JPH11276978A - 塗装ロボットにおける塗装膜厚の定式化方法 - Google Patents
塗装ロボットにおける塗装膜厚の定式化方法Info
- Publication number
- JPH11276978A JPH11276978A JP8524498A JP8524498A JPH11276978A JP H11276978 A JPH11276978 A JP H11276978A JP 8524498 A JP8524498 A JP 8524498A JP 8524498 A JP8524498 A JP 8524498A JP H11276978 A JPH11276978 A JP H11276978A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating
- film thickness
- spray
- thickness distribution
- equation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Spray Control Apparatus (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】塗装ロボットによる塗装時に、施工条件とスプ
レーパターンにおける膜膜厚分布との関係を定量的に得
るための定式化方法を提供する。 【解決手段】塗装ロボットのアーム先端に設けられた噴
霧ノズルから塗料を塗装面に噴霧して塗装を行うための
運転データの生成に際し、塗装膜厚を定量的に求めるた
めの定式化方法であって、まず所定のノズル姿勢、噴霧
距離および塗装速度により塗装された塗装膜厚の測定デ
ータから基準膜厚分布式を二次関数として求め、次に塗
装膜厚が噴霧距離および塗装速度に反比例することによ
る影響を上記基準膜厚分布式に組み込み、次に垂直塗装
面に対する膜厚と、ノズルが所定角度で傾斜した場合に
おける傾斜塗装面に対する膜厚が、その傾斜による塗装
幅の比に反比例して減少することによる影響を組み込
み、修正膜厚分布式を得る方法である。
レーパターンにおける膜膜厚分布との関係を定量的に得
るための定式化方法を提供する。 【解決手段】塗装ロボットのアーム先端に設けられた噴
霧ノズルから塗料を塗装面に噴霧して塗装を行うための
運転データの生成に際し、塗装膜厚を定量的に求めるた
めの定式化方法であって、まず所定のノズル姿勢、噴霧
距離および塗装速度により塗装された塗装膜厚の測定デ
ータから基準膜厚分布式を二次関数として求め、次に塗
装膜厚が噴霧距離および塗装速度に反比例することによ
る影響を上記基準膜厚分布式に組み込み、次に垂直塗装
面に対する膜厚と、ノズルが所定角度で傾斜した場合に
おける傾斜塗装面に対する膜厚が、その傾斜による塗装
幅の比に反比例して減少することによる影響を組み込
み、修正膜厚分布式を得る方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗装ロボットにお
ける塗装膜厚の定式化方法に関する。
ける塗装膜厚の定式化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種の量産品の製造工程において
ロボットが広く実用化されているが、船舶、橋梁などの
大型構造物においても、ロボットの実用化が図られてい
る。
ロボットが広く実用化されているが、船舶、橋梁などの
大型構造物においても、ロボットの実用化が図られてい
る。
【０００３】例えば、溶接作業の多くは、溶接ロボット
により行われているが、溶接に比べて、経済効果が充分
に発揮されない塗装作業においても、熟練を要する作業
者の確保等の問題から、やはりロボット化が望まれてい
る。
により行われているが、溶接に比べて、経済効果が充分
に発揮されない塗装作業においても、熟練を要する作業
者の確保等の問題から、やはりロボット化が望まれてい
る。
【０００４】通常、塗装ロボットにより塗装を行わせる
場合、ロボットアーム先端の手先部すなわち噴霧ノズル
が所定の軌跡を描くように、ロボットの運転データを与
える必要がある。
場合、ロボットアーム先端の手先部すなわち噴霧ノズル
が所定の軌跡を描くように、ロボットの運転データを与
える必要がある。
【０００５】従来、この運転データは、塗装対象物の塗
装面の形状データおよび塗料の機械的性質などの塗装条
件並びに塗装速度、噴霧距離、噴霧姿勢などの施工条件
に基づき、かつできるだけ均一な塗膜が得られるように
作成されていた。具体的には、形状データおよび塗装条
件については、必要なデータが与えられており、また施
工条件については、作業者の経験によるデータが与えら
れていた。
装面の形状データおよび塗料の機械的性質などの塗装条
件並びに塗装速度、噴霧距離、噴霧姿勢などの施工条件
に基づき、かつできるだけ均一な塗膜が得られるように
作成されていた。具体的には、形状データおよび塗装条
件については、必要なデータが与えられており、また施
工条件については、作業者の経験によるデータが与えら
れていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、形状
データおよび塗装条件については、支障のない程度にデ
ータを与えることができるが、施工条件については、作
業者の経験に頼っていたため、塗装対象物の形状の複雑
化に伴い、満足なデータを与えることができなかった。
すなわち、均一な塗膜を得るためには、施工条件とスプ
レーパターンにおける膜厚分布との定量的な関係を得る
ことが、ロボットの運転データの生成に際して重要とな
るが、このような関係が得られていなかった。
データおよび塗装条件については、支障のない程度にデ
ータを与えることができるが、施工条件については、作
業者の経験に頼っていたため、塗装対象物の形状の複雑
化に伴い、満足なデータを与えることができなかった。
すなわち、均一な塗膜を得るためには、施工条件とスプ
レーパターンにおける膜厚分布との定量的な関係を得る
ことが、ロボットの運転データの生成に際して重要とな
るが、このような関係が得られていなかった。
【０００７】そこで、本発明は、塗装ロボットによる塗
装時に、施工条件とスプレーパターンにおける膜膜厚分
布との関係を定量的に得るための定式化方法を提供する
ことを目的とする。
装時に、施工条件とスプレーパターンにおける膜膜厚分
布との関係を定量的に得るための定式化方法を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の塗装ロボットにおける塗装膜厚分布の定式
化方法は、塗装ロボットのアーム先端に設けられた噴霧
ノズルから塗料を塗装面に噴霧して塗装を行うための運
転データの生成に際し、塗装膜厚を定量的に求めるため
の定式化方法であって、まず所定のノズル姿勢、噴霧距
離および塗装速度により塗装された塗装膜厚の測定デー
タから基準膜厚分布式を求め、次に噴霧距離および塗装
速度の変化による影響並びにノズル姿勢の変化による影
響を上記基準膜厚分布式に組み込み、修正膜厚分布式を
得る方法であり、より詳細には、塗装ロボットのアーム
先端に設けられた噴霧ノズルから塗料を塗装面に噴霧し
て塗装を行うための運転データの生成に際し、塗装膜厚
を定量的に求めるための定式化方法であって、まず所定
のノズル姿勢、噴霧距離および塗装速度により塗装され
た塗装膜厚の測定データから基準膜厚分布式を二次関数
として求め、次に塗装膜厚が噴霧距離および塗装速度に
反比例することによる影響を上記基準膜厚分布式に組み
込み、次に垂直塗装面に対する膜厚と、ノズルが所定角
度で傾斜した場合における傾斜塗装面に対する膜厚が、
その傾斜による塗装幅の比に反比例して減少することに
よる影響を組み込み、修正膜厚分布式を得る方法であ
る。
に、本発明の塗装ロボットにおける塗装膜厚分布の定式
化方法は、塗装ロボットのアーム先端に設けられた噴霧
ノズルから塗料を塗装面に噴霧して塗装を行うための運
転データの生成に際し、塗装膜厚を定量的に求めるため
の定式化方法であって、まず所定のノズル姿勢、噴霧距
離および塗装速度により塗装された塗装膜厚の測定デー
タから基準膜厚分布式を求め、次に噴霧距離および塗装
速度の変化による影響並びにノズル姿勢の変化による影
響を上記基準膜厚分布式に組み込み、修正膜厚分布式を
得る方法であり、より詳細には、塗装ロボットのアーム
先端に設けられた噴霧ノズルから塗料を塗装面に噴霧し
て塗装を行うための運転データの生成に際し、塗装膜厚
を定量的に求めるための定式化方法であって、まず所定
のノズル姿勢、噴霧距離および塗装速度により塗装され
た塗装膜厚の測定データから基準膜厚分布式を二次関数
として求め、次に塗装膜厚が噴霧距離および塗装速度に
反比例することによる影響を上記基準膜厚分布式に組み
込み、次に垂直塗装面に対する膜厚と、ノズルが所定角
度で傾斜した場合における傾斜塗装面に対する膜厚が、
その傾斜による塗装幅の比に反比例して減少することに
よる影響を組み込み、修正膜厚分布式を得る方法であ
る。
【０００９】さらに、各上記塗装膜厚の定式化方法にお
いて、修正膜厚分布式が下記（ａ）式にて表わされる方
法である。
いて、修正膜厚分布式が下記（ａ）式にて表わされる方
法である。
【００１０】
【数２】
【００１１】但し、（ａ）式中、ｕ（ｙs0）は下記
（ｂ）式にて表わされ、また（ｂ）式中、μは下記
（ｃ）式にて表わされる。また、上記各式中における記
号は、下記のことを表わしている。 ｕ：塗装膜圧 ｙs0：基準塗装面 ｙs ：基準塗装面に対して傾斜した傾斜塗装面 ψs ：スプレー姿勢角 φ：スプレー角 Ａ：係数 Ｂ：係数 ｋl ：距離係数 ｋv ：速度係数 上記各塗装膜厚の定式化方法によると、基本的なノズル
姿勢、噴霧距離および塗装速度により塗装された塗装膜
厚の測定データから基準膜厚分布式を求め、この基準膜
厚分布式に、噴霧距離および塗装速度の変化による影響
並びにノズル姿勢の変化による影響を組み込み、修正膜
厚分布式を得るようにしたので、施工条件とスプレーパ
ターンにおける塗装膜厚分布との間系を定量的に得るこ
とができる。
（ｂ）式にて表わされ、また（ｂ）式中、μは下記
（ｃ）式にて表わされる。また、上記各式中における記
号は、下記のことを表わしている。 ｕ：塗装膜圧 ｙs0：基準塗装面 ｙs ：基準塗装面に対して傾斜した傾斜塗装面 ψs ：スプレー姿勢角 φ：スプレー角 Ａ：係数 Ｂ：係数 ｋl ：距離係数 ｋv ：速度係数 上記各塗装膜厚の定式化方法によると、基本的なノズル
姿勢、噴霧距離および塗装速度により塗装された塗装膜
厚の測定データから基準膜厚分布式を求め、この基準膜
厚分布式に、噴霧距離および塗装速度の変化による影響
並びにノズル姿勢の変化による影響を組み込み、修正膜
厚分布式を得るようにしたので、施工条件とスプレーパ
ターンにおける塗装膜厚分布との間系を定量的に得るこ
とができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の塗装
ロボットにおける塗装膜厚の定式化方法を、図１〜図８
に基づき説明する。
ロボットにおける塗装膜厚の定式化方法を、図１〜図８
に基づき説明する。
【００１３】本実施の形態における塗装ロボットとして
は、多関節型のものが使用されるとともに、その塗装対
象物（ワーク）は船殻ブロックであり、水平方向および
鉛直方向の部材により組み立てられたもので、箱型形状
にされている。
は、多関節型のものが使用されるとともに、その塗装対
象物（ワーク）は船殻ブロックであり、水平方向および
鉛直方向の部材により組み立てられたもので、箱型形状
にされている。
【００１４】例えば、図１に示すように、この船殻ブロ
ック（ワークともいう）１は、船体外板２の内面に補剛
部材として、ビーム材３が取り付けられるとともに、船
体外板２に直交するように隔壁材４などが取り付けられ
たものであり、この船殻ブロック１の表面を、塗装ロボ
ット（以下、ロボットという）により、自動的に塗装す
る場合について説明する。
ック（ワークともいう）１は、船体外板２の内面に補剛
部材として、ビーム材３が取り付けられるとともに、船
体外板２に直交するように隔壁材４などが取り付けられ
たものであり、この船殻ブロック１の表面を、塗装ロボ
ット（以下、ロボットという）により、自動的に塗装す
る場合について説明する。
【００１５】まず、手首部に噴霧ノズルを有する塗装ガ
ンが取り付けられたロボットの軌道すなわち運転データ
が運転データ生成システム（コンピュータシステム）に
て求められることになるが、塗装膜厚が一定となるよう
な運転データが生成される。
ンが取り付けられたロボットの軌道すなわち運転データ
が運転データ生成システム（コンピュータシステム）に
て求められることになるが、塗装膜厚が一定となるよう
な運転データが生成される。
【００１６】このように、塗装膜厚が一定となるような
運転データを生成するに際して、施工条件と任意のスプ
レーパターンにおける膜厚分布との定量的な関係を得る
ことが、非常に重要となる。
運転データを生成するに際して、施工条件と任意のスプ
レーパターンにおける膜厚分布との定量的な関係を得る
ことが、非常に重要となる。
【００１７】以下、施工条件とスプレーパターンにおけ
る膜厚分布との定量的関係、すなわち定式化について説
明する。定式化の手順を概略的に説明すると、まず、標
準的（基本的）な施工条件（垂直スプレー姿勢より具体
的には鉛直スプレー姿勢、スプレー距離および塗装速
度）での膜厚分布の実験式を基準膜厚分布式として求
め、次にスプレー距離および塗装速度の定量的影響を基
準膜厚分布式に組み込み、さらにノズル姿勢による影響
を膜厚分布式に組み込むことにより、塗装膜厚が定量的
に得られる。
る膜厚分布との定量的関係、すなわち定式化について説
明する。定式化の手順を概略的に説明すると、まず、標
準的（基本的）な施工条件（垂直スプレー姿勢より具体
的には鉛直スプレー姿勢、スプレー距離および塗装速
度）での膜厚分布の実験式を基準膜厚分布式として求
め、次にスプレー距離および塗装速度の定量的影響を基
準膜厚分布式に組み込み、さらにノズル姿勢による影響
を膜厚分布式に組み込むことにより、塗装膜厚が定量的
に得られる。
【００１８】上記手順により、施工条件の組合せに対す
る膜厚分布をシミュレートし得る膜厚分布式が得られ
る。以下、この手順を詳細に説明する。 （イ）基準膜厚分布の定式化 楕円形のスプレーパターンを標準的な速度で移動させた
時のパターン幅（楕円の長径）に対する膜厚分布を、膜
厚計測による実験式として定式化する。ノズル（塗装ガ
ンにおけるノズルチップ）からの塗料噴霧と塗布面への
付着現象は複雑であるが、ノズルからの噴霧粒子がパタ
ーン幅内で均等に噴霧・付着すると仮定するならば、パ
ターン幅内の各場所での付着粒子の密度は、ノズルから
の距離および飛来粒子と塗布面との角度で決まる。
る膜厚分布をシミュレートし得る膜厚分布式が得られ
る。以下、この手順を詳細に説明する。 （イ）基準膜厚分布の定式化 楕円形のスプレーパターンを標準的な速度で移動させた
時のパターン幅（楕円の長径）に対する膜厚分布を、膜
厚計測による実験式として定式化する。ノズル（塗装ガ
ンにおけるノズルチップ）からの塗料噴霧と塗布面への
付着現象は複雑であるが、ノズルからの噴霧粒子がパタ
ーン幅内で均等に噴霧・付着すると仮定するならば、パ
ターン幅内の各場所での付着粒子の密度は、ノズルから
の距離および飛来粒子と塗布面との角度で決まる。
【００１９】このようにして求められたパターン幅内の
位置ｙsでの膜厚ｕ（ｙs）は、下記（１）式のように、
逆２次関数として表わされる。なお、（１）式中、ｌs0
は標準的なスプレー距離、Ｃは係数である。
位置ｙsでの膜厚ｕ（ｙs）は、下記（１）式のように、
逆２次関数として表わされる。なお、（１）式中、ｌs0
は標準的なスプレー距離、Ｃは係数である。
【００２０】
【数３】
【００２１】ところで、上記（１）式については、有限
な膜厚分布とするために、別に、パターン幅を決める必
要があり、そこで逆２次関数と性質の似た関数として、
下記（２）式に示すような２次関数（放物線）を採用す
る。
な膜厚分布とするために、別に、パターン幅を決める必
要があり、そこで逆２次関数と性質の似た関数として、
下記（２）式に示すような２次関数（放物線）を採用す
る。
【００２２】ｕ0（ｙs）＝Ｂ−Ａｙs 2・・・・（２） 上記（２）式中、ＡおよびＢは係数である。この（２）
式においては、パターン幅を定めることができ、すなわ
ちｕ（ｙs）≧０を満たす範囲がパターン幅ｗである。
この式に従って、実測データから最小二乗法により求め
た実験式を図２の曲線Ｄにて示す。
式においては、パターン幅を定めることができ、すなわ
ちｕ（ｙs）≧０を満たす範囲がパターン幅ｗである。
この式に従って、実測データから最小二乗法により求め
た実験式を図２の曲線Ｄにて示す。
【００２３】このように、上記（２）式に示した実験式
は、基本となる膜厚分布を十分に表わしており、この実
験式での塗装条件を［表１］に、施工条件を［表２］に
示しておく。
は、基本となる膜厚分布を十分に表わしており、この実
験式での塗装条件を［表１］に、施工条件を［表２］に
示しておく。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】（ロ）スプレー距離および塗装速度の組込
み スプレー距離はノズルによって標準的な推奨値がある
が、鋼構造塗装ではワークとの干渉回避などのために、
スプレー距離をある程度変化させる必要がある。このた
め、スプレー距離によるパターン幅と膜厚分布への影響
を基準膜厚分布式に組み込む必要がある。
み スプレー距離はノズルによって標準的な推奨値がある
が、鋼構造塗装ではワークとの干渉回避などのために、
スプレー距離をある程度変化させる必要がある。このた
め、スプレー距離によるパターン幅と膜厚分布への影響
を基準膜厚分布式に組み込む必要がある。
【００２７】組込みの基本原理は、図３に示すように、
スプレー距離ｌsとパターン幅ｗsとが比例し、粒子がパ
ターン幅に比例して分散すること、および塗布量が変化
しないことに基づく。すなわち、膜厚はスプレー距離に
反比例するが、パターン幅はスプレー距離に比例するこ
とになる。
スプレー距離ｌsとパターン幅ｗsとが比例し、粒子がパ
ターン幅に比例して分散すること、および塗布量が変化
しないことに基づく。すなわち、膜厚はスプレー距離に
反比例するが、パターン幅はスプレー距離に比例するこ
とになる。
【００２８】ところで、塗装速度が大きい場合には、塗
布面への塗着効率が落ちると考えられるが、膜厚は塗布
量に比例する、すなわち塗装速度に反比例すると考えて
よい。
布面への塗着効率が落ちると考えられるが、膜厚は塗布
量に比例する、すなわち塗装速度に反比例すると考えて
よい。
【００２９】以上の原理に基づき、上記（２）式に、ス
プレー距離と塗装速度との影響を組み込むと、下記
（３）式に示すような膜厚分布式が得られる。なお、
（３）式中、ｋlおよびｋvは、標準スプレー距離ｌs0に
対するスプレー距離ｌsの比である距離係数、および標
準速度ｖs0に対する塗装速度ｖsの比である速度係数を
それぞれ示す。
プレー距離と塗装速度との影響を組み込むと、下記
（３）式に示すような膜厚分布式が得られる。なお、
（３）式中、ｋlおよびｋvは、標準スプレー距離ｌs0に
対するスプレー距離ｌsの比である距離係数、および標
準速度ｖs0に対する塗装速度ｖsの比である速度係数を
それぞれ示す。
【００３０】
【数４】
【００３１】図４に、上記（３）式に示す膜厚分布式か
ら計算されるパターン幅（実線にて示す）と実測によっ
て求めたパターン幅（破線にて示す）とを示す。なお、
塗装条件は［表１］と同じである。図４から、塗料粒子
の噴霧が一様ではないこと、塗布面への付着効率が方向
などによって変化することなどから、特にスプレー距離
が大きくなると線形性にずれは見られるものの、膜厚分
布式がスプレー距離の影響をよく表わしているのが分か
る。 （ハ）スプレー姿勢の組込み 最後に、スプレー（塗装ガン）の姿勢の影響を組み込
む。
ら計算されるパターン幅（実線にて示す）と実測によっ
て求めたパターン幅（破線にて示す）とを示す。なお、
塗装条件は［表１］と同じである。図４から、塗料粒子
の噴霧が一様ではないこと、塗布面への付着効率が方向
などによって変化することなどから、特にスプレー距離
が大きくなると線形性にずれは見られるものの、膜厚分
布式がスプレー距離の影響をよく表わしているのが分か
る。 （ハ）スプレー姿勢の組込み 最後に、スプレー（塗装ガン）の姿勢の影響を組み込
む。
【００３２】一般に、スプレーは塗布面に対して垂直に
向けるべきであるが、図１に示すような板で囲まれたワ
ークの内面を塗る場合、例えば図５に示すように、ワー
ク１のコーナ付近では傾斜姿勢をとる必要がある。
向けるべきであるが、図１に示すような板で囲まれたワ
ークの内面を塗る場合、例えば図５に示すように、ワー
ク１のコーナ付近では傾斜姿勢をとる必要がある。
【００３３】そこで、図６に示すように、垂直姿勢から
パターン幅方向に姿勢角ψsだけスプレーを傾けた場合
の膜厚分布について考えてみる。なお、スプレーの進行
方向への傾きは、進行方向であるために膜厚分布への影
響は殆どないと考えられる。
パターン幅方向に姿勢角ψsだけスプレーを傾けた場合
の膜厚分布について考えてみる。なお、スプレーの進行
方向への傾きは、進行方向であるために膜厚分布への影
響は殆どないと考えられる。
【００３４】ここでの原理は、垂直な塗装面（基準塗装
面）（ｙs0）の塗膜が傾斜した塗装面（傾斜塗装面）
（ｙs）に写像されることによって、Δｙs0の間にある
粒子がΔｙsに分散され、膜厚がΔｙs／Δｙs0に反比例
して減少するということである。図６中、φは塗装面に
おけるスプレー中心位置（ＳＣＰ：スプレーセンターポ
イント）を通る中心線からの噴射された位置の角度を示
している。
面）（ｙs0）の塗膜が傾斜した塗装面（傾斜塗装面）
（ｙs）に写像されることによって、Δｙs0の間にある
粒子がΔｙsに分散され、膜厚がΔｙs／Δｙs0に反比例
して減少するということである。図６中、φは塗装面に
おけるスプレー中心位置（ＳＣＰ：スプレーセンターポ
イント）を通る中心線からの噴射された位置の角度を示
している。
【００３５】したがって、幾何的関係から下記に示す
（４）式の膜厚分布式が得られる。この段階でのｕ（ｙ
s0）は上記（３）式で示されるものである。但し、ｔａ
ｎφ＝ｙs0／ｌsである。
（４）式の膜厚分布式が得られる。この段階でのｕ（ｙ
s0）は上記（３）式で示されるものである。但し、ｔａ
ｎφ＝ｙs0／ｌsである。
【００３６】次に、姿勢角のために、粒子が外側に逃げ
る側、例えば図７のｙs＞０の部分（ＳＣＰより上方の
部分）では遠く離れる程、粒子が付着せずに飛散するも
のとし、この影響を以下の方法で組み込む。
る側、例えば図７のｙs＞０の部分（ＳＣＰより上方の
部分）では遠く離れる程、粒子が付着せずに飛散するも
のとし、この影響を以下の方法で組み込む。
【００３７】まず、粒子が逃げる側では、付着効率係数
μを、姿勢角φsの関数として、下記（５）式で定義す
る。次に、付着効率係数μを用いてパターン幅の限界を
予め縮小した塗装面（ｙs0）における膜厚分布式（６）
を、式（４）により傾斜塗装面（ｙs）に写像し、飛散
損失によってパターン幅が減少した膜厚分布を得る。す
なわち、（５）および（６）式を考慮した（４）式がス
プレー姿勢角ψsを組み込んだ修正膜厚分布式で、施工
条件を全て含んだものが得られる。
μを、姿勢角φsの関数として、下記（５）式で定義す
る。次に、付着効率係数μを用いてパターン幅の限界を
予め縮小した塗装面（ｙs0）における膜厚分布式（６）
を、式（４）により傾斜塗装面（ｙs）に写像し、飛散
損失によってパターン幅が減少した膜厚分布を得る。す
なわち、（５）および（６）式を考慮した（４）式がス
プレー姿勢角ψsを組み込んだ修正膜厚分布式で、施工
条件を全て含んだものが得られる。
【００３８】
【数５】
【００３９】ここで、図８（ａ）〜（ｃ）に、姿勢角ψ
sを変化させた場合の膜厚分布の実測値（丸、四角、三
角の点にて示す）および（４）〜（６）式に基づく計算
値（実線にて示す）を示す。なお、上記（５）式の定数
ｋは、最小二乗法などを用いて塗装条件に応じて適宜求
められる。図８から、膜厚分布シミュレーションは、姿
勢角の影響をよく表わしているのが分かる。
sを変化させた場合の膜厚分布の実測値（丸、四角、三
角の点にて示す）および（４）〜（６）式に基づく計算
値（実線にて示す）を示す。なお、上記（５）式の定数
ｋは、最小二乗法などを用いて塗装条件に応じて適宜求
められる。図８から、膜厚分布シミュレーションは、姿
勢角の影響をよく表わしているのが分かる。
【００４０】上述した塗装膜厚の定式化方法によると、
標準的なノズル姿勢、噴霧距離および塗装速度により塗
装された塗装膜厚の実測データから基準膜厚分布式を求
め、この基準膜厚分布式に、噴霧距離および塗装速度の
変化による影響並びにノズル姿勢の変化による影響を組
み込み、修正膜厚分布式を得るようにしたので、施工条
件とスプレーパターンに応じた塗装膜厚分布との関係を
定量的に得ることができ、したがって塗装ロボットにお
いて、均一な塗装を行うことのできる運転データの生成
を可能にすることができる。
標準的なノズル姿勢、噴霧距離および塗装速度により塗
装された塗装膜厚の実測データから基準膜厚分布式を求
め、この基準膜厚分布式に、噴霧距離および塗装速度の
変化による影響並びにノズル姿勢の変化による影響を組
み込み、修正膜厚分布式を得るようにしたので、施工条
件とスプレーパターンに応じた塗装膜厚分布との関係を
定量的に得ることができ、したがって塗装ロボットにお
いて、均一な塗装を行うことのできる運転データの生成
を可能にすることができる。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明の塗装膜厚の定式化
方法によると、例えば標準的なノズル姿勢、噴霧距離お
よび塗装速度により塗装された塗装膜厚の計測データか
ら基準膜厚分布式を求め、この基準膜厚分布式に、噴霧
距離および塗装速度の変化による影響並びにノズル姿勢
の変化による影響を組み込み、修正膜厚分布式を得るよ
うにしたので、施工条件とスプレーパターンに応じた塗
装膜厚分布との関系を定量的に得ることができ、したが
って塗装ロボットにおいて、均一な塗装を行うことので
きる運転データの生成が可能となる。
方法によると、例えば標準的なノズル姿勢、噴霧距離お
よび塗装速度により塗装された塗装膜厚の計測データか
ら基準膜厚分布式を求め、この基準膜厚分布式に、噴霧
距離および塗装速度の変化による影響並びにノズル姿勢
の変化による影響を組み込み、修正膜厚分布式を得るよ
うにしたので、施工条件とスプレーパターンに応じた塗
装膜厚分布との関系を定量的に得ることができ、したが
って塗装ロボットにおいて、均一な塗装を行うことので
きる運転データの生成が可能となる。
【図１】本発明の実施の形態における塗装対象物の要部
鳥瞰図である。
鳥瞰図である。
【図２】同実施の形態における実験式による塗装膜厚分
布を示すグラフである。
布を示すグラフである。
【図３】同実施の形態におけるスプレー距離とスプレー
幅との関係を説明する平面図である。
幅との関係を説明する平面図である。
【図４】同実施の形態におけるスプレー距離とスプレー
幅との関係を示すグラフである。
幅との関係を示すグラフである。
【図５】同実施の形態におけるワークのコーナ部の塗装
状態を示す平面図である。
状態を示す平面図である。
【図６】同実施の形態におけるスプレー姿勢角と塗装膜
厚との関係を説明する平面図である。
厚との関係を説明する平面図である。
【図７】同実施の形態における塗料の飛散状態を説明す
る図である。
る図である。
【図８】同実施の形態における姿勢角を変化させた場合
における塗装膜厚の分布状態を示すグラフである。
における塗装膜厚の分布状態を示すグラフである。
１ 船殻ブロック ２ 船体外板 ３ ビーム材 ４ 隔壁材
Claims (3)
- 【請求項１】塗装ロボットのアーム先端に設けられた噴
霧ノズルから塗料を塗装面に噴霧して塗装を行うための
運転データの生成に際し、塗装膜厚を定量的に求めるた
めの定式化方法であって、まず所定のノズル姿勢、噴霧
距離および塗装速度により塗装された塗装膜厚の測定デ
ータから基準膜厚分布式を求め、次に噴霧距離および塗
装速度の変化による影響並びにノズル姿勢の変化による
影響を上記基準膜厚分布式に組み込み、修正膜厚分布式
を得ることを特徴とする塗装ロボットにおける塗装膜厚
の定式化方法。 - 【請求項２】塗装ロボットのアーム先端に設けられた噴
霧ノズルから塗料を塗装面に噴霧して塗装を行うための
運転データの生成に際し、塗装膜厚を定量的に求めるた
めの定式化方法であって、まず所定のノズル姿勢、噴霧
距離および塗装速度により塗装された塗装膜厚の測定デ
ータから基準膜厚分布式を二次関数として求め、次に塗
装膜厚が噴霧距離および塗装速度に反比例することによ
る影響を上記基準膜厚分布式に組み込み、次に垂直塗装
面に対する膜厚と、ノズルが所定角度で傾斜した場合に
おける傾斜塗装面に対する膜厚が、その傾斜による塗装
幅の比に反比例して減少することによる影響を組み込
み、修正膜厚分布式を得ることを特徴とする塗装ロボッ
トにおける塗装膜厚の定式化方法。 - 【請求項３】修正膜厚分布式が下記（ａ）式にて表わさ
れることを特徴とする請求項１または２に記載の塗装ロ
ボットにおける塗装膜厚の定式化方法。 【数１】 但し、（ａ）式中、ｕ（ｙs0）は下記（ｂ）式にて表わ
され、また（ｂ）式中、μは付着効率係数で下記（ｃ）
式にて表わされる。また、上記各式中における記号は、
下記のことを表わしている。 ｕ：塗装膜圧 ｙs0：基準塗装面 ｙs ：基準塗装面に対して傾斜した傾斜塗装面 ψs ：スプレー姿勢角 φ：スプレー角 Ａ：係数 Ｂ：係数 ｋl ：距離係数 ｋv ：速度係数
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8524498A JPH11276978A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 塗装ロボットにおける塗装膜厚の定式化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8524498A JPH11276978A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 塗装ロボットにおける塗装膜厚の定式化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11276978A true JPH11276978A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=13853163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8524498A Pending JPH11276978A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 塗装ロボットにおける塗装膜厚の定式化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11276978A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2008036625A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-02-21 | Abb Patent Gmbh | 噴霧媒体を使用する塗料噴霧装置を制御するための噴霧パラメータを決定するための方法 |
| CN100402159C (zh) * | 2001-10-31 | 2008-07-16 | 关西油漆株式会社 | 多彩花纹涂装设备及多彩花纹涂装方法 |
| WO2013011851A1 (ja) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 印刷方法および印刷装置 |
| CN103826755A (zh) * | 2011-09-23 | 2014-05-28 | 杜尔***有限责任公司 | 对喷流非对称性补偿的涂覆方法与涂覆装置 |
| WO2021225140A1 (ja) * | 2020-05-08 | 2021-11-11 | ファナック株式会社 | シミュレーション装置 |
| GB2620833A (en) * | 2022-06-20 | 2024-01-24 | Hitachi Ltd | Coating operation management device, coating operation management method, and program |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP8524498A patent/JPH11276978A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100402159C (zh) * | 2001-10-31 | 2008-07-16 | 关西油漆株式会社 | 多彩花纹涂装设备及多彩花纹涂装方法 |
| 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 |
| JP2008036625A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-02-21 | Abb Patent Gmbh | 噴霧媒体を使用する塗料噴霧装置を制御するための噴霧パラメータを決定するための方法 |
| WO2013011851A1 (ja) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 印刷方法および印刷装置 |
| US8926063B2 (en) | 2011-07-15 | 2015-01-06 | Mimaki Engineering Co., Ltd. | Printing method and printing apparatus |
| CN103826755A (zh) * | 2011-09-23 | 2014-05-28 | 杜尔***有限责任公司 | 对喷流非对称性补偿的涂覆方法与涂覆装置 |
| JP2014534047A (ja) * | 2011-09-23 | 2014-12-18 | デュール システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 噴霧ジェットの非対称に対する補償を伴うコーティング方法およびコーティング機器 |
| US11311903B2 (en) | 2011-09-23 | 2022-04-26 | Dürr Systems Ag | Coating method and coating device with compensation for asymmetries of the spray jet |
| WO2021225140A1 (ja) * | 2020-05-08 | 2021-11-11 | ファナック株式会社 | シミュレーション装置 |
| JPWO2021225140A1 (ja) * | 2020-05-08 | 2021-11-11 | ||
| GB2620833A (en) * | 2022-06-20 | 2024-01-24 | Hitachi Ltd | Coating operation management device, coating operation management method, and program |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106354932B (zh) | 平滑曲面间弧面型曲面过渡区域的机器人喷涂及轨迹设定方法 | |
| JPH11276978A (ja) | 塗装ロボットにおける塗装膜厚の定式化方法 | |
| JP7241008B2 (ja) | 静電ラップアラウンド用途のロボット塗装のシミュレーション | |
| CN108563852B (zh) | 一种基于球坐标系的喷涂厚度累积速率的计算方法 | |
| CN109865621A (zh) | 一种喷涂位姿拆分方法及应用 | |
| WO2006046536A1 (ja) | 塗装膜厚シミュレーション方法 | |
| JP3827439B2 (ja) | 塗装ロボットにおけるロボット軌道生成方法 | |
| CN114036447A (zh) | 一种鞋底涂胶轨迹偏置方法和存储设备 | |
| JP3827438B2 (ja) | 塗装ロボットにおける塗装膜厚の制御方法 | |
| CN113499960A (zh) | 一种船用涂料用量计算方法 | |
| JP3173303B2 (ja) | 塗装膜厚分布演算装置 | |
| JP2024000461A (ja) | 塗装作業管理装置および塗装作業管理方法、並びにプログラム | |
| JP2023036461A (ja) | 塗装作業管理システムおよび塗装作業管理方法 | |
| JP3938661B2 (ja) | 自動車ボデーの塗膜シュミレーション方法 | |
| JP4098652B2 (ja) | 膜厚シミュレーション装置と方法 | |
| JP2000061871A (ja) | ロボット軌道における特異姿勢候補探索方法およびロボット軌道の精度評価方法 | |
| JPH07108219A (ja) | 住宅用コーナー建材の塗装方法 | |
| Zhou et al. | Research and Simulation on the Spray Painting Trajectory of Manipulator for Rotational Artware | |
| Balkan et al. | Surface and process modeling and off-line programming for robotic spray painting of curved surfaces | |
| JP3614037B2 (ja) | 塗装膜厚演算方法 | |
| Nylén et al. | Coating thickness prediction and robot trajectory generation of thermal sprayed coatings | |
| JPH0975839A (ja) | ベル型塗装機による塗装における塗装膜厚の推定方法 | |
| JP2001286798A (ja) | 被加工物表面の膜厚・膜質予測管理システム | |
| JP2004249192A (ja) | 自動車ボデーの塗膜シュミレーション方法 | |
| JPH07108212A (ja) | スプレー塗装方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050127 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050301 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050628 |