特許 5924661 ランダムオービタル器具によるロボット式表面前処理

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5924661

(24)【登録日】2016年4月28日

(45)【発行日】2016年5月25日

(54)【発明の名称】ランダムオービタル器具によるロボット式表面前処理

(51)【国際特許分類】

   B24B 27/00 20060101AFI20160516BHJP

   B05C 9/10 20060101ALI20160516BHJP

【ＦＩ】

   B24B27/00 A

   B05C9/10

【請求項の数】16

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-254607(P2011-254607)

(22)【出願日】2011年11月22日

(65)【公開番号】特開2012-121133(P2012-121133A)

(43)【公開日】2012年6月28日

【審査請求日】2014年10月6日

(31)【優先権主張番号】12/962,594

(32)【優先日】2010年12月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100109726

【弁理士】

【氏名又は名称】園田 吉隆

(74)【代理人】

【識別番号】100101199

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 義教

(72)【発明者】

【氏名】レイノルド アール． パナゴ

(72)【発明者】

【氏名】ジェイムズ シー． ヴァナヴェリー

【審査官】 大山 健

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−０９８７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０９９９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０１３６８７５２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２８１１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４８３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３１９５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４２６３７５５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２５３９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３３４９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００７２２９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第２６４５４０５（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ２７／００

Ｂ０５Ｃ ９／１０

Ｂ２４Ｄ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

航空機の表面前処理を実施する装置であって、
バッキングパッドとモータを備え、該モータにより任意の軌道運動で該バッキングパッドを移動させる表面前処理器具と、
前記器具に連結された第１のボールジョイントと、
前記第１のボールジョイントに連結された第２のボールジョイントと、
前記器具を航空機の表面に押し付けるために、前記第２のボールジョイントに連結されたロボットエンドエフェクタと
を備える装置。

【請求項2】

前記表面前処理器具がランダムオービタルサンダである、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記第１のボールジョイントと第２のボールジョイントとが直列に連結され、前記ランダムオービタルサンダが、前記直列に連結された両ボールジョイントによって前記ロボットエンドエフェクタに連結されている、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記器具に一定の圧力を掛けるために、前記エンドエフェクタが、前記第２のボールジョイントに連結された線形アクチュエータを備える、請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記エンドエフェクタおよび前記線形アクチュエータが、前記バッキングパッドの運動の方向には変形しない、請求項４に記載の装置。

【請求項6】

前記線形アクチュエータが、空気式２重圧縮シリンダと、前記シリンダ内の圧力を調節する圧力レギュレータとを備え、それによって、一定の力が前記器具に掛かる、請求項４に記載の装置。

【請求項7】

各ボールジョイントの回転が１５度以下である、請求項１に記載の装置。

【請求項8】

プラットフォームと、前記プラットフォームの表面上にウェッジとをさらに備え、前記ウェッジが、前記表面前処理に用いられ、前記バッキングパッドに取り付けられた媒体を前記バッキングパッドから分離させるシャベルノーズ先端部を有する、請求項１に記載の装置。

【請求項9】

前記先端部が、前記媒体の縁部を前記バッキングパッドから分離する前に前記バッキングパッド円盤から前記媒体の中央部分を分離するような寸法および形状を有する、請求項８に記載の装置。

【請求項10】

前記器具を前記ウェッジ先端部に向かって移動させるために、前記ウェッジに隣接して表面ローラをさらに備える、請求項８に記載の装置。

【請求項11】

前記媒体はサンドペーパ、不織研削パッドもしくはポリッシング媒体、または研磨媒体である、請求項８に記載の装置。

【請求項12】

複数の媒体を積層する保持具と、前記複数の媒体を隔てる金属円盤とを備える、前記複数媒体を前記バッキングパッドに自動的に取り付ける手段をさらに具備し、前記バッキングパッドが、前記金属円盤の１つを磁気で結合させる磁石部分を有する、請求項８に記載の装置。

【請求項13】

前記手段が、金属円盤が前記バッキングパッドに取り付けられたか否かを判定するために配置された少なくとも１つの光学センサをさらに備える、請求項１２に記載の装置。

【請求項14】

塗装用に航空機の表面を前処理するために請求項１に記載の装置を使用するステップと、前記前処理された表面を塗装するために別のロボットエンドエフェクタを使用するステップとを含む方法。

【請求項15】

前記表面前処理が、研磨、研削、ポリッシング及びスクラビングである、請求項１に記載の装置。

【請求項16】

前記表面の前処理が、研磨、研削、ポリッシング及びスクラビングである、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

航空機に対して、表面前処理、ならびにプライマ、下塗料、および装飾塗料の塗布を自律的に実施することができるロボットシステムが望まれる。その種システムは、安定したプロセスを実現する。その種システムはまた、塵埃の吸い込みや人間工学的作業環境不良などの人間の健康への危害を取り除く。

【背景技術】

【0002】

表面前処理には、航空機表面の研磨を含む。ランダムオービタルサンダによる研磨が望ましい。ランダムオービタルサンダは、任意の軌道で高速に研磨することができる。

【0003】

しかし、ランダムオービタルサンダではチャタリングが起きることがある。チャタリングは、研磨媒体が、研磨する表面に正常に留まらないので、望ましくない。チャタリングはまた、研磨中に不整なパターンや除去を生じるので、望ましくない。それにより、チャタリングの結果として、表面仕上げが一様でなくなる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

オービタルサンダでのチャタリングを減少させ、または無くすことが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書の実施形態によれば、装置が、任意の軌道運動でバッキングパッドを移動させる表面前処理器具と、器具に連結された第１のボールジョイントと、第１のボールジョイントに連結された第２のボールジョイントと、器具を表面に押し付けるために、第２のボールジョイントに連結されたロボットエンドエフェクタとを備える。

【0006】

本明細書の別の実施形態によれば、装置が、ロボットエンドエフェクタと、直列に連結された第１および第２のボールジョイントと、直列に連結された両ボールジョイントによってロボットエンドエフェクタに連結されたランダムオービタルサンダとを備える。

【0007】

本明細書の別の実施形態によれば、方法が、研磨媒体をランダムオービタルサンダのバッキングパッドに取り付け、それから取り外すために、サンダに結合されたロボットエンドエフェクタを使用するステップを含む。研磨媒体を取り付けるステップが、各研磨円盤がそれに対応する金属円盤上に来るように、薄い金属円盤を挿入して複数の研磨円盤を積層するステップと、磁化されたバッキングパッドを有するサンダを積層上に移動し、それによって金属円盤をバッキングパッドに磁気で固締するために、ロボットエンドエフェクタを使用するステップとを含む。研磨円盤が、それに対応するプレートとバッキングパッドとの間に固締され、それによって、バッキングパッドに固着される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】成形面上にある表面前処理器具の図である。

【図2】表面前処理実施用の装置の図である。

【図3】ボールジョイントの図である。

【図4】航空機を塗装するために装置を使用する方法の図である。

【図5】人手を介さずに研磨円盤をランダムオービタルサンダに取り付け、それから取り外すためのシステムの図である。

【図6】システムのウェッジの図である。

【図7a】研磨円盤を取り外し中のランダムオービタルサンダの図である。

【図7b】研磨円盤を取り外し中のランダムオービタルサンダの図である。

【図7c】研磨円盤を取り外し中のランダムオービタルサンダの図である。

【図8】研磨円盤と金属円盤との積層の図である。

【図9】すべて人手を介さずに、消耗した研磨円盤をランダムオービタルサンダから取り外し、新しい研磨円盤をサンダに取り付ける方法の図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

表面１００を前処理する器具１１０を示す図１を参照する。表面１００は、平坦な形状をもち得る。器具１１０は、バッキングパッド１２０を任意の軌道運動において駆動するモータ（図示せず）をハウジング１４０内に備える。表面前処理は、バッキングパッド１２０に取り付けられた媒体１３０によって実施される。媒体１３０の例には、それらに限定されないが、サンドペーパ、不織研削パッド、およびポリッシング媒体が含まれる。表面前処理には、それらに限定されないが、研磨、研削、ポリッシング、およびスクラビングが含まれる。

【0010】

作業中、力が、器具１１０に矢印Ｆの方向に加えられる。力によって、表面前処理器具１１０が表面１００に押し付けられ、モータがバッキングパッド１２０を任意の軌道運動において駆動する。

【0011】

次に、成形面１００に表面前処理を施す装置２１０を示す図２を参照する。装置２１０は、表面前処理器具１１０と、器具１１０に連結された第１のボールジョイント２２０と、第１のボールジョイント２２０に連結された第２のボールジョイント２３０と、第２のボールジョイント２３０に連結されたロボットエンドエフェクタ２４０とを備える。

【0012】

ロボットエンドエフェクタ２４０は、線形アクチュエータ２５０を備える。作動に際し、線形アクチュエータ２５０は、第１のボールジョイント２２０および第２のボールジョイント２３０の直列連結に対して一定の力を加える。ボールジョイント２２０および２３０は、次いで、その力を表面前処理器具１１０に伝達し、それによって、表面前処理器具１１０が表面１００に押し付けられる。

【0013】

ボールジョイント２２０、２３０を示す図３をさらに参照する。各ボールジョイント２２０および２３０は、角度δまでの旋回を行うことができる球状接触面３３０によって結合された第１のロッド端部３１０および第２のロッド端部３２０を備える。一部の実施形態では、δ＝３５度である。ボールジョイント２２０とボールジョイント２３０とは、第１のボールジョイント２２０の外ねじ３４０を第２のボールジョイント２３０の内ねじ３５０に係合させることによって、直列に連結することができる。

【0014】

別の実施形態では、ボールジョイントの回転を１５度以下に制限することによって、特定の所望の結果を達成することができる。

【0015】

第１のボールジョイント２２０の内ねじ３５０がエンドエフェクタ２４０に係合する。第２のボールジョイント２３０の外ねじ３４０が表面前処理器具１１０のハウジングと係合する。

【0016】

直列に連結されたボールジョイント２２０および２３０は意外な結果をもたらす。すなわち、それらボールジョイントは、作動に際し、器具１１０のチャタリングを防止する。２つのボールジョイント２２０および２３０は、負荷した下向きの力を器具１１０の上端かつ中心に掛けた状態で、水平方向の運動を許容する。チャタリングを防止することによって、器具１１０が表面１００に対して垂直を保ち、エンドエフェクタ２４０が、一定の下向きの圧力を維持することができる。

【0017】

一部の実施形態では、線形アクチュエータ２５０が、第２のボールジョイント２３０に連結された空気式２重圧縮シリンダを備える。圧縮シリンダは、圧縮空気を利用して線形力を発生させる。圧縮シリンダは、パッドの運動方向には剛である。２重作動圧縮シリンダは、ストローク全体に亘って圧力が一定に保持されるので、有利である。それとは対照的に、単一作動シリンダでは、力は、内部スプリングの変位に基づいて変化する。

【0018】

圧縮空気の調節は、圧力変換器によって行うことができる。変換器は、入力圧力をＤＣ電圧によって調節する。変換器は、危険な場所での使用に備えて掃気したチャンバ内に収容することもできる。

【0019】

一部の実施形態では、エンドエフェクタ２４０は、線形アクチュエータ２５０に装着された角度付き屈曲部基台をさらに備え得、ロボット屈曲部が屈曲部基台に取り付けられている。屈曲部は、空気式シリンダを任意の向き（たとえば、０、３０、４５、および９０度）に配置することができる。

【0020】

次に、装置２１０を使用して航空機を塗装する方法を示す図４を参照する。ブロック４１０で、航空機を塗装ハンガ内に駐機する。一部の実施形態では、塗装ハンガは、フットボール場の面積を有するｃｌａｓｓ １ ｄｉｖｉｓｉｏｎ １（Ｃ１Ｄ１）の場所であり得る。Ｃ１Ｄ１の場所は、着火濃度のその種ガスまたは蒸気が存在し得る場所を意味する。

【0021】

ブロック４２０では、装置２１０を使用して航空機の表面を研磨する。研磨円盤１３０がそのバッキングパッド１２０に取り付けられている器具１１０を、チャタリングせずに作動させる。その結果、一様な表面仕上げが達成される。

【0022】

ブロック４３０では、第２のエンドエフェクタを使用して研磨済み表面を塗装する。塗装は、装置２１０が別の表面を研磨している間に、研磨済み表面に実施することができる。

【0023】

装置２１０は、スパークを避けるために、電気機器の代わりに空気式ツールを使用することができる。空気式装置は、Ｃ１Ｄ１の場所に適している。

【0024】

器具１１０の作動中、消耗した研磨円盤はバッキングパッド１２０から取り外され、新しい研磨円盤が再び取り付けられる。以下の段落では、ロボットエンドエフェクタを使用して、人手をまったく介さずに、研磨媒体をバッキングパッド１２０に取り付け、そこから取り外すシステムを説明する。

【0025】

次に、研磨円盤１３０を器具１１０のバッキングパッド１２０に取り付け、それから取り外すためのシステム５１０を示す図５を参照する。着脱システム５１０は、プラットフォーム５２０（たとえばテーブル）と、プラットフォーム５２０の上面上のウェッジ５３０とを備える。ウェッジ５３０は、「シャベルノーズ」先端部５４０と呼ばれる鋭く細長い先端部５４０を有する。

【0026】

着脱システム５１０は、器具１１０をシャベルノーズリップ５４０に向かって移動させるためにローラテーブル５５０をさらに備える。移動方向を矢印Ｍによって示す。ローラテーブル５５０は、移動方向を横切って延在する複数のローラ５６０を備える。

【0027】

研磨円盤１３０を器具１１０から取り外すために、ロボットエンドエフェクタ２４０は、研磨円盤１３０がローラ５６０に載るように器具１１０をローラテーブル５５０上に置く。エンドエフェクタ２４０は、次いで、器具１１０をシャベルノーズ先端部５４０に向かって移動させる。研磨円盤１３０は、ローラ５６０上を低い摩擦（すなわち、研磨円盤１３０を固形面上で移動するより遥かに低い摩擦）で移動する。

【0028】

シャベルノーズ先端部５４０は、バッキングパッド１２０と研磨円盤１３０との境界に位置する。器具１１０が、シャベルノーズ先端部５４０に入り込むにつれて、シャベルノーズ先端部５４０が、研磨円盤１３０をバッキングパッド１２０から分離する（図７ａおよび７ｂ参照）。エンドエフェクタ２４０は、研磨円盤１３０がバッキングパッド１２０から完全に分離されるまで（図７Ｃ参照）、移動方向に器具１１０を移動させ続ける。取り外し中は、研磨円盤１３０を回転させない。

【0029】

さらに図６を参照する。ウェッジ５３０の目的は、研磨円盤１３０をバッキングパッド１２０から徐々に取り外すことである。垂直中心線からの先端部５４０の最初の角度は、α＝４０°±５°であり得、先端部５４０の第２の角度はβ＝２０°±５°であり得る。先端部５４０の深さは約Ｄ＝４インチである。そのような先端部５４０を使用することによって、研磨円盤１３０は、縁はバッキングパッド１２０に接触したままで、中心から分離を開始する。縁部が接触したままでなければ、研磨円盤１３０は、下方に折れ曲がり、取り外せない。ウェッジ５３０の先端部５４０がパッド１２０の終端部に到達した後は、ウェッジ５３０の残りの部分が外側の領域を次第に分離し始める。円盤１３０が完全に分離された後は、円盤１３０は、ウェッジ５３０の下に配置された箱の中に落下する。

【0030】

研磨円盤１３０は、マジックテープ（登録商標）材によってバッキングパッド１２０に取り付けることができる。マジックテープ材は、付加的機能を果たす。すなわち、バッキングパッド１２０上のマジックテープ材は、サンダ１１０がウェッジ５３０の上面上を移動するとき、摩擦を減少させる。したがって、研磨円盤１３０が分離した後、マジックテープ材は、ウェッジ５３０に沿って低摩擦で移動する。

【0031】

研磨円盤１３０を分離した後、ウェッジ５３０の端部に配置されたチューブ（図示せず）を、バッキングパッド１２０に圧縮空気を吹き付けるために使用することができる。圧縮空気は、バッキングパッド１２０から塵埃を吹き飛ばす。

【0032】

ウェッジ５３０をボールジョイント２２０および２３０と組み合わせて使用することによって、相乗効果をもたらす。すなわち、それによって、バッキングパッド１２０が、新しい研磨円盤１２０を取り付けることができる既知の位置に配置される。

【0033】

次に、バッキングパッド１２０を既知の位置に動かす様子を示す図７ａ、７ｂ、および７ｃを参照する。器具１１０は、バッキングパッド１２０を楕円軌道で動かし、同時にバッキングパッド１２０を回転させるモータを備える。オービタルサンダ１１０が停止したとき、バッキングパッドは不定位置に動く。

【0034】

図７ａに示されるように、サンダ１１０は、ローラテーブル５５０上に置かれ、ウェッジ５３０に向かって移動させられる。移動は矢印Ｍの方向である。線形アクチュエータ２５０が、矢印Ｆによって示される下向きの力を掛ける。ボールジョイント２２０および２３０は一直線に揃えられて、器具１１０に下向きの力を掛けることになる。

【0035】

図７ｂに示すように、ウェッジ５３０が、バッキングパッド１２０および研磨円盤１３０と接触する。ウェッジ先端部５４０が、接触し、バッキングパッド１２０から研磨円盤１３０を分離し始めるにつれて、摩擦力が、ボールジョイント２２０と２３０とを蝶番運動させる。ボールジョイント２２０および２３０は、水平方向には固定されていないので、器具１１０のモータは適合することができる。

【0036】

図７ｃに示すように、研磨円盤１３０がバッキングパッド１２０から分離され、サンダ１１０がウェッジ５３０上を移動させられる。摩擦力が、モータを偏倚位置に付勢し続ける（モータの設計に基づく）。その結果、バッキングパッド１２０が既知の位置に動かされる。消耗した研磨円盤１３０を取り外し、バッキングパッド１２０を既知の位置に動かすことによって、新しい研磨円盤１３０を取り付けることができる。

【0037】

次に、薄い（約３０ミル）金属円盤８２０を交互に挿入した研磨円盤の積層８１０を示す図８を参照する。各研磨円盤１３０は、一方の面にグリット材８３０を、反対側の面にマジックテープ材８４０を有する。各研磨円盤１３０は、対応する金属円盤８２０の上に配置されている。すなわち、マジックテープ材８４０は上に向き、グリット材８３０は下に向いて、それに対応する金属円盤８２０に載っている。

【0038】

さらに図９を参照する。ブロック９１０では、エンドエフェクタ２４０が、器具１１０を研磨円盤１３０と金属円盤８２０との積層８１０の上に移動させる。

【0039】

ブロック９２０では、器具１１０を研磨円盤１３０上に配置する。バッキングパッド１２０は、下に重なる金属円盤８２０を磁気で引き付ける磁化部分（たとえば外周部）を有する。この磁気吸引の結果として、下層の金属円盤８２０がバッキングパッド１２０に磁気で固締され、それによって、研磨円盤１３０が、それらの間に固締されて、バッキングパッド１２０に固着される。

【0040】

ブロック９３０では、次いで、エンドエフェクタ２４０が、器具１１０を積層８１０から持ち上げる。この時点では、器具１１０は、研磨円盤１３０および金属円盤８２０の両方を担持しているはずである。

【0041】

ブロック９４０で、金属円盤８２０が持ち上げられたか否かの判定が行われる。たとえば、器具１１０を光学センサ上に配置することができる。金属円盤８２０が持ち上げられている場合は、センサが金属円盤８２０からの反射を検出する。金属円盤８２０が持ち上げられていない場合は、反射は検出されず（バッキングパッド１２０は光を反射しないと仮定して）、操作は中止または停止される（ブロック９５０）。その場合、研磨円盤１３０をバッキングパッド１２０に取り付けるために人手の介入が必要になり得る。

【0042】

金属円盤８２０を取り外すために、エンドエフェクタ２４０が、バッキングパッド１２０の磁化部分と少なくとも同じ強さの取外し磁石５７０の上に器具１１０を配置する（ブロック９６０）。取外し磁石５７０は、金属円盤をバッキングパッド１２０から引き離す。取外し磁石５７０は、プラットフォーム５２０と一体にすることもできる（図５に示す通り）。

【0043】

一実施形態では、バッキングパッド１２０の縁部を取外し磁石５７０上に配置し、次いで引き離す。これにより、取外し磁石５７０に、金属円盤８２０を縁部から引張り、それによって金属円盤８２０をバッキングパッド１２０から引き離すだけの優位な力が与えられる。この時点で、金属円盤８２０は、取外し磁石５７０とバッキングパッド１２０の磁化部分との間に一時的に浮かされる。取外し磁石５７０は、金属円盤８２０をバッキングパッドの縁部から確保するほどの十分な強さの強度はなく、したがって、金属円盤８２０は、それ自体の重量によって近くの保留容器中に落下する。

【0044】

金属円盤８２０がバッキングパッド１２０から取り外されたか否かを感知する（ブロック９７０）ために、光学センサを設けることができる。たとえば、光学センサを、保留容器の真上に配置することができる。金属円盤８２０が分離され、容器に向かって落下すれば、光学センサが反射光を検出する。この反射光が、金属円盤８２０がバッキングパッド１２０から分離されたことの合図になる。次いで、オービタルサンダ１１０は研磨に使用される（ブロック９８０）。

【0045】

反射光が検出されない場合、金属円盤１２０がバッキングパッド１２０から取り外されなかったことが想定される。したがって、操作が中止または停止され得る（ブロック９５０）。

【0046】

着脱システムは、まったく人手を介さずに、研磨媒体を取り外し、取り付けることができる。円盤の着脱を自動化することによって、塵埃の吸入などの人間の健康への危害が排除される。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
表面前処理を実施する装置であって、
任意の軌道運動でバッキングパッドを移動させる表面前処理器具と、
前記器具に連結された第１のボールジョイントと、
前記第１のボールジョイントに連結された第２のボールジョイントと、
前記器具を表面に押し付けるために、前記第２のボールジョイントに連結されたロボットエンドエフェクタと
を備える装置。
（態様２）
前記表面前処理器具がランダムオービタルサンダである、態様１に記載の装置。
（態様３）
前記第１のボールジョイントと第２のボールジョイントとが直列に連結され、前記ランダムオービタルサンダが、前記直列に連結された両ボールジョイントによって前記ロボットエンドエフェクタに連結されている、態様２に記載の装置。
（態様４）
前記器具に一定の圧力を掛けるために、前記エンドエフェクタが、前記第２のボールジョイントに連結された線形アクチュエータを備える、態様１に記載の装置。
（態様５）
前記エンドエフェクタおよび前記線形アクチュエータが、パッドの運動の方向には剛である、態様４に記載の装置。
（態様６）
前記線形アクチュエータが、空気式２重圧縮シリンダと、前記シリンダ内の圧力を調節する圧力レギュレータとを備え、それによって、一定の力が前記器具に掛かる、態様４に記載の装置。
（態様７）
各ボールジョイントの回転が１５度以下である、態様１に記載の装置。
（態様８）
プラットフォームと、前記プラットフォームの表面上にウェッジとをさらに備え、前記ウェッジが、前記バッキングパッドから媒体を分離させるシャベルノーズ先端部を有する、態様１に記載の装置。
（態様９）
前記先端部が、前記媒体の縁部を前記バッキングパッドから分離する前に前記バッキングパッド円盤から前記媒体の中央部分を分離するような寸法および形状を有する、態様８に記載の装置。
（態様１０）
前記器具を前記ウェッジ先端部に向かって移動させるために、前記ウェッジに隣接して表面ローラをさらに備える、態様８に記載の装置。
（態様１１）
前記器具が前記ウェッジによって停止させられたとき、前記ボールジョイントが、前記パッドを既知の位置に動かす、態様８に記載の装置。
（態様１２）
媒体を積層する保持具と、前記媒体を隔てる金属円盤とを備える、媒体を前記バッキングパッドに自動的に取り付ける手段をさらに具備し、前記バッキングパッドが、前記金属円盤の１つを磁気で結合させる磁石部分を有する、態様８に記載の装置。
（態様１３）
前記手段が、金属円盤が前記バッキングパッドに取り付けられたか否かを判定するために配置された少なくとも１つの光学センサをさらに備える、態様１２に記載の装置。
（態様１４）
塗装用に航空機の表面を前処理するために態様１に記載のロボットエンドエフェクタを使用するステップと、前記前処理された表面を塗装するために別のロボットエンドエフェクタを使用するステップとを含む方法。
（態様１５）
研磨媒体をランダムオービタルサンダのバッキングパッドに取り付け、それから取り外すために、前記サンダに結合されたロボットエンドエフェクタを使用するステップを含む方法であって、研磨媒体を取り付けるステップが、
各研磨円盤がそれに対応する金属円盤上に来るように、薄い金属円盤を挿入して複数の研磨円盤を積層するステップと、
磁化されたバッキングパッドを有する前記サンダを前記積層上に移動し、それによって前記金属円盤を前記バッキングパッドに磁気で固定するために、前記ロボットエンドエフェクタを使用するステップであって、それにより、研磨円盤を、それに対応するプレートと前記バッキングパッドとの間に固締して、前記バッキングパッドに固着するステップと
を含む方法。
（態様１６）
前記研磨媒体を取り外すステップが、前記バッキングパッドがウェッジのシャベルノーズ部分に当接するまで前記サンダをローラプラットフォームに沿って移動させるために前記ロボットエンドエフェクタを使用するステップを含み、その後、研磨円盤を前記バッキングパッドから取り外す、態様１５に記載の方法。

【符号の説明】

【0047】

１００ 表面
１１０ 表面前処理器具
１２０ バッキングパッド
１３０ 媒体、研磨円盤
１４０ ハウジング
２１０ 装置
２２０ 第１のボールジョイント
２３０ 第２のボールジョイント
２４０ ロボットエンドエフェクタ
２５０ 線形アクチュエータ
３１０ 第１のロッド端部
３２０ 第２のロッド端部
３３０ 球状接触面
３４０ 外ねじ
３５０ 内ねじ
５１０ 着脱システム
５２０ プラットフォーム
５３０ ウェッジ
５４０ シャベルノーズ先端部
５５０ ローラテーブル
５６０ ローラ
５７０ 取外し磁石
８１０ 研磨円盤の積層
８２０ 金属円盤
８３０ グリット材
８４０ マジックテープ材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図7c】

【図8】

【図9】