[發明專利]機器人激光器和為了環境收益的真空清潔

在審

• 申請號: 202010030586.1
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111547261A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: J·A·波頓;K·D·洪費爾德
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64F5/30
• 分類號: B64F5/30;B08B7/00;B08B5/04;B08B13/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東;黃綸偉

本發明涉及機器人激光器和為了環境收益的真空清潔。公開了用于選擇性且受控制地從基板外表面(包括基板外表面涂層)的特定區域去除碎屑而對基板外表面沒有不利影響并且通過實時將預定輪廓的庫與實際基板外表面輪廓進行比較來使包含附連碎屑的實際基板外表面輪廓復原成預定基板外表面輪廓的方法、系統和設備。

技術領域

本公開總體上涉及將表面輪廓恢復為原始輪廓的領域。更具體地，本公開涉及通過恢復基板表面輪廓的性能(包括從基板表面去除碎屑)來恢復基板表面的性能。

背景技術

創建某些基板表面，以提供具有能夠將預定特性賦予基板表面(諸如，另一材料在基板表面上方的層流)的經設計輪廓的基板表面。在減少基板表面上的阻力量并且以其他方式確立物質可接觸并且繞過基板表面的效率的方面，層流對于基板表面是重要的。諸如例如氣流中存在的空氣這樣的物質會不利地影響被設計成移動通過空氣的大物體的效率。例如，當諸如例如飛機這樣的大物體包括具有顯著大外表面面積的外表面時，從原始的(例如，新或“原樣制造的”)或“干凈”外表面基板輪廓到“臟”外基板表面輪廓的任何變化會導致飛機性能和/或可操縱性下降，并且還會影響諸如例如飛機燃油效率這樣的因素。

飛機基板表面的原始輪廓的偏差可以是由使用期間的因素引起的，這些因素包括例如飛行期間物體撞擊造成的損壞以及可積聚在外基板表面上的甚至少量的大氣碎片(例如，灰塵、污垢等)。另外，已采用混合層流控制(HLFC)技術通過有利地改變或改善飛機的層流表面來提高燃料效率。諸如例如飛機機翼的前部(例如，前緣區域等)這樣的HLFC表面可包括被大量(例如，多達并包括數百萬個等)具有微米級直徑的微穿孔或“孔”穿透的表面。這種表面上方的氣流的預定部分穿過穿孔，使得可控制表面(例如，機翼表面等)上方的氣流成為層流而非湍流。在服役期間，隨著時間發展，此類微孔可能會充滿碎屑或者以其他方式阻塞。這些穿孔還可有益地利用在起飛之前、起飛期間以及著陸期間通過這種穿孔吹出的熱空氣(例如，來自發動機操作等)，從而有可能減少天氣寒冷時對手動防冰作業的需要。

為了提高飛機效率，經常以隨機或定期的間隔清潔或以其他方式維護飛機的外基板表面，所述外基板表面包括可包括穿孔的HLFC表面。這種清潔方法包括施加大量的液體，所述液體包括水、溶劑以及與一定量溶劑混合的水。這種方法費時且效率低下；例如，產生了大量廢水和其他廢物。

另外，傳統的清潔方法還無法可靠地從基板表面尤其是包含相對小凹陷的表面(所述表面包括可包括穿孔的HLFC表面)上去除碎屑。也就是說，雖然飛機的外部基板表面在經過經設計用于實現更清潔層狀表面的清潔方案后可能看起來“干凈”，但是這種飛機外表面可能保留一定數量的粘附碎屑，這些碎屑可能是或不是肉眼可見的，并且仍然可對例如飛機的外基板表面處的理想層流有不利影響。

發明內容

根據本發明的一方面，公開了一種用于從基板外表面去除碎屑而沒有對所述基板外表面產生不利影響的系統，該系統包括：檢測器，該檢測器用于評估基板的實際基板外表面上的指定位置處的所述實際基板外表面的特性；存儲器，該存儲器包括預定基板外表面的特性；處理器，該處理器用于從所述存儲器獲取預定基板的預定基板外表面的特性，其中，所述檢測器與所述處理器通信，并且其中，所述處理器被配置為將所述實際基板外表面的特性與所述預定基板外表面的特性進行比較。

所述系統還包括至少一個控制器，其中，所述控制器與所述處理器和所述存儲器通信。定位機構與所述控制器通信，并且能量源與所述控制器通信。所述系統還包括與所述控制器通信的真空器，其中所述系統從所述實際基板外表面無損地去除碎屑。

根據另一方面，公開了一種方法，該包括以下步驟：確定基板外表面上的特定基板外表面位置處存在一定量的碎屑；確定使所述碎屑從所述基板外表面的所述特定基板表面位置脫落所需的一定量的能量；啟動能量源；將來自所述能量源的所述一定量的能量引導到所述特定基板外表面位置處的所述碎屑；以及使所述碎屑從所述基板外表面的所述特定基板外表面位置脫落，以形成一定量的脫落碎屑。