对外来材料、裂纹和其他表面异常的自动检查制造技术

本申请涉及对外来材料、裂纹和其他表面异常的自动检查。用于检测工件中的缺陷的检查系统可以包括用于利用图案化的光照射工件的第一区段的照明源，其中该照明源不照射工件的第二区段。该检查系统还包括反馈相机和背景相机，该反馈相机用于对第一区段进行成像并产生第一输出，而该背景相机用于对第二区段进行成像并产生第二输出。处理器将第一输出与第二输出进行比较，并且控制器基于该比较来改变由照明源输出的图案化的光。该反馈控制继续进行，直到背景与缺陷相比是适当均匀的或被伪装，使得缺陷的可见性和/或可检测性增加。

Automatic inspection of foreign materials, cracks and other surface abnormalities

This application involves automatic inspection of foreign materials, cracks and other surface abnormalities. The inspection system for detecting defects in the workpiece may include a lighting source for illuminating the first section of the workpiece with patterned light, wherein the lighting source does not illuminate the second section of the workpiece. The inspection system also includes a feedback camera and a background camera, which are used to image the first section and generate the first output, while the background camera is used to image the second section and generate the second output. The processor compares the first output with the second output, and the controller changes the patterned light output by the lighting source based on the comparison. The feedback control continues until the background is properly uniform or camouflaged compared with the defect, increasing the visibility and/or detectability of the defect.

【技术实现步骤摘要】
对外来材料、裂纹和其他表面异常的自动检查
本申请涉及制造检查领域，更具体地涉及包括表面照明和成像子系统的检查系统。
技术介绍
用纤维板制造诸如飞行器和航空航天器、地面车辆等的交通工具的部件是众所周知的。可以在铺叠过程中组装包括多个复合层或复合片材的复合部分，所述复合层或复合片材预浸渍有未固化的树脂(即，预浸料)。在铺叠期间，堆叠若干(例如，20个、40个或更多)未固化的复合层，然后可以在“压实”过程期间使用真空装置除去可能被捕集在若干层中的每一层之间的空气。随后，树脂可以在烘箱或高压釜中被固化。在铺叠过程中，纤维片材应当保持无缺陷，该缺陷诸如为外来材料(例如，袋装材料、胶带、编织材料等)的污染颗粒和裂纹、凹坑以及其它缺陷。如果这些缺陷在固化之后仍然存在，则这些缺陷会导致部件的分层、孔隙和起皱，这进而会导致部件的报废。
技术实现思路
以下展示简化的
技术实现思路
，以便提供对本申请的一个或多个实施方式的一些方面的基本理解。该
技术实现思路
不是广泛的概述，也不旨在识别本申请的关键或重要元素，也不旨在描绘本公开的范围。相反，其主要目的仅仅是以简化形式展示一个或多个概念，作为稍后展示的详细描述的序言。根据本申请的实施方式的用于检查工件的方法包括使用照明源将图案化的光输出到工件的第一区段上，其中工件的第一区段反射图案化的光，使用反馈相机对从工件的第一区段反射的图案化的光进行成像以生成第一输出，以及使用背景相机对未被照明源照射的工件的第二区段进行成像以生成第二输出。该方法还包括将第一输出与第二输出进行比较，并且通过基于第一输出与第二输出的比较改变图案化的光的强度、色调、饱和度和颜色中的一个或多个来改变由照明源输出的图案化的光，从而增加位于工件的第一区段中的一个或多个缺陷的对比度。照明源可以包括至少一百万个有机发光二极管(OLED)，并且改变由照明源输出的图案化的光可以包括单独控制每个OLED的强度，并且每个OLED可以被配置为输出至少1000勒克斯。该方法可以进一步包括将从反馈相机的第一输出获得的数据显示到显示器上以供操作者检查，并且还可以包括使用检查相机对从工件的第一区段反射的图案化的光进行成像以生成第三输出，将从检查相机的第三输出获得的数据发送到处理器，以及使用处理器分析从第三输出获得的数据以检测工件的第一区段中的一个或多个缺陷。在一种实施方式中，该方法可以进一步包括在比较期间检测工件上或工件内的一个或多个缺陷，使用控制器相对于一个或多个缺陷定位压力输送系统，以及激活压力输送系统以从工件移除一个或多个缺陷。压力输送系统的激活可以包括以下中的至少一个：激活鼓风机以输出空气流以移除一个或多个缺陷以及激活真空装置以对一个或多个缺陷施加真空力。图案化的光的改变可以导致除了从一个或多个缺陷反射的光之外使从工件的第二区段反射的光均匀化。该方法还可以包括使用复合铺叠系统将工件的第一复合层沉积到工作表面上，其中工件的第一区段是飞行器子组装件的第一区段，并且工件的第二区段是工件的第二区段，对从飞行器子组装件的第一区段反射的图案化的光进行成像，将飞行器子组装件的第二复合层沉积到第一复合层上，使用照明源将图案化的光输出到第二复合层的第一区段上，其中第二复合层的第一区段反射图案化的光，并且使用反馈相机对从第二复合层的第一区段反射的图案化的光进行成像以生成第三输出。在根据本申请的另一实施方式中，一种检查系统可以包括：照明源，其被配置为输出图案化的光并用图案化的光照射工件的第一区段；反馈相机，其被配置为对从工件的第一区段反射的来自照明源的图案化的光进行成像，并生成第一输出；背景相机，其被配置为对未被照明源照射的工件的第二区段成像，并生成第二输出；以及控制器，其耦合至照明源、反馈相机和背景相机，其中控制器被配置为通过基于第一输出与第二输出的比较改变图案化的光的强度、色调、饱和度和颜色中的一个或多个来改变由照明源输出的图案化的光，从而增加位于工件的第一区段中的一个或多个缺陷的对比度。照明源可以是包括至少一百万个有机发光二极管(OLED)的OLED显示器。控制器可以被配置为通过相对于光强度单独控制多个OLED中的每个OLED来改变由照明源输出的图案化的光。每个OLED可以被配置为输出至少1000勒克斯的强度并且具有至少100流明/瓦的发光效率。检查系统还可以包括用于显示从由反馈相机生成的第一输出获得的数据的视觉显示器，并且该视觉显示器可以被配置为显示由反馈相机成像的位于工件的第一区段中的一个或多个缺陷的图像以供操作者查看。检查系统还可以包括检查相机，该检查相机用于在由照明源照射期间对工件的第二区段进行成像，并向控制器提供第三输出。在一种实施方式中，检查系统可以包括电耦合到控制器并由控制器控制的压力输送系统，其中该控制器被配置为使用来自检查相机的第三输出相对于在比较期间检测到的一个或多个缺陷来定位压力输送系统，并激活压力输送系统以从工件的表面移除一个或多个缺陷。压力输送系统可以包括鼓风机和真空装置中的至少一个，该鼓风机被配置为输出空气流以移除一个或多个缺陷，该真空装置被配置为向一个或多个缺陷施加真空力。照明源可以包括至少一百万个照明元件的阵列，这些照明元件可以是关于强度单独可控的，并且该控制器被配置为改变由照明源输出的光的强度、色调、饱和度、颜色和图案，使得除了工件表面上或表面内的一个或多个缺陷之外，反馈相机对关于强度、色调、饱和度和颜色是均匀的表面进行成像。在另一种实施方式中，一种飞行器生产线可以包括复合铺叠系统和检查系统，该复合铺叠系统被配置为将复合材料飞行器子组装件的多个层沉积到工作表面上，该检查系统用于在沉积多个层期间检查复合飞行器子组装件。该检查系统可以包括：照明源，其被配置为输出图案化的光并用图案化的光照射工件的第一区段；反馈相机，其被配置为对从工件的第一区段反射的来自照明源的图案化的光进行成像，并生成第一输出；背景相机，其被配置为对未被照明源照射的工件的第二区段进行成像，并生成第二输出；以及控制器，其耦合至照明源、反馈相机和背景相机，其中该控制器被配置为通过基于第一输出与第二输出的比较改变图案化的光的强度、色调、饱和度和颜色中的一个或多个来改变由照明源输出的图案化的光，从而增加位于工件的第一区段中的一个或多个缺陷的对比度。附图说明包含在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本申请的一些实施方式，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在图中：图1是根据本申请的实施方式的检查系统的示意图。图2是根据本申请的实施方式的具有有机发光二极管显示器的放大剖面的平面图。图3描绘了在白光或其他光照下的工件的背景和缺陷的表象。图4描绘了根据本申请当用图案化的光照射时图3的结构。图5是根据本申请的实施方式的另一检查系统的示意图。图6是根据本申请的实施方式的用于检查工件的方法的流程图或流程表。图7是根据本申请的实施方式的功能框图。应该注意的是，附图的一些细节已经被简化并且被绘制是为了方便本申请的理解，而不是保持严格的结构精度、细节和比例。具体实施方式现在将详细参考本申请的示例性实施方式，其示例在附图中示出。通常，遍及所有附图将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。在用多个复合层制造大型部件(诸如复合材料飞行器子组装件)期间消除缺陷对于降低成本是重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检查工件的方法，包括：使用照明源(118)将图案化的光(120)输出到所述工件(104)的第一区段上，其中所述工件(130)的所述第一区段反射所述图案化的光；使用反馈相机(116)对从所述工件的所述第一区段反射的所述图案化的光进行成像，以生成第一输出；使用背景相机(114)对未被所述照明源照射的所述工件(132)的第二区段进行成像，以生成第二输出；比较所述第一输出和所述第二输出；以及基于所述第一输出与所述第二输出的比较，通过改变所述图案化的光的强度、色调、饱和度和颜色中的一个或多个来改变由所述照明源(118)输出的所述图案化的光(120)，从而增加位于所述工件的所述第一区段中的一个或多个缺陷的对比度。

【技术特征摘要】
2017.08.16 US 15/678,6701.一种用于检查工件的方法，包括：使用照明源(118)将图案化的光(120)输出到所述工件(104)的第一区段上，其中所述工件(130)的所述第一区段反射所述图案化的光；使用反馈相机(116)对从所述工件的所述第一区段反射的所述图案化的光进行成像，以生成第一输出；使用背景相机(114)对未被所述照明源照射的所述工件(132)的第二区段进行成像，以生成第二输出；比较所述第一输出和所述第二输出；以及基于所述第一输出与所述第二输出的比较，通过改变所述图案化的光的强度、色调、饱和度和颜色中的一个或多个来改变由所述照明源(118)输出的所述图案化的光(120)，从而增加位于所述工件的所述第一区段中的一个或多个缺陷的对比度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述照明源(118)包括至少一百万个有机发光二极管即OLED，并且改变由所述照明源输出的所述图案化的光包括单独控制每个所述OLED的强度。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使用检查相机(502,706)对从所述工件(130)的所述第一区段反射的所述图案化的光进行成像，以生成第三输出；将从来自所述检查相机的所述第三输出获得的数据发送到处理器(126,704)；以及使用所述处理器分析从所述第三输出获得的所述数据，以检测所述工件的所述第一区段中的一个或多个缺陷。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：在比较期间检测所述工件上或所述工件内的所述一个或多个缺陷；使用控制器(124,702)相对于所述一个或多个缺陷定位压力输送系统(504)；以及激活所述压力输送系统以从所述工件移除所述一个或多个缺陷。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使用复合铺叠系统(102)将所述工件(104)的第一复合层(112)沉积到工作表面上，其中所述工件(130)的所述第一区段是飞行器子组装件的第一区段，并且所述工件(132)的所述第二区段是所述工件的第二区段；执行从所述飞行器子组装件的所述第一区段反射的所述图案化的光(120)的成像；将所述飞行器子组装件的第二复合层(108)沉积到所述第一复合层上；使用所述照明源(118,712)将所述图案化的光(120)输出到所述第二复合层的第一区段上，其中所述第二复合层的所述第一区段反射所述图案化的光；以及使用所述反馈相机(116,710)对从所述第二复合层的所述第一区段反射的所述图案化的光成像，以生成第三输出。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的方法，其中除了从所述一个或多个缺陷反射的光之外，所述图案化的光(120)的改变致使从所述工件(132)的所述第二区段反射的光均匀化。7.一种检查系统，包括：照明源(118,712)，其被配置为输出图案化的光(120)，并用所述图案化的光照射工件(130)的第一区段；反馈相机(116,710)，其被配置为对从所述工件的所述第一区段反射的来自所述照明源的所述图案化的光进行成像，并生成第一输出；背景相机(114,708)，其被配置为对未被所述照明源照射的所述工件(132)的第二区段进行成像，并生成第二输出；以及控制器(124,702...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·萨夫艾，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US