用于在内部检查管状复合零件的系统和方法技术方案

用于在内部检查管状复合零件的系统和方法。提供了一种用于在内部检查管状复合零件以便识别和测量其内的粘合剂流的系统和方法，以及一种近红外(NIR)光谱仪的端点适配器组件。所述系统包括端点适配器，该端点适配器装配在所述管状复合零件内并且在所述管状复合零件内维持一致的横截面位置。所述系统也包括从所述端点适配器向外径向地延伸的多个光纤。所述端点适配器纵向地移动通过所述管状复合零件并且在光与所述管状复合零件的相互作用之后用所述多个光纤接收光。所述系统还包括被配置为使正由所述多个光纤收集的所述光在NIR光谱上分散的NIR成像光谱仪以及被配置为基于分散光生成所述管状复合零件的图像的NIR相机。

System and method for internal inspection of tubular composite parts

A system and method for internal inspection of tubular composite parts. A system and method for internally detecting tubular composite parts for identifying and measuring adhesive flow in it is provided, and an endpoint adapter component for near infrared (NIR) spectrometer is also provided. The system includes endpoint adapter, which is assembled inside the tubular composite parts and maintains uniform cross section position in the tubular composite parts. The system also includes a plurality of optical fibers extending outwards from the end point adapter. The endpoint adapter moves longitudinally through the tubular composite part and receives light from the multiple optical fibers after the interaction between light and the tubular composite part. The system also includes a NIR imaging spectrometer configured to disperse the light collected by the plurality of optical fibers on the NIR spectrum, and a NIR camera configured to generate the image of the tubular composite part based on the scattered light.

【技术实现步骤摘要】
用于在内部检查管状复合零件的系统和方法
示例实施方式通常涉及一种用于在内部检查管状复合零件的系统和方法，并且更具体地，涉及一种采用端点适配器(endpointadapter)的系统和方法，该端点适配器被配置为移动通过管状复合零件以便识别和测量其内的粘合剂流和树脂淤积厚度。
技术介绍
通常既在并入零件的结构的初始组装期间又此后在该结构的生命周期期间检查零件，以便识别可能需要在将该结构放置或者返回到服务之前解决的异常。一些零件与其它零件相比可靠地检查起来更有挑战性。在这点上，管状零件(特别是具有相对较小的横截面面积的管状零件)与其它更多的层状结构相比检查起来可能更有挑战性。然而，仍然常常期望检查这些管状零件以识别异常。例如，在管状零件是复合结构的部件的情况下，管状零件的检查是所希望的以便检测树脂或粘合剂材料存在于管状零件内，诸如以检测其内的树脂淤积的形成。在这点上，树脂或粘合剂存在于管状零件内可以指示结构异常并且可能值得由技术人员进一步考虑，以确保树脂或粘合剂的存在在该树脂或粘合剂(诸如树脂淤积)潜在地指示复合结构的结构完整性的降低或在制作该复合结构过程中的不完美性的情况下被解决。飞机的通风纵梁是作为复合结构的部件的管状零件的示例。通风纵梁通常固化并且然后被用膜粘合剂安装到未固化机翼蒙皮。在机翼蒙皮在高压釜内的后续固化期间，膜粘合剂也固化。在一些情况下，膜粘合剂可以流入通风纵梁的内部。因为过量粘合剂可能在过量粘合剂应该变松的情况下对燃料系统产生问题，所以通风纵梁被检查以确定粘合剂(若有的话)在通风纵梁内的程度，使得如果在通风纵梁内检测到过量的粘合剂则可以采取措施来降低粘合剂的程度。作为其形状和大小的结果，通风纵梁和其它管状零件已证明检查起来有挑战性。已经出于检查管状零件的目的收集并分析了管状零件的内部的可见图像。结果得到的可见图像允许在管状零件内的树脂和粘合剂被识别。然而，管状零件的内部的可见图像不允许在其内检测到的树脂或粘合剂诸如在面积、长度、宽度、深度等方面被量化。在没有量化在管状零件内检测到的粘合剂或树脂的情况下，技术人员也许不能在将并入管状零件的结构放置或者返回到服务之前可靠地确定在管状零件内识别的粘合剂或树脂是否值得任何补救动作。
技术实现思路
提供了一种用于在内部检查管状复合零件以便识别和测量其内的粘合剂流和树脂淤积厚度的系统和方法，以及一种近红外(NIR)光谱仪的端点适配器组件。本公开的示例实施方式的系统、端点适配器组件和方法允许粘合剂流不仅被识别，而且诸如在深度、面积、长度、宽度等方面被量化。基于在管状复合零件内识别的粘合剂流的量化，可以做出关于所述管状复合零件是否应该经受进一步处理以便解决其内的所述粘合剂流的有根据的确定。因此，本公开的示例实施方式的系统、端点适配器组件和方法提供管状复合零件的可靠且详细的内部检查，使得并入所述管状复合零件的结果得到的结构可以按增强可靠性而操作。在示例实施方式中，提供了一种用于在内部检查管状复合零件以识别和处理其内的粘合剂流的系统。此示例实施方式的系统包括端点适配器，该端点适配器被配置为装配在所述管状复合零件内并且在所述管状复合零件内维持一致的横截面位置。所述系统也包括从所述端点适配器向外径向地延伸的多个光纤。所述端点适配器被配置为纵向地移动通过所述管状复合零件以便在光在所述管状复合零件内的多个可确定的纵向位置中的每一个处与所述管状复合零件的相互作用之后用所述多个光纤接收光。示例实施方式的系统也包括近红外(NIR)成像光谱仪，该NIR成像光谱仪被配置为使正由所述多个光纤中的每一个收集的所述光在NIR光谱上分散。此示例实施方式的系统还包括NIR相机，该NIR相机被配置为基于正由所述多个光纤中的每一个光纤收集的、在所述NIR光谱上分散之后的光生成所述管状复合零件的图像。示例实施方式的端点适配器被配置为被定位在所述管状复合零件内，使得各个光纤与所述管状复合零件的表面的与该各个光纤接近的那一部分垂直。示例实施方式的所述多个光纤从所述端点适配器向外延伸，使得从所述端点适配器的一个部分向外径向地延伸的所述光纤与从所述端点适配器的另一部分向外径向地延伸的所述光纤相比具有较大的密度。示例实施方式的NIR成像光谱仪包括输入狭缝。此示例实施方式的系统也包括传感器适配器，该传感器适配器被配置为端接(terminate)所述多个光纤，使得所述光纤的端部被布置在所述NIR成像光谱仪的所述输入狭缝处。示例实施方式的系统也包括编码器，该编码器由所述端点适配器承载并且被配置为提供可用来确定所述端点适配器在所述管状复合零件内的纵向位置的位置信息。示例实施方式的系统也包括被配置为随着所述端点适配器移动通过所述管状复合零件的多个输入光纤。所述多个输入光纤也被配置为提供光以便照射所述管状复合零件的内部表面。另选的示例实施方式的系统也包括由所述端点适配器承载并且被配置为照射所述管状复合零件的内部表面的发光二极管(LED)或白炽光源。示例实施方式的端点适配器也包括一个或更多个框架，其中各个框架包括用于随着所述端点适配器纵向地前进通过所述管状复合零件而沿着所述管状复合零件的内部表面行进的三个或更多个接触构件。在另一示例实施方式中，提供了一种近红外(NIR)光谱仪的端点适配器组件。所述端点适配器组件包括包含彼此间隔开并且彼此连接的两个或更多个框架的端点适配器。所述框架中的至少两个包括被配置为随着所述端点适配器前进通过所述管状复合零件而沿着管状复合零件的内部表面行进的三个或更多个接触构件。此示例实施方式的端点适配器组件也包括多个光纤，该多个光纤从所述端点适配器向外径向地延伸并且被配置为在光在所述管状复合零件内的多个可确定的纵向位置中的每一个处与所述管状复合零件的相互作用之后接收光。示例实施方式的端点适配器包括包含第一端框架、第二端框架和布置在该第一端框架与该第二端框架之间的中间框架的至少三个框架。所述至少三个框架在纵向方向上彼此间隔开并且彼此可操作地连接。此示例实施方式的所述多个光纤从所述中间框架向外延伸。示例实施方式的端点适配器被配置为被定位在所述管状复合零件内，使得各个光纤与所述管状复合零件的表面的与该各个光纤接近的那一部分垂直。示例实施方式的所述多个光纤从所述端点适配器向外延伸，使得从所述端点适配器的一个部分向外径向地延伸的所述光纤与从所述端点适配器的另一部分向外径向地延伸的所述光纤相比具有较大的密度。示例实施方式的端点适配器组件也包括被配置为随着所述端点适配器移动通过所述管状复合零件的多个输入光纤。所述多个输入光纤也被配置为提供光以便照射所述管状复合零件的内部表面。另选的示例实施方式的端点适配器组件也包括由所述端点适配器承载并且被配置为照射所述管状复合零件的内部表面的发光二极管(LED)或白炽光源。示例实施方式的端点适配器组件也包括编码器，该编码器由所述端点适配器承载并且被配置为提供可用来确定所述端点适配器在所述管状复合零件内的纵向位置的位置信息。在另一个示例实施方式中，提供了一种用于在内部检查管状复合零件以识别和处理其内的粘合剂流的方法。此示例实施方式的方法包括将端点适配器插入到所述管状复合零件中并且在所述端点适配器在所述管状复合零件内维持一致的横截面位置的同时纵向地移动所述端点适配器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在内部检查管状复合零件(10)以识别和测量所述管状复合零件(10)内的粘合剂流的系统(50)，该系统(50)包括：端点适配器(30)，该端点适配器(30)被配置为装配在所述管状复合零件(10)内并且在所述管状复合零件(10)内维持一致的横截面位置；从所述端点适配器(30)向外径向地延伸的多个光纤(40)，其中，所述端点适配器(30)被配置为纵向地移动通过所述管状复合零件(10)以便在光在所述管状复合零件(10)内的多个可确定的纵向位置(y)中的每一个处与所述管状复合零件(10)的相互作用之后用所述多个光纤(40)接收所述光；近红外NIR成像光谱仪(54)，该NIR成像光谱仪(54)被配置为使正由所述多个光纤(40)中的每一个光纤收集的所述光在NIR光谱(λ)上分散；以及NIR相机(58)，该NIR相机(58)被配置为基于正由所述多个光纤(40)中的每一个光纤收集的、在所述NIR光谱(λ)上分散之后的光生成所述管状复合零件(10)的图像。

【技术特征摘要】
2016.07.14 US 15/209,9791.一种用于在内部检查管状复合零件(10)以识别和测量所述管状复合零件(10)内的粘合剂流的系统(50)，该系统(50)包括：端点适配器(30)，该端点适配器(30)被配置为装配在所述管状复合零件(10)内并且在所述管状复合零件(10)内维持一致的横截面位置；从所述端点适配器(30)向外径向地延伸的多个光纤(40)，其中，所述端点适配器(30)被配置为纵向地移动通过所述管状复合零件(10)以便在光在所述管状复合零件(10)内的多个可确定的纵向位置(y)中的每一个处与所述管状复合零件(10)的相互作用之后用所述多个光纤(40)接收所述光；近红外NIR成像光谱仪(54)，该NIR成像光谱仪(54)被配置为使正由所述多个光纤(40)中的每一个光纤收集的所述光在NIR光谱(λ)上分散；以及NIR相机(58)，该NIR相机(58)被配置为基于正由所述多个光纤(40)中的每一个光纤收集的、在所述NIR光谱(λ)上分散之后的光生成所述管状复合零件(10)的图像。2.根据权利要求1所述的系统(50)，其中，所述端点适配器(30)被配置为被定位在所述管状复合零件(10)内，使得各个光纤与所述管状复合零件(10)的表面(11)的与该各个光纤接近的那一部分垂直。3.根据权利要求1所述的系统(50)，其中，所述多个光纤(40)从所述端点适配器(30)向外延伸，使得从所述端点适配器(30)的一个部分向外径向地延伸的所述光纤(40)与从所述端点适配器(30)的另一部分向外径向地延伸的所述光纤(40)相比具有较大的密度。4.根据权利要求1所述的系统(50)，其中，所述NIR成像光谱仪(54)包括输入狭缝(54a)，并且其中，所述系统(50)还包括传感器适配器(56)，该传感器适配器(56)被配置为端接所述多个光纤(40)，使得所述光纤(40)的端部被布置在所述NIR成像光谱仪(54)的所述输入狭缝(54a)处。5.根据权利要求1所述的系统(50)，该系...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·H·小谢莉，C·W·费伊，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US