種々の有用な実施形態は、いくつかの異なる検討事項を認識し、かつ考慮している。本書で使用する場合、「いくつかのアイテム」とは一又は複数のアイテムを意味する。例えば、「いくつかの異なる検討事項」は、一又は複数の検討事項を意味する。種々の例示的実施形態では、幾つかの開口部の望ましくない穴あけ加工から、許容誤差外の条件が生じうることを認識し、考慮している。例えば、孔の直径が所望以上に大きいことで、許容誤差外の条件が生じうる。別の例として、開口部を二重に穴あけ加工することにより、許容誤差外の条件が生じうる。又更に、開口部が細長いことで、許容誤差外の条件が生じうる。更に、開口部内のファスナの位置により、許容誤差外の条件が生じうる。例えば、ファスナが、開口部内の中央に配置されない場合がある。
種々の例示的実施形態では、加工対象物を分解することによって加工対象物内の表面にアクセスすることが、所望以上の費用がかかり、時間も消費することになりうることを認識し、考慮している。種々の例示的実施形態では更に、表面が試験及び検査のためにアクセス可能であったとしても、表面の反対側にアクセスすることが所望以上に困難で、時間を消費することになりうることを認識し、考慮している。
種々の例示的実施形態では、後方散乱X線システムが、物体を検査するためにX線を使用する非破壊検査システム(NDI)の一例であることを認識し、考慮している。後方散乱X線システムには、X線管、コリメータ、及び検出器が含まれうる。X線管は、X線を生成し、放射する。コリメータは、特定の方向に対してほぼ平行に移動するX線の一部を使用して、これらのX線をフィルタ処理して、X線ビームを形成する。
X線ビームが物体にぶつかると、X線ビームの内の幾つか又は全てのX線が、物体によって散乱する。具体的には、X線は物体の表面及び/又は物体の表面下から散乱しうる。散乱したX線は、後方散乱と呼ばれる。検出器は、この後方散乱の内の幾つか又は全てを検出する。検出された後方散乱を使用して、物体の一又は複数の画像を形成するのに使用できる物体の画像データを生成することができる。例えば、X線ビームが物体の特定の部位に方向づけされた時に検出される後方散乱を使用して、物体のその特定の部位に対応する画像のピクセルの強度値を生成することができる。
種々の例示的実施形態では、検出器によって検出された後方散乱の量により、X線ビームが物体にぶつかる部位に対応する画像のピクセルの強度値が決定されることも認識し、考慮している。画像のピクセルの強度値により、画像のコントラストレベル、及び画像の詳細レベルが決定されうる。
種々の例示的実施形態では、従来の後方散乱X線システムは、大きな物体の検出用に設計されていることを認識し、考慮している。種々の例示的実施形態では、従来の後方散乱X線システムは、高い精度が要求されうる非破壊評価向けには設計されていないことを認識し、考慮している。例示的実施形態では、スキャン速度、スタンドオフ、X線源及び検出器の解像度が、従来の後方散乱X線システムからの画像のコントラストにそれぞれ寄与しうることを認識し、考慮している。図示例では、過去の結果に基づき、現在利用可能な後方散乱X線システムは、ファスナの許容誤差外の条件を識別する又は計量するのに所望されるコントラスト量を有し得ないと考えられていたことを認識し、考慮している。例えば、以前は、干渉適合ファスナと、これらの各開口部との間に通常存在する間隙が、後方散乱X線システムの空間解像度を下回ると考えられていた。
後方散乱X線システムの解像度は、X線システムから放出される平行X線ビームのサイズと、検査中の物体との間隔によって影響されると従来考えられていた。平行X線ビームのサイズは、コリメータのアパーチャによって制御することができる。コリメータの材料を機械加工するのは困難でありうる。コリメータは、アパーチャを通過しない全てのX線を減衰させることができる断面を有する。アパーチャを通過しないX線を減衰できる断面により、0.5ミリメートルよりも小さいアパーチャの孔を精確に機械加工することが非常に困難なものとなりうる。この結果、従来の後方散乱X線システムの解像度が制限されうる。
解像度は、物体と平均のオーバーサンプリングによって回復することができる。これまでは、解像度を上げるためにオーバーサンプリングと平均化を使用したとしても、後方散乱X線システムの解像力は、約0.75ミリメートルよりも大きいと考えられていた。
種々の例示的実施形態では更に、ファスナと開口部との間の間隙は小さい可能性があることを認識し、考慮している。一例として、間隙は何ミリメートルかのわずかなものでありうる。ある例では、間隙は0.75ミリメートル未満でありうる。更に、種々の例示的実施形態では、開口部内のファスナの許容誤差外の条件と、所望の条件との間の差は、何ミリメートルかのわずかなものでありうることを認識し、考慮している。
従って、種々の例示的実施形態は、方法を提供するものである。X線は加工対象物に方向づけされる。加工対象物は、開口部に差し込まれたファスナを含む。加工対象物から後方散乱が受信される。後方散乱を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかが決定される。開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有する場合に、出力が生成される。
図示例において、許容誤差外の間隙は、3つの方法の内の少なくとも1つにおいて決定されうる。本書で使用する際、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうちの少なくとも1つ」という表現は、列挙されたアイテムのうちの一又は複数の種々の組み合わせが使用可能であり、かつ、列挙された各アイテムのうちの一つだけがあればよいということを意味する。例えば、限定するものではないが、「アイテムA、アイテムB、及びアイテムCのうちの少なくとも一つ」は、アイテムA、アイテムA及びアイテムB、若しくはアイテムBを含むことができる。この例はまた、アイテムA、アイテムB、及びアイテムC、若しくはアイテムB及びアイテムCも含むことができる。言うまでもなく、これらのアイテムのいずれかの組み合わせが存在しうる。他の例では、「〜のうちの少なくとも1つ」は、限定する訳ではないが例としては、「2つのアイテムA、1つのアイテムB、及び10個のアイテムC」、「4つのアイテムBと7つのアイテムC」、並びに、他の適切な組み合わせでありうる。アイテムとは、特定の物体、物品、又はカテゴリであってもよい。換言すると、「〜のうちの少なくとも1つ」とは、アイテムの任意の組み合わせ、及びいくつかのアイテムが、列挙された中から使用されうることを意味するが、列挙されたアイテムの全てが必要となる訳ではないことを意味する。
最初に、加工対象物からの後方散乱を使用して形成された画像又は未加工データ画像を分析することによって、許容誤差外の間隙を決定することができる。作業員又はプロセッサユニットは、画像又は未加工データ画像を分析して、画像又は未加工データ画像に許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。ある例において、画像又は未加工データ画像を、周知の間隙サイズを有する基準の画像又は未加工データ画像と比較することができる。第2に、加工対象物からの後方散乱を使用して、プロットプロファイルを生成することによって、許容誤差外の間隙を決定することができる。プロットプロファイルの谷部分の最小点が、予め選択された限界値を下回る場合、許容誤差外の条件が存在しうる。ある実施例において、予め選択された限界値を、周知の間隙サイズを有する基準に基づいて選択することができる。プロットプロファイルの谷部分の最小点と、背景との間の差が限界値を上回る場合、許容誤差外の条件が存在しうる。第3に、加工対象物からの後方散乱を使用して、比率を計算することができる。更に具体的には、最初にプロットプロファイルを形成し、プロットプロファイルの谷部分の最小点に基づく比率を計算することによって、比率を計算することができる。この比率を、推測される間隙サイズに対する比率の式に入力して、推測される間隙を形成することができる。推測される間隙が望ましくない値である場合、許容誤差外の条件が決定されうる。ある実施例では、推測される間隙サイズに対する比率の式を、周知の間隙サイズを有する基準に基づいて計算することができる。加工対象物からの比率を式に入力することによって、加工対象物の開口部のために推測される間隙サイズを決定することができる。
許容誤差外の間隙を識別する最初の2つの方法を、質的な方法として説明することができる。例えば、許容誤差外の間隙を識別することができるが、間隙の値は決定されない。許容誤差外の間隙を識別する最後の方法を、計量的な方法として説明することができる。最後の方法では、推測される間隙を決定することができる。
ここで図面、具体的には図1を参照すると、例示的実施形態が実施され得る航空機の図が示される。この例では、航空機100は、製造環境101で製造される。図示したように、航空機100は、機体106に結合された翼102及び翼104を有する。航空機100は、翼102に結合されたエンジン108と翼104に結合されたエンジン110とを含む。
機体106は尾部112を有する。水平安定板114、水平安定板116、及び垂直安定板118は機体106の尾部112に取り付けられている。航空機100の翼102、翼104、機体106、又はその他の構成要素のいずれかにおけるファスナと開口部との間の許容誤差外の間隙を、例示的実施形態を使用して検出することができる。
航空機100の例示は、様々な例示的実施形態が実施され得る1つの環境を示すために提供される。図1の航空機100の例示は、様々な例示的実施形態が実施され得る方法への構築上の限定を意図するものではない。例えば、例示的実施形態は、その他の種類のプラットフォームにおいて適用され得る。プラットフォームは例えば、移動式プラットフォーム、固定式プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、又は宇宙構造物であってもよい。より詳細には、プラットフォームは、水上艦、戦車、人員運搬機、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、発電所、橋、ダム、家屋、製造施設、建造物、及び他の適切なプラットフォームでありうる。
ここで図2を参照する。図2には、例示的実施形態による検査環境がブロック図の形態で示されている。これらの図示例では、検査環境200には、X線検査機器202、コンピュータシステム204、及び加工対象物206が含まれる。
X線検査機器202は、非破壊検査(NDI)システムの一例である。本明細書で使用する「非破壊検査システム」とは、物体にいかなる悪影響も及ぼすことなく、例えば加工対象物206等の物体を検査するように構成されたシステムである。具体的には、非破壊検査システムは、物体にいかなる物理的な変更も加えずに、その物体を検査するように構成されている。
これら図示例では、X線検査機器202を使用して、加工対象物206を検査することができる。加工対象物206は、任意の数の異なる種類の物体から選択することができる。例えば、非限定的に、加工対象物206は、移動式プラットフォーム、固定式プラットフォーム、空上構造物、陸上構造物、水上構造物、及び宇宙構造物、又はその他何らかの適切な種類の構造物の形態をとることができる。より具体的には、加工対象物206は、航空機、船、戦車、人員運搬機、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、車両、人口構造物、建造物、及び他の適切な種類の物体であってよい。
ある場合には、加工対象物206は、別の物体の部品であってよい。例えば、ある場合には、加工対象物206は、航空機の胴体の一セクション、翼、燃料タンク、橋上の構造的支持材、宇宙ステーションの一セクション、船の船殻、外板パネル、壁、ドア、又はその他何らかの適切な種類の部品であってよい。
X線検査機器202は、加工対象物206の検査中に加工対象物206のデータ208を生成する。データ208には、例えば非限定的に、加工対象物206の画像データが含まれうる。X線検査機器202は、データ208をコンピュータシステム204へ送る。コンピュータシステム204は、X線検査機器202によって生成されたデータ208を受信し処理するように構成されている。
この図示例では、X線検査機器202は、X線生成システム210と、検出器システム212を含む。これらの図示例では、X線生成システム210は、放射線源及びコリメータ等の構成要素を備えうる。ある図示例では、X線生成システム210には、X線214を生成し放射するように構成されたX線管が含まれうる。X線214を、加工対象物206の第1の側面216に方向づけすることができる。X線生成システム210は、コリメータも有しうる。コリメータは、X線214のみがコリメータを通過することができるように、X線管からの複数のX線をフィルタ処理するように構成された装置である。ある図示例では、コリメータは、いくつかのアパーチャを有する回転可能な車輪の形態をとることができる。
実装態様によっては、コンピュータシステム204を、X線生成システム210又は検出器システム212の内の少なくとも1つを制御するように構成することができる。例えば、コンピュータシステム204はコマンドをX線生成システム210へ送って、X線214の操作を制御することができる。
検出器システム212は、加工対象物206にX線214がぶつかったことに応じて形成される後方散乱218を検出するように構成されている。後方散乱218は、X線214が加工対象物206の第1の側面216及び/又は加工対象物206の表面下にぶつかった時にX線214の少なくとも一部が散乱したことに応じて、形成されうる。
検出器システム212は、後方散乱218の検出に応じてデータ208を生成する。データ208には、画像データを含みうる。データ208の画像データには、例えば、X線214が方向づけされる加工対象物206上の複数の部位のそれぞれに対応するピクセルの強度値が含まれうる。
検出器システム212はデータ208を処理のためにコンピュータシステム204へ送る。検出器システム212は、無線通信リンク、有線通信リンク、光通信リンク、又はその他何らかの適切な種類の通信リンクを使用して、データ208をコンピュータシステム204へ送ることができる。
コンピュータシステム204には、実装態様によって一又は複数のコンピュータを含むことができる。コンピュータシステム204内に複数のコンピュータが存在する場合には、これらのコンピュータはネットワークなどの媒体を使用して相互に通信することができる。ネットワークは、有線通信リンク、無線通信リンク、又はその他適切な種類のリンクを用いて、情報交換をすることができる。
加工対象物206には、幾つかの開口部224を貫通して延在する幾つかのファスナ222によって互いに接合された幾つかの物体220が含まれうる。ある例では、幾つかの物体220は、第1の物体226及び第2の物体228を含む。第1の物体226には、幾つかの材料232の幾つかの層230が含まれうる。第2の物体228には、幾つかの材料236の幾つかの層234が含まれうる。
幾つかの開口部224は、第1の物体226と第2の物体228の両方を貫通して延在する。幾つかのファスナ222を、幾つかの開口部224の中へ挿入することができる。幾つかのファスナ222は、リベット237又はボルト238の形態をとることができる。幾つかの例において、幾つかのファスナ222はその代わりに、棒(ロッド、バー)、溶接材、又はその他何らかの種類のファスナの形態をとることができる。幾つかの開口部224には、第1の開口部239と第2の開口部240とが含まれうる。第1の開口部239は直径242を有しうる。第2の開口部240は直径244を有しうる。
第1のファスナ246を第1の開口部239に差し込むことができる。第1のファスナ246は直径247を有しうる。第1のファスナ246及び第1の開口部239により、間隙248が形成されうる。間隙248のサイズは、直径242及び直径247によって影響を受けうる。幾つかの例示的実施例において、間隙248は何ミリメートルかのわずかなものでありうる。ファスナ250は、第2の開口部240に差し込まれうる。第2のファスナは、直径252を有しうる。第2のファスナ250と第2の開口部240により、間隙254が形成されうる。間隙254のサイズは、直径244及び直径252によって影響されうる。幾つかの例示的実施例において、間隙254は何ミリメートルかのわずかなものでありうる。
間隙248又は間隙254が許容誤差外であるか否かを決定するために、X線検査機器202によってX線214を加工対象物206の第1の側面216に方向づけすることができる。検出器システム212は、後方散乱218の検出に応じてデータ208を生成する。従来の非破壊検査機器と違い、検出器システム212は、加工対象物206の第1の側面216からの後方散乱218を受信する。検出器システム212は、加工対象物206の第2の側面255にアクセスする必要はない。データ208を使用して、加工対象物206の幾つかの開口部224と、幾つかのファスナ222との間に許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。
例えば、データ208を使用して、間隙248又は間隙254が許容誤差外のであるか否かを決定することができる。一例として、コンピュータシステム204はデータ208を使用して、加工対象物206の幾つかの画像256を形成する。幾つかの画像256を、コンピュータシステム204又は作業人員の内の少なくとも一方によって分析して、加工対象物206の幾つかの開口部224と、幾つかのファスナ222との間に許容誤差外の条件が存在するかを検出し、その部位を識別することができる。ある例において、コンピュータシステム204又は作業人員の内の少なくとも一方により、幾つかの画像256を直接使用して、許容誤差外の条件を識別することができる。例えば、 作業人員又はコンピュータシステム204の内の少なくとも一方により、幾つかの画像256の一部の色合い又は形状によって、許容誤差外の条件を識別することができる。幾つかの画像256のピクセルは濃いほど、そのピクセルの後方散乱カウントは低くなる。
任意の数の画像256には、未加工データ画像257と画像258が含まれうる。未加工データ画像257は、X線検査機器202からのデータ208を使用して形成することができる。ある例では、未加工データ画像257を、データ208とコントラストの調節259から形成することができる。
画像258は、画像処理機能を使用してデータ208から形成される画像であってよい。ある例において、未加工データ画像257にコントラストの調節259を行って、画像258を形成することができる。別の例においては、未加工データ画像257にフィルタ260を適用することによって、画像258を形成することができる。フィルタ260は、任意の種類の画像フィルタであってよい。例えば、フィルタ260はバンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、又はその他の所望の種類のフィルタであってよい。
間隙248又は間隙254の望ましくない値は、未加工データ画像257又は画像258の内の少なくとも一方において可視でありうる。例えば、作業員は、未加工データ画像257又は画像258の内の少なくとも一方において、間隙248又は間隙254の許容誤差外の条件を識別することができる。未加工データ画像257又は画像258の内の少なくとも一方における許容誤差外の条件は、黒いリングとして見られうる。別の例として、コンピュータシステム204により、未加工データ画像257又は画像258の内の少なくとも一方の許容誤差外の条件を識別することが可能である。
ある例において、プロットプロファイル261を、幾つかの画像256から形成することができる。プロットプロファイル261は、間隔164に対するグレー値263のプロットであってよい。グレー値263は、単一ピクセルの色のデータであってよい。グレー値263は、単一ピクセルに割り当てられた数値であってよい。グレー値263は、そのピクセルの後方散乱カウントに関連しうる。グレー値263は、特定のグレーの色合いでありうる。
プロットプロファイル261は、幾つかの画像256から1行のデータのみを表しうる。幾つかの例において、幾つかのプロットプロファイルを幾つかの画像256の内の1つの画像から形成して、開口部の異なる位置に沿った単一の隙間の異なる値を決定することができる。
間隔264は、幾つかの画像256を通る線に沿った間隔であってよい。例えば、間隔264は、画像258を通る線に沿った間隔であってよい。プロットプロファイル261には、背景265と谷部分266が含まれうる。背景265は、加工対象物206に開口部又はファスナを含まない部位の平均値であってよい。ある例において、平均値は、平均、中央値、モード、又は背景265を設定するためのその他の所望の統計測定値の内の少なくとも1つの形態でありうる。背景265によって表される部位は、間隔264にわたるグレー値263の標準の変動を有しうる。谷部分266は、プロットプロファイル261の下落又は低い領域でありうる。後方散乱カウントを削減することによって、谷部分266が形成されうる。谷部分266は、ファスナ又は間隙の結果でありうる。谷部分266の最小値267が限界値268を下回った場合、谷部分266は許容誤差外の値を提示しうる。このため、プロットプロファイル261を使用して、許容誤差外の間隙の存在を決定することができる。幾つかの例において、最小値267は、谷部分266全体の最小値でありうる。幾つかの例においては、谷部分266の絶対最小値を「削除」、又は無視することができる。絶対最小値の無視は、ノイズでありうる極端なポイントを除去するために行うことができる。これらの例において、最小値267は分析対象の谷部分266のセクションにおける最小値でありうる。例えば、最小値267が90%の値になるように、谷部分266の最小値の10%を無視することができる。これらの比率は変動しうる。例えば、最小値267は75%の値であってよい。幾つかの例においては、谷部分266の比率値に関わらず、極小限界値を下回る谷部分266の全ての値を無視することができる。幾つかの例においては、最小値267の値は、絶対最小値の代わりに第2の最小値でありうる。
限界値268は、既定の値であってよい。限界値268は、基準269の検査から決定されうる。
基準269は、加工対象物206と同じレイアップを有するアイテムでありうる。例えば、基準269の幾つかの物体270は、幾つかの物体220と同じ材料組成を有しうる。幾つかの材料273でできた幾つかの層272を有する第1の物体271は、幾つかの材料232でできた幾つかの層230を有する第1の物体226とほぼ同じであってよい。更に、幾つかの材料276でできた幾つかの層275を有する第2の物体274は、幾つかの材料236でできた幾つかの層234を有する第2の物体228とほぼ同じであってよい。基準269は、比較評価を行うためのモデルであってよい。この結果、幾つかの許容誤差外の条件を意図的に基準269に形成することができる。幾つかの例において、幾つかの異なる許容誤差外の条件を、基準269に意図的に形成することができる。
限界値268は、基準269の許容誤差外の条件の値に基づく既定の値でありうる。例えば、限界値268は、これを下回ると許容誤差外の条件となりうる値である。限界値268は、プラスの実数、マイナスの実数、マイナスの虚偽数、又はプラスの虚偽数の内の少なくとも1つの所望の比率に基づいて選択することができる。限界値268は、加工対象物206の異なるサイズの開口部、異なるサイズのファスナ、又は異なる材料組成に対して異なったものでありうる。限界値268は、基準化データ277に基づいて選択することができる。
更に、基準269を使用して、基準化データ277を形成することができる。基準化データ277には、背景278と式279が含まれうる。幾つかの例においては、基準化データ277には、限界値268等の幾つかの限界値も含まれうる。幾つかの例では、基準化データ277には、基準269の検査から形成された基準269の画像も含まれうる。背景278は、基準269に開口部又はファスナを含まない部位の平均値であってよい。幾つかの例では、平均値は、平均、中央値、モード、又は背景278を設定するためのその他の所望の統計測定値の内の少なくとも1つの形態でありうる。背景278によって表される部位は、グレー値263の標準の変動を有しうる。
式279は、検査基準269からのデータを使用して決定することができる。例えば、幾つかの開口部280と幾つかのファスナ281との間の間隙のサイズは、幾つかのファスナ281の各ファスナのサイズと、幾つかの開口部280の各開口部のサイズとを直接測定することによって、決定することができる。プローブ、ゲージ、マイクロメータ、又はその他の所望の測定装置の内の少なくとも1つを使用して、第1の開口部283の直径282を直接測定することができる。第1のファスナ285の直径284は、ゲージ、マイクロメータ、又はその他の所望の測定装置を使用して直接測定することができる。第1の開口部283の直径282と、第1のファスナ285の直径284との間の差は、間隙286として表すことができる。第2の開口部288の直径287は、プローブ、ゲージ、マイクロメータ、又はその他の所望の測定装置の内の少なくとも1つを使用して直接測定することができる。第2のファスナ290の直径289は、ゲージ、マイクロメータ、又はその他の所望の測定装置を使用して直接測定することができる。第2の開口部288の直径287と、第2のファスナ290の直径289との間の差は、間隙291として表すことができる。
基準269は、比較式を計算するためのモデルであるため、直径282と直径287は意図的に異なるものであってよい。例えば、直径282は直径287よりも小さくてよい。この結果、間隙286は間隙291よりも小さくなる。ある例では、基準269全体にわたって、幾つかの開口部280を徐々に大きくなるように形成することができる。この結果、基準269に間隙の範囲が形成される。
更に、その他の許容誤差の条件を基準269に意図的に形成することができる。例えば、基準269には、細長い開口部、二重開孔開口部、又は選択ミスファスナの内の少なくとも1つが存在しうる。
幾つかのファスナ281は、リベット292又はボルト293の形態をとりうる。幾つかの実施例では、幾つかのファスナ281は代わりに、棒(ロッド、バー)、溶接材、又はその他何らかの種類のファスナの形態をとることができる。幾つかのファスナ281は、幾つかのファスナ222と同じ形態をとることができる。例えば、幾つかのファスナ222がボルト238を含む場合、幾つかのファスナ281はボルト293を含む。幾つかのファスナ222と幾つかのファスナ281が同じであることによって、基準269と加工対象物206の材料をほぼ同じものにすることができる。
基準269は、X線検査機器202を使用して検査される。X線検査機器202を使用した基準269の検査から得た結果を使用して、基準化データ277が生成される。X線検査機器202を使用した基準269の検査から得たデータを、直接の測定から決定された幾つかの開口部280と幾つかのファスナ281との間の間隙のサイズと比較することができる。例えば、基準269の画像のピクセルのグレー値を、直接測定された直径を使用して、決定された間隙と関連づけることができる。更に、直接測定から決定された間隙のサイズを、基準269のプロットプロファイル上の値と関連付けることができる。また更に、直接測定から決定された間隙のサイズを、式279を使用するX線検査機器202を使用して、基準269の検査からのデータと関連付けることができる。式279は、間隙のサイズと、背景との関係であってよい。例えば、式279は、比率と、推測される間隙サイズとの関係であってよい。比率は、背景のグレー値における差の比率であってよい。差は、背景のグレー値と、谷部分の最小グレー値との差であってよい。これらの例において、比率は、基準269の背景のグレー値における、背景のグレー値と、谷部分の最小グレー値との差の比率であってよい。
基準269の検査からの基準化データ277を使用して、許容誤差の条件が加工対象物206に存在するかを決定することができる。例えば、未加工データ画像257を、基準化データ277の基準269の未加工データ画像と比較することができる。別の例として、最小値267を、基準化データ277から形成されうる限界値268と比較することができる。更なる実施例として、プロットプロファイル261の分析からのデータを基準化データ277の式279に入力して、加工対象物206に許容誤差の条件が存在するかを決定するために使用することができる。
更に、基準化データ277を使用して、推測される間隙294を決定することができる。推測される間隙294は、加工対象物206に存在する間隙248等の間隙の値であってよい。間隙の値を決定することによって、許容誤差の条件範囲が計量されうる。
プロットプロファイル261を使用して、推測される間隙294を決定することもできる。例えば、最小値267を使用して、推測される間隙294を決定することができる。谷部分266の最小値267を使用して、推測される間隙294を決定することができる。最小値267と背景の値との差295を決定することができる。背景の値は、基準269から決定された背景278、又は加工対象物206から決定された背景265であってよい。同じ背景の値における差295の比率296を決定することができる。
比率296を式279に入力して、推測される間隙294を決定することができる。推測される間隙294は、計量的な値であってよい。推測される間隙294は、加工対象物206のファスナと開口部との間の間隙のおおよそのサイズであってよい。推測される間隙294を、限界値と比較することができる。限界値未満では、推測される間隙294は所望の値でありうる。限界値を超えると、推測される間隙294は、望ましくない値でありうる。例えば、限界値を超えると、推測される間隙294は許容誤差外でありうる。
差295を使用して、許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。例えば、差295が限界値297を上回る場合、許容誤差外の条件が存在しうる。許容誤差外の条件が決定された場合、出力298が生成されうる。例えば、推測される間隙294が許容誤差外である場合、出力298が生成されうる。幾つかの例においては、差295が限界値297を上回る場合、出力298が生成されうる。幾つかの例においては、最小値267が限界値268を下回る場合に、出力298が生成されうる。幾つかの例においては、未加工データ画像257又は画像258の内の少なくとも一方の直接の再調査に基づき、出力298が生成されうる。出力298は、電子メール、文字、表示灯、表示メッセージ、アラーム、又はその他の望ましい出力の形態をとることができる。
ここで図3を参照する。図3に、例示的実施形態による基準の断面図を示す。基準300は、図2に示す基準269の物理的実装の一例であり得る。図2のX線検査機器202を使用して、基準300を検査することができる。
基準300は、図2の加工対象物206とほぼ同じ材料でできていてよい。基準300は、意図的に幾つかの異なるサイズの開口部を有するように形成することができる。このため、基準300は、幾つかの異なるサイズの間隙を有するように形成することができる。基準300を使用して、図2の加工対象物206等の加工対象物の間隙の識別、及び間隙のサイズの計量のための基準化データを形成することができる。
基準300は、幾つかの物体302と、幾つかのファスナ304とを有する。図示したように、幾つかのファスナ304は、第1の物体308と第2の物体310とを貫通する幾つかの開口部306に差し込まれる。層312及び層314は、幾つかのファスナ304と第1の物体308とをカバーしうる。幾つかの例においては、層312又は層314の内の少なくとも1つが、これらの間にスタンドオフ又は空隙を有しうる。層312及び層314は、任意の望ましい材料から選択することができる。幾つかの例においては、層312又は層314の内の少なくとも1つが、塗料、表面コーティング、金属、複合材料、又はその他の材料の内の1つから選択されうる。
幾つかのファスナ304は、ファスナ316、ファスナ318、ファスナ320、ファスナ322、ファスナ324、及びファスナ326を含む。幾つかのファスナ304はそれぞれ、同じ公知の寸法を有するように、選択されうる。ファスナ316は、幾つかの開口部306の内の開口部328を貫通して延在する。ファスナ316は直径330を有する。直径330を直接測定するためには、層312、層314、及びファスナ316を最初に除去しなければならない。その後で、ゲージ、マイクロメータ、又はその他の望ましい測定装置を使用して直径330を直接測定することができる。開口部328は直径332を有する。直径332を直接測定するためには、層312、層314、及びファスナ316を最初に除去しなければならない。図示したように、直径332は直径330よりも大きい。幾つかの例においては、ファスナ316及び開口部328が干渉適合を有しうる。これらの例においては、直径332及び直径330はほぼ同じであってよい。
ファスナ318は、幾つかの開口部306の内の開口部334を貫通して延在する。ファスナ318は直径336を有する。開口部334は直径338を有する。図示したように、直径338は直径332よりも大きい。直径336又は直径338のいずれかを直接測定するためには、層312、層314、及びファスナ318を最初に除去しなければならない。図示したように、直径330及び直径336はほぼ同じであってよい。また、直径338は直径336よりも大きい。直径338が直径332よりも大きいために、直径336と直径338との差は、直径330と直径332との差よりも大きい。
ファスナ320は、幾つかの開口部306の内の開口部340を貫通して延在する。ファスナ320は直径342を有する。開口部340は直径344を有する。直径342又は直径344のいずれかを直接測定するためには、層312、層314、及びファスナ320を最初に除去しなければならない。図示したように、直径330及び直径342はほぼ同じであってよい。また、直径344は直径342よりも大きい。直径344が直径332よりも大きいために、直径342と直径344との差は、直径330と直径332との差よりも大きい。
ファスナ322は、幾つかの開口部306の内の開口部346を貫通して延在する。ファスナ322は直径348を有する。開口部346は直径350を有する。直径348又は直径350のいずれかを直接測定するためには、層312、層314、及びファスナ322を最初に除去しなければならない。図示したように、直径330及び直径348はほぼ同じであってよい。また、直径350は直径348よりも大きい。直径350が直径332よりも大きいために、直径348と直径350との差は、直径330と直径332との差よりも大きい。
ファスナ324は、幾つかの開口部306の内の開口部352を貫通して延在する。ファスナ324は直径354を有する。開口部352は直径356を有する。直径354又は直径356のいずれかを直接測定するためには、層312、層314、及びファスナ324を最初に除去しなければならない。図示したように、直径330及び直径354はほぼ同じであってよい。また、直径356は直径354よりも大きい。直径356が直径332よりも大きいために、直径354と直径356との差は、直径330と直径332との差よりも大きい。
ファスナ326は、幾つかの開口部306の内の開口部358を貫通して延在する。ファスナ326は直径360を有する。開口部358は直径362を有する。直径360又は直径362のいずれかを直接測定するためには、層312、層314、及びファスナ326を最初に除去しなければならない。図示したように、直径330及び直径360はほぼ同じであってよい。また、直径362は直径360よりも大きい。直径362が直径332よりも大きいために、直径360と直径362との差は、直径330と直径332との差よりも大きい。
図示したように、幾つかのファスナ304はそれぞれ、幾つかの開口部306のそれぞれのほぼ中央に配置されている。幾つかの開口部306の直径が、開口部328から開口部358に向かって大きくなると、幾つかのファスナ304と、幾つかの開口部306との間の間隙は開口部328から開口部358まで移動するにつれ、大きくなる。
例えば、間隙364及び366は、間隙368及び間隙370よりも小さくてよい。間隙364、間隙366、間隙368、間隙370、間隙372、及び間隙374は許容範囲のサイズを有しうる。例えば、間隙374、間隙372、間隙370、間隙368、間隙366、及び間隙364は、公差内であると考えられうる。間隙376、間隙378、間隙380、間隙382、間隙384、及び間隙386は、許容範囲外のサイズを有しうる。例えば、間隙376、間隙378、間隙380、間隙382、間隙384、及び間隙386は、公差外であると考えられうる。
ある例においては、ファスナと開口部との間の間隙の代わりに、ファスナの直径と、開口部の直径との間の差を考慮しうる。例えば、直径330と直径332との差は、許容範囲のサイズを有しうる。別の例として、直径336と直径338との差は、許容範囲のサイズを有しうる。直径348と直径350との差は、公差外であると考えられうる。直径354と直径356との差は、公差外であると考えられうる。同様に、直径360と直径362との差は、公差外であると考えられうる。
ここで図4を参照する。図4に、例示的実施形態による未加工データ画像を示す。未加工データ画像400は、図2の検出器システム212等の検出器システムによって受信される後方散乱に基づいて形成することができる。ある例においては、未加工データ画像400は、図3の基準300の検査からのデータの画像であってよい。これらの例においては、未加工データ画像400は、は、図3の方向4からの、基準300の上面図でありうる。この例においては、直接測定された図3の幾つかのファスナ304と幾つかの開口部306の直径を使用して、公差外の条件を識別することができる。直径の直接測定から識別された許容誤差外の条件を次に使用して、例えば未加工データ画像400等の未加工データ画像で許容誤差外の条件がどのように見えうるかを識別することができる。このため、基準300の検査により、例えば図2の基準化データ277等の基準化データを形成することができる。
未加工データ画像400は、背景402、幾つかのファスナ404、及び幾つかの開口部406を含む。幾つかのファスナ404は、図3の幾つかのファスナ304であってよい。幾つかの開口部406は、図3の幾つかの開口部306であってよい。未加工データ画像400において見られるように、幾つかのファスナ404の内のファスナと、幾つかの開口部406の内の開口部との間の間隙は、黒いリングによって表示されうる。未加工データ画像400において見られるように、幾つかのファスナ404の内のファスナの直径と、幾つかの開口部406の内の開口部の直径との差が大きくなるにつれ、黒いリングのサイズが大きくなりうる。更に、未加工データ画像400において見られるように、幾つかのファスナ404の内のファスナの直径と、幾つかの開口部406の内の開口部の直径との差が大きくなるにつれ、リングの濃さがグレーからほとんど完全な黒までに増しうる。未加工データ画像400におけるピクセルの濃さは、検出器システムのピクセルによって受信される後方散乱の量に直接関連付けられうる。
幾つかのファスナ404は、ファスナ408、ファスナ410、ファスナ412、ファスナ414、ファスナ416、及びファスナ418を含みうる。幾つかの開口部406は、開口部420、開口部422、開口部424、開口部426、開口部428、及び開口部430を含みうる。
未加工データ画像400において、ファスナ408と開口部420との間には、際立った黒いリングは存在しない。図3の直径330と直径332の直接測定では、許容誤差外の条件は示され得ない。ファスナ408と開口部420との間の色合い特性は、許容誤差外の条件を有しないことと相関しうる。未加工データ画像400を見たときに、作業員又はコンピュータシステムは、ファスナ408と開口部420との間に許容誤差外の条件は存在しないと決定することができる。
一例において、ファスナ408と開口部420は、干渉適合されうる。この例では、ファスナ408と開口部420は、これらの間に間隙を有し得ない。この例において、間隙は約0インチであってよい。
リング432は、ファスナ410と開口部422との間に見られうる。図3の直径336と直径338の直接測定では、許容誤差外の条件は示され得ない。リング432の特性は、許容誤差外の条件を有しないことと相関しうる。リング432は、幾つかのグレーの色合いを含む。リング432は黒に見えない。リング432は、許容誤差外の間隙を示し得ない。未加工データ画像400を見たときに、作業員又はコンピュータシステムは、ファスナ410と開口部422との間に許容誤差外の間隙は存在しないと決定することができる。
一例において、ファスナ410と開口部422は干渉結合されていない場合がある。この例では、ファスナ410と開口部422は、それらの間に間隙を有しうる。この例では、間隙は約0.001インチでありうる。
リング434が、ファスナ412と開口部424との間に見られうる。未加工データ画像400に見られるように、ファスナ412は開口部424内の中央に配置されていない。図3の直径342と直径344の直接測定では、許容誤差外の条件は示され得ない。リング434の特性は、許容誤差外の条件を有しないことと相関しうる。リング434は、見たところ黒の三日月の形状とグレーの部分を含む。リング434は、許容誤差外の間隙を示し得ない。未加工データ画像400を見たときに、作業員又はコンピュータシステムは、ファスナ412と開口部424との間に許容誤差外の間隙は存在しないと決定することができる。
一例において、ファスナ412と開口部424は干渉結合されていない場合がある。この例において、ファスナ412と開口部424は、それらの間に間隙を有し得る。この例において、間隙は約0、0025インチでありうる。
ファスナ414と開口部426との間にリング436が見られうる。未加工データ画像400において見られるように、ファスナ414は開口部426内の中央に配置されていない。図3の直径348と直径350の直接測定では、許容誤差外の条件が示され得る。リング436の特性は、許容誤差外の条件を有することと相関しうる。リング436は、大部分が黒の、又はほぼ黒のピクセルを有する。リング436は、許容誤差外の間隙を示しうる。未加工データ画像400を見たときに、作業員又はコンピュータシステムは、ファスナ414と開口部426との間に許容誤差外の間隙は存在すると決定することができる。
一例において、ファスナ414と開口部426は干渉結合されていない場合がある。この例において、ファスナ414と開口部426は、それらの間に間隙を有し得る。この例において、間隙は約0、0075インチでありうる。
ファスナ416と開口部428との間に、リング438が見られうる。図3の直径354と直径356の直接測定では、許容誤差外の条件が示され得る。リング438の特性は、許容誤差外の条件を有することと相関しうる。リング438は、ファスナ416周囲でほぼ同じ厚さを有する。リング438は完全に黒、又はほぼ黒に見える。リング438は、許容誤差外の間隙を示しうる。未加工データ画像400を見たときに、作業員又はコンピュータシステムは、ファスナ416と開口部428との間に許容誤差外の間隙は存在すると決定することができる。
一例において、ファスナ416と開口部428は干渉結合されていない場合がある。この例において、ファスナ416と開口部428は、それらの間に間隙を有し得る。この例において、間隙は約0、0125インチでありうる。
ファスナ418と開口部430との間に、リング440が見られうる。図3の直径344と直径342の直接測定では、許容誤差外の条件が示され得る。リング440の特性は、許容誤差外の条件を有することと相関しうる。リング440は、ファスナ418周囲でほぼ同じ厚さを有する。リング440は完全に黒、又はほぼ黒に見える。リング440は、リング438よりも厚い。従って、リング438が許容誤差外の間隙を示す場合、リング440も許容誤差外の間隙を示しうる。リング440は、リング438の状況とは関わりなく、許容誤差外の間隙を示しうる。未加工データ画像400を見たときに、作業員又はコンピュータシステムは、ファスナ418と開口部430との間に許容誤差外の間隙は存在すると決定することができる。
一例において、ファスナ418と開口部430は干渉結合されていない場合がある。この例において、ファスナ418と開口部430は、それらの間に間隙を有し得る。この例において、間隙は約0、0225インチでありうる。
幾つかのファスナ404と幾つかの開口部406との間の間隙の値の非限定的な例は、単なる説明目的で提供されている。これらの例は、例示的実施形態が実装されうる方法に対する物理的又は構造的な制限を示唆することを意図していない。
ここで図5を参照する。図5に、例示的な一実施形態による画像の図を示す。画像500は、図2の画像258の物理的実施態様であり得る。画像500は、図4の未加工データ画像400上の、例えば図2のフィルタ260等のフィルタ処理の実施から得られる画像であってよい。ある例では、画像500は、図4の未加工データ画像400のバンドパスフィルタ処理の実施から得られる画像であってよい。
許容誤差外の条件は、画像500から直接識別することができる。例えば、作業人員が画像500を観察して、許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。ある例においては、作業人員による観察は、許容誤差外の条件が存在するかの決定の第1のステップでありうる。画像500をコンピュータシステムによって分析することができる。ある例においては、コンピュータシステムによる分析が、許容誤差外の条件が存在するかの決定の第1のステップでありうる。
他の例においては、画像500を、許容誤差外の条件が存在するかの決定に間接的に使用することができる。例えば、画像500からデータを取ることができる。このデータを次に処理することができる。処理したデータを使用して、許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。
例えば、線502からグレースケール値を抽出することができる。線502のグレースケール値のプロットプロファイルを形成することができる。このプロットプロファイルを次に分析して、許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。ある例においては、プロットプロファイルから取られたデータを使用して、許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。
ある例においては、各ファスナの幾つかの部位から濃淡値を取ることができる。例えば、濃淡値を線504と線506から取って、分析可能な追加のプロットプロファイルを作成することができる。加工対象物のファスナ全体で複数の線からサンプルリングすることによって、ファスナが中央に配置されていない場合であっても、許容誤差外の間隙を決定することができる。単一のファスナに3つの線502、線504、及び線506を示したが、任意の所望の数の線をサンプリングすることができる。例えば、画像のファスナから、濃淡値の2つの線をサンプリングすることができる。別の例では、3つを超える数の濃淡値の線を、画像のファスナからサンプリングすることができる。
ここで図6を参照する。図6に、例示的な一実施形態によるプロットプロファイルを示す。プロットプロファイル600は、図5の画像500からのデータのプロットプロファイルであってよい。例えば、プロットプロファイル600は、図5の線502からのデータのプロットプロファイルであってよい。
プロットプロファイル600を図3の基準300に対して識別された許容誤差外の条件と合わせて使用して、基準化データを形成することができる。例えば、プロットプロファイル600を、直接測定からの図3の幾つかのファスナ304と幾つかの開口部306の直径と共に使用して、プロットプロファイル600上の許容誤差外の条件を識別することができる。
エリア602は、ファスナ408と開口部420のプロットプロファイルに対応しうる。エリア604は、ファスナ410と開口部422のプロットプロファイルに対応しうる。エリア606は、ファスナ412と開口部424のプロットプロファイルに対応しうる。エリア608は、ファスナ414と開口部426のプロットプロファイルに対応しうる。エリア610は、ファスナ416と開口部428のプロットプロファイルに対応しうる。エリア612は、ファスナ418と開口部430のプロットプロファイルに対応しうる。
プロットプロファイル600は、間隔615に渡る濃淡値614のプロットであってよい。間隔615は、ピクセル単位で測定されうる。濃淡値614に沿った低い濃淡値は、濃いピクセルと相互に関連する。濃淡値614に沿った高い濃淡値は、薄いピクセルと相互に関連する。間隔615は、線502に沿って図5の方向6に広がりうる。
プロットプロファイル600から分かるように、エリア602は谷部分616を含む。谷部分616は、最小点617を有する。エリア604は、谷部分618を有する。谷部分618は、最小点620を有する。エリア606は谷部分622、谷部分624、及び谷部分626を有する。谷部分622は、最小点628を有する。谷部分624は、最小点630を有する。谷部分626は、最小点632を有する。エリア608は谷部分634、谷部分636、及び谷部分638を有する。谷部分634は、最小点640を有する。谷部分636は、最小点642を有する。谷部分638は、最小点644を有する。エリア610は谷部分646、谷部分648、及び谷部分650を有する。谷部分646は、最小点652を有する。谷部分648は、最小点654を有する。谷部分650は、最小点656を有する。エリア612は谷部分658、谷部分660、及び谷部分662を有する。谷部分658は、最小点664を有する。谷部分660は、最小点666を有する。谷部分662は、最小点668を有する。
谷部分616、谷部分618、谷部分624、谷部分636、谷部分648、及び谷部分660は、図4の幾つかのファスナ404からの濃淡値に対応しうる。谷部分622、谷部分626、谷部分634、谷部分638、谷部分646、谷部分650、谷部分658、及び谷部分662は、図4の幾つかのファスナ404と幾つかの開口部406との間の空間からの濃淡値に対応しうる。
エリア602、エリア604、及びエリア606は、いかなる許容誤差外の条件も有さないファスナを表しうる。例えば、直接測定からの幾つかのファスナ304と幾つかの開口部306の直径により、エリア602、エリア604、及びエリア606によって表されるファスナと開口部が許容誤差外の条件を有し得ないことが示されうる。エリア608、エリア610、及びエリア612は、許容誤差外の条件を有するファスナを表しうる。例えば、直接測定からの幾つかのファスナ304と幾つかの開口部306の直径により、エリア608、エリア610、及びエリア612によって表されるファスナと開口部がそれぞれ、許容誤差外の条件を有し得ることが示されうる。エリア602、エリア604、及びエリア606を、エリア608、エリア610、及びエリア612と対照させて、限界値670を設定することができる。限界値670は、最小点617、最小点620、最小点628、最小点630、最小点632、最小点642、最小点654、及び最小点666が限界値670を上回るように、設定することができる。限界値670は、プラスの実数、マイナスの実数、マイナスの虚偽数、又はプラスの虚偽数の内の少なくとも1つの所望の割合が生じるように設定することができる。プラスの実数の比率は、感度とも呼ばれうる。マイナスの実数の比率は、特異度とも呼ばれうる。
値が限界値670を下回る場合、これにより許容誤差外の条件が示されうる。値が限界値670を下回る場合、出力が生成されうる。出力は、追加の見直し、又は追加の検査を示しうる。
図3のファスナ322、ファスナ324、及びファスナ326に関連して、許容誤差外の間隙が測定された。プロットプロファイル600で見られるように、ファスナ322、ファスナ324、及びファスナ326に関連付けられる最小点640、最小点644、最小点652、最小点656、最小点664、及び最小点668はそれぞれ、限界値670を下回っている。
限界値670は、基準化データの一例でありうる。基準化データの別の例は、背景672でありうる。背景672は、図4の幾つかの開口部406を有さないエリアの濃淡値614の平均値として選択された値でありうる。例えば、背景672は、背景エリア674、背景エリア676、及び背景エリア678の平均値であってよい。背景672を使用して、許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。例えば、背景672と、谷部分の最小点との間の差を決定することができる。差が限界値を上回る場合、許容誤差外の条件が存在しうる。更に、背景672を計算に使用して、間隙の相対的なサイズを決定することができる。
ある例においては、予め設定された限界値を下回る谷部分の最小点を識別することによって、プロットプロファイルから許容誤差外の条件を決定することができる。例えば、加工対象物を検査することができる。加工対象物は、図3の基準300とほぼ同じ材料レイアップを有しうる。検査からのデータを使用して、画像を形成することができ、その画像を使用してプロットプロファイルを形成することができる。そのプロットプロファイルの谷部分の最小点を、図6からの限界値670と比較することができる。このプロセスを使用して、潜在的な許容誤差外の条件を識別することができる。
ここで図7を参照する。図7に、例示的な一実施形態による比率式を示す。比率プロット700は、図2の基準化データ277の形態を取りうる。比率プロット700は、図6のプロットプロファイル600からのデータを使用して形成することができる。比率プロット700には、比率702対平均間隙704が含まれうる。比率702は、最初に背景と、谷部分の最小点との間の差を決定し、次に、背景上の差の比率を決定することによって、決定することができる。例えば、比率は、図6の背景672上の、背景672と、最小点640との差であってよい。
プロットプロファイルの幾つかの最小値に対する比率を表示することができる。比率プロット700は、点706、点708、及び点710を含む。比率式712は、直線を点706、点708、及び点710に適合させることによって決定することができる。比率式712により、所定の比率値に対するおおよその間隙サイズが得られうる。比率式712は、図2の式279であってよい。
比率式712を使用して、加工対象物のファスナと開口部との間のおおよその間隙を決定することができる。例えば、比率式712を使用して、図2の加工対象物206の幾つかのファスナ222と幾つかの開口部224との間のおおよその間隙を決定することができる。
比率式712を使用するためには、加工対象物のプロットプロファイルの谷部分の最小点に対する比率を決定しなければならない。比率は、背景と、背景上の最小点との差の比率である。背景は、図6の背景672、又は加工対象物のプロットプロファイルから決定された背景でありうる。決定された比率を比率式712に入力して、推測される間隙を決定することができる。推測される間隙が既定の限界値よりも大きい場合、許容誤差外の条件が存在しうる。
[0001]ここで図8を参照する。図8に、例示的な一実施形態による加工対象物の断面図を示す。加工対象物800は、図2に示す加工対象物206の物理的実装の一例であり得る。加工対象物800の、許容誤差外の間隙の有無を検査することができる。加工対象物800は、図2のX線検査機器202を使用して検査することができる。
加工対象物800は、幾つかの物体802と幾つかのファスナ804とを有する。図示したように、幾つかのファスナ804は、第1の物体808と第2の物体810とを貫通する幾つかの開口部806に差し込まれる。幾つかのファスナ804は、ほぼ同じサイズでありうることが望ましい。例えば、幾つかのファスナ804がそれぞれほぼ同じ直径を有しうることが望ましい。別の例として、幾つかのファスナ804がそれぞれほぼおなじ長さを有しうることが望ましい。従って、幾つかのファスナ804は、メーカーの同じ広告表示価格を有しうる。しかしながら、幾つかのファスナ804の製造には、幾つかのファスナ804の実際のサイズがある程度変動する結果となる許容誤差を有しうる。
層812と層814は、幾つかのファスナ804と第1の物体808をカバーしうる。層812と層814は、任意の所望材料から選択することができる。ある例においては、層812又は層814の内の少なくとも1つを、塗料、表面コーティング、金属、複合材料、又はその他の材料の1つから選択することができる。ある例においては、層812と層814は、第1の物体808と層812との間に空隙を有しうる。ある例においては、層812は、幾つかのファスナ804のそれぞれの間で、第1の物体808と接触しうる。
幾つかのファスナ804は、ファスナ816、ファスナ818、ファスナ820、ファスナ822、ファスナ824、及びファスナ826を含む。ファスナ816は、幾つかの開口部806の開口部828を通って延在する。ファスナ816は、直径830を有する。直径830を直接測定するためには、層812、層814、及びファスナ816を最初に除去しなければならない。次に、ゲージ、マイクロメータ、又はその他の所望の測定装置を使用して直径830を直接測定することができる。開口部828は、直径832を有する。直径832を直接測定するためには、層812、層814、及びファスナ816を最初に除去しなければならない。
図示したように、直径832は直径830よりも大きい。図示したように、ファスナ816と開口部828との間に間隙834が存在する。図示したように、ファスナ816は、開口部828内の中央に配置されていない。この結果、間隙834は所望よりも大きくなりうる。例えば、ファスナ816が開口部828内で中央に配置されていないため、間隙834は許容誤差外でありうる。
ファスナ818は、幾つかの開口部806の開口部835を通して延在している。ファスナ818は、直径836を有する。直径836を直接測定するためには、層812、層814、及びファスナ818を最初に除去しなければならない。次に、ゲージ、マイクロメータ、又はその他の所望の測定装置を使用して直径836を直接測定することができる。開口部835は、直径838を有する。直径838を直接測定するためには、層812、層814、及びファスナ818を最初に除去しなければならない。
図示したように、ファスナ818と開口部835との間に間隙840と間隙842が存在しうる。ファスナ818は、開口部835内のほぼ中央に配置されうる。したがって、間隙840と間隙842は、ほぼ同じサイズであってよい。間隙840と間隙842は、許容可能なサイズを有しうる。
ここで図9を参照する。図9に、例示的な一実施形態による加工対象物の拡大断面図を示す。ある例では、幾つかの開口部806はさら穴であってもよい。
ここで図10を参照する。図10に、例示的実施形態による未加工データ画像を示す。この例においては、未加工データ画像1000は、図8の加工対象物800の画像であってよい。ある例においては、未加工データ画像1000は、図2の未加工データ画像257を表したものであってよい。図2のデータ208と、コントラストの調節259から未加工データ画像1000を作成することができる。
未加工データ画像1000を使用して、図8の加工対象物800に許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。未加工データ画像1000を直接又は間接的に使用して、加工対象物800に許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。例えば、未加工データ画像1000を直接分析して、加工対象物800に許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。これは、質的な決定でありうる。
直接作業人員が未加工データ画像1000を観察して、許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。作業人員は、単一のファスナ及び開口部に対して、許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。作業人員は、望ましくない数の許容誤差外の条件が存在するか否かを決定することができる。更に、作業人員は、幾つかの許容誤差外の条件が望ましくないものか否かを決定することができる。更に、作業人員は、幾つかの許容誤差外の条件が重大なものであるか否かを決定することができる。例えば、作業人員は、加工対象物が再加工されるべきか、廃棄されるべきかを決定することができる。例えば、作業人員は、許容誤差外の条件について、基準に基づき分析を行うことができる。一例として、開口部の一方の側に接触しているファスナは、開口部の他方の側に接触しているファスナより好ましくない場合がある。別の例として、二重開孔開口部は、特大の開口部より好ましくない場合がある。
作業人員は、未加工データ画像1000を分析するために、加工対象物の仕様に基づいて、分析を行うことができる。例えば、作業人員は、加工対象物にかかると予想される負荷を考慮しうる。
ある例においては、作業人員による観察が、許容誤差外の条件が存在するかを決定する第1のステップでありうる。例えば、作業人員が許容誤差外の条件が存在しうると決定した場合、許容誤差外の条件が存在しているか、許容範囲外の条件が一段と深刻化しているかの少なくともいずれかを決定するために、更なる処理を行うことができる。更なる処理には、コンピュータシステムによる直接の分析、プロットプロファイルの形成、比率の作成、推測される間隙サイズの表示に対する比率への比率の表示、又はその他所望される処理が含まれ得る。
コンピュータシステムによって、未加工データ画像1000を直接分析することができる。ある例においては、コンピュータシステムによる分析が、許容誤差外の条件が存在するかを決定する第1のステップでありうる。
コンピュータシステムによって、未加工データ画像1000の分析を行うことができる。コンピュータシステムは、単一のファスナ及び開口部に対して許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。コンピュータシステムにより、望ましくない数の許容誤差外の条件が存在するか否かを決定することができる。更に、コンピュータシステムにより、幾つかの許容誤差外の条件が望ましくないか否かを決定することができる。更に、作業人員は、幾つかの許容誤差外の条件が重大なものであるか否かを決定することができる。例えば、コンピュータシステムより、加工対象物が再加工されるべきか、廃棄されるべきかを決定することができる。例えば、コンピュータシステムにより、許容誤差外の条件について、基準に基づき分析を行うことができる。一例として、開口部の一方の側に接触しているファスナは、開口部の他方の側に接触しているファスナより好ましくない場合がある。別の例として、二重開孔開口部は、特大の開口部より好ましくない場合がある。
未加工データ画像1000を分析するために、コンピュータシステムを加工対象物の仕様に基づいてプログラミングすることができる。例えば、コンピュータシステムを、加工対象物にかかると予想される負荷に基づいてプログラミングすることができる。
未加工データ画像1000には、背景1002と、幾つかのファスナ1004と、幾つかの開口部1006とが含まれる。幾つかのファスナ1004は、図8の幾つかのファスナ804でありうる。幾つかの開口部1006は、図8の幾つかの開口部806でありうる。未加工データ画像1000で見られるように、幾つかのファスナ1004の内の一つのファスナと、幾つかの開口部1006の内の一つの開口部との間の間隙は、黒いリングによって示され得る。未加工データ画像1000で見られるように、幾つかのファスナ1004の内の一つのファスナの直径と、幾つかの開口部1006の内の一つの開口部の直径との差が広がれば広がるほど、黒いリングのサイズが拡大しうる。更に、未加工データ画像1000で見られるように、幾つかのファスナ1004の内の一つのファスナの直径と、幾つかの開口部1006の内の一つの開口部の直径との差が広がれば広がるほど、リングの濃さがグレーからほとんど完全な黒まで上がりうる。未加工データ画像1000のピクセルの濃さは、検出器システムのピクセルが受信する後方散乱の量に直接関連づけられうる。
幾つかのファスナ1004には、ファスナ1008、ファスナ 1010、ファスナ1012、ファスナ 1014、ファスナ 1016、及びファスナ1018が含まれ得る。幾つかの開口部1006には、開口部1020、開口部1022、開口部1024、開口部1026、開口部1028、及び開口部1030が含まれ得る。
リング1031は、ファスナ1008と開口部1020との間に見ることができる。未加工データ画像1000で見られるように、ファスナ1008は開口部1020内の中央に配置されていない。ある例においては、図8の直径830と直径832の直接測定では、許容誤差外の条件が示されない場合がある。しかしながら、開口部1020内のファスナ1008の位置に起因する、許容誤差外の条件が存在しうる。ある例においては、図8の直径830と直径832の直接測定により、許容誤差外の条件が示され得る。しかしながら、開口部1020内のファスナ1008の位置に起因して、直接の測定によって示されるものよりも大きい許容誤差外の条件が存在しうる。この結果、未加工データ画像1000に基づいて許容誤差外の条件を決定することによって、 許容誤差外の条件を、加工対象物の負荷条件、加工対象物の動作基準、又は組み立てられた加工対象物のその他の条件に基づいて決定することができる。
リング1031は、一見黒い三日月の形状とグレーの部分を含む。ある例においては、作業員又は画像処理ソフトにより、リング1031を、周知の間隙サイズを有する基準の画像等の基準化データと比較することができる。この例では、リング1031を、図4の未加工データ画像400と比較することができる。リング1031は、図4の未加工データ画像400のリング434にかなり類似している。従って、リング434が許容誤差外の間隙として分類された場合、リング1031も許容誤差外の間隙でありうる。しかしながら、未加工データ画像400のリング434が許容誤差外の間隙を有さないとして分類された場合、リング1031は許容誤差外の間隙を有するとは見なされ得ない。
ある例においては、リング1031は、許容誤差外の間隙を示さない場合がある。これらの例においては、未加工データ画像1000を見て、作業員、又はコンピュータシステムは、ファスナ816と開口部828との間に許容誤差外の間隙が存在しないことを決定することができる。ある例においては、リング1031は許容誤差外の間隙を示しうる。これらの例においては、未加工データ画像1000を見て、作業員、又はコンピュータシステムは、ファスナ816と開口部828との間に許容誤差外の間隙が存在しうることを決定することができる。許容誤差外の間隙が存在しうるとの決定に応じて、追加の分析を行うことができる。例えば、ファスナ816と開口部828との間の間隙のサイズを計量することができる。別の例では、プロットプロファイルを形成して、谷部分の最小点が予め選択された限界値を下回るかを決定することができる。
ファスナ1010と開口部1022との間に、リング1032を見ることができる。リング1032を、リング1032の濃さに関して直接視覚的に検査することができる。リング1032は、幾つかのグレーの色合いを含む。リング1032は、黒に見えない。従って、リング1032は、許容誤差外の間隙を示しえない。未加工データ画像400を見て、作業員又はコンピュータシステムは、ファスナ1010と開口部1022との間に許容誤差外の間隙が存在しないと決定することができる。
ある例においては、リング1032を、図4の未加工データ画像400等の基準化データと比較することができる。リング1032は、図4の未加工データ画像400のリング432とかなり類似している。リング432は、許容誤差外の間隙を有しないとして分類される。従って、リング1032もまた許容誤差外の間隙を有さない。
リング1034、リング1036、及びリング1038はそれぞれ、幾つかのグレーの色合いを含む。リング1034、リング1036、及びリング1038はそれぞれ、ほぼ同じように見える。リング1034、リング1036、及びリング1038はどれも、黒に見えない。従って、リング1034、リング1036、及びリング1038はどれも、許容誤差外の間隙を示しえない。
ある例においては、リング1034、リング1036、及びリング1038はそれぞれ、図4の未加工データ画像400等の基準化データと比較することができる。リング1034、リング1036、及びリング1038はそれぞれ、図4の未加工データ画像400のリング432とかなり類似している。リング432は、許容誤差外の間隙を有さないと分類される。従って、リング1034、リング1036、及びリング1038もそれぞれ、許容誤差外の間隙を有さない。
ファスナ1018と開口部1030との間に、リング1040を見ることができる。未加工データ画像1000で見られるように、ファスナ1018は開口部1030内の中央に配置されていない。開口部1030内のファスナ1018の位置に起因して、許容誤差外の条件が存在しうる。リング1040は、一見黒い三日月の形状とグレーの部分を含む。ある例においては、作業員又は画像処理ソフトはリング1040を、周知の間隙サイズを有する基準の画像等の基準化データと比較しうる。この例では、リング1040を、図4の未加工データ画像400と比較することができる。リング1040は、図4の未加工データ画像400のリング434の回転とかなり類似している。従って、リング434が許容誤差外の間隙として分類された場合、リング1040も許容誤差外の間隙でありうる。しかしながら、未加工データ画像400のリング434が許容誤差外の間隙を有さないと分類された場合、リング1040は許容誤差外の間隙を有するとは見なされ得ない。
リング1031、リング1032、リング1034、リング1036、リング1038、及びリング1040をそれぞれ別々に見た後で、未加工データ画像1000を全体として考えることができる。例えば、リング1031の許容誤差外の条件は、加工対象物800を適格と見なすための許容範囲にありうる。しかしながら、ある例では、幾つかのファスナ1004の内の2以上のファスナに許容誤差外の条件を有することは、加工対象物800を適格と見なすための許容範囲にありえない。ある他の例では、ある単一の種類の許容誤差外の条件は許容範囲内にあるが、別の種類の許容誤差外の条件は許容範囲内にありえない。例えば、幾つかの開口部1006の二重開孔開口部は許容範囲内にありえないが、開口部の中央に配置されたファスナによって形成された公称間隙は許容範囲内にありうる。
プロットプロファイルを、未加工データ画像1000に基づいて形成することができる。例えば、プロットプロファイルは、図10の線1042内のデータでできていてよい。別の例では、プロットプロファイルは、未加工データ画像1000に基づいてフィルタ処理された画像からのデータでできていてよい。未加工データ画像1000に基づいて形成されたプロットプロファイルの最小点を、図6の限界値670等の限界値と比較して、許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。これは、質的な決定でありうる。未加工データ画像1000に基づくプロットプロファイルが使用された場合には、未加工データ画像1000を間接的に使用して、許容誤差外の条件を決定することができる。
更に、プロットプロファイルのデータから計算された比率から、推測される間隙を決定することができる。推測される間隙を使用して、許容誤差外の条件が存在するか否かを決定することができる。推測される間隙が決定された場合、これは許容誤差外の間隙の計量的な決定となりうる。未加工データ画像1000に基づくプロットプロファイルを使用して、推測される間隙を決定した場合、未加工データ画像1000を間接的に使用して、許容誤差外の条件を決定することができる。
ここで図11を参照すると、例示的一実施形態によるデータ処理システムがブロック図の形態で示されている。データ処理システム1100を使用して、図2のコンピュータシステム204のコンピュータを実行することができる。図示するように、データ処理システム1100は、プロセッサユニット1104と、記憶デバイス1106と、通信ユニット1108と、入出力ユニット1110と、ディスプレイ1112との間の通信を提供する、通信フレームワーク1102を含む。場合によっては、通信フレームワーク1102はバスシステムとして実装されうる。
プロセッサユニット1104は、いくつかの動作を実行するために、ソフトウェアのための命令を実行するよう構成される。プロセッサユニット1104は、実行形態に応じて、いくつかのプロセッサ、マルチプロセッサコア、及び/又は他の何らかの種類のプロセッサを備えうる。場合によっては、プロセッサユニット1104は、回路システム、特定用途向け集積回路(ASIC)、プログラマブル論理デバイスなどのハードウェアユニット、又は他の好適な種類のハードウェアユニットの形態をとってもよい。
プロセッサユニット1104によって実行されるオペレーティングシステム、アプリケーション、及び/又はプログラムに対する命令は、記憶デバイス1106上に配置される。記憶デバイス1106は、通信フレームワーク1102を介してプロセッサユニット1104と通信を行ってもよい。本明細書で使用されるように、記憶デバイスはまた、コンピュータ可読記憶デバイスと称されることもあり、一時的に及び/又は永続的に情報を記憶することができる任意のハードウェアである。この情報は、限定するものではないが、データ、プログラムコード、及び/又は他の情報を含むことができる。
メモリ1114及び固定記憶部1116は、記憶デバイス1106の例である。メモリ1114は、例えば、ランダムアクセスメモリ又は何らかの種類の揮発性または不揮発性の記憶デバイスの形態をとりうる。固定記憶部1116は任意の数の構成要素又はデバイスを含みうる。例えば、固定記憶部1116は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書換え型光ディスク、書換え型磁気テープ、又はそれらの何らかの組み合わせを含みうる。固定記憶部1116によって使用される媒体は、着脱式であってもよく、着脱式でなくてもよい。
通信ユニット1108により、データ処理システム1100は、他のデータ処理システム及び/又はデバイスと通信することができる。通信ユニット1108は、物理的な及び/又は無線の通信リンクを用いて通信することができる。
入出力ユニット1110は、データ処理システム1100に接続された他のデバイスとの間で、入力の受信及び出力の送信を可能にする。例えば、入出力ユニット1110は、キーボード、マウス、及び/又は他の何らかの種類の入力デバイスを介して、ユーザ入力の受信を可能にする。別の例として、入出力ユニット1110は、データ処理システム1100に接続されたプリンタに出力を送信することができる。
ディスプレイ1112は、ユーザに対して情報を表示するよう構成される。ディスプレイ1112は、例えば、限定するものではないが、モニタ、タッチスクリーン、レーザーディスプレイ、ホログラフィックディスプレイ、仮想表示デバイス、及び/又は他の何らかの種類のディスプレイデバイスを含みうる。
この説明例では、種々の例示的実施形態のプロセスは、コンピュータに実装される命令を使用してプロセッサユニット1104によって実行されてもよい。これらの命令は、プログラムコード、コンピュータ使用可能プログラムコード、又はコンピュータ可読プログラムコードと称されることがあり、かつ、プロセッサユニット1104内の一又は複数のプロセッサによって読み取られ、実行されうる。
これらの例では、プログラムコード1118は、選択的に着脱可能でコンピュータ可読媒体1120上に機能的な形態で配置され、プロセッサユニット1104での実行用のデータ処理システム1100に読込み又は転送することができる。プログラムコード1118及びコンピュータ可読媒体1120は、コンピュータプログラム製品1122を形成する。この説明例では、コンピュータ可読媒体1120は、コンピュータ可読記憶媒体1124又はコンピュータ可読信号媒体1126であってもよい。
コンピュータ可読記憶媒体1124は、プログラムコード1118を伝播又は伝送する媒体というよりはむしろ、プログラムコード1118を保存するために使用される、物理的な又は有形の記憶デバイスである。コンピュータ可読記憶媒体1124は、限定する訳ではないが例としては、データ処理システム1100に接続される光ディスク又は磁気ディスク、或いは固定記憶デバイスでありうる。
代替的に、プログラムコード1118はコンピュータ可読信号媒体1126を使用してデータ処理システム1100に転送可能である。コンピュータ可読信号媒体1126は、例えば、プログラムコード1118を含む伝播されたデータ信号であってもよい。このデータ信号は、物理的及び/又は無線の通信リンクを介して伝送されうる、電磁信号、光信号、及び/又は他の何らかの種類の信号であってもよい。ある例においては、機能は、コンピュータシステムによって実行されるものとして説明されてきた。コンピュータシステムという語を用いたが、単一の機能又は複数の機能は、データ処理システム1100の任意の適切な構成要素によって実施可能であることを理解すべきである。例えば、単一の機能又は複数の機能を、プロセッサユニット1104によって実施することができる。
ここで図12を参照する。図12に、例示的一実施形態による検査環境の図を示す。検査環境1200は、図2の検査環境200の物理的実施態様であり得る。検査環境1200は、X線検査機器1202を含む。X線検査機器1202は、図2のX線検査機器202の物理的実施態様でありうる。
X線検査機器1202は、X線生成システム1204と、検出器システム1206とを含む。X線生成システム1204は、検出器システム1206と関連付けられるシンチレータ1208の形態をとることができる。X線生成システム1204によって生成されたX線1210は、加工対象物1212に向かって、検出器システム1206の検出器間を移動しうる。
後方散乱1214は、加工対象物1212に到達したX線1210から生じうる。検出器システム1206は、後方散乱1214を受信することができる。検出器システム1206は、後方散乱1214に基づいてデータを生成することができる。後方散乱1214に基づいて生成されたデータを使用して、加工対象物1212が何らかの許容誤差外の条件を有するかを決定することができる。
図2及び12に示す検査環境、図3に示す基準、図4、5、及び10に示す画像、図6に示すプロットプロファイル、図7の比率プロット、図8及び9の加工対象物、及び図11に示すコンピュータシステムは、例示的実施形態を実施可能な方式を物理的又はアーキテクチャ的に限定するものではない。図示した構成要素に加えてまたは代えて、他の構成要素を使用できる。幾つかの構成要素はオプションであってよい。また、ブロック図は、幾つかの機能的な構成要素を示すために提示されている。例示的実施形態において実装される場合、一又は複数のこれらのブロック図は結合、分割、又は異なるブロック図に結合且つ分割され得る。
例えば、幾つかのファスナ222には、第1のファスナ246及び第2のファスナ250だけでなく、多数のファスナが含まれ得る。別の例として、加工対象物206には、第1の物体226と第2の物体228以外の多数の物体が含まれ得る。また更なる例においては、プロットプロファイル261は、谷部分266だけでなく、多数の谷部分を有しうる。例えば、プロットプロファイル261は、同じファスナにそれぞれ関連付けられる2つの谷部分を有しうる。別の例として、プロットプロファイル261は、同じファスナにそれぞれ関連付けられる3つの谷部分を有しうる。その他の例において、プロットプロファイル261は3を越える谷部分を有することができ、プロットプロファイル261において少なくとも2つのファスナが示される。
ここで図13を参照する。図13に、ファスナと開口部との間の許容誤差外の間隙を検出するためのプロセスを、例示的実施形態によるフロー図の形態で示す。プロセス1300は、開口部が差し込まれたファスナを含む加工対象物にX線を方向づけすることによって開始することができる(工程1302)。ある例においては、ファスナを、ボルト、リベット、又はその他の所望のファスナの内の少なくとも1つから選択することができる。
加工対象物から後方散乱を受信する(工程1304)。後方散乱を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することができる(工程1306)。ある例においては、後方散乱を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することは、後方散乱を使用してファスナ全体の位置のプロットプロファイルを作成することと、プロットプロファイルの谷部分の最小値を決定することと、プロットプロファイルの谷部分の最小値を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することとを含む。
ある例においては、プロットプロファイルの谷部分の最小値を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することは、最小値と背景との間の差を計算することと、差が限界値を上回るかを決定することと、差が限界値を上回る場合に、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有すると決定することとを含みうる。その他の例においては、プロットプロファイルの谷部分の最小値を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することは、最小値と背景との間の差を計算することと、差と背景の比率値を決定することと、比率値を使用して、推測される間隙を決定することと、推定された間隙が許容範囲内のサイズであるかを決定して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することとを含みうる。その他の例においては、プロットプロファイルの谷部分の最小値を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することは、プロットプロファイルの谷部分の最小値が限界値を下回るかを決定することと、最小値が限界値を下回った場合に、開口部に差し込まれたファスナが、許容誤差外の間隙を有することを決定することとを含みうる。
開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有する場合に、出力を生成することができる(工程1308)。出力は、電子メール、文字、表示灯、表示メッセージ、アラーム、又はその他の望ましい出力の形態をとることができる。その後、本プロセスは終了する。
ファスナと開口部との間の許容誤差外の間隙を検出するためのプロセスの別の例は、基準を検査して、基準化データを形成することによって開始することができる。基準化データには、画像、限界値、背景、比率式、又は基準の検査に基づいたその他所望のデータが含まれ得る。基準化データも、基準の幾つかのファスナと幾つかの開口部の直径の直接測定を使用して、形成することができる。
X線を、開口部に差し込まれたファスナを含む加工対象物に方向付けすることができる。加工対象物は、基準とほぼ同じ材料構成を有していてよい。加工対象物から、後方散乱を受信することができる。後方散乱は、X線に応じて受信することができる。
後方散乱と基準化データを使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するか否かを決定することができる。例えば、後方散乱から形成された加工対象物の画像を、基準の画像と比較することができる。別の例として、後方散乱を使用して、加工対象物のプロットプロファイルを形成することができる。プロットプロファイルの谷部分の最小点を、基準に基づく限界設定値と比較することができる。更なる例として、加工対象物に対する比率を決定することができる。比率を、基準に基づいて計算される、推測される間隙に対する比率式に入力することができる。
開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有する場合に、出力を生成することができる。;出力は、電子メール、文字、表示灯、表示メッセージ、アラーム、又はその他の望ましい出力の形態をとることができる。その後、本プロセスは終了する。基準は、幾つかの許容誤差外の間隙を有しうる。これらの例においては、基準化データに基づいて、間隙サイズに対する比率式を作成することができる。
ファスナと開口部との間の許容誤差の間隙を検出するためのプロセスの別の例が示され得る。この例は、開口部に差し込まれたファスナを含む加工対象物にX線を方向づけすることによって、開始することができる。ファスナは、ボルト、リベット、又はその他の所望のファスナの形態をとることができる。加工対象物から、後方散乱を受信することができる。ある例においては、加工対象物にX線を方向づけすることは、加工対象物の第1の側面にX線を方向付けすることを含む。ある例においては、加工対象物から後方散乱を受信することは、加工対象物の第1の側面の後方散乱を受信することを含む。後方散乱は、X線に応じて加工対象物によって形成されうる。
画像は、後方散乱を使用して、開口部に差し込まれたファスナでできていてよい。ある例においては、開口部に差し込まれたファスナの画像を形成することは、コントラストを調節して未加工データ画像を形成することと、未加工データ画像に単純なバンドパスフィルタ処理を実施して、画像を形成することとを含む。
画像において、ファスナ全体の位置のプロットプロファイルを作成することができる。プロットプロファイルの谷部分の最小値を決定することができる。プロットプロファイルの谷部分の最小値が許容範囲の値であるかを決定することができる。ある例では、プロットプロファイルの谷部分の最小値が許容範囲の値であるかを決定することは、最小値と背景との間の差を計算することと、差が限界値を上回るかを決定することと、差が限界値を上回る場合に、プロットプロファイルの谷部分の最小値が許容範囲の値ではないことを決定することとを含む。ある例においては、加工対象物と同じ材料レイアップを有する基準から背景を生成することができる。
ある例においては、背景は、開口部に差し込まれたファスナを含まない加工対象物のエリアからの後方散乱から決定された値でありうる。ある例においては、プロットプロファイルの谷部分の最小値が許容範囲の値であるかを決定することは、最小値と背景との間の差を計算することと、差と背景との比率値を決定することと、比率値を使用して推測される間隙を決定することと、推測される間隙が許容範囲のサイズであるかを決定することと、推測される間隙は許容範囲のサイズでない場合に、プロットプロファイルの谷部分の最小値が許容範囲の値でないと決定することとを含む。ある例においては、プロットプロファイルの谷部分の最小値が許容範囲の値であった場合に決定することは、プロットプロファイルの谷部分の最小値が限界値を下回るかを決定することと、最小値が限界値を下回る場合に、プロットプロファイルの谷部分の最小値が許容範囲の値でないと決定することとを含む。プロットプロファイルの谷部分の最小値が許容範囲の値でない場合に、許容誤差外の間隙を示す出力を生成することができる。出力は、電子メール、文字、表示灯、表示メッセージ、アラーム、又はその他の望ましい出力の形態をとることができる。その後、本プロセスは終了する。
図示した種々の実施形態でのフロー図及びブロック図は、例示的実施形態での装置及び方法のいくつかの可能な実装の構造、機能、及び動作を示している。これに関し、フロー図又はブロック図の各ブロックは、1つの動作又はステップの1つのモジュール、セグメント、機能及び/又は部分を表わすことができる。例えば、一又は複数のブロックは、プログラムコードとしてハードウェア内に、又はプログラムコードとハードウェアの組合せとして実装可能である。ハードウェア内に実装した場合、ハードウェアは、例えば、フロー図又はブロック図の一又は複数の動作を実施するように製造又は構成された集積回路の形態をとりうる。
例示の実施形態の幾つかの代替的な実装では、ブロックに記載された一又は複数の機能が、図中に記載の順序を逸脱して実施可能である。例えば、場合によっては、連続して示されている2つのブロックが実質的に同時に実行されること、又は時には含まれる機能によってはブロックが逆順に実施されることもあり得る。また、フロー図又はブロック図に描かれているブロックに加えて他のブロックが追加されることもあり得る。
例えば、プロセス1300は更に、後方散乱を使用して、開口部に差し込まれたファスナの画像を形成することを含みうる。この例においては、ファスナ全体の位置のプロットプロファイルを作成することは、画像においてファスナ全体の位置のプロットプロファイルを作成することを含みうる。ある例においては、後方散乱を使用して、ファスナ全体の位置のプロットプロファイルを作成することは、画像を使用してファスナ全体の位置のプロットプロファイルを作成することを含む。ある例においては、プロセス1300は、開口部に差し込まれたファスナの画像を形成することは、コントラストを調節して未加工データ画像を形成することと、未加工データ画像に単純なバンドパスフィルタ処理を実施して、画像を形成することとを含む。
本開示の例示的実施形態は、図14に示す航空機の製造及び保守方法1400と、図15に示す航空機1500とに関連して記述されうる。まず図14を見るに、例示的な一実施形態による、航空機の製造及び保守方法のブロック図が示されている。製造前の段階で、航空機の製造及び保守方法1400は、図15の航空機1500の仕様及び設計1402、並びに材料の調達1404を含むことができる。
製造段階では、図15の航空機1500の構成要素及びサブアセンブリの製造1406、並びにシステム統合1408が行われる。その後、図15の航空機1500は、認可および納品1410を経て、運航1412に供される。顧客による運航1412中、図15の航空機1500は、定期的な整備および保守1414(改造、再構成、改修、およびその他の整備または保守を含み得る)がスケジューリングされる。
航空機の製造及び保守方法1400の各プロセスは、システム組立業者、第三者、及び/又は作業員によって実施又は実行されてもよい。これらの例では、作業員は顧客であってもよい。本明細書の目的では、システム組立業者は、限定するものではないが、いかなる数の航空機製造者、および主要システムの下請業者を含むことができ、第三者は、限定するものではないが、任意の数のベンダー、下請業者、および供給業者を含むことができ、作業員は航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってよい。
ここで図15を参照するに、例示的な一実施形態が実装されうる航空機のブロック図が示されている。この実施例では、航空機1500は、図14の航空機の製造及び保守方法1400によって製造され、複数のシステム1504及び内装1506を有する機体1502を含むことができる。システム1504の実施例には、一又は複数の推進システム1508、電気システム1510、油圧システム1512、及び環境システム1514が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例を示したが、様々な例示の実施形態は、自動車産業などの他の産業にも適用され得る。
本明細書で具現化される装置および方法は、図14の航空機の製造および保守方法1400のうちの少なくとも1つの段階で採用可能である。1つ又は複数の例示的実施形態は、構成要素及びサブアセンブリ製造1406中に使用され得る。例えば、加工対象物206は、構成要素とサブアセンブリの製造1406の間に、図2のX線検査機器202を使用して検査される航空機1500の一部であってよい。別の例としては、加工対象物206は、整備及び保守1414の間に、図2のX線検査機器202を使用して検査される航空機1500の一部であってよい。
開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定するための方法及び装置が提示されている。航空機の外装には、多数のファスナがある。これらのファスナにより、航空機の外板パネルを下地構造に接合させることができる。航空機の外板は、主荷重耐力構造の部品でありうる。その結果、ファスナと外板及び下地構造との間の接触面の条件は、所望の干渉及び空間距離の条件を有する。特大の又は二重開孔開口部により、構造の完全性が弱る可能性がある。この弱りは、最初に、又は飛行時間の増加で表れ得る。
ファスナが航空機の外板に開口部に差し込まれると、従来の測定では、開口部のサイズと形状、及びファスナのサイズを測定するためにファスナを取り外す必要がありうる。ファスナはアクセス可能でない場合がある、又はアクセスが困難な場合がある。その結果、開口部のサイズと、ファスナのサイズを直接測定するために、航空機の一部を分解することが必要となりうる。更に、従来の非破壊検査においては、加工対象物の両側にアクセスする必要がありうる、あるいは、それが望ましい。従来の非破壊検査技術を使用して、航空機の外板パネルの開口部内のファスナを検査するためには、航空機を分解する必要がありうる。例えば、ファスナを取り外すことなしに、透過ラジオグラフィを使用してファスナと開口部を測定することができる。しかしながら、透過ラジオグラフィでは、フィルム又は検出器を配置するためにファスナの裏側にアクセスする必要がある。更に、透過ラジオグラフィにおいては、X線がファスナの方向に沿って進むようにフィルムとX線源の両方を位置調整することが重要である。
航空機の一部を分解するためには、所望以上のコストがかかりうる。更に、分解により、整備が原因の不一致が起こる可能性がありうる。
開示の方法及び装置は非破壊検査機器を使用して、許容誤差外の間隙を識別することができる。本方法及び装置により、片側へのアクセスで許容誤差外の条件を識別することが可能になりうる。更に、本方法及び装置により、分解することなしに許容誤差外の条件を識別することが可能になりうる。ある例においては、本方法及び装置により、ファスナと孔との間の間隙のサイズを数値化することができる。ファスナと開口部の条件の計量分析により、開孔ミスの深刻度が示されうる。ファスナと孔との間の間隙のサイズを知ることは、次のステップを決める助けとなりうる。
開示の方法は、後方散乱X線画像化システムを使用して、許容誤差外の間隙を識別することができるが、干渉適合ファスナとこれらに対応する開口部との間に存在する間隙は、後方散乱X線画像化システムの空間分解能を下回ると以前は考えられてきた。例示的実施形態では、対象の特徴部のコントラストを上げるために、ファスナと開口部の嵌合面と相互作用するX線の周縁効果を利用する。開示の方法及び装置により、加工対象物を検査する時間を削減することができる。更に、開示の方法及び装置により、航空機を整備する時間を削減することができる。加工対象物を検査する時間を削減することによって、航空機の即応能力が上がりうる。航空機を検査、分解、又は再組立てしている間は、航空機を飛行に利用することができない。航空機の検査及び整備のために機能停止する時間を削減することによって、航空機の即応能力を上げることができる。
幾つかの加工対象物に対してほぼ同様の材料構成を有する基準を使用して、基準化データが作成される。幾つかの加工対象物が検査されうる。結果として得られた検査データを基準化データと比較して、許容誤差外の条件が存在するかを決定することができる。後方散乱データから形成された加工対象物の画像に、黒い、又はほぼ黒リングが見られた場合に、許容誤差外の条件が存在しうる。ピクセルがプロットプロファイルの限界値を下回る濃淡値を有する場合、許容誤差外の条件が存在しうる。ピクセルは、プロットプロファイルの谷部分の最小点でありうる。ピクセルの濃淡値と、背景の濃淡値との差が限界値を上回る場合に、許容誤差外の条件が存在しうる。ピクセルは、プロットプロファイルの谷部分の最小点であってよい。
更に、結果的に得られた検査データを、基準化データと比較して、推測される間隙のサイズを決定することができる。推測される間隙のサイズを決定するために、基準を使用して決定された式に比率値を入力することができる。比率値は、ピクセルの濃淡値と、背景の濃淡値を使用して決定することができる。ピクセルは、プロットプロファイルの谷部分の最小点であってよい。
例においては、ファスナと開口部に関連させて説明してきたが、本方法及び装置を他の間隙に関連させて使用することが可能である。本方法及び装置を使用して、ファスナとは関連付けられていない間隙を検査することができる。例えば、開示の方法及び装置を使用して、第1の部品と第2の部品との間の間隙を検査することができる。
種々の例示的実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、完全な説明であること、又は開示された形態の実施形態に限定することを、意図しているわけではない。当業者には、多くの修正例及び変形例が明白となろう。
更に、本発明は下記の条項による実施形態を含む。
条項1.開口部に差し込まれたファスナを含む加工対象物にX線を方向づけすることと、
加工対象物からの後方散乱を受信することと、
後方散乱を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することと、
開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有する場合、出力を生成することと
を含む方法。
条項2.後方散乱を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することは、
後方散乱を使用して、ファスナ全体の位置のプロットプロファイルを作成することと、
プロットプロファイルの谷部分の最小値を決定することと、
プロットプロファイルの谷部分の最小値を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することと
を含む、条項1に記載の方法。
条項3.プロットプロファイルの谷部分の最小値を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することは、
最小値と背景との間の差を計算することと、
差が限界値を上回るかを決定することと、
差が限界値を上回る場合、開口部に差し込まれたファスナが、許容誤差外の間隙を有すると決定することと
を含む、条項2に記載の方法。
条項4.プロットプロファイルの谷部分の最小値を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することは、
最小値と、背景との間の差を計算することと、
差と背景との間の比率値を決定することと、
比率値を使用して、推測される間隙を決定することと、
開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定するために、推測される間隙が容認可能なサイズであるかを決定することと
を含む、条項2に記載の方法。
条項5.背景が、加工対象物と同じ材料のレイアップを有する基準から生成される、条項4に記載の方法。
条項6.背景が、開口部に差し込まれたファスナを含まない加工対象物のエリアからの後方散乱から決定される値である、条項4に記載の方法。
条項7.プロットプロファイルの谷部分の最小値を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することは、
プロットプロファイルの谷部分の最小値が限界値を下回るかを決定することと、
最小値が限界値を下回る場合に、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有すると決定することと
を含む、条項2に記載の方法。
条項8.限界値が、加工対象物と同じ材料のレイアップを有する基準に基づいて設定されている、条項7に記載の方法。
条項9.後方散乱を使用して、開口部に差し込まれたファスナの画像を形成することを更に含み、
ファスナ全体の位置についてのプロットプロファイルを作成することが、画像におけるファスナ全体の位置のプロットプロファイルを作成することを含む、条項2に記載の方法。
条項10.開口部に差し込まれたファスナの画像を形成することが、
コントラストを調節して、未加工データ画像を形成することと、
未加工データ画像に単純なバンドパスフィルタ処理を実施して、画像を形成することと
を含む、条項9に記載の方法。
条項11.後方散乱を使用して、ファスナ全体の位置についてのプロットプロファイルを作成することが、
画像を使用して、ファスナ全体の位置についてのプロットプロファイルを作成すること
を含む、条項10に記載の方法。
条項12.基準を検査して、基準化データを形成することを更に含み、
開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することにも、基準化データが使用される、条項1に記載の方法。
条項13.基準が幾つかの許容誤差外の間隙を有し、
基準化データに基づいて間隙のサイズに対する比率式を作成すること
を更に含む、条項12に記載の方法。
条項14.X線を加工対象物に方向づけすることが、加工対象物の第1の側面にX線を方向づけすることを含み、加工対象物からの後方散乱を受信することが、加工対象物の第1の側面に後方散乱を受信することを含む、条項1に記載の方法。
条項15.開口部に差し込まれたファスナを含む加工対象物にX線を方向づけすることと、
加工対象物からの後方散乱を受信することと、
後方散乱を使用して、開口部のファスナに関連付けられる推測される間隙を決定することと
を含む方法。
条項16.推測される間隙を決定することが、
後方散乱を使用して、ファスナ全体の位置についてのプロットプロファイルを作成すること
を含む、条項15に記載の方法。
条項17.推測される間隙を決定することが更に、
プロットプロファイルの谷部分の最小値を決定することと、
最小値と背景との間の差を決定することと、
差と背景との比率値を決定することと、
比率値を使用して、推測される間隙を決定することと
を含む、条項16に記載の方法。
条項18.X線を加工対象物へ方向づけするためのX線生成システムであって、加工対象物は、開口部に差し込まれたファスナを含む、X線生成システムと、加工対象物から後方散乱を受信するための検出器システムと、を有するX線検査機器と、
後方散乱を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定し、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有する場合に出力を生成するプロセッサユニットと
を備える装置。
条項19.後方散乱を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することにおいて、プロセッサユニットが、後方散乱を使用して、ファスナ全体の位置についてのプロットプロファイルを作成し、プロットプラファイルの谷部分の最小値を決定し、プロットプロファイルの谷部分の最小値を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定する、条項18に記載の装置。
条項20.プロットプロファイルの谷部分の最小値を使用して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定することにおいて、プロセッサユニットが、最小値と背景との間の差を計算し、差と背景との間の比率値を決定し、比率値を使用して推測される間隙を決定し、推測される間隙が許容範囲のサイズであるかを決定して、開口部に差し込まれたファスナが許容誤差外の間隙を有するかを決定する、条項19に記載の装置。
更に、種々の例示的実施形態は、他の好ましい実施形態と比較して異なる特性を提供しうる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の適用を最もよく説明するため、及び、他の当業者が、想定される特定の使用に適する様々な修正を施された様々な実施形態の開示内容を理解できるようにするために、選ばれ、説明されている。