KR20130007964A

KR20130007964A - 비파괴 검사 시스템 및 교환가능 프로브를 통합하는 방법

Info

Publication number: KR20130007964A
Application number: KR1020120059842A
Authority: KR
Inventors: 데니스 피. 사르; 제임스 씨. 케네디
Original assignee: 더 보잉 컴파니
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2013-01-21
Also published as: CA2776441A1; CN102879479A; EP2546640B1; US20130305849A1; US20130014600A1; CN102879479B; US8573076B2; EP2546640A2; CA2776441C; KR101913432B1; JP5954779B2; JP2013040920A; EP2546640A3; US9127971B2

Abstract

로봇 암, 로봇 암과 인접하는 저장 장치, 및 저장 장치 내에 배치된 다수의 NDI 프로브 어셈블리를 포함하는 비파괴 검사(NDI) 장치가 개시된다. 각 NDI 프로브 어셈블리는 부품의 NDI를 위해 동작할 수 있는 적어도 하나의 트랜스듀서와, 로봇 암 및 대응하는 NDI 프로브 어셈블리 사이에서 기계적 인터페이스로서 동작할 수 있는 툴을 포함한다. 각 NDI 프로브 어셈블리는, 부품의 NDI를 위해, 특정 NDI 과업을 위해 구성되고, 로봇 암은 적어도 부품의 일부의 NDI를 위해 프로브 어셈블리의 이동 및 툴을 선택적으로 맞물리게 하기 위해 동작할 수 있다.

Description

비파괴 검사 시스템 및 교환가능 프로브를 통합하는 방법{NON-DESTRUCTIVE INSPECTION SYSTEMS AND METHODS THAT INCORPORATE INTERCHANGEABLE PROBES}

개시된 분야는 일반적으로 비파괴 검사(NDI; non-destructive inspection) 장비 및 프로세스에 관한 것으로, 특히 NDI 시스템 및 교환가능 프로브를 통합하는 방법에 관한 것이다.

복합재 부품(composite parts), 예컨대 항공기용 복합재 리브 부품(composite rib parts) 및 1차 구조 복합재 부품(primary structural composite parts)을 위한 제조 프로세스의 부품은 비파괴 검사(NDI) 프로세스를 포함한다. 그러나, 하나의 예시적 제조에 있어서, 복합재 리브는 서로 동일하지 않다. 즉, 리브 번호 2는, 예컨대 리브 번호 5와는 완전하게 다른 크기이다. 더욱이, 이러한 예시적 제조에 있어서, 항공기의 우측을 위한 리브는 항공기의 좌측을 위한 리브와는 다르다.

현재, NDI는 이펙터(effector)의 종단에 부착된 NDI 프로브를 구비하는 x-y-z 스캐너를 이용해서 수행된다. NDI 프로브는 부품과 관련된 다양한 NDI 테스트를 수행하기 위해 오퍼레이터에 의해 교환되어진다. 개별 구성요소를 위한 분리 검사 시스템(separate inspection systems), 그리고 프로브를 교환하는 오퍼레이터는 비용적으로 고가이다. 더욱이, 많은 NDI가 깊은 물 탱크(deep water tanks)에서 수행됨에 따라, 이러한 탱크와 관련된 지출은 회사가 회피해야 할 비용이다.

초음파 NDI 시스템을 구비하는 로봇 검사는 전기적 연결/단절에 대한 프로브 헤드의 감도(sensitivity)에 기인하여 항상 제한을 갖고 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 모든 검사 상황에 대해 다른 프로브를 갖는 것은 로봇의 크기 및 비용에 영향을 주는 무겁고 복잡한 엔드 에펙터(end effector)를 초래하게 된다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 비파괴 검사 시스템 및 교환가능 프로브를 통합하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

1측면에 있어서, 로봇 암, 로봇 암에 인접하는 저장 장치, 및 저장 장치 내에 위치된 다수의 NDI 프로브 어셈블리를 포함하는 비파괴 검사(NDI) 장치가 제공된다. 각 NDI 프로브 어셈블리는 하나의 부품의 NDI를 위해 동작할 수 있는 적어도 하나의 트랜스듀서(transducer)와, 로봇 암과 대응하는 NDI 프로브 어셈블리 사이에서 기계적 인터페이스로서 동작할 수 있는 툴(tool)을 포함한다. 각 NDI 프로브 어셈블리는, 하나의 부품의 NDI를 위한, 특정 NDI 과업을 위해 구성되고, 로봇 암은 적어도 부품의 일부의 NDI를 위해 툴과 프로브 어셈블리의 이동을 선택적으로 맞물리게 하기 위해 동작할 수 있다.

다중 구조적 특징을 통합하는 부품의 비파괴 검사(NDI)를 위한 방법이 제공된다. 방법은, 로봇 암에 인접하게 집결된 다수의 NDI 프로브 어셈블리로부터 NDI 프로브 어셈블리를 선택하되, 선택이 검사되어질 부품과 관련된 다중 구조적 특징 중 하나 이상을 기초로 하는 단계와; 선택된 NDI 프로브 어셈블리를 로봇 암과 맞물리게 하는 단계; 선택된 NDI 프로브 어셈블리가 선택된 NDI 프로브 어셈블리와 관련된 부품의 구조적 특징 중 하나와 인접하는 검사되어지는 부품을 맞물리게 하도록 집결 영역(staging area)으로부터 검사 영역(inspection area)으로 로봇 암을 이동시키는 단계; 선택된 NDI 프로브 어셈블리와 관련된 트랜스듀서가 NDI와 관련된 신호를 제공하고 수신하는 동안 정의된 경로에서 부품을 따라 NDI 프로브 어셈블리를 가이드하는 단계; 선택된 NDI 프로브 어셈블리를 집결 영역으로 복귀시키는 단계; 및 로봇 암에 인접하여 집결된 적어도 하나의 NDI 프로브 어셈블리에 대해 선택, 맞물림, 이동, 안내, 및 복귀 단계를 반복하되, 각 NDI 프로브 어셈블리는 부품의 적어도 하나의 다른 구조적 특징과 관련되고 NDI 프로브 어셈블리가 로봇 암 상에 배치될 때 및 로봇 암에 인접되게 집결될 때의 양쪽에서 대응하는 전자 어셈블리에 통신적으로 결합되는, 단계를 포함한다.

또 다른 측면에 있어서, 리니어 트랙(linear track), 리니어 트랙을 따라 이동하도록 동작할 수 있는 캐리지(carriage), 캐리지에 탑재된 로봇 암(robotic arm), 캐리지에 탑재된 저장 장치(storage device), 캐리지에 탑재된 다수의 전자 어셈블리, 및 대응하는 전기 어셈블리에 통신적으로 결합된 저장 장치 내에 배치된 다수의 NDI 프로브 어셈블리를 포함하는 비파괴 검사(NDI) 시스템이 제공된다. 각 전자 어셈블리는 NDI에서 이용된 특정 트랜스듀서의 동작을 위한 신호를 제공하도록 동작할 수 있다. 각 NDI 프로브 어셈블리는, 다수의 구조적 특징을 갖춘 구성요소의 NDI를 위해, 구성요소의 NDI를 위해 동작할 수 있는 적어도 하나의 트랜스듀서와, 로봇 암에 대한 기계적 인터페이스를 포함한다. 시스템은 적어도 하나의 특정 구조적 특징의 NDI를 위해 저장 장치로부터 NDI 프로브 어셈블리 중 하나를 선택, 맞물림 및 제거하도록 로봇 암을 동작시키고, NDI 프로브 어셈블리와 관련된 적어도 하나의 트랜스듀서가 적어도 하나의 구조적 특징의 NDI를 위해 시작 위치에 인접하도록 하기 위해 구성요소와 관련된 위치에 제거된 NDI 프로브 어셈블리를 위치시키고, NDI를 시작하도록 명령을 실행하고, 캐리지 및 로봇 암 중 적어도 하나를 이용해서 적어도 하나의 정의된 스캔 경로를 따라 제거된 NDI 프로브 어셈블리를 이동시키고, 그리고 제거된 NDI 어셈블리와 관련된 구성요소의 구조적 특징의 NDI의 완료에 따라 저장 장치로 제거된 NDI 프로브 어셈블리를 복귀시키도록 프로그램된다. 시스템은 구성요소와 관련된 다수의 구조적 특징을 위한 NDI 테스트의 특정 설정(set)을 완료하는데 필요로 되는 저장 장치 내의 각 NDI 프로브 어셈블리를 위해 동작, 위치, 실행, 이동 및 복귀를 반복하도록 더욱 프로그램된다.

본 발명의 다른 측면은 다음을 포함할 수 있다:

A. 리니어 트랙을 따라 이동하도록 동작할 수 있는 캐리지를 구비하여 구성된 리니어 트랙과;

상기 캐리지에 탑재된 로봇 암;

상기 캐리지에 탑재된 저장 장치;

상기 캐리지에 탑재되고, 각각 NDI에서 이용된 특정 트랜스듀서의 동작을 위한 신호를 제공하도록 동작할 수 있는 다수의 전자 어셈블리; 및

각 NDI 프로브 어셈블리가, 다수의 구조적 특징을 갖춘 구성요소의 NDI를 위해, 구성요소의 NDI를 위해 동작할 수 있는 적어도 하나의 트랜스듀서와, 상기 로봇 암에 대한 기계적 인터페이스를 구비하는, 대응하는 상기 전기 어셈블리에 통신적으로 결합된 상기 저장 장치 내에 배치된 다수의 NDI 프로브 어셈블리를 구비하여 구성되고, 상기 시스템이,

적어도 하나의 특정 구조적 특징의 NDI를 위해 상기 저장 장치로부터 상기 NDI 프로브 어셈블리 중 하나를 선택, 맞물림 및 제거하도록 상기 로봇 암을 동작시키고,

상기 NDI 프로브 어셈블리와 관련된 적어도 하나의 트랜스듀서가 적어도 하나의 구조적 특징의 NDI를 위해 시작 위치에 인접하되도록 하기 위해 구성요소와 관련하는 위치에 제거된 NDI 프로브 어셈블리를 위치시키고,

NDI를 시작하도록 명령을 실행하고,

상기 캐리지 및 상기 로봇 암 중 적어도 하나를 이용해서 적어도 하나의 정의된 스캔 경로를 따라 제거된 NDI 프로브 어셈블리를 이동시키고,

제거된 NDI 어셈블리와 관련된 구성요소의 구조적 특징의 NDI의 완료에 따라 저장 장치로 제거된 NDI 프로브 어셈블리를 복귀시키도록 프로그램되고,

상기 시스템이 구성요소와 관련된 다수의 구조적 특징을 위한 NDI 테스트의 특정 설정(set)을 완료하는데 필요로 되는 저장 장치 내의 각 상기 NDI 프로브 어셈블리를 위해 동작, 위치, 실행, 이동 및 복귀를 반복하도록 더욱 프로그램되는 비파괴 검사(NDI) 시스템.

B. 문단 A의 NDI 시스템으로, 상기 각 NDI 프로브 어셈블리가:

제1 프로브 어셈블리 하프(first probe assembly half)와;

제2 프로브 어셈블리 하프(second probe assembly half); 및

상기 제2 프로브 어셈블리 하프가 상기 제1 프로브 어셈블리 하프에 관하여 이동가능하고, 상기 각 프로브 어셈블리 하프는 그 내에 배치된 적어도 하나의 자석(magnet)를 구비하여 구성되며, 상기 자석은 상기 제2 프로브 어셈블리 하프를 이동시키도록 동작할 수 있어 상기 NDI 프로브 어셈블리가 NDI를 받고 있는 구성요소의 부분과 적절히 맞물리게 되는, 상기 프로브 어셈블리 하프들을 기계적으로 연결하는데 이용되는 적어도 하나 가이드 바(guide bar)를 구비하여 구성된 NDI 시스템.

C. 문단 A의 NDI 시스템으로, 상기 로봇 암이 상기 리니어 트랙을 따라 상기 얕은 물 탱크의 길이를 주행할 수 있도록 하기 위해 상기 얕은 물 탱크에 인접하여 위치된 상기 리니어 트랙에 인접하는 얕은 물 탱크를 더 구비하여 구성된 NDI 시스템.

D. 문단 A의 NDI 시스템으로, 상기 전자 어셈블리는 상기 NDI 프로브 어셈블리가 상기 로봇 암 상에 배치될 때 및 상기 저장 장치 내에 배치될 때의 양쪽에서 대응하는 상기 트랜스듀서에 통신적으로 결합되는 NDI 시스템.

E. 문단 A의 NDI 시스템으로, 상기 NDI 프로브 어셈블리가:

상부 래디어스 및 캡 프로브 어셈블리(upper radius and cap probe assembly)와;

하부 래디어스 및 측면 프로브 어셈블리(lower radius and side probe assembly); 및

내부 래디어스 프로브 어셈블리(inner radius probe assembly);를 구비하여 구성되는 NDI 시스템.

F. 6-축 관절 암 페데스털 로봇(six-axis joint arm pedestal robot)을 구비하여 구성된 로봇 암과;

상기 로봇 암과 인접하는 저장 장치; 및

각 NDI 프로브 어셈블리가 부품의 NDI를 위해 동작할 수 있는 적어도 하나의 트랜스듀서와, 상기 로봇 암과 대응하는 상기 NDI 프로브 어셈블리 사이에서 기계적 인터페이스로서 동작할 수 있는 툴을 구비하여 구성되고, 각 상기 NDI 프로브 어셈블리는, 부품의 NDI를 위해, 특정 NDI 과업을 위해 구성되고, 상기 로봇 암은 적어도 부품의 일부의 NDI를 위해 상기 툴과 상기 프로브 어셈블리의 이동을 선택적으로 맞물리게 하기 위해 동작할 수 있는, 상기 저장 장치 내에 위치된 다수의 NDI 프로브 어셈블리;를 구비하여 구성된 비파괴 검사(NDI) 장치.

G. 로봇 암과;

상기 로봇 암과 인접하는 저장 장치; 및

각 NDI 프로브 어셈블리가 부품의 NDI를 위해 동작할 수 있는 적어도 하나의 트랜스듀서와, 상기 로봇 암과 대응하는 상기 NDI 프로브 어셈블리 사이에서 기계적 인터페이스로서 동작할 수 있는 툴을 구비하여 구성되고, 각 상기 NDI 프로브 어셈블리는, 부품의 NDI를 위해, 특정 NDI 과업을 위해 구성되고, 상기 로봇 암은 적어도 부품의 일부의 NDI를 위해 상기 툴과 상기 프로브 어셈블리의 이동을 선택적으로 맞물리게 하기 위해 동작할 수 있는, 상기 저장 장치 내에 위치된 다수의 NDI 프로브 어셈블리;를 구비하여 구성되고, NDI 프로브 어셈블리가 또한,

대응하는 상기 트랜스듀서를 위한 홀더와;

NDI가 수행되어져 부품의 NDI를 위한 위치에 상기 트랜스듀서를 위치시킴에 따라 구성요소를 맞물리게 하도록 상기 로봇 암을 매개로 동작할 수 있는 외부 자기 안내 고정체(outside mgnetic guidance fixture);를 구비하여 구성되고;

상기 외부 자기 안내 고정체가 부품의 NDI에 대해 허용하는 위치에서 상기 트랜스듀서의 배치(placement)에 대해 동작할 수 있는 기계적 인터페이스를 구비하여 구성된 비파괴 검사(NDI) 장치.

H. 로봇 암과;

상기 로봇 암과 인접하는 저장 장치; 및

제1 프로브 어셈블리 하프와;

제2 프로브 어셈블리 하프; 및

상기 제2 프로브 어셈블리 하프가 상기 제1 프로브 어셈블리 하프에 관하여 이동가능하고, 상기 각 프로브 어셈블리 하프는 그 내에 배치된 적어도 하나의 자석(magnet)를 구비하여 구성되며, 상기 자석은 상기 제2 프로브 어셈블리 하프를 이동시키도록 동작할 수 있어 상기 NDI 프로브 어셈블리가 NDI를 받고 있는 구성요소의 부분과 적절히 맞물리게 되는, 상기 프로브 어셈블리 하프들을 기계적으로 연결하는데 이용되는 적어도 하나 가이드 바(guide bar);를 구비하여 구성된 NDI 시스템.

I. 다중 구조적 특징을 통합하는 하나의 부품의 비파괴 검사(NDI)를 위한 방법으로, 상기 방법이,

로봇 암에 인접하게 집결된 다수의 NDI 프로브 어셈블리로부터 NDI 프로브 어셈블리를 선택하되, 선택이 검사되어질 부품과 관련된 다중 구조적 특징 중 하나 이상을 기초로 하는 단계와;

선택된 NDI 프로브 어셈블리를 로봇 암과 맞물리게 하는 단계;

선택된 NDI 프로브 어셈블리가 선택된 NDI 프로브 어셈블리와 관련된 부품의 구조적 특징 중 하나와 인접하는 검사되어지는 부품을 맞물리게 하도록 집결 영역(staging area)으로부터 검사 영역(inspection area)으로 로봇 암을 이동시키는 단계;

선택된 NDI 프로브 어셈블리와 관련된 트랜스듀서가 NDI와 관련된 신호를 제공하고 수신하는 동안 정의된 경로에서 부품을 따라 NDI 프로브 어셈블리를 ㄱ가이드는 단계;

선택된 NDI 프로브 어셈블리를 집결 영역으로 복귀시키는 단계; 및

로봇 암에 인접하여 집결된 적어도 하나의 NDI 프로브 어셈블리에 대해 선택, 맞물림, 이동, 안내, 및 복귀 단계를 반복하되, 각 NDI 프로브 어셈블리는 부품의 적어도 하나의 다른 구조적 특징과 관련되고 NDI 프로브 어셈블리가 로봇 암 상에 배치될 때 및 로봇 암에 인접되게 집결될 때의 양쪽에서 대응하는 전자 어셈블리에 통신적으로 결합되는, 단계를 갖추어 이루어지고;

정의된 경로에서 부품을 따라 NDI 프로브 어셈블리를 안내하는 단계가,

NDI를 받고 있는 부품과 인접하는 리니어 트랙을 따라 로봇 암을 이동시키는 단계와;

로봇 암과 관련된 6-축 관절 암 페데스털 로봇을 이동시키는 단계; 중 적어도 하나를 갖추어 이루어진 다중 구조적 특징을 통합하는 하나의 부품의 비파괴 검사(NDI)를 위한 방법.

J. 문단 I에 따른 방법으로, 집결 영역으로부터 검사 영역으로 로봇 암을 이동시키는 단계가,

안내 고정체 내의 트랜스듀서가 초기 NDI 스캔에 대해 부품을 적절히 인접되게 위치시키도록 검사되어질 부품을 안내 고정체와 맞물리도록 하는 단계를 더 갖추어 이루어진 방법.

설명된 특징, 기능 및 이점은 다양한 실시예에서 독립적으로 달성될 수 있거나, 다른 실시예에서 결합되어 질 수 있다.

도 1은 항공기 제작 및 서비스 방법의 흐름도이다.
도 2는 항공기의 블록도이다.
도 3은 1실시예에 따른 비파괴 검사(NDI) 시스템의 전면도이다.
도 4는 도 3의 NDI 시스템의 배면도이다.
도 5는 도 3 및 도 4의 시스템을 이용해서 부품의 NDI를 위한 로봇 움직임 제어 프로그램 작동(robotic motion control program actions)을 설명하는 플로우차트이다.
도 6은 상부 래디어스(upper radius)의 플롯(plots)과 햇 보강재(hat stiffeners)를 위한 캡 데이터(cap data)를 포함하는 도면이다.
도 7은 하부 래디어스(lower radius)의 플롯(plots)과 햇 보강재(hat stiffeners)를 위한 캡 데이터(cap data)를 포함하는 도면이다.
도 8은 햇 보강재를 위한 내부 래디어스 데이터의 플롯을 포함하는 도면이다.
도 9a는 진폭 데이터(amplitude data)의 형태로 NDI 트랜스듀서로부터의 복합재 데이터를 나타낸 도면이다.
도 9b는 비행 데이터의 시간(time of flight data)의 형태로 NDI 트랜스듀서로부터의 복합재 데이터를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 3 및 도 4의 시스템에 의해 함께 스티치된(stitched) 것으로서의 진폭 데이터의 이미지를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 3 및 4의 시스템을 위한 초음파 서브시스템 인터페이스(ultrasonic subsystem interface)의 1실시예의 블록도이다.
도 12는 NDI 프로브 어셈블리의 도면이다.
도 13은 상부 래디어스(upper radius) 및 캡 프로브 어셈블리(cap probe assembly)의 도면이다.
도 14는 도 13의 상부 래디어스 및 캡 프로브 어셈블리의 다른 도면이다.
도 15는 하부 래디어스(lower radius) 및 측면 프로브 홀더 어셈블리(side probe holder assembly)의 도면이다.
도 16은 도 15의 하부 래디어스 및 측면 프로브 홀더 어셈블리의 다른 도면이다.
도 17은 내부 래디어스 프로브 홀더 어셈블리(inner radius probe holder assembly)를 나타낸 도면이다.
도 18은 데이터 처리 시스템의 도면이다.

실시예들이 너무 제한되도록 해석되어서는 안됨에도 불구하고, 설명된 실시예는 항공기용 다중 리브 및 스트링거(multiple ribs and stringers)의 NDI를 수행하는 비파괴 검사(NDI) 시스템에 관한 것이다. 설명된 실시예는 얕은 물 탱크에서 NDI를 수행하고, 이는 깊은 물 탱크 NDI 테스팅(deep water tank NDI testing) 보다 더욱 비용 효율적이다

실시예에 있어서, NDI 시스템은 로봇 암과, 다른 설계의 복합재 리브(composite ribs)의 NDI의 구현을 허용하는 로봇 암 상에서 교환되어질 수 있는 다중 NDI 프로브 어셈블리를 통합한다. 특히, 로봇 암과 다증 NDI 프로브 어셈블리의 동작과 관련한 프로그래밍은 양호한 데이터 스캔을 산출하고 다중 리브 구성에 대해 효율적인 NDI을 제공한다. 더욱이, 설명된 NDI 시스템 실시예는 유사한 구조를 검사하는데 현재 이용된 NDI 시스템 보다 더 빠르고(추정 > 5X) 더욱 신뢰성이 있다. NDI 프로세스는, NDI 오퍼레이터의 수의 감소를 허용하는, 여기서 설명된 실시예에 의해 자동화된다.

상기 언급된 개선을 달성하기 위해, NDI 시스템은 다양한 복합재 부품의 다양한 구조적 특징의 검사를 위해 다중 NDI 프로브 어셈블리를 통합한다. 이러한 프로브 어셈블리는 NDI를 위해 자동화된 시스템에 통합된다. NDI 시스템은 NDI 프로브 선택, 위치결정 및 스캐닝을 용이하게 하는 로봇 암을 더욱 통합한다. 단일 로봇 암 장치를 갖는 다중 NDI 프로브 어셈블리의 이용은 다양한 복합재 구조적 부품의 프로브 스캐닝을 위한 다중 NDI 시스템 및/또는 로봇 시스템이 필요로 되지 않음에 따라 감소된 비용을 초래한다.

1실시예에 있어서, 여기서 설명된 방법, 시스템, 및 컴퓨터 판독가능 매체의 기술적 효과는, (a) 복잡한 복합재 부품을 위한 기대되고 효율적인 비파괴 검사 시스템 및 방법을 제공하고, (b) 로봇 암에 인접하게 집결된 다수의 NDI 프로브 어셈블리로부터 NDI 프로브 어셈블리를 선택하되, 선택이 검사되어질 부품과 관련된 다중 구조적 특징 중 하나 이상을 기초로 하고, (c) 선택된 NDI 프로브 어셈블리를 로봇 암과 맞물리게 하고, (d) 선택된 NDI 프로브 어셈블리가 선택된 NDI 프로브 어셈블리와 관련된 부품의 구조적 특징 중 하나와 인접하는 검사되어지는 부품을 맞물리게 하도록 집결 영역(staging area)으로부터 검사 영역(inspection area)으로 로봇 암을 이동시키고, (e) 선택된 NDI 프로브 어셈블리와 관련된 트랜스듀서가 NDI와 관련된 신호를 제공하고 수신하는 동안 정의된 경로에서 부품을 따라 NDI 프로브 어셈블리를 가이드하고, (f) 선택된 NDI 프로브 어셈블리를 집결 영역으로 복귀시키고, (g) 로봇 암에 인접하여 집결된 적어도 하나의 NDI 프로브 어셈블리에 대해 선택, 맞물림, 이동, 안내, 및 복귀를 반복하되, 각 NDI 프로브 어셈블리는 부품의 적어도 하나의 다른 구조적 특징과 관련되는 것 중 적어도 하나를 포함한다.

여기서 이용된 바와 같이, 단수로 인용된 엘리먼트 또는 단계 그리고 단어 “하나”로 진행된 것은 이러한 배제가 명시적으로 인용된 것이 아니라면 다수의 엘리먼트 또는 단계를 배제하는 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 더욱이, 본 발명의 1실시예”또는 “예시적 실시예”에 대한 참조는 또한 인용된 특징을 통합하는 부가적인 실시예의 존재를 배제하는 것으로 해석되어지는 것으로 고려되는 것은 아니다.

특히 도면을 참조하면, 개시된 실시예들은 도 1에 도시된 바와 같은 항공기 제작 및 서비스 방법(100) 및 도 2에 도시된 항공기(200)와 관련하여 개시되어질 수 있다. 생산 개시 이전(pre-production) 동안, 항공기 제작 및 서비스 방법(100)은 항공기(200)의 명세 및 설계(102)와 자재 조달(104)을 포함할 수 있다.

생산 동안, 구성요소 및 서브어셈블리 제작(106) 및 항공기(200)의 시스템 통합(108)이 야기된다. 그 후, 항공기(200)는 서비스(112)에 위치하도록 하기 위해 보증 및 전달(110)이 이루어질 수 있다. 소비자에 의해 서비스에 있는 동안, 항공기(200)는 (또한, 변경, 재구성, 정비 등을 포함할 수 있는) 일상적인 유지보수 및 서비스(114)를 위해 예정된다.

항공기 제작 및 서비스 방법(300)의 각각의 공정은 시스템 통합기(system integrator), 제3자(third party), 및/또는 오퍼레이터(operator)(예컨대, 소비자)에 의해 수행 및 실행될 수 있다. 본 설명의 목적을 위해, 시스템 통합기는 제한 없이 소정 수의 항공기 제작사(aircraft manufacturers) 및 주-시스템 하청회사(major-system subcontractors)를 포함할 수 있고; 제3자는 예컨대 제한 없이 소정 수의 판매자(vendors), 하청회사, 및 공급자(suppliers)를 포함할 수 있으며; 오퍼레이터는 항공회사(airline), 리스 회사(leasing company), 군사 법인(military entity), 서비스 단체(service organization) 등일 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 항공기 제작 및 서비스(100)에 의해 제작된 항공기(200)는 다수의 시스템(204)을 구비하는 기체(202; airframe) 및 내부(206; interior)를 포함할 수 있다. 시스템(204)의 예는 추진 시스템(208), 전기 시스템(210), 유압 시스템(212; hydraulic system), 및 환경 시스템(214; environmental system) 중 하나 이상을 포함한다. 소정 수의 다른 시스템이 본 예에 포함될 수 있다. 항공 우주 예가 도시되었음에도 불구하고, 개시된 실시예의 원리는 자동차 산업과 같은, 다른 산업에도 적용될 수 있다.

여기에 예시된 장치 및 방법은 항공기 제작 및 서비스 방법(100)의 스테이지 중 어느 하나 이상 동안 채택되어질 수 있다. 예컨대, 제한 없이, 구성요소 또는 서브어셈블리 제작(106)에 대응하는 구성요소 또는 서브어셈블리는 항공기(200)가 서비스에 있는 동안 제작된 구성요소 또는 서브어셈블리와 유사한 방법으로 제조 또는 제작될 수 있다.

또한, 하나 이상의 장치 실시예, 방법 실시예, 또는 그 조합이, 예컨대 제한 없이, 실질적으로 항공기(200)의 조립을 촉진시키거나 비용을 감소시키는 것에 의해, 구성요소 및 서브어셈블리 제작(106) 및 시스템 통합(108) 동안 이용될 수 있다. 마찬가지로, 하나 이상의 장치 실시예, 방법 실시예, 또는 그 조합은, 예컨대 제한 없이, 유지보수 및 서비스(114)가 부품들이 서로 연결 및/또는 맞물리는가의 여부를 결정하도록 시스템 통합(108) 및/또는 유지보수 및 서비스(114) 동안 이용되어질 수 있는 것에 대해, 항공기(200)가 서비스에 있는 동안 이용될 수 있다.

다른 유리한 실시예의 설명이 도시 및 설명의 목적을 위해 제공되고, 개시된 형태로 실시예를 포괄적으로 하거나 제한하는 것으로 의도되는 것은 아니다. 많은 변경 및 변형은 당업자에게 명백하다. 더욱이, 다른 유리한 실시예가 다른 유리한 실시예와 비교하여 다른 이점을 제공할 수 있다. 실시예 또는 선택된 실시예들은 실시예들의 원리, 실제적 적용을 가장 장 설명하고, 신중히 고려된 특정 이용에 적합함에 따라 다양한 변형을 갖는 다양한 실시예를 위한 개시를 이해하도록 다른 통상의 기술을 가능하게 하도록 하기 위해 선택 및 설명된다.

도 3을 참조하면, 비파괴 검사 검사(NDI) 시스템(300)의 도면이 도시된 실시예에 따라 도시되어 있다. 시스템(300)은 대응하는 프로브 및 프로브 홀더와 조합되는 다중 데이터 획득, 초음파 전자 및 로봇 기계 스캔 서브시스템(multiple data acquisition, ultrasonic electronic and robotic mechanical scan sub-systems) 뿐만 아니라 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 배열된 부품 침투 탱크(part immersion tank)로 구성된다. 특히, NDI 시스템(300)은 리니어 레일(304; linear rail)을 따라 이동가능한 6-축 조인트-암 (페데스털) 로봇(302; six-axis joint-arm (pedestal) robot)을 포함한다. 도 3의 구성에 있어서, 로봇(302)과 조합되는 리니어 유닛(304; linear unit)의 통합은 좌표화된 움직임(coordinated motion)의 총 7개 축을 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, NDI 시스템(300)은, 예컨대 디스플레이(312,314) 및 처리 장치(316)를 포함하는 오퍼레이터 인터페이스(310)를 포함한다. 얕은 물 탱크(320)는 NDI 테스트가 이루어지게 되는 구성요소의 투입을 위해 이용된다. 도 3으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 레일(304; rail)을 따른 로봇(302)의 이동, 그리고 로봇(302)의 6축 이동은 얕은 물 탱크(320) 내의 어느 위치로도 이동되어지도록 검사 프로브를 허용한다.

로봇(302)은 도 4의 배면도에서 더욱 잘 볼 수 있는 바와 같이 초음파 프로브 어셈블리 체인저 성능(ultrasonic probe assembly changer capability)을 더욱 통합한다. 도 4를 참조하면, 프로브 저장 장치(400; probe storage device)는 로봇(302)의 페이스 플레이트(410: face plate)에 부착된 마스터 사이드 플레이트(402; master side plate)를 포함한다. 프로브 저장 장치(400)는 이하 상세히 설명되는 바와 같이 다수의 프로브 어셈블리를 저장하기 위해 구성된다.

리니어 축 캐리지(430; linear axis carriage)는 프로브 저장 장치(400) 내에 배치된 개별 프로브 어셈블리(450) 내의 특정 초음파 유닛에 대응하는 전자 유닛(442)을 포함하는 장비 랙(440; equipment rack)을 위한 공간을 제공한다. 전자 유닛(442)을 지지하는 그들의 각각에 대해 프로브 어셈블리(450)의 연결, 분리, 및 재연결에 따라 여기서 설명된 문제들에 접근하기 위해, 일련의 케이블(460)이 전자 유닛(442) 및 각 NDI 프로브 어셈블리(450) 사이에서 반-영구적 부착(semi-permanent attachment)을 허용하는 NDI 시스템(300)에 통합된다. 이용에 있어서, 케이블(460)은 전자 유닛(442)과 각 NDI 프로브 어셈블리(450) 사이에서 전기적 내부연결을 유지하는 동안 프로브 저장 장치(400)와 관련하여 개별 프로브 어셈블리(450)를 추출, 이용, 및 대체하도록 로봇(302)을 허용하는 위치로 경유 및 유지된다. 케이블(460) 중 하나는 로봇(302) 상에 배치된 NDI 프로브 어셈블리(450)에 연결되는 것으로서 도 4로 도시된다.

실시예에 있어서, 각 프로브 어셈블리(450)는 하나 이상의 초음파 검사 프로브, 관련된 프로브 홀더, 및 로봇(302)과 프로브 어셈블리(450) 사이에서 기계적 인터페이스를 제공하는 툴(tool)로 구성된다. 항공기 스트링거(aircraft stringer)의 하부 내부 래디어스(lower inside radius)의 NDI에 있어서, 예컨대 다중 NDI 프로브 어셈블리(450)가 이용될 수 있다. 하나의 NDI 프로브 어셈블리(450)에 있어서, 예컨대 외부 자기 안내 고정체(outside magnetic guidance fixture) 뿐만 아니라 초음파 트랜스듀서를 위한 홀더가 제공된다. 외부 안내 고정체는 시스템(300)에 의해 검사되어지는 구성요소와 관련하여 특정 위치에 대응하는 트랜스듀서(들)의 기계적 배치를 위해 구성된다. 특히, 외부 자기 안내 고정체는, NDI가 수행되어짐에 따라 구성요소(470)를 맞물리게 하도록, 로봇 암(302)을 매개로, 동작가능하다. 이와 같이, 다중 프로브 어셈블리(450)는 구성요소 또는 부품의 완료된 NDI를 허용하는 위치로 다양한 트랜스듀서를 위치시키는데 필요한 다양한 기계적 특징에 대응 및 통합된다.

초음파 검사 프로브(예컨대, 펄서-리시버 유닛(pulser-receiver units))를 연결하는 케이블 및 대응하는 전자 유닛(442)은 로봇(302)의 리니어 유닛과 오퍼레이터 인터페이스(310)의 고정된 장비 스탠드(fixed equipment stand) 사이에서 모든 요구된 전기적 내부연결을 가능하게 하는데 충분한 케이블 트랙(cable track) 내에 배치된다. 예로서, 케이블 트랙은 일반적으로 110볼트 AC 전력선과, 이더넷 데이터 전송 케이블(Ethernet data transfer cable)을 포함한다.

NDI 시스템(300)의 동작은 로봇(302)의 작업 공간에 들어가도록 오퍼레이터를 요구한다. 1실시예에 있어서, 오퍼레이터가 작업 공간에 들어갈 때 로봇(302)에 대한 전원을 비활성화시키는 NDI 시스템(300)으로 레일링 시스템(railing system) 및 광 스크린 기반 로봇 안내 시스템(light screen based robot guarding system)이 통합된다.

NDI 시스템(300)은 티치 펜던트(teach pendant)를 이용해서 포인트 좌표를 부가하는 것에 의해 실행가능 스캔 프로그램으로 변환될 수 있는 로봇 움직임 제어 프로그램(robotic motion control program)을 이용한다. 기본 움직임 제어 프로그램은 안전한 “홈(home)" 위치에서 시작하고, NDI 프로브 어셈블리(450)를 선택하며, 대략 일련의 직선을 스캔하고, NDI 프로브 어셈블리(450)를 복귀시키며, 홈으로 복귀하도록 설계된다. 실시예에 있어서, 홈 위치는 NDI 시스템(300)으로 테스트되는 각 부품에 대해 다르다. NDI 시스템(300)에 따른 부품의 스캐닝은 각 부품을 검사하도록 실행되어지는 다른 프로그램을 요구하므로 그래서 이는 필요하다. 또한, 각 프로브는 기계적 구성 차이에 기인해서 다른 스캐닝 프로그램을 요구하게 된다. 스캐닝 프로그램의 실시예에 있어서, 프로브 및 로봇 조합과, 검사되어지는 부품, 툴링 고정체(tooling fixtures), 및 얕은 물 탱크(320)와의 사이에서의 충돌을 방지하기 위해 안전한 특징(safety features)이 스캐닝 소프트웨어에 링크된다.

도 5는 여기서 설명된 시스템(300)을 이용해서, 부품, 본 실시예에서는 리브(rib)의 NDI를 위한 로봇 움직임 제어 프로그램 작동을 나타내는 플로우차트(500)이다. 로봇(302)은 홈 위치로 이펙터 종단(effector end)을 이동시키는 것(502)에 의해 시작하도록 프로그램된다. NDI 프로브 어셈블리(450)는 검사되어지는 부품의 관련 부분을 기초로 선택된다(504). NDI 프로브 어셈블리(450)의 선택은 관련 NDI 프로브 어셈블리가 프로브 저장 장치(400)로부터 추출될 수 있는 위치로 로봇(302)의 암을 이동시키는 것을 포함한다. 실행되는 프로그램을 기초로, 추출된 NDI 프로브 어셈블리(450)는 스캔 1의 시작 포인트 P1a로 이동된다(506). 이해하고 있는 바와 같이, 로봇의 위치, 그 암과, 로봇에 부착된 프로브 어셈블리(450)의 트랜스듀서 사이에는 보간(interpolation)이 있다.

스캔은 시스템(300)이 TTL 스캔 스타트 펄스(TTL scan start pulse)를 유출하고 위치 펄스(position pulses)의 출력을 시작함에 따라 시작된다(508). 스캔은, 예컨대 포인트 P1a로부터 종료 포인트 P1b까지 직선으로 이펙터 종단(프로브 내의 트랜스듀서)을 이동시키는 것에 의해 실행된다(510). 일반적으로, 이동은 대략 축을 따른다. 이펙터 종단이 종료 포인트 P1b에 도달함에 따라, 위치 펄스의 출력이 종료되고(512), TTL 스캔 중지 펄스(TTL scan stop pulse)가 유출된다. 엔드 이펙터는, 일반적으로 포지티브 Z축 따라, 크리어런스 위치(clearance position)에 대해 위쪽으로 이동하고, 스캔이 완료되지 않으면(514), 그 후 프로브 어셈블리 및 트랜스듀서는 다음 스캔의 시작 위치, 예컨대 스캔 2의 시작 위치 P2a로 이동한다(516). NDI 프로브 어셈블리(450)가 프로브 저장 장치(400)로 복귀되고(518), 로봇 암이 홈 위치로 복귀되는 포인트인, 특정 NDI 프로브 어셈블리(450)와 관련된 모든 스캔이 완료될 때까지(514) 플로우차트(500)에 도시된 바와 같이 나머지 스캔이 실행된다.

1실시예에 있어서, 그리고 검사되어지는 복합재 구성요소의 특정 세트와 관련하여, 스캔을 시작하고 각 데이터 세그먼트에 대한 스캔 펄스의 종료에 따라 다음의 순서로, 다양한 프로브 어셈블리(450)에 따라, 초음파 데이터가 발생된다: 햇 보강재(hat stiffeners) 1 내지 N에 대한 상부 래디어스(upper radius) 및 캡 데이터(cap data)의 N 세그먼트, 햇 보강재 1 내지 N에 대한 하부 래디어스(lower radius) 및 사이드 데이터(side data)의 N 세그먼트, 햇 보강재 1 내지 N에 대한 내부 래디어스 데이터(inner radius data)의 N 세그먼트, 복합재 리브(composite rib)에 대한 웨브 데이터(web data)의 M 세그먼트, 및 웨브의 스티치된 스캔(stitched scans).

시스템(300)의 1실시예에서 동작하는 데이터 획득 소프트웨어는 다음과 같이 배열된 데이터를 디스플레이한다: 각각 정렬된 상부 래디어스 및 캡, 하부 래디어스 및 사이드, 및 내부 래디어스 데이터를 포함하는 N 세그먼트. 특히, 데이터는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 디스플레이되는데, 도 6은 햇 보강재에 대한 상부 래디어스 및 캡 데이터의 플롯(600)을 포함하고, 도 7은 햇 보강재에 대한 하부 래디어스 및 사이드 데이터의 플롯(700)을 포함하며, 도 8은 햇 보강재에 대한 내부 래디어스 데이터의 플롯(800)을 포함한다. 플롯(600,700,800)은 트랜스듀서 슈(transducer shoe) 당 개별적으로 도시된 스트링거 데이터(stringer data)를 갖는다. NDI 분석 프로세스 흐름에 대해, 함께 스티치되고 리브 당 하나의 이미지로 디스플레이되는 데이터 파일을 갖는 것이 요구된다.

스트링거에 대한 모든 프로브에 대해 획득되어진 후 데이터는 복합재 이미지로서의 데이터를 디스플레이한다. 도 9a 및 도 9b가 각각 비행 데이터의 진폭 데이터 및 시간의 형태로 트랜스듀서로부터 복합재 데이터를 설명하는 플롯(900,910)을 포함함에 따라 도 9a 및 도 9b는 초음파 게이트(ultrasonic gate) 당 데이터 파일을 위한 비행 이미지(flight images)의 진폭(amplitude) 및 시간(time)의 양쪽을 갖는다.

1실시예에 있어서, 복합재 리브에 대한 NDI 데이터 스캔은 비행 데이터의 진폭 및 시간이 디스플레이되는 하나의 이미지로 함께 스티치된다. 도 10은 시스템(300)에 의해 함께 스티치된 것으로서의 진폭 데이터의 이미지(1000)이다.

도 11은 시스템(300)을 위한 초음파 서브시스템 인터페이스(1100)의 1실시예의 블록도이다. 도시된 실시예에 있어서, 때때로 전자 펄서-리시버 시스템(electronic pulser-receiver system)으로 언급되는, 서브 시스템 인터페이스(1100)는 컴퓨터(316)에 연결되고, 또한 로봇(302)에 대해 인코더 신호를 제공하는 3개의 리니어 트랜스듀서 유닛(1102,1104,1106)을 포함한다. 특정 실시예에 있어서, 트랜스듀서 유닛(1102,1104,1106)은, NDI 시스템이 또한 도 11에 도시된 것에 부가되거나 조합되어 사용되어짐에도 불구하고, 올림푸스 NDT 포커스 리니어 트랜스듀서 유닛(Olympus NDT Focus linear transducer units)이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 트랜스듀서 유닛(1102)은, 트랜스듀서 유닛(1102)과 그 내의 트랜스듀서 사이, 특히 상부 래디어스 캡 슈 트랜스듀서 엘리먼트(1122; upper radius cap shoe transducer element)와 하부 내부 래디어스 슈 트랜스듀서 엘리먼트(1124; low inside radius shoe transducer element) 사이에서 인터페이스를 제공하는, 인터페이스 박스(1112; interface box)에 결합된다. 트랜스듀서 유닛(1104)은, 트랜스듀서 유닛(1104)과 그 내의 트랜스듀서 사이, 특히 하부 외부 래디어스(low outside radius)와 스트링거 사이드 슈 트랜스듀서 엘리먼트(1132; stringer side shoe transducer element) 사이에서 인터페이스를 제공하는, 인터페이스 박스(1114)에 결합된다. 트랜스듀서 유닛(1106)은 직접 웨브 슈 트랜스듀서(1140; web shoe transducer)에 결합된다.

도 12는 프로브 어셈블리(450)의 도면이다. 동작에 있어서, 프로브 홀더(1200)가 로봇(302)에 부착된다. 로봇(302)은 적절한 프로브 어셈블리(450)와 맞물리도록 프로그램되어, 프로브 저장 장치(400)로부터 추출되고 얕은 물 탱크에 위치됨에 따라 프로브 어셈블리(450)에 탑재된 트랜스듀서(1202)가 상기 언급한 시작 포인트에 인접한다. 더욱이, 프로브 어셈블리(450)는, 1실시예에서, 프로브 어셈블리 하프(1222)가 프로브 어셈블리 하프(1220)와 관련하여 이동가능하게 되는, 프로브 어셈블리(450)의 프로브 어셈블리 하프(1220,1222)를 기계적으로 연결하는데 이용되는, 하나 이상의 가이드 바(1210,1212; guide bars)를 포함한다. 1실시예에 있어서, 프로브 어셈블리(450)가 NDI 테스팅을 받는 복합재 부품의 위치와 적절히 맞물리도록, 끌어당김 모드(attracting mode)와 반발 모드(repulsion mode) 양쪽에서, 자석(magnets)이 프로브 어셈블리 하프(1220,1222)에 이용된다.

도 13은 트랜스듀서(1302)를 포함하는 프로브 어셈블리의 도면이다. 프로브 어셈블리(1300)는 상부 래디어스 및 캡 프로브(upper radius and cap probe)로 언급되고, 도 14에 도시된 바와 같이 복합재 부품(1402)에서 탑 캡(1400; top cap)의 테스트를 위해 구성된다. 명확성을 위해, 로봇(302)과 프로브 어셈블리(1300) 사이의 기계적 인터페이스는 도시하지 않았다.

도 15의 프로브 어셈블리(1500)는 다른 프로브 어셈블리 구성을 나타낸다. 특히 프로브 어셈블리(1500)는 탑 캡(1552)의 측 벽(1550)의 테스트를 위해 위치된 트랜스듀서(1502)를 통합한다. 프로브 어셈블리(1500)는 때때로 하부 래디어스 및 사이드 프로브 홀더 어셈블리(lower radius and side probe holder assembly)로서 언급된다. 도 16은 트랜스듀서(1502)를 더 설명하는 프로브 어셈블리(1500)의 하면도이다. 다시 명확성을 위해, 로봇(302)과 프로브 어셈블리(1500) 사이의 기계적 인터페이스는 도시하지 않았다.

도 17의 프로브 어셈블리(1700)는 다른 프로브 어셈블리 구성을 나타낸다. 특히, 프로브 어셈블리(1700)는 내부 래디어스(1750; inner radius), 예컨대 탑 캡(1552)의 테스트를 위해 위치된 트랜스듀서(1702)를 통합한다. 프로브 어셈블리(1700)는 때때로 내부 래디어스 프로브 홀더 어셈블리로서 언급된다. 로봇(302)과 프로브 어셈블리(1700) 사이의 기계적 인터페이스는 도시하지 않았다.

사용에 있어서, 여기서 설명된 형태의 프로브 어셈블리는 로봇(302)의 리니어 유닛의 일부인 프로브 저장 장치(400) 내에 위치된다. 이러한 구성에 따라, 도 13 내지 도 17과 관련하여 설명된 3개의 예시적 프로브, 특히 각각에 대한 트랜스듀서가 도 4 및 도 11과 관련하여 상기 설명된 바와 같이 이용의 용이성을 위해 개별 트랜스듀서(예컨대, 초음파 어레이)와 관련된 전자 유닛에 직접적으로 그리고 영구적으로 설치될 수 있다. 특히, 로봇이 하나의 프로브 어셈블리의 이용을 완료할 때, 그를 프로브 저장 장치(400)에 놓고, 이용을 위해 다른 프로브 어셈블리를 선택하며, 사용자는 첫 번째로부터 두 번째에 따른 이용까지 케이블링을 단절시키지 않아야 한다. 각 프로브 어셈블리(450)의 펄서-리시버는 스캔 데이터의 전송을 가능하게 하도록 데이터 획득 컴퓨터(316)에 대해 케이블 트랙을 통해 연결된다.

컴퓨터(316) 및 디스플레이(312,314)는, 프로세서 유닛(1804), 메모리(1806), 영속적 저장기(1808; persistent storage), 통신 유닛(1810), 입력/출력(I/O) 유닛(1812), 및 디스플레이(1814) 사이에서 통신을 제공하는, 통신 패브릭(1802; communications fabric)을 포함하는 데이터 처리 시스템(1800)의 하나의 예인, 도 18에 더욱 도시된다.

프로세서 유닛(1804)은 메모리(1806)에 로드될 수 있는 소프트웨어를 위한 명령을 실행하도록 기능한다. 프로세서 유닛(1804)은, 특정 구현에 따라, 하나 이상의 프로세서의 세트 또는 멀티-프로세서 코어(multi-processor core)일 수 있다. 더욱이, 프로세서 유닛(1804)은 메인 프로세서가 단일 칩 상에 2차 프로세서와 함께 존재하는 하나 이상의 이종 프로세서 시스템(heterogeneous processor systems)을 이용해서 구현될 수 있다. 다른 도시된 예로서, 프로세서 유닛(1804)은 동일한 형태의 다중 프로세서를 포함하는 대칭형 멀티-프로세서 시스템(symmetric multi-processor system)일 수 있다.

메모리(1806) 및 영속적 저장기(1808)는 저장 장치의 예이다. 저장 장치는 일시적 기반 및/또는 영구적 기반 상에서 정보를 저장할 수 있는 하드웨어의 소정의 조각(any piece of hardware)이다. 이들 예에 있어서, 메모리(1806)는, 예컨대, 제한 없이, 랜덤 억세스 메모리 또는 소정의 다른 적절한 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치일 수 있다. 영속적 저장기(1808)는 특정 구현에 따라 다양한 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 제한 없이, 영속적 저장기(1808)는 하나 이상의 구성요소 또는 장치를 포함할 수 있다. 예컨대, 영속적 저장기(1808)는 하드 드라이브, 플래시 메모리, 재기록가능 광학 디스크, 재기록가능 자기 테이프, 또는 상기의 몇몇 조합일 수 있다. 영속적 저장기(1808)에 의해 이용된 매체는 또한 제거가능하다. 예컨대, 제한 없이, 제거가능 하드 드라이브가 영속적 저장기(1808)를 위해 이용될 수 있다.

이들 실시예에 있어서, 통신 유닛(1810)은 다른 데이터 처리 시스템 또는 장치와의 통신을 위해 제공된다. 이들 실시예에 있어서, 통신 유닛(1810)은 네트워크 인터페이스 카드이다. 통신 유닛(1810)은 물리적 및 무선 통신 링크의 어느 하나 또는 양쪽의 이용을 통해 통신을 제공할 수 있다.

입력/출력 유닛(1812)은 데이터 처리 유닛(1800)에 연결될 수 있는 다른 장치와의 데이터의 입력 및 출력을 허용한다. 예컨대, 제한 없이, 입력/출력 유닛(1812)은 키보드 및 마우스를 통해 사용자 입력을 위한 연결을 제공할 수 있다. 더욱이, 입력/출력 유닛(1812)은 프린터로 출력을 보낼 수 있다. 디스플레이(1814)는 사용자에게 디스플레이 정보에 대한 메카니즘을 제공한다.

동작 시스템 및 적용 또는 프로그램을 위한 명령은 영속적 저장기(1808) 상에 위치된다. 이들 명령은 프로세서 유닛(1804)에 의한 실행을 위해 메모리(1806)에 로드될 수 있다. 다른 실시예의 처리들은, 메모리(1806)와 같은, 메모리에 위치될 수 있는, 컴퓨터 구현 명령을 이용해서 프로세서 유닛(1804)에 의해 수행될 수 있다. 이들 명령은 프로세서 유닛(1804)의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있는 프로그램 코드, 컴퓨터 이용가능 프로그램 코드, 또는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드로 언급된다. 다른 실시예의 프로그램 코드는, 메모리(1806) 또는 영속적 저장기(1808)와 같은, 다른 물리적 또는 촉지가능 컴퓨터 판독가능 매체(tangible computer readable media) 상에서 구체화될 수 있다.

프로그램 코드(1816)는 선택적으로 제거가능한 컴퓨터 판독가능 매체(1818) 상에 기능적 형태로 위치하고, 프로세서 유닛(1804)에 의한 실행을 위해 데이터 처리 시스템(1800) 상으로 로드 되거나 데이터 처리 시스템(1800)에 전송될 수 있다. 프로그램 코드(1816) 및 컴퓨터 판독가능 매체(1818)는 이들 예에서 컴퓨터 프로그램 제품(1820)을 형성한다. 1실시예에 있어서, 컴퓨터 판독가능 매체(1818)는, 예컨대 영속적 저장기(1808)의 일부인 하드 드라이브와 같은, 저장 장치 상으로의 전송을 위해 영속적 저장기(1808)의 일부인 드라이브 또는 다른 장치로 삽입 또는 위치하는 광학 또는 자기 디스크와 같은, 촉지가능 형태일 수 있다. 촉지가능 형태에 있어서, 컴퓨터 판독가능 매체(1818)는 또한 데이터 처리 시스템(1800)에 연결되는 하드 드라이브, 썸 드라이브(thumb drive), 또는 플래시 메모리의 형태를 취할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체(1818)의 촉지가능 형태는 또한 컴퓨터 기록가능 저장 매체로서 언급된다. 몇몇 예에 있어서, 컴퓨터 판독가능 매체(1818)는 제거가능하지 않을 수 있다.

한편, 프로그램 코드(1816)는 통신 유닛(1810)에 대한 통신 링크를 통해 및/또는 입력/출력 유닛(1812)에 대한 연결을 통해 컴퓨터 판독가능 매체(1818)로부터 데이터 처리 시스템(1800)으로 전송될 수 있다. 통신 링크 및/또는 연결은 도시된 예에서는 물리적 또는 무선일 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한, 통신 링크 또는 프로그램 코드를 포함하는 무선 전송과 같은, 비촉지가능 매체(non-tangible media)의 형태를 취할 수 있다.

몇몇 예시적 실시예에 있어서, 프로그램 코드(1816)는 데이터 처리 시스템(1800) 내에서 이용하기 위해 다른 장치 또는 데이터 처리 시스템으로부터 영속적 저장기(1808)에 대해 네트워크를 거쳐 다운로드될 수 있다. 예컨대, 서버 데이터 처리 시스템의 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 프로그램 코드는 서버로부터 데이터 처리 시스템(1800)으로 네트워크를 거쳐 다운로드될 수 있다. 프로그램 코드(1816)를 제공하는 데이터 처리 시스템은 서버 컴퓨터, 클라이언트 컴퓨터, 또는 프로그램 코드(1816)를 저장 및 전송할 수 있는 몇몇 다른 장치일 수 있다.

데이터 처리 시스템(1800)을 위한 예시된 다른 구성요소는 다른 실시예가 구현될 수 있는 방법에 대해 구조적 제한을 제공하는 것을 의미하지는 않는다. 다른 예시적 실시예는 데이터 처리 시스템(1800)을 위해 예시된 것에 부가되거나 위치되는 구성요소를 포함하는 데이터 처리 시스템에서 구현될 수 있다. 도 18에 도시된 다른 구성요소는 도시된 예시적 실시예로부터 변경될 수 있다.

하나의 예로서, 데이터 처리 시스템(1800)의 저장 장치는 데이터를 저장할 수 있는 소정의 하드웨어 장치이다. 메모리(1806), 영속적 저장기(1808), 및 컴퓨터 판독가능 매체(1818)는 촉지가능 형태의 저장 장치의 예이다.

다른 예에 있어서, 버스 시스템은 통신 패브릭(1802)을 구현하는데 이용될 수 있고, 시스템 버스 또는 입력/출력 버스와 같은, 하나 이상의 버스로 이루어질 수 있다. 물론, 버스 시스템은 버스 시스템에 부착된 다른 구성요소 또는 장치들 사이에서 데이터의 전송을 위해 제공되는 소정의 적절한 형태의 구조를 이용해서 구현될 수 있다. 부가적으로, 통신 유닛은, 모뎀 또는 네트워크 어댑터와 같은, 데이터를 전송 및 수신하는데 이용되는 하나 이상의 장치를 포함할 수 있다. 더욱이, 메모리는, 예컨대, 제한 없이, 메모리(1806) 또는 통신 패브릭(1802)에 존재할 수 있는 인터페이스 및 메모리 콘트롤러 허브에서 발견되는 것과 같은 캐쉬(cache)일 수 있다.

본 기재된 설명은 소정의 장치 또는 시스템을 만드는 것과 이용하는 것을 포함하고 소정의 통합된 방법들을 수행하는, 당업자가 실시예를 실행할 수 있도록, 최선의 방식을 포함하는 다양한 실시예를 개시하기 위한 예를 이용한다. 특허가능 범위는 청구항에 의해 정의되고, 통상의 기술에서 야기되는 다른 예를 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은 청구항의 문자 언어와 다르지 않은 구조적 엘리먼트를 갖으면, 또는 청구항의 문자 언어와는 실질적 내용이 없는 차이를 갖는 동등한 구조적 엘리먼트를 포함하다면, 청구항의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.

Claims

로봇 암과;
상기 로봇 암과 인접하는 저장 장치; 및
각 NDI 프로브 어셈블리가 부품의 NDI를 위해 동작할 수 있는 적어도 하나의 트랜스듀서와, 상기 로봇 암과 대응하는 상기 NDI 프로브 어셈블리 사이에서 기계적 인터페이스로서 동작할 수 있는 툴을 구비하여 구성되고, 각 상기 NDI 프로브 어셈블리는, 부품의 NDI를 위해, 특정 NDI 과업을 위해 구성되고, 상기 로봇 암은 적어도 부품의 일부의 NDI를 위해 상기 툴과 상기 프로브 어셈블리의 이동을 선택적으로 맞물리게 하기 위해 동작할 수 있는, 상기 저장 장치 내에 위치된 다수의 NDI 프로브 어셈블리;를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 비파괴 검사(NDI) 장치.
제1항에 있어서,
대응하는 상기 트랜스듀서와 관련된 다수의 전자 어셈블리를 더 구비하여 구성되고, 상기 전자 어셈블리는 NDI 프로브 어셈블리가 상기 로봇 암 상에 배치될 때 및 상기 저장 장치 내에 배치될 때의 양쪽에서 대응하는 상기 트랜스듀서에 통신적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사(NDI) 장치.
제2항에 있어서,
리니어 트랙을 더 구비하여 구성되고, 상기 로봇 암 및 상기 전자 어셈블리가 상기 리니어 트랙을 따라 이동가능함에 따라 상기 트랜스듀서가 이용 동안 및 상기 저장 장치 내에 위치될 때의 양쪽에서 대응하는 상기 전기 어셈블리에 통신적 결합을 유지하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사(NDI) 장치.
제3항에 있어서,
얕은 물 탱크를 더 구비하여 구성되고, 상기 로봇 암이 상기 얕은 물 탱크의 길이를 주행할 수 있도록 하기 위해 상기 리니어 트랙이 상기 얕은 물 탱크에 인접하여 위치되는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사(NDI) 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 트랜스듀서에 부가하여, 각 상기 NDI 프로브 어셈블 리가,
대응하는 상기 트랜스듀서를 위한 홀더와;
NDI가 수행되어 부품의 NDI를 위한 위치에 상기 트랜스듀서를 위치시킴에 따라 구성요소를 맞물리게 하도록 상기 로봇 암을 매개로 동작할 수 있는 외부 자기 안내 고정체를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 비파괴 검사(NDI) 장치.
다중 구조적 특징을 통합하는 하나의 부품의 비파괴 검사(NDI)를 위한 방법으로, 상기 방법이,
로봇 암에 인접하게 집결된 다수의 NDI 프로브 어셈블리로부터 NDI 프로브 어셈블리를 선택하되, 선택이 검사되어질 부품과 관련된 다중 구조적 특징 중 하나 이상을 기초로 하는 단계와;
선택된 NDI 프로브 어셈블리를 로봇 암과 맞물리게 하는 단계;
선택된 NDI 프로브 어셈블리가 선택된 NDI 프로브 어셈블리와 관련된 부품의 구조적 특징 중 하나와 인접하는 검사되어지는 부품을 맞물리게 하도록 집결 영역(staging area)으로부터 검사 영역(inspection area)으로 로봇 암을 이동시키는 단계;
선택된 NDI 프로브 어셈블리와 관련된 트랜스듀서가 NDI와 관련된 신호를 제공하고 수신하는 동안 정의된 경로에서 부품을 따라 NDI 프로브 어셈블리를 가이드는 단계;
선택된 NDI 프로브 어셈블리를 집결 영역으로 복귀시키는 단계; 및
로봇 암에 인접하여 집결된 적어도 하나의 NDI 프로브 어셈블리에 대해 선택, 맞물림, 이동, 안내, 및 복귀 단계를 반복하되, 각 NDI 프로브 어셈블리는 부품의 적어도 하나의 다른 구조적 특징과 관련되고 NDI 프로브 어셈블리가 로봇 암 상에 배치될 때 및 로봇 암에 인접되게 집결될 때의 양쪽에서 대응하는 전자 어셈블리에 통신적으로 결합되는 단계를 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 구조적 특징을 통합하는 하나의 부품의 비파괴 검사(NDI)를 위한 방법.
제6항에 있어서,
부품과 인접하는 리니어 가이드를 따라 로봇 암을 이동시키는 단계를 더 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 구조적 특징을 통합하는 하나의 부품의 비파괴 검사(NDI)를 위한 방법.
제7항에 있어서,
로봇 암과 인접하는 저장 장치와 인접하는 다수의 NDI 프로브 어셈블리를 배치하는 단계를 더 갖추어 이루어지고, 저장 장치가 리니어 트랙을 따른 이동을 위해 로봇 암에 기계적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 다중 구조적 특징을 통합하는 하나의 부품의 비파괴 검사(NDI)를 위한 방법.
제6항에 있어서,
집결 영역으로부터 검사 영역으로 로봇 암을 이동시키는 단계가, 선택된 NDI 프로브 어셈블리를 얕은 물 탱크 내의 위치로 이동시키는 단계를 갖추어 이루어지고, 검사되어지는 부품이 얕은 물 탱크 내에 배치된 것을 특징으로 하는 다중 구조적 특징을 통합하는 하나의 부품의 비파괴 검사(NDI)를 위한 방법.
제6항에 있어서,
선택된 NDI 프로브 어셈블리를 로봇 암과 맞물리게 하는 단계가, 적어도 하나의 트랜스듀서가 탑재된 안내 고정체(guidance fixture)를 기계적으로 맞물리게 하는 단계를 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 구조적 특징을 통합하는 하나의 부품의 비파괴 검사(NDI)를 위한 방법.