KR20240005871A

KR20240005871A - 로봇 페인트 보수에서의 와이핑 공정

Info

Publication number: KR20240005871A
Application number: KR1020237041956A
Authority: KR
Inventors: 에런 케이. 니에나버; 네이단 제이. 허브스트; 조나단 비. 아서; 디르크 뮐러; 조셉 비. 엑켈; 우도 더블유. 쉐우벤스; 루퍼스 씨. 샌더스; 알리레자 가데리; 마크 더블유. 올랜도
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2022-05-11
Publication date: 2024-01-12
Also published as: CN117295584A; EP4337416A1; WO2022240929A1

Abstract

모터를 갖는 가동 로봇 아암, 가동 로봇 아암에 결합되는 연결 메커니즘, 및 연결 메커니즘에 결합되는 와이핑 매체를 포함하는, 로봇 보수 유닛을 위한 와이핑 시스템이 제시된다. 와이핑 매체는 베이스 층, 및 베이스 층으로부터 연장되는 복수의 특징부를 포함한다. 모터에 의해 동력공급되는 가동 로봇 아암은 와이핑 매체를 이동시킨다. 가동 로봇 아암은 와이핑 매체를 작업표면을 향해 또는 그로부터 멀리 이동시키도록 구성된다. 가동 아암은 와이핑 작업 동안 와이핑 매체를 작업표면을 향해 가압하도록 구성된다. 와이핑 작업 동안, 와이핑 매체는 표면에 대해 와이핑 모터에 의해 구동된다.

Description

로봇 페인트 보수에서의 와이핑 공정

자동차 산업에서는 종종 다양한 목적(예컨대, 페인팅)을 위해 차량 부품 또는 교체 부품(예컨대, 범퍼)의 표면을 준비하거나, 또는 페인팅 또는 코팅 동안 발생되는 결함으로 인해 자동차 부품 또는 교체 부품의 표면을 보수(repair)할 필요가 있다. 전형적인 표면 준비 공정에는, 예를 들어, 자동차 표면을 물리적으로 연마하는 것, 또는 "스커핑(scuffing)"을 포함한다. 전형적인 보수 작업은 종종, 예를 들어, 샌딩(sanding) 및 폴리싱(polishing)을 포함한다. 표면 준비 및 표면 상의 결함의 보수는 상이한 도구, 재료 및 유체를 이용할 수 있다.

모터를 갖는 가동 로봇 아암, 가동 로봇 아암에 결합되는 연결 메커니즘, 및 연결 메커니즘에 결합되는 와이핑(wiping) 매체를 포함하는, 로봇 보수 유닛을 위한 와이핑 시스템이 제시된다. 와이핑 매체는 베이스 층, 및 베이스 층으로부터 연장되는 복수의 특징부를 포함한다. 모터에 의해 동력공급되는 가동 로봇 아암은 와이핑 매체를 이동시킨다. 가동 로봇 아암은 와이핑 매체를 작업표면을 향해 또는 그로부터 멀리 이동시키도록 구성된다. 가동 아암은 와이핑 작업 동안 와이핑 매체를 작업표면을 향해 가압하도록 구성된다. 와이핑 작업 동안, 와이핑 매체는 표면에 대해 와이핑 모터에 의해 구동된다.

결함 보수 공정 동안의 공정 유체 또는 슬러리의 제거는 최종 작업물 제품에 유익한 것으로 나타났고, 임의의 연마 처리 후에 유체 제거 단계를 추가함으로써 달성될 수 있다. 와이프(wipe) 효율의 제한 요인은 물 제거인 것으로 나타났다. 와이핑 파라미터는 패드가 보수로부터 높은 백분율의 슬러리를 여전히 제거하면서 가능한 한 오랫동안, 수분 보유와 관련하여, 정상 상태(steady state)에 가깝게 작동하도록 패드 밖으로 물을 배출하도록 선택되어야 한다. 이러한 제거 단계는 이전에는 공정 유체를 제거하기 위해 작업물 표면을 수동으로 와이핑하는 인간 작업자의 사용을 요구하였다. 제1, 제2 및 유체 제거 도구를 모두 단일 가동 로봇 아암 상에 포함시킴으로써, 그리고 잠재적으로 단일 힘 제어 유닛으로, 자동차 표면을 효과적으로 보수하는 공정이 간소화된다.

첨부 도면과 관련하여 본 발명의 다양한 실시 형태의 하기의 상세한 설명을 고찰할 때 본 발명이 더 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예가 유용한 로봇 페인트 보수 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예가 유용한 페인트 보수 로봇의 개략도이다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른, 페인트 보수 로봇의 이중 장착 엔드 이펙터(end effector) 시스템의 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는 탁도 품질 실험의 이미지 결과이다.
도 5a 및 도 5b는 본 명세서의 실시예에 따른, 유체 제거 도구를 갖는 이중 장착 엔드 이펙터 시스템을 예시한다.
도 6은 이중 장착 엔드 이펙터 시스템 상에의 유체 제거 도구의 가능한 배치를 예시한다.
도 7은 유체 제거 도구의 일 실시예를 예시한다.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른, 로봇 보수 시스템의 개략도를 예시한다.
도 9는 본 명세서의 실시예에 따른, 결함 보수 작업을 수행하는 방법을 예시한다.
도 10a 내지 도 10c는 본 명세서의 실시예에 따른, 와이핑 매체를 예시한다.
도 11a 및 도 11b는 본 명세서의 실시예에 따른, 와이핑 시스템을 예시한다.
도 12a 내지 도 12d는 본 명세서의 실시예에 따른, 유체 제거 시스템을 위한 진공 부착물을 예시한다.
도면에서, 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다. 일정한 축척으로 작성된 것이 아닐 수 있는 전술된 도면이 본 개시의 다양한 실시 형태를 제시하지만, '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'에 언급된 바와 같이, 다른 실시 형태가 또한 고려된다. 모든 경우에, 본 개시는 현재 개시되는 개시 내용을 명백한 제한으로서가 아니라 예시적인 실시 형태의 표현으로서 기술한다. 본 발명의 범주 및 사상에 속하는 많은 다른 변형 및 실시 형태가 당업자에 의해 고안될 수 있는 것이 이해되어야 한다.

본 발명은, 물체 표면을 처리(예컨대, 스커핑, 샌딩, 폴리싱 등)하기 위한 장착된 도구 및 그러한 공정 단계들 전, 후 및/또는 사이에 이용될 수 있는 유체, 슬러리 또는 잔해 제거 도구를 갖는 아암 단부(end-of-arm) 시스템을 갖는 로봇 보수 유닛을 사용하는 자동화된 시스템 및 방법을 제공한다. 유체 제거 도구와 함께 처리 도구는 그들이 작업물 상의 다양한 영역들 사이에서 이동할 수 있도록 가동 로봇 아암의 단부에서 엔드 이펙터 상에 장착될 수 있다. 공정 도구는, 물체 표면과 접촉하여 그를 준비시키도록 구성되는 기능성 구성요소; 엔드 이펙터 도구의 작동 상태 정보를 검출하도록 구성되는 하나 이상의 센서; 기능성 구성요소가 물체 표면과 접촉하여 그를 준비시키는 동안 유체를 위한 분배기; 및/또는 센서로부터 신호를 수신하고 신호를 처리하여 도구의 상태 정보를 생성하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 제어기는, 또한, 와이핑된 면적뿐만 아니라, 예컨대 총 사용 횟수, 사용 기간, 유체 제거의 포화도 및 건조를 위한 휴지 기간을 계산할 수 있다. 유체 제거 도구는, 또한, 도구, 힘 제어 유닛 또는 작업표면에 대한 유체 제거 도구에 의한 이동 또는 힘 인가를 허용하는 엔드 이펙터의 작동 상태 정보를 검출하도록 구성되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예가 유용한 로봇 페인트 보수 시스템의 개략도이다. 시스템(100)은 대체적으로 2개의 유닛, 즉 시각적 검사 시스템(110) 및 결함 보수 시스템(120)을 포함하며, 이들은 각각 서브유닛을 포함할 수 있다. 둘 모두의 시스템은 하나 이상의 애플리케이션 제어기(150)로부터 명령어를 수신할 수 있는 모션 제어기(112, 122)에 의해 각각 제어될 수 있다. 애플리케이션 제어기는 입력을 수신하거나 또는 출력을 사용자 인터페이스(160)에 제공할 수 있다. 보수 유닛(120)은 엔드 이펙터(126)와 정렬될 수 있는 힘 제어 유닛(124)을 포함한다. 도 1에 예시된 바와 같이, 힘 제어부(124)는 양쪽 엔드 이펙터(126)에 결합될 수 있으며, 이들 각각은 도구(128)에 결합된다. 도구(128)는, 일 실시예에서, 둘 모두 2019년 11월 2일자로 출원된, 미국 가특허 출원 제62/940950호 및 제62/940960호에서 설명된 것과 같이 추가로 설명되는 바와 같이 배열될 수 있다. 그러나, 다른 배열이 또한 명백하게 고려된다. 시각적 검사 유닛(110)은 차량 표면(130) 상의 결함을 검출할 수 있으며, 이는 이어서 보수 유닛(120)에 의해 보수될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 유용할 수 있는 페인트 보수 로봇의 개략도이다. 일부 실시예에서, 로봇 보수 유닛(200)은 고정될 수 있는 베이스(210)를 갖는다. 다른 실시예에서, 베이스(210)는 6개의 차원들, 즉 x축, y축 및/또는 z축을 중심으로 하는 병진들 또는 회전들 중 임의의 것으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 로봇(200)은 보수되는 차량과 함께 이동하도록 구성된 레일 시스템에 고정된 베이스(210)를 가질 수 있거나, 벽 또는 천장 캐리어 상에 장착될 수 있다. 결함 위치에 따라, 로봇(200)은 차량으로부터 더 가깝게 또는 더 멀리 이동할 필요가 있을 수 있거나, 차량에 대해 더 높거나 더 낮게 이동할 필요가 있을 수 있다. 이동가능 베이스(210)는 도달하기 어려운 결함을 보수하는 것을 더 용이하게 할 수 있다.

로봇 보수 유닛(200)은 작업표면과 상호작용할 수 있는 하나 이상의 도구(256)를 갖는다. 도구(256)는, 일 실시예에서, 백업 패드, 또는 다른 적합한 연마 도구를 포함할 수 있다. 연마 작업 동안, 도구(256)는, 접착제, 후크 및 루프, 클립 시스템, 진공 또는 다른 적합한 부착 시스템을 사용하여 부착된 연마 디스크 또는 다른 적합한 연마 물품을 가질 수 있다. 로봇 보수 유닛(200)에 장착된 바와 같이, 도구(256)는 로봇 보수 유닛(200)에 의한 제공된 자유도(대부분의 경우에 6 자유도) 및 그의 기준 프레임과의 임의의 다른 자유도(예컨대, 순응성 힘 제어 유닛(230)) 내에 위치되는 능력을 갖는다.

도 3은 로봇 아암(300) 상의 이중 장착 엔드 이펙터 시스템(320)의 일 실시예를 예시한다. 로봇 아암(300)은 엔드 이펙터 시스템(320)을 장착 어댑터 플레이트(310)를 사용하여 회전식으로 그리고 조인트(315)를 사용하여 수직으로 이동시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 로봇 아암(300)은 제1 도구(330) 또는 제2 도구(340) 둘 모두가 작업물과 상호작용하게 위치될 수 있도록 이동할 수 있다. 시스템(320)은, 예시된 바와 같이, 플레이트(310)에 장착된 단일 힘 제어 유닛을 사용하여, 제1 및 제2 도구들(330, 340)을 교대로 작동시킨다. 제1 사용 위치 및 제2 사용 위치는 도구들(330, 340) 중 하나가 힘 제어부와 정렬되게 한다.

페인트 또는 클리어코트(clearcoat) 보수 공정 동안, 도구들(330 또는 340) 중 어느 하나의 이용 전에, 이용 동안에 또는 이용 후에 작업물 상에 유체가 분배될 수 있다. 이러한 공정 유체는 공정으로부터의 미립자 물질과 조합되어 유체 슬러리를 생성할 수 있다. 이러한 슬러리를 구성하는 미립자 물질은, 대체적으로, 폴리시 버핑(buffing) 단계 전에 통상적으로 발생하는 샌딩 공정에 의해 야기된다. 이러한 슬러리 유체의 사전 제거 없이, 도구(330 또는 340)에 의한 처리는, 최종 페인트 표면에 악영향을 미칠 수 있다. 그러한 악영향은 마이크로 스크래치에 의해 야기될 수 있는, 최종 페인팅된 제품에서의 탁한 또는 버핑되지 않은 외관 또는 원하지 않는 스크래치 또는 다른 손상을 포함한다. 슬러리가 제거될 때 나타나는 개선은, 표면 버핑 전에 슬러리를 제거하는 것이 로봇 보수 시스템에 대한 표준이 아니기 때문에, 예상치 못한 것이었다. 탁한 또는 불완전한 외관은 모든 버핑된 표면 상에서 관찰가능하지는 않지만, 버프 패드 상의 샌딩 슬러리 또는 미립자 물질의 축적 후에 가장 두드러진다. 버프 패드 상의 축적의 악영향은 클리어코트 작업물에 대해 수행된 실험에 의해 입증되었다.

도 4a 및 도 4b는 탁도 품질 실험의 이미지 결과이다. 실험은 샌딩 및 버핑된 표면 상에서 유체 제거 결함 보수 공정 방법과 비-유체 제거 결함 보수 공정 방법을 비교하였다. 이 실험을 완료하는 데 있어서, 4A로부터의 표면에 물을 분무하였고, 그를 샌딩하였으며, 그를 12회의 연속 사이클로 폴리시의 작은 비드로 버핑하였고, 이때 각각의 샌딩 단계 후에 슬러리 유체를 제거하였다. 와이핑 기법을 사용하여 손으로 유체 제거를 수행하였다. 4번째, 8번째 및 12번째 샌딩/버핑 사이클 후에 버핑된 표면의 이미지를 캡처하였으며, 이들은 각각 402, 404 및 406에 의해 참조된다. 도 4b는 샌딩 단계 후 유체 제거가 없는 유사한 12 사이클 샌딩 및 버핑 시험의 결과를 보여준다. 4번째, 8번째 및 12번째 샌딩/버핑 사이클 후의 결과는 각각 410, 412 및 114에 의해 참조된다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 샌딩 단계와 버핑 단계 사이에서의 유체의 제거는 보수 공정의 종료 시 페인트의 표면의 외관에서의 탁도의 감소로 이어진다. 일부 제조업체에 의해 이용되는 현재 관행은 인간 작업자가 샌딩 후에 그리고 버핑 단계 전에 슬러리를 수동으로 제거하게 하는 것이다. 이러한 수동 단계는 최종 페인트 또는 클리어코트 제품에서 결함을 야기할 수 있는 슬러리 또는 미립자 물질을 제거하기 위해 타월 또는 스펀지와 같은 흡수성 재료로 작업물을 와이핑함으로써 완료된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 흡수재는, 용액 또는 현탁액과 접촉할 때 유체를 흡수하는 재료를 지칭한다. 흡수성 재료는 유체를 혼입시킬 수 있는 공극 또는 채널을 포함할 수 있거나, 수분을 흡상(wick up)하도록 설계된 섬유를 포함할 수 있다. 연마 재료와 함께 사용되는 많은 용액이 수성이기 때문에, 일부 실시예에서, 흡수재는 친수성 재료를 지칭한다. 흡수성 재료는 부직 또는 직조 재료일 수 있다.

각각의 샌딩 단계 후에 인간이 작업물 표면을 수동으로 와이핑하게 하는 현재 공정은 시간 소모적이다. 자동화된 페인트 버핑의 공정 시간은, 유체 제거 공정 단계를 간소화하거나 자동화함으로써 개선될 수 있다.

로봇 시스템이 결함 보수 공정을 대신함에 따라 와이핑 단계가 완전히 제거될 수 있는 것으로 생각되었다. 인간 작업자는, 대체적으로, 그들이 후속 폴리시 단계를 위해 보수 영역을 볼 수 있도록 와이핑 단계를 완료하기 때문에, 로봇이 폴리싱 단계를 계속하기 위해 결함 영역을 "볼" 필요가 없으므로, 와이핑 단계가 제거될 수 있는 것으로 생각되었다. 그러나, 도 4a와 도 4b 사이의 비교에서 볼 수 있는 바와 같이, 와이핑 단계가 재도입될 때 로봇 보수 공정의, 다수의 결함 보수에 비한, 마무리의 명확한 개선을 예시한다.

도 5a는 이중 장착 도구(502, 504)를 갖는 샌딩 도구 시스템(500)을 예시한다. 일 실시예에서, 시스템(500)은 로봇 보수 유닛의 아암 단부에 장착가능하다. 도구(502, 504)는 각각 엔드 이펙터(512, 514)에 결합된다. 엔드 이펙터(512, 514) 둘 모두는 장착 플레이트에 부착된 힘 제어 유닛(도 5에 도시되지 않음)에 결합된다. 시스템(500)은 도구(502) 또는 도구(504)가 단일 작동으로 작업물과 접촉하도록 허용하기 위해 적어도 180도만큼 회전할 수 있다. 도구들(502, 504) 각각은 폴리싱, 샌딩, 또는 다른 표면 준비 목적을 위해 사용될 수 있다. 도 5의 도구 구성은 또한 유체 제거 도구(506)를 예시한다. 일 실시예에서, 유체 제거 도구(506)는 체결구(508)를 사용하여 샌딩 도구 시스템(500)에 결합된다. 도 5에 예시된 실시예에서, 유체 제거 도구(506)는 슬러리 유체와 접촉하는 표면을 가로질러 끌어당겨지는 수동형 제거 도구이다. 유체 제거 도구(506)는 천, 스펀지, 또는 다른 와이핑 매체일 수 있다.

그러나, 도 5a는 수동형 제거 시스템을 예시하지만, 다른 실시예에서, 유체 제거 도구(506)는, 진공 또는 에어 나이프와 같은, 이동 시스템을 포함하는 능동형 유체 제거 도구이다. 유사하게, 시스템 및 방법이 선형, 단방향 와이핑 공정과 관련하여 본 명세서에서 설명되지만, 회전식, 궤도식 또는 무작위 궤도식 디바이스의 것과 같은 더 복잡한 모션이 명백하게 제거된다.

다른 실시예에서, 유체 제거 도구(506)는, 예를 들어 수동형 요소(506) 그러나 능동형 이동 요소, 예를 들어 기계적 요소를 통해 연장가능한 체결구(508)를 갖는 반수동형 제거 시스템이다. 예를 들어, 유체 제거 도구(506)는 인가되는 압력 또는 힘에 대한 순응을 허용하기 위해 스프링 또는 공압 순응 소스를 통합할 수 있다. 대안적으로, 유체 제거 도구는 그가 샌딩 또는 버핑 도구가 장착되는 동일한 순응 도구를 사용하도록 장착될 수 있다.

일부 실시예에서, 유체 제거 도구(506)는, 예컨대 와이핑 매체(506)가 호(520)와 교차하도록, 시스템(500)의 회전 경로의 일부가 되도록 위치된다. 그러한 위치설정은 시스템(500)이 도구(502)가 표면과 상호작용하는 제1 위치와 도구(504)가 표면과 상호작용하는 제2 위치 사이에서 회전함에 따라 유체 제거 도구(506)가 작업물과 접촉하도록 허용할 수 있다. 체결구(508)는 고정 부재일 수 있거나, 또는 체결구(508)는, 또한, 유체 제거 도구(506)를 힘 제어기에 결합시키는 데 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 체결구(508)는 회전 호(520) 상에 유체 제거 도구(506)를 위치시키도록 크기설정되어, 로봇이 활성 위치에 있는 도구들(502, 504) 사이에서 스위칭할 때 제거 도구(506)가 작업물 표면과 수동적으로 접촉하도록 허용한다.

도 5a는 시스템(500)만으로도 슬러리 재료를 제거하기에 충분한 실시예를 예시한다. 효율적인 와이핑 작업에 대한 제한 요인은 와이핑 매체에 의해 흡수되는 물의 제거이다. 와이핑 매체가 슬러리의 와이핑 시에 흡수된 것과 유사한 양의 물이 패드 밖으로 배출되는 정상 상태 또는 정상 상태에 가까운 상태에 도달할 수 있는 경우, 와이핑 매체는 교체 또는 처리될 필요가 있기 전에 다수의 와이핑 작업에 관여할 수 있다.

물은 다양한 방법으로 배출될 수 있다. 표면에 대한 와이핑 매체 사이의 접촉에 의해 또는 와이핑 요소가 와이핑 작업들 사이에서 회전하게 함으로써 생성된 마찰을 사용하는 것으로 충분할 수 있다.

로봇 궤적이 와이핑 패드의 외부 부분을 샌딩 슬러리와 맞물린 상태로 유지하게 함으로써 와이핑 효율을 증가시키는 것이 가능하다. 도 5b는 와이핑 요소(560)가 결함(554)의 보수 시에 형성된 슬러리(552)와 맞물리는 와이핑 작업(550)의 개략도를 예시한다. 와이핑 요소(560)를 슬러리(552) 내에 또는 결함(564) 상에 중심설정하는 대신에, 와이핑 요소는 편심되어 위치된다는 것에 유의한다. 도 5b에 예시된 바와 같이, 회전 속도는 와이핑 요소(560)의 중심(564)으로부터 에지(562)로 증가한다. 따라서, 속도가 실질적으로 0인 중심(564)에서보다 와이핑 요소(560)의 외부 에지에서 더 높은 마찰, 및 따라서 더 높은 열이 생성된다. 로봇 궤적은, 와이핑 요소(560)의 중심(564)이 슬러리와 맞물리지 않거나 와이핑 요소(560)의 외부 에지가 영역을 통과한 후에만 슬러리와 맞물리도록, 와이핑 요소(560)가 결함(564)을 향해 내향으로 선회하도록 프로그래밍될 수 있다. 일부 실시예에서, 모든 슬러리(552)를 제거할 필요는 없고, 결함(554)의 영역이 이미징될 수 있고 결함(554)의 보수가 평가될 수 있도록 결함의 영역을 충분히 깨끗하게 와이핑하기만 하면 된다. 그러한 실시예에서, 와이핑 요소(560)는 방향(566)으로 이동할 수 있어서, 와이핑 요소(560)의 외부 부분이 중심(564)보다 먼저 슬러리와 맞물리게 한다.

도 5a 및 도 5b는 와이핑 요소가 외부 물 제거 도구 없이 정상 상태 또는 실질적으로 정상 상태 작동에 도달하는 실시예를 예시한다. 그러나, 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 와이핑 요소(560)는, 또한, 혼입된 물이 증발되게 하는 진공 또는 열원에 노출되거나 그를 포함할 수 있다는 것이 명백하게 고려된다.

와이핑 작업 시간을 가능한 한 많이 감소시키는 것이 바람직하다. 따라서, 로봇 궤적, 열원, 진공원, 마찰을 생성하기 위한 인가되는 힘, 회전 속도, 및/또는 공기원의 조합이 결함 영역으로부터 충분한 양의 슬러리를 와이핑하는 데 요구되는 시간을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 열원은 적외선 열 램프와 같은 열 램프, 또는 다른 공급원을 포함할 수 있다. 공기원은 공기 스트림, 팬 등을 포함할 수 있다. 진공은 와이핑 요소(560)와 함께 또는 그와는 별개로 제공될 수 있다.

도 6은 본 명세서의 실시예에 따른, 유체 제거 도구를 갖는 로봇 시스템을 예시한다. 시스템(600)은 힘 제어기(660)에 고정 또는 체결되는 엔드 이펙터(620a, 620b) 상에 장착되는 도구(630, 640)를 포함할 수 있다. 제어기(660)는 작업물 표면을 처리하기 위한 도구(630, 640)를 적절하게 위치시키기 위해 적어도 180도만큼 회전할 수 있는 장착 플레이트(650)에 추가적으로 체결된다. 본 출원에서 설명되는 유체 제거 도구는 602, 604 및 606과 같은 부착 지점에서 엔드 이펙터(620a 또는 620b)에 체결 또는 장착될 수 있다.

유체 제거 도구는, 예를 들어, 장착 플레이트(650)의 180도 회전이 도구(630, 640)의 상대 위치를 스와핑(swapping)하도록. 도구 위치들(630 또는 640) 중 어느 하나에 장착될 수 있다. 그 모션의 일부로서, 일부 실시예에서, 유체 제거 도구는 결함 보수 영역을 통해 이동할 수 있다.

일 실시예에서, 유체 제거 도구는 둘 모두의 도구(630, 640)에 실질적으로 수직으로 장착될 수 있다. 그러한 위치설정은 도구(630)로부터 도구(640)로의 스위칭 시에 장착 플레이트(650)가 회전함에 따라 수동적 와이핑 또는 표면 세정을 용이하게 허용할 수 있다. 또한, 수동적 또는 반수동적 와이핑을 용이하게 하기 위해, 유체 제거 도구가 반경방향 회전 호 상에 위치되도록 도구 마운트를 크기설정하는 것이 유리할 수 있다.

일 실시예에서, 수동적 와이핑은, 추가 로봇 또는 힘 제어기 모션 없이, 장착 플레이트(650) 회전만을 통해 와이핑 매체와 작업물 표면 사이의 접촉을 제공하는 것을 포함한다.

다른 실시예에서, 반수동적 와이핑은 장착 플레이트(650)의 회전 동안 와이핑 매체와 작업물 표면 사이의 접촉을 제공하는 것을 포함하지만, 또한, 작업물 표면과의 효과적인 접촉을 용이하게 하기 위해 유체 제거 도구의 임의의 추가적인 양의 힘 또는 모션을 요구한다.

반수동적 와이핑은, 또한, 와이핑 매체의 외부 영역이 먼저 결함 영역과 맞물리고 와이핑 매체의 내부 부분보다 더 많은 액체를 혼입시키도록 궤적을 따라 와이핑 매체를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 반수동적 와이핑은 와이핑되는 표면과 접촉할 때의 와이핑 매체의 회전 속도, 인가되는 힘, 및 측방향 이동 속도를 선택하는 것을 포함할 수 있다. 반수동적 와이핑은, 또한, 유체 제거를 돕는 열원, 공기원 또는 진공을 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 능동적 와이핑은 유체 제거 도구와 와이핑 시스템 사이의 접촉을 용이하게 하기 위해 추가 로봇 시스템 또는 아암을 갖는 것을 포함할 수 있다. 능동적 와이핑은 장착 플레이트(650)의 회전 동안 발생하지 않는 유체 제거 도구와 와이핑 시스템 사이의 접촉을 포함할 수 있다. 능동적 와이핑은 유체 제거 도구를 이동시키는 공압 또는 다른 모션 도구를 포함할 수 있다.

추가적으로, 능동적 와이핑은, 또한, 와이핑 매체가 표면과 접촉하는 동안 제공되거나 와이핑 작업들 사이에서 와이핑 매체에 제공되는 열원, 공기원 또는 진공과 같은 다른 유체 제거 보조물을 포함할 수 있다.

유체 제거 도구의 배치를 결정하는 데 있어서, 시스템(600)의 센서, 배선, 및 배관 요건이 고려되어야 한다. 와이핑 매체와 같은 수동형 제거 도구는 추가적인 기계적 요건을 가질 수 있는 능동형 유체 제거 도구보다 더 용이하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 에어 나이프 유체 제거 도구는 충분한 깨끗한 건조 공기 또는 진공 공급을 요구할 수 있다. 힘 제어 유닛(660), 다른 힘 제어 유닛을 이용하거나 추가 센서 능력을 갖는 유체 제거 도구는 상이한 정렬 요건을 가질 수 있다.

유체 제거 공정을 자동화하는 것은 업계에서 현재 이용되는 수동 유체 제거 공정과 비교하여 몇몇 문제를 나타낸다. 충분한 슬러리 제거를 보장하는 데 있어서 문제가 발생한다. 인간 작업자는 와이핑 공정 동안 작업표면을 관찰하여, 유체 또는 슬러리가 효과적으로 제거되었는지 확인할 수 있다. 로봇 유체 제거 시스템은 유사한 피드백을 제공하기 위한 광학 센서를 포함할 수 있지만, 와이핑 작업에 할당된 타이밍은, 매초 추가될 때마다 요구되는 체류 시간이 증가하여 작업 교대로 수행될 수 있는 보수의 횟수를 감소시키기 때문에, 반복 피드백 시스템에 도움이 되지 않는다. 추가적으로, 도 6에 예시된 바와 같이, 아암 단부 시스템(600) 상에서 이용가능한 공간은 제한되고, 추가 센서는 도구에 이용가능한 공간을 감소시킨다. 추가 센서를 통합하는 것과 연관된 어려움 때문에, 일부 실시예에서, 시각적 확인을 요구하지 않는 효율적이고 예측가능한 유체 제거 시스템이 아암 단부 시스템(600) 내에 통합된다.

인간 작업자는, 또한, 인가 압력을 조정하고 무작위 손 이동(예컨대, 원 및 선형 와이핑 패턴)을 사용하며 필요에 따라 공정을 조정 또는 반복하는 능력을 갖는다. 압력 및 와이핑 기법의 이들 변형은 작업자가 작업물 표면을 효과적이고 신뢰성 있게 세정하도록 허용한다. 로봇 상대물 상에서 그러한 불규칙한 이동을 프로그래밍하는 것은 어렵다.

인간 작업자에 의해 고려되는 다른 변수는 와이핑 매체의 포화도이다. 와이핑 매체가 포화됨에 따라, 작업자는, 불포화 표면 영역을 노출시키고 더 효과적인 유체 제거를 용이하게 하기 위해 유지 조정을 수행할 수 있다. 인간 작업자는, 또한, 포화도에 기초하여 와이핑 매체가 교환될 필요가 있을 때를 검출할 수 있다. 인간 작업자는, 또한, 로봇이 조작하기 어려운 매우 큰 와이프(즉, 큰 타월)를 사용할 수 있다. 또한, 인간 작업자는 신속하게 폐기하고 새로운 와이프 재료를 파지할 수 있으며, 여기에서 로봇은 이러한 변경을 완료하는 데 훨씬 더 긴 시간이 걸릴 수 있다. 이들 어려움을 해결하는 여러 시스템 및 방법이 본 명세서에서 설명된다.

따라서, 와이핑 매체가 정상 상태 작동에 가까워지거나 그를 달성하도록 허용하는 작동 파라미터를 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 알려진 양의 유체가 일관되게 분배되도록 슬러리 분배 공정을 자동화하는 것을 포함할 수 있다. 이어서, 와이핑 시스템의 작동은, 알려진 양의 유체가 표면으로부터 제거된 다음에 각각의 와이핑 사이클 동안 와이핑 매체로부터 증발되거나 달리 제거될 수 있도록 보정될 수 있다. 이는 와이핑 매체의 회전 속도, 측방향 속도, 또는 인가되는 힘을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 그는, 또한, 흡수된 유체의 대부분이 와이핑 매체의 외부 부분 내에 혼입되게 하는 와이핑 매체에 대한 궤적을 선택하는 것을 포함할 수 있다.

도 7은 아암 단부 로봇 보수 유닛을 위한 유체 제거 시스템(700)을 예시한다. 유체 제거 시스템(700)은, 또한, 필요에 따라 표면을 와이핑하기 위해 와이핑 매체가 노출되도록 허용한다. 일부 실시예에서, 와이핑 매체는 불포화 와이핑 매체, 예컨대, 비오염, 미사용 또는 새로운 와이핑 매체 또는 와이핑 매체의 일부분이다. 일부 실시예에서, 와이핑 매체는 이전에 사용된 와이핑 매체, 예컨대, 세정되었거나 잔해가 제거되었거나 슬러리 재료로 아직 포화되지 않은 것이다. 와이핑 매체는 그가 표면으로부터 슬러리 및 잔해를 충분히 제거하는 한 계속 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 와이핑 매체는 작동 동안 슬러리 재료의 적어도 70%가 제거되는 한 효과적이다. 일부 실시예에서, 슬러리 재료의 적어도 75%, 또는 적어도 80%, 또는 적어도 85%, 또는 적어도 90%, 또는 적어도 95%, 또는 적어도 98%, 또는 적어도 99% 제거가 효능을 위해 요구된다.

일부 실시예에서, 와이핑 모션은 와이핑 매체(720)가 제1 롤(710a)로부터 해제되게 하여서, 다음 와이핑 모션을 위해, 와이핑 매체(720)의 새로운 부분이 노출되게 한다.

다른 실시예에서, 와이핑 매체는, 예를 들어 주기적으로 또는 연속적으로, 롤(710a)로부터 롤링해제되고 롤(710b) 상에 롤링된다.

일 실시예에서, 시스템(700)은, 예를 들어 이중 장착 처리 도구(712, 714)에 수직으로 연장되는 로봇 보수를 위한 아암 시스템의 단부에 장착된다. 일 실시예에서, 유체 제거 시스템(700)은 제1 롤러(710a)로부터 제2 롤러(710b)까지 연장되는 유체 와이핑 매체(720)를 포함한다. 일 실시예에서, 와이핑 매체(720)는 지지 로드(706) 및 지지 노드(702)에 의해 유지되는 장력 하에 있다. 노드(702)는 작업물 표면과의 접촉점으로서의 역할을 하는 정점을 와이핑 매체 내에 생성하고; 노드(702)의 형상은 와이핑 매체와 같은 요인에 따라 일부 실시예에서 상이할 수 있다.

일 실시예에서, 지지 로드(706)는 노드(702)를 방향(732, 734)으로 이동시키는 모션 제어기(704)에 결합된다. 이러한 지향성 제어는 모션 제어기의 프로그래밍이 유체 제거 시스템(700)으로 하여금 유체를 더 효율적으로 제거하도록 허용하는 복잡한 모션으로 와이핑 매체(720)를 이동시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 유체가 샌딩 단계와 폴리싱 단계 사이에서 결함 영역으로부터 제거되어야 하는 것으로 결정되었다. 그러나, 유체가 모두 와이핑 매체(720) 상에 포획될 필요는 없다. 예를 들어, 방향(736)으로의 지지 로드(706) 및 노드(702)의 이동은 유체가 튕겨져 나가게 하거나 바로 옆에 있는 결함 영역 밖으로 튕겨져 나가게 할 수 있다.

와이핑 매체는, 도 7에 예시된 실시예에서, 와이핑 매체(720)가 하나의 롤링 도구(예컨대, 710a)로부터 노드(702) 위로 롤링해제되고 수신 도구(예컨대, 710b) 상에 권취되도록 롤링 도구(710a)로부터 롤링 도구(710b)까지 연장된다. 와이핑 매체의 이러한 사이클은 와이핑 매체(720)의 새로운 또는 불포화 공급물이 작업물 표면과 접촉되도록 허용하며, 이때 오염된 매체(720)는 이어서 710b 상에 롤링된다.

일 실시예에서, 시스템(700)은, 또한, 매체(720)가 사용된 후에 그리고 그가 재권취되기 전에 그로부터 슬러리 또는 잔해의 일부분을 제거할 수 있는 잔해 제거 도구(722)를 포함한다. 잔해 제거 도구(722)는, 예를 들어, 건조되고 딱딱해진 슬러리를 제거하는 스크래핑(scraping), 브러싱 또는 충격 도구일 수 있다. 일부 실시예에서, 와이핑 매체는 롤링 도구(710a/710b)의 양측 측부를 감싸는 연속 벨트일 수 있다. 다른 실시예에서, 잔해 제거 도구(722)는, 또한, 에어 나이프, 진공, 또는 린싱(rinsing) 도구와 같은 더 기계적인 디바이스로 구성될 수 있다. 그러한 기계적 도구(722)는 건조된 미립자 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

도 8은 로봇 보수 시스템(800)의 개략도를 예시한다. 로봇 보수 시스템(800)은 본 명세서의 실시예에 따라 작업표면 상의 결함을 샌딩 및 폴리싱하는 데 유용할 수 있다. 작업 표면은, 일부 실시예에서, 자동차, 승용차, 트럭, 보트, 비행기, 헬리콥터 등과 같은 차량일 수 있다.

일 실시예에서, 로봇 보수 시스템(800)은 보수될 페인트/클리어코트 흠집 또는 영역을 위치파악하는 데 사용될 수 있는 광학 센서(804)를 갖는다. 로봇 보수 시스템(800)은 아암 단부 조립체를 결함 보수 영역에 근접하게 이동시키는 데 사용될 수 있는 로봇 이동 메커니즘(808)을 포함한다. 도 8에 예시된 바와 같이, 일 실시예에서, 로봇 보수 시스템(800)은, 로봇 아암(810) 및 관련 구성요소의 이동 및 감지를 제어하는 제어기(830)를 포함한다. 그러나, 일부 실시예에서, 로봇 아암(810) 및/또는 그 상에 장착된 구성요소는 제어기(830)로부터 이동 및 감지 커맨드를 수신 및 실행하는 자체 제어기를 갖는다는 것이 명백하게 고려된다.

일부 실시예에서, 로봇 아암(810)의 단부에는, 예를 들어 도 5 내지 도 7뿐만 아니라 도 10 내지 도 12에 예시된 바와 같이, 다양한 도구를 포함할 수 있는 아암 단부 조립체가 있다. 그러나, 도 8에 예시된 바와 같이, 다른 실시예에서, 일부 구성요소는 하나 이상의 가동 로봇 아암(810) 상의 다른 곳에 위치될 수 있다는 것이 명백하게 고려된다.

제1 연마 도구(842)가 로봇 아암(810) 상에 장착될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 연마 도구는 제1 엔드 이펙터(840)에 결합된다. 일부 실시예에서, 제2 연마 도구(848)가 로봇 아암(810)에 장착된다. 제2 도구(848)는 제2 엔드 이펙터(846)에 결합될 수 있다. 유체 제거 메커니즘(860)이 로봇 아암(810)에 장착될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 이들 구성요소들 중 일부는 하나 초과의 로봇 아암(810) 상에 있을 수 있다는 것이 명백하게 고려된다. 예를 들어, 제1 로봇 아암(810)이 제1 연마 도구(842), 예컨대 샌딩 도구를 갖는 샌딩 로봇을 지지할 수 있고, 제2 로봇 아암(810)이 제2 연마 도구, 예컨대 폴리싱 도구를 갖는 폴리싱 로봇을 지지할 수 있다.

일 실시예에서, 로봇 아암(810)은 아암 이동 메커니즘(816)에 의해 제자리로 이동된다. 연마 도구(842, 848) 및 유체 제거 시스템(860)은, 또한, 일 실시예에서, 아암 이동 메커니즘(816)에 의해 제자리로 이동될 수 있거나, 그들을 작업물 표면 상의 제 위치로 이동시키는 자체 이동 메커니즘을 각각 가질 수 있다.

또한, 힘 제어 유닛(812)이 로봇 아암(810), 엔드 이펙터 시스템, 및 작업물 표면 사이의 상호작용을 제어하기 위해 로봇 아암(810) 상에 위치될 수 있다.

일부 실시예에서, 공기 라인(814) 및 유체 분배기(826)가 로봇 아암(810)으로부터 엔드 이펙터 시스템으로 공급되어, 제1 도구(842) 및 제2 도구(848)를 작동시키기 위한 필요한 공기 및 유체 공급을 제공한다.

일 실시예에서, 유체 제거 도구(850)가 또한 힘 제어 유닛(812)에 결합된다. 유체 제거 도구(850)는, 예를 들어, 직물 기반 와이핑 매체, 에어 나이프, 진공 시스템, 또는 다른 적합한 도구일 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 유체 제거 도구(850)는 도구(842) 또는 도구(848)에 사용되는 것과는 별개의 힘 제어 유닛에 결합된다는 것이 또한 고려된다. 다른 실시예에서, 유체 제거 도구(850)는 연관된 힘 제어 유닛이 없는 수동형 도구라는 것이 또한 고려된다. 일부 실시예에서, 유체 제거 도구(850)는 로봇 아암(810) 상의 고정 위치에 장착된다. 일부 실시예에서, 체결구(852)가 유체 제거 도구(850)를 수동적 와이핑을 허용하는 위치에 고정시키는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 체결구(852)는 반수동적 와이핑을 용이하게 하기 위해 연장가능하거나 힘 제어 유닛(812)에 결합될 수 있다.

로봇 아암(810)은, 또한, 유체 제거 도구(856)에 대한 힘 순응을 제공할 수 있는 유체 제거 순응 디바이스(856)를 포함할 수 있다. 유체 제거 순응 디바이스(856)는 와이핑 매체를 작업표면을 향해 가압하는 가요성 또는 압축가능 재료와 같은 수동형 순응 디바이스일 수 있다. 다른 실시예에서, 유체 제거 순응 디바이스(856)는, 기계적 스프링 또는 공압 공기 실린더와 같은 기계적 디바이스이다.

일부 실시예에서, 유체 제거 도구(850)는 유체 제거기 이동 메커니즘(854)을 사용하여 공간을 통해 이동될 수 있다. 이동 메커니즘(854)은 유체 제거 도구(850)의 능동적 와이핑 모션의 피치, 틸트 및 요(yaw)와 같은 변수를 제어할 것이다. 로봇 궤적 생성기(809)가, 유체 제거 도구(850)의 표면 영역의 외부 부분이 유체를 갖는 표면의 영역과 만나도록 유체 제거 도구(850) 및/또는 유체 제거 순응 디바이스(856)에 대한 궤적을 생성한다.

일부 실시예에서, 유체 제거 도구(850)는 유체 제거 힘 제어 유닛(858)과 함께 기능할 수 있다. 힘 제어 유닛(858)은 유체 제거 도구(850)와 작업물 사이의 적절한 힘 또는 압력을 유지할 수 있다. 유체 제거 힘 제어 유닛(858)은 로봇 아암(810)에 장착되고 체결구(852)를 통해 유체 제거 도구(850)에 신호 또는 제어를 공급할 수 있다. 다른 실시예에서, 작업물 표면 상의 압력 또는 장력은 유체 제거 순응 디바이스(856)에 의해 조절된다.

일부 실시예에서, 유체 제거 도구(850)는 유체 제거 리컨디셔닝(reconditioning) 디바이스(860)와 함께 기능할 수 있다. 리컨디셔닝 디바이스(860)는 유체 제거 도구(850)의 와이핑 매체로부터 미립자 물질, 잔해, 액체 또는 슬러리를 제거하는 데 사용되는 진공, 브러시, 또는 스크래핑 도구일 수 있다. 리컨디셔닝 디바이스(860)는, 또한, 열원, 공기원 또는 다른 물 증발기일 수 있다. 예를 들어, 와이핑 작업들 사이에서, 유체 제거 도구(850)는 열 램프 또는 팬 근처에 위치될 수 있다. 리컨디셔닝 디바이스(860)는 1회를 초과하여 작업물 표면을 세정하기 위한 적합하게 흡수성이고 효과적인 와이핑 매체를 제공하는 데 도움을 줄 수 있다.

다른 실시예에서, 유체 제거 도구(850)는 교체가능 구성요소, 예를 들어, 오래된 흡수 패드가 유체 또는 잔해로 포화될 때의 새로운 흡수 패드를 포함할 수 있다. 유체 제거 교체 메커니즘(862)이 와이핑 매체 유체 제거 도구(850)의 교체를 용이하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 교체 메커니즘(862)은, 포화되거나 소진된 와이핑 매체를 신속하게 교환하는 데 사용되는 해제 클립, 버튼 또는 후크 및 루프 시스템이다.

그러나, 일부 실시예에서, 유체 제거 도구(850)는 실질적으로 정상 상태에서 작동하도록 의도되어서, 단일 유체 제거 도구가, 교체될 필요가 있기 전에, 다수의 와이핑 작업, 예컨대 10회 초과, 50회 초과 또는 심지어 100회 초과의 작업을 위해 작동할 수 있게 한다. 이는 유체 제거 도구(850)가 그가 와이핑 작업 동안 흡수하는 만큼의 유체를 방출하도록 로봇 시스템(800)을 작동시킴으로써 달성될 수 있다. 유체는, 예를 들어 와이핑 작업 동안 또는 후속 와이핑 작업들 사이에서 적용되는 열원, 공기 유동원, 또는 진공원과 같은 2차 유체 제거 도구(851)를 사용하여, 유체 제거 도구(850)로부터 제거될 수 있다. 유체는, 또한, 표면에 대한 유체 제거 도구(850)의 마찰에 의해 야기되는 열에 의해 제거될 수 있다. 추가적으로, 유체의 흡수는 유체가 유체 제거 도구(850)의 외부 영역 내에 혼입되도록 유체 제거 도구(850)를 이동시키는 로봇 궤적 생성기(809)에 의해 제어될 수 있으며, 여기에서 더 높은 회전 속도는 더 많은 마찰, 및 따라서 더 많은 열을 생성하며, 이는 혼입된 유체가 증발 또는 원심력을 통해 방출되는 데 도움을 줄 것이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 작업표면 상의 결함 영역을 보수하는 방법을 예시한다. 방법(900)은 도 5 내지 도 10과 관련하여 설명되는 시스템들 중 임의의 것에 유용할 수 있다. 그러나, 방법(500)은, 또한, 다른 적합한 로봇 보수 시스템으로 구현될 수 있다.

블록(910)에서, 표면 보수 시스템은, 블록(912)에 예시된 바와 같이, 작업물을 이미징하여, 보수할 결함, 예를 들어 페인트 또는 클리어코트 표면 상의 흠집을 식별하고 위치파악한다. 이어서, 블록(914)에 예시된 바와 같이, 가동 로봇 아암은 로봇 아암의 대체적인 위치를 위치설정하고 아암 단부 시스템을 결함 영역 위에 배치하여 작업물에 대한 도구 접근을 허용할 수 있다. 결함을 검출하는 것은, 또한, 블록(916)에 예시된 바와 같이, 다른 검출 및 위치파악 방법 또는 단계를 포함할 수 있다. 표면을 이미징하고 로봇을 제 위치로 이동시키는 것은 도 8에서 설명된 것과 같은 일련의 센서 및 이동 제어기로 이루어질 수 있다.

블록(920)에서, 로봇 보수 시스템은 제1 도구를 검출된 결함을 보수하기 위한 위치에 배치한다. 이는 샌딩 도구를 표면과 접촉하게 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 작업물은 제1 도구를 사용하여 처리된다. 작업물 표면을 처리하는 것은 처리에 사용될 물 또는 연마 또는 폴리시 용액과 같은 유체(922)의 분배를 종종 포함한다. 표면을 샌딩하는 것은, 종종, 작업표면 상에 미립자 슬러리 또는 현탁액을 생성한다.

블록(930)에서, 유체가 작업표면으로부터 제거된다. 유체 제거는 아암 단부 조립체가 제1 위치로부터 제2 위치로 전이함에 따라 발생할 수 있다. 유체 제거 단계는 제2 연마 단계 전에 작업물 표면을 깨끗하게 하도록 의도된다. 일부 실시예에서, 이러한 유체 제거 단계는 표면을 가로질러 천 또는 스펀지를 끌어당기는 것과 같은, 블록(932)에 나타낸 바와 같은 수동적 접촉을 사용하여 달성될 수 있다. 일부 실시예에서, 유체 제거는, 작업표면을 가로질러 스펀지 또는 천을 이동시키거나 힘을 인가하는 이동 부분과 같은, 블록(934)에 나타낸 바와 같은 반수동적 접촉을 포함한다. 일부 실시예에서, 유체 제거는, 진공, 에어 나이프 또는 다른 능동형 와이핑 메커니즘과 같은, 블록(936)에 나타낸 바와 같은 능동적 접촉을 포함한다.

수동적 유체 제거 단계는, 힘 또는 모션 제어기로부터의 추가 입력 또는 이동 없이, 아암 단부 조립체 로봇이 전이함에 따라 결과적으로 유체 제거 도구가 작업물 표면과 접촉하거나 상호작용하도록 허용할 수 있다. 일부 실시예에서, 유체 제거 도구는 그러한 접촉을 용이하게 하기 위해 로봇 회전 기술에 위치된 위치에 고정될 수 있다. 부분 수동적 유체 제거 단계는 아암 단부 조립체 로봇이 전이함에 따라 발생할 수 있지만, 힘 또는 모션 제어기로부터의 추가 입력 또는 이동을 요구할 수 있다.

일부 방법에서, 로봇은, 유체 제거 단계가 사이에 있는 상태로, 제1 위치, 예컨대 블록(940)에서 작업물을 먼저 처리한 후에, 제2 로봇 위치, 예컨대 블록(940)으로 전이할 것이다.

작업표면으로부터 유체를 제거하는 것은, 일부 실시예에서, 유체 제거 도구가 물 흡수와 관련하여 정상 상태 조건에서 또는 그 근처에서 작동하는 것을 포함할 수 있다. 유체 제거 도구 내에 혼입된 물과 관련하여 정상 상태가 달성될 수 있는 경우, 패드, 브러시 또는 다른 흡수성 재료와 같은 교체가능 구성요소는 유효 수명이 크게 연장될 것이다. 이어서, 폴리싱 재료 및 연마 잔해의 로딩, 또는 패드 자체의 마모에 따라 패드가 교체될 수 있다. 대신에, 패드가 혼입된 유체에 기초하여 교환되어야 하는 경우, 그는 몇 사이클마다 교환되어야 할 것이다. 유체 제거 도구의 측방향 이동 속도 및 회전 이동 속도, 유체 제거 도구에 인가되는 힘, 분배되는 유체의 양뿐만 아니라 열원, 공기원 또는 진공원과 같은 2차 유체 제거 도구의 사용과 같은 로봇의 작동 파라미터가 선택될 수 있다.

일부 실시예에서, 폴리시에 대해서도 정상 상태 또는 거의 정상 상태가 달성될 수 있다는 것이 또한 명백하게 고려된다. 폴리싱 재료의 물이 증발할 때, 그는 폴리시 입자를 남기며, 이는, 이어서, 건조되고 느슨해지며, 패드를 노킹(knocking)하거나 패드를 자유 회전시킴으로써 제거될 수 있거나, 또는 패드가 표면에 대해 달리 이동하거나 회전함에 따라 떨어질 수 있다.

블록(940)에서, 로봇 보수 유닛은 제2 도구가 작업물과 상호작용하도록 하는 제2 위치에 있을 수 있다. 예를 들어, 샌딩 단계 후에, 블록(942)에 나타낸 바와 같이, 작업표면을 폴리싱하는 것이 필요할 수 있다. 일부 실시예에서, 블록(946)에 나타낸 바와 같이, 유체가 제거된 후에 작업표면을 이미징하는 것이 또한 유용할 수 있다. 제2 위치는, 또한, 블록(944)에 나타낸 바와 같이, 와이핑 매체를 교환하는 것, 예를 들어 포화된 와이핑 매체를 새로운, 또는 덜 포화된 대체물로 대체하는 것을 용이하게 할 수 있다. 블록(948)에 나타낸 바와 같이, 로봇 보수 유닛에 의해 취해질 수 있는 다른 액션이 또한 구상된다.

본 발명의 유체 제거 도구는 와이핑 매체로서 기능할 스펀지 또는 천 유사 재료일 수 있다. 작업물 표면으로부터의 슬러리 제거의 효율을 최대화하기 위해서는 높은 흡수 잠재력을 갖는 와이핑 매체가 선택되어야 한다. 와이핑 매체는, 또한, 허술하거나 비효율적인 유체 제거를 방지하기 위해 높은 포화 용량을 가져야 한다. 채널형 또는 직조 재료로 제조된 와이핑 매체는 개선된 슬러리 포획을 제공할 수 있고, 더 적은 스트리크(streak)를 갖는 더 깨끗한 작업물 표면을 생성할 수 있다. 이러한 와이핑 매체는 힘 제어기와 함께 엔드 이펙터에 체결될 수 있거나, 작업물 표면 상에의 이상적인 압력 배치를 보장하기 위해 공압, 스프링, 또는 다른 순응성 시스템으로 체결될 수 있다.

도 10a 내지 도 10c는 유체 제거 도구로서 사용될 가능한 와이핑 매체의 예이다. 도 10a-1에 예시된 매체(1000)는 라인(1002)에 의해 예시된 것과 같은 라이너 채널을 생성하는 융기된 범프(bump)를 포함하는 표면을 갖는다. 단일 모션으로 매체(1000)로 표면을 와이핑하는 것은 채널(1002)이 표면 위로 이동한 라인에서 재료를 남길 수 있다. 대신에, 화살표(1010)로 나타낸 바와 같이, 매체(1000)가 채널(1002)에 대해 비스듬히 표면을 따라 당겨지도록 매체를 회전시키는 것이 가능할 수 있다. 그러나, 다른 각도가 명백하게 구상되며, 예를 들어 5°와 175° 사이의 임의의 각도가 적합할 수 있다. 매체(1000)의 성능을 도 10a-4에서 볼 수 있다. 예컨대 도 10a-2에 예시된 직선 배향 및 도 10a-3에 예시된 경사 배향을 포함하여, 매체(1000)의 2가지 배향을 시험하였다. 도 10a-4에 예시된 바와 같이, 직선 배향 및 경사 배향 둘 모두는 슬러리 혼합물의 일부를 제거하였지만, 경사 배향이 더 양호하게 수행하였다. 직선 배향에서 매체(1000)의 채널(1002)에 포획된 슬러리 재료는 스트리크를 남겼다.

도 10b에, 와이핑 매체(1020)가 예시되어 있다. 매체(1020)는, 채널이 없도록 인접 부분으로부터 오프셋되는 융기된 부분의 열(1022)을 포함한다. 와이핑 매체(1020)는, 그가 잔류물을 더 적게 남길 가능성이 더 높을 수 있기 때문에, 매체(1000)보다 바람직할 수 있다.

도 10c는 와이핑 매체(1040)가 별개의 채널 또는 융기 부분이 없는 와이핑 재료를 보여주는 것을 예시한다. 와이핑 매체(1000, 1020, 1030)는 모두 마이크로섬유 재료이다. 그러나, 다른 직물에서 유사한 결과를 볼 수 있다. 그러나, 마이크로섬유 재료가 다른 섬유보다 더 높은 흡수를 갖기 때문에 마이크로섬유 재료가 바람직할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 마이크로섬유는, 전형적으로 1 데니어보다 미세한 섬유를 갖는 미세 합성 텍스타일(textile) 섬유를 지칭한다. 마이크로섬유는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 또는 다른 적합한 재료로부터 제조될 수 있다. 마이크로섬유는 압출되고 기계적으로 또는 화학적으로 처리되어 더 미세한 입자로 분할될 수 있으며, 이는 섬유 내에 양전하를 생성할 수 있다. 이어서, 섬유는 평직 또는 루프형 직조로 직조된다. 루프 직조 마이크로섬유는 직물의 웨브가 잔해 및 유체를 더 양호하게 제거하고 흡수할 수 있기 때문에 바람직할 수 있다.

마이크로섬유 재료는, 전형적으로, 제곱 미터당 그램(GSM) 단위로 정격화되며, 이는 밀도의 측정치이지만 종종 중량으로 지칭된다. 본 명세서의 일부 실시예에서, 마이크로섬유 와이핑 매체는 적어도 200 GSM, 또는 적어도 250 GSM, 또는 적어도 300 GSM, 또는 적어도 350 GSM, 적어도 400 GSM, 적어도 500 GSM, 또는 훨씬 더 조밀하다. 도 10a 및 도 10b는 더 높은 파일 직조(pile weave)(1030)를 예시하는 도 10c-1보다 더 낮은 파일 직조를 예시한다. 도 10c-2에 예시된 바와 같이, 더 높은 파일 직조 직물(1030)은 직선 배향 또는 경사 배향으로 사용될 때 개선된 와이핑을 보여준다.

그러나, 직선 또는 경사 배향이 이해의 목적으로 설명되지만, 다른 이동이 가능할 수 있다는 것, 예를 들어 회전, 궤도 또는 무작위 궤도 이동이 가능한 도구가 와이핑 매체에 결합될 수 있다는 것이 명백하게 고려된다.

와이핑 품질의 개선은 루프 직조의 루프 부분에서의 섬유의 길이 또는 파일의 증가와 상관되는 이용가능한 표면 영역의 증가로 나타난다. 추가적으로, 이용가능한 표면 영역이 증가함에 따라 와이핑 작업의 양이 증가한다. 예를 들어, 와이핑 매체(1000)는 5회의 샌딩 보수 작업 후에 포화되었다.

그러나, 주어진 작업 교대로, 2000회만큼 많은 결함 보수 작업이 수행될 수 있다. 교체에 부담을 주지 않고 작업 교대의 상당한 부분 동안 지속될 수 있는 와이핑 해법을 갖는 것이 바람직하다.

하나의 잠재적인 해법은 와이핑 매체의 크기를 증가시키는 것이다. 예를 들어, 인간 작업자는, 종종, 로봇 보수 유닛에 의해 사용되는 샌딩 도구보다 훨씬 더 큰 버프 패드를 사용한다. 그러나, 보수되는 결함이 윤곽형성된 표면 상에 있을 수 있기 때문에 더 작은 와이핑 유닛이 바람직하다. 와이핑 유닛은 차체의 윤곽에 들어갈 수 있어야 한다. 로봇 보수 유닛에 의해 사용되는 샌딩 또는 폴리싱 도구와 유사한 풋프린트 영역을 갖는 와이핑 유닛을 갖는 것이 바람직하다.

작업표면과 접촉하는 동안 와이핑 도구를 회전시키는 것이 제거되는 수분의 적어도 일부분이 증발할 수 있도록 충분한 열을 생성하는 것으로 밝혀졌다. 추가적으로, 유체를 제거하는 데 요구되는 사이클 시간은 와이프가 단순히 슬러리 위로 병진되었을 때와 비교하여 와이프가 회전되었을 때 크게 감소되는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 와이핑 도구의 와이핑 영역은 더 작을 수 있고, 도구는 완전히 포화되지 않고서 상당한 수의 와이핑 작업 동안 여전히 지속되는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 혼입된 유체의 증발을 야기하기에 충분한 열을 생성함으로써, 단일 와이핑 도구에 의해 표면으로부터 제거될 수 있는 슬러리의 양을 상당히 증가시켜, 그에 의해, 완료될 수 있는 샌딩 작업의 수를 연장시키는 것이 가능할 수 있다. 심지어, 예를 들어 작동 동안 흡수되는 양과 거의 유사하거나 또는 그 만큼의 혼입된 액체가 증발하게 함으로써, 액체 흡수와 관련하여 정상 상태 작동에 가까워지는 것이 가능할 수 있다.

도 11a 및 도 11b는 본 명세서의 실시예에 따른, 와이핑 시스템을 예시한다. 와이핑 시스템(1100)은 가동 유닛(1102)에 결합된 흡수 와이핑 유닛(1110)을 포함한다. 가동 유닛(1102)은 작업표면에 더 가깝게 또는 그로부터 더 멀리 z축 방향으로 이동할 수 있다. z축 이동은 와이핑 유닛을 로봇 아암에 더 가깝게 또는 그로부터 더 멀리 이동시키는 전자 또는 공압 구동식 모터를 사용하여 달성될 수 있다. 가동 유닛(1102)은 와이핑 유닛(1110)에 직접 결합될 수 있는 순응 유닛(1104)에 결합될 수 있다. 순응 유닛(1104)은, 일부 실시예들에서, 백업 패드, 또는 도 11a에 예시된 바와 같은 순응성 인터페이스 패드일 수 있다. 가동 유닛(1102)은, 또한, 예를 들어 화살표(1108)로 나타낸 바와 같이, 회전할 수 있다.

흡수 와이핑 유닛(1110)은 복수의 돌출부(1106)를 갖는 배킹(backing)(1118)을 갖는 것으로 특징지어질 수 있다. 배킹(1118)은, 도 11a에 예시된 바와 같이, 순응성 유닛(1104)의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 가질 수 있다. 도 11a에 예시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 와이핑 유닛(1110)은, 각각이 일정 길이(1116) 및 일정 직경(1114)을 갖는 돌출부(1112)를 형성하도록 직조된 여러 마이크로섬유 스트랜드로 구성된 마이크로 셔닐(chenille) 와이프이다. 도 11a에 예시된 바와 같이, 길이(1116)는 직경(1114)보다 크다. 일부 실시예에서, 길이(1116)는, 일부 실시예에서, 직경(1114)보다 10배 미만만큼 더 클 수 있다. 그러나, 도 11b에 예시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 길이(1116)는 직경(1114)보다 10배 초과만큼 더 크다. 와이핑 유닛(1110)을 사용하여 이용가능한 표면 영역은 순응성 유닛(1104)에 결합된 와이핑 매체(1000, 1020 또는 1030)를 사용하는 것보다 훨씬 더 크다.

와이핑 매체(1000, 1030)와 비교하여 시험될 때, 와이핑 유닛(1110)은 포화 없이 200회의 잔해 보수 작업을 통해 지속되었다.

증가된 표면 영역에 더하여, 와이핑 시스템(1100)은, 회전 및 열 생성을 통해, 2가지 다른 방식으로 포화 없이 수행될 수 있는 연속 보수 작업의 수를 증가시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 시스템(1100)은 가동 유닛(1102)이 회전하는 동안 돌출부(1112)가 순응성 유닛(1104)에 의해 표면 내로 가압되도록 z 방향으로 이동할 수 있다. 이는 마찰을 생성하며, 이는 흡수된 액체의 일부가 증발할 정도로 충분한 열을 제공할 수 있다. 추가적으로, 가동 유닛(1102)이 작업표면으로부터 멀리 상승되는 동안 회전이 계속될 수 있으며, 이는 돌출부(1112)로부터 일부 액체 또는 잔해를 배출할 수 있다.

또한, 주기적으로 와이핑 유닛(1110)으로부터 잔해를 털어내거나 노킹하여 제거하거나 또는 달리 제거함으로써, 예를 들어 돌출부(1112)를 거친 표면, 강모 브러시 또는 다른 표면에 대해 브러싱함으로써, 보수 작업의 수를 증가시키는 것이 가능할 수 있다.

일부 실시예에서, 각각의 새로운 와이핑 작업 동안 증발되거나 노킹되어 제거되는 것과 실질적으로 동일한 양의 유체가 흡수되는 정상 상태 작동에 도달하거나 가까워지는 것이 가능할 수 있다. 정상 상태를 달성하거나 그에 가까워지는 것은 물의 흡수만을 지칭할 수 있어서, 슬러리의 일부로서 흡수된 동일한 양의 물이 증발 또는 와이핑 유닛(1110)으로부터 튕겨져 나옴으로 인해 배출되게 한다. 물 정상 상태 작동에서, 잔해는 와이핑 유닛(1110)의 표면 상에 여전히 축적될 수 있다. 다른 실시예에서, 정상 상태에 도달하지 않는 동안, 와이핑 유닛(1110)은 100회 초과의 샌딩 작업, 또는 200회 초과의 샌딩 작업, 또는 300회 초과의 샌딩 작업, 또는 500회 초과의 샌딩 작업, 또는 1000회 초과의 샌딩 작업 동안 지속된다.

일부 실시예에서, 와이핑 유닛(1110)의 효능은 와이핑 유닛(1110)이 포화되거나 더 이상 작업표면으로부터 잔해를 충분히 제거하지 않기 전에 작업표면으로부터 제거된 슬러리 또는 잔해의 양으로 측정될 수 있다.

와이핑 유닛(1110)이 잔해로 충분히 포화될 때, 그는 교체되거나 리컨디셔닝될 수 있다. 교체는, 예를 들어 새로운 또는 리컨디셔닝된 와이핑 유닛(1110)이 부착될 수 있도록 순응성 패드(1104)로부터 와이핑 유닛을 탈착함으로써, 와이핑 유닛(1110)을 제거하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 후크 및 루프 부착물이 와이핑 유닛 배킹(1118)과 순응성 유닛(1104) 사이에 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 와이핑 유닛(1110)을 리컨디셔닝하는 것은 그를 순응성 패드(1104)로부터의 제거 후에 세척 또는 건조 사이클을 통해 처리하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 적어도 일부 리컨디셔닝은, 예를 들어 거친 표면 또는 강모 표면과 맞물려 돌출부(1112)의 표면으로부터 건조된 잔해를 탈거함으로써, 와이핑 유닛(1110)이 가동 유닛(1102)에 결합되는 동안 수행될 수 있다.

도 11b는 와이핑 유닛(1160)이 가동 아암(1152)에 부착되는 와이핑 조립체(1150)의 다른 실시예를 예시한다. 와이핑 유닛(1160)은 와이핑 유닛(1160)이 가동 아암(1152)에 결합되는 지점에서의 폭과 유사하게 크기설정되는 폭(1162)을 갖는 배킹을 갖는다. 가동 아암(1152)은 와이핑 유닛(1160)을 z 방향으로, 예컨대, 표면을 향해 아래로 그리고 표면으로부터 멀리 위로 이동시킬 수 있다. 가동 아암(1152)은, 또한, 예를 들어 화살표(1168)로 나타낸 바와 같이, 회전할 수 있다.

와이핑 유닛(1160)은, 각각 스트랜드 길이(1164)를 갖는, 배킹으로부터 연장되는 다수의 스트랜드를 포함한다. 도 11b는 스트랜드가 스트랜드 두께의 크기의 10배 초과인 길이(1168)를 갖는 실시예를 예시한다.

와이핑 시스템(1100, 1150)은 별개로 도 11a 및 도 11b에 예시되어 있지만, 일부 실시예에서, 하나 이상의 도구 또는 유체 분배기가 와이핑 시스템(1100, 1150)과 동일한 가동 로봇 시스템 상에 장착된다는 것이 명백하게 고려된다.

위에서 논의된 바와 같이, 와이핑 시스템(1100, 1150)은, 유리하게는, 그들이 보수 공정에 상당한 시간을 추가하지 않도록 가동 로봇 아암 상에 배치된다. 따라서, 일부 실시예에서, 샌딩 또는 폴리싱 도구 중 하나와 동일한 가동 로봇 상에 와이핑 시스템(1100, 1150)을 배치하는 것이 유리할 수 있다. 일 실시예에서, 와이핑 시스템(1100, 1150)은 연마 도구와 일렬로 있어서, 예를 들어 레일 시스템 상의 도구에 인접하여서, 와이핑 시스템이 가동 아암의 상당한 이동 없이 제 위치로 이동될 수 있게 한다. 다른 실시예에서, 와이핑 시스템은 연마 도구에 인접하지만, 가동 아암은 와이핑 시스템을 샌딩된 또는 폴리싱된 영역 위의 위치에 놓기 위해 선형으로 이동하여야 한다. 일부 실시예에서, 와이핑 시스템은 힘 제어 유닛을 연마 도구와 공유할 수 있다. 일부 실시예에서, 와이핑 시스템은 이동 제어 시스템을 연마 도구와 공유할 수 있다.

위에서 설명된 바와 같이, 일부 실시예에서, 유체 제거 시스템은 진공과 같은 능동형 유체 제거 시스템이다. 그러나, 진공이 인가되었을 때, 슬러리의 물이 쉽게 제거되어, 페인트 표면에 잘 부착된 잔해의 필름을 남겼음을 알 수 있었다. 잔해 필름은 일단 탈거되면 제거가능하지만, 표면의 스크래칭을 초래할 수 있는 어떠한 것도 잔해를 탈거하는 데 사용되어서는 안 된다. 대신에, 진공이 페인트 표면을 스크래칭할 위험이 낮은 강모를 갖는 강모 표면을 통해 제공되는 경우, 경우, 슬러리 잔해는 쉽게 제거될 수 있다. 도 12a 내지 도 12d는 본 명세서의 실시예에 따라 사용될 수 있는 진공 부착물의 도면을 예시한다. 도 12a는 표면(1210)과 접촉하는 표면 접촉 측부(1204) 및 진공 부착물 측부(1202)를 갖는 브러시(1200)의 측면도를 예시한다. 강모(1208)가 배킹으로부터 일정 길이(1206)에 걸쳐 연장된다. 브러시(1200)가 표면(1210)을 가로질러 이동될 때, 강모(1208)는 표면(1210)에 고착된 잔해를 탈거한다.

도 12b는 진공이 흡입될 수 있는 복수의 진공 구멍(1220)을 예시하는, 브러시(1200)의 저면도를 예시한다.

도 12c는 복수의 강모(1260) 및 브러시(1250)를 통해 연장되는 진공 구멍(1270)을 갖는 브러시(1250)의 측면도를 예시한다. 강모(1260)는 강모(1208)보다 서로 훨씬 더 가까이 있다. 일부 실시예에서, 강모(1260, 1208)는 그들이 표면이 스크래칭되지 않도록 힘에 응답하여 휘어지거나 구부러지거나 압축되도록 허용하는 재료로 제조된다. 실리콘, 순응성 중합체 또는 플라스틱, 털, 또는 다른 적합한 재료가 강모(1208, 1260)에 사용될 수 있다.

시스템은 복수의 특징부들 각각이 일정 특징부 높이 및 일정 특징부 두께를 갖도록 구현될 수 있으며, 여기에서 특징부 높이는 베이스 층의 두께보다 크다.

시스템은 특징부 높이가 특징부 두께의 적어도 2배이도록 구현될 수 있다.

시스템은 특징부 높이가 특징부 두께의 10배 미만이도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 마이크로섬유를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 셔닐 마이크로섬유이도록 구현될 수 있다.

시스템은 그가 와이핑 매체와 가동 로봇 아암 사이에 순응성 층을 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 모터가 와이핑 매체를 요동 또는 진동 이동 패턴으로 이동시키도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 모터가 모터와는 별개이도록 구현될 수 있다.

시스템은, 와이핑 모터가 와이핑 작업 동안 와이핑 매체를 제1 속도로 구동하고, 와이핑 매체가 작업표면으로부터 멀리 또는 그를 향해 이동하고 있을 때 와이핑 매체를 제2 속도로 회전시키도록 구현될 수 있다. 제2 속도는 제1 속도보다 빠르다.

시스템은 연결 메커니즘이 후크 및 루프 시스템을 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 그가 힘 제어 유닛을 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 모터가 와이핑 매체를 회전 모션 패턴으로 이동시키도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 모터가 와이핑 매체를 궤도 모션 패턴으로 이동시키도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 모터가 와이핑 매체를 무작위 궤도 모션 패턴으로 이동시키도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 모터가 전기 모터이도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 모터가 공압 모터이도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 10회의 샌딩 작업 후에 불포화되도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 50회의 샌딩 작업 후에 불포화되도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 200회의 샌딩 작업 후에 불포화되도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 1000회의 샌딩 작업 후에 불포화되도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 50회의 샌딩 작업 후에 슬러리의 75%를 제거하도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 100회의 샌딩 작업 후에 슬러리의 85%를 제거하도록 구현될 수 있다.

모터를 갖는 가동 로봇 아암, 가동 로봇 아암에 결합되는 연결 메커니즘, 및 연결 메커니즘에 결합되는 와이핑 매체를 포함하는, 로봇 보수 유닛을 위한 와이핑 시스템이 제시된다. 와이핑 매체는 베이스 층, 및 베이스 층으로부터 연장되는 복수의 특징부를 포함한다. 모터에 의해 동력공급되는 가동 로봇 아암은 와이핑 매체를 이동시킨다. 복수의 특징부들 각각은 일정 특징부 높이 및 일정 특징부 두께를 갖는다. 특징부 높이는 베이스 층의 두께보다 크다. 특징부 높이는 특징부 두께의 적어도 2배이거나, 또는 특징부 높이는 특징부 두께의 10배 미만이다.

모터를 갖는 가동 로봇 아암, 가동 로봇 아암에 결합되는 연결 메커니즘, 와이핑 매체와 가동 로봇 아암 사이의 순응성 층, 및 연결 메커니즘에 결합되는 와이핑 매체를 포함하는, 로봇 보수 유닛을 위한 와이핑 시스템이 제시된다. 와이핑 매체는 베이스 층, 및 베이스 층으로부터 연장되는 복수의 특징부를 포함한다. 모터에 의해 동력공급되는 가동 로봇 아암은 와이핑 매체를 이동시킨다.

힘 제어 유닛, 작업물과 접촉하도록 구성된 제1 도구에 결합된 제1 엔드 이펙터를 포함하는 제1 도구 시스템, 작업물과 접촉하도록 구성된 제2 도구에 결합된 제2 엔드 이펙터를 포함하는 제2 도구 시스템, 및 와이핑 매체를 포함하는 유체 제거 도구 - 유체 제거 도구는 가동 로봇 아암에 결합됨 - 를 포함하는 로봇 페인트 보수 시스템이 제시된다. 유체 제거 도구는 작업물로부터 유체를 제거하도록 구성된다. 제1 상태에서, 제1 도구는 물체 표면과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있고, 제2 상태에서, 제2 도구는 작업물과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있으며, 제3 상태에서, 유체 제거 도구는 작업물과 접촉하기 위한 위치에 있다. 가동 로봇 아암은 와이핑 매체를 작업표면을 향해 또는 그로부터 멀리 이동시키도록 구성된다. 가동 아암은 와이핑 작업 동안 와이핑 매체를 작업표면을 향해 가압하도록 구성된다. 와이핑 작업 동안, 와이핑 매체는 표면에 대해 와이핑 모터에 의해 구동된다.

시스템은 제1 도구 및 제2 도구가 단일 로봇 보수 유닛에 장착되도록 구현될 수 있다.

시스템은 제1 도구 및 유체 제거 도구가 단일 로봇 보수 유닛에 장착되도록 구현될 수 있다.

시스템은 제1 도구 및 제2 도구가 가동 로봇 아암 상에 적어도 90도만큼 떨어져 위치되도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 도구가 제1 도구 및 제2 도구에 수직으로 장착되도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 물 흡수성 재료를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 도구가 진공을 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 도구가 에어 나이프를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 셔닐 마이크로섬유를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 그가 로봇 보수 유닛에 부착되는 부착 직경을 갖도록 구현될 수 있으며, 여기에서 복수의 흡수 유닛은 부착 직경에 의해 한정되는 축으로부터 멀리 연장되고, 흡수 유닛들 각각은 복수의 마이크로섬유 스트랜드를 포함한다.

시스템은 마이크로섬유가 적어도 300 gpsm이도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 도구가 순응 디바이스를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 순응 디바이스가 순응성 재료이도록 구현될 수 있다.

시스템은, 와이핑 모터가 와이핑 작업 동안 와이핑 매체를 제1 속도로 구동하고, 와이핑 매체가 작업표면으로부터 멀리 또는 그를 향해 이동하고 있을 때 와이핑 매체를 제2 속도로 회전시키도록 구현될 수 있으며, 여기에서 제2 속도는 제1 속도보다 빠르다.

시스템은, 10회의 샌딩 작업 후에, 와이핑 매체가 표면으로부터 슬러리의 적어도 70%를 제거하도록 구현될 수 있다.

시스템은, 100회의 샌딩 작업 후에, 와이핑 매체가 표면으로부터 슬러리의 적어도 70%를 제거하도록 구현될 수 있다.

시스템은, 200회의 샌딩 작업 후에, 와이핑 매체가 표면으로부터 슬러리의 적어도 70%를 제거하도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 도구가 제1 엔드 이펙터에 직접 체결되도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 도구가 힘 제어 유닛에 결합되도록 구현될 수 있다.

시스템은 제1 도구가 힘 제어 유닛에 결합되도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 도구가 순응성 체결구를 사용하여 엔드 이펙터 시스템에 체결되도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 스펀지를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 텍스타일이도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 작업물 표면에 대해 경사지도록 구현될 수 있다.

시스템은 텍스타일이 열을 이루어 배열되는 복수의 융기된 부분을 포함하도록 구현될 수 있으며, 여기에서 배열된 열에 의해 복수의 채널이 형성된다.

시스템은 복수의 채널이 와이핑 방향에 대해 비스듬하도록 와이핑 매체가 위치되도록 구현될 수 있다.

시스템은 텍스타일이 복수의 융기된 부분을 포함하도록 구현될 수 있으며, 여기에서 제1 열의 융기된 부분은 제2 열의 융기된 부분으로부터 오프셋되어서 텍스타일에 채널이 없게 한다.

시스템은 텍스타일에 채널이 실질적으로 없도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 연결 메커니즘을 사용하여 로봇 보수 시스템으로부터 제거가능하도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 유체 제거 도구에 연결하기 위한 연결 메커니즘을 포함하는 일회용 와이핑 매체이도록 구현될 수 있다. 일회용 와이핑 매체는 단일 와이핑 작업 후에 포화된다.

시스템은 연결 메커니즘이 체결구이도록 구현될 수 있다.

시스템은 연결 메커니즘이 순응성이도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 도구가 롤투롤(roll-to-roll) 시스템을 포함하도록 구현될 수 있다. 와이핑 매체는 제1 롤러로부터 롤링해제되고 제2 롤러 상에 롤링된다.

시스템은 와이핑 매체가 제1 롤러 및 제2 롤러 위로 연신된 벨트이도록 구현될 수 있으며, 여기에서 제1 롤러는 제2 롤러로부터 이격된다.

시스템은 와이핑 매체가 각각의 사용 후에 인덱싱(indexing)되어서, 와이핑 매체의 제1 부분이 제1 롤러로부터 롤링해제되게 하고, 제2 부분이 제2 롤러 상에 롤링되게 하도록 구현될 수 있다. 제1 부분은 제1 면적을 갖고, 제2 부분은 제2 면적을 가지며, 제1 면적 및 제2 면적은 크기가 실질적으로 유사하다.

시스템은 와이핑 매체가 장력 하에 있도록 구현될 수 있다.

시스템은 장력이 인장 로드에 의해 인가되도록 구현될 수 있다.

시스템은 인장 로드가 순응성이도록 구현될 수 있다.

시스템은 롤투롤 시스템이 제2 부분으로부터 잔해를 제거하는 잔해 제거 메커니즘을 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 그가, 또한, 제2 부분으로 지향되는 공기 스트림을 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 잔해 제거 메커니즘이 핀, 스크레이퍼(scraper), 또는 충격 도구를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 시스템이 제1 도구로부터 제2 도구로 전이함에 따라 유체 제거 도구가 작업물 표면에 대한 접근을 허용하는 위치에 체결되도록 구현될 수 있다.

시스템은, 또한, 결함 보수 시스템의 작동 상태를 검출하도록 구성되는 센서, 및 센서로부터 신호를 수신하고 신호를 처리하여 결함 보수 시스템의 상태 정보를 생성하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다.

시스템은 결함 보수 시스템이 가동 로봇 아암에 장착되도록 구현될 수 있다.

시스템은 순응성 체결구가 공압 실린더, 선형 서보 드라이브, 공기 힘 제어부, 유압 실린더, 고무 패드 또는 스프링을 포함하도록 구현될 수 있다.

힘 제어 유닛, 작업물과 접촉하도록 구성된 제1 도구에 결합된 제1 엔드 이펙터를 포함하는 제1 도구 시스템, 작업물과 접촉하도록 구성된 제2 도구에 결합된 제2 엔드 이펙터를 포함하는 제2 도구 시스템, 및 작업물로부터 유체를 제거하도록 구성되는 유체 제거 도구를 포함하는 로봇 페인트 보수 시스템이 제시된다. 유체 제거 도구는 제1 엔드 이펙터에 직접 체결된다. 제1 상태에서, 제1 도구는 물체 표면과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있고, 제2 상태에서, 제2 도구는 작업물과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있으며, 제3 상태에서, 유체 제거 도구는 작업물과 접촉하기 위한 위치에 있다.

힘 제어 유닛, 작업물과 접촉하도록 구성된 제1 도구에 결합된 제1 엔드 이펙터를 포함하는 제1 도구 시스템, 작업물과 접촉하도록 구성된 제2 도구에 결합된 제2 엔드 이펙터를 포함하는 제2 도구 시스템, 및 작업물로부터 유체를 제거하도록 구성되는 유체 제거 도구 - 유체 제거 도구는 힘 제어 유닛에 결합됨 - 를 포함하는 로봇 페인트 보수 시스템이 제시된다. 제1 상태에서, 제1 도구는 물체 표면과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있고, 제2 상태에서, 제2 도구는 작업물과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있으며, 제3 상태에서, 유체 제거 도구는 작업물과 접촉하기 위한 위치에 있다.

제1 도구를 사용하여 작업물과 접촉하는 단계를 포함하는, 작업물을 보수하는 방법이 제시된다. 제1 도구는 작업물 표면을 처리하도록 정렬된 제1 엔드 이펙터에 부착된다. 제1 엔드 이펙터는 로봇 보수 유닛의 아암 단부 부분에 장착된 제1 힘 제어 유닛에 결합되며, 여기에서 제1 도구는 연마 도구이다. 본 방법은, 또한, 로봇 보수 유닛에 결합된 유체 제거 도구를 사용하여, 작업물로부터 유체를 제거하는 단계를 포함한다. 유체 제거 도구는 와이핑 매체이며, 여기에서 와이핑 매체는 흡수성 재료를 포함한다. 본 방법은, 또한, 제2 도구를 사용하여 작업물과 접촉하는 단계를 포함한다. 제2 도구는 제2 연마 도구이다.

본 방법은 유체 제거 도구가 로봇 보수 유닛의 아암 단부 부분의 이동 동안 작동되도록 구현될 수 있다.

본 방법은 제1 도구가 샌딩 도구이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 제2 도구가 폴리싱 도구이도록 구현될 수 있다.

본 방법은, 제1 도구 및 제2 도구가 둘 모두 로봇 보수 유닛의 아암 단부 부분에 장착되고, 제1 도구 및 제2 도구가 적어도 90도만큼 떨어져 장착되도록 구현될 수 있다.

본 방법은 유체 제거 도구가 제1 도구 및 제2 도구 중 하나에 수직으로 장착되도록 구현될 수 있다.

본 방법은 와이핑 매체가 배킹 및 배킹으로부터 연장되는 복수의 돌출부를 포함하도록 구현될 수 있다.

본 방법은 복수의 돌출부들 각각이 섬유들의 스트랜드를 포함하도록 구현될 수 있다.

본 방법은 흡수성 재료가 마이크로섬유이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 흡수성 재료가 셔닐 마이크로섬유이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 마이크로섬유가 적어도 200 g/sqm이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 마이크로섬유가 적어도 300 g/sqm이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 마이크로섬유가 적어도 400 g/sqm이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 마이크로섬유가 적어도 500 g/sqm이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 유체 제거 도구가 진공이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 그가 또한 잔해 제거 부착물을 포함하도록 구현될 수 있다.

본 방법은 잔해 제거 부착물이 강모를 포함하도록 구현될 수 있다.

본 방법은 유체 제거 도구가 에어 나이프이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 유체 제거 도구가 유체 제거 힘 제어 유닛에 결합되도록 구현될 수 있다.

본 방법은 유체 제거 도구가 모션 제어기에 결합되도록 구현될 수 있다.

본 방법은 모션 제어기가 유체 제거 도구를 작업물에 더 가깝게 또는 그로부터 더 멀리 이동시키도록 구현될 수 있다.

본 방법은 모션 제어기가 유체 제거 도구를 회전시키도록 구현될 수 있다.

본 방법은 와이핑 매체가 스펀지이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 와이핑 매체가 복수의 채널을 갖는 텍스타일이도록 구현될 수 있다.

본 방법은, 와이핑 매체가 융기된 부분에 의해 한정되는 복수의 채널을 포함하고, 채널이 와이핑 방향에 대해 비스듬하도록 와이핑 매체가 작업물 표면에 대해 경사지도록 구현될 수 있다.

본 방법은 제1 채널이 제2 채널로부터 오프셋되도록 구현될 수 있다.

본 방법은 와이핑 매체가 융기된 부분이 없는 천이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 와이핑 매체가 제거가능하도록 구현될 수 있다.

본 방법은 와이핑 매체가 유체 제거 도구에 연결하기 위한 연결 메커니즘을 포함하는 일회용 와이핑 매체이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 연결 메커니즘이 체결구이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 연결 메커니즘이 순응성이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 연결 메커니즘이 후크 및 루프 시스템을 포함하도록 구현될 수 있다.

본 방법은 유체 제거 도구가 롤투롤 시스템을 포함하도록 구현될 수 있다. 와이핑 매체는 제1 롤로부터 롤링해제되고 제2 롤 상에 롤링된다.

본 방법은, 작업물로부터 유체를 제거하는 단계가, 제1 롤러로부터 와이핑 매체의 제1 부분을 롤링해제하는 단계, 및 와이핑 매체의 제2 부분을 제2 롤러 상에 롤링하는 단계를 포함하도록 구현될 수 있다. 제1 부분은 제1 면적을 갖고, 제2 부분은 제2 면적을 가지며, 여기에서 제1 면적 및 제2 면적은 실질적으로 유사하다.

본 방법은 그가 제2 부분으로부터 잔해를 제거하는 단계를 포함하도록 구현될 수 있다.

본 방법은, 작업물로부터 유체를 제거하는 것이, 아암 단부 조립체가 제1 도구가 작업물과 접촉하는 것을 포함하는 제1 상태 및 제2 도구가 작업물과 접촉하는 것을 포함하는 제2 상태로부터 전이함에 따라 유체 제거 도구가 작업물 표면과 수동적으로 접촉하는 것을 포함하도록 구현될 수 있다.

본 방법은, 작업물로부터 유체를 제거하는 것이, 아암 단부 조립체가 제1 도구가 작업물과 접촉하는 것을 포함하는 제1 상태 및 제2 도구가 작업물과 접촉하는 것을 포함하는 제2 상태로부터 전이함에 따라 아암 단부 조립체에 결합된 모션 제어기가 유체 제거 도구를 작업물 접촉 위치로 연장시키도록 유체 제거 도구가 작업물 표면과 반수동적으로 접촉하는 것을 포함하도록 구현될 수 있다.

본 방법은 제1 도구가 아암 단부 로봇 조립체에 체결되도록 구현될 수 있다.

본 방법은 작업물이 차량이도록 구현될 수 있다.

본 방법은 차량이 자동차이도록 구현될 수 있다.

가동 로봇 시스템에 장착되는 제1 롤러, 제1 롤러로부터 이격되는 제2 롤러, 인장 로드, 및 제1 롤러로부터 인장 로드 위로 롤링해제되고 제2 롤러 상에 롤링되도록 구성되는 와이핑 재료를 포함하는, 가동 로봇 시스템 상에 장착된 유체 제거 시스템이 제시된다. 인장 로드는, 제1 측부 상에서, 인장 로드와 접촉하는 와이핑 재료의 일부분이 제2 측부 상에서 작업물과 접촉하도록 위치된다.

시스템은 와이핑 매체가 복수의 채널을 갖는 텍스타일이도록 구현될 수 있다.

시스템은 텍스타일이 직물이도록 구현될 수 있다.

시스템은 채널이 와이핑 방향과 오정렬되도록 와이핑 매체가 작업물 표면에 대해 경사지도록 구현될 수 있다.

시스템은 오정렬되는 것이 채널이 와이핑 방향에 대해 비스듬한 것을 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 제1 채널이 제2 채널로부터 오프셋되도록 구현될 수 있다.

시스템은 제1 채널이 제2 채널로부터 엇갈리도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체가 융기된 부분이 없는 천이도록 구현될 수 있다.

시스템은 와이핑 매체에 별개의 채널이 없도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 시스템이 모션 제어기를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 모션 제어기가 인장 로드를 이동시키도록 구현될 수 있다.

시스템은 모션 제어기가 인장 로드의 틸트, 피치 및 요를 제어하도록 구현될 수 있다.

가동 로봇 보수 시스템에 장착되는 힘 제어 유닛, 및 제1 엔드 이펙터에 결합되는 제1 도구를 포함하는 가동 로봇 보수 시스템이 제시된다. 제1 도구는 작업표면과 접촉하도록 구성된다. 제1 도구는 연마 도구이다. 시스템은, 또한, 와이핑 재료, 및 와이핑 재료로부터 유체 또는 건조된 잔해의 일부를 제거하는 리컨디셔닝 도구를 포함하는 유체 제거 시스템을 포함한다. 유체 제거 도구는 작업표면의 영역으로부터 유체 또는 잔해를 제거하도록 구성되고, 유체 제거 시스템은 가동 로봇 보수 시스템에 장착된다.

시스템은 유체 제거 시스템이 작업표면과 접촉하는 유체 제거 도구를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 시스템이 영역에 공기를 제공하는 공기 전달 디바이스를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 제거 시스템이 영역으로부터 유체를 흡입하는 진공을 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 도구가 와이핑 재료를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 시스템이 흡수 와이핑 텍스타일을 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 흡수 와이핑 텍스타일이 직조 직물 또는 부직 직물이도록 구현될 수 있다.

시스템은 유체 제거 시스템이 롤투롤 시스템을 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 롤투롤 시스템이 제1 롤러 및 제2 롤러를 포함하도록 구현될 수 있다. 와이핑 매체의 제1 부분은 제1 롤로부터 롤링해제되고 제2 롤 상에 롤링된다.

시스템은 와이핑 매체가 각각의 사용 후에 인덱싱되어서, 와이핑 매체의 제1 부분이 제1 롤로부터 롤링해제되게 하고, 제2 부분이 제2 롤 상에 롤링되게 하도록 구현될 수 있으며, 여기에서 제1 부분은 제1 면적을 갖고, 제2 부분은 제2 면적을 가지며, 제1 면적 및 제2 면적은 크기가 실질적으로 유사하다.

시스템은 와이핑 매체가 벨트를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 그가 영역 상으로 유체를 분배하는 유체 분배기를 포함하도록 구현될 수 있다.

시스템은 그가 제2 엔드 이펙터에 결합되는 제2 도구를 포함하도록 구현될 수 있다. 제2 도구는 작업표면과 접촉하도록 구성된다.

시스템은, 제1 도구가 샌딩 도구이고, 제2 도구가 폴리싱 도구이도록 구현될 수 있다. 유체 제거 시스템은 제1 도구가 영역과 접촉한 후에 그리고 제2 도구가 영역과 접촉하기 전에 유체를 제거하도록 구성된다.

시스템은 제1 엔드 이펙터가 힘 제어 유닛에 결합되도록 구현될 수 있다.

시스템은 제2 엔드 이펙터가 힘 제어 유닛에 결합되도록 구현될 수 있다.

시스템은 영역이 결함을 포함하도록 구현될 수 있으며, 여기에서 로봇 보수 시스템은 결함을 보수하도록 구성된다.

시스템은 제1 도구가 결함을 샌딩하는 샌딩 도구이도록 구현될 수 있다.

시스템은 제1 도구가 영역을 폴리싱하는 폴리싱 도구이도록 구현될 수 있다.

Claims

로봇 보수 유닛을 위한 와이핑(wiping) 시스템으로서,
모터를 갖는 가동 로봇 아암;
상기 가동 로봇 아암에 결합되는 연결 메커니즘; 및
상기 연결 메커니즘에 결합되는 와이핑 매체를 포함하고, 상기 와이핑 매체는,
베이스 층; 및
상기 베이스 층으로부터 연장되는 복수의 특징부를 포함하고;
상기 모터에 의해 동력공급되는 상기 가동 로봇 아암은 상기 와이핑 매체를 이동시키며;
상기 가동 로봇 아암은 상기 와이핑 매체를 작업표면을 향해 또는 그로부터 멀리 이동시키도록 구성되고, 상기 가동 아암은 와이핑 작업 동안 상기 와이핑 매체를 상기 작업표면을 향해 가압하도록 구성되며, 상기 와이핑 작업 동안, 상기 와이핑 매체는 상기 표면에 대해 와이핑 모터에 의해 구동되는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 복수의 특징부들 각각은 일정 특징부 높이 및 일정 특징부 두께를 갖고, 상기 특징부 높이는 상기 베이스 층의 두께보다 큰, 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 와이핑 매체는 마이크로섬유를 포함하는, 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 모터는 상기 와이핑 매체를 요동 또는 진동 이동 패턴으로 이동시키는, 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 모터는 상기 모터와는 별개인, 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 모터는 상기 와이핑 작업 동안 상기 와이핑 매체를 제1 속도로 구동하고, 상기 와이핑 모터는 상기 와이핑 매체가 상기 작업표면으로부터 멀리 또는 그를 향해 이동하고 있을 때 상기 와이핑 매체를 제2 속도로 회전시키는, 시스템.
제6항에 있어서, 상기 제2 속도는 상기 제1 속도보다 빠른, 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 메커니즘은 후크 및 루프 시스템을 포함하는, 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 힘 제어 유닛을 추가로 포함하는, 시스템.
제6항에 있어서, 상기 와이핑 모터는 상기 와이핑 매체를 회전 모션 패턴으로 이동시키는, 시스템.
제6항에 있어서, 상기 와이핑 모터는 상기 와이핑 매체를 궤도 모션 패턴 또는 무작위 궤도 모션 패턴으로 이동시키는, 시스템.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 매체는 10회의 샌딩(sanding) 작업 후에 불포화되는, 시스템.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 매체는 50회의 샌딩 작업 후에 슬러리의 75%를 제거하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 가동 아암은 상기 와이핑 매체의 외부 영역이 표면으로부터 제거된 유체의 대부분을 혼입시키도록 상기 와이핑 매체를 이동시키는, 시스템.
제14항에 있어서, 상기 가동 아암은 상기 와이핑 매체에 결합되는 스핀들(spindle)을 포함하고, 상기 스핀들은 상기 와이핑 매체가 상기 표면과 맞물리는 동안 상기 와이핑 매체를 회전시키는, 시스템.
제14항에 있어서, 상기 가동 아암은 상기 작업표면에 대해 상기 와이핑 매체에 힘을 인가하고 상기 와이핑 매체를 일정 측방향 속도로 이동시키며 상기 와이핑 매체를 일정 회전 속도로 회전시키고, 상기 힘, 상기 측방향 속도 및 상기 회전 속도는 상기 와이핑 매체가 와이핑 사이클 동안 물 흡수의 정상 상태(steady state) 작동에 가까워지게 하는, 시스템.
로봇 보수 유닛을 위한 와이핑 시스템으로서,
모터를 갖는 가동 로봇 아암;
상기 가동 로봇 아암에 결합되는 연결 메커니즘; 및
상기 연결 메커니즘에 결합되는 와이핑 매체를 포함하고, 상기 와이핑 매체는,
베이스 층; 및
상기 베이스 층으로부터 연장되는 복수의 특징부를 포함하고;
상기 모터에 의해 동력공급되는 상기 가동 로봇 아암은 상기 와이핑 매체를 이동시키며;
상기 복수의 특징부들 각각은 일정 특징부 높이 및 일정 특징부 두께를 갖고, 상기 특징부 높이는 상기 베이스 층의 두께보다 크며;
상기 특징부 높이는 상기 특징부 두께의 적어도 2배이거나; 또는
상기 특징부 높이는 상기 특징부 두께의 10배 미만인, 시스템.
로봇 보수 유닛을 위한 와이핑 시스템으로서,
모터를 갖는 가동 로봇 아암;
상기 가동 로봇 아암에 결합되는 연결 메커니즘;
상기 와이핑 매체와 상기 가동 로봇 아암 사이의 순응성 층; 및
상기 연결 메커니즘에 결합되는 와이핑 매체를 포함하고, 상기 와이핑 매체는,
베이스 층; 및
상기 베이스 층으로부터 연장되는 복수의 특징부를 포함하고;
상기 모터에 의해 동력공급되는 상기 가동 로봇 아암은 상기 와이핑 매체를 이동시키는, 시스템.
로봇 페인트 보수 시스템으로서,
힘 제어 유닛;
작업물과 접촉하도록 구성된 제1 도구에 결합된 제1 엔드 이펙터(end effector)를 포함하는 제1 도구 시스템;
상기 작업물과 접촉하도록 구성된 제2 도구에 결합된 제2 엔드 이펙터를 포함하는 제2 도구 시스템; 및
와이핑 매체를 포함하는 유체 제거 도구 - 상기 유체 제거 도구는 가동 로봇 아암에 결합되고, 상기 유체 제거 도구는 상기 작업물로부터 유체를 제거하도록 구성됨 - 를 포함하고,
제1 상태에서, 상기 제1 도구는 물체 표면과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있고, 제2 상태에서, 상기 제2 도구는 상기 작업물과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있으며, 제3 상태에서, 상기 유체 제거 도구는 상기 작업물과 접촉하기 위한 위치에 있고;
상기 가동 로봇 아암은 상기 와이핑 매체를 작업표면을 향해 또는 그로부터 멀리 이동시키도록 구성되고, 상기 가동 아암은 와이핑 작업 동안 상기 와이핑 매체를 상기 작업표면을 향해 가압하도록 구성되며, 상기 와이핑 작업 동안, 상기 와이핑 매체는 상기 표면에 대해 와이핑 모터에 의해 구동되는, 시스템.
제19항에 있어서, 상기 제1 도구 및 상기 제2 도구는 단일 로봇 보수 유닛에 장착되는, 시스템.
제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 제1 도구 및 상기 유체 제거 도구는 단일 로봇 보수 유닛에 장착되는, 시스템.
제21항에 있어서, 상기 제1 도구 및 상기 제2 도구는 상기 가동 로봇 아암 상에 적어도 90도만큼 떨어져 위치되는, 시스템.
제22항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 상기 제1 도구 및 상기 제2 도구에 수직으로 장착되는, 시스템.
제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 매체는 물 흡수성 재료를 포함하는, 시스템.
제24항에 있어서, 상기 마이크로섬유는 적어도 300 gpsm인, 시스템.
제19항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 모터는 상기 와이핑 매체를 요동 또는 진동 이동 패턴으로 이동시키는, 시스템.
제19항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 순응 디바이스를 포함하는, 시스템.
제27항에 있어서, 상기 순응 디바이스는 순응성 재료인, 시스템.
제19항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 모터는 상기 와이핑 작업 동안 상기 와이핑 매체를 제1 속도로 구동하고, 상기 와이핑 모터는 상기 와이핑 매체가 상기 작업표면으로부터 멀리 또는 그를 향해 이동하고 있을 때 상기 와이핑 매체를 제2 속도로 회전시키며, 상기 제2 속도는 상기 제1 속도보다 빠른, 시스템.
제29항에 있어서, 10회의 샌딩 작업 후에, 상기 와이핑 매체는 제거하는, 시스템.
제19항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 상기 제1 엔드 이펙터에 직접 체결되는, 시스템.
제19항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 힘 제어 유닛에 결합되는, 시스템.
제32항에 있어서, 상기 제1 도구는 상기 힘 제어 유닛에 결합되는, 시스템.
제19항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 순응성 체결구를 사용하여 상기 엔드 이펙터 시스템에 체결되는, 시스템.
제34항에 있어서, 상기 와이핑 매체는 작업물 표면에 대해 경사진, 시스템.
제35항에 있어서, 상기 연결 메커니즘은 체결구인, 시스템.
제35항에 있어서, 상기 연결 메커니즘은 순응성인, 시스템.
제35항에 있어서, 상기 연결 메커니즘은 후크 및 루프 시스템을 포함하는, 시스템.
제19항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 롤투롤(roll-to-roll) 시스템을 포함하고, 상기 와이핑 매체는 제1 롤러로부터 롤링해제되고 제2 롤러 상에 롤링되는, 시스템.
제19항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결함 보수 시스템의 작동 상태를 검출하도록 구성되는 센서, 및
상기 센서로부터 신호를 수신하고 상기 신호를 처리하여 상기 결함 보수 시스템의 상태 정보를 생성하기 위한 제어 회로를 추가로 포함하는, 시스템.
제19항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결함 보수 시스템은 가동 로봇 아암에 장착되는, 시스템.
제41항에 있어서, 상기 순응성 체결구는 공압 실린더, 선형 서보 드라이브, 공기 힘 제어부, 유압 실린더, 고무 패드 또는 스프링을 포함하는, 시스템.
제19항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 상기 와이핑 매체가 상기 표면에 대해 구동될 때 상기 와이핑 매체에 대해 힘을 인가하고, 상기 와이핑 매체는 상기 표면을 가로질러 측방향으로 이동하며, 상기 힘 및 측방향 속도는 상기 와이핑 매체가 와이핑 사이클 동안 물 흡수의 정상 상태 작동에 가까워지게 하기에 충분한, 시스템.
제43항에 있어서, 상기 와이핑 매체는 그가 상기 표면을 가로질러 측방향으로 이동함에 따라 회전되고, 상기 힘, 상기 측방향 속도 및 회전 속도는 상기 와이핑 매체가 와이핑 사이클 동안 물 흡수의 정상 상태 작동에 가까워지게 하기에 충분한, 시스템.
제19항에 있어서, 상기 가동 아암은 상기 와이핑 매체의 외부 영역이 표면으로부터 제거된 유체의 대부분을 혼입시키도록 상기 와이핑 매체를 이동시키는, 시스템.
제19항에 있어서, 2차 유체 제거 구성요소를 추가로 포함하고, 상기 2차 유체 제거 구성요소는 열원을 포함하는, 시스템.
로봇 페인트 보수 시스템으로서,
힘 제어 유닛;
작업물과 접촉하도록 구성된 제1 도구에 결합된 제1 엔드 이펙터를 포함하는 제1 도구 시스템;
상기 작업물과 접촉하도록 구성된 제2 도구에 결합된 제2 엔드 이펙터를 포함하는 제2 도구 시스템; 및
상기 작업물로부터 유체를 제거하도록 구성되는 유체 제거 도구 - 상기 유체 제거 도구는 상기 제1 엔드 이펙터에 직접 체결됨 - 를 포함하고,
제1 상태에서, 상기 제1 도구는 물체 표면과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있고, 제2 상태에서, 상기 제2 도구는 상기 작업물과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있으며, 제3 상태에서, 상기 유체 제거 도구는 상기 작업물과 접촉하기 위한 위치에 있는, 시스템.
로봇 페인트 보수 시스템으로서,
힘 제어 유닛;
작업물과 접촉하도록 구성된 제1 도구에 결합된 제1 엔드 이펙터를 포함하는 제1 도구 시스템;
상기 작업물과 접촉하도록 구성된 제2 도구에 결합된 제2 엔드 이펙터를 포함하는 제2 도구 시스템; 및
상기 작업물로부터 유체를 제거하도록 구성되는 유체 제거 도구 - 상기 유체 제거 도구는 힘 제어 유닛에 결합됨 - 를 포함하고,
제1 상태에서, 상기 제1 도구는 물체 표면과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있고, 제2 상태에서, 상기 제2 도구는 상기 작업물과 접촉하여 그를 준비시키기 위한 위치에 있으며, 제3 상태에서, 상기 유체 제거 도구는 상기 작업물과 접촉하기 위한 위치에 있는, 시스템.
작업물을 보수하는 방법으로서,
제1 도구를 사용하여 상기 작업물과 접촉하는 단계 - 상기 제1 도구는 상기 작업물 표면을 처리하도록 정렬된 제1 엔드 이펙터에 부착되고, 상기 제1 엔드 이펙터는 로봇 보수 유닛의 아암 단부(end-of-arm) 부분에 장착된 제1 힘 제어 유닛에 결합되며, 상기 제1 도구는 연마 도구임 -;
상기 로봇 보수 유닛에 결합된 유체 제거 도구를 사용하여, 상기 작업물로부터 유체를 제거하는 단계 - 상기 유체 제거 도구는 와이핑 매체이고, 상기 와이핑 매체는 흡수성 재료를 포함함 -; 및
제2 도구를 사용하여 상기 작업물과 접촉하는 단계 - 상기 제2 도구는 제2 연마 도구임 - 를 포함하는, 방법.
제49항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 상기 로봇 보수 유닛의 아암 단부 부분의 이동 동안 작동되는, 방법.
제49항 또는 제50항에 있어서, 상기 제1 도구는 샌딩 도구인, 방법.
제49항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도구는 폴리싱(polishing) 도구인, 방법.
제49항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도구 및 상기 제2 도구는 둘 모두 상기 로봇 보수 유닛의 아암 단부 부분에 장착되고, 상기 제1 도구 및 상기 제2 도구는 적어도 90도만큼 떨어져 장착되는, 방법.
제53항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 상기 제1 도구 및 상기 제2 도구 중 하나에 수직으로 장착되는, 방법.
제54항에 있어서, 상기 흡수성 재료는 마이크로섬유인, 방법.
제55항에 있어서, 상기 마이크로섬유는 적어도 200 g/sqm인, 방법.
제56항에 있어서, 잔해 제거 부착물을 추가로 포함하는, 방법.
제57항에 있어서, 상기 잔해 제거 부착물은 강모를 포함하는, 방법.
제58항에 있어서, 상기 와이핑 매체는 상기 유체 제거 도구에 연결하기 위한 연결 메커니즘을 포함하는 일회용 와이핑 매체인, 방법.
제59항에 있어서, 상기 연결 메커니즘은 체결구인, 방법.
제59항에 있어서, 상기 연결 메커니즘은 순응성인, 방법.
제59항에 있어서, 상기 연결 메커니즘은 후크 및 루프 시스템을 포함하는, 방법.
제49항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 롤투롤 시스템을 포함하고, 상기 와이핑 매체는 제1 롤로부터 롤링해제되고 제2 롤 상에 롤링되는, 방법.
제63항에 있어서, 상기 작업물로부터 유체를 제거하는 단계는,
제1 롤러로부터 상기 와이핑 매체의 제1 부분을 롤링해제하는 단계; 및
상기 와이핑 매체의 제2 부분을 제2 롤러 상에 롤링하는 단계를 포함하고,
상기 제1 부분은 제1 면적을 갖고, 상기 제2 부분은 제2 면적을 가지며, 상기 제1 면적 및 상기 제2 면적은 실질적으로 유사한, 방법.
제63항에 있어서,
상기 제2 부분으로부터 잔해를 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제49항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도구는 상기 아암 단부 로봇 조립체에 체결되는, 방법.
제49항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업물은 차량인, 방법.
제67항에 있어서, 제거하는 단계는 상기 와이핑 재료를 상기 작업물 표면에 접촉시키는 단계를 포함하고, 상기 와이핑 재료에 힘이 인가되며, 상기 와이핑 재료는 일정 속도로 상기 작업물 표면에 대해 측방향으로 또는 회전식으로 이동되고, 상기 힘 및 상기 속도는 상기 와이핑 매체가 와이핑 사이클 동안 물 흡수와 관련하여 정상 상태 근처에서 작동하게 하기에 충분한, 방법.
제68항에 있어서, 상기 와이핑 재료는 일정 측방향 속도 및 일정 회전 속도로 이동되고, 상기 힘, 상기 측방향 속도 및 상기 회전 속도는 상기 와이핑 매체가 상기 정상 상태 근처에서 작동하게 하기에 충분한, 방법.
제69항에 있어서, 유체를 제거하는 단계는 상기 와이핑 매체를 상기 작업물 표면에 접촉시키는 단계를 포함하고, 상기 와이핑 매체의 접촉 경로는 혼입된 유체의 대부분이 상기 와이핑 매체의 외부 영역 내에 혼입되게 하도록 선택되는, 방법.
제70항에 있어서, 2차 유체 제거를 추가로 포함하고, 상기 2차 유체 제거 구성요소는 열원을 포함하는, 방법.
제71항에 있어서, 상기 2차 유체 제거 구성요소는 후속 와이핑 작업들 사이에서 작동되는, 방법.
제71항에 있어서, 상기 2차 유체 제거 구성요소는 와이핑 작업 동안 작동되는, 방법.
가동 로봇 시스템 상에 장착된 유체 제거 시스템으로서,
상기 가동 로봇 시스템에 장착되는 제1 롤러;
상기 제1 롤러로부터 이격되는 제2 롤러;
인장 로드; 및
상기 제1 롤러로부터 상기 인장 로드 위로 롤링해제되고 상기 제2 롤러 상에 롤링되도록 구성되는 와이핑 재료를 포함하고,
상기 인장 로드는, 제1 측부 상에서, 상기 인장 로드와 접촉하는 상기 와이핑 재료의 일부분이 제2 측부 상에서 작업물과 접촉하도록 위치되는, 시스템.
제74항에 있어서, 상기 유체 제거 시스템은 모션 제어기를 포함하는, 시스템.
제75항에 있어서, 상기 모션 제어기는 상기 인장 로드를 이동시키는, 시스템.
제75항에 있어서, 상기 모션 제어기는 상기 인장 로드의 틸트, 피치 및 요(yaw)를 제어하는, 시스템.
가동 로봇 보수 시스템으로서,
상기 가동 로봇 보수 시스템에 장착되는 힘 제어 유닛;
제1 엔드 이펙터에 결합되는 제1 도구 - 상기 제1 도구는 작업표면과 접촉하도록 구성되고, 상기 제1 도구는 연마 도구임 -; 및
와이핑 재료, 및 상기 와이핑 재료로부터 상기 유체 또는 건조된 잔해의 일부를 제거하는 리컨디셔닝(reconditioning) 도구를 포함하는 유체 제거 시스템 - 상기 유체 제거 도구는 상기 작업표면의 영역으로부터 유체 또는 잔해를 제거하도록 구성되고, 상기 유체 제거 시스템은 상기 가동 로봇 보수 시스템에 장착됨 - 을 포함하는, 시스템.
제78항에 있어서, 상기 유체 제거 시스템은 상기 작업표면과 접촉하는 유체 제거 도구를 포함하는, 시스템.
제79항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 상기 와이핑 재료를 포함하는, 시스템.
제80항에 있어서, 상기 유체 제거 시스템은 흡수 와이핑 텍스타일(textile)을 포함하는, 시스템.
제81항에 있어서, 상기 흡수 와이핑 텍스타일은 직조 직물 또는 부직 직물인, 시스템.
제82항에 있어서, 상기 유체 제거 시스템은 롤투롤 시스템을 포함하는, 시스템.
제83항에 있어서, 상기 롤투롤 시스템은,
제1 롤러; 및
제2 롤러를 포함하고,
상기 와이핑 매체의 제1 부분은 제1 롤로부터 롤링해제되고 제2 롤 상에 롤링되는, 시스템.
제84항에 있어서, 상기 와이핑 매체는 각각의 사용 후에 인덱싱(indexing)되어서, 상기 와이핑 매체의 제1 부분이 상기 제1 롤로부터 롤링해제되게 하고, 제2 부분이 상기 제2 롤 상에 롤링되게 하며, 상기 제1 부분은 제1 면적을 갖고, 상기 제2 부분은 제2 면적을 가지며, 상기 제1 면적 및 상기 제2 면적은 크기가 실질적으로 유사한, 시스템.
제85항에 있어서, 제2 엔드 이펙터에 결합되는 제2 도구를 추가로 포함하고, 상기 제2 도구는 상기 작업표면과 접촉하도록 구성되는, 시스템.
제84항에 있어서, 상기 제1 도구는 샌딩 도구이고, 상기 제2 도구는 폴리싱 도구이며, 상기 유체 제거 시스템은 상기 제1 도구가 상기 영역과 접촉한 후에 그리고 상기 제2 도구가 상기 영역과 접촉하기 전에 유체를 제거하도록 구성되는, 시스템.
제86항에 있어서, 상기 제1 엔드 이펙터는 상기 힘 제어 유닛에 결합되는, 시스템.
제86항에 있어서, 상기 제2 엔드 이펙터는 상기 힘 제어 유닛에 결합되는, 시스템.
제86항에 있어서, 상기 유체 제거 도구는 상기 힘 제어 유닛에 결합되는, 시스템.
제78항에 있어서, 상기 영역은 결함을 포함하고, 상기 로봇 보수 시스템은 상기 결함을 보수하도록 구성되는, 시스템.
제91항에 있어서, 상기 제1 도구는 상기 결함을 샌딩하는 샌딩 도구인, 시스템.
제91항에 있어서, 상기 제1 도구는 상기 영역을 폴리싱하는 폴리싱 도구인, 시스템.