BR102023007867A2 - Sistema de inspeção, conjunto de sensor para inspecionar um furo de cilindro, e, sistema de alinhamento para inspecionar um furo de cilindro - Google Patents

Abstract

Um sistema de inspeção é divulgado neste documento. O sistema de inspeção inclui um sistema de controle e um conjunto de cubo. O sistema de controle inclui uma base tendo uma superfície superior e configurada para se mover horizontalmente para frente e para trás, um membro vertical se estendendo ortogonalmente da superfície superior da base e configurado para se mover verticalmente para cima e para baixo, o membro vertical tendo uma superfície superior e um membro alongado se estendendo ortogonalmente ao membro vertical tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, a extremidade proximal conectada ao topo do membro vertical, em que o membro alongado é configurado para girar. O conjunto de cubo é conectado à extremidade distal do membro alongado. O conjunto de cubo inclui um braço carregado por mola que se estende ortogonalmente a partir do conjunto de cubo e um sensor conectado a uma extremidade distal do braço carregado por mola.

Description

CAMPO

[001] A presente divulgação geralmente se refere à inspeção de componentes de assentamento e, mais especificamente, à inspeção do furo interno de cilindros de trem de pouso.

FUNDAMENTOS

[002] Os cilindros do trem de pouso são fabricados e/ou reparados por moagem da área interna do furo para atender aos padrões de rugosidade e dimensão. Moer o furo interno pode induzir danos térmicos que reduzirão a vida à fadiga dos cilindros carregados dinamicamente e podem levar a falhas. Danos térmicos podem ocorrer quando o atrito da moagem produz muito calor e afeta as microestruturas do material de base, resultando em mudanças na dureza do cilindro e tensão residual de tração. É difícil inspecionar com precisão os cilindros do trem de pouso quanto a danos térmicos devido ao seu diâmetro e profundidade.

SUMÁRIO

[003] Um sistema de inspeção é divulgado neste documento. O sistema de inspeção inclui um sistema de controle e um conjunto de cubo. O sistema de controle inclui uma base tendo uma superfície superior e configurada para se mover horizontalmente para frente e para trás, um membro vertical se estendendo ortogonalmente da superfície superior da base e configurado para se mover verticalmente para cima e para baixo, o membro vertical tendo uma superfície superior e um membro alongado se estendendo ortogonalmente ao membro vertical tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, a extremidade proximal conectada ao topo do membro vertical, em que o membro alongado é configurado para girar. O conjunto de cubo conectado à extremidade distal do membro alongado. O conjunto de cubo inclui um braço carregado por mola que se estende ortogonalmente a partir do conjunto de cubo e um sensor conectado a uma extremidade distal do braço carregado por mola.

[004] Em várias modalidades, o sistema de inspeção inclui ainda um instrumento conectado ao sensor, o instrumento configurado para receber medições do sensor.

[005] Em várias modalidades, o sistema de controle inclui ainda um primeiro sensor de posição linear conectado à base e configurado para medir o movimento linear da base em uma direção horizontal, um segundo sensor de posição linear conectado ao membro vertical e configurado para medir o movimento linear em uma direção vertical e um sensor de rotação conectado ao membro alongado e configurado para medir o movimento rotativo. Em várias modalidades, o primeiro sensor de posição linear é um transformador diferencial variável linear (LVDT) e o segundo sensor linear é um LVDT. Em várias modalidades, o sensor de rotação é um transformador diferencial variável rotativo (RVDT).

[006] Em várias modalidades, o sistema de inspeção inclui ainda um carrinho com uma superfície superior, em que o sistema de controle está disposto na superfície superior do carrinho.

[007] Em várias modalidades, o sistema de controle inclui ainda um primeiro motor configurado para mover a base em uma direção horizontal, um segundo motor configurado para mover o membro vertical em uma direção vertical e um terceiro motor configurado para girar o membro alongado.

[008] Em várias modalidades, o conjunto de cubo inclui ainda um segundo braço carregado por mola e um terceiro braço carregado por mola, em que o segundo braço carregado por mola é deslocado do terceiro braço carregado por mola em cerca de 120° e o terceiro braço carregado por mola é deslocado do braço carregado por mola em cerca de 120°.

[009] Em várias modalidades, o braço carregado por mola inclui ainda uma porção de braço tendo um recesso formado em uma extremidade, uma mola disposta no recesso e um suporte de sensor conectado à extremidade, o suporte de sensor sendo disposto sobre a mola e o recesso. Em várias modalidades, o sensor é um sensor de Barkhausen.

[0010] Também é divulgado neste documento um conjunto de sensor para inspecionar um furo de cilindro. O conjunto de sensor inclui um cubo tendo uma primeira porção se estendendo ortogonalmente a partir de uma superfície do cubo, em que o cubo é configurado para girar, um braço tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta, a primeira extremidade do braço conectada à primeira porção do cubo e um sensor conectado à segunda extremidade do braço, o sensor configurado para inspecionar o furo do cilindro.

[0011] Em várias modalidades, o conjunto de sensores inclui ainda um membro alongado tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal e configurado para se mover para dentro e para fora do furo de cilindro, em que o cubo está conectado à extremidade distal do membro alongado.

[0012] Em várias modalidades, o conjunto de sensor inclui ainda uma mola conectada à segunda extremidade do braço e configurada para aplicar uma força ao sensor para manter contato com o furo do cilindro. Em várias modalidades, o conjunto de sensor inclui ainda um recesso formado na segunda extremidade do braço e configurado para receber a mola, o sensor. Em várias modalidades, o conjunto de sensor inclui ainda um suporte de sensor conectado à segunda extremidade do braço e sobre a mola, o suporte de sensor configurado para se mover em resposta a uma força aplicada pela mola.

[0013] Em várias modalidades, o conjunto de sensores inclui ainda uma segunda porção do cubo, a segunda porção se estendendo ortogonalmente a partir do cubo, a segunda porção sendo deslocada da primeira porção em cerca de 120° a cerca de 180°, um segundo braço tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta, a primeira extremidade conectada à segunda porção e um segundo sensor conectado à segunda extremidade do segundo braço. Em várias modalidades, o conjunto de sensores inclui ainda uma terceira porção do cubo, a terceira porção se estendendo ortogonalmente a partir do cubo, a terceira porção sendo deslocada da primeira porção em cerca de 120° e sendo deslocada da segunda porção em cerca de 120°, um terceiro braço tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta, a primeira extremidade conectada à terceira porção e um terceiro sensor conectado ao terceiro braço.

[0014] Também é divulgado neste documento um sistema de alinhamento para inspecionar um furo de cilindro. O sistema de alinhamento incluindo um cilindro tendo o furo do cilindro e uma abertura, um alvo de alinhamento configurado para se conectar ao cilindro e sobre a abertura e um conjunto de sensor. O conjunto de sensor inclui um braço carregado por mola, um sensor conectado a uma extremidade do braço carregado por mola e um ponteiro óptico conectado ao braço carregado por mola.

[0015] Em várias modalidades, o sistema de alinhamento inclui ainda uma marcação disposta no alvo de alinhamento, em que o ponteiro óptico é configurado para se alinhar com a marcação quando o conjunto de sensor está alinhado com a abertura. Em várias modalidades, o conjunto de sensores é configurado para se mover vertical e horizontalmente para alinhar o ponteiro óptico com a marcação.

[0016] As características e os elementos anteriores podem ser combinados em quaisquer combinações, sem exclusividade, a menos que expressamente indicado de outra forma neste documento. Estas características e elementos, bem como a operação das modalidades divulgadas ficarão mais evidentes à luz da descrição que se segue e dos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0017] A matéria da presente divulgação está particularmente salientada e distintamente reivindicada na porção conclusiva do relatório descritivo. Uma compreensão mais completa da presente divulgação, no entanto, pode se mais bem obtida por referência à descrição detalhada seguinte e às reivindicações em relação as seguintes figuras. Embora os desenhos ilustrem várias modalidades que empregam os princípios descritos neste documento, os desenhos não limitam o âmbito das reivindicações.

[0018] As FIGS. 1A e 1B ilustram um sistema de inspeção para detectar queimaduras de moagem, de acordo com várias modalidades.

[0019] As FIGS. 2A e 2B ilustram um conjunto de sensores para detectar queimaduras de moagem, de acordo com várias modalidades.

[0020] A FIG. 3 ilustra um sistema de alinhamento para o sistema de inspeção, de acordo com várias modalidades.

[0021] A FIG. 4 ilustra um sensor usado com o sistema de inspeção, de acordo com várias modalidades.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0022] A seguinte descrição detalhada de várias modalidades neste documento faz referência aos desenhos anexos, que mostram várias modalidades a título de ilustração. Embora estas várias modalidades estejam descritas com detalhes suficientes para permitir aos versados na técnica praticar a divulgação, deve ser entendido que outras modalidades podem ser realizadas e que as alterações podem ser feitas sem se afastar do âmbito da divulgação. Assim, a descrição detalhada neste documento está apresentada para fins de ilustração apenas e não de limitação. Além disso, qualquer referência ao singular inclui modalidades plurais e qualquer referência a mais de um componente ou etapa pode incluir uma modalidade ou etapa singular. Além disso, qualquer referência a preso, fixado, conectado ou semelhante pode incluir fixação permanente, removível, temporária, parcial, completa ou qualquer outra opção de fixação possível. Adicionalmente, qualquer referência a sem contato (ou frases semelhantes) também pode incluir contato reduzido ou contato mínimo. Também deve ser entendido que, a menos que especificamente indicado de outra forma, as referências a “um”, “uma” ou “o/a” podem incluir um ou mais de um e que a referência a um item no singular também pode incluir o item no plural. Além disso, todas as faixas podem incluir valores superiores e inferiores e todas as faixas e limites de razão divulgados neste documento podem ser combinados.

[0023] Com referência às FIGS. 1A e 1B, de acordo com várias modalidades, um sistema de inspeção 100 é ilustrado. O sistema de inspeção 100 inclui um carrinho 102, sistema de controle de sensor 104 e um conjunto de sensor 106. A FIG. 1B ilustra uma vista em seção transversal do conjunto de sensores 106 dentro de um cilindro 116 ao longo da linha A-A da FIG. 1A. O carrinho 102 pode incluir rodas 123, um corpo de carrinho 124 e uma superfície superior 126. As rodas 123 são afixadas na parte inferior do carrinho 102 e permitem que o carrinho 102 seja movido para a posição perto de uma peça de trabalho. Em várias modalidades, as rodas 123 podem ser rodas de rodízio que podem ser fixas ou giratórias e podem travar no lugar. Em várias modalidades, o corpo do carrinho 124 pode estar aberto, tendo prateleiras e pode fornecer suporte à superfície superior 126. Em várias modalidades, o corpo do carrinho 124 pode ser fechado incluindo armários e/ou gavetas para armazenar ferramentas, materiais, cabos de energia, entre outros. A superfície superior 126 pode ser formada por qualquer material adequado, tal como um metal, madeira, laminado, entre outros. A superfície superior 126 suporta o sistema de controle de sensor 104 durante o uso do sistema de inspeção 100.

[0024] O sistema de controle de sensor 104 inclui uma base 108, suportes verticais 110, uma lança 112 e suportes de lança 114. Em várias modalidades, o sistema de controle de sensor 104 inclui um controlador para o movimento do controlador do sistema de controle de sensor 104. Em várias modalidades, os instrumentos 122 podem controlar o movimento do sistema de controle de sensor 104. A base 108 é configurada para se mover para frente e para trás (por exemplo, a direção x). Em várias modalidades, a base 108 pode ser movida por um motor, tal como, por exemplo, um motor de passo, servo motor, motor DC ou motor A/C, entre outros. A base 108 inclui um sensor de posição linear para monitorar e relatar o movimento da base 108 para frente e para trás (por exemplo, a direção x), tal como para o controlador. O sensor de posição linear pode ser um sensor resistivo, sensor indutivo, sensor magnético, codificação de pulso, potenciômetro linear ou transformador diferencial variável linear (LVDT), entre outros.

[0025] Os suportes verticais 110 se estendem ortogonalmente para cima (por exemplo, na direção y) a partir da base 108. Ilustrados na FIG. 1 estão dois suportes verticais 110. Em várias modalidades, pode haver mais de dois suportes verticais 110. Os suportes verticais 110 são configurados para se mover para cima e para baixo (por exemplo, a direção y) em relação à base 108. Em várias modalidades, os suportes verticais 110 podem ser movidos por um motor, tal como, por exemplo, um motor de passo, servo motor, motor DC ou motor A/C, entre outros. Em várias modalidades, cada suporte vertical 110 pode ser acoplado a um motor diferente, de modo que cada suporte vertical 110 seja capaz de se mover independentemente do outro suporte vertical 110.

[0026] Cada suporte vertical 110 inclui ainda um suporte de lança 114. Cada suporte de lança 114 é conectado perto da extremidade superior do suporte vertical 110. O suporte da lança 114 é configurado para suportar e girar a lança 112. A lança 112 pode ser um membro alongado tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, a extremidade proximal conectada aos suportes verticais 110, tal como com suportes de lança 114. Os suportes de lança 114 incluem ainda um motor configurado para girar a lança 112 no sentido horário e/ou no sentido anti-horário. O motor pode ser um motor de passo, servo motor, motor DC ou motor A/C, entre outros. Em várias modalidades, um único motor pode ser usado para girar a lança 112. Um sensor de posição rotacional pode ser conectado aos suportes de lança 114 para monitorar e relatar a posição rotacional da lança 112, tal como para o controlador, à medida que é girado pelo motor. O sensor de posição rotacional pode ser um potenciômetro, um sensor de efeito hall, um sensor indutivo ou um transformador diferencial variável rotativo (RVDT), entre outros.

[0027] O conjunto de sensores 106 está conectado à extremidade distal da lança 112 e está configurado para girar com a lança 112. Em várias modalidades, um contrapeso 115 é conectado à extremidade proximal da lança 112 para contrabalançar o peso do conjunto de sensores 106. O conjunto de sensores 106 inclui braços carregados com mola 118 e sensores 120. Os sensores 120 são, cada um, conectados a uma extremidade de um braço carregado por mola 118. O conjunto de sensores 106 é configurado para ser inserido no cilindro 116 de modo que os sensores 120 entrem em contato físico com uma superfície interna, ou furo interno, do cilindro 116. Isso permite que os sensores 120 examinem a superfície interna do cilindro 116 em busca de defeitos e/ou anomalias. Por exemplo, os sensores 120 podem detectar queimaduras de moagem causadas por etapas anteriores na fabricação e/ou processamento do cilindro 116. Os sensores 120 podem ser sensores de Barkhausen.

[0028] Para facilitar a varredura da superfície interna, múltiplos braços carregados por mola 118 são usados. Cada braço carregado com mola 118 é deslocado dos outros braços carregados com mola 118 em cerca de 100° a cerca de 140° e, mais especificamente, em cerca de 120°. O deslocamento permite que os sensores 120 se sobreponham durante a varredura da superfície interna do cilindro 116, minimizando o número de sensores usados para realizar a varredura. Em várias modalidades, o cilindro 116 pode ter um diâmetro de cerca de 10 cm (3,94 polegadas) a cerca de 61 cm (24 polegadas) e uma profundidade de cerca de 45 cm (18 polegadas) a cerca de 244 cm (96 polegadas). Os braços carregados por mola 118 de comprimentos variados podem ser usados para acomodar os diferentes diâmetros do cilindro 116. Lanças 112 de comprimentos variados podem ser usadas para acomodar as diferentes profundidades do cilindro 116.

[0029] Os sensores 120 estão conectados aos instrumentos 122. Os instrumentos 122 podem estar localizados no topo da superfície 126, conforme ilustrado na FIG. 1. Em várias modalidades, os instrumentos 122 podem estar localizados dentro do corpo do carrinho 124. Os cabos 121 conectam instrumentos 122 aos sensores 120. Pode haver um instrumento 122 conectado a um sensor 120 através de um cabo 121. Em várias modalidades, um único cabo 121 pode conectar sensores 120 a instrumentos 122. Em várias modalidades, um único instrumento 122 pode ser conectado a todos os sensores 120. Durante o uso, os cabos 121 podem torcer, limitando assim a rotação da lança 112. Para superar isso, a lança 112 pode girar uma quantidade predeterminada no sentido horário (ou anti-horário) e, em seguida, girar no sentido anti-horário (ou no sentido horário) para retornar a uma posição inicial. Em várias modalidades, a lança 112 pode girar cerca de 100° a cerca de 200°, mais especificamente, cerca de 120° a cerca de 150°. Quando os braços carregados com mola 118 são deslocados por 120°, a rotação de 120° fornece cobertura total da superfície interna do cilindro 116 por sensores 120 ao escanear. Girar mais de 120° fornece sobreposição entre varreduras por cada sensor 120, proporcionando assim cobertura de varredura redundante em cada extremidade da rotação, quando os braços carregados por mola são deslocados em 120°.

[0030] Os instrumentos 122 podem compreender um ou mais processadores configurados para implementar várias operações lógicas em resposta à execução de instruções, por exemplo, instruções armazenadas em um meio não transitório, tangível e legível por computador. Um ou mais processadores podem ser um processador de uso geral, um microprocessador, um microcontrolador, um processador de sinal digital (DSP), um circuito integrado específico de aplicação (ASIC), uma matriz de portas programáveis em campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programável, lógica discreta ou transistorizada, componentes de hardware discretos ou qualquer combinação dos mesmos. Os instrumentos 122 podem ainda compreender memória para armazenar dados, instruções executáveis, instruções de programa de sistema e/ou instruções de controlador para implementar a lógica de controle dos instrumentos 122.

[0031] Instruções de programa de sistema e/ou instruções de controlador de instrumentos 122 podem ser carregadas em um meio legível por computador tangível não transitório tendo instruções armazenadas nele que, em resposta à execução por um controlador, fazem com que o controlador execute várias operações. O termo “não transitório” deve ser entendido para remover apenas propagação de sinais transitórios per se do escopo da reivindicação e não renuncia aos direitos de todas as mídias legíveis por computador que não são apenas propagando sinais transitórios per se.

[0032] Uma varredura começa com o conjunto de sensores 106 posicionado dentro do cilindro 116 e os sensores 120 fazendo contato com a superfície interna dos cilindros 116. Esta é a posição inicial. O conjunto de sensores 106 pode ser girado (por exemplo, no sentido horário ou anti- horário) 150° enquanto os sensores 120 escaneiam a superfície interna do cilindro 116. Isto é obtido girando a lança 112 e monitorando a rotação da lança 112 usando o sensor de posição rotacional. Os sensores 120 escaneiam a superfície interna do cilindro 116 ao longo de toda a rotação do conjunto de sensores 106. Os braços carregados por mola 118 pressionam os sensores 120 contra a superfície interna do cilindro 116 para fornecer um bom contato para varredura. Quando a rotação de 150° é concluída, o conjunto de sensor 106 é girado (por exemplo, no sentido horário ou anti-horário) de volta para a posição inicial. 150° de volta à posição inicial.

[0033] A base 108 então se move para frente (por exemplo, a direção x negativa) avançando o conjunto de sensor 106 ainda mais no cilindro 116. A base 108 pode ser avançada uma unidade de medida completa, onde uma unidade de medida completa é igual ao comprimento da superfície do sensor do sensor 120. O comprimento do sensor L, descrito abaixo em relação à FIG. 3, é um exemplo de uma unidade de medida completa. Em várias modalidades, a base 108 pode ser avançada uma fração de uma unidade de medida completa. Por exemplo, a base 108 pode ser avançada entre cerca de 25% e cerca de 100%, mais especificamente, entre cerca de 50% e cerca de 75% de uma unidade de medida completa. Em várias modalidades, a lança 112 pode ser avançada para frente (por exemplo, na direção x) pela base 108 avançando. Em várias modalidades, a lança 112 pode ser avançada para frente (por exemplo, na direção x) pelo carrinho 102 avançando. A distância movida para a frente para cada passagem de varredura pode depender de uma determinada quantidade de sobreposição de cada ciclo. Mais sobreposição pode fornecer uma varredura mais precisa. Menos sobreposição pode resultar na conclusão mais rápida da varredura.

[0034] O conjunto de sensor 106 é então girado, como descrito acima, para realizar outra passagem de varredura. Este processo continua até que toda a superfície interna do cilindro 116 seja escaneada. Os instrumentos 122 registram os dados de cada passagem de varredura. Em várias modalidades, um controlador pode controlar o processo de varredura, automatizando assim o processo. Em várias modalidades, o controlador pode ser alojado em instrumentos 122.

[0035] Com referência agora às FIGS. 2A e 2B, de acordo com várias modalidades, são ilustradas vistas laterais e frontais, respectivamente, do conjunto de sensores 106. O conjunto de sensor 106, mais especificamente, braços carregados com mola 118 inclui um cubo 140, braços 144, uma mola 148 e um suporte de sensor 150. O cubo 140 está conectado e circunferencialmente em torno da lança 112 e está configurado para girar com a lança 112. O cubo 140 pode ser conectado à lança 112 usando conectores 142. Em várias modalidades, o cubo 140 pode ser parte integrante da lança 112. Em várias modalidades, o cubo 140 pode ser encaixado por pressão na lança 112 ou conectado à lança 112 por soldagem, adesivo ou epóxi, entre outros.

[0036] Como ilustrado, o cubo 140 inclui um corpo de cubo 140d, uma primeira porção 140a, uma segunda porção 140b e uma terceira porção 140c. O corpo de cubo 140d tem uma forma anular e está posicionado em torno da lança 112 de modo que ele gire com a lança 112. A primeira porção 140a se estende ortogonalmente para fora do corpo de cubo 140d e da lança 112. A segunda porção 140b se estende ortogonalmente para fora do corpo de cubo 140d e da lança 112 e é deslocada 120° da primeira porção 140a. A terceira porção 140c se estende ortogonalmente para fora do corpo de cubo 140d e da lança 112 e é deslocada 120° da primeira porção 140a e da segunda porção 140b. Em várias modalidades, o corpo de cubo 140d, a primeira porção 140a, a segunda porção 140b e a terceira porção 140c podem ser integrais, formando um único corpo. Em várias modalidades, o corpo de cubo 140d, a primeira porção 140a, a segunda porção 140b e a terceira porção 140c podem ser membros separados e distintos que estão conectados para formar o cubo 140.

[0037] Os braços 144a, 144b, 144c (coletivamente braços 144) têm uma primeira extremidade conectada ao cubo 140 e uma segunda extremidade se estendendo para longe do cubo 140. Por exemplo, o braço 144a está conectado à primeira porção 140a, o braço 144b está conectado à segunda porção 140b e o braço 144c está conectado à terceira porção 140c. Cada braço 144a, 144b, 144c pode ser conectado a cada respectiva porção de cubo 140a, 140b, 140c usando conectores 146. Em várias modalidades, os braços 144 podem se conectar às porções de cubo 140a, 140b, 140c usando outros meios, como ser encaixado por pressão, botão de pressão, trava ou ser conectado de forma deslizante, entre outros. Os braços 144 podem variar em comprimento, onde o comprimento de cada braço 144 pode ser de cerca de 3 cm (1,18 polegadas) a cerca de 61 cm (24 polegadas) ou mais, mais especificamente, o comprimento de cada braço 144 pode ser de cerca de 10 cm (3,93 polegadas) a cerca de 40,64 cm (16 polegadas). O termo “cerca de” neste contexto significa +/- 5% do valor dado. A variação do comprimento do braço 144 permite que o conjunto de sensores 106 se encaixe dentro de cilindros 116 de tamanhos diferentes, de modo que um único sistema de inspeção 100 possa ser usado para inspecionar diferentes cilindros 116. A diferença no comprimento do braço é devido à diferença no diâmetro do cilindro 116, como descrito acima. Em várias modalidades, os braços 144a, 144b, 144c podem ser parte integrante do cubo 140. Em várias modalidades, pode haver mais ou menos braços 144 do que aqueles ilustrados e descritos neste documento.

[0038] A segunda extremidade de cada um dos braços 144a, 144b, 144c é configurada para segurar a mola 148. Em várias modalidades, pode haver um recesso na segunda extremidade de cada braço 144 configurado para receber e fixar a mola 148. Em várias modalidades, a mola 148 pode se estender a partir da segunda extremidade de cada braço 144 em vez de ser assentada em um recesso. A mola 148 pode ser uma mola de disco ou uma mola de onda, entre outras.

[0039] O suporte de sensor 150 é fixado ao segundo braço 144 e sobre a mola 148 e é configurado para segurar o sensor 120, permitindo que o sensor 120 gire com o cubo 140 e a lança 112. O suporte de sensor 150 pode incluir conectores, suportes, grampos, travas e/ou fixadores, entre outros, que são configurados para suportar e fixar o sensor 120. O suporte do sensor 150 pode se mover para cima e para baixo (por exemplo, na direção y) em resposta à pressão da mola 148 em uma primeira extremidade ou do sensor 120 em uma segunda extremidade do suporte do sensor.

[0040] Com referência agora à FIG. 3, de acordo com várias modalidades, um sensor Barkhusen 300 é ilustrado. O sensor 300 pode ser um exemplo do sensor 120 descrito acima. O sensor 300 inclui um alojamento 302, um conector de cabo 304 e elementos sensores 306. O alojamento 302 inclui uma superfície traseira 308, uma superfície superior 310, uma superfície frontal 312 e superfícies laterais 314. O conector de cabo 304 fornece uma conexão (por exemplo, cabos 121) para enviar medições do sensor 206 para um processador (por exemplo, instrumentos 122) para coleta e análise. Os elementos sensores 306 têm um comprimento de superfície L que é igual ao comprimento de superfície dos elementos sensores 306. O comprimento da superfície L pode ser igual a uma unidade de medida completa descrita acima em relação à FIG. 1.

[0041] Voltando às FIGS. 2A e 2B, o suporte do sensor 150 pode ser configurado para manter o sensor 300, por exemplo, com a superfície traseira 308 posicionada contra o suporte do sensor 150 e a superfície frontal 310 e os elementos do sensor 306 voltados para longe do suporte do sensor 150. Nesta configuração, a superfície dos elementos sensores 306 é capaz de entrar em contato físico com a superfície interna do cilindro 116. A mola 148 aplica uma força ao suporte do sensor 150 de modo que o sensor 120 (por exemplo, sensor 300) mantenha contato físico com a superfície interna do cilindro 116 enquanto gira dentro do cilindro 116. Imperfeições na superfície interna do cilindro 116 podem pressionar

[0042] Com referência agora à FIG. 4, de acordo com várias modalidades, um sistema de alinhamento 400 é ilustrado. O sistema de alinhamento 400 pode ser usado com o sistema de inspeção 100 para alinhar o conjunto de sensor 106 com um eixo central 402 do cilindro 116. O sistema de alinhamento 400 inclui um alvo de alinhamento 404 e ponteiros ópticos 406a, 406b, 406c (coletivamente ponteiros ópticos 406). Em várias modalidades, os ponteiros ópticos 406 podem ser ponteiros laser. O alvo de alinhamento 404 é colocado sobre uma abertura do cilindro 116, como ilustrado. O alvo de alinhamento 404 pode incluir uma marcação que se alinha com cada ponteiro óptico 406a, 406b, 406c para significar que um alinhamento adequado é alcançado. Em várias modalidades, a marcação pode ser um círculo, um triângulo ou um ponto, entre outros. Ao usar um ponto ou outra marcação, a posição do cubo 140 se correlaciona com uma posição inicial específica, bem como um alinhamento com o eixo central 402 do cilindro 116. Ao usar outra marcação (por exemplo, um círculo), o cubo 140 está alinhado com o eixo central 402, mas pode não estar em uma posição inicial específica.

[0043] Durante o alinhamento, o conjunto de sensores 106 é apontado para o alvo de alinhamento 404 e os ponteiros ópticos 406 são ligados. O conjunto de sensores 106 pode então ser movido para cima e/ou para baixo, para trás e/ou para frente e/ou de um lado para o outro para alinhar os ponteiros ópticos 406 com as marcações no alvo de alinhamento 404. Após o alinhamento adequado do conjunto de sensores 106, o alvo de alinhamento 404 é removido e o conjunto de sensores 106 pode ser introduzido no cilindro 116. O sistema de alinhamento 400 fornece um procedimento de alinhamento fácil de usar para configurar com precisão o sistema de inspeção 100 e escanear com precisão a superfície interna do cilindro 116.

[0044] Benefícios, outras vantagens e soluções para problemas foram descritos neste documento com respeito a modalidades específicas. Além disso, as linhas de conexão mostradas nas várias figuras contidas neste documento têm a intenção de representar relações funcionais e/ou acoplamentos físicos entre os vários elementos. Deve ser notado que muitas relações funcionais ou conexões físicas alternativas ou adicionais podem estar presentes em um sistema prático. No entanto, os benefícios, as vantagens, as soluções para os problemas e quaisquer elementos que possam fazer qualquer benefício, vantagem, ou solução ocorrer ou ficar mais pronunciado não serão interpretados como características ou elementos críticos, necessários ou essenciais da divulgação. O escopo da divulgação deve, por conseguinte, ser limitado por nada mais que as reivindicações anexas nas quais a referência a um elemento no singular não pretende significar “um e apenas um” a menos que explicitamente assim declarado, mas em vez de “um ou mais.” Além disso, onde uma frase semelhante a “pelo menos um de A, B ou C” é usada nas reivindicações, pretende-se que a frase seja interpretada como significando que A sozinho pode estar presente em uma modalidade, B sozinho pode estar presente em uma modalidade, C sozinho pode estar presente em uma modalidade, ou que qualquer combinação dos elementos A, B e C pode estar presente em uma única modalidade; por exemplo, A e B, A e C, B e C ou A e B e C. Hachuras diferentes são usadas em todas as figuras para representar partes diferentes, mas não necessariamente para representar os mesmos materiais ou materiais diferentes.

[0045] Sistemas, métodos e aparelhos são fornecidos aqui. Na descrição detalhada aqui, referências a “a modalidade”, “uma modalidade”, “várias modalidades”, etc., indicam que a modalidade descrita pode incluir um recurso, estrutura, ou característica particular, mas toda modalidade pode não necessariamente incluir o recurso, estrutura, ou característica particular. Além disso, essas frases não estão necessariamente se referindo à mesma modalidade. Além disso, quando um recurso, uma estrutura, ou uma característica particular é descrita em relação a uma modalidade, alega-se que ela está dentro do conhecimento de um versado na técnica para afetar tal recurso, estrutura, ou característica em relação a outras modalidades se ou não explicitamente descritas. Após leitura da descrição, será evidente para um versado na(s) técnica(s) relevante(s) como implementar a divulgação em modalidades alternativas.

[0046] Números, porcentagens ou outros valores declarados neste documento se destinam a incluir esse valor, e também outros valores que são quase ou aproximadamente iguais ao valor declarado, como seria apreciado por alguém versado na técnica abrangidos por várias modalidades da presente divulgação. Um valor declarado deve, portanto, ser interpretado de forma ampla o suficiente para abranger valores que são pelo menos próximos o suficiente do valor declarado para executar uma função desejada ou atingir um resultado desejado. Os valores declarados incluem pelo menos a variação esperada em um processo industrial adequado e podem incluir valores que estão dentro de 10%, dentro de 5%, dentro de 1%, dentro de 0,1% ou dentro de 0,01% de um valor declarado. Além disso, os termos “substancialmente”, “cerca de” ou “aproximadamente”, conforme usados neste documento, representam uma quantidade próxima à quantidade declarada que ainda desempenha uma função desejada ou atinge um resultado desejado. Por exemplo, o termo “substancialmente”, “cerca de” ou “aproximadamente” pode se referir a uma quantidade que está dentro de 10% de, dentro de 5% de, dentro de 1% de, dentro de 0,1% de, e dentro de 0,01% de uma determinada quantidade ou valor.

[0047] Além disso, nenhum elemento, componente, ou etapa de método na presente divulgação se destina a ser dedicado ao público, independentemente se o elemento, componente, ou etapa de método for expressamente repetida nas reivindicações. Nenhum elemento de reivindicação neste documento será interpretado de acordo com as disposições de 35 U.S.C. 112 (f), a menos que o elemento seja expressamente repetido usando a frase “meios para.” Como utilizado neste documento, os termos “compreende”, “compreendendo”, ou qualquer outra variação dos mesmos, se destinam a cobrir uma inclusão não exclusiva, de modo que um processo, método, artigo ou aparelho que compreenda uma lista de elementos não inclua apenas esses elementos, mas possa incluir outros elementos não expressamente listados ou inerentes a tal processo, método, artigo ou aparelho.

[0048] Finalmente, deve ser entendido que qualquer um dos conceitos descritos acima pode ser usado sozinho ou em combinação com qualquer ou todos os outros conceitos descritos acima. Embora várias modalidades tenham sido divulgadas e descritas, um versado na técnica reconheceria que certas modificações estariam dentro do escopo desta divulgação. Consequentemente, a descrição não se destina a ser exaustiva ou a limitar os princípios descritos ou ilustrados neste documento a qualquer forma precisa. Muitas modificações e variações são possíveis sob a luz dos preceitos anteriores.

Claims (15)

1. Sistema de inspeção, caracterizadopelo fato de que compreende: um sistema de controle, incluindo: uma base tendo uma superfície superior e configurada para se mover horizontalmente para frente e para trás; um membro vertical que se estende ortogonalmente a partir da superfície superior da base e configurado para se mover verticalmente para cima e para baixo, o membro vertical tendo uma superfície superior; um membro alongado que se estende ortogonalmente ao membro vertical tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, a extremidade proximal conectada ao topo do membro vertical, em que o membro alongado é configurado para girar; e um conjunto de cubo conectado à extremidade distal do membro alongado, o conjunto de cubo incluindo: um braço carregado por mola que se estende ortogonalmente a partir do conjunto de cubo; e um sensor conectado a uma extremidade distal do braço carregado por mola.

2. Sistema de inspeção de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende ainda: um instrumento conectado ao sensor, o instrumento configurado para receber medições do sensor, ou um carrinho tendo uma superfície superior, em que o sistema de controle está disposto na superfície superior do carrinho.

3. Sistema de inspeção de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o sistema de controle compreende ainda: um primeiro sensor de posição linear conectado à base e configurado para medir o movimento linear da base em uma direção horizontal; um segundo sensor de posição linear conectado ao membro vertical e configurado para medir o movimento linear em uma direção vertical; e um sensor de rotação conectado ao membro alongado e configurado para medir o movimento rotativo.

4. Sistema de inspeção de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor de posição linear é um transformador diferencial variável linear (LVDT) e o segundo sensor linear é um LVDT, ou o sensor de rotação é um transformador diferencial variável rotativo (RVDT).

5. Sistema de inspeção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o sistema de controle compreende ainda: um primeiro motor configurado para mover a base em uma direção horizontal; um segundo motor configurado para mover o membro vertical em uma direção vertical; e um terceiro motor configurado para girar o membro alongado, ou o conjunto de cubo compreende ainda: um segundo braço carregado por mola; e um terceiro braço carregado por mola, em que o segundo braço carregado por mola é deslocado do terceiro braço carregado por mola em cerca de 120 e o terceiro braço carregado por mola é deslocado do braço carregado por mola em cerca de 120, ou o braço carregado por mola compreende ainda: uma porção de braço tendo um recesso formado em uma extremidade; uma mola disposta no recesso; e um suporte de sensor conectado à extremidade, o suporte de sensor sendo disposto sobre a mola e o recesso.

6. Sistema de inspeção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor é um sensor de Barkhausen.

7. Conjunto de sensor para inspecionar um furo de cilindro, caracterizado pelo fato de que compreende: um cubo tendo uma primeira porção se estendendo ortogonalmente a partir de uma superfície do cubo, em que o cubo é configurado para girar; um braço tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta, a primeira extremidade do braço conectada à primeira porção do cubo; e um sensor conectado à segunda extremidade do braço, o sensor configurado para inspecionar o furo do cilindro.

8. Conjunto de sensor de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um membro alongado tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal e configurado para se mover para dentro e para fora do furo de cilindro, em que o cubo está conectado à extremidade distal do membro alongado, ou uma mola conectada à segunda extremidade do braço e configurada para aplicar uma força ao sensor para manter contato com o furo do cilindro.

9. Conjunto de sensor de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um recesso formado na segunda extremidade do braço e configurado para receber a mola, o sensor.

10. Conjunto de sensor de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um suporte de sensor conectado à segunda extremidade do braço e sobre a mola, o suporte de sensor configurado para se mover em resposta a uma força aplicada pela mola.

11. Conjunto de sensor de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma segunda porção do cubo, a segunda porção se estendendo ortogonalmente a partir do cubo, a segunda porção sendo deslocada da primeira porção em cerca de 120° a cerca de 180°; um segundo braço tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta, a primeira extremidade conectada à segunda porção; e um segundo sensor conectado à segunda extremidade do segundo braço.

12. Conjunto de sensor de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma terceira porção do cubo, a terceira porção se estendendo ortogonalmente a partir do cubo, a terceira porção sendo deslocada da primeira porção em cerca de 120° e sendo deslocada da segunda porção em cerca de 120°; um terceiro braço tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta, a primeira extremidade conectada à terceira porção; e um terceiro sensor conectado ao terceiro braço.

13. Sistema de alinhamento para inspecionar um furo de cilindro, caracterizado pelo fato de que compreende: um cilindro tendo o furo do cilindro e uma abertura; um alvo de alinhamento configurado para se conectar ao cilindro e sobre a abertura; um conjunto de sensor, incluindo: um braço carregado por mola; um sensor conectado a uma extremidade do braço carregado por mola; e um ponteiro óptico conectado ao braço carregado por mola.

14. Sistema de alinhamento de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma marcação disposta no alvo de alinhamento, em que o ponteiro óptico é configurado para se alinhar com a marcação quando o conjunto de sensor está alinhado com a abertura.

15. Sistema de alinhamento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o conjunto de sensores é configurado para se mover vertical e horizontalmente para alinhar o ponteiro óptico com a marcação.