尿烷應(yīng)用的自動化檢測的制作方法
【專利摘要】本申請涉及尿烷應(yīng)用的自動化檢測。對應(yīng)用到工件的尿烷的檢測，更具體地涉及對在工件上的尿烷應(yīng)用的自動化紅外檢測以檢查尿烷的不正確應(yīng)用。
【專利說明】尿烷應(yīng)用的自動化檢測
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本專利申請要求2013年7月16日提交的美國臨時申請61/847049的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部公開通過引用并入本文。

【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明總體涉及對應(yīng)用到工件的尿烷的檢測，更具體地涉及對在工件上的尿烷應(yīng)用的自動化紅外檢測以檢查尿烷的不正確應(yīng)用。
[0003]在組裝廠的車輛組裝過程中的固定窗的安裝期間，例如擋風(fēng)玻璃或后窗，可采用自動化過程來圍繞該固定窗的周長應(yīng)用尿烷滴。然后在短時間內(nèi)這個固定窗被安裝到車輛結(jié)構(gòu)，這可手動或通過機(jī)器人來完成。此后尿烷結(jié)合到該結(jié)構(gòu)?？墒褂眠@個組裝過程來將玻璃的周長固定并密封到該結(jié)構(gòu)。當(dāng)被正確安裝時，尿烷會提供圍繞著整個外周的水密密封并且確保滿足機(jī)動車要求的窗保持。
[0004]但是，如果尿烷的應(yīng)用不是足夠的，那么可能導(dǎo)致出現(xiàn)泄漏或低于令人滿意的結(jié)合強(qiáng)度的可能性。因此，有人已經(jīng)試圖采用自動化過程來就在應(yīng)用之后并在安裝到車輛之間檢查尿烷。這種檢查系統(tǒng)已經(jīng)包括了沿著尿烷滴移動并使用光束和傳感器來嘗試并檢測正確/不正確的滴應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備。不過，這種系統(tǒng)通常會容易因尿烷粘到傳感器上并阻擋傳感器而出現(xiàn)維護(hù)問題、因在進(jìn)行檢查時圍繞每個窗面板的周長移動——已經(jīng)安裝到玻璃上的車輛感測系統(tǒng)擋道——而出現(xiàn)纜線磨損問題，以及因窗面板的曲率而出現(xiàn)干涉問題。而且，沿著整個滴長度移動傳感器可能比組裝過程中所期望的更耗時。
[0005]另外，一般而言，由于缺少尿烷和玻璃之間的視覺對比，對到汽車玻璃上的尿烷應(yīng)用的視覺檢查不是非?？尚械?。在被應(yīng)用的尿烷和玻璃之間的這種對比缺少是為了避免車輛占用者的美學(xué)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]實施例考慮了一種應(yīng)用尿烷到工件的方法，包括以下步驟:應(yīng)用尿烷滴到工件的表面的預(yù)定位置；將該表面朝向紅外檢測器；產(chǎn)生該表面和該滴的紅外圖像；并確定該滴的應(yīng)用是否滿足了預(yù)定的要求。
[0007]實施例考慮了用于將尿烷應(yīng)用到工件的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括被構(gòu)造成固定工件以進(jìn)行尿烷應(yīng)用的機(jī)器人，將尿烷滴應(yīng)用到工件的尿烷應(yīng)用器，在尿烷應(yīng)用之后建立工件的紅外圖像的紅外檢測器，和確定尿烷應(yīng)用是否滿足預(yù)定要求的控制器。
[0008]實施例的一個優(yōu)點是，對圍繞周長的尿烷應(yīng)用的自動化檢查可被快速并容易地實現(xiàn)，并且不會遇到維護(hù)或干涉的擔(dān)心。通過快速且準(zhǔn)確的檢查，可檢測并修正不正確的尿烷應(yīng)用，因此保證窗到結(jié)構(gòu)的正確的結(jié)合強(qiáng)度。第一時間檢查和修正安裝還可節(jié)約車輛組裝的整體成本。
[0009]實施例的另一優(yōu)點是，尿烷應(yīng)用的自動化檢查可允許在正被安裝的窗的形狀方面的更大的產(chǎn)品變化并且要求對檢查系統(tǒng)的更少的維護(hù)。
[0010]而且，滴檢查可在一次完整的分配之后(即，在已經(jīng)圍繞著玻璃的整個周長設(shè)置了滴之后)進(jìn)行，這可增加了檢測滴應(yīng)用故障中的準(zhǔn)確性。
[0011]而且，紅外檢測器可以是固定的并且與尿烷分配硬件隔開，因此減少了傳感器污染的風(fēng)險。
[0012]本申請還提供了如下方案:
方案1.一種應(yīng)用尿烷到工件的方法，包括以下步驟:
(^)應(yīng)用尿烷滴到所述工件的表面的預(yù)定位置上；
(^)使所述表面朝向紅外檢測器；
(0)產(chǎn)生所述表面和所述滴的紅外圖像；以及 ((1)確定滴應(yīng)用是否滿足預(yù)定要求。
[0013]方案2.如方案1所述的方法，其中所述紅外檢測器是紅外照相機(jī)，其產(chǎn)生所述紅外圖像。
[0014]方案3.如方案1所述的方法，其中所述工件是窗并且步驟匕)包括圍繞著所述窗的外緣應(yīng)用所述尿烷滴。
[0015]方案4.如方案3所述的方法，還包括，當(dāng)所述滴應(yīng)用在步驟((1)中被確定為滿足預(yù)定要求時，通過將所述滴壓在結(jié)構(gòu)上而將所述窗安裝到所述結(jié)構(gòu)。
[0016]方案5.如方案4所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)是車輛結(jié)構(gòu)，并且所述窗被固定到所述車輛結(jié)構(gòu)。
[0017]方案6.如方案1所述的方法，其中步驟匕)包括自動固定所述工件的機(jī)器人，并且所述機(jī)器人和尿烷應(yīng)用器在所述滴的應(yīng)用期間相對于彼此移動。
[0018]方案7.如方案6所述的方法，其中步驟6)包括所述機(jī)器人在所述紅外檢測器前面移動所述工件。
[0019]方案8.如方案1所述的方法，其中步驟(6)和((3)發(fā)生在步驟(￡1)的約三十秒內(nèi)。
[0020]方案9.如方案1所述的方法，其中步驟匕)包括所述預(yù)定位置是圍繞所述工件的所述表面的外緣，并且步驟((1)包括在當(dāng)所述滴圍繞著所述外緣延伸在所述滴中出現(xiàn)缺口時確定所述滴應(yīng)用不滿足所述預(yù)定要求。
[0021]方案10.如方案1所述的方法，其中步驟匕)包括所述預(yù)定位置是圍繞所述工件的所述表面的外緣的至少一部分，并且步驟((1)包括在沿著所述滴的某個位置處滴的寬度大于預(yù)定寬度時確定所述滴應(yīng)用不滿足所述預(yù)定要求。
[0022]方案11.如方案1所述的方法，其中所述紅外檢測器在步驟(10和(￠)期間是靜止的。
[0023]方案12.如方案1所述的方法，還包括，在所述滴應(yīng)用在步驟((1)中被確定為不滿足預(yù)定要求時，用人機(jī)界面輸出設(shè)備信號通知有缺陷的滴應(yīng)用。
[0024]方案13.—種用于在工件上應(yīng)用尿燒的系統(tǒng),包括:
構(gòu)造成固定所述工件以進(jìn)行尿烷應(yīng)用的機(jī)器人；
構(gòu)造成應(yīng)用尿烷滴到所述工件的尿烷應(yīng)用器；
構(gòu)造成在尿烷應(yīng)用之后建立所述工件的紅外圖像的紅外檢測器；以及構(gòu)造成確定滴應(yīng)用是否滿足預(yù)定要求的控制器。
[0025]方案14.如方案13所述的系統(tǒng)，其中紅外檢測器是靜止的并且機(jī)器人被構(gòu)造成在尿烷應(yīng)用之后移動該工件以將該工件的帶有所應(yīng)用的尿烷滴的表面面向所述紅外檢測器。
[0026]方案15.如方案13所述的系統(tǒng)，其中所述機(jī)器人和所述尿烷應(yīng)用器被構(gòu)造成在尿烷應(yīng)用期間相對于彼此移動。
[0027]方案16.如方案13所述的系統(tǒng)，其中所述紅外檢測器是紅外照相機(jī)。
[0028]方案17.如方案13所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括人機(jī)界面設(shè)備，其構(gòu)造成在滴應(yīng)用不滿足預(yù)定要求時信號通知有缺陷的尿烷應(yīng)用。
[0029]方案18.如方案13所述的系統(tǒng)，其中尿烷應(yīng)用器被構(gòu)造成圍繞著所述工件的外緣應(yīng)用尿烷滴，并且控制器被構(gòu)造成在當(dāng)所述滴圍繞著所述外緣延伸在所述滴內(nèi)出現(xiàn)缺口時檢測到所述滴應(yīng)用沒有滿足所述預(yù)定要求。
[0030]方案19.如方案13所述的系統(tǒng)，其中尿烷應(yīng)用器被構(gòu)造成圍繞著所述工件的外緣應(yīng)用尿烷滴，并且控制器被構(gòu)造成在沿著所述滴的某個位置處滴的寬度大于預(yù)定寬度時檢測到所述滴應(yīng)用沒有滿足所述預(yù)定要求。
[0031]方案20.如方案13所述的系統(tǒng)，其中尿烷應(yīng)用器被構(gòu)造成圍繞著所述工件的外緣應(yīng)用尿烷滴，并且控制器被構(gòu)造成在所述滴沿著圍繞所述工件的所述外緣以外的方向延伸時檢測到所述滴應(yīng)用沒有滿足所述預(yù)定要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是在將窗安裝到結(jié)構(gòu)之前的，尿烷應(yīng)用和檢測系統(tǒng)、和圍繞在由機(jī)器人支撐的窗的周長有新應(yīng)用的尿烷的窗的示意圖。
[0033]圖2是在將窗安裝到結(jié)構(gòu)之前的，圍繞該窗的周長有新應(yīng)用的尿烷的窗的熱圖像的示意圖。
[0034]圖3是在將窗安裝到結(jié)構(gòu)之前的，圍繞該窗的周長的新尿烷應(yīng)用的經(jīng)處理熱圖像的示意圖，示出了有缺陷的尿烷應(yīng)用。
[0035]圖4是安裝到結(jié)構(gòu)，例如車輛結(jié)構(gòu)，的窗的示意圖。

【具體實施方式】
[0036]圖1示意地說明了尿烷應(yīng)用和檢測系統(tǒng)20。系統(tǒng)20的機(jī)器人部分22可包括機(jī)器人24，機(jī)器人24具有帶有支撐構(gòu)件28以臨時地固定、舉升和移動工件30，例如窗，的臂26，支撐構(gòu)件28例如是吸力杯。機(jī)器人24可由控制器32控制。系統(tǒng)20的這個機(jī)器人部分22，及其控制，可以是傳統(tǒng)的，如果期望這樣的話，并且因此不再本文內(nèi)進(jìn)行更詳細(xì)的討論。工件30可例如是擋風(fēng)玻璃、后窗、或安裝到車輛結(jié)構(gòu)的其它固定窗。
[0037]系統(tǒng)20也可包括尿烷應(yīng)用器34，其帶有噴嘴36以圍繞工件30的外緣40分配尿烷38。應(yīng)用器34可被控制為與機(jī)器人22協(xié)調(diào)從而應(yīng)用尿烷38到工件30。這個應(yīng)用器34及其控制可以是傳統(tǒng)的，如果期望這樣的話，并且因此在本文內(nèi)不進(jìn)行更具體地討論。
[0038]系統(tǒng)20也可包括紅外檢測部分42，其可與控制器32通信。這個控制器可以是單個控制器或是彼此通信的多個控制器，并且可由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的硬件和軟件的各種組合構(gòu)成。紅外檢測部分42可包括紅外照相機(jī)44，照相機(jī)44位于尿烷38被應(yīng)用的整個區(qū)域內(nèi)。照相機(jī)44優(yōu)選地定位在，就在尿烷38被應(yīng)用之后，機(jī)器人24可舉升工件30并使帶有所應(yīng)用的尿烷的面朝向照相機(jī)44的位置。照相機(jī)44與控制器32通信使得控制器32可接收紅外圖像?？刂破?2和丨或紅外檢測部分42包括輸出設(shè)備46，在這種情況下對尿烷38的紅外掃描的結(jié)果可被傳送到組裝設(shè)施中的工人。這個輸出設(shè)備46可視覺地、聽覺地或視覺和聽覺地通信以指示尿烷應(yīng)用和檢查的狀態(tài)。
[0039]現(xiàn)在將參照圖1-3討論尿烷應(yīng)用和檢測系統(tǒng)20的操作。在這個討論中，工件30是正被安裝到車輛結(jié)構(gòu)的窗。機(jī)器人24移動臂26使得吸力杯28被壓在窗30上，并且被激活以附著到窗30上。如果期望，可代替吸力杯而使用用于固定窗30的其它機(jī)構(gòu)。此后窗30被舉升并移動到尿烷應(yīng)用器34。
[0040]此時，臂26、應(yīng)用器34、應(yīng)用器噴嘴36、或這三個的某個組合被相對于彼此移動，使得尿烷38在噴嘴36圍繞著窗30的外緣40移動時被分配以形成滴。即，取決于該系統(tǒng)的期望設(shè)置，尿烷應(yīng)用器34可被相對于窗30移動，同時窗30被保持靜止，機(jī)器人24可相對于靜止的尿烷應(yīng)用器34移動窗30，或者這兩者可在尿烷應(yīng)用過程期間相對于彼此移動。
[0041]此后臂26提升玻璃30并使玻璃30的具有所應(yīng)用的尿烷38的表面48面向紅外照相機(jī)44。這個系統(tǒng)20允許紅外照相機(jī)44是靜止的，如果期望這樣的話。優(yōu)選地，這個朝向照相機(jī)44發(fā)生在從完成尿烷38的應(yīng)用起約三十秒內(nèi)。這是因為，應(yīng)用過程導(dǎo)致了尿烷38的溫度升高到高于室溫，室溫約是玻璃30的溫度。但是尿烷38在拍攝紅外圖像之前在玻璃30上的時間越長，尿烷38也接近室溫，因此減少了紅外圖像中在尿烷38與玻璃30之間的對比。這種初始的溫度差可例如是室溫之上約三十華氏度(十七攝氏度)。
[0042]照相機(jī)44拍攝帶有所應(yīng)用的尿烷38的玻璃30的紅外圖像50，在圖2中示出，并將這個圖像傳送到控制器32。更高溫度的尿烷38在圖像中的表現(xiàn)與大致室溫的玻璃30不同，這可表現(xiàn)為紅外圖像中的光亮區(qū)域(尿烷)和黑暗區(qū)域(室溫的窗和周圍環(huán)境控制器可分析圖像50來檢測應(yīng)用是否可接受或者是有缺陷的。
[0043]圖2示出了帶有圍繞窗30的外緣40的連續(xù)的、相對一致寬度的尿烷38滴的紅外圖像50。這個圖像示出了對密封和固定窗30來說可接受的(期望的)尿烷38滴。可接受的尿烷滴38的具體的輪廓、寬度和形狀可因窗的具體大小和形狀而變化，但是對于正確應(yīng)用密封和固定來說可接受的滴一致性和連續(xù)性是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
[0044]圖3示出了帶有圍繞窗30的外緣40的有缺陷的(不可接受的)尿烷滴38的圖像52，其中滴應(yīng)用不滿足預(yù)定的要求。例如，在尿烷滴38中存在缺口 56 (不連續(xù)),或者在尿烷滴38正從窗30滴落時的帶尾巴58的缺口(不連續(xù)且滴的路徑異常),或者在存在過多的尿烷或者尿烷已被從窗30的外緣40抹開時的污跡(斑點)60 (過寬)，因此不滿足這些預(yù)定要求中的一個或多個。這些僅是示例，因為可能還有所述滴要滿足的其它的預(yù)定的要求以確保期望的粘附和/或密封。因此，例如，在熱圖像中在尿烷(光亮區(qū)域)應(yīng)該出現(xiàn)的地方出現(xiàn)了黑暗區(qū)域，或者光亮區(qū)域過寬。再一次，指示有缺陷的尿烷滴38的缺陷的具體輪廓、寬度和形狀可因窗的特定大小和形狀而不同，但是對正確應(yīng)用密封和固定來說可接受的滴一致性和連續(xù)性是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
[0045]紅外照相機(jī)44快速地提供了紅外圖像，并且這個圖像準(zhǔn)確地檢測了特定的滴38在其對應(yīng)的窗30上的大小、形狀和連續(xù)性。這允許快速地自動化確定尿烷滴應(yīng)用是否是可接受的或有缺陷的。例如，機(jī)器人過程和熱照相機(jī)檢查可僅耗時兩秒來檢查尿烷滴38。
[0046]而且，在這個過程期間，紅外照相機(jī)44可被維持在距窗30的一定距離處，該距離足夠大以避免尿烷粘到照相機(jī)本身上的可能性。這可最小化用于清潔檢查裝備的潛在停機(jī)時間。而且，通過維持這個距離，照相機(jī)44可拍攝紅外圖像，就在這一個圖像中包含了整個窗30和滴38，從而允許在一個圖像中對滴進(jìn)行全面分析，同時也最小化了檢查時間。這還允許容易適應(yīng)對不同大小和形狀的窗的檢查，因為照相機(jī)44在檢查期間可被定位在一定距離處。
[0047]如在圖4中所示，如果尿烷應(yīng)用被檢測為是可接受的，那么臂26移動玻璃30到用于將玻璃30自動或手動地安裝到結(jié)構(gòu)的位置，例如車輛結(jié)構(gòu)54。此時，尿烷38之后會結(jié)合到結(jié)構(gòu)54以圍繞這外緣形成密封并將玻璃30固定到結(jié)構(gòu)54。
[0048]如果尿烷應(yīng)用被檢測為不可接受，那么某個類型的錯誤信息可通過輸出設(shè)備被傳輸給組裝工人。這個工人此后可采取合適的步驟來確保帶有有缺陷的尿烷滴應(yīng)用的窗30不被安裝到車輛結(jié)構(gòu)54，并且根據(jù)需要在系統(tǒng)20上執(zhí)行維護(hù)以修正這個錯誤。
[0049]雖然已經(jīng)具體地描述的本發(fā)明的某些實施例，但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到，實踐由下面的權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的各種其它的設(shè)計和實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用尿烷到工件的方法，包括以下步驟: (a)應(yīng)用尿烷滴到所述工件的表面的預(yù)定位置上； (b)使所述表面朝向紅外檢測器； (c)產(chǎn)生所述表面和所述滴的紅外圖像；以及 Cd)確定滴應(yīng)用是否滿足預(yù)定要求。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述紅外檢測器是紅外照相機(jī)，其產(chǎn)生所述紅外圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述工件是窗并且步驟(a)包括圍繞著所述窗的外緣應(yīng)用所述尿烷滴。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括，當(dāng)所述滴應(yīng)用在步驟(d)中被確定為滿足預(yù)定要求時，通過將所述滴壓在結(jié)構(gòu)上而將所述窗安裝到所述結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)是車輛結(jié)構(gòu)，并且所述窗被固定到所述車輛結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(a)包括自動固定所述工件的機(jī)器人，并且所述機(jī)器人和尿烷應(yīng)用器在所述滴的應(yīng)用期間相對于彼此移動。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中步驟(b)包括所述機(jī)器人在所述紅外檢測器前面移動所述工件。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)和(C)發(fā)生在步驟(a)的約三十秒內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(a)包括所述預(yù)定位置是圍繞所述工件的所述表面的外緣，并且步驟(d)包括在當(dāng)所述滴圍繞著所述外緣延伸在所述滴中出現(xiàn)缺口時確定所述滴應(yīng)用不滿足所述預(yù)定要求。
10.一種用于在工件上應(yīng)用尿燒的系統(tǒng),包括: 構(gòu)造成固定所述工件以進(jìn)行尿烷應(yīng)用的機(jī)器人； 構(gòu)造成應(yīng)用尿烷滴到所述工件的尿烷應(yīng)用器； 構(gòu)造成在尿烷應(yīng)用之后建立所述工件的紅外圖像的紅外檢測器；以及 構(gòu)造成確定滴應(yīng)用是否滿足預(yù)定要求的控制器。
【文檔編號】G01N35/00GK104297499SQ201410337848
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】C.R.斯蒂芬森, D.格羅爾, R.J.普利克, M.R.塞佩爾 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司