用于自动修复系统的双安装技术方案

描述了一种双安装端部执行器系统，该端部执行器系统安装在动力机械臂上以准备物体表面。该系统包括被构造成接触并准备该物体表面的第一工具以及被构造成接触并准备该物体表面的第二工具。该系统还包括力控制件。该力控制件被构造成在第一状态下与位于接触并准备该物体表面的位置的该第一工具对准，并且在第二状态下与位于接触并准备该物体表面的位置的该第二工具对准。的该第二工具对准。的该第二工具对准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自动修复系统的双安装

技术介绍

[0001]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。
附图说明
[0002]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：
[0003]图1示出了根据一个实施方案的表面准备系统的侧透视图，该表面准备系统包括智能端部执行器工具以刮擦物体表面。
[0004]图2示出了智能端部执行器工具的侧透视图。
[0005]图3A至图3D示出了双安装端部执行器系统的实施方案。
[0006]图4A至图4D示出了双安装端部执行器系统的实施方案的结构图。
[0007]图5A和图5B示出了具有喷嘴的端部执行器组件的实施方案。
[0008]图6示出了表面准备系统的实施方案的框图。
[0009]图7示出了双安装端部执行器系统的实施方案的框图。
[0010]图8示出了在本专利技术的实施方案中的使用双安装端部执行器的方法。
[0011]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面标识的附图阐述了本公开的各种实施方案，但还可想到如在具体实施方式中所提到的其它实施方案。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它修改和实施方案，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
[0012]本公开提供了使用具有双安装工具的端部执行器在物体表面上工作(例如，刮擦、砂磨、抛光等)的自动化系统和方法。本专利技术提供了一种自动化表面准备系统，该自动化表面准备系统包括具有双安装工具的端部执行器和动力机械臂。双安装工具安装在动力机械臂上。每个工具包括功能部件，该功能部件被构造成接触并准备(prepare)物体表面；一个或多个传感器，该一个或多个传感器被构造成在功能部件接触并准备物体表面时检测端部执行器工具以及可能还有用于流体的分配器的工作状态信息；和控制电路，该控制电路用于从传感器接收信号并处理这些信号，以生成端部执行器工具的状态信息。
[0013]在一些实施方案中，自动化表面准备系统可通过将端部执行器工具与其机械臂通信来初始化，以更新端部执行器和双安装工具中的每一者的相应的状态信息。当端部执行器工具接触并准备物体表面时，一个或多个机载传感器可检测已安装工具的工作状态信息以生成工具状态信号。控制系统可处理来自传感器的工具状态信号以生成实时状态信息、
通知和指令，并且将通知和指令传输到机器人控制器，这继而可基于实时状态信息以及来自端部执行器和双安装工具的通知和指令来调整机械臂的运动参数和端部执行器工具本身的控制参数。
[0014]图1和图2示出了例如在2018年12月19日提交的共同拥有的美国临时专利申请第62/781,874号中讨论的自动化表面准备系统。关于具有单个工具的端部执行器来讨论图1和图2的系统。然而，如关于图3至图8所讨论的，本专利技术的实施方案涉及许多类似的机器部件。
[0015]图1示出了根据一个实施方案的自动化表面准备系统100的侧透视图，该自动化表面准备系统包括智能端部执行器20，该智能端部执行器可附接工具并用于刮擦物体表面2。表面准备系统100还包括机械臂10。机械臂10包括由关节13a至13c连接的多个臂区段12a至12c。智能端部执行器20功能性地连接到位于机械臂10的远侧端部处的安装接口14。安装接口14可基于某些安装标准进行设计并且可基于相同的安装标准与各种端部执行器兼容。在一些实施方案中，安装接口14可包括各种机械和电气装置以将端部执行器20功能性地连接到机械臂10。例如，安装接口可包括任何合适的紧固装置，以将智能端部执行器20机械地安装到机械臂10上；安装接口可包括任何合适的电连接件，以在工具和机械臂之间传送电信号或将电力从机械臂提供到工具。
[0016]机器人控制器16用于执行机械臂命令程序以控制机械臂10的运动，使得智能端部执行器20的移动轨迹可被精确地控制。在一些实施方案中，机械臂命令程序可经由一组运动参数(包括例如臂区段和关节的位置、取向、速度)来控制机械臂的运动。物体表面2可为例如自动部件表面(例如，保险杠)。机器人控制器16可控制机械臂的运动，使得端部执行器20能够控制用于接触物体表面并围绕物体表面移动的工具，以准备(例如，刮擦、研磨、砂磨、抛光等)物体表面2。在一些实施方案中，机器人控制器16可以包括通向其电源的可选电源接口，以向端部执行器工具提供电、气压等形式的电力。
[0017]图2示出了根据一个实施方案的图1的智能端部执行器20的侧透视图。智能端部执行器20包括安装接口22，以将端部执行器20安装到机械臂10的安装接口14上。工具20由机械臂10的运动控制，以在围绕物体表面2行进时调整其位置、取向、移动轨迹等。在图2所描绘的实施方案中，智能端部执行器20包括被构造成接触和刮擦图1的物体表面2的单个功能部件26。功能部件26包括刮擦垫26a和马达26b，以移动刮擦垫26b来刮擦或研磨物体表面。在一些实施方案中，刮擦垫可包括研磨垫。研磨垫可例如通过在抵靠物体表面的一定压力下以一定轨迹振荡、振动或移动来研磨物体表面。
[0018]端部执行器20还包括一个或多个传感器以检测功能部件26的工作状态信息，同时该功能部件正在物体表面2上工作或即将工作。相关的工作状态信息可包括例如功能部件26和物体表面2之间的位移信息；物体表面2的包括表面位置、平面、取向等的标测信息(mapping information)；功能部件26和物体表面2之间的物理接触信息，包括例如接触压力信息、振动信息等。在图2所描绘的实施方案中，端部执行器20包括压力传感器23、挠曲传感器24和超声波传感器25，以检测相关的工作状态信息。还可存在至少一些相机或其他基于光学的传感器，以用于确定端部执行器或工具是否适当定位。应当理解，可使用其他合适的传感器来获得端部执行器20的所需工作状态信息。另外，多个传感器可分布在端部执行器20和功能部件26的各个位置处以监测其工作状态。
[0019]压力传感器23可邻近刮擦垫26a定位，以监测刮擦垫26a与物体表面2之间的物理接触压力。在图2所描绘的实施方案中，压力传感器23设置在刮擦垫26a与刮擦垫26a的安装板21之间。在一些实施方案中，压力传感器23可以定位在刮擦垫26a与物体表面2或其他合适的位置之间，只要可以实时监测刮擦垫26a与物体表面2之间的物理接触压力即可。
[0020]提供挠曲传感器24以测量工具和物体表面之间的精确位移并且连续地标测物体表面2，例如，以获得物体表面2的2D透视表示或轮廓。挠曲传感器24包括一个或多个挠曲感测元件24a，该挠曲感测元件朝向物体表面2延伸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双安装端部执行器系统，所述端部执行器系统安装在动力机械臂上以准备物体表面，所述端部执行器系统包括：第一工具，所述第一工具被构造成接触并准备所述物体表面；第二工具，所述第二工具被构造成接触并准备所述物体表面；力控制件；并且其中所述力控制件被构造成在第一状态下与位于接触并准备所述物体表面的位置的所述第一工具对准，并且在第二状态下与位于接触并准备所述物体表面的位置的所述第二工具对准。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一工具具有第一马达，所述第一马达被构造成当所述系统处于第一位置时操作所述第一工具，并且其中所述第二工具具有第二马达，所述第二马达被构造成当所述系统处于第二位置时操作所述第二工具。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一马达和所述第二马达安装到所述力控制件。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一马达和所述第二马达进行首尾安装，使得所述第一工具和所述第二工具相隔约180
°
。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中所述第一工具选自由以下项组成的组：砂磨机、抛光机、打磨机、喷洒器、流体施加器或流体去除工具。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述第一工具和所述第二工具是相同的。7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中所述第一工具和所述第二工具是不同的。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，并且所述系统还包括：第三工具，所述第三工具被构造成接触并准备所述物体表面；第四工具，所述第四工具被构造成接触并准备所述物体表面；并且其中所述第三工具被构造成在所述端部执行器系统处于第三位置时操作，并且其中所述第四工具被构造成在所述端部执行器系统处于第四位置时操作。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述系统还包括联接到第三马达的第二力控制件，所述第三马达被构造成操作所述第三工具，并且其中所述第二力控制件联接到第四马达，所述第四马达被构造成操作所述第四工具。10.据权利要求2至9中任一项所述的系统，其中所述第一工具通过第一联接器与所述第一马达联接，所述第一联接器在第一端上可拆卸地联接到所述第一马达的主轴。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一联接器在第二端上可拆卸地联接到所述第一工具。12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，其中所述第一工具选自由以下项组成的组：砂磨机、抛光机、打磨机、擦拭器。13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，并且所述系统还包括：一个或多个传感器，所述传感器被构造成在所述功能部件接触并准备所述物体表面时检测所述端部执行器工具的工作状态；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，以生成所述端
部执行器工具的状态信息。14.根据权利要求13所述的系统，其中所述传感器包括用于获得位置数据的线性位置传感器、用于获得压力数据的压力传感器和用于获得表面标测数据的传感器中的至少一者。15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，所述系统还包括安装接口以将所述端部执行器系统功能性地连接到所述动力机械臂。16.根据权利要求1至15中任一项所述的系统，所述系统还包括喷嘴，所述喷嘴被构造成将流体分配到所述物体表面上。17.根据权利要求16所述的系统，其中所述流体选自由以下项组成的组：水、表面活性剂或抛光剂。18.根据权利要求13至17中任一项所述的系统，其中所述控制电路包括通信部件以在所述控制电路和所述动力机械臂的控制系统之间传送信号。19.一种自动化表面准备系统，所述自动化表面准备系统包括：根据权利要求1至18中任一项所述的端部执行器系统；动力机械臂；并且其中所述系统安装在所述动力机械臂上。20.根据权利要求19所述的系统，其中所述动力机械臂还包括微处理器以执行机器人控制系统。21.根据权利要求1至20中任一项所述的系统，其中所述动力机械臂是汽车修复机器人，并且其中所述第一工具被构造成接触并研磨所述表面。22.根据权利要求21所述的系统，其中研磨所述表面包括所述第一工具从所述表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿龙，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
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