CN108469787B - 对结构的装配状况执行自动验证的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种对结构的装配状况执行自动验证的方法和装置。将结构的多个图像记录到结构的计算机模型中,其中,多个图像中的一图像捕获结构的一部分。基于将多个图像记录到计算机模型中,分割多个图像中的每个图像,以形成多个图像部段。基于多个图像部段中的每个图像部段是否满足对应条件,生成针对结构的装配状况的最终分数,其中,最终分数指示装配状况是否有效。
Description
技术领域
本公开涉及制造,并且更具体地,涉及执行对结构的装配状况的自动验证。
背景技术
装配由数十万个零件组成的结构可能是涉及多个装配阶段的复杂过程。因此,在装配的这些阶段过程中验证装配状况有助于确保质量控制。例如,结构的“装配状况”可以是结构的当前构建与该结构的设计规范匹配或符合的程度。作为一个示例,诸如机身的飞机结构的装配可能是复杂的多阶段过程。例如,在装配的特定阶段之后验证机身的装配状况可以包括确定机身的当前构建是否在选定的公差内。
目前,验证诸如机身的复杂结构的装配状况通常是手动执行的。例如,操作人员可以手动检查机身,并将机身的构建和机身的数百个印刷工程图、机身的计算机辅助设计(CAD)模型或这两者进行比较。在一些情况下,这种类型的验证可能需要操作人员具有特殊的训练和经验以通过机身的图纸或模型进行操作。此外,这种类型的评估可能比预期的更耗时且更容易出错。因此,具有用于验证结构的装配状况的改进方法和系统将是期望的。
发明内容
在一种说明性实施方式中,提供一种对结构的装配状况执行自动验证的方法。将结构的多个图像记录到结构的计算机模型中,其中,多个图像中的一图像捕获结构的一部分。基于将多个图像记录到计算机模型中而分割多个图像中的每个图像,以形成多个图像部段。基于多个图像部段中的每个图像部段是否满足对应状况而生成针对结构的装配状况的最终分数,其中,最终分数指示装配状况是否有效。
在另一种说明性实施方式中,一种装置包括传感器系统和与传感器系统通信的处理器。传感器系统生成图像数据已用于生成结构的多个图像,其中,多个图像中的一图像捕获结构的一部分。处理器包括接收多个图像并且将多个图像记录到结构的计算机模型中的图像处理部件。图像处理部件基于将多个图像记录到计算机模型中而分割多个图像中的每个图像,以形成多个图像部段。处理器包括比较部件,比较部件基于多个图像部段中的每个图像部段是否满足对应状况而生成针对结构的装配状况的最终分数,其中,最终分数指示装配状况是否有效。
在又一说明性实施方式中,提供一种用于执行自动验证过程以对飞机结构的装配状况进行验证的方法。使用附接至自动引导车辆的传感器系统生成图像数据以用于生成飞机结构的多个图像。多个图像中的一图像捕获飞机结构的一部分。将该多个图像记录到飞机结构的计算机模型中。基于将多个图像记录到计算机模型中而分割多个图像中的每个图像,以形成多个图像部段。基于多个图像部段中的每个图像部段相对于飞机结构的计算机模型是否满足对应状况而生成飞机结构的最终分数,其中,最终分数指示结构的装配状况是否有效。在显示系统的图形用户界面上显示最终分数。
在另一说明性实施方式中,提供一种方法。将结构的多个图像记录到结构的计算机模型中,其中,多个图像中的一图像捕获结构的一部分。基于将多个图像记录到计算机模型中而自主分割多个图像中的每个图像,以形成多个图像部段。
此处描述的实施方式提供一种能够使得技术人员从飞机的底梁(或其他合适的结构特征)悬挂飞机的检查系统的增强型悬挂夹持支撑件。支撑件相对于悬挂支撑件的底梁将检查系统保持在所需位置。支撑件还包括便于由技术人员一只手安装支撑件的弹簧加载特征。在进一步实施方式中,可以将支撑件设计成使得检查系统施加便于通过支撑件夹持底梁的扭矩。这些悬挂支撑件可以利用底梁的顶部与底梁上方的地板之间的小间隙的优点。尽管底梁的尺寸可以根据其在平面内的位置而改变,然而,此处所描述的设计可以适合于这些底梁中的多个。
一种实施方式是这样一种方法,该方法包括:选择飞机的底梁;将悬挂支撑件附接至底梁;并且将检查系统放置到悬挂支撑件的底架上。
又一实施方式是一种包括悬挂支撑件的装置。悬挂支撑件包括具有附接至彼此的多个刚性构件的框架、及附接于框架的上部分的可调整夹具。可调整夹具包括第一组件和第二组件,第一组件附接至框架并且包括具有平面下表面的水平部,第二组件包括刚性部并且当可调整夹具打开时从水平部横向地移位。悬挂支撑件还包括水平地延伸通过第一组件和第二组件的杆。框架中的一个刚性构件附接至第一组件并且在第二组件的刚性部的竖直部分下方继续竖直地延伸。刚性构件限定与第二组件的刚性部的左侧表面平行并且面向该左侧表面的右侧表面。
又一实施方式是一种包括悬挂支撑件的系统。悬挂支撑件包括具有附接至彼此的多个刚性构件的框架、及附接至框架的上部分的可调整夹具。可调整夹具包括第一组件和支脚,第一组件附接至框架并且包括具有平面下表面的水平部,支脚从水平部突出、垂直于水平部的轴向方向。支脚具有与水平部的平面下表面共面的下表面。可调整夹具还包括第二组件,第二组件包括刚性部并且当可调整夹具打开时从水平部横向地移位。刚性部包括当可调整夹具关闭时与第一组件接触的上水平部分、从上水平部分向下突出并且限定左侧表面的竖直部分、以及从竖直部分的下端朝向第一组件水平突出的下水平部分。悬挂支撑件还包括水平地延伸通过第一组件和第二组件的杆。框架中的一个刚性构件附接至第一组件并且在第二组件的刚性部的竖直部分下方继续竖直地延伸,并且刚性构件限定与第二组件的刚性部的左侧表面平行并且面向该左侧表面的右侧表面。
应理解的是,上述整体描述及下列细节描述在性质上皆是示例性的和说明性的并且旨在提供对你公开的理解,而不限制本公开的范围。鉴于此,从下列细节描述中,本公开的附加方面、特征、以及优点对本领域技术人员显而易见。
附图说明
当结合所附图阅读时,从下列细节描述中能最好地理解本公开的各方面。应强调的是,根据行业标准实践,各种特征不按比例进行绘制。事实上,为进行清晰地讨论,可以任意增加或减少各种特征的尺度。此外,本公开可以重复各个实施例中的参考标号和/或字母。这种重复用于简化和清晰之目的并且其自身并不指示所讨论的各种实施方式和/或配置之间的相互关系。
图1是根据说明性实施方式的飞机的图示;
图2是根据说明性实施方式的制造环境的框图;
图3是根据说明性实施方式的路径生成器和传感器系统的框图;
图4是根据说明性实施方式的机身结构的等距视图;
图5是根据说明性实施方式的机身结构的一部分的图像的图示;
图6是根据说明性实施方式的在图形用户界面上显示的报告的图示;
图7是根据说明性实施方式的用于执行结构的装配状况的自动验证的方法的图示;
图8是根据说明性实施方式的用于执行结构的装配状况的自动验证的方法的图示;
图9是根据说明性实施方式的用于执行飞机结构的装配状况的自动验证的方法的图示;
图10是根据说明性实施方式的用于建立路径以用以执行自动验证过程的方法的图示;
图11是根据说明性实施方式的用于确定用以执行自动验证过程的最优位置集合的方法的图示;
图12是根据说明性实施方式的数据处理系统的框图;
图13是根据说明性实施方式的飞机制造和保养方法的图示;
图14是根据说明性实施方式的飞机的框图;
图15是说明性实施方式中的悬挂支撑件的立体图;
图16是说明性实施方式中的悬挂支撑件的正视图;
图17是说明性实施方式中承载负载的悬挂支撑件的立体图;
图18是说明性实施方式中承载负载的悬挂支撑件的侧视图;
图19是说明性实施方式中的可调整夹具的第一组件的立体图;
图20是说明性实施方式中的可调整夹具的第二组件的立体图;
图21是示出说明性实施方式中的用于安装悬挂支撑件的方法的流程图;
图22是说明性实施方式中的又一可调整夹具的立体图;
图23是说明性实施方式中的可调整夹具的侧视图;
图24是说明性实施方式中的可调整夹具的后视图;
图25是说明性实施方式中的保持检查系统的悬挂支撑件的框图;
图26是说明性实施方式中的飞机生产和保养方法的流程图;以及
图27是说明性实施方式中的飞机的框图。
具体实施方式
在以下描述中,阐述描述与本公开一致的一些实施方式的具体细节。阐述许多具体细节以便提供对实施方式的透彻理解。然而,对于本领域技术人员显而易见的是,可以没有这些具体细节中的一些或全部而实践一些实施方式。这里公开的具体实施方式意在说明而不是限制。本领域的技术人员可以认识到,尽管这里没有具体描述,但是其他元素是在本公开的范围和精神内。另外,为了避免不必要的重复,与一个实施方式相关联地示出和描述的一个或多个特征可以被并入到其他实施方式中,除非另外具体描述,或者如果所述一个或多个特征将使得实施方式不起作用。在一些情况下,众所周知的方法、过程、组件和电路未被详细描述,以免不必要地模糊实施方式的一些方面。
说明性实施方式认识并考虑到,与手动方法相比,使对结构的装配状况的验证自动化可以允许该验证被更快速和准确地执行。此外,通过自动化装配状况验证,可以减少验证过程所需的停机时间。作为一个说明性示例,当在两个装配阶段之间执行验证时,验证过程可以减少在下一装配阶段可以开始之前所需的停机时间。另外,说明性实施方式提供方法和装置,用于以限制执行该验证所需的时间和处理资源的方式来自动验证结构的装配状况。
在一个说明性实施方式中,可以使用传感器系统来生成结构的多个图像。例如,该结构可以是机身。验证机身的装配状况可能涉及,例如但不限于确认在特定位置存在数万到数十万个紧固件。每个生成的图像可以捕获数十、数百或数千个紧固件。
机身的多个图像可以被记录到结构的计算机模型。基于将多个图像记录到计算机模型,可以分割多个图像中的每个图像以形成多个图像部段。基于多个图像部段中的每个图像部段是否满足对应状况,可以针对机身的装配状况生成分数。分数可以表示装配状况是否有效。
在一些实施方式中,生成多个图像的传感器系统可以被耦接到自动引导车辆。自动引导车辆可以沿着相对于结构的预定路径移动,以允许传感器系统生成多个图像。具体地说,自动引导车辆可以沿着预定路径移动,使得传感器系统可以移动到最优位置集合中,最优位置集合能够覆盖期望使用最少数量的图片来捕获的结构的整个区域。以这种方式,可以减少执行装配状况的自动验证所需的时间和处理资源。说明性实施方式可提供计算机化方法和装置,用于有效标识多个测试位置中的最优位置集合。多个测试位置可以包括,例如但不限于数百、数千或数万个测试位置。
现在参考附图,在这些说明性示例中,可以在多于一个附图中使用相同的附图标号。不同附图中的附图标号的这种重复使用表示不同附图中的相同元件。
图1是根据说明性实施方式描绘的飞机的图示。飞机100包括附接到机身106的机翼102和机翼104。飞机100包括附接到机翼102的发动机108和附接到机翼104的发动机110。飞机100还包括尾部112。水平稳定器114、水平稳定器116和垂直稳定器118附接到尾部112。
飞机100是根据下述说明性实施方式使用用于装配状况的自动验证的方法和系统制造出的飞机的示例。例如但不限于,机身106可以是使用多阶段过程构建的结构的一个实施方式的示例,其具有在至少一个装配阶段之后执行的装配状况的自动验证。
图2是根据说明性实施方式描绘的制造环境的框图。制造环境200是可以执行自动验证过程202的环境的示例。自动验证过程202可以是自动过程,通过该自动过程可以评估和确定结构206的装配状况204是有效的还是无效的。具体地说,自动验证过程202可以使得在零或最小操作人员参与度的情况下来评估结构206的装配状况204。例如,结构206的装配状况204可以是结构206的当前构建与结构206的设计规范匹配或符合的程度。
取决于实现方式,结构206可以采取多种不同的形式。在一个说明性示例中,结构206采取被装配以形成图1中的飞机100的机身106的机身结构的形式。在其他说明性示例中,结构206可以是不同类型的飞机结构,诸如图1中的飞机100的机翼102、机翼104或尾部112。在另外的说明性示例中,结构206可以是航天器结构、船只结构、用于地面车辆的子装配件或者一些其他类型的采用多阶段装配过程构建的结构。
验证系统208可以用于执行自动验证过程202。在一个说明性示例中,验证系统208可以用于在装配的特定阶段完成之后执行自动验证过程202。装配的这个阶段可以包括,例如但不限于,在结构206中钻出数千到数万个孔以及在这些孔内安装数千到数万个紧固件。
在该说明性示例中,验证系统208包括传感器系统210和验证器212。传感器系统210和验证器212可以通信地耦接。例如,传感器系统210和验证器212可以被配置为使用一个或多个有线通信链路、一个或多个无线通信链路、一个或多个光通信链路或其组合来通信。
在该说明性实施方式中,传感器系统210可以采取成像系统214的形式。成像系统214可以包括一个或多个相机,该相机被配置为生成图像数据216以用于生成结构206的多个图像218。多个图像218中的诸如图像220的图像可以捕获结构206的一部分。结构206的该一部分可以是结构206的大的部段。例如但不限于,当结构206采取机身结构的形式时,图像220可以捕获机身面板的一部段、整个机身面板、多个机身面板、地板或机身结构的一些其他部分。
在一个说明性示例中,成像系统214可以耦接到自动引导车辆222。例如但不限于,成像系统214可以可拆卸地附接到自动引导车辆222、永久固定到自动引导车辆222、内置为自动引导车辆222的部件、或以某种其他方式耦接到自动引导车辆222。
自动引导车辆222可以沿预定路径224相对于结构206移动,以允许传感器系统210在相对于结构206的位置集合226处生成图像数据216。位置集合226可以是所选择的最优位置集合,以用于允许覆盖期望使用最少数量的图像来捕获的结构206的整个区域。相对于结构206移动自动引导车辆222可以包括在结构206的内部、沿着结构206的外部、沿着位于距结构206的选定距离处的平台、沿着距结构206的选定距离处的地板、沿着相对于结构206的轨道系统、以一些其他合适的方式或其组合来移动自动引导车辆222。
在其他说明性示例中,成像系统214可以包括多个成像传感器228,成像传感器定位在相对于结构206的多个固定位置230中。多个固定位置230可以是最优的多个位置,该最优的多个位置被选择用于允许覆盖期望使用最少数量的图像和最少数量的成像传感器来捕获的结构206的整个区域。
传感器系统210可以发送多个图像218到验证器212以进行处理。取决于实现方式,验证器212可以使用软件、硬件、固件或其组合来实现。当使用软件时,验证器212执行的操作可以使用例如但不限于配置为在处理器单元上运行的程序代码来实现。当使用固件时,验证器212执行的操作可以使用例如但不限于存储在永久存储器中在处理器单元上运行的程序代码和数据来实现。
当采用硬件时,硬件可以包括一个或多个电路,该一个或多个电路用于执行由验证器212执行的操作。取决于实现方式,硬件可以采取电路系统、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件、被配置为执行任何数量的操作的一些其他合适类型的硬件器件或其组合。
在一个说明性示例中,验证器212采取处理器232的形式。在一些说明性示例中,验证器212可以是包括单个计算机或彼此通信的多个计算机的计算机系统。在一个说明性示例中,验证器212可以包括图像处理部件215和比较部件217。
在从传感器系统210接收到多个图像218时,验证器212将多个图像218记录到结构206的计算机模型236。例如,计算机模型236可以是结构206的计算机辅助设计模型。在其他说明性示例中,计算机模型236可以包括结构206的多个数字工程图237。
验证器212基于将多个图像218记录到计算机模型236来分割多个图像218中的每一个以形成多个图像部段238。具体地说,多个图像218中的每个图像可以被分割以形成图像部段集合,诸如被添加到多个图像部段238的图像部段集合240。
作为一个说明性示例,可以基于将图像220记录到计算机模型236来对图像220进行分割,以创建图像部段集合240。例如,基于将图像220记录到计算机模型236,验证器212可以标识图像220中期望看到感兴趣的单个特征的每个位置。验证器212可以分割图像220来为这些位置中的每一个创建图像部段。以这种方式,图像部段集合240中的每个图像部段捕获期望具有感兴趣的单个特征的结构206的一部分。
图像部段242可以是图像部段集合240中的一个的示例。可以预期图像部段242捕获选自以下之一的感兴趣的特征,例如但不限于:孔、安装在孔中的紧固件、没有孔、没有紧固件或一些其他类型的特征。可以通过例如但不限于从图像220剪切、裁剪或以其他方式提取而从图像220分割图像部段242。
取决于实现方式,由图像220形成的图像部段集合240可以构成整个图像220或者仅构成图像220的一部分。例如但不限于,在一些情况下,仅图像220的预期具有感兴趣的特征的一部分可以从图像220中被剪切、裁剪或以其他方式提取。
在一些说明性示例中,可以由验证器212的图像处理部件215执行从传感器系统210接收多个图像218、将多个图像218记录到计算机模型236以及分割多个图像218的每个图像。在一些情况下,只有记录和分割步骤可以由图像处理部件215执行。
一旦已经创建了多个图像部段238,验证器212可以针对装配状况204生成最终分数244。验证器212可以基于多个图像部段238中的每个图像部段是否满足对应的状况来生成最终分数244。在一些情况下,验证器212的比较部件217可以将多个图像部段238与计算机模型236进行比较以生成最终分数244。
例如但不限于,通过计算多个图像部段238中满足每个相应图像部段的相应状况的图像部段的百分比,验证器212可以生成初始分数245。用于评估每个图像部段的对应状况可以基于计算机模型236的记录每个图像部段(诸如图像部段242)的对应部分来确定。例如,针对特定图像部段的对应状况可以是存在或不存在由计算机模型236指定的感兴趣的特定特征。感兴趣的特征可以是例如但不限于孔或已经安装在孔里的紧固件。
作为一个说明性示例,验证器212可以将图像部段242和计算机模型236的记录图像部段242的对应部分进行比较。计算机模型236的这个对应部分可以指示待满足的对应状况是存在紧固件。验证器212可以使用一个或多个图像标识技术来确定图像部段242是否包括紧固件。
在其他说明性示例中,可以基于相同的对应状况来评估多个图像部段238中的所有图像部段。例如,对应状况可以是存在紧固件。在该示例中,初始分数245可以是多个图像部段238中包括紧固件的图像部段的百分比。
在一些说明性示例中,验证器212使用初始分数245作为装配状况204的最终分数244。当最终分数244高于选定的阈值时,最终分数244可以指示装配状况204是有效的。取决于实现方式,所选择的阈值可以是例如但不限于84%、88%、92%、95%、97%或一些其他百分比。
在其它说明性示例中,验证器212可以基于是否已经发生一个或多个无效事件来对初始分数245进行调整以生成最终分数244。例如,基于计算机模型236的记录图像部段242的部分以及对应状况的重要性,图像部段242未能满足该对应状况可被认为是无效事件。当发生无效事件时,验证器212可以相应地调整初始分数245。
在一些情况下,单个无效事件可以使得验证器212将初始分数245调整为0%。因此,尽管初始分数245高于所选阈值,单个无效事件可以导致装配状况204无效。在其他实例中,每个无效事件可以使得验证器212将初始分数245减少选定的量。一些无效事件可以被认为比其他无效事件更重要。例如,验证器212可以被配置为基于一种类型的无效事件的发生,与另一种类型的无效事件相比,将初始分数245减少更多的量。在其他说明性示例中,验证器212可以使用初始分数245作为最终分数244,但是可以在已经发生一个或多个无效事件时生成警报或标志。
验证器212可以创建包括最终分数244的报告246,以及已经生成的任何警报或标志。在一个说明性示例中,验证器212在显示系统250上的图形用户界面248上显示报告246。显示系统250可以通信地耦接到验证器212。在其他说明性示例中,验证器212可以仅显示最终分数244以及已经在图形用户界面248上生成的任何警报或标志。取决于实现方式,显示系统250可以是验证系统208的部分或独立于验证系统208。
在一些说明性示例中,验证器212将报告246发送到计算机化的数值控制机器(numerically controlled machine)252以进行处理。报告246可以用于调整对计算机化的数值控制机器252的编程或者对计算机化的数值控制机器252生成命令。作为一个说明性的示例,计算机化的数值控制机器252可以运行程序,该程序当计算机化的数值控制机器252接收到指示结构206的装配状况204有效的报告246时,启动下一阶段的装配。
以这种方式,验证系统208允许有效地执行自动验证过程202。这个自动验证过程202可以减少装配阶段之间的停机时间。此外,使用验证系统208来验证结构206的装配状况204可以提高评估装配状况204的准确度。
图3是根据说明性实施方式描绘的图2的路径生成器和传感器系统210的框图。在该说明性示例中,路径生成器300被实现为图2中的验证器212的部分。
在其它说明性示例中,路径生成器300可以独立于验证器212而实现。例如,路径生成器300可以实现于验证系统208内的处理器302中。处理器302可以通信地耦接到图2中的处理器232。此外,处理器302可以通信地耦接到传感器系统210。在其他说明性示例中,路径生成器300可以独立于验证系统208而实现。
路径生成器300被用于建立路径304,用以执行图2中的自动验证过程202。路径304可以用作图2中的预定路径224。在一个说明性示例中,路径生成器300包括记录部件303和优化部件305。
在该说明性示例中,传感器系统210耦接到自动引导车辆222。传感器系统210相对于结构206移动到多个测试位置306中。取决于实现方式,多个测试位置306可以包括例如但不限于数十、数百、数千或数万个测试位置。在一个说明性示例中,多个测试位置306可以包括100与100,000个之间的测试位置。测试位置308是多个测试位置306之一的示例。测试位置308可以包括传感器系统210的位置、方向或者这两者。因此,测试位置308相对于结构206定义针对传感器系统210的唯一的视野领域。
传感器系统210在多个测试位置306的每个测试位置处生成图像数据以构建多个测试图像310。然后,传感器系统210将多个测试图像310发送到路径生成器300以进行处理。
路径生成器300将多个测试图像310中的每个测试图像记录到结构206的计算机模型236以形成多个记录图像312。具体地说,路径生成器300的记录部件303可以将多个测试图像310的每个测试图像记录到计算机模型236。多个记录图像312被添加到记录图像集314。在该说明性示例中,可以将记录图像集314存储在数据结构316中。数据结构316可以采取例如但不限于数据库、数据存储库、关联存储器或某种其他类型的数据结构。
路径生成器300确定来自多个测试位置306的哪些位置将允许覆盖期望使用来自记录图像集314的最少数量的记录图像来捕获的结构206的整个区域。已标识的特定位置形成最优位置集合318。最优位置集合318可以用作图2中的位置集合226。在一个说明性示例中,标识最优位置集合318的上述这些步骤可以通过路径生成器300的优化部件305来执行。
在该说明性示例中,路径生成器300使用最优位置集合318来建立用于相对于结构206移动自动引导车辆222的路径304以执行自动验证过程202。例如但不限于,路径生成器300可以计算用于相对于结构206移动自动引导车辆222的路径304,使得传感器系统210可以在最少量的时间内移动到最优位置集合318中。在一些情况下,路径304的生成通过优化部件305来执行。
然后,路径生成器300生成计算机文件320,该计算机文件标识用于自动引导车辆222的路径304以及用于传感器系统210的最优位置集合318。在一个说明性示例中,可以通过优化部件305生成计算机文件320。
在一些说明性示例中,路径生成器300可以将计算机文件320发送到图2中的验证器212,用于执行自动验证过程202以验证结构206的装配状况204。在其他说明性示例中,路径生成器300可以将计算机文件320存储在数据存储装置322中。数据存储装置322可以采取与处理器302、云存储装置或一些其他类型的数据存储器进行通信的存储器的形式。
在这些示例中,计算机文件320可以由验证器212从数据存储装置322中检索以用于执行自动验证过程202。使用在计算机文件320中标识的路径304和最优位置集合318作为预定路径224以用于执行自动验证过程202,可以减少执行自动验证过程202所需的处理资源的时间和数量。
在计算机文件320中标识的路径304和最优位置集合318可以被用于执行其他结构的自动验证过程202。例如,验证器212可以检索计算机文件320,用于针对基于计算机模型236正在被装配的多个结构(未示出)执行自动验证过程202。换句话说,路径304和最优位置集合可以被用来针对与结构206匹配相同设计规范的其他结构来执行自动验证过程202。
图2中的制造环境200、图2中的验证系统208以及图3中的路径生成器300的图示并不意味着隐含对可以实现说明性实施方式的方式的物理或结构限制。可以使用除了所示的或代替所示的其他组件。一些组件可能是可选的。另外,可以呈现这些框来示出功能组件。当在说明性实施方式中实现时,这些块中的一个或多个可以被组合、分割或组合并且被划分为不同的块。
例如,当自动引导车辆222通过机身形式的结构206(诸如图1中的机身106)移动时,自动引导车辆222可以在机身的内部柱形部分内移动。然而,在其它说明性示例中,当结构206采取图1中的机翼102的形式时,自动引导车辆222可沿机翼102的外表面移动。以这种方式,取决于结构206的类型,自动引导车辆222可以相对于结构206以不同的方式移动。
图4是根据说明性实施方式描绘的机身结构的等距视图。机身结构400可以是图2中描述的结构206的一个实施方式的示例。此外,机身结构400可以处于用于构建机身(诸如图1中的机身106)的装配过程的中间。
机身结构400包括多个机身面板402。在该说明性示例中,机身结构400可以具有顶部机身面板,所述顶部机身面板未示出以使得机身结构400的内部404可被更好地看到。
自动引导车辆406可以通过机身结构400的内部404移动,以使用附接到自动引导车辆406的成像系统408执行各种操作。成像系统408可以是图2中的成像系统214的一个实施方式的示例。在一个说明性示例中,可以控制成像系统408以改变相对于机身结构400的方向,使得成像系统408能捕获内部404的不同视图。
取决于实现方式,成像系统408可以具有相对于自动引导车辆406的一个或多个线性自由度、一个或多个旋转自由度或其组合。因此,成像系统408可以相对于自动引导车辆406具有六个自由度、三个自由度、一个自由度或一些其他数量的自由度。例如但不限于,成像系统408能够相对于自动引导车辆406以三个旋转自由度进行移动。
在一个说明性示例中,为了建立路径(诸如图3中的路径304)的目的,自动引导车辆406可以通过机身结构400的内部404移动,以执行图2中描述的自动验证过程202。例如但不限于,自动引导车辆406可以相对于机身结构400沿着预定测试路径410移动。在这个说明性示例中,预定测试路径410可以是沿着机身结构400的中心线412的直线路径。在其他说明性示例中,预定测试路径410可以是弯曲路径、之字形路径或一些其他类型的路径。
此外,自动引导车辆406可沿着预定测试路径410移动到各种位置,以允许成像系统408移动到多个测试位置中。例如但不限于,自动引导车辆406可以沿着预定测试路径410移动到大约50个位置。在这50个位置中的每一个处,成像系统408可以相对于自动引导车辆406移动到若干测试位置。例如但不限于,成像系统408可在由自动引导车辆406沿着预定测试路径410实现的每个停靠点处移动到10个或更多个测试位置。每个测试位置可以包括相对于参考坐标系统的测试定位和测试方向。该参考坐标系统可以是用于自动引导车辆406的坐标系统、用于机身结构400的坐标系统统或者是一些其他坐标系统。
在每个测试位置处,成像系统408生成测试图像。例如,由成像系统408生成的多个测试图像可以被发送到图3中描述的路径生成器300以进行处理。路径生成器300可以使用这些测试图像来建立路径304,用于执行机身结构400的自动验证过程202。一旦已经建立路径304,路径304可以用于执行机身结构400以及根据与机身结构400相同的设计规范而装配的其他机身结构的自动验证过程202。
图5是根据说明性实施方式描绘的图4和图5的机身结构400的一部分的图像的图示。图像500可以是图2中描述的图像220的一个实现方式的示例。例如,图像500可以由图4中的成像系统408在机身结构400的内部404中生成。
图2的验证器212可以将图像500记录到机身结构400的计算机模型。基于该记录,验证器212可以标识图像500的预期具有已安装紧固件的各个部分。然后,验证器212可以将图像500分割成图像部段集合502。例如但不限于,验证器212可以从图像500剪切、裁剪或以其他方式提取多个图像部段502。图像部段集合502可以是图2中描述的图像部段集合240的一个实现方式的示例。
然后,可以分析多个图像部段502中的每个图像部段,以基于机身结构400的计算机模型确定该图像部段是否满足对应状况。例如但不限于,对应状况可以是存在紧固件或没有紧固件。
图6是根据说明性实施方式描绘的在图形用户界面上显示的报告的图示。报告600显示在图形用户界面602上。报告600可以是图2中报告246的一个实现方式的示例。图形用户界面602可以是图2中图形用户界面248的一个实现方式的示例。报告600可以在已经执行图4中机身结构400的装配状况的自动验证之后,由图2中的验证器212生成。
如所描绘的,报告600包括图表604。图表604可以表示机身结构400的内部404。在该说明性示例中,图表604标识多个预期的紧固件606,紧固件可以是在特定的装配阶段之后预期存在于机身结构400中的所有紧固件。
在这个说明性示例中,图形指示器集合608可以用于指示不存在于机身结构400中的多个预期紧固件606的每个紧固件。以这种方式,图表604可以允许操作人员可视报告600容易且易于标识可能需要进一步关注的机身结构400上的位置。
此外,报告600还包括一般信息610。例如但不限于,一般信息610可以包括日期612、线号614、模型616和检查区域618。日期612可以标识执行装配状况的自动验证的日期。线号614和模型616可以具体地标识机身结构400。检查区域618可以标识机身结构400的对其执行装配状况的自动验证的特定区域。
另外,报告600包括状况摘要620。状况摘要620可以标识装配状况的自动验证的结果。例如但不限于,状况摘要620可以标识最终分数622、问题数量624、紧固件数量626以及图像部段数量628。最终分数622可以是图2中最终分数244的一个实现方式的示例。
最终分数622标识所分析的满足它们各自对应状况的图像部段的百分比。问题数量624标识检测到的问题的数量。换句话说,问题数量624可以标识不满足它们各自对应状况的图像部段的数量。紧固件数量626标识由验证器212使用一种或多种图像技术所识别的紧固件的数量。图像部段数量628可以标识被使用和被分析以生成报告600的图像部段的总数量。
图1和图4到图6中的图示并不意味着隐含对方式的物理或结构限制,在该方式中可以实现说明性实施方式。可以使用除了所示的或代替所示的其他部件。一些部件可以是可选的。图1和图4到图6中所示的不同部件可以是图2和3中以方框形式示出的部件如何能作为物理结构来实现的说明性示例。另外,图1和图4到图6中的一些部件可以与图2和图3中的部件进行组合、与图2和图3中的部件一起使用、以其他方式与图2和图3中的部件联系或其组合。
图7是根据说明性实施方式描绘的用于执行结构的装配状况的自动验证的方法的图示。例如,图7中示出的方法700可以用于执行如图2中先前所述的自动验证过程202。方法700被示为操作或过程的集合。并非所有示出的操作都可以在方法700的所有实施方式中执行。另外,在图7中没有明确示出的一个或多个过程可以在操作之前、之后、之间或作为操作的一部分被包括。在一些实施方式中,一个或多个操作可以是可选的并因此被省略。
方法700可以通过将结构的多个图像记录到结构的计算机模型(其中多个图像中的图像捕获结构的一部分)而开始(操作702)。在操作702中,例如,该结构可以是诸如图4中的机身结构400的机身结构。在其他说明性示例中,该结构可以是某种其他类型的飞机结构。接下来,可以基于将多个图像记录到计算机模型来分割多个图像中的每个图像以形成多个图像部段(操作704)。操作704可以使用例如但不限于一个或多个图像识别和记录技术来执行。
此后,可以基于多个图像部段中的每个图像部段是否满足相应状况来生成针对结构的装配状况的最终分数,其中最终分数指示装配状况是否有效(操作706)。在一个说明性示例中,最终分数可以是基于它们记录到计算机模型而满足其各自对应状况的多个图像部段的百分比。然后,可以在显示系统上的图形用户界面上显示最终分数(操作708),随后该过程终止。图7中的方法700中描述的自动验证过程的每个操作可以自主执行。
图8是根据说明性实施方式描绘的用于执行结构的装配状况的自动验证的方法的图示。图8中示出的方法800可以用于执行例如如图2中先前所述的自动验证过程202。方法800被示为操作或过程的集合。并非所有示出的操作都可以在方法800的所有实施方式中执行。另外,在图8中没有明确示出的一个或多个过程可以在操作之前、之后、之间或作为操作的一部分被包括。在一些实施方式中,一个或多个操作可以是可选的并因此被省略。
方法800可以通过使用传感器系统生成结构的多个图像(操作802)而开始。在一个说明性示例中,传感器系统包括相对于结构定位在多个固定位置处的多个传感器。在其他说明性示例中,传感器系统可以耦接到自动引导车辆。在这些示例中,自动引导车辆可以相对于结构沿着预定路径移动,以将传感器系统移动到位置集合中以生成多个图像。该位置集合可以是允许覆盖期望以最少数量的图像来捕获的结构的整个区域或范围的最优位置集合。
接下来,可将该结构的多个图像记录到该结构的计算机模型(操作804)。在操作804中,计算机模型可以是例如但不限于计算机辅助设计模型。然后,将多个图像中的每个图像分割成图像部段集合,从而形成多个图像部段(操作806)。操作806可以通过例如但不限于从每个图像裁剪、剪切或以其他方式提取一个或多个图像部段来执行。在一些情况下,可以对整个图像进行分割。在其他情况下,仅可以对图像的某些部分进行分割,使得所创建的每个图像部段捕获结构的预期具有感兴趣的单个特征的一部分。感兴趣的单个特征可以是,例如但不限于孔、安装在孔中的紧固件或能在视觉上检测到的某种其他类型的特征。
之后,计算满足每个相应图像部段的对应状况的多个图像部段的百分比,以生成针对该结构的装配状况的初始分数(操作808)。在操作808中,例如,特定图像部段的对应状况可以是存在或者不存在特定的感兴趣特征。在一些说明性示例中,对应状况可以从存在孔、存在安装在孔中的紧固件、不存在孔、孔中不存在紧固件或者一些其他类型的状况中的一个进行选择。
可以确定是否已经标识出任何无效事件(操作810)。在操作810中,例如,无效事件可以是特定的图像部段不满足对于结构的装配状况来说是至关重要的对应状况。例如,在一些情况下,在特定位置处存在紧固件对装配状况可能是至关重要的。如果已经标识出任何无效事件,则调整初始分数以生成结构的装配状况的最终分数(操作812)。具体地说,在操作812中,基于所标识的无效事件来调整初始分数。例如,操作812可以通过将初始分数调整为零百分比来执行,以指示无效事件已使得装配状况无效。在其他说明性示例中,可以对每个无效事件的初始分数进行调整,其中基于每个无效事件对结构的装配状况的重要性对该调整进行加权。
然后,生成报告,该报告包括表示结构和结构上的感兴趣特征的图表以及最终分数(操作814)。发送该报告到计算机化的数值控制机器以进行处理(操作816),随后该过程终止。在一些情况下,该报告用于调整计算机化的数值控制机器或为计算机化的数值控制机器生成指令。
再次参考操作810,如果没有标识出无效事件,则使用初始分数作为结构的装配状况的最终分数(操作818)。如上所述,方法800然后进行到过程814。
图9是根据说明性实施方式描绘的用于执行飞机结构的装配状况的自动验证的方法的图示。例如,图9所示的方法900可以被用来执行如图2中先前所述的自动验证过程202。方法900被示为操作或过程的集合。并非所有示出的操作都可以在方法900的所有实施方式中执行。另外,图9中未明确示出的一个或多个过程可以在操作之前、之后、之间或作为操作的一部分被包括。在一些实施方式中,一个或多个操作可以是可选的并因此被省略。
方法900可以开始于生成图像数据以用于使用附接到自动引导车辆的传感器系统生成飞机结构的多个图像,其中多个图像中的图像捕获飞机结构的一部分(操作902)。接下来,将多个图像发送到验证器以进行处理(操作904)。验证器可以使用处理器或计算机系统来实现。可以将多个图像记录到飞机结构的计算机模型(操作906)。
之后,可以基于将多个图像记录到计算机模型来分割多个图像中的每个图像以形成多个图像部段(操作908)。基于多个图像部段中的每个图像部段是否满足关于飞机结构的计算机模型的对应状况,生成针对飞机结构的最终分数(操作910)。在操作910中,最终分数指示结构的装配状况是否有效。然后,将最终分数显示在显示系统上的图形用户界面中(操作912),随后该过程终止。
图10是根据说明性实施方式描绘的用来建立路径以用于执行自动验证过程的方法的图示。图10中所示的方法1000可以被用于建立诸如图3中的路径304的路径,以执行如先前在图2中所描述的自动验证过程202。方法1000被示为操作或过程的集合。并非所有示出的操作都可以在方法1000的所有实施方式中执行。另外,可以在操作之前、之后、之间或作为操作的一部分包括图10中未明确示出的一个或多个过程。在一些实施方式中,一个或多个操作可以是可选的并因此被省略。
方法1000可以通过将耦接到自动引导车辆的传感器系统移动到相对于结构的多个测试位置而开始(操作1002)。操作1002可以通过例如,沿着预定测试路径移动自动引导车辆来执行,以允许传感器系统移动到多个测试位置。接下来,使用传感器系统在多个测试位置中的每个测试位置处生成图像数据以构建多个测试图像(操作1004)。将多个测试图像的每个测试图像记录到该结构的计算机模型,以形成添加到记录图像集的多个记录图像(操作1006)。
操作1006可以通过例如但不限于,绘制在测试图像中检测到的结构的特征与计算机模型中的那些相同特征之间的对应性来执行。例如,该过程可以包括使用各种算法和方法,包括但不限于RANSAC(随机样本一致性算法)和ICP(迭代最近点算法)。
之后,从多个测试位置中确定允许覆盖期望使用来自记录图像集中的最少数量的记录图像来捕获的结构的整个区域的最优位置集合(操作1008)。接下来,生成用于移动自动引导车辆的路径,使得传感器系统可以在最少量的时间内移动到最优位置集合中的每个位置(操作1010)。生成计算机文件以用于执行自动验证过程,以验证结构的装配状况,其中,计算机文件标识用于移动自动引导车辆的路径和用于传感器系统的最优位置集合(操作1012)。
然后,存储计算机文件,用于对与结构匹配相同设计规范的多个结构执行自动验证过程(操作1014),随后该过程终止。例如,为了执行自动验证过程的目的,计算机文件中标识的路径和最优位置集合可以分别用于相对于其他结构移动自动引导车辆和传感器系统,该其他结构根据与该结构相同的计算机模型进行组装。在一些说明性示例中,还可以存储计算机文件,用于对该结构的不同的装配或不同的装配阶段或制造执行自动验证过程。
图11是根据说明性实施方式描绘的用来确定用于执行自动验证过程的最优位置集合的方法的图示。图11中所示的方法1100可以是可用来实现图10中的操作1008的一个过程的示例。方法1100被示为操作或过程的集合。并非所有示出的操作都可以在方法1100的所有实施方式中执行。另外,可以在操作之前、之后、之间或作为操作的一部分包括图11中未明确示出的一个或多个过程。在一些实施方式中,一个或多个操作可以是可选的并因此被省略。
方法1100可以通过从记录图像集中选择最少数量的记录图像开始,最少数量的记录图像允许覆盖期望被捕获的结构的整个区域以形成最终图像集合(操作1102)。接下来,标识与最终图像集合中的每个记录图像对应的测试位置以形成最优位置集合(操作1104),随后该过程终止。
图12是根据说明性实施方式描绘的数据处理系统的框图。数据处理系统1200可以用于实现图1中的验证器212和图3中的路径生成器300。如所描绘的,数据处理系统1200包括通信框架1202,其提供处理器单元1204、存储器件1206、通信单元1208、输入/输出单元1210以及显示器1212之间的通信。在一些情况下,通信框架1202可以作为总线系统实现。
处理器单元1204被配置为执行软件的指令以执行多个操作。取决于实现方式,处理器单元1204可以包括多个处理器、多处理器核心和/或一些其它类型的处理器。在一些情况下,处理器单元1204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合适类型的硬件单元。
由处理器单元1204运行的用于操作系统、应用程序和/或程序的指令可以位于存储器件1206中。存储器件1206可以通过通信框架1202与处理器单元1204进行通信。如本文所使用的,还被称为计算机可读存储器件的存储器件是能够在临时和/或永久基础上存储信息的任何硬件。该信息可以包括但不限于数据、程序代码和/或其他信息。
存储器1214和永久性存储器1216是存储器件1206的示例。例如,存储器1214可以采取随机存取存储器或某种类型的易失性或非易失性存储器件的形式。永久性存储器1216可以包括任何数量的部件或器件。例如,永久性存储器1216可以包括硬盘驱动器、闪存、可擦写光盘、可擦写磁带或上述的某种组合。永久性存储器1216使用的媒质可以是可移除的,或可以不是可移除的。
通信单元1208允许数据处理系统1200与其他数据处理系统和/或器件进行通信。通信单元1208可以使用物理和/或无线通信链路来提供通信。
输入/输出单元1210允许接收来自连接到数据处理系统1200的其他器件的输入并允许发送输出到所述其他器件。例如,输入/输出单元1210可以允许通过键盘、鼠标和/或某种其他类型的输入器件来接收用户输入。作为另一个示例,输入/输出单元1210可以允许将输出发送到连接到数据处理系统1200的打印机。
显示器1212被配置为向用户显示信息。显示器1212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、虚拟显示器件和/或一些其他类型的显示器件。
在该说明性示例中,处理器单元1204可以使用计算机实现的指令来执行不同说明性实施方式的处理。这些指令可以被称为程序代码、计算机可用程序代码或计算机可读程序代码,并且可以被处理器单元1204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1218以功能形式位于可选择性地移除的计算机可读介质1220上,并且可以被加载或传送到数据处理系统1200以供处理器单元1204执行。程序代码1218和计算机可读介质1220一起形成计算机程序产品1222。在该说明性示例中,计算机可读介质1220可以是计算机可读存储介质1224或计算机可读信号介质1226。
计算机可读存储介质1224是用于存储程序代码1218的物理或切实的存储器件,而不是传播或传输程序代码1218的介质。计算机可读存储介质1224可以是,例如但不限于,连接到数据处理系统1200的光盘或磁盘或永久存储器件。
可替换地,使用计算机可读信号介质1226可以将程序代码1218传送到数据处理系统1200。例如,计算机可读信号介质1226可以是包含程序代码1218的传播数据信号。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他类型的信号。
图12中的数据处理系统1200的图示并不意味着对可实现说明性实施方式的方式提供架构限制。不同的说明性实施方式可以在数据处理系统中实现,该数据处理系统包括除了或代替数据处理系统1200所示的那些部件的部件。此外,图12中所示的部件可以与所示出的说明性示例不同。
本公开的说明性实施方式可以在如图13所示的飞机制造和保养方法1300以及如图14所示的飞机1400的背景下进行描述。图13是根据说明性实施方式描绘的飞机制造和保养方法的图示。例如,飞机制造和保养方法1300可用于制造图1中的飞机100。在预生产期间,飞机制造和保养方法1300可以包括图14中的飞机1400的规格和设计1302以及材料采购1304。
在生产期间,发生图14中的飞机1400的部件和子组件制造1306以及系统集成1308。此后,图14中的飞机1400可以经过认证和交付1310,以便投入使用1312。在由客户使用1312期间,图14中的飞机1400被安排用于例行维护和保养1314,其可以包括修改、重新配置、翻新以及其他维护或保养。
飞机制造和保养方法1300的每个过程可以由系统集成商、第三方和/或运营商执行或实施。在这些示例中,运营商可以是客户。为了描述的目的,系统集成商可以包括但不限于任何数目的飞机制造商和主系统分包商;第三方可以包括但不限于任何数量的供应商、分包商和供货商;以及运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务机构等。
图14是根据说明性实施方式描绘的飞机的框图。在该示例中,飞机1400由图13中的飞机制造和保养方法1300制造,并且可以包括具有多个系统1404和内部1406的机体1402。系统1404的示例包括推进系统1408、电气系统1410、液压系统1412和环境系统1414中的一个或多个。可以包括任何数量的其他系统。虽然示出了航空航天示例,但是不同的说明性实施方式可以应用于其他行业,例如汽车行业。
在此体现的装置和方法可以在图13中的飞机制造和保养方法1300的至少一个阶段期间使用。具体而言,可以在飞机制造和保养方法1300的任何一个阶段期间执行图2的自动验证过程202。例如但不限于,在部件和子组件制造1306、系统集成1308、日常维护和保养1314、或飞机制造和保养方法1300的某个其他阶段中的至少一个期间,图2中的验证系统208可以被用来执行自动验证过程202以验证飞机1400的结构的装配状况。更进一步地说,图3的路径生成器300可用来建立路径以用于在飞机制造和保养方法1300的任何一个阶段期间执行自动验证过程202。
在说明性示例中,图13中的部件和子组件制造1306中生产的部件或子组件可以以与飞机1400在图13中的使用1312中生产的部件或子组件类似的方式制造或加工。作为又一个示例,可以在生产阶段期间利用一个或多个装置实施方式、方法实施方式或其组合,例如,在图13中的部件和子组件制造1306和系统集成1308期间。当飞机1400在使用1312中和/或在图13中的维护和保养1314期间,可以利用一个或多个装置实施方式、方法实施方式或其组合。多个不同说明性实施方式的使用可以显著加快飞机1400的组装和/或降低成本。
图及下列描述示出了本公开的具体说明性实施方式。因此,应当认识到,尽管此处未明确描述或示出,然而,本领域技术人员能够设想体现本公开的原理并且包括在本公开的范围内的各种布置。进一步地,此处描述的任何实施例旨在有助于理解本公开的原理并且不被视为限制该具体陈述的实施例及条件。因此,本公开并不局限于下面描述的具体实施方式或实施例,而是受权利要求及其等同物限制。
图15至图20示出了从飞机的底梁悬挂并且承载检查系统的悬挂支撑件100’。具体地,图15和图16示出了悬挂支撑件100’的示图,图17和图18示出了承载作为负载的所安装的检查系统300’的悬挂支撑件100’的示图,并且图19和图20示出了悬挂支撑件100’的可调整夹具110’的部件。
转向图15,图15是说明性实施方式中的悬挂支撑件100’的立体图。在该实施方式中,悬挂支撑件100’包括可调整夹具110’,可调整夹具附接至飞机的底梁或机体的其他部分。悬挂支撑件100’进一步包括框架120’和底架130’。框架120’从可调整夹具110’竖直向下突出,与可调整夹具110’形成直角。底架130’从框架120’竖直向下突出,并且当承载诸如检查系统(例如,图17中的检查系统300’)的负载时,对框架120’施加扭矩。
可调整夹具110’被设计成便于经由把手185’用一只手安装悬挂支撑件100’,以增强可将悬挂支撑件100’放置在飞机内的各个位置处的一个或多个技术人员的安全性。相对于图19和图20提供可调整夹具110’的进一步细节。
框架120’包括固定地附接至彼此的多个刚性构件122’、123’、以及128’。刚性构件123’被竖直定向并且附接至可调整夹具110’。框架120’进一步包括支脚124’,支脚可以与附接至可调整夹具110’的底梁(例如,图17中的底梁350’)接触。支脚124’限定与刚性构件123’的右侧表面191’平行的右侧表面192’。在该实施方式中,框架120’进一步包括可调整平台125’,通过松开把手127’并且沿着狭槽180’向上或向下滑动支撑件126’可以沿着刚性构件123’调整性地重新定位可调整平台。以此方式,把手127’将可调整平台125’锁定至框架120’的适当位置。可调整平台125’限定水平表面193’。
底架130’固定地附加至框架120’、从框架120’竖直向下突出、并且包括支脚132’,支脚限定用于接收诸如检查系统的负载的凹槽134’,该负载将从底架130’悬挂并且由此对框架120’施加向下的力。在将负载插入至底架130’中的所需距离之后,弹簧加载的拉出销138’卡扣至负载上的适当位置中。
将参考图16讨论悬挂支撑件100’的特征的进一步细节。图16是由图15中的示图箭头16指示的悬挂支撑件100’的正视图。图16示出了可调整夹具110’附加至框架120’的上部分220’,而底架130’附加至框架120’的下部分230’。图16还示出了支脚124’包括橡胶垫210’,在放置悬挂支撑件100’之后,橡胶垫有助于防止悬挂支撑件100’的摆动或其他移动。橡胶垫210’可进一步防止底梁处的表面刮擦。在进一步的实施方式中,可调整夹具110’与底梁之间的所有接触表面均被橡胶化。在图16中,也示出了止动件139’。止动件139’与附接至底架130’的对应负载上的匹配凹痕对应。止动件139’防止插入负载从上方被插入或通过其他方式被推出底架130’的另一端。通过关于悬挂支撑件100’的部件提供的介绍性讨论,进一步的描述集中于承载负载时利用的悬挂支撑件100’。
图17是说明性实施方式中的悬挂支撑件的立体图。根据图17,悬挂支撑件100’夹持到底梁350’上,仅示出了底梁的部分区段。悬挂支撑件100’承载安装的检查系统300’,该检查系统获取用于检查飞机内部的图像或其他数据。例如,检查系统300’可以将紧固件在飞机中的已知位置与紧固件在飞机中的预期位置进行比较,以确保在容差极限内放置紧固件。
在该实施方式中,检查系统300’包括成像系统310’和外壳320’。外壳320’可以包括计算机或用于操作成像系统310’和/或分析由成像系统310’提供的数据的其他部件。外壳320’包括与底架130’的凹槽134’对应的突起322’,从而允许将检查系统300’滑动地插入到底架130’中。
图18是说明性实施方式中的承载负载并且由图17中的示图箭头19指示的悬挂支撑件100’的侧视图。图18示出了成像系统310’包括通过致动器446’围绕轴448’旋转的摄像机444’。该配置允许摄像机444’在飞机的内部(例如,顶部至底部)的全三百六十度视野内成像。
在该实施方式中,摄像机444’的中心线490’与底梁350’的壁456’对准。壁456’通常被称为“腹板”。在底梁具有“I”、“J”、“T”、和/或“Z”形横截面的进一步实施方式中,中心线490’可以与底梁的任意合适的外模线(OML)对准。还示出了底梁350’的上唇部452’和下唇部454’(即,附加唇部)。可调整平台125’挤压抵靠下唇部454’,同时可调整夹具110’围绕上唇部452’钩住并且夹持至底梁350’。
可调整夹具110’还包括把手418’、杆416’、第一组件414’、以及第二组件470’。杆416’水平延伸通过第一组件414’和第二组件470’。第二组件470’包括刚性部415’。刚性部415’包括上水平部分472’,当可调整夹具110’关闭时,上水平部分与第一组件414’接触。刚性部415’还包括从上水平部分472’向下突出的竖直部分474’、和从竖直部分474’的下端475’朝向第一组件414’水平(例如,向右侧)突出的下水平部分476’。刚性构件123’与可调整夹具110’形成直角并且在刚性部415’的竖直部分474’的下方继续竖直延伸。相对于图19和图20提供可调整夹具110’的进一步细节。
图19是说明性实施方式中的可调整夹具的第一组件414’的立体图。在该实施方式中,第一组件414’放置在上唇部452’的顶上。上唇部452’也可被称为C通道的凸缘。第一组件414’包括附接至刚性构件506’和板件526’的水平部528’。水平部528’的狭槽530’用于便于第二组件470’相对于第一组件414’的滑动。水平部528’限定就座于上唇部452’顶上并且与上唇部接触的平面下表面590’。平面下表面590’与可调整平台125’的水平表面193’平行并且面向该水平表面。
第一组件414’进一步包括支脚508’,支脚从水平部528’突出、垂直于水平部528’的轴向方向。支脚508’具有与水平部528’的平面下表面590’共面的下表面591’。螺母524’被固定在第二组件470’的刚性部415’内。
图20是说明性实施方式中的可调整夹具110’的第二组件470’的立体图。图20示出了在支脚508’内滑动的螺栓510’。弹簧512’围绕每个螺栓510’缠绕,并且在一端通过螺母524’限定边界(border),在另一端通过唇部514’限定边界。如果螺栓510’向左侧滑动过远(例如,由于第二组件470’向左侧滑动过远),弹簧512’则施加使得螺栓510’滑动回至右侧的力。在上下文中还提供了把手418’、和杆416’(包括螺纹502’)、以及可调整止动件504’(例如,翼形螺母)。螺母522’与帽520’是将杆416’紧固至第二组件470’的紧固件。
根据图20,刚性部415’经由帽520’和螺母522’(从示图中看是隐藏的,但在图19中可见)固定至杆416’。位于刚性部415’处的接受器620’接收螺栓510’并且将螺母524’固定在适当的位置。该布置将螺栓510’附接至第二组件470’。因此,第二组件470’通过弹簧512’被弹簧加载。图20进一步示出了突起610’,突起从刚性部415’突出至水平部528’的狭槽530’中并且当可调整夹具110’延伸和收缩时在狭槽530’内滑动。还示出了由竖直部分474’限定的左侧表面690’。左侧表面690’与由刚性构件123’限定的右侧表面191’平行并且面向该右侧表面。
通过提供的第一组件414’和第二组件470’两者的例图,应理解的是,技术人员可以将可调整夹具110’与底梁350’对准,然后,推动图15中的把手185’而使可调整夹具110’延伸。该作用推动第二组件470’远离第一组件414’。然后,技术人员可以使下水平部分476’围绕上唇部452’“钩住”并且释放把手185’,从而致使可调整夹具110’收缩并且夹紧底梁350’。技术人员可以进一步调整可调整止动件504’的位置以防止可调整夹具110’延伸,并且使平台125’滑动至与下唇部454’接触。以此方式,悬挂支撑件100’固定至底梁350’。
将参考图21讨论悬挂支撑件100’的操作的说明性细节。对于该实施方式,假设技术人员希望将检查系统300’放置在用于检查飞机的位置中,但是,没有放置用于将检查系统300’保持在适当位置的支撑件。
图21是示出说明性实施方式中的用于安装悬挂支撑件的方法700’的流程图。参考图15中的悬挂支撑件100’描述方法700’的步骤,但是,本领域技术人员应当认识到,可以在其他系统中执行方法700’。此处描述的流程图中的步骤未被全部包含并且可以包括未示出的其他步骤。也可以按照可替代的顺序执行此处描述的步骤。
选择飞机的底梁(步骤702’)。可以基于预定的计划选择底梁或可以动态地确定底梁。然后,将悬挂支撑件100附接至底梁的唇部452’,如下面步骤704’至712’中描述的。将悬挂支撑件100’的可调整夹具110’与底梁350’的上唇部452’对准(步骤704’)。例如,该对准可涉及将刚性部415’竖直地定位在上唇部452’上方。例如,通过抵靠壁456’放置框架120’的支脚124’,将悬挂支撑件100’的框架120’放置成与底梁350’的壁456’接触(步骤706’)。
通过使悬挂支撑件100’处于适当位置,推动把手185’,从而使得悬挂支撑件100’的可调整夹具110’延伸(步骤708’)。这包括将可调整夹具110’的下表面设置在底梁350’的上唇部452’顶上。在可调整夹具110’延伸的同时,第二组件470’被推动远离第一组件414’。这使得可调整夹具110’打开地足够宽,以利用可调整夹具110’的刚性部415’覆盖底梁350’的上唇部452’(步骤710’)。通过在上唇部452’上方滑动刚性部415’可以执行此操作。例如,下水平部分476’可以围绕上唇部452’钩住,从而将悬挂支撑件100’固定在适当的位置。然后,将可调整夹具110’收紧在底梁350’上(步骤712’)。例如,可以释放把手185’,以使得第二组件470’收缩,和/或可以将可调整止动件504’螺纹连接至适当的位置,以防止可调整夹具110’再次延伸。将负载(例如,检查系统300’)放置在悬挂支撑件100’的底架130’上(步骤714’)。底架130’在水平方向上从框架120’的刚性构件123’突出。该设计特征致使底架130’上的负载(例如,检查系统300’)施加将框架120’按压至底梁350’的壁456’中的扭矩(步骤716’)。然后,经由检查系统300’检查飞机(步骤718’)。
方法700’提供优于检查系统的先前放置及安装技术的许多优点。首先,可调整夹具110’的独特几何形状允许技术人员通过一只手执行对悬挂支撑件100’的安装。这确保了如果技术人员在悬挂支撑件100’的安装过程中使用梯子,技术人员仍有空闲的手提供个人平衡及稳定性。
其次,悬挂支撑件100’自身具有独特几何形状,该几何形状致使底架130’处负载的应用通过提供将框架120’固定地按压至底梁350’中的扭矩而增强悬挂支撑件100’的稳定性。
图22至图24示出了可由悬挂支撑件100’利用的可调整夹具800’的又一种说明性实施方式。具体地,图22至图24示出了可被夹持至具有“I”形横截面而非“C”形横截面的底梁850’的下唇部的可调整夹具800’。
图22是可调整夹具800’的立体图。根据图22,可调整夹具800’包括把手810’与杆812’(其是带有螺纹的)、以及可调整止动件814’。杆812’继续延伸通过刚性部816’并且通过刚性部818’。在该实施方式中,刚性部818’包括多个突出部820’以及包括切口824’的中央突出部822’。目前,可调整夹具800’夹持至底梁850’,底梁包括上唇部852’、下唇部854’、以及肋856’。
图23是可调整夹具800’的侧视图并且与图22中的示图箭头23对应。根据图23,可调整夹具800’进一步包括支脚910’,螺栓930’经由所述支脚滑动。螺栓930’包括用作弹簧932’的止动件的唇部936’。支脚910’固定地附接至刚性部816’。然而,刚性部940’仅(经由接受器934’)连接至螺栓930’并且(经由紧固件,未示出)连接至杆812’。因此,通过按压把手810’可以使得刚性部940’延伸远离刚性部818’。在该实施方式中,刚性部940’包括突出部920’(例如,上水平部分)以及下水平部分942’。下水平部分942’朝向刚性部818’突出。
图24是可调整夹具800’的正视图并且与图22中的示图箭头24对应。该示图示出了刚性部818’包括孔,螺栓930’可经由所述孔行进。
实施例
在下列实施例中,在可调整的悬挂支撑件的上下文中描述附加过程、系统、以及方法。
图25是说明性实施方式中的保持检查系统的悬挂支撑件1100’的框图。根据图25,悬挂支撑件1100’包括夹具1110’、框架1120’、以及底架1130’。夹具1110’包括与底梁1150’的壁1156’接触的水平部1114’。支脚1119’附接至水平部1114’并且与底梁1150’的上唇部1152’接触。通过把手1118’和止动件1192’控制杆1112’的位置,这能够使得刚性部1115’相对于夹具1110’的其余部分发生移位。螺栓1117’耦接至刚性部1115’的上水平部分1196’,并且当不施加力时,弹簧1190’使得刚性部1115’返回至默认位置。下水平部分1113’从竖直部分本体1111’朝向框架1120’向外突出并且环绕上唇部1152’。
框架1120’包括刚性构件1121’、刚性构件1122’、以及刚性构件1123’。支脚1124’从刚性构件1122’延伸,并且支脚1124’的衬垫1125’与底梁1150’的壁1156’接触。支撑件1127’在狭槽1129’处可调整地滑动并且将平台1126’保持在适当的位置。平台1126’与底梁1150’的下唇部1154’接触,从而进一步加强悬挂支撑件1100’在底梁1150’处的夹持。
底架1130’包括限定凹槽1137’的支脚1136’。弹簧加载的拉出销也设置在底架1130’处,以将检查系统1180’保持在适当位置。进一步地,止动件1139’设置在底架1130’处,以防止检查系统1180’的过度插入。
在该实施方式中,检查系统1180’包括从外壳1184’延伸并且与凹槽1137’配合的突起1185’。检查系统1180’进一步包括检查飞机内部的成像系统1182’。在该实施方式中,成像系统1182’包括摄像机1186’、及围绕轴1188’旋转摄像机1186’的致动器1187’。
更具体地,参考附图,在图26所示的飞机制造与保养方法1200’及图27所示的飞机1202’的上下文中描述了本公开的实施方式。在预生产过程中,说明性方法1200’可以包括飞机1202’的规格和设计1204’及材料采购1206’。在生产过程中,发生飞机1202’的部件和子组件制造1208’及系统集成1210’。之后,飞机1202’进行认证和交付1212’,以投入使用1214’。在由客户使用时,安排对飞机1202’进行例行维护和保养1216’(还包括改造、重构、翻新等)。在生产和保养方法1200’的任意一个或多个适合阶段(例如,规格和设计1204’、材料采购1206’、部件和子组件制造1208’、系统集成1210’、认证和交付1212’、使用1214’、维护和保养1216’)和/或飞机1202’的任意合适部件(例如,机体1218’、系统1220’、内部1222’、推进系统1224’、电气系统1226’、液压系统1228’、环境系统1230’)可以采用此处涵盖的装置及方法。
通过系统集成商、第三方、和/或运营商(例如,客户)可以执行或完成方法1200’的各个过程。出于此描述之目的,系统集成商可以包括但不限于任意数目的飞机制造商及主系统分包商;第三方可以包括但不限于任意数目的零售商、分包商、以及供应商;并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
如图27所示,通过说明性方法1200’生产的飞机1202’可以包括具有多个系统1220’及内部1222’的机体1218’。高级系统1220’的实施例包括推进系统1224’、电气系统1226’、液压系统1228’、以及环境系统1230’中的一个或多个。可以包括任意数目的其他系统。尽管市场了航空航天实施例,然而,本发明的原理可以应用于诸如汽车行业的其他行业。
如上面已经提及的,在生产和保养方法1200的任意一个或多个阶段中可以采用此处涵盖的装置与方法。例如,在飞机1202’投入使用时,通过与所生产的部件或子组件相似的方式可以制作或制造与生产阶段1208对应的部件或子组件。此外,在生产阶段1208’和1210’,例如,通过充分加快飞机1202’的装配或降低飞机1202’的成本,可以利用一种或多种装置实施方式、方法实施方式、或其组合。相似地,在飞机1202’投入运行时,可以利用一种或多种装置实施方式、方法实施方式、或其组合,例如但不限于,维护与维修1216’。例如,此处描述的技术和系统可以用于步骤1206’、步骤1208’、步骤1210’、步骤1214’、和/或步骤1216’、和/或用于机体1218’和/或内部1222’。这些技术和系统甚至可以利用于系统1220’,例如,包括推进系统1224’、电气系统1226’、液压系统1228’、和/或环境系统1230’。
在一种实施方式中,在部件和子组件制造1208’、或系统集成1210’之前或之后,检查系统300’由悬挂支撑件100’保持并且用于对机体1218’进行分析。悬挂支撑件100’在此过程中可以支撑检查系统300’。然后,机体1218’可以用于投入使用1214’。因此,在维护和保养1216’中,悬挂支撑件100’再次用于保持检查系统300’处于适当位置。为了检查飞机1202’的各个结构部件,通过部件和子组件制造1208’可以利用发明的部件与方法。
可以将图中所示的或此处描述的各个控制元件(例如,电部件或电子部件)实现为硬件、处理器实现软件、处理器实现固件、或这些的某种组合。例如,可以将元件实现为专用硬件。专用硬件元件可被称为“处理器”、“控制器”、或某一相似的技术。当由处理器提供时,各个功能可通过单个专用处理器、单个共享处理器、或多个独立的处理器提供,其中一些功能可以共享。而且,术语“处理器”或“控制器”的清晰使用不应被解释为排他性地指代能够运行软件的硬件,并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)或其他线路、场可编程门阵列(FPGA)、用于储存软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、非易失性储存器、逻辑或某一其他物理硬件部件或模块。
此外,控制元件可以实现为由执行元件的功能的处理器或计算机运行的指令。指令的一些实施例是软件、程序代码、以及固件。当由处理器运行时,指令是可操作的,以指导处理器执行元件的各功能。可以将指令储存在由处理器可读的储存设备上。储存设备的一些实施例是数字或固态存储器、诸如磁盘和磁带的磁储存媒介、硬盘驱动器、或光学可读数字数据储存媒介。
在不与权利要求混淆的下列条款中也提及了本发明。
A1.一种对结构(206)的装配状况(204)执行自动验证(202)的方法,方法包括:
将结构(206)的多个图像(218)记录(702)到结构(206)的计算机模型(236)中,其中,多个图像(218)中的一图像(220)捕获结构(206)的一部分;
基于将多个图像(218)记录到计算机模型(236)中,分割(704)多个图像(218)中的每个图像,以形成多个图像部段(238);以及
基于多个图像部段(238)中的每个图像部段是否满足对应状况,生成(706)针对结构(206)的装配状况(204)的最终分数(244),其中,最终分数(244)指示装配状况(204)是否有效。
A2.还提供了根据段落A1所述的方法,进一步包括:
使用传感器系统(210)生成(902)图像数据(216)以用于生成结构(206)的多个图像(218),其中,传感器系统(210)包括相对于结构(206)定位在多个固定位置(230)处的多个传感器。
A3.还提供了根据段落A1所述的方法,进一步包括:
使用耦接至自动引导车辆(222)的传感器系统(210)生成(802)结构(206)的多个图像(218)。
A4.还提供了根据段落A3所述的方法,其中,生成图像数据(216)包括:
沿着预定路径(224)相对于结构(206)移动自动引导车辆(222),以允许传感器系统(210)相对于结构(206)移动至位置集合(226)中;
使用传感器系统(210)在位置集合(226)中的每个位置处生成图像(220)。
A5.还提供了根据段落A1所述的方法,其中,分割(704)多个图像(218)中的每个图像包括:
将图像(220)分割成图像部段集合(240),其中,图像部段集合(240)中的一图像部段(242)捕获结构(206)的期望具有感兴趣的单个特征的一部分,其中,感兴趣的单个特征选自于孔和安装在孔内的紧固件中的一者。
A6.还提供了根据段落A1所述的方法,其中,生成(706)最终分数(244)包括:
计算满足针对多个图像部段(238)中的每个相应的图像部段的对应状况的多个图像部段(238)的百分比,其中,对应状况选自于存在孔、存在安装在孔内的紧固件、不存在孔、以及孔内不存在紧固件中的一种情况。
A7.还提供了根据段落A1所述的方法,其中,生成(706)最终分数(244)包括:
将多个图像部段(238)中的一图像部段(242)与结构(206)的计算机模型(236)的对应部分进行比较,以确定图像部段(242)是否满足对应状况,其中,对应状况选自于存在孔、存在安装在孔内的紧固件、不存在孔、以及孔内不存在紧固件中的一种情况。
A8.还提供了根据段落A1所述的方法,其中,生成(706)最终分数(244)包括:
基于多个图像部段(238)中的每个图像部段是否满足对应状况,计算(808)针对结构(206)的装配状况(204)的初始分数(245);
确定(810)是否已经识别任何无效事件;以及
响应于确定已经识别至少一个无效事件,调整(812)初始分数(245)以创建最终分数(244)。
A9.还提供了根据段落A8所述的方法,其中,调整(812)初始分数(245)包括:
响应于确定已经识别至少一个无效事件,将初始分数(245)减少至零百分比。
A10.还提供了根据段落A8所述的方法,其中,调整(812)初始分数(245)包括:
针对被识别的每个无效事件,对初始分数(245)做出调整,其中,该调整是基于每个无效事件对结构(206)的装配状况(204)的重要性。
A11.还提供了根据段落A1所述的方法,其中,进一步包括:
在显示系统(250)的图形用户界面(248)上显示(708)最终分数(244)。
A12.还提供了根据段落A1所述的方法,其中,进一步包括:
将包括最终分数(244)的报告(246)发送(816)至计算机化的数值控制机器(252)以进行处理。
A13.还提供了根据段落A12所述的方法,其中,进一步包括:
基于报告(246)调整对计算机化的数值控制机器(252)的编程。
A14.还提供了根据段落A1所述的方法,其中,进一步包括:
使用传感器系统(210)生成(802)结构(206)的多个图像(218),其中,结构(206)选自于飞机、机身结构(206)、机翼结构(206)、尾翼结构(206)、以及机首结构(206)中的一种。
根据本发明的又一方面,提供了:
B1.一种装置,包括:
传感器系统(210),生成图像数据(216)以用于生成结构(206)的多个图像(218),其中,多个图像(218)中的一图像(220)捕获结构(206)的一部分;
处理器,与传感器系统(210)通信,其中,处理器包括:
图像处理部件(215),接收多个图像(218);将多个图像(218)记录到结构(206)的计算机模型(236)中;并且基于将多个图像(218)记录到计算机模型(236)中,分割多个图像(218)中的每个图像,以形成多个图像部段(238);和
比较部件(217),基于多个图像部段(238)中的每个图像部段是否满足对应状况生成针对结构(206)的装配状况(204)的最终分数(244),其中,最终分数(244)指示装配状况(204)是否有效。
B2.还提供了根据段落B1所述的装置,其中,传感器系统(210)包括相对于结构(206)定位在多个固定位置(230)中的多个传感器。
B3.还提供了根据段落B1所述的装置,其中,传感器系统(210)是耦接至自动引导车辆(222)的成像系统(214)。
B4.还提供了根据段落B3所述的装置,其中,进一步包括:
自动引导车辆(222)。
B5.还提供了根据段落B3所述的装置,其中,自动引导车辆(222)沿着路径相对于结构(206)移动至位置集合(226),以生成结构(206)的多个图像(218)。
B6.还提供了根据段落B5所述的装置,其中,路径是包括最优位置集合(226)的预定路径(224),该最优位置集合允许覆盖期望使用最少数量的图像被捕获的结构(206)的整个区域。
B7.还提供了根据段落B1所述的装置,其中,多个图像部段(238)中的每个图像部段捕获结构(206)的期望具有感兴趣的单个特征的一部分。
B8.还提供了根据段落B7所述的装置,其中,感兴趣的单个特征选自于孔和安装在空内的紧固件中的一者。
B9.还提供了根据段落B1所述的装置,其中,多个图像部段(238)中的每个图像部段捕获结构(206)的期望具有至少一个感兴趣的特征的一部分。
B10.还提供了根据段落B1所述的装置,其中,针对多个图像部段(238)中的一图像部段(242)的对应状况选自于存在孔、存在安装在孔内的紧固件、不存在孔、以及孔内不存在紧固件中的一种情况,并且其中,基于满足对应状况的多个图像部段(238)的百分比计算最终分数(244)。
B10.还提供了根据段落B1所述的装置,其中,进一步包括:
显示系统(250),与处理器通信,其中,在显示系统(250)的图形用户界面(248)上显示最终分数(244)。
B11.还提供了根据段落B1所述的装置,其中,处理器生成包括最终分数(244)的报告(246)并且将报告(246)发送至计算机化的数值控制机器(252)以进行处理。
C1.一种用于执行自动验证过程(202)以验证飞机结构(206)的装配状况(204)的方法,方法包括:
使用附接至自动引导车辆(222)的传感器系统(210)生成(902)图像数据(216)以用于生成飞机结构(206)的多个图像(218),其中,多个图像(218)中的一图像(220)捕获飞机结构(206)的一部分;
将多个图像(218)记录(804)到飞机结构(206)的计算机模型(236)中;
基于将多个图像(218)记录到计算机模型(236)中,分割(806)多个图像(218)中的每个图像,以形成多个图像部段(238);
基于多个图像部段(238)中的每个图像部段相对于飞机结构(206)的计算机模型(236)是否满足对应状况,生成(706)针对飞机结构(206)的最终分数(244),其中,最终分数(244)指示结构(206)的装配状况(204)是否有效;以及
在显示系统(250)的图形用户界面(248)上显示(708)最终分数(244)。
C2.还提供了根据段落C1所述的方法,其中,飞机结构(206)是机身结构。
C3.还提供了根据段落C1所述的方法,其中,进一步包括:
将包括最终分数(244)的报告(246)发送至计算机化的数值控制机器(252),其中,当最终分数(244)指示装配状况(204)有效时,计算机化的数值控制机器(252)开始下一装配阶段。
D1.一种方法,包括:
将结构(206)的多个图像(218)自主地记录(702)至结构(206)的计算机模型(236)中,其中,多个图像(218)中的一图像(220)捕获结构(206)的一部分;以及
基于将多个图像(218)记录到计算机模型(236)中,自主地分割(704)多个图像(218)中的每个图像,以形成多个图像部段(238)。
D2.还提供了根据段落D1所述的方法,进一步包括:
沿着路径相对于结构(206)自主地移动自动引导车辆(222),以生成多个图像(218)。
D3.还提供了根据段落D1所述的方法,进一步包括:
使用多个图像部段(238)和结构(206)的计算机模型(236)自主地确定结构(206)的装配状况(204)是否有效。
根据本发明的进一步方面,提供:
E1.一种方法,包括:
选择飞机的底梁(702’);
将悬挂支撑件附接至底梁(704’-710’);以及
将检查系统放置在悬挂支撑件的底架上(714’)。
E2.还提供了根据段落E1所述的方法,其中:
将悬挂支撑件附接至底梁包括:
将悬挂支撑件的可调整夹具对准在底梁的唇部上方(704’);
延伸悬挂支撑件的可调整夹具(708’);
通过将可调整夹具的下表面设置在底梁的唇部顶上,利用可调整夹具的水平部覆盖底梁的唇部(710’);以及
通过在唇部上方滑动可调整夹具的刚性部而将可调整夹具收紧在底梁上(712’)。
E3.还提供了根据段落E2所述的方法,其中:
延伸可调整夹具包括,推动夹具的弹簧加载的组件远离悬挂支撑件的框架。
E4.还提供了根据段落E1所述的方法,进一步包括:
经由检查系统对飞机进行检查(718’)。
E5.还提供了根据段落E4所述的方法,其中:
检查飞机包括,经由摄像机使飞机成像。
E6.还提供了根据段落E1所述的方法,其中:
将检查系统放置在水平偏移于可调整夹具的底架上。
E7.还提供了根据段落E1所述的方法,其中:
将检查系统放置在底架上包括,将检查系统滑动至底架上的凹槽中。
E8.还提供了根据段落E1所述的方法,进一步包括:
在已将检查系统放置在底架上之后,将弹簧加载的销从底架驱动至检查系统中。
E9.还提供了根据段落E1所述的方法,进一步包括:
沿着悬挂支撑件竖直地滑动可调整平台,从而使可调整平台的水平表面与底梁的附加唇部接触。
E10.还提供了根据段落E1所述的方法,其中:
将检查系统放置在底架上包括,将检查系统的摄像机与底梁的壁对准。
E11.一种根据段落E1所述的方法进行检查的飞机的部分。
根据本发明的又一方面,提供:
F1.一种装置,包括:
悬挂支撑件(100’),包括:
框架(120’),包括附接至彼此的多个刚性构件(121’,122’,123’);
可调整夹具(110’),附接于框架的上部分(220’),可调整夹具包括:
第一组件(414’),附接至框架并且包括具有平面下表面(590’)的水平部(528’);
第二组件(470’),包括刚性部(415’)并且当可调整夹具打开时从水平部横向地移位;
杆(416’),水平地延伸通过第一组件和第二组件;
框架中的一个刚性构件附接至第一组件并且在第二组件的刚性部的竖直部分(474’)下方继续竖直地延伸;并且
刚性构件限定与第二组件的刚性部的左侧表面(690’)平行并且面向该左侧表面的右侧表面(191’)。
F2.还提供了根据段落F1所述的装置,其中:
第一组件进一步包括从水平部突出、垂直于水平部的轴向方向的支脚(508’),其中,支脚具有与水平部的平面下表面共面的下表面(591’);并且
刚性部包括上水平部分(472’)、竖直部分、以及下水平部分(476’),当可调整夹具关闭时,上水平部分与第一组件接触,竖直部分从上水平部分向下突出并且限定左侧表面,下水平部分从竖直部分的下端(475’)朝向第一组件水平地突出。
F3.还提供了根据段落F1所述的装置,进一步包括:
紧固件(522’,520’),将杆机械地耦接至第二组件;
可调整止动件(504’),位于杆上并且防止杆被拉动通过第一组件并且可以沿着杆的长度重新定位;以及
弹簧(512’),设置在可调整夹具内并将第二组件朝向第一组件拉动。
F4.还提供了根据段落F1所述的装置,其中:
刚性构件从可调整夹具竖直向下突出,从而与可调整夹具形成直角;并且
底架(130’)从框架竖直向下突出并且水平地偏移于刚性构件。
F5.还提供了根据段落F4所述的装置,其中:
底架限定用于接收负载(300’)的凹槽(134’),并且底架进一步包括:
弹簧加载的拉出销(138’),在将负载放置到底架上之后,弹簧加载的拉出销穿透凹槽至负载中。
F6.还提供了根据段落F1所述的装置,其中:
杆带有螺旋,并且支撑件进一步包括:
翼形螺母(504’),位于杆上并且防止杆被拉动通过第一组件并且可以沿着杆的长度重新定位。
F7.还提供了根据段落F1所述的装置,进一步包括:
弹簧(512’),当第二组件被推动远离第一组件时被压缩。
F8.还提供了根据段落F1所述的装置,进一步包括:
可调整平台(125’),沿着刚性构件在凹槽(180’)内竖直地滑动并且限定面向水平部的平面下表面的水平表面(193’)。
F9.还提供了根据段落F8所述的装置,其中:
可调整平台包括:
把手(127’),将可调整平台锁定至框架的适当位置。
F10.还提供了根据段落F1所述的装置,其中:
支脚(124’)附接至刚性构件并且限定与刚性构件的右侧表面平行的右侧表面(192’)。
F11.使用根据段落F1所述的装置检查飞机的一部分。
根据本发明的进一步方面,提供了:
G1.一种系统,包括:
悬挂支撑件(100),包括:
框架(120’),包括附接至彼此的多个刚性构件(121’,122’,123’);
可调整夹具(110’),附接至框架的上部分(220’),可调整夹具包括:
第一组件(414’),附接至框架,并且包括具有平面下表面(590’)的水平部(528’)并包括从水平部突出、垂直于水平部的轴向方向的支脚,支脚(508’)具有与水平部的平面下表面共面的下表面(591’);
第二组件(470’),包括刚性部(415’)并且当可调整夹具打开时从水平部横向地移位;
刚性部包括上水平部分(472’)、竖直部分(476’)、以及下水平部分(475’),当可调整夹具关闭时,上水平部分与第一组件接触,竖直部分从上水平部分向下突出并且限定左侧表面(690’),下水平部分从竖直部分的下端朝向第一组件水平地突出;以及
杆(416’),水平地延伸通过第一组件和第二组件;
框架中的一个刚性构件附接至第一组件并且在第二组件的刚性部的竖直部分的下方继续竖直地延伸;并且
刚性构件限定与第二组件的刚性部的左侧表面平行并且面向该左侧表面的右侧表面(191’)。
G2.还提供了根据段落G1所述的系统,其中:
刚性构件从可调整夹具竖直向下突出,从而与可调整夹具形成直角;并且支撑件进一步包括:
底架(130’),从框架竖直向下突出并且水平地偏移于刚性构件。
G3.还提供了根据段落G2所述的系统,其中:
底架限定用于接收负载的凹槽(134’),并且底架进一步包括:
弹簧加载的拉出销(138’),在已将负载放置到底架上之后,弹簧加载的拉出销穿透凹槽至负载中。
G4.还提供了根据段落G1所述的系统,进一步包括:
紧固件(522’,520’),将杆机械地耦接至第二组件;
可调整止动件(504’),位于杆上并且防止杆被拉动通过第一组件并且可以沿着杆的长度重新定位;以及
弹簧(512’),设置在可调整夹具内并将第二组件朝向第一组件拉动。
G5.还提供了根据段落G4所述的系统,其中:
当第二组件被推动远离第一组件时,弹簧压缩。
G6.还提供了根据段落G1所述的系统,进一步包括:
可调整平台(125’),沿着刚性构件在凹槽(180’)内竖直地滑动并且限定面向水平部的平面下表面的水平表面(193’)。
G7.还提供了根据段落G1所述的系统,其中:
支脚(124’)附接至刚性构件并且限定与刚性构件的右侧表面平行的右侧表面(192’)。
尽管在所附附图中已经描述并且示出了本发明中的特定示例性实施方式,然而,应当理解的是,该实施方式仅是说明性的并且并不限制发明的范围。此外,应当理解的是,因为本领域普通技术人员可以做出各种其他变形,所以本发明的实施方式并不局限于所示出和所描述的具体构造及布置。
进一步地,在本发明的实施方式的细节描述中,为了提供对已公开实施方式的全面理解,已经设定了多个具体细节。然而,对本领域技术人员显而易见的是,在无这些具体细节的情况下,可以实现该公开的实施方式。在一些实例中,为了不必要地混淆本发明的实施方式的各方面,未对熟知的方法、程序、以及部件进行详细描述。
Claims (14)
1.一种对结构(206)的装配状况(204)执行自动验证(202)的方法,所述方法包括:
步骤(702),将所述结构(206)的多个图像(218)记录到所述结构(206)的计算机模型(236)中,其中,所述多个图像(218)中的一图像(220)捕获所述结构(206)的一部分;
步骤(704),基于将所述多个图像(218)记录到所述计算机模型(236)中,分割所述多个图像(218)中的每个图像,以形成多个图像部段(238);以及
步骤(706),基于所述多个图像部段(238)中的每个图像部段是否满足对应状况,生成针对所述结构(206)的所述装配状况(204)的最终分数(244),其中,所述最终分数(244)指示所述装配状况(204)是否有效,
其中,生成所述最终分数(244)的步骤包括:
步骤(808),基于所述多个图像部段(238)中的每个图像部段是否满足所述对应状况,计算针对所述结构(206)的所述装配状况(204)的初始分数(245);
步骤(810),确定是否已经识别任何无效事件;以及
步骤(812),响应于确定已经识别至少一个无效事件,调整所述初始分数(245)以创建所述最终分数(244)。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法进一步包括:
使用传感器系统(210)生成图像数据(216)以用于生成所述结构(206)的所述多个图像(218),其中,所述传感器系统(210)包括相对于所述结构(206)定位在多个固定位置(230)处的多个传感器。
3.根据权利要求1所述的方法,所述方法进一步包括:
使用耦接至自动引导车辆(222)的传感器系统(210)生成所述结构(206)的所述多个图像(218)。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,生成所述图像数据(216)的步骤包括:
沿着预定路径(224)相对于所述结构(206)移动自动引导车辆(222),以允许所述传感器系统(210)相对于所述结构(206)移动至位置集合(226)中;
使用所述传感器系统(210)在所述位置集合(226)中的每个位置处生成图像(220)。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,分割所述多个图像(218)中的每个图像的步骤包括:
将所述图像(220)分割成图像部段集合(240),其中,所述图像部段集合(240)中的一图像部段(242)捕获所述结构(206)的期望具有感兴趣的单个特征的一部分,其中,所述感兴趣的单个特征选自孔和安装在所述孔内的紧固件中的一者。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,生成所述最终分数(244)的步骤包括:
计算针对所述多个图像部段(238)中的每个相应的图像部段满足所述对应状况的所述多个图像部段(238)的百分比,其中,所述对应状况选自存在孔、存在安装在所述孔内的紧固件、不存在孔、以及所述孔内不存在所述紧固件中的一种情况。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,生成所述最终分数(244)的步骤包括:
将所述多个图像部段(238)中的一图像部段(242)与所述结构(206)的所述计算机模型(236)的对应部分进行比较,以确定所述图像部段(242)是否满足所述对应状况,其中,所述对应状况选自存在孔、存在安装在所述孔内的紧固件、不存在孔、以及所述孔内不存在所述紧固件中的一种情况。
8.根据权利要求1所述的方法,所述方法进一步包括:
在显示系统(250)的图形用户界面(248)上显示所述最终分数(244)。
9.根据权利要求1所述的方法,所述方法进一步包括:
将包括所述最终分数(244)的报告(246)发送至计算机化的数值控制机器(252)以进行处理。
10.一种对结构的装配状况执行自动验证的装置,包括:
传感器系统(210),生成图像数据(216)以用于生成结构(206)的多个图像(218),其中,所述多个图像(218)中的一图像(220)捕获所述结构(206)的一部分;
处理器,与所述传感器系统(210)通信,其中,所述处理器包括:图像处理部件(215),接收所述多个图像(218)、将所述多个图像(218)记录到所述结构(206)的计算机模型(236)中、并且基于将所述多个图像(218)记录到所述计算机模型(236)中而分割所述多个图像(218)中的每个图像,以形成多个图像部段(238);以及比较部件(217),基于所述多个图像部段(238)中的每个图像部段是否满足对应状况而生成针对所述结构(206)的装配状况(204)的最终分数(244),其中,所述最终分数(244)指示所述装配状况(204)是否有效,
其中,所述处理器基于所述多个图像部段(238)中的每个图像部段是否满足所述对应状况,计算针对所述结构(206)的所述装配状况(204)的初始分数(245),确定是否已经识别任何无效事件,并且响应于确定已经识别至少一个无效事件,调整所述初始分数(245)以创建所述最终分数(244)。
11.根据权利要求10所述的装置,其中,所述传感器系统(210)包括相对于所述结构(206)定位在多个固定位置(230)中的多个传感器。
12.根据权利要求10所述的装置,其中,所述传感器系统(210)是耦接至自动引导车辆(222)的成像系统(214)。
13.根据权利要求10所述的装置,其中,所述多个图像部段(238)中的每个图像部段捕获所述结构(206)的期望具有至少一个感兴趣的特征的一部分。
14.根据权利要求10所述的装置,其中,用于所述多个图像部段(238)中的一图像部段(242)的所述对应状况选自存在孔、存在安装在所述孔内的紧固件、不存在孔、以及所述孔内不存在所述紧固件中的一种情况,并且其中,基于满足所述对应状况的所述多个图像部段(238)的百分比计算所述最终分数(244)。
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