(57)【要約】【課題】ロールコータ設備の異常を早期に発見可能な異常監視装置を提供するものである。【解決手段】コータパン１と循環タンク２との間で塗液が循環する。循環タンク２内の塗液は攪拌機５で攪拌されると共にポンプ３によって上記コータパン１に向けて吐出される。上記ポンプ３の架台１４に振動計１５が設けられてポンプ３の振動が検出され、その振動に基づいてポンプ３が正常に駆動しているか否かを遠隔にて判定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピックアップロール表面に付着させるための塗液を収容したコータパンと、コータパンからの塗液を受けると共に塗液を収容する循環タンクと、循環タンク内の塗液を攪拌する攪拌装置と、循環タンク内の塗液を上記コータパンに向けて吐出するポンプとを備えたロールコータ設備において、
上記ポンプの振動を検出する振動検出手段と、その振動検出手段の信号に基づき設備の異常を判定する第１の異常判定手段とを備えることを特徴とするロールコータ設備の異常監視装置。
【請求項２】
ピックアップロール表面に付着させるための塗液を収容したコータパンと、コータパンからの塗液を受けると共に塗液を収容する循環タンクと、循環タンク内の塗液を攪拌する攪拌装置と、循環タンク内の塗液を上記コータパンに向けて吐出するポンプとを備えたロールコータ設備において、
上記攪拌装置の回転軸の回転状態を検出する回転状態検出手段と、回転状態検出手段の信号に基づき設備の異常を判定する第２の異常判定手段とを備えることを特徴とするロールコータ設備の異常監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロールコータ設備の異常を早期に発見するための異常監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロールコータ設備としては、例えば特許文献１に記載しているものがある。
すなわち、ロールコータ設備は、特許文献１に記載されているように、コータパン中の塗液にピックアップロールを浸漬して当該ピックアップロールの表面に塗液を付着させ、その付着した塗液を、トランスファロールを介して若しくは直接に、アプリケータロールに転写し、さらに、アプリケータロールから対象とする帯状材表面に連続的に塗布するものである。
【０００３】
また、上記コータパンとは別に塗液を収容した循環タンクを備える。その循環タンク内の塗液は、ポンプによって上記コータパンに向けて連続的に吐出されると共に、コータパンからオーバーフローした塗液を上記循環タンクに回収することで、塗液の循環を行っている。
さらに、循環タンク内の塗液は、攪拌装置で攪拌されることで、塗液の濃度の均一化が図られている。特に比重の高い金属粉などを含有する塗料などにおいては、攪拌が停止すると上記金属粉が沈殿することにより液組成に異常をきたす。液組成に異常をきたすと、塗装むらや、目的とする所定の性能（耐食性、溶接性ｅｔｃ）を帯状材表面に付与できなくなる等の不都合が生じる。
【０００４】
また、コータパンに対し連続的に塗液を供給する共に当該コーターパンからの塗液をオーバーフローさせているのは、コータパン内の塗液の液位レベルを一定に管理してピックアップロールへの塗液付着量、さらには帯状材表面への塗布量を所定の範囲に抑えるためである。例えば、コータパン中の塗液レベルが異常に小さくなると、コータロールヘの液供給が正常にされなくなって、アプリケータロールと鋼板間の潤滑剤である液がなくなり、アプリケータロールにキズが入ることにより、膜厚外れはもちろんのこと、アプリタケータロールの手入れが必要となって、大きなロスが発生する。
【０００５】
したがって、正常に塗液の循環、及び攪拌が実施されているか否かは、帯状材への塗液の塗布状態にとって大切なものである。
そして、一般には、ポンプの稼働については、電気系統のコントローラである電気コントロールセンターの開閉器のアンサーにより監視すると共に、ポンプの圧力が正常か否かを定期的に人が見回り監視している。
また、攪拌機については、モータ攪拌機の場合には、上記電気コントロールセンターの開閉器のアンサーにより監視している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３１２１５２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、有機系の塗装を行うロールコータ設備では防爆仕様の観点から、エアーポンプが主流で使用されているため、ポンプの運転状態は遠隔監視していないのがほとんどである。
このように従来にあっては、ポンプが実際に運転しているか否か、及び攪拌機の攪拌翼が実際に回転しているか否かは遠隔監視しておらず、現場パトロールによってチェックするだけであるため、十分なチェックが行われているとは言えず、また、異常発生の検出が遅れることがあるという問題があった。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、ロールコータ設備の異常を早期に発見可能な異常監視装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、ピックアップロール表面に付着させるための塗液を収容したコータパンと、コータパンからの塗液を受けると共に塗液を収容する循環タンクと、循環タンク内の塗液を攪拌する攪拌装置と、循環タンク内の塗液を上記コータパンに向けて吐出するポンプとを備えたロールコータ設備において、
上記ポンプの振動を検出する振動検出手段と、その振動検出手段の信号に基づき設備の異常を判定する第１の異常判定手段とを備えることを特徴とするロールコータ設備の異常監視装置を提供するものである。
【０００９】
次に、請求項２に記載した発明は、ピックアップロール表面に付着させるための塗液を収容したコータパンと、コータパンからの塗液を受けると共に塗液を収容する循環タンクと、循環タンク内の塗液を攪拌する攪拌装置と、循環タンク内の塗液を上記コータパンに向けて吐出するポンプとを備えたロールコータ設備において、
上記攪拌装置の回転軸の回転状態を検出する回転状態検出手段と、回転状態検出手段の信号に基づき設備の異常を判定する第２の異常判定手段とを備えることを特徴とするロールコータ設備の異常監視装置を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係るロールコータ設備を説明するための模式図である。
まず、構成について説明すると、コータパン１からオーバーフローした塗液が循環タンク２に戻されると共に循環タンク２内の塗液が、ポンプ３によって吐出され塗布供給管を通じて上記コータパン１に供給される。これによって塗液が連続して循環するようになっている。また、上記循環タンク２内の塗液を攪拌する攪拌機５を備える。攪拌機５は、攪拌翼５ａを塗液内に浸漬していると共に当該攪拌翼５ａと一体となっている回転軸５ｂが、循環タンク２の外にある駆動モータ５ｃによって回転可能に構成され、上記駆動モータ５ｃを駆動することで、攪拌が実施される。
【００１１】
また、コータパン１中の塗液にピックアップロール６の一部を浸漬させることで当該ピックアップロール６の表面に塗液を付着させ、その付着した塗液を、トランスファロール７を介してアプリケータロール８に転写し、さらに、アプリケータロール８から対象とする帯状材９の表面に連続的に塗布する。符号１０はバックアップロールを示す。
【００１２】
ここで、帯状材９表面への塗液の付着量は、付着量制御システムによって調整される。この付着量制御システムは、付着量検出器１１と付着量コントローラ１２とを備える。付着量検出器１１は、帯状材９の表面に付着した塗液の付着量を検出しその検出情報を付着量コントローラ１２に出力している。付着量コントローラ１２は、付着量検出器１１からの付着量実績に基づき目的の付着量となる各ローラの押付け圧、及び周速（若しくはその変化量）を求め、ローラ制御部１３に出力する。ローラ制御部１３は、入力した押付け圧及び周速となるように各コータロール６，７，８を調整する。
【００１３】
また、上記ポンプ３の架台１４に対して、振動検出手段を構成する振動計１５が取り付けられている。振動計１５は、架台１４に伝達する上記ポンプ３の振動を検出し、検出信号をコータ監視コントローラ１６に出力している。
また、上記攪拌機５の回転軸５ｂにおける、循環タンク２の外に位置する部分に対し、回転状態検出手段を構成する回転検出センサ１７が設けられている。回転検出センサ１７は、回転軸５ｂの回転状態を検出し、その回転状態に関する信号を上記コータ監視コントローラ１６に出力している。
【００１４】
本実施形態における回転検出センサ１７は、図２に示すように、上記回転軸５ｂ周面に対し周方向に沿って所定間隔単位に固着した複数の銀紙１７ａ（反射板）と、その銀紙１７ａの高さ位置に受光部を向けた光学式距離計１７ｂとから構成される。この回転検出センサ１７は、回転軸５ｂにおける銀紙とその他の位置の反射率の違いに基づき、上記光学式距離計１７ｂで受光する反射光量の周期変化から回転軸５ｂの回転を検出するものである。もっとも、回転検出センサ１７は、これに限定されない。たとえば、一般のロータリセンサを使用しても良い。本実施形態では、簡易に構成するために、上記構成の回転検出センサ１７を採用している。
【００１５】
さらに、上記コータパン１の上方には、光学式距離計１７ｂからなるレベル計１８が設けられ、コータパン１内の塗液の液位に応じた信号を上記コータ監視コントローラ１６に出力している。
コータ監視コントローラ１６は、不図示のコータ制御盤からコータ開始信号を入力すると起動して、上記振動計１５、光学式距離計１７ｂ、及びレベル計１８からの各信号に基づきコータ設備の塗液に関する異常の有無を判定し、異常を検出すると、上記付着量コントローラ１２に対しコータロール６，７，８の開放指令を出力したり、帯状材９の搬送制御部に対してラインの停止指令を出力したりする。
【００１６】
コータ監視コントローラ１６は、コントローラ本体１６Ａ、第１の異常判定部を構成するポンプ異常判定部１６Ｂ、第２の異常判定部を構成する攪拌機異常判定部１６Ｃ、及び塗液レベル異常判定部１６Ｄを備える。
コントローラ本体１６Ａは、コータ開始指令を入力すると各判定部１６Ｂ〜６Ｃに起動指令を出力すると共に、各判定部１６Ｂ〜６Ｃから異常指令を入力すると上述のようにコータロータ開放指令などを出力する。
【００１７】
ポンプ異常判定部１６Ｂは、上記振動計１５からの振動信号に基づきポンプ３の運転を監視して、ポンプ３の運転の異常と判定したら異常検出信号を上記コントローラ本体１６Ａに出力する。
ここで、ポンプ３の運転中は、液の吸い込み及び吐出を周期的に行うことから、ポンプ３に対し所定閾値以上の振動が周期的に発生する。したがって、上記周期よりも長い所定サンプリング時間毎に上記所定閾値以上の振動を検出したか否かによってポンプ３が正常に運転されているかどうか監視可能である。
【００１８】
そして、ポンプ異常判定部１６Ｂでは、振動計１５から入力した信号に基づき、予め設定されているポンプ３の吐出周期よりも長いサンプリング時間毎に、所定閾値以上のピーク振動の有無について判定し、ピーク振動が無い若しくは異常に大きいと判定した場合には、ポンプ３の異常として異常信号を上記コントローラ本体１６Ａに出力する。
【００１９】
なお、上記ピーク振動は、ポンプ３の種類によってその回数は異なり、１回の吐出周期のうちに、１回だけピーク振動が発生するものや２回発生するものなど、そのポンプ３の種類によって異なる。
そして、例えば、上記ピーク振動が１回の吐出周期で１回だけ発生するポンプ３の場合は、例えば、サンプリング時間をポンプ３の吐出周期の１．５倍に設定すると、正常状態では、上記ピーク振動はサンプリング時間毎に１回若しくは２回であるので、各サンプリング時間毎のピーク振動の検出回数が０回若しくは３回以上の場合には、ポンプ３の異常と判定することができる。
【００２０】
また、攪拌機異常判定部１６Ｃは、光学式距離計１７ｂからの反射光量に応じた信号を入力し、所定時間当たりにおける所定光量以上に応じた信号の回数に基づき回転軸５ｂの回転を測定し、その回転軸５ｂの回転が所定許容回転数の範囲でないと判定した場合には、攪拌機５の異常として異常信号を上記コントローラ本体１６Ａに出力する。
【００２１】
なお、許容回転数の下限値未満であると、十分に塗液の濃度、含有物の均一化を図ることができない。また、許容回転数の上限値を超えると、攪拌機５の負荷が大きすぎる状態であったり、塗液が必要以上に泡立つなどの不都合に繋がる。
また、上記塗液レベル異常判定部１６Ｄは、レベル計１８からの信号に基づき、コータパン１内の塗液の液位が許容レベルよりも低くなると、異常信号をコントローラ本体１６Ａに出力する。
【００２２】
なお、塗液レベル異常判定部１６Ｄではピックアップローラの回転などによって液面の変動があるや実施の塗液の減少した状態を測定することなるので、異常検出の応答性は、上記ポンプ異常判定部１６Ｂ及び攪拌機異常判定部１６Ｃに比べて遅い。本実施形態では、念のためにコータパン１内の塗液レベルを検出している。
【００２３】
次に、本実施形態の異常監視装置の作動などについて説明する。
上記構成のロールコータ設備では、攪拌機５で攪拌されて濃度が均一化された循環タンク２内の塗液が、ポンプ３によって周期的に吐出されてコータパン１に供給されると共に、所定レベル以上のオーバーフローした塗液がコータパン１から循環タンク２に送られることで、塗液が循環すると共に、コータパン１内の塗液がコータロール６，７，８によって対象とする鋼板などの帯状材９の表面に塗布される。このとき、フィードバック制御で塗布量が所定範囲となるように、各コータロール６，７，８の押付け圧及び周速が制御される。
【００２４】
上記ロールコータ処理中にポンプ３が故障して塗液に循環が停止すると、それに遅れてコータパン１内の塗液のレベルが徐々に低下していくが、本実施形態では、ポンプ３が正常に稼働していないことがポンプ３の振動から遠隔にて判定して自動検出されるので、未然にコータロール６，７，８の疵発生や、組成不良膜厚製品の発生を防止することができる。
【００２５】
また、振動計１５によって、ポンプ３の外側からポンプ３の作動状態を検出しているので、ポンプ３自体や循環タンク２からコータパン１に塗液を供給する管路４に何ら改良を必要とせず、既存の設備であっても簡易にポンプ３の作動状態を判定することができる。
また、上記ロールコータ処理中に攪拌機５に異常が発生すると、循環タンク２内の塗液の均一性が損なわれ、それに遅れてコータパン１内の塗液についても徐々に塗料の均一性が損なわれていくが、本実施形態では、攪拌機５の回転速度が異常か否かを遠隔にて回転軸５ｂの回転速度から判定して自動検出されるので、未然に組成不良膜厚製品の発生などを防止することができる。
【００２６】
また、攪拌機５の異常検出手段も、回転軸５ｂの周面に銀紙などの反射板と非接触センサである光学式距離計１７ｂを使用しているので、既存の設備であっても簡易に判定することができる。
また仮に、ポンプ３異常検出部及び攪拌機５異常検出部で異常が検知できない場合でも、少なくとも実際にコータパン１内の塗液レベルが必要以上低下したら、レベル計１８によって検出されて、必要以上にコータロール６，７，８の疵発生や、組成不良膜厚製品の発生することを防止することができる。
【００２７】
以上のように、従来であれば、人の定期パトロールにより異常を発見するか。付着量計に付着量測定結果から発見するか、ラボ分析による性能試験で発見するため、発見遅れに大量不良製品を発生させたり、コータロール６，７，８に疵を付けていたが、本発明に基づき上記実施形態にあっては、遠隔位置（運転室など）において、早期に異常を発見することにより、異常に対するアクションを早期に取ることができるようになる。
【００２８】
なお、上記説明では、異常を検出すると、付着量コントローラ１２などの制御部に直接異常検出信号を出力するように説明しているが、これに限定されるわけではない。例えば、異常を検出すると、オペレータ室に設けた異常ランプを点滅されるなどして、異常対処をオペレータに通知するようにしても構わない。
また、上記説明では、ポンプ３の異常と攪拌機５の異常の両方を判定しているが、一方だけでも良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明を採用すると、たとえ防爆仕様のロールコータ設備であっても、遠隔位置から未然にロールコータ設備の異常を監視することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施形態に係るロールコータ設備及び異常監視装置を示す模式的構成図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る回転検出センサを示す図である。
【符号の説明】
１      コータパン
２    循環タンク
３    ポンプ
４    塗液供給管
５    攪拌機
５ｂ  回転軸
６    ピックアップロール
７    トランスファロール
８    アプリケータロール
９    帯状材
１４  架台
１５  振動計（振動検出手段）
１６  コータ監視コントローラ
１６Ａ  コントローラ本体
１６Ｂ  ポンプ異常判定部（第１の異常判定手段）
１６Ｃ  攪拌機異常判定部（第２の異常判定手段）
１６Ｄ  塗液レベル異常判定部
１７    回転検出センサ（回転状態検出手段）
１７ａ  銀紙（反射板）
１７ｂ  光学式距離計
１８    レベル計
【図１】
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【図２】
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