ES2844203T3 - Inspección de material compuesto y verificación estructural de múltiples capas - Google Patents

Abstract

Un método para inspeccionar un elemento compuesto, comprendiendo el método: recibir una imagen de una porción de una capa de material compuesto superior, la capa de material compuesto superior dispuesta sobre al menos otra capa de material compuesto; analizar la imagen para detectar anomalías en la porción de la capa de material compuesto superior; realizar una verificación de integridad estructural con base en cualquiera de las anomalías detectadas en la porción de la capa de material compuesto superior y con base en cualquiera de las anomalías detectadas previamente en una porción subyacente de la al menos otra capa de material compuesto; y repetir las etapas de recibir una imagen, analizar la imagen y realizar una verificación de integridad estructural para una capa de material compuesto adicional dispuesta sobre la capa de material compuesto superior.

Description

DESCRIPCIÓN

Inspección de material compuesto y verificación estructural de múltiples capas

Campo técnico

La presente divulgación se refiere en general a métodos y sistemas para inspeccionar elementos compuestos. Más particularmente, la presente divulgación se refiere a métodos y sistemas para realizar verificaciones de integridad estructural con base en cualquier anomalía detectada en las capas de material compuesto actualmente inspeccionadas, así como con base en anomalías detectadas previamente en una o más capas dispuestas debajo de las capas de material compuesto actualmente inspeccionadas.

Antecedentes

Los elementos compuestos se construyen en general a partir de múltiples capas que se pueden laminar juntas. Estas capas de material compuesto pueden denominarse chapas parciales o completas. Para elementos que tienen dimensiones que exceden el ancho disponible del material utilizado para formar las capas de material compuesto, cada capa se forma típicamente a partir de una serie de tiras o cursos del material. Estas tiras o cursos pueden colocarse una al lado de la otra, tal como en una configuración de borde a borde o con cierta superposición. El material utilizado para elementos compuestos puede ser tela de fibra tejida, materiales de fibra unidireccionales (por ejemplo, cintas), hojas metálicas, películas adhesivas, y una diversidad de otras conformaciones. Las fibras pueden estar hechas de materiales naturales y/o artificiales, tales como fibra de vidrio, grafito y similares.

Las tiras o cursos se colocan en general con base en un patrón o configuración específicos para formar cada una de las capas de material compuesto. Las desviaciones de este patrón pueden resultar en arrugas, torsiones, espacios, superposiciones o, más en general, variaciones de altura, las cuales pueden denominarse anomalías. Otros tipos de anomalías incluyen objetos extraños, tales como trozos de material de respaldo, escombros y manchas, los cuales pueden aparecer en la superficie de una capa de material compuesto a medida que se forma la capa. Es deseable que estas anomalías se identifiquen y corrijan antes de colocar la siguiente capa.

La inspección de dichas capas de material compuesto en busca de anomalías se puede realizar manualmente con técnicos humanos o con sistemas de visión artificial convencionales. La inspección manual puede aumentar el tiempo y los gastos de fabricación. Pueden implementarse sistemas de visión artificial convencionales para aumentar la tasa de producción general y minimizar los errores humanos. Ambos de estos enfoques de inspección en general inspeccionan solo una capa a la vez y proporcionan información sobre anomalías en la capa actualmente inspeccionada. Es posible que no se consideren otras capas dispuestas debajo de la capa actualmente inspeccionada al determinar un curso de acción.

El documento US 2005/0025350 A1, de acuerdo con su resumen, describe sistemas y métodos para identificar objetos extraños y desechos (FOD) y defectos durante la fabricación de una estructura de material compuesto. El sistema incluye al menos una fuente de luz colocada para emitir luz que ilumina una porción de la estructura de material compuesto con iluminación de campo brillante y que también ilumina otra porción de la estructura de material compuesto con iluminación de campo oscuro. La iluminación de campo brillante se refleja de manera diferente por defectos en la estructura de material compuesto que por porciones de la estructura de material compuesto que están libres de defectos. La iluminación de campo oscuro se refleja de manera diferente por FOD en la estructura de la composición que por las superficies de la estructura de material compuesto que está libre de FOD. El sistema también incluye al menos una cámara para recibir imágenes de las porciones iluminadas de la estructura de material compuesto. Las imágenes recibidas por la cámara pueden ser procesadas por un procesador el cual luego genera una respuesta que identifica defectos y objetos extraños y escombros con base en las imágenes.

Resumen

Se proporcionan métodos, sistemas y productos de programas informáticos para inspeccionar elementos compuestos. Específicamente, un método implica analizar una imagen o, más en general, la condición de caracterización de datos de una capa superior, la cual está dispuesta sobre una capa inferior. El método también implica realizar una verificación de integridad estructural con base en cualquier anomalía detectada en la capa superior durante este análisis, así como con base en cualquier anomalía detectada previamente en la capa inferior. Por ejemplo, se puede utilizar un mapa de anomalías en 3D para realizar una verificación de integridad estructural. El mapa en 3D puede incluir todas las anomalías detectadas previamente para este elemento compuesto fabricado o, más específicamente, cualquier anomalía detectada en la porción de la capa de material compuesto superior y cualquier anomalía detectada previamente en una porción subyacente de la al menos una capa de material compuesto inferior. El mapa en 3D se puede construir usando múltiples imágenes para diferentes capas. Como tal, el mapa en 3D incluirá información sobre la ubicación de cada anomalía dentro de una capa y en qué capa se encuentra esta anomalía. En general, esta verificación de integridad estructural tiene en cuenta las características de múltiples capas, en algunas realizaciones, todas las capas aplicadas hasta el punto de esta inspección. Además de las anomalías detectadas, la verificación de integridad estructural puede tener en cuenta las reparaciones realizadas anteriormente. La verificación de la integridad estructural se puede realizar en porciones individuales de un elemento compuesto a la vez que, por ejemplo, otras porciones continúan recibiendo una nueva capa de material compuesto, la cual puede denominarse inspección en línea.

En algunas realizaciones, un método de inspección de un elemento compuesto implica recibir una imagen de una porción de una capa de material compuesto superior. La imagen puede contener información diversa que caracteriza las condiciones de esta porción. Por ejemplo, la imagen recibida puede incluir variaciones de altura de la superficie de la capa de material compuesto superior en esta porción. La capa de material compuesto superior puede estar dispuesta sobre al menos otra capa de material compuesto, la cual puede denominarse capa de material compuesto inferior. El método puede implicar analizar la imagen para detectar anomalías en la porción de la capa de material compuesto superior. El método también puede implicar la realización de una verificación de integridad estructural con base en cualquier anomalía detectada en la porción de la capa de material compuesto superior, así como con base en cualquier anomalía detectada previamente en la porción subyacente de la al menos capa de material compuesto inferior. Como se señaló anteriormente, cualquier anomalía detectada en la porción de la capa de material compuesto superior, así como con base en cualquier anomalía detectada previamente en la porción subyacente de la al menos capa de material compuesto inferior, puede presentarse en un mapa de anomalías en 3D. En algunas realizaciones, analizar la imagen para detectar anomalías en la porción de la capa de material compuesto superior también implica actualizar el mapa de anomalías en 3D.

En algunas realizaciones, realizar la verificación de integridad estructural también puede basarse en cualquier reparación realizada en la porción subyacente de la al menos una capa de material compuesto inferior o, más específicamente, todas las capas de material compuesto inferiores. Por ejemplo, durante una ronda de inspección anterior, se pudo haber determinado que al menos una de las capas de material compuesto subyacentes necesitaba una o más reparaciones. Esta información puede incluirse en un mapa de anomalías en 3D. Estas reparaciones pueden realizarse en la porción subyacente que ahora está dispuesta debajo de la porción inspeccionada de la capa de material compuesto superior. Esta reparación se puede considerar a la vez que se realiza la verificación de integridad estructural de la capa de material compuesto superior, ya que esta reparación puede afectar la integridad estructural del elemento compuesto en esa área. Además, esta reparación puede tomarse en cuenta para determinar cualquier reparación nueva que sea necesaria realizar en la capa de material compuesto superior. Nuevamente, esta información puede incluirse en un mapa de anomalías en 3D. En algunas realizaciones, realizar la verificación de integridad estructural implica identificar la gravedad de la anomalía detectada.

La realización de la verificación de la integridad estructural también puede basarse en cualquier anomalía detectada en las porciones correspondientes de uno o más elementos compuestos fabricados previamente. Específicamente, se pueden comparar dos o más mapas de anomalías en 3D. En otras palabras, la verificación de la integridad estructural puede tomar en cuenta las variaciones de una parte a otra para cada porción inspeccionada y/o para cada capa inspeccionada. Por ejemplo, un cierto tipo de parte puede tener áreas de fabricación difíciles propensas a defectos. La comparación de parte a parte puede usarse para identificar dichas áreas y, en algunas realizaciones, para cambiar los parámetros del proceso usados para la fabricación para impedir anomalías futuras. Además, las variaciones de parte a parte pueden usarse para identificar fallas en el equipo.

En algunas realizaciones, el método de inspección de un elemento compuesto también puede implicar generar un curso de acción para reparar la capa de material compuesto superior. El curso de acción puede generarse con base en las anomalías detectadas en la porción inspeccionada de la capa de material compuesto superior o, más específicamente, con base en los resultados de la verificación de integridad estructural. En algunas realizaciones, el curso de acción puede generarse con base en los datos disponibles de una base de datos. Esta base de datos puede denominarse base de datos de acciones y puede incluir un conjunto de acciones para cada anomalía detectada. Este curso de acción puede transmitirse a otro sistema, tal como una interfaz de usuario accesible al personal de producción.

En algunas realizaciones, el método también puede implicar realizar el curso de acción y reparar la capa de material compuesto superior de acuerdo con este curso de acción. Por ejemplo, el personal de producción puede recibir el curso de acción generado y ejecutar las operaciones especificadas en este curso de acción. Algunos ejemplos incluyen agregar material para crear una superposición entre dos cursos adyacentes que tienen un espacio, reposicionar un remolque que se ha superpuesto a un remolque adyacente, presionar hacia abajo los remolques no apilados que están fuera de la superficie, y/o realizar otras acciones similares. El mapa de anomalías en 3D se puede actualizar con la información de reparación. En general, el mapa de anomalías en 3D se puede utilizar para almacenar información para cada anomalía y cada reparación realizada previamente en el elemento compuesto.

En algunas realizaciones, analizar la imagen también implica clasificar cualquier anomalía detectada en dos o más clases. Por ejemplo, las anomalías detectadas pueden clasificarse de acuerdo el tipo (por ejemplo, un espacio, una superposición), con base en la gravedad (por ejemplo, riesgo estructural bajo, riesgo estructural alto), o algunos otros criterios. En un ejemplo específico, las dos o más clases utilizadas para clasificar pueden incluir diferentes rangos de variación de altura.

En algunas realizaciones, el método también implica la actualización de una base de datos de anomalías, tal como un mapa en 3D, para el elemento compuesto con base en cualquier anomalía detectada en la porción de inspección. La base de datos de anomalías puede realizar un seguimiento de todas las anomalías para esta parte (por ejemplo, para todas las capas de material compuesto y/o todas las áreas inspeccionadas de cada capa de material compuesto). La información sobre estas anomalías puede incluir un número de la capa que contiene una anomalía y una ubicación de la anomalía dentro de esta capa. En algunas realizaciones, la base de datos de anomalías también puede realizar un seguimiento de las anomalías de otras partes inspeccionadas. La base de datos de anomalías también puede realizar un seguimiento de todas las reparaciones anteriores realizadas en la parte.

En algunas realizaciones, el método también implica realizar y repetir una o más de las siguientes operaciones: recibir una imagen de otra porción y/u otra capa, analizar esta imagen, y realizar el análisis de verificación de integridad estructural. En algunas realizaciones, algunas de estas operaciones se pueden realizar en lotes. Por ejemplo, se pueden recibir múltiples imágenes antes de analizar cualquiera de estas imágenes. Asimismo, se pueden analizar múltiples imágenes antes de realizar la verificación de integridad estructural en cualquiera de las porciones representadas en estas imágenes. El 3D puede actualizarse para cada capa adicional inspeccionada y/o reparada.

En algunas realizaciones, el método también implica aplicar una capa de material compuesto superior sobre la al menos una capa de material compuesto inferior y capturar una imagen de una porción de la capa de material compuesto superior. En otras palabras, el método de inspección de un elemento compuesto también implica etapas de producción de aplicación de capas de material compuesto. En general, el método puede implicar un ciclo iterativo de operaciones de aplicación y de operaciones de inspección.

En algunas realizaciones, el método también implica recibir una imagen adicional de una porción adicional de la capa de material compuesto superior. La porción adicional puede ser adyacente a la porción previamente inspeccionada. Las dos porciones pueden superponerse para garantizar la continuidad de la inspección general. La operación de recibir imágenes adicionales de diferentes porciones de la capa de material compuesto superior puede repetirse hasta que se inspeccione toda la capa de material compuesto superior. En algunas realizaciones, un proceso de aplicación de otra capa de material compuesto no se inicia hasta que se inspecciona toda la capa de material compuesto superior y, más específicamente, hasta que se realizan las reparaciones necesarias. Alternativamente, se puede aplicar otra capa de material compuesto sobre porciones inspeccionadas (y reparadas, si es necesario) de la capa de material compuesto superior a la vez que se inspeccionan las porciones restantes de la capa de material compuesto superior.

La imagen adicional de la porción adicional de la capa de material compuesto superior puede analizarse para detectar anomalías en esta porción adicional. Luego, se puede realizar una verificación de integridad estructural con base en cualquier anomalía detectada en o más de la porción adicional de la capa de material compuesto superior, con base en cualquier anomalía detectada previamente en la porción subyacente de la al menos una capa inferior, y con base en cualquier anomalía detectada en la porción de la capa de material compuesto superior. En algunas realizaciones, los tres criterios enumerados anteriormente se utilizan para la verificación de la integridad estructural.

En algunas realizaciones, recibir la imagen de la porción de la capa de material compuesto superior implica recibir coordenadas que identifican la ubicación de la porción en la capa de material compuesto superior. La porción subyacente de la al menos una capa inferior puede tener las coordenadas. En algunas realizaciones, el método también implica transmitir los resultados de la verificación de integridad estructural a otro sistema informático. Por ejemplo, recibir la imagen, analizar la imagen, y realizar la verificación de la integridad estructural se puede realizar en un sistema informático que está separado del equipo de producción utilizado para aplicar la capa de material compuesto que se inspecciona. En algunas realizaciones, el sistema informático usado para inspeccionar elementos compuestos puede estar en una instalación diferente e incluso ser operado por una entidad diferente. Una vez realizado el análisis, los resultados pueden transmitirse a un sistema utilizado por el personal de inspección y/o el personal del producto.

También se proporciona un sistema informático para inspeccionar un elemento compuesto. El sistema informático puede incluir un módulo receptor para recibir una imagen de una porción de una capa de material compuesto superior. El sistema informático también puede incluir un procesador para analizar la imagen para detectar anomalías en la porción de la capa de material compuesto superior y para realizar una verificación de integridad estructural con base en cualquier anomalía detectada en la porción de la capa de material compuesto superior y con base en cualquiera de las anomalías detectadas previamente en la porción subyacente de la al menos una capa inferior.

También se proporciona un producto de programa informático que incluye un medio utilizable por ordenador que tiene incorporado un código de programa legible por ordenador. Este código de programa legible por ordenador está adaptado para ejecutarse para implementar un método para inspeccionar un elemento compuesto. El método puede implicar recibir una imagen de una porción de una capa de material compuesto superior, analizar la imagen para detectar anomalías en la porción de la capa de material compuesto superior, y realizar una verificación de integridad estructural con base en cualquiera de las anomalías detectadas en la porción de la capa de material compuesto superior y con base en cualquiera de las anomalías detectadas previamente en la porción subyacente de la al menos una capa inferior.

Estas y otras realizaciones se describen más adelante con referencia a las figuras.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema de laminación de cinta, de acuerdo con algunas realizaciones.

La Figura 2 es una vista lateral de un cabezal de aplicación adecuado para su uso en el sistema de laminación de cinta, de acuerdo con algunas realizaciones.

La Figura 3 es una representación esquemática de un sistema informático para inspeccionar elementos compuestos, de acuerdo con algunas realizaciones.

La Figura 4 es un diagrama de flujo del proceso correspondiente a un método de inspección de elementos compuestos, de acuerdo con algunas realizaciones.

La Figura 5 es un diagrama de flujo del proceso que refleja operaciones clave en el ciclo de vida de una aeronave a partir de las primeras etapas de fabricación (que implican la inspección de elementos compuestos) y hasta la entrada en servicio, de acuerdo con algunas realizaciones.

La Figura 6 es un diagrama de bloques que ilustra diversos componentes clave de una aeronave, algunos de los cuales pueden incluir elementos compuestos, de acuerdo con algunas realizaciones.

La Figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de procesamiento de datos para inspeccionar elementos compuestos, de acuerdo con algunas realizaciones.

Descripción detallada

En la siguiente descripción, se establecen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión completa de los conceptos presentados. Los conceptos presentados pueden practicarse sin algunos o todos estos detalles específicos. En otros casos, las operaciones de proceso bien conocidas no se han descrito en detalle para no oscurecer innecesariamente los conceptos descritos. A la vez que algunos conceptos se describirán junto con las realizaciones específicas, se entenderá que estas realizaciones no pretenden ser limitantes.

Introducción

La fabricación de compuestos puede implicar un proceso de colocación de cinta de fibra de carbono utilizando diversas máquinas de laminación, tales como máquinas de laminación de alta velocidad. A la vez que estas máquinas pueden aplicar una capa de material compuesto relativamente rápido, el proceso general a menudo se ralentiza mediante la inspección de la capa aplicada. Una vez aplicada, cada capa de material compuesto se analiza para identificar, clasificar, y resolver diversas anomalías que pueden ocurrir durante o incluso después de la aplicación de cada capa. La inspección puede ser un proceso muy intensivo en humanos e implica una verificación visual de cada capa de material compuesto. Cada anomalía detectada se puede clasificar y se pueden tomar algunas medidas para resolver estas anomalías para garantizar la integridad del elemento compuesto en general.

Se han propuesto sistemas de visión artificial para la inspección de capas a medida que se forman estas capas. A la vez que se han reducido o eliminado algunas variaciones inducidas por humanos, la inspección independiente de cada capa no logra capturar los efectos acumulativos de las anomalías en diferentes capas. Un efecto acumulativo también puede denominarse efecto de acumulación, con referencia a anomalías en diferentes capas que se apilan una encima de la otra. Además, las reparaciones que se utilizan para abordar las anomalías en una capa en general afectan las reparaciones necesarias en otra capa.

Se proporcionan acá métodos, sistemas y productos de programas informáticos utilizados para inspeccionar elementos compuestos que toman en cuenta las características de múltiples capas de material compuesto. Específicamente, un método implica analizar una imagen de una capa superior dispuesta sobre una capa inferior y realizar una verificación de integridad estructural con base en cualquier anomalía detectada en ambas capas. Dicho control de proceso puede proporcionar conocimiento y control en tiempo real para los procesos de laminado compuesto. El control puede basarse en la inspección in situ para detectar anomalías de laminación de material compuesto y, en algunas realizaciones, implica la clasificación y reparación para garantizar la resolución de anomalías. Por ejemplo, se puede usar un sistema de escaneo láser para detectar distorsiones de la superficie de una capa de material compuesto y para generar una imagen respectiva que, por ejemplo, caracteriza las variaciones de altura de la capa de material compuesto.

En algunas realizaciones, el método también puede implicar generar un curso de acción con el fin de abordar las anomalías detectadas. Por ejemplo, un motor de reglas de soporte de decisiones, el cual puede ser un generador con base en reglas/políticas, puede usar los resultados de un módulo de detección de anomalías para generar un curso de acción. En algunas realizaciones, la verificación de la integridad estructural revisa adicionalmente este curso de acción con base en anomalías y/o reparaciones en otras capas.

El resultado de una verificación de integridad estructural puede incluir representaciones visuales de ubicaciones de anomalías, tipos de anomalías y magnitud de anomalías. Esta salida puede mostrarse en una interfaz de usuario (UI) de ordenador de un sistema utilizado por el personal de control de calidad y/o el personal de producción. Este sistema también se puede utilizar para realizar diversas operaciones de este método, tales como analizar la imagen para detectar anomalías y/o realizar una verificación de integridad estructural. En algunas realizaciones, un sistema para inspeccionar elementos compuestos puede integrarse con un sistema de visión usado para capturar imágenes de capas de material compuesto y/o con un sistema de producción usado para aplicar capas de material compuesto. Alternativamente, la salida puede transmitirse a otro sistema. En otras palabras, un sistema utilizado para analizar imágenes y realizar verificaciones de integridad estructural puede ser diferente del sistema que muestra la salida o, más en general, que recibe la salida.

Ejemplos de equipos de fabricación de compuestos

Se describirán ahora brevemente ejemplos de sistemas usados para aplicar capas de material compuesto para formar elementos compuestos y para capturar imágenes de estas capas para proporcionar una mejor comprensión de diversos métodos y sistemas para inspeccionar estos elementos compuestos. En general, estos métodos y sistemas pueden ser adecuados para su uso con cualquier dispositivo de laminación, tal como una máquina de colocación automática de fibra (AFP), una máquina de laminación de cinta plana (FTLM), una máquina de laminación de cinta contorneada (CTLM) de control numérico (NC), una máquina de laminación de cinta de múltiples cabezales (MHTLM) y similares. Estos dispositivos de laminación incluyen en general al menos un cabezal de aplicación para aplicar una capa de material compuesto o, más específicamente, para colocar capas de material compuesto primero sobre un mandril y luego sobre capas de material compuesto previamente formadas.

La Figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema 100 de laminación de cinta o, más específicamente, un sistema MHTLM, de acuerdo con algunas realizaciones. A la vez que la descripción a continuación se refiere al sistema MHTLM, debe entenderse que los métodos para inspeccionar los elementos compuestos descritos en el presente documento pueden usarse con cualquiera de los dispositivos y sistemas de laminación. El sistema 100 incluye uno o más cabezales 102a-102d de aplicación para aplicar un curso 104 sobre un sustrato 106. A la vez que la Figura 1 ilustra el sistema 100 con cuatro cabezales de aplicación, alguien con conocimientos ordinarios en la técnica entendería que se puede usar cualquier número de cabezales de aplicación. En general, aumentar el número de cabezales 102a-102d aumenta la tasa de fabricación. Como tal, un elemento 108 compuesto se puede producir en menos tiempo y/o de forma más económica.

La aplicación del curso 104 forma una capa de material compuesto. Como se indicó anteriormente, el curso 104 se aplica sobre el sustrato 106. Cuando se forma una primera capa de material compuesto, el sustrato 106 puede ser una superficie de un mandril. Cabe señalar que realizar una verificación de la integridad estructural de la primera capa de material compuesto puede utilizar un procedimiento diferente al de realizar una verificación de la integridad estructural de cualquier capa posterior. Más específicamente, la primera capa de material compuesto no tiene ninguna otra capa dispuesta debajo de la primera capa de material compuesto y, como resultado, la verificación de la integridad estructural de la primera capa de material compuesto no se basa en anomalías detectadas previamente en porciones subyacentes de otra capa. Una vez que se forma la primera capa de material compuesto sobre el mandril, esta primera capa y luego cualquier capa depositada posteriormente sirven como sustrato 106. Se realiza un método de inspección de elementos compuestos para la segunda y capas posteriores como se describe a continuación. Más específicamente, el método implica realizar una verificación de integridad estructural con base en cualquier anomalía detectada en la porción de la capa de material compuesto actualmente inspeccionada y con base en cualquier anomalía detectada previamente en una porción subyacente de la al menos una capa de material compuesto inferior. En general, colocando las cursos 104 sobre el sustrato 106 de esta manera y formando capas de material compuesto, se genera el elemento 108 compuesto.

En algunas realizaciones, el sistema 100 incluye un controlador 120 para controlar diversos dispositivos de posicionamiento, tal como el dispositivo 122 de posicionamiento horizontal y/o un dispositivo 124 de posicionamiento rotacional. El dispositivo 122 de posicionamiento horizontal mueve y posiciona los cabezales 102a-102d de aplicación con respecto al sustrato 106, a la vez que el dispositivo 124 de posicionamiento rotacional posiciona o rota el sustrato 106 con respecto a los cabezales 102a-102d de aplicación. Específicamente, como se muestra en la Figura 1, el dispositivo 122 de posicionamiento horizontal mueve y posiciona los cabezales 102a-102d de aplicación con relación al sustrato 106 a lo largo del eje X (la dirección A). El dispositivo 124 de posicionamiento rotacional posiciona o rota el sustrato 106 con relación a los cabezales 102a-102d de aplicación alrededor del eje X (la dirección B). El controlador 120 también puede estar acoplado a uno o más cabezales 102a-102d de aplicación y controlar las operaciones de estos cabezales. Por ejemplo, el controlador 120 puede cambiar ciertos parámetros de operación de los cabezales 102a-102d de aplicación con base en los resultados de la verificación de la integridad estructural, los cuales pueden denominarse circuito de retroalimentación del proceso. Además, el controlador 120 puede estar acoplado a uno o más dispositivos de captura de imágenes y controlar las operaciones de estos dispositivos. En algunas realizaciones, el controlador 120 puede ser un sistema informático utilizado para realizar diversas operaciones del método de inspección, tal como analizar la imagen para detectar anomalías y realizar la verificación de integridad estructural. En algunas realizaciones, el controlador 120 puede incluir una interfaz de usuario para presentar los resultados de esta inspección. Algunos aspectos y ejemplos del controlador 120 se describen a continuación con referencia a la Figura 3 y Figura 7.

Cada curso 104 puede incluir cualquier material adecuado para fabricar el elemento 108 compuesto. Ejemplos de materiales adecuados incluyen hojas metálicas, películas, fibras y similares. Estos materiales se pueden revestir o impregnar con resina. En algunas realizaciones, un curso incluye fibras de carbono pre impregnadas con una resina termoestable, la cual puede denominarse pre impregnada. El curso 104 puede incluir una hoja de titanio revestida con una resina. El elemento 108 compuesto puede ser cualquier elemento adecuado o parte fabricada con el curso 104. Los ejemplos particulares de elementos 108 compuestos incluyen componentes de ala y fuselaje para una aeronave como se describe más adelante con referencia a la Figura 6. Otros ejemplos incluyen carrocerías y armazones de coches y camiones y diversos otros productos de consumo.

La Figura 2 es una vista lateral del cabezal 102 de aplicación adecuado para su uso en el sistema 100, de acuerdo con algunas realizaciones. El cabezal 102 de aplicación incluye un carrete 150 de suministro para suministrar una cinta 152 y un carrete 156 de recogida para retener un respaldo 158 opcional que se puede eliminar de la cinta 152. El cabezal 102 de aplicación también incluye un rodillo 160 de compactación para compactar o consolidar la cinta 152 sobre sustrato 106. Por simplicidad, el sustrato 106 se muestra como una estructura plana en la Figura 2. Sin embargo, alguien que tenga conocimientos ordinarios en la técnica apreciará que el sustrato 106 puede tener cualquier forma.

El cabezal 102 de aplicación incluye un conjunto 140 de visión para capturar una imagen de la cinta 152 después de que se haya aplicado sobre el sustrato 106 o, más en general, para capturar una imagen de un compuesto formado posteriormente por la cinta 152 sobre el sustrato 106. El conjunto 140 de visión incluye un sensor 162 y el sistema 164 de iluminación. En algunas realizaciones, el sistema 164 de iluminación incluye una o más luces 166 de área y láser 168. Las luces 166 de área están configuradas para iluminar un área inspeccionada y pueden facilitar la detección de objetos extraños en la cinta 152. El láser 168 genera una línea de iluminación a través de la cinta 152 y puede facilitar la detección de variaciones de altura, desalineaciones, superposiciones, huecos, y similares en la colocación del curso. El conjunto 140 de visión también puede incluir un codificador 170, un accionador 172 del codificador, y una correa 174 para controlar la posición del área inspeccionada.

Durante la aplicación de la cinta 152 para formar una capa de material compuesto, el cabezal 102 de aplicación es guiado en la dirección “C” a lo largo de la trayectoria a través de los diversos movimientos del cabezal 102 de aplicación de soporte del marco y los movimientos del sustrato 106 (por ejemplo, determinados por los movimientos del mandril). Este movimiento está configurado para colocar la cinta 152 sobre el sustrato 106. La cinta 152 y el sustrato 106 están configurados para adherirse entre sí. Por ejemplo, la cinta 152 y/o el sustrato 106 pueden ser adhesivos. El rodillo 160 de compactación está configurado para presionar o impulsar la cinta 152 contra el sustrato 106 para consolidar la cinta 152 en la capa. El conjunto 140 de visión está configurado para capturar imágenes y otras características de esta cinta 152 colocada.

Ejemplos de sistemas de inspección

La Figura 3 es una representación esquemática de un sistema 300 informático para inspeccionar elementos compuestos, de acuerdo con algunas realizaciones. El sistema 300 informático puede incluir un módulo 302 receptor opcional para recibir imágenes de capas de material compuesto, por ejemplo, de otro sistema. El sistema 300 informático también puede incluir un módulo 318 transmisor opcional para transmitir los resultados de una verificación de integridad estructural a, por ejemplo, otro sistema. En algunas realizaciones, el sistema informático receptor puede ser el mismo sistema a partir del cual se envían las imágenes de las capas de material compuesto. En algunas realizaciones, el sistema 300 informático puede integrarse con uno o más de otros sistemas informáticos, tal como un sistema informático utilizado para adquirir imágenes de capas de material compuesto, un controlador de sistema utilizado para controlar los procesos de laminado compuesto, o cualquier otro sistema informático. El módulo 302 receptor y/o el módulo 318 transmisor pueden ser tarjetas de red, módems u otros dispositivos de comunicación similares.

El sistema 300 informático también incluye un procesador 310 para analizar las imágenes recibidas con el fin de detectar anomalías en la capa de material compuesto presentada en estas imágenes. El procesador 310 también puede realizar verificaciones de integridad estructural con base en cualquier anomalía detectada en las capas de material compuesto representadas y con base en cualquier anomalía detectada previamente en otras capas de la misma parte.

El procesador 310 puede incluir diversos módulos y puede estar conectado a diversas bases de datos. Como se muestra en la Figura 3, el procesador 310 incluye el módulo 304 de detección de anomalías, el motor 306 de reglas de soporte de decisiones, y el módulo 308 de verificación de integridad estructural. El procesador 310 puede incluir menos módulos que los que se muestran y/o módulos adicionales. Estos módulos pueden estar en forma de hardware y/o software codificados en diversos componentes de hardware, tal como la memoria.

El módulo 304 de detección de anomalías recibe imágenes de capas de material compuesto. Para los propósitos de este documento, las imágenes recibidas pueden tomar diversas formas y, en algunas realizaciones, pueden ser imágenes digitales procesadas. Por ejemplo, una imagen recibida puede ser una fotografía bajo iluminación de área, un mapa de variación de altura (por ejemplo, generado por escaneo láser), una imagen de una sola línea láser en la cual las variaciones de la superficie se indican mediante cambios en la rectitud de la línea, un imagen de múltiples líneas láser en la cual la variación de la superficie se cruza más de una vez (proporcionando una mayor fidelidad de inspección) y otras imágenes similares. El módulo 304 de detección de anomalías inspecciona las imágenes recibidas y detecta anomalías en las capas de material compuesto representadas por estas imágenes. Por ejemplo, el módulo 304 de detección de anomalías puede generar una lista de todas las variaciones de altura que caen fuera de uno o más rangos de umbral predeterminados. La variación de altura puede indicar la presencia de una anomalía, tal como un espacio de remolque, que tiene un umbral de ancho y debe medirse. Como ejemplo no limitativo, un umbral podría ser de 0.1 pulgadas, con alguna acción de reparación o re trabajo requerida para cualquier cosa anterior de esa. La variación de altura también puede indicar la presencia de material extraño para el cual no existe un umbral permitido y el cual debe eliminarse. Estos rangos de umbrales predeterminados y/u otros criterios para detectar anomalías y/o clasificar anomalías pueden almacenarse en la base 312 de datos de anomalías. La base 312 de datos de anomalías puede incluir información sobre cada anomalía detectada. Por ejemplo, un número de la capa que contiene una anomalía y una ubicación de la anomalía dentro de esta capa pueden capturarse en la base 312 de datos de anomalías. Como tal, la base 312 de datos de anomalías puede funcionar como un mapa de anomalías en 3D. Las anomalías detectadas pueden clasificarse, por ejemplo, con base en su efecto sobre la integridad estructural o algunos otros factores. Por ejemplo, las variaciones de altura pueden clasificarse con base en el nivel de estas variaciones o, más específicamente, en cuál de los rangos de variación de altura se encuentra la anomalía. El módulo 304 de detección de anomalías puede enviar entonces los resultados generados al motor 306 de reglas de soporte de decisiones. Además, el módulo 304 de detección de anomalías puede almacenar estos resultados en la base 312 de datos de anomalías o en la base 316 de datos de anomalías por parte. La base 316 de datos de anomalías por parte también puede denominarse como un mapa de anomalías en 3D.

El motor 306 de reglas de soporte de decisiones recibe información sobre las anomalías detectadas del módulo 304 de detección de anomalías y usa esta información para generar un curso de acción. Por ejemplo, si se detecta una variación significativa de altura, el motor 306 de reglas de soporte de decisiones puede generar una acción de reparación, tal como aplicar una cinta adicional en la ubicación de esta anomalía, levantar una porción de la cinta, volver a laminar esa área con material nuevo, y/o realizar otras acciones similares. El motor 306 de reglas de soporte de decisiones puede estar conectado a la base 314 de datos de acciones, la cual almacena diversas opciones de acción correspondientes a diferentes tipos de anomalías, tales como reposicionar un remolque que se ha superpuesto a un remolque adyacente y/o presionar hacia abajo remolques no apilados que están fuera de la superficie.

El motor 306 de reglas de soporte de decisiones envía entonces un curso de acción generado al módulo 308 de verificación de integridad estructural. El módulo 308 de verificación de integridad estructural revisa el curso de acción recibido y determina si es necesario implementar algunas correcciones en este curso de acción. Estas correcciones pueden basarse en anomalías detectadas previamente en una o más capas de material compuesto de este elemento, por ejemplo, las capas de material compuesto dispuestas debajo de la capa inspeccionada. La información sobre estas anomalías detectadas previamente puede estar disponible en la base 316 de datos de anomalías por parte. Por ejemplo, si una de las capas dispuestas debajo de la capa inspeccionada tuvo una reparación, el curso de acción puede cambiarse para reflejar que no puede ser necesaria una reparación de la capa inspeccionada. Alternativamente, si una de las capas dispuestas debajo de la capa actualmente inspeccionada tenía una o más anomalías, puede ser necesaria una reparación más significativa de la capa actualmente inspeccionada y en consecuencia puede modificarse el curso de acción. Algunos de estos aspectos se describen con más detalle a continuación con referencia a la Figura 4.

Ejemplos de metodología de inspección

La Figura 4 es un diagrama de flujo del proceso correspondiente a un método 400 de inspección de elementos compuestos, de acuerdo con algunas realizaciones. El método 400 se puede ejecutar mediante un sistema descrito anteriormente con referencia a la Figura 3. El método 400 puede comenzar con la aplicación de una capa de material compuesto durante la operación 402. La capa de material compuesto puede aplicarse sobre otra capa de material compuesto que haya sido previamente inspeccionada y, en algunas realizaciones, reparada. Algunos aspectos de la aplicación de una capa de material compuesto se describen anteriormente con referencia a la Figura 2.

El método 400 puede proceder con la captura de una o más imágenes de la capa aplicada durante la operación 404. En algunas realizaciones, la operación 404 puede implicar un escaneo láser para determinar variaciones de altura en la capa inspeccionada. Alternativamente, la operación 404 puede implicar la captura de una serie de imágenes fotográficas de un área usando una cámara. Estas imágenes se analizan para determinar características y variaciones de contraste que podrían indicar anomalías en la capa inspeccionada. Además, la operación 404 puede implicar el uso de una cámara para capturar imágenes de variaciones en una línea láser que indican anomalías en la capa inspeccionada.

En algunas realizaciones, la operación 404 puede realizarse mediante un dispositivo que no es parte de un sistema utilizado para realizar otras operaciones del método 400, tales como las operaciones 408-416. Por ejemplo, una imagen puede ser capturada en un piso de producción por una cámara que es parte del sistema de fabricación y no es parte del sistema de inspección. La imagen puede enviarse entonces al sistema de inspección para realizar las operaciones 408-416.

El método 400 puede proceder con la recepción de una imagen de una capa de material compuesto durante la operación 406. Más específicamente, la imagen recibida puede representar una porción de la capa de material compuesto, en cuyo caso la información recibida también puede incluir coordenadas de ubicación de esta porción en la capa de material compuesto. La información recibida también puede incluir diversas capas de material compuesto, por ejemplo, una segunda capa. La imagen puede ser recibida por un módulo de detección de anomalías del sistema de inspección.

El método 400 puede proceder con el análisis de la imagen recibida para detectar anomalías durante la operación 408. Esta operación puede ser realizada por el módulo de detección de anomalías, el cual a su vez puede estar acoplado comunicativamente a una base de datos de anomalías como se describió anteriormente con referencia a la Figura 3. Específicamente, las anomalías en la porción de la capa de material compuesto superior representada en la imagen recibida se inspeccionan durante la operación 408. En algunas realizaciones, analizar la imagen implica clasificar cualquiera de las anomalías detectadas en dos o más clases. Por ejemplos, las anomalías pueden clasificarse con base en las variaciones de altura de la superficie de la capa de material compuesto inspeccionada utilizando dos o más rangos de variación de altura, cada uno correspondiente a una clase separada. La verificación de la integridad estructural se puede entonces realizar con base en las anomalías en cada clase. En algunas realizaciones, las anomalías en cada clase pueden tener un coeficiente específico (por ejemplo, peso estadístico) asignado a ellas con base, por ejemplo, en la gravedad de las anomalías en esta clase. Estos coeficientes se utilizan posteriormente en la verificación de la integridad estructural junto con una serie de anomalías en cada clase.

Si se detecta alguna anomalía durante la operación 408, el método 400 puede proceder con la actualización de una base de datos de anomalías o una base de datos de anomalías por parte, tal como un mapa de anomalías en 3D, durante la operación 410 opcional. Estas bases de datos se describen anteriormente con referencia a la Figura 3. La base de datos de anomalías o la base de datos de anomalías por parte pueden incluir registros de anomalías en capas de material compuesto previamente inspeccionadas de esta parte y/o anomalías detectadas en la misma capa y la misma porción de otras partes previamente inspeccionadas. Las anomalías detectadas pueden clasificarse con base en los tipos de anomalías detectadas, las posiciones de las anomalías detectadas, la identificación de la capa y la parte inspeccionadas, las reparaciones realizadas y otra información similar. El módulo de detección de anomalías puede actualizar la base de datos de anomalías o la base de datos de anomalías por parte. Además, una o más de estas bases de datos se pueden utilizar para almacenar información sobre las reparaciones realizadas en la parte.

El método 400 puede continuar generando un curso de acción para reparar la capa de material compuesto actualmente inspeccionada durante la operación 412. Este curso de acción puede generarse con base en las anomalías detectadas y puede ser realizado por el motor de reglas de soporte de decisiones descrito anteriormente. En algunas realizaciones, el motor de reglas de soporte de decisiones puede seleccionar un curso de acciones con base en los datos disponibles en la base de datos de acciones. Específicamente, se puede buscar en la base de datos anomalías detectadas durante la operación 408 y recuperar el curso de las acciones correspondientes a estas anomalías.

El método 400 puede proceder con la realización de una verificación de integridad estructural durante la operación 414. La verificación de integridad estructural puede realizarse con base en anomalías detectadas durante la operación 408 y/o un curso de acción identificado durante la operación 412. También se realiza la verificación de integridad estructural con base en cualquier anomalía previamente detectada en la porción subyacente de la al menos otra capa. Por ejemplo, si la imagen capturada es de la segunda capa, entonces la verificación de integridad estructural se realiza con base en las anomalías detectadas en la segunda capa y las anomalías detectadas en la primera capa. De manera similar, si la imagen capturada es de la tercera capa, entonces la verificación de la integridad estructural se realiza con base en cualquiera de las anomalías detectadas en la primera, segunda y tercera capas, y así sucesivamente.

En algunas realizaciones, la verificación de la integridad estructural también se realiza con base en cualquier reparación realizada en la porción subyacente de al menos una capa de material compuesto dispuesta debajo de la capa actualmente inspeccionada. La información de reparaciones realizadas previamente consideradas durante la operación 414 puede incluir tipos de estas reparaciones, ubicaciones de estas reparaciones dentro de la porción o, más en general, la parte, y el conteo de capas correspondiente a cada reparación. En algunas realizaciones, a las reparaciones se les puede asignar un coeficiente de peso con base en esta información y algunas reparaciones se pueden ignorar (por ejemplo, se les puede asignar el peso de cero) debido a su impacto insignificante en la capa actual.

En algunas realizaciones, la verificación de la integridad estructural también se realiza con base en anomalías detectadas en las porciones correspondientes de otros elementos compuestos. La correspondencia de estas porciones con el elemento actualmente inspeccionado y con los otros elementos compuestos puede basarse en la ubicación de la porción y/o el número de la capa. Esta inspección de parte a parte puede usarse para determinar problemas con las técnicas generales de fabricación y/o inspección y para generar acciones que no solo involucren la reparación de la capa actualmente inspeccionada, sino que también involucren la modificación de las técnicas de fabricación y/o inspección utilizadas anteriormente.

El método 400 puede continuar con la realización del curso de acción para reparar la capa de material compuesto actualmente inspeccionada durante la operación 416. Por ejemplo, el curso de acción puede mostrarse en una interfaz de usuario gráfica accesible al personal de producción y/o inspección encargado de realizar las reparaciones. El curso de acción puede indicar la ubicación de las reparaciones, los tipos de reparaciones (por ejemplo, adición de material para cerrar el espacio), y cualquier otra información que sea útil para el personal. En algunas realizaciones, la operación 416 también puede implicar la retroalimentación del operador sobre la finalización de la reparación. Esta retroalimentación puede incluir una re inspección del área reparada utilizando el sistema de inspección y antes de aplicar la siguiente capa.

En algunas realizaciones, las reparaciones se pueden realizar automáticamente mediante un sistema de laminación de cinta descrito anteriormente con referencia a la Figura 1 y la Figura 2. Por ejemplo, el curso de acción puede implicar un cambio en la receta del proceso utilizada para aplicar una capa de material compuesto subsecuente (por ejemplo, más superposiciones entre los cursos en la capa subsecuente).

El método 400 puede implicar la repetición de una o más operaciones 404-416 para otra porción de la misma capa como se indica en el bloque 418 de decisión. Este ciclo puede repetirse hasta que se inspeccionen todas las porciones de la capa. La porción inspeccionada posteriormente puede estar adyacente a la porción inspeccionada previamente. En este caso, los resultados de la inspección anterior se pueden considerar al realizar la verificación de integridad estructural en nuevas porciones. En algunas realizaciones, una o más operaciones 404-414 pueden repetirse para la porción inspeccionada de la capa de material compuesto después de realizar el curso de acción durante la operación 416. Esta repetición puede usarse, por ejemplo, para inspeccionar una o más reparaciones realizadas durante la operación 416.

El método 400 puede implicar la repetición de una o más operaciones 404-416 para una capa de material compuesto adicional dispuesta sobre la capa de material compuesto previamente inspeccionada como se refleja por el bloque 420 de decisión. Específicamente, una vez que la capa de material compuesto es inspeccionada y, en algunas realizaciones, reparada, el método 400 puede proceder con la aplicación de otra capa de material compuesto sobre esa capa inspeccionada. Se puede capturar y/o recibir una imagen de una porción de esta nueva capa y se pueden repetir las operaciones 404-416.

Ejemplos de aeronaves

Un método 600 de fabricación y servicio de aeronaves que se muestra en la Figura 5 y una aeronave 630 que se muestra en la Figura 6 se describirán ahora para ilustrar mejor diversas características de procesos y sistemas para fabricar e inspeccionar elementos compuestos. Durante la preproducción, el método 600 de fabricación y servicio de aeronaves puede incluir la especificación y diseño 602 de la aeronave 630 y la adquisición 604 de material. La fase de producción implica la fabricación 606 de componentes y subconjuntos y la integración 608 de sistemas de la aeronave 630. Se pueden realizar la fabricación e inspección de elementos compuestos durante, por ejemplo, la operación 606. A partir de entonces, la aeronave 630 puede pasar por la certificación y la entrega 610 con el fin de ser puesta en servicio 612. A la vez que está en servicio por un cliente, la aeronave 630 está programada para mantenimiento de rutina y servicio 614 (el cual también puede incluir modificación, reconfiguración, reacondicionamiento, etc. en). A la vez que las realizaciones descritas en el presente documento se refieren en general al mantenimiento de aeronaves comerciales, pueden practicarse en otras etapas del método 600 de fabricación y servicio de aeronaves.

Cada uno de los procesos del método 600 de fabricación y servicio de aeronaves puede ser realizado o llevado a cabo por un integrador de sistemas, un tercero y/o un operador (por ejemplo, un cliente). Para los propósitos de esta descripción, un integrador de sistemas puede incluir, sin limitación, cualquier número de fabricantes de aeronaves y subcontratistas de sistemas principales; un tercero puede incluir, por ejemplo, sin limitación, cualquier número de vendedores, subcontratistas y proveedores; y un operador puede ser una aerolínea, una empresa de arrendamiento financiero, una entidad militar, una organización de servicios, etc.

Como se muestra en la Figura 6, la aeronave 630 producida mediante el método 600 de fabricación y servicio de aeronaves puede incluir el fuselaje 632, el interior 636, y múltiples sistemas 634 y el interior 636. Ejemplos de sistemas 634 incluyen uno o más del sistema 638 de propulsión, el sistema 640 eléctrico, el sistema 642 hidráulico y sistema 644 ambiental. En este ejemplo se puede incluir cualquier número de otros sistemas. Aunque se muestra un ejemplo de aeronave, los principios de la divulgación pueden aplicarse a otras industrias, tales como la industria automotriz.

Los aparatos y métodos incluidos en el presente documento pueden emplearse durante una o más de las etapas del método 600 de fabricación y servicio de aeronaves. Por ejemplo, sin limitación, los componentes o subconjuntos correspondientes a la fabricación 606 de componentes y subconjuntos pueden fabricarse o manufacturarse en una manera similar a los componentes o subconjuntos producidos a la vez que la aeronave 630 está en servicio.

Además, una o más realizaciones de aparatos, realizaciones de métodos, o una combinación de las mismas se pueden utilizar durante la fabricación 606 de componentes y subconjuntos y la integración 608 de sistemas, por ejemplo, sin limitación, acelerando sustancialmente el ensamblaje o reduciendo el coste de la aeronave 630. De manera similar, una o más de las realizaciones del aparato, las realizaciones del método o una combinación de las mismas se pueden utilizar a la vez que la aeronave 630 está en servicio, por ejemplo, sin limitación, para el mantenimiento y el servicio 614 se puede usar durante la integración 608 de sistemas y/o el mantenimiento y servicio 614 para determinar si las partes pueden estar conectadas y/o acopladas entre sí.

Ejemplos de sistemas informáticos controladores

Volviendo ahora a la Figura 7, se representa una ilustración de un sistema 700 de procesamiento de datos de acuerdo con algunas realizaciones. El sistema 700 de procesamiento de datos puede usarse para implementar uno o más ordenadores usados en un controlador u otros componentes de diversos sistemas descritos anteriormente. En algunas realizaciones, el sistema 700 de procesamiento de datos incluye un marco 702 de comunicaciones, el cual proporciona comunicaciones entre la unidad 704 de procesador, la memoria 706, el almacenamiento 708 persistente, la unidad 710 de comunicaciones, la unidad 712 de entrada/salida (E/S), y la pantalla 714. En este ejemplo, el marco 702 de comunicaciones puede tomar la forma de un sistema de bus.

La unidad 704 de procesador sirve para ejecutar instrucciones para el software que puede cargarse en la memoria 706. La unidad 704 de procesador puede ser diversos procesadores, un núcleo multiprocesador o algún otro tipo de procesador, dependiendo de la implementación particular.

La memoria 706 y el almacenamiento 708 persistente son ejemplos de dispositivos 716 de almacenamiento. Un dispositivo de almacenamiento es cualquier pieza de hardware que sea capaz de almacenar información, tal como, por ejemplo, sin limitación, datos, código de programa en forma funcional, y/u otra información adecuada, ya sea de manera temporal y/o permanente. Los dispositivos 716 de almacenamiento también pueden denominarse dispositivos de almacenamiento legibles por ordenador en estos ejemplos ilustrativos. La memoria 706, en estos ejemplos, puede ser, por ejemplo, una memoria de acceso aleatorio o cualquier otro dispositivo de almacenamiento volátil o no volátil adecuado. El almacenamiento 708 persistente puede tomar diversas formas, dependiendo de la implementación particular. Por ejemplo, el almacenamiento 708 persistente puede contener uno o más componentes o dispositivos. Por ejemplo, el almacenamiento 708 persistente puede ser un disco duro, una memoria flash, un disco óptico regrabable, una cinta magnética regrabable, o alguna combinación de los anteriores. Los medios utilizados por el almacenamiento 708 persistente también pueden ser desmontables. Por ejemplo, se puede usar un disco duro desmontable para almacenamiento 708 persistente.

La unidad 710 de comunicaciones, en estos ejemplos ilustrativos, proporciona comunicaciones con otros sistemas o dispositivos de procesamiento de datos. En estos ejemplos ilustrativos, la unidad 710 de comunicaciones es una tarjeta de interfaz de red.

La unidad 712 de entrada/salida permite la entrada y salida de datos con otros dispositivos que pueden estar conectados al sistema 700 de procesamiento de datos. Por ejemplo, la unidad 712 de entrada/salida puede proporcionar una conexión para la entrada del usuario a través de un teclado, un ratón, y/o algún otro dispositivo de entrada adecuado. Además, la unidad 712 de entrada/salida puede enviar una salida a una impresora. La pantalla 714 proporciona un mecanismo para mostrar información a un usuario.

Las instrucciones para el sistema operativo, aplicaciones, y/o programas pueden ubicarse en los dispositivos 716 de almacenamiento, los cuales están en comunicación con la unidad 704 de procesador a través del marco 702 de comunicaciones. Los procesos de las diferentes realizaciones pueden ser realizados por la unidad 704 de procesador usando instrucciones implementadas por ordenador, las cuales pueden estar ubicadas en una memoria, tal como la memoria 706.

Estas instrucciones se denominan código de programa, código de programa utilizable por ordenador, o código de programa legible por ordenador que puede ser leído y ejecutado por un procesador en la unidad 704 de procesador. El código de programa en las diferentes realizaciones puede estar incorporado en diferentes formas físicas o medios de almacenamiento legibles por ordenador, tales como la memoria 706 o el almacenamiento 708 persistente.

El código 718 de programa está ubicado en una forma funcional en el medio 720 legible por ordenador que es selectivamente desmontable y puede cargarse o transferirse al sistema 700 de procesamiento de datos para su ejecución por la unidad 704 de procesador. El código 718 de programa y el medio 720 legible por ordenador forman el producto 722 de programa informático en estos ejemplos ilustrativos. En un ejemplo, los medios 720 legibles por ordenador pueden ser medios 724 de almacenamiento legibles por ordenador o medios 726 de señal legibles por ordenador.

En estos ejemplos ilustrativos, el medio 724 de almacenamiento legible por ordenador es un dispositivo de almacenamiento físico o tangible utilizado para almacenar el código 718 de programa en lugar de un medio que propaga o transmite el código 718 de programa.

Alternativamente, el código 718 de programa puede transferirse al sistema 700 de procesamiento de datos usando medios 726 de señal legibles por ordenador. Los medios 726 de señal legibles por ordenador pueden ser, por ejemplo, una señal de datos propagada que contiene el código 718 de programa. Por ejemplo, los medios 726 de señal legibles por ordenador pueden ser una señal electromagnética, una señal óptica, y/o cualquier otro tipo adecuado de señal. Estas señales pueden transmitirse a través de enlaces de comunicaciones, tales como enlaces de comunicaciones inalámbricos, cable de fibra óptica, cable coaxial, un cable y/o cualquier otro tipo adecuado de enlace de comunicaciones.

Los diferentes componentes que se ilustran para el sistema 700 de procesamiento de datos no pretenden proporcionar limitaciones arquitectónicas a la manera en la cual se pueden implementar diferentes realizaciones. Las diferentes realizaciones ilustrativas pueden implementarse en un sistema de procesamiento de datos que incluye componentes además de y/o en lugar de los que se ilustran para el sistema 700 de procesamiento de datos. Otros componentes que se muestran en la Figura 7 pueden variar de los ejemplos ilustrativos mostrados. Las diferentes realizaciones pueden implementarse utilizando cualquier dispositivo o sistema de hardware capaz de ejecutar el código 718 de programa.

Conclusión

Aunque los conceptos anteriores se han descrito con cierto detalle por motivos de claridad de comprensión, será evidente que se pueden practicar ciertos cambios y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Cabe señalar que existen diversas formas alternativas de implementar los procesos, sistemas y aparatos. Por consiguiente, las presentes realizaciones deben considerarse ilustrativas y no restrictivas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un método para inspeccionar un elemento compuesto, comprendiendo el método:

recibir una imagen de una porción de una capa de material compuesto superior, la capa de material compuesto superior dispuesta sobre al menos otra capa de material compuesto;

analizar la imagen para detectar anomalías en la porción de la capa de material compuesto superior;

realizar una verificación de integridad estructural con base en cualquiera de las anomalías detectadas en la porción de la capa de material compuesto superior y con base en cualquiera de las anomalías detectadas previamente en una porción subyacente de la al menos otra capa de material compuesto; y

repetir las etapas de recibir una imagen, analizar la imagen y realizar una verificación de integridad estructural para una capa de material compuesto adicional dispuesta sobre la capa de material compuesto superior.

2. El método de la reivindicación 1, en donde la realización de la verificación de la integridad estructural se basa además en cualquier reparación realizada en la porción subyacente de la al menos otra capa de material compuesto.

3. El método de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la realización de la verificación de integridad estructural se basa además en cualquiera de las anomalías detectadas en la porción subyacente de la al menos otra capa de material compuesto.

4. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde cualquier anomalía detectada en la porción de la capa de material compuesto superior y cualquiera de las anomalías detectadas previamente en una porción subyacente de la al menos otra capa de material compuesto se presentan en un mapa de anomalías en 3D utilizado para realizar la verificación de integridad estructural.

5. El método de cualquier reivindicación anterior, que comprende además generar un curso de acción para reparar la capa de material compuesto superior, el curso de acción generado con base en los resultados de la verificación de integridad estructural.

6. El método de la reivindicación 5, en donde el curso de acción se genera con base en cualquiera de las anomalías detectadas en la porción de la capa de material compuesto superior.

7. El método de cualquier reivindicación anterior, comprendiendo además la actualización de una base de datos de anomalías para el elemento compuesto con base en cualquiera de las anomalías detectadas en la porción de la capa de material compuesto superior.

8. El método de la reivindicación 1, comprendiendo además aplicar la capa de material compuesto adicional sobre la capa de material compuesto superior a la vez que se analiza la imagen para detectar anomalías en la porción de la capa de material compuesto superior.

9. El método de la reivindicación 1, comprendiendo además aplicar la capa de material compuesto adicional sobre la capa de material compuesto superior después de analizar imágenes de todas las porciones de la capa de material compuesto superior.

10. El método de cualquier reivindicación anterior, comprendiendo además recibir una imagen adicional de una porción adicional de la capa de material compuesto superior,

analizar la imagen adicional para detectar anomalías en la porción adicional de la capa de material compuesto superior; y

realizar una verificación de integridad estructural con base en cualquiera de las anomalías detectadas en la porción adicional de la capa de material compuesto superior, con base en cualquiera de las anomalías previamente detectadas en una porción subyacente de la al menos otra capa de material compuesto, y con base en cualquiera de las anomalías detectadas en la porción de la capa de material compuesto superior.

11. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde realizar la verificación de la integridad estructural comprende identificar la gravedad de la anomalía detectada.

12. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde recibir la imagen de la porción de la capa de material compuesto superior comprende además recibir coordenadas que identifican la ubicación de la porción en la capa de material compuesto superior.

13. Un sistema informático para inspeccionar un elemento compuesto, comprendiendo el sistema informático: un módulo receptor para recibir una imagen de una porción de una capa de material compuesto, la capa de material compuesto dispuesta sobre al menos otra capa de material compuesto; y

un procesador para analizar la imagen para detectar anomalías en la porción de la capa de material compuesto y para realizar una verificación de integridad estructural con base en cualquiera de las anomalías detectadas en la porción de la capa de material compuesto y con base en cualquiera de las anomalías detectadas previamente en una porción superpuesta de la al menos otra capa de material compuesto;

en donde el sistema informático está configurado para llevar a cabo las etapas de recibir una imagen, analizar la imagen y realizar una verificación de integridad estructural para al menos una capa de material compuesto superior y una capa de material compuesto adicional dispuesta sobre la capa de material compuesto superior.

14. Un producto de programa informático, comprendiendo un medio utilizable por ordenador que tiene un código de programa legible por ordenador incorporado en el mismo, dicho código de programa legible por ordenador adaptado para ser ejecutado para implementar un método para inspeccionar un elemento compuesto, comprendiendo el método:

recibir una imagen de una porción de una capa de material compuesto superior, la capa de material compuesto superior dispuesta sobre al menos otra capa de material compuesto;

analizar la imagen para detectar anomalías en la porción de la capa de material compuesto superior;

realizar una verificación de integridad estructural con base en cualquiera de las anomalías detectadas en la porción de la capa de material compuesto superior y con base en cualquiera de las anomalías detectadas previamente en una porción subyacente de la al menos otra capa de material compuesto; y

repetir las etapas de recibir una imagen, analizar la imagen y realizar una verificación de integridad estructural para una capa de material compuesto adicional dispuesta sobre la capa de material compuesto superior.