特開 2023-125566 塗装コストの算出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023125566

(43)【公開日】2023-09-07

(54)【発明の名称】塗装コストの算出方法

(51)【国際特許分類】

   B05D 1/02 20060101AFI20230831BHJP

   B05B 12/00 20180101ALI20230831BHJP

   G05B 19/418 20060101ALI20230831BHJP

   B25J 13/00 20060101ALI20230831BHJP

【ＦＩ】

B05D1/02 B

B05B12/00 A

G05B19/418 Z

B25J13/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022029751

(22)【出願日】2022-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】593081224

【氏名又は名称】タクボエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104488

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 良夫

(72)【発明者】

【氏名】西川 俊博

(72)【発明者】

【氏名】小島 光

【テーマコード（参考）】

3C100

3C707

4D075

4F035

【Ｆターム（参考）】

3C100AA07

3C100AA22

3C100AA38

3C100AA70

3C100BB06

3C100BB13

3C100BB40

3C100EE03

3C707AS13

4D075AA37

4D075AA82

4D075AA83

4D075AA84

4D075AA85

4F035AA03

4F035BB02

4F035BB32

4F035BC02

(57)【要約】

【課題】塗装ロボットを用いた塗装において塗装コストを自動的に算出可能にすることで、塗装コストの算出を容易にする。
【解決手段】塗装ロボット及びワークに関する情報、スプレーガンの軌道データ、塗料の噴霧条件、塗料条件、及び塗装作業に伴う経費を制御手段に記憶させ、制御手段に記憶させた各種の情報を用いて、ワーク及びスプレーガンの３Ｄデータを作成及び表示するとともに、予め設定した、塗料の噴霧条件に基づいて塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を表示部上に動画で表示し、更に、制御手段に記憶させた塗料の噴霧条件及び塗料価格に基づいて塗料消費コストを算出するとともに、算出した塗料消費コストと、予め制御手段に記憶させた塗装作業に伴う経費を用いて、塗装コストを算出する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークの塗装に伴う塗装コストを自動的に算出する方法であり、
塗装ロボット（６）の外形、機構、及び寸法に関するデータと、ワーク（７）の外形、寸法、及び配置個数のデータと、塗装ロボット（６）とワーク（７）との位置データと、スプレーガンとワークとの距離データと、ティーチングに基づいたスプレーガン（８）の軌道データと、及び塗装ロボットやワークを３Ｄの空間に表示するための３Ｄデータを制御手段（１）に記憶させ、
塗料の噴霧条件としての、塗装時間、塗装面積、塗料の粒子径、粒子速度、霧化圧、パターン圧、吐出量、及び膜厚データを制御手段（１）に記憶させ、
塗料条件としての塗料価格及び塗装作業に伴う経費を制御手段（１）に記憶させ、
該記憶させたデータを用いて、塗装ロボット（６）とワーク（７）の３Ｄ表示データを作成して、該作成した３Ｄ表示データを用いて、ワーク（７）及びスプレーガン（８）を表示部（３）に３Ｄで表示するとともに、
前記制御手段（１）に記憶させた塗料の噴霧条件に基づいて塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を表示部上に動画表示し、
更に、前記塗料の噴霧条件及び塗料価格に基づいて塗料消費コストを算出するとともに、塗装作業に伴う経費を算出し、算出した塗料消費コストと塗装作業に伴う経費を合算することで、塗装コストを算出することを特徴とする塗装コストの算出方法。

【請求項2】

塗装作業に伴う経費が設備償却費、電気代、人件費、治具代、梱包費、賃貸費であることを特徴とする請求項１に記載の塗装コストの算出方法。

【請求項3】

請求項１又は請求項２において、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料の動画表示に修正が必要なときに、少なくとも塗料の噴霧条件の制御手段への記憶を再度行うとともに、制御手段（１）に再度記憶させた塗料の噴霧条件に基づいて塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を表示部上に動画表示し、更に、前記再度記憶させた塗料の噴霧条件に基づいて塗料消費コストを再度算出することで新たな塗装コストを算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗装コストの算出方法。

【請求項4】

前記ワークの塗装が、回転可能な回転テーブルに複数のワークを取り付け、回転テーブルを回転させながらスプレーガンからワークに向けて塗料を噴霧して行うワークの塗装であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の塗装コストの算出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークの塗装に伴う塗装コストを算出するための方法に係り、より詳しくは、入力した各種データに基づいて、塗装のシミュレーションをバーチャルに行いながら、短時間で正確に塗装コストを算出可能とした塗装コストの算出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、塗装の分野においては、被塗装物（以下「ワーク」と言う。）を大量に塗装する場合において、塗装ロボットを用いて自動的に塗装を行なう方法が採用されている。

【0003】

また、従来、前述のようなロボットを用いて大量のワークの塗装を自動的に行う場合には、予め、ワークの外形寸法等に基づいて、スプレーガンの位置を順にロボットコントローラーに登録し、それにより、ロボットコントローラーにスプレーガンの軌道を記憶させる作業が行われており、この作業は一般に「ティーチング」と言われている。そしてこのティーチングにより、人件費等の経費を削減することを可能としている。

【0004】

更に、一般的に、ティーチングを行った後には、ティーチングされた軌道データによって正確にワークの塗装を行うことができるかどうかを検証する必要があるが、本出願人は過去において、塗装ロボットのスプレーガンから噴霧された塗料粒子がワークに向けて移動していきワークに塗着していく状態をＰＣの表示部に動画で表示することで塗装のシミュレーションを行い、それによりティーチングの検証をバーチャルに行う方法を提案しており、これにより、コスト削減等を達成した。

【0005】

このように、塗装ロボットを用いて自動的に塗装を行なう場合には、予めティーチングを行うとともに、ティーチングの検証をバーチャルに行う方法を採用することで塗装コストの削減を可能にしているが、その一方、従来、塗装コストを算出する作業自体は手動により行われており、それにより塗装コストの算出に伴うコストがかかってしまうため、塗装コストの算出の自動化が望まれていた。

【0006】

即ち、前述のような塗装ロボットを用いて大量のワークの塗装を自動的に行う場合には、それに伴うコストを算出することは不可欠であるが、従来は、塗装対象のワークの類似品のデータ（塗装時間、塗装面積、塗料代）をもとに、塗装管理者が経験則や実績から塗装コストを算出することが一般的であった。

【0007】

そのために、従来はコスト算出を行うことが可能な者は経験者に限定されており、更に、コスト算出に際しては、時間がかかるとともに計算のミスも考えられるという問題点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１９－８１４号公報

【特許文献2】特開平１０－２０２１８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで、本発明は、塗装コストを自動的に算出可能にすることで、経験によることなく塗装コストを算出可能にすることで塗装コスト算出に要する作業時間を短縮し、更に、人的な計算ミスを無くして正確な計算を可能にすることを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の塗装コストの算出方法は、
ワークの塗装に伴う塗装コストを自動的に算出する方法であり、
塗装ロボットの外形、機構、及び寸法に関するデータと、ワークの外形、寸法、及び配置個数のデータと、塗装ロボットとワークとの位置データと、スプレーガンとワークとの距離データと、及びティーチングに基づいたスプレーガンの軌道データと、及び塗装ロボットやワークを３Ｄの空間に表示するための３Ｄデータを制御手段に記憶させ、
塗料の噴霧条件としての、塗装時間、塗装面積、塗料の粒子径、粒子速度、霧化圧、パターン圧、吐出量、及び膜厚データを制御手段に記憶させ、
塗料条件としての塗料価格及び塗装作業に伴う経費を制御手段に記憶させ、
該記憶させたデータを用いて、塗装ロボットとワークの３Ｄ表示データを作成して、該作成した３Ｄ表示データを用いて、ワーク及びスプレーガンを表示部に３Ｄで表示するとともに、
前記制御手段に記憶させた塗料の噴霧条件に基づいて塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を表示部上に動画表示し、
更に、前記塗料の噴霧条件及び塗料価格に基づいて塗料消費コストを算出するとともに、塗装作業に伴う経費を算出し、算出した塗料消費コストと塗装作業に伴う経費を合算することで、塗装コストを算出することを特徴としている。

【発明の効果】

【0011】

本発明の塗装コストの算出方法では、塗装ロボットの外形、機構、寸法に関するデータ、ワークの外形、寸法、配置個数のデータ、塗装ロボットとワークとの位置データ、スプレーガンとワークとの距離データ、及びティーチングに基づいたスプレーガンの軌道データや、塗料の噴霧条件としての、塗装時間、塗装面積、塗料の粒子径、粒子速度、霧化圧、パターン圧、吐出量、及び膜厚データや、塗料条件としての塗料価格を制御手段に記憶させ、ワークとスプレーガンを表示部に３Ｄで表示するとともに、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を表示部上に表示し、更に、塗料の噴霧条件及び塗料価格に基づいて塗料消費コストを算出し、更にまた、塗装作業に伴う経費を算出することで、塗装コストを算出することとしている。そのために、本発明によれば、経験によることなく塗装コストを自動的に算出可能にすることで作業時間を短縮することができ、更に、人的な計算ミスを無くして正確な計算を可能にすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の塗装コストの算出方法の実施例を説明するためのシステム全体のブロック図である。

【図2】本発明の塗装コストの算出方法の実施例を説明するためのフローチャートである。

【図3】本発明の塗装コストの算出方法の実施例の他の形態を説明するためのフローチャートである。

【図4】本発明の塗装コストの算出方法の実施例における画面表示の方法を説明するための図である。

【図5】本発明の塗装コストの算出方法の実施例における画面表示の方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の塗装コストの算出方法は、ワークの塗装に伴う塗装コストを自動的に算出する方法であり、まず、塗装ロボットの外形、機構、寸法に関するデータ、ワークの外形、寸法、配置個数のデータ、塗装ロボットとワークとの位置データ、スプレーガンとワークとの距離データ、ティーチングに際してロボットコントローラー等のコントローラーに記憶されたスプレーガンの軌道データ、及び塗装ロボットやワークを３Ｄの空間に表示するための３Ｄデータを制御手段に記憶させる。

【0014】

そして、それとともに、塗料の噴霧条件としての、塗装時間、塗装面積、塗料の粒子径、粒子速度、霧化圧、パターン圧、吐出量、及び膜厚データを制御手段に記憶させる。

【0015】

更にそれとともに、塗料条件としての塗料価格と、塗装作業に伴う経費を制御手段に記憶させる。

【0016】

そして、記憶させたデータを用いて、３Ｄ空間に塗装ロボットとワークを表示するための３Ｄ表示データを作成し、作成した３Ｄ表示データを用いて、ワーク及びスプレーガンを表示部に３Ｄで表示する。

【0017】

そして、それとともに、制御手段に記憶させた塗料の噴霧条件及び塗料価格に基づいて、スプレーガンからワークに向けて噴霧される塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を、表示部上に動画で表示する

【0018】

そして更に、塗料条件としての塗料価格や塗料の噴霧条件に基づいて塗料消費コストを算出する。そして算出した塗料消費コストに、塗装作業に伴う経費を合算することで、全体の塗装コストを算出する。

【0019】

ここで、塗装作業に伴う経費は、設備償却費、電気代、人件費、治具代、梱包費、及び賃貸費にするとよく、これにより、塗装作業に伴う経費を正確に算出することが可能である。

【0020】

また、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料の動画表示に修正が必要なときには、少なくとも塗料の噴霧条件の制御手段への記憶を再度行うとともに、制御手段に再度記憶させた塗料の噴霧条件に基づいて塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を表示部上に動画表示し、更に、再度記憶させた塗料の噴霧条件に基づいて塗料消費コストを再度算出することで新たな塗装コストを算出するとよく、これにより、バーチャルなシミュレーションを行うことで塗装コストの見直しを行うことが可能となる。

【0021】

更に、本発明の塗装コストの算出方法は、回転可能な回転テーブルに複数のワークを取り付け、回転テーブルを回転させながらスプレーガンからワークに向けて塗料を噴霧してワークの塗装を行う塗装方法において用いると良い。

【実施例0022】

本発明の塗装コストの算出方法の実施例について説明すると、本実施例の塗装コストの算出方法は、回転可能な回転テーブルに複数のワークを取り付け、回転テーブルを回転させながらスプレーガンからワークに向けて塗料を噴霧してワークの塗装を行う塗装方法において、塗装コストを自動的に算出する方法としている。

【0023】

ここで、図面を参照して本実施例の塗装コストの算出方法を説明すると、図１は、本実施例の塗装コストの算出方法を実施するためのシステムを説明するためのブロック図である。そして、図において１は制御手段としてのＰＣであり、このＰＣ１は、ＰＣ本体２と表示部３を備えている。即ち、本実施例の塗装コストの算出方法では、ＣＰＵ等の演算手段を備えたＰＣ本体２と表示部３を具備したＰＣ１を有しており、ティーチングによりロボットコントローラー等に記憶された塗装ロボットとワークの位置情報や軌道データをＰＣ１に記憶させる。そして、この記憶させたデータを用いて、更に塗装ロボットのスプレーガンの３Ｄデータを入力して、３Ｄ空間上に塗装ロボットのスプレーガンを表示するための３Ｄ表示データを作成し、更に、この３Ｄ表示データを用いて、表示部３に、塗装ロボットのスプレーガンと、ワークを３Ｄで表示することとしている。

【0024】

次に、図において４がロボットコントローラーであり、このロボットコントローラー４にはティーチングペンダント５が接続されている。また、図において６は塗装ロボット、７は被塗装物としてのワークであり、前記ロボットコントローラー４には塗装ロボット６が接続されており、塗装ロボット６は、ロボットコントローラー４からの信号に従って稼働することとしている。そして、ティーチングペンダント５は、塗装ロボット６を用いてティーチングを行う際に用いるものであり、ティーチングペンダント５を用いて、塗装ロボット６のスプレーガンの位置を所望する位置に登録すると、その軌道データがロボットコントローラー４に送られて記憶される。そうすると、ロボットコントローラー４は、送られてきた軌道データに基づいて、塗装ロボット６を制御して、ティーチングされた通りに塗装ロボット６を稼働させ、更に、軌道データ等を用いて、塗装ロボットやワークの位置情報やスプレーガンとワークとの距離等を演算する。

【0025】

そしてＰＣ本体２では、ロボットコントローラー４に記憶された各種のデータを用いて、塗装ロボット６とワーク７の３Ｄ表示データが生成され、これらの３Ｄ表示データに基づいて前記表示部３には、塗装ロボット６とワーク７が３Ｄで表示される。

【0026】

なお、本実施例においては、各種の情報をＰＣ１に記憶させ、この記憶させたデータ等を用いて、表示部３に塗装ロボットのスプレーガンとワークを３Ｄで表示することとしているため、塗装ロボットやロボットコントローラーはＰＣ１に接続されてはいない。

【0027】

また、本実施例では、ロボットコントローラーと同様の機能を有するバーチャルなロボットコントローラーがＰＣ１内に組み込まれており、このバーチャルなロボットコントローラーを用いることで、塗装ロボットとはオフラインの状態でティーチング等を行うこととしている。即ち、表示部３に塗装ロボットのスプレーガンやワークを表示し、表示部上のスプレーガンを移動させながらバーチャルにティーチングを行い、その軌道データをバーチャルなロボットコントローラーに登録することとしている。そのため、ティーチングで登録されるスプレーガンの軌道データやこの軌道データに基づいて演算された塗装ロボットやワークの位置情報は、直接にＰＣに記憶されることとしている。

【0028】

そして、塗装ロボットを用いたワークの塗装を行う際に、バーチャルなロボットコントローラーに登録された軌道データが、実際のロボットコントローラーにオンライン又はオフラインで転送されることとしている。

【0029】

なお、前記塗装用ロボット６は、一般的にワークの大量塗装に用いられる塗装ロボットと同様に、ティーチングされた軌道を移動するアームにスプレーガンが備えられた構成としている。

【0030】

次に、このように構成されるシステムを用いて行う本実施例の塗装コストの算出方法について図２のフローチャートを参照して説明すると、本実施例の塗装コストの算出方法では、まずステップ１において、制御手段としてのＰＣ１へのデータの記憶が行われる。即ち、各種データが入力され、入力されたデータが制御手段に記憶される。

【0031】

ここで、ＰＣ１に記憶させるデータとしては、ティーチングの際の初期設定においてロボットコントローラーに記憶される情報と、ティーチングによってロボットコントローラーに記憶される各種情報と、塗装ロボットやワークを３Ｄの空間に表示するための３Ｄデータがある。

【0032】

そして、ティーチングの際の初期設定においてロボットコントローラーに記憶される情報としては、塗装ロボット６に関する基本データ、ワーク７に関する基本データ、塗装ロボット６とワーク７との位置データ、及びスプレーガンとワークとの距離データがあり、ティーチングによってロボットコントローラーに記憶される情報としては、スプレーガンの軌道データがある。

【0033】

また、塗装ロボット６に関する基本データとしては、塗装ロボットの外形、機構、寸法があり、ワーク７に関する基本データとしては、ワークの外形、寸法、配置個数がある。

【0034】

そして、本実施例の塗装コストの算出方法では、それらのデータとともに、塗料の噴霧条件と、塗料条件としての塗料価格を、制御手段に記憶させる。

【0035】

ここで、塗料の噴霧条件としては、塗装時間、塗装面積、塗料の粒子径、粒子速度、塗料をエアーにより霧化するときの霧化圧、また、霧化した塗料を所定パターンに成型するためのパターンエアーのパターン圧、塗料の吐出量、及び膜厚データがある。

【0036】

また、本実施例では、塗装作業に伴う経費が算出され、その算出された塗装作業に伴う経費が制御手段に記憶される。即ち、ステップ１において各種データを制御手段に記憶させる際に、塗装作業に伴う経費として、設備償却費、電気代、人件費、治具代、梱包費及び賃貸費が入力され、それらの経費を合計することで、塗装作業に伴う経費が算出され、算出された塗装作業に伴う経費が制御手段に記憶される。

【0037】

次に、ＰＣ１においては、ステップ２において、前記記憶させた各種のデータに基づいて、塗装ロボット６及びワーク７を３Ｄ空間上に表示するための３Ｄ表示データが作成される。そして、ステップ３において、前記作成した３Ｄ表示データによって、表示部３に、スプレーガン及びワークが３Ｄで表示される。

【0038】

そして、次にステップ４で、前記ティーチングの際の初期設定においてロボットコントローラーに記憶された情報や、ティーチングによってロボットコントローラーに記憶される各種情報、及び塗料の噴霧条件に基づき、スプレーガンからワークに向けて噴霧される塗料粒子の流体解析が行われる。

【0039】

即ち、図１において１１が解析手段であり、本実施例においては、解析手段としてコンピューター１１が用いられている。そして、このコンピューター１１が前記ＰＣ１に接続されており、ステップ１において前記ＰＣ１に記憶させた各種のデータや、塗料の噴霧条件がコンピューター１１に供給され、コンピューター１１において、スプレーガンからワークに向けて噴霧される塗料粒子の流体解析が行われ、コンピューター１１による流体解析が終了した後に、その結果がＰＣ１に供給される。

【0040】

また、実際の塗装においては、塗装ブース内ではワークに付着しなかった塗料ミストを回収するために塗装ブース内で気流を流しており、スプレーガンから噴霧された塗料はこの気流の影響を受けるため、本実施例においては、塗料粒子の流体解析において、この気流を加味することで、ワークに対するリアルな塗着を表現してバーチャル塗着の制度を上げている。

【0041】

更に、本実施例において前記ワーク７は、図４に示すように、回動自在の支柱９の上部に治具１０を介して放射状に複数個が取り付けられ、塗装の際には、前記支柱９とともにワーク７を回転させることとしているが、このワークの回転によっても塗装ブース内に気流が発生する。そこで、本実施例においては、塗料粒子の流体解析において、ワーク７の回転により発生する気流をも加味することで、ワークに対するよりリアルな塗着を表現してバーチャル塗着の制度を上げている。

【0042】

なお、本実施例においては、霧化圧０．２ＭＰａ、パターン圧０．１５ＭＰａ、吐出量７０ｃｃと設定し、ブースの気流を０．５ｍ／ｓｅｃ、ワーク回転を１５０ｒｐｍと設定した。そして、この設定データに基づき、ステップ４において塗料の流体解析を行った。また流体解析においては、１００万個／秒レベルの粒子の追跡をおこなった。

【0043】

また、流体解析に関しては、流体解析ソフトを用いて行われており、流体解析方法には種々の方法があるため、具体的な計算方法等の詳細は省略するが、一例としては、スプレーガンとワーク間の空間を要素に分け、その間を計算させることで、塗料粒子の移動をバーチャルとして実現する方法が考えられる。

【0044】

次に、本実施例の塗装コストの算出方法では、前述したようにステップ３において、前記作成した３Ｄ表示データによって、表示部３に、スプレーガン及びワークが３Ｄで表示されるとともに、ステップ５において、前記流体解析の結果に従い、スプレーガンから噴霧された塗料がワークに向けて移動していく状態を表示部上に動画表示する。

【0045】

即ち、図４がＰＣ１の表示部３にワーク、スプレーガン、及び、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料粒子を示している。そして、図において７がワークで、本実施例において前記ワーク７は、ドアミラーとし、回転自在の支柱９に、治具１０によって放射状に６個が取り付けられ、表示部３における表示は、支柱９の回転に伴ってワーク７が回転している動画表示としている。

【0046】

また、図において８はスプレーガンであり、本実施例の塗装コストの算出方法では、表示部３にスプレーガン８を表示するとともに、この表示部３に表示したスプレーガン８を、ティーチングされた軌道データに従い移動させることとしている。

【0047】

そして、前述したようにワーク７を回転させるとともに、前記流体解析の結果に従い、スプレーガン８から噴霧された塗料粒子がワーク７に向けて移動していきワークに塗着していく状態を、表示部上に動画で表示することとしている。

【0048】

そのため、本実施例の塗装コストの算出方法では、実際に塗料がどのように噴霧されてワークに向けて移動してワーク７に塗着していくかを表示部３で確認することができるので、ティーチングされた軌道データの検証を行う場合に、実際にワークに塗料を噴射することが不要であるので、検証時の塗料の無駄を無くするとともに、空調エネルギーを使用することも不要で、コストを大幅に抑えることが可能である。またこのように、本実施例では塗装シミュレーションを行うために、塗料粒子をカウントすることができるので、ワークに塗着しない塗料粒子の割合をオーバースプレー係数として入力することなく、ワークに塗着する塗料粒子の塗着割合（塗着効率）を得ることができる。

【0049】

なお、図４は軌道データに従ってスプレーガン８が移動している途中を示しており、ワーク７は矢印で示すように、支柱９及び治具１０の回転によって時計回りに円状に移動し、スプレーガン８は上方から下方に向けて移動している状態を表示している。そして、スプレーガン８から噴霧された塗料粒子は、スプレーガン８からワーク７に向けて霧状に移動していく状態を表示している。なお図においては、理解を容易にするために、噴霧している塗料粒子及びワークに塗着した塗料粒子を細かい点で表示しており、塗着の多少によって点の数を変えている。

【0050】

次に、図５は、ティーチングに従った塗装が完了した後のワーク７の一つを拡大して表示したものであり、ワークの全域に塗料粒子が塗着した状態を表示している。即ち、本実施例の塗装コストの算出方法では、流体解析の結果に従ってスプレーガン８から噴霧された塗料粒子がワーク７に向けて移動していきワークに塗着していく状態を表示部上に動画で表示するとともに、ティーチングに従った塗装が完了した後のワーク７における塗着状態をも表示可能としている。従って、この塗着状態の表示によって、ティーチングに従ってスプレーガンから塗料を噴射した場合にワークのどの部分に塗料が付着するかを視覚により確認することができる。そのために、本実施例の塗装コストの算出方法では、ティーチングされた軌道データの検証を行う場合には、実際にワークに塗料を噴射することが不要であるので、検証時の塗料の無駄を無くするとともに、空調エネルギーを使用することも不要で、コストを大幅に抑えることが可能である。

【0051】

例えば、図５に示す塗着状態では、上方部分の一部分が濃くなっており、この部分の塗着数が他の部分の塗着数よりも多いことを示している。そしてそれにより、その部分の塗料の膜厚が他の部分よりも厚くなってしまうことを知ることが可能である。

【0052】

そしてまた、本実施例の塗装コストの算出方法では、前述したように、ロボットコントローラーと同様の機能を有するバーチャルなロボットコントローラーがＰＣ１内に組み込まれているため、表示部３に表示された塗装ロボットのスプレーガンを移動させながらバーチャルにティーチングを行うことができるために、ティーチングされた軌道データの検証を行いながら、ティーチングデータの修正を行うことができる。

【0053】

次に、本実施例の塗装コストの算出方法では、ステップ６において、記憶された塗料の噴霧条件及び塗料価格に基づいて、塗料消費コストが算出される。また、ステップ７において、制御手段に記憶された塗装作業に伴う経費が算出され、塗料消費コストと塗装作業に伴う経費が合計されることで、ステップ８において塗装に必要な経費が算出される。そして算出された塗装コストは、適宜、ステップ９において、表示部上の任意の箇所に表示される。

【0054】

そのために、本実施例の塗装コストの算出方法では、塗装管理者に限らず、誰でも正確な塗装コストの算出を行うことが可能であるとともに、人的な計算ミスを減らすことができる。従って、コスト算出に使う時間を削減できるとともにコスト管理が明確になり、更に、算出した塗装コストを表示部に表示することで、直感的に塗装コストを確認することができる。

【0055】

このように、本実施例の塗装コストの算出方法では、表示部にワークとスプレーガンを表示部に表示するとともに、予め設定した塗料の噴霧条件に基づいて塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されて移動していきワークに塗着していく状態の塗料粒子を表示部上に表示することとしているため、この噴霧状況を確認することで、ティーチングされた軌道データが正しいかどうかを検証することができる。

【0056】

また、本実施例の塗装コストの算出方法では、流体解析の結果として、塗装が完了した後のワークへの塗着状態をも表示部に表示することとしているため、この塗着状態を確認することによっても、軌道データが正しいかどうかを検証することができる。

【0057】

従って、本実施例によれば、実際の塗装ロボットとワークを用いて塗料をワークに噴射することなく、ティーチングされた軌道データの検証ができるため、塗料を無駄にすることなく、また空調エネルギーを使用することなく、ティーチングされた軌道データの検証、及び修正を容易に行うことが可能である。

【0058】

更に、本実施例の塗装コストの算出方法では、予め制御手段に記憶させた各種のデータに基づいて塗装コストが算出されるために、類似品のデータ（塗装時間、塗装面積、塗料代）をもとに塗装管理者が経験則や実績から塗装コストを算出していた従来と異なり、誰でも正確な塗装コストの算出ができ、それにより、塗装コスト算出に使う時間を削減できるとともにコスト管理が明確になり、更に、算出した塗装コストを表示部に表示することで、直感的に塗装コストを確認することが可能となる。

【0059】

なお、前述したように、本発明の塗装コストの算出方法では、ティーチングの際にティーチングペンダント５で登録された起動データやこの軌道データに基づいて演算された塗装ロボットやワークの位置情報をリアルタイムでロボットコントローラー４からＰＣ本体７へ送る必要は無く、ティーチングが完了した後に、ロボットコントローラー４に記憶された塗装ロボット及びワークの位置情報やスプレーガンの軌道データをＰＣ本体２に記憶させることが可能であればよい。

【0060】

なお図３は、塗装コストの算出方法の実施例の他の形態を示す図であり、図３においては、図２のステップ５においてスプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料の動画を検証した結果、塗料の噴霧条件等に修正が必要と判断した場合の処理を加えている。

【0061】

即ちこの場合には、少なくとも、ステップ１において制御手段に記憶している塗料の噴霧条件等を修正して入力することで、制御手段への記憶を再度行う。そして、制御手段（１）に再度記憶させた塗料の新たな噴霧条件に基づいて、塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を表示部上に動画表示し、更に、前記再度記憶させた塗料の噴霧条件に基づいて塗料消費コストを再度算出することで新たな塗装コストを算出する。そしてこのとき、塗装ロボットの外形、機構、及び寸法に関するデータやと、ワークの外形、寸法、及び配置個数のデータ、あるいは、塗装ロボットとワークとの位置データやスプレーガンとワークとの距離データを修正してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本発明の塗装コストの算出方法は、ティーチングされた軌道データのシミュレーションをバーチャルに行うことで、塗料の噴霧条件等に基づいて塗装コストを自動的に算出可能であるため、塗装ロボットを用いた塗装の全般に適用可能である。

【符号の説明】

【0063】

１ ＰＣ
２ ＰＣ本体
３ 表示部
４ ロボットコントローラー
５ ティーチングペンダント
６ 塗装ロボット
７ ワーク
８ スプレーガン
９ 支柱
１０ 治具
１１ 流体解析用コンピューター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】