非破坏性超声检查设备、系统和方法_4

文档序号:9808860阅读:来源:国知局
法线轴53平行。
[0096] 通常,关节子系统140不管部件50的表面51中的不一致/不规则都维持超声检 查探头110的部件表面接口 114和该表面51之间的适当啮合并且角度传感器子系统130 主动地检测机器人装置120的末端执行器122的实际定向和所期望的定向之间的偏移,以 及经由控制器150,主动地驱动机器人装置120以将末端执行器122的实际定向调整为在所 期望的定向上。利用这些子系统中的一个或两者,本公开的超声检查探头110当与最常规 的检查装置相比较时,能够以比较更高的速度跨越部件50的表面51移动同时仍然维持超 声检查探头110的适当位置/定向。
[0097] 图7A是用于控制部件50的检查的控制器150的一个实施方式的示意框图。根据 一个实施方式,控制器150包括移动模块152、数据模块154和定向模块156。移动模块152 被构造为通过控制机器人装置120实现超声检查探头110跨越部件50的表面51的移动模 式,其中超声检查探头110连接至末端执行器122。移动模块152可以包括预编程/预定移 动模式以及用于利用机器人装置来驱动移动模式的关联的机器人算法。
[0098] 数据模块154被构造为接收由超声检查探头110检测到的结构特性数据。换句话 说,数据模块154从超声阵列112接收输出信号。根据一些实施方式,数据模块154或单独 的分析模块(未示出)利用结构特性数据来检测损坏存在于部件50的结构中。数据模块 154能够使用各种方法中的任一个和/或应用各种算法中的任一个以便基于所感测到的结 构特性数据来检测损坏。在特定实施方式中,数据模块154通过在不用依靠预定或已知基 线的情况下对无基线模型应用所感测到的结构特性数据来检测对结构的损坏。
[0099] 然而,在又一些实施方式中,数据模块154通过凭依靠预定或已知基线波形对基 线模型应用结构特性数据来检测损坏。例如,在一个实施方式中,数据模块154将结构特性 数据与期待的数据或基线相比较以检测损坏存在于部件50的结构中。因此,在结构特性数 据中与所期待的数据相比较的变化指示部件50的结构中的畸形或损坏(例如,破裂)。 [0100] 定向模块156被构造为基于所感测到的结构特性数据来检测末端执行器122相对 于部件50的表面51的目前检查的部分52的实际定向。一旦确定了末端执行器122的实 际定向,定向模块156将实际定向与所期望的定向相比较,向机器人装置120发生驱动命令 以调整末端执行器122的实际定向以便在所期望的定向上。
[0101] 如图7B所描绘的,在一个实施方式中,除学习模块158之外,控制器151还可以包 括先前描述的模块152、154、156。学习模块158可以被构造为将根据对部件的先前执行的 检查过程相对于跨越部件的表面的预定位置对末端执行器122的预定定向调整并入移动 模块的移动模式。换句话说,学习模块158可以与移动模块152交互以改变/更改被发送 给机器人装置120的移动算法中移动模式,以便改进机器人装置120的末端执行器122的 定位准确性。
[0102] 图8是用于检查部件的方法200的一个实施方式的示意流程图。根据一个实施方 式,用于检测结构中的损坏的方法200能够由本文所描述的系统和设备或其它系统和设备 执行。方法200包括在210处跨越部件的表面用机器人移动超声检查探头以检查部件的结 构特性。在一个实施方式中,移动超声检查探头包括自动地控制具有超声检查探头连接至 的末端执行器的机器人装置。
[0103] 方法200还包括在220处检测末端执行器相对于部件的表面的目前检查的部分的 实际定向。根据一个实施方式,检测末端执行器的实际定向包括从连接在超声检查探头与 末端执行器之间的角度传感器子系统接收定向数据。方法200还包括在230处将末端执行 器的实际定向与期望的定向相比较以及在240处控制机器人装置以将末端执行器的实际 定向调整为在所期望的定向上。
[0104] 在一个实施方式中,方法200还可以包括从对部件的先前执行的检查根据在跨越 部件的表面的预定位置处的预定定向调整来调整末端执行器的实际定向。例如,控制器可 能已从对部件(例如,飞机)的先前执行的检查中检测到需要对末端执行器的实际定向的 主动调整的跨越部件的表面的位置/点。在这些位置/点处的这些调整可以被并入所述部 件的(或至少基本上类似的部件)的后续的检查过程的控制方案,以改进末端执行器的定 位和定向。
[0105] 更具体地参照附图,可以在如图9所示的飞机制造与服务方法400和如图10所示 的飞机402的上下文中描述本公开的实施方式。在预生产期间,示例性方法400可以包括 飞机402的规格与设计404和材料采购406。在生产期间,发生飞机402的部件与子组件制 造 408和系统集成410。此后,飞机402可以经历认证与交付112以便被置于服务中414。 虽然通过客户在服务中,但是飞机402被调度以得到例行维护和保养416 (其还可以包括修 改、重构、翻新等)。
[0106] 方法400的过程的每一个可以由系统集成商、第三方和/或运营商(例如,客户) 执行或实行。出于本描述的目的,系统集成商可以包括但不限于任何数目的飞机制造商和 主系统转包商;第三方可以包括但不限于任何数目的厂商、转包商和供应商;并且运营商 可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
[0107] 如图10所示,通过示例性方法400生产的飞机402可以包括具有多个系统420的 机身418和内饰422。高级系统420的示例包括推进系统424、电气系统426、液压系统426 和环境系统430中的一个或更多个。可以包括任何数量的其它系统。尽管示出了航天示例, 但是可以将本发明的原理应用于其它工业,诸如汽车工业。
[0108] 可以在生产与服务方法400的阶段中的任一个或更多个期间采用本文所具体实 现的设备和方法。例如,可以按照与在飞机402在服务中的同时生产的部件或子组件类似 的方式制作或制造与生产过程408对应的部件或子组件。并且,可以例如通过基本上加快 飞机402的组装或降低飞机10的成本在生产阶段408和生产阶段410期间利用一个或更 多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。类似地,设备实施方式、方法实施方式或其组 合中的一个或更多个可以被利用来在飞机402在服务(例如并且但不限于维护和保养416) 中的同时检测裂缝形成。
[0109] 在上述描述中,可以使用诸如"上"、"下"、"上部"、"下部"、"水平"、"垂直"、"左"、 "右"、"在...上方"、"在...下方"等的特定术语。这些术语在适用情况下用来在处理相对 关系时提供对描述的某种澄清。但是,这些术语不旨在暗示绝对的关系、位置和/或定向。 例如,相对于对象,"上部"表面能够简单地通过把对象翻过来而成为"下部"表面。然而,它 仍然是同一对象。此外,除非另外明确地指定,否则术语"包括"、"含有"、"具有"及其变化 意指"包括但不限于"。除非另外明确地指定,否则项目的枚举列表不暗示项目中的任一个 或全部是相互排他的和/或相互包括的。除非另外明确地指定,否则术语"一"、"一个"和 "该"还指代"一个或更多个"。此外,术语"多个"能够被定义为"至少两个"。
[0110] 另外,在本说明书中一个元件"连接"至另一元件的实例能够包括直接连接和间接 连接。直接连接能够被定义为一个元件连接至另一元件并且与另一元件有某种接触。间接 连接能够被定义为彼此不直接接触的两个元件之间的耦合,但是在耦合元件之间具有一个 或更多个附加元件。此外,如本文所使用的,使一个元件固定到另一元件能够包括直接固定 和间接固定。另外,如本文所使用的,"相邻"未必表示接触。例如,一个元件能够在不接触 该元件的情况下邻近另一元件。
[0111] 如本文所使用的,短语中的至少一个"当与项目的列表一起使用时,意味着可 以使用所列举的项目中的一个或更多个的不同组合并且在列表中的项目中的仅一个可能 是需要的。项目可以是特定对象、事物或类别。换句话说,中的至少一个"意味着可以 从列表中使用项目的任何组合或任何数量的项目,但是并非列表中的所有项目可能是需要 的。例如,"项目A、项目B和项目C中的至少一个"可以意指项目A ;项目A和项目B ;项目 B ;项目A、项目B和项目C ;或项目B和项目C。在一些情况下,"项目A、项目B和项目C中 的至少一个"可以意指例如但不限于两个项目A、一个项目B和十个项目C;四个项目B和 七个项目C ;或一些其它适合的组合。
[0112] 除非另外指示,否则术语"第一"、"第二"等在本文中仅仅被用作标签,并且不旨在 将顺序、位置或层次要求强加于这些术语指代的项目。而且,对例如"第二"项目的参照不 需要或排除例如"第一"或低序项目和/或例如"第三"或高序项目的存在。
[0113] 如将由本领域技术人员所了解的,本公开的方面能够作为系统、方法或计算机程 序产品被具体实现。因此,本公开的方面可以采取全硬件实施方式、全软件实施方式(包括 固件、驻留软件、微码等)或组合全部通常可以被在本文中称为"电路"、"模块"或"系统"的 软件和硬件方面的实施方式的形式。此外,本公开的方面可以采取在具有具体实现在其上 的程序代码的一个或更多个计算机可读介质中具体实现的计算机程序产品的形式。
[0114] 本说明书中描述的许多功能单元已被标记为模块,以便更具体地强调它们的实现 独立性。例如,模块可以作为包括定制VLSI电路或门阵列、诸如逻辑芯片现成半导体的、晶 体管或其它分立部件的硬件电路被实现。模块还可以用诸如现场可编程门阵列、可编程阵 列逻辑、可编程逻辑器件等的可编程硬件装置加以实现。
[0115] 模块还可以用由各种类型的处理器执行的软件加以实现。程序代码的标识模块例 如可以包括计算机指令的一个或更多个物理或逻辑块,所述计算机指令例如可以被组织为 对象、过程或函数。然而,标识模块的可执行文件不必物理上位于在一起,但是可以包括存 储在不同位置中的根本不同的指令,所述根本不同的指令当逻辑上联合在一起时,包括模 块并且实现针对该模块所陈述的目的。
[0116] 实际上,程序代码的模块可以是单个指令或许多指令,并且甚至可以分布在数个 不同的代码段上、在不同的程序当中并且跨越数个存储器装置。类似地,操作数据可以在本 文中被标识和例示在模块内,并且可以以任何适合的形式加以具体实现并且组织在任何适 合类型的数据结构内。操作数据可以作为单个数据集被收集,或者可以分布在不同位置上, 包括在不同存储装置上,并且可以至少部分地仅仅作为电子信号存在于系统或网络上。当 模块或模块的各部分用软件加以实现时,可以在一个或更多个计算机可读介质中存储和/ 或在一个或更多个计算机可读介质上传播计算机代码。
[0117] 计算机可读介质可以是存储程序代码的有形计算机可读存储介质。计算机可读存 储介质可以是例如但不限于电子、磁、光学、电磁、红外线、全息照相、微机械或半导体系统、 设备或装置,或前述事项的任何合适的组合。
[0118] 计算机可读存储介质的更具体示例可以包括但不限于便携式计算机软盘、硬盘、 随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、 便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)、光学存储装置、磁存储装置、全息 照相存储介质、微机械存储装置或前述事项的任何合适的组合。在本文档的上下文中,计算 机可读存
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1