CN111386155A - 模拟涂装系统以及模拟涂装方法 - Google Patents

Abstract

一种模拟涂装系统及模拟涂装方法，模拟涂装系统(100)具备：工件(40)；具有对工件(40)排出液体的喷嘴(16)的涂装机主体(15)；以及作为液体而向涂装机主体(15)供给水(50)的水供给装置(2)。工件(40)的至少表面部分的一部分或者全部由包含变色性物质的材料构成，变色性物质在干燥状态下呈现第一色，在水润湿状态下呈现作为与第一色不同的颜色的第二色。

Description

模拟涂装系统以及模拟涂装方法

技术领域

本发明涉及能够用于涂装工序的演示的模拟涂装系统、模拟涂装方法。

背景技术

存在使用涂装枪等涂装装置对工件喷洒涂料，从而对工件进行涂装的作业。例如在专利文献1中公开了如下技术：将涂装装置安装于机械臂的腕部，对汽车的车身施以涂装的技术。这样的涂装作业一般在工厂内部进行。

专利文献1：日本特开2014－061589号公报

但是，与在工厂内部实施上述的作业的情况不同，当为了演示涂装作业而在展厅那样的场所进行演示时存在各种制约。例如不能因涂料而污染演示涂装作业的场所的周边。另外，不能使涂料所包含的有机溶剂向展示会场施设内大量释放。并且，不能为了重复演示而将因演示而被涂装的工件频繁替换为未涂装的新的工件。由此，在展厅那样的场所演示涂装作业是非常困难的或者实质上不可能的。

发明内容

本发明是鉴于以上的状况而提出的，其目的在于实现一种即使在展厅那样参观者在场的场所，也不会产生会场内的污染损坏等问题，并且容易重复进行的模拟涂装的演示。

为了解决上述课题，本发明的一个方式所涉及的模拟涂装系统具备：

工件；

涂装机主体，具有对上述工件排出液体的喷嘴；以及

水供给装置，作为上述液体而向上述涂装机主体供给水，

上述工件的至少表面部分的一部分或者全部由包含变色性物质的材料构成，

上述变色性物质在干燥状态下呈现第一色，在水润湿状态下呈现作为与第一色不同的颜色的第二色。

根据该模拟涂装系统，工件表面的被从喷嘴排出的水润湿的部分的颜色发生变化。由此，能够演示与使用涂料对工件施以着色涂装的作业几乎相同地表现出的状态而供参观者观看。并且，所演示的场所的周边不会被涂料污染，另外也不会使一般的多种涂料所包含的有机溶剂散布到周边环境气氛。并且，若通过空气等将一次性地被水润湿而变色(模拟着色)了的工件进行干燥，则工件的颜色返回至原来的颜色(第一色)，因此能够再次将该工件用于下一次的演示。即，不需要工件的替换。

这里，变色性物质是指表示颜色那样的光学物性因来自外部的刺激而可逆地变化的现象和性质的物质。作为代表性的变色性物质，存在变色物质。用于表现出变色作用的外部刺激针对每个变色性物质而不同，但除了水润湿以外，例如也存在热、电、压力等。本发明中的变色性物质是在干燥状态与水润湿状态下呈现不同的颜色的物质。

可以构成为工件的全部由包含变色性物质的树脂构成，也可以构成为仅构成工件的表面的较薄的层由包含变色性物质的材料构成。另外，可以构成为工件的表面整体由包含变色性物质的材料构成，也可以构成为仅工件的表面的一部分由包含变色性物质的材料构成。

在上述的模拟涂装系统中，也可以构成为上述工件的基体的表面的一部分或者全部由变色涂料的涂膜被覆，上述变色涂料的涂膜由包含上述变色性物质的材料构成，上述变色涂料的涂膜在干燥状态下呈现上述第一色，在水润湿状态下呈现作为与上述第一色不同的颜色的上述第二色。

根据该模拟涂装系统，能够演示与使用非变色涂料的一般的涂料对工件施以着色涂装的作业几乎相同地表现出的状态而供参观者观看。

这里，变色涂料是指包含变色性物质的涂料。由此，上述涂膜表现出颜色那样的光学物性因来自外部的刺激而可逆地变化的现象和性质。本发明中的变色涂料是其涂膜在干燥状态和水润湿状态下呈现不同的颜色的涂料。

另外，在上述的模拟涂装系统中，可以构成为上述工件通过在基体的表面涂覆变色涂料而构成，也可以构成为在基体的表面以使涂面成为表侧的方式粘贴涂覆有变色涂料的薄膜而构成。而且，也可以构成为上述第一色为非透明的颜色，上述第二色为无色透明。

在上述的模拟涂装系统中，也可以构成为还具备移动装置，该移动装置通过使上述涂装机主体与上述工件的一方或者两方移动，从而使上述喷嘴相对于上述工件相对位移。

另外，在上述的模拟涂装系统中，也可以构成为上述移动装置为机械臂，上述涂装机主体安装于该机械臂的腕部。

另外，在上述的模拟涂装系统中，也可以构成为上述移动装置为机械臂，工件保持装置安装于该机械臂的腕部，工件保持于上述工件保持装置。

另外，在上述的模拟涂装系统中，也可以构成为上述移动装置由第一机械臂和第二机械臂构成，上述涂装机主体安装于上述第一机械臂的腕部，工件保持装置安装于上述第二机械臂的腕部，工件保持于上述工件保持装置。

另外，在上述的模拟涂装系统中，也可以构成为具备对上述移动装置进行控制的控制装置，在上述控制装置中储存有用于使上述移动装置自动地进行动作的自动动作程序，上述移动装置根据该自动动作程序而自动地进行动作。

另外，在上述的模拟涂装系统中，也可以构成为具备对上述移动装置进行控制的控制装置、和供操作者输入操作而生成动作指令的操作输入装置，上述控制装置接收来自上述操作输入装置的动作指令而以与该动作指令对应的方式对上述移动装置进行动作控制。

另外，在上述的模拟涂装系统中，也可以构成为还具备空气喷射装置，该空气喷射装置将用于使上述工件的表面干燥的干燥用空气相对于上述工件喷射。而且，上述干燥用空气可以是大气，可以是通过对大气进行加热而生成的加热空气，也可以是通过对大气进行除湿而生成的除湿空气。

另外，为了解决上述课题，本发明的一个方式所涉及的模拟涂装方法具备：

第1工序，准备至少其表面部分的一部分或者全部由包含变色性物质的材料构成的工件；和

第2工序，从具有排出液体的喷嘴的涂装机主体的上述喷嘴，对上述工件排出作为上述液体的水，

上述变色性物质在干燥状态下呈现第一色，在水润湿状态下呈现作为与上述第一色不同的颜色的第二色。

根据该模拟涂装方法，工件表面的被从喷嘴排出的水润湿的部分的颜色发生变化。由此，能够演示与使用涂料对工件施以着色涂装的作业几乎相同地表现出的状态而供参观者观看。并且，所演示的场所的周边不会被涂料污染，另外也不会使一般的多种涂料所包含的有机溶剂散布到周边环境气氛。并且，若通过空气等将一次性地被水润湿而变色(模拟着色)了的工件进行干燥，则工件的颜色会返回至原来的颜色(第一色)，因此能够再次将该工件用于下一次的演示。即，不需要工件的替换。

根据本发明，不会因涂料、有机溶剂而将演示模拟涂装的场所污染损坏，并且也能够容易重复地演示与使用一般的涂料对工件施以着色涂装的作业几乎相同地表现出的状态而供参观者观看。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的模拟涂装系统的示意图。

图2是表示被施以模拟涂装的各种工件的构造的图。

图3是表示本发明的一实施方式的模拟涂装系统的示意图。

图4是表示本发明的一实施方式的模拟涂装系统的示意图。

图5是表示本发明的一实施方式的模拟涂装系统的示意图。

图6是表示本发明的一实施方式的模拟涂装方法的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在全部的附图中，对于相同或者相当的部分标注相同的附图标记，并省略重复的说明。另外，在全部的附图中，存在摘录并图示出用于说明本发明的构成要素，而对其他的构成要素省略图示的情况。并且，本发明不限定于以下的实施方式。

(实施方式1)

图1是模拟涂装系统100的构成图。该模拟涂装系统100具有：作为涂装装置主体的涂装枪15、供工件40设置的设置部30、作为移动装置的机械臂10、将从喷嘴16排出的水50供给至涂装枪15的水供给装置2、以及控制机械臂10的动作的控制装置(机器人控制器)1。

控制装置(机器人控制器)1具备处理器，通过处理器进行所储存的程序、从外部输入的各种信号的解读和运算处理等，负责机械臂10的动作控制、从各种输出端口的信号输出等。

涂装枪15安装于机械臂10的腕部11。喷嘴16构成涂装枪15的前端部，从这排出水50。

在涂装枪15中，通过驱动装置5而控制水从喷嘴16排出的开启和关闭，并且也控制排出量。而且，该驱动装置5被控制装置1控制，结果是涂装枪15由控制装置1进行驱动控制。

将要被实施模拟涂装的工件40设置于作为设置部的设置台30上。机械臂10执行动作，从而喷嘴16能够边在该工件40的表侧表面49的附近移动，边遍布其表侧表面49整体地排出水50。

工件40如图2的(A)(B)(C)所示可采用各种结构。

在图2中，在上层示出了各工件40的斜视图，在下层示出了各工件40的剖视图。此外，在图2中，相对于基体41的厚度夸张地扩大描绘出涂膜42、43、薄膜44的厚度。

图2的(A)所示的是树脂制的基体41的表侧表面被变色涂料的涂膜42被覆的结构。

这里的变色涂料是指在该涂膜42处于干燥状态时和处于水润湿状态时所呈现的颜色不同的涂料。例如，在干燥状态下为非透明的白色，在水润湿状态下为非透明的绿色。在另一例子中，在干燥状态下为非透明的白色，在水润湿状态下为无色透明。

这里，在颜色的种类中存在透明的颜色，也存在非透明的颜色。这里，透明绿色和非透明绿色是不同的颜色。另外，无色透明也是颜色的一种。无色透明与非透明白色是不同的颜色。

此外，作为销售的变色涂料，已知有以“水性变色乳膏”的商品名销售的涂料。

对变色性进行如下补充。即，将颜色那样的光学物性因来自外部的刺激而可逆地变化的现象和性质称为变色，将表示变色的物质称为变色物质或者变色材料。表现出变色的外部刺激针对每个变色物质而不同，除了水润湿之外以外，例如也存在热、电、压力等。

图2的(B)所示的是树脂制的基体41的表侧表面由不是变色涂料的一般的涂料的涂膜43被覆，进一步在其上由变色涂料的涂膜42被覆的结构。

图2的(C)所示的是在树脂制的基体41的表侧表面粘贴有由变色涂料的涂膜42被覆的薄膜44的结构。薄膜44可以是非透明色，也可以是透明色。并且，也可以是无色透明。

这样，作为工件40的结构，能够考虑各种工件，但这里作为更具体的例子，首先示出使用了具有图2的(A)所示的结构的如下那样的工件40的例子。即，工件40具有由黑色的树脂形成的基体41。在该基体41的表侧表面涂覆变色涂料而形成有上述涂膜42。该变色涂料的涂膜42在干燥状态下作为第一色而呈现非透明白色，在水润湿状态下作为第二色而呈现非透明绿色。

针对这样的工件40，演示由图1的模拟涂装系统100进行的模拟涂装作业。

在演示中，控制装置1运行储存于其中的自动动作程序，使机械臂10自动地执行动作。即，机械臂10的动作通过自动动作程序而自动地执行，模拟涂装作业不需要由操作者进行的操作而自动地演示。

在演示的初期，工件40的表面的变色涂料的涂膜处于干燥状态，因此工件40显现为白色。若从喷嘴16向工件40排出水50，则由于其涂膜42为水润湿状态，所以工件40的表面的被水润湿的部分变为非透明绿色。即，能够模拟地让参观者看到好像喷洒了绿色的涂料那样的状态。这样，在工件40的表侧表面整体变为绿色的时刻，一次的模拟涂装结束。

接下来，使图1所示的空气喷出装置60驱动。空气喷出装置60设置于能够将大气吹拂至工件40的位置。喷出的大气可以不施加任何处理地保持原样地利用周边的空气。另外，为了缩短工件40的表面的干燥时间，也可以利用加热装置对大气进行加热从而将其作为加热空气喷出。并且，为了缩短工件40的表面的干燥时间，还可以利用除湿装置对大气进行除湿(干燥)而将其作为除湿空气喷出。

通过空气喷出装置驱动装置3来控制空气喷出装置60的动作的开启和关闭。该空气喷出装置驱动装置3被控制装置1控制，因此结果是由控制装置1对空气喷出装置60进行驱动控制。

通过对空气喷出装置60进行驱动，从而处于水润湿状态并呈现出非透明绿色的工件40的表面的涂膜42回到干燥状态并呈现非透明白色。这样，工件40显现为白色，用于下一次的模拟涂装演示。

也能够使用具有作为另一结构的图2的(B)所示的结构的如下那样的工件40。即，工件40具有由黑色的树脂形成的基体41。该基体41的表侧表面被绿色的一般的涂料(不是变色涂料的涂料)涂覆，并被上述涂膜43被覆。并且，在该绿色的涂膜43上涂覆变色涂料而形成有上述涂膜42。该变色涂料的涂膜42在干燥状态下作为第一色而呈现非透明白色，在水润湿状态下作为第二色而呈现无色透明。

在使用了上述的工件40的情况下，在演示初期，工件40显现为白色，但若向工件40排出水，则涂膜42成为水润湿状态，由此变成无色透明，表现出在作为其基底的基体41上直接涂覆的一般涂料的涂膜43的颜色亦即绿色。这样，能够演示好像对白色的工件40涂覆绿色的涂料那样的模拟涂装作业。

也能够使用具有作为又一结构的图2的(C)所示的结构的如下那样的工件40。即，工件40具有由黑色的树脂形成的基体41。在该基体41的表侧表面粘贴有涂覆了变色涂料的薄膜44。薄膜44的素材的颜色为非透明绿色，变色涂料的涂膜42在干燥状态下作为第一色而呈现非透明白色，在水润湿状态下作为第二色而呈现无色透明。在使用了上述的工件40的情况下，也能够演示好像对白色的工件40涂覆绿色的涂料那样的模拟涂装作业。

(实施方式2)

在以上的演示中，如上所述，控制装置1运行储存于其中的自动动作程序，从而使机械臂10自动地动作，而不需要操作者的操作。但是，也可以是图3所示那样的具备接受操作者的操作的操作输入装置4的模拟涂装系统101。在图3的模拟涂装系统101中，操作输入装置4供操作者输入操作而生成动作指令。控制装置1接收来自操作输入装置4的动作指令并以与其动作指令对应的方式对机械臂10进行动作控制。即，控制装置1不是基于自动动作程序，而是根据操作者的顺次的操作，对机械臂10进行动作控制。

(实施方式3)

在图1中，示出了涂装枪15借助作为移动装置的机械臂10而相对于工件40移动的系统。但是，如图4所示，也可以构成为机械臂使工件40一方移动的模拟涂装系统102。即，在机械臂17的腕部11安装有夹钳式的工件把持装置31，工件40被该工件把持装置31把持。而且，也可以使工件40一方相对于在固定台19的规定部位固定的涂装枪15移动。通过这样的结构，也能够使喷嘴16相对于工件40相对移动。

(实施方式4)

并且也可以构成如下模拟涂装系统103：如图5所示地使用两台机械臂10、17，利用第一台的机械臂10使涂装枪15移动，利用第二台的机械臂17使把持了工件40的工件把持装置31移动。

(实施方式5)

以上，对使用了如图1、3、4、5那样具备作为移动装置的机械臂的模拟涂装系统100、101、102、103的演示进行了说明，但为了模拟涂装作业的演示，未必需要使用机械臂那样的移动装置。例如图6所示，即便操作者90用手拿着便携式的涂装枪13使其移动，同时相对于工件40排出来自该涂装枪13的水，也能够演示模拟涂装作业。

根据上述说明，对于本领域技术人员来说，可以明确本发明的多个改进、其他的实施方式。因此，上述说明仅应当作为例示来解释，以向本领域技术人员教导执行本发明的最优的方式的目的被提供。能够不脱离本发明的精神地对其构造以及/或者功能的详细内容进行实质变更。

工业上的利用可能性

本发明的模拟涂装系统以及模拟涂装方法在涂装工序的演示的技术领域中比较有用。

附图标记的说明

1...控制装置；2...水供给装置；3...空气喷出装置驱动装置；4...操作输入装置；5...驱动装置；10...机械臂；11...腕部；13...涂装枪；15...涂装枪；16...喷嘴；17...机械臂；30...设置台；31...工件把持装置；40...工件；41...基体；42...涂膜；43...涂膜；44...薄膜；49...表侧表面；50...水；60...空气喷出装置；90...作业者；100...模拟涂装系统；101...模拟涂装系统；102...模拟涂装系统；103...模拟涂装系统。

Claims (15)

1.一种模拟涂装系统，其中，具备：

工件；

涂装机主体，具有对所述工件排出液体的喷嘴；以及

水供给装置，作为所述液体而向所述涂装机主体供给水，

所述工件的至少表面部分的一部分或者全部由包含变色性物质的材料构成，

所述变色性物质在干燥状态下呈现第一色，在水润湿状态下呈现作为与第一色不同的颜色的第二色。

2.根据权利要求1所述的模拟涂装系统，其中，

所述工件的基体的表面的一部分或者全部被变色涂料的涂膜被覆，

所述变色涂料的涂膜由包含所述变色性物质的材料构成，

所述变色涂料的涂膜在干燥状态下呈现所述第一色，在水润湿状态下呈现作为与所述第一色不同的颜色的所述第二色。

3.根据权利要求2所述的模拟涂装系统，其中，

所述工件是通过在基体的表面涂覆所述变色涂料而构成的。

4.根据权利要求2所述的模拟涂装系统，其中，

所述工件是通过在基体的表面以使涂面成为表侧的方式粘贴涂覆有所述变色涂料的薄膜而构成的。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的模拟涂装系统，其中，

所述第一色为非透明的色，所述第二色为无色透明。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的模拟涂装系统，其中，

还具备移动装置，该移动装置通过使所述涂装机主体与所述工件的一方或者两方移动，从而使所述喷嘴相对于所述工件相对位移。

7.根据权利要求6所述的模拟涂装系统，其中，

所述移动装置为机械臂，所述涂装机主体安装于所述机械臂的腕部。

8.根据权利要求6所述的模拟涂装系统，其中，

所述移动装置为机械臂，工件保持装置安装于所述机械臂的腕部，所述工件保持于所述工件保持装置。

9.根据权利要求6所述的模拟涂装系统，其中，

所述移动装置由第一机械臂与第二机械臂构成，所述涂装机主体安装于所述第一机械臂的腕部，工件保持装置安装于所述第二机械臂的腕部，所述工件保持于所述工件保持装置。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的模拟涂装系统，其中，

具备对所述移动装置进行控制的控制装置，在所述控制装置中储存有用于使所述移动装置自动地进行动作的自动动作程序，所述移动装置根据该自动动作程序而自动地进行动作。

11.根据权利要求6～9中任一项所述的模拟涂装系统，其中，

具备对所述移动装置进行控制的控制装置、和供操作者输入操作而生成动作指令的操作输入装置，所述控制装置接收来自所述操作输入装置的动作指令而以与该动作指令对应的方式对所述移动装置进行动作控制。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的模拟涂装系统，其中，

还具备空气喷射装置，该空气喷射装置将用于使所述工件的表面干燥的干燥用空气相对于所述工件喷射。

13.根据权利要求12所述的模拟涂装系统，其中，

所述干燥用空气是通过对大气进行加热而生成的加热空气。

14.根据权利要求12所述的模拟涂装系统，其中，

所述干燥用空气是通过对大气进行除湿而生成的除湿空气。

15.一种模拟涂装方法，其中，具备：

第1工序，准备至少表面部分的一部分或者全部由包含变色性物质的材料构成的工件；和

第2工序，从具有排出液体的喷嘴的涂装机主体的所述喷嘴，对所述工件排出作为所述液体的水，

所述变色性物质在干燥状态下呈现第一色，在水润湿状态下呈现作为与所述第一色不同的颜色的第二色。

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