[发明专利]用于组合式复合结构的红外热成像检查系统和方法

说明书

提供了一种用于组合式复合结构的非破坏性检查的系统和方法。该系统包括红外热成像相机和托架，该托架可以安装在例如组合式复合结构的相邻框架上。托架可以沿框架的长度移动，同时红外热成像相机收集并分析框架、蒙皮和加强件的热成像图像。托架可以移动到其他框架上，并且检查继续进行，直到检查完整个组合式复合结构。

技术领域

本公开总体上涉及用于复合结构的非破坏性检查的方法和系统。

背景技术

复合结构可以被制造成单个组合式复合结构，或者制造成随后必须组装的多个部件。组合式复合结构(例如整体加强的蒙皮板)的制造提供了若干优点。例如，更短的循环时间和更少的劳动力需求降低了制造成本。此外，制造组合式复合结构避免了与使用多种不同紧固件相关的成本和时间。

然而，组合式复合结构可能存在检查挑战。通常需要通过非破坏性超声波方法对复合结构进行检查。在组装之前，超声换能器可以接近多个复合部件的所有表面。在组合式复合结构的情况下，换能器可能难以接近所有表面，例如靠近拐角的那些表面。用于检查这些区域的定制传感器可能是复杂且昂贵的。此外，超声波检查要求换能器接近组合式复合结构的暴露表面，以传输和检查超声波。根据复合结构的尺寸和形状，这可能是耗时的过程。

需要成本有效且高效的系统和方法来非破坏性地检查组合式复合结构。

发明内容

根据本教导，提供一种用于检查组合式复合结构的红外热成像检查系统。该系统可以包括热成像相机、一个或多个灯和托架。托架可以包括托架主体，其中热成像相机和一个或多个灯固定到托架主体。托架还可以包括布置在托架主体上的第一支撑件和布置在托架主体上的第二支撑件，其中第一支撑件和第二支撑件间隔一距离，以使第一支撑件搁置在第一框架的边缘上，使第二支撑件搁置在组合式复合结构的第二框架的边缘上。

用于检查组合式复合结构的红外热成像检查系统的各种可选特征可以包括机器人，该机器人经配置为将托架提升并放置在组合式复合结构的第一框架的边缘和第二框架的边缘上。附加的可选特征包括：第一支撑件和第二支撑件，各自包括一个或多个轮子，一个或多个轮子分别接触第一框架的边缘和第二框架的边缘；电机，经配置为沿第一框架和第二框架的长度推进托架；机器人，经配置为沿第一框架和第二框架的长度滑动托架；处理器，经配置成向电机提供指令；以及支架，延伸、缩回和/或旋转以重新定位热成像相机。附加的可选特征还可以包括：托架能够将热成像相机定位在离组合式复合结构一距离处，以允许热成像相机具有布置在第一和第二框架之间的多个加强件中的两个或更多个的视场；第一支架和第二支架成形为将托架安装在直框架边缘、L形框架边缘或T形框架边缘上；以及处理器，经配置成向热成像相机提供指令，并且使托架的移动与通过相机捕获红外热成像图像同步。

根据本教导，提供用于组合式复合结构的红外热成像检查的方法。该方法可以包括将红外热成像检查系统放置在组合式复合结构的第一框架边缘和第二框架边缘上，其中红外热成像检查系统包括附接到托架的第一托架支撑件和第二托架支撑件，第一托架支撑件和第二托架支撑件间隔一距离地布置，以分别可移除地安装在第一框架边缘和第二框架边缘上，并且其中红外热成像检查系统还包括一个或多个光源和热成像相机。该方法还包括：将来自一个或多个光源的光引导至组合式复合结构的第一检查区域；通过安装在托架上的热成像相机捕获第一检查区域的第一热成像图像；以及在纵向方向上相对于第一框架边缘和第二框架边缘移动托架。可以将来自一个或多个光源的光引导至第二检查区域，并且可以通过安装在托架上的热成像相机捕获第二检查区域的第二热成像图像。