CN105928473B - 检测紧固件和开孔之间的间隙 - Google Patents

检测紧固件和开孔之间的间隙 Download PDF

Info

Publication number
CN105928473B
CN105928473B CN201610110756.0A CN201610110756A CN105928473B CN 105928473 B CN105928473 B CN 105928473B CN 201610110756 A CN201610110756 A CN 201610110756A CN 105928473 B CN105928473 B CN 105928473B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fastener
gap
tolerance
aperture
workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610110756.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105928473A (zh
Inventor
T·T·卢
W·T·爱德华兹
G·P·萨古特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boeing Co filed Critical Boeing Co
Publication of CN105928473A publication Critical patent/CN105928473A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105928473B publication Critical patent/CN105928473B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/203Measuring back scattering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/05Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection
    • G01N2223/053Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection back scatter
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/30Accessories, mechanical or electrical features
    • G01N2223/303Accessories, mechanical or electrical features calibrating, standardising
    • G01N2223/3037Accessories, mechanical or electrical features calibrating, standardising standards (constitution)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/60Specific applications or type of materials
    • G01N2223/629Specific applications or type of materials welds, bonds, sealing compounds
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/60Specific applications or type of materials
    • G01N2223/631Specific applications or type of materials large structures, walls

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

Abstract

本申请公开了一种方法和装置.X射线被引导朝向工件206。工件206包括安装在开孔239中的紧固件246.反向散射218接收自工件206.使用反向散射218可以确定安装在开孔239中的紧固件是否具有超出公差间隙248。如果安装在开孔的紧固件具有超出公差间隙248,则产生输出。

Description

检测紧固件和开孔之间的间隙
技术领域
本公开通常涉及检查系统,并且尤其涉及反向散射检查系统。更具体地,本公开涉及检测间隙。还更具体地,本公开涉及一种用于检测紧固件和开孔之间的间隙的方法和设备。
背景技术
紧固件可以被插入穿过在第一物体和第二物体中的开孔以连接工件中的两个物体。在紧固件和开孔之间的机械的相互作用可被称为配合。配合可以受到开孔的尺寸和紧固件的尺寸的影响。配合的类型可以包括间隙配合、过盈配合或其它期望类型的配合。
在第一物体和第二物体中形成开孔的过程中可能存在变化。在工艺中的可允许的或预期的变化量可以被称为工艺的公差。形成开孔可能存在公差。形成紧固件也可能存在公差。结果是,在紧固件和开孔之间的间隙可能存在公差。
此外,在制造环境中可能存在各种尺寸的紧固件。在一些情况下,具有非期望尺寸的紧固件可能被无意中选中并被插入到开孔。开孔的公差、紧固件的尺寸或者紧固件的公差中的至少一个可能导致紧固件和开孔之间的配合是非期望的。在一些情况下,开孔的公差、紧固件的尺寸或者紧固件的公差中的至少一个可能导致紧固件和开孔之间的间隙。在某些情况下,这种间隙可能在公差之外。
工件的装配之后,材料层可以存在于紧固件上。包括除去紧固件上的任何层的工件的拆卸可能有必要确定在紧固件和开孔之间是否存在间隙。进一步,包括除去在紧固件上的任何层的工件的拆卸可能有必要确定在紧固件和开孔之间的间隙是否在公差之外。
工件的拆卸可能花费不期望的时间量。进一步,工件的拆卸可能导致对工件质量的不期望的影响。更进一步地,工件的拆卸可能具有不期望的制造成本。
因此,期望拥有考虑到以上所讨论的问题中的至少一些以及其它可能的问题的方法和装置。一个问题可以是要提供一种检测间隙而无需拆卸工件的方法。另一个问题可以是确定在紧固件和开孔之间的间隙的尺寸而无需拆卸工件。还有一个问题可以是确定在紧固件和开孔之间的间隙是否在公差之外。
发明内容
本公开的说明性实施例提供一种方法。引导X射线朝向工件。工件包括安装在开孔中的紧固件。从工件接收反向散射。使用反向散射确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙。如果安装在该开孔中的紧固件超出公差间隙,则产生输出。
本公开的另一说明性实施例提供了一种方法。引导X射线朝向工件。工件包括安装在开孔中的紧固件。从工件接收反向散射。使用反向散射确定与开孔中的紧固件相关联的估计的间隙。
本公开的又一说明性实施例提供了一种装置。该装置包括X射线检查设备和处理器单元。X射线检查设备具有用于引导X射线朝向工件的X射线生成系统。工件包括安装在开孔中的紧固件和用于接收来自工件的反向散射的检测器系统。处理器单元使用反向散射确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙。如果安装在开孔中的紧固件超出公差间隙,则处理器单元还产生输出。
特征和功能可以在本公开的各种实施例中独立地被实现,或可以在其他实施例中被组合,其中参照以下描述和附图可以获知进一步的细节。
附图说明
在随附的权利要求中阐明被认为是说明性实施例的特性的新颖特征。然而,当结合附图阅读时,通过参考本发明的说明性实施例的以下详细描述,说明性实施例和优选的使用模式以及它们的进一步的目标和特征将被充分地被理解:
图1是在其中可以实施说明性实施例的飞行器的示图;
图2是根据说明性实施例的以框图形式的检查环境的示图;
图3是根据说明性实施例的标准的横截面视图的示图;
图4是根据说明性实施例的原始数据图像的示图;
图5是根据说明性实施例的图像的示图;
图6是根据说明性实施例的曲线轮廓的示图;
图7是根据说明性实施例的比率等式的示图;
图8是根据说明性实施例的工件的横截面视图的示图;
图9是根据说明性实施例的工件的分解横截面视图的示图;
图10是根据说明性实施例的原始数据图像的示图;
图11是根据说明性实施例的以框图形式的数据处理系统的示图;
图12是根据说明性实施例的检测环境的示图;
图13是根据说明性实施例的用于检测在紧固件和开孔之间超出公差间隙的过程的流程图形式的示图;
图14是根据说明性实施例的以框图形式的飞行器制造和维护方法的示图;以及
图15是在其中可以实施说明性实施例的飞行器的框图的示图。
具体实施方式
不同的有利的实施例认识并考虑到一些不同的考量。如本文所用,“数个项”是指一个或多个项。例如,“数个不同的考量”是指一个或多个考量。不同的说明性实施例认识并考虑到超出公差条件可能由于多个开孔的不期望的钻孔造成。例如,具有不期望的大直径的孔可以导致超出公差条件。作为另一个示例,两次钻孔的开孔可以导致超出公差条件。更进一步地,延长的开孔可以导致超出公差条件。此外,紧固件在开孔内的位置可以导致超出公差条件。例如,紧固件可能没有被定心在开口内。
不同的说明性实施例认识并考虑到通过拆卸工件而接近工件内的表面可能比期望的更昂贵或费时。不同的说明性实施例进一步认识和考虑到即使当表面可接近以测试和检查时,但是接近该表面的相对侧可能比期望的更加困难或耗时。
不同的说明性实施例认识并考虑到,反向散射X射线系统是使用X射线检查物体的无损检查系统(NDI)的示例。反向散射X射线系统可以包括X射线管、准直器和检测器。X射线管产生并发射X射线。准直器过滤这些X射线,以使用基本上平行于指定方向行进的一部分X射线而形成X射线束。
当X射线束遇到物体时,X射线束中的一些或全部X射线被物体散射。特别地,X射线可以被散射离开物体的表面和/或物体的下表面。散射的X射线被称为反向散射。检测器检测该反向散射的部分或全部。已检测的反向散射可以被用来生成物体的图像数据,所述图像数据可以被用于形成物体的一个或多个图像。例如,当X射线束被引导朝向物体上的特定位置时所检测到的反向散射可以被用于产生对应于该物体上该特定位置的图像中的像素的强度值。
不同的说明性实施例还认识和考虑到,由检测器检测到反向散射的量确定对应于X射线束遇到物体时的位置的图像中的像素的强度值。图像中的像素的强度值可以确定图像中的对比度(level of contrast)和图像中的细节层次(level of detail)。
不同的说明性实施例认识并考虑到常规反向散射X射线系统被设计为用于大物体检测。不同的说明性实施例认识并考虑到常规反向散射X射线系统没有被设计用于可能需要更高的准确度的无损评估。说明性实施例认识并考虑到扫描速度、支架、X射线源和检测器的分辨率均可以有助于来自常规反向散射X射线系统的图像的对比。说明性实施例认识到并考虑到基于过去的结果,相信目前可用的反向散射X射线系统没有期望的对比量以用于识别或定量化紧固件的公差条件的超出。例如,以前认为,一般存在于过盈配合紧固件和它们的相应开孔之间的间隙低于反向散射X射线系统的空间分辨率。
反向散射X射线系统的分辨率通常被认为受到离开X射线系统的准直X射线束的尺寸和远离被检测的物体的距离的影响。准直X射线束的尺寸可以通过准直器的孔径来控制。准直器的材料可能难以加工。准直器具有能够衰减没有穿过孔径的所有X射线衰减的横截面。可以衰减没有穿过所述孔径的X射线的横截面可能使得将孔径加工成小于0.5毫米的精度孔是非常困难的。其结果是,传统的反向散射X射线系统的分辨率可被限制。
分辨率可以由物体的过采样和平均值来恢复。即使采用过采样和求平均值来提高分辨率,以前被认为反向散射x射线系统的分辨能力大于约0.75毫米。
不同的说明性实施例进一步认识和考虑到,紧固件和开孔之间的间隙可能很小。作为示例,间隙可以仅是零点几毫米。在一些示例中,间隙可以小于0.75毫米。此外,不同的说明性实施例认识并考虑到针对开孔内的紧固件,超出公差条件和期望条件的之间的差可能是零点几毫米。因此,不同的说明性实施例提供了一种方法。将X射线引导朝向工件。工件包括被安装在开孔中的紧固件。从工件接收反向散射。使用反向散射确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙。如果安装在开孔中的紧固件超出公差间隙,则生成输出。
在说明性示例中,超出公差间隙可以以三种方式中的至少一种来确定。如本文所用,当与一系列项使用时,短语“至少一个”的意思是可以使用所列出项的一个或多个的不同组合并且列表中的每个项中的仅一个可以是需要的。例如,“项A、项B或项C中的至少一个”可以包括但不限于,项A、项A和项B或项B。这个示例也可包括项A、项B和项C或项B和项C。当然,可以存在这些项的任何组合。在其它示例中,“至少一个”可以是,例如,但不限于,两个项A;一个项B;以及十个项C;四个项B和七个项C;或其它适当的组合。该项可以是特定物体、东西或类别。换言之,“至少一个”是指可以使用的来自列表的项和数个项的任意组合,而不要求列表中的所有项。
第一,超出公差间隙可以通过分析使用来自工件的反向散射形成的图像或原始数据图像来确定。操作者或处理器单元可以分析图像或原始数据图像并且确定在图像或原始数据图像中是否存在超出公差条件。在一些示例中,可以将图像或原始数据图像与具有已知间隙尺寸的标准的图像或原始数据图像进行比较。第二,超出公差间隙可以通过使用来自工件的反向散射生成曲线轮廓来确定。如果曲线轮廓的谷的最低点低于预先选择的限度,则超出公差条件可能存在。在一些示例中,预先选定的限度可以基于具有已知间隙尺寸的标准来选择。如果在曲线轮廓中的谷的最低点和背景(background)之间的差超过一定限度,则超出公差条件可能存在。第三,可以利用来自工件的反向散射计算比率。更具体地,该比率可以通过首先形成曲线轮廓以及基于该曲线轮廓中的谷的最低点计算比率来计算。该比率可以被输入成针对估计间隙尺寸等式的比率以形成估计的间隙。如果该估计的间隙是不期望的值,则超出公差条件可以被确定。在一些示例中,用于估计间隙尺寸等式的比率可以基于具有已知间隙尺寸的标准来计算。通过将来自工件的比率输入等式,工件中开孔的估计间隙尺寸可以被确定。
识别超出公差间隙的前两种方式可以被描述为定性方法。例如,可以识别超出公差间隙;然而,不能确定间隙的值。识别公差间隙的最后一种方式可以被描述为定量方法。在最后的方式中,估计的间隙可以被确定。
现在参考附图,并且特别地,参考图1,其描绘了在其中可以实施说明性实施例的飞行器的示图。在该说明性示例中,飞行器100在制造环境101中被制造。如所描绘的,飞行器100具有附接到机身106的机翼102和机翼104。飞行器100包括附接到机翼102的引擎108和附接到机翼104的引擎110。
机身106具有尾部112。水平安定面114、水平安定面116和垂直安定面118附接到机身106的尾部112。在机翼102、机翼104、机身106或飞行器100的其他部件中的任何部件中的紧固件和开孔之间的超出公差间隙可以使用本说明性实施例来检测。
提供飞行器100的该示图的目的是为了说明在其中可以实施不同的说明性实施例的一个环境。在图1中飞行器100的图示不意味着暗示对不同说明性实施例可以被实施所采用的方式的体系结构限制。例如,说明性实施例可以被应用到其它类型的平台。该平台可以是,例如,移动平台、静止平台、陆基结构、水基结构或天基结构。更具体地,该平台可以是水面船、坦克、人员运输车、火车、宇宙飞船、空间站、卫星、潜水艇、汽车、电厂、桥梁、水坝、房子、制造设施、建筑物或其他合适的平台。
现在转到图2,根据说明性实施例以方框图的形式描绘了检查环境的示图。在这些说明性示例中,检查环境200包括X射线检查设备202、计算机系统204以及工件206。X射线检查设备202是无损检查(NDI)系统的一个示例。如本文所使用的,“无损检查系统”是被配置为检查物体(诸如工件206)而不会对物体引起任何不期望的影响的系统。具体地,无损检查系统被配置为检查物体而不会对物体造成任何物理改变。在这些说明性示例中,X射线检查设备202可被用于检查工件206。工件206可以选自任何数量的不同类型的物体。例如,但不限于,工件206可以采取的形式有移动平台、静止平台、空基结构、陆基结构、水基结构,天基结构或一些其他适当类型的结构。更具体地,工件206可以是飞行器、船、坦克、人员运输车、宇宙飞船、空间站、卫星、潜艇、车辆、人造结构、建筑物或某些其它合适类型的物体。
在一些情况下,工件206可以是另一物体的部件。举例来说,在一些情况下,工件206可以是飞行器的机身的一部分、机翼、燃料箱、桥上的结构支撑件、空间站的一部分、船的船体、蒙皮壁板、墙壁、门或一些其它合适类型的部件。
X射线检查设备202在工件206的检查期间产生用于工件206的数据208。数据208可以包括,例如但不限于,工件206的图像数据。X射线检查设备202将数据208发送到计算机系统204。计算机系统204被配置为接收并处理由X射线检查设备202产生的数据208。
在该说明性示例中,X射线检查设备202包括X射线产生系统210和检测器系统212。在这些说明性示例中,X射线产生系统210可以包括组件,诸如辐射源和准直器。在一个说明性示例中,X射线产生系统210可以包括被配置成生成并发射X射线214的X射线管。X射线214可以被引导朝向工件206的第一侧216。X射线产生系统210还可以具有准直器。准直器是被配置为过滤来自X射线管的多个X射线使得只有X射线214被允许通过准直器的装置。在一个说明性示例中,准直器可以采用具有多个孔径的可旋转轮的形式。
根据实施方式,计算机系统204可以被配置为控制X射线产生系统210或检测器系统212中的至少一个。例如,计算机系统204可以发送命令到X射线产生系统210以控制X射线214的转向。
检测器系统212被配置为检测响应于X射线214遇到工件206而形成的反向散射218。反向散射218可以响应于当X射线遇到工件206的第一侧216和/或工件206的下表面时被散射的X射线214的至少一部分来形成。检测器系统212响应于检测反向散射218而产生数据208。数据208可以包括图像数据。数据208中的图像数据可以包括,例如,对应于工件206上X射线214被引导朝向的多个位置中的每个位置的像素的强度值。
检测器系统212将数据208发送到计算机系统204以便处理。检测器系统212可以使用无线通信链路、有线通信链路、光通信链路或一些其他适当类型的通信链路将数据208发送到计算机系统204。
计算机系统204可以包括一个或多个计算机,这取决于实施方式。当一台以上的计算机存在于计算机系统204中时,这些计算机可以使用诸如网络的媒介而彼此通信。该网络可以采用有线通信链路、无线通信链路或其他合适类型的链路来交换信息。
工件206可以包括由延伸穿过多个开孔224的多个紧固件222连结在一起的多个物体220。在一些说明性示例中,多个物体220包括第一物体226和第二物体228。第一个物体226可以包括多种材料232的多个层230。第二物体228可以包括多种材料236的多个层234。
多个开孔224延伸通过第一物体226和第二物体228。多个紧固件222可被插入到多个开孔224内。多个紧固件222可以采用铆钉237或螺栓238的形式。在一些说明性示例中,多个紧固件222可以代替地采用连杆、杆、焊接材料或任何其它类型的紧固件的形式。多个开孔224可以包括第一开孔239和第二开孔240。第一开孔239可具有直径242。第二开孔240可以具有直径244。
第一紧固件246可以被安装在第一开孔239中。第一紧固件246可以具有直径247。第一紧固件246和第一开孔239可以形成间隙248。间隙248的尺寸可以受直径242和直径247影响。在一些说明性示例中,间隙248可以是零点几毫米。第二紧固件250可以被安装在第二开孔240中。第二紧固件可以具有直径252。第二紧固件250和第二开孔240可以形成间隙254。间隙254的尺寸可以受直径244和直径252影响。在一些说明性示例中,间隙254可以是零点几毫米。
为了确定间隙248或间隙254是否是超出公差,X射线检查设备202可以引导X射线214朝向工件206的第一侧216。检测器系统212响应于检测反向散射218而产生数据208。不同于常规的无损检查设备,检测器系统212接收来自工件206的第一侧216的反向散射218。检测器系统212不需要进入工件206的第二侧255。数据208可以被用于确定超出公差条件是否存在于工件206中的多个开孔224和多个紧固件222之间。
例如,数据208可以被用来确定间隙248或间隙254是否超出公差。在一个说明性示例中,计算机系统204使用数据208来形成工件206的多个图像256。多个图像256可以由计算机系统204或人类操作员中的至少一个分析,以检测在工件206中的多个开孔224和多个紧固件222之间的超出公差条件的存在,并且识别在工件206中的多个开孔224和多个紧固件222之间的超出公差条件的位置。在一些说明性示例中,计算机系统204或人类操作员中的至少一个可以直接使用图像256来识别超出公差条件。例如,人类操作员或计算机系统204中的至少一个可以通过多个图像256中的部分的阴影或形状识别超出公差条件。多个图像256中的像素越暗,该像素的反向散射计数越低。
多个图像256可以包括原始数据图像257和图像258。原始数据图像257可以使用来自X射线检查设备202的数据208来形成。在一些说明性示例中,原始数据图像257可以由数据208和对比度调整259形成。
图像258可以是利用图像处理功能由数据208形成的图像。在一些说明性示例中,对比度调整259可以在原始数据图像257上执行以形成图像258。在另一个说明性示例中,图像258可以通过将滤波器260应用到原始数据图像257来形成。滤波器260可以是任何类型的图像滤波器。例如,滤波器260可以是带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器或其它期望类型的滤波器。
间隙248或间隙254的不期望的值可以在原始数据图像257或图像258中的至少一个中是可见的。例如,操作者可以在原始数据图像257或图像258的至少一个中识别间隙248或间隙254的超出公差条件。在原始数据图像257或图像258的至少一个中的超出公差条件可以被看作黑色环。作为另一示例,计算机系统204可以识别原始数据图像257或图像258的至少一个中的超出公差条件。
在一些说明性示例中,曲线轮廓261可以由多个图像256形成。曲线轮廓261可以是灰度值263与距离264的曲线。灰度值263可以是单个像素的颜色的数据。灰度值263可以是分配给单个像素的数字值。灰度值263可以与该像素的反向散射计数有关。灰度值263可以是灰度的特定阴影。
曲线轮廓261可以表示来自多个图像256的仅单行数据。在一些示例性示例中,几条曲线轮廓可以由多个图像256中的一个图像形成,以便沿开孔的不同位置确定单个间隙的不同的值。
距离264可以是沿通过多个图像256的线的距离。例如,距离264可以是沿通过图像258的线的距离。曲线轮廓261可以包括背景265和谷266。背景265可以是位置的平均值,该位置不包括工件206中的开孔或紧固件。在一些说明性示例中,平均值可以以平均值、中值、模式或其它期望的统计测量中的至少一种形式来设置背景265。由背景265表示的位置可以横跨距离264具有正常的灰度值263变化。谷266在曲线轮廓261中可以是下降或低区域。谷266可以通过降低反向散射计数而形成。谷266可以是紧固件或间隙的结果。如果谷266的最低值267降低到限度268以下,则谷266可以指示超出公差值。因此,曲线轮廓261可以被用来确定存在超出公差间隙。在一些说明性示例中,最低值267可以是整个谷266的最低值。在一些说明性示例中,谷266的绝对最低值可以被“切断(cut-off)”或忽略。忽略绝对最低值可以被执行以除去可能是噪声的极值点。在这些说明性示例中,最低值267可以是将要被分析的谷266的一段的最低值。例如,谷266的最低10%可以忽略不计,使得最低值267是90%的值。这些百分比可以变化。例如,最低值267可以是75%的值。在一些说明性示例中,谷266的低于极端下限的所有值可以被忽略,而不管谷266的百分比值。在一些说明性示例中,最低值267的值可以替代地为第二最低值,而不是绝对最低值。
限度268可以是预定值。限度268可以从标准269的检查中确定。
标准269可以是具有与工件206相同的叠层的项。例如,标准269的多个物体270可以具有与多个物体220相同的材料成分。具有由多个材料273形成的多个层272的第一物体271可以与具有由多个材料232形成的多个层230的第一物体226基本上相同。此外,具有由多个材料276形成的多个层275的第二物体274可以与具有由多个材料236形成的多个层234的第二物体228基本上相同。标准269可以是用来执行比较评估的模型。结果是,多个超出公差条件可以在标准269中有意地形成。在一些说明性示例中,多个不同的超出公差条件可以在标准269中有意地形成。
限度268可以是基于标准269中超出公差条件的值的预定值。例如,限度268可以是在其下有可能超出公差条件的值。限度268可以基于真阳性、真阴性、假阴性或假阳性中的至少一个的期望百分比来选择。限度268可以因不同尺寸的开孔、不同尺寸的紧固件或者工件206不同材料成分而不同。限度268可以基于标准化的数据277来选择。
此外,标准269可以被用于形成标准化数据277。标准化数据277可以包括背景278和等式279。在一些说明性示例中,标准化数据277还可以包括多个限度,如限度268。在一些说明性示例中,标准化数据277还可以包括从标准269的检查中形成的标准图像269。背景278可以是标准269中不包括开孔或紧固件的位置的平均值。在一些说明性示例中,平均值可以以平均值、中值、模式或其它期望的统计测量中的至少一种形式来设置背景278。由背景278表示的位置可以具有正常的灰度值263变化。
等式279可以使用来自检查标准269的数据来确定。例如,在多个开孔280和多个紧固件281之间的间隙的尺寸可以通过直接测量多个紧固件281中的每个紧固件的尺寸和多个开孔280中的每个开孔的尺寸来确定。第一开孔283的直径282可以使用探针、量规、千分尺或其它期望的测量装置中的至少一个来直接测量。第一紧固件285的直径284可以使用量规、千分尺或其它期望的测量装置来直接测量。第一开孔283的直径282和第一紧固件285的直径284之间的差可以被描述为间隙286。第二开孔288的直径287可以使用探针、量规、千分尺或其它期望的测量装置中的至少一个来直接测量。第二紧固件290的直径289可以使用量规、千分尺或其它期望的测量装置来直接测量。第二开孔288的直径287和第二紧固件290的直径289之间的差可以被描述为间隙291。
由于标准269是执行比较评估的模型,直径282和直径287可以有意不同。例如,直径282可以比直径287小。结果是,间隙286将小于间隙291。在一些说明性示例中,多个开孔280可以逐渐增大的移动通过标准269而被形成。结果是,一系列间隙将在标准269中形成。
此外,其它超出公差条件可以在标准269中有意地形成。例如,延长的开孔、双钻孔的开孔或误选的紧固件中的至少一个可以存在于标准269中。
多个紧固件281可以采取铆钉292或螺栓293的形式。在一些示例性示例中,多个紧固件281可以替代地采取连杆、杆、焊接材料或任何其它类型的紧固件的形式。多个紧固件281可以采取与多个紧固件222相同的形式。例如,如果多个紧固件222包括螺栓238,则多个紧固件281包括螺栓293。通过使多个紧固件222和多个紧固件281相同,标准269和工件206的材料可以基本相同。
标准269通过使用X射线检查设备202被检查。使用X射线检查设备202对标准269的检查的结果用于产生标准化数据277。使用X射线检查设备202对标准269检查的数据可以与在多个开孔280和多个紧固件281之间的间隙的尺寸比较,所述间隙的尺寸可以根据直接测量来确定。例如,在标准269的图像中的像素的灰度值可以与使用直接测量的直径而确定的间隙相关联。此外,根据直接测量值所确定的间隙的尺寸可以与标准269的曲线轮廓上的值相关联。更进一步,根据直接测量值所确定的间隙的尺寸可以与来自使用X射线检查设备202且使用等式279对标准269检查的数据相关联。等式279可以是间隙的尺寸和背景之间的关系。例如,等式279可以是比率和估计的间隙尺寸之间的关系。该比率可以是差除以背景灰度值的比率。该差可以是背景灰度值和谷中最小灰度值之间的差。在这些说明性示例中,该比率可以是背景灰度值和谷中最小灰度值之间的差除以标准269的背景灰度值的比率。
来自标准269的检查的标准化数据277可以用于确定超出公差条件是否存在于工件206中。例如,原始数据图像257可以与标准化数据277中的标准269的原始数据图像比较。作为另一示例,最低值267可以与限度268比较,所述限度268可以从标准化数据277形成。作为进一步的示例,来自曲线轮廓261的分析的数据可以被输入到标准化数据277的等式279并用于确定超出公差条件是否存在于工件206中。
此外,标准化数据277可以被用以确定估计的间隙294。估计的间隙294可以是存在于工件206中的间隙(例如间隙248)的值。通过确定间隙的值,超出公差条件的程度可以被量化。
曲线轮廓261也可以被用来确定估计的间隙294。例如,最低值267可以被用来确定估计的间隙294。谷266的最低值267可以被用来确定估计的间隙294。最低值267和背景值之间的差295可以被确定。背景值可以是从标准269确定的背景278或从工件206确定的背景265。差295除以相同背景值的比率296可以被确定。比率296可以被输入到等式279以确定估计的间隙294。估计的间隙294可以是定量的值。估计的间隙294可以是在工件206中的紧固件和开孔之间的间隙的近似尺寸。估计的间隙294可以与限度比较。低于限度,估计的间隙294可以是期望的值。超过限度,估计的间隙294可以是不期望的值。例如,超过限度,估计的间隙294可以超出公差。
差295可以被用来确定超出公差条件是否存在。例如,如果差295超过限度297,超出公差条件可存在。
如果超出公差条件被确定,输出298可以被产生。例如,如果估计的间隙294超出公差,则输出298可以被产生。在一些说明性示例中,如果差295超过限度297,则输出298可以被产生。在一些说明性示例中,如果最低值267低于限度268,则输出298可以被产生。在一些说明性示例中,输出298可以基于原始数据图像257或图像258中的至少一个的直接检验来产生。输出298可以采取电子邮件、文本、指示器灯、指示器消息、警报或其它期望的输出的形式。
现在转到图3,其根据说明性实施例描绘标准的横截面图的图示。标准300可以是图2的标准269的物理实施方式的图示。标准300可以通过使用图2的X射线检查设备202来检查。
标准300可以由与图2的工件206的材料基本相同的材料形成。标准300可以有意地被形成有多个不同尺寸的开孔。因此,标准300可以由多个不同尺寸的间隙形成。标准300可以被用于形成标准化数据,以识别工件(诸如图2的工件206)的间隙并且量化间隙的尺寸。
标准300具有多个物体302和多个紧固件304。如所描绘的,多个紧固件304被安装在通过第一物体308和第二物体310的多个开孔306中。层312和层314可以覆盖多个紧固件304和第一物体308。在一些说明性示例中,层312或层314中的至少一个可以在其之间具有间距(stand-off)或空气间隙。层312和层314可以选自任何期望的材料。在一些说明性示例中,层312或层314中的至少一个可以选自油漆、表面涂层、金属、复合材料或其它材料中的一种。
多个紧固件304包括紧固件316、紧固件318、紧固件320、紧固件322、紧固件324以及紧固件326。多个紧固件304可以每个都被选择,使得多个紧固件304的每个具有相同的广告尺寸。紧固件316延伸通过多个开孔306中的开孔328。紧固件316具有直径330。为了直接测量直径330,层312、层314以及紧固件316必须首先被移除。然后,可以使用计量器、测微计或其它期望的测量装置直接测量直径330。开孔328具有直径332。为了直接测量直径332,层312、层314以及紧固件316必须首先被移除。如所描绘的,直径332大于直径330。在一些说明性示例中,紧固件316和开孔328可以具有过盈配合。在这些说明性示例中,直径332和直径330可以基本上是相同的。
紧固件318延伸通过多个开孔306中的开孔334。紧固件318具有直径336。开孔334具有直径338。如所描绘的,直径338大于直径332。为了直接测量直径336或直径338,层312、层314和紧固件318必须首先被移除。如所描绘的,直径330和直径336可以基本上是相同的。此外,直径338大于直径336。由于直径338大于直径332,所以直径336和直径338之间的差大于直径330和直径332之间的差。
紧固件320延伸通过多个开孔306中的开孔340。紧固件320具有直径342。开孔340具有直径344。为了直接测量直径342或直径344,层312、层314和紧固件320必须首先被移除。如所描绘的,直径330和直径342可以基本上是相同的。此外,直径344大于直径342。由于直径344大于直径332,所以直径342和直径344之间的差大于直径330和直径332之间的差。
紧固件322延伸通过多个开孔306中的开孔346。紧固件322具有直径348。开孔346具有直径350。为了直接测量直径348或直径350,层312、层314和紧固件322必须首先被移除。如所描绘的,直径330和直径348可以基本上是相同的。此外,直径350大于直径348。由于直径350大于直径332,所以直径348和直径350之间的差大于直径330和直径332之间的差。
紧固件324延伸通过多个开孔306中的开孔352。紧固件324具有直径354。开孔352具有直径356。为了直接测量直径354或直径356,层312、层314和紧固件324必须首先被移除。如所描绘的,直径330和直径354可以基本上是相同的。此外,直径356大于直径354。由于直径356大于直径332,所以直径354和直径356之间的差大于直径330和直径332之间的差。
紧固件326延伸通过多个开孔306中的开孔358。紧固件326具有直径360。开孔358具有直径362。为了直接测量直径360或直径362,层312、层314和紧固件326必须首先被移除。如所描绘的,直径330和直径360可以基本上相同。此外,直径362大于直径360。由于直径362大于直径332,所以直径360和直径362之间的差大于直径330和直径332之间的差。
如所描绘的,多个紧固件304中的每个基本上都被定心在多个开孔306中的每个开孔内。随着多个开孔306的直径从开孔328朝向开孔358增加,在多个紧固件304和多个开孔306之间的间隙从开孔328移动到开孔358地增大。例如,间隙364和366可以比间隙368和间隙370小。间隙364、间隙366、间隙368、间隙370、间隙372和间隙374可以具有可接受的尺寸。例如,间隙374、间隙372、间隙370、间隙368、间隙366和间隙364可以被认为在公差内。间隙376、间隙378、间隙380、间隙382、间隙384和间隙386可以具有不可接受的尺寸。例如,间隙376、间隙378、间隙380、间隙382、间隙384和间隙386可以被认为超出公差。
在一些说明性示例中,可以考虑紧固件的直径和开孔的直径之间的差,而不是紧固件和开孔之间的间隙。例如,直径330和直径332之间的差可以具有可接受的尺寸。作为另一示例,直径336和直径338之间的差可以具有可接受的尺寸。直径348和直径350之间的差可以被认为超出公差。直径354和直径356之间的差可被认为超出公差。同样,直径360和直径362之间的差可以被认为超出公差。
现在转到图4,根据说明性实施例描绘原始数据图像的图示。原始数据图像400可以基于由检测器系统(例如,图2的检测器系统212)接收到的反向散射来形成。在一些说明性示例中,原始数据图像400可以是来自图3的标准300的检查的数据的图像。在这些说明性示例中,原始数据图像400可以是从图3的方向4的标准300的俯视图。在该说明性示例中,图3中直接测量的多个开孔306和多个紧固件304的直径可以被用于识别超出公差条件。根据直接直径测量值识别的超出公差条件随后可以被用于识别如何在原始数据图像(诸如原始数据图像400)中可以看出超出公差条件。因此,标准300的检查可以形成标准化数据(诸如图2的标准化数据277)。
原始数据图像400包括背景402、多个紧固件404和多个开孔406。多个紧固件404可以是图3的多个紧固件304。多个开孔406可以是图3的多个开孔306。从原始数据图像400可以看出,在多个紧固件404中的一个紧固件和多个开孔406中的一个开孔之间的间隙可以由黑色环表示。从原始数据图像400可以看出,随着多个紧固件404中的一个紧固件的直径和多个开孔406中的一个开孔的直径之间的差增大,黑色环的尺寸可以增加。另外,从原始数据图像400可以看出,随着多个紧固件404中的一个紧固件的直径和多个开孔406中的一个开孔的直径之间的差增大,环的暗度可以从灰色增加到几乎完全黑色。在原始数据图像400中的像素的暗度可以与由检测器系统的像素接收的反向散射的量直接相关。
多个紧固件404可以包括紧固件408、紧固件410、紧固件412、紧固件414、紧固件416和紧固件418。多个开孔406可以包括开孔420、开孔422、开孔424、开孔426、开孔428和开孔430。
在原始数据图像400中紧固件408和开孔420之间不存在明显的黑环。图3的直径330和直径332的直接测量不可以显示超出公差条件。在紧固件408和开孔420之间的阴影的特性可以与未超出公差条件相关。查看原始数据图像400后,操作者或计算机系统可以确定在紧固件408和开孔420之间不存在超出公差间隙。
在一个说明性示例中,紧固件408和开孔420可以是过盈配合。在该示例中,紧固件408和开孔420可以在其间没有间隙。在该示例中,间隙可以是大约0英寸。
可以在紧固件410和开孔422之间看见环432。图3的直径336和直径338的直接测量值不可以显示超出公差条件。环432的特性可以与没有超出公差条件相关。环432包括多个灰度阶(shade of gray)。环432没有出现黑色。环432可以不指示超出公差间隙。在查看原始数据图像400后,操作者或计算机系统可以确定在紧固件410和开孔422之间不存在超出公差间隙。
在一个说明性示例中,紧固件410和开孔422可以不是过盈配合。在该示例中,紧固件410和开孔422可以在它们之间具有间隙。在该示例中,间隙可以是大约0.001英寸。
环434可以在紧固件412和开孔424之间被看见。从原始数据图像400中可以看出,紧固件412没有被定心在开孔424内。图3的直径344和直径342的直接测量值可以不显示超出公差条件。环434的特性可以与没有超出公差条件相关。环434包括明显黑色月牙形状和灰色部分。环434可以不指示超出公差间隙。在查看原始数据图像400后,操作者或计算机系统可以确定在紧固件412和开孔424之间不存在超出公差间隙。
在一个说明性示例中,紧固件412和开孔424可以不是过盈配合。在该示例中,紧固件412和开孔424可以在它们之间具有间隙。在该示例中,间隙可以是大约0.0025英寸。
环436可以在紧固件414和开孔426之间被看见。从原始数据图像400可以看出,紧固件414没有被定心在开孔426内。图3的直径350和直径348的直接测量值可以显示超出公差条件。环436的特性可以与超出公差条件相关。环436具有大部分黑色或基本上黑色像素。环436可以指示超出公差间隙。在查看原始数据图像400后,操作者或计算机系统可以确定在紧固件414和开孔426之间存在超出公差间隙。
在一个说明性示例中,紧固件414和开孔426可以不是过盈配合。在该示例中,紧固件414和开孔426可以在它们之间具有间隙。在该示例中,间隙可以是大约0.0075英寸。
环438可以在紧固件416和开孔428之间被看见。图3的直径356和直径354的直接测量值可以示出超出公差条件。环438的特性可以与超出公差条件相关。环438围绕紧固件416具有基本相同的厚度。环438看上去全是黑色或基本黑色。环438可以指示超出公差间隙。在查看原始数据图像400后,操作者或计算机系统可以确定在紧固件416和开孔428之间存在超出公差间隙。
在一个说明性示例中,紧固件416和开孔428可以不是过盈配合。在该示例中,紧固件416和开孔428可以在它们之间具有间隙。在该示例中,间隙可以是大约0.0125英寸。
环440可以在紧固件418和开孔430之间被看见。图3的直径342和直径344的直接测量值可以显示超出公差条件。环440的特性可以与超出公差条件相关。环440围绕紧固件418具有基本相同的厚度。环440看起来全是黑色或基本黑色。环440比环438厚。因此,如果环438指示超出公差间隙,环440也可以指示超出公差间隙。环440可以独立于环438的状态而指示超出公差间隙。在查看原始数据图像400后,操作者或计算机系统可以确定在紧固件418和开孔430之间存在超出公差间隙。
在一个说明性示例中,紧固件418和开孔430可以不是过盈配合。在该示例中,紧固件418和开孔430可以在它们之间具有间隙。在该示例中,间隙可以是大约0.0225英寸。
在多个紧固件404和多个开孔406之间的间隙的值的非限制性说明性示例仅为说明的目的而提供。这些说明性示例并不意味着隐含对说明性实施例可以被实施所采用的方式的物理或结构的限制。
现在转到图5,其根据说明性实施例描绘了图像的示图。图像500可以是图2的图像258的物理实施方式。图像500可以是在图4的原始数据图像400上执行滤波器(诸如图2的滤波器260)所产生的图像。在一些说明性示例中,图像500可以是在图4的原始数据图像400上执行带通滤波器而产生的图像。
超出公差条件可以从图像500中被直接识别。例如,人类操作员可以观察图像500以确定超出公差条件是否存在。在一些说明性示例,人类操作员的观察可以是确定超出公差条件是否存在的第一步。图像500可以由计算机系统分析。在一些说明性示例中,计算机系统的分析可以是确定超出公差条件是否存在的第一步。
在其它说明性示例中,图像500可以间接地用于确定超出公差条件是否存在。例如,数据可以取自图像500。该数据可以随后被处理。处理后的数据可以被用来确定超出公差条件是否存在。
例如,来自线502的灰度值可以被提取。进而可以形成线502的灰度值的曲线轮廓。该曲线轮廓可以随后被分析以确定超出公差条件是否存在。在一些说明性示例中,从曲线轮廓获取的数据可以被用于确定超出公差条件是否存在。
在一些说明性示例中,灰度值可以取自每个紧固件中的几个位置。例如,灰度值可以取自线504和线506以创建可以被分析的附加的曲线轮廓。通过从穿过工件中的紧固件的多条线中采样,超出公差间隙可以被确定,即使紧固件没有被定心。虽然三条线,线502、线504和线506与单个紧固件一起被示出,但是任何期望数量的线可以被采样。例如,两条线的灰度值可以从图像中的紧固件采样。在另一示例中,三条线以上的灰度值可以从图像中的紧固件采样。
现在转到图6,其根据说明性实施例描绘了曲线轮廓的图示。曲线轮廓600可以是来自图5的图像500的数据的曲线轮廓。例如,曲线轮廓600可以是来自图5的线502的数据的曲线轮廓。
曲线轮廓600可以与针对图3的标准300识别出的超出公差条件结合起来用于形成标准化的数据。例如,曲线轮廓600可以与图3的多个开孔306和多个紧固件304的直径一起使用,以在曲线轮廓600上识别超出公差条件。
区域602可以对应于紧固件408和开孔420的曲线轮廓。区域604可以对应于紧固件410和开孔422的曲线轮廓。区域606可以对应于紧固件412和开孔424的曲线轮廓。区域608可以对应于紧固件414和开孔426的曲线轮廓。区域610可以对应于紧固件416和开孔428的曲线轮廓。区域612可以对应于紧固件418和开孔430的曲线轮廓。
曲线轮廓600可以是灰度值614随距离615的曲线。距离615可以以像素测量。沿灰度值614的较低灰度值与较暗的像素相关联。沿灰度值614的较高灰度值与较亮像素相关联。距离615可以按照图5的方向6沿着线502增加。
可以在曲线轮廓600中看出,区域602包括谷616。谷616具有最低点617。区域604具有谷618。谷618具有最低点620。区域606具有谷622、谷624和谷626。谷622具有最低点628。谷624具有最低点630。谷626具有最低点632。区域608具有谷634、谷636和谷638。谷634具有最低点640。谷636具有最低点642。谷638具有最低点644。区域610具有谷646、谷648和谷650。谷646具有最低点652。谷648具有最低点654。谷650具有最低点656。区域612具有谷658、谷660和谷662。谷658拥有最低点664。谷660具有最低点666。谷662具有最低点668。
谷616、谷618、谷624、谷636、谷648和谷660可以对应于来自图4的多个紧固件404的灰度值。谷622、谷626、谷634、谷638、谷646、谷650、谷658和谷662可以对应于来自图4的多个紧固件404和多个开孔406之间的空间的灰度值。
区域602、区域604以及区域606可以表示不具有任何超出公差条件的紧固件。例如,来自直接测量值的多个开孔306和多个紧固件304的直径可以显示由区域602、区域604以及区域606表示的紧固件和开孔可以没有超出公差条件。区域608、区域610以及区域612可以表示超出公差条件的紧固件。例如,来自直接测量值的多个紧固件304和多个开孔306的直径可以显示由区域608、区域610和区域612表示的紧固件和开孔可以每个都超出公差条件。通过将区域602、区域604和区域606与区域608、区域610和区域612对比,限度670可被设置。限度670可以被设置,使得最低点617、最低点620、最低点628、最低点630、最低点632、最低点642、最低点654和最低点666在限度670之上。限位670可被设置使得真阳性、真阴性、假阴性或假阳性中的至少一个的期望的百分比可以发生。真阳性率也可以被称为敏感度。真阴性率也可被称为特异度。
如果值低于限度670,它可以指示超出公差条件。如果值低于限度670,输出可以被产生。输出可以是额外检验或额外检查的指示。
测量与图3的紧固件322、紧固件324以及紧固件326有关的超出公差间隙。如从曲线轮廓600可以看出,与紧固件322、紧固件324和紧固件326相关联的最低点640、最低点644、最低点652、最低点656、最低点664以及最低点668中的每个都低于限度670。
限度670可以是标准化数据的示例。标准化数据的另一示例可以是背景672。背景672可以是被选择为没有图4的多个开孔406的区域内的灰度值614的平均值的值。例如,背景672可以是背景区域674、背景区域676和背景区域678的平均值。背景672可以被用来确定超出公差条件是否存在。例如,在背景672和谷的最低点之间的差可以被确定。如果该差超过限度,则超出公差条件可以存在。此外,背景672可以被用于计算以确定间隙的相对尺寸。
在一些说明性示例中,超出公差条件可以通过识别低于预设限度的谷的最低点从曲线轮廓中确定。例如,工件可以被检查。工件可以具有与图3的标准300的材料叠层基本相同的材料叠层。来自检查的数据可以被用于形成图像,并且使用该图像可以形成曲线轮廓。在该曲线轮廓的谷中的最低点可以与来自图6的限度670进行比较。该过程可以被用于识别潜在地超出公差条件。
现在转到图7,根据说明性实施例描绘比率(ratio)等式的图示。比率曲线700可以是图2的标准化数据277的形式。比率曲线700可以利用来自图6的曲线轮廓600的数据来形成。比率曲线700可以包括比率702与平均间隙704。比率702可以通过首先确定背景与谷中的最低点之间的差,然后确定差除以背景的比率来确定。例如,比率可以是背景672与最低点640之间的差除以图6的背景672。
针对曲线轮廓中几个最低值的比率可以被绘制。比率曲线700包括点706、点708和点710。比率等式712可以通过拟合直线到点706、点708和点710来确定。比率等式712可以针对给定的比率值提供近似的间隙尺寸。比率等式712可以是图2的等式279。比率等式712可以被用来确定在工件中的紧固件和开孔之间的近似间隙。例如,比率等式式712可以被用来确定图2的工件206中的多个开孔224和多个紧固件222之间的近似间隙。
为了使用比率等式712,必须确定针对工件的曲线轮廓中的谷的最低点的比率。该比率是背景与最低点之间的差除以背景的比率。背景可以是图6的背景672或从工件的曲线轮廓确定的背景。确定的比率可以被输入到比率等式712以确定估计的间隙。如果估计的间隙大于预定的限度,则超出公差条件可以存在。
现在转到图8,根据说明性实施例描绘工件的横截面视图的图示。工件800可以是图2的工件206的物理实施方式的图示。工件800可以针对任何超出公差间隙而被检查。工件800可以使用图2的X射线检查设备202进行检查。
工件800具有多个物体802和多个紧固件804。如所描绘的,多个紧固件804被安装在通过第一物体808和第二物体810的多个开孔806中。多个紧固件804可以期望地有基本相同的尺寸。例如,多个紧固件804可以期望地每个都具有基本相同的直径。作为另一示例,多个紧固件804可以期望地每个都具有基本上相同的长度。因此,多个紧固件804可以具有来自制造商相同的市场价格。然而,多个紧固件804的制造可以具有公差,该公差导致了多个紧固件804的实际尺寸的一定量的变化。
层812和层814可以覆盖多个紧固件804和第一物体808。层812和层814可以选自任何期望的材料。在一些说明性示例中,层812或层814中的至少一个可以选自油漆、表面涂层、金属、复合材料或其它材料中的一个。在一些说明性示例中,层812和层814可以具有在第一物体808和层812之间的空气间隙。在一些说明性示例中,层812可以接触在多个紧固件804的每个之间的第一物体808。
多个紧固件804包括紧固件816、紧固件818、紧固件820、紧固件822、紧固件824和紧固件826。紧固件816延伸通过多个开孔806中的开孔828。紧固件816具有直径830。为了直接测量直径830,层812、层814和紧固件816必须首先被移除。然后可以使用量规、千分尺或其它期望的测量装置来直接测量直径830。开孔828具有直径832,为了直接测量直径832,层812、层814和紧固件816必须首先被移除。如所描绘的,直径832大于直径830。如所描绘的,间隙834存在于紧固件816和开孔828之间。如所描绘的,紧固件816没有被定心在开孔828内。结果是,间隙834可以大于所期望的。例如,由于紧固件816没有被定心在开孔828内,间隙834可以超出公差。
紧固件818延伸通过多个开孔806中的开孔835。紧固件818具有直径836。为了直接测量直径836,层812、层814和紧固件818必须首先被移除。然后可以使用量规、千分尺或其它期望的测量装置来直接测量直径836。开孔835具有直径838。为了直接测量直径838,层812、层814和紧固件818必须首先被移除。如所描绘的,间隙840和间隙842可以存在于紧固件818和开孔835之间。紧固件818可以被定位成基本上定心在开孔835内。因此,间隙840和间隙842可以是基本相同的尺寸。间隙840和间隙842可以具有可接受的尺寸。
现在转到图9,根据说明性实施例描绘了工件的分解横截面视图的图示。在一些说明性示例中,多个开孔806可以是钻孔(counter sunk)。
现在转到图10,根据说明性实施例描绘了原始数据图像的图示。在该说明性示例中,原始数据图像1000可以是图8的工件800的图像。在一些说明性示例中,原始数据图像1000可以是图2的原始数据图像257的图示。原始数据图像1000可以从图2的数据208和对比度调整259创建。
原始数据图像1000可被用于确定在图8的工件800中是否存在超出公差条件。原始数据图像的1000可以直接或间接地用于确定在工件800中是否存在超出公差条件。例如,原始数据图像1000可以被直接地分析以确定在工件800中是否存超出公差条件。这可以是定性确定。
原始数据图像1000可以由人类操作员来直接观察,以确定超出公差条件是否存在。人类操作员可以确定针对单个紧固件和开孔是否存在超出公差条件。人类操作员可以确定是否存在不期望数量的超出公差条件。此外,人类操作员可确定多个超出公差条件是否是不期望的。此外,人类操作员可确定所述多个超出公差条件是否是严重的。例如,人类操作员可确定工件是否应当被重新加工或废弃。例如,人类操作者可以基于超出公差条件的基础执行分析。作为示例,接触开孔的一侧的紧固件可以不如接触开孔的另一侧的紧固件那样值得期望。作为另一示例,双钻孔开孔可以不如大开孔那样值得期望。
为了分析原始数据图像1000,人类操作员可以基于工件的规格执行分析。例如,人类操作员可以考虑到工件上的预期载荷。
在一些说明性示例中,人类操作员的观察可以作为确定超出公差条件是否存在的第一步骤。例如,如果人类操作员确定超出公差条件可以存在,进一步的处理可以被执行以确定超出公差条件是否存在或超出公差条件的严重程度中的至少一个。进一步处理可以包括由计算机系统直接分析、形成曲线轮廓、创建比率、以估计的间隙尺寸曲线比例绘制比率或其它期望的处理。
原始数据图像1000可以由计算机系统直接分析。在一些说明性实施例中,计算机系统的分析可以作为确定超出公差条件是否存在的第一步骤。
原始数据图像1000的分析可以由计算机系统来执行。该计算机系统可以确定针对单个紧固件和开孔是否存在超出公差条件。计算机系统可以确定不期望数目的超出公差条件是否存在。进一步,计算机系统可以确定多个超出公差条件是否是不期望的。进一步,人类操作员可以确定多个超出公差条件是否是严重的。例如,计算机系统可以确定工件是否应当被重新加工或废弃。例如,计算机系统可以基于超出公差条件的基础执行分析。作为示例,接触开孔的一侧的紧固件可以不如接触开孔的另一侧的紧固件那样值得期望。作为另一示例,双钻孔开孔可以不如大开孔那样值得期望。
为了分析原始数据图像1000,计算机系统可以基于工件的规格被编程。例如,计算机系统可以基于工件上的预期载荷被编程。
原始数据图像1000包括背景1002、多个紧固件1004和多个开孔1006。多个紧固件1004可以是图8的多个紧固件804。多个开孔1006可以是图8的多个开孔806。如从原始数据图像1000可以看出,在多个紧固件1004中的一个紧固件和多个开孔1006中的一个开孔之间的间隙可以由黑环表示。如可以在原始数据图像1000中看出,随着多个紧固件1004中的一个紧固件的直径和多个开孔1006中的一个开孔的直径之间的差增加,黑环的尺寸可以增加。另外,可以在原始数据图像1000看出,随着多个紧固件1004中的一个紧固件的直径和多个开孔1006中的一个开孔的直径之间的差增加,环的暗度可以从灰色增加到几乎完全黑色。在原始数据图像1000中的像素的暗度可以与由检测器系统的像素接收的反向散射的量直接相关。
多个紧固件1004可以包括紧固件1008、紧固件1010、紧固件1012、紧固件1014、紧固件1016和紧固件1018。多个开孔1006可以包括开孔1020、开孔1022、开孔1024、开孔1026、开孔1028、开孔1030。
环1031可以在紧固件1008和开孔1020之间被看见。如在原始数据图像1000中可见,紧固件1008没有被定心在开孔1020内。在一些说明性示例中,图8的直径830和直径832的直接测量值可以不显示超出公差条件。但是,由于紧固件1008在开孔1020内的位置,超出公差条件可以存在。在一些说明性示例中,图8的直径830和直径832的直接测量值可以显示超出公差条件。但是,由于紧固件1008在开孔1020内的位置,与直接测量值指示的超出公差直径相比,更大的超出公差条件可以存在。作为结果,通过基于原始数据图像1000确定超出公差条件,超出公差条件可以基于工件的加载状况、工件的操作标准或组装工件的其它条件而被确定。
环1031包括明显的黑色月牙形状和灰色部分。在一些说明性示例中,操作员或图像处理软件可以将环1031与标准化数据(例如具有已知间隙尺寸的标准图像)比较。在该说明性示例中,环1031可以与图4的原始数据图像400比较。环1031基本上类似于图4中的原始数据图像400中的环434。因此,如果环434被归类为超出公差间隙,则环1031也可以超出公差间隙。然而,如果原始数据图像400的环434被归类为没有超出公差间隙,则环1031可以不被发现超出公差间隙。
在一些说明性示例中,环1031不可以指示超出公差间隙。在这些说明性示例,在观看原始数据图像1000后,操作员或计算机系统可以确定在紧固件816和开孔828之间不存在超出公差间隙。在一些说明性示例中,环1031可以指示超出公差间隙。在这些说明性示例中,在观看原始数据图像1000后,操作员或计算机系统可以确定超出公差间隙可以存在于紧固件816和开孔828之间。响应于确定超出公差间隙可以存在,附加的分析可以被执行。例如,紧固件816和开孔828之间的间隙的尺寸可以被量化。在另一示例中,可以形成曲线轮廓以确定谷的最低点是否低于预先选择的限度。
环1032可以在紧固件1010和开孔1022之被看见。可以针对环1032的暗度用视觉直接检查环1032。环1032包括多个灰阶。环1032未出现黑色。因此,环1032不可以指示超出公差间隙。在查看原始数据图像400后,操作者或计算机系统可以确定在紧固件1010和开孔1022之间不存在超出公差间隙。
在一些说明性示例中,环1032可以与标准化数据(诸如图4的原始数据图像400)进行比较。环1032基本上类似于图4中的原始数据图像400的环432。环432被归类为没有超出公差间隙。因此,环1032也没有超出公差间隙。
环1034、环1036和环1038每个都包括多个灰度阶。环1034、环1036和环1038中的每个看起来大致相似。环1034、环1036或环1038没有一个出现黑色。因此,环1034、环1036或环1038没有一个可以指示超出公差间隙。
在一些说明性实施例中,环1034、环1036和环1038中的每个可与标准化数据(诸如图4的原始数据图像400)比较。环1034、环1036和环1038中的每个基本上类似于图4中的原始数据图像400的环432。环432被归类为不具有超出公差间隙。因此,环1034、环1036和环1038中的每个也没有超出公差间隙。
环1040可以在紧固件1018和开孔1030之间被看见。如在原始数据图像1000中可以看出,紧固件1018没有被定心在开孔1030内。由于紧固件1018在开孔1030内的位置,超出公差条件可以存在。
环1040包括明显黑色的月牙形状和灰色部分。在一些说明性示例中,操作员或图像处理软件可以将环1040与标准化数据(例如具有已知间隙尺寸的标准的图像)比较。在该说明性示例中,环1040可以与图4的原始数据图像400比较。环1040基本上类似于图4中的原始数据图像400的环434的旋转。因此,如果环434被归类为超出公差间隙,环1040也可以超出公差间隙。然而,如果原始数据图像400的环434被归类为没有超出公差间隙,环1040可以不被发现超出公差间隙。
在单独检验环1031、环1032、环1034、环1036、环1038和环1040中的每个后,原始数据图像1000可以被认为是一个整体。例如,环1031的超出公差条件对于符合资格的工件800可以是可接受的。然而,在一些示例中,多个紧固件1004中的两个或更多个超出公差条件对于符合资格的工件800可以是不能接受的。在一些其他示例中,单个类型的超出公差条件可以是可接受的,而另一类型的超出公差条件可以是不可接受的。例如,在多个开孔1006中的双钻孔开孔可以不是可接受的,而由被定心在开孔内的紧固件形成的名义上的间隙可以是可接受的。
曲线轮廓可以基于原始数据图像1000来形成。例如,曲线轮廓可以由图10的线1042内的数据构成。在另一示例中,曲线轮廓可以由来自基于原始数据图像1000的滤波图像的数据构成。基于原始数据图像1000所形成的曲线轮廓中的最低点可以与限度比较,诸如图6的限度670,以确定超出公差条件是否存在。这可以是定性判断。当使用基于原始数据图像1000的曲线轮廓时,原始数据图像1000可以间接地被用于确定超出公差条件。
此外,可以根据从曲线轮廓的数据中计算的比率来确定估计的间隙。估计的间隙可被用于确定超出公差条件是否存在。当估计的间隙被确定时,这可以是对超出公差间隙的定量确定。当使用基于原始数据图像1000的曲线轮廓确定估计的间隙时,原始数据图像1000可以间接地被用于确定超出公差条件。
现在转到图11,根据说明性实施例描绘了以方框图的形式的数据处理系统的图示。数据处理系统1100可以用于实施图2的计算机系统204中的计算机。如所描绘的,数据处理系统1100包括通信框架1102,该通信框架1102提供在处理器单元1104、存储设备1106、通信单元1108、输入/输出单元1110和显示器1112之间的通信。在某些情况下,通信框架1102可以实施为总线系统。
处理器单元1104被配置为执行软件的指令以执行若干操作。根据实施方式,处理器单元1104可以包括多个处理器、多处理器核和/或一些其它类型的处理器。在某些情况下,处理器单元1104可以采取硬件单元的形式,诸如电路系统、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件或一些其他适当类型的硬件单元。
用于操作系统的指令、应用程序和/或由处理器单元1104运行的程序可以位于存储装置1106中。存储装置1106可以通过通信框架1102与处理器单元1104通信。如本文所使用的,存储装置(也被称为计算机可读存储装置)是能够在临时和/或永久基础上存储信息的任何一块硬件。此信息可以包括,但不限于,数据、程序代码和/或其它信息。
存储器1114和永久存储器1116是存储装置1106的示例。存储器1114可以采用例如随机存取存储器或某些类型的易失性或非易失性存储装置的形式。永久存储器1116可以包括任何数量的组件或装置。例如,永久存储器1116可以包括硬盘驱动器、闪存、可重写光盘、可重写磁带或上述的某些组合。永久存储器1116所使用的介质可以或不可以是可移除的。
通信单元1108允许数据处理系统1100与其他数据处理系统和/或装置通信。通信单元1108可以使用物理和/或无线通信链路提供通信。
输入/输出单元1110允许从与数据处理系统1100连接的其他装置接收输入,并且允许将输出发送到连接到数据处理系统1100的其他装置。例如,输入/输出单元1110可以允许通过键盘、鼠标和/或一些其他类型的输入装置接收用户输入。作为另一示例,输入/输出单元1110可以允许将输出发送至连接到数据处理系统1100的打印机。
显示器1112被配置成显示信息给用户。显示器1112可以包括,例如但不限于,监视器、触摸屏、激光显示器、全息显示器、虚拟显示设备和/或一些其它类型的显示设备。
在该说明性示例中,不同的说明性实施例的过程可以由处理器单元1104使用计算机实施的指令执行。这些指令可以被称为程序代码、计算机可用程序代码或者计算机可读程序代码并且可以由处理器单元1104中的一个或多个处理器读取和执行。
在这些示例中,程序代码1118以函数形式位于选择性可移除的计算机可读介质1120上,并且可以被加载到或传送到数据处理系统1100,以便由处理器单元1104执行。程序代码1118和计算机可读介质1120一起形成计算机程序产品1122。在该说明性示例中,计算机可读介质1120可以是计算机可读存储介质1124或计算机可读信号介质1126。
计算机可读存储介质1124是用于存储程序代码1118的物理或有形存储设备,而不是传播或传输程序代码1118的介质。计算机可读存储介质1124可以是例如但不限于,连接到数据处理系统1100的光盘或磁盘或永久存储装置。
可替代地,可以使用计算机可读信号介质1126将程序代码1118传送到数据处理系统1100。计算机可读信号介质1126可以是例如包含程序代码1118的传播的数据信号。该数据信号可以是电磁信号、光信号和/或可以通过物理和/或无线通信链路传输的一些其它类型的信号。在一些说明性示例中,功能已被描述为由计算机系统执行。尽管使用术语计算机系统,但应该理解的是,一个功能或多个功能可以由数据处理系统1100的任何适当的组件来执行。例如,一个或多个功能可以由处理器单元1104执行。
现在转到图12,根据说明性实施例描绘了检查环境的图示。检查环境1200可以是图2的检查环境200的物理实施方式。检查环境1200包括X射线检查设备1202。X射线检查设备1202可以是图2的X射线检查设备202的物理实施方式。
X射线检查设备1202包括X射线生成系统1204和检测器系统1206。X射线生成系统1204可采取与检测器系统1206相关联的闪烁器1208的形式。由X射线生成系统生成的X射线1210可以在检测器系统1206的检测器之间并朝工件1212传播。
反向散射1214可以由到达工件1212的X射线1210导致。反向散射1214可以由检测器系统1206接收。检测器系统1206可以基于反向散射1214产生数据。基于反向散射1214产生的数据可以被用来确定工件1212是否具有任何超出公差条件。
图2和图12中的检查环境的图示、图3中的标准、图4、图5和图10中的图像、图6中的曲线轮廓、图7中的比率曲线、图8和图9中的工件以及图11中的计算机系统并不意味着暗示对实施说明性实施例所采用的方式的物理或结构限制。除了或代替示出的组件,可以使用其他组件。一些组件可以是可选的。此外,方框被示出以说明一些功能组件。这些方框中的一个或多个被实施在说明性实施例中时可以被组合、划分或合并并划分为不同的方框。
例如,多个紧固件222可以包括比仅第一紧固件246和第二紧固件250更多数量的紧固件。作为另一示例,工件206可以包括比第一物体226和第二物体228更多数量的物体。作为又一示例,曲线轮廓261可以具有除了仅谷266之外的更多数量的谷。例如,曲线轮廓261可以具有两个谷,其中的每一个均与相同的紧固件相关联。作为另一示例,曲线轮廓261可以具有三个谷,其中的每个均与相同的紧固件相关联。在其它示例中,曲线轮廓261可以具有三个以上的谷,其中至少两个紧固件在曲线轮廓261中被表示。
现在转到图13,根据说明性实施例以流程图形式描绘了用于检测在紧固件和开孔之间的超出公差间隙的过程的图示。过程1300可以通过将X射线引导朝向工件开始,该工件包括安装在开孔中的紧固件(操作1302)。在一些说明性实施例中,紧固件可以选自螺栓、铆钉或其它期望的紧固件中的至少一个。
来自工件的反向散射可被接收(操作1304)。使用反向散射可以确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙(操作1306)。在一些说明性示例中,使用反向散射确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙包括使用反向散射针对穿过紧固件的位置产生曲线轮廓;确定在曲线轮廓的谷中的最低值;以及使用曲线轮廓的谷的最低值确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙。
在一些说明性示例中,使用在曲线轮廓的谷中的最低值确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙可以包括计算最低值和背景之间的差;确定所述差是否超过限度;以及如果差超过限度则确定安装在开孔中的紧固件超出公差间隙。在其它说明性示例中,使用在曲线轮廓的谷中的最低值确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙可以包括计算最低值和背景之间的差;确定所述差和背景之间的比率值;使用所述比率值确定估计的间隙;以及确定所述估计的间隙是否是可接受的尺寸,以确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙。在其它说明性示例中,使用在曲线轮廓的谷中的最低值确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙可以包括确定曲线轮廓的谷中的最低值是否低于限度;以及如果最低值低于限度,则确定安装在开孔中的紧固件超出公差间隙。
如果安装在开孔中的紧固件超出公差间隙,则可产生输出(操作1308)。输出可以采取电子邮件、文本、指示器灯、指示器消息、警报或其它期望的输出的形式。此后,过程终止。
用于检测紧固件和开孔之间的超出公差间隙的过程的另一个说明性示例可以通过检查标准以形成标准化数据而开始。标准化数据可以包括图像、限度、背景、比率等式或基于标准的检查的其它期望数据。标准化数据还可以使用标准的多个开孔和多个紧固件的直径的直接测量值而形成。
X射线可以被引导朝向工件,该工件包括安装在开孔内的紧固件。工件可以具有与标准的材料构成基本相同的材料构成。反向散射可以接收自工件。反向散射可以响应于X射线而被接收。
使用反向散射和标准化数据可以确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙。例如,从反向散射中形成的工件的图像可以与标准的图像进行比较。作为另一示例,工件的曲线轮廓可以使用反向散射来形成。曲线轮廓的谷中的最低点可以与基于标准设置的限度比较。作为进一步的示例,可以确定针对工件的比率。该比率可以被输入成基于标准计算的估计间隙等式的比率。
如果安装在开孔中的紧固件超出公差间隙,则可以产生输出。输出可以采取电子邮件、文本、指示器灯、指示器消息、警报或其它期望的输出的形式。此后,过程终止。标准可以具有多个超出公差间隙。在这些说明性示例中,间隙尺寸等式的比率可以基于标准化的数据而被创建。
用于检测紧固件和开孔之间的超出公差间隙的过程的另一说明性示例可以被呈现。说明性示例可以通过将X射线引导朝向工件开始,工件包括安装在开孔中的紧固件。紧固件可以采用螺栓、铆钉或其它期望的紧固件的形式。反向散射可以接收自工件。在一些说明性示例中,将X射线引导朝向工件包括将X射线引导朝向工件的第一侧。在一些说明性示例中,接收来自工件的反向散射包括接收工件的第一侧上的反向散射。反向散射可以响应于X射线由工件形成。
使用反向散射,可以形成安装在开孔中的紧固件的图像。在一些说明性示例中,形成安装在开孔中的紧固件的图像包括形成具有对比度调整的原始数据图像,并且在该原始数据图像上执行简单的带通滤波器从而形成图像。
针对图像中通过紧固件的位置的曲线轮廓可以被创建。曲线轮廓的谷中的最低值可以被确定。可以确定曲线轮廓的谷中的最低值是否是可接受的值。在一些说明性示例中,确定曲线轮廓的谷中的最低值是否是可接受的值包括:计算最低值和背景之间的差;确定所述差是否超过限度;并且如果差超过限度,则确定曲线轮廓的谷中的最低值不是可接受的值。在一些说明性示例中,背景可以从具有与工件相同的材料叠层的标准中产生。在一些说明性示例中,背景可以是从来自不含安装在开孔中的紧固件的工件的区域的反向散射中确定的值。在一些说明性示例中,确定曲线轮廓的谷中的最低值是否是可接受的值包括:计算最低值和背景之间的差;确定所述差和背景之间的比率值;使用该比率值确定估计的间隙;确定估计的间隙是否是可接受的尺寸;以及如果估计的间隙不是可接受的尺寸,则确定曲线轮廓的谷中的最低值不是可接受的值。在一些说明性示例中,确定曲线轮廓的谷中的最低值是否是可接受的值包括:确定曲线轮廓的谷中的最低值是否低于限度;以及如果最低值低于限度,则确定曲线轮廓的谷中的最低值不是可以接受的值。
如果曲线轮廓的谷中的最低值不是可接受的值,则指示超出公差间隙的输出可以被产生。输出可以采取电子邮件、文本、指示器灯、指示器消息、警报或其它期望的输出的形式。此后,过程终止。
在不同的所述实施例中的流程图和框图说明了说明性实施例中的装置和方法的一些可能实施方式的架构、功能和操作。在这点上,在流程图或框图中的每个方框可以表示模块、段、功能和/或操作或步骤的一部分。例如,一个或多个方框可以被实施为程序代码、硬件或程序代码和硬件的组合。当以硬件实施时,硬件可以例如采用被制造或配置成执行在流程图或框图中的一个或多个操作的集成电路的形式。
在说明性实施例的一些替代实施方式中,在方框中指出的一种或多种功能可以不以图中指出的顺序发生。例如,在一些情况下,连续显示的两个方框可以被基本同时执行,或者这些框有时可以以相反的顺序来执行,这取决于所涉及的功能。此外,除了在流程图或框图中示出的方框之外,还可以添加其他的方框。
例如,过程1300可以进一步包括使用反向散射形成安装在开孔中的紧固件的图像。在该说明性示例中,创建针对通过紧固件的位置的曲线轮廓可以包括针对图像中通过紧固件的位置创建曲线轮廓。在一些说明性示例中,使用反向散射创建通过紧固件的位置的曲线轮廓包括使用图像创建通过紧固件的位置的曲线轮廓。在一些说明性示例中,在过程1300中,形成安装在开孔中的紧固件的图像包括形成具有对比度调整的原始数据图像,并且在原始数据图像上执行简单的带通滤波器从而形成图像。
本公开的说明性实施例可以被描述在如图14所示的飞行器制造和维护方法1400和如图15所示的飞行器1500的上下文中。首先转到图14,根据说明性实施例描绘了飞行器制造和维护方法的框图的图示。在预生产期间,飞行器制造和维护方法1400可以包括图15中的飞行器1500的规格和设计1402以及材料采购1404。
在生产期间,图15中飞行器1500的组件和子组件制造1406以及系统集成1408发生。其后,图15中的飞行器1500可以经受认证和交付1410以便投入使用1412。当由客户使用1412时,图15中的飞行器1500定期进行日常维修和维护1414,其可以包括改进、重新配置、翻新和其它维修或维护。
飞行器制造和服务方法1400的过程中的每个可以由系统集成商、第三方和/或操作者执行。在这些示例中,操作者可以是客户。为了描述的目的,系统集成商可以包括但不限于,任何数量的飞行器制造商和主系统分包商;第三方可以包括但不限于,任意数量的销售商、分包商和供应商;以及操作者可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
现在参考图15,说明性实施例可以被实施在其中的飞行器的框图的图示被描绘。在这个示例中,飞行器1500通过图14中的飞行器制造和维护方法1400生产,并且可以包括具有多个系统1504的机身1502和内部1506。多个系统1504包括一个或多个推进系统1508、电气系统1510、液压系统1512和环境系统1514。可以包括任何数目的其他系统。虽然航空示例被示出,不同的说明性实施例可以被应用到其它工业,如汽车工业。
本文实施的装置和方法可以被运用在图14中的飞行器制造和维护方法1400的至少一个阶段。一个或多个说明性实施例可以被用在组件和子组件制造1406过程中。例如,工件206可以是飞行器器1500的一部分,该工件206在组件和子组件制造1406的过程中使用图2的X射线检查设备202进行检查。作为另一示例,工件206可以是飞行器1500的一部分,该工件206在维修和维护1414期间使用图2中的X射线检查设备202而被检查。
用于确定安装在开孔中的紧固件是否超出公差间隙的方法和装置被呈现。在飞行器的外部有大量的紧固件。这些紧固件可以将飞行器蒙皮壁板连结到支承结构。飞行器蒙皮可以是主要载荷承载结构的零件。结果是,紧固件和蒙皮之间的接口条件和背衬结构具有期望的过盈和间隙条件。过大的或双钻孔开孔可能削弱结构的完整性。这种弱化可以最初存在或随增加的飞行小时而存在。
在紧固件已被安装在飞行器蒙皮中的开孔内后,常规测量可能需要除去紧固件来测量开孔的尺寸和形状以及紧固件的尺寸。紧固件可以不是可接近的或可以难以接近。作为结果,飞行器的部分的拆卸可能被需要以直接测量开孔的尺寸和紧固件的尺寸。此外,对于常规的无损检查,要求或期望接近工件的两侧。为了使用常规的无损检查技术检查飞行器蒙皮壁板中的开孔内的紧固件,可能要求拆卸飞行器。例如,传输射线成像可以被用来测量紧固件和开孔而无需移除紧固件。然而,传输射线成像需要接近紧固件的背面侧以放置膜或检测器。此外,在传输射线成像中,膜和X射线源二者的对准是关键的,以确保X射线沿着紧固件的方向传播。
拆卸航空器的部分可以具有不期望的成本。此外,拆卸也可能具有维修诱发的不一致的可能性。
提出的方法和装置可以使用无损检查设备来识别超出公差间隙。该方法和装置可以允许利用一侧接近识别超出公差条件。此外,该方法和装置可以允许识别超出公差条件而无需拆卸。在一些说明性示例中,该方法和装置可以量化在紧固件和孔之间的间隙的尺寸。紧固件和开孔的状况的定量分析可以指示误钻(misdrill)的严重性。知晓在紧固件和孔之间的间隙的尺寸可以有助于确定下一步骤。
提出的方法可以使用反向散射的X射线成像系统以识别超出公差间隙,虽然先前认为,过盈配合紧固件和其对应的开孔之间存在的间隙小于反向散射的X射线成像系统的空间分辨率。说明性实施例利用X射线与紧固件和开孔的配合表面相互作用的边缘效应,以增强感兴趣特征的对比度。
提出的方法和装置可以减少检查工件的时间。此外,提出的方法和装置可以减少维修飞行器的时间。通过减少检查工件的时间,可以增加飞行器的准备就绪时间。当飞行器正在被检查、拆卸或重组时,飞行器不能用于飞行。通过减少飞行器降落以进行检查和维护的时间,飞行器准备就绪可以增加。
具有与多个工件的材料构成基本相似的材料构成的标准被用于创建标准化数据。所述多个工件可以被检查。将所得的检查数据与标准化数据比较,以确定超出公差条件是否存在。如果在从反向散射数据中形成的工件的图像中观察到黑色或基本黑色的环,则超出公差条件可以存在。如果像素具有低于曲线轮廓中的限度的灰度值,则超出公差条件可以存在。像素可以是曲线轮廓中的谷的最低点。如果像素的灰度值和背景的灰度值之间的差超过限度,则超出公差条件可以存在。像素可以是曲线轮廓中的谷的最低点。
此外,所得到的检查数据可以与标准化数据进行比较以确定估计的间隙尺寸。为了确定估计的间隙尺寸,比率值可以被输入到使用标准确定的等式。比率值可以使用像素的灰度值和背景的灰度值来确定。像素可以是曲线轮廓中的谷的最低点。
虽然说明性示例已经被描述为与紧固件和开孔相关,但是该方法和装置可以相对于其他间隙来使用。该方法和装置可以被用于检测与紧固件不相关联的间隙。例如,提出的方法和装置可以被用来检查在第一部分和第二部分之间的间隙。
不同的说明性实施例的描述已经被呈现以为说明和描述的目的,并且不旨在穷尽或对以所公开形式的实施例进行限制。许多修改和变化对于本领域的普通技术人员将是明显的。
此外,本公开包括根据下列条款的实施例:
条款1.一种方法,其包括:
将X射线引导朝向工件,所述工件包括安装在开孔中的紧固件;
接收来自所述工件的反向散射;
使用所述反向散射确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否超出公差间隙;以及
如果安装在所述开孔中的所述紧固件具有超出公差间隙,则产生输出。
条款2.根据条款1所述的方法,其中使用所述反向散射确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有所述超出公差间隙包括:
使用所述反向散射创建通过所述紧固件的位置的曲线轮廓;
确定所述曲线轮廓的谷中的最低值;以及
使用所述曲线轮廓的谷中的所述最低值来确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有所述超出公差间隙。
条款3.根据条款2所述的方法,其中使用所述曲线轮廓的谷中的所述最低值确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有所述超出公差间隙包括:
计算所述最低值和背景之间的差;
确定所述差是否超过限度;以及
如果所述差超过限度,则确定安装在所述开孔中的所述紧固件具有所述超出公差间隙。
条款4.根据条款2所述的方法,其中使用所述曲线轮廓的谷中的所述最低值确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有所述超出公差间隙包括:
计算所述最低值和背景之间的差;
确定所述差和所述背景之间的比率值;
使用所述比率值确定估计的间隙;以及
确定所述估计的间隙是否是可接受的尺寸以确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有所述超出公差间隙。
条款5.根据条款4所述的方法,其中所述背景从具有与所述工件相同的材料叠层的标准中产生。
条款6.根据条款4所述的方法,其中所述背景是从来自不包含安装在所述开孔中的所述紧固件的所述工件的区域的反向散射中确定的值。
条款7.根据条款2所述的方法,其中使用所述曲线轮廓的谷中的所述最低值确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有所述超出公差间隙包括:
确定所述曲线轮廓的谷中的所述最低值是否低于限度;以及
如果所述最低值低于所述限度,则确定安装在所述开孔中的所述紧固件具有所述超出公差间隙。
条款8.根据条款7所述的方法,其中所述限度基于具有与所述工件相同的材料叠层的标准而被设置。
条款9.根据条款2所述的方法,进一步包括:
使用所述反向散射形成安装在所述开孔的所述紧固件的图像;以及
其中创建通过所述紧固件的位置的所述曲线轮廓包括创建通过所述图像中的所述紧固件的位置的曲线轮廓。
条款10.根据条款9所述的方法,其中形成安装在所述开孔中的所述紧固件的所述图像包括:
形成具有对比度调整的原始数据图像;以及
在所述原始数据图像上执行简单的带通滤波器以形成所述图像。
条款11.根据条款10所述的方法,其中使用所述反向散射创建通过所述紧固件的所述位置的所述曲线轮廓包括:
使用所述图像创建通过所述紧固件的所述位置的所述曲线轮廓。
条款12.根据条款1所述的方法,进一步包括:
检查标准以形成标准化数据,其中使用所述标准化数据确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有所述超出公差间隙。
条款13.根据条款12所述的方法,其中所述标准具有多个超出公差间隙,并且进一步包括:
基于所述标准化数据创建间隙尺寸等式的比率。
条款14.根据条款1所述的方法,其中将所述X射线引导朝向所述工件包括将所述X射线引导朝向所述工件的第一侧,并且其中接收来自所述工件的所述反向散射包括接收所述工件的所述第一侧上的所述反向散射。
条款15.一种方法,其包括:
将X射线引导朝向工件,所述工件包括安装在开孔中的紧固件;
接收来自所述工件的反向散射;以及
使用所述反向散射确定与所述开孔中的所述紧固件相关联的估计的间隙。
条款16.根据条款15所述的方法,其中确定所述估计的间隙包括:
使用所述反向散射创建通过所述紧固件的位置的曲线轮廓。
条款17.根据条款16所述的方法,其中确定所述估计的间隙进一步包括:
确定所述曲线轮廓的谷中的最低值;
确定所述最低值和背景之间的差;
确定所述差和背景之间的比率指;以及
使用所述比率值确定所述估算的间隙。
条款18.一种装置,其包括:
X射线检查设备,其具有X射线生成系统,用于将X射线引导朝向工件,所述工件包括安装在开孔中的紧固件和用于接收来自所述工件的反向散射的检测器系统;和
处理器单元,其用于使用所述反向散射确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有超出公差间隙,并且如果安装在所述开孔中的所述紧固件具有所述超出公差间隙,则产生输出。
条款19.根据条款18所述的装置,其中在使用所述反向散射确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有所述超出公差间隙中,所述处理器单元使用所述反向散射创建通过所述紧固件的位置的曲线轮廓;确定所述曲线轮廓的谷中的最低值;以及使用所述曲线轮廓的谷中的所述最低值确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有所述超出公差间隙。
条款20.根据条款19所述的装置,其中在使用所述曲线轮廓的谷中的所述最低值确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有所述超出公差间隙中,所述处理器单元计算所述最低值和背景之间的差;确定所述差和所述背景之间的比率值;使用所述比率值确定估计的间隙;以及确定所述估计的间隙是否是可接受的尺寸,以确定安装在所述开孔中的所述紧固件是否具有所述超出公差间隙。
此外,相比于其它期望的实施例,不同的说明性实施例可以提供不同的特征。所选的一个或多个实施例被选择并被描述,以最好地解释实施例的原理、实际应用,并且以使本领域的普通技术人员能够理解具有各种修改的各个实施例的本公开也适合于预期的特定用途。

Claims (10)

1.一种用于检测紧固件和开孔之间的间隙的方法,所述方法包括:
将X射线(214)引导朝向工件(206),所述工件包括安装在开孔(239)中的紧固件(246);
接收来自所述工件(206)的反向散射(218);
使用所述反向散射(218),在所述开孔(239)的多个点处确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有超出公差间隙(248);以及
如果安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)具有所述超出公差间隙(248),则生成输出(298)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中使用所述反向散射(218)确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有所述超出公差间隙(248)包括:
使用所述反向散射(218)创建针对通过所述紧固件(246)的位置的曲线轮廓(261);
确定所述曲线轮廓(261)的谷(266)中的最低值(267);以及
使用所述曲线轮廓(261)的所述谷(266)中的所述最低值(267)以确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有所述超出公差间隙(248)。
3.根据权利要求2所述的方法,其中使用所述曲线轮廓(261)的所述谷(266)中的所述最低值(267)确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有所述超出公差间隙(248)包括:
计算所述最低值(267)和背景之间的差(295);
确定所述差(295)是否超过限度;以及
如果所述差(295)超过所述限度,则确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)具有所述超出公差间隙(248)。
4.根据权利要求2所述的方法,其中使用所述曲线轮廓(261)的所述谷(266)中的所述最低值(267)确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有所述超出公差间隙(248)包括:
计算所述最低值(267)和背景之间的差(295);
确定所述差(295)和所述背景之间的比率值;
使用所述比率值确定估计的间隙(248);以及
确定所述估计的间隙(248)是否是可接受的尺寸以确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有所述超出公差间隙(248)。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述背景是从来自不包含安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)的所述工件(206)的区域的反向散射(218)中确定的值。
6.根据权利要求2所述的方法,其中使用所述曲线轮廓(261)的所述谷(266)中的所述最低值(267)确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有所述超出公差间隙(248)包括:
确定所述曲线轮廓(261)的所述谷(266)中的所述最低值(267)是否低于限度;以及
如果所述最低值(267)低于所述限度,则确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)具有所述超出公差间隙(248)。
7.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
形成具有对比度调整的原始数据图像(257);以及
在所述原始数据图像(257)上执行简单的带通滤波器(260),以形成图像(258)。
8.一种用于检测紧固件和开孔之间的间隙的装置,所述装置包括:
X射线检查设备(202),其具有X射线生成系统(210),用于将X射线(214)引导朝向工件(206),所述工件(206)包括安装在开孔(239)中的紧固件(246),以及用于接收来自所述工件(206)的反向散射(218)的检测器系统(212);和
处理器单元(204),其用于使用所述反向散射(218)以在所述开孔(239)的多个点处确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有超出公差间隙(248),并且如果安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)具有所述超出公差间隙(248),则产生输出。
9.根据权利要求8所述的装置,其中在使用所述反向散射(218)确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有所述超出公差间隙(248)时,所述处理器单元(204)使用所述反向散射(218)创建通过所述紧固件(246)的位置的曲线轮廓(261);确定所述曲线轮廓(261)的谷(266)中的最低值(267);以及使用所述曲线轮廓(261)的所述谷(266)中的所述最低值(267)确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有所述超出公差间隙(248)。
10.根据权利要求9所述的装置,其中在使用所述曲线轮廓(261)的所述谷(266)中的所述最低值(267)确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有所述超出公差间隙(248)时,所述处理器单元(204)计算所述最低值(267)和背景之间的差(295);确定所述差(295)和所述背景之间的比率值;使用所述比率值确定估计的间隙(248);以及确定所述估计的间隙(248)是否是可接受的尺寸,以确定安装在所述开孔(239)中的所述紧固件(246)是否具有所述超出公差间隙(248)。
CN201610110756.0A 2015-02-27 2016-02-29 检测紧固件和开孔之间的间隙 Active CN105928473B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/633,379 2015-02-27
US14/633,379 US9689813B2 (en) 2015-02-27 2015-02-27 Detecting gaps between fasteners and openings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105928473A CN105928473A (zh) 2016-09-07
CN105928473B true CN105928473B (zh) 2020-05-29

Family

ID=55524067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610110756.0A Active CN105928473B (zh) 2015-02-27 2016-02-29 检测紧固件和开孔之间的间隙

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9689813B2 (zh)
EP (1) EP3062095B1 (zh)
JP (1) JP6590724B2 (zh)
CN (1) CN105928473B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9581722B2 (en) * 2015-06-02 2017-02-28 Northrop Grumman Systems Corporation Apparatus and method for noninvasively determining positioning of a component beneath a substrate
US10393680B2 (en) 2017-01-18 2019-08-27 The Boeing Company X-ray sidescatter inspection of laminates
CN108008458B (zh) * 2017-12-29 2020-09-08 同方威视技术股份有限公司 车载背散射检查系统
CN108227027B (zh) * 2017-12-29 2020-12-01 同方威视技术股份有限公司 车载背散射检查系统
US10773817B1 (en) 2018-03-08 2020-09-15 Northrop Grumman Systems Corporation Bi-directional flow ram air system for an aircraft
US10712292B2 (en) * 2018-03-29 2020-07-14 The Boeing Company Backscatter x-ray inspection system for pipes
US10859719B2 (en) * 2018-12-13 2020-12-08 The Boeing Company Adjustable multifacet x-ray sensor array
EP4022292A4 (en) 2019-08-28 2023-09-06 Magna International Inc. NON-DESTRUCTIVE INSPECTION PROCESS FOR QUALITY CONTROL OF ASSEMBLY USING SELF-PERFORMING RIVETS (SPR)
CN114359686A (zh) * 2020-09-29 2022-04-15 长城汽车股份有限公司 车辆底盘零部件装配质量检测方法、装置及终端设备
US20240295508A1 (en) * 2023-03-01 2024-09-05 The Boeing Company Method and system for inspecting and measuring installed one-sided fasteners in a structure

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6421418B1 (en) * 2000-08-15 2002-07-16 Northrop Grumman Corporation Method and system for detecting hidden edges
US7649976B2 (en) 2006-02-10 2010-01-19 The Boeing Company System and method for determining dimensions of structures/systems for designing modifications to the structures/systems
US7508910B2 (en) 2006-05-04 2009-03-24 The Boeing Company System and methods for x-ray backscatter reverse engineering of structures
US8094781B1 (en) 2009-08-12 2012-01-10 The Boeing Company Portable X-ray back scattering imaging systems
US8503610B1 (en) * 2010-11-23 2013-08-06 The Boeing Company X-ray inspection tool
US8396187B2 (en) * 2010-12-10 2013-03-12 The Boeing Company X-ray inspection tool
US9151721B2 (en) * 2011-06-20 2015-10-06 The Boeing Company Integrated backscatter X-ray system
US8761338B2 (en) 2011-06-20 2014-06-24 The Boeing Company Integrated backscatter X-ray system
US8855268B1 (en) * 2011-11-01 2014-10-07 The Boeing Company System for inspecting objects underwater
US9031188B2 (en) * 2012-02-08 2015-05-12 Georgetown Rail Equipment Company Internal imaging system
US9709514B2 (en) 2012-04-02 2017-07-18 The Boeing Company X-ray backscatter system and method for detecting discrepancies in items
US8879688B2 (en) * 2012-05-22 2014-11-04 The Boeing Company Reconfigurable detector system
US9127557B2 (en) * 2012-06-08 2015-09-08 General Electric Company Nozzle mounting and sealing assembly for a gas turbine system and method of mounting and sealing
US8873711B2 (en) 2012-06-19 2014-10-28 The Boeing Company Method and system for visualizing effects of corrosion
US9506879B2 (en) * 2012-06-19 2016-11-29 The Boeing Company Method and system for non-destructively evaluating a hidden workpiece
US9036781B1 (en) * 2012-10-12 2015-05-19 The Boeing Company Amplified backscatter x-ray inspection system
US9128030B1 (en) * 2013-03-06 2015-09-08 The Boeing Company X-ray backscattering battery inspection
US10162317B2 (en) * 2013-06-27 2018-12-25 The Boeing Company Real-time feedback control for performing tooling operations in assembly processes

Also Published As

Publication number Publication date
EP3062095B1 (en) 2022-07-13
US9689813B2 (en) 2017-06-27
CN105928473A (zh) 2016-09-07
US20160252468A1 (en) 2016-09-01
JP6590724B2 (ja) 2019-10-16
EP3062095A1 (en) 2016-08-31
JP2016200578A (ja) 2016-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105928473B (zh) 检测紧固件和开孔之间的间隙
Fahr Aeronautical applications of non-destructive testing
KR101845104B1 (ko) 자동 시각 검사 시스템
US10309893B2 (en) Composite inspection
EP3185009B1 (en) Inspection of composite structures using laser ultrasound
EP2664548B1 (en) Damage assessment system and method of operating same
JP2018187916A (ja) 複合材製造プロセスのプロセス制御
US10571260B2 (en) Automated rivet measurement system
Ross Integrated vehicle health management in aerospace structures
De et al. A comprehensive multi-modal NDE data fusion approach for failure assessment in aircraft lap-joint mimics
Katunin et al. Quantification of hidden corrosion in aircraft structures using enhanced D-Sight NDT technique
Marušić et al. METHODS TO DETECT AND PREVENT FATIGUE IN AGEING AIRCRAFT STRUCTURES.
Katunin et al. Qualitative to quantitative non-destructive evaluation: A concept for D-Sight inspections of aircraft structures
Forsyth Nondestructive testing of corrosion in the aerospace industry
Wanhill et al. Fracture mechanics in aircraft failure analysis: Uses and limitations
Weber Role of nondestructive evaluation in civil aviation: historical development, current status, future challenges
Agarwala et al. Corrosion detection and monitoring of aircraft structures: an overview
Vinogradov et al. Experience of applying the acoustic emission method for monitoring systems
Marsden et al. Classification of fatigue cracking data in a simulated aircraft fuselage using a self-organizing map
Schulenburg Industrial X-ray Inspection: A Guide to Customized Inspection Solutions and Digital Radiography–Part 2
Marušić et al. Metode otkrivanja i sprječavanja zamora materijala u zrakoplovnoj strukturi
Metal Conference on Non-destructive Testing
Tippey Investigating The Implementation Of USAF Damage Tolerant Risk Analysis With A Structural Health Monitoring System
EP2937664A1 (en) System and method for inspecting surface flushness
Aviation et al. Digital X-ray in aerospace

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant