使用非破坏性检查的动态位置数据校正制造技术

使用非破坏性检查的动态位置数据校正。本文所描述的实施方式利用在结构的表面上执行的处理期间获得的非破坏性检查(NDI)扫描数据来更新表面上的NDI扫描仪的位置。基于与表面下特征的预定义位置数据相关的NDI扫描数据来检测结构内的表面下特征。基于表面下特征的预定义位置数据来校正NDI扫描仪在表面上的测量位置。

【技术实现步骤摘要】
使用非破坏性检查的动态位置数据校正
本公开涉及非破坏性检查(NDI)领域，具体地，涉及在结构上执行的NDI处理。
技术介绍
建造飞行器可包括将组件附接到提供结构刚度的支撑结构。例如，支撑结构可包括环向框架和纵向细长桁条，蒙皮面板附接到其上。蒙皮面板和支撑结构的组合一起限定飞行器的机体的一部分。可在不同时间检查飞行器结构以确定飞行器结构是否实现设计标准和/或没有损伤。例如，可在制造期间检查飞行器结构以确保按规范制造了飞行器结构。在另一示例中，可在飞行器服务期间检查飞行器结构以确保结构在飞行器操作期间没有损伤。可执行这样的检查以确定飞行器结构内是否存在表面下异常。尽管在飞行器结构的外表面上可能无法观察到表面下异常，但可执行各种检查处理，其可揭示这样的表面下异常的存在。可执行的一种类型的检查是非破坏性检查(NDI)测试。NDI也可称为非破坏性评估或检查(NDE)或非破坏性测试(NDT)。用于执行NDI测试的技术千差万别，但NDI测试通常具有不会永久改变检查下的结构的共同特质。飞行器结构的检查可由人操作者使用手持装置执行，和/或由机器人资产执行。然而，在这些处理期间生成的NDI数据需要测量NDI扫描仪的准确位置以便允许准确地确定异常的位置，但为NDI应用获取准确位置数据可具有挑战性。因此，需要改进NDI异常检测处理的定位方面。
技术实现思路
本文所描述的实施方式利用非破坏性检查(NDI)扫描数据来更新NDI扫描仪在结构表面上的位置。基于与表面下特征的预定义位置数据相关的NDI扫描数据来检测结构内的表面下特征。基于表面下特征的预定义位置数据来校正NDI扫描仪在表面上的测量位置。一个实施方式包括一种设备，其包括NDI扫描仪和控制器。NDI扫描仪在结构表面上执行的处理期间生成NDI扫描数据。控制器基于NDI扫描数据来检测结构内的表面下特征，访问表面下特征的预定义位置数据，并基于表面下特征的预定义位置数据来校正NDI扫描仪在结构表面上的测量位置。另一实施方式包括一种在结构表面上执行的处理期间校正NDI扫描仪的测量位置的方法。该方法包括基于由NDI扫描仪生成的NDI扫描数据来检测结构内的表面下特征，访问表面下特征的预定义位置数据，并基于表面下特征的预定义位置数据来校正NDI扫描仪在结构表面上的测量位置。另一实施方式包括一种检查载具。该检查载具包括NDI扫描仪，该NDI扫描仪在结构表面上执行的处理期间生成NDI扫描数据。该检查载具还包括：移动系统，其使检查载具在结构表面上移动；以及位置检测器，其相对于结构表面上的已知位置测量检查载具在表面上的位置。该检查载具还包括控制器。该控制器指示移动系统使检查载具在表面上沿着预定义路径移动，激活NDI扫描仪以生成NDI扫描数据，并基于NDI扫描数据中的转变来检测结构内的表面下特征。控制器访问表面下特征的边界的预定义位置数据，并基于表面下特征的预定义位置数据和已知位置来校正所测量的位置。已讨论的特征、功能和优点可在各种实施方式中独立地实现，或者可在其它实施方式中组合，其进一步的细节可参考以下描述和附图看到。附图说明现在仅作为示例并参照附图来描述一些实施方式。在所有附图上相同的标号表示相同的元件或相同类型的元件。图1描绘了例示性实施方式中的飞行器的侧视图。图2是例示性实施方式中的检查环境的框图。图3是提供例示性实施方式中的图2的NDI扫描仪的附加细节的框图。图4至图5是其它例示性实施方式中的图2的检查设备的框图。图6至图7是在结构的检查期间校正包括NDI扫描仪的设备的测量位置的方法的流程图。图8是例示性实施方式中的检查载具的框图。图9示出例示性实施方式中的图1的飞行器的机翼的示图。具体实施方式附图和以下描述示出了特定示例性实施方式。将理解，本领域技术人员将能够想到各种布置方式，尽管本文中未明确地描述或示出，其具体实现本文所描述的原理并包括在权利要求的预期范围内。此外，本文所描述的任何示例旨在帮助理解本公开的原理，将被解释为没有限制。结果，本公开不限于下面所描述的特定实施方式或示例，而是由权利要求及其等同物限定。图1描绘了例示性实施方式中的飞行器100的侧视图。飞行器100包括机头110、机翼120、机身130和机尾140。尽管出于讨论的目的，飞行器100被描绘为具有特定配置，但在其它实施方式中飞行器100可具有其它配置。飞行器100在被客户投入服务之前可经历制造处理、认证处理和交付处理。一旦飞行器100被投入服务，就可为飞行器100安排例行维护和保养。通过使关于结构中的表面下特征的预定义位置数据与检查期间收集的NDI数据相关，本文所描述的例示性实施方式使得NDI爬行器、NDI机器人和NDI自动扫描仪能够自校正定位能力。自校正NDI扫描系统的使用改进了NDI处理的准确性，同时加快了NDI处理。通过减少NDI扫描期间的位置错误改进了NDI处理的准确性，同时自动扫描系统的使用加快了NDI处理。典型的自动NDI扫描系统利用定位系统来将NDI扫描仪相对于检查下的结构定位和取向。然而，定位系统易受测量误差影响，所述测量误差可被反映在通过NDI处理检测的异常的定位准确性中。此外，NDI爬行器可利用提供其在结构表面上的位置的估计位置的局部定位系统，所述估计位置也易受测量误差影响。NDI爬行器在检查下的结构表面上的位置的偏差可使NDI处理期间检测的任何异常的测量位置移位，这使得异常的精确定位困难。尽管可使用外部定位系统来测量NDI扫描装置的位置，但外部定位引导(例如，光学基准)的设置和执行需要操作者正确地设置和定位外部定位引导。此外，外部定位引导的这种设置和定位增加了NDI处理的额外时间。在本文所描述的例示性实施方式中，分析在结构表面上执行的处理期间由NDI扫描仪生成的NDI扫描数据以检测结构内的表面下特征，并且访问表面下特征的预定义位置数据。基于表面下特征的预定义位置数据来校正NDI扫描仪在结构表面上的测量位置。本文所描述的例示性实施方式可在制造处理和/或认证处理和/或交付处理期间采用，和/或在客户投入服务之后采用。具体地，本文所描述的例示性实施方式可用于通过加快飞行器100的组装和/或检查来改进飞行器100的制造处理，同时降低与制造飞行器100关联的成本。此外，本文所描述的例示性实施方式可用于加快飞行器100的例行维护或保养处理，从而降低与检查飞行器100关联的成本。图2示出例示性实施方式中的检查环境200。检查环境200可用于检查图1的飞行器100。在此实施方式中，检查环境200包括可用于执行结构206的检查204的检查设备202。结构206可包括任何类型的制造结构，包括飞行器结构(例如，飞行器100的机头110、飞行器100的机翼120、飞行器100的机身130和飞行器100的机尾140)。在此实施方式中，使用检查设备202的NDI扫描仪208执行检查204。例如，NDI扫描仪208可在异常检测处理期间靠近结构2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检查设备(202)，该检查设备包括：/n非破坏性检查NDI扫描仪(208)，该NDI扫描仪被配置为在结构(206)的表面(210)上执行的处理期间生成NDI扫描数据(220)；以及/n控制器(214)，该控制器被配置为基于所述NDI扫描数据来检测所述结构内的表面下特征(212)，访问所述表面下特征的预定义位置数据(222)，并基于所述表面下特征的所述预定义位置数据来校正所述NDI扫描仪在所述结构的所述表面上的测量位置。/n

【技术特征摘要】
20181221 US 16/229,3421.一种检查设备(202)，该检查设备包括：
非破坏性检查NDI扫描仪(208)，该NDI扫描仪被配置为在结构(206)的表面(210)上执行的处理期间生成NDI扫描数据(220)；以及
控制器(214)，该控制器被配置为基于所述NDI扫描数据来检测所述结构内的表面下特征(212)，访问所述表面下特征的预定义位置数据(222)，并基于所述表面下特征的所述预定义位置数据来校正所述NDI扫描仪在所述结构的所述表面上的测量位置。


2.根据权利要求1所述的检查设备，其中：
所述控制器被配置为通过识别所述NDI扫描数据中与所述表面下特征的边界(226-227)对应的边缘信息来检测所述结构内的所述表面下特征。


3.根据权利要求1所述的检查设备，该检查设备还包括：
位置检测器(502)，该位置检测器被配置为测量所述NDI扫描仪在所述结构的所述表面上的位置。


4.根据权利要求1所述的检查设备，其中：
所述处理包括异常检测处理。


5.根据权利要求1所述的检查设备，其中：
所述表面下特征包括表面下部分。


6.根据权利要求1所述的检查设备，其中：
所述NDI扫描仪包括超声扫描仪(302)。


7.根据权利要求1所述的检查设备，该检查设备还包括：
移动系统(402)，该移动系统被配置为基于对所述测量位置的校正来在所述结构的所述表面上重新定位所述NDI扫描仪。


8.根据权利要求7所述的检查设备，其中：
所述移动系统包括机器人臂(404)，所述NDI扫描仪附接到所述机器人臂。


9.根据权利要求7所述的检查设备，其中：
所述移动系统包括轮(406)、连续轨道(408)、腿(410)、或者轮、连续轨道和腿的组合。


10.根据权利要求1所述的检查设备，其中：
所述表面下特征的所述预定义位置数据指示所述表面下特征的边界(226-227)；并且
所述控制器被配置为通过对所述NDI扫描数据执行边缘检测处理来检测所述结构内的所述表面下特征。


11.一种方法，该方法包括以下步骤：
基于由NDI扫描仪在结构的表面上执行的处理期间生成的非破坏性检查NDI扫描数据来检测(602)结构内的表面下特征；

【专利技术属性】
技术研发人员：J·L·哈芬里克特，G·E·乔治森，J·J·特洛伊，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US