[发明专利]用于检测层压制品中的不一致之处的定向能量和感测

说明书

本公开内容涉及用于检测层压制品中的不一致之处的定向能量和感测。公开了一种用于使用能量源和成像器件检测装配件中的不一致之处的方法。能量源通过第一扫描镜使能量指向层压的复合物装配件的表面，从而提高检查区域的能级。成像器件通过第二扫描镜使视野指向检查区域，并且成像器件检测层压的复合物的表面处的能量的变化率。第一扫描镜的移动与第二扫描镜的移动同步以用于在所述表面的所述区域的能级已经被提高之后使成像器件的视野指向检查区域。成像器件检测正被检查的所述表面的区域的能量耗散，并且识别装配件中的与不一致之处相关联的缺陷。

在先申请

本申请要求2018年4月10日提交的美国临时专利申请No.62/655,587的优先权，该申请的内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及检测在装配过程期间引起缺陷的不一致之处或外物的改进方法。更具体地说，本发明涉及通过提高表面的能级并且感测该能级的不一致的耗散来检测不一致之处或外物。

背景技术

在某些制造过程期间，存在杂质或其他缺陷陷入在装配件中、使得随后的零件不可用的可能性。例如，当构造复合零件时，多层的或多个板层的复合材料被顺序地放置在心轴或工作表面上以形成例如轻量级航空组件。一旦预定层数的板层已经被放置，浸渍形成这些层中的每层的纤维材料的环氧树脂或其他树脂就被固化。如果杂质、空隙或其他缺陷变得陷入在层之间，则固化复合物时的适当的层间粘合可能是有缺陷的。这样的缺陷使应力集中在组件内，并且可能导致组件的灾难性故障。

在形成组件的复合物被固化之后，通常对组件进行测试以验证组件是无缺陷的或者至少在必要的质量标准内。执行热测试或超声测试来识别将有损组件的结构完整性的缺陷是否在所需质量标准之外，但是一直是仅在形成组件的聚合物已经被固化之后执行。当这些缺陷已经被识别时，固化的组件通常被以巨大的代价和制造效率损失报废。可替代地，以额外的成本和制造效率损失执行昂贵的修复。

为了避免这些制造倒退，希望的是在固化树脂之前对复合组件进行验证。然而，固化之前的这些缺陷的准确检测已经被证明是难取得的。迄今为止，验证一直是仅在固化之后、以有限的成功量执行的。

复合物的固化后验证的一个例子是使用热成像。热成像需要提高已经固化的复合组件的温度。如果固化的组件的表面被加热，则热监视器尝试检测散热中的不一致之处。已经努力地改进了该方法以更精确地对固化的组件进行加热并且捕获热分布图。然而，这些系统需要将热源和热摄像机放置成非常紧邻固化的复合物的表面。该方法要么需要手动定位热源和热摄像机，要么需要使用机器人臂或台架，特别是当检查大的区域(诸如举例来说商用飞机机翼或机身)时。由于热传递发生需要时间，所以该测量过程花费几秒，这在制造中引起不可接受的延迟。

虽然该方法确实识别有缺陷的组件，但是该方法仍仅被证明在完全固化的组件上是足够准确的。因此，组件必须要么被报废，要么进行昂贵的修复。因此，为了避免该困境，将有用的是开发在固化树脂并且永久地粘附多层板层之前执行的检查处理和系统。

发明内容

公开了用于使用能量源和成像器件检测装配件中的不一致之处的方法和构件。能量源通过第一扫描镜使能量指向装配件的表面以用于提高待检查的区域的能级。成像器件通过第二扫描镜使成像器件的视野指向待检查的区域，并且成像器件检测层压的复合物的表面处的能量的变化率。第一扫描镜的移动与第二扫描镜的移动相关，以用于在正被检查的表面的区域的能级已经被提高之后使成像器件的视野指向正被检查的表面的区域。成像器件检测正被检查的表面的区域处的能量耗散，并且识别装配件中的与不一致之处相关联的缺陷。