(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加熱ゾーンが直列状態に設けられると共に前記加熱ゾーン毎にヒータユニットを設け、該夫々のヒータユニットで前記複数の加熱ゾーン内の夫々を加熱すると共に台車を前記複数の加熱ゾーンに沿って搬送して、台車に載置された板状材を曲げ成形する曲炉の温度制御方法において、
（１）前記複数の加熱ゾーン毎に板状材の有無が示された最初のテーブルを作成する工程と、
（２）前記複数の加熱ゾーン内に新たに搬入される台車に板状材が載置されているか否かを入口側で検知する工程と、
（３）前記検知する工程で得られた板状材の有無の検知データに基づいて前記最初のテーブルを変更し、該変更したテーブルを次回のテーブルとする工程と、
（４）前記最初のテーブルと次回のテーブルとを比較して、前記板状材が無しから有りに変化した加熱ゾーンにおいてはそのゾーンにおけるヒータユニットの温度条件を板有り温度条件に切り換え、前記板状材が有りから無しに変化した加熱ゾーンにおいてはそのゾーンにおけるヒータユニットの温度条件を空焼き温度条件に切り換えることにより、前記板状材の有無が変化した加熱ゾーン内の温度条件を一定に維持するように前記ヒータユニットの発生熱量を制御する工程と、
から成り、前記次回のテーブルを最初のテーブルとして前記（１）〜（４）の工程を繰返し行うことを特徴とする曲炉の温度制御方法。
【請求項２】
複数の加熱ゾーンが直列状態に設けられると共に前記加熱ゾーン毎にヒータユニットを設け、該夫々のヒータユニットで前記複数の加熱ゾーン内の夫々を加熱すると共に台車を前記複数の加熱ゾーンに沿って搬送して、台車に載置された板状材を曲げ成形する曲炉の温度制御装置において、
前記複数の加熱ゾーン内の温度条件を個別に制御するために、前記ヒータユニットの発生熱量を制御する温度制御部と、
前記複数の加熱ゾーン内に新たに搬入される台車に板状材が載置されているか否かを入口側で検知する検出手段と、
該検出手段から入力された前記板状材の有無の検知データに基づいて、予め設定された加熱ゾーン毎に板状材の有無が示された最初のテーブルを変更すると共に該変更したテーブルを次回のテーブルとし、前記最初のテーブルと次回のテーブルとを比較して、前記板状材が無しから有りに変化した加熱ゾーンにおいてはそのゾーンにおけるヒータユニットの温度条件を板有り温度条件に切り換え、前記板状材が有りから無しに変化した加熱ゾーンにおいてはそのゾーンにおけるヒータユニットの温度条件を空焼き温度条件に切り換えることにより、前記板状材の有無が変化した加熱ゾーン内の温度条件が一定に維持されるように前記ヒータユニットの発生熱量を制御する信号を前記温度制御部に出力し、前記次回のテーブルを最初のテーブルとして以下繰返し前記作動を行うコンピュータと、
を備えた曲炉の温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動車のフロントガラス等の最大曲深さを調整する曲炉の温度制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
湾曲状に曲げ成形されている自動車のフロントガラス等の曲げ成形には曲炉が使用される。すなわち、曲炉の前工程で切断された平板状ガラスを台車の枠体に載置して、台車の枠体で平板状ガラスの周縁を支持する。この状態で平板状ガラスを曲炉内に搬入して平板状ガラスを加熱すると、台車の枠体で支持されていない平板状ガラスの周縁以外の部分が自重で垂れ下がる。これにより、平板状ガラスがフロントガラスに曲げ成形される。そして、曲げ成形されたフロントガラスが良品であるか、不良品であるかはフロントガラスの最大曲深さ（以下、Ｗ値と称す）が許容範囲内に入っているか否かで判断される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このフロントガラスのＷ値に影響を与える要因として特に空焼が知られている。空焼とは板ガラスが載置されない台車、すなわち空の台車が曲炉内に搬送された状態をいう。通常加熱ゾーンに設けられたヒータの熱エネルギは、加熱ゾーン内に搬送された板ガラス等で吸収されて雰囲気温度の上昇が抑制されている。しかしながら、空焼の場合加熱ゾーン内に板ガラスが搬送されないのでヒータの熱エネルギを板ガラスで吸収することができず、加熱ゾーン内の雰囲気温度が上昇する。従って、空焼後の加熱ゾーンに板ガラスが搬送されると、搬送された板ガラスのＷ値が大きくなりすぎて目標値の許容範囲内に入らないという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、空焼後の板ガラスのＷ値を目標値の許容範囲内に入るように炉内温度を自動的に制御して生産性の向上を図ることができる曲炉の温度制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る曲炉の温度制御方法によれば、複数の加熱ゾーンが直列状態に設けられると共に前記加熱ゾーン毎にヒータユニットを設け、該夫々のヒータユニットで前記複数の加熱ゾーン内の夫々を加熱すると共に台車を前記複数の加熱ゾーンに沿って搬送して、台車に載置された板状材を曲げ成形する曲炉の温度制御方法において、（１）前記複数の加熱ゾーン毎に板状材の有無が示された最初のテーブルを作成する工程と、（２）前記複数の加熱ゾーン内に新たに搬入される台車に板状材が載置されているか否かを入口側で検知する工程と、（３）前記検知する工程で得られた板状材の有無の検知データに基づいて前記最初のテーブルを変更し、該変更したテーブルを次回のテーブルとする工程と、（４）前記最初のテーブルと次回のテーブルとを比較して、前記板状材が無しから有りに変化した加熱ゾーンにおいてはそのゾーンにおけるヒータユニットの温度条件を板有り温度条件に切り換え、前記板状材が有りから無しに変化した加熱ゾーンにおいてはそのゾーンにおけるヒータユニットの温度条件を空焼き温度条件に切り換えることにより、前記板状材の有無が変化した加熱ゾーン内の温度条件を一定に維持するように前記ヒータユニットの発生熱量を制御する工程と、から成り、前記次回のテーブルを最初のテーブルとして前記（１）〜（４）の工程を繰返し行うことを特徴とする。
また、本発明に係る曲炉の温度制御装置によれば、複数の加熱ゾーンが直列状態に設けられると共に前記加熱ゾーン毎にヒータユニットを設け、該夫々のヒータユニットで前記複数の加熱ゾーン内の夫々を加熱すると共に台車を前記複数の加熱ゾーンに沿って搬送して、台車に載置された板状材を曲げ成形する曲炉の温度制御装置において、前記複数の加熱ゾーン内の温度条件を個別に制御するために、前記ヒータユニットの発生熱量を制御する温度制御部と、前記複数の加熱ゾーン内に新たに搬入される台車に板状材が載置されているか否かを入口側で検知する検出手段と、該検出手段から入力された前記板状材の有無の検知データに基づいて、予め設定された加熱ゾーン毎に板状材の有無が示された最初のテーブルを変更すると共に該変更したテーブルを次回のテーブルとし、前記最初のテーブルと次回のテーブルとを比較して、前記板状材が無しから有りに変化した加熱ゾーンにおいてはそのゾーンにおけるヒータユニットの温度条件を板有り温度条件に切り換え、前記板状材が有りから無しに変化した加熱ゾーンにおいてはそのゾーンにおけるヒータユニットの温度条件を空焼き温度条件に切り換えることにより、前記板状材の有無が変化した加熱ゾーン内の温度条件が一定に維持されるように前記ヒータユニットの発生熱量を制御する信号を前記温度制御部に出力し、前記次回のテーブルを最初のテーブルとして以下繰返し前記作動を行うコンピュータと、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
本発明によれば、温度制御部はヒータユニットの発生熱量を制御して、複数の加熱ゾーン内の温度条件を個別に制御し、検出手段は複数の加熱ゾーン内に新たに搬入される台車に板状材が載置されているか否かを検知する。また、コンピュータは検出手段から入力された板状材の有無の検知データに基づいて、予め設定された加熱ゾーン毎に板状材の有無が示された最初のテーブルを変更し、この変更したテーブルを次回のテーブルとして設定する。さらに、コンピュータは最初のテーブルと次回のテーブルとを比較して、板状材の有無が変化した加熱ゾーン内の温度条件を一定に維持するようにヒータユニットの発生熱量を制御する信号を温度制御部に出力する。
【０００７】
このように、板状材の有無が変化した加熱ゾーン内の温度条件を一定に維持することができるので、加熱ゾーン内で板状材の有無が変化した場合でも板状材の最大曲深さを目標値の許容範囲内に入れることができる。
【０００８】
【実施例】
以下添付図面に従って本発明に係る曲炉の温度制御方法及び装置について詳説する。図１に示す曲炉１０は炉内に加熱ゾーンＺ１  、Ｚ２  …Ｚ１５（図３参照）が搬送方向と平行に設けられていて、加熱ゾーンＺ１  、Ｚ２  …Ｚ１５には夫々加熱用のヒータユニットＨ１  、Ｈ２  …Ｈ１５が取り付けられている。そして、例えばヒータユニットＨ１  は図２に示すようにヒータ部Ｈ１−１  、Ｈ１−２  、Ｈ１−３  、Ｈ１−４  、Ｈ１−５  から成り、ヒータ部Ｈ１−１  、Ｈ１−２  、Ｈ１−４  、Ｈ１−５  は加熱ゾーンＺ１  の４角に配設されていて、ヒータ部Ｈ１−３  は加熱ゾーンの中央に配設されている。
【０００９】
そして、ヒータ部Ｈ１−１  、Ｈ１−２  、Ｈ１−３  、Ｈ１−４  、Ｈ１−５  の発熱状態を制御して加熱ゾーンＺ１  内の雰囲気温度を調整する。このように、複数のヒータ部Ｈ１−１  、Ｈ１−２  、Ｈ１−３  、Ｈ１−４  、Ｈ１−５  で加熱ゾーンＺ１  の雰囲気温度を調整するので、製品品種毎に対応した雰囲気温度に調整することができる。また、曲炉１０には搬送コンベア（図示せず）が設けられていて、搬送コンベアが作動すると台車１２及び板ガラス１４が発進して搬入口から炉内に搬入して、搬出口から搬出する。
【００１０】
図１には本発明に係る曲炉の温度制御装置３０の概略図が示されている。曲炉の温度制御装置３０は温度制御部３２、コンピュータ３４及び検出センサ３６等を備えていて、温度制御部３２はヒータユニットＨ１  、Ｈ２  …Ｈ１５を後述するコンピュータ３４からの信号に基づいて制御する。検出センサ３６は曲炉１０の搬入口の近傍に設けられていて、台車発進毎に搬入口に搬送されてきた台車１２に板ガラス１４が載置されているか否かを検知する。そして、検知したデータを後述するコンピュータ３４に出力する。
【００１１】
コンピュータ３４には予め夫々の加熱ゾーン毎に板ガラス１４の有無の状態が表示されたテーブルが設定されている。そして、コンピュータ３４は検出センサ３６から入力されたデータに基づいて予め設定されているテーブルをシフトして、シフト前のテーブルとシフト後のテーブルとを比較して板ガラスの有無の状態が変化した加熱ゾーンの温度条件を変更する。この温度条件は夫々の加熱ゾーン毎に板有り温度条件と空焼き温度条件が設定されていて、シフト前後で加熱ゾーンの板ガラスの有無が変化した場合夫々の温度条件を切り換える。
【００１２】
以下温度条件の切換えについて図３に基づいて説明する。図３において（Ａ）はシフト前のテーブルを示し、（Ｂ）はシフト後のテーブルを示している。また、●は板ガラス１４が加熱ゾーン内に有る場合を示し、○は板ガラス１４が加熱ゾーン内に無い場合（空焼の場合）を示している。（Ａ）のシフト前のテーブルと（Ｂ）のシフト後のテーブルを比較すると、加熱ゾーンＺ１  が板有り条件から空焼き条件に変更され、加熱ゾーンＺ７  が空焼き条件から板有り条件に変更されている。この場合コンピュータ３４は、加熱ゾーンＺ１  を板有り温度条件から空焼き温度条件に切り換えて、加熱ゾーンＺ７  を空焼き温度条件から板有り温度条件に切り換える信号を温度制御部３２に出力する。
【００１３】
すなわち、ヒータユニットＨ１  、Ｈ２  …Ｈ１５は夫々板有り温度条件と、空焼き温度条件に切り換え可能に構成されている。そして、シフト前後のテーブルを比較した際に、板有り条件から空焼き条件に変更された加熱ゾーンのヒータユニットの温度条件を板有り温度条件から空焼き温度条件に切り換える。また、空焼き条件から板有り条件に変更された加熱ゾーンのヒータユニットの温度条件を空焼き温度条件から板有り温度条件に切り換える。これにより、炉内雰囲気温度を一定に保つことができる。尚、炉内雰囲気温度を一定に保つためには板有り温度条件と空焼き温度条件との差をどのくらいつけるかが重要であるが、これは曲炉の特性や製品の種類によって異なる。そして、コンピュータ３４は夫々の温度条件を製品品種毎に設定することができる。
【００１４】
ここで、曲炉のヒータ温度及び搬送速度等の曲げ加工条件とフロントガラスの品質（Ｗ値）との相関関係について説明する。本件出願人はフロントガラスのＷ値に影響を与える要因として、▲１▼台車の癖、▲２▼曲炉内のガラス温度、▲３▼搬送速度、▲４▼空焼等があることをデータの分析結果から得た。すなわち、
▲１▼のフロントガラスのＷ値ばらつきは、台車毎に明らかに癖をもっている。例えば、台車重量の差異が熱吸収量の差異となり、フロントガラスのＷ値にばらつきが生じる。
【００１５】
また、▲２▼のＷ値は曲炉内のガラス温度に左右される。すなわち、曲炉内のガラス温度が高くなるとフロントガラスのＷ値が大きくなり、曲炉内のガラス温度が低くなるとフロントガラスのＷ値が小さくなる。
さらに、▲３▼のＷ値は曲炉の搬送速度に左右される。すなわち、曲炉の搬送速度が速くなるとフロントガラスのＷ値が小さくなり、曲炉の搬送速度が遅くなるとフロントガラスのＷ値が大きくなる。
【００１６】
そして、▲４▼の板ガラスが載置されない状態の台車が曲炉内に搬送された場合に生じる空焼により、曲炉内温度が上昇して空焼後のガラス温度が上昇してフロントガラスのＷ値が大きくなる。
上述したフロントガラスのＷ値に影響を与える要因のうち、▲２▼の曲炉内のガラス温度は曲炉内の雰囲気温度に影響され、曲炉内の雰囲気温度は外乱や▲４▼の空焼の発生等に影響される。ここで、外乱とは外気温の変動や工場のドアの開閉等の平常時に起こりうるトラブル以外の変動であり、空焼とは上述したように板ガラスが載置されない台車、すなわち空の台車が曲炉内に搬送された状態をいい、この状態はトラブル等で発生する。従って、フロントガラスのＷ値を調整するためには、外乱や空焼を考慮した条件設定が必要になり、特に、空焼の場合Ｗ値のバラツキに与える影響が大きい。
【００１７】
すなわち、加熱ゾーンに設けられたヒータの熱エネルギは、通常加熱ゾーン内に搬送された板ガラス等で吸収されて雰囲気温度の上昇が抑制されている。しかしながら、上述したように空焼の場合加熱ゾーン内に板ガラスが搬送されないのでヒータの熱エネルギを板ガラスで吸収することができず、加熱ゾーン内の雰囲気温度が上昇する。この空焼後の加熱ゾーンに板ガラスが搬送されると、搬送された板ガラスのＷ値が大きくなりすぎて目標値の許容範囲内に入らないという問題がある。このため、空焼の場合に加熱ゾーンの雰囲気温度が上昇しないように制御することは、空焼前後のＷ値のバラツキを抑制する上で重要である。
【００１８】
前記の如く構成された本発明に係る曲炉の温度制御装置の作用について図４のフローチャートに基づいて説明する。
先ず、コンピュータ３４に予め夫々の加熱ゾーン毎に板ガラスの有無の状態が表示されたテーブルを設定して、次にコンピュータ３４をＥＶＥＮＴ  発生待ちの状態に設定する（ステップ５０）。この状態で、搬送コンベアが作動して台車が発進すると割り込みがかけられる（ステップ５２）。この場合、検出センサ３６は台車発進毎に搬入口に搬送されてきた台車に板ガラス２４が載置されているか否かを検知する。そして、検知したデータをコンピュータ３４に出力する。
【００１９】
コンピュータ３４は検出センサ３６から入力されたデータに基づいて予め設定されているテーブルをシフトする（ステップ５４）。次に、コンピュータ３４は、シフト前のテーブルとシフト後のテーブルとを比較する（ステップ５６）。そして、板ガラスの有無の状態が変化した加熱ゾーンの温度条件を切り換える。この温度条件は夫々の加熱ゾーン毎に板有り温度条件と空焼き温度条件が、コンピュータ３４に予め設定されていて、シフト前後で加熱ゾーンの板ガラスの有無が変化した場合、コンピュータ３４は夫々の温度条件を切り換える信号を温度制御部３２に送信する（ステップ５８）。
【００２０】
ここで、図３のシフト前後の場合について説明すると、加熱ゾーンＺ１  が板有り条件から空焼き条件に変更になり、加熱ゾーンＺ７  が空焼き条件から板有り条件に変更になる。この場合コンピュータ３４は、加熱ゾーンＺ１  を板有り温度条件から空焼き温度条件に切り換えて、加熱ゾーンＺ７  を空焼き温度条件から板有り温度条件に切り換える信号を温度制御部３２に出力する。この場合、コンピュータ３４からヒータユニットまでの通信系のスピードは、通常の台車搬送速度に十分に対応することができるように設定されている。
【００２１】
次に、温度制御部３２はコンピュータ３４から送信された切換え信号に基づいて、ヒータユニットＨ１  のヒータ部Ｈ１−１  、Ｈ１−２  、Ｈ１−３  、Ｈ１−４  、Ｈ１−５  を板有り温度条件から空焼き温度条件に切り換えて、Ｈ７  のヒータ部（図示せず）を空焼き温度条件から板有り温度条件に切り換える。このように、温度条件を切り換えることにより炉内雰囲気温度を一定に保つことができるので、図５に示すようにフロントガラス１４ＡのＷ値のバラツキを抑制することができる。
【００２２】
図５において縦軸はフロントガラス１４ＡのＷ値を示し、横軸は空焼後の１台目からの台車数を示している。そして、△は空焼制御をした場合のデータであり、■は空焼制御をしない場合のデータである。図から明らかなように、空焼制御をしない場合のＷ値は空焼後の１、２台目のバラツキが大きく、空焼制御をした場合のＷ値は空焼後の１台目からバラツキが少ない。従って、フロントガラス１４Ａの空焼後の曲率規格外不良を無くすことができる。次いで、次回判定のためにシフト後のテーブルをコンピュータ３４に保存する（ステップ６０）。
【００２３】
前記実施例では本発明に係る曲炉の温度制御装置を使用して、自動車用のフロントガラスの品質を管理する場合について説明したが、これに限らず、フロントガラス以外のガラスや、合成樹脂等のその他の材質の板状材に使用してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る曲炉の温度制御方法及び装置によれば、コンピュータは、検出手段から入力された板状材の有無の検知データに基づいて、予め設定された加熱ゾーン毎に板状材の有無が示された最初のテーブルを変更し、この変更したテーブルを次回のテーブルとして設定する。そして、コンピュータは、予め設定された最初のテーブルと次回のテーブルとを比較して、板状材の有無が変化した加熱ゾーン内の温度条件を一定に維持するようにヒータユニットの発生熱量を制御する。
【００２５】
このように、板状材の有無が変化した加熱ゾーン内の温度条件をコンピュータで自動的に一定に維持することができるので、加熱ゾーン内で板状材の有無が変化した場合でも板状材の最大曲深さを目標値の許容範囲内に入れることができ、これにより生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る曲炉の温度制御装置の概略図
【図２】曲炉の加熱ゾーンに取り付けられたヒータユニットを説明する説明図
【図３】図３（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ変更前のテーブル及び変更後のテーブルを説明する説明図
【図４】本発明に係る曲炉の温度制御方法を説明するフローチャート
【図５】本発明に係る曲炉の温度制御方法を実施した場合と実施しない場合のＷ値を比較したグラフ
【符号の説明】
１０…曲炉
１２…台車
１４…板ガラス（板状材）
１４Ａ…フロントガラス
３０…曲炉の温度制御装置
３２…温度制御部
３４…コンピュータ
３６…検出センサ（検出手段）
Ｈ１  〜Ｈ１５…ヒータユニット
Ｚ１  〜Ｚ１５…加熱ゾーン
【図１】
0003570433.tif 000002
【図２】
0003570433.tif 000003
【図３】
0003570433.tif 000004
【図４】
0003570433.tif 000005
【図５】
0003570433.tif 000006