JP4308067B2 - 塗装パターン獲得方法 - Google Patents

Description

本発明は、実際の塗装作業に先立ってなされる、コンピュータシステムを利用した塗装膜厚シミュレーションに関する。

自動車ボディ等のワークを塗装する場合、トンネル形に構成された塗装ブースで行われるのが一般的である。塗装ブースには、塗装機が配設され、コンベアにより移送可能にされたワークに対し、塗装機の塗料出口より、塗料が噴射される。このとき、塗装機は、通常、所定のプログラムにより、塗装ブース内を移動しながらワークに対して塗料を噴射する。

したがって、制御プログラムなどに基づく塗装機の移動、塗料の噴射量、塗料出口の形などによって、ワークに付着する塗装膜厚は、異なってくる。そのため、塗装作業にあたり所望の塗装膜厚を得るために、実際のワークに対する塗装に先立って、コンピュータシステムを利用した塗装膜厚シミュレーションが行われている。

従来の塗装膜厚シミュレーションでは、最初に、シミュレーション用の塗装パターンを獲得する。このシミュレーション用の塗装パターンは、塗装機を固定した状態で、ワークとしての平板に対し所定時間だけ塗料を噴射した場合のパターンであり、平板上に形成される膜厚を計測し、数学的に処理されて獲得されるものである。

そして、この塗装パターンが獲得されると、この塗装パターンを用い、塗装機の移動やワークの形状を考慮して、塗装膜厚シミュレーションがコンピュータシステムにて実行され、ワーク各部の塗装膜厚である膜厚分布値が計算によって獲得されることになる（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−３２３２４４号公報

しかしながら、上述の塗装パターンを用いた塗装膜厚シミュレーションから計算される膜厚分布値は、実際に塗装した場合の膜厚分布値と比べてズレがあった。

その理由の一つとして、上述した方法で獲得される塗装パターンには、実際の塗装作業にはない塗料吐出の過渡過程が含まれることが挙げられる。実際の塗装作業においては塗料の吐出が安定している状態で塗装を行うのであるが、塗装パターンを獲得する場合、塗装機を固定した状態でワークとしての平板に対し所定時間だけ塗料を噴射するため、吐出開始指令で塗料の吐出が開始されてから塗料の吐出が安定するまでの開始過渡過程、および、吐出停止指令がなされてから塗料の吐出が停止するまでの終了過渡過程が含まれる。

そして、塗装膜厚シミュレーションにて計算される膜厚分布値のズレが大きくなると、シミュレーション結果だけから実際の塗装を行うことができず、実際のワークを用い実際に塗装して膜厚値を計測することが必要となり、ワークの実物が必要になってくる。また、そのワークが無駄になったり、塗装の前段階に多くの時間を要したりといった種々の不具合が発生する。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、初期基準塗装パターンを修正してシミュレーション用の基準塗装パターンを獲得し、もって塗装膜厚シミュレーションの精度向上を実現することにある。

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．コンピュータシステムによって塗装膜厚シミュレーションを実行するにあたり、被塗装物各部の膜厚計算の基準となる基準塗装パターンを獲得する塗装パターン獲得方法であって、
塗装機を固定した状態で被塗装物に対し、塗装機の中心軸を中心とする近似円形状のパターンが形成される程度に所定時間だけ塗料を噴射することによって被塗装物上に形成される塗膜の膜厚を計測して獲得される初期基準塗装パターンを用いた塗装膜厚シミュレーションを行うと共に、テストピースを用いた塗装実験を行い、
前記シミュレーションの結果と前記塗装実験の結果との比率に基づき、前記初期基準塗装パターンを修正して前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。

手段１に記載の塗装パターン獲得方法は、コンピュータシステムによって塗装膜厚シミュレーションを実行するにあたり、被塗装物各部の膜厚計算の基準となる基準塗装パターンを獲得するものである。

そして、本発明では特に、初期基準塗装パターンを用いた塗装膜厚シミュレーションを行うと共に、テストピースを用いた塗装実験を行い、シミュレーションの結果と塗装実験の結果との比率に基づき、初期基準塗装パターンを修正して基準塗装パターンを獲得する。つまり、初期基準塗装パターンに影響を与える塗料吐出の過渡過程を、塗装実験の結果を用いて初期基準塗装パターンを修正することにより補償するのであるが、ここで、シミュレーションの結果が、塗装実験の結果に線形比例するものと考えるのである。このようにすれば、比較的簡単に初期基準塗装パターンの修正ができ、塗装膜厚シミュレーションの精度向上が実現される。

手段２．手段１に記載の塗装パターン獲得方法において、
前記基準塗装パターンは、前記塗装機の中心軸に対して垂直な座標面を想定した場合の任意座標から、当該座標における膜厚を導出可能な膜厚関数として表現されることを特徴とする塗装パターン獲得方法。

手段２によれば、上述した基準塗装パターン（初期基準塗装パターンを含む）は、任意座標から膜厚を導出可能な膜厚関数として表現される。この場合、塗装機の中心軸に対して垂直な座標面を想定している。このように膜厚関数として基準塗装パターンが表現される場合でも、シミュレーション結果と塗装実験結果との比率で初期基準塗装パターンを修正するようにすれば、比較的簡単に初期基準塗装パターンの修正ができ、塗装膜厚シミュレーションの精度向上が実現される。

なお、「塗装機の中心軸に対して垂直な座標面」は、「塗料の噴射方向に対して垂直な座標面」としてもよい。

手段３．手段２に記載の塗装パターン獲得方法において、
前記塗装膜厚シミュレーションおよび前記塗装実験は、前記座標面において直交する座標軸に対し平行に塗装機を移動させて行われるものであることを特徴とする塗装パターン獲得方法。

手段３によれば、塗装膜厚シミュレーションおよび塗装実験が座標面において直交する座標軸に対し平行に塗装機を移動させて行われるため、当該シミュレーションおよび当該塗装実験自体が簡単なものとなる。したがって、比較的簡単に初期基準塗装パターンの修正ができ、塗装膜厚シミュレーションの精度向上が実現される。

手段４．手段１乃至３のいずれかに記載の塗装パターン獲得方法において、
前記シミュレーションの結果、および、前記塗装実験の結果は、前記塗装機の移動方向に垂直な方向における膜厚分布であることを特徴とする塗装パターン獲得方法。

手段４に示すように、シミュレーションの結果、および、塗装実験の結果は、塗装機の移動方向に垂直な方向における膜厚分布とすることが考えられる。例えばｘ軸方向に塗装機を移動させる場合、ｙ軸方向の膜厚分布を結果として採用するという具合である。

手段５．手段３又は４に記載の塗装パターン獲得方法において、
前記座標面において直交する座標軸の一方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーションの結果と前記塗装実験の結果との比率に基づき、前記初期基準塗装パターンを修正して中間基準塗装パターンを獲得し、
さらに、前記座標軸の他方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られる前記中間基準塗装パターンを用いたシミュレーションの結果と前記塗装実験の結果との比率に基づき、前記中間基準塗装パターンを修正して前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。

手段５によれば、座標面において直交する座標軸の一方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られるシミュレーションの結果と塗装実験の結果との比率に基づき、初期基準塗装パターンを修正して中間基準塗装パターンを獲得し、さらに、座標軸の他方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られる中間基準塗装パターンを用いたシミュレーションの結果と塗装実験の結果との比率に基づき、中間基準塗装パターンを修正して前記基準塗装パターンを獲得する。ここで中間基準塗装パターンは、初期基準塗装パターンを修正したものであり、任意座標から膜厚を導出可能な膜厚関数として表現されることが考えられる。このようにすれば、比較的簡単に初期基準塗装パターンの修正ができ、塗装膜厚シミュレーションの精度向上が実現される。

手段６．手段５に記載の塗装パターン獲得方法において、
前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度および前記塗装実験における塗装機の移動速度が異なるか否かを区別して、
前記両塗装機の移動速度が同じである場合には、当該移動速度の比率を考慮せず、
前記両塗装機の移動速度が異なる場合には、当該移動速度の比率を考慮して、前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。

塗装機の移動速度が速くなれば、膜厚は小さくなることが知られている。したがって、塗装機の移動速度が異なる場合、単純にシミュレーション結果と塗装実験結果との比率で修正を加えることはできない。この点、手段６によれば、塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度および塗装実験における塗装機の移動速度が異なる場合、当該移動速度の比率を考慮して、基準塗装パターンを獲得する。したがって、塗装機の移動速度がシミュレーションと塗装実験とで異なる場合であっても、適切に初期基準塗装パターンを修正することが可能となり、塗装膜厚シミュレーションの精度向上が実現される。

手段７．手段５又は６に記載の塗装パターン獲得方法において、
前記座標面において直交する座標軸の一方であるｘ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーション結果をＺ_ｓｘ（ｙ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｘ（ｙ）として、次の式１により、前記初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。

具体的には、手段７に示す式１を用いて、初期基準塗装パターンから中間基準塗装パターンを獲得することが考えられる。このようにすれば、比較的簡単な計算によって初期基準塗装パターンから中間基準塗装パターンを算出することができる。

手段８．手段５乃至７のいずれかに記載の塗装パターン獲得方法において、
前記座標面において直交する座標軸の他方であるｙ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を用いるシミュレーション結果をＺ_ｓｙ（ｘ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｙ（ｘ）として、次の式２により、前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して前記基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。

具体的には、手段８に示す式２を用いて、中間基準塗装パターンから基準塗装パターンを獲得することが考えられる。このようにすれば、比較的簡単な計算によって中間基準塗装パターンから基準塗装パターンを算出することができる。

手段９．手段６に記載の塗装パターン獲得方法において、
前記座標面において直交する座標軸の一方であるｘ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーション結果をＺ_ｓｘ（ｙ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｘ（ｙ）とし、前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度をＶ_ｓｘとし、前記塗装実験における塗装機の移動速度をＶ_ｅｘとして、次の式３により、前記初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。

塗装機の移動速度を考慮する場合、手段９に示す式３を用いて、初期基準塗装パターンから中間基準塗装パターンを獲得することが考えられる。このようにすれば、比較的簡単な計算によって初期基準塗装パターンから中間基準塗装パターンを算出することができる。

手段１０．手段６又は９に記載の塗装パターン獲得方法において、
前記座標面において直交する座標軸の他方であるｙ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を用いるシミュレーション結果をＺ_ｓｙ（ｘ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｙ（ｘ）とし、前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度をＶ_ｓｙとし、前記塗装実験における塗装機の移動速度をＶ_ｅｙとして、次の式４により、前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して前記基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。

塗装機の移動速度を考慮する場合、手段１０に示す式４を用いて、中間基準塗装パターンから基準塗装パターンを獲得することが考えられる。このようにすれば、比較的簡単な計算によって中間基準塗装パターンから基準塗装パターンを算出することができる。

手段１１．手段３又は４に記載の塗装パターン獲得方法において、
前記座標面において直交する座標軸の一方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーションの結果と前記塗装実験の結果との第１の比率および、前記座標軸の他方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られる前記第１の比率により修正したパターンである中間基準塗装パターンを用いたシミュレーションの結果と前記塗装実験の結果との第２の比率に基づき、前記初期基準塗装パターンを修正して前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。

手段１１によれば、座標面において直交する座標軸の一方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られるシミュレーションの結果と塗装実験の結果との第１の比率および、座標軸の他方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られる第１の比率により修正したパターンである中間基準塗装パターンを用いたシミュレーションの結果と塗装実験の結果との第２比率に基づき、初期基準塗装パターンを修正して基準塗装パターンを獲得する。このようにすれば、比較的簡単に初期基準塗装パターンの修正ができ、塗装膜厚シミュレーションの精度向上が実現される。

手段１２．手段１１に記載の塗装パターン獲得方法において、
前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度および前記塗装実験における塗装機の移動速度が異なるか否かを区別して、
前記両塗装機の移動速度が同じである場合には、当該移動速度の比率を考慮せず、
前記両塗装機の移動速度が異なる場合には、当該移動速度の比率を考慮し、前記初期基準塗装パターンを修正して前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。

手段１２によれば、塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度および塗装実験における塗装機の移動速度が異なる場合、当該移動速度の比率を考慮して、基準塗装パターンを獲得する。したがって、塗装機の移動速度がシミュレーションと塗装実験とで異なる場合であっても、適切に初期基準塗装パターンを修正することが可能となり、塗装膜厚シミュレーションの精度向上が実現される。

手段１３．手段１１又は１２に記載の塗装パターン獲得方法において、
前記座標面において直交する座標軸の一方であるｘ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーション結果をＺ_ｓｘ（ｙ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｘ（ｙ）とし、前記座標面において直交する座標軸の他方であるｙ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記中間基準塗装パターンを用いたシミュレーション結果をＺ_ｓｙ（ｘ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｙ（ｘ）として、次の式５により、前記初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して前記基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。

具体的には、手段１３に示す式５を用いて、初期基準塗装パターンから基準塗装パターンを獲得することが考えられる。このようにすれば、比較的簡単な計算によって初期基準塗装パターンから基準塗装パターンを算出することができる。

手段１４．手段１２に記載の塗装パターン獲得方法において、
前記座標面において直交する座標軸の一方であるｘ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーション結果をＺ_ｓｘ（ｙ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｘ（ｙ）とし、前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度をＶ_ｓｘとし、前記塗装実験における塗装機の移動速度をＶ_ｅｘとし、前記座標面において直交する座標軸の他方であるｙ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記中間基準塗装パターンを用いたシミュレーション結果をＺ_ｓｙ（ｘ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｙ（ｘ）とし、前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度をＶ_ｓｙとし、前記塗装実験における塗装機の移動速度をＶ_ｅｙとして、次の式６により、前記初期基準塗装パターンを修正して前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。

塗装機の移動速度を考慮する場合、手段１４に示す式６を用いて、初期基準塗装パターンから基準塗装パターンを獲得することが考えられる。このようにすれば、比較的簡単な計算によって初期基準塗装パターンから基準塗装パターンを算出することができる。

以下、図面を参照しつつ、塗装膜厚シミュレーションに用いる基準塗装パターンの獲得について、具体的に説明する。

本実施形態では、塗装機を固定した状態でワークとしての平板に対し所定時間だけ塗料を噴射した場合のパターンである初期基準塗装パターンを修正し、シミュレーション用の基準塗装パターンを獲得する。具体的に、ここでいう塗装パターンは、任意の座標（ｘ，ｙ）における膜厚値を導出可能な膜厚関数で表現される。したがって、初期基準塗装パターンとしての膜厚関数ｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して、基準塗装パターンとしての膜厚関数ｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得することを目的とする。

このような塗装パターンの修正が必要となるのは、初期基準塗装パターンに、塗料吐出の過渡過程が含まれるためである。実際の塗装作業においては塗料の吐出が安定している状態で塗装を行うが、初期基準塗装パターンを獲得する場合、塗装機を固定した状態でワークとしての平板に対し所定時間だけ塗料を噴射するため、吐出開始指令で塗料の吐出が開始されてから塗料の吐出が安定するまでの開始過渡過程、および、吐出停止指令がなされてから塗料の吐出が停止するまでの終了過渡過程が含まれる。

そこで、本実施形態では、シミュレーションとは別に塗装実験を行い、塗装実験の結果を用いて初期基準塗装パターンを修正してシミュレーション用の基準塗装パターンを獲得する。

最初に初期基準塗装パターンの修正の概要を説明する。

本実施形態では、基準となる座標系の座標軸に対し平行な塗装機の移動を考える。一方でこのような塗装膜厚シミュレーションを初期基準塗装パターンあるいは初期基準パターンを修正した中間基準塗装パターンを用いて行い、一方でこのような塗装実験をテストピースを用いて行う。

そして、ｘ軸方向およびｙ軸方向のそれぞれのシミュレーション結果と塗装実験結果とを比較し、その比率をもって初期基準塗装パターンを修正する。

図１は、初期基準塗装パターンの修正を模式的に示す説明図である。塗装機を固定した状態でワークとしての平板に対して所定時間だけ塗料を噴射すると、図１（ａ）に記号Ａで示すように、塗装機の噴頭（例えばベル）から噴射されてワークに付着する塗料は、塗装機の中心軸を中心とする近似円形状のパターンになる。これが膜厚関数として表現される初期基準パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）である。この初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を、ｘ軸方向におけるシミュレーション結果と塗装実験結果との比率で修正し、図１（ｂ）に記号Ｂで示す中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を獲得する。同様にして、この中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を、ｙ軸方向における中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を用いるシミュレーション結果と塗装実験結果との比率で修正し、図１（ｃ）に記号Ｃで示す基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得する。

ここでｘ軸方向における修正とｙ軸方向における修正とは同様のものとなるため、以下ではｘ軸方向における修正について詳しく説明する。

図２に示すように、塗装機をｘ軸方向に速度Ｖで移動させることを考える。このとき、シミュレーション結果および塗装実験結果は、ｙ軸方向の膜厚分布として得られる。

図３は、初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を用いた塗装膜厚シミュレーションの結果を示す説明図である。ここで図３（ａ）に示すように塗装機の移動速度をＶ_ｓｘとする。シミュレーション結果は、図３（ｂ）に示すように、ｙ軸方向の膜厚分布Ｚ_ｓｘ（ｙ）で表現される。

一方、図４は、塗装実験の結果を示す説明図である。ここで図４（ａ）に示すように塗装機の移動速度をＶ_ｅｘとする。塗装実験結果は、図４（ｂ）に示すように、ｙ軸方向の膜厚分布Ｚ_ｅｘ（ｙ）と表現される。

ここでシミュレーションにおける塗装機の移動速度Ｖ_ｓｘと塗装実験における塗装機の移動速度Ｖ_ｅｘとが等しければ、結果を直接的に比較することができるが、移動速度が異なる場合には、結果を直接的に比較することはできない。そこで、移動速度に対し膜厚値は反比例することを考慮し、図３（ｃ）に示すように、シミュレーション結果を塗装実験における塗装機の移動速度に合わせて修正する。次の式７に示す如くである。

とすれば、図５に示すような結果差、すなわちシミュレーション結果と塗装実験結果との差分ΔＺ_ｘ（ｙ）は、次の式８となる。

そして、シミュレーション結果の目標値をＺ’_ｓｘ（ｙ）とすると、Ｚ’_ｓｘ（ｙ）＝Ｚ_ｅｘ（ｙ）であり、このときΔＺ_ｘ（ｙ）＝０となる。

では、如何にしてＺ’_ｓｘ（ｙ）＝Ｚ_ｅｘ（ｙ）を実現すればよいであろうか。具体的な修正式について以下に説明する。

図６は、初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を用いたシミュレーションの結果を、ｙ＝ｙ_０について表す説明図である。図６（ａ）として模式的に示される初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）をｙ＝ｙ_０について見ると、図６（ｂ）に示すように、ｘ軸方向の膜厚分布ｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ_０）となる。とすると、図６（ｃ）に示すシミュレーション結果としての膜厚値Ｚ_ｓｘ（ｙ_０）は、ｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ_０）のｘ軸方向における積分値となる。

一方、図７は、初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）をｘ軸方向において修正した中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を用いたシミュレーション結果を、ｙ＝ｙ_０について表す説明図である。ここでも同様に、図７（ａ）として模式的に示される中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）をｙ＝ｙ_０について見ると、図７（ｂ）に示すように、ｘ軸方向の膜厚分布ｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ_０）となる。とすると、図７（ｃ）に示すシミュレーション結果としての目標値Ｚ’_ｓｘ（ｙ_０）は、ｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ_０）のｘ軸方向における積分値となる。

したがって、Ｚ_ｓｘ（ｙ_０）とＺ’_ｓｘ（ｙ_０）との比率、すなわち、シミュレーション結果Ｚ_ｓｘ（ｙ_０）と塗装実験結果Ｚ_ｅｘ（ｙ_０）との比率で初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正すればよい。すなわち、次の式９で示す如くである。

したがって、ｘ軸方向における修正用計算式は次の式３となる。

なお、図８に示すように、ｙ軸方向に塗装機を移動させる場合も同様である。この場合の中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を用いるシミュレーション結果をＺ_ｓｙ（ｘ）とし、塗装実験結果をＺ_ｅｙ（ｘ）とし、また、ｙ軸方向における塗装機の移動速度を、シミュレーションにおいてはＶ_ｓｙとし、塗装実験においてはＶ_ｅｙとすれば、上述した中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）から基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を算出するためのｙ軸方向における修正用計算式は次の式４となる。

以上から、初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）から基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を算出するための修正用計算式は次の式６となる。

以上詳述したように本実施形態では、初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）に影響を与える塗料吐出の過渡過程を、塗装実験の結果を用いて初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正することにより補償するのであるが、ここで、シミュレーションの結果が、塗装実験の結果に線形比例するものと考える。

具体的には、上記式６を用い、初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）から基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得する。ここで塗装パターンは、任意座標（ｘ，ｙ）から膜厚を導出可能な膜厚関数として表現されるものであるが、シミュレーション結果と塗装実験結果との比率で初期基準塗装パターンを修正するため、上記式６に示されるように、比較的簡単に初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得することができる。そして、基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を用いて塗装膜厚シミュレーションを実行すれば、塗装膜厚シミュレーションの精度向上が実現される。

また、本実施形態では、ｘ軸方向における塗装機の移動速度を、シミュレーションにおいてはＶ_ｓｘとし、塗装実験においてはＶ_ｅｘとし、また、ｙ軸方向における塗装機の移動速度を、シミュレーションにおいてはＶ_ｓｙとし、塗装実験においてはＶ_ｅｙとし、塗装機の移動速度を考慮して基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得する。したがって、塗装機の移動速度がシミュレーションと塗装実験とで異なる場合であっても、適切に初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正することが可能となる。

なお、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。

例えば、上記実施形態では、上記式６を用いて初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得した。

これに対し、上記式３を用いて初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）から中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を獲得し、上記式４を用いて中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）から基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得するようにしてもよい。

初期基準塗装パターンの修正を模式的に示す説明図である。 塗装機のｘ軸方向における移動を模式的に示す説明図である。 初期基準塗装パターンを用いた塗装膜厚シミュレーションの結果を示す説明図である。 塗装実験の結果を示す説明図である。 シミュレーション結果と塗装実験結果との比較を示す説明図である。 初期基準塗装パターンを用いたシミュレーションの結果を、ｙ＝ｙ_０について表す説明図である。 中間基準塗装パターンを用いたシミュレーションの結果を、ｙ＝ｙ_０について表す説明図である。 塗装機のｙ軸方向における移動を模式的に示す説明図である。

符号の説明

Ａ…初期基準塗装パターン、Ｂ…中間基準塗装パターン、Ｃ…基準塗装パターン。

Claims (14)

1. コンピュータシステムによって塗装膜厚シミュレーションを実行するにあたり、被塗装物各部の膜厚計算の基準となる基準塗装パターンを獲得する塗装パターン獲得方法であって、
   塗装機を固定した状態で被塗装物に対し、塗装機の中心軸を中心とする近似円形状のパターンが形成される程度に所定時間だけ塗料を噴射することによって被塗装物上に形成される塗膜の膜厚を計測して獲得される初期基準塗装パターンを用いた塗装膜厚シミュレーションを行うと共に、テストピースを用いた塗装実験を行い、
   前記シミュレーションの結果と前記塗装実験の結果との比率に基づき、前記初期基準塗装パターンを修正して前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。
2. 請求項１に記載の塗装パターン獲得方法において、
   前記基準塗装パターンは、前記塗装機の中心軸に対して垂直な座標面を想定した場合の任意座標から、当該座標における膜厚を導出可能な膜厚関数として表現されることを特徴とする塗装パターン獲得方法。
3. 請求項２に記載の塗装パターン獲得方法において、
   前記塗装膜厚シミュレーションおよび前記塗装実験は、前記座標面において直交する座標軸に対し平行に塗装機を移動させて行われるものであることを特徴とする塗装パターン獲得方法。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の塗装パターン獲得方法において、
   前記シミュレーションの結果、および、前記塗装実験の結果は、前記塗装機の移動方向に垂直な方向における膜厚分布であることを特徴とする塗装パターン獲得方法。
5. 請求項３又は４に記載の塗装パターン獲得方法において、
   前記座標面において直交する座標軸の一方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーションの結果と前記塗装実験の結果との比率に基づき、前記初期基準塗装パターンを修正して中間基準塗装パターンを獲得し、
   さらに、前記座標軸の他方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られる前記中間基準塗装パターンを用いたシミュレーションの結果と前記塗装実験の結果との比率に基づき、前記中間基準塗装パターンを修正して前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。
6. 請求項５に記載の塗装パターン獲得方法において、
   前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度および前記塗装実験における塗装機の移動速度が異なるか否かを区別して、
   前記両塗装機の移動速度が同じである場合には、当該移動速度の比率を考慮せず、
   前記両塗装機の移動速度が異なる場合には、当該移動速度の比率を考慮して、前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。
7. 請求項５又は６に記載の塗装パターン獲得方法において、
   前記座標面において直交する座標軸の一方であるｘ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーション結果をＺ_ｓｘ（ｙ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｘ（ｙ）として、次の式１により、前記初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。
   

   
8. 請求項５乃至７のいずれかに記載の塗装パターン獲得方法において、
   前記座標面において直交する座標軸の他方であるｙ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を用いるシミュレーション結果をＺ_ｓｙ（ｘ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｙ（ｘ）として、次の式２により、前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して前記基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。
   

   
9. 請求項６に記載の塗装パターン獲得方法において、
   前記座標面において直交する座標軸の一方であるｘ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーション結果をＺ_ｓｘ（ｙ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｘ（ｙ）とし、前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度をＶ_ｓｘとし、前記塗装実験における塗装機の移動速度をＶ_ｅｘとして、次の式３により、前記初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。
   

   
10. 請求項６又は９に記載の塗装パターン獲得方法において、
    前記座標面において直交する座標軸の他方であるｙ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を用いるシミュレーション結果をＺ_ｓｙ（ｘ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｙ（ｘ）とし、前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度をＶ_ｓｙとし、前記塗装実験における塗装機の移動速度をＶ_ｅｙとして、次の式４により、前記中間基準塗装パターンｈ’_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して前記基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。
    

    
11. 請求項３又は４に記載の塗装パターン獲得方法において、
    前記座標面において直交する座標軸の一方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーションの結果と前記塗装実験の結果との第１の比率および、前記座標軸の他方に対し平行に塗装機を移動させた場合に得られる前記第１の比率で修正したパターンである中間基準塗装パターンを用いたシミュレーションの結果と前記塗装実験の結果との第２の比率に基づき、前記初期基準塗装パターンを修正して前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。
12. 請求項１１に記載の塗装パターン獲得方法において、
    前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度および前記塗装実験における塗装機の移動速度が異なるか否かを区別して、
    前記両塗装機の移動速度が同じである場合には、当該移動速度の比率を考慮せず、
    前記両塗装機の移動速度が異なる場合には、当該移動速度の比率を考慮し、前記初期基準塗装パターンを修正して前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。
13. 請求項１１又は１２に記載の塗装パターン獲得方法において、
    前記座標面において直交する座標軸の一方であるｘ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーション結果をＺ_ｓｘ（ｙ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｘ（ｙ）とし、前記座標面において直交する座標軸の他方であるｙ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記中間基準塗装パターンを用いたシミュレーション結果をＺ_ｓｙ（ｘ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｙ（ｘ）として、次の式５により、前記初期基準塗装パターンｈ_ＳＯ（ｘ，ｙ）を修正して前記基準塗装パターンｈ_Ｏ（ｘ，ｙ）を獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。
    

    
14. 請求項１２に記載の塗装パターン獲得方法において、
    前記座標面において直交する座標軸の一方であるｘ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記シミュレーション結果をＺ_ｓｘ（ｙ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｘ（ｙ）とし、前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度をＶ_ｓｘとし、前記塗装実験における塗装機の移動速度をＶ_ｅｘとし、前記座標面において直交する座標軸の他方であるｙ軸方向に塗装機を移動させた場合に得られる前記中間基準塗装パターンを用いたシミュレーション結果をＺ_ｓｙ（ｘ）とし、前記塗装実験の結果をＺ_ｅｙ（ｘ）とし、前記塗装膜厚シミュレーションにおける塗装機の移動速度をＶ_ｓｙとし、前記塗装実験における塗装機の移動速度をＶ_ｅｙとして、次の式６により、前記初期基準塗装パターンを修正して前記基準塗装パターンを獲得することを特徴とする塗装パターン獲得方法。
    

    

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