JP2005218964A - 非付着塗料算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗装後処理に用いられる各種機構、例えば塗料ミストを除去するミスト除去フィルタの適切な能力設計を実現する。
【解決手段】塗料重量算出処理を実行し、まずはワーク面積と膜厚分布値とを乗じて乾燥塗料付着量を算出記憶し（Ｓ１２０，Ｓ１３０）、これに塗料乾燥比重を乗じて付着塗料乾燥重量を算出記憶する（Ｓ１４０，Ｓ１５０）。一方で、吐出塗料重量に塗料ＮＶを乗じて塗装機から吐出される塗料の乾燥重量である吐出塗料乾燥重量を算出記憶する（Ｓ１６０，Ｓ１７０）。そして、吐出塗料乾燥重量から付着塗料乾燥重量を減じて、非付着塗料乾燥重量を算出記憶する（Ｓ１８０，Ｓ１９０）。この非付着塗料乾燥重量を用い、各種機構の能力設計を行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、塗装システムに係り、特に、移送手段によって移送される被塗装物を、塗装ブース内で塗装し、その後、乾燥炉内で乾燥させる塗装システムに関するものである。

自動車ボディ等のワークを塗装するための塗装ブースは、一般に、両端に入口と出口とを有するとともに、天井部及び床部を備えたいわばトンネル形に構成されている。床部においては、自動車ボディを１台ずつ移送するためのコンベアが設けられている。また、塗装ブースで塗装されたワークは、その後、吹き付けられた塗料を乾燥させる乾燥炉に移送され、ヒータによって熱せられた空気によって乾燥させられる。

上述の塗装ブースにおいては、一般に、空気が天井部から下方へ向けて送風される構成となっている。これによって、塗装エリアに漂っている塗料ミスト等が、下方へと移動させられる。塗料ミストが発生するのは、塗装機による塗料の吹き付けによって塗料のすべてがワークに付着するわけではないためである。したがって、例えば床部などに排気機構などの塗装後処理機構を設け、塗装エリアの塗料ミストを適切に処理するよう構成されている。

具体的には、塗装エリアの中央部へ向かって床部に水を流すような構成とし、空気中の塗料ミストを吸着するスクラバー（集塵装置）を構成する。塗料を吸着した水は粕池と呼ばれる処理槽に溜められ、ここで塗料が沈殿又は浮上させられて分離される。また、排気機構には、フィルタを設けるようにして、空気中に浮遊する塗料ミストがこのフィルタで除去される。

一方、乾燥炉においては、熱せられた空気が送風される構成となっている。これによってワークを乾燥させるのであるが、このとき、溶剤としての揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が揮発して空気中に混入する。したがって、例えば天井部に排気機構などの乾燥後処理機構を設け、ＶＯＣを適切に処理するよう構成されている。

具体的には、排気機構に脱臭装置などを設け、塗料を燃焼除去する（例えば、特許文献１等）。
特開平１０−０７１３２１号公報

しかしながら、上述の行程によって分離除去すべき塗料ミストの量は、ワークへの塗料の塗着効率によって左右される。ここで塗着効率とは、塗装機からの吐出分に対するワークへの付着分の割合である。例えば自動車ボディを例にとっても、その形状の違いなどから塗着効率は変わってくる。

そのため、従来は、実際のワークとは異なるテストピースを用いて塗装を行い、その結果から、塗着効率を推定していた。そして、粕池と呼ばれる処理槽の大きさ、床部に流す水量、排気機構におけるフィルタなどの能力、すなわち塗装後処理に用いられる各種機構の能力を決定していた。

ところが、塗着効率の推定は、ある程度、作業者の経験に依存する部分が大きい。そのため、テストピースを用いた塗装結果から得られる塗着効率は実際のワークの塗着効率とは大きく異なってくる。したがって、塗装後処理に用いられる各種機構の能力は、オーバースペックで設計されるのが一般的であり、経済的に無駄が多くなっていた。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、塗装後処理に用いられる各種機構の適切な能力設計を実現することを目的とする。

以下、上記目的等を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。

手段１．少なくとも被塗装物各部の塗装膜厚値である膜厚分布値を算出する膜厚シミュレーションを実行することを前提として、
非付着塗料算出処理として、前記膜厚シミュレーションにて得られる前記膜厚分布値および被塗装物の塗装面積に基づき、被塗装物に付着した塗料分である付着塗料分を求めるとともに、塗装機から吐出される塗料分である吐出塗料分を考慮して、被塗装物に付着しない塗料分である非付着塗料分を算出することを特徴とする非付着塗料算出方法。

手段１に記載の非付着塗料算出方法は、膜厚シミュレーションを実行することを前提としている。膜厚シミュレーションとは塗装機による被塗装物への塗装をコンピュータシステムでシミュレーションするものであり、このシミュレーションによって、少なくとも被塗装物各部の塗装膜厚値である膜厚分布値が算出される。

そこで、本発明では、この膜厚分布値と塗装面積とに基づき、被塗装物に付着する塗料分である付着塗料分を求める。ここで塗装面積は、膜厚シミュレーションの結果として算出されることを前提として取得することが考えられる。また、ＣＡＤデータなどの被塗装物の図面データから取得してもよい。そして、さらに、塗装機から吐出される塗料分である吐出塗料分を考慮することによって、被塗装物に付着しない塗料分である非付着塗料分を算出する。

つまり、膜厚シミュレーションにて得られる膜厚分布値を利用することによって、付着塗料分を計算によって算出する点に特徴を有する。このようにすれば、吐出塗料分との割合として、塗着効率を算出することができる。したがって、非付着塗料分が算出できる。

この非付着塗料分を用いれば、塗装後処理に用いられる各種機構の適切な能力設計が実現される。例えば、粕池と呼ばれる処理槽の大きさ、床部に流す水量（スクラバーの能力）、排気機構におけるフィルタなどの能力設計が適切になり、従来ほどオーバースペックで設計する必要がなくなるため、経済的に有利である。

なお、付着塗料分、吐出塗料分、および、非付着塗料分は、塗料の比重が予め分かっているため、体積値として求めてもよいし、重量値として求めてもよい。ただし、塗装後処理に用いられる各種機構の設計には塗料固形分の重量を考慮するのが一般的であるため、次に示すように、被塗装物に付着しない塗料の乾燥重量である非付着塗料乾燥重量まで算出することが望ましい。

手段２．手段１に記載の非付着塗料算出方法において、
体積値として算出された非付着塗料分である塗料非付着量に対し塗料の比重である塗料比重および塗料の固形分の比率である塗料固形分比率を乗じて、あるいは、重量値として算出された非付着塗料分である非付着塗料重量に対し塗料の固形分の比率である塗料固形分比率を乗じて、被塗装物に付着しない塗料の乾燥重量である非付着塗料乾燥重量を算出することを特徴とする非付着塗料算出方法。

上述の手段において、非付着塗料分が体積値又は重量値で算出されることは既に述べた。手段２では、塗料非付着量に塗料比重および固形分比率を乗じて、あるいは、非付着塗料重量に塗料固形分比率を乗じて、非付着塗料乾燥重量を算出する。ここで、塗料非付着量は、乾燥前の体積値として得られることを前提としている。このようにすれば、塗装後処理に用いられる各種機構の適切な能力設計が可能になる。

ところで、非付着塗料の乾燥重量を求める場合、さらに、以下に示すような手段として具現化することができる。

手段３．少なくとも被塗装物各部の塗装膜厚値である膜厚分布値を算出する膜厚シミュレーションを実行することを前提として、
次の手順（１）および（２）よりなる非付着塗料算出処理によって、被塗装物に付着しない塗料の乾燥重量である非付着塗料乾燥重量を算出することを特徴とする非付着塗料算出方法。

（１）前記膜厚シミュレーションにて得られる前記膜厚分布値、被塗装物の塗装面積および乾燥塗料の比重である塗料乾燥比重を乗じて、被塗装物に付着した塗料の乾燥重量である付着塗料乾燥重量を求めると共に、塗装機から吐出される塗料の重量である吐出塗料重量に塗料の固形分の比率である塗料固形分比率を乗じて、塗装機から吐出された塗料の乾燥重量である吐出塗料乾燥重量を求める。

（２）前記吐出塗料乾燥重量から前記付着塗料乾燥重量を減じて、前記非付着塗料乾燥重量を求める。

この場合、手順（１）において、膜厚分布値と塗装面積と塗料乾燥比重とを乗じて付着塗料乾燥重量を求めると共に、吐出塗料重量に塗料固形分比率を乗じて吐出塗料乾燥重量を求める。そして、手順（２）で、吐出塗料乾燥重量から付着塗料乾燥重量を減じて、非付着塗料乾燥重量を求める。

このようにすれば、非付着塗料乾燥重量が求められ、塗装後処理に用いられる各種機構の適切な能力設計が実現される。

なお、ここで膜厚分布値は、乾燥後の塗膜の膜厚値として得られることを前提としているが、溶剤分を含んだ乾燥前の塗膜の膜厚値が得られる場合、上記塗料乾燥比重に代えて、塗料比重および塗料固形分比率を乗じて付着塗料乾燥重量を求めるようにすればよい。

手段４．手段３に記載の非付着塗料算出方法において、
前記手順（１）における吐出塗料重量は、塗装機から吐出される塗料の体積値である塗料吐出量に対し、塗料の比重である塗料比重を乗じて算出することを特徴とする非付着塗料算出方法。

手段４に示すように、吐出塗料重量は、塗料吐出量に塗料比重を乗じて算出することが考えられる。

手段５．手段３に記載の非付着塗料算出方法において、
前記手順（１）において、前記吐出塗料乾燥重量を、塗装機から吐出される塗料の体積値である塗料吐出量に、塗料の比重である塗料比重および塗料の固形分の比率である塗料固形分比率を乗じて求めることを特徴とする非付着塗料算出方法。

上記手順（１）では吐出塗料重量に塗料固形分比率を乗じて吐出塗料乾燥重量を求めていたが、手段５に示すように、塗料吐出量に塗料比重および固形分比率を乗じて吐出塗料乾燥重量を求めるようにしてもよい。

なお、この他にも、塗料吐出量と塗料付着量との割合である塗着効率を最初に求めておき、この塗着効率を用いて非付着塗料乾燥重量を求めるようにしてもよい。

手段６．手段３乃至５のいずれかに記載の非付着塗料算出方法において、
前記手順（１）では、前記膜厚分布値および前記塗装面積を用いた積分処理を行うことを特徴とする非付着塗料算出方法。

上述した手順（１）においては、手段６に示すように、膜厚分布値と塗装面積とを用いた積分処理を実行することが考えられる。これは、膜厚分布値が被塗装物の各部の塗装膜厚値だからである。

手段７．手段１乃至６のいずれかに記載の非付着塗料算出方法において、
入力条件を変えながら前記膜厚シミュレーションを繰り返し実行し、被塗装物に対する塗料の付着効率である塗着効率が相対的に大きくなった場合のシミュレーション結果に基づいて、前記非付着塗料算出処理を行うことを特徴とする非付着塗料算出方法。

手段７によれば、入力条件を変えながら膜厚シミュレーションを繰り返し実行する。そして、被塗装物に対する塗料の付着効率である塗着効率が相対的に大きくなった場合のシミュレーション結果に基づいて、非付着塗料算出処理を行う。ここで、入力条件とは、例えば、塗装機からの単位時間あたりの塗料吐出量、塗装機の移動速度などである。つまり、膜厚シミュレーションの入力条件によっては、塗着効率、すなわち膜厚分布値が異なってくる。したがって、塗着効率が相対的に大きくなった場合のシミュレーション結果を利用すれば、塗料の非付着分は、小さくなる。その結果、塗装後処理に用いられる各種機構の能力を相対的に小さく設計すればよくなり、経済的に有利である。

以上は、非付着塗料算出方法の発明として説明してきたが、以下に示すような非付着塗料算出処理を実行する非付着塗料算出装置の発明として実現することもできる。なお、その作用および効果は、非付着塗料算出方法で説明した作用および効果と同様のものとなるため割愛する。

手段８．少なくとも被塗装物各部の塗装膜厚値である膜厚分布値を算出する膜厚シミュレーションの実行結果を参照し、
以下の手順（１）および（２）よりなる非付着塗料算出処理を実行して、被塗装物に付着しない塗料の乾燥重量である非付着塗料乾燥重量を算出する処理実行手段を備えていることを特徴とする非付着塗料算出装置。

（１）前記膜厚シミュレーションにて得られる前記膜厚分布値、被塗装物の塗装面積および乾燥塗料の比重である塗料乾燥比重を乗じて、被塗装物に付着した塗料の乾燥重量である付着塗料乾燥重量を求めると共に、塗装機から吐出される塗料の重量である吐出塗料重量に塗料の固形分の比率である塗料固形分比率を乗じて、塗装機から吐出された塗料の乾燥重量である吐出塗料乾燥重量を求める。

（２）前記吐出塗料乾燥重量から前記付着塗料乾燥重量を減じて、前記非付着塗料乾燥重量を求める。

手段９．手段８に記載の非付着塗料算出装置において、
前記手順（１）における吐出塗料重量は、塗装機から吐出される塗料の体積値である塗料吐出量に対し、塗料の比重である塗料比重を乗じて算出されることを特徴とする非付着塗料算出装置。

手段１０．手段８に記載の非付着塗料算出装置において、
前記手順（１）において、前記吐出塗料乾燥重量を、塗装機から吐出される塗料の体積値である塗料吐出量に、塗料の比重である塗料比重および塗料の固形分の比率である塗料固形分比率を乗じて求めることを特徴とする非付着塗料算出装置。

手段１１．手段８乃至１０のいずれかに記載の非付着塗料算出装置において、
前記手順（１）では、前記処理実行手段が、前記膜厚分布値および前記塗装面積を用いた積分処理を実行することを特徴とする非付着塗料算出装置。

手段１２．手段９乃至１１のいずれかに記載の非付着塗料算出装置において、
入力条件を変えながら前記膜厚シミュレーションを繰り返し実行することによって、被塗装物に対する塗料の付着効率である塗着効率が相対的に大きくなった場合のシミュレーション結果を参照し、前記処理実行手段が、前記非付着塗料算出処理を実行することを特徴とする非付着塗料算出装置。

なお、上述した非付着塗料算出処理は、いわゆるコンピュータシステムにて実行されるプログラムとして実現することができ、その意味で、本発明は、以下に示すようなプログラムあるいは、記録媒体の発明として実現することも可能である。なお、記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＭＯなどの記録メディアはもちろん、コンピュータシステムに組み込まれたＨＤ、あるいは、ＲＯＭ、ＲＡＭなどであってもよい。

手段１３．手段１乃至７のいずれかに記載の非付着塗料算出方法、又は、手段８乃至１２のいずれかに記載の非付着塗料算出装置の非付着塗料算出処理をコンピュータシステムにて実現するための非付着塗料算出プログラム。

手段１４．手段１３に記載の非付着塗料算出プログラムを記録した記録媒体。

以下、図面を参照しつつ、被塗装物に付着しない塗料固形分（塗料ミスト）の重量の算出、および被塗装物を乾燥させる際に発生する揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の重量の算出について具体的に説明する。

まず最初に、塗装システムについての概略を、図１に基づいて説明し、その後、具体的な装置構成および処理について説明することとする。

図１は、塗装システムにおける塗装後処理および乾燥後処理を示すための概略説明図である。

本実施形態の塗装システムは、トンネル形の塗装ブース１０を備えている。塗装ブース１０は、両端に入口および出口を有するとともに、天井部１１と床部１２とを備えている。そして、床部１２に近い側には、自動車ボディであるワーク１３を移送するためのコンベア１４が配設されている。このコンベア１４によって、ワーク１３は、矢印Ｊで示す方向へ移送可能となっている。

このような塗装ブース１０には、塗料を吐出して塗装を行うための塗装機１５が設けられており、塗装機１５は、所定の制御プログラムにて制御され、ワーク１３の塗装を行うようになっている。

ここで、塗装機１５から吐出される塗料のすべてがワーク１３に付着するわけではなく、ワーク１３に付着しなかった塗料は塗装ブース１０の中に漂うことになる。そのため、塗装ブース１０には、ダウンフローと呼ばれる気流が形成される。この気流は、空気調節装置１６を介して外気を取り入れ、Ａファン３１によって発生させられる。この気流は、比較的緩やかなものであり、塗装ブース１０の天井部１１から床部１２へ向かう方向（図中の記号Ｋで示した方向）に発生させられる。これによって、ワーク１３に付着しなかった塗料、すなわち塗装ブース１０内を漂う塗料ミストは、床部１２近傍へ移動することになる。なお、本実施形態において図１には、計６つのファン３１，３２，３３，３４，３５，３６を示したが、これらを区別するため、便宜的にＡ〜Ｆの記号を付して「Ａファン３１」、「Ｂファン３２」，「Ｃファン３３」，「Ｄファン３４」，「Ｅファン３５」、「Ｆファン３６」と記述する。

床部１２は、中央へ向かってなだらかに傾斜しており、ここには、ポンプ３７によって水流が形成される。図中に記号Ｌで示す如くである。この水流は床部１２の中央において下方へ落下するものとなる。このような構成により、床部１２において塗料ミストを吸着するスクラバー（集塵装置）が構成されている。

したがって、床部１２の近傍へ移動した塗料ミストの一部は、ここで吸着されて処理漕としての粕池１７に溜められ、浮上あるいは沈殿させられることによって除去される。粕池１７において塗料ミストが除去されると、残った水は再びポンプ３７によって汲み上げられて、床部１２の水流を形成する。

また、床部１２の近傍へ移動した塗料ミストでスクラバーにて吸着されなかったものは、Ｂファン３２によって空気と共に塗装ブース１０内から排出される。Ｂファン３２の先には、ミスト除去フィルタ１８が設けられており、空気中の塗料ミストは、このミスト除去フィルタ１８によって除去される。塗料ミストの除去された空気は、一部は大気中へ放出され、残りはＡファン３１によって塗装ブース１０へ送られる。

一方、塗装ブース１０で塗装を完了したワーク１３は、コンベア１４によって乾燥炉２０へ移送される。乾燥炉２０では、ヒータ２１で熱せられた空気がＤファン３４によって、ワーク１３へ送られる。このとき、ワーク１３に付着した塗料の溶剤分である揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が揮発する。このＶＯＣは、Ｅファン３５によって、脱臭装置２２へ送られる。そして、この脱臭装置２２によって、燃焼させられる。ＶＯＣが除去された後の空気の一部は、Ｆファン３６によって大気中へ放出される。残りの空気は、新たに取り入れられる外気と共に、ヒータ２１へ送られる。

このように構成された塗装システムにおいては、塗料ミストおよびＶＯＣの適切な除去が要求される。すなわち、床部１２に流す水量（スクラバーの能力）、粕池１７の大きさ、ミスト除去フィルタ１８の大きさ、脱臭装置２２の大きさなど、塗料ミストおよびＶＯＣの除去を行うための各種機構の能力設計が重要になってくる。

図２は、本実施形態の重量算出装置１の概略構成を示す説明図である。重量算出装置１は、いわゆるコンピュータシステムとして構成されており、本体部５０と、モニタ６０と、キーボード７０とを備えている。

本体部５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、入力機構５４、および出力機構５５を備えている。中央処理装置としてのＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２やＲＡＭ５３に記憶されたプログラムに基づき動作して、本装置全体の制御を司る。ここでＲＡＭ５３は、後述する算出処理において一時的に算出結果を記憶する一時記憶手段としても機能する。

モニタ６０は、ＣＲＴや液晶といったディスプレイ装置であり、キーボード７０は、作業者が情報を入力するための入力装置である。

本実施形態では、このようなコンピュータシステムによって、上述した入力機構５４を介して入力される膜厚シミュレーション結果に基づき、後述する塗料重量算出処理および溶剤重量算出処理を実行可能となっている。これによって、各処理の算出結果を基に、粕池１７の大きさ、床部１２に流す水量（スクラバーの能力）、ミスト除去フィルタ１８、および、脱臭装置２２などの能力を決定する。なお、本実施形態においては、膜厚シミュレーションを繰り返し実行し、ワーク１３に対する塗料の付着効率である塗着効率が相対的に大きくなった場合のシミュレーション結果を用いて塗料重量算出処理や溶剤重量算出処理を行う。

次に、重量算出装置１にて実行される塗料重量算出処理について説明する。図３は、塗料重量算出処理を示すフローチャートである。この塗料重量算出処理は、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムに基づき、ＣＰＵ５１によって実行される。

まず最初のステップ（以下、ステップを単に記号Ｓで示すこととする。）１００において、膜厚分布値を取得する。この処理は、膜厚シミュレーションの結果である膜厚分布値を取得するものである。本実施形態では、重量算出装置１の入力機構５４を介して入力されるものとする。なお、膜厚分布値は、乾燥後の塗膜の膜厚値として得られるものとする。

次のＳ１１０では、ワーク面積を取得する。この処理は、ワークの塗装面積を取得するものであり、本実施形態では、膜厚シミュレーションの結果として、重量算出装置１の入力機構５４を介して入力されるものとする。なお、ワーク面積は、ＣＡＤデータなどの図面データから取得するようにしてもよい。

続くＳ１２０では、ワーク面積と膜厚分布値とを乗じる。膜厚分布値は、ワーク１３の各部における塗装膜厚値であるため、ここでは積分処理を行い、ワーク１３に付着した乾燥後の塗料の体積値を求めることになる。そして、次のＳ１３０では、Ｓ１２０にて求められた乾燥塗料付着量を記憶する。本実施形態では、重量算出装置１のＲＡＭ５３に記憶される。以下においても計算結果は、ＲＡＭ５３に記憶されるものとする。

続くＳ１４０では、乾燥塗料付着量と塗料乾燥比重を乗じて、ワーク１３に付着した塗料の重量値を算出する。塗料乾燥比重は、乾燥後の塗料の単位体積あたりの重量である。そして、次のＳ１５０において、Ｓ１４０にて算出された付着塗料乾燥重量を記憶する。

続くＳ１６０では、吐出塗料重量に塗料ＮＶ（塗料固形分比率）を乗じる。吐出塗料重量は、塗装機１５から吐出された塗料の重量値であり、塗料の固形分の比率が塗料ＮＶである。次のＳ１７０では、Ｓ１６０にて算出された吐出塗料乾燥重量を記憶する。なお、吐出塗料重量は、塗装機１５から吐出された塗料の体積値である塗料吐出量に塗料比重を乗じて算出することが考えられる。また、Ｓ１６０の処理に代え、塗料吐出量自体に塗料比重および塗料ＮＶを乗じて吐出塗料乾燥重量を求めるようにしてもよい。

続くＳ１８０では、Ｓ１７０にて記憶された吐出塗料乾燥重量からＳ１５０にて記憶された付着塗料乾燥重量を減じる。これによって、ワーク１３に付着しない塗料の乾燥重量が求められ、これは次のＳ１９０にて、非付着塗料乾燥重量として記憶される。

次に、重量算出装置１にて実行される溶剤重量算出処理について説明する。図４は、溶剤重量算出処理を示すフローチャートである。この溶剤重量算出処理は、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムに基づき、ＣＰＵ５１によって実行される。

まず最初のＳ３００において、膜厚分布値を取得する。この処理は、膜厚シミュレーションの結果である膜厚分布値を取得するものである。本実施形態では、重量算出装置１の入力機構５４を介して入力されるものとする。なお、膜厚分布値は、塗料の乾燥後の塗装膜厚値として得られるものとする。

次のＳ３１０では、ワーク面積を取得する。この処理は、ワークの塗装面積を取得するものであり、本実施形態では、膜厚シミュレーションの結果として、重量算出装置１の入力機構５４を介して入力されるものとする。なお、ワーク面積は、ＣＡＤデータなどの図面データから取得するようにしてもよい。

続くＳ３２０では、ワーク面積と膜厚分布値とを乗じる。膜厚分布値は、ワーク１３の各部における塗装膜厚値であるため、ここでは積分処理を行い、ワーク１３に付着した塗料の乾燥後の体積値を求めることになる。そして、次のＳ３３０では、Ｓ３２０にて求められた乾燥塗料付着量を記憶する。

続くＳ３４０では、Ｓ３３０にて記憶した乾燥塗料付着量に対し、塗料乾燥比重を乗じる。塗料乾燥比重を乗じることによって、付着塗料乾燥重量が得られる。次のＳ３５０では、Ｓ３４０にて求められた付着塗料乾燥重量を記憶する。

続くＳ３６０では、付着塗料乾燥重量を塗料ＮＶで除する。これによって、溶剤分を含む付着塗料重量が得られる。次のＳ３７０では、Ｓ３６０にて求められた付着塗料重量を記憶する。

そして、続くＳ３８０では、Ｓ３７０にて記憶された付着塗料重量からＳ３５０にて記憶された付着塗料乾燥重量を減じる。これによって溶剤分が求められ、Ｓ３９０では、これをＶＯＣ重量として記憶する。

次に、本実施形態の重量算出装置１が発揮する効果を説明する。

本実施形態では、膜厚シミュレーションの結果として取得される膜厚分布値とワーク面積とに基づき、ワーク１３に付着する塗料の乾燥重量である付着塗料乾燥重量を求める。
そして、さらに、塗装機１５から吐出される塗料の乾燥重量である吐出塗料乾燥重量を考慮することによって、ワーク１３に付着しない塗料の乾燥重量である非付着塗料乾燥重量を算出する。

具体的には、図３に示した塗料重量算出処理を実行し、まずはワーク面積と膜厚分布値とを乗じて乾燥塗料付着量を算出記憶し（Ｓ１２０，Ｓ１３０）、これに塗料乾燥比重を乗じて付着塗料乾燥重量を算出記憶する（Ｓ１４０，Ｓ１５０）。一方で、吐出塗料重量に塗料ＮＶを乗じて塗装機１５から吐出される塗料の乾燥重量である吐出塗料乾燥重量を算出記憶する（Ｓ１６０，Ｓ１７０）。そして、吐出塗料乾燥重量から付着塗料乾燥重量を減じて、非付着塗料乾燥重量を算出記憶する（Ｓ１８０，Ｓ１９０）。

この非付着塗料乾燥重量を用いれば、塗装後処理に用いられる各種機構の適切な能力設計が実現される。例えば、粕池１７の大きさ、床部１２に流す水量（スクラバーの能力）、ミスト除去フィルタ１８の大きさといった能力設計が適切になり、従来ほどオーバースペックで設計する必要がなくなるため、経済的に有利である。

また、本実施形態では、入力条件を変えながら膜厚シミュレーションを繰り返し実行し、ワーク１３に対する塗料の付着効率である塗着効率が相対的に大きくなった場合のシミュレーション結果を用いて塗料重量算出処理を行う。膜厚シミュレーションの入力条件によっては塗着効率、すなわち膜厚分布値が異なってくるため、塗着効率が相対的に大きくなった場合のシミュレーション結果を利用すれば、塗料の非付着分は、小さくなる。その結果、塗装後処理に用いられる各種機構の能力を相対的に小さく設計すればよくなり、経済的に有利である。

なお、本実施形態の重量算出装置１が「非付着塗料算出装置」に相当し、本体部５０のＣＰＵ５１が「処理実行手段」に相当する。また、上述した塗料重量算出処理が「非付着塗料算出処理」に相当する。

以上、本発明は、上記実施の形態には何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の形態で実施できることは言うまでもない。

（ａ）例えば、図３中の付着塗料乾燥重量の算出処理（Ｓ１２０〜Ｓ１５０）は、吐出塗料乾燥重量の算出処理（Ｓ１６０，Ｓ１７０）の後で行うようにしてもよい。

（ｂ）また例えば、上記実施形態では、膜厚シミュレーションの結果として得られる膜厚分布値が、乾燥後の塗膜の膜厚値であった。そのため、図３中のＳ１４０では、塗料乾燥比重を乗じて付着塗料乾燥重量を求めている。

これに対し、溶剤分を含む乾燥前の塗膜の膜厚値を用いてもよい。その場合は、Ｓ１４０の処理に代え、溶剤分を含む塗料付着量に対し、塗料比重および塗料ＮＶを乗じて付着塗料乾燥重量を求めるようにすればよい。

塗装システムにおける塗装後処理および乾燥後処理を示すための概略説明図である。 重量算出装置１の概略構成と全体動作を示すための説明図である。 塗料重量算出処理を示すフローチャートである。 溶剤重量算出処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１…非付着塗料算出装置としての重量算出装置、１０…塗装ブース、１１…天井部、１２…床部、１３…被塗装物としてのワーク、１４…コンベア、１５…塗装機、１６…空気調節装置、１７…粕池、１８…ミスト除去フィルタ、２０…乾燥炉、２１…ヒータ、２２…脱臭装置、３１〜３６…ファン、３７…ポンプ、５０…本体部、５１…処理実行手段としてのＣＰＵ、５２…ＲＯＭ、５３…ＲＡＭ、５４…入力機構、５５…出力機構、６０…モニタ、７０…キーボード。

Claims (7)

1. 少なくとも被塗装物各部の塗装膜厚値である膜厚分布値を算出する膜厚シミュレーションを実行することを前提として、
   非付着塗料算出処理として、前記膜厚シミュレーションにて得られる前記膜厚分布値および被塗装物の塗装面積に基づき、被塗装物に付着した塗料分である付着塗料分を求めるとともに、塗装機から吐出される塗料分である吐出塗料分を考慮して、被塗装物に付着しない塗料分である非付着塗料分を算出することを特徴とする非付着塗料算出方法。
2. 請求項１に記載の非付着塗料算出方法において、
   体積値として算出された非付着塗料分である塗料非付着量に対し塗料の比重である塗料比重および塗料の固形分の比率である塗料固形分比率を乗じて、あるいは、重量値として算出された非付着塗料分である非付着塗料重量に対し塗料の固形分の比率である塗料固形分比率を乗じて、被塗装物に付着しない塗料の乾燥重量である非付着塗料乾燥重量を算出することを特徴とする非付着塗料算出方法。
3. 少なくとも被塗装物各部の塗装膜厚値である膜厚分布値を算出する膜厚シミュレーションを実行することを前提として、
   次の手順（１）および（２）よりなる非付着塗料算出処理によって、被塗装物に付着しない塗料の乾燥重量である非付着塗料乾燥重量を算出することを特徴とする非付着塗料算出方法。
   （１）前記膜厚シミュレーションにて得られる前記膜厚分布値、被塗装物の塗装面積および乾燥塗料の比重である塗料乾燥比重を乗じて、被塗装物に付着した塗料の乾燥重量である付着塗料乾燥重量を求めると共に、塗装機から吐出される塗料の重量である吐出塗料重量に塗料の固形分の比率である塗料固形分比率を乗じて、塗装機から吐出された塗料の乾燥重量である吐出塗料乾燥重量を求める。
   （２）前記吐出塗料乾燥重量から前記付着塗料乾燥重量を減じて、前記非付着塗料乾燥重量を求める。
4. 請求項３に記載の非付着塗料算出方法において、
   前記手順（１）における吐出塗料重量は、塗装機から吐出される塗料の体積値である塗料吐出量に対し、塗料の比重である塗料比重を乗じて算出することを特徴とする非付着塗料算出方法。
5. 請求項３に記載の非付着塗料算出方法において、
   前記手順（１）において、前記吐出塗料乾燥重量を、塗装機から吐出される塗料の体積値である塗料吐出量に、塗料の比重である塗料比重および塗料の固形分の比率である塗料固形分比率を乗じて求めることを特徴とする非付着塗料算出方法。
6. 請求項３乃至５のいずれかに記載の非付着塗料算出方法において、
   前記手順（１）では、前記膜厚分布値および前記塗装面積を用いた積分処理を行うことを特徴とする非付着塗料算出方法。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の非付着塗料算出方法において、
   入力条件を変えながら前記膜厚シミュレーションを繰り返し実行し、被塗装物に対する塗料の付着効率である塗着効率が相対的に大きくなった場合のシミュレーション結果に基づいて、前記非付着塗料算出処理を行うことを特徴とする非付着塗料算出方法。

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