JPH08206553A - 塗装明度分布演算方法および装置 - Google Patents
塗装明度分布演算方法および装置Info
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- JPH08206553A JPH08206553A JP7017730A JP1773095A JPH08206553A JP H08206553 A JPH08206553 A JP H08206553A JP 7017730 A JP7017730 A JP 7017730A JP 1773095 A JP1773095 A JP 1773095A JP H08206553 A JPH08206553 A JP H08206553A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 塗装明度分布をシミュレーション演算する方
法および装置の提供。 【構成】 被塗装面の各点毎に面直塗粒衝突速度Ｖｉを
演算し、予じめ求めておいた衝突速度と塗装明度との関
係から面直塗粒衝突速度に対応する各点毎の明度Ｍを求
める方法。
法および装置の提供。 【構成】 被塗装面の各点毎に面直塗粒衝突速度Ｖｉを
演算し、予じめ求めておいた衝突速度と塗装明度との関
係から面直塗粒衝突速度に対応する各点毎の明度Ｍを求
める方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シミュレーションによ
り塗装明度分布を演算する方法および装置に関する。
り塗装明度分布を演算する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平５−７６８０５号公報はロボット
による塗装における被塗装面の塗装膜厚を塗装シミュレ
ーションにより演算する装置を開示している。従来の塗
装シミュレーションは膜厚演算に限られており、被塗装
面の明度分布、塗装むらの評価は、専ら実機によるテス
トにより行われている。これは、メタリックむらの発生
要因が不明で、シミュレーション解析を塗装明度分布に
適用できなかったことによる。
による塗装における被塗装面の塗装膜厚を塗装シミュレ
ーションにより演算する装置を開示している。従来の塗
装シミュレーションは膜厚演算に限られており、被塗装
面の明度分布、塗装むらの評価は、専ら実機によるテス
トにより行われている。これは、メタリックむらの発生
要因が不明で、シミュレーション解析を塗装明度分布に
適用できなかったことによる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、塗装明度分布
を実機によるトライによって評価することは、トライ用
機器と作業の無駄が生じる。また、１つの塗装条件下で
の塗装の塗装明度分布が実機による試験によって評価で
きても、塗装条件が変化すると利用できず、パラメータ
を変えた場合の評価が難しい。本発明の目的は、被塗装
面に塗装された塗装膜の塗装明度分布を演算できる方法
および装置を提供することにある。
を実機によるトライによって評価することは、トライ用
機器と作業の無駄が生じる。また、１つの塗装条件下で
の塗装の塗装明度分布が実機による試験によって評価で
きても、塗装条件が変化すると利用できず、パラメータ
を変えた場合の評価が難しい。本発明の目的は、被塗装
面に塗装された塗装膜の塗装明度分布を演算できる方法
および装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の方法、装置は次の通りである。 （１） 被塗装物の形状を読込むとともに、ロボットの
各ティーチングポイント毎の、塗粒衝突速度分布を含む
塗装条件を読込み、読込んだ被塗装物の形状と塗装条件
から、かつティーチングポイント間はティーチングポイ
ントの塗装条件より演算した塗装条件から、被塗装面の
各点毎の面直塗粒衝突速度Ｖｉを算出し、予め求めてお
いた面直塗粒衝突速度と明度との関係から、前記各点毎
の塗装明度Ｍを求める、工程からなる塗装明度分布演算
方法。 （２） 前記面直塗粒衝突速度Ｖｉは被塗装面の各点毎
の塗粒衝突速度Ｖ0 を塗装ガン角度補正するとともに、
塗装ガン距離補正して求める（１）記載の塗装明度分布
演算方法。 （３） 塗料噴霧パターンが前記被塗装面の各点を複数
回通過する場合は、各点毎の面直塗粒衝突速度Ｖｉの大
きい方の代表値ＶＩをその点での最高面直塗粒速度ＶＩ
として保存し、予じめ求めておいた面直塗粒衝突速度と
明度との関係から、前記各点毎の前記最高面直塗粒速度
ＶＩに対応する塗装明度Ｍを求める、（１）記載の塗装
明度分布演算方法。 （４） 前記各点毎の塗装明度に応じて点毎に色を選択
し、塗装明度分布を選択色で表示する工程をさらに備え
た（１）記載の塗装明度分布演算方法。 （５） 被塗装物の形状を格納する被塗装物形状データ
入力部およびロボットの各ティーチングポイント毎の、
塗粒衝突速度分布を含む塗装条件を格納する塗装条件入
力部と、前記被塗装物形状データ入力部に格納されたデ
ータと前記塗装条件入力部に格納されたデータより被塗
装面の各点毎の面直塗粒衝突速度を求める塗粒衝突速度
演算部分と、予め求めておいた面直塗粒衝突速度と明度
との関係から、前記各点毎の塗装明度Ｍを求める明度演
算部分と、を有する塗装明度演算装置。
の本発明の方法、装置は次の通りである。 （１） 被塗装物の形状を読込むとともに、ロボットの
各ティーチングポイント毎の、塗粒衝突速度分布を含む
塗装条件を読込み、読込んだ被塗装物の形状と塗装条件
から、かつティーチングポイント間はティーチングポイ
ントの塗装条件より演算した塗装条件から、被塗装面の
各点毎の面直塗粒衝突速度Ｖｉを算出し、予め求めてお
いた面直塗粒衝突速度と明度との関係から、前記各点毎
の塗装明度Ｍを求める、工程からなる塗装明度分布演算
方法。 （２） 前記面直塗粒衝突速度Ｖｉは被塗装面の各点毎
の塗粒衝突速度Ｖ0 を塗装ガン角度補正するとともに、
塗装ガン距離補正して求める（１）記載の塗装明度分布
演算方法。 （３） 塗料噴霧パターンが前記被塗装面の各点を複数
回通過する場合は、各点毎の面直塗粒衝突速度Ｖｉの大
きい方の代表値ＶＩをその点での最高面直塗粒速度ＶＩ
として保存し、予じめ求めておいた面直塗粒衝突速度と
明度との関係から、前記各点毎の前記最高面直塗粒速度
ＶＩに対応する塗装明度Ｍを求める、（１）記載の塗装
明度分布演算方法。 （４） 前記各点毎の塗装明度に応じて点毎に色を選択
し、塗装明度分布を選択色で表示する工程をさらに備え
た（１）記載の塗装明度分布演算方法。 （５） 被塗装物の形状を格納する被塗装物形状データ
入力部およびロボットの各ティーチングポイント毎の、
塗粒衝突速度分布を含む塗装条件を格納する塗装条件入
力部と、前記被塗装物形状データ入力部に格納されたデ
ータと前記塗装条件入力部に格納されたデータより被塗
装面の各点毎の面直塗粒衝突速度を求める塗粒衝突速度
演算部分と、予め求めておいた面直塗粒衝突速度と明度
との関係から、前記各点毎の塗装明度Ｍを求める明度演
算部分と、を有する塗装明度演算装置。
【０００５】
【作用】上記方法、装置を発明するに際して、塗装の明
度は塗膜中の微小な金属片（アルミ片）の整列状態に依
存し、アルミ片の整列状態は塗粒の被塗装面への衝突速
度に依存し、塗粒衝突速度が高い程塗粒が薄く拡がりア
ルミ片が被塗装面に平行に整列して塗装明度が大にな
る、との仮定を立て、試験によりその仮定が正しいこと
を確認した。また、被塗装面の各点を塗装ガンからの塗
料噴霧パターンが複数回通過するときは、各点には複数
層の薄い塗装膜ができるが、その塗装明度は最高塗粒衝
突速度の層の塗装明度によってほぼ決定される（その層
によって光が最も反射される）、との仮定を立て、試験
によりその仮定が正しいことも確認した。上記の仮定
は、従来知られていなかった技術である。上記の仮定を
前提にして、上記（１）の方法では、塗装ガンをロボッ
トハンドに取付けてロボットにより移動させて行う塗装
において、塗装をコンピュータでシミュレートし、被塗
装面における各点毎の面直塗粒衝突速度を演算し、それ
に対応する各点毎の明度を求めることにより、被塗装面
の塗装明度分布を求める。これより、塗装明度むら、塗
装むらの有無、大小を評価できる。上記（２）の方法で
は、各点毎の面直塗粒衝突速度を、被塗装面の各点毎の
塗粒衝突速度Ｖ0 を塗装ガン角度補正するとともに、塗
装ガン距離補正して求めるので、塗装ガンが被塗装面に
対して直角でなくても、また塗装ガンの被塗装面からの
距離が変化しても、予め求めておいた面直塗粒衝突速度
と明度との関係（この関係は塗装ガンが被塗装面に対し
て直角で、また塗装ガンの被塗装面からの距離が一定の
試験条件下でもとめられたものである）を正しく適用で
き、精度の高いシミュレートが可能になる。上記（３）
の方法では、塗料噴霧パターンが前記被塗装面の各点を
複数回通過する場合は、各点毎の面直塗粒衝突速度Ｖｉ
の大きい方の代表値ＶＩをその点での最高面直塗粒速度
ＶＩとして保存するようにしたので、塗装明度は最高塗
粒衝突速度の層の塗装明度によってほぼ決定されるとい
う前記仮定を実行できる。上記（４）の方法では、各点
毎の塗装明度に応じて点毎に色を選択し、塗装明度分布
を選択色で表示する工程をさらに備えているので、塗装
明度分布を、たとえば色の濃淡の分布により、視覚によ
り評価できる。上記（５）の装置は、ワークステーショ
ン（コンピュータ）であり、被塗装物形状データ入力部
および塗装条件入力部はＲＡＭ（メモリまたはＲＡＭデ
ィスク）であり、塗粒衝突速度演算部分および明度演算
部分はＲＡＭまたはＲＯＭにインストールされた制御ル
ーチンであって、ＣＰＵに呼出されて演算はＣＰＵにて
実行される。塗粒衝突速度演算部分は、被塗装面の各点
での面直塗粒衝突速度を演算し、明度演算部分は面直塗
粒衝突速度に対応する各点での塗装明度を求め、塗装明
度分布が演算される。これに基づいて、塗装むらを評価
できる。
度は塗膜中の微小な金属片（アルミ片）の整列状態に依
存し、アルミ片の整列状態は塗粒の被塗装面への衝突速
度に依存し、塗粒衝突速度が高い程塗粒が薄く拡がりア
ルミ片が被塗装面に平行に整列して塗装明度が大にな
る、との仮定を立て、試験によりその仮定が正しいこと
を確認した。また、被塗装面の各点を塗装ガンからの塗
料噴霧パターンが複数回通過するときは、各点には複数
層の薄い塗装膜ができるが、その塗装明度は最高塗粒衝
突速度の層の塗装明度によってほぼ決定される（その層
によって光が最も反射される）、との仮定を立て、試験
によりその仮定が正しいことも確認した。上記の仮定
は、従来知られていなかった技術である。上記の仮定を
前提にして、上記（１）の方法では、塗装ガンをロボッ
トハンドに取付けてロボットにより移動させて行う塗装
において、塗装をコンピュータでシミュレートし、被塗
装面における各点毎の面直塗粒衝突速度を演算し、それ
に対応する各点毎の明度を求めることにより、被塗装面
の塗装明度分布を求める。これより、塗装明度むら、塗
装むらの有無、大小を評価できる。上記（２）の方法で
は、各点毎の面直塗粒衝突速度を、被塗装面の各点毎の
塗粒衝突速度Ｖ0 を塗装ガン角度補正するとともに、塗
装ガン距離補正して求めるので、塗装ガンが被塗装面に
対して直角でなくても、また塗装ガンの被塗装面からの
距離が変化しても、予め求めておいた面直塗粒衝突速度
と明度との関係（この関係は塗装ガンが被塗装面に対し
て直角で、また塗装ガンの被塗装面からの距離が一定の
試験条件下でもとめられたものである）を正しく適用で
き、精度の高いシミュレートが可能になる。上記（３）
の方法では、塗料噴霧パターンが前記被塗装面の各点を
複数回通過する場合は、各点毎の面直塗粒衝突速度Ｖｉ
の大きい方の代表値ＶＩをその点での最高面直塗粒速度
ＶＩとして保存するようにしたので、塗装明度は最高塗
粒衝突速度の層の塗装明度によってほぼ決定されるとい
う前記仮定を実行できる。上記（４）の方法では、各点
毎の塗装明度に応じて点毎に色を選択し、塗装明度分布
を選択色で表示する工程をさらに備えているので、塗装
明度分布を、たとえば色の濃淡の分布により、視覚によ
り評価できる。上記（５）の装置は、ワークステーショ
ン（コンピュータ）であり、被塗装物形状データ入力部
および塗装条件入力部はＲＡＭ（メモリまたはＲＡＭデ
ィスク）であり、塗粒衝突速度演算部分および明度演算
部分はＲＡＭまたはＲＯＭにインストールされた制御ル
ーチンであって、ＣＰＵに呼出されて演算はＣＰＵにて
実行される。塗粒衝突速度演算部分は、被塗装面の各点
での面直塗粒衝突速度を演算し、明度演算部分は面直塗
粒衝突速度に対応する各点での塗装明度を求め、塗装明
度分布が演算される。これに基づいて、塗装むらを評価
できる。
【０００６】
【実施例】本発明の一実施例に係る塗装明度分布方法と
その装置を、説明する。まず、装置を説明する。図１に
おいて、塗装ロボットシミュレーション装置１はワーク
ステーション（コンピュータ）からなり、被塗装物形状
データ入力部２、塗装条件入力部３、塗装膜厚演算部
４、塗装明度演算部５を有し、さらに塗装状況表示部６
を有している。入力部２、３はＲＡＭからなり、演算部
４、５はＲＡＭまたはＲＯＭにインストールされた制御
ルーチン（図４、図７、図９）からなり、その演算はＣ
ＰＵにて実行される。表示部６はディスプレーまたはプ
リンターからなる。このうち、入力部２、３、塗装明度
演算部５、および塗装状況表示部５の一部（図９）が本
発明の塗装明度演算装置を構成する。被塗装物形状デー
タ入力部２および塗装条件入力部３は、各々塗装膜厚演
算部４と塗装明度演算部５に接続されており、被塗装物
の形状データと塗装条件とに基づいて、塗装膜厚演算部
４にて被塗装面を構成する各点の塗装膜厚が演算される
とともに、塗装明度演算部５にて被塗装面を構成する各
点の塗装明度が演算される。塗装膜厚演算部４および塗
装明度演算部５は、各々塗装状況表示部６に接続されて
おり、塗装膜厚演算部４にて演算された塗装膜厚および
塗装明度演算部５にて演算された塗装明度が、塗装状況
表示部６で表示できるようになっている。
その装置を、説明する。まず、装置を説明する。図１に
おいて、塗装ロボットシミュレーション装置１はワーク
ステーション（コンピュータ）からなり、被塗装物形状
データ入力部２、塗装条件入力部３、塗装膜厚演算部
４、塗装明度演算部５を有し、さらに塗装状況表示部６
を有している。入力部２、３はＲＡＭからなり、演算部
４、５はＲＡＭまたはＲＯＭにインストールされた制御
ルーチン（図４、図７、図９）からなり、その演算はＣ
ＰＵにて実行される。表示部６はディスプレーまたはプ
リンターからなる。このうち、入力部２、３、塗装明度
演算部５、および塗装状況表示部５の一部（図９）が本
発明の塗装明度演算装置を構成する。被塗装物形状デー
タ入力部２および塗装条件入力部３は、各々塗装膜厚演
算部４と塗装明度演算部５に接続されており、被塗装物
の形状データと塗装条件とに基づいて、塗装膜厚演算部
４にて被塗装面を構成する各点の塗装膜厚が演算される
とともに、塗装明度演算部５にて被塗装面を構成する各
点の塗装明度が演算される。塗装膜厚演算部４および塗
装明度演算部５は、各々塗装状況表示部６に接続されて
おり、塗装膜厚演算部４にて演算された塗装膜厚および
塗装明度演算部５にて演算された塗装明度が、塗装状況
表示部６で表示できるようになっている。
【０００７】被塗装物形状データ入力部２は、被塗装物
ＣＡＤ装置１１に接続されており、設計時の、被塗装物
形状に係るＣＡＤデータが被塗装物形状データ入力部２
に入力、格納される。また、塗装条件入力部３は塗装条
件格納装置１２に接続されており、ロボットティーチン
グポイント毎の塗装条件が塗装条件入力部３に入力され
る。塗装条件には、ロボットによる塗装ガンの位置、姿
勢（角度）、移動速度、および塗装ガンの塗料吐出量、
塗料噴出速度、塗料吐出量分布および基準距離離れた塗
料噴出中心に直角な基準面への塗料付着分布（図２の３
３）、塗料噴出速度分布および基準距離離れた塗料噴出
中心に直角な基準面での塗粒衝突速度分布（図３の３
４）等が含まれる。被塗装物形状データ入力部２、塗装
条件入力部３、塗装膜厚演算部４、塗装明度演算部５、
および塗装状況表示部６は、必要に応じて、塗装ロボッ
ト制御装置１３に接続されており、塗装状況が良好なら
被塗装物形状データ入力部２、塗装条件入力部３に格納
されたデータをそのまま塗装ロボット制御装置１３にイ
ンストールし、塗装状況が非良好なら被塗装物形状デー
タ入力部２、塗装条件入力部３のデータを変更して塗装
状況が良好になったことを確認した後、塗装ロボット制
御装置１３にインストールする。塗装ロボット制御装置
１３は塗装ロボット１４と接続していて、塗装ロボット
制御装置１３の指示、制御に従って塗装ロボット１４が
作動する。
ＣＡＤ装置１１に接続されており、設計時の、被塗装物
形状に係るＣＡＤデータが被塗装物形状データ入力部２
に入力、格納される。また、塗装条件入力部３は塗装条
件格納装置１２に接続されており、ロボットティーチン
グポイント毎の塗装条件が塗装条件入力部３に入力され
る。塗装条件には、ロボットによる塗装ガンの位置、姿
勢（角度）、移動速度、および塗装ガンの塗料吐出量、
塗料噴出速度、塗料吐出量分布および基準距離離れた塗
料噴出中心に直角な基準面への塗料付着分布（図２の３
３）、塗料噴出速度分布および基準距離離れた塗料噴出
中心に直角な基準面での塗粒衝突速度分布（図３の３
４）等が含まれる。被塗装物形状データ入力部２、塗装
条件入力部３、塗装膜厚演算部４、塗装明度演算部５、
および塗装状況表示部６は、必要に応じて、塗装ロボッ
ト制御装置１３に接続されており、塗装状況が良好なら
被塗装物形状データ入力部２、塗装条件入力部３に格納
されたデータをそのまま塗装ロボット制御装置１３にイ
ンストールし、塗装状況が非良好なら被塗装物形状デー
タ入力部２、塗装条件入力部３のデータを変更して塗装
状況が良好になったことを確認した後、塗装ロボット制
御装置１３にインストールする。塗装ロボット制御装置
１３は塗装ロボット１４と接続していて、塗装ロボット
制御装置１３の指示、制御に従って塗装ロボット１４が
作動する。
【０００８】塗装明度演算部５は、被塗装物形状データ
入力部２に格納されたデータと塗装条件入力部３に格納
されたデータ（該データはロボットティーチングポイン
トで与えられているので、ティーチングポイント間はテ
ィーチングポイントでのデータに基づいて求めた、たと
えば直線補間により求めたデータ）より、被塗装面の各
点における面直塗粒衝突速度（衝突面に直角方向の塗粒
衝突速度）Ｖ0 を、塗料噴霧パターンが当該各点を通過
する毎に演算し、該Ｖ0 を塗装ガン角度補正、塗装ガン
距離補正して求めた面直塗粒衝突速度Ｖｉを求め、塗料
噴霧パターンが上記各点を複数回通過するときは大きい
方のＶｉを保存して、上記各点での最高面直塗粒衝突速
度ＶＩを求める塗粒衝突速度演算部分（図４のステップ
１０１〜１０５、および図７のステップ２０１〜２０
２）と、予じめ試験等により求めておいた面直塗粒衝突
速度と明度との関係（図８）から、上記各点での最高面
直塗粒衝突速度ＶＩに対応する塗装明度Ｍを求める明度
演算部分（図４のステップ１０６）と、を有する。塗装
状況表示部６は、塗装明度演算部により演算された各点
毎の塗装明度に応じて点毎に色（無彩色の濃淡を含む）
を選択する部分（図９のステップ３０１、３０２）と、
塗装明度分布を選択色で（たとえば、黒、白、灰色の濃
淡の分布で）表示する部分（図９のステップ３０３およ
び図示略のディスプレーまたはプリンター）とを有す
る。
入力部２に格納されたデータと塗装条件入力部３に格納
されたデータ（該データはロボットティーチングポイン
トで与えられているので、ティーチングポイント間はテ
ィーチングポイントでのデータに基づいて求めた、たと
えば直線補間により求めたデータ）より、被塗装面の各
点における面直塗粒衝突速度（衝突面に直角方向の塗粒
衝突速度）Ｖ0 を、塗料噴霧パターンが当該各点を通過
する毎に演算し、該Ｖ0 を塗装ガン角度補正、塗装ガン
距離補正して求めた面直塗粒衝突速度Ｖｉを求め、塗料
噴霧パターンが上記各点を複数回通過するときは大きい
方のＶｉを保存して、上記各点での最高面直塗粒衝突速
度ＶＩを求める塗粒衝突速度演算部分（図４のステップ
１０１〜１０５、および図７のステップ２０１〜２０
２）と、予じめ試験等により求めておいた面直塗粒衝突
速度と明度との関係（図８）から、上記各点での最高面
直塗粒衝突速度ＶＩに対応する塗装明度Ｍを求める明度
演算部分（図４のステップ１０６）と、を有する。塗装
状況表示部６は、塗装明度演算部により演算された各点
毎の塗装明度に応じて点毎に色（無彩色の濃淡を含む）
を選択する部分（図９のステップ３０１、３０２）と、
塗装明度分布を選択色で（たとえば、黒、白、灰色の濃
淡の分布で）表示する部分（図９のステップ３０３およ
び図示略のディスプレーまたはプリンター）とを有す
る。
【０００９】つぎに、本発明の一実施例に係る塗装明度
分布演算方法（上記本発明実施例装置の作用を含む）
を、図１〜図９を参照して説明する。本発明方法は、デ
ータ読込み工程と、被塗装面の各点毎の最高塗粒衝突速
度演算工程と、各点毎の塗装明度演算工程と、必要に応
じて設けられる塗装明度表示工程と、からなる。データ
読込み工程では、被塗装物ＣＡＤ装置１１から被塗装物
の形状を被塗装物形状データ入力部２に読込む（ＲＡＭ
への格納）とともに、塗装条件格納装置１２から、ロボ
ットの各ティーチングポイント（ティーチングポイント
は塗装ガン位置であるから被塗装面から離れている）毎
の塗装条件（図３の塗粒衝突速度分布を含む）を、塗装
条件入力部３に読込む（ＲＡＭへの格納）。
分布演算方法（上記本発明実施例装置の作用を含む）
を、図１〜図９を参照して説明する。本発明方法は、デ
ータ読込み工程と、被塗装面の各点毎の最高塗粒衝突速
度演算工程と、各点毎の塗装明度演算工程と、必要に応
じて設けられる塗装明度表示工程と、からなる。データ
読込み工程では、被塗装物ＣＡＤ装置１１から被塗装物
の形状を被塗装物形状データ入力部２に読込む（ＲＡＭ
への格納）とともに、塗装条件格納装置１２から、ロボ
ットの各ティーチングポイント（ティーチングポイント
は塗装ガン位置であるから被塗装面から離れている）毎
の塗装条件（図３の塗粒衝突速度分布を含む）を、塗装
条件入力部３に読込む（ＲＡＭへの格納）。
【００１０】被塗装面の各点での最高塗粒衝突速度演算
は、図４のステップ１０１〜ステップ１０５、および図
７のステップ１０１、１０２に示すように、実行され
る。すなわち、読込んだ被塗装物の（ティーチングポイ
ントでの）形状と塗装条件とから（ただし、ティーチン
グポイント間の塗装条件はティーチングポイントの塗装
条件より演算、たとえば直線補間により演算、するもの
とする）、被塗装面の各点毎の塗粒衝突速度Ｖ0 を入力
する（ステップ１０１）。ついで、該Ｖ0 値を、塗装ガ
ン角度補正する（ステップ１０２）とともに、塗装ガン
距離補正して（ステップ１０３）、各点毎の面直塗粒衝
突速度Ｖｉを求める。塗装ガン角度補正については、図
５に示すように、塗装ガン３１の、被塗装面３２の各点
での法線からの角度をθとすると、Ｖ0 を面直方向速度
３４に補正する係数Ｄはｃｏｓθである。塗装ガン距離
補正については、図６に示すように、基準距離Ｌ0 で与
えられた速度Ｖ0 を実際の距離Ｌでの速度に補正する補
正係数はＥ＝ＨＬ0 ／Ｌ（ただし、Ｈは影響度に関する
定数で試験により求められる）である。この場合、距離
ＬがＬ0 より大になる程、被塗装面への塗粒衝突速度は
低下する。補正後の面直塗粒衝突速度Ｖｉ＝Ｖ0 ×Ｄ×
Ｅである。このように、Ｖ0 を面直速度Ｖｉに補正する
理由は、ステップ１０６で塗粒衝突速度から明度を求め
る場合に用いる図８のデータの塗粒衝突速度が、試験に
より、面直速度で与えられているからであり、図８のデ
ータを使用できるようにするためである。上記のように
して求めたＶｉをその点の代表値ＶＩとする（図４のス
テップ１０５）。塗装は、噴霧パターンが移動していく
ときにできる塗装帯間に未塗装部分ができないように塗
料噴霧パターンをダブらせて移動させるため、被塗装面
の各点では、塗料噴霧パターンが複数回通過することが
ある。その場合には、図７のステップ２０２に示すよう
に、大きい方のＶＩ値をその点での最高面直塗粒衝突速
度ＶＩとして保存する。これは、その点での塗装明度に
最も影響をもつのは、最高面直塗粒衝突速度で衝突した
塗粒によって形成された方の塗膜であるという仮定に基
づく。
は、図４のステップ１０１〜ステップ１０５、および図
７のステップ１０１、１０２に示すように、実行され
る。すなわち、読込んだ被塗装物の（ティーチングポイ
ントでの）形状と塗装条件とから（ただし、ティーチン
グポイント間の塗装条件はティーチングポイントの塗装
条件より演算、たとえば直線補間により演算、するもの
とする）、被塗装面の各点毎の塗粒衝突速度Ｖ0 を入力
する（ステップ１０１）。ついで、該Ｖ0 値を、塗装ガ
ン角度補正する（ステップ１０２）とともに、塗装ガン
距離補正して（ステップ１０３）、各点毎の面直塗粒衝
突速度Ｖｉを求める。塗装ガン角度補正については、図
５に示すように、塗装ガン３１の、被塗装面３２の各点
での法線からの角度をθとすると、Ｖ0 を面直方向速度
３４に補正する係数Ｄはｃｏｓθである。塗装ガン距離
補正については、図６に示すように、基準距離Ｌ0 で与
えられた速度Ｖ0 を実際の距離Ｌでの速度に補正する補
正係数はＥ＝ＨＬ0 ／Ｌ（ただし、Ｈは影響度に関する
定数で試験により求められる）である。この場合、距離
ＬがＬ0 より大になる程、被塗装面への塗粒衝突速度は
低下する。補正後の面直塗粒衝突速度Ｖｉ＝Ｖ0 ×Ｄ×
Ｅである。このように、Ｖ0 を面直速度Ｖｉに補正する
理由は、ステップ１０６で塗粒衝突速度から明度を求め
る場合に用いる図８のデータの塗粒衝突速度が、試験に
より、面直速度で与えられているからであり、図８のデ
ータを使用できるようにするためである。上記のように
して求めたＶｉをその点の代表値ＶＩとする（図４のス
テップ１０５）。塗装は、噴霧パターンが移動していく
ときにできる塗装帯間に未塗装部分ができないように塗
料噴霧パターンをダブらせて移動させるため、被塗装面
の各点では、塗料噴霧パターンが複数回通過することが
ある。その場合には、図７のステップ２０２に示すよう
に、大きい方のＶＩ値をその点での最高面直塗粒衝突速
度ＶＩとして保存する。これは、その点での塗装明度に
最も影響をもつのは、最高面直塗粒衝突速度で衝突した
塗粒によって形成された方の塗膜であるという仮定に基
づく。
【００１１】各点毎の塗装明度演算工程では、図４のス
テップ１０６にて、予じめ試験等により求めておいた面
直塗粒衝突速度と明度との関係（図８に示す関係、これ
をＭ＝ＡＶ＋Ｃと式にしておいてもよい、たたし、Ｍ：
明度、Ｖ：塗粒衝突速度、Ａ、Ｃ：定数）から、各点毎
の最高面直塗粒速度ＶＩに対応する塗装明度Ｍ（各点
毎）を求める。この状態では、被塗装面の各点毎の塗装
明度Ｍはディジタル値（たとえば、数字）で求められて
いる。なお、図８は塗装明度が塗粒衝突速度にほぼ比例
するいう仮定が正しいことを示している。
テップ１０６にて、予じめ試験等により求めておいた面
直塗粒衝突速度と明度との関係（図８に示す関係、これ
をＭ＝ＡＶ＋Ｃと式にしておいてもよい、たたし、Ｍ：
明度、Ｖ：塗粒衝突速度、Ａ、Ｃ：定数）から、各点毎
の最高面直塗粒速度ＶＩに対応する塗装明度Ｍ（各点
毎）を求める。この状態では、被塗装面の各点毎の塗装
明度Ｍはディジタル値（たとえば、数字）で求められて
いる。なお、図８は塗装明度が塗粒衝突速度にほぼ比例
するいう仮定が正しいことを示している。
【００１２】塗装明度表示工程では、図９に示すよう
に、ステップ３０１で各点毎の明度Ｍを入力し、ステッ
プ３０２でＭ値により色（白、黒、灰色の無彩色を含
む）を選択し、ステップ３０３で点毎に選択色で表示す
る。たとえば、ステップ３０２でＭ値が大きい程黒に近
い灰色として、各点毎に色を選択し、ステップ３０３で
ディスプレーに表示あるいはプリントアウトする。これ
により、塗装明度分布が色の濃淡分布で表わされ、視覚
にて、容易に塗装むらの有無を確認できる。
に、ステップ３０１で各点毎の明度Ｍを入力し、ステッ
プ３０２でＭ値により色（白、黒、灰色の無彩色を含
む）を選択し、ステップ３０３で点毎に選択色で表示す
る。たとえば、ステップ３０２でＭ値が大きい程黒に近
い灰色として、各点毎に色を選択し、ステップ３０３で
ディスプレーに表示あるいはプリントアウトする。これ
により、塗装明度分布が色の濃淡分布で表わされ、視覚
にて、容易に塗装むらの有無を確認できる。
【００１３】
【発明の効果】請求項１の方法によれば、被塗装面の各
点での面直塗粒衝突速度Ｖｉを演算し、予じめ求めてお
いた塗粒衝突速度と塗装明度との関係から各点での明度
Ｍを求めるようにしたので、従来不可能と考えられてい
た塗装明度分布を、シミュレーション演算でき、塗装む
らなどを実機テストを実行することなく評価できる。請
求項２の方法によれば、各点毎の面直塗粒衝突速度を、
被塗装面の各点毎の塗粒衝突速度Ｖ0 を塗装ガン角度補
正するとともに、塗装ガン距離補正して求めるので、精
度の高いシミュレートが可能になる。請求項３の方法に
よれば、塗料噴霧パターンが前記被塗装面の各点を複数
回通過する場合は、各点毎の面直塗粒衝突速度Ｖｉの大
きい方の代表値ＶＩをその点での最高面直塗粒速度ＶＩ
として保存するようにしたので、塗装明度を最高塗粒衝
突速度の層の塗装明度によって決定でき、実状に近い塗
装明度分布を演算できる。請求項４の方法によれば、各
点毎の塗装明度に応じて点毎に色を選択し、塗装明度分
布を選択色で表示する工程をさらに備えているので、塗
装明度分布を、たとえば色の濃淡の分布により、視覚に
より評価できる。請求項５の装置によれば、塗粒衝突速
度演算部分が、被塗装面の各点での面直塗粒衝突速度を
演算し、明度演算部分が面直塗粒衝突速度に対応する各
点での塗装明度を求めるので、塗装明度分布を演算でき
る。これに基づいて、塗装むらを評価できる。
点での面直塗粒衝突速度Ｖｉを演算し、予じめ求めてお
いた塗粒衝突速度と塗装明度との関係から各点での明度
Ｍを求めるようにしたので、従来不可能と考えられてい
た塗装明度分布を、シミュレーション演算でき、塗装む
らなどを実機テストを実行することなく評価できる。請
求項２の方法によれば、各点毎の面直塗粒衝突速度を、
被塗装面の各点毎の塗粒衝突速度Ｖ0 を塗装ガン角度補
正するとともに、塗装ガン距離補正して求めるので、精
度の高いシミュレートが可能になる。請求項３の方法に
よれば、塗料噴霧パターンが前記被塗装面の各点を複数
回通過する場合は、各点毎の面直塗粒衝突速度Ｖｉの大
きい方の代表値ＶＩをその点での最高面直塗粒速度ＶＩ
として保存するようにしたので、塗装明度を最高塗粒衝
突速度の層の塗装明度によって決定でき、実状に近い塗
装明度分布を演算できる。請求項４の方法によれば、各
点毎の塗装明度に応じて点毎に色を選択し、塗装明度分
布を選択色で表示する工程をさらに備えているので、塗
装明度分布を、たとえば色の濃淡の分布により、視覚に
より評価できる。請求項５の装置によれば、塗粒衝突速
度演算部分が、被塗装面の各点での面直塗粒衝突速度を
演算し、明度演算部分が面直塗粒衝突速度に対応する各
点での塗装明度を求めるので、塗装明度分布を演算でき
る。これに基づいて、塗装むらを評価できる。
【図１】本発明の一実施例に係る塗装明度分布演算装置
とそれに接続される装置のブロック系統図である。
とそれに接続される装置のブロック系統図である。
【図２】塗料付着分布図である。
【図３】塗粒衝突速度分布図である。
【図４】塗装明度演算部の工程図である。
【図５】塗装ガン角度補正のための塗粒速度分布図であ
る。
る。
【図６】塗装ガン距離補正のための塗粒速度分布図であ
る。
る。
【図７】最高塗粒衝突速度を求めるための工程図であ
る。
る。
【図８】塗装明度／塗粒衝突速度図である。
【図９】塗装明度分布表示工程図である。
１ 塗装ロボットシミュレーション装置 ２ 被塗装物形状データ入力部 ３ 塗装条件入力部 ４ 塗装膜厚演算部 ５ 塗装明度演算部 ６ 塗装状況表示部 ３１ 塗装ガン ３２ 被塗装面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森島 修 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 柴田 浩行 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 被塗装物の形状を読込むとともに、ロボ
ットの各ティーチングポイント毎の、塗粒衝突速度分布
を含む塗装条件を読込み、 読込んだ被塗装物の形状と塗装条件から、かつティーチ
ングポイント間はティーチングポイントの塗装条件より
演算した塗装条件から、被塗装面の各点毎の面直塗粒衝
突速度Ｖｉを算出し、 予め求めておいた面直塗粒衝突速度と明度との関係か
ら、前記各点毎の塗装明度Ｍを求める、工程からなる塗
装明度分布演算方法。 - 【請求項２】 前記面直塗粒衝突速度Ｖｉは被塗装面の
各点毎の塗粒衝突速度Ｖ0 を塗装ガン角度補正するとと
もに、塗装ガン距離補正して求める請求項１記載の塗装
明度分布演算方法。 - 【請求項３】 塗料噴霧パターンが前記被塗装面の各点
を複数回通過する場合は、各点毎の面直塗粒衝突速度Ｖ
ｉの大きい方の代表値ＶＩをその点での最高面直塗粒速
度ＶＩとして保存し、 予じめ求めておいた面直塗粒衝突速度と明度との関係か
ら、前記各点毎の前記最高面直塗粒速度ＶＩに対応する
塗装明度Ｍを求める、請求項１記載の塗装明度分布演算
方法。 - 【請求項４】 前記各点毎の塗装明度に応じて点毎に色
を選択し、塗装明度分布を選択色で表示する工程をさら
に備えた請求項１記載の塗装明度分布演算方法。 - 【請求項５】 被塗装物の形状を格納する被塗装物形状
データ入力部およびロボットの各ティーチングポイント
毎の、塗粒衝突速度分布を含む塗装条件を格納する塗装
条件入力部と、 前記被塗装物形状データ入力部に格納されたデータと前
記塗装条件入力部に格納されたデータより被塗装面の各
点毎の面直塗粒衝突速度を求める塗粒衝突速度演算部分
と、 予め求めておいた面直塗粒衝突速度と明度との関係か
ら、前記各点毎の塗装明度Ｍを求める明度演算部分と、
を有する塗装明度演算装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7017730A JPH08206553A (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | 塗装明度分布演算方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7017730A JPH08206553A (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | 塗装明度分布演算方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08206553A true JPH08206553A (ja) | 1996-08-13 |
Family
ID=11951873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7017730A Pending JPH08206553A (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | 塗装明度分布演算方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08206553A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000330713A (ja) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Toyota Motor Corp | 空間図形入力装置 |
| JP2002153784A (ja) * | 2000-11-20 | 2002-05-28 | Hitachi Zosen Corp | 塗装ロボットのｎｃデータ作成装置 |
| WO2006046536A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Trinity Industrial Corporation | 塗装膜厚シミュレーション方法 |
-
1995
- 1995-02-06 JP JP7017730A patent/JPH08206553A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000330713A (ja) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Toyota Motor Corp | 空間図形入力装置 |
| JP2002153784A (ja) * | 2000-11-20 | 2002-05-28 | Hitachi Zosen Corp | 塗装ロボットのｎｃデータ作成装置 |
| WO2006046536A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Trinity Industrial Corporation | 塗装膜厚シミュレーション方法 |
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