(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗装物の周囲に誘導加熱コイルを移動させ、該被塗装物に塗布された塗料を焼き付ける塗装乾燥装置であって、
前記誘導加熱コイルによる前記被塗装物の加熱対象位置である３次元位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部が検出した３次元位置に対応する前記被塗装物の温度を検出する温度検出部と、
焼付け温度と焼付け時間とで示された前記塗料の適正焼付け領域内に基準焼付け完了点を描いた基準焼付け完了曲線を設定し、前記基準焼付け完了曲線上の点の焼付け時間と、前記適正焼付け領域の焼付け最低温度から前記基準焼付け完了曲線上の点の焼付け温度までの上昇温度とを乗算した値である焼付け完了値の焼付け温度依存性を生成して設定するとともに、目標焼付け温度を設定し、前記目標焼付け温度における前記焼付け完了値を、各焼付け温度における前記基準焼付け完了点までの焼付け時間で除算した値である焼付け時間重み係数値の焼付け温度依存性を生成して設定する焼付け設定部と、
前記誘導加熱コイルを用いた焼付け開始後、前記温度検出部が検出した温度が前記焼付け最低温度以上となった場合、前記焼付け最低温度以上であった前回の焼付け温度から現在の焼付け温度までの間の差分焼付け時間に現在の焼付け温度に対応する焼付け時間重み係数値を乗算した積算重合値に、前回までの累積重合値を加算した値を現在の累積重合値として累積演算し、現在の累積重合値が前記目標焼付け温度に対する焼付け完了値を超えた場合に、焼付けが完了したものとして前記誘導加熱コイルを用いた焼付けを終了させる制御を行う焼付け制御部と、
を備えたことを特徴とする塗装乾燥装置。
【請求項２】
前記基準焼付け完了曲線、前記焼付け完了値の焼付け温度依存性、及び、前記焼付け時間重み係数値の焼付け温度依存性は、前記適正焼付け領域における前記焼付け最低温度及び焼付け最高温度間の離散的な焼付け温度に対応して設定されることを特徴とする請求項１に記載の塗装乾燥装置。
【請求項３】
前記温度検出部は、前記３次元位置に対応する温度分布マップを有し、
前記焼付け制御部は、前記温度分布マップ上の全領域において現在の累積重合値が前記目標焼付け温度に対する焼付け完了値を超えた場合に焼付けを完了し、前記温度分布マップ上の領域内に現在の焼付け温度が前記目標焼付け温度未満の部分領域がある場合、該部分領域に対して温度を上げるように前記誘導加熱コイルを制御し、前記温度分布マップ上の領域内に現在の焼付け温度が前記目標焼付け温度を超える部分領域がある場合、該部分領域に対して温度を下げるように前記誘導加熱コイルを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の塗装乾燥装置。
【請求項４】
前記焼付け制御部は、前記部分領域に対して前記誘導加熱コイルの電流量を増減することによって前記部分領域に対する温度を制御することを特徴とする請求項３に記載の塗装乾燥装置。
【請求項５】
前記基準焼付け完了曲線は、各焼付け温度に対する前記適正焼付け領域内での焼付け時間幅の中心を通る分割曲線で前記適正焼付け領域を分割し、該分割された領域のうち、焼付け時間が小さい側の領域内に設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の塗装乾燥装置。
【請求項６】
前記目標焼付け温度は、前記焼付け完了値が最大となる温度であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の塗装乾燥装置。
【請求項７】
被塗装物の周囲に誘導加熱コイルを移動させ、該被塗装物に塗布された塗料を焼き付ける塗装乾燥方法であって、
焼付け温度と焼付け時間とで示された前記塗料の適正焼付け領域内に基準焼付け完了点を描いた基準焼付け完了曲線を設定し、前記基準焼付け完了曲線上の点の焼付け時間と、前記適正焼付け領域の焼付け最低温度から前記基準焼付け完了曲線上の点の焼付け温度までの上昇温度とを乗算した値である焼付け完了値を生成して設定するとともに、目標焼付け温度を設定し、前記目標焼付け温度における前記焼付け完了値を、各焼付け温度における前記基準焼付け完了点までの焼付け時間で除算した値である焼付け時間重み係数値を生成して設定する焼付け設定ステップと、
前記誘導加熱コイルを用いた焼付け開始後、前記誘導加熱コイルによる前記被塗装物の加熱対象位置である３次元位置を検出し、検出した３次元位置に対応する前記被塗装物の温度を検出する温度検出ステップと、
前記温度検出ステップで検出した温度が前記焼付け最低温度以上となった場合、前記焼付け最低温度以上であった前回の焼付け温度から現在の焼付け温度までの間の差分焼付け時間に現在の焼付け温度に対応する焼付け時間重み係数値を乗算した積算重合値に、前回までの累積重合値を加算した値を現在の累積重合値として累積演算し、現在の累積重合値が前記目標焼付け温度に対する焼付け完了値を超えた場合に、焼付けが完了したものとして前記誘導加熱コイルを用いた焼付けを終了させる制御を行う焼付け制御ステップと、
を含むことを特徴とする塗装乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重合反応で硬化させる樹脂系の塗料の重合度を考慮して短時間で塗料を乾燥し、かつ、省エネルギー化を図ることができる塗装乾燥装置および塗装乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車ボディなどの塗装乾燥を行う場合、熱風乾燥炉が用いられていた。この熱風乾燥炉では、熱容量の大きい箇所の焼付不良を防ぐために熱風温度は標準焼付温度以上に設定されていた。このため、熱容量の小さい箇所は過剰加熱になり、省エネルギー化を阻害していた。また、熱風乾燥炉では間接的な入熱によって被塗装物を加熱するため、被塗装物が所望温度に達するまでに長い時間がかかっていた。一方、塗料の性質上、決められた焼付け温度以上の雰囲気中に被塗装物を置くと黄変や炭化が生じる。
【０００３】
この省エネルギー化と塗膜品質の向上とを図るため、誘導加熱コイルを用いた誘導加熱方式によって塗装乾燥を行うものがある。誘導加熱方式は、誘導加熱コイルに高周波電流を流すことによって誘導加熱コイルの周囲に磁力線を発生させ、その近くにある導電性の被加熱体はこの磁力線の影響を受けて、被加熱物内に渦電流を生じさせる。そして、被加熱体は、この渦電流によってジュール熱を発生し、内部から直接加熱されるものである。
【０００４】
この誘導加熱方式を用いたものとして、例えば、特許文献１では、誘導加熱コイルの形状の変形が可能であり、誘導加熱コイルから発する磁束密度の強さや領域を調整することができる塗装乾燥装置が記載されている。このため、特許文献１では、複雑形状の被塗装物であっても被塗装物の表面温度を均一にすることができる。そして、特許文献１に記載されたものでは、被塗装物の表面温度を検出して誘導加熱コイルの出力、加熱位置、加熱時間を調整して被塗装物の表面温度を調整している。したがって、山型炉などの従来の乾燥炉を用いる場合に比して精度高く温度制御を行うことができるので、省エネルギー化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２８１４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、重合反応で硬化させる樹脂系の塗料は、ブロック剤による重合が開始する最低温度と、塗膜の黄変や炭化を防止するための最高温度とが存在し、図２に示すように、この最低温度と最高温度との温度範囲である適正焼付け領域Ｅ１０内において塗料を焼き付ける必要がある。そして、焼付け温度が低いと塗料の硬化に時間を要し、焼付け温度が高いと短時間で塗料の硬化を完了することができる。
【０００７】
上述した誘導加熱方式を用いて、上述した重合反応で硬化させる樹脂系の塗料を乾燥させる場合、高い目標焼付け温度に達した後、この高い目標焼付け温度を一定の焼付け時間維持して、全ての塗料が上述した適正焼付け領域Ｅ１０内に至るように制御していた。
【０００８】
しかし、上述した誘導加熱方式を用いても、重合反応で硬化させる樹脂系の塗料は、上述した高い目標焼付け温度に達するまでの間においても、焼付けの最低温度を超えると重合化が進んでおり、高い目標焼付け温度に達するまでの間の時間分のロスが発生するとともに、省エネルギー化を阻害している。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、重合反応で硬化させる樹脂系の塗料の重合度を考慮してさらに短時間で塗料を乾燥し、かつ、省エネルギー化を図ることができる塗装乾燥装置および塗装乾燥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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる塗装乾燥装置は、被塗装物の周囲に誘導加熱コイルを移動させ、該被塗装物に塗布された塗料を焼き付ける塗装乾燥装置であって、前記誘導加熱コイルによる前記被塗装物の加熱対象位置である３次元位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部が検出した３次元位置に対応する前記被塗装物の温度を検出する温度検出部と、焼付け温度と焼付け時間とで示された前記塗料の適正焼付け領域内に基準焼付け完了点を描いた基準焼付け完了曲線を設定し、前記基準焼付け完了曲線上の点の焼付け時間と、前記適正焼付け領域の焼付け最低温度から前記基準焼付け完了曲線上の点の焼付け温度までの上昇温度とを乗算した値である焼付け完了値の焼付け温度依存性を生成して設定するとともに、目標焼付け温度を設定し、前記目標焼付け温度における前記焼付け完了値を、各焼付け温度における前記基準焼付け完了点までの焼付け時間で除算した値である焼付け時間重み係数値の焼付け温度依存性を生成して設定する焼付け設定部と、前記誘導加熱コイルを用いた焼付け開始後、前記温度検出部が検出した温度が前記焼付け最低温度以上となった場合、前記焼付け最低温度以上であった前回の焼付け温度から現在の焼付け温度までの間の差分焼付け時間に現在の焼付け温度に対応する焼付け時間重み係数値を乗算した積算重合値に、前回までの累積重合値を加算した値を現在の累積重合値として累積演算し、現在の累積重合値が前記目標焼付け温度に対する焼付け完了値を超えた場合に、焼付けが完了したものとして前記誘導加熱コイルを用いた焼付けを終了させる制御を行う焼付け制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる塗装乾燥装置は、上記の発明において、前記基準焼付け完了曲線、前記焼付け完了値の焼付け温度依存性、及び、前記焼付け時間重み係数値の焼付け温度依存性は、前記適正焼付け領域における前記焼付け最低温度及び焼付け最高温度間の離散的な焼付け温度に対応して設定されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる塗装乾燥装置は、上記の発明において、前記温度検出部は、前記３次元位置に対応する温度分布マップを有し、前記焼付け制御部は、前記温度分布マップ上の全領域において現在の累積重合値が前記目標焼付け温度に対する焼付け完了値を超えた場合に焼付けを完了し、前記温度分布マップ上の領域内に現在の焼付け温度が前記目標焼付け温度未満の部分領域がある場合、該部分領域に対して温度を上げるように前記誘導加熱コイルを制御し、前記温度分布マップ上の領域内に現在の焼付け温度が前記目標焼付け温度を超える部分領域がある場合、該部分領域に対して温度を下げるように前記誘導加熱コイルを制御することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる塗装乾燥装置は、上記の発明において、前記焼付け制御部は、前記部分領域に対して前記誘導加熱コイルの電流量を増減することによって前記部分領域に対する温度を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる塗装乾燥装置は、上記の発明において、前記基準焼付け完了曲線は、各焼付け温度に対する前記適正焼付け領域内での焼付け時間幅の中心を通る分割曲線で前記適正焼付け領域を分割し、該分割された領域のうち、焼付け時間が小さい側の領域内に設定されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる塗装乾燥装置は、上記の発明において、前記目標焼付け温度は、前記焼付け完了値が最大となる温度であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる塗装乾燥方法は、被塗装物の周囲に誘導加熱コイルを移動させ、該被塗装物に塗布された塗料を焼き付ける塗装乾燥方法であって、焼付け温度と焼付け時間とで示された前記塗料の適正焼付け領域内に基準焼付け完了点を描いた基準焼付け完了曲線を設定し、前記基準焼付け完了曲線上の点の焼付け時間と、前記適正焼付け領域の焼付け最低温度から前記基準焼付け完了曲線上の点の焼付け温度までの上昇温度とを乗算した値である焼付け完了値を生成して設定するとともに、目標焼付け温度を設定し、前記目標焼付け温度における前記焼付け完了値を、各焼付け温度における前記基準焼付け完了点までの焼付け時間で除算した値である焼付け時間重み係数値を生成して設定する焼付け設定ステップと、前記誘導加熱コイルを用いた焼付け開始後、前記誘導加熱コイルによる前記被塗装物の加熱対象位置である３次元位置を検出し、検出した３次元位置に対応する前記被塗装物の温度を検出する温度検出ステップと、前記温度検出ステップで検出した温度が前記焼付け最低温度以上となった場合、前記焼付け最低温度以上であった前回の焼付け温度から現在の焼付け温度までの間の差分焼付け時間に現在の焼付け温度に対応する焼付け時間重み係数値を乗算した積算重合値に、前回までの累積重合値を加算した値を現在の累積重合値として累積演算し、現在の累積重合値が前記目標焼付け温度に対する焼付け完了値を超えた場合に、焼付けが完了したものとして前記誘導加熱コイルを用いた焼付けを終了させる制御を行う焼付け制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、誘導加熱コイル３による塗料の焼付け処理開始後、焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａに達するまでの間であっても、適正焼付け領域Ｅ１０の焼付け最低温度以上に入った時点で塗料の重合度を考慮して焼付け完了の判断を行うようにしているので、重合反応で硬化させる樹脂系の塗料の焼付けを短時間で行うことができるとともに、無駄な加熱を少なくすることができるので省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である塗装乾燥装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示した焼付け設定部によって設定される基準焼付け完了曲線の一例を示す図である。
【図３】図３は、図２に示した基準焼付け完了曲線を用いて生成される焼付け完了値の焼付け温度依存性の一例を示す図である。
【図４】図４は、図２に示した基準焼付け完了曲線及び図３に示した焼付け完了値の焼付け温度依存性を用いて生成される焼付け時間重み係数値の焼付け温度依存性の一例を示す図である。
【図５】図５は、図１に示した制御部による焼付け制御処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、温度分布マップと累積重合値マップの一例を示す図である。
【図７】図７は、図２に示した基準焼付け完了曲線の設定の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。
【００２０】
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態である塗装乾燥装置の全体構成を示す模式図である。図１に示すように、塗装乾燥装置は、制御部１に、温度分布取得部２、先端に誘導加熱コイル３が結合されたロボットアームで実現される誘導加熱部４、記憶部５、表示部６、および操作部７が接続される。
【００２１】
温度分布取得部２は、搬入された被塗装物１０の温度分布を示す温度分布マップＤ２を取得する。具体的に、温度分布取得部２は、３次元赤外線サーモグラフィであり、被塗装物１０の温度分布マップＤ２を取得する。この温度分布マップＤ２は、制御部１を介して記憶部５に逐次記憶される。本実施の形態１では、温度分布取得部２は、天井１３に設置される。
【００２２】
誘導加熱コイル３は、例えば、円状に巻かれたコイルである。誘導加熱コイル３は、制御部１による制御のもと、天井１３に取り付けられたロボットアームが駆動されて、位置および姿勢を変えることができる。誘導加熱コイル３は、図示しない電源から供給される高周波電流によって磁界を発生する。被塗装物１０は金属であり、誘導加熱コイル３からの磁界を受けて渦電流を発生することによって加熱される。被塗装物１０には重合反応で硬化する樹脂系の塗料が塗布されており、誘導加熱コイル３による被塗装物１０が加熱されることによって塗料が硬化し、焼き付けられる。
【００２３】
記憶部５は、被塗装物１０の３次元形状情報Ｄ１を保持する。３次元形状情報Ｄ１は、例えば、３次元ＣＡＤデータである。また、記憶部５は、上述した温度分布マップＤ２の他に、後述する焼付け情報Ｄ３、後述する累積重合値マップＤ４を保持する。温度分布マップＤ２及び累積重合値マップＤ４は、後述する位置検出部１ａが検出する３次元位置に対応してメッシュ状に分割され、各メッシュは、それぞれ３次元位置に対応している。なお、焼付け情報Ｄ３には、適正焼付け領域Ｅ１０、基準焼付け完了曲線Ｌ、焼付け完了値の焼付け温度依存性Ｌ１、焼付け時間重み係数値の焼付け温度依存性Ｌ２が含まれる。
【００２４】
表示部６は、３次元形状情報Ｄ１、温度分布マップＤ２、焼付け情報Ｄ３、累積重合値マップＤ４、誘導加熱コイル３の３次元移動経路ＲＴなどの各種情報を表示出力する。なお、３次元形状情報Ｄ１、温度分布マップＤ２、累積重合値マップＤ４、誘導加熱コイル３の３次元移動経路ＲＴは、少なくとも制御部１の制御のもとに、各情報を重ね合せ出力することができる。
【００２５】
操作部７は、制御部１に対する制御指示を行う。操作部７は、キーボードやポインティングデバイスによって実現される。
【００２６】
床１１の上部には、被塗装物１０を搬送するコンベア１２が配置される。被塗装物１０は、たとえば自動車ボディであり、塗料が塗布された状態でコンベア１２によって所定位置まで搬入される。被塗装物１０が搬入されると、制御部１は、被塗装物１０に塗布された塗料を焼き付けるために、誘導加熱部４を駆動制御し、誘導加熱コイル３の３次元位置および姿勢を制御しながら、被塗装物１０を誘導加熱する。
【００２７】
制御部１は、位置検出部１ａ、温度検出部１ｂ、焼付け設定部１ｃ、及び焼付け制御部１ｄを有する。位置検出部１ａは、ロボットアームの駆動状態をもとに、誘導加熱コイル３による被塗装物１０の加熱対象位置である３次元位置を検出する。温度検出部１ｂは、温度分布取得部２が取得した温度分布情報をもとに、位置検出部１ａが検出した３次元位置に対応する温度分布マップを生成する。
【００２８】
焼付け設定部１ｃは、焼付け温度と焼付け時間とで示された塗料の適正焼付け領域Ｅ１０内に基準焼付け完了点を描いた基準焼付け完了曲線Ｌを設定し、基準焼付け完了曲線Ｌ上の点の焼付け温度と、適正焼付け領域Ｅ１０の焼付け最低温度から基準焼付け完了曲線Ｌ上の点の焼付け温度までの上昇温度とを乗算した値である焼付け完了値の焼付け温度依存性Ｌ１を生成して設定する。次に、目標焼付け温度を設定するとともに、目標焼付け温度における焼付け完了値を、各焼付け温度における基準焼付け完了点までの焼付け時間で除算した値である焼付け時間重み係数値の焼付け温度依存性Ｌ２を生成して設定する。なお、焼付け完了値は、塗料の重合度に対応する値であり、焼付け時間重み係数値は、異なる焼付け温度に対応して重合度に対応する値を補正するものである。
【００２９】
焼付け制御部１ｄは、位置検出部１ａが検出した３次元位置において温度検出部１ｂが検出した被塗装物１０の温度が目標焼付け温度となるように誘導加熱コイル３への通電電力を制御する。特に、焼付け制御部１ｄは、設定された目標焼付け温度にて誘導加熱コイル３を用いた焼付け開始後、温度検出部１ｂが検出した温度が焼付け最低温度以上となった場合、焼付け最低温度以上であった前回の焼付け温度から現在の焼付け温度までの間の差分焼付け時間に現在の焼付け温度に対応する焼付け時間重み係数値を乗算した積算重合値に、前回までの累積重合値を加算した値を現在の累積重合値として累積演算し、現在の累積重合値が前記目標焼付け温度に対する焼付け完了値を超えた場合に、焼付けが完了したものとして誘導加熱コイル３を用いた焼付けを終了させる制御を行う。
【００３０】
なお、制御部１は、誘導加熱コイル３のコイル形成面を被塗装物１０の表面に対して平行に維持し、被塗装物１０とのギャップを一定にしつつ、３次元移動経路ＲＴを繰り返し移動する。また、誘導加熱コイル３の３次元移動経路ＲＴは、熱容量の大きい領域から熱容量の小さい領域に向けた順序に設定される。例えば、図１に示した領域Ｅ１はロッカー部であり、コンベア１２に接触し、かつ厚いために熱容量が大きいので、優先して誘導加熱する。領域Ｅ２は、複雑形状を有して誘導加熱困難な部分が存在するため、領域Ｅ１の誘導加熱後に誘導加熱を行う。また、領域Ｅ３は、板厚が薄く熱容量が小さいため、誘導加熱順序の優先順位を最後にしている。このように、誘導加熱コイル３の移動経路を熱容量の大きい領域から小さい領域に向けて設定することによって、１回の誘導加熱が終わった時点における誘導加熱領域全体の温度差を小さくすることができる。
【００３１】
（焼付け設定部の詳細処理）
つぎに、図２〜図４を参照して、焼付け設定部１ｃの詳細処理について説明する。図２は、焼付け設定部１ｃによって設定される基準焼付け完了曲線Ｌの一例を示す図である。塗料の焼付け完了は、図２に示すように、焼付け温度と焼付け時間とで決定される適正焼付け領域Ｅ１０内とすることによって達成される。適正焼付け領域Ｅ１０の焼付け最低温度は１３０℃であり、焼付け最高温度は１７０℃である。また、適正焼付け領域Ｅ１０は、焼付け温度毎に焼付け最小時間と焼付け最大時間とが設定されている。適正焼付け領域Ｅ１０の焼付け最小時間の最小は１０分であり、焼付け最大時間の最大は６０分である。適正焼付け領域Ｅ１０の領域外で、焼付け最高温度を超え、あるいは焼付け最大時間を超える過剰焼付け領域Ｅ１１では、塗料の黄変や炭化が発生する。また、適正焼付け領域Ｅ１０の領域外で焼付け最低温度未満、あるいは焼付け最小時間未満となる焼付け不足領域Ｅ１２では、塗料の硬化が未完状態となる。
【００３２】
基準焼付け完了曲線Ｌは、焼付け完了の基準を示す基準焼付け完了点Ｐ１〜Ｐ８を描いた曲線であり、適正焼付け領域Ｅ１０内に予め描かれる。そして、焼付け設定部１ｃは、各基準焼付け完了点Ｐ１〜Ｐ８での塗料の重合値に対応する焼付け完了値Ａをそれぞれ演算する。この焼付け完了値Ａは、上昇温度（℃）に焼付け時間（分）を乗算した値である。上昇温度（℃）は、焼付け最低温度から、基準焼付け完了点Ｐ１〜Ｐ８の焼付け温度までの温度差である。焼付け時間は、基準焼付け完了点Ｐ１〜Ｐ８に至るまでの時間である。この焼付け完了値Ａ以上となった場合に塗料の焼付けが完了したものとみなすことができる。
【００３３】
例えば、基準焼付け完了点Ｐ８（１６５℃）の焼付け完了値Ａは、上昇温度３５℃×焼付け時間１３分で、４５５となる。同様にして、基準焼付け完了点Ｐ７〜Ｐ１の焼付け完了値Ａは、それぞれ、６００、６２５、６００、５２５、４００、２１５、５０となる。ただし、基準焼付け完了点Ｐ１（１３０℃）における焼付け最低温度１３０℃に対する上昇温度は０℃となるが、焼付け最低温度１３０℃では、例外として上昇温度を１℃として演算する。なお、焼付け最低温度が１３０℃である場合、１℃低い１２９℃を焼付け最低温度として設定して全ての上昇温度を演算するようにしてもよい。このようにして演算された焼付け完了値Ａは、図３に示すように焼付け温度依存性をもつ曲線（焼付け完了値の焼付け温度依存性）Ｌ１となる。
【００３４】
さらに、焼付け設定部１ｃは、異なる焼付け温度に対する焼付き時間補正あるいは重合値補正を行うために、目標焼付け温度に応じた焼付け温度毎の焼付け時間重み係数値Ｂの概念を導入する。例えば、目標焼付け温度が１５５℃とした場合には、基準焼付け完了点Ｐ８（１６５℃）の焼付け時間重み係数値Ｂは、目標焼付け温度の焼付け完了値（６２５）を基準焼付け完了点Ｐ８までの焼付け時間１３分で除算した値（＝６２５／２５）＝４８となる。同様にして、基準焼付け完了点Ｐ７〜Ｐ１の焼付け時間重み係数値Ｂは、それぞれ、３１、２５２０、１７、１５、１４、１２となる。このようにして演算された目標焼付け温度に応じた焼付け時間重み係数値Ｂは、図４に示すように焼付け温度依存性をもつ曲線（焼付け時間重み係数値の焼付け温度依存性）Ｌ２となる。
【００３５】
なお、上述した基準焼付け完了曲線Ｌ、焼付け完了値の焼付け温度依存性Ｌ１、焼付け時間重み係数値の焼付け温度依存性Ｌ２は、記憶部５内の焼付け情報Ｄ３として保持される。なお、焼付け情報３内には、予め設定される目標焼付け温度Ｔａが保持される。
【００３６】
（制御部による焼付け制御処理）
つぎに、図５に示したフローチャートを参照して、制御部１による焼付け制御処理手順について説明する。図５に示すように、まず、焼付け設定部１ｃは、上述した焼付け情報の設定を行う（ステップＳ１０１）。すなわち、基準焼付け完了曲線Ｌ、焼付け完了値の焼付け温度依存性Ｌ１、焼付け時間重み係数値の焼付け温度依存性Ｌ２、目標焼付け温度Ｔａを設定する。その後、焼付け制御部１ｄは、被塗装物１０が目標焼付け温度Ｔａとなるように、誘導加熱コイル３の位置制御及び通電制御を行いつつ、３次元移動経路ＲＴ上を繰り返し移動して焼付け処理を行う（ステップＳ１０２）。
【００３７】
焼付け制御部１ｄは、３次元移動経路ＲＴ上を繰り返し移動制御が所定回行われた後、温度分布マップＤ２を取得する（ステップＳ１０３）。そして、変数Ｎを初期値０に設定する（ステップＳ１０４）。その後、温度分布マップＤ２から、１つの温度メッシュを取得する（ステップＳ１０５）。そして、焼付け制御部１ｄは、取得した温度メッシュの焼付け温度Ｔが焼付け最低温度（例えば、１３０℃）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。
【００３８】
焼付け温度Ｔが焼付け最低温度（例えば、１３０℃）以上である場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）には、積算重合値の算出を行って（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０９に移行する。積算重合値は、焼付け最低温度以上であった前回の焼付け温度から現在の焼付け温度までの間の差分焼付け時間Δｔに現在の焼付け温度に対応する焼付け時間重み係数値Ｂを乗算した値である。例えば、差分焼付け時間Δｔが１分で、現在の焼付け温度が１５０℃である場合、差分焼付け時間Δｔ＝１分に、焼付け温度１５０℃の焼付け時間重み係数値Ｂ＝２０を乗算した値＝２０が積算重合値となる。一方、焼付け温度Ｔが焼付け最低温度（例えば、１３０℃）以上でない場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）には、積算重合値＝０に設定し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９では、取得した温度メッシュに対応する位置の保持されている累積重合値に積算重合値を加算して累積重合値マップＤ４の更新処理を行う。
【００３９】
その後、変数Ｎをインクリメントし（ステップＳ１１０）、変数Ｎが温度メッシュ数Ｍ以上となったか否かを判断する（ステップＳ１１１）。すなわち、温度分布マップＤ２上のすべての温度メッシュに対する処理が終了したか否かを判断する。変数Ｎが温度メッシュ数Ｍ以上となっていない場合（ステップＳ１１１，Ｎｏ）には、ステップＳ１０５に移行し、次の温度メッシュを選択して取得し、上述したステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理を繰り返し行う。一方、変数Ｎが温度メッシュ数Ｍ以上となった場合（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）には、ステップＳ１１２に移行する。
【００４０】
その後、焼付け制御部１ｄは、累積重合値マップＤ４の全メッシュの累積重合値が、目標焼付け温度Ｔａに対する焼付け完了値Ａ１以上となっているか否かを判断する（ステップＳ１１２）。累積重合値マップＤ４の全メッシュの累積重合値が、目標焼付け温度Ｔａに対する焼付け完了値Ａ１以上となっている場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）には、すべての塗料が硬化しているとみなすことができ、誘導加熱コイル３による焼付け処理を終了し（ステップＳ１１３）、本処理を終了する。
【００４１】
一方、累積重合値マップＤ４の全メッシュの累積重合値が、目標焼付け温度Ｔａに対する焼付け完了値Ａ１以上となっていない場合（ステップＳ１１２，Ｎｏ）には、変数Ｎを初期値０に設定する（ステップＳ１１４）。さらに、温度分布マップＤ２から、１つの温度メッシュを取得する（ステップＳ１１５）。そして、焼付け制御部１ｄは、取得した温度メッシュの焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａ未満であるか否かを判断する（ステップＳ１１６）。そして、取得した温度メッシュの焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａ未満である場合（ステップＳ１１６，Ｙｅｓ）、焼付け制御部１ｄは、当該温度メッシュ位置に対する３次元位置における誘導加熱コイル３に通電する電流量を増大する設定を行い（ステップＳ１１７）、ステップＳ１２０に移行する。
【００４２】
取得した温度メッシュの焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａ未満でない場合（ステップＳ１１６，Ｎｏ）、焼付け制御部１ｄは、さらに、取得した温度メッシュの焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａを超えているか否かを判断する（ステップＳ１１８）。取得した温度メッシュの焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａを超えている場合（ステップＳ１１８，Ｙｅｓ）、焼付け制御部１ｄは、当該温度メッシュ位置に対する３次元位置における誘導加熱コイル３に通電する電流量を減少する設定を行い（ステップＳ１１９）、ステップＳ１２０に移行する。一方、取得した温度メッシュの焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａを超えていない場合（ステップＳ１１８，Ｎｏ）には、ステップＳ１２０に移行する。
【００４３】
ステップＳ１２０では、変数Ｎをインクリメントする。その後、変数Ｎが温度メッシュ数Ｍ以上となったか否かを判断する（ステップＳ１２１）。すなわち、温度分布マップＤ２上のすべての温度メッシュに対する処理が終了したか否かを判断する。変数Ｎが温度メッシュ数Ｍ以上となっていない場合（ステップＳ１２１，Ｎｏ）には、ステップＳ１１５に移行し、次の温度メッシュを選択して取得し、上述したステップＳ１１６〜Ｓ１２０の処理を繰り返し行う。一方、変数Ｎが温度メッシュ数Ｍ以上となった場合（ステップＳ１２１，Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０２に移行し、上述した処理を繰り返し行う。
【００４４】
（焼付け制御の一例）
焼付け制御部１ｄによる累積重合値マップＤ４の更新は、誘導加熱コイル３を１分で３次元移動経路ＲＴを１巡する制御が行われる場合、焼付け温度Ｔは、最初の５分（５サイクル）で焼付け最低温度１３０℃に到達する。この時点における前回の焼付け温度は、１３０℃未満であるため、差分焼付け時間Δｔが０となり、積算重合値は０となる。その後の１分間で焼付け温度Ｔが１３５℃に到達すると、積算重合値は、差分焼付け時間Δｔ＝１（分）に、焼付け温度１３５℃の焼付け時間重み係数値Ｂ＝１４を乗算した値＝１４となり、この積算重合値＝１４が累積重合値マップＤ４内に保持されて更新される。さらに、その後の１分間で焼付け温度Ｔが１４０℃に到達すると、積算重合値は、差分焼付け時間Δｔ＝１（分）に、焼付け温度１４０℃の焼付け時間重み係数値Ｂ＝１５を乗算した値＝１５となり、この積算重合値＝１５に前回の累積重合値＝１４を加算した値＝２９を現在の累積重合値＝２９として累積重合値マップＤ４内に保持されて更新される。さらに、その後の１分間で焼付け温度Ｔが１５０℃に到達すると、積算重合値は、差分焼付け時間Δｔ＝１（分）に、焼付け温度１５０℃の焼付け時間重み係数値Ｂ＝２０を乗算した値＝２０となり、この積算重合値＝２０に前回の累積重合値＝２９を加算した値＝４９を現在の累積重合値＝４９として累積重合値マップＤ４内に保持されて更新される。さらに、その後の１分間で焼付け温度Ｔが１５５℃に到達すると、積算重合値は、差分焼付け時間Δｔ＝１（分）に、焼付け温度１５５℃の焼付け時間重み係数値Ｂ＝２５を乗算した値＝２５となり、この積算重合値＝２５に前回の累積重合値＝４９を加算した値＝７４を現在の累積重合値＝７４として累積重合値マップＤ４内に保持されて更新される。
【００４５】
ここで、焼付け温度Ｔは目標焼付け温度Ｔａ（＝１５５℃）となったため、焼付け制御部１ｄは、この目標焼付け温度Ｔａを維持する制御を行う。そして、上述したように、１分間毎に累積重合度マップＤ４を更新する。焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａ（＝１５５℃）となってから、２３分経過したとき、積算重合値は、焼付け温度Ｔが同じであるので、差分焼付け時間Δｔ＝２３（分）に、焼付け温度１５５℃の焼付け時間重み係数値Ｂ＝２５を乗算した値＝５７５と同じになり、この積算重合値＝５７５に前回の累積重合値＝７４を加算した値＝６４９を現在の累積重合値＝６４９として累積重合値マップＤ４内に保持されて更新される。この時点で、累積重合値６４９は、目標焼付け温度Ｔａ（＝１５５℃）に対応する焼付け完了値Ａ１＝６２５以上となるため、焼付け処理を終了することになる。
【００４６】
なお、ステップＳ１１２において、累積重合値マップＤ４の全メッシュの累積重合値が、目標焼付け温度Ｔａに対する焼付け完了値Ａ１以上となっていない場合とは、図６に示すように、一部の部分領域であるメッシュｍ４１の現在の累積重合値Ａが目標焼付け温度Ｔａに対する焼付け完了値Ａ１未満となっている状態をいう。また、ステップＳ１１７による、誘導加熱コイル３に通電する電流量を増大する設定処理は、温度分布マップＤ２における当該温度メッシュが図６に示すように、メッシュｍ２１の焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａ未満である状態のときに行われる。また、ステップＳ１１９による、誘導加熱コイル３に通電する電流量を減少する設定処理は、温度分布マップＤ２における当該温度メッシュが図６に示すように、メッシュｍ２２の焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａを超える状態のときに行われる。
【００４７】
上述した基準焼付け完了曲線Ｌは、適正焼付け領域Ｅ１０内で任意に設定した値であるが、図７に示すように、この基準焼付け完了曲線Ｌは、各焼付け温度Ｔに対する適正焼付け領域Ｅ１０内での焼付け時間幅の中心を通る分割曲線Ｌ２０で適正焼付け領域Ｅ１０を領域Ｅ２１と領域Ｅ２２とに分割し、該分割された領域Ｅ２１，Ｅ２２のうち、焼付け時間ｔが小さい側の領域Ｅ２１内に設定されることが好ましい。領域Ｅ２１側に基準焼付け完了曲線Ｌを設けると、焼付け完了時間を短縮することができるとともに、ステップＳ１１２において、累積重合値マップＤ４の全メッシュの累積重合値が、目標焼付け温度Ｔａに対する焼付け完了値Ａ１以上となっていないと判断された場合、誘導加熱コイル３による全体の焼付け時間が長くなる可能性があるが、この場合においても塗料の過剰焼付けを防止することができる。なお、分割曲線Ｌ２０は、焼付け時間幅の中心を通る曲線に限らず、焼付け時間幅をさらに内分し、焼付け時間ｔが小さい側の領域Ｅ２１を狭めるようにしてもよい。
【００４８】
なお、ステップＳ１１７，Ｓ１１９では、焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａ未満あるいは目標焼付け温度Ｔａを超える場合に、温度分布マップＤ２の当該メッシュである部分領域の温度を目標焼付け温度Ｔａに制御するために、誘導加熱コイル３の電流量を増減していたが、これに限らず、誘導加熱コイル３と被塗装物１０との距離、被塗装物１０に対する誘導加熱コイル３の姿勢、あるいは誘導加熱コイル３の部分移動速度を制御することによって誘導加熱コイル３による被塗装物に対する温度制御を行うようにしてもよい。また、誘導加熱コイル３の電流量、誘導加熱コイル３と被塗装物１０との距離、被塗装物１０に対する誘導加熱コイル３の姿勢、誘導加熱コイル３の部分移動速度を適宜組み合わせて温度制御するようにしてもよい。
【００４９】
また、上述した実施の形態では、基準焼付け完了曲線Ｌ、焼付け完了値Ａの焼付け温度依存性、及び、焼付け時間重み係数値Ｂの焼付け温度依存性は、適正焼付け領域Ｅ１０における焼付け最低温度及び焼付け最高温度間の離散的な焼付け温度に対応して説明した。これに限らず、基準焼付け完了曲線Ｌ、焼付け完了値Ａの焼付け温度依存性、及び、焼付け時間重み係数値Ｂの焼付け温度依存性を連続的な関数として制御してもよい。また、さらに細かい多数の離散値によって制御してもよい。
【００５０】
本実施の形態では、誘導加熱コイル３による塗料の焼付け処理開始後、焼付け温度Ｔが目標焼付け温度Ｔａに達するまでの間であっても、適正焼付け領域Ｅ１０の焼付け最低温度以上に入った時点で塗料の重合度を考慮して焼付け完了の判断を行うようにしているので、重合反応で硬化させる樹脂系の塗料の焼付けを短時間で行うことができるとともに、無駄な加熱を少なくすることができるので省エネルギー化を図ることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  制御部
１ａ  位置検出部
１ｂ  温度検出部
１ｃ  焼付け設定部
１ｄ  焼付け制御部
２  温度分布取得部
３  誘導加熱コイル
４  誘導加熱部
５  記憶部
６  表示部
７  操作部
１０  被塗装物
１１  床
１２  コンベア
１３  天井
Ａ  焼付け完了値
Ｂ  焼付け時間重み係数値
Ｄ１  ３次元形状情報
Ｄ２  温度分布マップ
Ｄ３  焼付け情報
Ｄ４  累積重合値マップ
Ｅ１０  適正焼付け領域
Ｅ１１  過剰焼付け領域
Ｅ１２  焼付け不足領域
Ｅ２１，Ｅ２２  領域
Ｌ  基準焼付け完了曲線
Ｌ１  焼付け完了値の焼付け温度依存性
Ｌ２  焼付け時間重み係数値の焼付け温度依存性
Ｌ２０  分割曲線
ｍ２１，ｍ２２，ｍ４１  メッシュ
Ｔ  焼付け温度
Ｔａ  目標焼付け温度
ＲＴ  ３次元移動経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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