KR20230024390A - 결함 복원을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20230024390A
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composition
pad
paint
atomized
dispenser
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KR1020237001459A
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English (en)
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앤드류 개리 가네
카일 리 만테콘
주니어 로버트 폴 쉬피오네
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이노비전 소프트웨어 솔루션즈, 인크.
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Abstract

부품(102)의 도장 결함(104)을 복원하기 위한 시스템(100)은 도장 결함을 식별하기 위한 수단(106), 로봇 도포기(108), 및 컴퓨터 모듈(110)을 가질 수 있다. 로봇 도포기(108)는 디스펜서(112) 및 패드(116)를 포함할 수 있다. 로봇 도포기(108)는 디스펜서(112) 및 패드(116)를 부품(102)의 도장 결함(104)에 인접하게 배치하도록 구성될 수 있다. 디스펜서(112)는 조성물(120)을 분무화된 조성물(122)로 분무하도록 구성될 수 있다. 디스펜서(112)는 또한 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 도장 결함(104) 상에 배치하도록 구성될 수 있다. 패드(116)는 도장 결함(104) 상의 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 작업하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 모듈(110)은 로봇 도포기(108)와 통신할 수 있다. 컴퓨터 모듈(110)은 로봇 도포기(108)의 기능을 제어하도록 구성될 수 있다.

Description

결함 복원을 위한 시스템 및 방법
본 출원은 2020년 6월 17일 출원된 미국 임시 출원 번호 제63/040,121호의 이익을 주장한다. 전술한 출원의 전체 개시내용은 본원에 참고로 포함된다.
본 개시내용은 품질 관리(quality control)에 관한 것으로, 특히 도장 결함 복원(paint defect repair)에 관한 것이다.
이 섹션은 반드시 선행 기술은 아닌 본 개시내용과 관련된 배경 정보를 제공한다.
도장 복원(paint repair)은 여전히 수동 공정으로서 주로 수행되는 차량 제조 공정의 마지막 남은 단계 중 하나이다. 바람직하지 않게도, 제조 환경에서의 도장 공정은 종종 도장되는 부품의 표면에 발생할 수 있는 도장 결함을 발생시킬 수 있다. 이러한 결함은 페인트, 공기 또는 부품에 존재하는 먼지, 크레이터, 섬유 또는 기타 오염 물질로 인해 발생할 수 있다. 도장된 부품의 표면 마감재에서의 이러한 결함은 완제품에는 바람직하지 않다.
특히, 도장 결함은 부품의 비교적 평탄한 표면 상에 범프를 생성할 수 있다. 이러한 범프는 종종 3M Finesse-It™ 시스템과 같은 도장 피네스(paint finesse) 공정을 사용하여 수동으로 보수된다. 이들 공정은 일반적으로 표면을 평탄화하도록 범프를 샌딩(sanding)하는 단계, 및 그 후 샌딩하는 단계에 의해 생성된 스크래치 마크를 제거하기 위해 샌딩된 구역(sanded area)을 연마(polishing)하는 단계를 포함한다. 연마 공정(polishing process)은 연마 및 랜덤 오비탈 연마 도구를 사용할 수 있다. 해당 구역에 연마를 적용한 다음, 버핑 패드(buffing pad)가 있는 랜덤 오비탈 연마 도구(random orbital polishing tool)를 사용하여 해당 구역을 연마할 수 있다. 연마 공정은 튜브에서 컴파운드(compound)를 수동으로 짜서 샌딩된 구역에 완두콩 크기의 컴파운드 드롭을 생성함으로써 수행된다. 바람직하지 않게도, 이것은 부분적으로 인적 오류로 인한 것일 수 있는, 일관되지 않은 컴파운드 도포량 뿐만 아니라 일관되지 않은 도포 구역을 초래할 수 있다.
이러한 유형의 복원 공정은 자동화된 도장 결함 검출 및 복원 시스템에 사용하기에는 효율적이지 않을 수 있다. 예를 들어, 이러한 시스템은 도장 결함에 너무 많은 연마제를 배치할 수 있어서 자원의 낭비를 초래할 수 있다. 추가적으로, 너무 많은 연마제가 사용하면, 버핑 패드가 과도한 연마제를 결함이 없는 인접한 표면으로 흩뿌릴 수 있다. 이는 인접한 표면에 대해 시간 소모적이고 노동 집약적인 세정을 필요로 할 수 있다. 이러한 문제는 또한 불완전하거나 비효율적인 복원 주기를 초래할 수 있거나 추가 세정 조치를 요구하여 전체 공정의 속도를 저하시킬 수 있으므로 자동화 시스템의 효율성을 감소시킬 수 있다.
부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템 및 방법에 대한 지속적인 요구가 있다. 바람직하게도, 이러한 시스템 및 방법은 제어되고 반복가능한 양의 재료를 도포하여, 낭비되는 재료를 방지하고 그러한 재료를 미리 결정되고 제한된 구역에 도포하는 것을 조절할 수 있다.
본 개시내용에 따르면, 놀랍게도 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템 및 방법이 발견되었으며, 이는 제어되고 반복가능한 양의 조성물을 도포하여, 낭비되는 재료를 방지할 수 있다. 본원에 제공되는 상세한 설명 및 도면 전체에 걸쳐 상세히 설명된 바와 같이 본 기술은 도장 결함 복원과 관련하여 설명되지만, 본 기술 분야의 기술자는 다른 유형의 부품 및 표면 결함을 처리하고 수정하는 것을 포함하여 다른 유형의 품질 관리와 관련된 다른 애플리케이션의 가능성을 인식하고 있다. 예는 표면 샌딩, 세정, 밀봉 등을 포함한 사전 및 사후 도장 동작을 포함한다.
특정 실시예에서, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템은 부품의 도장 결함을 식별하기 위한 수단, 로봇 도포기(robotic applicator), 및 컴퓨터 모듈을 가질 수 있다. 로봇 도포기는 디스펜서(dispenser)와, 패드가 있는 엔드 이펙터(end effector)를 포함할 수 있다. 로봇 도포기는 디스펜서와 패드를 부품의 도장 결함에 인접하게 배치하도록 구성될 수 있다. 디스펜서는 조성물을 분무화된 조성물로 분무하도록 구성될 수 있다. 디스펜서는 또한 미리 결정된 양의 분무화된 조성물을 도장 결함 상에 배치하도록 구성될 수 있다. 엔드 이펙터는 패드의 모션을 제어하도록 구성될 수 있다. 엔드 이펙터는 또한 도장 결함 상의 미리 결정된 양의 분무화된 조성물을 패드를 사용하여 작업하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 모듈은 로봇 도포기와 통신할 수 있다. 컴퓨터 모듈은 로봇 도포기의 기능을 제어하도록 구성될 수 있다.
특정 실시예에서, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법은 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이 수단은 부품의 도장 결함을 식별할 수 있다. 로봇 도포기는 디스펜서와 패드를 부품의 도장 결함에 인접하게 배치할 수 있다. 디스펜서는 조성물을 분무화된 조성물로 분무할 수 있다. 디스펜서는 미리 결정된 양의 분무화된 조성물을 도장 결함 상에 배치할 수 있다. 엔드 이펙터는 도장 결함 상의 미리 결정된 양의 분무화된 조성물을 패드를 사용하여 작업하여, 부품의 도장 결함을 복원할 수 있다.
추가적인 도포 가능성 구역은 본원에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 구체적인 예는 단지 예시를 위한 것이며, 본 개시내용의 범위를 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다.
본 개시내용의 전술한 이점 뿐만 아니라 다른 이점은, 특히 본원에 도시된 도면에 비추어 고려되는 다음의 상세한 설명으로부터 본 기술 분야의 기술자에게 쉽게 명백해질 것이다.
도 1은 부품의 도장 결함을 식별하기 위한 수단, 로봇 도포기, 및 컴퓨터 모듈을 포함하는 특정 실시예에 따른 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템의 개략도이다.
도 2는 특정 실시예에 따른 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템의 개략적인 측면도로서, 디스펜서와, 패드가 있는 다축 로봇 형태의 로봇 도포기를 도시하며, 그리고 추가적으로 미리 결정된 위치의 부품에 미리 결정된 양의 분무화된 조성물을 배치하는 디스펜서를 도시한 것이다.
도 3은 특정 실시예에 따른 부품의 측면도로서, 도장 결함 상에 배치된, 미리 결정된 양의 분무화된 조성물을 정의하는 복수의 결과적인 액적을 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 부품의 상부 평면도로서, 부품의 도장 결함을 둘러싸고, 미리 결정된 위치에 도포된 복수의 결과적인 액적을 도시한 것이다.
도 5는 비제한적인 예의 디스펜서의 단면도로서, 가스 배출구를 통해 이동하는 가스 및 조성물 배출구를 통해 이동하는 조성물을 도시하고, 그리고 추가적으로 가스에 의해 분무화된 조성물로 분무되는 조성물을 도시한 것이다.
도 6은 특정 실시예에 따른 시스템의 개략도로서, 가스 공급부, 유체 공급부, 펌프, 적어도 하나의 조성물 조절기, 가스 조절기, 디스펜서 제어 모듈, 및 디스펜서를 다른 디스펜서와 함께 도시한 것이다.
도 7은 특정 실시예에 따른 시스템의 상부 평면도로서, 다수의 스테이션을 갖는 조립 라인을 따라 이동하는 부품을 도시하며, 여기서 스테이션은 부품의 도장 결함을 식별하기 위한 수단, 로봇 도포기, 및 제2 로봇 도포기를 포함한다.
도 8은 특정 실시예에 따라 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법을 나타내는 플로우차트로서, 이 방법은 로봇 도포기를 포함하는 시스템을 사용한다.
도 9는 특정 실시예에 따라 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 다른 방법을 나타내는 플로우차트로서, 이 방법은 디스펜서, 다른 디스펜서, 패드, 및 다른 패드와 함께 로봇 도포기를 갖는 시스템을 사용한다.
도 10은 특정 실시예에 따라 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 또 다른 방법을 나타내는 플로우차트로서, 이 방법은 로봇 도포기 및 제2 로봇 도포기를 갖는 시스템을 사용한다.
도 11은 분배 압력이 변경되었을 때 분배되는 조성물의 볼륨을 결정하기 위해 본 기술에 따라 구성되는 시스템의 시도를 나타내는 표이다.
도 12는 분배 압력과 분배되는 조성물의 볼륨 사이의 선형 관계를 나타내는 그래프이다.
이하의 기술에 대한 설명은 하나 이상의 발명의 대상, 제조, 및 사용에 대한 사실상의 예일 뿐이며, 본 출원에서 청구되거나 또는 본 출원 또는 그로부터 발행된 특허에 대한 우선권을 주장하면서 출원될 수 있는 다른 출원에서 청구되는 임의의 특정 발명의 범위, 적용, 또는 사용을 제한하려는 의도는 아니다. 개시된 방법과 관련하여, 제시된 단계들의 순서는 사실상의 예이며, 따라서 단계들의 순서는 특정 단계들이 동시에 수행될 수 있는 경우를 포함하여 다양한 실시예에서 상이할 수 있다.
본원에서 사용되는 단수 형태의 용어는 "적어도 하나"의 항목이 존재한다는 것을 나타내며; 가능한 경우 이러한 항목이 복수로 존재할 수 있다. 명시적으로 달리 표시된 경우를 제외하고, 본 상세한 설명의 모든 수치량은 "약"이라는 단어에 의해 수정되는 것으로 이해되어야 하며, 모든 기하학적 및 공간적 서술자는 기술의 가장 넓은 범위를 설명할 때 "실질적으로"라는 단어에 의해 수정되는 것으로 이해되어야 한다. 수치 값에 적용될 때 "약"이라는 용어는 (값에서의 정확성에 대한 일부 접근 방식; 값에 대해 대략적으로 또는 합리적으로 근접한 것; 거의와 함께) 계산 또는 측정이 값에 대한 약간의 부정확성을 허용한다는 것을 나타낸다. 만약, 어떤 이유로, "약" 및/또는 "실질적으로"에 의해 제공되는 부정확성이 이와는 달리 당업계에서 이러한 통상의 의미로 이해되지 않는 경우, 본원에서 사용되는 "약" 및/또는 "실질적으로"는 적어도 그러한 파라미터를 측정하거나 사용하는 통상적인 방법에서 발생할 수 있는 변형을 나타낸다.
본 기술의 실시예를 설명하고 청구하기 위해 본원에서 구비하는, 함유하는, 갖는 것과 같은 비제한적 용어의 동의어로서 "포함하는"이라는 개방형 용어가 사용되었지만, 실시예는 대안적으로 "~로 구성되는" 또는 "본질적으로 ~로 구성되는"과 같은 보다 제한적인 용어를 사용하여 기술될 수 있다. 따라서, 재료, 컴포넌트, 또는 공정 단계를 열거하는 임의의 주어진 실시예의 경우, 본 기술은 또한 구체적으로, 그러한 재료, 컴포넌트, 또는 공정 단계로 구성되거나, 또는 본질적으로 구성되는 실시예를 포함하되, 추가의 재료, 컴포넌트 또는 공정을 제외하고(이는 구성되는 실시예의 경우임), 그리고 실시예의 중요한 특성에 영향을 미치는 추가의 재료, 컴포넌트 또는 공정을 제외하며(이는 본질적으로 구성되는 실시예의 경우임), 심지어는 그러한 추가의 재료, 컴포넌트 또는 공정이 본 출원에서 명시적으로 열거되지 않더라도 그러하다.
범위의 공개는 달리 명시되지 않는 한 엔드포인트를 포함하고, 전체 범위 내에서 모든 개별 값과 추가로 분할된 범위를 포함한다. 따라서, 예를 들어, "A 내지 B" 또는 "약 A 내지 약 B"의 범위는 A와 B를 포함한다. 특정 파라미터(예컨대, 양, 중량 백분율 등)에 대한 값 및 값 범위의 공개는 본원에서 유용한 다른 값과 값 범위를 배제하지는 않는다. 주어진 파라미터에 대한 2개 이상의 특정 예시 값이 해당 파라미터에 대해 청구될 수 있는 값 범위에 대한 엔드포인트를 정의할 수 있는 것으로 예상된다. 예를 들어, 파라미터 X가 본원에서 값 A를 갖는 것으로 예시되고, 또한 값 Z를 갖는 것으로 예시된다면, 파라미터 X는 약 A 내지 약 Z의 값 범위를 가질 수 있는 것으로 예상된다. 유사하게도, 파라미터에 대한 2개 이상의 값 범위의 공개는 (이러한 범위가 중첩되거나, 오버래핑되거나, 또는 별개이든 간에) 공개된 범위의 엔드포인트를 사용하여 청구될 수도 있는 값에 대한 모든 가능한 범위 조합을 포함하는 것으로 예상된다. 예를 들어, 파라미터 X가 본원에서 1 내지 10, 2 내지 9, 또는 3 내지 8의 범위의 값을 갖는 것으로 예시되면, 파라미터 X가 1 내지 9, 1 내지 8, 1 내지 3, 1 내지 2, 2 내지 10, 2 내지 8, 2 내지 3, 3 내지 10, 3 내지 9 등을 포함하는 다른 값 범위를 가질 수 있는 것으로 또한 예상된다.
요소 또는 층이 다른 요소 또는 층 "위에"있거나, "맞물려" 있거나, "연결되어" 있거나, 또는 "결합되어" 있는 것으로 언급될 때, 이는 다른 요소 또는 층 바로 위에 있거나, 맞물려 있거나, 연결되어 있거나, 또는 결합되어 있을 수 있거나, 또는 중간 요소 또는 층이 존재할 수 있다. 대조적으로, 요소가 다른 요소나 층 "바로 위에" 있거나, "직접 맞물려" 있거나, "직접 연결되어" 있거나, 또는 "직접 결합되어" 있는 것으로 언급될 때, 중간 요소나 층이 존재하지 않을 수 있다. 요소들 간의 관계를 설명하는 데 사용되는 기타 단어는 유사한 방식으로 (예컨대, "사이에" 대 "바로 사이에", "인접한" 대 "바로 인접한" 등으로) 해석되어야 한다. 본원에 사용되는 용어 "및/또는"은 관련된 열거된 항목 중 하나 이상의 임의의 및 모든 조합을 포함한다.
"제1", "제2", "제 3" 등의 용어는 본원에서 다양한 요소, 컴포넌트, 영역, 층, 및/또는 섹션을 기술하는 데 사용될 수 있지만, 이들 요소, 컴포넌트, 영역, 층, 및/또는 섹션은 이들 용어에 의해 제한되지 않아야 한다. 이들 용어는 하나의 요소, 컴포넌트, 영역, 층, 또는 섹션을 다른 영역, 층, 또는 섹션과 구별하는 데에만 사용될 수 있다. "제1", "제2"와 같은 용어 및 다른 수치 용어는 본원에서 사용될 때 문맥에 의해 명확하게 표시되지 않는 한 시퀀스 또는 순서를 의미하지는 않는다. 따라서, 아래에서 논의되는 제1 요소, 컴포넌트, 영역, 층, 또는 섹션은 예시적인 실시예의 교시로부터 벗어나지 않고 제2 요소, 컴포넌트, 영역, 층, 또는 섹션으로 명명될 수 있다.
"내부", "외부", "바로 아래", "아래", "하부", "위", "상부" 등과 같은 공간 관련 용어는 본원에서 하나의 요소 또는 피처의 다른 요소(들) 또는 피처(들)에 대한 관계를 도면에 도시한 바와 같이 기술하기 위한 설명의 편의를 위해 사용될 수 있다. 공간 관련 용어는 도면에 도시된 방향 외에도 사용 중인 또는 동작 중인 디바이스의 다양한 방향을 포함하도록 의도될 수 있다. 예를 들어, 도면의 디바이스가 뒤집힌 경우, 다른 요소 또는 피처 "아래" 또는 "바로 아래"에 있는 것으로 설명된 요소는 다른 요소 또는 피처 "위"로 향할 것이다. 따라서, 예시적 용어 "아래"는 위 및 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다. 디바이스는 다른 방식으로 배향될 수 있고(90도 또는 다른 방향으로 회전될 수 있고), 본원에서 사용되는 공간 관련 서술자가 그에 따라 해석될 수 있다.
본 상세한 설명에 열거되는 특허, 특허 출원, 및 과학적 문헌을 포함한 모든 문서는 달리 명시되지 않는 한 본원에 참고로 포함된다. 참고로 포함된 문서와 본 상세한 설명 사이에서 임의의 상충 또는 모호성이 존재할 수 있는 경우, 본 상세한 설명이 우선하게 된다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 특히 부품(102)이 도장 결함(104)을 갖는 경우에 부품(102)을 복원하기 위한 시스템(100)이 도시되어 있다. 부품(102)은 제조 공정 동안 도포된 적어도 하나의 도장 및/또는 마감재 층을 갖는 광범위한 상이한 컴포넌트를 포함할 수 있다. 부품(102)의 비제한적 예는 다양한 차량(예컨대, 자동차, 트럭, 기차, 보트, 비행기, 및 헬리콥터) 및 다양한 소비재(예컨대, 기기, 전자 디바이스, 가구, 건축 자재)를 위한 다양한 도장 부품(102)을 포함할 수 있다. 도장 층은 또한 e-코트, 필러, 프라이머, 및/또는 클리어 코트의 층을 포함할 수 있다. 숙련된 기술자는 필요에 따라 시스템(100)과 함께 사용될 다양한 부품(102) 및/또는 도장 층을 선택할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
이제 도 3 내지 도 4를 참조하면, 도장 결함(104)은 시각적 미학을 방해하는 부품(102) 상의 구역을 광범위하게 지칭할 수 있다. 예를 들어, 도장 결함(104)은 도장 층 아래에 트래핑된 부스러기, 도장 층의 얼룩, 얼룩 또는 물방울과 같은 과잉 도장, 찌그러짐, 도장 내의 오염물, 및/또는 도장 층 내의 스크래치를 포함할 수 있다. 그러나, 본 기술 분야의 기술자는 본 개시내용의 범위 내에서 도장 결함(104)에 포함될 다양한 유형의 결함을 선택할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 추가적으로, 부품(102)에는 다수의 도장 결함(104)이 존재할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 도장 결함을 식별하기 위한 수단(106), 로봇 도포기(108), 및 컴퓨터 모듈(110)을 가질 수 있다. 도장 결함을 식별하기 위한 수단(106)은 다양한 유형의 식별 기술 및 기법을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 도장 결함을 식별하기 위한 수단(106)은 알렌(Allen) 등의 미국 특허 출원 번호 제15/932,865호 및/또는 관련 계속 출원인, 알렌(Allen) 등의 미국 특허 출원 번호 제16/866,110호에 기술된 바와 같은 물체 검사 시스템 및 방법을 포함할 수 있다. 물체 검사 시스템은 부품(102)의 도장 결함(104)에서 반사된 빛의 섭동을 측정함으로써 도장 결함(104)을 식별하도록 구성될 수 있다. 다른 비제한적 예에서, 도장 결함을 식별하기 위한 수단(106)은 부품(102)의 다양한 부분에 걸쳐 텍스처 차이를 검출하기 위한 시스템 및 방법을 포함할 수 있다. 추가의 비제한적 예는 작업자가 하나 이상의 도장 결함(104)을 수동으로 식별하는 것 뿐만 아니라 도장 결함(들)(104)을 식별하기 위해 하나 이상의 머신 비전(machine vision)(MV) 카메라를 사용하는 것을 포함할 수 있다. MV 카메라는 기존의 (2D 가시광) 광 이미징, 다중 스펙트럼 이미징, 초분광 이미징, 다양한 적외선 대역 이미징, 라인 스캔 이미징, 3D 표면 이미징, 및/또는 X-선 이미징을 포함할 수 있다. 본 기술 분야의 기술자는 주어진 애플리케이션에 대한 요구에 기반하여 도장 결함을 식별하기 위한 수단(106)에 대해 다양한 기술 및 방법을 이용할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 로봇 도포기(108)는 적어도 하나의 축 주위를 이동하도록 구성될 수 있고, 6 축 로봇을 포함하는 다양한 다관절 로봇을 포함할 수 있다. 바람직하게도, 이것은 로봇 도포기(108)가 부품(102)에 대한 다양한 접근법 뿐만 아니라 부품(102)의 다양한 위치 및 표면 윤곽에 기반하여 부품(102)의 도장 결함(104)에 이동하여 도달하게 할 수 있다. 로봇 도포기(108)의 비제한적인 예는 FANUC America Corporation에서 판매하는 FANUC™ 로봇을 포함할 수 있다. 그러나, 본 개시내용의 범위 내에서 로봇 도포기(108)에 대해 다른 유형의 로봇이 선택될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 특정 예에서, 로봇 도포기(108)는 적어도 3개의 축에 대해 이동할 수 있다. 유리하게도, 이것은 로봇 도포기(108)가 (예컨대, 부품(102)이 수직으로 또는 수평으로 매달린 경우) 부품(102)의 배향에 관계없이, 부품(102)의 도장 결함(104)에 도달하게 할 수 있다.
다른 실시예에서, 로봇 도포기(108)는 부품(102)의 도장 결함(106)을 식별하기 위한 수단과 통신할 수 있다. 바람직하게도, 이것은 부품(102)의 도장 결함(106)을 식별하기 위한 수단이 부품(102)의 도장 결함(104)으로의 로봇 도포기(108)의 이동을 지시하게 할 수 있다.
여전히 도 2 및 도 7을 참조하면서, 로봇 도포기(108)는 디스펜서(112)와, 패드(116)를 갖는 엔드 이펙터(114)를 가질 수 있다. 로봇 도포기(108)는 도 2에 도시된 바와 같이, 디스펜서(112)와 패드(116)를 부품(102)의 도장 결함(104)에 인접하게 배치하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 도장 결함(104)이 (도 7에 도시된) 시스템(100)에 의해 복원되는 동안 부품(102)은 계속해서 움직일 수 있다. 예를 들어, 부품(102)은 조립 또는 생산 라인(118)에 의해 이동될 수 있다. 로봇 도포기(108)는, 부품(102)이 조립 또는 생산 라인(118) 상에서 이동되는 동안, 디스펜서(112)와 패드(116)를 부품(102)의 도장 결함(104)에 인접하게 유지하도록 구성될 수 있다. 바람직하게도, 이것은 시스템(100)이 복원 공정 동안 상당한 중단 없이 도장 결함(104)을 복원하게 할 수 있다. 다른 경우에, 조립 또는 생산 라인(118)은 로봇 도포기에 인접해서 순간적으로 일시 중지하여, 시스템(100)이 부품(102)의 도장 결함(104)을 복원하게 할 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 일단 디스펜서(112)가 부품(102)의 도장 결함(104)에 인접하게 이동되면, 디스펜서(112)는 조성물(120)을 분무화된 조성물(122)로 분무하고, 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 미리 결정된 위치의 부품(102)의 도장 결함(104) 상에 배치하도록 구성될 수 있다. 조성물(120)은 도장 결함(104)을 복원하는 데 도움이 될 수 있는 분산액(dispersion), 페이스트(paste), 입자(particle), 그릿(grit), 용액, 및/또는 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 조성물(120)은 샌딩 조성물(sanding composition)을 포함할 수 있다. 샌딩 조성물의 비제한적 예는 수계 조성물(water-based composition)일 수 있다. 특정 예에서, 샌딩 조성물은 도장 결함(104)을 샌딩하는 데 도움이 되는 연마제(abrasive) 및/또는 그릿(grit)을 포함할 수 있다. 유리하게도, 샌딩 조성물은 습식 샌딩 공정과 같은 샌딩 공정 동안 윤활제 및/또는 연마제로서 기능할 수 있다. 샌딩 공정을 돕기 위해, 샌딩 조성물에 대해 슬러리와 같은 상이한 조성물이 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 특정 실시예는, 조성물이 물을 포함할 수 있고 패드(116)가 특정 그릿 값을 갖는 연마제를 포함할 수 있는 경우를 포함한다. 예를 들어, 조성물(120)은 수성 조성물을 포함할 수 있고, 패드(116)는 원하는 그릿 값의 샌딩 디스크(sanding disc) 또는 샌드페이퍼(sandpaper)를 포함할 수 있다. 따라서 디스펜서(112)와, 패드(116)를 갖는 엔드 이펙터(114)는 특정 습식 샌딩 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
다른 경우에, 조성물(120)은 연마 조성물을 포함할 수 있다. 연마 조성물은 도장 결함(104)의 연마를 용이하게 하기 위해 연마제 및/또는 그릿을 포함할 수 있다. 바람직하게도, 연마 조성물은 연마 또는 버퍼링 동작 동안 사용될 수 있다. 연마 조성물의 비제한적 예는 석유 증류물(petroleum distillate), 수소처리된 경질 석유 증류물, 용매 정제된 수소처리된 중간 증류물, 또는 다른 석유 증류물, 알루미늄 산화물 광물, 글리세린, 및 광유를 포함할 수 있다. 특정 예에서, 연마 조성물은 다음의 부품 번호 06002, 28695, 28696, 51056, 및/또는 82878을 갖는 3M Finesse-it™ 제품을 포함하여, 3M에서 시판가능한 연마 조성물을 포함할 수 있다. 그러나, 숙련된 기술자는 필요에 따라 연마 조성물에 대해 다양한 연마제를 선택할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 추가적으로, 본 개시내용의 범위 내에서 조성물에 대해 다양한 유형의 조성물이 선택될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 특정 실시예는, 조성물이 연마 조성물을 포함할 수 있고 패드(116)가 다양한 직포(woven), 부직포(nonwoven), 강모(bristled), 발포(foamed), 및/또는 극세사 재료의 연마 패드를 포함할 수 있는 경우를 포함한다. 예를 들어, 조성물(120)은 연마 컴파운드, 왁스, 및/또는 실란트를 갖는 연마 조성물을 포함할 수 있고, 패드(116)는 도장 결함(104) 상의 연마 조성물을 유지하여 작업하도록 구성된 연마 디스크를 포함할 수 있다. 따라서 디스펜서(112)와, 패드(116)를 갖는 엔드 이펙터(114)는 특정 연마 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 디스펜서(112)는 조성물 공급부(126) 및 가스 공급부(128)와 통신할 수 있다. 조성물 공급부(126)는 분무화될 조성물(120)을 디스펜서(112)에 공급하도록 구성될 수 있다. 가스 공급부(128)는 조성물(120)을 분무하는 것을 돕기 위해 가스(130)를 디스펜서(112)에 공급하도록 구성될 수 있다. 디스펜서(112)는 노즐(132)을 포함할 수 있다. 이제 도 5를 참조하면, 노즐(132)은 적어도 하나의 조성물 배출구(134) 및 적어도 하나의 가스 배출구(135)를 가질 수 있다. 조성물 배출구(134)는 가스 배출구(135)에 인접할 수 있다. 노즐(132)은 가스 배출구(135)를 관통하게 가스(130)를 포커싱하고 조성물 배출구(134)를 관통하게 조성물(120)을 포커싱하도록 구성될 수 있다. 여전히 도 5를 참조하면서, 작동 중에 조성물(120)이 조성물 배출구(134)를 빠져나가고 가스(130)가 가스 배출구(135)를 빠져나갈 때, 가스(130)는 조성물(120)과 접촉하여 마찰력을 형성한다. 마찰력은 조성물(120)을 가속 및 파괴할 수 있으며, 이는 조성물(120)을 복수의 결과적인 액적(136)에 의해 정의된 분무화된 조성물(122)로 분무(또는 분리)할 수 있다. 다시 말해서, 가스(130)는 조성물(120)이 디스펜서(112)를 빠져나감에 따라 조성물(120)을 분무화된 조성물(122)로 분무한다. 숙련된 기술자는 본 개시내용의 범위 내에서 조성물(120)을 분무하기 위한 다른 방법 및 기술을 선택할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
특정 실시예에서, 노즐(132)은 분무화된 조성물(122)을 위한 원형 조성물 패턴을 형성하기 위해 원추형 스프레이 팁을 가질 수 있다. 유리하게도, 이것은 분무화된 조성물(122)이 부품(102)의 비결함 구역 상에 배치되는 것을 방지하면서 도장 결함(104) 상에 분무화된 조성물(122)을 배치하는 것을 용이하게 할 수 있다고 간주된다. 디스펜서(112)의 비제한적 예는 4210 시리즈를 포함하여 UNIST™에서 시판가능한 LV 스프레이 노즐과 같은 저볼륨(low volume)(LV) 스프레이 노즐을 포함할 수 있다. 바람직하게도, LV 스프레이 노즐은 일관되고 제어된 스프레이 패턴을 제공할 수 있고, 이러한 패턴은 분무화된 조성물(122)이 부품(102)의 비결함 구역 상에 배치되는 것을 방지할 수 있고, 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)이 부품(102) 상의 미리 결정된 위치에 도포되게 할 수 있다. 그러나, 숙련된 기술자는 본 개시내용의 범위 내에서 디스펜서(112)에 대해 다양한 유형의 기술을 이용할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
분무화된 조성물(122)의 결과적인 액적(136) 각각은 부품(102)과 접촉할 때의 접착력을 나타낼 수 있으며, 이러한 접착력은 결과적인 액적(136)의 후속 이동을 실질적으로 감소시킬 수 있다. 특히, 디스펜서(112)는 조성물(120)을 분무화된 조성물(122)로 분무하여, 도장 결함(104)에 대한 분무화된 조성물(122)의 접착력이 실질적으로 중력보다 크도록 구성될 수 있고, 이에 의해 도장 결함(104)에 대한 분무화된 조성물(122)의 이동이 최소화될 수 있다. 다시 말해서, 결과적인 액적(136)은 부품(102)의 비결함 구역으로 흘러내리고/내리거나 떨어지는 것을 방지하면서 도장 결함(104)에 실질적으로 부착될 수 있다. 바람직하게도, 이것은 결과적인 액적(136)이 부품(102)의 비결함 구역 상으로 흘러내리거나 떨어지는 것으로 인해 부품(102)의 비결함 구역이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 추가적으로, 결과적인 액적(136)이 도장 결함(104)에 부착됨에 따라 부품(102)을 다양한 방향으로 배치할 수 있다. 예를 들어, 결과적인 상당량의 액적(136)이 부품(102)의 비결함 구역으로 흘러내리고/내리거나 떨어지는 것을 처리할 필요 없이 부품(102)을 수직으로 매달 수 있다. 유리하게도, 이것은 부품(102)이 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 수용하기 위해 특정 위치로 배향될 필요가 없을 수 있는 조립 또는 생산 라인(118)의 상황에서의 사용을 용이하게 할 수 있다.
특정 예에서, 분무화된 샌딩 조성물은 결과적인 액적(136)을 제공할 수 있으며, 여기서 결과적인 액적(136) 각각의 크기는 약 10 미크론 내지 500 미크론의 범위일 수 있고, 보다 구체적으로는 약 50 미크론 내지 300 미크론의 범위일 수 있고, 가장 구체적으로는 약 100 미크론일 수 있다. 분무화된 연마 조성물은 결과적인 액적(136)을 제공할 수 있으며, 여기서 결과적인 액적(136) 각각은 약 10 미크론 내지 500 미크론의 범위의 크기를 가질 수 있고, 보다 구체적으로는 약 50 미크론 내지 300 미크론의 범위의 크기를 가질 수 있고, 가장 구체적으로는 약 150 미크론의 크기를 가질 수 있다. 이들 결과적인 액적(136)의 크기가 유용한 것으로 나타났지만, 숙련된 기술자는 무엇보다도 디스펜서(112)로부터 배치되는 조성물(120)의 특성에 기반하여 결과적인 액적(136) 각각의 크기를 스케일링할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 분무화된 조성물(122)의 미리 결정된 양(124)은 도장 결함(104)을 적절하게 복원하는 데 필요한 분무화된 조성물(122)의 양일 수 있다. 특정 예에서, 미리 결정된 양(124)은 도장 결함(104)만을 실질적으로 덮는 제어되고 반복가능한 양일 수 있다. 바람직하게도, 이것은 도장 결함(104) 상에 너무 많은 분무화된 조성물(122)이 배치되는 것을 방지할 수 있고, 이러한 너무 많은 분무화된 조성물(122)은 샌딩 및/또는 연마 공정 동안 부품(102)의 비결함 영역으로 과잉 조성물이 잔류되거나 튕겨지게 되는 결과를 초래할 수 있다. 추가적으로, 분배되는 조성물(120)의 양은 미리 결정된 양(124)을 통해 보다 잘 제어될 수 있으며, 이는 유체의 과잉 및 부족이 엔드 이펙터(114)의 작업 출력에 부정적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 유리하다. 예를 들어, 샌딩 공정 동안 분무화된 샌딩 조성물이 너무 많이 도포되면, 샌딩 패드는 수막현상을 일으켜 샌딩 패드의 연마성을 상실할 수 있다. 추가적으로, 연마 공정 동안 분무화된 연마 조성물이 너무 많이 도포되면, 연마 패드가 보다 빨리 마모되고, 과도하게 포화되고, 따라서 최적의 방식으로 수행되지 않을 수 있다. 바람직하지 않게도, 이는 연마 패드의 수명을 감소시키는 결과를 초래할 수 있다.
비제한적인 예에서, 미리 결정된 양(124)은 볼륨 크기를 가질 수 있다. 미리 결정된 양(124)의 볼륨 크기는 약 0.1밀리리터 내지 1.5밀리리터의 범위일 수 있고, 보다 구체적으로 약 0.5밀리리터 내지 1.0밀리리터의 범위일 수 있고, 가장 구체적으로 약 0.7밀리리터일 수 있다. 분무화된 조성물(122)의 미리 결정된 양(124)의 볼륨 크기에 대한 이들 범위가 유용한 것으로 나타났지만, 본 기술 분야의 기술자는 필요에 따라 볼륨 크기에 대해 다른 치수를 선택할 수 있다.
조성물(120)은 저점도 조성물일 수 있다는 것을 이해해야 한다. 저점도 조성물은 보다 나은 일관성의 스프레이 패턴을 제공할 수 있고, 분무화된 조성물(122)의 형성을 용이하게 할 수 있다. 특정 예에서, 저점도 조성물은 80,000cp 미만 내지 약 1cp의 점도 범위일 수 있다. 점도는 필요에 따라 숙련된 기술자에 의해 스케일링될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 엔드 이펙터(114)는 패드(116)의 모션을 제어하도록 구성될 수 있다. 모션의 비제한적 예는 패드(116)의 스핀 및 회전 뿐만 아니라 패드(116)의 왕복 모션을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 특히, 엔드 이펙터(114)는 부품(102)의 도장 결함(104) 상의 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 패드(116)를 사용하여 작업하도록 구성될 수 있다. 바람직하게도, 이것은 도장 결함(104) 상의, 위의, 둘레의, 및/또는 주위의 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 작업하여, 도장 결함(104)을 복원할 수 있다. 패드(116)는 패드 표면 구역을 가질 수 있고, 분무화된 조성물(122)의 미리 결정된 양(124)은 분무화된 조성물(122)의 미리 결정된 도포 구역과 같은 도포된 조성물 표면 구역을 가질 수 있다. 특정 예에서, 패드 표면 구역은 도포된 조성물 표면 구역보다 크거나 같을 수 있다. 유리하게도, 이것은 패드(116)가 분무화된 조성물(122)의 미리 결정된 양(124)에 대응하게 할 수 있고, 이는 패드(116)가 부품(102)의 비결함 구역과 접촉하는 것을 방지하고, 분무화된 조성물(122)이 부품(102)의 필요하지 않는 구역에 도포되는 것을 방지할 수 있다.
특정 실시예에서, 패드(116)는 샌딩 패드를 포함할 수 있고, 부품(102)의 도장 결함(104) 상의 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 작업하는 것은 샌딩 패드 및 분무화된 조성물(122)을 사용하여 도장 결함(104)을 샌딩하는 것을 포함할 수 있다. 유리하게도, 이것은 도장 결함(104)을 복원하는 것을 가능하게 할 수 있으며, 여기서 도장 결함(104)은 부품(102) 상에 배치된 하나 이상의 도장 층 내에 트래핑된 부스러기, 도장 내의 얼룩, 과잉 도장, 도장 방울, 및/또는 찌그러짐 중 적어도 하나를 포함한다. 그러나, 샌딩에 의해 해결될 수 있는 다른 결함도 샌딩 패드 및 분무화된 조성물(122)에 의해 처리될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 추가적으로, 샌딩 패드는 도장 결함(104)을 샌딩하는 데 도움이 되는 연마제 및/또는 그릿을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
이제 도 7을 참조하면, 샌딩 패드와 함께 작동시, 엔드 이펙터(114)는 샌딩 패드와 분무화된 조성물(122)을 사용하여 부품(102)의 도장 결함(104)을 샌딩하여, 도장 층을 비결함 기판에까지 박리할 수 있고, 이에 의해 부품(102)의 도장 결함(104)을 복원할 수 있다. 샌딩은 부품(102)의 도장 결함(104)에 대해 분무화된 조성물(122)과 함께 샌딩 패드를 회전, 문지르기, 왕복, 및/또는 진동시키는 것을 포함할 수 있다. 예로서, 조성물(120)이 샌딩 조성물인 경우, 샌딩 공정은 슬러리의 형성을 초래할 수 있다. 슬러리는 도장 층을 비결함 기판에까지 박리하는 것을 용이하게 할 수 있다. 샌딩 패드의 비제한적인 예는 샌딩 블록(sanding block), 오비탈 샌더(orbital sander), 벨트 샌딩(belt sanding), 에징 샌더(edging sander), 드럼 샌더(drum sander), 랜덤 오비탈 샌더(random orbital sander), 진동 스핀들 샌더(oscillating spindle sander), 파일 샌더(file sander), 디테일 샌더(detail sander), 및/또는 샌드페이퍼(sandpaper)를 포함할 수 있다. 본 기술 분야의 기술자는 필요에 따라 샌딩 패드에 대해 다양한 기술을 이용할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 샌딩 공정으로 인해 바람직하지 않은 스크래치 마크가 생길 수 있는 경우, 이러한 마크는 후속 연마 공정을 통해 해결될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
특정 실시예에서, 패드(116)는 연마 패드를 포함할 수 있고, 부품(102)의 도장 결함(104) 상의 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 작업하는 것은 연마 패드 및 분무화된 조성물(122)을 사용하여 도장 결함(104)을 연마하는 것을 포함할 수 있다. 바람직하게도, 이것은 도장 결함(104)을 복원하는 것을 가능하게 할 수 있고, 여기서 도장 결함(104)은 시각적 인공물을 포함한다. 시각적 인공물에는 스크래치, 스월, 산화, 먼지, 및/또는 기타 사소한 결함 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 그러나, 연마에 의해 해결될 수 있는 다른 결함도 연마 패드 및 분무화된 조성물(122)에 의해 처리될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 추가적으로, 연마 패드는 연마제 및/또는 그릿을 포함하지 않을 수 있다는 것을 이해해야 한다.
다시 도 7을 참조하면, 연마 패드와 함께 작동시, 엔드 이펙터(114)는 연마 조성물과 같은 분무화된 조성물(122) 및 연마 패드를 사용하여 부품(102)의 도장 결함(104)을 연마하여, 상부의 도장 층 중 얇은 층을 제거할 수 있고, 이에 의해 부품(102)의 도장 결함(104)을 복원할 수 있다. 연마는 부품(102)의 도장 결함(104)에 대해 분무화된 조성물(122)과 함께 연마 패드를 회전, 문지르기, 왕복, 및/또는 진동시키는 것을 포함할 수 있다. 연마 패드의 비제한적 예는 직물, 회전 연마 도구, 고정 오비탈 연마 도구, 랜덤 오비탈 연마 도구, 및/또는 이중 작용 강제 회전 연마 도구를 포함할 수 있다. 본 기술 분야의 기술자는 필요에 따라 연마 패드에 대해 다양한 기술을 이용할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 1을 참조하면, 컴퓨터 모듈(110)은 로봇 도포기(108) 및/또는 부품(102)의 도장 결함을 식별하기 위한 수단(106)과 통신할 수 있다. 이는 무선 연결, 유선 연결, 또는 네트워크(138)를 통해 달성될 수 있다. 시스템(100)의 네트워크(138)는, 비제한적인 예로서, LTE 또는 5G와 같은 무선 액세스 네트워크, 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN), 예를 들어, 인터넷, 또는 무선 LAN (WLAN)을 포함하는, 다양한 무선 및 유선 통신 네트워크를 포함할 수 있다. 이러한 네트워크 예는 제한하려는 것이 아니며, 본 개시내용의 범위는 시스템(100)의 하나 이상의 컴퓨팅 플랫폼이 무선 및 유선 네트워크의 조합을 포함하는 일부 다른 통신 커플링을 통해 동작 가능하게 링크될 수 있는 구현예를 포함한다는 것으로 이해될 것이다. 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트 및 서브 컴포넌트는 무선 또는 유선 연결을 통해 네트워크 환경과 통신하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 컴퓨팅 플랫폼은 무선 또는 유선 연결을 통해 서로 직접 통신하도록 구성될 수 있다. 다양한 컴퓨팅 플랫폼 및 네트워크 디바이스의 예로는 스마트폰, 웨어러블 디바이스, 태블릿, 랩톱 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 사물 인터넷(IoT) 디바이스, 또는 다른 모바일 또는 고정 디바이스, 예를 들어, 독립형 서버, 네트워크 서버, 또는 서버 어레이가 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.
여전히 도 1을 참조하면서, 컴퓨터 모듈(110)은 로봇 도포기(108)의 기능을 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 모듈(110)은 로봇 도포기(108)에 지시하여, 디스펜서(112) 및 패드(116)를 부품(102)의 도장 결함(104)에 인접하게 배치시키도록 구성될 수 있다. 특정 예에서, 컴퓨터 모듈(110)은 부품(102)의 도장 결함을 식별하기 위한 수단(106)과 인터페이싱하여, 로봇 도포기(108)를 부품(102)의 도장 결함(104)으로 보다 정확하게 유도하도록 구성될 수 있다. 다른 예는, 디스펜서(112)와 결합하여, 조성물(120)을 분무화된 조성물(122)로 분무하고, 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 부품(102)의 도장 결함(104) 상에 배치하도록 구성되는 컴퓨터 모듈(110)을 포함할 수 있다. 추가적인 예로서, 컴퓨터 모듈(110)은 엔드 이펙터(114)에 지시하여, 부품(102)의 도장 결함(104) 상의 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 패드(116)를 사용하여 작업하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 모듈(110)은 프로세서(140) 및 메모리(142)를 가질 수 있다. 메모리(142)는 로봇 도포기(108)의 기능을 제어할 수 있는 비일시적 프로세서 실행가능 명령어(144)를 포함할 수 있다. 특정 예에서, 컴퓨터 시스템(100)은 소프트웨어 플랫폼을 포함할 수 있다. 오퍼레이터는 소프트웨어 플랫폼과 인터페이스싱하여, 로봇 도포기(108)의 양태를 수동으로 조정하고 제어할 수 있다. 숙련된 기술자는 필요에 따라 컴퓨터 모듈(110)에 대해 다양한 특징을 이용할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
이제 도 6을 참조하면, 시스템(100)은 또한 펌프(146), 적어도 하나의 조성물 조절기(148), 가스 조절기(150), 및 디스펜서 제어 모듈(152)을 포함할 수 있다. 펌프(146)는 조성물 공급부(126)와 통신할 수 있다. 펌프(146)는 펌프(146)로부터 디스펜서(112)로의 기계적 작용을 통해 조성물 공급부(126)로부터의 조성물(120)을 이동시키도록 구성된다. 펌프(146)의 비제한적 예는 Graco Inc.에서 시판가능한 체크 메이트(Check-Mate) 펌프를 포함할 수 있다. 숙련된 기술자는 필요에 따라 펌프(146)에 대해 다양한 기술을 선택할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 조성물 조절기(148)는 조성물(120)의 압력을 조절하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 적어도 하나의 조성물 조절기(148)는 펌프 조성물 조절기(154) 및 EOAT(end-of-arm-tooling) 조절기(158)를 포함할 수 있다. 펌프 조성물 조절기(154)는 펌프(146) 및 디스펜서(112)와 통신할 수 있다. 펌프 조성물 조절기(154)는 펌프(146)로부터 나오는 조성물(120)의 압력을 조절하도록 구성될 수 있다. 펌프 조성물 조절기(154)는 펌프(146) 및 가스 공급부(128)로부터의 가스(130)와 조합하여 분무화될 디스펜서(112)로의 조성물(120)의 압력을 조절할 수 있다. EOAT 조절기(158)는 펌프 조성물 조절기(154), 디스펜서(112), 및 가스 공급부(128)와 통신할 수 있다. EOAT 조절기(158)는 펌프 조성물 조절기(154)로부터 디스펜서(112)로 나오는 조성물(120)의 압력을 조절하도록 구성될 수 있다. 바람직하게도, 펌프 조성물 조절기(154) 및 EOAT 조절기(158)는 오퍼레이터에 의해 조절되어 분무화될 디스펜서(112)로 나오는 조성물(120)의 압력을 조절할 수 있다. 펌프 조성물 조절기(154)의 비제한적 예는 Carlisle Composition Technologies에서 시판가능한 부품 번호 74151-11의 조성물 조절기(148)를 포함할 수 있다. 본 기술 분야의 기술자는 본 개시내용의 범위 내에서 펌프 조성물 조절기(154)에 대해 다양한 기술을 선택할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 추가적으로, 본 기술 분야의 기술자는 주어진 애플리케이션에 대해 적절하게, 조성물 조절기(148)를 추가하거나 제거할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
여전히 도 6을 참조하면서, 가스 조절기(150)는 가스 공급부(128) 및 펌프 조성물 조절기(154)와 통신할 수 있다. 가스 조절기(150)는 펌프 조성물 조절기(154)에 공급되는 가스(130)를 조절하도록 구성될 수 있다. 바람직하게도, 이것은 오퍼레이터가 펌프 조성물 조절기(154)로 들어가는 가스(130)의 압력을 미세하게 조정하게 할 수 있다. 디스펜서 제어 모듈(152)은 디스펜서(112)의 다양한 양태를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 디스펜서 제어 모듈(152)은 분무화된 조성물(122)의 압력을 유지하는 것을 돕도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 디스펜서 제어 모듈(152)은 조성물 제어 파일럿 유닛(160)을 포함할 수 있다. 조성물 제어 파일럿 유닛(160)은 가스 공급부(128) 및 EOAT 조절기(158)와 통신할 수 있다. 조성물 제어 파일럿 유닛(160)은 EOAT 조절기(158)에 추가적인 제어를 제공할 수 있는 2차 조절기로서 기능하도록 구성될 수 있어 전체 감도 및 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 디스펜서 제어 모듈(152)은 분무화된 조성물(122)이 디스펜서(112)로부터 배치될 때 분무화된 조성물(122)의 스프레이 패턴을 조정하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 디스펜서 제어 모듈(152)은 성형 가스 유닛(162)을 포함할 수 있다. 성형 가스 유닛(162)은 가스 공급부(128) 및 디스펜서(112)와 통신할 수 있다. 성형 가스 유닛(162)은 스프레이 패턴 및 조성물(120)이 분무화되는 방법을 조정할 목적으로 디스펜서(112)로 들어가는 가스(130)의 압력을 조정하도록 구성될 수 있다. 디스펜서 제어 모듈(152)은 디스펜서(112)가 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 분배할 시점을 제어하도록 추가로 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 디스펜서 제어 모듈(152)은 공압식 트리거(164)를 포함할 수 있다. 공압 트리거(164)는 가스 공급부(128) 및 디스펜서(112)와 통신할 수 있다. 공압식 트리거(164)는 디스펜서(112)에 지시하여, 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 부품(102)의 도장 결함(104) 상에 배치하도록 구성될 수 있다. 숙련된 기술자는 주어진 애플리케이션에 의해 요구되는 바와 같이 디스펜서 제어 모듈(152)로부터의 특징을 추가하거나 제거할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
특정 예에서, 로봇 도포기(108)는 또한 폐기물 제거기(미도시)를 포함할 수 있다. 로봇 도포기(108)는 폐기물 제거기를 도장 결함(104)에 인접하게 배치하도록 구성될 수 있다. 폐기물 제거기는 샌딩 공정 및/또는 연마 공정에서 과도한 폐기물을 제거하도록 구성될 수 있다. 과도한 폐기물에는 과도한 연마제, 물, 입자, 클리어 코트, 및/또는 페인트 조각이 포함될 수 있다. 폐기물 제거기 또는 와이퍼의 비제한적 예는 직물, 브러시, 송풍 작업, 진공 작업 등을 포함할 수 있다. 본 기술 분야의 기술자는 주어진 애플리케이션에 대해 적절하게, 폐기물 제거기를 위해 다양한 기술을 선택할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
특정 실시예에서, 디스펜서(112)는 샌딩 디스펜서 및 연마 디스펜서를 포함할 수 있고, 패드(116)는 샌딩 패드 및 연마 패드를 포함할 수 있다. 샌딩 디스펜서는, 샌딩 조성물을 분무화된 샌딩 조성물로 분무하고, 미리 결정된 양(124)의 분무화된 샌딩 조성물을 도장 결함(104) 상에 배치하도록 구성될 수 있다. 샌딩 패드는 도장 결함(104) 상에서 미리 결정된 양(124)의 분무화된 샌딩 조성물을 샌딩하도록 구성될 수 있다. 연마 디스펜서는, 연마 조성물을 분무화된 연마 조성물로 분무하고, 미리 결정된 양(124)의 분무화된 연마 조성물을 도장 결함(104) 상에 배치하도록 구성될 수 있다. 연마 패드는 도장 결함(104) 상에서 미리 결정된 양(124)의 분무화된 연마 조성물을 연마하도록 구성될 수 있다. 유리하게도, 이러한 구성으로 인해, 로봇 도포기(108)는 샌딩 공정 및 연마 공정을 수행할 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 시스템(100)은 제2 로봇 도포기(108')를 포함할 수 있다. 제2 로봇 도포기(108')는 로봇 도포기(108)와 유사하거나 동일할 수 있다. 특정 예에서, 로봇 도포기(108)는 샌딩 디스펜서, 및 샌딩 패드가 있는 엔드 이펙터(114)를 가질 수 있는 반면, 제2 로봇 도포기(108')는 연마 디스펜서, 및 연마 패드가 있는 다른 엔드 이펙터를 갖는다. 바람직하게도, 이러한 구성으로 인해, 로봇 도포기(108)는 샌딩 공정을 수행할 수 있고, 제2 로봇 도포기(108')는 연마 공정을 수행할 수 있다.
도 8을 참조하면, 부품(102)의 도장 결함(104)을 복원하기 위한 방법(200)의 실시예가 도시되어 있다. 방법(200)은 디스펜서(112) 및 패드(116)와 함께 로봇 도포기(108)를 포함하는 시스템(100)을 제공하는 단계(202)를 가질 수 있다. 단계 204에서, 도장 결함(104)은 도장 결함을 식별하기 위한 수단(106)에 의해 식별될 수 있다. 이것은 위에서 식별된 다양한 시스템 및 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 로봇 도포기(108)는 단계 206에서, 디스펜서(112) 및 패드(116)를 부품(102)의 도장 결함(104)에 인접하게 배치할 수 있다. 단계 208에서, 디스펜서(112)는 조성물(120)을 분무화된 조성물(122)로 분무할 수 있다. 샌딩 공정과 같은 특정 경우에, 조성물(120)은 샌딩 조성물을 포함할 수 있다. 연마 공정을 포함하는 다른 경우에, 조성물(120)은 연마 조성물을 포함할 수 있다. 디스펜서(112)는 단계 210에서, 미리 결정된 양(124)의 분무화된 조성물(122)을 도장 결함(104) 상에 배치할 수 있다. 단계 212에서, 엔드 이펙터(114)는 도장 결함(104) 상의 분무화된 조성물(122)을 패드(116)를 사용하여 작업하여, 부품(102)의 도장 결함(104)을 복원할 수 있다. 샌딩 공정과 같은 특정 동작에서, 도장 결함(104) 상의 분무화된 조성물(122)을 작업하는 것은 분무화된 조성물(122) 및 패드(116)를 사용하여 도장 결함(104)을 샌딩하는 것을 포함할 수 있다. 연마 공정을 포함하는 다른 동작에서, 도장 결함(104) 상의 분무화된 조성물(122)을 작업하는 것은 분무화된 조성물(122) 및 패드(116)를 사용하여 도장 결함(104)을 연마하는 것을 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 부품(102)의 도장 결함(104)을 복원하는 다른 방법(300)이 도시되어 있다. 방법(300)은 샌딩 디스펜서, 연마 디스펜서, 샌딩 패드, 및 연마 패드와 함께 로봇 도포기(108)를 포함하는 시스템(100)을 제공하는 단계(302)를 포함할 수 있다. 단계 304에서, 도장 결함(104)은 도장 결함을 식별하기 위한 수단(106)에 의해 식별될 수 있다. 이것은 위에서 식별된 다양한 시스템 및 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 로봇 도포기(108)는 단계 306에서, 샌딩 디스펜서, 연마 디스펜서, 샌딩 패드, 및 연마 패드를 부품(102)의 도장 결함(104)에 인접하게 배치할 수 있다. 단계 308에서, 샌딩 디스펜서는 샌딩 조성물을 분무화된 샌딩 조성물로 분무할 수 있다. 샌딩 디스펜서는 단계 310에서, 도장 결함(104) 상에 미리 결정된 양(124)의 분무화된 샌딩 조성물을 배치할 수 있다. 단계 312에서, 엔드 이펙터(114)는 분무화된 샌딩 조성물 및 샌딩 패드를 사용하여 도장 결함(104)을 샌딩할 수 있다. 연마 디스펜서는 단계 314에서, 연마 조성물을 분무화된 연마 조성물로 분무할 수 있다. 단계 316에서, 연마 디스펜서는 도장 결함(104) 상에 미리 결정된 양(124)의 분부화된 연마 조성물을 배치할 수 있다. 단계 318에서, 엔드 이펙터(114)는 분무화된 연마 조성물 및 연마 패드를 사용하여 도장 결함(104)을 연마하여, 부품(102)의 도장 결함(104)을 복원할 수 있다.
이제 도 10을 참조하면, 부품(102)의 도장 결함(104)을 복원하는 또 다른 방법(400)이 도시되어 있다. 방법(400)은 제2 로봇 도포기(108')를 포함하는 시스템(100)을 제공하는 단계(402)를 포함할 수 있다. 단계 404에서, 도장 결함(104)은 도장 결함을 식별하기 위한 수단(106)에 의해 식별될 수 있다. 로봇 도포기(108)는 단계 406에서, 샌딩 디스펜서 및 샌딩 패드를 부품(102)의 도장 결함(104)에 인접하게 배치할 수 있다. 단계 408에서, 샌딩 디스펜서는 샌딩 조성물을 분무화된 샌딩 조성물로 분무할 수 있다. 샌딩 디스펜서는 단계 410에서, 부품(102)의 도장 결함(104) 상에 미리 결정된 양(124)의 분무화된 샌딩 조성물을 배치할 수 있다. 단계 412에서, 엔드 이펙터(114)는 분무화된 샌딩 조성물 및 샌딩 패드를 사용하여 도장 결함(104)을 샌딩할 수 있다. 제2 로봇 도포기(108')는 단계 414에서, 연마 디스펜서 및 연마 패드를 부품(102)의 도장 결함(104)에 인접하게 배치할 수 있다. 단계 416에서, 연마 디스펜서는 연마 조성물을 분무화된 연마 조성물로 분무할 수 있다. 연마 디스펜서는 단계 418에서, 도장 결함(104) 상에 미리 결정된 양(124)의 분무화된 연마 조성물을 배치할 수 있다. 단계 420에서, 다른 엔드 이펙터는 분무화된 연마 조성물 및 연마 패드를 사용하여 도장 결함(104)을 연마하여, 부품(102)을 복원할 수 있다.
도 11 내지 도 12를 참조하면, 본 기술에 따라 구성된 시스템(100)의 시도를 수행하여, 분배 압력이 변했을 때 분배되는 조성물(120)의 볼륨을 결정했고, 이에 따라 도시된 바와 같은 분배 압력과 분배되는 조성물(120)의 볼륨 간의 선형 관계를 도출하였다. 조성물(120)은 0.3초의 설정된 시간 주기로 분배되었고, 조성물(120)은 연마 기반이었다.
유리하게도, 본 기술에 의해 제공되는 다양한 시스템(100) 및 방법(200, 300, 및 400)은 하나 이상의 부품(102)의 하나 이상의 도장 결함(104)을 복원할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이것은 하나 이상의 로봇 도포기(108)를 사용하는 샌딩 공정 및/또는 연마 공정을 포함할 수 있다. 추가적으로, 이용된 조성물을 분무하면, 낭비되는 재료를 방지하면서 각 도장 결함(104)에 대해 제어되고 반복가능한 양의 재료를 도포할 수 있다.
예시적인 실시예는, 본 개시내용이 철저하고, 본 기술 분야의 기술자에게 범위를 충분히 전달하도록 제공된다. 본 개시내용의 실시예에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해, 특정 컴포넌트, 디바이스, 및 방법의 예와 같은 다수의 특정 세부사항이 제시된다. 특정 세부사항이 이용될 필요는 없고, 예시적인 실시예가 많은 상이한 형태로 구현될 수 있고, 어느 것도 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것이 본 기술 분야의 기술자에게 명백할 것이다. 몇몇 예시적인 실시예에서, 널리 알려진 공정, 널리 알려진 디바이스 구조, 및 널리 알려진 기술은 상세히 설명되지 않는다. 일부 실시예, 재료, 조성물, 및 방법에 대해 동등한 변경, 수정 및 변형이 본 기술의 범위 내에서 수행될 수 있으며, 실질적으로 유사한 결과를 얻을 수 있다.

Claims (20)

  1. 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템으로서,
    상기 부품의 도장 결함을 식별하기 위한 수단;
    디스펜서, 및 패드가 있는 엔드 이펙터를 갖는 로봇 도포기 ― 상기 엔드 이펙터는 상기 패드의 모션을 제어하도록 구성되고, 상기 로봇 도포기는 상기 디스펜서 및 상기 패드를 상기 부품의 도장 결함에 인접하게 배치하도록 구성되고, 상기 디스펜서는 조성물을 분무화된 조성물로 분무하고, 미리 결정된 양의 상기 분무화된 조성물을 상기 도장 결함 상에 배치하도록 구성되고, 그리고 상기 엔드 이펙터는 상기 부품의 도장 결함 상의 상기 미리 결정된 양의 상기 분무화된 조성물을 상기 패드를 사용하여 작업하도록 구성됨 ―; 및
    상기 로봇 도포기와 통신하는 컴퓨터 모듈 ― 상기 컴퓨터 모듈은 상기 로봇 도포기를 제어하도록 구성됨 ―
    을 포함하는, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부품의 도장 결함을 식별하기 위한 수단은 물체 검사 시스템을 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 샌딩 조성물을 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 패드는 샌딩 패드를 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 연마 조성물을 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 패드는 연마 패드를 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디스펜서는, 상기 조성물을 상기 분무화된 조성물로 분무하고, 상기 미리 결정된 양의 상기 분무화된 조성물을 상기 도장 결함 상에 배치하여, 상기 도장 결함에 대한 상기 분무화된 조성물의 접착력이 중력보다 실질적으로 더 크도록 구성되며, 이에 의해 상기 도장 결함 상에서 상기 분무화된 조성물의 이동이 최소화되는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패드는 패드 표면 구역을 갖고, 상기 미리 결정된 양의 분무화된 조성물은 조성물 표면 구역을 갖고, 그리고 상기 패드 표면 구역은 상기 조성물 표면 구역보다 크거나 같은 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템.
  9. 제4항에 있어서,
    다른 디스펜서, 및 다른 패드가 있는 다른 엔드 이펙터를 갖는 다른 로봇 도포기 ― 상기 다른 엔드 이펙터는 상기 다른 패드의 모션을 제어하도록 구성되고, 상기 다른 로봇 도포기는 상기 다른 디스펜서 및 상기 다른 패드를 상기 부품의 도장 결함에 인접하게 배치하도록 구성되고, 상기 다른 디스펜서는 다른 조성물을 다른 분무화된 조성물로 분무하고, 다른 미리 결정된 양의 상기 다른 분무화된 조성물을 상기 도장 결함 상에 배치하도록 구성되고, 그리고 상기 다른 엔드 이펙터는 상기 부품의 도장 결함 상의 상기 다른 미리 결정된 양의 상기 다른 분무화된 조성물을 상기 다른 패드를 사용하여 작업하도록 구성됨 ―
    를 더 포함하며,
    상기 다른 조성물은 연마 조성물을 포함하고, 상기 다른 패드는 연마 패드를 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템.
  10. 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법으로서,
    상기 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 시스템을 제공하는 단계 ― 상기 시스템은 상기 부품의 도장 결함을 식별하기 위한 수단, 로봇 도포기, 및 컴퓨터 모듈을 갖고, 상기 로봇 도포기는 디스펜서, 및 패드가 있는 엔드 이펙터를 갖고, 상기 엔드 이펙터는 상기 패드의 모션을 제어하도록 구성되고, 상기 컴퓨터 모듈은 상기 로봇 도포기와 통신하고, 그리고 상기 컴퓨터 모듈은 상기 로봇 도포기를 제어하도록 구성됨 ―;
    상기 부품의 도장 결함을 식별하기 위한 수단을 사용하여 부품의 상기 도장 결함을 식별하는 단계;
    상기 로봇 도포기에 의해, 상기 디스펜서 및 상기 패드를 상기 부품의 도장 결함에 인접하게 배치하는 단계;
    상기 디스펜서에 의해, 조성물을 분무화된 조성물로 분무하는 단계;
    상기 디스펜서에 의해, 미리 결정된 양의 상기 분무화된 조성물을 상기 도장 결함 상에 배치하는 단계; 및
    상기 엔드 이펙터에 의해, 상기 도장 결함 상의 상기 미리 결정된 양의 분무화된 조성물을 상기 패드를 사용하여 작업하여, 상기 부품의 도장 결함을 복원하는 단계
    를 포함하는, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 부품의 도장 결함을 식별하기 위한 수단은 물체 검사 시스템을 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 디스펜서는, 상기 조성물을 상기 분무화된 조성물로 분무하고, 상기 미리 결정된 양의 상기 분무화된 조성물을 상기 도장 결함 상에 배치하여, 상기 도장 결함에 대한 상기 분무화된 조성물의 접착력이 중력보다 실질적으로 더 크도록 구성되며, 이에 의해 상기 도장 결함 상에서 상기 분무화된 조성물의 이동이 최소화되는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 조성물은 샌딩 조성물을 포함하고, 상기 패드는 샌딩 패드를 포함하고, 상기 도장 결함 상의 상기 미리 결정된 양의 분무화된 조성물을 작업하는 것은, 상기 엔드 이펙터에 의해, 상기 부품의 도장 결함 상의 상기 미리 결정된 양의 분무화된 샌딩 조성물을 상기 샌딩 패드를 사용하여 샌딩하는 것을 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 조성물은 연마 조성물을 포함하고, 상기 패드는 연마 패드를 포함하고, 상기 도장 결함 상의 상기 미리 결정된 양의 분무화된 조성물을 작업하는 것은, 상기 엔드 이펙터에 의해, 상기 부품의 도장 결함 상의 상기 미리 결정된 양의 분무화된 연마 조성물을 상기 연마 패드를 사용하여 연마하는 것을 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 로봇 도포기는 다른 디스펜서 및 다른 패드를 더 포함하고, 상기 다른 패드는 연마 패드를 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 로봇 도포기에 의해, 상기 디스펜서 및 상기 패드를 상기 부품의 도장 결함에 인접하게 배치하는 단계는 상기 다른 디스펜서 및 상기 연마 패드를 배치하는 단계를 또한 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 다른 디스펜서에 의해, 연마 조성물을 분무화된 연마 조성물로 분무하는 단계;
    상기 다른 디스펜서에 의해, 미리 결정된 양의 상기 분무화된 연마 조성물을 배치하는 단계;
    상기 엔드 이펙터에 의해, 상기 미리 결정된 양의 분무화된 연마 조성물 및 상기 연마 패드를 사용하여 상기 도장 결함을 연마하는 단계
    를 포함하는, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 시스템은: 다른 디스펜서, 및 다른 패드가 있는 다른 엔드 이펙터를 갖는 다른 로봇 도포기를 더 포함하며, 상기 다른 엔드 이펙터는 상기 다른 패드의 모션을 제어하도록 구성되고, 상기 다른 패드는 연마 패드를 포함하는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 다른 로봇 도포기에 의해, 상기 다른 디스펜서 및 상기 연마 패드를 상기 부품의 도장 결함에 인접하게 배치하는 단계;
    상기 연마 디스펜서에 의해, 연마 조성물을 분무화된 연마 조성물로 분무하는 단계;
    상기 연마 디스펜서에 의해, 미리 결정된 양의 상기 분무화된 연마 조성물을 상기 도장 결함 상에 배치하는 단계; 및
    상기 다른 엔드 이펙터 패드에 의해, 상기 미리 결정된 연마 조성물 및 상기 연마 패드를 사용하여 상기 도장 결함을 연마하는 단계
    를 포함하는, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 부품은 생산 또는 조립 라인에 의해 이송되고, 상기 로봇 도포기는 상기 부품이 상기 조립 라인에 의해 연속적으로 이동될 때 상기 디스펜서 및 상기 패드를 상기 부품의 도장 결함에 인접하게 유지하도록 구성되는 것인, 부품의 도장 결함을 복원하기 위한 방법.
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