[发明专利]用于提供精细抛光的定量过程控制的系统

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及用于抛光涂漆表面(painted surface)的装置和方法，且更具体地涉及提供对抛光进行定量过程控制的系统。

背景技术

[0002]在涂漆车间，为了确保满足质量标准，过程控制是重要的。这种控制根据正在执行的操作导致不同级别的难度。一个尤其有挑战性的操作是：由工作人员在涂漆产品上通常使用气动的手工工具来执行的精细打磨(finesse sanding)和抛光，以去除或者遮盖微小的、但仍然可见的缺陷。通常，这种操作包括对有缺陷的涂漆表面首先精细打磨，然后精细抛光，以获得无缺陷的涂漆表面。

[0003]图1描述了现有技术的精细抛光操作，其中抛光工具10(非限制的例子：Dynabrade Inc.of Clarence，NY14031的Dynabuffer^TM模型57126)在抛光工具的手柄14处被握在操作员的手12中。当操作员向下压枢转安装在手柄14上的致动臂18时，内部布置的操作员致动装置(例如电气开关或气动阀)致动抛光工具，否则抛光工具未被致动。抛光工具10还包括连接到手柄14的头部20和旋转部件22，在该旋转部件22处设置有选择的抛光垫24。从图1看出，抛光工具10正被用于抛光涂漆表面26以由此使其获得无缺陷漆面(finish)。

[0004]为了通过每道抛光程序获得期望的无缺陷涂漆漆面，操作员必须始终如一地使用正确的精细抛光技术。如果没有使用正确的精细抛光技术，则微小的擦痕将仍然留在涂漆的表面，呈现为暗淡的漩涡状疵点，虽然很难在车间照明下看到，但可能在日光下完全可见。典型地，涂漆车间管理依赖于人员培训以确保操作员使用正确精细的技术进行抛光。不幸地是，培训是耗时的并且经常产生不一致的长期结果。

[0005]在确定与正确的精细抛光技术相关的标准中，包括四个关键控制特性(KCC)：抛光时间、施加的力、工具(垫)旋转速度和抛光工具运动。关于抛光时间，根据正被抛光的涂漆表面的衬底(substrate)温度，一般在8-16秒之间，其中随着衬底温度升高，抛光时间应该也增加。关于施加的力，太大的力将使抛光垫的井格(waffle)结构变平且在涂漆中导致漩涡痕迹(mark)，而太小的力将不能充分去除打磨痕迹并也导致漩涡痕迹，其中目标净施加力例如在大约1-2磅之间(净施加力是指抛光垫在涂漆表面上的总施加的力减去抛光工具的重量，其中图1的抛光工具10具有典型的重量约1.1磅)。接下来，关于工具(垫)旋转速度，工具旋转速度与操作员在抛光垫处施加于涂漆表面的力之间存在关系(下文详细描述)，其中施加的力越大导致工具旋转速度越低。最后，抛光垫应连续地运动通过缺陷以保证完全去除打磨痕迹，理想地使用一系列互相正交的运动(即，x-y轴运动)，其中在每一运动过程中所述运动模式重叠约四分之一的抛光垫。

[0006]因此，本技术领域中将会有用的是提供这样一种系统，该系统阻止操作员对有缺陷的涂漆表面进行抛光，除非满足预定的KCC。

发明内容

[0007]本发明提供一种系统，该系统用于根据在检测到故障时自动停止抛光工具以及与操作员是否满足至少一个预定的关键控制特性(KCC)有关的连续操作员反馈，提供精细抛光的定量过程控制，所述信息反馈旨在促进正确的操作员进程并在抛光有缺陷的涂漆表面时防止操作员错误。

[0008]根据本发明的用于提供精细抛光的定量过程控制的系统包括：至少一个传感器，其用于感测，从而提供关于所选择的抛光工具的至少一个操作特性的数据；控制器(即，具有用于数据处理和I/O接口的合适电子元件的微控制器)，所述控制器被编程以识别来自所述至少一个传感器的感测数据并提供至少一个响应于所述数据和所述程序的输出；以及反馈指示器，所述反馈指示器响应于所述输出，提供关于操作员对至少一个操作曲线，最优选为至少一个预定KCC的服从性的信息。所述控制器监测抛光工具的操作并当控制器检测到故障时禁用抛光工具的操作，其中“故障”是指检测到抛光工具的操作在至少一个操作特性的可接受范围之外。操作的禁用优选地要求手动复位来重新启用抛光工具，例如通过手动压下复位按钮。