JP6112599B2 - ワックスの塗布膜厚評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワックスの塗布膜厚を評価する方法に関し、特に、目視できない箇所に塗布されるワックスの塗布膜厚を評価する方法に関する。

例えば、自動車の車体の塗装工程においては、車体を構成するドアやフード等の袋構造部に対して、雨水等の浸入による鋼板の腐食を防止する目的で、塗装工程の後に防錆用のワックスを塗布する防錆処理工程が設けられている。

上述のように、この種のワックスを塗布する目的は防錆であることから、ワックスの塗布作業の後には、適正にワックスが塗布されているか否か、具体的には塗布されたワックスが十分な防錆性能を発揮できる程度の塗布膜厚を有するか否かを検査する必要がある。ところが、上記ワックスの塗布箇所は、ドアやフード等の袋構造部の内面であることから、目視で直接確認できる範囲が限られてしまい、全領域の塗布膜厚を確認することが難しい。そのため、この種の検査については、被塗布部材（ドアなど）に設けられた水抜き穴からのワックスの垂れ具合でもってその塗布量（塗布膜厚）を間接的に評価しているのが現状である。

この他にも、定期的に一定数を抜き取って、内視鏡による検査や、解体による目視確認が行われているが、何れの方法も確認数が必然的に少なくなり、ばらつきの程度が不明なために、全量評価による十分な品質保証がなされているとは言い難かった。

ここで、例えば下記特許文献１には、赤外線サーモグラフで撮像した画像を解析することで、ワックスの塗布状態を評価する方法が開示されている。具体的には、赤外線サーモグラフで撮像して得た画像をピクセル単位に分割すると共に、分割した単位ピクセルごとの温度上昇速度を計算し、これを予め設定しておいた２つのしきい値と比較することで、当該単位ピクセルにおける温度上昇が、ワックスを直接塗布したことによるもの（高いほうのしきい値より大きい場合）か、ワックスからの熱拡散によるもの（上下のしきい値間の値を示す場合）かを判定する手法が開示されている。

特開２０１０−１１２８０６号公報

このように、上記特許文献１に記載の評価技術によれば、塗布対象（ドアなど）を破壊することなくワックスの塗布状態を評価することができるが、実際に評価できるのは、塗布領域の範囲のみであり、その塗布膜厚まで正確に評価するものではない。上記温度上昇速度と塗布膜厚との関係が明らかになっているわけではないためである。また、生産ライン上を流れる塗布対象としての車体の表面温度にはばらつきが生じることから、仮に温度上昇速度と塗布膜厚との関係がわかったとしても、塗布領域裏面の温度上昇速度を常に一定の基準（しきい値）で評価することは困難である。

例えば、レーザ変位計等の非接触測定装置を用いて塗布膜厚を測定する方法も考えられなくはないが、この種の測定装置は高価な上、このような装置を用いた場合であっても袋構造内における塗布膜厚の測定は非常に困難であることに変わりはない。さらに、制御や調整も複雑となるおそれがあることから、本件の如きワックスの塗布膜厚測定には適さない。

以上の事情に鑑み、簡易な手法でワックスの塗布膜厚を全数評価することを、本発明により解決すべき技術的課題とする。

前記技術的課題の解決は、本発明に係るワックスの塗布膜厚評価方法によって達成される。すなわち、この評価方法は、被塗布部材としての袋構造部の内面にワックスを塗布した際のワックスの塗布膜厚を評価する方法であって、袋構造部の外表面のうちワックスが塗布されていない非塗布領域の裏面に当たる部分の温度と、袋構造部の外表面のうちワックスを塗布した塗布領域の裏面に当たる部分の温度とを、袋構造部の外表面を赤外線サーモグラフで撮像することで取得する温度取得工程と、塗布領域の裏面部分の温度と、非塗布領域の裏面部分の温度との実温度差を算出する実温度差算出工程と、袋構造部の内面に対するワックスの塗布条件に基づいて、塗布領域の裏面部分の温度と非塗布領域の裏面部分の温度との温度差と、ワックスの塗布膜厚との関係を示す理論式を導出する理論式導出工程と、理論式を用いて実温度差からワックスの実際の塗布膜厚の評価を行う塗布膜厚評価工程とを具備する点をもって特徴付けられる。

ワックスの塗布対象となるドアやフード等は、通常、薄肉の鋼板等で形成される。また、ワックスの塗布作業は、ワックスの塗布ガンを走査しながら所定の領域に対して行うために、塗布開始から塗布終了までに一定の時間を要する。そのため、塗布作業の開始直後より、ワックスの塗布領域においては塗布されたワックスから被塗布部材への熱伝達が行われ、塗布作業の完了後、実際に赤外線サーモグラフで塗布領域の裏面温度を撮像可能となった時点では、ワックスと被塗布部材の塗布領域とが等温状態もしくはそれに近い状態に至っているものと推察される。また、この際の被塗布部材の上昇温度は、塗布されたワックスが有する熱量、すなわちワックスの塗布量が多いほど高くなる傾向にある。以上の点に鑑み、本発明者らは、被塗布部材におけるワックスが塗布された領域の裏面温度と、ワックスが塗布されていない領域の表面温度との温度差と、ワックスの塗布膜厚との間の理論式を求めると共に、この理論式に基づいて実際の塗布膜厚を評価するようにすれば、ワックスの塗布膜厚の評価が全車両について高精度に実施可能との知見を得るに至った。

本発明は、上記の知見に基づき成されたもので、ワックスの塗布領域と非塗布領域との温度差、及び、塗布膜厚の実測値との間で一定の整合性が確認された理論式を用いて塗布膜厚の評価基準を定めるようにしたので、被塗布部材ごとの温度のばらつきの影響を最小限に抑えて、高精度かつ信頼性ある膜厚評価が可能となる。また、赤外線サーモグラフを用いて被塗布部材の塗布領域の裏面温度と非塗布領域の表面温度とを測定することで塗布膜厚を評価することができるので、目視が難しい箇所の塗布膜厚であっても容易かつ正確に評価することができる。また、ワックスが塗布されていない領域の表面温度と、塗布して一定時間が経過した後の塗布領域の裏面温度さえ測定できればよいので、測定作業自体は非破壊で実施でき、かつ短時間で済む。そのため、特段の作業時間の増加を招くことなく塗布膜厚の全数評価が可能となり、一層の品質保証機能の向上を図ることが可能となる。もちろん、実質的に必要な測定機器は赤外線サーモグラフのみであるから、設備コストの大幅な増加を避けることもできる。

また、本発明に係るワックスの塗布膜厚評価方法は、温度取得工程において、ワックスを塗布する前の被塗布部材の表面温度を非塗布領域の表面温度として取得するものであってもよい。

このように、非塗布領域として、ワックスを塗布する前の被塗布部材の表面温度を取得することで、ワックスの塗布予定領域における塗布前後の温度差に基づき塗布膜厚を評価することができる。これにより、ワックスの塗布による熱伝達の影響を一切受けていない（温度変化を生じていない）状態の被塗布部材の表面温度を基準としてワックスの塗布膜厚を評価することができる。また、被塗布部材ごとの温度のばらつきの影響を受けることなく、安定した膜厚評価を行うことができる。

また、上述のように、ワックスを塗布する前の被塗布部材の表面温度を非塗布領域の表面温度として取得する場合、さらに温度取得工程において、被塗布部材のワックスの塗布予定領域の裏面を赤外線サーモグラフで撮像することで、塗布領域の裏面温度と、塗布前の表面温度とを取得するようにしてもよい。

このように、ワックスの塗布予定領域の裏面を赤外線サーモグラフで撮像することで塗布前後の温度を取得するようにすれば、仮に被塗布部材の中で温度にばらつきがあった場合でも、ワックス塗布前の表面温度として最も取得に適した領域の温度を測定することが可能となる。よって、理論式に対応する実温度差を取得でき、塗布膜厚の評価精度をさらに向上させることが可能となる。また、ワックスの塗布前後を通じて、被塗布部材と赤外線サーモグラフとの相対位置（撮像位置）を一定にできるので、膜厚評価に要する設備の複雑化を避けることができ、これによっても設備コストの増加を回避することができる。

あるいは、本発明に係るワックスの塗布膜厚評価方法は、温度取得工程において、ワックスの塗布予定領域を除く被塗布部材の表面温度を非塗布領域の表面温度として取得するものであってもよい。

本発明の趣旨は、ワックスの塗布領域と非塗布領域との実温度差に基づき、この実温度差との間で所定の整合性が実験的に認められたワックスの塗布膜厚を評価する点にあることを鑑みると、表面温度の取得対象となるワックスの非塗布領域は、ワックスの塗布予定領域に限ることはなく、例えば、被塗布部材のうちワックスの塗布予定領域から外れた領域であってもよい。このように、ワックスの塗布予定領域から外れた領域を表面温度の取得領域とすることで、例えば作業者や周辺設備により、塗布作業の前後を通じてワックスの塗布予定領域が赤外線サーモグラフで安定的に撮像できない場合であっても、被塗布部材のうちワックスの塗布予定領域とは直接関係ない領域（例えばドアパネルであれば、その上方部位など）の表面温度を基準として実温度差を算出することができる。また、塗布予定領域とは離れた領域であれば、熱伝達による塗布作業中の温度変化も非常に小さいか、あるいは無視できるレベルと推察されるので、塗布作業前に限らず、塗布作業中に取得した当該領域の表面温度であっても実温度差の算出基準として問題なく使用することができる。

また、本発明に係るワックスの塗布膜厚評価方法は、理論式に基づき、塗布膜厚の許容下限値に対応する温度差の許容下限値を設定する許容下限値設定工程をさらに具備し、塗布膜厚評価工程において、赤外線サーモグラフで撮像することで得た実温度差が、温度差の許容下限値以上である領域を算出すると共に、この許容下限値以上である領域のみを、ワックスの塗布作業者に視認可能な位置に配設したモニタに表示するものであってもよい。

上述のようにすれば、実際に許容され得る大きさの塗布膜厚を有する部分のみをモニタに表示することができる。これにより、塗布量（塗布膜厚）が不足している箇所をワックスの塗布作業者が正確に把握できるばかりでなく、同者がモニタで確認した直後にワックスの塗り直しを行うことができる。これにより、塗り直しを含めたワックスの塗布作業を非常に短時間で行うことが可能となる。

以上のように、本発明によれば、簡易な手法でワックスの塗布膜厚を全数評価することができる。

本発明の一実施形態に係るワックスの塗布範囲評価方法のフローチャートである。 ワックスの塗布範囲評価方法を実施するための設備の一例を示す斜視図である。 ワックスの塗布領域を含む被塗布部材としてのドアの袋構造部の断面図である。 ワックスの塗布領域の裏面温度と塗布前の表面温度との温度差と、ワックスの塗布膜厚との関係を示すグラフである。 本実施形態に係るワックスの塗布範囲評価方法により得た評価結果のモニタへの表示例である。 他のワックスの塗布範囲評価方法により得た評価結果のモニタへの表示例である。 本発明の他の実施形態に係るワックスの塗布範囲評価方法により得た評価結果のモニタへの表示例である。

以下、本発明に係るワックスの塗布膜厚評価方法の一実施形態を図面に基づき説明する。この実施形態では、車体のドア及びフードの袋構造部に塗布したワックスの塗布膜厚を評価する場合を例にとって説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るワックスの塗布膜厚評価方法のフローチャートを示している。同図に示すように、この評価方法は、ワックスを塗布する前の被塗布部材の表面温度と、ワックスを塗布した領域の裏面温度とを、被塗布部材を赤外線サーモグラフで撮像することで取得する温度取得工程Ｓ１と、塗布領域の裏面温度と、塗布前の表面温度との実温度差を算出する実温度差算出工程Ｓ２と、被塗布部材に対するワックスの塗布条件に基づいて、塗布領域の裏面温度と塗布前の表面温度との温度差と、ワックスの塗布膜厚との関係を示す理論式を導出する理論式導出工程Ｓ３と、理論式を用いて実温度差からワックスの実際の塗布膜厚の評価を行う塗布膜厚評価工程Ｓ４とを具備する。

また、この実施形態では、理論式導出工程Ｓ３で得た理論式に基づき、塗布膜厚の許容下限値に対応する温度差の許容下限値を設定する許容下限値設定工程Ｓ５をさらに具備すると共に、塗布膜厚評価工程Ｓ４で得た評価結果として、赤外線サーモグラフで撮像することで得た実温度差が、温度差の許容下限値以上である領域のみを、ワックスの塗布作業者に視認可能な位置に配設したモニタに表示する評価結果表示工程Ｓ６をさらに具備する。以下、各工程を詳細に説明する。

（温度取得工程Ｓ１）
まず、ワックスを塗布する前の被塗布部材の表面温度と、ワックスを塗布して一定時間が経過した後のワックスの塗布領域の裏面温度とを、被塗布部材を赤外線サーモグラフで撮像することで取得する。具体的に説明すると、図２に示すように、被塗布部材としての車体１の塗布作業ステーション２に、ワックスの塗布対象となるサイドドア３やバックドア４、及びフード５を個別に撮像可能な赤外線サーモグラフ６を複数設置すると共に、赤外線サーモグラフ６と同数のモニタ７を設置する。この実施形態では、図２に示すように、ワックスの塗布作業を行う塗布作業者８がその作業位置において、担当する塗布対象（サイドドア３など）の塗布膜厚の評価結果を視認できる位置及び向きに、モニタ７を設置する。

そして、実際に車体１が塗布作業ステーション２の所定位置（塗布作業位置）に搬入されると、まず、サイドドア３、バックドア４、及びフード５を開いた状態で、対応する赤外線サーモグラフ６でサイドドア３やバックドア４、及びフード５の表面を撮像し、ワックスを塗布する前の表面温度Ｔ_P1を測定する。この実施形態では、図２に示すように、サイドドア３等のアウタ側の外表面のうち、ワックスの塗布が予定される領域（図５で言えば、ワックスが実際に塗布された領域９）が撮像範囲に含まれるように、赤外線サーモグラフ６による撮像を行い、これにより撮像領域の温度（分布）を測定する。

このようにして、ワックスを塗布する前の表面温度（分布）を測定したら、複数の塗布作業者８がそれぞれ担当の塗布対象となるサイドドア３やバックドア４、及びフード５の前に移動し、手に持った塗布ガン１０で各塗布対象（サイドドア３、バックドア４、フード５）の袋構造部１１に向けて防錆用のワックスを噴射し塗布する。サイドドア３を例に挙げて詳細に説明すると、図３に示すように、サイドドア３の袋構造部１１は、例えばアウタパネル１２とインナパネル１３との重ね合わせ部に接着剤１４を充填した状態でアウタパネル１２の周縁部を折り返して（ヘミング加工を施して）アウタパネル１２とインナパネル１３とを一体化することにより形成される。そして、塗布作業者８は、袋構造部１１の周囲に設けられた隙間から塗布ガン１０を差し込んで塗布することで、袋構造部１１を構成するアウタパネル１２の内面と、インナパネル１３の内面とにワックス１５を塗布する。

そして、ワックス１５の塗布作業が終了した後、ワックスの塗布領域９（図５を参照）の裏面を赤外線サーモグラフ６で再度撮像し、塗布領域９の裏面温度Ｔ_P2を測定する。この実施形態では、車体１と赤外線サーモグラフ６との相対位置は一定であるので、塗布前の際と同じく、サイドドア３等のアウタ側の外表面のうち、ワックスの塗布領域９が撮像範囲に含まれるように、赤外線サーモグラフ６による撮像を行い、これにより撮像領域の温度（分布）を測定する。

（実温度差算出工程Ｓ２）
次に、温度測定工程Ｓ１１で取得した塗布領域９の裏面温度Ｔ_P2と、塗布前の表面温度Ｔ_P1との実温度差Ｔ_Rを算出する。通常、ワックス１５の塗布により被塗布部材（サイドドア３等）の被塗布表面温度が上昇することから、実温度差Ｔ_Rは、以下の式で表される。
式１：Ｔ_R＝Ｔ_P2−Ｔ_P1

（理論式導出工程Ｓ３）
また、後述する温度差の許容下限値Ｔ_Lを設定するに際し、先に、本実施形態では、サイドドア３等に対するワックス１５の塗布条件に基づいて、塗布領域９の裏面温度Ｔ_P2と塗布前の表面温度Ｔ_P1との温度差Ｔと、ワックス１５の塗布膜厚ｔ_WAXとの関係を示す理論式を導出する。ここでは、塗布されたワックス１５と被塗布部材としてのサイドドア３等を構成する鋼板との間でのみ熱交換が行われる（ワックス１５の熱は全て鋼板に伝達される）と仮定した場合の、上記温度差Ｔと塗布膜厚ｔ_WAXとの関係を示す理論式を導出する。ここで、アウタパネル１２を上記温度差Ｔ分だけ上昇させるのに必要な熱量Ｃ_Pは、以下の式２で表される。
式２：Ｃ_P＝ｃ_P×Ｍ_P×Ｔ
ただし、ｃ_Pはアウタパネルの比熱、Ｍ_Pはワックスの塗布領域９におけるアウタパネルの質量を示す。
また、この場合、塗布されたワックス１５が失った熱量Ｃ_WAXは、以下の式３で表される。
式３：Ｃ_WAX＝ｃ_WAX×Ｍ_WAX×｛Ｔ_WAX−（Ｔ_P1＋Ｔ）｝
ただし、ｃ_WAXはワックスの比熱、Ｍ_WAXは塗布されたワックスの質量、Ｔ_WAXは塗布直後のワックスの温度を示す。
また、アウタパネルの質量Ｍ_P、ワックスの質量Ｍ_WAXはそれぞれ、
式４：Ｍ_P＝Ａ×ｔ_P×ρ_P
式５：Ｍ_WAX＝Ａ×ｔ_WAX×ρ_WAX
で表される。ただし、Ａはワックスの塗布面積、ｔ_Pはアウタパネルの板厚、ｔ_WAXはワックスの塗布膜厚、ρ_Pはアウタパネルの密度、ρ_WAXはワックスの密度をそれぞれ示す。
そして、式１及び式２において、Ｃ_P＝Ｃ_WAXとした場合、ワックスの塗布膜厚ｔ_WAXは、温度差Ｔの関数として
式６：ｔ_WAX＝｛Ｃ_P×ｔ_P×ρ_P×Ｔ｝／［ｃ_WAX×ρ_WAX×｛Ｔ_WAX−（Ｔ_P1＋Ｔ）｝］
のように表される。

なお、より厳密に温度差Ｔと塗布膜厚ｔ_WAXとの理論式を導出するのであれば、例えばワックス１５から空気中に拡散する熱量等も考慮して、熱平衡式を構築するようにしてもよいが、今回は、上述のように、塗布膜厚ｔ_WAXの許容下限値さえ保証できればよいので、より簡易な条件下で導出可能な理論式を採用した。また、後述するように、空気中への熱拡散がないとした場合に導出した温度差の許容下限値よりも実際の温度差（実温度差Ｔ_R）が大きければ、実際のワックス１５の塗布膜厚ｔ_WAXはさらに大きい値を示すことになるため、品質保証の面でも問題ない。

（許容下限値設定工程Ｓ５）
このようにして、温度差Ｔと塗布膜厚ｔ_WAXとの理論式を求めたら、当該理論式に基づき、塗布膜厚の許容下限値ｔ_Lに対応する温度差の許容下限値Ｔ_Lの理論値を算出し、この理論値に、ワックスの塗布領域９から非塗布領域１６（図５等を参照）への熱伝達による非塗布領域１６の温度上昇を加算して、温度差の許容下限値Ｔ_Lを算出する。図４は、温度差Ｔと塗布膜厚ｔ_WAXとの関係を示すグラフであって、同図中、一点鎖線で示す曲線は、温度差Ｔと塗布膜厚ｔ_WAXとの関係を示す理論式、プロットは、温度差Ｔ及び塗布膜厚ｔ_WAXを実際に測定して得た値である。なお、実際のワックスの塗布膜厚は例えばウェットゲージを用いて測定することが可能である。この図より、温度差Ｔと塗布膜厚ｔ_WAXとの関係を示す理論式を用いて、温度差の実測値（実温度差Ｔ_R）からワックス１５の塗布範囲を評価することの妥当性が立証される。従い、例えば規格値である塗布膜厚の許容下限値ｔ_Lに対応する温度差の許容下限値Ｔ_Lの理論値を、式６に示す理論式から算出し、当該理論値に、ワックスの塗布領域９から非塗布領域１６への熱伝達による非塗布領域１６の温度上昇を加算して、温度差の許容下限値Ｔ_Lを算出する。また、この実施形態では、ワックス１５の塗布後、一定時間（ここでは、ワックス１５の塗布作業時間）の経過に伴う塗布領域９の温度低下分をさらに考慮して、温度差の許容下限値Ｔ_Lを設定する。

なお、上記ワックスの塗布領域９から非塗布領域１６への熱伝達による非塗布領域１６の温度上昇分の算出方法は特に問わず、例えば実際に塗布されたワックス１５や、熱伝達媒体となる鋼板の熱伝達に関連する物性値に基づく計算や、実際にワックス１５をアウタパネル１２に塗布して温度測定を行うことによるトライアンドエラーにより求めてもよい。あるいは、塗布領域及び塗布量と温度上昇分との相関を取得し、当該取得した相関に基づき、温度上昇分を算出してもよい。ワックス１５の塗布後、一定時間の経過に伴う塗布領域９の温度低下分の算出方法についても同様である。

（塗布膜厚評価工程Ｓ４）
このようにして、温度差の許容下限値Ｔ_Lを算出したら、先に求めた実温度差Ｔ_Rと、直前に求めた温度差の許容下限値Ｔ_Lとに基づき、ワックス１５の塗布膜厚を評価する。具体的には、実温度差Ｔ_Rが、温度差の許容下限値Ｔ_L以上である領域については、実際に所要の塗布膜厚を有するワックス１５が塗布されたものと判定する。一方で、実温度差Ｔ_Rが、温度差の許容下限値Ｔ_L未満である領域については、ワックス１５が塗布されておらず、あるいは塗布されていたとしても十分な塗布膜厚を有していないものと判定する。

（評価結果表示工程Ｓ６）
そして、塗布膜厚評価工程Ｓ４で得た評価結果として、赤外線サーモグラフ６で撮像することで得た実温度差Ｔ_Rが、温度差の許容下限値Ｔ_L以上である領域のみを、ワックス１５の塗布作業者８に視認可能な位置（図２を参照）に配設したモニタ７に表示する。これにより、実際にワックス１５が適正に塗布された範囲のみがモニタ７に表示される。従って、このモニタ７の表示内容を塗布作業者８が見て、例えば図５に示すように、本来塗布すべき領域全てが表示されていると判断した場合には、ワックス１５は適正に塗布されたものとして当該塗布作業を終了し、次の工程に車体１が搬送される。また、図示は省略するが、本来塗布すべき領域の一部に表示されていない箇所が見受けられる場合には、確認した当の塗布作業者８が、そのまま塗布ガン１０で対応箇所にワックス１５を塗布し直す。なお、必要と思われる場合には、再度、塗布終了後に塗布領域９の裏面温度を赤外線サーモグラフ６でもって測定し、以下、上記Ｓ２〜Ｓ６の工程を繰り返し実行することで、塗布範囲の再評価を行ってもよい。

このように、本発明では、ワックス１５を塗布する前のサイドドア３等の表面温度Ｔ_P1と、ワックス１５を塗布して一定時間（ここでは、ワックスの塗布作業開始から終了までの時間）が経過した後のワックスの塗布領域の裏面温度Ｔ_P2との実温度差Ｔ_Rに基づき塗布膜厚ｔ_WAXを評価するようにしたので、ワックス１５塗布の前後１回ずつの温度測定（撮像）作業でもって、ワックス１５の塗布範囲を評価することができる。これにより、塗布直後から連続的に撮像し続ける必要のあった従来の赤外線サーモグラフによる評価手法に比べて、温度測定作業に要する時間を短縮することができる。また、ワックス１５を塗布する前のサイドドア３等の表面温度Ｔ_P1を基準としてワックスの塗布膜厚ｔ_WAXを評価することができるので、被塗布部材ごとの温度のばらつきの影響を受けることなく、安定した塗布範囲の評価結果を得ることができる。また、ワックス１５を塗布する前のサイドドア３等の表面温度Ｔ_P1と、塗布して一定時間が経過した後の塗布領域９の裏面温度Ｔ_P2さえ測定できれば足りるので、測定作業自体は非破壊で実施でき、かつ短時間で済む。そのため、特段の作業時間の増加を招くことなく塗布膜厚ｔ_WAXの全数評価が可能となり、一層の品質保証機能の向上を図ることが可能となる。

また、本発明では、上記温度差の許容下限値Ｔ_Lを設定するに際し、ワックス１５の塗布による塗布領域９の温度上昇だけでなく、ワックスの塗布領域９から非塗布領域１６への熱伝達による非塗布領域１６の温度上昇も考慮して、温度差の許容下限値Ｔ_Lを設定するようにした。ここで、例えば上記熱伝達による非塗布領域１６の温度上昇を考慮せずに理論式から上記温度差の許容下限値Ｔ_Lを設定した場合、その値は、非塗布領域１６の温度上昇を考慮した場合と比べて小さいものとなる。そのため、例えば塗布直後に撮像すれば、実際の塗布領域９を良く反映したモニタ７表示結果が得られるところ、一定時間（例えばワックス１５塗布作業時間）の経過後においては、図６に例示のように、実際には塗布していない箇所までもがモニタ７に着色表示（なお、同図中のグレースケールにおいては、白色に近いほど高温を、黒色に近いほど低温を表すものとする。図５、図７についても同様とする。）されてしまい、正確な塗布範囲を表示することができない。これに対して、本発明のように、塗布領域９からの熱伝達による非塗布領域１６の温度上昇を加味して温度差の許容下限値Ｔ_Lを設定すれば、ワックス１５が適正に塗布されていない領域を塗布領域であると誤判定する事態を回避することができる。また、ワックス１５の塗布作業が予定より長引いたり、あるいは短時間で完了した場合には、塗布開始から撮像までの経過時間が変動するため、実際に得られる温度分布はばらつくが（図５（ａ）及び（ｂ）を参照）、上述のように非塗布領域１６への熱伝達による温度上昇を加味して評価しているため、表示領域に大差はない。よって、この評価方法であれば、塗布開始から温度測定作業までの時間にある程度弾力を持たせつつも、ワックス１５の塗布範囲を高精度に評価することができる。また、評価結果に対する信頼性を高めることが可能となる。

ところで、ワックス１５が塗布された領域９では、ワックス１５からの熱伝達により温度が上昇するが、一定時間の経過後には、周囲への熱伝達（熱拡散）量がワックス１５からの熱伝達量を上回る事態が起こり得る。そのため、上記温度差の許容下限値Ｔ_Lを必要以上に大きく設定していると、例えば図７（ａ）に示すように、塗布開始から所定時間の経過後であれば、ワックス１５の塗布範囲を正確に評価できるものの、さらに時間が経過した後には、塗布領域９の一部で温度低下が始まってしまい、図７（ｂ）に示すように、適正にワックス１５が塗布された領域であるにも関らず、モニタ７に表示されない（非塗布領域１６と判定される）おそれが生じる。この点、上述のように、ワックス１５の塗布後、一定時間（すなわち塗布開始から撮像開始までの時間）の経過に伴う塗布領域の温度低下をさらに加味して温度差の許容下限値Ｔ_Lを設定することで、図５（ｂ）に示すように、塗布作業終了直後からさらに一定の時間が経過した後であっても、ほぼ同じ表示結果（表示範囲）を得ることができる。

もちろん、本発明に係るワックスの塗布膜厚評価方法は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意の構成を採ることが可能である。例えば、上記実施形態では、温度取得工程Ｓ１において、ワックス１５を塗布する前のサイドドア３等の表面温度Ｔ_P1を、非塗布領域、すなわち塗布予定領域を含めワックス１５が塗布されていない領域の表面温度Ｔ_P1として取得する場合を例示したが、もちろん、塗布予定領域を除く非塗布領域１６の表面温度Ｔ_P1を、ワックス１５が塗布されていない領域の表面温度Ｔ_P1として取得することも可能である。この場合には、例えばサイドドア３等の被塗布部材のうち塗布領域９から少し離れた領域を赤外線サーモグラフ６で撮像することで、当該領域の表面温度Ｔ_P1を取得することができる。また、ワックス１５の塗布による温度変化の非常に小さい領域を非塗布領域とすることから、その取得タイミングについても特に問われず、例えば塗布作業中に撮像することで取得したものであってもよい。

また、上記実施形態では、被塗布部材（サイドドア３等）のうちワックス１５が塗布されていない領域の表面温度Ｔ_P1と、ワックス１５を塗布して一定時間が経過した後のワックスの塗布領域９の裏面温度Ｔ_P2とをそれぞれ１回ずつ取得し、この際の実温度差Ｔ_Rに基づき塗布膜厚ｔ_WAXを評価するようにしたが、もちろんこの形態には限られない。例えば、ワックス１５の塗布開始直後から、連続的に赤外線サーモグラフ６による熱画像（温度分布画像）を撮像すると共に、撮像した熱画像につき順次上述の塗布膜厚Ｔ_WAXの評価のための演算処理（画像取得時の実温度差Ｔ_Rと許容下限値Ｔ_Lとの比較）を行い、その結果をモニタ７に連続的に表示するようにしてもよい。すなわち、ワックス１５の塗布作業が開始されたら、上記工程Ｓ１〜Ｓ６までの工程（特に、時々刻々と変化する実温度差Ｔ_Rの温度分布の取得及び許容下限値Ｔ_Lとの比較）を繰り返し実施し、その評価結果をモニタ７に表示するようにしてもよい。これにより、作業者によるワックス１５の塗布作業の進行に伴って、ワックス１５が適正な膜厚に塗布された領域から順次モニタ７に表示される。この場合、非塗布領域の表面温度Ｔ_P1としては、ワックス１５を塗布する前の表面温度と、ワックス１５の塗布予定領域を除く領域（非塗布領域１６）の何れであってもよく（後者の場合、取得される表面温度Ｔ_P1についても順次最新の熱画像あるいはその直前に取得した熱画像に基づいて更新可能である。）、また、このようにして順次取得した実温度差Ｔ_Rに基づく塗布膜厚の評価結果をモニタ７に連続的に表示するようにしてもよい。

また、以上の説明では、全数評価を前提とした場合を例示したが、本発明に係るワックスの塗布膜厚評価方法は、複数台（例えば３台）に１台の割合で評価するものであってもよいし、あるいは、所定時間（例えば１時間）ごとに１回の割合で評価するものであってもよいことはもちろんである。

１ 車体
２ 塗布作業ステーション
３ サイドドア
４ バックドア
５ フード
６ 赤外線サーモグラフ
７ モニタ
８ 塗布作業者
９ 塗布領域
１０ 塗布ガン
１１ 袋構造部
１２ アウタパネル
１３ インナパネル
１４ 接着剤
１５ ワックス
１６ 非塗布領域

Claims (3)

1. 被塗布部材としての袋構造部の内面にワックスを塗布した際の前記ワックスの塗布膜厚を評価する方法であって、
   前記袋構造部の外表面のうち前記ワックスが塗布されていない非塗布領域の裏面に当たる部分の温度と、前記袋構造部の外表面のうち前記ワックスの塗布完了時における前記ワックスを塗布した塗布領域の裏面に当たる部分の温度とを、前記袋構造部の外表面を赤外線サーモグラフで撮像することで取得する温度取得工程と、
   前記塗布領域の裏面部分の温度と、前記非塗布領域の裏面部分の温度との実温度差を算出する実温度差算出工程と、
   前記袋構造部の内面に対する前記ワックスの塗布条件に基づいて、前記塗布領域の裏面部分の温度と前記非塗布領域の裏面部分の温度との温度差と、前記ワックスの塗布膜厚との関係を示す理論式を導出する理論式導出工程と、
   前記理論式を用いて前記実温度差から前記ワックスの実際の塗布膜厚の評価を行う塗布膜厚評価工程とを具備するワックスの塗布膜厚評価方法。
2. 前記理論式に基づき、前記塗布膜厚の許容下限値に対応する前記温度差の許容下限値を設定する許容下限値設定工程をさらに具備し、
   前記許容下限値設定工程では、前記ワックスの前記塗布領域から前記非塗布領域への熱伝達による前記非塗布領域の温度上昇をさらに考慮して、前記温度差の許容下限値を設定し、
   前記塗布膜厚評価工程において、赤外線サーモグラフで撮像することで得た前記実温度差が、前記温度差の許容下限値以上である領域を算出すると共に、前記許容下限値以上である領域のみを、前記ワックスの塗布作業者に視認可能な位置に配設したモニタに表示する請求項１に記載のワックスの塗布膜厚評価方法。
3. 前記理論式に基づき、前記塗布膜厚の許容下限値に対応する前記温度差の許容下限値を設定する許容下限値設定工程をさらに具備し、
   前記許容下限値設定工程では、前記ワックスの塗布開始から前記塗布領域の裏面部分の温度を撮像により取得するまでの間の時間の経過に伴う前記塗布領域の温度低下をさらに考慮して、前記温度差の許容下限値を設定し、
   前記塗布膜厚評価工程において、赤外線サーモグラフで撮像することで得た前記実温度差が、前記温度差の許容下限値以上である領域を算出すると共に、前記許容下限値以上である領域のみを、前記ワックスの塗布作業者に視認可能な位置に配設したモニタに表示する請求項１に記載のワックスの塗布膜厚評価方法。