CN119403656A 用于研磨反射工作表面的系统和方法 （3M创新有限公司）

2024.12.23PCT/IB2023/0567882023.06.29WO2024/003838EN2024.01.04系统还包括相对于表面移动该机器人臂的移动面外观部分包括降低该机器人臂与该磨料制品之间的相对移动速度或减小该磨料制品上有效令发生器将该研磨轨迹发送到该移动机构以执2基于来自所述成像系统的指示为第一研磨操作选择第通过使所述表面与第一磨料制品接触进行所述第一研磨操作，其中所为第二研磨操作选择第二轨迹，其中所述第二研在到达所述轨迹终点之前将所述磨料制品的旋转速度、至少90%;在到达所述轨迹终点之前将施加的力减小至少90或者生成所述默认研磨轨迹的表面外观修改，其中所生计算执行所述表面外观修改所需的路径长度，使得通过修改所述研磨轨迹以包括所述表面外观修改来生成所述所述机器人修复系统的臂端部相对于所述表面5.根据权利要求3所述的方法，其中所施加的力和/或所述z轴位置减小成使得所述磨7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一成像系统定位在所述机器人修复系统的8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一磨料制品是砂磨盘并且所述第二磨料制沿所述反射表面移动所述磨料制品，其中移动包括机器人臂316.根据权利要求14所述的方法，其中所述有效力通过改变所述机器人臂相对于所述沿所述反射表面移动所述磨料制品，其中移动包括机器人臂其中，在到达所述终点之前，使由所述机器人臂在所述磨21.根据权利要求19所述的方法，其中所述有效力通过改变所述机器人臂相对于所述机器人臂，所述机器人臂的端部上具有端部执行器，其中所述端部执行机器人控制器，所述机器人控制器使得所述机器人轨迹检索器，所述轨迹检索器检索研磨轨迹，其中所述研磨轨迹包4表面外观公差检索器，所述表面外观公差检索器检索表面外观公轨迹修改器，所述轨迹修改器基于所述表面外观公差将轨迹修改应用于所述默认轨32.根据权利要求30或31所述的系统，其中所述轨迹修改是改变所述机器人臂的所述34.根据权利要求30至33中任一项所述的系统，其中所述端部执行器被构造为在所述35.根据权利要求30至34中任一项所述的系统，其中所述端部执行器被构造为在所述在所述磨料制品与所述表面接触时降低所述磨料制品的36.根据权利要求30至35中任一项所述的系统，其中所述端部执行器被构造为在所述改是在所述磨料制品与所述表面接触时降低所述磨料制品的随机37.根据权利要求30至36中任一项所述的系统，其中所述端部执行器被构造为在所述38.根据权利要求30至37中任一项所述的系统，其中所述端部执行器被构造为在所述39.根据权利要求30至38中任一项所述的系统，其中所述控制器还包括循环时间检索40.根据权利要求30至39中任一项所述的系统，其中所述默认轨迹基于所述表面的表表面成像系统，所述表面成像系统在使用第一研磨轨迹的第一研磨5[0001]清漆涂层修复是汽车原始装备制造(OEM)部门中要自动化的最后操作中的一项操包括降低该机器人臂与该磨料制品之间的相对移动速度或减小该磨料制品上有效的施加[0015]成像技术和计算系统的最新进展使得以生产速度进行清漆涂层缺陷检查修复的6行修复轨迹在严格限制的位置开始和结束。人类操作员很少能重复完全相同的修复动作，的是找到一种方式来利用机器人应用的更高控制效果和效率再现人类操作员实现的美学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[0022]车辆油漆修复中的当前现有技术是使用精细研磨和/或抛光系统来在借助或不借者连同更新的(和更成功的)力控制凸缘，这些力7变轨迹来解决，例如如于2020年11月24日提交的美国临时专利申请序列号17/756444中那[0031]图2B示出了修复的表面240上的雾度。如图2B所示，整个表面上的雾度可能不一8[0032]图2C示出了修复的表面270的处理图像，该图像显示了在修复过程中引入到表面9[0040]图3B示出了螺旋路径上的具有九个路点的非常简单的螺旋轨迹350。这仅仅是为表370所示，在每个点359_351处，磨料制品310具有351)以及促使磨料制品310与表面320接触[0047]图4A示出了对表面402进行成像的成像系统400的示意图。透镜420后方的单行扫[0048]成像系统400还包括距离传感器或距离传感器阵列。由于许多车辆具有在多于一个方向上具有曲率的表面，因此重要的是具有阵列410的长度将经过的最短距离的距离信[0051]期望仅尽可能多地进行砂磨以去除缺陷，进行充分抛光以达到所需的表面光洁的系统和方法为改进的机器人控制提供有帮雾度进行成像和量化的成像系统的一个实例。系统470被示出为可对平坦表面进行成像的[0054]可使用示出为曲轨的取向部件464保持光源462与单行扫描阵列470之间的期望取[0063]减小所施加的力和/或磨料制品相对于表面的相对位置(例如移动机器人臂作为轨迹的最终位置)导致表面光洁度出现可衡量的改善。在接近轨迹末端时降低旋转速度不来了改善效果，但是速度的降低和施加的力/相对位置的减小两者的组合带来了真正令人临时专利申请序列号17/756444以及例如于2022年2月24日公布的PCT公开号WO2022/器人控制器基于通过先前研磨步骤去除的材料的量、基于优选的表面外观和/或其他规格操作期间去除的材料的量)选择轨迹712和力分布曲线714来生成修复解决方案。可基于缺磨料制品上的施加的力和/或磨料制品相对于表面的z轴位置824可以改变。通过调整力控制单元或改变磨料制品相对于工作表面的z轴位置，所施加的力可减小30％、或40％、或修复的表面与周围的未研磨区域整合并确定该整合在操作之后是否成功。缺陷分析器954[0082]基于工作表面990的表面状况，轨迹生成器930基于选择的默认修复轨迹(例如基[0083]轨迹检索器932例如从轨迹的数据库(未示出)或从生成初始轨迹的控制器960检索初始轨迹。循环时间检索器934检索所检索的轨迹的循环时间以及缺陷修复的循环时间[0084]轨迹修改器940确定实现与工作表面990上的可接受雾度外观相关的期望速度降低和/或力减小所需的路径距离942。选择路径距离942以使得在保持给定缺陷的有效循环观修改可包括改变磨料制品902相对于工作表面990的z轴位置946。磨料制品902可以是可的平移速度或其他合适的参数的其他参数936也可由轨迹修改器9[0089]图1至图9中示出或描述的软件或部件以及相应的数据可以存储在远程位置处的[0092]还需注意，本文描述的系统的元件或它们的部分可被设置在各种不同的设备持或移动计算设备的一个说明性示例的简化框图，在该手持设备中可部署本发明的系统[0095]图11提供了可运行本文示出和描述的一些部件的客户端设备1116的部件的一般一个或多个通信协议进行通信，该通信协议为诸如用于提供对网络的蜂窝接入的无线服[0096]在其他示例中，可以在连接到接口1115的可移动安全数字(SD)卡上接收应用程类型的有形易失性和非易失性计算机可读存储器[0102]图12是其中可部署本文描述的系统和方法的元素或(例如)其部分的计算环境的[0103]计算机1210通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可由计算机1210访问的任何可用介质，并且包括易失性/非易失性介质和可移动/不可移动介质两者。[0104]系统存储器1230包括易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质，诸如间传递信息的基本例程(诸如在启动期间)的基本输入/输出系统1233(BIOS)通常存储在[0105]计算机1210还可以包括其他可移除/不可移除和易失性/非易失性计算机存储介器1255通常通过可移除存储器接口(诸如接口1250)连接到执行。例如，但不限于，能够使用的说明性类型的硬件逻辑组件包括现场可编程门阵列[0107]上文讨论并在图12中所示出的驱动器及其相关联的计算机存储介质为计算机驱动器1241被示出为存储操作系统1244、应用程序1245、其他程序模块1246和程序数据板)等输入设备将命令和信息输入到计算机1210中。输入接口1260联接到处理单元1220，但可以通过其他接口和总线结构连接。视觉显示器[0109]计算机1210使用逻辑连接(诸如局域网(LAN)或广域网(WAN))在与一个或多个远[0110]当在LAN联网环境中使用时，计算机1210通过网络接口或适配器1270连接到LAN1271。当在WAN联网环境中使用时，计算机1210通常包括调制解调器1272或用于通过WAN以定位缺陷。该方法还包括基于来自成像系统的指示为第一研磨操作选择第一研磨轨迹。人修复系统压入与缺陷区域中的表面接触。该方法还包括为第二研磨操作选择第二轨迹。90在到达轨迹终点之前将施加的力减小至少90或在到达轨迹终点之前使磨料制品法还包括计算执行表面外观修改所需的路径长度，使得在轨迹到达终点之前执行表面修面接触时使第二磨料制品的随机轨道速度降低、当与表面接触时第二磨料制品的振动速[0115]该方法可被实现为使得所施加的力和/或z轴位置减小成使得磨料制品在终点前磨料制品从起点移动到终点。在到达终点之前，使相对于机器人臂的移动速度降低超过[0124]该方法可被实现为使得在到达终点之前机器人臂在磨料制品上的有效力减小超[0135]该方法可被实现为使得在到达该终点之前磨料制品相对于机器人臂的相对速度部分包括降低该机器人臂与该磨料制品之间的相对移动速度或减小该磨料制品上有效的[0145]该系统可被实现为使得端部执行器被构造为在磨料制品与表面接触时旋转磨料[0146]该系统可被实现为使得端部执行器被构造为在磨料制品与表面接触时以轨道运[0147]该系统可被实现为使得端部执行器被构造为在磨料制品与表面接触时以随机轨[0148]该系统可被实现为使得端部执行器被构造为在磨料制品与表面接触时使得磨料[0151]该系统可被实现为使得循环时间公差包括介于默认循环时间的100％_200％之间存储库选择默认轨迹。该默认轨迹包括磨料制品在待研磨表面上的行进的时间参数化路[0160]该方法可被实现为使得生成轨迹还包括：计算实现表面[0161]该方法可被实现为使得该时间段和修改的时间参数化行进路径替换轨迹的一部且生成命令包括生成用于机器人研磨单元的力控制单元的力控制命令以[0168]该方法可被实现为使得所修改的力分布曲线在轨迹末端之前将施加的力减小[0180]该方法可被实现为使得磨料制品在表面上的平移速度在该时间段期间从默认轨[0182]该方法可被实现为使得表面外观修改是减小机器人修复单元的力控制单元施加[0183]该方法可被实现为使得表面外观修改是降低磨料制品相对于机器人修复单元的[0186]该方法可被实现为使得表面外观修改是改变机器人修复单元的臂端部相对于表[0187]该方法可被实现为使得表面外观参数基于在先前研磨操作之后对表面进行的表[0197]气动式ROS的功能依赖于为其提供适当压力和体积的清洁干燥压缩空气，以及定(参见所附示例：https://www.taylor_/resource_center/blog/2020/[0202]工业机器人臂在臂的端部装有3M主动顺应工具(6530，明尼苏达州圣保罗的3M公端部。将抛光垫(28874，明尼苏达州圣保罗的3M公司)附接到支撑垫的端部。将涂漆板(57080黑色涂漆板，ACTTestPanelsLLC，密歇根州希尔斯代尔)布置在距离抛光垫约[0209]工业机器人臂在臂的端部装有3M主动顺应工具(6530，明尼苏达州圣保罗的3M公端部。将抛光垫(28874，明尼苏达州圣保罗的3M公司)附接到支撑垫的端部。将涂漆板(57080黑色涂漆板，ACTTestPanelsLLC，密歇根州希尔斯代尔)布置在距离抛光垫约[0213]工业机器人臂在臂的端部装有3M主动顺应工具(6530，明尼苏达州圣保罗的3M公端部。将抛光垫(28874，明尼苏达州圣保罗的3M公司)附接到支撑垫的端部。将涂漆板(57080黑色涂漆板，ACTTestPanelsLLC，密歇根州希尔斯代尔)布置在距离抛光垫约[0217]工业机器人臂在臂的端部装有3M主动顺应工具(6530，明尼苏达州圣保罗的3M公端部。将抛光垫(28874，明尼苏达州圣保罗的3M公司)附接到支撑垫的端部。将涂漆板(57080黑色涂漆板，ACTTestPanelsLLC，密歇根州希尔斯代尔)布置在距离抛光垫约板上的残留抛光剂。使用于2022年4月15日提交的美国临时专利申请号63/363056中举例说明和描述的系统分析所得抛光表面。雾度值使用上述公式进行计算，并示于图5B_1的[0221]工业机器人臂在臂的端部装有3M主动顺应工具(6530，明尼苏达州圣保罗的3M公端部。将抛光垫(28874，明尼苏达州圣保罗的3M公司)附接到支撑垫的端部。将涂漆板(57080黑色涂漆板，ACTTestPanelsLLC，密歇根州希尔斯代尔)布置在距离抛光垫约[0222]将约0.3g的抛光剂(315抛光剂，明尼苏达基于来自所述成像系统的指示为第一研磨操作选择第通过使所述表面与第一磨料制品接触进行所述第一研磨操作，其中所为第二研磨操作选择第二轨迹，其中所述第二研在到达所述轨迹终点之前将速度从倒数第二速度降低到终点少90其中所述第一速度和所述第二速度是所述磨料制品的旋转速度、轨道速度或随机在到达所述轨迹终点之前将施加的力从倒数第二施加的力至少90%;基于所述雾度的量生成所述默认研磨轨迹的计算执行所述表面外观修改所需的路径长度，使得通过修改所述研磨轨迹以包括所述表面外观修改来生成所述所述机器人修复系统的臂端部相对于所述表面5.根据权利要求1所述的方法，其中所施加的力和/或所述z轴位置减小成使得所述磨7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一成像系统定位在所述机器人修复系统的8.根据权利要求1所述的方法