JPS62152568A - Method for operating painting booth with air supply mechanism - Google Patents
Method for operating painting booth with air supply mechanismInfo
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- JPS62152568A JPS62152568A JP60293217A JP29321785A JPS62152568A JP S62152568 A JPS62152568 A JP S62152568A JP 60293217 A JP60293217 A JP 60293217A JP 29321785 A JP29321785 A JP 29321785A JP S62152568 A JPS62152568 A JP S62152568A
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Landscapes
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- Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、給気ファンによってプレナムチャンバに供給
される空調空気をフィルタを通じて所定の風速でトンネ
ル形の塗装ブース内に押し込むと共に、該塗装ブース内
の空気を排気ファンによって塗料ミスト蒸発有機溶剤等
と一緒に床下に吸引排出するようにした給気付塗装ブー
スの運転方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is directed to forcing conditioned air supplied to a plenum chamber by an air supply fan into a tunnel-shaped paint booth through a filter at a predetermined wind speed, and This invention relates to a method of operating a painting booth with a supply air supply system in which the air inside the booth is sucked and discharged under the floor together with paint mist, evaporated organic solvent, etc. by an exhaust fan.
例えば、コンベアで連続的に搬送される自動車ボディを
塗装する比較的大型の給気付塗装ブースは、給気ファン
によってプレナムチャンバに供給された空調空気を、塗
装前処理装置と塗装乾燥炉との間に介装されたトンネル
形の塗装ブース内に押し込み、該塗装ブース内の空気を
排気ファンにより塗料ミスト、蒸発有機溶剤等と一緒に
床下に吸引排出させて、塗膜に悪影響を及ぼす塗料ミス
トや塵埃等の舞い上がりを防止して塗装品質を良好に維
持すると共に、塗装ブース内で塗装の準備あるいは手吹
塗装を行う作業者の健康維持を図っている。For example, in a relatively large supply paint booth that paints automobile bodies that are continuously transported by a conveyor, conditioned air supplied to a plenum chamber by an air supply fan is connected between a paint pretreatment device and a paint drying oven. The air inside the paint booth is sucked and discharged under the floor together with paint mist, evaporated organic solvents, etc. by an exhaust fan, and paint mist and evaporated organic solvents that have a negative impact on the paint film are removed. This prevents dust and other particles from flying up to maintain good coating quality, and also maintains the health of workers preparing for coating or hand-spraying in the coating booth.
ところで、このような塗装ブースにあうでは、給気ファ
ンの給気量と排気ファンの排気量が異なると、該ブース
両端に開口せられた出入口から塵埃等を含んだ外部空気
が塗装ブース内に流入して自動車ボディの塗装品質が損
なわれたり、また塗装ブース内の塗料ミスト、有機溶剤
等を含んだ汚染空気が外部へ流出してその前後に連設さ
れた塗装前処理装置や塗装乾燥炉内の周辺環境を悪化さ
せることとなるので、従来は給気ファンによって供給さ
れる空調空気の給気量と、排気ファンによって塗装ブー
スの床下に吸引排出される排気量とが同一量になるよう
に前記給気ファン及び排気ファンを予め設定された一定
の回転数又は翼角度で駆動することとしている。By the way, in such a painting booth, if the air intake amount of the supply fan and the exhaust amount of the exhaust fan are different, external air containing dust etc. may enter the painting booth from the entrances and exits opened at both ends of the booth. The paint quality of the car body may be damaged by the inflow, or the contaminated air containing paint mist, organic solvents, etc. inside the paint booth may flow out to the outside, causing paint pre-treatment equipment and paint drying ovens installed before and after the paint booth. Conventionally, the amount of conditioned air supplied by the air supply fan and the amount of exhaust air sucked and discharged to the bottom of the paint booth by the exhaust fan were made to be the same amount. The air supply fan and the exhaust fan are driven at a preset constant rotation speed or blade angle.
しかしながら、塗装ブース内の空気を床下に吸引するよ
うに成された給気付塗装ブースは、空気の吸引口となる
多数のスリットが形成された床上を自動車ボディが連続
的に搬送されるように成されているから、自動車ボディ
の搬送数量が多い場合には吸込床に形成された吸引口が
自動車ボディで塞がれるように覆われて排気量が減少し
、相対的に給気量が増加して塗装ブース内の汚染空気が
その出入口から流出することとなる。However, the supply paint booth is designed to suck the air inside the paint booth below the floor, and the car body is continuously conveyed over the floor, which has many slits that serve as air suction ports. Therefore, when a large number of car bodies are transported, the suction port formed on the suction floor is covered by the car body, reducing the exhaust volume and increasing the relative intake air volume. The contaminated air inside the paint booth will flow out from the entrance and exit.
即ち、従来のように給気ファン及び排気ファンの回転数
又は翼角度が予め一定に設定されている場合には、塗装
ブース内における自動車ボディ等の被塗物の搬送数量の
増減により給気量と排気量のバランスが崩れて塗装ブー
スの出入口から空気が流入又は流出することがある。In other words, when the rotation speed or blade angle of the air supply fan and exhaust fan is set constant in advance as in the past, the amount of air supply changes depending on the number of objects to be painted, such as automobile bodies, conveyed in the painting booth. The balance of exhaust volume may be disrupted and air may flow in or out from the entrance and exit of the painting booth.
そこで本発明者らは、塗装ブースの出入口から流入又は
流出する空気の風速を検出し、該風速により算出される
当該空気の流入量又は流出量に応じて排気ファンの排気
量を可変制御することで排気ファンの排気量と給気ファ
ンの給気量とを均衡させて、塗装ブースの出入口からの
空気の流入及び流出を防止する給気付塗装ブースの運転
方法を案出した(特願昭60−63962号参照)。Therefore, the inventors of the present invention have developed a method to detect the wind speed of air flowing in or out from the entrance/exit of a painting booth, and to variably control the exhaust volume of the exhaust fan according to the amount of air flowing in or out of the air, which is calculated based on the wind speed. devised a method of operating a supply paint booth that balances the exhaust volume of the exhaust fan and the supply air volume of the supply fan to prevent air from entering and exiting from the entrance and exit of the paint booth. -63962).
該運転方法によれば、被塗物の搬送数量の増減にまり給
気量と排気量の均衡が崩れて塗装ブースの出入口から空
気が流入又は流出せんとしても、その風速に応じて排気
ファンの排気量が増減され該空気の流入及び流出が防止
されることとなる。According to this operating method, even if air does not flow in or out from the entrance and exit of the coating booth due to an increase or decrease in the number of objects to be conveyed and the balance between the supply air volume and the exhaust volume is disrupted, the exhaust fan will be activated according to the wind speed. The amount of exhaust gas is increased or decreased, and the inflow and outflow of the air is prevented.
しかし、その後の実験によると、塗装ブースの出入口に
は、外気の影響や被塗物の搬入比によって空気流の揺ら
ぎや乱れが生じ、場合によっては渦流等を生ずることも
あって、検出する風速が不規則に変動することが判明し
た。However, subsequent experiments have shown that at the entrance and exit of the painting booth, fluctuations and turbulence of air flow occur due to the influence of outside air and the ratio of the objects to be coated, and in some cases, eddy currents may occur. was found to fluctuate irregularly.
即ち、出入口の風速を風速センサで連続的に測定した場
合、その測定信号中には風速センサ自体の特性や空気流
が該風速センサに接触することによって生ずる空気流の
乱れに起因すると思われる1〜4秒の周期を有する第一
の外乱波動と、被塗物の搬入出等に起因すると思われる
10〜30秒の周期を有する第二〇外乱波動とが含まれ
ており、また、瞬間的もしくは一時的に塗装ブースの出
入口から突風が流入又は流出した場合にも、測定信号が
急激に変動することとなる。In other words, when the wind speed at an entrance/exit is continuously measured with a wind speed sensor, the measurement signal may include the characteristics of the wind speed sensor itself or the turbulence of the air flow caused by the air flow coming into contact with the wind speed sensor1. It includes a first disturbance wave with a period of ~4 seconds and a 20th disturbance wave with a period of 10 to 30 seconds, which is thought to be caused by loading and unloading of the object to be coated, etc. Alternatively, if a gust of wind temporarily flows in or out from the entrance/exit of the coating booth, the measurement signal will fluctuate rapidly.
これは、例えば流出側の風速をプラス、流入側の風速を
マイナスとして検出している場合に、空気流の乱れ等に
より単にその風速値が変化するだけでな(、風向まで変
化してプラス側で変動していた信号が瞬間的にマイナス
側へと移行することもある。This means that, for example, if the wind speed on the outflow side is detected as positive and the wind speed on the inflow side is detected as negative, the wind speed value will not only change due to turbulence in the airflow (or even change the wind direction to the positive side). The signal that was fluctuating in the negative direction may momentarily shift to the negative side.
この場合、排気ファンの排気量は、塗装ブース内におけ
る給気量と排気量の不均衡によって出入口から流入又は
流出する空気の風速の変化のみならず、外乱による風速
の変化にも追従して不規則且つ頻繁に増加減少され、塗
装ブースの出入口からの空気の流入、流出が抑止される
どころか、却ってこれを助長するおそれがある。In this case, the exhaust amount of the exhaust fan will not only follow changes in the wind speed of the air flowing in or out from the entrance/exit due to the imbalance between the supply air amount and the exhaust amount in the painting booth, but also follow changes in the wind speed due to external disturbances. The amount of air is increased and decreased regularly and frequently, and instead of preventing the inflow and outflow of air from the entrance and exit of the painting booth, there is a risk that this will be encouraged.
そこで、本発明は、塗装ブースの出入口における空気流
の揺らぎや乱れによって風速センサの風速検出信号に不
規則な変化が生したり、瞬間的もしくは一時的に出入口
から突風が流入又は流出して風速センサの風速検出信号
に急激な変化が生じたような場合や、風速センサからの
風速検出信号に脈動が含まれている場合でも、これらの
変動に影響されることなく、塗装ブースの出入口からの
空気の流入又は流出状態を的確に検知して排気ファンの
排気量を可変制御し、前記出入口における空気の流入及
び流出を確実に抑止できる給気付塗装ブースの運転方法
を提供することを目的とする。Therefore, the present invention is designed to prevent irregular changes in the wind speed detection signal of the wind speed sensor due to fluctuations or turbulence in the air flow at the entrance/exit of the painting booth, or when gusts of wind momentarily or temporarily enter or exit from the entrance/exit. Even if there is a sudden change in the wind speed detection signal from the sensor, or if the wind speed detection signal from the wind speed sensor contains pulsations, the flow from the entrance/exit of the painting booth is not affected by these fluctuations. It is an object of the present invention to provide a method of operating a paint booth for air supply, which can accurately detect the state of air inflow or outflow, variably control the exhaust amount of an exhaust fan, and reliably prevent air inflow or outflow at the entrance/exit. .
この目的を達成するために、本発明は、給気ファンによ
ってプレナムチャンバに供給される空調空気をトンネル
形の塗装ブース内に押し込むと共に、該塗装ブース内の
空気を排気ファンによって塗料ミスト、蒸発有機溶剤等
と一緒に床下に吸引排出するようにした給気付塗装ブー
スの運転方法において、前記塗装ブースの両端に開口せ
られた出口及び/又は入口から流入又は流出する空気の
風速を風速センサで検出し、その風速検出信号を一定の
サンプリング周期でサンプリングして第一の平均処理を
施し、この第一の平均処理がなされた信号を更に一定の
サンプリング周期でサンプリングして第二の平均処理を
施し、この第二の平均処理がなされた信号により前前記
出口及び/又は入口における風向を判別すると同時に風
速を測定し、該風向及び風速に応じて排気ファンの排気
量を可変制御して前記出入口からの空気の流入及び流出
を抑止するようにしたことを特徴とする。To achieve this objective, the present invention forces the conditioned air supplied to the plenum chamber by an air supply fan into a tunnel-shaped paint booth, and the air inside the paint booth is removed by an exhaust fan to remove paint mist, evaporated organic matter, etc. In a method of operating a supply painting booth in which air is sucked and discharged under the floor together with solvent, etc., a wind speed sensor detects the wind speed of air flowing in or out from an outlet and/or an inlet opened at both ends of the painting booth. Then, the wind speed detection signal is sampled at a fixed sampling period and subjected to first averaging processing, and the signal subjected to this first averaging processing is further sampled at a fixed sampling period and subjected to second averaging processing. , the wind direction at the outlet and/or the inlet is determined based on the second averaged signal, and at the same time the wind speed is measured, and the exhaust volume of the exhaust fan is variably controlled according to the wind direction and wind speed, so that the air flow from the inlet to the outlet is determined. It is characterized by suppressing the inflow and outflow of air.
本発明方法によれば、塗装ブースの出口及び/又は入口
で検出された風速検出信号に風速センサ自体の特性等に
起因すると思われる1〜4秒の周期を有する第一の外乱
波動と、被塗物である自動車ボディの搬入出等に起因す
ると思われる10〜30秒の周期を有する第二〇外乱波
動が含まれている場合、さらにはff4間的な突風によ
る急激な変動が含まれている場合であっても、前記風速
検出信号を、まず一定のサンプリング周期でサンプリン
グして第一の平均処理を施すことにより第一〇外乱波動
による影響を排除し、さらにその平均処理された信号を
サンプリング周期でサンプリングして第二の平均処理を
施すことにより第二〇外乱波動による影響を排除するこ
ととしているから、前記外乱波動による影響を受けるこ
となく塗装ブースの出入口における空気の風向を確実に
判別し得ると同時にその風速も正確に測定することがで
き、これに応じて排気ファンの排気量を可変制御して塗
装ブースの出入口からの空気の流入及び流出を確実に抑
止することができる。According to the method of the present invention, the first disturbance wave having a period of 1 to 4 seconds, which is considered to be caused by the characteristics of the wind speed sensor itself, is added to the wind speed detection signal detected at the exit and/or entrance of the coating booth. If disturbance waves having a period of 10 to 30 seconds are included, which are thought to be caused by the loading and unloading of painted car bodies, etc., or if rapid fluctuations due to gusts of wind during FF4 are included. Even if the wind speed detection signal is sampled at a constant sampling period and subjected to the first averaging process, the influence of the disturbance wave 10 is eliminated, and then the averaged signal is By sampling at the sampling period and performing the second averaging process, the influence of the 20th disturbance wave is eliminated, so the direction of the air at the entrance and exit of the painting booth can be reliably determined without being affected by the disturbance wave. At the same time, the wind speed can be accurately measured, and the exhaust amount of the exhaust fan can be variably controlled accordingly to reliably prevent the inflow and outflow of air from the entrance and exit of the painting booth.
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments shown in the drawings.
第1図は本発明方法を用いた給気付塗装ブースの一例を
示すフローシート、第2図はその制御手段の一例を示す
ブrlツク線図である。FIG. 1 is a flow sheet showing an example of a supply coating booth using the method of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of its control means.
図中、■はフロアコンヘア2等によって連続的に搬送さ
れる自動車ボディ3.:3−に吹付塗装を行うトンネル
形の塗装ブースであって、その両端に開口せられた入口
4及び出口5が夫々塗装ブース1の前段にある塗装前処
理装置と後段にある乾燥炉に連通されている。In the figure, ■ indicates an automobile body 3. :3- A tunnel-shaped painting booth for spray painting, with an inlet 4 and an outlet 5 opened at both ends communicating with the coating pre-treatment device at the front stage of the painting booth 1 and the drying oven at the rear stage, respectively. has been done.
塗装ブース1には、その天井部に沿ってプレナムチャン
バ6が配設され、給気ファン7によって空調装置8から
給気ダクト9を通じてプレナムチャンバ6内に供給され
た空調空気がフィルタ10を通じて塗装ブース1内に押
し込まれるように成されている。A plenum chamber 6 is arranged along the ceiling of the painting booth 1, and conditioned air supplied from an air conditioner 8 to the plenum chamber 6 through an air supply duct 9 by an air supply fan 7 passes through a filter 10 to the painting booth. 1.
塗装ブース1内に押し込まれた空調空気は、該ブース1
内を約0.2〜0.5 m/sec程度の均一な風速で
流下されて、塗装ブース1内に発生した塗料ミスト蒸発
有機溶剤等と共に排気ファン1)によって床面12下の
ミスト処理室13に吸引され、該ミスト処理室13内で
気液接触により塗料ミストを分離除去された後、排気ダ
クト14を通じて外部に排出されるように成されている
。The conditioned air pushed into the painting booth 1 is
The paint mist generated in the painting booth 1 is blown down at a uniform wind speed of about 0.2 to 0.5 m/sec, and the paint mist generated in the painting booth 1 is evaporated together with organic solvents, etc. by the exhaust fan 1) into the mist treatment chamber below the floor 12. 13, and after the paint mist is separated and removed by gas-liquid contact within the mist processing chamber 13, it is discharged to the outside through an exhaust duct 14.
また、塗装ブース1の入口4及び出口5には該出入口4
及び5から流入又は流出する空気の風速を検出する風速
センサ15F及び15Rが配設されており、例えば流出
側の風速をプラス、流入側の風速をマイナスの信号で制
御装置16に出力するように成されている。In addition, the entrance 4 and the exit 5 of the painting booth 1 are
Wind speed sensors 15F and 15R are arranged to detect the wind speed of the air flowing in or out from the wind speed sensors 15F and 15R. has been completed.
制御装置16は、風速センサ15F及び15Rから出力
される検出信号を所定のサンプリング周期(例えば0.
2秒)でサンプリングするサンプラ17F及び17Rと
、−次遅れ系の伝達関数を有するデジタルフィルタ18
R及び18Fと、該デジタルフィルタ18R及び18F
から出力された入口4側の信号と出口5例の信号とを加
重平均する加重平均処理部19と、該処理部19の出力
信号を所定のサンプリング周期(例えば6秒)でサンプ
リングし移動平均処理を施してその時点の風速を決定す
る移動平均処理部20と、該処理部20の出力に基づい
て所定のPID演算を行う調節器21とからなり、該調
節器21から排気ファン1)のモータ22を制御するイ
ンバータ23に操作信号が出力されて、排気量が増減さ
れるように成されている。The control device 16 receives the detection signals output from the wind speed sensors 15F and 15R at a predetermined sampling period (for example, 0.
samplers 17F and 17R that sample at 2 seconds); and a digital filter 18 having a -order lag transfer function.
R and 18F, and the digital filters 18R and 18F
A weighted average processing unit 19 performs a weighted average of the signals from the entrance 4 side and the signals from the five exits outputted from the inlet 4, and the output signal of the processing unit 19 is sampled at a predetermined sampling period (for example, 6 seconds) and subjected to moving average processing. It consists of a moving average processing unit 20 that determines the wind speed at that point in time, and a regulator 21 that performs a predetermined PID calculation based on the output of the processing unit 20. An operation signal is output to an inverter 23 that controls the engine 22 to increase or decrease the displacement.
第3図及び第4図は前記制御装置16の各点における信
号波形の例を示す説明図である。3 and 4 are explanatory diagrams showing examples of signal waveforms at each point of the control device 16.
風速センサ15F(15R)から出力された検出信号が
、例えば第3図(a)に示すように、全体の傾向として
漸次小さくなると共に、出入口4及び5における空気流
の乱れ等により例えば20cycl/min程度の第一
〇外乱波動と、 4 cycl / min程度の第
二の外乱波動が含まれている場合、該風速検出信号はま
ずサンプラ17F(17R)により0.2秒周期でサン
プリングされて第3図(b)に示すようなパルス列で表
されるデジタル信号となる。The detection signal output from the wind speed sensor 15F (15R) gradually decreases as a whole as shown in FIG. When the wind speed detection signal includes a disturbance wave of approximately 4 cycles/min and a second disturbance wave of approximately 4 cycles/min, the wind speed detection signal is first sampled at a period of 0.2 seconds by the sampler 17F (17R), and then This results in a digital signal represented by a pulse train as shown in Figure (b).
次いで、このデジタル信号がデジタルフィルタ18F(
18R)に入力されると、該デジタルフィルタ18F(
18R)は−次遅れ系の伝達関数1/ (1+Ts)を
有するのでその出力は第3図(C1に示すように、20
cycl /minの第一の外乱波動が除去されると
共に振幅がやや抑えられて平滑化された信号となる。Next, this digital signal is passed through the digital filter 18F (
18R), the digital filter 18F(
18R) has a transfer function 1/(1+Ts) of a -order lag system, so its output is 20 as shown in Figure 3 (C1).
The first disturbance wave of cycle/min is removed and the amplitude is slightly suppressed, resulting in a smoothed signal.
その後、風速センサ15F及び15Rからの二つの検出
信号は、加重平均処理部19で加重平均されることによ
って一つの信号に合成された後、移動平均処理部20に
入力されて移動平均処理がなされる。Thereafter, the two detection signals from the wind speed sensors 15F and 15R are weighted averaged in a weighted average processing section 19 and combined into one signal, and then input to a moving average processing section 20 where moving average processing is performed. Ru.
ここで移動平均処理とは、所定の移動平均時間T内にお
いて周期T/(n−1)でサンプリングされたn個の入
力信号の値の平均値をその時点における風速とする処理
方法であり、塗装ブース1内で空気流が揺らいだり乱れ
たときの影8を排除するために行われる。Here, the moving average processing is a processing method in which the average value of the values of n input signals sampled at a period T/(n-1) within a predetermined moving average time T is the wind speed at that point, This is done in order to eliminate shadows 8 when the airflow in the painting booth 1 is swayed or disturbed.
いま、移動平均時間Tを90秒、移動平均処理部20に
おけるサンプリング周期を6秒とすると、サンプリング
された信号の数n−90/6+1=16となり、第4図
に示すように、6秒周期でサンプリングされた16個の
入力信号の値の平均値によって風速が求められることと
なる。Now, if the moving average time T is 90 seconds and the sampling period in the moving average processing section 20 is 6 seconds, the number of sampled signals is n-90/6+1=16, and as shown in FIG. 4, the sampling period is 6 seconds. The wind speed is determined by the average value of the values of the 16 input signals sampled.
即ち、移動平均処理部20でサンプリングされた入力信
号をHi、算出される風速を■とすれば、で表される。That is, assuming that the input signal sampled by the moving average processing unit 20 is Hi and the calculated wind speed is ■, it is expressed as follows.
なお、移動平均処理部20へは0.2秒周期で信号が入
力されるから、新たな入力があるたびごとに移動平均処
理されてその値が出力される(第4図参照)。Note that since signals are input to the moving average processing section 20 at a period of 0.2 seconds, each time there is a new input, the moving average processing is performed and the resulting value is output (see FIG. 4).
このように移動平均処理は、検出信号のサンプリング周
期(6秒)に比して十分長い移動平均時間(例えば90
秒)内の平均が求められるから、移動平均処理部20の
出力信号はデジタルフィルタ18F及び18Rでは除去
できなかった外乱による空気流の揺らぎや乱れによる変
動があっても平均化されてしまい、4cycl/min
の第二〇外乱波動が除去された信号となり、該波動に影
曾されて排気量が増減せられることが抑止される(第5
図下図参照)。In this way, the moving average process uses a moving average time that is sufficiently long (for example, 90 seconds) compared to the sampling period (6 seconds) of the detection signal.
Since the average within seconds) is calculated, the output signal of the moving average processing section 20 is averaged even if there are fluctuations in the airflow due to disturbances or turbulence that could not be removed by the digital filters 18F and 18R. /min
The signal becomes a signal from which the disturbance wave No. 20 has been removed, and the displacement is prevented from increasing or decreasing due to the influence of the wave (No. 5
(See figure below).
次いで、前記デジタルフィルタ18F、18R及び移動
平均処理部20により第一〇外乱波動及び第二の外乱波
動が除去された信号が調節器21に入力されてPID演
算処理がなされる。Next, the signal from which the 10th disturbance wave and the second disturbance wave have been removed by the digital filters 18F, 18R and the moving average processing section 20 is input to the regulator 21 and subjected to PID calculation processing.
ここで、PrD演算処理とは、測定値と目標値の偏差を
入力とし、比例動作P、積分動作り及び微分動作■の三
動作調節計を用いて操作信号を発生するものであるが、
本発明においては検出された風速■がOになるように制
御すればよいから、目標値がOとなり検出された風速V
がそのまま偏差として用いられる。Here, PrD calculation processing is a process in which the deviation between the measured value and the target value is input, and an operation signal is generated using a three-action controller with proportional action P, integral action, and differential action (■).
In the present invention, since it is sufficient to control the detected wind speed V to become O, the target value becomes O and the detected wind speed V
is used as is as the deviation.
また一般に、流量制御においては微分動作が不要とされ
ているから、デジタル信号のPTD?J算における調節
器21の出力Mは、前回出力をMl、現在の入力(偏差
)をE、前回の入力をEl 。Also, since differential operation is generally not required in flow rate control, the PTD of digital signals? The output M of the regulator 21 in the J calculation is the previous output as Ml, the current input (deviation) as E, and the previous input as El.
比例ゲインをに、入力信号の周期をt、積分時間をTi
とすれば、
M=M1 +dM
=M1 +K (E−El + (t/Ti ) E)
で求められることとなる。Let the proportional gain be, the period of the input signal be t, and the integration time be Ti.
Then, M=M1 +dM =M1 +K (E-El + (t/Ti) E)
This will be required.
そして、このように求められた出力Mが操作信号として
インバータ23に出力され、排気ファン1)の回転数が
増減されて排気量が可変制御され、例えば空気が流出状
態にあり風速値が徐々に大きくなっているときは、F、
>O,E−El >Oであるから必ずdM>Oとなり、
操作信号も前回出力より大きくなって排気量が上昇され
、逆に流入状態にあり風速の絶対値が徐々に大きくなっ
ているときは、E<O,E−El <Oであるから必ず
dM<Oとなり、操作信号は前回出力より小さくなって
排気量が減少される。Then, the output M obtained in this way is outputted to the inverter 23 as an operation signal, and the rotation speed of the exhaust fan 1) is increased or decreased to variably control the exhaust volume.For example, when air is flowing out and the wind speed value gradually changes When it is getting bigger, F,
>O, E−El >O, so dM>O is guaranteed,
The operation signal also becomes larger than the previous output and the displacement is increased, and conversely, when it is in an inflow state and the absolute value of the wind speed is gradually increasing, E<O, E-El<O, so dM< 0, the operation signal becomes smaller than the previous output, and the displacement is reduced.
以上が、本発明方法を用いた給気付塗装ブースの一例構
成であり、次にその運転方法について説明する。The above is an example of the configuration of a supply coating booth using the method of the present invention, and the operating method thereof will now be described.
まず、排気ファン1)のモータ22と給気ファン7のモ
ータ24を所定の回転数に設定して起動させ、給気ファ
ン7から例えば幅6mの塗装ブースl内に長さ50m当
たり約7.200 rr? / minの空調空気を供
給すると共に、これと同量の空気を排気ファン1)で塗
装ブース1外に排出させるようにして運転を開始すると
、出入口4及び5における空気流の風速が風速センサ1
5F及び15Rにより検出される。First, the motor 22 of the exhaust fan 1) and the motor 24 of the air supply fan 7 are set to predetermined rotational speeds and started, and the air supply fan 7 is moved from the air supply fan 7 into a painting booth l having a width of, for example, 6 m, with a rotation speed of approximately 7.5 m per 50 m in length. 200rr? / min of conditioned air is supplied and the same amount of air is discharged outside the painting booth 1 by the exhaust fan 1.
Detected by 5F and 15R.
そして、塗装ブース1内にフロアコンヘア2で自動車ボ
ディ3.3−が連続的に搬送されると、塗装ブース1内
の空気を吸引する床面12が自動車ボディ3.3−・で
覆われて、排気ファン1)の負荷が増大して相対的に排
気量が減少することとなり、塗装ブース1内の空気が入
口4及び出口5を通じて外部に流出する。When the car body 3.3- is continuously conveyed into the paint booth 1 by the floor conditioner 2, the floor surface 12 that sucks the air inside the paint booth 1 is covered with the car body 3.3-. As a result, the load on the exhaust fan 1) increases and the exhaust volume decreases relatively, causing the air inside the coating booth 1 to flow out through the inlet 4 and outlet 5.
このとき、入口4及び出口5の風速センサ15F及び1
5Rから制御装置I6にプラスの検出信号が出力されて
サンプラ17F及び17Rにより0.2秒周期でサンプ
リングされ、デジタルフィルタ18F及び18R1加重
平均処理部19及び移動平均処理部20により信号処理
されて0.2秒ごとにその時点における風速が決定され
た後、該風速が調節器21に入力されて所定のPID演
算がなされ、インバータ23に操作信号が出力されて排
気ファン1)のモータ22の回転数が上昇される。At this time, the wind speed sensors 15F and 1 at the inlet 4 and outlet 5
A positive detection signal is outputted from 5R to the control device I6, sampled by samplers 17F and 17R at a 0.2 second period, and subjected to signal processing by digital filters 18F and 18R1, weighted average processing section 19 and moving average processing section 20. After the current wind speed is determined every 2 seconds, the wind speed is input to the controller 21, a predetermined PID calculation is performed, and an operation signal is output to the inverter 23 to rotate the motor 22 of the exhaust fan 1). The number will be raised.
そして、排気ファン1)を駆動するモータ22の回転数
が上昇されると、塗装ブース1から排気ダクト14を介
して排出される排気量、が増加して給気ファンからの給
気9と等しくなり、塗装ブース1は入口及び出口5を介
して外部と略空気交換のない均衡状態に維持される。When the rotational speed of the motor 22 that drives the exhaust fan 1) is increased, the amount of exhaust gas discharged from the painting booth 1 through the exhaust duct 14 increases and becomes equal to the supply air 9 from the supply air fan. Thus, the coating booth 1 is maintained in a state of equilibrium with substantially no air exchange with the outside via the inlet and outlet 5.
また逆に、この状態で自動車ボディ3の搬送数量が減少
すると、床面12の自動車ボディ3で覆われる部分の面
積が少なくなって排気ファン1)の負荷が減少するから
、今度は排気量が相対的に増加して外部空気が入口4及
び出口5から塗装ブース1内に流入することとなる。Conversely, if the number of conveyed car bodies 3 decreases in this state, the area of the floor 12 covered by the car bodies 3 decreases, and the load on the exhaust fan 1) decreases, which in turn reduces the displacement. A relatively increased amount of external air flows into the coating booth 1 from the inlet 4 and the outlet 5.
このときは、風速センサ15F及び15Rからはマイナ
スの検出信号が出力され、以下同様に信号処理されてイ
ンバータ23にモータ22の回転数を低下させるように
操作信号が出力される。At this time, negative detection signals are output from the wind speed sensors 15F and 15R, and the signals are similarly processed and an operation signal is output to the inverter 23 to reduce the rotation speed of the motor 22.
そして、モータ22の回転数が低下されると、塗装ブー
ス1内から排気ダクト14を介して外部に排出される排
気量が減少して給気量と等しくなり外部空気の流入が抑
止される。Then, when the rotational speed of the motor 22 is reduced, the amount of exhaust gas discharged from the inside of the painting booth 1 to the outside via the exhaust duct 14 decreases and becomes equal to the amount of air supply, thereby suppressing the inflow of outside air.
なお、実施例では操作信号を求める制御手段としてPI
D制御の調節器21を使用した場合について説明したが
、本発明はこれに限らず、例えば求められた風速により
空気の流入量又は流出量を算出し、該流入量又は流出量
に応じて排気ファンの排気9を可変制御するようにして
もよい。In addition, in the embodiment, the PI is used as a control means for obtaining the operation signal.
Although the case where the D-control regulator 21 is used has been described, the present invention is not limited to this. For example, the inflow or outflow amount of air is calculated based on the determined wind speed, and the exhaust The exhaust air 9 of the fan may be variably controlled.
また、排気量を可変制御する手段としては、排気ファン
1)のモータ22の回転数を制御する場合に限らず、例
えば排気ダクト14内に別途ダンパを配設し該ダンパの
開閉角度を調節するようにしてもよい。In addition, the means for variably controlling the exhaust amount is not limited to controlling the rotation speed of the motor 22 of the exhaust fan 1), but may also include, for example, disposing a damper separately in the exhaust duct 14 and adjusting the opening/closing angle of the damper. You can do it like this.
更に、実施例では塗装ブース1の出口5及び入口4に夫
々風速センサ15R及び15Fを配設した場合について
説明したが、本発明方法では出口5又は入口4の何れか
一方に風速センサを配設する場合であってもよい。Further, in the embodiment, a case has been described in which the wind speed sensors 15R and 15F are arranged at the outlet 5 and the inlet 4 of the painting booth 1, respectively, but in the method of the present invention, the wind speed sensor is arranged at either the outlet 5 or the inlet 4. This may be the case.
以上述べたように、本発明によれば、トンネル形の塗装
ブースの両端に開口せられた出口及び/又は入口におけ
る風速を風速センサで測定し、該センサからの風速検出
信号を一定のサンプリング周期でサンプリングして第一
の平均処理を施すようになされているから、風速検出信
号に風速センサ自体の特性等に起因する1〜4秒周期の
第一〇外乱波動が含まれている場合には、該波動の影響
を完全に除去することができ、さらにこの第一の平均処
理がなされた信号を一定のサンプリング周期でサンプリ
ングして第二の平均処理を施すようになされているから
、風速検出信号に自動車ボディの搬入出等に起因するl
O〜30秒周期の第二の外乱波動が含まれている場合は
勿論のこと、塗装ブース1内に瞬間的もしくは一時的に
生じた空気の揺らぎや乱れにも全く影響を受けることが
なく、その時点における塗装ブースの出入口からの空気
の流入又は流出方向を的確に判別し、且つその風速を正
確に測定して、その状態に応じて排気ファンの排気量を
可変制御することにより前記出入口からの空気の流入及
び流出を確実に抑止することができるという特に優れた
効果がある。As described above, according to the present invention, the wind speed at the exit and/or entrance opened at both ends of a tunnel-shaped painting booth is measured by a wind speed sensor, and the wind speed detection signal from the sensor is measured at a fixed sampling period. Since the wind speed detection signal includes 10 disturbance waves with a period of 1 to 4 seconds due to the characteristics of the wind speed sensor itself, , the influence of the waves can be completely removed, and the signal that has been subjected to the first averaging process is sampled at a fixed sampling period and subjected to the second averaging process, so wind speed detection is possible. l caused by the loading and unloading of car bodies at traffic lights, etc.
Of course, it is completely unaffected by fluctuations and turbulence in the air that occur momentarily or temporarily in the coating booth 1, as well as when a second disturbance wave with a period of 30 seconds is included. By accurately determining the inflow or outflow direction of air from the entrance/exit of the painting booth at that time, and accurately measuring the wind speed, the exhaust volume of the exhaust fan is variably controlled according to the condition. This has a particularly excellent effect of reliably suppressing the inflow and outflow of air.
第1図は本発明方法を用いた給気付塗装ブースの一例を
示すフローシート、第2図はその制御装置の一例を示す
ブロック線図、第3図及び第4図は制御装置の各点にお
ける信号波形の例を示す説明図である。
符号の説明
1−塗装ブース、3−自動車ボディ、4−人口、5−・
−出口、6−プレナムチャンバ、7−一給気7アン、1
)・−・排気ファン、15F、15R−風速センサ、1
6−制御装置、18R,18F−−−一次遅れ系の伝達
関数を有するデジタルフィルタ、2〇−移動平均処理部
、22.24−モータ。
特許出願人 トリニティ工業株式会社
トヨタ自動車株式会社
出代エンジニアリング・
サービス株式会社Fig. 1 is a flow sheet showing an example of a supply painting booth using the method of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing an example of its control device, and Figs. 3 and 4 show each point of the control device. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a signal waveform. Explanation of symbols 1-painting booth, 3-car body, 4-population, 5-・
- outlet, 6 - plenum chamber, 7 - supply air 7 am, 1
) -- Exhaust fan, 15F, 15R-Wind speed sensor, 1
6-control device, 18R, 18F---digital filter having a first-order lag system transfer function, 20-moving average processing unit, 22.24-motor. Patent applicant Trinity Industries Co., Ltd. Toyota Motor Corporation Deshiro Engineering Service Co., Ltd.
Claims (7)
る空調空気をトンネル形の塗装ブース内に押し込むと共
に、該塗装ブース内の空気を排気ファンによって塗料ミ
スト、蒸発有機溶剤等と一緒に床下に吸引排出するよう
にした給気付塗装ブースの運転方法において、前記塗装
ブースの両端に開口せられた出口及び/又は入口から流
入又は流出する空気の風速を風速センサで検出し、その
風速検出信号を一定のサンプリング周期でサンプリング
して第一の平均処理を施し、この第一の平均処理がなさ
れた信号を更に一定のサンプリング周期でサンプリング
して第二の平均処理を施し、この第二の平均処理がなさ
れた信号により前前記出口及び/又は入口における風向
を判別すると同時に風速を測定し、該風向及び風速に応
じて排気ファンの排気量を可変制御して前記出入口から
の空気の流入及び流出を抑止するようにしたことを特徴
とする給気付塗装ブースの運転方法。(1) The air supply fan forces the conditioned air supplied to the plenum chamber into the tunnel-shaped painting booth, and the exhaust fan sucks and discharges the air inside the painting booth to the floor below along with paint mist, evaporated organic solvents, etc. In the method of operating a supply coating booth, a wind speed sensor detects the wind speed of air flowing in or out from an outlet and/or an inlet opened at both ends of the coating booth, and the wind speed detection signal is adjusted to a certain level. The signal is sampled at a sampling period and subjected to first averaging processing, and the signal subjected to this first averaging processing is further sampled at a constant sampling period and subjected to second averaging processing, and this second averaging processing is performed. The wind direction at the outlet and/or the inlet is determined based on the signal, and at the same time the wind speed is measured, and the exhaust volume of the exhaust fan is variably controlled according to the wind direction and wind speed to suppress the inflow and outflow of air from the inlet and outlet. A method of operating a supply coating booth, characterized in that:
以下である前記特許請求の範囲第1項記載の給気付塗装
ブースの運転方法。(2) The method of operating a pre-filling paint booth according to claim 1, wherein the sampling period of the first averaging process is 2 seconds or less.
秒以下である特許請求の範囲第1項記載の給気付塗装ブ
ースの運転方法。(3) The sampling period of the second averaging process is 15
A method of operating a paint booth for supplying air supply according to claim 1, wherein the charging time is less than seconds.
有するデジタルフィルタによって施される前記特許請求
の範囲第1項記載乃至3項記載の給気付塗装ブース。(4) The supply coating booth according to any one of claims 1 to 3, wherein the first averaging process is performed by a digital filter having a temporary delay type transfer function.
時間を有する移動平均処理によって行われる前記特許請
求の範囲第1項乃至3項記載の給気付塗装ブースの運転
方法。(5) The method of operating a supply coating booth according to any one of claims 1 to 3, wherein the first averaging process is performed by a moving average process having a moving average time of 2 to 30 seconds.
平均時間を有する移動平均処理によって行われる前記特
許請求の範囲第1項乃至第5項記載の給気付塗装ブース
の運転方法。(6) The method of operating a supply coating booth according to any one of claims 1 to 5, wherein the second averaging process is performed by a moving average process having a moving average time of 10 to 180 seconds.
時間T内において周期T/(n−1)でサンプリングさ
れたn個の入力信号の値の平均値として定義される前記
特許請求の範囲第1項記載の給気付塗装ブースの運転方
法。 V=〔Σ^n_i_=_1Hi〕/n V:移動平均処理して得られた信号 Hi:サンプリングされた入力信号(7) The above-mentioned claim, wherein the moving average processing is defined as the average value of the values of n input signals sampled at a period T/(n-1) within an average averaging time T defined by the following formula: Scope: How to operate the supply coating booth described in item 1. V=[Σ^n_i_=_1Hi]/n V: Signal obtained by moving average processing Hi: Sampled input signal
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60293217A JPS62152568A (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Method for operating painting booth with air supply mechanism |
CA000526411A CA1290992C (en) | 1985-12-27 | 1986-12-29 | Method of operating an air-supplied type coating booth |
US06/947,386 US4730553A (en) | 1985-12-27 | 1986-12-29 | Method of operating an air-supplied type coating booth |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP60293217A JPS62152568A (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Method for operating painting booth with air supply mechanism |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62152568A true JPS62152568A (en) | 1987-07-07 |
JPH0324265B2 JPH0324265B2 (en) | 1991-04-02 |
Family
ID=17791940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP60293217A Granted JPS62152568A (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Method for operating painting booth with air supply mechanism |
Country Status (1)
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JP (1) | JPS62152568A (en) |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60293217A patent/JPS62152568A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0324265B2 (en) | 1991-04-02 |
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