用于大尺寸零件的自动检查的系统和方法

用于大尺寸零件的自动检查的系统和方法
【专利摘要】能够自动检查工件系统和方法。无损检查传感器被安装到框架上，该框架被安装到传送设备上。通过跟踪系统测定工件第一预定位置的方位。移动传送设备以使无损检查传感器定位在靠近工件的第一预定位置。靠近第一预定位置的工件的第一部分通过无损检查传感器无损检查。工件第二预定位置的方位可用跟踪系统测定。移动传送设备以使无损检查传感器定位在靠近工件的第二预定位置，并且靠近第二预定位置的工件的第二部分可通过无损检查传感器无损检查。数据可从传感器提供给计算系统并且通过计算系统被分析。
【专利说明】用于大尺寸零件的自动检查的系统和方法
[0001]本申请是申请日为2008年6月13日的名称为:“用于大尺寸零件的自动检查的系统和方法”的中国专利申请200880020300.9的分案申请。
【背景技术】
[0002]实现无损检查(NDI)的一些方法已经被研发并且目前被用于多种加工装置。一些NDI方法包括但不限于超声波检查、机械敲击测试、超声碰撞多普勒、涡流测试光学感测、X射线反向散射，光子感应正电子湮灭探伤技术、激光剪切电子散斑、红外热成像、中子放射线成像技术、透射红外热成像等等。相比于其他材料，许多个别的NDI方法可能更适于特殊材料的检查。
[0003]以上和其他NDI方法利用传感器方位信息形成各种结构材料中可能的内部损伤或可能的缺陷的二维和三维图像数据。传感器的方位通常由安装在机械臂或X-Y-Z桥架的方位编码器跟踪，因此导致大量人工NDI处理。随着被检查零件尺寸的增加，在成本、检查速度、多功能性以及可交换性方面可得到改善。
[0004]相关技术的上述实例和与之相关的限制只是说明性的而不是唯一的。通过阅读说明并研究附图，本领域技术人员将了解相关技术的其他限制。

【发明内容】

[0005]以下实施例和其中的一些方面结合系统和方法一起被描述和说明，其只是示范性的和说明性的，而不局限于此范围内。在许多实施例中，在以上【背景技术】中所述的一个或多个问题已经被减少或消除，而其他实施例则被直接改进。
[0006]根据示例性实施例，系统和方法能自动检查工件。无损检查传感器被安装在框架上，该框架安装在传送设备上。工件的第一预定位置的方位通过跟踪系统测定。移动传送设备将无损检查传感器定位在靠近工件的第一预定位置处，并且靠近第一预定位置的工件的第一部分用无损检查传感器做无损检查。
[0007]根据一个方面，传感器能被自动移动和跟踪。工件的第二预定位置的方位能用跟踪系统测定。移动该传输设备以将无损检查传感器定位在靠近工件的第二预定位置处，并且靠近第二预定位置的工件的第二部分通过无损检查传感器做无损检查。
[0008]根据另一方面，来自传感器的数据可以被分析。来自无损检查传感器的数据被提供给计算系统并且该数据可以被计算系统分析。该数据能与工件的预定阈值标准相比较。而且，当相关位置的分析数据超过预定限定标准时，工件可以在相关方位被标记。
[0009]在另一个示例性实施例中，系统被提供以用于自动检查工件。该系统包括跟踪系统，传送设备，以及安装在传送设备上的框架。该框架具有能容纳被检查工件外部形状的形状。该系统也包括安装在框架上的无损检查传感器和与跟踪系统和无损检查传感器操作地连接的计算系统。
[0010]根据一个方面，几种类型无损检查方法的传感器可被使用。而且，无损检查传感器可能包括至少一个第一类无损检查传感器和至少一个第二类无损检查传感器，该第二类无损检查与第一类无损检查不同。
[0011]除了以上所述示例性实施例和方面，通过参考附图和研究下文详细描述更多的实施例和方法可以了解额外的实施例和方面。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]示例性实施例通过参考附图被说明。本文公开的实施例和图形被认为只是说明性的而不是限制性的。
[0013]图1是被检查示例性零件的透视图；
[0014]图2是正在被示例性系统检查的示例性零件的透视图；
[0015]图3图示说明了被图2的示例性系统检查的示例性零件的截面图；
[0016]图4是示例性系统的框图；
[0017]图5是示例性计算系统的框图；以及
[0018]图6是工件自动检查的示例性方法的流程图。
[0019]具体实施例的详细描述
[0020]总体上看，系统和方法可自动检查工件。无损检查传感器被安装在框架上，该框架安装在传送设备上。工件的第一预定位置的方位用跟踪系统来测定。移动传送设备以将无损检查传感器定位在靠近工件的第一预定位置，并且靠近第一预定位置的工件的第一部分用无损检查传感器做无损检查。传感器可被自动移动和跟踪。工件的第二预定位置的方位可用跟踪系统来测定。移动传送设备以将无损检查传感器定位在靠近工件的第二预定位置，并且靠近第二预定位置的工件的第二部分可用无损检查传感器做无损检查。下面将详细说明。
[0021]参考图1，示例性工件10可被自动检查。工件10可以是大尺寸的零件，因此可利用公开实施例提供的自动化的优势。考虑到仅为说明目的而非限制其范围的非限制性示例，工件10可能是航行器零件，例如不局限于一段航行器机身。仅作为示例性目的工件10以航行器机身形式来说明。可以理解的是工件10可以是任何一种所需要的工件。例如，工件10可能是航行器机翼或航行器的其他部分。而且，工件10并非必须与航行器有关，它可能是任何车辆或结构的一部分。此外，工件10可能是整个车辆或结构本身。因此，并不意图以任何形式限制工件10。
[0022]另外，工件10可由特定应用所需的任何材料制成。应该注意的是用于工件的材料类型在一定程度上决定了用于检查工件10的无损检查技术的类型。考虑作为非限制性示例，工件10可由复合材料制成，比如复合层压板或金属，如铝或钛等等。应该知道这并不意味着对制成工件10的材料的任何形式的限制。
[0023]在一个示例性实施例中，工件10包括在其上形成的有助于确保测量准确的结构。例如，孔12在工件10外表面的预定位置被确定。，如基准点(图1未示出)的定位辅助可被放置在孔中以帮助确定测量方位，这将在下文做进一步讨论。孔10是当地作为零件参考系统的组成部分，例如主要装配坐标系统，在该参考系统中零件之间相互参照(相对于被参照于装配工具的零件)。零件参考系统以三维方向指示出每个孔10的方位，即A方向，B方向，以及C方向。但是，任何指示技术可依照要求用于特定应用。
[0024]现在参考图2和图3，系统14可自动检查工件10。如上文讨论，所示的工件10为航行器机身，其仅为了说明目的而并不作为限制。
[0025]基准点或目标16被安装在孔12内(图2未示出)。使用快速安装机构或本领域已知的其他安装机构将基准点16安装在孔内。基准点16可是无源反射器，其可具有适于反射摄影光束的反射器(未示出)和/或适于反射激光跟踪设备发射的激光光束的分离反射器(未示出)。基准点16包括2006年5月19日提交的编号为11/437,201的美国专利申请公开的任何实施例，该申请的标题为“激光和摄影测量目标的结合”。在其他实施例中，基准点可是任何尺寸、类型、形状、布局、方向和/或位置。例如，反射器目标将激光跟踪器的激光束反射回激光跟踪器，同时“反射点”目标将像机闪光反射到像机透镜。
[0026]每个基准点16的位置用跟踪系统18来测定。考虑作为非限制性示例，一个或多个基准点16的位置可利用激光跟踪、光学三角测量、数字摄影测量、光探测与测距(LIDAR)、无线电探测与定位(RADAR)、声波导航与测距系统(SONAR)、超声波、室内全球定位系统或其他合适的技术来测定。在一个实施例中，跟踪系统18可以被实现为激光跟踪系统。通过从一个或多个激光跟踪器向工件10的外表面发射一束或多束激光光束以实现激光跟踪测量。激光光束被基准点16中的一个或多个激光反射器反射回到激光跟踪器，该激光跟踪器根据返回激光光束的特性在X、Y和/或Z平面上(或A、B、C零件参考系统)测量一个或多个目标位置。激光跟踪器可包括一个或多个商用激光跟踪器，例如波音激光跟踪器(BLT)、莱卡(Leica)激光跟踪器、法如(Faro)激光跟踪器等。
[0027]在另一个实施例中，跟踪系统18被实施为摄影测量跟踪系统。通过从一个或多个摄影设备发射一束或多束光束到工件10的外表面来实现摄影测量。光束被基准点16中的一个或多个摄影测量反射器反射回到摄影测量设备，其可根据返回光束的特性在X、Y和/或Z平面上(或A、B、C零件参考系统)测量一个或多个目标位置。摄影测量设备包括一个或多个商用摄影机例如V-Star摄影机等。
[0028]至少一个传送设备20可自动地定位无损检查传感器(下文将做进一步讨论)。传送设备20的方位通过跟踪系统18来跟踪测量并且当传送设备20运动时该传送设备20的运动被控制(下文将做进一步讨论)。为此，至少一个基准点22被安装在传送设备20上。该基准点22与上文所述的基准点16是相似。根据特定应用的需要，传送设备20可是传送带、轨道系统、运送系统、车辆等中的任何一种。在一个实施例中，传送设备20包括自动导弓I车辆(AGV )，例如KUKA公司生产的OmniMove自动导引运动车(AGV )。
[0029]框架24被安装在传送设备20上。无损检查传感器(下文将做进一步讨论)又被安装在框架24上。该框架24有一个能容纳工件10形状的形状，以便无损检查传感器可以被放置在感测工件10的外表面的方位。
[0030]框架24的形状以及传送设备20上框架24的安装取决于工件10的形状(和尺寸)。仅作为非限制性的示例而并不作为限制，所示的框架为说明性目的而显示为环形形状。框架24被构造为环形形状并被设计为接收工件10的尺寸，在这个非限制性的示例中，该工件10为说明性目的而表示为航行器机身。在这个示例中，框架24被安装在两个传送设备20上，该传送设备20被显示为自动导引车辆(在图2仅其中一个是可见的)。
[0031]在示例性实施例中，框架24可适当地被提供为“分离环”，该分离环包括两个半圆的框架构件26和28。框架构件26安装在一个传送设备20 (图2未示出)并且框架构件28安装在另一个传送设备20上。该框架构件26和框架构件28在接合处30相互接合。在这个示例性实施例中，框架构件26和框架构件28中的每个适当地由内半圆安装轨32和外半圆安装轨34组成。但是，在其他实施例中框架24可是一个框架构件或者为多于两个框架构件。此外，在其他实施例中框架24可仅包括一个安装轨或包括多于两个安装轨。
[0032]当传送设备20运动时，通过跟踪系统18跟踪框架24的方位，因此使得安装在框架24上的无损传感器的方位被跟踪。此跟踪允许无损检查传感器定位在所需的工件10的外表面的预定位置。为此，至少一个基准点36被安装在框架24上。基准点36与上文所述的基准点16和22相似。基准点36按要求被安装在框架24上。例如，在一个实施例中基准点36可被安装到如图所示的外安装轨32。在其他实施例中，基准点36可被安装到内安装轨32或为具体应用而提供的任何安装轨。考虑作为非限制性示例，一组三个激光跟踪器目标可被随意以合适间隙被安装在两个半圆形框架构件26和28上，从而为传送设备20提供了大约+/-0.025英寸的安装公差。
[0033]无损检查传感器38被安装在框架24上。根据具体应用和无损检查形式的需要，与传感器38相关的无损检查形式的源39可与传感器38共同放置在框架上或可被放置在设施中其它位置。应该意识到任意类型的无损检查传感器均可根据特定应用需要而被使用。也就是说，无损检查实现形式的类型和所用的无损检查传感器38的类型可部分地取决于用于工件10的材料并且进一步部分地取决于被检查的特性的类型。更应该意识到多于一个特性能被检查。因此，超过一种类型的无损检查传感器可被安装在框架24上。结果工件10的多于一个的特性可被同时检查。同样，如果需要，任何数目的基准点36可被安装在一个或多个无损传感器38上(除了或代替安装在框架24上)以用于精确跟踪无损传感器38的方位。考虑作为非限制性示例，两个激光跟踪器目标可被安装在杆上，该杆将全部数据获取工具的后部安装到一个(或多个)传感器38上，从而允许传感器38的方位的跟踪以及传感器38的精确放置。
[0034]任何数目的无损检查传感器38可被安装在特定应用所需的框架上。在一些实施例中，足够数量的无损检查传感器38可被安装在框架24上以充分检查框架24附近的整个工件10。在这种情况下，框架24仅需要沿着工件10横向移动到将要被检查的工件的下一个预定位置。在这种情况下，工件10能在比用传统的无损检查技术明显更短的时间段内被检查。
[0035]在其他实施例中，框架24上安装了比充分检查框架24附近的整个工件10所必需的无损检查传感器38的数量更少的无损检查传感器38。在这些实施例中，当工件预定位置的截面已经被检查后，通过需要的方式(如轴向，纵向等)位移框架24从而将无损检查传感器38移动到将被检查的工件10的预定位置的另一个截面。为此，位移设备40 (图2为示出)被安装在传送设备20上。当工件10的预定位置的所有要求的截面被检查之后，传送设备20被移动从而将框架24和安装在其上的无损检查传感器38重新定位到将被检查的工件10的下一个的预定位置。任何类型的位移设备可根据需要被用于关于工件10的预定位置位移框架24。考虑非限制性示例，该位移设备40可以是线性电机等。
[0036]如上所述，任何类型的无损检查传感器均可以根据需要用于特定应用。因此，无损检查传感器38的类型可能部分取决于工件10所用材料并且可能进一步部分取决于被检查特性的类型。同样如上所述，超过一种类型的无损检查传感器可被安装在框架24上。另外，无损检查传感器可能是单侧无损检查传感器，和/或与区域检查方法相关的无损检查传感器，和/或需要接近工件两侧的无损检查传感器。
[0037]在已知的情况下，下述示例性的无损检查传感器可被用于所需的实施例中。下述类型的无损检查传感器是作为非限制示例给出的而并不意图作为限制。
[0038]A.单侧无损检查传感器
[0039]单侧无损检查传感器可被于来检查工件10。该单侧无损检查传感器可实现能被定位跟踪的连续运动和跟踪，或序列运动和跟踪，或具有数据采集的序列运动。
[0040]例如，示例性的超声波换能器可被用于脉冲回波超声波，发送-接收超声波、导波超声波、声学超声波，反向散射超声波等等，以用于提供复合材料的脱落、剥离、皱折、热损伤以及孔隙率测定的检查和金属内薄点(thining)的检查。超声波换能器可以是接触式或非接触式(如空气耦合式)换能器，并且可以包括激光超声波。超声波换能器可以是单个换能器，成对换能器，或不同构型的阵列。超声波换能器能实现连续运动和跟踪。
[0041]作为另一个示例，示例性单侧无损检查传感器可能包括用于数字声学视频检查和声成像检查的无损检查传感器。这些单侧无损检查传感器可实现连续运动和跟踪或序列运动和跟踪。
[0042]作为单侧无损检查传感器的另一个示例，低频超声传感器，例如机械阻抗分析(MIA)探测器，超声波共振探测器，或桑迪凯特(sondicator)探测器，可以用于夹层结构和层压板的脱落或剥离检查。这些单侧无损检查传感器能实现连续运动和跟踪。
[0043]作为单侧无损检查传感器的另一个示例，共振声谱法(RAM) “敲击”可被用于执行对层压复合材料脱落或剥离的机械敲击测试。在图3中，两个共振声谱(RAM)传感器作为无损检查传感器38被显示。如图3所示，每个共振声谱(RAM)传感器包括用于撞击或敲击工件10外表面的球形撞针42和扩音器44。在一个实施例中，共振声谱(RAM)传感器可通过转换器40以一英寸的增量位移直到工件10的预定位置截面被检查到。然后，通过传送设备20以一英寸增量横向移动共振声谱(RAM)传感器并且不断重复检查和位移步骤直到工件10的检查完成。因此，共振声谱(RAM)传感器能实现连续运动和跟踪。
[0044]作为单侧无损检查传感器的另一个示例，远程超声碰撞多普勒(RAID)传感器能被用于复合材料和金属结合的检查以及腐蚀检查。这些单侧无损检查传感器实现连续运动和跟踪。
[0045]作为单侧无损检查传感器的另一个示例，微波传感器能被用于厚的、超声衰减材料,如结构泡沫塑料,的复合材料的缺陷检查。这些单侧无损检查传感器可实现连续运动和跟踪或序列运动和跟踪。
[0046]作为单侧无损检查传感器的另一个示例，涡流传感器或类似的电磁传感器能被用来发现金属中裂纹和薄点，验证雷击保护，评估热损伤等。这些单侧无损检查传感器实现连续运动和跟踪。
[0047]作为单侧无损检查传感器的另一个示例，光学传感器或激光一般可被用于金属焊接外观和几何构造的检查。这些单侧无损检查传感器实现连续运动和跟踪。
[0048]作为单侧无损检查传感器的另一个示例，X射线反向散射传感器能被用于裂缝检查，腐蚀检查以及内部构造检查。这些单侧无损检查传感器实现具有数据采集的序列运动，该序列运动能被定向跟踪。
[0049]作为单侧无损检查传感器的另一个示例，光子感应正电子湮灭(PIPA)传感器能被用来检查金属和复合材料的预裂纹损伤和局部应力状况。这些单侧无损检查传感器实现具有能被定向跟踪的数据采集的序列运动。
[0050]B.区域检查
[0051]实施例也可采用可实现序列运动和可被定向跟踪的数据采集的区域检查模式。作为区域检查的第一实例，激光剪切电子散斑传感器可被用于快速检查薄片复合材料的脱落。作为区域检查的另一个实例，红外热成像传感器(包括红外感应传感器，振动热成像传感器等)可被用于检查复合材料结构内的脱落、空隙以及异物。
[0052]C.双侧接近
[0053]实施例也可采用必须接触工件10的内表面及外表面的无损检查传感器技术。在源被安装到框架24的情况下，传感器可通过磁性连接固定到框架24。
[0054]作为需要接触工件10内表面及外表面的无损检查技术的第一实例，超声波接触和非接触传感器可被用于透射超声波(TTU)。该技术能实现连续运动和跟踪。
[0055]数字X射线检查是需要接近工件10的内表面及外表面的无损检查技术另一个实例。在这种情况下，X射线源被安装到框架24 (即工件10的外部)。数字X射线传感器被置于工件10内侧并且通过磁性连接固定到框架24。数字X射线可被用于裂纹和异物的检查。该双侧检查技术可实现连续运动和跟踪或序列运动和跟踪。
[0056]中子放射线成像是需要接近工件10内表面及外表面的无损检查技术另一个实例。在这种情况下，屏蔽的中子点源被安装到框架24 (即工件10的外表面)。中子探测器被置于工件10内侧并且通过磁性连接固定到框架24。中子放射线成像检查可用于裂纹、空隙或异物的检查。该双侧检查技术可实现连续运动和跟踪或序列运动和跟踪。
[0057]透射红外热成像是需要接近工件10内表面及外表面的无损检查技术另一个实例。在这种情况下，红外源安装到框架24 (即工件10的外表面)。红外传感器被置于工件10内侧并且通过磁性连接固定到框架24。透射红外热成像检查技术可用于脱落、空隙或异物的检查。该双侧检查技术可实现序列运动和可被定向跟踪的数据采集。
[0058]应该注意的是这里探讨的无损检查传感器38也可适用于被检查工件10上的结构，例如紧固孔、紧固件、雷击防护、附饰物、涂层、结合的子结构等等。在这种方式下所用传感器38的方位可用如上所述相同的方式进行跟踪。
[0059]现在参考图4，跟踪系统18与计算系统46被操作地数据连接。该计算系统46包括确定工件10方位的跟踪软件48、传送设备20、框架24和/或通过基准点16、22、和/或36跟踪的无损检查传感器38。考虑作为非限制性实例，适合的跟踪软件包括由New RiverKinematics 开发的“空间分析(Spatial Analyzer)” 软件。
[0060]计算系统46也包括控制传送设备20运动的传送设备控制软件50。该传送设备控制软件50与跟踪软件48配合使用。传送设备20到工件10预定位置的运动由关于传送设备20或框架24或无损检查传感器38的方位的数据控制，该方位数据由跟踪系统18和跟踪软件48提供。在一个示例性实例中，传送设备控制软件50的功能也可由NewRiverKinematics开发的“空间分析”软件提供。
[0061]计算系统46也可包括位移设备控制软件52。当位移设备40被用于位移工件10周围的框架24时，位移设备控制软件52可被提供，从而可位移无损检查传感器38的方位。位移设备控制软件52可适当地是相对简单、低端的脚本。例如，在一个示例性实施例中，当由NewRiver Kinematics开发的“空间分析”软件用于跟踪软件48和/或传送设备控制软件50时，位移设备控制软件52可是“空间分析”脚本。
[0062]计算系统46包括源控制软件54。该源控制软件54能控制源39的激励和断电。如果需要，源控制软件54也能控制源39的序列，例如当源39包括共振声谱法敲击器时不局限于控制敲击顺序。源控制软件54可适当地是相对简单，低端的脚本。例如，在一个示例性实施例中，当由New River Kinematics开发的“空间分析”软件用于跟踪软件48和/或传送设备控制软件50时，该源控制软件54可是“空间测量分析”脚本。
[0063]计算系统46包括数据分析软件56。该数据分析软件56分析由无损检查传感器38提供的有关工件10特征的传感器数据。例如，该数据分析软件56能将从无损检查传感器38产生的测量数据显示在显示装置58上。在一个示例性实施例中，数据分析软件56可是由New RiverKinematics开发的“空间分析”软件。在这种情况下,数据分析软件56能生成显示在显示装置58上的三维“双向曲率(porcupine)”型图像。另外，如果需要，热彩色图像可包括在检查报告中。由于上公差和下公差明确确定，在这样的图像中公差之内的任何部分显示在“绿色”区域内，公差之外的任何部分显示在“红色”区域内并且可被列表及记录为拒绝。数据分析软件56可获得特殊材质工件特性的预定阈值标准并且将测量特性与预定阈值特性作对比。如果测量特性属于某一取值范围内，于是这些数据(和工件10的相关方位)可根据需要被标记来进行进一步调查和/或行动。如果测量特性超出预定限定范围，于是这些数据(和工件10的方位相关)可根据需要被标记来进行进一步检查和/或修复。因为传感器38的方位已经被精确跟踪(与零件参考系统有关)，如果需要，缺陷区域的确切方位可被记录下来并且能再次精确定位和修复。因此，即使零件本身没有标记，任何所需的修复也可以有效。
[0064]假如测量的特性在某一取值范围内或超出预定阈值范围，那么在一些实施例中，工件10的相关位置可以用标记设备60标记。例如，示例性的透射超声波传感器包括内置零件标记。而且，计算系统60包括标记设备控制软件62。数据分析软件56能提供相关的测量数据给标记设备控制软件62，该测量数据在某一取值范围内或超出预定阈值标准(和工件10的方位相关)。于是该标记设备控制软件62能用合适的方式使标记设备60在相应位置标记工件。例如，可标记位置以提出警告或进一步的后续行动，如用黄色做标记。另一个实例，可标记位置以提示需要修补行为，如用红色做标记。
[0065]现在参考图5，在一个实施例中所用的示例性的计算系统46 (也可称为主机或系统)包括连接到系统总线66的中央处理单元(CPU)(或微型处理器)64。随机存取存储器(RAM) 68与系统总线66相连并且为CPU64提供了储存装置70入口来储存所测量的传感器数据和分析数据。当执行程序命令时，CPU64将这些处理步骤储到RAM68并且在RAM68外执行所存储的处理步骤。
[0066]计算系统46通过网络接口 72或网络连接(未示出)连接到计算机网络。一个这样的网络是因特网，其允许计算系统46下载应用、代码、文件以及其他电子信息。
[0067]只读存储器(ROM) 74用来存储不变的指令序列，例如开机指令序列或基本的输入/输出操作系统(BIOS)序列。
[0068]输入/输出(“I/O”)设备接口 76允许计算系统46连接各种输入/输出设备，例如键盘、指向设备(鼠标)、监视器、打印机、解调器等。该输入/输出(“I/o”)设备接口 76可简单表示成单一模块并且可包括不同的接口以连接不同类型的I/o设备。
[0069]应该注意的是实施例不局限于图5所示的计算系统46的结构。根据应用环境/工作环境的类型，计算系统46可有更多或更少组成部分。例如，计算系统46可能是机顶盒、便携式计算机、笔记本计算机、台式计算机，或其他类型的系统。
[0070]现在参考图6，工件的自动检查方法82在框图82开始。方法80的框图通过如图2到图5所述的系统14的组成部分在工件10上适当地完成。因为方法80是完全自动且在计算系统16的控制之下，方法80以下所述的所有程序框图可在没有操作者干预情况下完成。因此，方法80能在倒班过程中完成，例如三班，夜班等，因此更有效利用设备和劳动力资源。
[0071]在框图84中，工件第一预定位置的方位用跟踪系统测定。在框图86中，移动传送设备将无损检查传感器定位在靠近工件第一预定位置处。传送设备，传感器，以及在其上安装有传感器的框架的方位根据需要被跟踪。在框图88中，靠近第一预定位置的工件的第一部分能用无损检查传感器做无损检查。
[0072]在框图90中，工件第二预定位置的方位能通过跟踪系统测量。在框图92中，移动传送设备将无损检查传感器定位在靠近工件的第二预定位置处。传送设备，传感器，以及在其上安装有传感器的框架的方位根据要求被跟踪。在框图94中，靠近第二预定位置的工件的第二部分可用无损检查传感器做无损检查。
[0073]在框图96中，分析传感器数据。无损检查传感器中的数据提供给计算系统并且这些数据可用计算系统来分析。在框图98中，数据被显示在显示设备上。
[0074]数据能与工件的预定限定标准相比较。在判断框图100中，根据数据是在预定值范围内还是超过预定阈值标准来做选择。如果数据既不在预定值范围内也没超过预定阈值标准，于是方法80在框图102停止。如果数据在预定值范围内或在预定阈值标准外，于是在框图104中，工件能在相关方位被标记作为适当的测量值，比如警戒标记或者指示需要修复的标记。结果，能注意到并且修复潜在缺陷，缺点等，从而有助于防止缺陷，缺点等留在材料中，也就是说阻止这些缺陷进入零件或产品的最终组件。于是当所有工件按要求已经被检查到时，方法80在框图102停止。
[0075]当上述许多示例性实施例和方面已经被说明和讨论，现有技术中的这些技术允许其中某些修改、改变、增加以及次组合。因此这意味着当在它们真实的精神和范围内，以下附属权利和以后介绍的权利被解释包括所有这样的修改、改变、增加以及次组合。
【权利要求】
1.一种自动检查工件的方法，所述方法包括: 提供安装在框架上的多个无损检查传感器，所述框架被安装在传送设备上； 通过跟踪系统测定工件的第一预定位置的方位； 移动所述传送设备从而将所述多个无损检查传感器定位在靠近工件的所述第一预定位置； 通过所述多个无损检查传感器无损检查靠近所述第一预定位置的工件的第一部分；以及 所述方法进一步包括当相关位置的分析数据在所述预定阈值标准之外时，在所述相关位置标记工件。
2.—种自动检查工件的方法，所述方法包括: 提供安装在框架上的多个无损检查传感器，所述框架被安装在传送设备上； 通过跟踪系统测定工件的第一预定位置的方位； 移动所述传送设备从而将所述多个无损检查传感器定位在靠近工件的所述第一预定位置； 通过所述多个无损检查传感器无损检查靠近所述第一预定位置的工件的第一部分； 通过所述跟踪系统测定工件的第二预定位置的方位；` 移动所述传送设备从而将所述多个无损检查传感器定位在靠近工件的所述第二预定位置； 通过所述多个无损检查传感器无损检查靠近所述第二预定位置的工件的第二部分； 将来自所述多个无损传感器的数据提供给计算系统；以及 通过所述计算系统分析所述数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其中移动所述传送设备包括通过所述跟踪系统测定所述框架的方位。
4.根据权利要求2所述的方法，其中移动所述传送设备包括通过所述跟踪系统测定所述传送设备的方位。
5.根据权利要求2所述的方法，进一步包括在工件的多个预定位置设置多个基准点。
6.根据权利要求2所述的方法，进一步包括在所述框架和所述传送设备上设置多个基准点。
7.根据权利要求2所述的方法，其中分析所述数据包括比较所述数据与工件的预定阈值标准。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括当相关位置的分析数据在所述预定阈值标准之外时，在所述相关位置标记工件。
9.一种自动检查工件系统，该系统包括: 跟踪系统； 传送设备； 安装在所述传送设备上的框架，所述框架具有容纳被检查工件的外部形状的形状； 安装在所述框架上的多个无损检查传感器；以及 与所述跟踪系统和所述多个无损检查传感器操作地连接的计算系统； 其中所述计算系统包括第一计算机处理部件，所述第一计算机处理部件被配置以控制所述传送设备的运动，所述计算系统包括第二计算机处理部件，所述第二计算机处理部件被配置以分析来自所述多个无损检查传感器的数据，所述第二计算机处理部件进一步被配置以比较所述数据与工件的预定阈值标准。
10.根据权利要求9所述的系统，进一步包括至少一个标记设备，所述标记设备操作地连接到所述计算系统，所述标记设备被配置为当相关位置的分析数据在所述预定阈值标准之外时，在所述相关位置标记工件。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述传送设备包括至少一个自动引导车辆。
12.根据权利要求9所述的系统，其中所述框架具有被设置以容纳航行器机身的外部的形状。
13.根据权利要求9所述的系统，其中所述框架具有被设置以容纳航行器机翼的外部的形状。
14.根据权利要求9所述的系统，其中所述多个无损检查传感器包括选自超声波传感器、数字声学视频传感器、声成像传感器、机械阻抗分析探测器、超声共振探测器、桑迪凯特探测器、共振声学机械敲击测试器、远程声学碰撞多普勒传感器、涡流传感器、光学图像传感器、X射线反向散射传感器以及光子感应正电子湮灭传感器中的至少一个单侧无损检查传感器。
15.根据权利要求9所述的系统，其中所述多个无损检查传感器包括用于顺序地感测数据并且选自激光剪切电子散斑传感器和红外热成像传感器中的至少一个传感器。
16.根据权利要求9所述的系统，其中所述多个无损检查传感器包括设置在工件表面一侧上的至少一个传感器和设置在工件表面另一侧上的源，所述传感器选自透射超声波传感器、数字X射线传感器、中子放射线成像传感器以及透射红外热成像传感器。
17.一种自动检查工件的系统，所述系统包括: 跟踪系统； 传送设备，其具有置于其上的多个基准点； 框架，其被安装在所述传送设备上，所述框架具有容纳被检查工件的外部形状的形状，所述框架具有置于其上的多个基准点； 多个无损检查传感器，所述多个无损检查传感器被安装在所述框架上；以及 计算系统，所述计算系统与所述跟踪系统和所述多个无损检查传感器操作地连接，所述计算系统包括: 第一计算机处理部件，所述第一计算机处理部件被配置以控制所 述传送设备的运动；以及 第二计算机处理部件，所述第二计算机处理部件被配置以分析来自 所述多个无损检查传感器的数据。
18.根据权利要求17所述的系统，进一步包括设置在工件的多个预定位置处的多个基准点。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述第二计算机处理部件进一步被配置以比较所述数据与工件的预定阈值标准。
20.根据权利要求19所述的系统，进一步包括至少一个标记设备，所述标记设备操作地连接到所述计算系统，所述标记设备被配置为当相关位置的分析数据在所述预定阈值标准之外时，在所述相关位置标记工件。
21.根据权利要求17所述的系统，其中所述跟踪系统包括激光跟踪仪。
22.根据权利要求17所述的系统，其中所述跟踪系统包括选自数字摄影测量系统、光学三角测量系统以及超声波系统的跟踪系统。
23.根据权利要求17所述的系统，其中所述传送设备包括至少一个自动引导车辆。
24.根据权利要求17所述的系统，其中所述框架具有被设置以容纳航行器机身的外部的形状。
25.根据权利要求17所述的系统，其中所述框架具有被设置以容纳航行器机翼的外部的形状。
26.根据权利要求17所述的系统，其中所述多个无损检查传感器包括用于第一类型的无损检查的至少一个第一传感器以及用于第二类型的无损检查的至少一个第二传感器，所述第二类型的无损检查与所述第一类型的无损检查是不同的。
27.根据权利要求17所述的系统，其中所述多个无损检查传感器包括选自超声波传感器、数字声学视频传感器、声成像传感器、机械阻抗分析探测器、超声共振探测器、桑迪凯特探测器、共振声学机械敲击测试器、远程声学碰撞多普勒传感器、涡流传感器、光学图像传感器、X射线反向散射传感器以及光子感应正电子湮灭传感器中的至少一个单侧无损检查传感器。
28.根据权利要求17所述的系统，其中所述多个无损检查传感器包括用于顺序地感测数据并且选自激光剪切电子散斑传感器和红外热成像传感器中的至少一个传感器。
29.根据权利要求17所述的系统，其中所述多个无损检查传感器包括设置在工件表面一侧上的至少一个传感器和设置在工件表面另一侧上的源，所述传感器选自透射超声波传感器、数字X射线传感器、中子放射线成像传感器以及透射红外热成像传感器。
【文档编号】G01N29/265GK103499645SQ201310424577
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2008年6月13日 优先权日:2007年6月15日
【发明者】B·J·马什, K·D·范斯考特, L·S·博德兹奥尼, G·E·乔治松 申请人:波音公司