyed, a pick-up roll 5 that is immersed in the paint pan 4 and has paint attached thereto, and a pick-up roll 5.
  • a transfer roll 6 to which the paint is delivered and an applicator roll 7 that receives the paint from the transfer roll 6 and applies the paint to the sheet material 2 between the knock-up roll 3 are arranged side by side.
  • the knock-up roll 3 is rotatably supported by a frame 8 fixed at a fixed position.
  • the applicator roll 7 is connected to a first cradle 11a capable of moving forward and backward by a force on the backup roll 3 via a slide rail 10a on a lower table 9 fixed at a fixed position. It is opposed and supported rotatably.
  • the first cradle 11a that supports the applicator roll 7 is driven individually by the two first forward / reverse drive devices 12a supported by the lower table 9 at the left and right positions along the axial direction of the applicator roll 7. It is getting to be done.
  • the first forward / reverse drive device 12a includes, for example, a stepping motor 13 that is rotationally driven, and a ball screw mechanism 14 that converts the rotational motion of the stepping motor 13 into a linear motion and outputs the linear motion.
  • 15a is connected to the first cradle 11a.
  • the drive shaft 15a is provided with a first port cell 16a for detecting the top pressure of the applicator roll 7.
  • the first load cell 16a includes an applicator that is in pressure contact with the sheet material 2 that has passed through the backup roll 3 by advancing the first cradle 11a toward the backup roll 3 by the first forward / reverse drive device 12a. Detect pressure of roll 7 and use this as -p pressure signal Output to the first controller CI.
  • the first controller CI drives the first forward / reverse drive device 12a on the basis of the input two-up pressure signal to adjust the up-pressure of the applicator roll 7.
  • the applicator roll 7 is connected to a first rotation driving device 17a that rotationally drives the applicator roll 7.
  • the rotation speed of the applicator roll 7 is detected as a rotation speed signal by a rotation speed detector 18a provided in the first rotation driving device 17a, and this rotation speed signal is output to the second control device C2.
  • the second control device C2 converts the input rotation speed signal into an applicator roll surface speed based on the applicator roll diameter, and based on the applicator roll surface speed, the first rotation driving device 17a applies the applicator roll.
  • the rotation drive of roll 7 is controlled.
  • the transfer roll 6 and the pick-up roll 5 are also installed in substantially the same manner as the applicator roll 7, and are subjected to -p pressure control and rotation control. That is, the transfer roll 6 is moved to the second cradle l ib that can be moved forward and backward on the first cradle 11a via the slide rail 10b on the first cradle 11a, and the pickup roll 5 is On the cradle l ib, the third cradle 1 lc that can move forward and backward toward the transfer roll 6 via the slide rail 10c is opposed to the applicator roll 7 and the transfer roll 6 and is rotatably supported. Yes.
  • the third cradle 11c is also provided with a paint pan 4.
  • the second cradle l ib and the third cradle 1 lc are also supported by the two second forward / reverse drive units 12b and the third front / rear supported at the left and right positions of the first cradle 1 la and the second cradle 1 lb, respectively.
  • the left and right are driven individually by the advance drive unit 12c! /
  • the second load cell that detects the respective top pressures of the transfer roll 6 and the pickup roll 5 is provided on each of the drive shafts 15b and 15c of the second forward and backward drive device 12b and the third forward and backward drive device 12c.
  • 16b and a third load cell 16c are provided, which respectively detect the pressure of the transfer roll 6 against the applicator roll 7 and the pressure of the pickup roll 5 against the transfer roll 6 and detect them as a nip pressure signal in the first controller C1.
  • the first control device C1 drives the second and third forward / reverse drive devices 12b and 12c based on the inputted -up pressure signal, and the up-pressures of the transfer roll 6 and the pick-up roll 5 are driven. You will be able to adjust each individually.
  • the transfer roll 6 is driven to rotate by the second rotation drive device 17b, and the pickup roll 5 is driven to rotate by the third rotation drive device 17c.
  • the rotation speeds of the transfer roll 6 and the pick-up roll 5 are the second rotation drive device.
  • the second rotation speed detector 18b and the third rotation speed detector 18c included in the 17b and the third rotation driving device 17c are detected as rotation speed signals, and these rotation speed signals are output to the second control device C2.
  • the second control device C2 converts the input rotation speed signal into the transfer roll surface speed and the pick-up roll surface speed based on the transfer roll diameter and the pickup roll diameter, and these surface speeds. Based on the above, the rotational driving of the transfer roll 6 and the pickup roll 5 is controlled by the second and third rotational driving devices 17b and 17c.
  • the forward / reverse drive devices 12a to 12c are driven by the first controller C1 and the second controller C2 on the basis of the pressure and the roll speed detected by the load cells 16a to 16c and the rotational speed detectors 18a to 18c.
  • the drive of 12c and the rotation drive devices 17a to 17c is controlled.
  • the optimum roll pressure and roll peripheral speed ratio (ratio of roll surface speed to sheet material conveyance speed) for obtaining the target film thickness are characteristics such as the specific gravity of the paint stock solution, the concentration after dilution, It depends on various factors such as temperature, viscosity, and the diameter of each of the rolls 5 to 7 at the time of application by the roll coater 1 and the sheet material conveyance speed.
  • the roll diameter is gradually reduced by re-polishing at the time of wear.
  • the initial setting at the start of coating is set by the operator based on his / her experience, and the actual film thickness is set during the subsequent operation. Based on the measurement and the difference from the target film thickness, the -pressure or roll peripheral speed ratio or both were finely adjusted.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-272406
  • the -up pressure and the roll peripheral speed ratio The initial setting at the start of application and fine adjustment after the start of application depended on the experience and intuition of the operator and required skill.
  • the resulting film thickness depends not only on the characteristics of the coating stock solution itself, but also on the dilution conditions, and also the roll diameter and the sheet material conveyance speed. For example, rolls 5 to 7 are replaced with new ones. If the temperature and transport conditions are different, the target film thickness may not be obtained with the same settings even if the paint that has been used before is applied again.
  • the present invention was devised in view of the above-described conventional problems, and provides an automatic operation control apparatus and an automatic operation control method for a roll coater capable of performing coating with a target film thickness accurately by automatic control.
  • the purpose is to provide.
  • An automatic operation controller for a roll coater is a roll coater operation device that coats a sheet material that is continuously conveyed with paint supplied through a plurality of rotationally driven rolls.
  • a rotation driving means for rotationally driving each roll and a roll pressure adjusting means for adjusting the roll pressure between the rolls by controlling the roll in contact with and separating from the other roll, and for each paint individually The operation control data is stored in association with each other, and the paint used, dilution conditions, sheet material conveyance speed, target film thickness and roll diameter are input, and the sheet material conveyance is performed from the operation control data corresponding to the paint used.
  • a roll peripheral speed ratio control value corresponding to the speed is determined, and a -p pressure control value corresponding to the target film thickness is determined from the operation control data based on the roll diameter, and the roll peripheral speed ratio control value is determined.
  • the automatic control means comprises a measuring means for measuring the actual actual film thickness after coating and outputting it to the automatic control means, the automatic control means comparing the actual film thickness with the target film thickness, The roll peripheral speed ratio control value and the -up pressure control value are corrected based on the operation control data corresponding to the paint used, and the corrected control value is applied to the rotation drive means and the nip pressure adjustment means. It is characterized by outputting.
  • a gear amount adjusting means for adjusting the gap amount between the rolls by controlling the roll to contact and separate from the other rolls
  • the automatic control means replaces the nip pressure adjusting means for adjusting the nip pressure. And determining the gap amount control value corresponding to the target film thickness and outputting the gap amount control value to the gap amount adjusting means.
  • the automatic operation control method for a roll coater is a method for operating a coat coater that coats a sheet material that is continuously conveyed by a paint supplied via a plurality of rotationally driven rolls.
  • operation control data individually associated with various paints according to the paint used, dilution conditions, sheet material conveyance speed, target film thickness and roll diameter, from the operation control data corresponding to the paint used.
  • the roll peripheral speed ratio control value corresponding to the conveyance speed is determined, and the nip pressure control value corresponding to the target film thickness is determined based on the roll diameter from the operation control data, and these roll peripheral speed ratio control values are determined.
  • the rotational drive of the roll is controlled by the pressure control value and the roll pressure control value, and the roll pressure between the rolls is controlled.
  • a gap amount control value corresponding to the target film thickness is determined from the operation control data corresponding to the paint used, and a roll amount control value is determined based on the gap amount control value. It is characterized in that the gap amount between them is controlled.
  • the automatic operation control device and the automatic operation control method for a roll coater according to the present invention can accurately perform coating with a target film thickness by automatic control.
  • the automatic operation control device for a roll coater that is effective in this embodiment is basically transported continuously by the paint supplied through a plurality of rolls 5 to 7 that are rotationally driven.
  • the roll driving means for rotating the rolls 5 to 7 and the rolls 5 to 7 controlled to contact and separate from the other rolls 3, 6, and 7 Adjust the -p pressure between -p-pressure
  • operation control data is stored individually corresponding to each paint, paint information including paint used, temperature and viscosity, dilution information including dilution conditions such as dilution rate, sheet material conveyance
  • the speed, target film thickness, and roll diameter of each roll are input, and the roll peripheral speed ratio control value corresponding to the sheet material conveyance speed is determined from the operation control data corresponding to the paint used, and the operation control data force roll diameter Nip pressure control value corresponding to the target film thickness is determined on the basis of this, and the roll peripheral speed ratio control value is output to the rotation drive means, and the nip pressure control value is output to the nip pressure adjustment means. It is configured with.
  • a film thickness meter 20 is provided as a measuring means for measuring the actual actual film thickness after coating and outputting it to the automatic control means 19, and the automatic control means 19 includes the actual film thickness and the target film thickness.
  • the roll peripheral speed ratio control value and the nip pressure control value are corrected based on the operation control data corresponding to the paint used, and the corrected control values are output to the rotation drive means and the negative pressure adjustment means.
  • the automatic control means 19 updates the operation control data corresponding to the paint used based on the corrected control value.
  • the automatic control means 19 is newly provided with the main control device C that newly determines the operating condition for each paint in cooperation with the first control device C1 and the second control device C2.
  • the nip pressure and roll peripheral speed ratio are stored in advance as operation control data for each paint, and in actual application, the automatic control means 19 stores the paint and dilution used.
  • Enter paint information and dilution information including status, temperature, viscosity, etc., roll diameter of each roll 5-7, and sheet material transport speed and target film thickness data.
  • the pressure control value and the roll peripheral speed ratio control value are set and output to the rotation driving means and the nip pressure adjusting means.
  • a film thickness meter 20 for measuring the actual film thickness is provided, and depending on the deviation between the actual film thickness and the target film thickness by the automatic control means 19, a -pressure control value or a roll peripheral speed ratio control value Or, both are corrected and output.
  • a -pressure control value or a roll peripheral speed ratio control value Or both are corrected and output.
  • the automatic operation control device of the roll coater that works in the present embodiment is the same as the configuration described in the above prior art except that the main control device C is newly provided.
  • the rotation drive means is composed of rotation drive devices 17a to 17c that rotate and drive the rolls 5 to 7 and rotation speed detectors 18a to 18c that detect the rotation speed of the rolls 5 to 7.
  • the pressure adjusting means is composed of forward and backward drive devices 12a to 12c for moving the cradles 11a to forward and backward, and load cells 16a to 16c for detecting the press contact pressure of the rolls 5 to 7.
  • the automatic control means 19 includes a first control device C1 that controls the forward / reverse drive devices 12a to 12c, a second control device C2 that controls the rotational drive devices 17a to 17c, and the first control device C1 and the second control device. It consists of a main controller C that outputs control data to C2.
  • the roll peripheral speed ratio is the ratio of the roll surface speed to the sheet material conveying speed.
  • the main controller C will be described.
  • the main controller C is individually associated with various paints used (paint data in Fig. 1), for example, paint names and names.
  • And 22 are provided.
  • paint information and dilution information including the paint used, dilution state, temperature, viscosity, etc., target film thickness, and each roll diameter are input. Further, the sheet material conveyance speed in the actual operation state is input to the second control device C2 as input data.
  • the operation control data is created based on actual measurement values obtained by operating the roll coater 1 for various paints.
  • the paint refers to a paint diluted at a certain temperature under a certain dilution condition.
  • the roll peripheral speed ratio and the top pressure required for the coat coater 1 differ depending on the dilution conditions.
  • basic data (functions) that are basic under a certain dilution condition are created for various paints, and correction data corresponding to various dilution states is generated for the basic data in the form of a function of the dilution conditions. And set for each roll 5-7.
  • the conditions include the roll peripheral speed ratio for each roll 5-7, and the nip pressure for the other rolls 3, 7, 6 of each roll 7, 6, 5, which are involved in determining the film thickness. Yes.
  • the peripheral speed ratio cannot be changed greatly depending on various conditions, but if the setting is changed, the response to changes in film thickness is fast.
  • the roll peripheral speed ratio has a large correlation with the sheet material conveyance speed, so it is necessary to adjust according to the change in the sheet material conveyance speed.
  • the nip pressure has a wide range of settings, and the film thickness can be changed greatly by setting, but the response of the actual nip pressure change and film thickness change when the setting is changed is slow.
  • the peripheral speed ratio of the nozzle is constant regardless of the target film thickness. This can be done by mainly adjusting the pressure. In addition, if the sheet material conveyance speed changes during actual coating, or if the actual film thickness deviation from the target film thickness is greater than the allowable range due to other factors, the operating conditions of the roll coater 1 It will be necessary to correct this.
  • correcting the operating conditions of the roll coater 1 first adjust the roll peripheral speed ratio with quick response. If satisfactory results are not obtained after adjusting the roll peripheral speed ratio, and if further adjustment is required, adjust the nip pressure.
  • the roll peripheral speed ratio setting value in the initial operating conditions is an average value within the settable range as much as possible so that the increase / decrease width can be increased. It is desirable that
  • the roll peripheral speed ratio in the basic data is expressed in the form of the ratio of the roll surface speed to the sheet material transport speed as described above, and this roll peripheral speed ratio is the sheet material transport speed.
  • the pick-up roll 5 usually has a lower correlation with the sheet material conveyance speed than the other rolls 6 and 7, and the peripheral speed ratio of the pick-up roll 5 is not greatly involved in determining the film thickness. Accordingly, the peripheral speed ratio of the pick-up roll 5 is determined mainly for the purpose of stably taking out the paint by the force of the paint pan 4.
  • the peripheral speed ratio between the transfer roll 6 and the applicator roll 7 is determined.
  • the characteristics of the peripheral speed ratio of the transfer roll 6 and the applicator roll 7 with respect to the sheet material conveyance speed can be considered to be almost the same.
  • a better result is obtained if there is a certain ratio of peripheral speed ratio between Therefore, coating is performed under various conditions, and a satisfactory result is obtained with respect to the uniformity of the film thickness, and a condition that does not cause problems such as film breakage is obtained, and based on this, the peripheral speed ratio ratio of these rolls 6 and 7 is determined. Is done.
  • the transfer pressure of the transfer roll 6 and the applicator roll 7 is as low as possible within a range where a stable coating state can be obtained so that the increase in pressure can be taken large.
  • the pressure is adjusted by adding the adjustment fee due to fluctuations in the data. The above tests determine the roll peripheral speed ratio and the roll pressure for a certain sheet material conveyance speed.
  • the negative pressure in the basic data is determined as a function of the target film thickness.
  • the top pressure of the transfer roll 6 and the applicator roll 7 is as low as possible within a range where a stable coating state can be obtained.
  • a certain sheet material conveyance speed for example, 50 mZ
  • each roll peripheral speed ratio determined and the roll pressure of the transfer roll 6 and applicator roll 7 are satisfied, and a standard film is used for the paint.
  • the same test is performed for various target film thicknesses, and the pick-up roll 5 pressure for each target film thickness is determined.
  • the transfer If it is necessary to adjust the roll pressure of the roll 6 and applicator roll 7 as well, adjust it appropriately to determine the appropriate nip pressure.
  • the control unit 22 uses the dilution control data and the roll diameter correction data from the operation control data storage unit 21 to set the same value.
  • the basic data (function) of the peripheral speed ratio and -p pressure will be read for each roll 5-7.
  • the nip pressure correction value to which the roll diameter correction data is applied to the basic data of the -p pressure is converted into the nip pressure control value and output to the first controller C1,
  • the first controller C1 will set the nip pressure of each roll 5-7 to the two-pip control value.
  • the roll peripheral speed ratio correction value force corrected with respect to the basic data of the roll peripheral speed ratio is output from the main controller C to the second controller C2, and the second controller C2
  • the surface speed of each roll 5-7 is set to the roll peripheral speed ratio control value according to the degree.
  • each of the various paints is individually associated with the various paints based on the correlation between the roll peripheral speed ratio, the sheet material conveyance speed, the film thickness, and the -up pressure measured in advance.
  • Operation control data is constructed and stored in the operation control data storage unit 21 of the main controller C.
  • the roll diameter of each of the rolls 5 to 7 is input to the main controller C, and this roll diameter is used as roll diameter correction data in the operation control data storage unit 21. It is reflected in the value.
  • the rotational drive of the rolls 5 to 7 can be controlled with high accuracy by giving the actual roll diameter.
  • the roll peripheral speed ratio such as the applicator roll peripheral speed ratio, In order to control the rotation speed of the roll by the device 17a, first, the sheet surface speed is converted into the roll surface speed by the sheet material conveyance speed input to the second control device C2, and then the diameter of the nozzle input to the main control device C is set.
  • the nip pressure control value determined by the first control device C1 is the forward / reverse drive devices 12a to 12c, and the roll surface speed set by the second control device C2 is the roll surface speed. Output to 17a to 17c.
  • a film thickness meter 20 that measures the actual film thickness of the coating film and outputs the actual film thickness is provided in the transport path of the sheet material 2 after coating.
  • the actual film thickness output from the film thickness meter 20 continuously or intermittently is input to the control unit 22 of the main controller C.
  • the control unit 22 compares the actual film thickness with the target film thickness to determine whether or not the deviation is within an allowable value. In order to reduce the deviation, the control unit 22 performs the following procedure to reduce the roll peripheral speed ratio and- Correct the control value of the pressure.
  • the roll peripheral speed ratio is corrected. Specifically, correct the rotational speed of rolls 5-7 such as applicator roll. However, if the target film thickness cannot be obtained even if the maximum allowable correction is made to the roll peripheral speed ratio, or if the deviation exceeds a certain value, the -up pressure control value is corrected.
  • the maximum correction amount with respect to the constant value and the peripheral speed ratio is determined according to the type of paint, viscosity, film thickness and the like.
  • the control performed by detecting the film thickness is feedback control, and has a correction cycle and a correction gain so that a large time constant is provided in comparison with the delay time. As a result, stable feedback control is realized by keeping (dead time Z time constant) below a certain value.
  • the control unit 22 displays the actual value of the roll peripheral speed ratio and the negative pressure control value at that time as the operation control data storage unit 21.
  • the operation control data storage unit 21 corrects the basic data of the roll peripheral speed ratio and the negative pressure.
  • the control unit 22 reads out the operation control data corresponding to the used paint from the operation control data storage unit 21, and also reads the correction data corresponding to the dilution condition and roll diameter of the used paint and performs correction.
  • the control values of the roll peripheral speed ratio and the negative pressure are output to the first control device C1 and the second control device C2, respectively.
  • the first controller C1 sets the nip pressure control values for the rolls 5 to 7 corresponding to the target film thickness.
  • the roll peripheral speed ratio control value force obtained and the roll surface speed and the negative pressure control value obtained from the first control device C1 and the second control device C2 are the rotational drive devices 17a to 17c and the forward / reverse drive device 12a.
  • these rotary drive devices 17a to 17c and forward / backward drive devices 12a to 12c drive the rolls 5 to 7 in accordance with the control values and adjust the roll pressure of each roll 5 to 7 Come on! /
  • the creep pressure has been corrected, even if the rolls 5-7 are worn or the rolls 5-7 are replaced, the correction is made accordingly and the coating is properly applied within the target film thickness or its deviation. It can be performed. And by automatic control without relying on the experience and intuition of the operator, it is possible to set the operating conditions for obtaining the target film thickness accurately, easily and in a short time. It can be carried out.
  • the automatic control means 19 corrects the roll surface speed and the negative pressure according to the actual film thickness measured by the film thickness meter 20, so that the accuracy of film thickness control can be improved.
  • the amount of room for the target film thickness can be reduced, so the amount of expensive paint used can be reduced.
  • the target film thickness to secure the minimum film thickness is ⁇ minimum film thickness + margin '', so if there is a lot of room to allow for the target film thickness, the target film thickness itself must be set thick. Therefore, the average coating amount for that amount increases, but this can be avoided.
  • the operation control data is updated based on the corrected control state, the application with the target film thickness can be achieved in a shorter time in the subsequent application of the same paint.
  • the automatic operation control device and the automatic operation control method have V, even if there is a deviation, a roll of deviation.
  • the automatic control means 19 adjusts the -up pressure.
  • a gap amount control value corresponding to the target film thickness may be determined from operation control data corresponding to the paint used, and the gap amount control value may be output to the gap amount adjustment means.
  • the roll coater 1 is not limited to the one exemplified in the above embodiment, and may be applied to a two-roll type not including the transfer roll 6 or a type including a metering roll. be able to.
  • the film thickness meter 20 may measure the film thickness before and after the paint is dried, regardless of the deviation.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a preferred embodiment of an automatic operation control device for a roll coater according to the present invention.
  • 2 is a graph showing an example of a function of a sheet material conveyance speed and a roll peripheral speed ratio used in the automatic operation control method of the roll coater performed by the automatic operation control device of FIG.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of a function of film thickness and negative pressure used in the automatic operation control method of the roll coater performed by the automatic operation control device of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a conventional roll coater operating device.

Description

明 細 書
ロールコータの自動運転制御装置および自動運転制御方法
技術分野
[0001] 本発明は、自動制御により的確に目標膜厚で塗装を行うことが可能なロールコータ の自動運転制御装置および自動運転制御方法に関する。
背景技術
[0002] 従来、連続的に搬送される金属ストリップなどのシート材の塗装ラインに設備される ロールコータとしては、例えば特許文献 1に開示されたものが知られている。図 4を用 いて説明すると、ロールコータ 1には、搬送されるシート材 2を受け入れて送り出すバ ックアップロール 3と、塗料パン 4に浸されて塗料が付着されるピックアップロール 5と 、ピックアップロール 5から塗料が受け渡されるトランスファロール 6と、トランスファロー ル 6から塗料を受け取り、ノ ックアップロール 3との間でシート材 2に塗料を塗布する アプリケータロール 7とが並設されている。ノックアップロール 3は、定位置に固定され たフレーム 8に回転自在に支持されて 、る。
[0003] アプリケータロール 7は、定位置に固定された下部テーブル 9上でスライドレール 10 aを介してバックアップロール 3に向力つて前後進可能な第 1受け台 11aに、ノ ックァ ップロール 3と対向させて、回転自在に支持されている。アプリケータロール 7を支持 する第 1受け台 11aは、アプリケータロール 7の軸方向に沿う左右位置で下部テープ ル 9に支持された 2台の第 1前後進駆動装置 12aによって、左右個別に駆動されるよ うになつている。第 1前後進駆動装置 12aは例えば、回転駆動されるステッピングモ ータ 13と、ステッピングモータ 13の回転運動を直線運動に変換して出力するボール ネジ機構 14とから構成され、ボールネジ機構 14の駆動軸 15aが第 1受け台 11aに連 結されている。駆動軸 15aには、アプリケータロール 7の-ップ圧力を検出する第 1口 ードセル 16aが設けられている。
[0004] 第 1ロードセル 16aは、第 1前後進駆動装置 12aにより第 1受け台 11aをバックアツ プロール 3に向力つて前進させることで当該バックアップロール 3を経過するシート材 2に圧接されるアプリケータロール 7の圧接圧力を検出し、これを-ップ圧力信号とし て第 1制御装置 CIに出力する。第 1制御装置 CIは入力された二ップ圧力信号に基 づいて第 1前後進駆動装置 12aを駆動して、アプリケータロール 7の-ップ圧力を調 整するようになっている。
[0005] 上記アプリケータロール 7は、これを回転駆動する第 1回転駆動装置 17aに連結さ れている。アプリケータロール 7の回転数は、第 1回転駆動装置 17aに備えた回転数 検出器 18aにより回転数信号として検出され、この回転数信号は第 2制御装置 C2に 出力される。第 2制御装置 C2は、アプリケータロール径に基づき、入力された回転数 信号をアプリケータロール表面速度に変換し、このアプリケータロール表面速度に基 づ ヽて第 1回転駆動装置 17aによりアプリケータロール 7の回転駆動を制御するよう になっている。
[0006] トランスファロール 6およびピックアップロール 5も、アプリケータロール 7とほぼ同様 にして設置され、 -ップ圧力制御および回転制御される。すなわち、トランスファロー ル 6は、第 1受け台 11a上でスライドレール 10bを介してアプリケータロール 7に向力つ て前後進可能な第 2受け台 l ibに、またピックアップロール 5は、第 2受け台 l ib上で スライドレール 10cを介してトランスファロール 6に向かって前後進可能な第 3受け台 1 lcに、アプリケータロール 7やトランスファロール 6と対向させて、回転自在に支持さ れている。第 3受け台 11cには、塗料パン 4も設けられている。第 2受け台 l ibおよび 第 3受け台 1 lcも、第 1受け台 1 laおよび第 2受け台 1 lbそれぞれの左右位置に支持 された 2台の第 2前後進駆動装置 12bおよび第 3前後進駆動装置 12cによって、左 右個別に駆動されるようになって!/、る。
[0007] これら第 2前後進駆動装置 12bおよび第 3前後進駆動装置 12cの各駆動軸 15b, 1 5cには、トランスファロール 6およびピックアップロール 5それぞれの-ップ圧力を検 出する第 2ロードセル 16bおよび第 3ロードセル 16cが設けられ、それぞれアプリケー タロール 7に対するトランスファロール 6の圧接圧力およびトランスファロール 6に対す るピックアップロール 5の圧接圧力を検出し、これらをニップ圧力信号として第 1制御 装置 C1に出力し、第 1制御装置 C1は入力された-ップ圧力信号に基づいて第 2お よび第 3前後進駆動装置 12b, 12cを駆動して、トランスファロール 6およびピックアツ プロール 5の-ップ圧力を個々に調整するようになって 、る。 [0008] さらにトランスファロール 6は第 2回転駆動装置 17bにより、ピックアップロール 5は第 3回転駆動装置 17cにより回転駆動され、これらトランスファロール 6およびピックアツ プロール 5それぞれの回転数は、第 2回転駆動装置 17bおよび第 3回転駆動装置 17 cに備えた第 2回転数検出器 18bおよび第 3回転数検出器 18cにより回転数信号とし て検出され、これら回転数数信号は第 2制御装置 C2に出力される。第 2制御装置 C2 はアプリケータロール 7の場合と同様に、トランスファロール径およびピックアップロー ル径に基づき、入力された回転数信号をトランスファロール表面速度およびピックァ ップロール表面速度に変換し、これら表面速度に基づいてトランスファロール 6および ピックアップロール 5それぞれの回転駆動を第 2および第 3回転駆動装置 17b, 17c で制御するようになって!/ヽる。
[0009] ロールコータ 1にてシート材 2に塗料を塗布する際、塗料の膜厚 (塗膜厚さ）が目標 の膜厚に対して一定の偏差以内に収まるようにする必要がある。このために、ロード セル 16a〜16cや回転数検出器 18a〜18cで検出された-ップ圧力やロール回転数 に基づき、第 1制御装置 C1および第 2制御装置 C2によって前後進駆動装置 12a〜 12cや回転駆動装置 17a〜 17cの駆動を制御するようにして 、る。
[0010] しかしながら、目標膜厚を得るための最適な-ップ圧力やロール周速比 (シート材 搬送速度に対するロール表面速度の比率）は、塗料原液の比重等の特性、希釈後 の濃度、温度、粘度、そしてさらに、ロールコータ 1による塗布操作時点における各口 ール 5〜7の径や、シート材搬送速度など、多様な要因に左右される。ロール径は、 摩滅時に再研磨することによって徐々に小さくなつていく。このような事情により、従 来にあっては、塗布開始時の初期設定はオペレータがその経験により-ップ圧力お よびロール周速比を設定し、その後の運転中に、実際の膜厚を測定して目標膜厚と の差を元に、 -ップ圧力もしくはロール周速比、あるいは双方を微調整するようにして いた。
特許文献 1：特開平 10— 272406号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] 上述した従来のロールコータ 1の運転操作にあっては、 -ップ圧力、ロール周速比 の塗布開始時における初期設定、そしてまた塗布開始後の微調整は、オペレータの 経験と勘に頼っていて、熟練を必要とする作業であった。特に、得られる膜厚は、塗 料原液自体の特性のみならず、希釈条件、そしてまたロール径ゃシート材搬送速度 など、様々な要因に左右されるため、例えばロール 5〜7を新品に交換したり、温度 条件や搬送条件が異なると、以前に用いたことのある塗料を再度塗布する場合であ つても、同じ設定では目標膜厚を得ることができない場合があり、その都度-ップ圧 力やロール周速比の初期設定、並びに微調整をし直さなければならな力つた。
[0012] 本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、自動制御により的確 に目標膜厚で塗装を行うことが可能なロールコータの自動運転制御装置および自動 運転制御方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0013] 本発明にかかるロールコータの自動運転制御装置は、回転駆動される複数のロー ルを介して供給される塗料により、連続的に搬送されるシート材を塗装するロールコ ータの運転装置において、各ロールを回転駆動する回転駆動手段と、ロールを他の ロールに接離制御してロール間の-ップ圧力を調整する-ップ圧力調整手段とを備 えるとともに、各種塗料に個別に対応づけさせて運転制御データが記憶され、使用 塗料、希釈条件、シート材搬送速度、目標膜厚およびロール径が入力されて、該使 用塗料に対応する該運転制御データから該シート材搬送速度に対応するロール周 速比制御値を決定するとともに、当該運転制御データから該ロール径に基づいて該 目標膜厚に対応する-ップ圧力制御値を決定し、該ロール周速比制御値を上記回 転駆動手段に出力するとともに、該 -ップ圧力制御値を上記-ップ圧力調整手段に 出力する自動制御手段とを備えたことを特徴とする。
[0014] また、塗装後の実際の実膜厚を測定して前記自動制御手段へ出力する測定手段 を備え、上記自動制御手段は上記実膜厚と前記目標膜厚とを比較して、前記使用 塗料に対応する前記運転制御データに基づいて前記ロール周速比制御値や前記 -ップ圧力制御値をそれぞれ補正し、補正された制御値を前記回転駆動手段や前 記ニップ圧力調整手段に出力することを特徴とする。
[0015] また、前記自動制御手段は、前記補正された制御値に基づ!、て前記使用塗料に 対応する前記運転制御データを更新することを特徴とする。
[0016] さらに、ロールを他のロールに接離制御してロール間のギャップ量を調整するギヤッ プ量調整手段を備え、前記自動制御手段は、ニップ圧力を調整する前記ニップ圧力 調整手段に代えて、前記使用塗料に対応する前記運転制御データ力 前記目標膜 厚に対応するギャップ量制御値を決定し、該ギャップ量制御値を上記ギャップ量調 整手段に出力することを特徴とする。
[0017] また、本発明にかかるロールコータの自動運転制御方法は、回転駆動される複数 のロールを介して供給される塗料により、連続的に搬送されるシート材を塗装する口 ールコータの運転方法において、使用塗料、希釈条件、シート材搬送速度、目標膜 厚およびロール径により、各種塗料に個別に対応づけさせた運転制御データのうち 、該使用塗料に対応する該運転制御データから該シート材搬送速度に対応するロー ル周速比制御値を決定するとともに、当該運転制御データから該ロール径に基づい て該目標膜厚に対応するニップ圧力制御値を決定し、これらロール周速比制御値お よび-ップ圧力制御値により、上記ロールの回転駆動を制御するとともに、ロール間 の-ップ圧力を制御するようにしたことを特徴とする。
[0018] また、前記ニップ圧力制御値に代えて、前記使用塗料に対応する前記運転制御デ ータから前記目標膜厚に対応するギャップ量制御値を決定し、該ギャップ量制御値 により、ロール間のギャップ量を制御するようにしたことを特徴とする。
発明の効果
[0019] 本発明にかかるロールコータの自動運転制御装置および自動運転制御方法にあ つては、自動制御により的確に目標膜厚で塗装を行うことができる。
発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下に、本発明にかかるロールコータの自動運転制御装置の好適な一実施形態を 、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態に力かるロールコータの自動運 転制御装置は基本的には、図 1に示すように、回転駆動される複数のロール 5〜7を 介して供給される塗料により、連続的に搬送されるシート材 2を塗装するロールコータ 1の運転装置において、各ロール 5〜7を回転駆動する回転駆動手段と、ロール 5〜 7を他のロール 3, 6, 7に接離制御してロール間の-ップ圧力を調整する-ップ圧力 調整手段とを備えるとともに、各種塗料に個別に対応づけさせて運転制御データが 記憶され、使用塗料や温度、粘度などを含む塗料情報、希釈率などの希釈条件を含 む希釈情報、シート材搬送速度、目標膜厚および各ロールのロール径が入力されて 、使用塗料に対応する運転制御データからシート材搬送速度に対応するロール周速 比制御値を決定するとともに、当該運転制御データ力 ロール径に基づいて目標膜 厚に対応するニップ圧力制御値を決定し、ロール周速比制御値を回転駆動手段に 出力するとともに、ニップ圧力制御値をニップ圧力調整手段に出力する自動制御手 段 19とを備えて構成される。
[0021] また、塗装後の実際の実膜厚を測定して自動制御手段 19へ出力する測定手段と しての膜厚計 20を備え、自動制御手段 19は実膜厚と目標膜厚とを比較して、使用 塗料に対応する運転制御データに基づいてロール周速比制御値やニップ圧力制御 値をそれぞれ補正し、補正された制御値を回転駆動手段や-ップ圧力調整手段に 出力する。さらに、自動制御手段 19は、補正された制御値に基づいて使用塗料に対 応する運転制御データを更新する。
[0022] 本実施形態では、第 1制御装置 C1および第 2制御装置 C2と連係させて、新たに、 塗料ごとの運転条件を決定する主制御装置 Cを備えて自動制御手段 19を構成し、 主制御装置 C内に予め、塗料ごとに基準となる運転制御データとして、ニップ圧力お よびロール周速比を保存した上で、実際の塗布においては、自動制御手段 19に、使 用塗料や希釈状態、温度、粘度などを含む塗料情報および希釈情報、各ロール 5〜 7のロール径、さらにはシート材搬送速度や目標膜厚のデータを入力して、これらデ ータに応じて-ップ圧力制御値およびロール周速比制御値を設定させて回転駆動 手段やニップ圧力調整手段に出力させるようになつている。
[0023] また、実膜厚を測定する膜厚計 20を設け、自動制御手段 19により実膜厚と目標膜 厚との偏差に応じて、 -ップ圧力制御値またはロール周速比制御値、あるいは双方 を補正して出力させるようになつている。自動制御手段 19によるこれら制御値の出力 により、高い膜厚精度で安定的にシート材 2を塗装することができる。さらに、自動制 御手段 19において、補正した制御値で運転制御データを更新することにより、同じ 塗料で塗装を行う際に、ロールコータ 1に迅速に最適運転条件を設定することができ る。
[0024] 本実施形態に力かるロールコータの自動運転制御装置は、上記主制御装置 Cを新 設した点を除き、上記従来の技術で説明した構成と同様であるので、対応する構成 要素については同一符号を付して、説明を省略する。本実施形態にあっては、回転 駆動手段は、各ロール 5〜7を回転駆動する回転駆動装置 17a〜17cおよびロール 5〜7の回転数を検出する回転数検出器 18a〜18cから構成されている。また-ップ 圧力調整手段は、各受け台 11a〜： L ieを前後進させる前後進駆動装置 12a〜12c およびロール 5〜7の圧接圧力を検出するロードセル 16a〜16cから構成されている 。自動制御手段 19は、前後進駆動装置 12a〜12cを制御する第 1制御装置 C1と、 回転駆動装置 17a〜17cを制御する第 2制御装置 C2と、第 1制御装置 C1や第 2制 御装置 C2に制御データを出力する主制御装置 Cとから構成される。また、ロール周 速比とは、シート材搬送速度に対するロール表面速度の比率をいう。
[0025] 主制御装置 Cについて説明すると図 1に示すように、この主制御装置 Cには、使用 される各種塗料 (図 1中、塗料データ）に個別に対応づけさせて、例えば塗料名称と 対応させて、予め運転制御データが保存される運転制御データ格納部 21と、入力デ ータに応じて運転制御データ格納部 21から運転制御データを読み出すとともに、後 述する各種処理を行う制御部 22とが備えられる。入力データとしては、上述したよう に使用塗料や希釈状態、温度、粘度などを含む塗料情報および希釈情報、目標膜 厚、さらには各ロール径が入力される。また、実際の運転状態におけるシート材搬送 速度が入力データとして第 2制御装置 C2に入力される。
[0026] 運転制御データは、各種塗料についてロールコータ 1を運転して得た実測値に基 づいて作成される。ここで、塗料とは、ある温度において塗料原液をある希釈条件で 希釈したものをいう。希釈状態も種々であり、同じ塗料であっても希釈条件により、口 ールコータ 1に要求されるロール周速比および-ップ圧力は異なる。このため、各種 塗料に対し、一定の希釈条件の下で基本となる基本データ（関数)が作成され、その 基本データに対し種々の希釈状態に応じた補正データが、希釈条件の関数などの 形で、各ロール 5〜7それぞれに設定される。
[0027] 次に、基本データの作成方法について説明する。ロールコータ 1に設定する運転 条件としては、各ロール 5〜7に対するロール周速比、また各ロール 7, 6, 5の他の口 ール 3, 7, 6に対するニップ圧力があり、それぞれが膜厚の決定に関与している。口 一ル周速比は諸条件により大きく変動させることはできないが、設定を変更した場合 、膜厚変化の応答は速い。またロール周速比は、シート材搬送速度との相関関係が 大きいため、シート材搬送速度の変化に応じて調整する必要がある。一方、二ップ圧 力は設定の幅が広ぐまた設定により膜厚を大きく変化させることが可能であるが、設 定を変更した場合の実二ップ圧変化および膜厚変化の応答は遅い。
[0028] 従って、ある塗料に対するロールコータ 1の初期の運転条件を決定する場合は、口 一ル周速比は目標膜厚に関係なく一定条件とし、種々の目標膜厚に対しては-ップ 圧力を主として調整することで対応する。その上で、実際の塗装中において、シート 材搬送速度が変化した場合、あるいはその他の要因により目標膜厚に対する実際の 膜厚の偏差が許容範囲を超えて大きい場合は、ロールコータ 1の運転条件を補正す ることが必要になる。ロールコータ 1の運転条件を補正する際には、まず応答性の速 いロール周速比を調整する。ロール周速比の調整後も満足な結果が得られず、さら に大きな調整が必要となった場合にはニップ圧力を調整する。ロール周速比による 微調整の幅を大きくするため、初期の運転条件でのロール周速比設定値は、増減幅 が大きくとれるように、可能な限り設定可能な範囲内での平均的な数値とすることが 望ましい。
[0029] 以上の前提に基づき、基本データにおけるロール周速比は、上述したようにシート 材搬送速度に対するロール表面速度の比率の形で表され、このロール周速比は、シ ート材搬送速度の変化に対して安定した膜厚を得るため、シート材搬送速度の関数 として決定される。まず、ピックアップロール 5は通常、他のロール 6, 7に比べ、シート 材搬送速度との相関関係は低ぐピックアップロール 5の周速比は、膜厚の決定には 大きく関与しない。従って、ピックアップロール 5は、主として塗料パン 4力も塗料を安 定的に持ち出すという目的から、周速比が決定される。
[0030] 次に、トランスファロール 6およびアプリケータロール 7の周速比を決定する。トランス ファロール 6およびアプリケータロール 7の周速比の、シート材搬送速度に対する特 性は、ほぼ同じと考えてよい。しかしながら、膜厚の均一化を考えた場合に、これら口 ール 6, 7両者間に、ある一定の周速比比率がある方がいい結果が得られる。従って 、いろいろな条件で塗装を行い、膜厚の均一性について良好な結果が得られ、かつ 膜切れなどの問題が生じない条件を求め、それに基づきこれらロール 6, 7の周速比 比率が決定される。
[0031] 次に、あるシート材搬送速度、例えば 50mZ分において、決定されたピックアップ口 一ル周速比およびトランスファロール 6およびアプリケータロール 7間の周速比比率を 満足し、かつその塗料において標準的な膜厚、例えば 15 /z mを得るためのトランス ファロール 6およびアプリケータロール 7それぞれの周速比を決定する。但し、アプリ ケータロール 7とシート材間の周速比比率が適正でないと、膜切れなどの問題が生じ 得、安定的に塗装できないことに留意する必要がある。もし、与えられた条件下で、 安定的に塗装するための条件が見つからない場合は、ピックアップロール 5の-ップ 圧力を調整し、再度同様のテストを行い、条件を決定する。いずれの場合も、トランス ファロール 6およびアプリケータロール 7の-ップ圧力は、圧力の増加分を大きくとれ るように、安定的な塗装状態が得られる範囲で可能な限り低 、圧力から各種パラメ一 タ変動による調整代を上乗せした圧力とする。以上のテストにより、あるシート材搬送 速度に対する各ロール周速比および-ップ圧力が決定される。
[0032] 次に、同一-ップ圧力の下で様々なシート材搬送速度に対して同様のテストを行い 、同じ膜厚を得るための条件を決定する。以上のデータから、シート材搬送速度と各 ロール周速比の関係をプロットし、その関係を関数化し、これをロール周速比の基本 データとする（図 2参照)。
[0033] 一方、基本データにおける-ップ圧力は、 目標膜厚の関数として決定される。まず 、上述したように、トランスファロール 6およびアプリケータロール 7の-ップ圧力は、安 定的な塗装状態が得られる範囲で、可能な限り低い圧力とする。次に、あるシート材 搬送速度、例えば 50mZ分において、決定された各ロール周速比、並びにトランス ファロール 6およびアプリケータロール 7の-ップ圧力を満足し、かつその塗料におい て標準的な膜厚、例えば 15 mを得るためのピックアップロール 5の-ップ圧力を決 定する。次に、様々な目標膜厚に対して同様のテストを行い、各目標膜厚に対するピ ックアップロール 5の-ップ圧力を決定する。また、膜厚の変化により、トランスファロ ール 6およびアプリケータロール 7の-ップ圧力に対しても調整が必要となった場合 は、適宜に調整し、適正なニップ圧力を決定する。
[0034] 以上のデータから、目標膜厚と各ロール 7, 6, 5の他のロール 3, 7, 6に対する-ッ プ圧力の関係をプロットし、その関係を関数化し、これをロール 5〜7の二ップ圧力の 基本データとする（図 3参照)。
[0035] -ップ圧力について、実際の塗装においては、同じ-ップ圧力の設定であっても、 ロール間の面圧として考えれば、ロール径により圧力は異なることになる。このため、 各ロールの種々のロール径に応じた補正データ力 ロール径の関数などの形で、各 ロール 5〜7それぞれに設定される。
[0036] そして、使用塗料 (塗料情報)と目標膜厚が与えられた場合、制御部 22は、運転制 御データ格納部 21から、希釈条件の補正データ、ロール径の補正データとともに、口 一ル周速比および-ップ圧力の基本データ（関数）を各ロール 5〜7それぞれについ て読み出すことになる。そして、主制御装置 C内で、 -ップ圧力の基本データに対し 、ロール径補正データ等が適用されたニップ圧力補正値がニップ圧力制御値に変換 されて第 1制御装置 C1に出力され、第 1制御装置 C1は二ップ圧力制御値に各ロー ル 5〜7のニップ圧力を設定することになる。
[0037] また、ロール周速比の基本データに対し、補正がなされたロール周速比補正値力 主制御装置 Cから第 2制御装置 C2に出力され、第 2制御装置 C2はシート材搬送速 度に応じたロール周速比制御値に各ロール 5〜7の表面速度を設定することになる。
[0038] すなわち、各種塗料それぞれにつ!/ヽて予め実測した各ロール周速比、シート材搬 送速度、膜厚、並びに-ップ圧力の相関関係から、各種塗料に個別に対応付けさせ た運転制御データが構築され、主制御装置 Cの運転制御データ格納部 21に保存さ れる。
[0039] 上述したように、主制御装置 Cには各ロール 5〜7のロール径が入力され、このロー ル径は、運転制御データ格納部 21のロール径補正データとして、 -ップ圧力制御値 に反映される。同時にロール径は、摩滅時に再研磨することによって変化するため、 実際のロール径が与えられることにより、高い精度でロール 5〜7の回転駆動を制御 することができる。ロール周速比、例えばアプリケータロール周速比は、回転駆動装 置 17aによるロール回転数制御のために、まず、第 2制御装置 C2に入力されたシー ト材搬送速度によりロール表面速度に変換され、次に、主制御装置 Cに入力された口 一ル径が第 2制御装置 C2へ出力されて、当該第 2制御装置 C2によりロール回転数 に変換される。その他のピックアップロール 5やトランスファロール 6についても、同様 である。そして第 1制御装置 C1にて決定されたニップ圧力制御値が前後進駆動装置 12a〜 12cに、また第 2制御装置 C2でロール周速比制御値力 設定されたロール表 面速度が回転駆動手段 17a〜 17cに出力される。
[0040] 他方、塗装後のシート材 2の搬送経路には、塗膜の実際の膜厚を測定して実膜厚 を出力する膜厚計 20が設けられる。膜厚計 20から連続的もしくは断続的に出力され る実膜厚は主制御装置 Cの制御部 22に入力される。制御部 22は、実膜厚と目標膜 厚とを比較してその偏差が許容値以内であるカゝ否かを判断し、偏差を小さくするよう に、以下の手順でロール周速比および-ップ圧力の制御値を補正する。
[0041] まず、偏差が一定値以内であるときは、ロール周速比を補正する。具体的には、ァ プリケータロール等、ロール 5〜7の回転速度を補正する。しかしながら、ロール周速 比に対して最大限許される補正を行っても目標膜厚が得られない場合、あるいは偏 差が一定値を超えている場合は、 -ップ圧力制御値を補正する。ここに、一定値や口 一ル周速比に対する最大補正量は、塗料の種類、粘度、膜厚等に応じて決定される 。また、特にシート材搬送速度の変化に対応する場合は、ロール周速比を補正する ことが好ましぐいずれにしても安定操業のためには、ロール周速比を最初に補正し 、それで対応できな 、場合に-ップ圧力制御値を補正することが望まし 、。
[0042] また、通常、ロールコータ 1と膜厚計 20を近接して設置することは困難であり、一定 の距離が存在するため、塗布位置が膜厚計 20に到達するまでには遅れ時間が発生 するが、この遅れ時間は、ロール周速比あるいはニップ圧力の基本データに対する 補正を、当該遅れ時間に対応する適当な一定周期で行うことで解消される。すなわ ち、膜厚を検出して行われる制御はフィードバック制御であって、補正を行うにあたつ て、遅れ時間に比較して大きな時定数を持たせるように、補正周期および補正ゲイン を持たせるようにして、その結果、（無駄時間 Z時定数)を一定値以下に保つことによ つて、安定的なフィードバック制御が実現されるようになって 、る。 [0043] そして、実膜厚と目標膜厚の偏差が一定値以内であるときには、制御部 22はその ときのロール周速比および-ップ圧力制御値の実績値を運転制御データ格納部 21 へ出力し、運転制御データ格納部 21はロール周速比や-ップ圧力の基本データを 補正する。これにより、前回の操業結果を元に、同一塗料での次回の操業において、 迅速に目標膜厚でシート材 2を塗装することができる。
[0044] 次に、本実施形態に力かるロールコータの自動運転制御方法について説明すると 、塗布を開始する際には、希釈条件などを含めた使用塗料の情報や希釈情報と、目 標膜厚および各ロール径が主制御装置 Cの制御部 22に入力される。また、シート材 搬送速度が第 2制御装置 C2に入力される。
[0045] 制御部 22は、運転制御データ格納部 21から、使用塗料に対応する運転制御デー タを読み出し、かつ当該使用塗料の希釈条件やロール径に対応する補正データも 読み込んで補正を行った上で、ロール周速比および-ップ圧力の制御値をそれぞれ 第 1制御装置 C1や第 2制御装置 C2へ出力し、第 2制御装置 C2は各ロール周速比 力 シート材搬送速度により各ロール 5〜7のロール表面速度、ひいてはロール回転 数を設定するとともに、第 1制御装置 C1は目標膜厚に対応する各ロール 5〜7のニッ プ圧力制御値をそれぞれ設定する。
[0046] そしてこれらロール周速比制御値力 得られたロール表面速度および-ップ圧力 制御値が第 1制御装置 C1や第 2制御装置 C2から回転駆動装置 17a〜17cや前後 進駆動装置 12a〜 12cに出力され、これら回転駆動装置 17a〜 17cおよび前後進駆 動装置 12a〜12cは、制御値に従って各ロール 5〜7を回転駆動し、また各ロール 5 〜7の-ップ圧力を調整するようになって!/、る。
[0047] 以上説明したように、本実施形態に力かるロールコータの自動運転制御装置およ び自動運転制御方法にあっては、異なる塗料の場合はもちろんのこと、同一塗料に 対し異なる希釈条件で塗布をする場合にお!ヽても、上記基本データに対して希釈条 件から適正な補正を施すことにより、前回と同様の目標膜厚を確保することができる。 また、運転中に、シート材搬送速度が変化したとしても、ロール周速比の基本データ をもとに、当該変化に追従させてロール周速比が変更されるため、実膜厚を偏差以 内に納めて塗装を行うことができる。さらに、ロール径を用いてロール表面速度およ び-ップ圧力を補正するようにしたので、ロール 5〜7の摩耗やロール 5〜7を交換し た場合でも、それに応じた補正を行って、目標膜厚もしくはその偏差以内で適切に 塗装を行うことができる。そして、オペレータの経験や勘に頼ることなぐ自動制御に より、目標膜厚を得るための操業条件を正確、容易、かつ短時間で設定することが可 能で、的確に目標膜厚で塗装を行うことができる。
[0048] また、自動制御手段 19により、膜厚計 20で測定される実膜厚に応じてロール表面 速度および-ップ圧力を補正するようにしたので、膜厚制御の精度を向上することが でき、通常、目標膜厚に見込む余裕分を軽減できるため、高価な塗料の使用量を抑 えることもできる。すなわち、最低膜厚を確保するための狙いの膜厚は「最低膜厚 + 余裕分」となるので、目標膜厚に見込むべき余裕が多いと、狙いの膜厚そのものを厚 く設定しなければならないため、その分の平均塗布量が多くなつてしまうが、これを避 けることができる。さらに、補正後の制御状態に基づいて運転制御データを更新する ようにしたので、以後の同じ塗料の塗布において、より短時間に目標膜厚での塗装を 達成することができる。
[0049] 以上の実施形態にあっては、ニップ圧力を調整する場合を例示して説明したが、自 動運転制御装置および自動運転制御方法 、ずれにあっても、 V、ずれかのロールをこ れが対向するロールに対して接離制御してロール間のギャップ量を調整するギャップ 量調整手段を備えている場合には、自動制御手段 19が、 -ップ圧力を調整する-ッ プ圧力調整手段に代えて、使用塗料に対応する運転制御データから目標膜厚に対 応するギャップ量制御値を決定し、ギャップ量制御値をギャップ量調整手段に出力 するように構成してもよ 、ことはもちろんである。
[0050] さらに、ロールコータ 1としては、上記実施形態で例示したものに限らず、トランスフ ァロール 6を備えない 2本ロールの形式、あるいはさらにミータリングロールを含む形 式であっても、適用することができる。また、膜厚計 20については、塗料の乾燥前、 乾燥後の 、ずれにぉ 、ての膜厚を測定するものであってもよ 、。
図面の簡単な説明
[0051] [図 1]本発明にかかるロールコータの自動運転制御装置の好適な一実施形態を示す 構成図である。 [図 2]図 1の自動運転制御装置によって実施されるロールコータの自動運転制御方 法に用いられるシート材搬送速度とロール周速比の関数の一例を示すグラフである。
[図 3]図 1の自動運転制御装置によって実施されるロールコータの自動運転制御方 法に用いられる膜厚と-ップ圧力の関数の一例を示すグラフである。
[図 4]従来のロールコータの運転装置の一例を示す構成図である。
符号の説明
1 ロールコータ
2 シート材
5 ピックアップローノレ
6 トランスファロール
7 アプリケータローノレ
12a〜12c 前後進駆動装置
16a〜16c ロードセル
17a〜17c 回転駆動装置
18a〜18c 回転数検出器
19 自動制御手段
20 膜厚計
21 運転制御データ格納部
22 制御部
C 主制御装置
C1 第 1制御装置
C2 第 2制御装置

Claims

請求の範囲
[1] 回転駆動される複数のロールを介して供給される塗料により、連続的に搬送される シート材を塗装するロールコータの運転装置において、
各ロールを回転駆動する回転駆動手段と、ロールを他のロールに接離制御して口 ール間のニップ圧力を調整するニップ圧力調整手段とを備えるとともに、
各種塗料に個別に対応づけさせて運転制御データが記憶され、使用塗料、希釈条 件、シート材搬送速度、目標膜厚およびロール径が入力されて、該使用塗料に対応 する該運転制御データから該シート材搬送速度に対応するロール周速比制御値を 決定するとともに、当該運転制御データから該ロール径に基づいて該目標膜厚に対 応するニップ圧力制御値を決定し、該ロール周速比制御値を上記回転駆動手段に 出力するとともに、該ニップ圧力制御値を上記ニップ圧力調整手段に出力する自動 制御手段とを備えたことを特徴とするロールコータの自動運転制御装置。
[2] 塗装後の実際の実膜厚を測定して前記自動制御手段へ出力する測定手段を備え 上記自動制御手段は上記実膜厚と前記目標膜厚とを比較して、前記使用塗料に 対応する前記運転制御データに基づいて前記ロール周速比制御値や前記二ップ圧 力制御値をそれぞれ補正し、補正された制御値を前記回転駆動手段や前記ニップ 圧力調整手段に出力することを特徴とする請求項 1に記載のロールコータの自動運 転制御装置。
[3] 前記自動制御手段は、前記補正された制御値に基づ!、て前記使用塗料に対応す る前記運転制御データを更新することを特徴とする請求項 2に記載のロールコータの 自動運転制御装置。
[4] ロールを他のロールに接離制御してロール間のギャップ量を調整するギャップ量調 整手段を備え、
前記自動制御手段は、ニップ圧力を調整する前記ニップ圧力調整手段に代えて、 前記使用塗料に対応する前記運転制御データから前記目標膜厚に対応するギヤッ プ量制御値を決定し、該ギャップ量制御値を上記ギャップ量調整手段に出力するこ とを特徴とする請求項 1〜3いずれかの項に記載のロールコータの自動運転制御装 置。
[5] 回転駆動される複数のロールを介して供給される塗料により、連続的に搬送される シート材を塗装するロールコータの運転方法において、
使用塗料、希釈条件、シート材搬送速度、目標膜厚およびロール径により、各種塗 料に個別に対応づけさせた運転制御データのうち、該使用塗料に対応する該運転 制御データから該シート材搬送速度に対応するロール周速比制御値を決定するとと もに、当該運転制御データから該ロール径に基づいて該目標膜厚に対応するニップ 圧力制御値を決定し、これらロール周速比制御値およびニップ圧力制御値により、 上記ロールの回転駆動を制御するとともに、ロール間の-ップ圧力を制御するように したことを特徴とするロールコータの自動運転制御方法。
[6] 前記ニップ圧力制御値に代えて、前記使用塗料に対応する前記運転制御データ から前記目標膜厚に対応するギャップ量制御値を決定し、該ギャップ量制御値により 、ロール間のギャップ量を制御するようにしたことを特徴とする請求項 5に記載のロー ルコータの自動運転制御方法。
PCT/JP2005/017932 2004-09-30 2005-09-29 ロールコータの自動運転制御装置および自動運転制御方法 WO2006035861A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-286739 2004-09-30
JP2004286739A JP2006095468A (ja) 2004-09-30 2004-09-30 ロールコータの自動運転制御装置および自動運転制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006035861A1 true WO2006035861A1 (ja) 2006-04-06

Family

ID=36119006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/017932 WO2006035861A1 (ja) 2004-09-30 2005-09-29 ロールコータの自動運転制御装置および自動運転制御方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2006095468A (ja)
TW (1) TW200621377A (ja)
WO (1) WO2006035861A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100768404B1 (ko) 2006-08-22 2007-10-18 동부제강주식회사 연속 칼라 강판 생산라인에서 도장작업 자동제어 방법
KR101031275B1 (ko) * 2008-06-02 2011-04-29 삼성중공업 주식회사 무화 압력 산출 장치 및 방법
JP6478110B2 (ja) * 2015-05-25 2019-03-06 トヨタ自動車株式会社 電極の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6064664A (ja) * 1984-08-03 1985-04-13 Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd 塗装ラインにおける塗膜厚制御方法
JPH10323596A (ja) * 1997-05-27 1998-12-08 Hirano Tecseed Co Ltd ロールコータの制御装置及び制御方法
JP2000279862A (ja) * 1999-03-26 2000-10-10 Nisshin Steel Co Ltd 帯体の塗膜厚制御方法および装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6064664A (ja) * 1984-08-03 1985-04-13 Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd 塗装ラインにおける塗膜厚制御方法
JPH10323596A (ja) * 1997-05-27 1998-12-08 Hirano Tecseed Co Ltd ロールコータの制御装置及び制御方法
JP2000279862A (ja) * 1999-03-26 2000-10-10 Nisshin Steel Co Ltd 帯体の塗膜厚制御方法および装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006095468A (ja) 2006-04-13
TW200621377A (en) 2006-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100108733A1 (en) Web conveyance controlling method, web slip amount measuring means, and web conveyance controlling device
JP5453999B2 (ja) ロール式コーター装置および塗装金属帯の製造方法
JP2011042459A (ja) ウエブ搬送装置及びその方法と電池の製造方法
WO2006035861A1 (ja) ロールコータの自動運転制御装置および自動運転制御方法
CN107824618A (zh) 带钢尾部自动纠偏控制方法
EP0894073A4 (en) METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE TENSION AND SPEED OF A RUNNING COURSE DURING THE UNWINDING
JP2017149551A (ja) 巻出装置
WO2005118444A1 (en) A method of controlling the winding of a roll of web material
AU651263B2 (en) Method and apparatus for variably controlling the speed of a slave drive roller
WO2020026740A1 (ja) 搬送装置の制御方法及び搬送装置
JP3724946B2 (ja) 塗膜厚みの制御方法および塗膜厚みの制御装置並びにこの方法を用いて製造したシート状物
JP4807001B2 (ja) 張力制御装置
US11634294B2 (en) Sheet-feeding device and sheet-feeding method
JPH07289982A (ja) 塗布剤の塗布厚み制御方法
JP2004358804A (ja) セラミックグリーンシートの製造方法及び製造装置
JPH03178361A (ja) 糊付加工装置
JP2000327191A (ja) アキュムレータ制御装置
JPH0234855B2 (ja)
JPH061533A (ja) 巻取・巻出機の張力制御装置
CN115872122B (zh) 一种传送速度的控制方法、控制器及生产线
JPH04341450A (ja) 連続体の搬送張力制御装置
JP3657139B2 (ja) 塗膜厚みの制御装置
JPH1190310A (ja) ロールコータの塗装膜厚の制御方法
JPH09173955A (ja) 塗布膜厚の制御方法
JPH01275357A (ja) シートロール巻取巻戻し制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV LY MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05788376

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1