CN117295584A - 机器人涂料修复中的擦拭工艺 - Google Patents

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内森·J·赫布斯特
乔纳森·B·阿瑟
德克·米勒
约瑟夫·B·埃克尔
乌多·W·朔伊文斯
鲁弗斯·C·桑德斯
阿里礼萨·加德里
马克·W·奥兰多
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Abstract

提出了一种用于机器人修复单元的擦拭系统,该擦拭系统包括具有马达的机动式机器人手臂、与该机动式机器人手臂联接的连接机构以及与该连接机构联接的擦拭介质。该擦拭介质包括基底层以及从该基底层延伸的多个特征部。由马达提供动力的机动式机器人手臂使擦拭介质移动。机动式机器人手臂被构造成使擦拭介质朝向或远离工作表面移动。该机动式手臂被构造成在擦拭操作期间朝向工作表面按压所述擦拭介质。擦拭介质在擦拭操作期间被擦拭马达驱动而抵靠表面。

Description

机器人涂料修复中的擦拭工艺
背景技术
汽车工业通常需要准备用于各种目的(例如,涂料)的车辆零件或替换零件(例如,保险杠)的表面,或者由于在涂料或涂装期间引起的缺陷而需要修复汽车零件或替换零件的表面。典型的表面准备工艺包括例如物理研磨汽车表面或“刮擦”。典型的修复操作通常包括例如砂磨和抛光。表面准备和表面上的缺陷的修复可利用不同的工具、材料和流体。
发明内容
提出了一种用于机器人修复单元的擦拭系统,该擦拭系统包括具有马达的机动式机器人手臂、与该机动式机器人手臂联接的连接机构以及与该连接机构联接的擦拭介质。该擦拭介质包括基底层以及从该基底层延伸的多个特征部。由该马达提供动力的该机动式机器人手臂使该擦拭介质移动。该机动式机器人手臂被构造成使该擦拭介质朝向或远离工作表面移动。该机动式手臂被构造成在擦拭操作期间朝向该工作表面按压擦拭介质。该擦拭介质在擦拭操作期间被擦拭马达驱动而抵靠该表面。
在缺陷修复工艺期间移除工艺流体或淤浆已经表明有益于最终工件产品,并且可以通过在任何研磨处理之后添加流体移除步骤来实现。已经表明擦拭效率的限制因素是水的移除。擦拭参数应被选择为将水排出垫,使得就保水性而言,垫尽可能长时间地接近稳态操作,同时仍从修复中移除高百分比的淤浆。该移除步骤先前需要使用操作员来擦拭工件表面以移除工艺流体。通过将第一工具、第二工具和流体移除工具全部包括在单个机动式机器人手臂上,并且潜在地具有单个力控制单元,有效地修复汽车表面的工艺被流线化。
附图说明
结合附图考虑到以下对本公开的各种实施方案的详细说明可以更全面地理解本公开,其中:
图1是机器人涂料修复系统的示意图,其中本发明的实施方案是有用的。
图2是涂料修复机器人的示意图,其中本发明的实施方案是有用的。
图3是根据本文实施方案的涂料修复机器人的双安装端部执行器系统的示意图。
图4A和图4B是雾度质量实验的图像结果。
图5A至图5B示出了根据本文实施方案的具有流体移除工具的双安装端部执行器系统。
图6示出了流体移除工具在双安装端部执行器系统上的可能放置。
图7示出了流体移除工具的一个实施方案。
图8示出了根据本文实施方案的机器人修复系统的示意图。
图9示出了根据本文实施方案的进行缺陷修复操作的方法。
图10A至图10C示出了根据本文实施方案的擦拭介质。
图11A和图11B示出了根据本文实施方案的擦拭系统。
图12A至图12D示出了根据本文实施方案的流体移除系统的真空附接件。
在附图中,相似的附图标号指示相似的元件。虽然可不按比例绘制的上文标识的附图阐述了本公开的各种实施方案,但还可设想如在具体实施方式中所提到的其他实施方案。在所有情况下,本公开以示例性实施方案的表示的方式而非通过表述限制来描述当前所公开的公开内容。应当理解,本领域的技术人员可想出许多其他修改和实施方案,这些修改和实施方案落在本公开的范围和实质内。
具体实施方式
本公开提供了使用具有手臂端系统的机器人修复单元的自动化系统和方法,该手臂端系统具有用于处理(例如,刮擦、砂磨、抛光等)对象表面的安装工具,以及可以在这些处理步骤之前、之后和/或之间使用的流体、淤浆或碎屑移除工具。处理工具与流体移除工具一起可安装在机动式机器人手臂的端部处的端部执行器上,使得它们能够在工件上的各种区域之间移动。处理工具可包括功能部件,该功能部件被构造成接触并准备对象表面;一个或多个传感器,该一个或多个传感器被配置为在功能部件接触并准备对象表面时,检测端部执行器工具、用于流体的分配器的工作状态信息;以及/或者控制电路,该控制电路用于从传感器接收信号并处理该信号,以生成工具的状态信息。控制器还可以计算擦拭的面积,例如使用的总次数、使用的持续时间、流体移除的饱和度以及用于干燥的休息期。流体移除工具还可包括被配置为检测工具的工作状态信息的一个或多个传感器、允许流体移除工具抵靠工作表面移动或施加力的力控制单元或端部执行器。
图1是机器人涂料修复系统的示意图,其中本发明的实施方案是有用的。系统100通常包括两个单元,视觉检查系统110和缺陷修复系统120,它们各自可包括子单元。两个系统可分别由运动控制器112、122控制,该运动控制器可从一个或多个施加控制器150接收指令。施加控制器可接收输入或者向用户接口160提供输出。修复单元120包括可与端部执行器126对准的力控制单元124。如图1所示,力控制件124可与任一端部执行器126联接,每个端部执行器与工具128联接。在一个实施方案中,工具128可被布置成如进一步描述的那样,诸如在2019年11月2日提交的美国临时专利申请序列号62/940950和62/940960中描述的那些。然而,还明确地设想了其他布置。视觉检查单元110可检测车辆表面130上的缺陷,该缺陷随后可由修复单元120修复。
图2是可用于本发明的实施方案的涂料修复机器人的示意图。在一些实施方案中,机器人修复单元200具有基座210,该基座可以是固定的。在其他实施方案中,基座210可围绕x轴、y轴和/或z轴以六个维度、平移或旋转中的任一者移动。例如,机器人200可具有固定到轨道系统的基座210,该轨道系统被配置为与正被修复的车辆一起行进,或者可安装在墙壁或天花板承载件上。根据缺陷位置,机器人200可能需要移动得更靠近或更远离车辆,或者可能需要相对于车辆移动得更高或更低。可移动基座210可使修复难以触及的缺陷更容易。
机器人修复单元200具有可与工作表面相互作用的一个或多个工具256。在一个实施方案中,工具256可包括支撑垫,或另一种合适的研磨工具。在研磨操作期间,工具256可具有磨料盘或其他合适的磨料制品,其使用粘合剂、钩和环、夹具系统、真空或其他合适的附接系统进行附接。当安装到机器人修复单元200时,工具256具有被定位在由机器人修复单元200提供的自由度(在大多数情况下为6个自由度)以及其参考系的任何其他自由度(例如,顺应力控制230单元)内的能力。
图3示出了机器人手臂300上的双安装端部执行器系统320的实施方案。机器人手臂300可使用安装适配器板310旋转地移动端部执行器系统320,并且使用接头315竖直地移动该端部执行器系统。在一些实施方案中,机器人手臂300可移动使得第一工具330或第二工具340可被定位成与工件相互作用。如图所示,系统320使用安装到板310的单个力控制单元来交替地操作第一工具330和第二工具340。第一使用位置和第二使用位置使工具330、340中的一个工具与力控制件对准。
在涂料或透明涂料修复工艺期间,流体可在使用工具330或340中的任一工具之前、期间或之后分配在工件上。该工艺流体可与来自该工艺的颗粒物结合以产生流体淤浆。构成该淤浆的颗粒物通常由砂磨工艺产生,该砂磨工艺通常发生在抛光磨光步骤之前。在没有预先移除该淤浆流体的情况下,由工具330或340进行处理可能对最终的涂料表面有不利影响。这种不利影响包括最终涂漆产品中的模糊或未磨光外观或者不期望的刮痕或其他损坏,这些可由微刮痕引起。在移除淤浆时所看到的改进是出乎意料的,因为在表面磨光之前移除淤浆对于机器人修复系统而言不是标准。模糊或有缺陷的外观并非在每个经磨光表面上都可观察到,但在磨光垫上积聚了砂磨淤浆或颗粒物之后最明显。通过在透明涂料工件上进行的实验证明了在磨光垫上积聚的不利影响。
图4A至图4B是雾度质量实验的图像结果。该实验在经砂磨和磨光的表面上比较了流体移除与非流体移除缺陷修复工艺方法。在完成该实验时,来自4A的表面在12个连续循环中用水进行喷洒、砂磨并且用小抛光珠进行磨光,在每个砂磨步骤之后移除淤浆流体。经由手使用擦拭技术进行流体移除。在第4、第8和第12次砂磨/磨光循环之后捕获经磨光表面的图像,并且该图像分别由402、404和406表示。图4B示出了在砂磨步骤之后未移除流体的类似的12循环砂磨和磨光测试的结果。第4、第8和第12次砂磨/磨光循环之后的结果分别由410、412和114表示。
如图4A和图4B所示,在砂磨和磨光步骤之间移除流体导致在修复工艺结束时涂料表面外观的雾度降低。一些制造商目前使用的实践是让操作员在砂磨之后并且在磨光步骤之前手动地移除淤浆。该手动步骤通过用吸收性材料(诸如毛巾或海绵)擦拭工件以移除可能在最终涂料或透明涂料产品中引起缺陷的淤浆或颗粒物来完成。如本文所用,术语吸收剂是指在与溶液或悬浮液接触时吸收流体的材料。吸收性材料可包含可夹带流体的空隙或通道,或者可包含被设计成吸起水分的纤维。由于与研磨材料一起使用的许多溶液是水基的,因此在一些实施方案中,吸收剂是指亲水性材料。吸收性材料可以是非织造或织造材料。
在每个砂磨步骤之后让人手动地擦拭工件表面的当前工艺是耗时的。通过使流体移除工艺步骤流线化或自动化,可以改善自动化涂料磨光的工艺时间。
据认为,当机器人系统接管缺陷修复工艺时,可以完全移除擦拭步骤。由于操作员通常完成擦拭步骤使得他们可以看到用于随后相继抛光步骤的修复区域,因此认为可以移除擦拭步骤,因为机器人不需要“看到”缺陷区域,以便继续进行抛光步骤。然而,如图4A与图4B之间的比较中可见,示出了当重新引入擦拭步骤时,机器人修复工艺经多次缺陷修复的光洁度有明显改善。
图5A示出了具有双安装工具502和504的砂磨工具系统500。在一个实施方案中,系统500可安装到机器人修复单元的手臂端。工具502和504分别与端部执行器512和514联接。端部执行器512和514都与被附接到安装板的力控制单元(图5中未示出)联接。系统500能够旋转至少180度,以允许工具502或工具504在单次操作中与工件接触。工具502和504中的每个工具可用于抛光、砂磨或其他表面准备目的。图5的工具构型还示出了流体移除工具506。在一个实施方案中,使用紧固件508将流体移除工具506与砂磨工具系统500联接。在图5所示的实施方案中,流体移除工具506是被动移除工具,其跨与淤浆流体接触的表面被拖动。流体移除工具506可以是布、海绵或其他擦拭介质。
然而,虽然图5A示出了被动移除系统,但在其他实施方案中,流体移除工具506是包括移动系统的主动流体移除工具,诸如真空或气刀。类似地,虽然本文描述了关于线性、单向擦拭工艺的系统和方法,但明确地移除了更复杂的运动,诸如旋转、轨道或随机轨道装置的运动。
在其他实施方案中,流体移除工具506是半被动移除系统,例如具有被动元件506但具有主动移动元件,例如可延伸穿过机械元件的紧固件508。例如,流体移除工具506可包括弹簧或气动顺应性源,以允许对所施加的压力或力的顺应性。另选地,流体移除工具可被安装成使得它使用砂磨或磨光工具所安装到的同一顺应性工具。
在一些实施方案中,流体移除工具506被定位成系统500的旋转路径的一部分,例如使得擦拭介质506与弧520相交。当系统500在工具502与表面相互作用的第一位置和工具504与表面相互作用的第二位置之间旋转时,这种定位可允许流体移除工具506接触工件。紧固件508可以是固定构件,或者紧固件508也可用于将流体移除工具506与力控制器联接。在一些实施方案中,紧固件508的尺寸被设定成将流体移除工具506定位在旋转弧520上,从而当机器人在处于活动位置的工具502与504之间切换时允许移除工具506被动地接触工件表面。
图5A示出了系统500单独就足以移除淤浆材料的实施方案。有效擦拭操作的限制因素是对由擦拭介质吸收的水的移除。如果擦拭介质可达到稳态或接近稳态,其中类似量的水被排出垫,如被吸收在擦拭淤浆中,则擦拭介质可在需要被更换或处理之前进行大量擦拭操作。
可以多种方式将水排出。使用由擦拭介质与表面之间的接触所产生的摩擦,或通过使擦拭元件在擦拭操作之间旋转而产生的摩擦可能是足够的。
可以通过使机器人轨迹保持擦拭垫的外部部分与砂磨淤浆接合来提高擦拭效率。图5B示出了擦拭操作550的示意图,其中擦拭元件560接合在缺陷554的修复中所形成的淤浆552。应注意,不是使擦拭元件560在淤浆552内或在缺陷564上居中,而是将擦拭元件定位成偏离中心。如图5B所示,旋转速度从擦拭元件560的中心564向边缘562增加。因此,与速度大致为0的中心564相比,在擦拭元件560的外边缘处产生更高的摩擦,并且因此产生更高的热量。机器人轨迹可被编程为使得擦拭元件560朝向缺陷564向内环绕,使得擦拭元件560的中心564不接合淤浆,或者仅在擦拭元件560的外边缘已经穿过该区域之后接合淤浆。在一些实施方案中,不必移除所有淤浆552,而是仅充分地将缺陷554的区域擦拭干净使得其可被成像并评估缺陷554的修复。在此类实施方案中,擦拭元件560可在方向566上移动,使得擦拭元件560的外部部分在中心564之前接合淤浆。
图5A至图5B示出了擦拭元件在没有外部除水工具的情况下达到稳态或大致稳态操作的实施方案。然而,如本文所论述,明确地设想了擦拭元件560也可暴露于或包括使所夹带的水蒸发的真空源或热源。
期望尽可能多地减少擦拭操作时间。因此,机器人轨迹、热源、真空源、用于产生摩擦的所施加的力、旋转速度和/或空气源的组合可用于减少从缺陷区域擦拭足够量的淤浆所需的时间。热源可包括加热灯(诸如红外加热灯)或另一源。空气源可包括空气流、风扇等。真空可与擦拭元件560一起提供,或者与该擦拭元件分开提供。
图6示出了根据本文实施方案的具有流体移除工具的机器人系统。系统600可包括安装在端部执行器620a和620b上的工具630和640,该端部执行器固定或紧固到力控制器660。控制器660另外紧固到安装板650,该安装板能够旋转至少180度以适当地定位用于处理工件表面的工具630和640。本申请中描述的流体移除工具可在附接点(诸如602、604和606)处紧固或安装到端部执行器620a或620b。
流体移除工具可例如安装在工具位置630或640中的任一工具位置中,使得安装板650的180度旋转使工具630、640的相对位置交换。作为该运动的一部分,在一些实施方案中,流体移除工具可移动通过缺陷修复区域。
在一个实施方案中,流体移除工具可大致安装成垂直于两个工具630、640。当安装板650在从工具630到640的切换中旋转时,这种定位可容易地允许被动擦拭或表面清洁。还可能有益的是设定工具安装件的尺寸,使得流体移除工具被定位在径向旋转弧上以促进被动或半被动擦拭。
在一个实施方案中,被动擦拭包括仅经由安装板650的旋转来提供擦拭介质与工件表面之间的接触,而无需额外的机器人或力控制器运动。
在另一个实施方案中,半被动擦拭包括在安装板650旋转期间提供擦拭介质与工件表面之间的接触,但还需要流体移除工具的任意额外量的力或运动以促进与工件表面的有效接触。
半被动擦拭还可包括沿着轨迹提供擦拭介质,使得擦拭介质的外部区域首先接合缺陷区域,并且比擦拭介质的内部部分夹带更多的液体。半被动擦拭可包括选择擦拭介质与被擦拭表面接触时的旋转速度、所施加的力以及横向移动速度。半被动擦拭还可包括有助于流体移除的热源、空气源或真空。
在另一个实施方案中,主动擦拭可包括具有额外的机器人系统或手臂以促进流体移除工具与擦拭系统之间的接触。主动擦拭可包括流体移除工具与擦拭系统之间的接触,该接触在安装板650旋转期间不发生。主动擦拭可包括移动流体移除工具的气动或其他运动工具。
另外,主动擦拭还可包括另一流体移除辅助物,诸如热源、空气源或真空,其在擦拭介质接触表面时提供,或者在擦拭操作之间向擦拭介质提供。
在确定流体移除工具的放置时,必须考虑系统600的传感器、布线和管道要求。被动移除工具(诸如擦拭介质)可比主动流体移除工具更容易放置,该主动流体移除工具可具有额外的机械要求。例如,气刀流体移除工具可能需要充足的清洁干燥空气或真空供应。使用力控制单元660、另一力控制单元或具有额外传感器能力的流体移除工具可具有不同的对准要求。
与目前在工业中使用的手动流体移除工艺相比,使流体移除工艺自动化存在若干问题。问题出现在保证充分的淤浆移除方面。操作员可在擦拭过程期间观察工作表面,以验证流体或淤浆已经被有效地移除。虽然机器人流体移除系统可包括光学传感器以提供类似的反馈,但分配给擦拭操作的定时不利于迭代反馈系统,因为添加的每一秒都会使所需的停留时间增加,从而减少了可在工作班次中完成的修复次数。另外,如图6所示,在手臂端系统600上可用的空间是有限的,并且额外的传感器使可用于工具的空间减少。由于与结合额外的传感器相关的困难,在一些实施方案中,不需要视觉验证的高效且可预测的流体移除系统被结合到手臂端系统600中。
操作员还具有调节施加压力和使用随机手部移动(例如圆形和线性擦拭方式)以及根据需要调节或重复该过程的能力。压力和擦拭技术的这些变化允许操作员有效且可靠地清洁工件表面。对机器人配对件上的这种不稳定移动进行编程是困难的。
操作员所考虑的另一个变量是擦拭介质的饱和度。当擦拭介质变得饱和时,操作员可进行保持调节以暴露不饱和的表面区域并且促进更有效的流体移除。操作员可能还能够基于饱和度来检测何时需要更换擦拭介质。操作员还可使用机器人难以操纵的非常大的擦拭物(即,大毛巾)。而且,操作员可快速丢弃并抓取新的擦拭材料,其中机器人可具有长得多的时间来完成这种改变。本文描述了解决这些困难的若干系统和方法。
因此,可能期望选择允许擦拭介质接近于或实现稳态操作的操作参数。这可包括使淤浆分配过程自动化,使得已知量的流体被一致地分配。然后可校准擦拭系统的操作,使得已知量的流体可从表面移除,并且然后在每个擦拭循环期间从擦拭介质蒸发或以其他方式移除。这可包括调节擦拭介质的旋转速度、横向速度或所施加的力。它还可包括为擦拭介质选择轨迹,该轨迹使得大部分所吸收的流体被夹带在擦拭介质的外部部分中。
图7示出了用于手臂端机器人修复单元的流体移除系统700。流体移除系统700还允许擦拭介质被暴露以按需对表面进行擦拭。在一些实施方案中,擦拭介质是不饱和擦拭介质,例如未污染的、未使用的或新鲜的擦拭介质或擦拭介质的一部分。在一些实施方案中,擦拭介质是先前使用的擦拭介质,例如已经被清洁、移除碎屑、或尚未被淤浆材料饱和的擦拭介质。可继续使用擦拭介质,只要其足以从表面清除淤浆和碎屑即可。在一些实施方案中,只要在操作期间淤浆材料的至少70%材料被移除,擦拭介质就是有效的。在一些实施方案中,移除淤浆材料的至少75%对于功效是需要的,或至少80%、或至少85%、或至少90%、或至少95%、或至少98%、或至少99%。
在一些实施方案中,擦拭运动使擦拭介质720从第一辊710a释放,使得对于下一次擦拭运动,擦拭介质720的新部分被暴露。
在另一个实施方案中,擦拭介质例如周期性地或连续地从辊710a展开并滚卷到辊710b上。
在一个实施方案中,系统700安装到用于机器人修复的手臂系统的端部,该端部例如垂直于双安装处理工具712、714延伸。在一个实施方案中,流体移除系统700包括流体擦拭介质720,该流体擦拭介质从第一辊710a延伸到第二辊710b。在一个实施方案中,擦拭介质720处于由支撑杆706和支撑节点702维持的张力下。节点702在擦拭介质中形成顶点,该顶点用作与工件表面的接触点;在一些实施方案中,节点702的形状可根据诸如擦拭介质的因素而不同。
在一个实施方案中,支撑杆706与使节点702在方向732和734上移动的运动控制器(704)联接。这种方向控制可使得能够对运动控制器进行编程以使擦拭介质720以复杂运动的方式移动,该复杂运动允许流体移除系统700更有效地移除流体。例如,已经确定在砂磨与抛光步骤之间必须从缺陷区域移除流体。然而,流体并非全部都需要被捕获在擦拭介质720上。例如,支撑杆706和节点702在方向736上的移动可使流体被甩出,或从紧邻的缺陷区域被抛出。
在图7所示的实施方案中,擦拭介质从滚压工具710a延伸到710b,使得擦拭介质720从一个滚压工具(例如710a)滚出,越过节点702,并且缠绕在接收工具(例如710b)上。擦拭介质的这种循环允许供应新鲜或不饱和的擦拭介质720与工件表面接触,然后污染的介质720被滚动到710b上。
在一个实施方案中,系统700还包括碎屑移除工具722,该碎屑移除工具可在介质720已经被使用之后并且在该介质被重新缠绕之前从该介质清除一部分淤浆或碎屑。碎屑移除工具722可以是例如移除干燥的结痂性淤浆的刮削、刷洗或冲击工具。在一些实施方案中,擦拭介质可以是围绕滚压工具710a/710b的两侧缠绕的连续带。在另一个实施方案中,碎屑移除工具722还可由更机械的装置组成,诸如气刀、真空或冲洗工具。这种机械工具722可有效地移除干燥的颗粒物。
图8示出了机器人修复系统800的示意图。根据本文实施方案,机器人修复系统800可用于对工作表面上的缺陷进行砂磨和抛光。在一些实施方案中,工作表面可以是车辆,诸如汽车、轿车、卡车、船、飞机、直升机等。
在一个实施方案中,机器人修复系统800具有光学传感器804,该光学传感器可用于定位涂料/透明涂料瑕疵或待修复区域。机器人修复系统800包括机器人移动机构808,该机器人移动机构可用于将手臂端组件移动到缺陷修复区域附近。如图8所示,在一个实施方案中,机器人修复系统800包括控制器830,该控制器控制机器人手臂810和相关部件的移动和感测。然而,明确地设想了在一些实施方案中,机器人手臂810和/或安装在其上的部件具有它们自己的控制器,该控制器接收并执行来自控制器830的移动和感测命令。
在一些实施方案中,在机器人手臂810的端部处是手臂端组件,该手臂端组件可包括多种工具,例如如图5至图7以及图10至图12所示。然而,如图8所示,明确地设想了在其他实施方案中,一些部件可位于一个或多个机动式机器人手手臂810上的其他地方。
第一研磨工具842可安装在机器人手臂810上。在一些实施方案中,第一研磨工具与第一端部执行器840联接。在一些实施方案中,第二研磨工具848安装到机器人手臂810。第二工具848可与第二端部执行器846联接。流体移除机构860可安装到机器人手臂810。然而,明确地设想了在一些实施方案中,这些部件中的一些部件可在多于一个机器人手臂810上。例如,第一机器人手臂810可支撑第一研磨工具842,例如具有砂磨工具的砂磨机器人,并且第二机器人手臂810可支撑第二研磨工具,例如具有抛光工具的抛光机器人。
在一个实施方案中,机器人手臂810通过手臂移动机构816移动到适当位置。在一个实施方案中,研磨工具842、848和流体移除系统860也可通过手臂移动机构816移动到适当位置,或者可各自具有它们自己的移动机构,该移动机构在工件表面上将它们移动到适当位置。
力控制单元812也可位于机器人手臂810上,以控制机器人手臂810、端部执行器系统与工件表面之间的相互作用。
在一些实施方案中,空气管线814和流体分配器826从机器人手臂810馈送到端部执行器系统,以提供用于操作第一工具842和第二工具848的必要空气和流体供应。
在实施方案中,流体移除工具850还与力控制单元812联接。流体移除工具850可以是例如基于织物的擦拭介质、气刀、真空系统或另一种合适的工具。然而,还设想了在一些实施方案中,流体移除工具850与与用于工具842或工具848的力控制单元分开的力控制单元联接。还设想了在其他实施方案中,流体移除工具850是不具有相关联的力控制单元的被动工具。在一些实施方案中,流体移除工具850安装在机器人手臂810上的固定位置中。在一些实施方案中,紧固件852可用于将流体移除工具850固定在允许被动擦拭的位置。在一些实施方案中,紧固件852可以是可延伸的,或者与力控制单元812联接以促进半被动擦拭。
机器人手臂810还可包括流体移除顺应装置856,该流体移除顺应装置可为流体移除工具856提供力顺应性。流体移除顺应装置856可以是被动顺应装置,诸如将擦拭介质推向工作表面的柔性或可压缩材料。在其他实施方案中,流体移除顺应装置856是机械装置,诸如机械弹簧或气动气缸。
在一些实施方案中,流体移除工具850可使用流体移除器移动机构854移动通过空间。移动机构854将控制变量,诸如流体移除工具850的主动擦拭运动的俯仰、倾斜和偏转。机器人轨迹发生器809产生用于流体移除工具850和/或流体移除顺应装置856的轨迹,使得流体移除工具850的表面区域的外部部分遇到表面的具有流体的区域。
在一些实施方案中,流体移除工具850可结合流体移除力控制单元858起作用。力控制单元858可在流体移除工具850与工件之间维持适当的力或压力。流体移除力控制单元858可安装到机器人手臂810,并且通过紧固件852向流体移除工具850提供信号或控制。在其他实施方案中,工件表面上的压力或张力由流体移除顺应装置856调控。
在一些实施方案中,流体移除工具850可结合流体移除修理装置860起作用。修理装置860可以是用于从流体移除工具850的擦拭介质移除颗粒物、碎屑、液体或淤浆的真空、刷子或刮削工具。修理装置860还可以是热源、空气源或其他水蒸发器。例如,在擦拭操作之间,流体移除工具850可定位在加热灯或风扇附近。修理装置860可有助于提供合适的吸收性擦拭介质和有效擦拭介质,以用于清洁工件表面不止一次。
在另一个实施方案中,流体移除工具850可包括可更换部件,例如当旧的吸收垫被流体或碎屑饱和时的新的吸收垫。流体移除更换机构862可促进对擦拭介质流体移除工具850的更换。在一些实施方案中,更换机构862是用于快速更换饱和或耗尽的擦拭介质的释放夹具、按钮或钩环系统。
然而,在一些实施方案中,流体移除工具850旨在在大致稳态下操作,使得单个流体移除工具可在需要被更换之前操作以进行大量擦拭操作,例如多于10次、多于50次或甚至多于100次操作。这可通过操作机器人系统800使得流体移除工具850释放与它在擦拭操作期间吸收的流体一样多的流体来实现。可例如使用在擦拭操作期间或在随后相继擦拭操作之间施加的二次流体移除工具851(诸如热源、空气流源或真空源)来将流体从流体移除工具850移除。也可通过由流体移除工具850抵靠表面的摩擦所产生的热量来移除流体。另外,流体的吸收可通过移动流体移除工具850的机器人轨迹发生器809来控制,使得流体被夹带在流体移除工具850的外部区域中,其中更高的旋转速度产生更多的摩擦,并且因此产生更多的热量,这将帮助所夹带的流体通过蒸发或离心力释放。
图9示出了根据本发明的实施方案的修复工作表面上的缺陷区域的方法。方法900可用于关于图5至图10描述的任何系统。然而,方法500也可用另一合适的机器人修复系统来实现。
在框910中,如框912中所示,表面修复系统对工件进行成像以标识和定位用于修复的缺陷,例如涂料或透明涂料表面上的瑕疵。然后,机动式机器人手手臂可定位机器人手臂的大致位置,并且将手臂端系统放置4在缺陷区域上以允许工具接近工件,如框914中所示。检测缺陷还可包括其他检测和定位方法或步骤,如框916中所示。对表面进行成像并将机器人移动到适当位置可在一系列传感器和移动控制器上进行,诸如图8中描述的那些。
在框920中,机器人修复系统将第一工具放置在适当位置以修复检测到的缺陷。这可包括移动与表面接触的砂磨工具。使用第一工具来处理工件。对工件表面进行处理通常包括对流体的分配922,该流体诸如在处理中使用的水或者研磨或抛光溶液。对表面进行砂磨通常在工作表面上产生颗粒淤浆或悬浮液。
在框930中,从工作表面移除流体。当手臂端组件从第一位置转变到第二位置时可发生流体移除。流体移除步骤旨在在第二研磨步骤之前清除工件表面。在一些实施方案中,如框932中所指示,该流体移除步骤可使用被动接触来实现,诸如将布或海绵拖过表面。在一些实施方案中,如框934中所指示,流体移除包括半被动接触,诸如施加力或使海绵或布移动跨过工作表面的移动部分。在一些实施方案中,如框936中所指示,流体移除包括主动接触,诸如真空、气刀或其他主动擦拭机构。
被动流体移除步骤可允许流体移除工具因而在手臂端组件机器人转移时与工件表面接触或相互作用,而不需要来自力控制器或运动控制器的额外输入或移动。在一些实施方案中,流体移除工具可固定在位于机器人旋转领域上的适当位置中以促进这种接触。部分被动流体移除步骤可在手臂端组件机器人转移时发生,但可能需要来自力控制器或运动控制器的额外输入或移动。
在一些方法中,首先在第一位置中对工件进行处理之后(例如,框940),机器人将转变到第二机器人位置中(例如,框940),其间具有流体移除步骤。
在一些实施方案中,从工作表面移除流体可包括流体移除工具在或接近于吸水的稳态条件下操作。如果关于流体移除工具内夹带的水可达到稳态,则可更换部件(诸如垫、刷子或其他吸收性材料)的使用寿命将被极大地延长。然后可根据抛光材料和研磨碎屑的负载或垫本身的磨损来更换垫。相反,如果基于所夹带的流体而必须更换垫,则该垫必须每几个循环就更换。可选择机器人的操作参数,诸如流体移除工具的横向移动速度和旋转移动速度、施加到流体移除工具的力、所分配的流体量以及二次流体移除工具(诸如热源、空气源或真空源)的使用。
在一些实施方案中,还明确地设想了也可针对抛光实现稳态或接近稳态。当抛光材料的水蒸发时,其留下抛光粒子,抛光粒子随后变得干燥且松散并且可通过敲击垫、使垫自由旋转而被移除,或者可在垫抵靠表面以其他方式移动或旋转时脱落。
在框940中,机器人修复单元可处于第二位置中,使得第二工具与工件相互作用。例如,在砂磨步骤之后,可能需要对工作表面进行抛光,如框942中所指示。在一些实施方案中,在流体已经被移除之后对工作表面进行成像也可能是有用的,如框946中所指示。第二位置还可促进对擦拭介质进行更换,如框944中所指示,例如用新的或较不饱和的更换件来更换饱和的擦拭介质。还设想了可由机器人修复单元采取的其他动作,如框948中所指示。
本发明的流体移除工具可以是用作擦拭介质的海绵或布状材料。应选择具有高吸收能力的擦拭介质以使从工件表面移除淤浆的效率最大化。擦拭介质还应具有高饱和能力以防止流体移除不畅或效率低下。由通道化或织造材料制成的擦拭介质可提供改进的淤浆捕获并且产生具有更少条纹的更清洁的工件表面。该擦拭介质可结合力控制器紧固到端部执行器,或者可与气动、弹簧或其他顺应系统一起紧固,以确保工件表面上的理想压力布置。
图10A至图10C是用作流体移除工具的可能擦拭介质的示例。图10A-1中示出的介质1000具有包括凸起凸块的表面,该凸起凸块形成诸如由线1002示出的衬里通道。在单次运动中用介质1000擦拭表面可在通道1002在表面上移动的线中留下材料。相反,可以旋转介质1000,使得其沿着表面相对于通道1002以一定角度被拉动,如由箭头1010所指示。然而,明确地设想了其他角度,例如从5°至175°的任何角度都可以是合适的。介质1000的性能可在图10A-4中看到。测试了介质1000的两个取向,包括例如图10A-2所示的笔直取向以及图10A-3所示的成角度取向。如图10A-4所示,笔直取向和成角度取向两者都移除了一些淤浆混合物,然而成角度取向表现更好。以笔直取向在介质1000的通道1002中捕获的淤浆材料留下了条纹。
在图10B中,示出了擦拭介质1020。介质1020包括凸起部分的行1022,该凸起部分与相邻部分偏移,使得不存在通道。擦拭介质1020可能优于介质1000,因为它更可能留下更少的残留物。
图10C示出了擦拭介质1040,该擦拭介质展示了没有明显通道或凸起部分的擦拭材料。擦拭介质1000、1020和1030都是微纤维材料。然而,用其他织物可以看到类似的结果。然而,微纤维材料可以是优选的,因为它们具有比其他纤维高的吸收性。如本文所用,微纤维是指精细合成纺织纤维,通常具有比1旦尼尔更精细的纤维。微纤维可由聚酰胺、聚酯、聚丙烯或另一种合适的材料制成。微纤维可被挤出,并且被机械地或化学地处理以分裂成更精细的粒子,这可以在纤维内产生正电荷。然后将纤维编织成扁平或环状编织物。环织微纤维可以是优选的,因为织物网可能能够更好地移除和吸收碎屑和流体。
微纤维材料通常以克每平方米(GSM)计,其为密度的量度,但通常称为重量。在本文的一些实施方案中,微纤维擦拭介质为至少200GSM、或至少250GSM、或至少300GSM、或至少350GSM、至少400GSM、至少500GSM或甚至更致密。图10A和图10B示出了比图10C-1更低绒毛的编织物,图10C-1示出了较高绒毛编织物1030。如图10C-2所示,当以笔直取向或成角度取向使用时,较高绒毛编织织物1030显示出改善的擦拭。
然而,虽然出于理解目的描述了笔直取向或成角度取向,但明确地设想了其他移动是可能的,例如能够旋转、轨道或随机轨道移动的工具可与擦拭介质联接。
随着可用表面积的增加而看到擦拭质量的改善,可用表面积的增加与环编织物的环部分中纤维的绒毛或长度的增加相关。另外,擦拭操作的数量随着可用表面积的增加而增加。例如,擦拭介质1000在5次砂磨修复操作之后变得饱和。
然而,在给定工作班次中,可进行多达2000次缺陷修复操作。期望具有一种擦拭解决方案,该擦拭解决方案可持续大部分工作班次,更换该大部分工作班次并不是负担。
一种可能的解决方案是增加擦拭介质的尺寸。例如,操作员通常使用比机器人修复单元所使用的砂磨工具大得多的磨光垫。然而,较小的擦拭单元是优选的,因为被修复的缺陷可能在波形表面上。擦拭单元应当能够进入车身的轮廓中。优选的是擦拭单元具有与机器人修复单元所使用的砂磨或抛光工具类似的覆盖区面积。
已发现,在与工作表面接触时旋转擦拭工具会产生足够的热,使得被移除的水分的至少一部分能够蒸发。另外,与当使擦拭物在淤浆上简单地平移时相比,发现当旋转擦拭物时,移除流体所需的循环时间被极大地减少。因此发现,擦拭工具的擦拭面积可以更小,并且该工具仍然持续进行大量的擦拭操作而不会变得完全饱和。例如,通过产生足以使所夹带的流体蒸发的热量,可以显著地增加可通过单个擦拭工具从表面移除的淤浆量,由此增加可完成的砂磨操作的次数。甚至可以接近关于液体吸收的稳态操作,例如通过使几乎或与操作期间吸收的液体一样多的所夹带的液体蒸发。
图11A和图11B示出了根据本文实施方案的擦拭系统。擦拭系统1100包括与机动单元1102联接的吸收擦拭单元1110。机动单元1102可能能够在z轴方向上更靠近或更远离工作表面移动。Z轴移动可使用电动或气动马达来实现,该电动或气动马达使擦拭单元更靠近或更远离机器人手臂移动。机动单元1102可与顺应性单元1104联接,该顺应性单元可直接与擦拭单元1110联接。在一些实施方案中,顺应性单元1104可以是支撑垫,或者如图11A所示的顺应界面垫。机动单元1102还可能能够旋转,例如如由箭头1108所指示。
吸收擦拭单元1110的特征可在于具有带有多个突起部1106的背衬1118。如图11A所示,背衬1118可具有与顺应单元1104的宽度大致相同的宽度。如图11A所示,在一些实施方案中,擦拭单元1110是微绳绒织物擦拭物,其由被编织以形成突起部1112的若干微纤维股线组成,这些微纤维股线中的每根微纤维股线具有长度1116和直径1114。如图11A所示,长度1116大于直径1114。在一些实施方案中,在一些实施方案中,长度1116可比直径1114大少于10x。然而,如图11B所示,在一些实施方案中,长度1116比直径1114大多于10x。使用擦拭单元1110可获得的表面积比使用与顺应单元1104联接的擦拭介质1000、1020或1030大得多。
当与擦拭介质1000和1030进行比较测试时,擦拭单元1110持续了200次碎屑修复操作而没有饱和。
除了增加表面积之外,擦拭系统1100还可通过旋转和热量产生以两种其他方式增加可在没有饱和的情况下进行的连续修复操作的次数。
在一些实施方案中,系统1100可在z方向上移动,使得在机动单元1102旋转时,突起部1112被顺应单元1104压入表面中。这会产生摩擦,该摩擦可提供足够的热量以使得一些所吸收的液体蒸发。另外,在机动单元1102被升高远离工作表面时,旋转可继续,这可从突起部1112射出一些液体或碎屑。
还可以通过周期性地从擦拭单元1110刷掉、敲掉或以其他方式移除碎屑来增加修复操作的次数,例如通过抵靠粗糙表面、有刷毛的刷子或另一表面来刷洗突起部1112。
在一些实施方案中,可以达到或接近稳态操作,其中在每次新的擦拭操作期间吸收与蒸发或敲掉的流体大致相同量的流体。达到或接近稳态可仅指吸收水,使得作为淤浆的一部分被吸收的相同量的水由于待从擦拭单元1110甩出的蒸发而被排出。在水稳态操作中,碎屑仍可聚积在擦拭单元1110的表面上。在其他实施方案中,当未达到稳态时,擦拭单元1110持续超过100次砂磨操作、或超过200次砂磨操作、或超过300次砂磨操作、或超过500次砂磨操作、或超过1000次砂磨操作。
在一些实施方案中,擦拭单元1110的功效可在擦拭单元1110饱和或不再从工作表面充分地移除碎屑之前根据从工作表面移除的淤浆或碎屑的量来测量。
当擦拭单元1110被碎屑充分饱和时,其可被更换或修理。更换可包括移除擦拭单元1110,例如通过使其与顺应垫1104脱离,使得可附接新的或修理的擦拭单元1110。例如,可在擦拭单元背衬1118与顺应单元1104之间使用钩环附接件。
在一些实施方案中,对擦拭单元1110进行修理可包括在从顺应垫1104移除之后使其运行通过洗涤或干燥循环。然而,在一些实施方案中,当擦拭单元1110与机动单元1102联接时,可进行至少一些修理,例如通过接合粗糙表面或有刷毛的表面以从突起部1112的表面移去干燥碎屑。
图11B示出了擦拭组件1150的另一个实施方案,其中擦拭单元1160附接到机动式手臂1152。擦拭单元1160具有带有宽度1162的背衬,其尺寸类似于擦拭单元1160与机动式手臂1152联接的点处的宽度。机动式手臂1152可能能够使擦拭单元1160在z方向上移动,例如向下朝向表面移动以及向上远离表面移动。机动式手臂1152还可能能够旋转,例如如由箭头1168所指示。
擦拭单元1160包括从背衬延伸的数根股线,每根股线具有股线长度1164。图11B示出了股线具有大于股线厚度尺寸10x的长度1168的实施方案。
擦拭系统1100和1150在图11A和11B中单独示出,然而,明确地设想了在一些实施方案中,一个或多个工具或流体分配器安装在与擦拭系统1100、1150相同的机动式机器人系统上。
如上所述,擦拭系统1100、1150有利地放置在机动式机器人手臂上,使得它们不会给修复过程增添大量时间。因此,在一些实施方案中,将擦拭系统1100、1150放置在与砂磨工具或抛光工具中的一者相同的机动式机器人上可能是有利的。在一个实施方案中,擦拭系统1100、1150与研磨工具成一直线,例如与轨道系统上的工具相邻,使得擦拭系统可被移动到适当位置而不会使机动式手臂显著移动。在另一个实施方案中,擦拭系统与研磨工具相邻,但机动式手臂必须线性移动以将擦拭系统置于经砂磨或抛光区域上的适当位置。在一些实施方案中,擦拭系统可与研磨工具共享力控制单元。在一些实施方案中,擦拭系统可与研磨工具共享移动控制系统。
如上所述,在一些实施方案中,流体移除系统是主动流体移除系统,诸如真空。然而,可以看出,当施加真空时,容易移除淤浆的水,从而留下良好地粘附到涂料表面的碎屑膜。碎屑膜一旦被移去就可被移除,然而不应使用任何东西来移去可导致表面刮擦的碎屑。相反,如果通过有刷毛的表面提供真空,其中刷毛具有较低的刮擦涂料表面的风险,则可容易地移除淤浆碎屑。图12A至图12D示出了可根据本文实施方案使用的真空附接件的视图。图12A示出了具有真空附接侧1202和接触表面1210的表面接触侧1204的刷子1200的侧视图。刷毛1208从背衬延伸长度1206。当刷子1200跨表面1210移动时,刷毛1208将粘在表面1210上的碎屑移去。
图12B示出了刷子1200的下侧视图,示出了多个真空孔1220,可通过这些真空孔抽真空。
图12C示出了刷子1250的侧视图,其中多个刷毛1260和真空孔1270延伸穿过刷子1250。刷毛1260比刷毛1208一起靠得更近。在一些实施方案中,刷毛1260、1208由允许它们响应于力而挠曲、弯曲或压缩使得表面不被刮擦的材料制成。硅树脂、顺应聚合物或塑料、毛发或另一种合适的材料可用于刷毛1208、1260。
提出了一种用于机器人修复单元的擦拭系统,所述擦拭系统包括具有马达的机动式机器人手臂、与所述机动式机器人手臂联接的连接机构以及与所述连接机构联接的擦拭介质。所述擦拭介质包括基底层以及从所述基底层延伸的多个特征部。由所述马达提供动力的所述机动式机器人手臂使所述擦拭介质移动。所述机动式机器人手臂被构造成使所述擦拭介质朝向或远离工作表面移动。所述机动式手臂被构造成在擦拭操作期间朝向所述工作表面按压所述擦拭介质。所述擦拭介质在所述擦拭操作期间被擦拭马达驱动而抵靠所述表面。
所述系统可被实现为使得所述多个特征部中的每一个具有特征部高度和特征部厚度,并且其中所述特征部高度大于所述基底层的厚度。
所述系统可被实现为使得所述特征部高度是所述特征部厚度的至少两倍。
所述系统可被实现为使得所述特征部高度小于所述特征部厚度的十倍。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质包括微纤维。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质是绳绒织物微纤维。
所述系统可被实现为使得所述系统在所述擦拭介质与所述机动式机器人手臂之间包括顺应层。
所述系统可被实现为使得所述擦拭马达使所述擦拭介质以振荡或振动的运动方式移动。
所述系统可被实现为使得所述擦拭马达与所述马达分离。
所述系统可被实现为使得所述擦拭马达在所述擦拭操作期间以第一速度驱动所述擦拭介质,并且当所述擦拭介质远离或朝向所述工作表面移动时,使所述擦拭介质以第二速度旋转。所述第二速度高于所述第一速度。
所述系统可被实现为使得所述连接机构包括钩环系统。
所述系统可被实现为使得所述系统包括力控制单元。
所述系统可被实现为使得所述擦拭马达使所述擦拭介质以旋转运动方式移动。
所述系统可被实现为使得所述擦拭马达使所述擦拭介质以轨道运动方式移动。
所述系统可被实现为使得所述擦拭马达使所述擦拭介质以随机轨道运动方式移动。
所述系统可被实现为使得所述擦拭马达是电动马达。
所述系统可被实现为使得所述擦拭马达是气动马达。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质在10次砂磨操作之后仍是不饱和的。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质在50次砂磨操作之后仍是不饱和的。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质在200次砂磨操作之后仍是不饱和的。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质在1000次砂磨操作之后仍是不饱和的。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质在50次砂磨操作之后移除淤浆的75%浆。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质在100次砂磨操作之后移除淤浆的85%。
提出了一种用于机器人修复单元的擦拭系统,所述擦拭系统包括具有马达的机动式机器人手臂、与所述机动式机器人手臂联接的连接机构以及与所述连接机构联接的擦拭介质。所述擦拭介质包括基底层以及从所述基底层延伸的多个特征部。由所述马达提供动力的所述机动式机器人手臂使所述擦拭介质移动。所述多个特征部中的每一个具有特征部高度和特征部厚度。所述特征部高度大于所述基底层的厚度。所述特征部高度是所述特征部厚度的至少两倍,或者所述特征部高度小于所述特征部厚度的十倍。
提出了一种用于机器人修复单元的擦拭系统,所述擦拭系统包括具有马达的机动式机器人手臂、与所述机动式机器人手臂联接的连接机构、位于所述擦拭介质与所述机动式机器人手臂之间的顺应层以及与所述连接机构联接的擦拭介质。所述擦拭介质包括基底层以及从所述基底层延伸的多个特征部。由所述马达提供动力的所述机动式机器人手臂使所述擦拭介质移动。
提出了一种机器人涂料修复系统,所述机器人涂料修复系统包括:力控制单元;第一工具系统,所述第一工具系统包括与第一工具联接的第一端部执行器,所述第一工具被构造成接触工件;第二工具系统,所述第二工具系统包括与第二工具联接的第二端部执行器,所述第二工具被构造成接触所述工件;以及流体移除工具,所述流体移除工具包括擦拭介质,所述流体移除工具与机动式机器人手臂联接。所述流体移除工具被构造成从所述工件移除流体。在第一状态下,所述第一工具处于接触并准备对象表面的位置,在第二状态下,所述第二工具处于接触并准备所述工件的位置,并且在第三状态下,所述流体移除工具处于接触所述工件的位置。所述机动式机器人手臂被构造成使该擦拭介质朝向或远离工作表面移动。所述机动式手臂被构造成在擦拭操作期间朝向所述工作表面按压所述擦拭介质。所述擦拭介质在所述擦拭操作期间被擦拭马达驱动而抵靠所述表面。
所述系统可被实现为使得所述第一工具和所述第二工具安装到单个机器人修复单元。
所述系统可被实现为使得所述第一工具和所述流体移除工具安装到单个机器人修复单元。
所述系统可被实现为使得所述第一工具和所述第二工具相隔至少90度定位在所述机动式机器人手臂上。
所述系统可被实现为使得所述流体移除工具安装成垂直于所述第一工具和所述第二工具。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质包括吸水性材料。
所述系统可被实现为使得所述流体移除工具包括真空。
所述系统可被实现为使得所述流体移除工具包括气刀。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质包括微纤维。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质包括绳绒织物微纤维。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质在其附接到所述机器人修复单元处具有附接直径,并且其中多个吸收单元延伸远离由所述附接直径限定的轴线,并且其中所述吸收单元中的每个吸收单元包括多根微纤维股线。
所述系统可被实现为使得所述微纤维为至少300gpsm。
所述系统可被实现为使得所述擦拭马达使所述擦拭介质以振荡或振动的运动方式移动。
所述系统可被实现为使得所述流体移除工具包括顺应装置。
所述系统可被实现为使得所述顺应装置是顺应性材料。
所述系统可被实现为使得所述擦拭马达在所述擦拭操作期间以第一速度驱动所述擦拭介质,并且当所述擦拭介质远离或朝向所述工作表面移动时,使所述擦拭介质以第二速度旋转,其中所述第二速度高于所述第一速度。
所述系统可被实现为使得在10次砂磨操作之后,所述擦拭介质从所述表面移除淤浆的至少70%。
所述系统可被实现为使得在100次砂磨操作之后,所述擦拭介质从所述表面移除淤浆的至少70%。
所述系统可被实现为使得在200次砂磨操作之后,所述擦拭介质从所述表面移除淤浆的至少70%。
所述系统可被实现为使得所述流体移除工具直接紧固到所述第一端部执行器。
所述系统可被实现为使得所述流体移除工具与力控制单元联接。
所述系统可被实现为使得所述第一工具与所述力控制单元联接。
所述系统可被实现为使得使用顺应性紧固件将所述流体移除工具紧固到端部执行器系统。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质包括海绵。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质是纺织物。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质相对于工件表面成角度。
所述系统可被实现为使得所述纺织物包括成行布置的多个凸起部分,并且其中多个通道由所布置的行形成。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质被定位成使得所述多个通道相对于擦拭方向成一定角度。
所述系统可被实现为使得所述纺织物包括多个凸起部分,其中第一行凸起部分与第二行凸起部分偏移,使得所述纺织物没有通道。
所述系统可被实现为使得所述纺织物大致没有通道。
所述系统可被实现为使得可使用连接机构从所述机器人修复系统移除所述擦拭介质。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质是一次性擦拭介质,包括用于与所述流体移除工具连接的所述连接机构。所述一次性擦拭介质在单次擦拭操作之后是饱和的。
所述系统可被实现为使得所述连接机构是紧固件。
所述系统可被实现为使得所述连接机构是顺应性的。
所述系统可被实现为使得所述连接机构包括钩环系统。
所述系统可被实现为使得所述流体移除工具包括辊对辊系统。所述擦拭介质从第一辊展开并滚卷到第二辊上。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质是在第一辊和第二辊上伸展的带,并且其中所述第一辊与所述第二辊间隔开。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质在每次使用之后被分度,使得所述擦拭介质的第一部分从所述第一辊展开并且第二部分滚卷到所述第二辊上。所述第一部分具有第一区域,所述第二部分具有第二区域,并且所述第一区域和所述第二区域在尺寸上大致相似。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质处于张力下。
所述系统可被实现为使得张力由张力杆施加。
所述系统可被实现为使得所述张力杆是顺应性的。
所述系统可被实现为使得所述辊对辊系统包括从所述第二部分移除碎屑的碎屑移除机构。
所述系统可被实现为使得所述辊对辊系统包括从所述第二部分移除碎屑的碎屑移除机构。
所述系统可被实现为使得所述系统还包括在所述第二部分处引导的空气流。
所述系统可被实现为使得所述碎屑移除机构包括销、刮刀或冲击工具。
所述系统可被实现为使得所述流体移除工具被紧固在适当位置中,以允许在所述系统从所述第一工具转变到所述第二工具时接近所述工件表面。
所述系统还可包括传感器,所述传感器被构造为检测缺陷修复系统的工作状态;以及控制电路,所述控制电路用于从所述传感器接收信号并处理所述信号,以生成所述缺陷修复系统的状态信息。
所述系统可被实现为使得所述缺陷修复系统安装到机动式机器人手臂。
所述系统可被实现为使得所述顺应性紧固件包括气压缸、线性伺服驱动器、空气力控制器、液压缸、橡胶垫或弹簧。
提出了一种机器人涂料修复系统,所述机器人涂料修复系统包括:力控制单元;第一工具系统,所述第一工具系统包括与第一工具联接的第一端部执行器,所述第一工具被构造成接触工件;第二工具系统,所述第二工具系统包括与第二工具联接的第二端部执行器,所述第二工具被构造成接触所述工件;以及流体移除工具,所述流体移除工具被构造成从所述工件移除流体。所述流体移除工具直接紧固到所述第一端部执行器。在第一状态下,所述第一工具处于接触并准备对象表面的位置,在第二状态下,所述第二工具处于接触并准备所述工件的位置,并且在第三状态下,所述流体移除工具处于接触所述工件的位置。
提出了一种机器人涂料修复系统,所述机器人涂料修复系统包括:力控制单元;第一工具系统,所述第一工具系统包括与第一工具联接的第一端部执行器,所述第一工具被构造成接触工件;第二工具系统,所述第二工具系统包括与第二工具联接的第二端部执行器,所述第二工具被构造成接触所述工件;流体移除工具,所述流体移除工具被构造成从所述工件移除流体,其中所述流体移除工具与力控制单元联接。在第一状态下,所述第一工具处于接触并准备对象表面的位置,在第二状态下,所述第二工具处于接触并准备所述工件的位置,并且在第三状态下,所述流体移除工具处于接触所述工件的位置。
提出了一种修复工件的方法,所述方法包括使用第一工具接触所述工件。所述第一工具附接到第一端部执行器,所述第一端部执行器经对准以处理工件表面。所述第一端部执行器与第一力控制单元联接,所述第一力控制单元被安装到机器人修复单元的手臂端部部分,其中所述第一工具是研磨工具。所述方法还包括使用与所述机器人修复单元联接的流体移除工具从所述工件移除流体。所述流体移除工具是擦拭介质,并且其中所述擦拭介质包括吸收性材料。所述方法还包括使用第二工具接触所述工件。所述第二工具是第二研磨工具。
所述方法可被实现为使得在所述机器人修复单元的所述手臂端部部分的移动期间致动所述流体移除工具。
所述方法可被实现为使得所述第一工具是砂磨工具。
所述方法可被实现为使得所述第二工具是抛光工具。
所述方法可被实现为使得所述第一工具和所述第二工具均安装到所述机器人修复单元的所述手臂端部部分,并且所述第一工具和所述第二工具安装成相隔至少90度。
所述方法可被实现为使得所述流体移除工具安装成垂直于所述第一工具和所述第二工具中的一者。
所述方法可被实现为使得所述擦拭介质包括背衬以及从所述背衬延伸的多个突起部。
所述方法可被实现为使得所述多个突起部中的每个突起部包括纤维的股线。
所述方法可被实现为使得所述吸收性材料是微纤维。
所述方法可被实现为使得所述吸收性材料是绳绒织物微纤维。
所述方法可被实现为使得所述微纤维为至少200g/sqm。
所述方法可被实现为使得所述微纤维为至少300g/sqm。
所述方法可被实现为使得所述微纤维为至少400g/sqm。
所述方法可被实现为使得所述微纤维为至少500g/sqm。
所述方法可被实现为使得所述流体移除工具是真空。
所述方法可被实现为使得所述方法还包括碎屑移除附接件。
所述方法可被实现为使得所述碎屑移除附接件包括刷毛。
所述方法可被实现为使得所述流体移除工具是气刀。
所述方法可被实现为使得所述流体移除工具与流体移除力控制单元联接。
所述方法可被实现为使得所述流体移除工具与运动控制器联接。
所述方法可被实现为使得所述运动控制器使所述流体移除工具更靠近或更远离所述工件移动。
所述方法可被实现为使得所述运动控制器旋转所述流体移除工具。
所述方法可被实现为使得所述擦拭介质是海绵。
所述方法可被实现为使得所述擦拭介质是具有多个通道的纺织物。
所述方法可被实现为使得所述擦拭介质包括由凸起部分限定的多个通道,并且所述擦拭介质相对于工件表面成角度,使得所述通道相对于擦拭方向成一定角度。
所述方法可被实现为使得第一通道与第二通道偏移。
所述方法可被实现为使得所述擦拭介质是没有凸起部分的布。
所述方法可被实现为使得所述擦拭介质是可移除的。
所述方法可被实现为使得所述擦拭介质是一次性擦拭介质,包括用于与所述流体移除工具连接的连接机构。
所述方法可被实现为使得所述连接机构是紧固件。
所述方法可被实现为使得所述连接机构是顺应性的。
所述方法可被实现为使得所述连接机构包括钩环系统。
所述方法可被实现为使得所述流体移除工具包括辊对辊系统。将所述擦拭介质从第一辊展开并滚卷到第二辊上。
所述方法可被实现为使得从所述工件移除流体包括将所述擦拭介质的第一部分从第一辊展开,以及将所述擦拭介质的第二部分滚卷到第二辊上。所述第一部分具有第一区域,所述第二部分具有第二区域,并且其中所述第一区域和所述第二区域大致相似。
所述方法可被实现为使得所述方法还包括从所述第二部分移除碎屑。
所述方法可被实现为使得从所述工件移除流体包括当所述手臂端组件从包括所述第一工具与所述工件接触的第一状态和包括所述第二工具与所述工件接触的第二状态转变时,所述流体移除工具被动地接触所述工件表面。
所述方法可被实现为使得从所述工件移除流体包括当所述手臂端组件从包括所述第一工具与所述工件接触的第一状态和包括所述第二工具与所述工件接触的第二状态转变时,所述流体移除工具半被动地接触所述工件表面,使得与所述手臂端组件联接的运动控制器将所述流体移除工具延伸到工件接触位置中。
所述方法可被实现为使得将所述第一工具紧固到手臂端机器人组件。
所述方法可被实现为使得所述工件是车辆。
所述方法可被实现为使得所述车辆是汽车。
提出了一种安装在机动式机器人系统上的流体移除系统,所述流体移除系统包括安装到所述机动式机器人系统的第一辊、与所述第一辊间隔开的第二辊、张力杆以及擦拭材料,所述擦拭材料被构造成从所述第一辊滚落、越过所述张力杆、并滚卷到所述第二辊上。所述张力杆被定位成使得所述擦拭材料的在第一侧上接触所述张力杆的部分在第二侧接触工件。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质是具有多个通道的纺织物。
所述系统可被实现为使得所述纺织物是织物。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质相对于工件表面成角度,使得所述通道与擦拭方向不对准。
所述系统可被实现为使得不对准包括所述通道相对于所述擦拭方向成一定角度。
所述系统可被实现为使得第一通道与第二通道偏移。
所述系统可被实现为使得第一通道与第二通道交错。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质是没有凸起部分的布。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质没有明显通道。
所述系统可被实现为使得所述流体移除系统包括运动控制器。
所述系统可被实现为使得所述运动控制器移动所述张力杆。
所述系统可被实现为使得所述运动控制器控制所述张力杆的倾斜角、俯仰角和偏转角。
提出了一种机动式机器人修复系统,所述机动式机器人修复系统包括安装到所述机动式机器人修复系统的力控制单元、与第一端部执行器联接的第一工具。所述第一工具被构造成接触工件。所述第一工具是研磨工具。所述系统还包括流体移除系统,所述流体移除系统包括擦拭材料和修理工具,所述修理工具从所述擦拭材料移除一些流体或干燥碎屑。所述流体移除工具被构造成从所述工作表面的区域移除流体或碎屑,并且所述流体移除系统安装到所述机动式机器人修复系统。
所述系统可被实现为使得所述流体移除系统包括接触所述工作表面的流体移除工具。
所述系统可被实现为使得所述流体移除系统包括向所述区域提供空气的空气递送装置。
所述系统可被实现为使得所述移除系统包括从所述区域抽吸流体的真空。
所述系统可被实现为使得所述流体移除工具包括所述擦拭材料。
所述系统可被实现为使得所述流体移除系统包括吸收性擦拭纺织物。
所述系统可被实现为使得所述吸收性擦拭纺织物是织造织物或非织造织物。
所述系统可被实现为使得所述流体移除系统包括辊对辊系统。
所述系统可被实现为使得所述辊对辊系统包括第一辊和第二辊。将所述擦拭介质的第一部分从第一辊展开并滚卷到第二辊上。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质在每次使用之后被分度,使得所述擦拭介质的第一部分从所述第一辊展开并且第二部分滚卷到所述第二辊上,并且其中所述第一部分具有第一区域,所述第二部分具有第二区域,并且所述第一区域和所述第二区域在尺寸上大致相似。
所述系统可被实现为使得所述擦拭介质包括带。
所述系统可被实现为使得所述系统包括将流体分配到所述区域上的流体分配器。
所述系统可被实现为使得所述系统包括与第二端部执行器联接的第二工具。所述第二工具被构造成接触所述工作表面。
所述系统可被实现为使得所述第一工具是砂磨工具,所述第二工具是抛光工具。所述流体移除系统被构造成在所述第一工具接触所述区域之后以及在所述第二工具接触所述区域之前移除流体。
所述系统可被实现为使得所述第一端部执行器与所述力控制单元联接。
所述系统可被实现为使得所述第二端部执行器与所述力控制单元联接。
所述系统可被实现为使得所述流体移除工具与所述力控制单元联接。
所述系统可被实现为使得所述区域包括缺陷,并且其中所述机器人修复系统被构造为修复所述缺陷。
所述系统可被实现为使得所述第一工具是对所述缺陷进行砂磨的砂磨工具。
所述系统可被实现为使得所述第一工具是对所述区域进行抛光的抛光工具。

Claims (93)

1.一种用于机器人修复单元的擦拭系统,包括:
机动式机器人手臂,所述机动式机器人手臂具有马达;
连接机构,所述连接机构与所述机动式机器人手臂联接;
擦拭介质,所述擦拭介质与所述连接机构联接,其中所述擦拭介质包括:
基底层;和
从所述基底层延伸的多个特征部;并且
其中由所述马达提供动力的所述机动式机器人手臂使所述擦拭介质移动;
其中所述机动式机器人手臂被构造成使所述擦拭介质朝向或远离工作表面移动,其中所述机动式手臂被构造成在擦拭操作期间朝向所述工作表面按压所述擦拭介质,并且其中所述擦拭介质在所述擦拭操作期间被擦拭马达驱动而抵靠所述表面。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个特征部中的每一个具有特征部高度和特征部厚度,并且其中所述特征部高度大于所述基底层的厚度。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统,其中所述擦拭介质包括微纤维。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统,其中所述擦拭马达使所述擦拭介质以振荡或振动的运动方式移动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统,其中所述擦拭马达与所述马达分离。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统,其中所述擦拭马达在所述擦拭操作期间以第一速度驱动所述擦拭介质,并且当所述擦拭介质远离或朝向所述工作表面移动时,使所述擦拭介质以第二速度旋转。
7.根据权利要求6所述的系统,其中所述第二速度高于所述第一速度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统,其中所述连接机构包括钩环系统。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统,还包括力控制单元。
10.根据权利要求6所述的系统,其中所述擦拭马达使所述擦拭介质以旋转运动方式移动。
11.根据权利要求6所述的系统,其中所述擦拭马达使所述擦拭介质以轨道运动方式或随机轨道运动方式移动。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统,其中所述擦拭介质在10次砂磨操作之后仍是不饱和的。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统,其中所述擦拭介质在50次砂磨操作之后移除淤浆的75%。
14.根据权利要求1所述的系统,其中所述机动式手臂使所述擦拭介质移动,使得所述擦拭介质的外部区域夹带从表面移除的流体的大部分。
15.根据权利要求14所述的系统,其中所述机动式手臂包括与所述擦拭介质联接的心轴,并且其中所述心轴在所述擦拭介质接合所述表面时使所述擦拭介质旋转。
16.根据权利要求14所述的系统,其中所述机动式手臂在所述擦拭介质上施加抵靠所述工作表面的力,使所述擦拭介质以横向速度移动,并且使所述擦拭介质以旋转速度旋转,并且其中所述力、所述横向速度和所述旋转速度使得所述擦拭介质在擦拭循环期间接近于吸水的稳态操作。
17.一种用于机器人修复单元的擦拭系统,包括:
机动式机器人手臂,所述机动式机器人手臂具有马达;
连接机构,所述连接机构与所述机动式机器人手臂联接;
擦拭介质,所述擦拭介质与所述连接机构联接,其中所述擦拭介质包括:
基底层;和
从所述基底层延伸的多个特征部;
其中由所述马达提供动力的所述机动式机器人手臂使所述擦拭介质移动;并且
其中所述多个特征部中的每一个具有特征部高度和特征部厚度,并且其中所述特征部高度大于所述基底层的厚度;并且
其中所述特征部高度是所述特征部厚度的至少两倍;或者
其中所述特征部高度小于所述特征部厚度的十倍。
18.一种用于机器人修复单元的擦拭系统,包括:
机动式机器人手臂,所述机动式机器人手臂具有马达;
连接机构,所述连接机构与所述机动式机器人手臂联接;
顺应层,所述顺应层位于所述擦拭介质与所述机动式机器人手臂之间;
擦拭介质,所述擦拭介质与所述连接机构联接,其中所述擦拭介质包括:
基底层;和
从所述基底层延伸的多个特征部;并且
其中由所述马达提供动力的所述机动式机器人手臂使所述擦拭介质移动。
19.一种机器人涂料修复系统,包括:
力控制单元;
第一工具系统,所述第一工具系统包括与第一工具联接的第一端部执行器,所述第一工具被构造成接触工件;
第二工具系统,所述第二工具系统包括与第二工具联接的第二端部执行器,所述第二工具被构造成接触所述工件;
流体移除工具,所述流体移除工具包括擦拭介质,所述流体移除工具与机动式机器人手臂联接,其中所述流体移除工具被构造成从所述工件移除流体;并且
其中在第一状态下,所述第一工具处于接触并准备所述对象表面的位置,在第二状态下,所述第二工具处于接触并准备所述工件的位置,并且在第三状态下,所述流体移除工具处于接触所述工件的位置;
其中所述机动式机器人手臂被构造成使所述擦拭介质朝向或远离工作表面移动,其中所述机动式手臂被构造成在擦拭操作期间朝向所述工作表面按压所述擦拭介质,并且其中所述擦拭介质在所述擦拭操作期间被擦拭马达驱动而抵靠所述表面。
20.根据权利要求19所述的系统,其中所述第一工具和所述第二工具安装到单个机器人修复单元。
21.根据权利要求19或20所述的系统,其中所述第一工具和所述流体移除工具安装到单个机器人修复单元。
22.根据权利要求21所述的系统,其中所述第一工具和所述第二工具相隔至少90度定位在所述机动式机器人手臂上。
23.根据权利要求22所述的系统,其中所述流体移除工具安装成垂直于所述第一工具和所述第二工具。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的系统,其中所述擦拭介质包括吸水性材料。
25.根据权利要求24所述的系统,其中所述微纤维为至少300gpsm。
26.根据权利要求19至25中任一项所述的系统,其中所述擦拭马达使所述擦拭介质以振荡或振动的运动方式移动。
27.根据权利要求19至26中任一项所述的系统,其中所述流体移除工具包括顺应装置。
28.根据权利要求27所述的系统,其中所述顺应装置为顺应性材料。
29.根据权利要求19至28中任一项所述的系统,其中所述擦拭马达在所述擦拭操作期间以第一速度驱动所述擦拭介质,并且当所述擦拭介质远离或朝向所述工作表面移动时,使所述擦拭介质以第二速度旋转,其中所述第二速度高于所述第一速度。
30.根据权利要求29所述的系统,其中在10次砂磨操作之后,所述擦拭介质移除。
31.根据权利要求19至30中任一项所述的系统,其中所述流体移除工具直接紧固到所述第一端部执行器。
32.根据权利要求19至31中任一项所述的系统,其中所述流体移除工具与力控制单元联接。
33.根据权利要求32所述的系统,其中所述第一工具与所述力控制单元联接。
34.根据权利要求19至33中任一项所述的系统,其中使用顺应性紧固件将所述流体移除工具紧固到所述端部执行器系统。
35.根据权利要求34所述的系统,其中所述擦拭介质相对于工件表面成角度。
36.根据权利要求35所述的系统,其中所述连接机构是紧固件。
37.根据权利要求35所述的系统,其中所述连接机构是顺应性的。
38.根据权利要求35所述的系统,其中所述连接机构包括钩环系统。
39.根据权利要求19所述的系统,其中所述流体移除工具包括辊对辊系统,其中所述擦拭介质从第一辊展开并滚卷到第二辊上。
40.根据权利要求19至39中任一项所述的系统,还包括:
传感器,所述传感器被构造为检测所述缺陷修复系统的工作状态,和
控制电路,所述控制电路用于从所述传感器接收信号并处理所述信号,以生成所述缺陷修复系统的状态信息。
41.根据权利要求19至40中任一项所述的系统,其中所述缺陷修复系统安装到机动式机器人手臂。
42.根据权利要求41所述的系统,其中所述顺应性紧固件包括气压缸、线性伺服驱动器、空气力控制器、液压缸、橡胶垫或弹簧。
43.根据权利要求19所述的系统,其中当所述擦拭介质被驱动而抵靠所述表面时,所述流体移除工具施加抵靠所述擦拭介质的力,其中所述擦拭介质跨所述表面横向移动,并且其中所述力和横向速度足以使得所述擦拭介质在擦拭循环期间接近于吸水的稳态操作。
44.根据权利要求43所述的系统,其中所述擦拭介质在跨所述表面横向移动时旋转,并且其中所述力、所述横向速度和旋转速度足以使得所述擦拭介质在擦拭循环期间接近于吸水的稳态操作。
45.根据权利要求19所述的系统,其中所述机动式手臂使所述擦拭介质移动,使得所述擦拭介质的外部区域夹带从表面移除的流体的大部分。
46.根据权利要求19所述的系统,还包括二次流体移除部件,其中所述二次流体移除部件包括热源。
47.一种机器人涂料修复系统,包括:
力控制单元;
第一工具系统,所述第一工具系统包括与第一工具联接的第一端部执行器,所述第一工具被构造成接触工件;
第二工具系统,所述第二工具系统包括与第二工具联接的第二端部执行器,所述第二工具被构造成接触所述工件;
流体移除工具,所述流体移除工具被构造成从所述工件移除流体,其中所述流体移除工具直接紧固到所述第一端部执行器;并且
其中在第一状态下,所述第一工具处于接触并准备所述对象表面的位置,在第二状态下,所述第二工具处于接触并准备所述工件的位置,并且在第三状态下,所述流体移除工具处于接触所述工件的位置。
48.一种机器人涂料修复系统,包括:
力控制单元;
第一工具系统,所述第一工具系统包括与第一工具联接的第一端部执行器,所述第一工具被构造成接触工件;
第二工具系统,所述第二工具系统包括与第二工具联接的第二端部执行器,所述第二工具被构造成接触所述工件;
流体移除工具,所述流体移除工具被构造成从所述工件移除流体,其中所述流体移除工具与力控制单元联接;并且
其中在第一状态下,所述第一工具处于接触并准备所述对象表面的位置,在第二状态下,所述第二工具处于接触并准备所述工件的位置,并且在第三状态下,所述流体移除工具处于接触所述工件的位置。
49.一种修复工件的方法,所述方法包括:
使用第一工具接触所述工件,其中所述第一工具附接到第一端部执行器,所述第一端部执行器经对准以处理所述工件表面,其中所述第一端部执行器与第一力控制单元联接,所述第一力控制单元被安装到机器人修复单元的手臂端部部分,其中所述第一工具是研磨工具;
使用与所述机器人修复单元联接的流体移除工具从所述工件移除流体,其中所述流体移除工具是擦拭介质,并且其中所述擦拭介质包括吸收性材料;以及
使用第二工具接触所述工件,其中所述第二工具是第二研磨工具。
50.根据权利要求49所述的方法,其中在所述机器人修复单元的所述手臂端部部分的移动期间致动所述流体移除工具。
51.根据权利要求49或50所述的方法,其中所述第一工具是砂磨工具。
52.根据权利要求49至51中任一项所述的方法,其中所述第二工具是抛光工具。
53.根据权利要求49至52中任一项所述的方法,其中所述第一工具和所述第二工具均安装到所述机器人修复单元的所述手臂端部部分,并且其中所述第一工具和所述第二工具安装成相隔至少90度。
54.根据权利要求53所述的方法,其中所述流体移除工具安装成垂直于所述第一工具和所述第二工具中的一者。
55.根据权利要求54所述的方法,其中所述吸收性材料是微纤维。
56.根据权利要求55所述的方法,其中所述微纤维为至少200g/sqm。
57.根据权利要求56所述的方法,还包括碎屑移除附接件。
58.根据权利要求57所述的方法,其中所述碎屑移除附接件包括刷毛。
59.根据权利要求58所述的方法,其中所述擦拭介质是一次性擦拭介质,包括用于与所述流体移除工具连接的连接机构。
60.根据权利要求59所述的方法,其中所述连接机构是紧固件。
61.根据权利要求59所述的方法,其中所述连接机构是顺应性的。
62.根据权利要求59所述的方法,其中所述连接机构包括钩环系统。
63.根据权利要求49中任一项所述的方法,其中所述流体移除工具包括辊对辊系统,其中将所述擦拭介质从第一辊展开并滚卷到第二辊上。
64.根据权利要求63所述的方法,其中从所述工件移除流体包括:
将所述擦拭介质的第一部分从第一辊展开;
将所述擦拭介质的第二部分滚卷到第二辊上;并且
其中所述第一部分具有第一区域,所述第二部分具有第二区域,并且其中所述第一区域和所述第二区域大致相似。
65.根据权利要求63所述的方法,还包括从所述第二部分移除碎屑。
66.根据权利要求49至65中任一项所述的方法,其中将所述第一工具紧固到所述手臂端部机器人组件。
67.根据权利要求49至66中任一项所述的方法,其中所述工件是车辆。
68.根据权利要求67所述的方法,其中移除包括使所述擦拭材料与所述工件表面接触,其中向所述擦拭材料施加力,并且所述擦拭材料抵靠所述工件表面以一定速度横向移动或旋转运动,并且其中所述力和所述速度足以使得所述擦拭介质在擦拭循环期间接近于吸水的稳态而操作。
69.根据权利要求68所述的方法,其中使所述擦拭材料以横向速度和旋转速度移动,并且其中所述力、所述横向速度和所述旋转速度足以使得所述擦拭介质接近于所述稳态而操作。
70.根据权利要求69所述的方法,其中移除流体包括使所述擦拭介质与所述工件表面接触,并且其中选择所述擦拭介质的接触路径使得所夹带的流体的大部分被夹带在所述擦拭介质的外部区域中。
71.根据权利要求70所述的方法,还包括二次流体移除,其中所述二次流体移除部件包括热源。
72.根据权利要求71所述的方法,其中在随后相继擦拭操作之间致动所述二次流体移除部件。
73.根据权利要求71所述的方法,其中在擦拭操作期间致动所述二次流体移除部件。
74.一种安装在机动式机器人系统上的流体移除系统,所述系统包括:
第一辊,所述第一辊安装到所述机动式机器人系统;
第二辊,所述第二辊与所述第一辊间隔开;
张力杆;
擦拭材料,所述擦拭材料被构造成从所述第一辊滚落、越过所述张力杆、并滚卷到所述第二辊上;并且
其中所述张力杆被定位成使得所述擦拭材料的在第一侧接触所述张力杆的部分在第二侧接触工件。
75.根据权利要求74中任一项所述的系统,其中所述流体移除系统包括运动控制器。
76.根据权利要求75所述的系统,其中所述运动控制器使所述张力杆移动。
77.根据权利要求75所述的系统,其中所述运动控制器控制所述张力杆的倾斜角、俯仰角和偏转角。
78.一种机动式机器人修复系统,包括:
力控制单元,所述力控制单元安装到所述机动式机器人修复系统;
第一工具,所述第一工具与第一端部执行器联接,其中所述第一工具被构造成接触工作表面,并且其中所述第一工具是研磨工具;和
流体移除系统,所述流体移除系统包括擦拭材料和修理工具,所述修理工具从所述擦拭材料移除一些流体或干燥碎屑,其中所述流体移除工具被构造成从所述工作表面的区域移除流体或碎屑,并且其中所述流体移除系统安装到所述机动式机器人修复系统。
79.根据权利要求78所述的系统,其中所述流体移除系统包括接触所述工作表面的流体移除工具。
80.根据权利要求79所述的系统,其中所述流体移除工具包括所述擦拭材料。
81.根据权利要求80所述的系统,其中所述流体移除系统包括吸收性擦拭纺织物。
82.根据权利要求81所述的系统,其中所述吸收性擦拭纺织物是织造织物或非织造织物。
83.根据权利要求82所述的系统,其中所述流体移除系统包括辊对辊系统。
84.根据权利要求83所述的系统,其中所述辊对辊系统包括:
第一辊;
第二辊;并且
其中所述擦拭介质的第一部分从第一辊展开并滚卷到第二辊上。
85.根据权利要求84所述的系统,其中所述擦拭介质在每次使用之后被分度,使得所述擦拭介质的第一部分从所述第一辊展开并且第二部分滚卷到所述第二辊上,其中所述第一部分具有第一区域,所述第二部分具有第二区域,并且其中所述第一区域和所述第二区域在尺寸上大致相似。
86.根据权利要求85中任一项所述的系统,还包括与第二端部执行器联接的第二工具,其中所述第二工具被构造成接触所述工作表面。
87.根据权利要求84所述的系统,其中所述第一工具是砂磨工具,所述第二工具是抛光工具,并且其中所述流体移除系统被构造为在所述第一工具接触所述区域之后以及在所述第二工具接触所述区域之前移除流体。
88.根据权利要求86所述的系统,其中所述第一端部执行器与所述力控制单元联接。
89.根据权利要求86所述的系统,其中所述第二端部执行器与所述力控制单元联接。
90.根据权利要求86所述的系统,其中所述流体移除工具与所述力控制单元联接。
91.根据权利要求78中任一项所述的系统,其中所述区域包括缺陷,并且其中所述机器人修复系统被构造为修复所述缺陷。
92.根据权利要求91所述的系统,其中所述第一工具是对所述缺陷进行砂磨的砂磨工具。
93.根据权利要求91所述的系统,其中所述第一工具是对所述区域进行抛光的抛光工具。
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