(57)【要約】【課題】噴射物のワークへの塗布状態を精度良く再現することができるシミュレーション方法を実現する。【解決手段】本発明の一形態に係るシミュレーション方法は、第１のノズル２と第２のノズル３との間に遮蔽板５を配置し、第１の仮想状態とする工程と、第１の仮想状態で第１のノズル２から噴射物を噴射する第１のシミュレーションを行う工程と、ワーク１における遮蔽板５の周辺の噴射物の塗布状態を再現するために仮想ノズルを配置し、第２の仮想状態とする工程と、ワーク１における遮蔽板５の周辺の噴射物の塗布状態を再現するために、第２の仮想状態で仮想ノズルから遮蔽板５に塗布された噴射物と等量の噴射物をワーク１に向けて噴射する第２のシミュレーションを行う工程と、第１のシミュレーションの結果と第２のシミュレーションの結果とを重畳する工程と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射物をワークに向けて噴射する第１のノズルと、前記第１のノズルに隣接し、前記第１のノズルから噴射物を噴射している間に少なくとも空気を噴射する第２のノズルと、を備えるスプレー装置を用いて、前記ワークに前記噴射物を塗布した際の当該噴射物のワークへの塗布状態を再現するシミュレーション方法であって、
予め取得した前記第１のノズルから噴射される噴射物が前記第２のノズルから噴射される空気から干渉を受けた場合の前記噴射物の噴射状態を再現するために、前記第１のノズルと前記第２のノズルとの間に遮蔽板を配置し、第１の仮想状態とする工程と、
前記第１の仮想状態で前記第１のノズルから噴射物を噴射する第１のシミュレーションを行う工程と、
予め取得した前記第１のノズルから噴射される噴射物が前記第２のノズルから噴射される空気から干渉を受ける範囲と干渉を受けない範囲との境界近傍での前記ワークへの塗布状態を再現するために、仮想ノズルを配置し、第２の仮想状態とする工程と、
前記干渉を受ける範囲と干渉を受けない範囲との境界近傍での前記ワークへの塗布状態を再現するために、前記第２の仮想状態で前記仮想ノズルから前記遮蔽板に塗布された前記噴射物と等量の前記噴射物を前記ワークに向けて噴射する第２のシミュレーションを行う工程と、
前記第１のシミュレーションの結果と前記第２のシミュレーションの結果とを重畳する工程と、
を備える、シミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シミュレーション方法に関し、例えば、噴射物をワークに向けて噴射する第１のノズルと、第１のノズルに隣接し、第１のノズルから噴射物を噴射している間に少なくとも空気を噴射する第２のノズルと、を備えるスプレー装置を用いて、ワークに噴射物を塗布した際の当該噴射物のワークへの塗布状態を再現するシミュレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルから離型剤や塗料などの噴射物をワークに向かって噴射した際の当該噴射物のワークへの塗布状態をシミュレーションにより再現することが一般的に行われている。例えば、特許文献１のシミュレーション方法は、複数のノズルから噴射される噴射物のワーク上での干渉回数に基づいて塗布時間を算出し、算出した塗布時間に応じてワークの三次元モデルの表面を色分けして表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、図２は、第１のノズル１０１の噴射物が隣接する第２のノズル１０２の噴射物から干渉（即ち、影響）を受けない場合の当該第１のノズル１０１の噴射物の噴射状態を模式的に示している。図３は、第１のノズル１０１の噴射物が隣接する第２のノズル１０２の噴射物から干渉を受けた場合の当該第１のノズル１０１の噴射物の噴射状態を模式的に示している。図４は、第１のノズル１０１の噴射物が隣接する第２のノズル１０２の噴射物から干渉を受ける範囲を模式的に示しており、干渉を受ける範囲を破線で示している。但し、図２〜図４では、流量分布を詳細に示していない。
【０００５】
図４から明らかなように、複数のノズルから同時に噴射物を噴射する場合、ノズルから噴射される噴射物が隣接するノズルから噴射される噴射物から干渉を受ける。しかしながら、特許文献１のシミュレーション方法は、隣接するノズルから噴射される噴射物の干渉を考慮していないので、噴射物のワークへの塗布状態を精度良く再現することが難しい。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、噴射物のワークへの塗布状態を精度良く再現することができるシミュレーション方法を実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係るシミュレーション方法は、噴射物をワークに向けて噴射する第１のノズルと、前記第１のノズルに隣接し、前記第１のノズルから噴射物を噴射している間に少なくとも空気を噴射する第２のノズルと、を備えるスプレー装置を用いて、前記ワークに前記噴射物を塗布した際の当該噴射物のワークへの塗布状態を再現するシミュレーション方法であって、
予め取得した前記第１のノズルから噴射される噴射物が前記第２のノズルから噴射される空気から干渉を受けた場合の前記噴射物の噴射状態を再現するために、前記第１のノズルと前記第２のノズルとの間に遮蔽板を配置し、第１の仮想状態とする工程と、
前記第１の仮想状態で前記第１のノズルから噴射物を噴射する第１のシミュレーションを行う工程と、
予め取得した前記第１のノズルから噴射される噴射物が前記第２のノズルから噴射される空気から干渉を受ける範囲と干渉を受けない範囲との境界近傍での前記ワークへの塗布状態を再現するために、仮想ノズルを配置し、第２の仮想状態とする工程と、
前記干渉を受ける範囲と干渉を受けない範囲との境界近傍での前記ワークへの塗布状態を再現するために、前記第２の仮想状態で前記仮想ノズルから前記遮蔽板に塗布された前記噴射物と等量の前記噴射物を前記ワークに向けて噴射する第２のシミュレーションを行う工程と、
前記第１のシミュレーションの結果と前記第２のシミュレーションの結果とを重畳する工程と、
を備える。
これにより、第１のシミュレーションにおいて、第２のノズルの空気から干渉を受けることで第１のノズルの噴射物がワークに塗布されない領域を再現でき、噴射物のワークへの塗布範囲を精度良く再現することができる。しかも、第２のシミュレーションにおいて、ワークにおける遮蔽板の周辺での噴射物の塗布状態も精度良く再現することができる。その結果、第１のノズルの噴射物のワークへの塗布状態を精度良く再現することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、噴射物のワークへの塗布状態を精度良く再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態のシミュレーション方法において、第１のシミュレーションを行っている様子を模式的に示す表示例である。
【図２】第１のノズルの噴射物が隣接する第２のノズルの噴射物から干渉を受けない場合の当該第１のノズルの噴射物の噴射状態を模式的に示す図である。
【図３】第１のノズルの噴射物が隣接する第２のノズルの噴射物から干渉を受けた場合の当該第１のノズルの噴射物の噴射状態を模式的に示す図である。
【図４】第１のノズルの噴射物が隣接する第２のノズルの噴射物から干渉を受ける範囲を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１１】
本実施の形態のシミュレーション方法を説明する。図１は、本実施の形態のシミュレーション方法において、第１のシミュレーションを行っている様子を模式的に示す表示例である。但し、図１では、流量分布を詳細に示していない。
【００１２】
本実施の形態のシミュレーション方法は、一般的なコンピュータを用いて行うことができる。つまり、コンピュータは、キーボードやマウスなどの入力部、ディスプレイ装置などの表示部、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部、及びＣＰＵ（Central Processing Unit）などの処理部などを備えており、記憶部から読み出されたシミュレーションプログラムを処理部が実行することで、本実施の形態のシミュレーション方法が実現されつつ、シミュレーション結果が表示部に表示される。
【００１３】
ここで、本実施の形態では、図１に示すように、離型剤や塗料などの噴射物をワーク１に向けて噴射する第１のノズル２と、第１のノズル２に隣接し、第１のノズル２から噴射物を噴射している間に、少なくとも空気を有する噴射物が噴射する第２のノズル３と、を備えるスプレー装置４を用いて、第１のノズル２から噴射物をワーク１に塗布した際の当該噴射物の塗布状態を再現する。
【００１４】
先ず、第１のノズル２から噴射される噴射物が第２のノズル３から噴射される噴射物から干渉を受けない場合の当該第１のノズル２の噴射物の噴射状態（即ち、流量分布）を、検証実験などにより取得する。また、第１のノズル２から噴射される噴射物が第２のノズル３から噴射される噴射物から干渉を受けた場合の当該第１のノズル２の噴射物の噴射状態を、検証実験などにより取得する。さらに、第１のノズル２から噴射される噴射物が第２のノズル３から噴射される噴射物から干渉を受ける範囲と干渉を受けない範囲との境界近傍でのワーク１への塗布状態を、検証実験などにより取得する。そして、これらの噴射状態及び塗布状態をコンピュータの記憶部やインターフェースを介して外部のサーバに格納しておく。
【００１５】
次に、処理部は、第１のノズル２から噴射される噴射物が第２のノズル３から噴射される噴射物から干渉を受けた場合の当該第１のノズル２の噴射物の噴射状態を再現するために、第１のノズル２と第２のノズル３との間に遮蔽板５を配置し、第１の仮想状態とする。
【００１６】
つまり、予め取得した第１のノズル２から噴射される噴射物が第２のノズル３から噴射される噴射物から干渉を受けない場合の当該第１のノズル２の噴射物の噴射状態と、第１のノズル２から噴射される噴射物が第２のノズル３から噴射される噴射物から干渉を受けた場合の当該第１のノズル２の噴射物の噴射状態と、の差分に基づいて、例えば、図４において、破線で囲まれた干渉を受ける領域と干渉を受けない領域との境界に略沿うように遮蔽板５を配置する。
【００１７】
次に、処理部は、予め取得した第１のノズル２から噴射される噴射物が第２のノズル３から噴射される噴射物から干渉を受けない場合の当該第１のノズル２の噴射物の噴射状態に基づいて、第１の仮想状態で第１のノズル２から噴射物を噴射する第１のシミュレーションを行う。これにより、第１のノズル２から噴射される噴射物が第２のノズル３から噴射される噴射物から干渉を受けた場合の当該第１のノズル２の噴射物におけるワーク１への塗布領域を精度良く再現することができる。
【００１８】
このとき、実際の塗布作業では存在しない遮蔽板５に噴射物が塗布されてしまう。また、実際の塗布作業では、第１のノズル２の噴射物は第２のノズル３の噴射物から干渉を受けて、ワーク１上における干渉を受ける領域と干渉を受けない領域との境界周辺で塗布量が多くなるはずであるが、第１のシミュレーションでは再現できていない。
【００１９】
そこで、処理部は、予め取得した第１のノズル２から噴射される噴射物が第２のノズル３から噴射される噴射物から干渉を受ける範囲と干渉を受けない範囲との境界近傍でのワーク１への塗布状態、即ち、ワーク１における遮蔽板５の周辺での噴射物の塗布状態を再現するために、仮想ノズルを配置し、第２の仮想状態とする。つまり、第１の仮想状態とされる前の初期仮想状態において、仮想ノズルを配置する。
【００２０】
仮想ノズルは、例えば、遮蔽板５における噴射物が塗布された領域内に配置される。仮想ノズルの向きは、例えば、第１のノズル２の噴射物が第２のノズル３の噴射物から干渉を受けない領域に若干向けられる。仮想ノズルの噴射状態は、ワーク１における遮蔽板５の周辺での噴射物の塗布状態を再現できるように、適宜設定される。但し、仮想ノズルの配置などは、ワーク１における遮蔽板５の周辺での噴射物の塗布状態を再現できるように設定されればよい。
【００２１】
そして、処理部は、第２の仮想状態で仮想ノズルから遮蔽板５に塗布された第１のノズル２の噴射物と等量の噴射物をワーク１に向けて噴射する第２のシミュレーションを行う。その後、処理部は、第１のシミュレーションの結果と第２のシミュレーションの結果とを重畳する。その結果、表示部には、ワーク１の表面での噴射物の塗布状態（例えば、塗布範囲や塗布量など）が表示される。このとき、噴射物の塗布量は、ワーク１の表面で色分けして表示されるとよい。
【００２２】
このように本実施の形態のシミュレーション方法は、第１のノズル２の噴射物の塗布範囲を再現するために遮蔽板５を配置して第１のシミュレーションを行い、さらにワーク１における遮蔽板５の周辺での噴射物の塗布状態を再現するために仮想ノズルを配置して噴射物を噴射する第２のシミュレーションを行い、第１のシミュレーションの結果と第２のシミュレーションの結果とを重畳する。
【００２３】
これにより、第２のノズル３の噴射物から干渉を受けることによって第１のノズル２の噴射物がワーク１に塗布されない領域を再現でき、噴射物の塗布範囲を精度良く再現することができる。しかも、ワーク１における遮蔽板５の周辺での噴射物の塗布状態も精度良く再現することができる。その結果、第１のノズル２の噴射物のワーク１への塗布状態を精度良く再現することができる。そのため、本実施の形態のシミュレーション結果に基づいて、スプレー装置４を制御するプログラムを作成した場合、当該プログラムの修正回数を抑制することができる。
【００２４】
特に、複数のノズルから噴射される噴射物のシミュレーションを２相流のシミュレーション方法を用いて行うことが可能であるが、シミュレーション時間やコストが嵩む。一方、本実施の形態のシミュレーション方法は、遮蔽板５の配置及び仮想ノズルからの噴射物の噴射により、既存のハード、簡易なプログラムを使用し、シミュレーション時間やコストの増加を抑制しつつ、第１のノズル２の噴射物のワーク１への塗布状態を精度良く再現することができる。
【００２５】
また、一般的なシミュレーション方法では、第１のノズル２の噴射物が第２のノズル３の噴射物から干渉を受けた状態での当該第１のノズル２の噴射物の噴射プロファイルを再現することは困難である。本実施の形態のシミュレーション方法では、第１のノズル２の噴射物の噴射範囲を再現する第１のシミュレーションと、ワーク１における遮蔽板５の周辺での噴射物の塗布状態を再現する第２のシミュレーションと、に分けることで、第１のノズル２の噴射物が第２のノズル３の噴射物から干渉を受けた状態での当該第１のノズル２の噴射物の噴射プロファイルを再現したシミュレーション結果を得ることができる。
【００２６】
本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ワーク
２  第１のノズル
３  第２のノズル
４  スプレー装置
５  遮蔽板
１０１  第１のノズル
１０２  第２のノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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