JP2006218425A - Coating method, coating control unit and coating equipment - Google Patents

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JP2006218425A JP2005035413A JP2005035413A JP2006218425A JP 2006218425 A JP2006218425 A JP 2006218425A JP 2005035413 A JP2005035413 A JP 2005035413A JP 2005035413 A JP2005035413 A JP 2005035413A JP 2006218425 A JP2006218425 A JP 2006218425A
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真行 鏡山
Taketoshi Kamakari
剛敏 鎌苅
Yutaka Masuda
豊 増田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating method capable of stably keeping the visual characteristics such as a color, a quality feeling and the like of a coating film even in a case that the line speed or the like of a coating line is altered, a coating control unit and coating equipment. <P>SOLUTION: In this coating method, coating is sprayed on the article to be coated in a coating booth using the automatic coating machine arranged in the coating booth. The visual characteristics including the color and quality feeling of the applied coating film are set to a target variable, and a coating condition and the factors related to the coating condition are set to an explanation variable with respect to predetermined compounded coating while multiple regression formula forming data is used to form a multiple regression formula. The relation between the target variable value and the explanation variable value in coating work is operated using the multiple regression formula and coating operation is controlled and/or monitored on the basis of the operation result. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車などの車両、家庭電化製品、建材などの塗装方法、塗装制御装置及び塗装設備に関し、さらに詳しくは、塗料条件、塗装条件を制御することにより、色、質感などの塗色の視覚的特性が安定した塗膜を得ることができる塗装方法、塗装制御装置及び塗装設備に関する。   The present invention relates to a coating method for a vehicle such as an automobile, a home appliance, and a building material, a coating control apparatus, and a coating facility. More specifically, the paint condition and the coating condition are controlled to control the coating color such as color and texture. The present invention relates to a coating method, a coating control device, and a coating facility capable of obtaining a coating film having stable visual characteristics.

乗用車などの車両、冷蔵庫や洗濯機などの家庭電化製品、外壁材などの建材には、通常、塗料が表面に塗装される。この塗装は、下地の鋼板などの保護を行うとともに、美観に優れた外観に仕上げることに重点が置かれている。したがって、製造ラインにおける塗装工程では、塗膜に、ブツ(塗膜表面の突起物)、色違い(目標色と塗装色との相違)、タレ(塗膜が垂れた局部的に厚い部分)、ハジキ(塗面の一部のくぼみや塗料の付かない部分)、ワキ(ピンホ−ル)などの塗装欠陥発生の防止とともに、特に上塗り段階では、塗膜の色、質感などの視覚的特性の安定化に細心の注意が払われている。   Paints are usually applied to the surface of vehicles such as passenger cars, household appliances such as refrigerators and washing machines, and building materials such as outer wall materials. This coating focuses on protecting the base steel plate and the like, and finishing it with an aesthetic appearance. Therefore, in the painting process in the production line, the coating film has bumps (projections on the surface of the coating film), different colors (difference between the target color and the coating color), sagging (locally thick part where the coating film dripped), In addition to preventing the occurrence of paint defects such as repellency (part of the paint surface with no dents or paint), armpits (pinholes), etc., especially in the overcoating stage, stabilizing the visual properties such as the color and texture of the paint film Great care is taken to make it easier.

例えば、乗用車などの上塗り塗装の場合、被塗物は、温度、湿度などが管理された上塗り塗装ブース内を所定のラインスピードで移動し、その間に、塗装ブース内に設置されている自動塗装機を用いることによって塗装される。自動塗装機には、例えば、ベル型塗装機と呼ばれる回転霧化式静電塗装機が装備されており、ベル型塗装機を用いて、所定の塗料条件及び塗装条件で塗料を噴霧することにより塗装が行われている。なお、塗料条件には、塗料に含まれる溶媒の割合、固形分の配合割合、粘度などがあり、塗装条件には、上記のベル型塗装機の場合には、塗装雰囲気の温度と湿度と風速、塗装機の移動速度、被塗物の移動速度、塗装ガンと被塗物との距離、印加電圧、塗料の吐出量、ベル型塗装機のベルカップ回転数、シェーピングエア温度、シェーピングエア湿度、シェーピングエア圧、シェーピングエア流量などが含まれる。   For example, in the case of top coat painting such as passenger cars, the object to be coated moves at a predetermined line speed in the top coat booth where temperature, humidity, etc. are controlled, and in the meantime, an automatic coating machine installed in the paint booth. It is painted by using. The automatic coating machine is equipped with, for example, a rotary atomizing electrostatic coating machine called a bell type coating machine, and by spraying the paint under a predetermined coating condition and coating condition using the bell type coating machine. Painting is done. The paint conditions include the ratio of the solvent contained in the paint, the blending ratio of the solid content, the viscosity, etc. The paint conditions include the temperature, humidity and wind speed of the paint atmosphere in the case of the bell type coater described above. , Coating machine moving speed, coating object moving speed, distance between coating gun and coating object, applied voltage, paint discharge amount, bell cup rotation speed of bell type coating machine, shaping air temperature, shaping air humidity, Shaping air pressure, shaping air flow rate, etc. are included.

塗膜の色、質感などの塗色の視覚的特性は、上記のように様々な要因の影響を受ける。したがって、被塗物に対しては、所定のラインスピードに維持されるという制約条件の中で、所定の塗膜厚を確保するとともに、目標の色、質感を得ることができるように、塗料組成に応じて、塗料条件及び塗装条件が細かく管理された下で塗装が行われている。   As described above, the visual characteristics of the coating color such as the color and texture of the coating film are affected by various factors. Therefore, the coating composition is ensured for the object to be coated so that the predetermined coating thickness can be secured and the target color and texture can be obtained within the constraint that the predetermined line speed is maintained. Accordingly, the coating is performed under finely controlled coating conditions and coating conditions.

塗装ラインを含む工業製品の製造ラインでは、生産量の調整が必要になることが少なくない。そのような場合、塗装ラインにおいてもラインスピードが変更される。ラインスピードが変わるとそれに応じて、塗膜厚が変化してしまうので、所定の膜厚を確保するために、塗料条件、塗装条件の変更が余儀なくされる。そのような事態が生じた場合には、通常、塗料の吐出量が調整される。塗料の吐出量を調整すると、その他の塗装条件や塗料条件を変更しなければ、塗膜の目標の色や質感、光輝感を得ることができないのが一般的である。   In production lines for industrial products including painting lines, it is often necessary to adjust the production volume. In such a case, the line speed is also changed in the painting line. When the line speed changes, the coating film thickness changes accordingly. Therefore, in order to secure a predetermined film thickness, it is necessary to change the paint conditions and the coating conditions. When such a situation occurs, the amount of paint discharged is usually adjusted. In general, when the amount of paint discharged is adjusted, the target color, texture, and glitter of the coating film cannot be obtained unless other coating conditions or paint conditions are changed.

そのような場合には、例えば、目標とする光輝感が得られるように、吐出量の他に、ベルカップ回転数等の塗装条件の変更が必要になる。このような塗装条件の変更は、一義的に求められるものではなく、塗料・塗装技術者の知識、経験、勘などに頼らざるを得ないのが実情である。そのような条件の変更に即座に対処するためには、豊富な知識と経験に基づく高い能力が要求されるので、対応できるのはごく少数の技術者に限られる。したがって、そのような技術者がいない場合には、即座に対応することができないばかりではなく、対応できたとしても、最適な操業条件が選択されない場合がある。   In such a case, for example, it is necessary to change the coating conditions such as the bell cup rotation number in addition to the discharge amount so as to obtain a target brightness. Such a change in the coating conditions is not uniquely required, and the fact is that the knowledge, experience, and intuition of paint / painting engineers must be relied upon. In order to immediately cope with such a change in conditions, a high level of ability based on a wealth of knowledge and experience is required, so only a small number of engineers can respond. Therefore, in the case where there is no such engineer, not only can not be dealt with immediately, but even if it can be dealt with, the optimum operating condition may not be selected.

この他に、塗膜の仕上がり外観の向上、塗膜性能の向上などを目的として、塗料の種類(特に樹脂組成・溶媒組成など)が大幅に変更されることがあり、その場合には、たとえ経験豊富な塗装技術者であっても対処できないことがある。そのような事態が生じると、もっとも適した塗料条件、塗装条件の選択ができないために、作業工数や製造コストの増加、不良品の発生を招くことがあるばかりではなく、極端な場合には、目標の色、質感が得られないために、塗装ラインを停止しなければならないという事態が起こる可能性もある。そのための損失には、生産量の減少、場合によっては、納期遅れによる受注先への賠償金の支払い、信用の低下など計り知れないものが生じる可能性がある。   In addition, the type of paint (especially resin composition, solvent composition, etc.) may be significantly changed for the purpose of improving the finished appearance of the coating film and improving the performance of the coating film. Even experienced paint engineers may not be able to deal with it. When such a situation occurs, it is not possible to select the most suitable paint conditions and coating conditions, which may not only lead to an increase in work man-hours and manufacturing costs and the occurrence of defective products, but in extreme cases, There is a possibility that the painting line must be stopped because the target color and texture cannot be obtained. Losses for this purpose may be immeasurable, such as a decrease in production volume, or in some cases, payment of compensation to customers due to delays in delivery, or a decline in credit.

上記のような事態が生じることを防止するために、塗膜の仕上がり肌を予測するシミュレーションにより、塗装環境の変動に対し、一定の水準の仕上がり肌が得られるように、簡単に塗装条件を変更することができる塗装方法が提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に開示されている方法は、連続又はタクトで搬送される被塗物に対し、霧化塗装機を駆動する自動機又は塗装ロボットで吹付け塗装を行う方法を対象としており、塗装ブース雰囲気の温度及び湿度の検出信号と、塗膜の仕上がり肌の検出信号と、予めプログラムされている塗料条件、塗装条件、塗装環境条件などと仕上がり肌との関係式に基づいて、塗装条件を制御するようになっている。   In order to prevent the above situation from occurring, the paint conditions can be changed easily so that a certain level of finished skin can be obtained against fluctuations in the coating environment by simulation that predicts the finished skin of the paint film. A coating method that can be used has been proposed (for example, Patent Document 1). The method disclosed in Patent Document 1 is directed to a method of spraying an object to be coated conveyed continuously or in a tact manner with an automatic machine or a painting robot that drives an atomizing coating machine. Control coating conditions based on detection signals of atmospheric temperature and humidity, detection signals of finished skin of coating film, and pre-programmed paint conditions, painting conditions, painting environmental conditions, etc. and finished skin It is supposed to be.

特許文献1に開示されている方法では、関係式を用いて、標準時と条件変動時における仕上がり肌を表すL.W.値を求め、変動時のL.W.値が目標の値となるように、シミュレーションにより塗料条件、塗装条件を求めるようになっている。上記の関係式は、塗料粒子などの霧化特性値とL.W.値との関係の実験式及び塗料条件、塗装条件とL.W.値との関係の実験式を基に構成されている。しかし、後者の実験式は、指数関数を用いて、全ての要因がべき乗(累乗)の積の形で表わされており、L.W.値に対する各要因の寄与度が明確ではなく、精度的に必ずしも十分とは言えず、ラインスピードの変更への対応までは考慮されていないという問題点がある。   In the method disclosed in Patent Document 1, a relational expression is used to express the finished skin at the standard time and when the condition changes. W. The value is obtained and the L. W. The paint condition and the paint condition are obtained by simulation so that the value becomes the target value. The above relational expression indicates that the atomization characteristic values such as paint particles and the L.P. W. The empirical formula of the relationship with the value, paint conditions, paint conditions and L. W. It is configured based on the empirical formula of the relationship with the value. However, the latter empirical formula uses an exponential function to express all factors in the form of products of powers (powers). W. The degree of contribution of each factor to the value is not clear, it cannot be said that the accuracy is necessarily sufficient, and there is a problem that even the response to the change in line speed is not considered.

L.W.値などの塗膜の仕上がり肌を対象としているものではないが、重回帰式を用いて、ベル型塗装機で塗装される塗膜の厚さを高精度に推定する方法が提案されている(例えば、特許文献2)。特許文献2に開示されている方法は、塗装機の移動速度、塗装ガンと被塗物との距離、印加電圧、塗料の吐出量、シェーピングエア圧、ベルカップ回転数の6つの変数を説明変数とし、膜厚を目的変数とした重回帰式を作成し、重回帰式を用いて塗装のシミュレーションを行うことにより膜厚を演算し、推定するようになっている。この方法では、塗膜の厚さを推定することはできるが、塗膜の色、質感など視覚的特性値を推定し制御することはできない。
特開2000−246167号公報 特開平9−75839号公報
L. W. Although it is not intended for the finished skin of the paint film such as the value, a method has been proposed that uses the multiple regression equation to accurately estimate the thickness of the paint film to be painted with a bell-type painter ( For example, Patent Document 2). The method disclosed in Patent Document 2 is an explanatory variable that includes six variables: a moving speed of a coating machine, a distance between a coating gun and an object to be coated, an applied voltage, a discharge amount of paint, a shaping air pressure, and a bell cup rotation speed. Then, a multiple regression equation with the film thickness as an objective variable is created, and a coating simulation is performed using the multiple regression equation to calculate and estimate the film thickness. In this method, the thickness of the coating film can be estimated, but visual characteristic values such as the color and texture of the coating film cannot be estimated and controlled.
JP 2000-246167 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-75839

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、塗装ラインのラインスピードなどの変更が生じた場合でも、塗膜の色、質感などの視覚的特性を安定して維持することができる塗装方法、塗装制御装置及び塗装設備を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and stably maintains the visual characteristics such as the color and texture of the coating film even when the line speed of the coating line is changed. An object of the present invention is to provide a painting method, a painting control device, and a painting equipment that can be applied.

本発明に係る塗装方法(1)は、塗装ブース内に配置された自動塗装機を用いて、前記塗装ブース内の被塗物に塗料を噴霧することによる塗装方法であって、所定の配合の前記塗料それぞれを対象に、塗装された塗膜の色及び質感を含む塗色の視覚的特性を目的変数とし、塗料条件及び塗装条件に係る要因を説明変数として、重回帰式作成用データを用いて重回帰分析を行うことによって得られた重回帰式を用いることにより、塗装作業における目的変数値と説明変数値との関係を演算し、その結果に基づいて塗装操業を制御及び/又は監視することを特徴としている。   A painting method (1) according to the present invention is a painting method by spraying paint onto an object to be coated in the painting booth using an automatic painting machine arranged in the painting booth, and having a predetermined composition. Using the data for creating multiple regression equations for each of the paints, with the visual characteristics of the paint color including the color and texture of the paint film applied as the objective variable and the paint conditions and the factors related to the paint conditions as explanatory variables By using the multiple regression equation obtained by performing multiple regression analysis, the relationship between the objective variable value and the explanatory variable value in the painting operation is calculated, and the painting operation is controlled and / or monitored based on the result. It is characterized by that.

また、本発明に係る塗装方法(2)は、上記塗装方法(1)において、前記塗料条件に係る要因が、前記塗料の粘度、固形分の配合割合、希釈用溶媒の配合割合のうちの少なくとも1つを含み、前記塗装条件に係る要因が、前記塗料の吐出量、塗装雰囲気の温度、塗装雰囲気の湿度、塗装雰囲気の風速、前記自動塗装機の移動速度、前記被塗物の移動速度、塗装ガンと前記被塗装物との間の距離、印加電圧、ベルカップ回転数、霧化エア圧、霧化エア流量、シェーピングエア圧、シェーピングエア温度、シェーピングエア湿度及びシェーピングエア流量のうちの少なくとも1つを含み、前記塗色の視覚的特性が、マンセル表色系の色度、L*a*b*表色系の色度、L*C*h表色系の色度、ハンターLab表色系の色度、XYZ表色系の色度、分光反射率、IV値、SV値及びフリップフロップ値のうちの少なくとも1つを含むことを特徴としている。   Further, in the coating method (2) according to the present invention, in the coating method (1), the factor relating to the paint condition is at least one of the viscosity of the paint, the blending ratio of the solid content, and the blending ratio of the dilution solvent. Including one, the factors relating to the coating conditions are the discharge amount of the paint, the temperature of the coating atmosphere, the humidity of the coating atmosphere, the wind speed of the coating atmosphere, the moving speed of the automatic coating machine, the moving speed of the object to be coated, At least one of a distance between the coating gun and the object to be coated, applied voltage, bell cup rotation speed, atomizing air pressure, atomizing air flow rate, shaping air pressure, shaping air temperature, shaping air humidity, and shaping air flow rate. The visual characteristics of the paint color include Munsell color system chromaticity, L * a * b * color system chromaticity, L * C * h color system chromaticity, Hunter Lab table Color system chromaticity, XYZ color system color , Spectral reflectance, is characterized in that it comprises at least one of the IV value, SV value and the flip-flop value.

本発明に係る塗装制御装置(1)は、上記塗装方法(1)又は(2)の制御に用いられる塗装制御装置であって、重回帰式記憶部、演算・制御部、入力部及び出力部を備え、所定の配合の塗料それぞれを対象に、前記重回帰式記憶部に格納されている重回帰式を用いて、前記目的変数値に対応する前記説明変数値を求める機能及び/又は前記説明変数値を基に前記目的変数値を求める機能を備えていることを特徴としている。   A painting control apparatus (1) according to the present invention is a painting control apparatus used for controlling the painting method (1) or (2), and includes a multiple regression equation storage unit, a calculation / control unit, an input unit, and an output unit. A function for obtaining the explanatory variable value corresponding to the objective variable value and / or the description using a multiple regression equation stored in the multiple regression equation storage unit for each paint having a predetermined composition It has a function of obtaining the objective variable value based on the variable value.

また、本発明に係る塗装制御装置(2)は、上記塗装制御装置(1)において、さらに、重回帰式作成用データ記憶部を備え、所定の配合の前記塗料それぞれを対象に、入力された塗色の視覚的特性値を目的変数値とし、前記塗料条件及び前記塗装条件に係る要因に関するデータを説明変数値として、重回帰式を作成する機能を備えていることを特徴としている。   Moreover, the coating control apparatus (2) according to the present invention further includes a data storage unit for creating a multiple regression equation in the coating control apparatus (1), and is input for each of the paints having a predetermined composition. It has a function of creating a multiple regression equation using the visual characteristic value of the paint color as an objective variable value and data relating to the paint condition and the factors relating to the paint condition as explanatory variable values.

本発明に係る塗装設備は、複数の被塗物を移動させながら塗装を行う自動塗装設備であって、上記塗装制御装置(1)又は(2)を備え、該塗装制御装置に格納されている重回帰式を用いて、前記目的変数値と前記説明変数値との関係を演算し、前記目的変数値に係る塗色の視覚的特性値と、前記説明変数値に係る塗料条件及び/又は塗装条件に係る要因の値とが許容範囲内に入るように、前記塗料条件及び/又は前記塗装条件に係る要因の値を算出し、その結果に基づいて塗装操業を制御及び/又は監視するように構成されていることを特徴としている。   A painting facility according to the present invention is an automatic painting facility that performs painting while moving a plurality of objects to be coated, and includes the painting control device (1) or (2) and is stored in the painting control device. Using a multiple regression equation, the relationship between the objective variable value and the explanatory variable value is calculated, the visual characteristic value of the coating color related to the objective variable value, the paint condition and / or the coating related to the explanatory variable value The value of the factor related to the paint condition and / or the coating condition is calculated so that the value of the factor related to the condition falls within an allowable range, and the painting operation is controlled and / or monitored based on the result. It is characterized by being composed.

なお、本明細書で用いる「塗色の視覚的特性」とは、塗膜の色、光輝感を含む質感、分光反射率等の測定可能な塗色の視覚的特性を意味する。また、以下の説明においては、「塗色の視覚的特性」を「視覚的特性」と略記することがある。さらに、「所定の配合の塗料」とは、規格、仕様等により、塗料を構成する成分及びその配合割合が規定された塗料を意味する。   As used herein, the “visual characteristics of the paint color” means visual characteristics of the paint color that can be measured, such as the color of the coating film, the texture including glitter, and the spectral reflectance. In the following description, “visual characteristic of paint color” may be abbreviated as “visual characteristic”. Furthermore, the “predetermined paint composition” means a paint in which the components constituting the paint and the blending ratio thereof are defined by standards, specifications, and the like.

上記塗装方法(1)によれば、重回帰式を用いることにより、塗装ラインにおいてラインスピード等の操業条件の変更が生じた場合でも、塗色の視覚的特性値を所定の値に維持するのに適切な塗料条件及び/又は塗装条件を求めることができる。特に、重回帰式を利用するために、多くのテストパネルを用いた試験を必要としないので、適切な塗料条件及び/又は塗装条件を効率的かつ経済的に求めることができるという優れた効果がある。また、常時、塗装ラインにおける塗膜の視覚的特性値と塗装操業条件との関係を分析することができる。したがって、従来のように、高い能力を備えた一部の塗装技術者に頼ることなく、操業条件の変更に対して、即座にかつ確実に対応することができるとともに、塗装の操業状態を常時監視することができる。   According to the coating method (1), by using the multiple regression equation, the visual characteristic value of the coating color is maintained at a predetermined value even when the operating condition such as the line speed is changed in the coating line. Appropriate paint conditions and / or coating conditions can be determined. In particular, since a multiple regression equation is used, a test using many test panels is not required, so that an excellent effect that an appropriate paint condition and / or paint condition can be obtained efficiently and economically is obtained. is there. Moreover, the relationship between the visual characteristic value of the coating film in the coating line and the coating operation conditions can be analyzed at all times. Therefore, it is possible to respond immediately and reliably to changes in operating conditions without relying on some highly skilled painting engineers as in the past, and constantly monitor the operating state of painting. can do.

また、上記塗装方法(2)によれば、塗色の視覚的特性値別に、対象となる多くの塗料条件、塗装条件に係る要因を用いて重回帰分析を行うので、それらの要因のうち、視覚的特性値との相関が強い要因を求めることができる。したがって、重相関係数又は説明率がより高い重回帰式を求めることができる。   In addition, according to the above-mentioned painting method (2), since multiple regression analysis is performed using factors related to many paint conditions and painting conditions for each visual characteristic value of the paint color, among those factors, A factor having a strong correlation with the visual characteristic value can be obtained. Therefore, a multiple regression equation having a higher multiple correlation coefficient or explanation rate can be obtained.

上記塗装制御装置(1)によれば、上記塗装方法(1)又は(2)のいずれかを実施することができる機能を備えているので、塗装方法(1)〜(4)のいずれかによって得られる効果と同様な効果を得ることができる。   According to the coating control device (1), since it has a function capable of implementing either the coating method (1) or (2), it can be applied by any of the coating methods (1) to (4). The same effect as that obtained can be obtained.

また、上記塗装制御装置(2)によれば、さらに重回帰式を作成する機能を備えているので、より実用的である。   Moreover, according to the said coating control apparatus (2), since the function which produces a multiple regression equation is provided further, it is more practical.

上記塗装設備によれば、上記塗装制御装置(1)又は(2)を備え、上記塗装方法(1)又は(2)のいずれかを実施可能に構成されているので、塗装方法(1)又は(2)のいずれかによって得られる効果と同様な効果を得ることができる。   According to the coating facility, the coating control device (1) or (2) is provided and is configured to be able to perform either the coating method (1) or (2). An effect similar to the effect obtained by any one of (2) can be obtained.

はじめに、本発明の実施の形態に係る塗装方法を具体的に説明する。実施の形態に係る塗装方法は、塗装ブース内に配置された自動塗装機を用いて、塗装ブース内を移動する被塗物に塗料を噴霧することによって塗装する方法を対象としている。通常塗装ブース内は、温度が所定の条件に制御されており、水性塗料が用いられる場合には温度に加えて湿度も制御されている。そのような条件下で、所定の塗料条件及び塗装条件で、所定の視覚的特性値を満足する塗膜が得られるように、条件を制御しながら塗装されている。また、塗料の噴霧には、主にベル型塗装機と呼ばれる回転霧化式静電塗装機が用いられている。なお、本発明の実施の形態に係る塗装方法は、温度及び湿度が制御されていない塗装ブース内における塗装にも適用可能である。   First, the coating method which concerns on embodiment of this invention is demonstrated concretely. The painting method according to the embodiment is directed to a method of painting by spraying a paint on an object moving in the painting booth using an automatic painting machine arranged in the painting booth. Usually, the temperature in the painting booth is controlled to a predetermined condition, and when a water-based paint is used, the humidity is controlled in addition to the temperature. Under such conditions, the coating is performed while controlling the conditions so that a coating film satisfying a predetermined visual characteristic value can be obtained under predetermined coating conditions and coating conditions. In addition, a rotary atomizing electrostatic coating machine called a bell type coating machine is mainly used for spraying paint. In addition, the coating method which concerns on embodiment of this invention is applicable also to the coating in the coating booth where temperature and humidity are not controlled.

実施の形態に係る塗装方法の場合、所定の配合の塗料それぞれを対象に、塗装された塗膜の色及び質感を含む視覚的特性の1つを目的変数とし、塗料条件及び塗装条件に係る要因を説明変数として、重回帰式作成用データを用いて予め重回帰式を作成し、この重回帰式を用いることにより、塗装作業における目的変数と説明変数との関係、すなわち、塗料条件及び塗装条件に係る要因の値と視覚的特性値との関係を演算し、その演算結果に基づいて塗装操業を制御及び/又は監視することを対象としている。すなわち、実施の形態に係る塗装方法は、通常の操業における視覚的特性値の変動に応じて、適切な塗料条件、塗装条件を速やかに、かつ正確に求めて塗装操業に反映させることにより、得られる視覚的特性値を制御し、監視する役割を発揮する。   In the case of the coating method according to the embodiment, for each paint of a predetermined composition, one of the visual characteristics including the color and texture of the painted film is an objective variable, and the factors related to the paint condition and the paint condition As an explanatory variable, a multiple regression equation is created in advance using the data for creating the multiple regression equation, and by using this multiple regression equation, the relationship between the objective variable and the explanatory variable in the painting operation, that is, the paint condition and the painting condition It is intended to calculate the relationship between the factor value and the visual characteristic value, and to control and / or monitor the painting operation based on the calculation result. That is, the coating method according to the embodiment can be obtained by promptly and accurately obtaining appropriate coating conditions and coating conditions according to changes in visual characteristic values in normal operation and reflecting them in the coating operation. It plays the role of controlling and monitoring the visual characteristic values.

なお、実施の形態に係る塗装方法に用いられる重回帰式の場合、塗装条件等の変更に応じて、視覚的特性値を所定の値又は範囲に制御するために、塗料条件、塗装条件に係る要因のうち、少なくとも1つ要因の適切な条件が選択されなければならない。したがって、重回帰式は、視覚的特性値の制御を行うことができる、少なくとも1つの塗料条件及び/又は塗装条件に係る要因を含む式となっている。   In the case of the multiple regression equation used in the painting method according to the embodiment, in order to control the visual characteristic value to a predetermined value or range according to changes in the painting conditions, etc. Appropriate conditions for at least one of the factors must be selected. Therefore, the multiple regression equation is an equation that includes at least one paint condition and / or a factor related to the coating condition that can control the visual characteristic value.

上記の塗料条件に係る要因には、塗料の粘度、塗料の固形分の配合割合、希釈用溶媒の配合割合などが含まれる。また、塗装条件に係る要因には、例えば、自動塗装機としてベル型塗装機を使用する場合には、塗料の吐出量、塗装雰囲気の温度、塗装雰囲気の湿度、塗装雰囲気の風速、自動塗装機の移動速度、被塗物の移動速度、塗装ガンと被塗物との間の距離、印加電圧、ベルカップ回転数(以下、ベル回転数と略記する)、シェーピングエア圧、シェーピングエア温度、シェーピングエア湿度及びシェーピングエア流量などが含まれる。なお、自動塗装機としてエア霧化型塗装機が用いられる場合には、ベル型塗装ガンのベル回転数に代えて、霧化エア圧、霧化エア流量が塗装条件に含まれる。   Factors relating to the paint conditions include the viscosity of the paint, the blending ratio of the solid content of the paint, the blending ratio of the diluent solvent, and the like. Factors related to the coating conditions include, for example, when a bell-type coating machine is used as an automatic coating machine, the amount of paint discharged, the temperature of the painting atmosphere, the humidity of the painting atmosphere, the wind speed of the painting atmosphere, the automatic painting machine Moving speed, moving speed of the object to be coated, distance between the coating gun and the object to be coated, applied voltage, bell cup rotation speed (hereinafter abbreviated as bell rotation speed), shaping air pressure, shaping air temperature, shaping Air humidity and shaping air flow rate are included. In addition, when an air atomizing type coating machine is used as the automatic coating machine, the atomizing air pressure and the atomizing air flow rate are included in the coating conditions instead of the bell rotation speed of the bell type coating gun.

目的変数Yは視覚的特性であり、前述のように、塗色の視覚的特性には、塗膜の色、光輝感を含む塗色の質感、分光反射率などが含まれる。それらのうち、塗膜の色は、マンセル表色系、L*a*b*表色系、L*C*h表色系、ハンターLab表色系及びXYZ表色系の色度のうち、少なくとも1つを用いて表すことができる。また、塗色の質感は、例えば光輝感で表され、光輝感は、塗膜の正反射方向の光輝感を表すIV値、すかし方向の光輝感を表すSV値、この両者の関係から光輝性顔料の配向状況を表すフリップフロップ値(FF値)によって表すことができる。さらに、色度は、市販されている測色計等によって測定された値を用いることが可能であり、分光反射率は、分光光度計によって測定された値を用いることができる。   The objective variable Y is a visual characteristic. As described above, the visual characteristics of the paint color include the color of the coating film, the texture of the paint color including glitter, the spectral reflectance, and the like. Among them, the color of the coating film is the Munsell color system, L * a * b * color system, L * C * h color system, Hunter Lab color system, and XYZ color system. It can be expressed using at least one. The texture of the paint color is expressed by, for example, glitter feeling. The glitter feeling is an IV value that represents the glitter feeling in the regular reflection direction of the coating film, an SV value that represents the glitter feeling in the watermark direction, and the relationship between the two. It can be represented by a flip-flop value (FF value) representing the orientation state of the conductive pigment. Furthermore, a value measured by a commercially available colorimeter or the like can be used as the chromaticity, and a value measured by a spectrophotometer can be used as the spectral reflectance.

以下、図面を参照して、実施の形態に係る塗装方法をさらに具体的に説明する。図1は、一般的に用いられている塗装設備10の要部の構成示す模式的平面図である。被塗物11は、塗装ブース12内を矢印Aの方向に移動する。塗装ブース12内には、ベル型などの自動塗装機13が配置されており、図1に示した自動塗装機13は、水平部塗装用の塗装機13aと垂直部塗装用の塗装機13bとで構成されている。この自動塗装機13はロボット型の自動塗装機であってもよい。自動塗装機13は、回転式の霧化器であるベル型塗装ガンを備えており、ベル型塗装ガンから被塗物11に塗料を吹き付けて塗装するようになっている。塗装後の被塗物11は、塗装ブース12から出て乾燥炉などに送られる。   Hereinafter, the coating method according to the embodiment will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration of a main part of a generally used painting facility 10. The article 11 moves in the direction of arrow A in the painting booth 12. An automatic painting machine 13 such as a bell type is arranged in the painting booth 12, and the automatic painting machine 13 shown in FIG. 1 includes a painting machine 13a for horizontal part painting and a painting machine 13b for vertical part painting. It consists of This automatic painting machine 13 may be a robot type automatic painting machine. The automatic coating machine 13 is provided with a bell type painting gun which is a rotary atomizer, and paints are applied to the article 11 from the bell type painting gun. The coated object 11 after painting leaves the painting booth 12 and is sent to a drying furnace or the like.

図2は、自動塗装機の1つであるベル型塗装機20の要部の断面構造及びその制御系の1例を模式的に示す図である。ベル型塗装機20の塗装ガン21は、塗料供給ノズル22の塗料吐出口22a、高速で回転するベルカップ23、エアガイド24、シェーピングエア用の環状のエア吹出し口24aなどで構成されている。塗料が塗料吐出口22aから供給されると、回転するベルカップ23の遠心力と、エア吹出し口24aから噴射されるシェーピングエアによって霧化され、霧化された塗料が被塗物11に吹き付けられる。また、制御系25は、自動塗装機制御装置26、シェーピングエア調節器(圧力、流量の調節器)26a、ベルカップ23の回転数調節器26b、塗料供給量調節器26c及び自動塗装機制御装置26に接続された入出力手段27を備えている。   FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of a cross-sectional structure of a main part of a bell type coating machine 20 which is one of automatic coating machines and a control system thereof. The coating gun 21 of the bell type coating machine 20 includes a coating material discharge port 22a of a coating material supply nozzle 22, a bell cup 23 that rotates at high speed, an air guide 24, an annular air outlet port 24a for shaping air, and the like. When the coating material is supplied from the coating material discharge port 22a, it is atomized by the centrifugal force of the rotating bell cup 23 and the shaping air sprayed from the air outlet port 24a, and the atomized coating material is sprayed onto the article 11 to be coated. . The control system 25 includes an automatic coating machine control device 26, a shaping air regulator (pressure and flow rate regulator) 26a, a rotation speed regulator 26b of the bell cup 23, a paint supply amount regulator 26c, and an automatic coating machine controller. The input / output means 27 connected to 26 is provided.

実施の形態に係る塗装方法は、上記のような塗装設備10、自動塗装機13(ベル型塗装機20)を用いる塗装方法である。その制御・監視を行うために、色、質感などの視覚的特性(目的変数)と、塗料条件及び塗装条件に係る要因(説明変数)との関係について重回帰分析を行い、重回帰式を求め、得られた重回帰式を用いて塗装操業を制御することを基本としている。重回帰式の基本形は、下記の(1)式で表される。
Y=k・f(x)+k・f(x)+・・・・・+k・f(x)+e (1)
(1)式において、Yが目的変数、f(x)〜f(x)が説明変数、k〜kが回帰係数、eが残差である。x〜xは、すでに説明した塗料条件及び塗装条件に係るそれぞれの要因であり、重回帰分析にはすべての要因が対象になる。ただし、目的変数との相関が強いいくつかの要因が明らかになっており、その他の相関が弱い要因を用いる必要がない場合、また、塗装操業の安定性などの観点から、変化させることが可能な範囲が狭く制限され、目的変数との相関が弱い要因がある場合には、それらの要因を説明変数から除外して重回帰分析を行うことができる。
The painting method according to the embodiment is a painting method using the painting equipment 10 and the automatic painting machine 13 (bell type painting machine 20) as described above. In order to perform control and monitoring, a multiple regression analysis is performed on the relationship between the visual characteristics (objective variables) such as color and texture, and the factors related to paint conditions and paint conditions (explanatory variables), and a multiple regression equation is obtained. Based on the obtained multiple regression equation, the painting operation is basically controlled. The basic form of the multiple regression equation is represented by the following equation (1).
Y = k 1 · f (x 1) + k 2 · f (x 2) + ····· + k n · f (x n) + e (1)
(1) In the formula, Y is the objective variable, f (x 1) ~f ( x n) is an explanatory variable, k 1 to k n are regression coefficients, e is the residual. x 1 to x n are the respective factors relating to the paint conditions and the painting conditions already described, and all the factors are included in the multiple regression analysis. However, some factors that are strongly correlated with the objective variable have been clarified, and other factors with weak correlation need not be used, and can be changed from the viewpoint of the stability of the painting operation. If there are factors that are narrowly limited and weakly correlated with the objective variable, multiple regression analysis can be performed by excluding those factors from the explanatory variables.

重回帰分析に用いられる要因xに係る説明変数は、xの関数であり、基本的にはf(x)で表される。具体的には、説明変数としては、各要因の値そのまま、2乗、3乗、平方根、逆数、対数などが用いられる。それぞれの要因間では、最適な関数の形は相互に独立した形とすることができるので、それぞれの要因毎に理論的、経験的又は実験的に最適な関数形を選択することが好ましい。 The explanatory variable related to the factor x n used in the multiple regression analysis is a function of x n and is basically represented by f (x n ). Specifically, as the explanatory variable, the value of each factor is used as it is, square, cube, square root, reciprocal, logarithm, and the like. Since the optimum function shape can be made independent between the factors, it is preferable to select the optimum function shape theoretically, empirically, or experimentally for each factor.

重回帰式を作成する場合、基本的には、塗料条件及び塗装条件に係る要因すべてを説明変数として重回帰分析を行う。しかし、前述のように、目的変数との相関が強いいくつかの要因が明らかになっている場合には、それらの要因に絞って重回帰分析を行うことができる。実施の形態に係る塗装方法における1つの形態では、所定の配合の塗料で塗装された塗膜を対象とし、塗膜の特性値(目的変数値)をFF値で表す場合には、多くの塗料条件、塗装条件に係る要因の中でも、塗料の吐出量、シェーピングエア圧及びベル回転数の影響が強いため、これらの3つの要因を用いることによって、重相関係数(R)、説明率(R)の高い重回帰式を作成することができる。そのため、後に説明する実施の形態の場合には、目的変数値がFF値の場合、説明変数値として、主に塗料の吐出量、シェーピングエア圧及びベル回転数の各要因の値を所定の範囲で変化させたデータと、それぞれ一定の値に設定されたその他の要因とを対象に重回帰分析を行う例を説明する。 When creating a multiple regression equation, basically, a multiple regression analysis is performed using all the factors relating to the paint conditions and coating conditions as explanatory variables. However, as described above, when several factors having a strong correlation with the objective variable have been clarified, multiple regression analysis can be performed focusing on those factors. In one form of the coating method according to the embodiment, when a paint film coated with a paint having a predetermined composition is used as an object and a characteristic value (objective variable value) of the paint film is expressed by an FF value, many paints are used. Among the factors relating to the conditions and the coating conditions, the influence of the paint discharge amount, the shaping air pressure and the bell rotation speed is strong. By using these three factors, the multiple correlation coefficient (R) and the explanation rate (R 2 ) High multiple regression equation can be created. Therefore, in the case of the embodiment described later, when the objective variable value is the FF value, the values of the factors of the paint discharge amount, the shaping air pressure, and the bell rotation speed are mainly set as the explanatory variable values within a predetermined range. An example will be described in which multiple regression analysis is performed on the data changed in step 1 and other factors set to constant values.

ただし、高い重相関係数、説明率などが得られる目的変数と説明変数との関係には多くの組み合わせがあり、それぞれのケースで目的変数に対して重要な影響を及ぼす要因が異なる可能性があるので、それぞれのケースで値を変化させる要因を説明変数として選択することが好ましい。むろん、目的変数との相関が強い要因が明瞭ではない場合には、対象となる要因すべてを説明変数として重回帰分析を行う。その上で、重回帰式の精度をより向上させるために、目的変数との相関が強い説明変数を選択し、さらに重回帰分析を行うことが好ましい。   However, there are many combinations of the relationship between the objective variable and the explanatory variable that can provide a high multiple correlation coefficient, explanatory rate, etc., and the factors that have an important influence on the objective variable may differ in each case. Therefore, it is preferable to select a factor that changes the value in each case as an explanatory variable. Of course, if the factors that have a strong correlation with the objective variable are not clear, a multiple regression analysis is performed with all of the target factors as explanatory variables. In addition, in order to further improve the accuracy of the multiple regression equation, it is preferable to select an explanatory variable having a strong correlation with the objective variable and to perform multiple regression analysis.

図3は、実施の形態に係る塗装方法で用いられる重回帰式を作成し、得られた重回帰式を基に、塗色の視覚的特性値を求める手順を示すフローチャートである。重回帰式は、図3に示したステップS1〜ステップS3の手順に従って作成する。ステップS1では、テストパネルを作製する。テストパネルは、所定の配合の上塗り用塗料を、例えば、下塗り及び中塗りが行われた基材に対して、所定の塗料条件及び塗装条件で塗装し、塗膜を乾燥させることによって作製する。   FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for creating a multiple regression equation used in the painting method according to the embodiment and obtaining a visual characteristic value of the paint color based on the obtained multiple regression equation. The multiple regression equation is created according to the procedure of Step S1 to Step S3 shown in FIG. In step S1, a test panel is produced. The test panel is prepared by applying a top coating material having a predetermined composition to a base material subjected to, for example, undercoating and intermediate coating under predetermined coating conditions and coating conditions, and drying the coating film.

塗料は、通常、着色材である着色顔料や光輝性顔料、塗膜構成成分である樹脂や架橋材、補助成分であるレオロジーコントロール剤、顔料分散剤、沈降防止剤、硬化触媒、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤、体質顔料などと、有機溶剤又は水などの溶媒とで構成されている。塗料を設計する場合には、要求される塗料の性能に応じて、塗料の構成成分と配合割合とが決定される。一定の操業条件の中で、質感などの視覚的特性を微調整するために、塗料条件を変更することができる要因は限られており、希釈用溶媒の配合割合、レオロジーコントロール剤等の添加剤の配合割合など、塗料の粘度、固形分の配合割合に関係する要因がある。   The paint is usually a color pigment or glitter pigment as a colorant, a resin or a crosslinking material as a coating film component, a rheology control agent as an auxiliary component, a pigment dispersant, an anti-settling agent, a curing catalyst, an antifoaming agent, It consists of various additives such as antioxidants and ultraviolet absorbers, extender pigments, and a solvent such as an organic solvent or water. When designing a paint, the constituent components and blending ratio of the paint are determined according to the required paint performance. There are limited factors that can change the paint conditions in order to fine-tune the visual characteristics such as texture under certain operating conditions. Additives such as mixing ratio of dilution solvent, rheology control agent, etc. There are factors related to the viscosity of the paint and the blending ratio of the solid content such as the blending ratio of

また、塗装条件に係る要因には、前述のように多くの要因があるが、例えば、FF値に対する影響が大きい要因に、塗料の吐出量、自動塗装機としてベル型塗装機を使用する場合のベル回転数、シェーピングエア圧などがある。   In addition, there are many factors related to the coating conditions as described above. For example, the factors that have a large influence on the FF value are the amount of paint discharged, the case of using a bell type coating machine as an automatic coating machine. There are bell rotation speed and shaping air pressure.

テストパネルは、所定の配合の塗料に対して、上記の塗料条件及び塗装条件に係る要因のうち、ケース毎に一部の要因の条件(水準)を変化させ、それぞれ複数の条件で作製する。その際、変化させるそれぞれの要因は、基準値を設定し、基準値に対して3水準以上設定して塗装を行い、テストパネルを作製することが好ましい。しかし、多くの要因についてそれぞれ3水準以上の条件とすると、テストパネルの作製数が著しく多くなる。したがって、上記のように、目的変数としての色、質感などの各視覚的特性に応じて、予め把握されている視覚的特性との相関が強い要因を選択し、その要因の水準を変化させることにより、効率的に重回帰式を作成することが好ましい。   The test panel is produced under a plurality of conditions by changing the conditions (levels) of some factors for each case, among the factors relating to the above-mentioned paint conditions and coating conditions, with respect to the paint having a predetermined composition. At that time, it is preferable to set a reference value for each factor to be changed, and to apply a coating by setting three or more levels with respect to the reference value to produce a test panel. However, the number of test panels to be manufactured increases remarkably if conditions of three levels or more are set for many factors. Therefore, as described above, depending on each visual characteristic such as color and texture as the objective variable, select a factor that has a strong correlation with the visual characteristic that is grasped in advance, and change the level of that factor Thus, it is preferable to efficiently create a multiple regression equation.

次に、ステップS2では、ステップS1で得られたそれぞれのテストパネルについて、重回帰分析において目的変数となる視覚的特性値を測色によって求める。これらの視覚的特性値に関しては、すでに説明したとおりである。ただし、視覚的特性値は、色や質感を数値として表すことができる心理物理量であれば、その他の値も利用可能であり、前述の特性値の例のみに限定されるものではない。   Next, in step S2, for each test panel obtained in step S1, a visual characteristic value that is an objective variable in the multiple regression analysis is obtained by colorimetry. These visual characteristic values are as already described. However, as long as the visual characteristic value is a psychophysical quantity that can express the color and texture as numerical values, other values can be used, and the visual characteristic value is not limited to the above-described characteristic value examples.

ステップS1でテストパネルを作製した際の塗料条件と塗装条件及びステップS2で得られたテストパネルの塗膜の測定結果は、シミュレータや後に説明する塗装制御装置などに設けられているデータ記憶部に重回帰式作成用のデータベースとして格納しておくことが好ましい。各要因と視覚的特性に関するデータは、数値をそのまま格納してもよいが、塗料条件及び塗装条件については、基準値に対する比の形で保存することが好ましい。なお、保存するデータは、必ずしもテストパネルで得られたデータだけでなくてもよい。テストパネル以外から得られるデータであっても、塗料が所定の配合の場合であり、目的変数値としての視覚的特性値のデータ、塗料条件及び塗装条件に係る要因のデータが揃っている場合には、重回帰分析用のデータとして利用することができる。本明細書でいう上記のシミュレータとは、入力された各説明変数に係る要因のデータを基に、重回帰式によって目的変数値である視覚的特性値を計算し、計算結果を表示する機能を有する演算装置を意味する。   The paint conditions and coating conditions when the test panel is produced in step S1 and the measurement results of the coating film of the test panel obtained in step S2 are stored in a data storage unit provided in a simulator, a coating control device described later, or the like. It is preferable to store it as a database for creating multiple regression equations. Data relating to each factor and visual characteristics may be stored as numerical values, but the paint conditions and paint conditions are preferably stored in the form of a ratio to the reference value. Note that the data to be stored is not necessarily limited to the data obtained from the test panel. Even if the data is obtained from other than the test panel, the paint is in the prescribed composition, and the data of the visual characteristic value as the objective variable value, the data of the paint conditions and the factors related to the paint conditions are available Can be used as data for multiple regression analysis. The simulator referred to in this specification has a function of calculating a visual characteristic value that is an objective variable value by a multiple regression equation based on factor data relating to each input explanatory variable, and displaying the calculation result. This means an arithmetic device having the same.

次に、ステップS3で、重回帰分析を行うことにより、重回帰式を求める。具体的には、上記の塗料条件及び塗装条件の中から選択された2つ以上の要因を説明変数、色又は質感を表す視覚的特性のうちの1つを目的変数として重回帰分析を行う。重回帰式の基本形と重回帰分析方法についてはすでに説明したので、重複する説明を省略する。なお、重回帰分析には、汎用のソフトウエアを用いることが可能であり、例えば、Lotus社製Lotus1−2−3(登録商標)、Microsoft社製Excelシリーズ、統計計算専用ソフトである日本科学技術研修所社製JUSE−QCAS(登録商標)等を利用することができる。   Next, in step S3, a multiple regression equation is obtained by performing multiple regression analysis. Specifically, the multiple regression analysis is performed using two or more factors selected from the paint conditions and the painting conditions as explanatory variables and one of visual characteristics representing color or texture as an objective variable. Since the basic form of the multiple regression equation and the multiple regression analysis method have already been described, redundant description will be omitted. For the multiple regression analysis, general-purpose software can be used. For example, Lotus 1-2-3 (registered trademark) manufactured by Lotus, Microsoft Excel series manufactured by Microsoft, and Japan Science and Technology, which is dedicated software for statistical calculation. JUSE-QCAS (registered trademark), etc. made by a training company can be used.

ステップS4〜6では、ステップS1〜S3で得られた重回帰式について、その推定精度を確認する。すなわち、塗料条件及び塗装条件に係る各要因のデータを基に、塗装によって得られる塗膜の色や質感を表す視覚的特性値を推定するステップである。   In Steps S4 to S6, the estimation accuracy is confirmed for the multiple regression equations obtained in Steps S1 to S3. That is, it is a step of estimating visual characteristic values representing the color and texture of the coating film obtained by painting based on the paint conditions and the data of each factor relating to the painting conditions.

ステップS4では、ステップS3で得られた重回帰式を、シミュレータや後に説明する塗装制御装置などの記憶部に格納する。このシミュレータは、ステップS1〜S3の段階で用いられる装置と同じでもよい。   In step S4, the multiple regression equation obtained in step S3 is stored in a storage unit such as a simulator or a coating control apparatus described later. This simulator may be the same as the device used in steps S1 to S3.

ステップS5では、塗料条件及び塗装条件に係る要因のデータをシミュレータに入力する。具体的には、塗装によって得られる視覚的特性値を推定するために、シミュレーションを行うための塗料条件及び塗装条件に係る要因のデータを入力する。入力するデータは、各要因の数値そのまま、基準値に対する比など、重回帰式に含まれるそれぞれの要因の値を入力する。なお、入力装置は、キーボード、タッチパネルなど、シミュレータにデータを入力できる装置であれば、いずれの装置も利用可能である。   In step S5, data on factors relating to the paint conditions and the paint conditions are input to the simulator. Specifically, in order to estimate a visual characteristic value obtained by painting, paint conditions for performing a simulation and data on factors relating to the painting conditions are input. As the input data, the value of each factor included in the multiple regression equation such as the ratio to the reference value is input as it is as the numerical value of each factor. The input device can be any device as long as it can input data to the simulator, such as a keyboard and a touch panel.

ステップS6では、シミュレータ内で、入力された塗料条件及び塗装条件に係る要因のデータを基に、重回帰式を利用して視覚的特性値を演算する。   In step S6, a visual characteristic value is calculated using a multiple regression equation on the basis of the input paint condition and the factor data relating to the paint condition in the simulator.

ステップS7では、ステップS6で演算された視覚的特性値を表示する。シミュレータとして、前述の表計算ソフトウエアがインストールされているコンピュータが使用される場合には、通常、重回帰式に含まれる説明変数に係る要因(ステップS1〜S3における重回帰分析の際、水準を変化させた要因)のデータを入力すると、コンピュータが重回帰式(ステップS1〜S3で得られた重回帰式)を使用して、自動的に目的変数である視覚的特性値を計算し、その結果が表示される。   In step S7, the visual characteristic value calculated in step S6 is displayed. When a computer in which the above-mentioned spreadsheet software is installed is used as the simulator, the factor related to the explanatory variable included in the multiple regression equation (usually the level in the multiple regression analysis in steps S1 to S3) When the data of the changed factor) is input, the computer automatically calculates the visual characteristic value, which is the objective variable, using the multiple regression equation (the multiple regression equation obtained in steps S1 to S3). The result is displayed.

図4A、4Bは、実施の形態に係る塗装方法で用いられる重回帰式を用いて、目標の視覚的特性値が得られる塗料条件及び塗装条件に係る要因を推定する手順を示すフローチャートである。なお、重回帰式は、上記のステップS1〜S3に相当する手順で所定の配合の塗料毎に得られているものとし、図4A、4Bに示したフローチャートは、実際の塗装操業において発生する事例の1例を想定したものとする。また、以下の手順を実行するために用いられる装置は、基本的には、図1、図2に示した装置及び図3を参照して説明したシミュレータである。   4A and 4B are flowcharts showing a procedure for estimating a paint condition for obtaining a target visual characteristic value and a factor related to the paint condition using a multiple regression equation used in the paint method according to the embodiment. Note that the multiple regression equation is obtained for each paint having a predetermined composition in the procedure corresponding to steps S1 to S3 above, and the flowcharts shown in FIGS. 4A and 4B are examples of cases that occur in actual painting operations. Assuming one example of The apparatus used to execute the following procedure is basically the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 and the simulator described with reference to FIG.

通常の日常的な塗装操業では、適宜塗色の視覚的特性値の測定が行われ、色、質感などが所定の条件を満足しているか監視されている。塗料条件、塗装条件に異常がなければ、視覚的特性値には大きな変動はないはずであるが、徐々に変化する可能性もある。一方、生産調整などの理由から、特に塗装条件を変更しなければならないことが生じる。このような塗装操業を監視し、必要に応じて対策を講じるようになっている。   In a normal daily painting operation, the visual characteristic value of the paint color is appropriately measured, and it is monitored whether the color, texture, etc. satisfy a predetermined condition. If there is no abnormality in the paint condition and the paint condition, the visual characteristic value should not change greatly, but may change gradually. On the other hand, for reasons such as production adjustment, the painting conditions must be changed. Such painting operations are monitored, and measures are taken as necessary.

図4Aに示したステップS11では、生産量調整等、塗装ラインの操業条件の変更要求があるか否かを判断する。そのような要求がないと判断した場合には、ステップS12へ進み、FF値などの視覚的特性値を測定する。次に、ステップS13へ進み、視覚的特性値の測定結果が許容範囲内か否かを判断する。測定結果が許容範囲内であると判断した場合には、ステップS11へ戻って監視を続ける。一方、ステップS13で、測定結果が許容範囲を超えていると判断した場合には、ステップS15(図4B)へ進む。   In step S11 shown in FIG. 4A, it is determined whether or not there is a request for changing the operation condition of the painting line such as production amount adjustment. If it is determined that there is no such request, the process proceeds to step S12, and a visual characteristic value such as an FF value is measured. Next, the process proceeds to step S13, and it is determined whether or not the measurement result of the visual characteristic value is within an allowable range. If it is determined that the measurement result is within the allowable range, the process returns to step S11 to continue monitoring. On the other hand, if it is determined in step S13 that the measurement result exceeds the allowable range, the process proceeds to step S15 (FIG. 4B).

ステップS11で、塗装ラインの操業条件の変更要求があったと判断した場合には、ステップS14へ進み、塗装ラインの操業条件の変更に対応可能な特定の説明変数に係る要因、すなわち塗料条件及び塗装条件に係る要因のうち、該当する要因の目標値を設定する。この要因は、例えば、生産速度を速くする必要がある場合は、被塗物の移動速度などである。その後、ステップS15(図4B)へ進む。   If it is determined in step S11 that there has been a request to change the operating condition of the painting line, the process proceeds to step S14, and the factors relating to the specific explanatory variables that can cope with the change of the operating condition of the painting line, that is, the paint condition and the painting Among the factors related to the conditions, the target value of the corresponding factor is set. This factor is, for example, the moving speed of the object to be coated when it is necessary to increase the production speed. Thereafter, the process proceeds to step S15 (FIG. 4B).

図4Bに示したステップS15では、目的変数の目標値、すなわち視覚的特性値の目標値を設定する。通常は、視覚的特性値の許容範囲のほぼ中央値に設定する。この値は、所定の配合の塗料毎に、過去に実績として得られている視覚的特性値の中から選択された、もっとも好ましい値である。ただし、必要に応じて上限側又は下限側に近い値を設定してもよい。次に、ステップS16へ進み、塗料条件及び塗装条件に係る要因のうち、目標の視覚的特性値を得るために変更する要因xを指定する。例えば、ステップS14で被塗物の移動速度を速くするように設定された場合には、塗膜の厚さを確保するために、変更する要因として、例えば塗料の吐出量を指定する。 In step S15 shown in FIG. 4B, the target value of the objective variable, that is, the target value of the visual characteristic value is set. Normally, it is set to approximately the median of the allowable range of visual characteristic values. This value is the most preferable value selected from the visual characteristic values obtained as actual results in the past for each paint having a predetermined composition. However, a value close to the upper limit side or the lower limit side may be set as necessary. Next, the process proceeds to step S16, and among the factors relating to the paint conditions and the painting conditions, a factor xn to be changed to obtain a target visual characteristic value is designated. For example, in the case where the moving speed of the object to be coated is set to be high in step S14, for example, a paint discharge amount is designated as a factor to be changed in order to ensure the thickness of the coating film.

ステップS17では、ステップS15で設定された視覚的特性値の目標値及び変更する要因x以外の要因のデータを用いて、所定の配合の塗料に対応する重回帰式により、説明変数f(x)を算出し、さらに要因xの値を求める。なお、図4Bには示していないが、要因x以外の塗料条件及び塗装条件に係る要因の値は、固定された値に設定されている。これらの要因の固定された値は、塗装操業において予め決定されている要因の値、すなわち制約条件に適合する範囲内の値を意味し、設定された制約条件の範囲内であれば、値を適宜選択することができる。また、これらの要因に関するデータは、予めシミュレータに格納しておいてもよく、その都度入力してもよい。ステップS17の後、ステップS18へ進む。 In step S17, using the data of factors other than the target value of the visual characteristic value set in step S15 and the factor xn to be changed, the explanatory variable f (x n ) is calculated, and the value of the factor xn is obtained. Although not shown in FIG. 4B, the values of the factors related to the paint conditions and the coating conditions other than the factor xn are set to fixed values. The fixed values of these factors mean values of factors that are predetermined in the painting operation, that is, values that are within the range that meets the constraints, and values that are within the limits of the set constraints. It can be selected appropriately. Further, data regarding these factors may be stored in the simulator in advance, or may be input each time. After step S17, the process proceeds to step S18.

ステップS18では、ステップS17で求められた要因xの値が、制約条件として許容されている範囲内か否か判断する。求められた要因xの値が、許容範囲を超えていると判断した場合には、ステップS19へ進み、xの値を許容範囲内の値(例えば、許容範囲内の超えている側の値)に固定する。次に、ステップS20へ進み、変更する別の要因を指定した後、ステップS17へ戻り、ステップS17以降の手順を繰り返す。 In step S18, it is determined whether or not the value of the factor xn obtained in step S17 is within a range allowed as a constraint condition. If it is determined that the value of the calculated factor xn exceeds the allowable range, the process proceeds to step S19, and the value of xn is set to a value within the allowable range (for example, on the side exceeding the allowable range). Value). Next, it progresses to step S20, and after designating another factor to change, it returns to step S17 and repeats the procedure after step S17.

一方、ステップS18で、求められた要因xの値が、許容範囲内であると判断した場合には、その要因xの値を用いることにより、塗装作業における視覚的特性値の目標値を満足できるはずであるので、ステップS21へ進み、すべての塗料条件及び塗装条件を決定する。このすべての塗料条件及び塗装条件の値は、重回帰式による計算に用いた値とすればよい。次に、ステップS22へ進み、ステップS21で決定された値を塗装操業へフィードフォワードする。ステップS22でフィードフォワードされた条件を用いることにより、塗装操業を制御する。 On the other hand, in step S18, the value of the factor obtained x n is, when it is determined to be within the allowable range, by using the value of the factor x n, the target value of the visual characteristic values in painting work Since it should be satisfactory, it progresses to step S21 and determines all the paint conditions and coating conditions. The values of all the paint conditions and the painting conditions may be the values used for the calculation by the multiple regression equation. Next, it progresses to step S22 and feeds forward the value determined by step S21 to painting operation. The painting operation is controlled by using the conditions fed forward in step S22.

ステップS22までの手順が終了した場合には、ステップS11へ戻り、ステップS11以降の手順を繰り返す。   When the procedure up to step S22 is completed, the process returns to step S11, and the procedure after step S11 is repeated.

なお、図4A及び図4Bを参照して説明する手順は、本実施の形態に係る塗装方法が実施可能なことを示す1例であり、重回帰式を用いることにより、塗装操業を制御可能であれば、ステップの順序が相違してもよく、特定のステップが省かれてもよく、別のステップを含んでいてもよい。   The procedure described with reference to FIGS. 4A and 4B is an example showing that the painting method according to the present embodiment can be performed, and the painting operation can be controlled by using a multiple regression equation. If present, the order of the steps may be different, a specific step may be omitted, and another step may be included.

また、視覚的特性値には、FF値をはじめ、マンセル表色系、L*a*b*表色系、L*C*h表色系、ハンターLab表色系、XYZ表色系のなどの値がある。塗装の操業条件の変更に応じて、少なくとも1つの適切な塗料条件及び/又は塗装条件に係る要因を求める場合、上記の視覚的特性値のうちの1つを対象に最適な塗料条件、塗装条件に係る要因を求め、その結果を利用するようにしてもよい。ただし、それぞれの視覚的特性値に対しては、塗料条件、塗装条件に係る要因の影響が相違する可能性もある。したがって、それぞれの視覚的特性値に関する重回帰式を用いて、それらの視覚的特性値を満足する塗料条件、塗装条件に係る要因の値を求め、それらの視覚的特性値を満足するか否かを確認し、もっとも適切な条件を選択することがより好ましい。   The visual characteristic values include FF value, Munsell color system, L * a * b * color system, L * C * h color system, Hunter Lab color system, XYZ color system, etc. There is a value of When determining at least one appropriate paint condition and / or factors related to the paint conditions in response to changes in the paint operating conditions, the optimum paint conditions and paint conditions for one of the above visual characteristic values It is also possible to obtain a factor relating to the above and use the result. However, there is a possibility that the influence of the factors relating to the paint condition and the paint condition is different for each visual characteristic value. Therefore, using multiple regression equations for each visual characteristic value, determine the values of the factors related to the paint conditions and painting conditions that satisfy those visual characteristic values, and whether or not these visual characteristic values are satisfied. It is more preferable to check the above and select the most appropriate conditions.

図5は、本発明の実施の形態に係る塗装制御装置の構成を示すブロック図である。以下に示す塗装制御装置30は、図3を参照して説明した重回帰式作成用のシミュレータとしての機能及び図4A、4Bを参照して説明した塗装方法を実施するための機能を含む例である。塗装制御装置30は、重回帰式用データ記憶部31、実操業用データ記憶部32、演算・制御部33、入力部34及び出力部35を備えている。また、重回帰式用データ記憶部31と演算・制御部33との間、実操業用データ記憶部32と演算・制御部33との間が信号の送受信可能に接続され、演算・制御部33と入力部34、出力部35との間がそれぞれ信号の送信、受信可能に接続されている。さらに、重回帰式用データ記憶部31には、重回帰分析用データ記憶部31a及び重回帰式記憶部31bが設けられ、実操業用データ記憶部32には、操業データ記憶部32a及び制約条件記憶部32bが設けられている。なお、実操業用データ記憶部32は、必要に応じて設けられるものであり、例えば、重回帰分析用データ記憶部31に必要なデータを記憶させるようにしてもよい。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the coating control apparatus according to the embodiment of the present invention. The coating control apparatus 30 shown below is an example including a function as a simulator for creating a multiple regression equation described with reference to FIG. 3 and a function for executing the coating method described with reference to FIGS. 4A and 4B. is there. The painting control device 30 includes a multiple regression equation data storage unit 31, an actual operation data storage unit 32, a calculation / control unit 33, an input unit 34, and an output unit 35. Further, the multiple regression equation data storage unit 31 and the calculation / control unit 33 and the actual operation data storage unit 32 and the calculation / control unit 33 are connected so as to be able to transmit and receive signals, and the calculation / control unit 33. And the input unit 34 and the output unit 35 are connected to be able to transmit and receive signals. Further, the multiple regression equation data storage unit 31 is provided with a multiple regression analysis data storage unit 31a and a multiple regression equation storage unit 31b, and the actual operation data storage unit 32 includes an operation data storage unit 32a and constraint conditions. A storage unit 32b is provided. The actual operation data storage unit 32 is provided as necessary, and for example, the necessary data may be stored in the multiple regression analysis data storage unit 31.

重回帰式作成用の視覚的特性値に関するデータ及び塗料条件、塗装条件に係る要因に関するデータ、実操業の際に発生する視覚的特性値に関するデータ及び塗料条件、塗装条件に係る要因に関するデータは、それぞれ入力部34及び演算・制御部33を介して、それぞれ対応する記憶部に格納される。また、操業データ記憶部32aには、各視覚的特性値、塗料条件と塗装条件に係る各要因のデータの実測値及びそれらの設定値が格納され、制約条件記憶部32bには、少なくとも、所定の配合の塗料毎に設定されている視覚的特性値の許容範囲と目標値、塗料条件及び塗装条件の許容範囲と目標値が格納されるようになっている。なお、重回帰式用データ記憶部31、実操業用データ記憶部32には、それぞれのデータが、所定の配合の塗料別に格納されるようになっている。   Data on visual characteristic values for creating multiple regression equations, paint conditions, data on factors related to painting conditions, data on visual characteristic values generated in actual operation, data on paint conditions, factors on painting conditions, The data are stored in the corresponding storage units via the input unit 34 and the calculation / control unit 33, respectively. The operation data storage unit 32a stores the visual characteristic values, the actual measurement values of the factors related to the paint conditions and the coating conditions, and the set values thereof. The constraint condition storage unit 32b stores at least a predetermined value. The permissible range and target value of the visual characteristic value set for each paint having the above composition are stored, and the permissible range and target value of the paint condition and coating condition are stored. Each data is stored in the multiple regression equation data storage unit 31 and the actual operation data storage unit 32 for each paint having a predetermined composition.

重回帰式を作成する場合には、演算・制御部33が、図3を参照して説明した手順に従って、重回帰分析用データ記憶部31aに格納されているデータを用いて重回帰式を作成し、得られた重回帰式を重回帰式記憶部31bに格納する。   When creating a multiple regression equation, the calculation / control unit 33 creates a multiple regression equation using the data stored in the data storage unit 31a for multiple regression analysis according to the procedure described with reference to FIG. Then, the obtained multiple regression equation is stored in the multiple regression equation storage unit 31b.

図4A及び図4Bを参照して説明した実操業における監視、制御は、主に実操業用データ記憶部32の操業データ記憶部32a、制約条件記憶部32bに格納されているデータを用いて、演算・制御部33によって実行される。演算・制御部33の演算によって算出された各視覚的特性値、各要因の値は、出力部35に出力されるとともに、必要に応じて直接自動塗装機20の制御部25の入出力手段27(図2参照)に送信され、自動塗装機20の制御に利用される。   The monitoring and control in the actual operation described with reference to FIGS. 4A and 4B are mainly performed using data stored in the operation data storage unit 32a and the constraint condition storage unit 32b of the actual operation data storage unit 32. It is executed by the calculation / control unit 33. The visual characteristic values and the factor values calculated by the calculation of the calculation / control unit 33 are output to the output unit 35 and, if necessary, the input / output means 27 of the control unit 25 of the automatic coating machine 20 directly. (Refer to FIG. 2) and used for control of the automatic coating machine 20.

上記の実施の形態に係る塗装制御装置30の場合には、重回帰分析用データ記憶部31aを含む例、すなわちシミュレータとしての機能を備えた例を示したが、別の実施の形態では、重回帰分析用データ記憶部31aが省かれ、シミュレータとしての機能がないものであってもよい。その場合には、重回帰式を別のシミュレータを利用して作成し、得られた重回帰式が重回帰式記憶部31bに格納されるタイプの装置構成とする。   In the case of the coating control apparatus 30 according to the above-described embodiment, an example including the data storage unit 31a for multiple regression analysis, that is, an example having a function as a simulator is shown. However, in another embodiment, The data storage unit 31a for regression analysis may be omitted and the function as a simulator may not be provided. In that case, a multiple regression equation is created using another simulator, and the obtained multiple regression equation is stored in the multiple regression equation storage unit 31b.

図5に示した塗装制御装置30に含まれる上記の機能は、通常のパーソナルコンピュータなどを用いることにより実現することができる。   The above functions included in the painting control apparatus 30 shown in FIG. 5 can be realized by using a normal personal computer or the like.

本実施の形態に係る塗装設備は、自動塗装機を含む基本的な全体構成が図1に示されている設備である。この塗装設備10は、温度及び湿度が制御されない塗装ブース、又は温度若しくは温度及び湿度が制御された塗装ブース内において、複数の被塗物11を移動させながら塗装を行う自動塗装設備であり、通常、被塗物11を一定の速度で搬送するコンベア部、被塗物11に塗料を噴霧する自動塗装機13、移動する被塗物11に対して自動塗装機13を適正な位置に移動させるレシプロケータ又はロボット、塗装操業を制御する自動塗装制御装置26を備えている。また、塗装設備10に含まれる自動塗装機13の1例は、図2に示したベル型塗装機20であり、塗装制御装置の1例は図5に示した構成のものである。さらに、図4A、4Bを参照して説明した塗装操業の制御が、塗装制御装置30によって実行されるようになっている。なお、塗装設備10は、基本的には商業規模の設備を対象としているが、自動塗装機13とレシプロケータ等から構成される試験研究用の小規模な設備として構成されたものであってもよい。   The painting facility according to the present embodiment is a facility whose basic overall configuration including an automatic painting machine is shown in FIG. The painting facility 10 is an automatic painting facility that performs painting while moving a plurality of objects 11 in a painting booth in which temperature and humidity are not controlled, or in a painting booth in which temperature or temperature and humidity are controlled. , Conveyor unit for transporting the object to be coated 11 at a constant speed, automatic coating machine 13 for spraying paint on the object to be coated 11, reciprocation for moving the automatic coating machine 13 to an appropriate position with respect to the object to be moved 11 A caterer or robot and an automatic painting control device 26 for controlling painting operations are provided. Further, one example of the automatic painting machine 13 included in the painting facility 10 is the bell type painting machine 20 shown in FIG. 2, and one example of the painting control apparatus has the configuration shown in FIG. Furthermore, the coating operation control described with reference to FIGS. 4A and 4B is executed by the coating control device 30. The painting facility 10 is basically intended for commercial-scale facilities, but may be configured as a small-scale facility for testing and research composed of an automatic coating machine 13 and a reciprocator. Good.

実施例1では、本発明の実施の形態で用いられる重回帰式の精度を確認した。まず、脱脂及びりん酸亜鉛処理が施された鋼板(材質:JISG3141、大きさ:縦横400mm×300mm、厚さ0.8mm)に、カチオン電着塗料:商品名「エレクロン9400HB」(関西ペイント株式会社製:エポキシ樹脂、ポリアミン系カチオン樹脂及び硬化剤としてのブロックポリイソシアネート化合物を含む塗料)を、硬化後の塗膜厚さが20μmになるように電着塗装し、170℃で20分間加熱して架橋硬化させることにより電着塗膜を形成した。   In Example 1, the accuracy of the multiple regression equation used in the embodiment of the present invention was confirmed. First, a steel plate (material: JISG3141, size: length and width 400 mm x 300 mm, thickness 0.8 mm) subjected to degreasing and zinc phosphate treatment, cationic electrodeposition paint: trade name "ELECRON 9400HB" (Kansai Paint Co., Ltd.) Manufactured by: electrodeposition coating of epoxy resin, polyamine cationic resin and block polyisocyanate compound as curing agent) so that the coating thickness after curing is 20 μm, and heating at 170 ° C. for 20 minutes An electrodeposition coating film was formed by crosslinking and curing.

さらに、電着塗膜面に、中塗り塗料:商品名「ルーガベーク中塗りグレー」(関西ペイント株式会社製:ポリエステル樹脂、メラミン系樹脂及び有機溶剤を含む塗料)を、硬化後の塗膜厚さが30μmになるようにエアスプレーによって塗装し、140℃で30分間加熱して架橋硬化させることにより、中塗り塗膜を形成した。上記の手順により、表面に電着塗膜及び中塗り塗膜が形成された鋼板を作製し基材とした。   In addition, on the surface of the electrodeposition coating, intermediate coating: Trade name "Lugabake Intermediate Coating Gray" (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd .: coating containing polyester resin, melamine resin and organic solvent), coating thickness after curing Was applied by air spray so as to be 30 μm, and was heated at 140 ° C. for 30 minutes to be crosslinked and cured to form an intermediate coating film. By the above procedure, a steel plate having an electrodeposition coating film and an intermediate coating film formed on the surface was prepared and used as a substrate.

基材に塗装する上塗り塗料の調製は次の方法によった。水酸基含有アクリル樹脂(水酸基価100、数平均分子量20000)及びメラミン樹脂からなる樹脂成分100質量部(固形分)当たりに、商品名:アルペースト7680NS(東洋アルミニウム社製、鱗片状アルミニウムフレーク顔料、固形分65質量%)を固形分換算で20質量部配合し、攪拌混合を行い、塗装に適した粘度に希釈することにより、固形分約25質量%を含む有機溶剤型塗料を調製した。   The top coating material to be applied to the substrate was prepared by the following method. Product name: Alpaste 7680NS (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., scaly aluminum flake pigment, solid per 100 parts by mass (solid content) of a hydroxyl group-containing acrylic resin (hydroxyl value 100, number average molecular weight 20000) and melamine resin An organic solvent-type paint containing about 25% by mass of solid was prepared by blending 20 parts by mass in terms of solid content, stirring and mixing, and diluting to a viscosity suitable for coating.

次に、ベル型塗装機を使用して、調製した有機溶剤型塗料を基材に塗装した。塗装に当たっては、塗料条件及び塗装条件に係る要因のうち、塗料の吐出量、シェーピングエア圧(SA圧)及びベル回転数をそれぞれ3レベルとし、それらの組み合わせで7つの条件を選び、それぞれの条件で基材に塗装した。その他の塗料条件及び塗装条件に係る要因は、すべて固定した条件とした。塗装後の基材を、温度140℃、30分間の条件で加熱して塗膜を硬化させることにより、テストパネル7枚を作製した。   Next, the prepared organic solvent-type paint was applied to the substrate using a bell-type coater. In painting, among the paint conditions and the factors related to the paint conditions, paint discharge amount, shaping air pressure (SA pressure) and bell rotation speed are set to 3 levels, and 7 conditions are selected by combining them. The substrate was painted with All other paint conditions and factors related to painting conditions were fixed. Seven test panels were produced by heating the coated substrate at a temperature of 140 ° C. for 30 minutes to cure the coating film.

得られたテストパネルについて、塗膜の色や質感を表す視覚的特性値として、光輝感を表す値であるFF値を測定した。FF値の測定には、メタリック感測定器、商品名:ALCOPE(関西ペイント社製)を用いた。ALCOPEは、レーザー式メタリック感測定装置であり、金属に感度がある近赤外線(波長780nm)のレーザーを測定面に対して45度の角度から照射し、正反射光に対して45度の角度で受光した場合の反射率SV、10度の角度で受光した場合の反射率IVを検出する機能を備えた装置である。FF値は、下記の(1)式より算出した。
FF値=0.2×(IV−SV)/(IV+SV) (1)
表1に、7枚のテストパネルに関する塗装条件(塗料の吐出量、シェーピングエア圧、ベル回転数)及びFF値の測定値をまとめて示す。
About the obtained test panel, FF value which is a value showing a glitter feeling was measured as a visual characteristic value showing the color and texture of a coating film. For the measurement of the FF value, a metallic feeling measuring instrument, trade name: ALCOPE (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) was used. ALCOPE is a laser-type metallic sensation measuring device that irradiates a near-infrared laser (wavelength 780 nm) sensitive to metal from an angle of 45 degrees with respect to the measurement surface and an angle of 45 degrees with respect to specular reflection light. This is a device having a function of detecting reflectance IV when receiving light and reflectance IV when receiving light at an angle of 10 degrees. The FF value was calculated from the following equation (1).
FF value = 0.2 × (IV−SV) / (IV + SV) (1)
Table 1 summarizes the coating values (paint discharge amount, shaping air pressure, bell rotation speed) and the measured values of the FF values for the seven test panels.

Figure 2006218425
Figure 2006218425

次に、塗料の吐出量、シェーピングエア圧、ベル回転数の各要因に関係するそれぞれの説明変数は、各要因の関数として表されるものであるので、各要因の値を基に重回帰分析に用いる説明変数値を求めた。上記の3つの要因の値(表1に示した値)をそのまま説明変数値として利用することもできる。しかし、前述のように、本発明に係る塗装方法の場合、FF値に関する重回帰式には、ベル回転数は2乗した値を目的変数として用いることにより、重回帰式の重相関係数、説明率を向上させ得ることが本発明者らにより確認されているので、ベル回転数は2乗した値、塗料の吐出量及びシェーピングエア圧は1次の値を説明変数とした。なお、重回帰分析には、各要因は、基準値(「基準」を付けて表示)に対する実際の値(「実」を付けて表示)の比の形で利用した。なお、各要因の基準値は次のとおりである。吐出量:160cc/min、SA圧:2.45×10Pa、ベル回転数:25,000rpm。 Next, each explanatory variable related to each factor of paint discharge amount, shaping air pressure, and bell rotation speed is expressed as a function of each factor, so multiple regression analysis based on the value of each factor Explanatory variable values used in were obtained. The values of the above three factors (values shown in Table 1) can be used as they are as explanatory variable values. However, as described above, in the case of the painting method according to the present invention, in the multiple regression equation related to the FF value, the bell rotation number is a squared value, and the multiple correlation coefficient of the multiple regression equation is used. Since the present inventors have confirmed that the explanation rate can be improved, the bell rotation number is a square value, and the paint discharge amount and the shaping air pressure are first-order values. In the multiple regression analysis, each factor was used in the form of a ratio of an actual value (displayed with “actual”) to a reference value (displayed with “reference”). The standard values for each factor are as follows. Discharge amount: 160 cc / min, SA pressure: 2.45 × 10 5 Pa, bell rotation speed: 25,000 rpm.

表2に、重回帰分析に用いた各要因の説明変数値を示した。   Table 2 shows the explanatory variable values of each factor used in the multiple regression analysis.

Figure 2006218425
Figure 2006218425

表2に示した各要因に対応する説明変数値を使用し、実測して得たFF値を目的変数として重回帰分析を行った結果、下記の(2)式が得られた。
FF値=−0.300×(実吐出量/基準吐出量)+0.125×(実SA圧/基準SA圧)+0.130×(実ベル回転数/基準ベル回転数)+1.59 (2)
次に、(2)式の精度を確認する試験を行った。表3に示した条件で、10枚のテストパネルを作製した。テストパネルの作製方法は、上記の重回帰式を求めるためにテストパネルを作製した方法と同じである。得られたテストパネルのFF値を測定するとともに、(2)式によりFF値を求めた。
The following equation (2) was obtained as a result of performing multiple regression analysis using the explanatory variable value corresponding to each factor shown in Table 2 and using the FF value obtained by actual measurement as the objective variable.
FF value = −0.300 × (actual discharge amount / reference discharge amount) + 0.125 × (actual SA pressure / reference SA pressure) + 0.130 × (actual bell rotation speed / reference bell rotation speed) 2 +1.59 ( 2)
Next, a test for confirming the accuracy of the equation (2) was performed. Ten test panels were manufactured under the conditions shown in Table 3. The method for producing the test panel is the same as the method for producing the test panel in order to obtain the above multiple regression equation. While measuring the FF value of the obtained test panel, the FF value was obtained by the equation (2).

表3に、塗装条件、FF値の実測値及び計算値(推定値)をまとめて示す。   Table 3 summarizes the coating conditions, the actual measurement value and the calculated value (estimated value) of the FF value.

Figure 2006218425
Figure 2006218425

表3から明らかなように、FF値の実測値と計算値とは、その差が極めて小さく、(2)式により、FF値を高精度で推定可能なことが確認された。   As is clear from Table 3, the difference between the measured value and the calculated value of the FF value is extremely small, and it has been confirmed that the FF value can be estimated with high accuracy by the equation (2).

実施例2では、実施例1の場合とは異なる上塗り塗料を用いてテストパネルを作製し、重回帰式を求めるとともに、得られた重回帰式を用いることによるFF値の制御精度を確認した。テストパネルの作製に用いた上塗り塗料には、鱗片状アルミニウムフレーク顔料として、商品名:アルペースト7620NS(東洋アルミニウム社製:固形分70質量%)を配合した。その他の条件は、実施例1の場合と同じである。また、FF値の測定も、実施例1の場合と同じである。   In Example 2, a test panel was prepared using a top coating different from the case of Example 1, and a multiple regression equation was obtained, and the control accuracy of the FF value by using the obtained multiple regression equation was confirmed. In the top coat used for the preparation of the test panel, trade name: Alpaste 7620NS (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd .: solid content 70% by mass) was blended as a scaly aluminum flake pigment. Other conditions are the same as those in the first embodiment. The measurement of the FF value is also the same as in the first embodiment.

表4に、7枚のテストパネルに関する塗装条件(塗料の吐出量、シェーピングエア圧、ベル回転数)及びFF値の測定値をまとめて示す。   Table 4 summarizes the coating conditions (paint discharge amount, shaping air pressure, bell rotation speed) and the measured values of the FF values for the seven test panels.

Figure 2006218425
Figure 2006218425

重回帰式を作成した手順は、実施例1の場合と同様であるので、重複する説明を省略する。また、塗料の吐出量、SA圧及びベル回転数の基準値も、実施例1の場合と同じである。重回帰分析の結果、下記の(3)式が得られた。
FF値=−0.32×(実吐出量/基準吐出量)+0.125×(実SA圧/基準SA圧)+0.157×(実ベル回転数/基準ベル回転数)+1.69 (3)
次に、塗装条件(塗料の吐出量、シェーピングエア圧、ベル回転数)の変更によるFF値の制御精度を調査した。はじめに、FF値が1.65以上になるFF値の目標値を設定し、上記の(3)式を用いて、塗装条件(塗料の吐出量、シェーピングエア圧、ベル回転数の各要因)の適正な組み合わせを求めた。
The procedure for creating the multiple regression equation is the same as that in the case of the first embodiment, and thus a duplicate description is omitted. Further, the reference values of the paint discharge amount, the SA pressure, and the bell rotation speed are the same as those in the first embodiment. As a result of the multiple regression analysis, the following equation (3) was obtained.
FF value = −0.32 × (actual discharge amount / reference discharge amount) + 0.125 × (actual SA pressure / reference SA pressure) + 0.157 × (actual bell rotation number / reference bell rotation number) 2 +1.69 ( 3)
Next, the control accuracy of the FF value by changing the coating conditions (paint discharge amount, shaping air pressure, bell rotation speed) was investigated. First, set the target value of the FF value so that the FF value is 1.65 or more, and use the above equation (3) to determine the coating conditions (paint discharge amount, shaping air pressure, and bell rotation speed factors). Appropriate combinations were sought.

表5に、設定したFF値の目標値、それぞれのFF値に対応する塗料の吐出量、シェーピングエア圧、ベル回転数の組み合わせに関する計算結果、及びその条件で塗装して得られたテストパネルのFF値の実測値をまとめて示す。   Table 5 shows the target values of the set FF values, the calculation results regarding the combination of the paint discharge amount, the shaping air pressure, and the bell rotation speed corresponding to each FF value, and the test panel obtained by painting under the conditions. Measured values of FF values are shown together.

Figure 2006218425
Figure 2006218425

表5に示したように、塗料の吐出量は140〜200cc/min、シェーピングエア圧は1.47〜2.94×10Pa、ベル回転数は22,000〜35,000rpmというように大幅に変化させた条件で、各条件の適正な組み合わせを求めて塗装を行った。その結果、FF値の目標値と実測値との間の相違は0.01以内で、極めて小さいことが確認された。 As shown in Table 5, the paint discharge rate is 140-200 cc / min, the shaping air pressure is 1.47-2.94 × 10 5 Pa, and the bell rotation speed is 22,000-35,000 rpm. Under the conditions changed to, coating was performed in search of appropriate combinations of the conditions. As a result, it was confirmed that the difference between the target value of the FF value and the actually measured value was within 0.01 and was extremely small.

上記の結果から、塗装ラインで、ラインスピードの変更に伴い、例えば、塗料の吐出量が変更された場合でも、重回帰式を用いて、シェーピングエア圧又はベル回転数の適正値を求めて、得られた条件で塗装を行うことにより、塗膜のFF値を所定の値、すなわち制約条件の範囲内に制御可能なことが確認された。   From the above results, with the change of the line speed in the painting line, for example, even when the discharge amount of the paint is changed, the multiple regression equation is used to obtain the appropriate value of the shaping air pressure or the bell rotation speed, By coating under the obtained conditions, it was confirmed that the FF value of the coating film can be controlled within a predetermined value, that is, within the range of constraint conditions.

本発明に係る塗装方法は、本発明に係る塗装設備、塗装制御装置を用いることによって実施可能であり、例えば、光輝性顔料を含む塗料の自動車車体等の工業製品に対する塗装に適用可能である。また、それによって、塗膜の色、質感などの視覚的特性値が、高精度に制御され維持される。   The coating method according to the present invention can be carried out by using the coating equipment and the coating control apparatus according to the present invention, and can be applied, for example, to the coating of industrial products such as automobile bodies with a paint containing a bright pigment. Thereby, the visual characteristic values such as the color and texture of the coating film are controlled and maintained with high accuracy.

塗装設備の要部の構成示す模式的平面図である。It is a typical top view which shows the structure of the principal part of coating equipment. ベル型塗装機の要部の断面構造及びその制御系の1例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one example of the cross-section of the principal part of a bell type coating machine, and its control system. 本発明の実施の形態に係る塗装方法で用いられる重回帰式を作成し、得られた重回帰式を基に、塗色の視覚的特性値を求める手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which produces | generates the multiple regression equation used with the coating method which concerns on embodiment of this invention, and calculates | requires the visual characteristic value of a coating color based on the obtained multiple regression equation. 実施の形態に係る塗装方法で用いられる重回帰式を用いて、目標の塗色の視覚的特性値が得られる塗料条件及び塗装条件に係る要因を推定する手順を示すフローチャートであり、ステップS11〜S14を示している。It is a flowchart which shows the procedure which estimates the factor which concerns on the coating condition and coating condition from which the visual characteristic value of the target coating color is obtained using the multiple regression equation used with the coating method which concerns on embodiment, and step S11- S14 is shown. 実施の形態に係る塗装方法で用いられる重回帰式を用いて、目標の塗色の視覚的特性値が得られる塗料条件及び塗装条件に係る要因を推定する手順を示すフローチャートであり、ステップS15〜S22を示している。It is a flowchart which shows the procedure which estimates the factor which concerns on the coating condition and coating condition from which the visual characteristic value of the target coating color is obtained using the multiple regression equation used with the coating method which concerns on embodiment, and step S15- S22 is shown. 本発明の実施の形態に係る塗装制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the coating control apparatus which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 塗装設備
11 被塗物
12 塗装ブース
13 自動塗装機
20 ベル型塗装機
21 ベル型塗装機の塗装ガン
22 塗料供給ノズル
23 ベルカップ
24 エア吹出し口
25 制御系
26 自動塗装機制御装置
30 塗装制御装置
31 重回帰式用データ記憶部
32 実操業用データ記憶部
33 演算・制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coating equipment 11 Coating object 12 Coating booth 13 Automatic coating machine 20 Bell type coating machine 21 Coating gun of bell type coating machine 22 Paint supply nozzle 23 Bell cup 24 Air outlet 25 Control system 26 Automatic coating machine control device 30 Coating control Device 31 Data storage unit for multiple regression equation 32 Data storage unit for actual operation 33 Calculation / control unit

Claims (5)

塗装ブース内に配置された自動塗装機を用いて、前記塗装ブース内の被塗物に塗料を噴霧することによる塗装方法において、所定の配合の前記塗料それぞれを対象に、塗装された塗膜の色及び質感を含む塗色の視覚的特性を目的変数とし、塗料条件及び塗装条件に係る要因を説明変数として、重回帰式作成用データを用いて重回帰分析を行うことによって得られた重回帰式を用いることにより、塗装作業における目的変数値と説明変数値との関係を演算し、その結果に基づいて塗装操業を制御及び/又は監視することを特徴とする塗装方法。   In a coating method by spraying paint onto an object to be coated in the painting booth using an automatic painting machine arranged in the painting booth, the coating film applied to each of the paints of a predetermined composition Multiple regression obtained by performing multiple regression analysis using the data for creating multiple regression equations with the visual characteristics of paint color including color and texture as objective variables and factors related to paint conditions and paint conditions as explanatory variables A painting method characterized by calculating a relationship between an objective variable value and an explanatory variable value in a painting operation by using an equation, and controlling and / or monitoring a painting operation based on the result. 前記塗料条件に係る要因が、前記塗料の粘度、固形分の配合割合、希釈用溶媒の配合割合のうちの少なくとも1つを含み、前記塗装条件に係る要因が、前記塗料の吐出量、塗装雰囲気の温度、塗装雰囲気の湿度、塗装雰囲気の風速、前記自動塗装機の移動速度、前記被塗物の移動速度、塗装ガンと前記被塗装物との間の距離、印加電圧、ベルカップ回転数、霧化エア圧、霧化エア流量、シェーピングエア圧、シェーピングエア温度、シェーピングエア湿度及びシェーピングエア流量のうちの少なくとも1つを含み、前記塗色の視覚的特性が、マンセル表色系の色度、L*a*b*表色系の色度、L*C*h表色系の色度、ハンターLab表色系の色度、XYZ表色系の色度、分光反射率、IV値、SV値及びフリップフロップ値のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の塗装方法。   The factor relating to the paint condition includes at least one of the viscosity of the paint, the blending ratio of the solid content, and the blending ratio of the solvent for dilution, and the factors relating to the coating condition include the discharge amount of the paint and the coating atmosphere. The temperature of the coating atmosphere, the wind speed of the coating atmosphere, the moving speed of the automatic coating machine, the moving speed of the object to be coated, the distance between the coating gun and the object to be coated, the applied voltage, the bell cup rotation speed, And at least one of atomizing air pressure, atomizing air flow rate, shaping air pressure, shaping air temperature, shaping air humidity, and shaping air flow rate, and the visual characteristic of the paint color is the chromaticity of the Munsell color system L * a * b * color system chromaticity, L * C * h color system chromaticity, Hunter Lab color system chromaticity, XYZ color system chromaticity, spectral reflectance, IV value, Small number of SV value and flip-flop value Both methods paint according to claim 1, characterized in that it comprises one. 前記請求項1又は2に記載の塗装方法の制御に用いられる塗装制御装置であって、重回帰式記憶部、演算・制御部、入力部及び出力部を備え、所定の配合の塗料それぞれを対象に、前記重回帰式記憶部に格納されている重回帰式を用いて、前記目的変数値に対応する前記説明変数値を求める機能及び/又は前記説明変数値を基に前記目的変数値を求める機能を備えていることを特徴とする塗装制御装置。   A coating control apparatus used for controlling the coating method according to claim 1 or 2, comprising a multiple regression equation storage unit, a calculation / control unit, an input unit, and an output unit, each for a paint having a predetermined composition In addition, using the multiple regression equation stored in the multiple regression equation storage unit, the function for obtaining the explanatory variable value corresponding to the objective variable value and / or the objective variable value is obtained based on the explanatory variable value. A painting control device characterized by having a function. さらに、重回帰式作成用データ記憶部を備え、所定の配合の前記塗料それぞれを対象に、入力された塗色の視覚的特性値を目的変数値とし、前記塗料条件及び前記塗装条件に係る要因に関するデータを説明変数値として、重回帰式を作成する機能を備えていることを特徴とする請求項3に記載の塗装制御装置。   Furthermore, a data storage unit for creating a multiple regression equation is provided, and for each of the paints of a predetermined composition, the input paint color visual characteristic value is an objective variable value, and the paint conditions and the factors relating to the paint conditions The coating control apparatus according to claim 3, further comprising a function of creating a multiple regression equation using the data relating to the data as explanatory variable values. 複数の被塗物を移動させながら塗装を行う自動塗装設備であって、請求項3又は4に記載の塗装制御装置を備え、該塗装制御装置に格納されている重回帰式を用いて、前記目的変数値と前記説明変数値との関係を演算し、前記目的変数値に係る塗色の視覚的特性値と、前記説明変数値に係る塗料条件及び/又は塗装条件に係る要因の値とが許容範囲内に入るように、前記塗料条件及び/又は前記塗装条件に係る要因の値を算出し、その結果に基づいて塗装操業を制御及び/又は監視するように構成されていることを特徴とする塗装設備。
An automatic painting facility that performs painting while moving a plurality of objects to be coated, comprising the painting control device according to claim 3 or 4, and using a multiple regression equation stored in the painting control device, The relationship between the objective variable value and the explanatory variable value is calculated, and the visual characteristic value of the paint color related to the objective variable value and the paint condition and / or the factor related to the paint condition related to the explanatory variable value are: It is configured to calculate the value of the paint condition and / or the factor related to the paint condition so as to fall within an allowable range, and to control and / or monitor the paint operation based on the result. Painting equipment.
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