JPH11276978A - Formulation method of coating film thickness in coating robot - Google Patents
Formulation method of coating film thickness in coating robotInfo
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- 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
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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。(57) [Problem] To provide a formulation method for quantitatively obtaining a relationship between application conditions and a film thickness distribution in a spray pattern at the time of painting by a painting robot. Kind Code: A1 A formulation method for quantitatively obtaining a coating film thickness in generating operation data for spraying a coating material onto a coating surface from a spray nozzle provided at an arm tip of a coating robot. First, a reference film thickness distribution formula is obtained as a quadratic function from the measurement data of the coating film thickness coated by a predetermined nozzle posture, spray distance and coating speed, and then the coating film thickness is inversely proportional to the spray distance and coating speed. Incorporating the influence of the above into the above reference film thickness distribution formula, the film thickness for the vertical painted surface and the film thickness for the inclined painted surface when the nozzle is inclined at a predetermined angle are inversely proportional to the ratio of the painting width due to the inclination. This is a method of obtaining the corrected film thickness distribution equation by incorporating the effect of the decrease in the thickness.
Description
【０００１】[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。The present invention relates to a method for formulating a coating film thickness in a coating robot.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art In recent years, robots have been widely put to practical use in the production process of various mass-produced products, and robots have also been put to practical use in large structures such as ships and bridges.
【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。For example, most welding operations are performed by welding robots. However, even in painting operations in which economic effects are not sufficiently exhibited as compared with welding, there is still a problem of securing skilled workers and the like. Robotization is desired.
【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。Normally, when painting is performed by a painting robot, it is necessary to provide operation data of the robot so that the tip of the robot arm, that is, the spray nozzle, draws a predetermined trajectory.
【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。Conventionally, this operation data is based on the shape data of the coating surface of the object to be coated, the coating conditions such as the mechanical properties of the coating, and the application conditions such as the coating speed, the spray distance and the spray attitude, and as uniform as possible. It was made so that a film could be obtained. Specifically, necessary data is given for the shape data and the coating conditions, and data based on the experience of the worker is given for the construction conditions.
【０００６】[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。As described above, the shape data and the coating conditions can be given to the extent that they do not cause any trouble. However, the construction conditions depend on the experience of the worker, Satisfactory data could not be given with the complicated shape of the object.
That is, in order to obtain a uniform coating film, it is important to obtain a quantitative relationship between the application conditions and the film thickness distribution in the spray pattern when generating the operation data of the robot. Had not been.
【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。Accordingly, an object of the present invention is to provide a formulation method for quantitatively obtaining a relationship between application conditions and a film thickness distribution in a spray pattern at the time of painting by a painting robot.
【０００８】[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。In order to solve the above-mentioned problems, a method of formulating a coating film thickness distribution in a coating robot according to the present invention uses a spray nozzle provided at an end of an arm of a coating robot to apply a coating material to a coating surface. When generating operation data for spraying and painting, this is a formulation method for quantitatively determining the coating film thickness.First, a predetermined nozzle attitude, spray distance and coating speed are used to calculate the coating film thickness. A method for obtaining a reference film thickness distribution equation from the measurement data, then incorporating the influence of a change in the spray distance and the coating speed and the influence of a change in the nozzle attitude into the above-described reference film thickness distribution equation, and obtaining a corrected film thickness distribution equation. More specifically, when generating operation data for spraying paint onto the paint surface from the spray nozzle provided at the tip of the arm of the painting robot, the paint film thickness is quantitatively determined. First, a standard film thickness distribution formula is obtained as a quadratic function from measurement data of the coated film thickness at a predetermined nozzle attitude, spray distance, and coating speed. Incorporating the effect of being inversely proportional to distance and coating speed into the above reference film thickness distribution formula, then the film thickness for the vertical painted surface, and the film thickness for the inclined painted surface when the nozzle is inclined at a predetermined angle,
This is a method of obtaining a corrected film thickness distribution formula by incorporating the influence of the decrease in the coating width ratio in inverse proportion to the inclination.
【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。Further, in each of the above formulating methods of the coating film thickness, the corrected film thickness distribution formula is a method represented by the following formula (a).
【００１０】[0010]
【数２】 (Equation 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。In the equation (a), u (y s0 ) is represented by the following equation (b), and in the equation (b), μ is represented by the following equation (c). The symbols in the above formulas represent the following. u: coating film pressure y s0 : reference coating surface y s : inclined coating surface inclined with respect to the reference coating surface ψ s : spray attitude angle φ: spray angle A: coefficient B: coefficient k l : distance coefficient k v : speed Coefficient According to the above formulating method of each coating film thickness, the reference film thickness distribution formula is obtained from the measured data of the coating film thickness coated by the basic nozzle posture, spray distance and coating speed, and Incorporating the effects of changes in spray distance and coating speed, and the effects of changes in nozzle attitude, the modified film thickness distribution formula was obtained. Obtainable.
【００１２】[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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for formulating a coating film thickness in a coating robot according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
It will be described based on.
【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。As the painting robot in the present embodiment, an articulated robot is used, and the painting object (work) is a hull block, which is assembled by horizontal and vertical members. In the shape of a box.
【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。For example, as shown in FIG. 1, a hull block (also referred to as a work) 1 has a beam member 3 attached to the inner surface of a hull outer plate 2 as a stiffening member and is orthogonal to the hull outer plate 2. The case where the surface of the hull block 1 is automatically painted by a painting robot (hereinafter, referred to as a robot) will be described.
【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。First, the trajectory, ie, operation data, of a robot having a coating gun having a spray nozzle on its wrist is obtained by an operation data generation system (computer system). Operating data is generated.
【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。As described above, it is very important to obtain a quantitative relationship between the application conditions and the film thickness distribution in an arbitrary spray pattern when generating operation data in which the coating film thickness is constant. .
【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。The quantitative relationship between the application conditions and the film thickness distribution in the spray pattern, that is, the formulation will be described below. The procedure of the formulation is roughly described. First, the empirical formula of the film thickness distribution under standard (basic) construction conditions (specifically, the vertical spray posture, the spray distance, and the coating speed rather than the vertical spray posture) is described. Calculate the reference film thickness distribution equation, then incorporate the quantitative effects of spray distance and coating speed into the reference film thickness distribution equation, and further incorporate the effects of nozzle attitude into the film thickness distribution equation to quantitatively determine the coating film thickness. can get.
【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。According to the above procedure, a film thickness distribution formula that can simulate the film thickness distribution for a combination of construction conditions is obtained. Hereinafter, this procedure will be described in detail. (A) Formulation of reference film thickness distribution The film thickness distribution with respect to the pattern width (the major axis of the ellipse) when the elliptical spray pattern is moved at a standard speed is formulated as an empirical formula by film thickness measurement. The spraying of paint from the nozzle (nozzle tip in a coating gun) and the phenomenon of adhesion to the application surface are complicated. However, if it is assumed that the spray particles from the nozzle spray and adhere uniformly within the pattern width, The density of the adhered particles at each location is determined by the distance from the nozzle and the angle between the flying particles and the application surface.
【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。The film thickness u (y s ) at the position y s within the pattern width obtained in this manner is expressed by the following equation (1).
It is expressed as an inverse quadratic function. In the equation (1), l s0
Is the standard spray distance and C is a coefficient.
【００２０】[0020]
【数３】 (Equation 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。In the above equation (1), it is necessary to determine the pattern width separately in order to obtain a finite film thickness distribution.
A quadratic function (parabola) as shown in the following equation (2) is adopted.
【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。U 0 (y s ) = B−Ay s 2 (2) In the above equation (2), A and B are coefficients. This (2)
In the formula, it can be defined pattern width, namely a range satisfying u (y s) ≧ 0 is the pattern width w.
An empirical formula obtained by the least squares method from the measured data according to this formula is shown by a curve D in FIG.
【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。As described above, the empirical formula shown in the above formula (2) sufficiently expresses the basic film thickness distribution. The coating conditions in this empirical formula are shown in [Table 1], and the application conditions are shown in [Table 1]. Table 2].
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】[0025]
【表２】 [Table 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。(B) Incorporation of spray distance and coating speed The spray distance has a standard recommended value depending on the nozzle. However, in steel structure coating, in order to avoid interference with the work, etc.
It is necessary to change the spray distance to some extent. Therefore, it is necessary to incorporate the influence of the spray distance on the pattern width and the film thickness distribution into the reference film thickness distribution equation.
【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。The basic principle of integration is as shown in FIG.
This is based on the fact that the spray distance l s is proportional to the pattern width w s , the particles are dispersed in proportion to the pattern width, and that the coating amount does not change. That is, the film thickness is inversely proportional to the spray distance, but the pattern width is proportional to the spray distance.
【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。By the way, when the coating speed is high, the coating efficiency on the coated surface is considered to decrease, but the film thickness may be considered to be proportional to the coating amount, that is, inversely proportional to the coating speed.
【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。Based on the above principle, if the effects of the spray distance and the coating speed are incorporated into the above equation (2), a film thickness distribution equation as shown in the following equation (3) is obtained. In addition,
(3) where, k l and k v represents the distance factor is the ratio of the spray distance l s for standard spray distance l s0, and the velocity coefficient is the ratio of the coating velocity v s to the standard speed v s0 respectively.
【００３０】[0030]
【数４】 (Equation 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。FIG. 4 shows a pattern width (shown by a solid line) calculated from the film thickness distribution formula shown in the above equation (3) and a pattern width (shown by a broken line) obtained by actual measurement. In addition,
The coating conditions are the same as in [Table 1]. From FIG. 4, it can be seen that the spraying of the paint particles is not uniform and that the efficiency of adhesion to the coating surface varies depending on the direction. It can be seen that the effect of the spray distance is well represented. (C) Incorporation of the spray attitude Finally, incorporate the effect of the spray (paint gun) attitude.
【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。In general, the spray should be directed perpendicular to the application surface. However, when painting the inner surface of a work surrounded by a plate as shown in FIG. 1, for example, as shown in FIG. It is necessary to take an inclined posture in the vicinity.
【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。[0033] Therefore, as shown in FIG. 6, consider the film thickness distribution by tilting only the spray posture angle [psi s from the vertical position in the pattern width direction. The inclination of the spray in the traveling direction is considered to have almost no effect on the film thickness distribution since the inclination is in the traveling direction.
【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。The principle here is that the coating surface of the vertical coating surface (reference coating surface) (y s0 ) is inclined (painting surface inclined).
By mapping to (y s ), particles between Δy s0 are dispersed in Δy s , and the film thickness decreases in inverse proportion to Δy s / Δy s0 . In FIG. 6, φ indicates the angle of the sprayed position from the center line passing through the spray center position (SCP: spray center point) on the painted surface.
【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。Accordingly, the following formula (4) is obtained from the geometrical relationship. U (y at this stage
s0 ) is represented by the above equation (3). Where ta
nφ = a y s0 / l s.
【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。Next, on the side where the particles escape to the outside due to the attitude angle, for example, in the portion where y s > 0 (the portion above the SCP) in FIG. And incorporate this effect in the following way.
【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。First, on the side where particles escape, the adhesion efficiency coefficient μ is defined by the following equation (5) as a function of the attitude angle φ s . Next, the film thickness distribution equation (6) on the painted surface (y s0 ) in which the limit of the pattern width is reduced in advance using the adhesion efficiency coefficient μ
Is mapped onto the inclined painted surface (y s ) according to the equation (4) to obtain a film thickness distribution in which the pattern width is reduced due to scattering loss. That is, (5) and (6) Considering equation (4) is a modified film thickness distribution type incorporating a spray posture angle [psi s, is obtained which contains all of the welding conditions.
【００３８】[0038]
【数５】 (Equation 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。Here, FIGS. 8A to 8C show the attitude angle ψ.
The measured values (shown by circles, squares, and triangles) of the film thickness distribution and the calculated values (shown by solid lines) based on the equations (4) to (6) when s is changed are shown. Note that the constant k in the above equation (5) is appropriately determined according to the coating conditions using a least square method or the like. From FIG. 8, it can be seen that the film thickness distribution simulation well illustrates the influence of the attitude angle.
【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。According to the above formulating method of the coating film thickness,
The standard film thickness distribution formula is obtained from the measured data of the coating film thickness based on the standard nozzle posture, spray distance, and coating speed. Incorporating the effect of the change in the thickness of the coating film and obtaining the corrected film thickness distribution formula, it is possible to quantitatively obtain the relationship between the application conditions and the coating film thickness distribution according to the spray pattern. It is possible to generate operation data capable of performing painting.
【００４１】[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。As described above, according to the method for formulating the coating film thickness of the present invention, for example, the standard film thickness distribution formula is obtained from the measured data of the coating film thickness based on the standard nozzle posture, spray distance and coating speed. In this reference film thickness distribution formula, the effects of changes in spray distance and coating speed and the effects of changes in nozzle attitude were incorporated to obtain a corrected film thickness distribution formula. The relation with the coating film thickness distribution can be quantitatively obtained, and therefore, it is possible for the coating robot to generate operation data capable of performing uniform coating.
【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。FIG. 1 is a bird's-eye view of a main part of an object to be painted in an embodiment of the present invention.
【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。FIG. 2 is a graph showing a coating thickness distribution according to an empirical formula in the embodiment.
【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。FIG. 3 is a plan view illustrating a relationship between a spray distance and a spray width in the embodiment.
【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。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a spray distance and a spray width in the embodiment.
【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。FIG. 5 is a plan view showing a painted state of a corner portion of the work in the embodiment.
【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。FIG. 6 is a plan view illustrating a relationship between a spray attitude angle and a coating film thickness in the same embodiment.
【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。FIG. 7 is a diagram for explaining a state of paint scattering in the embodiment.
【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。FIG. 8 is a graph showing a distribution state of a coating film thickness when the posture angle is changed in the embodiment.
１ 船殻ブロック ２ 船体外板 ３ ビーム材 ４ 隔壁材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hull block 2 Hull shell plate 3 Beam material 4 Partition material
Claims (3)
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。1. A formulating method for quantitatively obtaining a coating film thickness when generating operation data for spraying a coating material onto a coating surface from a spray nozzle provided at the tip of an arm of a coating robot. First, a reference film thickness distribution formula is obtained from the measurement data of the coating film thickness coated by a predetermined nozzle posture, spray distance and coating speed, and then the influence of the spray distance and coating speed change and the nozzle posture change. A method of formulating a coating film thickness in a coating robot, wherein an influence is incorporated into the above reference film thickness distribution formula to obtain a corrected film thickness distribution formula.
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。2. A formulating method for quantitatively obtaining a coating film thickness when generating operation data for spraying a coating material onto a coating surface from a spray nozzle provided at an end of a coating robot arm. First, the reference film thickness distribution formula is calculated as a quadratic function from the measured data of the coating film thickness with the specified nozzle attitude, spray distance and coating speed, and then the coating film thickness is inversely proportional to the spray distance and coating speed. The effect of this is incorporated into the above reference film thickness distribution equation. Next, the film thickness for the vertical painted surface and the film thickness for the inclined painted surface when the nozzle is inclined at a predetermined angle are inversely proportional to the ratio of the painting width due to the inclination. A method of formulating a coating film thickness in a coating robot, wherein a correction film thickness distribution formula is obtained by incorporating the effect of reducing the coating film thickness.
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3. A method for formulating a coating film thickness in a coating robot according to claim 1, wherein the modified film thickness distribution formula is represented by the following formula (a). (Equation 1) Here, in the equation (a), u (y s0 ) is represented by the following equation (b), and in the equation (b), μ is an adhesion efficiency coefficient and is the following (c)
It is represented by the formula. The symbol in each of the above formulas is
It represents the following. u: coating film pressure y s0 : reference coating surface y s : inclined coating surface inclined with respect to the reference coating surface ψ s : spray attitude angle φ: spray angle A: coefficient B: coefficient k l : distance coefficient k v : speed coefficient
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8524498A JPH11276978A (en) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Formulation method of coating film thickness in coating robot |
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|---|---|---|---|
| JP8524498A JPH11276978A (en) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Formulation method of coating film thickness in coating robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11276978A true JPH11276978A (en) | 1999-10-12 |
Family
ID=13853163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8524498A Pending JPH11276978A (en) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Formulation method of coating film thickness in coating robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11276978A (en) |
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1998
- 1998-03-31 JP JP8524498A patent/JPH11276978A/en active Pending
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