KR20220099098A - 패스너 동심도를 측정하기 위한 방법들 및 장치 - Google Patents

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KR20220099098A
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토마스 매더
쟈니 에스. 바디
윌리엄 디. 미드
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더 보잉 컴파니
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Abstract

시스템들 및 방법들은 패스너 동심도를 측정하고, 표면과의 패스너 동일 평면성을 측정하고, 그리고/또는 패스너 근처의 이물질 파편을 검출함으로써, 부품의 구멍을 적어도 부분적으로 관통하여 설치된 패스너를 검사한다. 시스템들은 x-선 이미징 시스템, 제1 카메라 디바이스, 제2 카메라 디바이스, 제1 지지 구조 및 적어도 하나의 처리 유닛을 포함한다. 제1 카메라 디바이스는 제1 유리점으로부터 패스너의 제1 이미지를 생성하고, 제2 카메라 디바이스는 제2 유리점으로부터 패스너의 제2 이미지를 생성하여, 제1 이미지 및 제2 이미지로부터 패스너의 3D 이미지가 생성될 수 있다. 시스템은 x-선 이미지 및/또는 3D 이미지를 기초로 패스너를 검사하여 패스너의 동심도 및/또는 동일 평면성을 결정한다. 시스템들은 검사되는 패스너들에 상대적으로 포지셔닝되도록 자동화되어 로봇 암들에 장착될 수 있다.

Description

패스너 동심도를 측정하기 위한 방법들 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR MEASURING FASTENER CONCENTRICITY}
본 개시는 일반적으로 패스너들(fasteners)을 검사하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것으로서, 특히 부품에 설치된 패스너들의 동심도 및 동일 평면성을 측정하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
항공기와 같은 조립체들은 수백 또는 수천 개의 패스너들을 포함할 수 있으며, 이것들은 일반적으로 패스너들이 적절하게 설치되었는지 확인하기 위해 검사하는데 실질적인 시간을 필요로 한다. 예를 들어, 주어진 조립체에 대해 패스너를 적절하게 설치하려면 패스너가 결합하는 표면들에 대해 패스너가 수직이어야 하므로, 표면에 너무 비스듬히 설치된 패스너들은 부적절한 것으로 간주될 것이다. 예를 들어 리벳들(rivets)을 드릴링하고(drill), 설치하고, 패스닝하기(fasten) 위해 로봇들을 사용하여 패스너 설치가 자동화되는 경우, 공정 중 열린 구멍 검사를 수행할 수 있는 능력이 손실될 수 있다. 자동화된 공정들로 설치된 이러한 패스너들을 검사하는 현재의 검사 기술들은 본질적으로 파괴적이다. 예를 들어, 리벳 표면 측정은 검사를 위해 패스너들을 제거한 후 포인트 측정들을 제공하는 수동 프로브들(manual probes)을 사용하여 수행된다. 또한, 이러한 기술들은 시간이 많이 걸리고, 비용이 많이 들며, 작업자 종속성으로 인해 반복 가능성이 거의 없는 경향이 있다.
현재 개시된 시스템들 및 방법들은 항공기 구성 요소와 같은 조립체에 설치된 패스너들의 비-파괴적이고, 신속하고, 자동화된 검사를 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 시스템들 및 방법들은 패스너 동심도, 표면과 패스너의 동일 평면성을 측정하고, 및/또는 이물질 파편의 존재를 검출하도록 구성될 수 있다.
일 예에서, 부품의 구멍을 적어도 부분적으로 관통하여 설치된 패스너를 검사하기 위한 시스템은 x-선 이미징 시스템(x-ray imaging system), 제1 카메라 디바이스(camera device), 제2 카메라 디바이스, 제1 지지 구조, 및 적어도 하나의 처리 유닛을 포함할 수 있다. x-선 이미징 시스템은 패스너의 x-선 이미지를 생성하도록 배향되고 구성될 수 있다. 제1 카메라 디바이스는 제1 유리한 지점으로부터 패스너의 제1 이미지를 생성하게 구성되도록 포지셔닝되고(positioned) 배향될 수 있고, 제2 카메라 디바이스는 제2 유리한 지점으로부터 패스너의 제2 이미지를 생성하게 구성되도록 포지셔닝되고 배향될 수 있다. x-선 이미징 시스템, 제1 카메라 디바이스, 및 제2 카메라 디바이스는 제1 지지 구조에 결합될 수 있다. 제1 지지 구조는 패스너의 3D 이미지가 제1 이미지 및 제2 이미지로부터 생성될 수 있도록 부품 및 패스너에 대해 제1 카메라 디바이스 및 제2 카메라 디바이스를 지지하고 포지셔닝하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 처리 유닛은 제1 이미지 및 제2 이미지로부터 패스너의 3D 이미지를 생성하도록 구성될 수 있고, 패스너의 동심도 및/또는 동일 평면성을 결정하기 위해, x-선 이미지 및 3D 이미지에 기초하여 패스너를 검사하도록 추가로 구성될 수 있다.
부품의 구멍을 적어도 부분적으로 관통하여 설치된 패스너를 검사하는 개시된 방법들은 일반적으로 x-선 이미징 시스템을 통해 패스너의 x-선 이미지를 생성하는 단계, 및 x-선 이미지를 사용하여 패스너의 동심도를 측정하는 단계를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 개시된 방법들은 패스너의 제1 이미지 및 패스너의 제2 이미지를 사용하여 패스너의 3D 이미지를 생성하는 단계 ― 여기서 제1 이미지는 제1 카메라 디바이스를 통해 제1 유리한 지점으로부터 촬영되고, 여기서 제2 이미지는 제2 카메라 디바이스를 통해 제2 유리한 지점으로부터 촬영됨 ― , 및 3D 이미지를 사용하여 패스너의 동일 평면성을 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 처리 유닛에 의해 실행될 때, 처리 유닛이 개시된 방법들을 수행하게 하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 갖는 컴퓨터 판독 가능 매체들이 또한 개시된다.
도 1은 본 개시에 따른 패스너들을 검사하기 위한 시스템들의 예들의 개략적인 블랙 박스 표현이다.
도 2는 본 개시에 따른 패스너들을 검사하기 위한 시스템의 일 예의 개략도이다.
도 3은 현재 개시된 방법들에 따른 패스너 동심도를 검사한 것으로부터의 결과의 일 예의 평면도이다.
도 4는 현재 개시된 방법들에 따른 패스너 동심도를 검사한 것으로부터의 결과의 일 예의 평면도이다.
도 5는 검사되는 패스너에 대한 제1 및 제2 카메라 디바이스들의 배열의 개략도이다.
도 6은 하나의 패스너는 적절하게 설치되어 있고 하나는 부적절하게 설치되어 있는 2 개의 패스너들을 검사한 것으로부터의 결과들을 보여준다.
도 7은 현재 개시된 시스템들의 지지 구조의 일 예의 사시도이다.
도 8은 설치된 패스너들을 검사하는 현재 개시된 방법들을 예시하는 개략적인 흐름도이다.
도 9는 설치된 패스너들을 검사하기 위한 판단 트리를 나타내는 개략적인 흐름도이다.
도 1, 도 2 및 도 5는 본 개시에 따른 시스템들(10)의 예시적이고 비-배타적인 예들을 제공한다. 유사한, 또는 적어도 실질적으로 유사한 목적을 수행하는 요소들은 도 1, 도 2 및 도 5의 각각에서 유사한 번호들로 라벨링되고, 이들 요소들은 도 1, 도 2 및 도 5 각각을 참조하여 본 명세서에서 상세하게 논의되지 않을 수 있다. 유사하게, 모든 요소들은 도 1, 도 2 및 도 5의 각각에서 라벨링되지 않을 수도 있고, 이와 관련된 참조 번호들은 일관성을 위해 본 명세서에서 이용될 수 있다. 도 1, 도 2 및 도 5 중 하나 이상을 참조하여 본 명세서에서 논의되는 요소들, 구성 요소들 및/또는 특징들은 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 도 1, 도 2 및 도 5 중 임의의 것에 포함되고 및/또는 이와 함께 활용될 수 있다. 일반적으로, 주어진(즉, 특정) 실시예에 포함될 가능성이 있는 요소들은 실선들로 도시되어 있는 반면, 주어진 실시예에 선택적인 요소들은 점선들로 도시되어 있다. 그러나, 실선들로 표시된 요소들은 모든 실시예들에서 필수적인 것은 아니며, 실선들로 표시된 요소는 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 특정 실시예에서 생략될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 5를 참조하여, 시스템들(10)은 부품(16)의 하나 이상의 각각의 구멍들(14)을 적어도 부분적으로 관통하여 설치된 하나 이상의 패스너들(12)을 검사하도록 구성된다. 항공기 구성 요소에 설치된 하나 이상의 패스너들(12)(예를 들어, 날개 패널의 리벳들)을 참조하여 예들이 여기에서 설명될 것이다. 그러나, 시스템들(10)은 자동차, 항공 우주, 해양, OEM, 군사, 건설, 수송, 운송, 대피소, 및 화물 산업들을 포함하는(그러나, 이에 제한되지 않음) 임의의 산업의 다양한 부품들(16)에 설치된 패스너들(12)을 검사하는데 사용될 수 있다. 패스너들(12)은 부품(16)의 일 측면과 적어도 실질적으로 동일 평면으로, 부품(16)의 양쪽 측면들과 적어도 실질적으로 동일 평면으로 구성될 수 있고, 및/또는 도 1에 개략적으로 나타낸 바와 같이 부품(16)의 한쪽 또는 양쪽 측면들을 넘어 연장될 수 있다. 시스템들(10)은 패스너들(12)을 비-파괴적으로 검사하도록 구성되며, 이는 패스너들(12)이 손상되거나 또는 부품(16)에서 제거되지 않고 검사될 수 있다는 것을 의미한다. 시스템들(10)은 일반적으로 실시간 검출 및 의사 결정을 위한 컴퓨터 비전 및 이미지 처리 알고리즘들을 조합하여 방사선 촬영 및 이미지 처리의 조합을 사용하여 패스너들(12)을 검사한다. 시스템들(10)은 일부 예들에서 부품(16)에 대한 일-측면 액세스만으로 패스너(12)를 검사하도록 추가로 구성될 수 있다.
시스템들(10)은 일반적으로 x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)를 포함한다. x-선 이미징 시스템(18)은 부품(16)의 하나 이상의 패스너들(12)의 x-선 이미지를 생성하도록 배향되고 구성된다. 일부 예들에서, x-선 이미징 시스템(18)은 한 번에 단일 패스너(12)(예를 들어, 패스너(12a))의 x-선 이미지를 생성하도록 구성될 수 있으며, 그런 다음 부품(16)에 대해 이동되어 다른 패스너들(예를 들어, 패스너(12b))의 다른 x-선 이미지들을 생성할 수 있다. 일부 예들에서, x-선 이미징 시스템(18)은 단일 x-선 이미지에서 복수의 패스너들(예를 들어, 패스너들(12a, 12b, 12c))을 포함하는 x-선 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다.
유사하게, 제1 카메라 디바이스(20)는 제1 유리한 지점으로부터 부품(16)의 하나 이상의 패스너들(12)의 제1 이미지를 생성하게 구성되도록 포지셔닝되고 배향된다. 일부 예들에서, 제1 카메라 디바이스(20)는 한 번에 단일 패스너(12)(예를 들어, 패스너(12a))의 각각의 제1 이미지를 생성하도록 구성될 수 있고, 그 후 다른 패스너들(예를 들어, 패스너(12b))의 다른 제1 이미지들을 생성하기 위해 부품(16)에 대해 이동할 수 있다. 일부 예들에서, 제1 카메라 디바이스(20)는 단일 제1 이미지에서 복수의 패스너들(예를 들어, 패스너들(12a, 12b, 12c))을 포함하는 제1 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 카메라 디바이스(22)는 제2 유리한 지점으로부터 부품(16)의 하나 이상의 패스너들(12)의 제2 이미지를 생성하게 구성되도록 포지셔닝되고 배향된다. 일부 예들에서, 제2 카메라 디바이스(22)는 한 번에 단일 패스너(12)(예를 들어, 패스너(12a))의 각각의 제2 이미지를 생성하도록 구성될 수 있으며, 그런 다음 부품(16)에 대해 이동되어 다른 패스너들(예를 들어, 패스너(12b))의 다른 제2 이미지들을 생성할 수 있다. 일부 예들에서, 제2 카메라 디바이스(22)는 단일 제2 이미지에서 복수의 패스너들(예를 들어, 패스너들(12a, 12b, 12c))을 둘러싸는 제2 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다.
시스템(10)은 또한 x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)로부터 정보(예를 들어, x-선 이미지들, 제1 이미지들, 및 제2 이미지들)를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 처리 유닛(24)을 포함한다. 그 정보는 무선으로 처리 유닛(24)에 전송될 수 있거나, 또는 처리 유닛(24)은 x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및/또는 제2 카메라 디바이스(22)에 직접 전기적으로 결합될 수 있다. 처리 유닛(24)은 예를 들어 스테레오 비전 기술들을 사용하여, 그 정보로부터 하나 이상의 패스너들(12)의 3D 이미지를 생성하도록 구성된다. 처리 유닛(24)은 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 x-선 이미징 시스템(18)으로부터 수신된 x-선 이미지에 기초하여 및/또는 패스너(12)의 3D 이미지에 기초하여 패스너(12)를 검사하도록 구성된다.
시스템(10)은 또한 x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)가 결합되는 제1 지지 구조(26)를 포함한다. 제1 지지 구조(26)는 검사되는 부품(16) 및 패스너(12)에 대해 제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)를 지지하고 포지셔닝하도록 구성되어, 패스너(12)의 3D 이미지가 제1 카메라 디바이스(20)에 의해 생성된 제1 이미지 및 제2 카메라 디바이스(22)에 의해 생성된 제2 이미지로부터 생성될 수 있다. 일반적으로, 제1 지지 구조(26)는 제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)가 서로 다른 각도들 또는 유리한 지점들로부터 패스너(12)의 이미지들을 촬영하도록 제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)를 포지셔닝하는 역할을 한다. 지지 구조(26)는 일반적으로 제1 카메라 디바이스(20)와 제2 카메라 디바이스(22) 사이의 포지션에서 x-선 이미징 시스템(18)을 지지하지만, 시스템들(10)은 이러한 배열로 제한되지 않는다. 일부 예들에서, 제1 지지 구조(26)는 부품(16) 및 패스너(12)에 대해 x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)를 포지셔닝하기 위해, 함께 링크될 수 있거나 또는 서로 독립적으로 이동할 수 있는 2 개 이상의 지지 구조들을 포함할 수 있다.
제1 지지 구조(26)는 예를 들어 제1 로봇 암(30)(도 2)을 통해 제1 지지 구조(26)를 제어하고, 배향하고, 이동하고, 및/또는 포지셔닝하도록 구성될 수 있는 제1 로봇(28)에 결합될 수 있다. 제1 로봇 암(30)은 부품(16)에 대해 제1 지지 구조(26)를 이동시키도록 구성될 수 있고, 이에 의해 패스너(12)에 대해 x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)의 포지션을 조정할 수 있다. 시스템들(10)은 또한 (예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 제2 로봇 암(38)을 통해) 제2 지지 구조(34) 및/또는 제2 로봇(36)에 결합될 수 있는 x-선 검출기(32)를 포함할 수 있다. 제2 로봇 암(38)은 부품(16)에 대해 제2 지지 구조(34)를 이동시키도록 구성될 수 있고, 이에 의해 패스너(12)에 대한 x-선 검출기(32)의 포지션을 조정할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, x-선 이미징 시스템(18)은 부품(16)의 한 측면에 포지셔닝될 수 있는 반면, x-선 검출기(32)는 부품(16)의 반대 측면에 포지셔닝될 수 있다. 따라서, 제1 로봇 암(30)은 부품(16)의 일 측면에 포지셔닝될 수 있는 반면, 제2 로봇 암(38)은 부품(16)의 반대 측면에 포지셔닝될 수 있다. 제1 로봇(28) 및 제2 로봇(36)을 포함하는 시스템들(10)에서, 제1 로봇(28)은 이차 또는 팔로워(follower) 로봇일 수 있는 제2 로봇(36)의 이동을 지시하는 커맨더(commander), 일차, 또는 리더 로봇일 수 있다. 일부 예들에서, 제1 로봇(28) 및 제2 로봇(36)은 이들이 함께 이동하고 제2 로봇 암(38)이 부품(16)의 반대 측면에서, 제1 로봇 암(30)에 의해 포지셔닝된 바와 같이, 제1 지지 구조(26) 및 x-선 이미징 시스템(18)을 향하도록 x-선 검출기(32)를 포지셔닝하도록 보정될 수 있다.
시스템들(10)은 부품(16)에 대한 하나 이상의 패스너들(12)의 동심도 및/또는 하나 이상의 패스너들(12)의 동일 평면성을 측정하도록 구성된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 패스너(12)의 "동심도"는 패스너의 2 개의 측면들 사이의 동심도를 지칭하는데, 왜냐하면 패스너들(12)은 현재 개시된 예들에서 올바르게 설치될 때 부품(16)에 수직하도록 구성되기 때문이다. 따라서, 적절하게 설치될 때(즉, 패스너(12)의 종축(40)이 부품(16)에 의해 정의된 평면에 수직이 되도록), 패스너(12)의 제1 측면(42)에 의해 정의된 원형 평면은 패스너(12)의 제2 측면(44)에 의해 정의된 원형 평면과 실질적으로 동심이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 패스너(12)의 제1 측면(42)과 제2 측면(44) 사이의 동심도는 또한 일반적으로 패스너(12)가 설치된 구멍(14)에 대한 동심도를 나타낸다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 처리 유닛(24)(도 1)은 패스너(12)의 x-선 이미지(70)로부터 제1 원(66) 및 제2 원(68)을 검출하도록 구성될 수 있다. 제1 원(66)은 패스너(12)의 제1 측면(42)(예를 들어, 패스너(12)의 헤드)에 대응하고, 제2 원(68)은 패스너(12)의 제2 측면(44)(예를 들어, 패스너(12)의 샤프트)에 대응한다. 예를 들어, 처리 유닛(24)은 공칭 직경이 패스너(12)의 직경인 원형 특징부들(예를 들어, 패스너(12)의 헤드 또는 샤프트)을 검출하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다. 처리 단계들은 기본 디노이징(basic denoising)(가우시안 블러링(Gaussian blurring), 중앙값 필터 등), 캐니 엣지 검출(Canny edge detection), 및/또는 허프 원 검출(Hough Circle detection)을 포함할 수 있다.
처리 유닛(24)은 제1 원(66)의 제1 중심(72) 및 제2 원(68)의 제2 중심(74)을 결정하고, 제1 중심(72)과 제2 중심(74) 사이의 오프셋 또는 거리를 결정하도록 추가로 구성된다. 그런 다음, 처리 유닛(24)은 오프셋이 미리 결정된 합격/불합격 임계 오프셋 거리 내에 있는지 여부를 결정할 수 있다. 제1 중심(72)이 미리 결정된 합격/불합격 임계 오프셋 거리보다 제2 중심(74)으로부터 더 멀다면, 이는 제1 원(66) 및 제2 원(68)이 충분히 동심이 아니므로, 이에 따라 부품(16)에 충분히 수직이 아니기 때문에 패스너(12)가 부품(16)에 적절하게 설치되지 않았다는 것을 나타낼 수 있다. 다시 말해서, 제1 중심(72)과 제2 중심(74) 사이의 오프셋이 클수록, 패스너(12)는 부품(16)에 대해 더 비스듬할 수 있다. 도 6은 패스너(12d)가 부품(16)에 적절하게 설치된 반면, 패스너(12e)는 부품(16)에 대해 비스듬하여 부적절하게 설치되어 있는 것을 보여주는, 다른 방식으로 이러한 개념을 예시하고 있다. 각 패스너(12d, 12e)의 x-선 이미지들(70)도 도시되어 있다. 예를 들어, 패스너(12d)의 x-선 이미지(70d)는 제1 원(66) 및 제2 원(68)이 실질적으로 동심인 것을 예시하고, 이는 패스너(12b)의 동심도를 측정하기 위한 "합격" 결과에 대응할 것이다. 반면에, 패스너(12e)의 x-선 이미지(70e)는 (부품(16)에 대한 패스너(12e)의 비스듬함으로 인해) 제1 원(66)이 제2 원(68)으로부터 상당히 오프셋되어 있다는 것을 나타내고, 따라서 x-선 이미지(70e)는 특정 임계값 기준들 하에서 부적절하게 설치된 패스너를 나타내는 것으로 해석되는 이미지의 일 예이다. 따라서 패스너(12e)는 부적절하게 설치된 것으로 표시되고, 수리(예를 들어, 재설치), 제거, 및/또는 교체를 위해 플래그될(flagged) 수 있다.
미리 결정된 임계 오프셋 거리는 예를 들어 시스템(10)의 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리(76)(본 명세서에서 메모리(76)라고도 함)(도 1)에 저장될 수 있다. 이러한 방식으로, 시스템(10)은 패스너(12)의 2 개의 측면들(42, 44)의 동심도에 의해 결정되는 바와 같이 패스너(12)의 설치 품질을 결정할 수 있다. 처리 유닛(24)은 패스너(12)의 이러한 동심도를 결정하기 위한 x-선 이미지 처리 모듈을 포함할 수 있다. 시스템들(10)은 패스너(12)의 제1 측면(42)(본 명세서에서 제1 부분(42)으로도 지칭됨) 및 제2 측면(44)(본 명세서에서 제2 부분(44)으로도 지칭됨)을 적어도 실질적으로 동시에 검사하도록 구성되어 있다고 말할 수 있는데, 왜냐하면 x-선 이미징 시스템(18)은 단일 x-선 이미지에서 패스너(12)의 제1 측면(42) 및 제2 측면(44) 모두의 x-선 이미지를 생성하도록 구성될 수 있기 때문이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "동일 평면성"은 패스너(12)가 부품(16)의 표면 너머로 돌출되는 정도를 지칭하지만, 시스템들(10)은 패스너들이 부품(16)과 동일 평면이 되도록 구멍(14)에 설치되도록 구성되었는지 여부에 대해 패스너들(12)을 검사하는데 사용할 수 있다. 다시 말해서, 일부 예들에서, 패스너(12)는 적절하게 설치될 때 완전히 구멍(14) 내에 있을 수 있는 반면, 다른 예들에서는, 패스너(12)가 적절하게 설치될 때 패스너(12)의 적어도 일부가 구멍(14) 외부에 포지셔닝될 수 있다. 예를 들어, 패스너(12b)는 도 1에서 구멍(14b)에 완전히 설치되어, 패스너(12b)의 제1 측면 또는 제1 부분(42b)이 부품(16)의 제1 표면(46)에 인접하게 포지셔닝되고 그리고 패스너(12b)의 제2 측면 또는 제2 부분(44b)이 부품(16)의 제2 표면(48)에 인접하여 포지셔닝되며, 제1 표면(46)은 부품(16)의 제1 측면을 향하고 제2 표면(48)은 부품(16)의 제2 측면을 향한다. 반면에, 패스너(12a)의 제1 측면(42) 및 제2 측면(44)은 이들이 부품(16)의 제1 표면(46) 및 제2 표면(48)을 넘어 각각 돌출하도록 그의 구멍(14)의 외부에 포지셔닝된다.
일부 예들에서, 시스템(10)은 부품(16)의 제1 표면(46) 및/또는 제2 표면(48)에 대한 패스너(12)의 헤드의 높이를 검사하여, 이에 의해 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하도록 구성된다. 처리 유닛(24)은 패스너(12) 및 부품(16)의 표면의 3D 이미지를 생성함으로써 패스너(12)의 동일 평면성을 결정하도록 구성된 3D 재구성 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 패스너(12)의 3D 이미지가 패스너(12)의 2 개 이상의 이미지들로부터 생성되면, 3D 표면의 포인트 클라우드가 처리 유닛(24)에 의해 생성될 수 있다. 3D 이미지에 기초하여, 처리 유닛(24)은 패스너(12)의 표면(예를 들어, 제1 측면(42)에 대응하는 표면)을 식별하고, 부품(16)의 표면(예를 들어, 제1 표면(46))을 식별하도록 구성될 수 있다. 그런 다음, 처리 유닛(24)은 제1 평면과 제2 평면 사이의 높이 차이를 결정하기 위해 패스너(12)의 표면에 제1 평면을 피팅하고 부품(16)의 표면에 제2 평면을 피팅하도록 구성될 수 있어, 이에 의해 부품(16)의 제1 표면(46)에 대한 패스너(12)의 동일 평면성을 측정한다. 일부 예들에서, 2 개의 표면들을 식별하기 위해 하나 이상의 필터들이 처리 유닛(24)에 의해 패스너(12)의 3D 표면의 포인트 클라우드에 적용될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 시스템들(10)은 패스너(12)의 설치 동안 생성된 파편과 같은 패스너(12) 주변의 이물질 파편을 검출하도록 구성될 수 있다. 처리 유닛(24)은 패스너(12) 주위의 이물질 파편을 검출하도록 구성된 2D 처리 모듈을 포함할 수 있다. 시스템(10)의 일부 예들에서, 처리 유닛(24)은 이미지 처리 기술들(예를 들어, 이미지 분류 알고리즘들)을 사용하여, 그리고 패스너(12)의 x-선 이미지, 패스너(12) 및/또는 부품(16)의 3D 재구성, 및/또는 패스너(12) 및/또는 부품(16)의 2D 이미지들에 기초하여, 패스너(12)의 헤드의 표면적과 다른 표면적을 가진 물체들을 식별하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛(24)은 패스너(12)의 헤드의 알려진 직경과 일치하는 직경을 갖는 원형 특징부들을 검출하고, 고역 통과 필터링을 적용하여 배경을 제거하고, 이에 의해 패스너(12)에 인접하거나 또는 그 부근에 있는 임의의 이물질 파편을 검출하도록 구성될 수 있다.
처리 유닛(24)의, 처리 유닛(24)에 의해 실행될 때, 처리 유닛(24)이 패스너(12)의 동심도를 측정하게 하고, 부품(16)에 대한 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하게 하고, 및/또는 패스너(12) 근처의 이물질 파편을 검출하게 하는 메모리(76)는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 저장할 수 있다. 패스너 검사들을 위한 임계 합격/불합격 기준들은 메모리(76)에 저장될 수 있다. 또한, 명령어들은, 처리 유닛(24)에 의해 실행될 때, 처리 유닛(24)이 임의의 검출된 결함 있는 패스너들(12)을 자동으로 마킹하거나, 표시하거나, 또는 플래그하게 하도록 구성될 수 있다.
시스템들(10)은 부품(16)에 설치된 복수의 패스너들(12)을 검사하도록 구성될 수 있고, 제1 로봇(28)은 부품(16)의 윤곽들을 결정하기 위해 복수의 패스너들(12)이 검사될 때 부품(16)을 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 처리 유닛(24)은 x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)를 검사되는 복수의 패스너들 중 각각의 패스너(12)에 대해 포지셔닝하기 위해, 부품(16)의 스캔에 기초하여, 제1 로봇 암(30)의 이동을 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 제1 지지 구조(26)는 후속하는 각각의 패스너 검사들 사이에서 부품(16)에 대해 이동되도록 구성되어, x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)는 검사되는 각각의 각 패스너(12)에 대해 정확하게 포지셔닝되고 배향된다. 제2 로봇(36)은 부품(16)의 윤곽들을 결정하기 위해, 복수의 패스너들(12)이 검사될 때, 제1 로봇(28)과 함께, 부품을 동시에 스캐닝하도록 구성될 수 있고, 이에 의해 검사되는 복수의 패스너들 중 각각의 패스너(12)에 대해 또는 제1 지지 구조(26)에 대해 x-선 검출기(32)를 포지셔닝하기 위해 제2 로봇 암(38)의 이동을 결정할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 커맨더 로봇(28) 및/또는 팔로워 로봇(36)은 슬라이딩 모션 스테이지(90) 상에 포지셔닝될 수 있다. 슬라이딩 모션 스테이지(90)는 제1 로봇(28) 및 제2 로봇(36)을 포지셔닝하여 복수의 서로 다른 이격된 부품들(16)에서 패스너들(12)을 검사하기 위해 작업 공간 환경 내에서 슬라이딩하거나 또는 병진하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 슬라이딩 모션 스테이지(90)는 부품(16)에 대한 제1 로봇(28) 및/또는 제2 로봇(36)의 이동을 허용하도록 구성될 수 있어, 시스템들(10)은 패스너들(12)을 검사하기 위해 원하는 대로 포지셔닝되고 배향될 수 있다.
제1 지지 구조(26)는 일부 시스템들(10)에서 제1 강성 선형 플랫폼이거나 또는 이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 구조(26)는 C-빔 레일링이거나 또는 이를 포함할 수 있다. 유사하게, 제2 지지 구조(34)는 C-빔 레일링과 같은 제2 강성 선형 플랫폼이거나 또는 이를 포함할 수 있다. 제1 지지 구조(26) 및/또는 제2 지지 구조(34)의 역할을 할 수 있는 구조의 일 예가 도 7에 도시되어 있다. x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)는 제1 지지 구조(26)에 동일 선상으로 결합될 수 있다.
계속해서 도 1, 도 2, 및 도 5를 참조하면, x-선 이미징 시스템(18)은 일부 예들에서 휴대용, 모바일, 및/또는 핸드헬드 x-선 이미징 시스템(18)이지만, 일반적으로 x-선 이미징 시스템(18)은 패스너(12)의 x-선 이미지들을 생성하도록 구성된 임의의 x-선 시스템일 수 있다. 제1 카메라 디바이스(20) 및/또는 제2 카메라 디바이스(22)는 일부 예들에서 제1 및 제2 핀홀 카메라들일 수 있지만, 일반적으로 제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)는 패스너(12)의 이미지들을 생성하도록 구성된 임의의 카메라 디바이스일 수 있다. 일반적으로 시스템(10)은 휴대가 가능하고, 다른 작업 셀들 또는 위치들의 다양한 로봇 암들 상에 장착될 수 있다.
시스템들(10)은, 임의의 것이 검사 결과 불만족스러운 것으로 간주되는 경우, 결함 있게 설치되거나 또는 불만족스럽게 설치된 패스너들을 자동으로 마킹하거나, 또는 표시하도록 구성될 수 있다. 검사에 불합격한 이러한 패스너들은 수동 검사되도록 및/또는 부품(16)으로부터 제거되도록 플래그될 수 있다. 일부 예들에서, 시스템들(10)은 주어진 부품(16)에서 각각의 패스너(12)를 검사하도록 구성될 수 있다. 다른 예들에서, 시스템들(10)은 주어진 부품(16)에서 패스너들(12)의 서브세트만을 검사하도록 구성될 수 있지만, 그 시스템들(10)은 결함 있게 설치된 패스너 부근에서 추가 패스너들(12)을 검사하도록 구성될 수 있다. 제1 로봇 암(30)은 또한 부품(16)에 패스너들(12)을 설치하는데 사용될 수 있고, 따라서 시스템들(10)은 이러한 패스너들(12)이 설치될 때 실시간으로 이러한 패스너들을 검사할 수 있다. 시스템들(10)은 또한 패스너가 설치될 때마다 패스너 동심도가 실시간으로 결정될 수 있도록 x-선 이미징 시스템(18)에 의해 생성된 x-선 이미지들의 자동화된 검사를 위해 구성될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, x-선 이미징 시스템(18)은 제1 카메라 디바이스(20)와 제2 카메라 디바이스(22) 사이에 포지셔닝될 수 있다. 일부 예들에서, 제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)는 x-선 이미징 시스템(18)의 양 측면에 대칭적으로 포지셔닝되어, 제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)는 x-선 이미징 시스템(18)으로부터 적어도 실질적으로 등거리에 있을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)는 검사되는 패스너(12)의 구멍(14)의 중심의 양 측면에 대칭적으로 포지셔닝될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 카메라 디바이스(20)와 제2 카메라 디바이스(22) 사이의 거리(50), 제1 지지 구조(26)(도 2)에 대한 제1 카메라 디바이스(20)의 제1 각도(52), 및/또는 제1 지지 구조(26)에 대한 제2 카메라 디바이스(22)의 제2 각도(54)는 제1 카메라 디바이스(20)의 제1 시야(58)의 제1 중앙 구역(56) 및 제2 카메라 디바이스(22)의 제2 시야(62)의 제2 중앙 구역(60) 내에 패스너(12)를 포지셔닝하도록 선택적으로 조정될 수 있다. 제1 카메라 디바이스(20)와 제2 카메라 디바이스(22) 사이의 거리(50)(및/또는 각도들(52, 54))는 패스너(12)가 제1 시야(58) 및 제2 시야(62)의 중심에 포지셔닝되도록 선택될 수 있다. 일부 예들에서, 거리(50)는 약 6 인치, 약 8 인치, 약 10 인치, 약 12 인치, 약 16 인치, 약 20 인치, 약 24 인치, 약 28 인치, 약 32 인치, 약 36 인치, 및/또는 36 인치 초과일 수 있다. 거리(50)는 부품(16)의 크기, 패스너(12)의 크기, 및/또는 제1 각도(52) 및 제2 각도(54)에 따라 변할 수 있다. 제1 각도(52) 및 제2 각도(54)는 일부 예들에서 적어도 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 예들에서, 제1 각도(52)는 제2 각도(54)와 상이할 수 있다. 제1 각도(52) 및/또는 제2 각도(54)는 일부 예들에서 약 45 도일 수 있다. 다른 예들에서, 제1 각도(52) 및/또는 제2 각도(54)는 0 내지 45 도, 45 내지 90 도, 90 내지 135 도, 및/또는 135 내지 180 도일 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 제1 지지 구조(26)와 패스너(12) 사이의 제1 스탠드오프 거리(64)는 입체 사진들(stereographs) 및 방사선 사진들(radiographs) 모두에 대해 최적화될 수 있다. 예를 들어, 제1 스탠드오프 거리(64)는 적어도 6 인치, 적어도 8 인치, 적어도 10 인치, 적어도 12 인치, 적어도 14 인치, 적어도 16 인치, 적어도 18 인치, 및/또는 적어도 20 인치일 수 있다. 특정 예에서, 제1 스탠드오프 거리(64)는 12 내지 16 인치일 수 있다. 제1 스탠드오프 거리(64)는 제1 각도(52) 및 제2 각도(54)의 관점에서 제1 카메라 디바이스(20)와 제2 카메라 디바이스(22) 사이의 거리(50)에 대해 선택되거나 또는 설정될 수 있다. 제1 스탠드오프 거리(64)는 거리(50)의 약 75 %, 거리(50)의 약 50 %, 및/또는 거리(50)의 약 25 %와 같이 거리(50)보다 작을 수 있다. 일부 예들에서, 제1 스탠드오프 거리(64)는 거리(50)의 25 내지 75 %일 수 있다. 다른 예들에서, 제1 스탠드오프 거리(64)는 거리(50)보다 클 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, x-선 검출기(32)(도 2)와 패스너(12) 사이의 제2 스탠드오프 거리는 x-선 이미징 시스템(18)에 의해 생성된 x-선 이미지의 원하는 기하학적 배율에 따라 선택적으로 조정될 수 있다. 제1 스탠드오프 거리(64)는 제1 로봇 암(30)의 이동을 통해 선택적으로 조정될 수 있는 한편, 제2 스탠드오프 거리는 제2 로봇 암(38)의 이동을 통해 선택적으로 조정될 수 있다(도 2).
일반적으로, 시스템(10)은 처리 유닛(24)을 포함하고, 여기서, 작동 시, 처리 유닛(24)은 불만족스럽게 설치된 임의의 패스너들을 검출하기 위해 패스너들(12)에 대해 컴퓨터 판독 가능 명령어들(처리 유닛(24)의 메모리(76)에 저장됨)을 실행하고, 이 경우 처리 유닛(24)은 검사에 불합격한 패스너 또는 패스너들을 자동으로 표시할 수 있다. 따라서, 시스템(10)은 자동화된 실시간 패스너 설치 및 검사 시스템으로서 기능할 수 있다. 특정 예에서, 라즈베리 파이(Raspberry Pi)와 같은 온보드 처리 유닛(24)이 다양한 명령들, 데이터 수집을 제공하고 패스너들(12)의 분석을 수행하는데 사용될 수 있다. 처리 유닛(24)은 지지 구조(26)에 결합된 제1 로봇(28)에 실리게 및/또는 제2 로봇(36)에 실리게 포지셔닝될 수 있다. 다른 예들에서, 처리 유닛(24)은 제1 로봇(28) 및 제2 로봇(36)으로부터 멀리 떨어져 포지셔닝될 수 있다. 처리 유닛(24)은 제조 시에 제1 로봇(28) 및/또는 제2 로봇(36)에 통합될 수 있다. 다른 예들에서, 제1 로봇(28) 및/또는 제2 로봇(36)은 그의 초기 제조 후에 처리 유닛(24)이 장착(예를 들어, 새로 장착)될 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, C-빔 레일링(78) 형태의 제1 지지 구조(26) 및/또는 제2 지지 구조(34)의 예시적인 비-배타적 예들이 도시되어 있다. 적절한 경우, 도 1, 도 2 및 도 5의 개략도들에서의 참조 번호들이 도 7에서 해당 부품들을 지정하는데 사용되지만, 도 1, 도 2 및 도 5의 예들은 비-배타적이며 제1 지지 구조(26) 또는 제2 지지 구조(34)를 도 7의 예시된 예로 제한하지 않는다. 즉, 제1 지지 구조(26) 및 제2 지지 구조(34)는 도시된 C-빔 레일링(78)으로 제한되지 않고, 도 1, 도 2 또는 도 5의 개략도들, 및/또는 도 7의 예에 도시되고 이것들을 참조하여 논의된 제1 지지 구조(26) 또는 제2 지지 구조(34)의 임의의 개수의 다양한 양태들, 구성들, 특징들, 특성들 등뿐만 아니라 이들의 변형들도 통합할 수 있고, 이러한 양태들, 구성들, 특징들, 특성들 등을 모두 포함할 필요는 없다. 간결함을 위해, 각각의 이전에 논의된 구성 요소, 부품, 부분, 양태, 구역 등 또는 이들의 변형들은 C-빔 레일링(78)과 관련하여 다시 논의되고, 예시되고, 및/또는 라벨링되지 않을 수 있다. 그러나, 이전에 논의된 특징들, 변형들 등이 이와 함께 이용될 수 있다는 것은 본 개시의 범위 내에 있다.
도 7은 C-빔 레일링(78) 형태의 제1 지지 구조(26) 및/또는 제2 지지 구조(34)의 일 예를 도시한다. C-빔 레일링(78)은 C-빔 레일링(78)의 길이(82)를 따라 이격된 복수의 구멍들(80)을 포함한다. 예를 들어, C-빔 레일링(78)은 제1 또는 상부 립 또는 플랜지(84)를 따라 그리고 제2 또는 하부 립 또는 플랜지(86)를 따라 복수의 구멍들(80)을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 구멍들(80)은 나사산이 형성될 수 있다. 구멍들(80)은 상부 립(84)을 따른 제1 복수의 구멍들(80) 및 하부 립(86)을 따른 제2 복수의 구멍들(80)을 포함한다고 말할 수 있으며, 각각의 구멍들(80)은 상부 립 및 하부 립(84, 86)에서 각각 서로에 대해 이격되어, 고정 나사들이, 링들(88)을 통해, 상부 립(84)의 하나 이상의 구멍들(80) 및 하부 립(86)의 하나 이상의 구멍들(80)을 관통하여 삽입되어 x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20) 및/또는 제2 카메라 디바이스(22)의 이동을 제한하거나 또는 한정할 수 있다. 링들(88)은 링들(88)의 이러한 슬라이딩 이동을 방지하기 위해 고정 나사(또는 볼트, 포스트, 핀 등)가 구멍들(80)을 관통하여 삽입되지 않는 한, C-빔 레일링(78)의 길이(82)를 따라 종 방향으로 슬라이딩하도록 선형으로 병진하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구멍(80a)을 관통하여 삽입된 제1 고정 나사 및 구멍(80b)을 관통하여 삽입된 제2 고정 나사는 C-빔 레일링(78)을 따라 링(88a)의 선형 병진을 실질적으로 제한하거나 또는 방지할 수 있다.
일부 예들에서, x-선 이미징 시스템(18)은 링들(88) 중 하나(예를 들어, 링(88a))에 결합될 수 있고, 제1 카메라 디바이스(20)는 링들(88) 중 하나(예를 들어, 링(88b))에 결합될 수 있고, 제2 카메라 디바이스(22)는 링들(88) 중 하나(예를 들어, 링(88c))에 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 링들(88)의 선형 병진은 이에 따라 각각의 링(88)에 결합된 디바이스의 이동을 발생시킨다. 일부 예들에서, x-선 이미징 시스템(18)의 각도 및 포지션은 링(88a)을 통해 패스너(12)에 대해 조정될 수 있다. 유사하게, 제1 카메라 디바이스(20)의 각도 및 포지션은 링(88b)을 통해 패스너(12)에 대해 조정될 수 있고, 제2 카메라 디바이스(22)의 각도 및 포지션은 링(88c)을 통해 패스너(12)에 대해 조정될 수 있다. 제1 카메라 디바이스(20) 및/또는 제2 카메라 디바이스(22)를 이동할 때(및/또는 제1 카메라 디바이스(20) 및/또는 제2 카메라 디바이스(22)의 초점을 변경할 때), 시스템들(10)은 렌즈 왜곡의 수정 및 제1 카메라 디바이스(20) 및/또는 제2 카메라 디바이스(22)의 보정(예를 들어, 픽셀들-대-인치들 변환을 위한 보정)을 허용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 디바이스(20) 및/또는 제2 카메라 디바이스(22)의 보정은 표준 체크보드 패턴의 하나 이상의 이미지들 및 처리 유닛(24)에 저장된 보정 모듈을 사용하여 수행될 수 있다. 유사하게, x-선 이미징 시스템(18)을 이동할 때, x-선 파라미터들은 결과적인 x-선 이미지들의 이미지 품질을 최적화하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 이미지 품질 표시기들이 부품(16) 및/또는 패스너(12) 상에 배치되어 x-선 이미지 품질을 검증할 수 있다.
도 8 내지 도 9는 본 개시에 따른 방법들의 예시적이고 비-배타적인 예들을 나타내는 흐름도들을 개략적으로 제공한다. 도 8 내지 도 9에서, 일부 단계들은 이러한 단계들이 선택적일 수 있거나 또는 본 개시에 따른 방법의 선택적 버전에 대응할 수 있다는 것을 나타내는 점선 상자들로 예시되어 있다. 즉, 본 개시에 따른 모든 방법들이 실선 상자들로 예시된 단계들을 포함하도록 요구되는 것은 아니다. 도 8 내지 도 9에 도시된 방법들 및 단계들은 제한적이지 않으며, 본 명세서의 논의들로부터 이해되는 바와 같이, 예시된 단계들의 수보다 많거나 또는 적은 방법들을 포함하는 다른 방법들 및 단계들이 본 개시의 범위 내에 있다.
도 8은 부품의 구멍(예를 들어, 부품(16)의 구멍(14))을 적어도 부분적으로 관통하여 설치된 패스너(예를 들어, 패스너(12))를 검사하는 방법들(100)을 도시한다. 방법들(100)은 일반적으로 102에서 x-선 이미징 시스템(예를 들어, x-선 이미징 시스템(18))을 통해 패스너의 x-선 이미지를 생성하는 단계, 및 104에서 x-선 이미지를 사용하여 패스너의 동심도를 측정하는 단계를 포함한다. 104에서 동심도를 측정하는 단계는 하나 이상의 처리 유닛(예를 들어, 처리 유닛(24))에 의해 수행될 수 있다. 104에서 동심도를 측정하는 단계는 패스너의 제1 측면(예를 들어, 제1 측면(42)과 같은 패스너의 헤드)에 대응하는 제1 원을 검출하는 단계, 패스너의 제2 측면(예를 들어, 제2 측면(44)과 같은 패스너의 샤프트)에 대응하는 제2 원을 검출하는 단계, 제1 원의 제1 중심(예를 들어, 제1 원(66)의 제1 중심(72))을 결정하는 단계, 제2 원의 제2 중심(예를 들어, 제2 원(68)의 제2 중심(74))을 결정하는 단계, 및 제1 중심과 제2 중심 사이의 오프셋 거리를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 104에서 동심도를 측정하는 단계는 또한 오프셋 거리가 미리 결정된 합격/불합격 임계 오프셋 거리 내에 있는지 여부를 결정하는 단계 및/또는 오프셋 거리가 검사되는 각 패스너에 대해 미리 결정된 합격/불합격 임계 오프셋 거리 내에 있는지 여부를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
방법들(100)은 120에서 특정 패스너가 합격/불합격인지 여부(예를 들어, 패스너의 요건들 또는 설치 기준들에 대해 전체적으로 적절하게 설치되었는지 여부)를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 104에서 동심도를 측정하는 단계가 오프셋 거리가 미리 결정된 합격-불합격 임계 오프셋 거리 내에 있지 않다는 것을 나타내면, 이것은 120에서 "불합격" 결정을 위한 충분한 기준들일 수 있다. 120에서 주어진 패스너에 대해 합격/불합격을 결정하는 단계는 일반적으로 패스너가 주어진 상황들에 적절하게 설치되었는지 여부를 결정하는 단계를 포함하고, 104에서 동심도를 측정하는 단계, 108에서 동일 평면성을 측정하는 단계, 및/또는 110에서 이물질 파편에 대해 검사하는 단계에 기초할 수 있다. 일부 예들에서, 120에서 주어진 패스너에 대해 합격/불합격을 결정하는 단계는 품질 임계값 계산을 수행하는 단계를 포함한다.
120에서 패스너에 대해 합격/불합격을 결정하는 단계는 어느 패스너들이 적절하게 설치되었는지 및/또는 어느 패스너들이 부적절하게 설치되었는지를 표시하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 부적절하게 설치된 패스너는 120에서 부적절하게 설치된 패스너의 위치를 기록하거나 또는 언급함으로써, 부적절하게 설치된 패스너를 물리적으로 마킹함으로써, 부적절하게 설치된 패스너를 작업자에게 경고함으로써, 부적절하게 설치된 패스너의 식별 번호 또는 다른 식별자를 기록하거나 또는 언급함으로써, 및/또는 특정 패스너가 적절하게 설치되지 않았다는 것을 나타내는 임의의 다른 수단에 의해, 표시될 수 있다. 일부 방법(100)에서, 각각의 패스너가 120에서 만족스럽지 않게 설치되었다고 결정한 후, 각각의 패스너는 126에서 부품으로부터 제거될 수 있고, 각각의 패스너는 부품에 설치되는 새로운 패스너로 교체될 수 있다.
방법들(100)은 또한 106에서 패스너의 제1 이미지 및 패스너의 제2 이미지를 사용하여 패스너의 3D 이미지 또는 3D 재구성을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 패스너의 제1 이미지는 (예를 들어, 제1 카메라 디바이스(20)에 의해) 제1 유리한 지점으로부터 촬영되고, 패스너의 제2 이미지는 (예를 들어, 제2 카메라 디바이스(22)에 의해) 제2 유리한 지점으로부터 촬영된다. 패스너의 3D 이미지는 106에서 스테레오 비전, 구조화된 광 프로젝션, 레이저 스캐닝, 및/또는 임의의 다른 적절한 기술을 사용하여, 처리 유닛에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 106에서 패스너의 3D 이미지를 생성하는 단계는 (예를 들어, 제1 카메라 디바이스 및 제2 카메라 디바이스를 통해) 패스너의 2 개의 이미지들을 캡처하는 단계, 패스너의 3D 표면을 재구성하는 단계, 및 스테레오 비전 기술들을 사용하여 3D 표면의 포인트 클라우드를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 106에서 패스너의 3D 이미지를 생성하는 단계는 제1 카메라 디바이스 및 제2 카메라 디바이스가 부품에 설치된 패스너의 3D 재구성을 생성하도록 구성된 이미지들을 촬영하게 구성되도록 제1 카메라 디바이스 및 제2 카메라 디바이스를 서로에 대해 그리고 패스너에 대해 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
108에서, 패스너의 3D 이미지를 사용하여, 부품의 표면과 패스너의 동일 평면성이 처리 유닛에 의해 측정될 수 있다. 예를 들어, 108에서 패스너의 동일 평면성을 측정하는 단계는 패스너의 제1 표면을 식별하는 단계, 부품의 제2 표면을 식별하는 단계, 제1 표면에 제1 평면을 피팅하는 단계, 제2 표면에 제2 평면을 피팅하는 단계, 및 제1 평면과 제2 평면 사이의 높이 차이를 결정하여, 이에 의해 패스너의 동일 평면성을 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 필터들이 제1 표면 및/또는 제2 표면을 식별하기 위해 패스너의 3D 표면의 포인트 클라우드에 적용될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 패스너 부근이 110에서 이물질 파편에 대해 검사될 수 있다. 예를 들어, 110에서 이물질 파편을 검출하는 단계는 이미지 처리 기술들(예를 들어, 이미지 분류 알고리즘들)을 사용하여, 그리고 패스너의 x-선 이미지, 패스너 및 부품 표면의 3D 재구성, 및/또는 패스너 및 부품 표면의 2D 이미지들에 기초하여, 패스너의 헤드의 표면적과 다른 표면적을 갖는 물체들을 식별하는 단계를 포함할 수 있다. 특정 예에서, 110에서 이물질 파편에 대해 검사하는 단계는 패스너의 헤드의 알려진 직경과 일치하는 직경을 갖는 원형 특징부들을 검출하기 위해 이미지 처리를 적용하는 단계, 고역 통과 필터링을 적용하여 배경을 제거하는 단계, 및 이에 의해 패스너에 인접하거나 또는 그 부근에 있는 임의의 이물질 파편을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 방법들(100)에서, x-선 이미징 시스템은 112에서 제1 지지 구조(예를 들어, 제1 지지 구조(26))에 결합될 수 있다. 112에서 x-선 이미징 시스템을 제1 지지 구조에 결합하는 단계는 또한 제1 카메라 디바이스 및/또는 제2 카메라 디바이스를 제1 지지 구조에 또한 결합하는 단계를 포함할 수 있다. x-선 이미징 시스템은 예를 들어, 제1 지지 구조를 로봇 암에 결합하고 로봇 암을 이동시켜 패스너 및 부품에 대해 x-선 이미징 시스템, 제1 카메라 디바이스, 및 제2 카메라 디바이스를 포지셔닝함으로써, 제1 및 제2 카메라 디바이스들과 함께, 114에서 부품 및/또는 패스너에 대해 이동되고 및/또는 포지셔닝될 수 있다. 일부 방법들(100)은 114에서 x-선 이미징 시스템을 이동 및/또는 포지셔닝하기 전에 116에서 부품을 스캐닝하는 단계를 포함할 수 있고, 부품의 스캔은 로봇 암의 이동 및 이에 따라 x-선 이미징 시스템의 이동을 알려준다. 116에서 부품을 스캐닝하는 단계는 부품의 윤곽들을 결정하고, 검사되는 복수의 패스너들의 각각의 패스너에 대해 x-선 이미징 시스템을 포지셔닝하기 위해 제1 로봇 암의 이동을 계획하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 방법들(100)에서, 116에서 부품을 스캐닝하는 단계는 104에서 동심도를 측정하는 단계, 108에서 동일 평면성을 측정하는 단계, 및/또는 110에서 이물질 파편에 대해 검사하는 단계와 함께 수행될 수 있다. 예를 들어, 개시된 시스템들의 처리 유닛은, 측정될 후속 패스너의 다음 위치에서 동심도를 측정하기 위한 준비로 부품의 다른 구역이 스캐닝되고 있는 동안, 현재 위치에서 동심도를 결정하고 있을 수 있다.
방법들(100)은 114에서 x-선 이미징 시스템을 이동시키는 것을 통해 부품의 제1 측면에 x-선 이미징 시스템을 포지셔닝하는 단계, 및 또한 118에서 x-선 검출기(예를 들어, x-선 검출기(32))를 제2 지지 구조에 결합하고 x-선 이미징 시스템으로부터 부품의 반대 측면에 x-선 검출기를 포지셔닝하는 단계를 포함한다. 118에서 x-선 검출기를 결합하고 포지셔닝하는 단계는 예를 들어 x-선 이미지의 원하는 기하학적 배율에 기초하여, x-선 검출기와 부품 사이의 스탠드오프 거리를 선택적으로 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 로봇에 결합된 것과 같이, 제2 지지 구조는 제2 로봇 암에 결합될 수 있고, 이로써 부품 및 패스너에 대한(그리고 제1 로봇 암 및 x-선 이미징 시스템에 대한) x-선 검출기의 이동을 제어할 수 있다. 제2 로봇은 제1 지지 구조의 이동을 제어하는 커맨더 로봇에 대한 팔로워 로봇일 수 있다. 이러한 방식으로, 2 개의 로봇 암들은 x-선 이미징 시스템 및 x-선 검출기가 본 명세서에 설명된 바와 같이 패스너의 x-선 이미지를 생성하기 위해 서로에 대해 그리고 패스너에 대해 포지셔닝되도록 조화된 방식으로 이동하도록 구성될 수 있다.
일부 방법들(100)에서, 동일 평면성, 동심도, 및/또는 이물질 파편의 존재는 주어진 부품의 복수의 패스너들에 대해 측정되거나 또는 검출된다. 다시 말해서, 104에서 동심도를 측정하는 단계, 108에서 동일 평면성을 측정하는 단계, 및/또는 110에서 패스너 부근을 이물질 파편에 대해 검사하는 단계는 검사되는 각각의 패스너에 대해 수행되는 것과 같이 복수 회 수행될 수 있다. 이러한 예들에서, 방법들(100)은 104에서 동심도를 측정하는 단계, 108에서 동일 평면성을 측정하는 단계, 및/또는 110에서 패스너 부근을 이물질 파편에 대해 검사하는 단계의 각각의 수행 사이에 114에서 x-선 이미징 시스템을 이동 및/또는 포지셔닝하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 104에서 제1 패스너의 동심도가 측정될 수 있고, 108에서 제1 패스너의 동일 평면성이 측정될 수 있고, 및/또는 110에서 제1 패스너가 그 부근의 이물질 파편에 대해 검사될 수 있으며, 그런 다음 104에서 제2 패스너의 동심도가 측정될 수 있고, 108에서 제2 패스너의 동일 평면성이 측정될 수 있고, 및/또는 110에서 제2 패스너가 그 부근의 이물질 파편에 대해 검사될 수 있기 전에, 114에서 x-선 이미징 시스템은 이동 및/또는 포지셔닝될 수 있다.
패스너들은 일부 방법들(100)에서 존 기준으로 검사될 수 있다. 예를 들어, 복수의 패스너들을 갖는 부품은 2 개 이상의 상이한 존들로 분할될 수 있으며, 각 존은 내부에 복수의 패스너들을 갖는다. 부품의 패스너들을 검사할 때, 개시된 시스템들은 존의 모든 패스너가 아니라, 주어진 존 내에서 미리 결정된 개수의(하나 이상의) 패스너들을 검사할 수 있다. 존의 검사된 패스너 또는 패스너들이 적절하게 설치된 경우, 시스템은 124에서 다른 존으로 이동하여 해당 존에 있는 하나 이상의 패스너들을 검사할 수 있다. 반면에 주어진 존에서 하나 이상의 패스너들이 부적절하게 설치된 것으로 밝혀지면, 122에서, 검사된 패스너들의 원래 개수를 초과하여, 동일한 존에 있는 하나 이상의 다른 패스너들이 검사될 수 있다. 이러한 방식으로, 개시된 시스템들은 부품의 패스너들의 샘플을 검사하고, 하나 이상의 패스너들이 부적절하게 설치되었다고 결정되는 경우, 영역들 또는 존들 내의 샘플링을 증가시킬 수 있다. 따라서, 104에서 동심도를 측정하는 단계는 부품의 제1 존에서 제1 패스너의 동심도를 측정하는 단계 및 부품의 제2 존 내에서 제2 패스너의 동심도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 104에서 동심도를 측정하는 단계는 부품의 복수의 존들 각각에서 적어도 하나의 패스너의 동심도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
104에서 동심도를 측정하는 단계, 114에서 x-선 시스템을 이동 및/또는 포지셔닝하는 단계, 116에서 부품을 스캐닝하는 단계, 106에서 패스너의 3D 이미지를 생성하는 단계, 108에서 동일 평면성을 측정하는 단계, 110에서 이물질 파편에 대해 검사하는 단계, 및/또는 120에서 패스너의 합격/불합격 상태를 결정하는 단계를 수행하기 위한 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 명령어들이 컴퓨터 판독 가능 매체 및/또는 개시된 시스템들의 처리 유닛의 메모리에 저장될 수 있고, 이것은 시스템들의 처리 유닛에 의해 실행될 수 있다. 도 9는 부품(16)에 설치된 하나 이상의 패스너들(12)을 검사하기 위해, 처리 유닛(24)에 의해 실행되고 메모리(76)에 저장될 수 있는 예시적인 알고리즘(200)을 개략적으로 도시한다. 간단히 말해서, 시스템은 202에서 포지션으로의 이동으로 표시되는 바와 같이, 검사되는 패스너에 대해 포지셔닝될 수 있다. 처리 유닛의 x-선 시스템 제어 모듈이 204에서 활성화되어 패스너의 x-선 이미지 수집을 트리거할 수 있다. 처리 유닛의 x-선 이미지 처리 모듈이 206에서 활성화되어 208에서 동심도 계산을 수행할 수 있다. 병렬이든 또는 직렬이든, 처리 유닛의 시각 카메라 제어 모듈이 210에서 활성화되어 제1 및 제2 카메라 디바이스들에 의한 광학 이미지 수집을 트리거할 수 있다. 처리 유닛의 2D 이미지 처리 모듈이 214에서 이물질 파편 검출을 수행하기 위해 212에서 활성화될 수 있고, 처리 유닛의 3D 재구성 모듈이 218에서 동일 평면성 추정을 수행하기 위해 216에서 활성화될 수 있다. 품질 메트릭 평가가 220에서 처리 유닛에 의해 수행되어, 224에서, 검사되는 주어진 패스너가 측정된 모든 메트릭들에 합격했는지 여부를 결정할 수 있다. 측정된 모든 메트릭들이 "합격" 결과를 가지면, 검사된 패스너는 적절하게 설치된 것으로 간주되고, 반면에 측정된 메트릭들 중 하나 이상이 "불합격" 결과를 가지면, 검사된 패스너는 부적절하게 설치된 것으로 간주되고, 제거 또는 수리를 위해 플래그된다.
본 개시에 따른 본 발명의 주제의 예시적이고 비-배타적인 예들이 하기 열거된 단락들에서 설명된다:
A1. 부품(16)의 구멍(14)을 적어도 부분적으로 관통하여 설치된 패스너(12)를 검사하기 위한 시스템(10)으로서, 시스템(10)은:
패스너(12)의 x-선 이미지(70)를 생성하도록 배향되고 구성된 x-선 이미징 시스템(18);
제1 유리한 지점으로부터 패스너(12)의 제1 이미지를 생성하게 구성되도록 포지셔닝되고 배향된 제1 카메라 디바이스(20);
제2 유리한 지점으로부터 패스너(12)의 제2 이미지를 생성하게 구성되도록 포지셔닝되고 배향된 제2 카메라 디바이스(22);
x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)가 결합되는 제1 지지 구조(26) ― 제1 지지 구조(26)는 패스너(12)의 3D 이미지가 제1 이미지 및 제2 이미지로부터 생성될 수 있도록 부품(16) 및 패스너(12)에 대해 제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)를 지지하고 포지셔닝하도록 구성됨 ― ; 및
제1 이미지 및 제2 이미지로부터 패스너(12)의 3D 이미지를 생성하도록 구성된 적어도 하나의 처리 유닛(24) ― 적어도 하나의 처리 유닛(24)은 x-선 이미지(70) 및 3D 이미지에 기초하여 패스너(12)를 검사하도록 추가로 구성됨 ― 을 포함하는,
시스템.
A1.1. 단락 A1에 있어서,
시스템(10)은 패스너(12)의 동심도를 측정하도록 구성되는,
시스템.
A1.2. 단락 A1 또는 A1.1에 있어서,
시스템(10)은 부품(16)에 대한 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하도록 구성되는,
시스템.
A2. 단락 A1 내지 A1.2 중 어느 한 단락에 있어서,
x-선 검출기(32)를 더 포함하고, x-선 이미징 시스템(18)은 부품(16)의 제1 측면에 포지셔닝되고, x-선 검출기(32)는 x-선 이미징 시스템(18) 및 x-선 검출기(32)가 부품(16)의 양쪽 측면들에 있도록 부품(16)의 제2 측면에 포지셔닝되는,
시스템.
A3. 단락 A2에 있어서,
x-선 검출기(32)는 제2 지지 구조(34)에 결합되는,
시스템.
A4. 단락 A1 내지 A3 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 지지 구조(26)는 제1 강성 선형 플랫폼을 포함하는,
시스템.
A4.1. 단락 A1 내지 A4 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 지지 구조(26)는 C-빔 레일링(78)을 포함하는,
시스템.
A4.2. 단락 A1 내지 A4.1 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 지지 구조(26)는 제1 지지 구조(26)의 길이를 따라 이격된 복수의 구멍들(14)을 포함하는,
시스템.
A4.3. 단락 A4.2에 있어서,
복수의 구멍들(14)은 복수의 나사 구멍들(14)을 포함하는,
시스템.
A4.4. 단락 A4.2 또는 A4.3에 있어서,
복수의 구멍들(14)은 제1 지지 구조(26)의 제1 립(84)을 따라 이격된 제1 복수의 구멍들(14)을 포함하고, 복수의 구멍들(14)은 지지 구조의 제2 립(86)을 따라 이격된 제2 복수의 구멍들(14)을 포함하고, 제1 복수의 구멍들(14)은 제2 복수의 구멍들(14)에 대해 이격되어, 제1 복수의 구멍들(14) 중 하나 이상 및 제2 복수의 구멍들(14) 중 하나 이상을 관통하여 삽입된 고정 나사들은 x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및/또는 제2 카메라 디바이스(22)의 이동을 제한하거나 또는 한정하도록 구성될 수 있는,
시스템.
A5. 단락 A1 내지 A4.4 중 어느 한 단락에 있어서,
제2 지지 구조(34)는 제2 강성 선형 플랫폼을 포함하는,
시스템.
A5.1. 단락 A1 내지 A5 중 어느 한 단락에 있어서,
제2 지지 구조(34)는 제2 C-빔 레일링(78)을 포함하는,
시스템.
A5.2. 단락 A1 내지 A5.1 중 어느 한 단락에 있어서,
제2 지지 구조(34)는 제2 지지 구조(34)의 길이를 따라 이격된 복수의 구멍들(14)을 포함하는,
시스템.
A6. 단락 A1 내지 A5.2 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 지지 구조(26)는 제1 로봇 암(30)에 결합되는,
시스템.
A7. 단락 A6에 있어서,
제1 로봇 암(30)은 부품(16)에 대해 제1 지지 구조(26)를 이동시키도록 구성되어, 이에 의해 패스너(12)에 대한 x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)의 포지션을 조정하는,
시스템.
A7.1. 단락 A7에 있어서,
제1 로봇 암(30)은 커맨더 로봇(28)에 결합되는,
시스템.
A7.2. 단락 A7.1에 있어서,
커맨더 로봇(28)은 슬라이딩 모션 스테이지(90)에 포지셔닝되는,
시스템.
A7.3. 단락 A7.1 또는 A7.2에 있어서,
시스템(10)은 부품(16)에 설치된 복수의 패스너들(12)을 검사하도록 구성되고, 커맨더 로봇(28)은, 부품(16)의 윤곽들을 결정하기 위해, 복수의 패스너들(12)이 검사될 때 부품(16)을 스캐닝하도록 구성되어, 이에 의해 검사되는 복수의 패스너들(12)의 각각의 패스너(12)에 대해 x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)를 포지셔닝하도록 제1 로봇 암(30)의 이동을 결정하는,
시스템.
A7.4. 단락 A1 내지 A7.3 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은 부품(16)에 설치된 복수의 패스너들(12)을 검사하도록 구성되고, 제1 지지 구조(26)는 후속하는 각각의 패스너(12) 검사들 사이에서 부품(16)에 대해 이동되도록 구성되어, x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)는 검사되는 각각의 패스너(12)에 대해 정확하게 포지셔닝되고 배향되는,
시스템.
A8. 단락 A1 내지 A7.4 중 어느 한 단락에 있어서,
제2 지지 구조(34)는 제2 로봇 암(38)에 결합되는,
시스템.
A9. 단락 A8에 있어서,
제2 로봇 암(38)은 부품(16)에 대해 제2 지지 구조(34)를 이동시키도록 구성되어, 이에 의해 패스너(12)에 대한 x-선 검출기(32)의 포지션을 조정하는,
시스템.
A9.1. 단락 A9에 있어서,
제2 로봇 암(38)은 팔로워 로봇(36)에 결합되는,
시스템.
A9.2. 단락 A9.1에 있어서,
팔로워 로봇(36)은 슬라이딩 모션 스테이지(90) 상에 포지셔닝되는,
시스템.
A9.3. 단락 A9.1 또는 A9.2에 있어서,
시스템(10)은 부품(16)에 설치된 복수의 패스너들(12)을 검사하도록 구성되고, 팔로워 로봇(36)은, 부품(16)의 윤곽들을 결정하기 위해, 복수의 패스너들(12)이 검사될 때, 커맨더 로봇(28)과 함께, 부품(16)을 동시에 스캐닝하도록 구성되어, 이에 의해 검사되는 복수의 패스너들(12)의 각각의 패스너(12)에 대해 또는 제1 지지 구조(26)에 대해 x-선 검출기(32)를 포지셔닝하기 위해 제2 로봇 암(38)의 이동을 결정하는.
시스템.
A10. 단락 A1 내지 A9.3 중 어느 한 단락에 있어서,
1 로봇 암(30)은 부품(16)의 제1 측면에 포지셔닝되고, 제2 로봇 암(38)은 부품(16)의 제2 측면에 포지셔닝되는,
시스템.
A11. 단락 A1 내지 A10 중 어느 한 단락에 있어서,
부품(16)은 패널을 포함하는,
시스템.
A12. 단락 A1 내지 A11 중 어느 한 단락에 있어서,
패스너(12)는 패스너(12)의 제1 부분이 부품(16)의 제1 표면(46)에 인접하게 포지셔닝되도록 그리고 패스너의 제2 부분이 부품(16)의 제2 표면(48)에 인접하게 포지셔닝되도록 구멍(14)을 완전히 관통하여 설치되고, 제1 표면(46)은 부품(16)의 제1 측면을 향하고, 제2 표면(48)은 부품(16)의 제2 측면을 향하는,
시스템.
A12.1. 단락 A12에 있어서,
시스템(10)은 패스너(12)의 제1 부분 및 패스너(12)의 제2 부분을 적어도 실질적으로 동시에 검사하도록 구성되는,
시스템.
A13. 단락 A1 내지 A12.1 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은 패스너(12)를 비-파괴적으로 검사하도록 구성되는,
시스템.
A14. 단락 A1 내지 A13 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은 패스너(12) 동심도, 패스너(12) 배향, 및 패스너(12)의 설치 동안 생성된 이물질 파편을 검출하도록 구성되는,
시스템.
A14.1. 단락 A1 내지 A14 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은 부품(16)의 제1 표면(46)에 대한 및/또는 부품(16)의 제2 표면(48)에 대한 패스너(12)의 헤드의 높이를 검사하도록 구성되는,
시스템.
A15. 단락 A1 내지 A14.1 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은 부품(16)에 대한 일-측면 액세스만으로 패스너(12)를 검사하도록 구성되는,
시스템.
A16. 단락 A1 내지 A15 중 어느 한 단락에 있어서,
x-선 이미징 시스템(18)은 휴대용, 모바일, 및/또는 핸드헬드 x-선 이미징 시스템(18)을 포함하는,
시스템.
A17. 단락 A1 내지 A16 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 카메라 디바이스(20)는 제1 핀홀 카메라를 포함하는,
시스템.
A18. 단락 A1 내지 A17 중 어느 한 단락에 있어서,
제2 카메라 디바이스(22)는 제2 핀홀 카메라를 포함하는,
시스템.
A19. 단락 A1 내지 A18 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은, 패스너(12)에 대한 x-선 이미징 시스템(18)의 제1 각도(52) 및/또는 제1 포지션이 제1 지지 구조(26)에 작동 가능하게 결합된 하나 이상의 고정 나사들 및/또는 하나 이상의 링들(88)을 통해 선택적으로 조정될 수 있도록 구성되는,
시스템.
A19.1. 단락 A1 내지 A19 중 어느 한 단락에 있어서,
x-선 이미징 시스템(18)은 하나 이상의 링들(88)에 결합되고, 하나 이상의 링들(88)은 제1 지지 구조(26)를 따라 선형으로 병진하도록 구성되고, 하나 이상의 링들(88)은 하나 이상의 고정 나사들을 통해 제자리에 유지되도록 구성되는,
시스템.
A20. 단락 A1 내지 A19.1 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은, 패스너(12)에 대한 제1 카메라 디바이스(20)의 제2 각도(54) 및/또는 제2 포지션이 제1 지지 구조(26)에 작동 가능하게 결합된 하나 이상의 고정 나사들 및/또는 하나 이상의 링들(88)을 통해 선택적으로 조정될 수 있도록 구성되는,
시스템.
A20.1. 단락 A1 내지 A20 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 카메라 디바이스(20)는 하나 이상의 링들(88)에 결합되고, 하나 이상의 링들(88)은 제1 지지 구조(26)를 따라 선형으로 병진하도록 구성되고, 하나 이상의 링들(88)은 하나 이상의 고정 나사들을 통해 제자리에 유지되도록 구성되는,
시스템.
A21. 단락 A1 내지 A20.1 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은, 패스너(12)에 대한 제2 카메라 디바이스(22)의 제3 각도 및/또는 제3 포지션이 제1 지지 구조(26)에 작동 가능하게 결합된 하나 이상의 고정 나사들 및/또는 하나 이상의 링들(88)을 통해 선택적으로 조정될 수 있도록 구성되는,
시스템.
A21.1. 단락 A1 내지 A21 중 어느 한 단락에 있어서,
제2 카메라 디바이스(22)는 하나 이상의 링들(88)에 결합되고, 하나 이상의 링들(88)은 제1 지지 구조(26)를 따라 선형으로 병진하도록 구성되고, 하나 이상의 링들(88)은 하나 이상의 고정 나사들을 통해 제자리에 유지되도록 구성되는,
시스템.
A22. 단락 A1 내지 A21.1 중 어느 한 단락에 있어서,
x-선 이미징 시스템(18)은 제1 카메라 디바이스(20)와 제2 카메라 디바이스(22) 사이에 포지셔닝되는,
시스템.
A23. 단락 A1 내지 A22 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)는 x-선 이미징 시스템(18)의 양 측면에 대칭적으로 포지셔닝되는,
시스템.
A24. 단락 A1 내지 A23 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)는 구멍(14)의 중심선의 양 측면에 대칭적으로 포지셔닝되는,
시스템.
A25. 단락 A1 내지 A24 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은, 제1 카메라 디바이스(20)와 제2 카메라 디바이스(22) 사이의 거리, 제1 지지 구조(26)에 대한 제1 카메라 디바이스(20)의 제1 각도(52), 및 제2 지지 구조(34)에 대한 제2 카메라 디바이스(22)의 제2 각도(54)가 패스너(12)를 제1 카메라 디바이스(20)의 제1 시야(58)의 제1 중앙 영역(56) 내에 그리고 제2 카메라 디바이스(22)의 제2 시야(62)의 제2 중앙 영역(60) 내에 포지셔닝하도록 선택적으로 조정될 수 있도록 구성되는,
시스템.
A26. 단락 A1 내지 A25 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 지지 구조(26)와 패스너(12) 사이의 제1 스탠드오프 거리는 입체 사진들 및 방사선 사진들 모두에 최적화되는,
시스템.
A27. 단락 A1 내지 A26 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 스탠드오프 거리는 적어도 6 인치, 적어도 8 인치, 적어도 10 인치, 적어도 12 인치, 적어도 14 인치, 적어도 16 인치, 적어도 18 인치, 및/또는 적어도 20 인치인,
시스템.
A28. 단락 A1 내지 A27 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 스탠드오프 거리는 12 내지 16 인치인,
시스템.
A29. 단락 A1 내지 A28 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은 x-선 검출기(32) 사이의 제2 스탠드오프 거리가 x-선 이미지(70)의 원하는 기하학적 배율에 따라 선택적으로 조정되도록 구성되도록 구성되는,
시스템.
A30. 단락 A1 내지 A29 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은 패스너(12)의 검사가 만족스럽지 않은 경우 결함 있는 패스너들(12)을 자동으로 마킹하도록 구성되는,
시스템.
A31. 단락 A1 내지 A30 중 어느 한 단락에 있어서,
x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)는 제1 지지 구조(26)에 동일 선상으로 결합되는,
시스템.
A32. 단락 A1 내지 A31 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 로봇 암(30)은 부품(16)에 패스너(12)를 설치하도록 구성되고, 시스템(10)은 패스너(12)를 실시간으로 검사하도록 구성되는,
시스템.
A33. 단락 A1 내지 A32 중 어느 한 단락에 있어서,
시스템(10)은 패스너(12)의 동심도를 결정하기 위해 x-선 이미지(70)의 자동 검사를 위해 구성되는,
시스템.
A34. 단락 A1 내지 A33 중 어느 한 단락에 있어서,
적어도 하나의 처리 유닛(24)은 패스너(12)의 제1 측면(42)에 대응하는 제1 원(66) 및 패스너(12)의 제2 측면(44)에 대응하는 제2 원(68)을 검출하도록 구성되고, 적어도 하나의 처리 유닛(24)은 제1 원(66)의 제1 중심(72) 및 제2 원(68)의 제2 중심(74)을 결정하고 제1 중심(72)과 제2 중심(74) 사이의 오프셋 거리를 결정하도록 추가로 구성되는,
시스템.
A35. 단락 A34에 있어서,
적어도 하나의 처리 유닛(24)은 오프셋 거리가 미리 결정된 합격/불합격 임계 오프셋 거리 내에 있는지 여부를 결정하도록 구성되는,
시스템.
A35.1. 단락 A35에 있어서,
미리 결정된 합격/불합격 임계 오프셋 거리는 시스템(10)의 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리(76)에 저장되는,
시스템.
A36. 단락 A1 내지 A35.1 중 어느 한 단락에 있어서,
적어도 하나의 처리 유닛(24)은 패스너(12)의 설치 품질을 결정하도록 구성되는,
시스템.
A37. 단락 A1 내지 A36 중 어느 한 단락에 있어서,
적어도 하나의 처리 유닛(24)은 패스너(12)의 동심도를 결정하도록 구성된 x-선 이미징 처리 모듈을 포함하는,
시스템.
A38. 단락 A1 내지 A37 중 어느 한 단락에 있어서,
적어도 하나의 처리 유닛(24)은 패스너(12) 주위의 이물질 파편을 검출하도록 구성된 2D 처리 모듈을 포함하는,
시스템.
A39. 단락 A1 내지 A38 중 어느 한 단락에 있어서,
적어도 하나의 처리 유닛(24)은 부품(16)과 패스너(12)의 동일 평면성을 결정하도록 구성된 3D 재구성 모듈을 포함하는,
시스템.
A40. 단락 A1 내지 A39 중 어느 한 단락에 있어서,
적어도 하나의 처리 유닛(24)에 의해 실행될 때, 적어도 하나의 처리 유닛(24)이 패스너(12)의 동심도를 측정하게 하고, 부품(16)에 대한 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하게 하고, 및/또는 패스너(12) 근처의 이물질 파편을 검출하게 하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 저장하는 메모리(76)를 더 포함하는,
시스템.
A41. 단락 A40에 있어서,
패스너(12)에 대한 임계 합격/불합격 기준들이 메모리(76)에 저장되는,
시스템.
A42. 단락 A40 또는 A41에 있어서,
명령어들은, 적어도 하나의 처리 유닛(24)에 의해 실행될 때, 적어도 하나의 처리 유닛(24)이 임의의 검출된 결함 있는 패스너들(12)을 자동으로 마킹하게 하는,
시스템.
B1. 부품(16)의 구멍(14)을 적어도 부분적으로 관통하여 설치된 패스너(12)를 검사하는 방법(100)으로서, 방법(100)은:
x-선 이미징 시스템(18)을 통해 패스너(12)의 x-선 이미지(70)를 생성하는 단계(102); 및
x-선 이미지(70)를 사용하여 패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계(104)를 포함하는,
방법.
B2. 단락 B1에 있어서,
동심도를 측정하는 단계(104)는 적어도 하나의 처리 유닛(24)에 의해 수행되는,
방법.
B3. 단락 B1 또는 B2에 있어서,
패스너(12)의 제1 이미지 및 패스너(12)의 제2 이미지를 사용하여 패스너(12)의 3D 이미지를 생성하는 단계(106)를 더 포함하고, 제1 이미지는 제1 카메라 디바이스(20)를 통해 제1 유리한 지점으로부터 촬영되고, 제2 이미지는 제2 카메라 디바이스(22)를 통해 제2 유리한 지점으로부터 촬영되는,
방법.
B4. 단락 B3에 있어서,
패스너(12)의 3D 이미지를 생성하는 단계(106)는 적어도 하나의 처리 유닛(24)에 의해 수행되는,
방법.
B5. 단락 B3 또는 B4에 있어서,
3D 이미지를 사용하여 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하는 단계(108)를 더 포함하는,
방법.
B6. 단락 B5에 있어서,
동일 평면성을 측정하는 단계(108)는 적어도 하나의 처리 유닛(24)에 의해 수행되는,
방법.
B7. 단락 B1 내지 B6 중 어느 한 단락에 있어서,
패스너(12)의 부근을 이물질 파편에 대해 검사하는 단계(110)를 더 포함하는,
방법.
B8. 단락 B1 내지 B7 중 어느 한 단락에 있어서,
x-선 이미징 시스템(18), 제1 카메라 디바이스(20), 및 제2 카메라 디바이스(22)를 제1 지지 구조(26)에 결합하는 단계(112)를 더 포함하는,
방법.
B9. 단락 B8에 있어서,
제1 로봇 암(30)을 통해 패스너(12)에 대해 제1 지지 구조(26)를 이동시키는 단계를 더 포함하는,
방법.
B10. 단락 B1 내지 B9 중 어느 한 단락에 있어서,
부품(16)의 제1 측면에 x-선 이미징 시스템(18)을 포지셔닝하는 단계; 및
x-선 이미징 시스템(18) 및 x-선 검출기(32)가 부품(16)의 양쪽 측면들에 있도록 부품(16)의 제2 측면에 x-선 검출기(32)를 포지셔닝하는 단계를 더 포함하는,
방법.
B11. 단락 B10에 있어서,
x-선 검출기(32)를 제2 지지 구조(34)에 결합하는 단계(118)를 더 포함하는,
방법.
B12. 단락 B11에 있어서,
제2 로봇 암(38)을 통해, 패스너(12)에 대해 제2 지지 구조(34)를 이동시키는 단계를 더 포함하는,
방법.
B13. 단락 B1 내지 B12 중 어느 한 단락에 있어서,
부품(16)의 복수의 패스너들(12)의 동심도를 측정하기 위해 패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계(104)를 복수 회 수행하는 단계; 및
동심도를 측정하는 단계(104)의 각각의 수행 사이에서 부품(16)에 대해 x-선 이미징 시스템(18)을 이동시키는 단계를 더 포함하는,
방법.
B14. 단락 B1 내지 B13 중 어느 한 단락에 있어서,
부품(16)을 스캐닝하여(116), 이에 의해 부품(16)의 윤곽들을 결정하고 검사되는 복수의 패스너들(12)의 각각의 패스너(12)에 대해 x-선 이미징 시스템(18)을 포지셔닝하기 위해 제1 로봇 암(30)의 이동을 계획하는 단계를 더 포함하는,
방법.
B14.1. 단락 B14에 있어서,
부품(16)을 스캐닝하는 단계(116)는 패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계(104)와 함께 수행되는,
방법.
B15. 단락 B1 내지 B14.1 중 어느 한 단락에 있어서,
동심도를 측정하는 단계(104)는 비-파괴적으로 수행되는,
방법.
B16. 단락 B1 내지 B15 중 어느 한 단락에 있어서,
동심도를 측정하는 단계(104)는:
패스너(12)의 제1 측면(42)에 대응하는 제1 원(66)을 검출하는 단계;
패스너(12)의 제2 측면(44)에 대응하는 제2 원(68)을 검출하는 단계;
제1 원(66)의 제1 중심(72)을 결정하는 단계;
제2 원(68)의 제2 중심(74)을 결정하는 단계; 및
제1 중심(72)과 제2 중심(74) 사이의 오프셋 거리를 결정하는 단계를 포함하는,
방법.
B17. 단락 B16에 있어서,
오프셋 거리가 미리 결정된 합격/불합격 임계 오프셋 거리 내에 있는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는,
방법.
B18. 단락 B17에 있어서,
오프셋 거리가 미리 결정된 합격/불합격 임계 오프셋 거리 내에 있지 않다면 패스너(12)가 결함이 있다는 것을 표시하는 단계를 더 포함하는,
방법.
B19. 단락 B1 내지 B18 중 어느 한 단락에 있어서,
방법(100)은 단락 A1 내지 A42 중 어느 한 단락의 시스템(10)을 사용하여 수행되는,
방법.
B20. 단락 B1 내지 B19 중 어느 한 단락에 있어서,
제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)는 부품(16)에 설치된 패스너(12)의 3D 재구성을 생성하도록 구성된 이미지들을 촬영하게 구성되도록 제1 카메라 디바이스(20) 및 2 카메라 디바이스(22)를 서로에 대해 그리고 패스너(12)에 대해 보정하는 단계를 더 포함하는,
방법.
B21. 단락 B1 내지 B20 중 어느 한 단락에 있어서,
패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계(104)는 부품(16)의 제1 존에서 제1 패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계를 포함하고, 방법(100)은 부품(16)의 제2 존에서 제2 패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계를 더 포함하는,
방법.
B22. 단락 B1 내지 B21 중 어느 한 단락에 있어서,
패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계(104)는 부품(16)의 복수의 존들 각각에서 적어도 하나의 패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계를 포함하는,
방법.
B23. 단락 B22에 있어서,
동심도를 측정하는 단계(104)는 각각의 존 내의 상이한 패스너(12)가 결함 있는 것으로 결정되는 경우 복수의 존들의 각각의 존 내의 추가 패스너들(12)의 동심도를 측정하는 단계를 포함하는,
방법.
B24. 단락 B1 내지 B23 중 어느 한 단락에 있어서,
x-선 이미지(70)의 원하는 기하학적 배율에 기초하여, x-선 검출기(32)와 부품(16) 사이의 스탠드오프 거리를 선택적으로 조정하는 단계를 더 포함하는,
방법.
B25. 단락 B1 내지 B24 중 어느 한 단락에 있어서,
부품(16)의 각각의 패스너(12)가 불만족스럽게 설치되었는지를 결정하는 단계(120);
부품(16)으로부터 각각의 패스너(12)를 제거하는 단계(126); 및
각각의 패스너(12)를 부품(16)에 설치된 새로운 패스너(12)로 교체하는 단계를 더 포함하는,
방법.
B26. 단락 B1 내지 B25 중 어느 한 단락에 있어서,
부품(16)에 설치된 패스너(12)의 3D 재구성을 생성하는 단계를 더 포함하는,
방법.
B27. 단락 B26에 있어서,
3D 재구성을 생성하는 단계는 제1 카메라 디바이스(20) 및 제2 카메라 디바이스(22)를 사용한 스테레오 이미징을 포함하는,
방법.
B28. 단락 B26 또는 B27에 있어서,
3D 재구성을 생성하는 단계는 구조화된 광 프로젝션을 포함하는,
방법.
B29. 단락 B26 내지 B28 중 어느 한 단락에 있어서,
3D 재구성을 생성하는 단계는 레이저 스캐닝을 포함하는,
방법.
B30. 단락 B1 내지 B29 중 어느 한 단락에 있어서,
패스너(12)의 2 개의 이미지들을 캡처하는 단계;
패스너(12)의 3D 표면을 재구성하는 단계; 및
스테레오 비전 기술들을 사용하여 3D 표면의 포인트 클라우드를 생성하는 단계를 더 포함하는,
방법.
B31. 단락 B1 내지 B30 중 어느 한 단락에 있어서,
패스너(12)의 제1 표면을 식별하는 단계;
부품(16)의 제2 표면(48)을 식별하는 단계;
제1 표면에 제1 평면을 피팅하는 단계;
제2 표면(48)에 제2 평면을 피팅하는 단계; 및
제1 평면과 제2 평면 사이의 높이 차이를 결정하여, 이에 의해 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하는 단계(108)를 더 포함하는,
방법.
B32. 단락 B31에 있어서,
제1 표면을 식별하는 단계는 패스너(12)의 3D 표면의 포인트 클라우드에 하나 이상의 필터들을 적용하는 단계를 포함하는,
방법.
B33. 단락 B31 또는 B32에 있어서,
제2 표면을 식별하는 단계는 부품(16)의 3D 표면의 포인트 클라우드에 하나 이상의 필터들을 적용하는 단계를 포함하는,
방법.
B34. 단락 B1 내지 B33 중 어느 한 단락에 있어서,
패스너(12)의 헤드의 알려진 직경과 일치하는 직경을 갖는 원형 특징부들을 검출하기 위해 이미지 처리를 적용하는 단계;
배경을 제거하기 위해 고역 통과 필터링을 적용하는 단계; 및
패스너(12)에 인접한 이물질 파편을 검출하는 단계를 더 포함하는,
방법.
B35. 단락 B34에 있어서,
이물질 파편을 검출하는 단계는 패스너(12)의 헤드의 표면적과 다른 표면적을 갖는 물체들을 식별하는 단계를 포함하는,
방법.
C1. 컴퓨터 판독 가능 매체로서:
처리 유닛(24)에 의해 실행될 때, 처리 유닛(24)이 단락 B1 내지 B35 중 어느 한 단락의 방법(100)을 수행하게 하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 포함하는,
컴퓨터 판독 가능 매체.
C2. 컴퓨터 판독 가능 매체로서:
처리 유닛(24)에 의해 실행될 때, 처리 유닛(24)이 부품(16)에 설치된 패스너(12)의 x-선 이미지(70)를 사용하여, 패스너(12)의 동심도를 측정하게 하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 포함하는,
컴퓨터 판독 가능 매체.
C3. 단락 C2에 있어서,
비-일시적 컴퓨터 판독 가능 명령어들은, 처리 유닛(24)에 의해 실행될 때, 추가로 처리 유닛(24)이:
패스너(12)의 제1 이미지 및 패스너(12)의 제2 이미지를 사용하여, 부품(16)에 설치된 패스너(12)의 3D 재구성을 생성하게 하고; 그리고
3D 재구성을 사용하여, 부품(16)의 표면과 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하게 하는,
컴퓨터 판독 가능 매체.
C4. 단락 C2 또는 C3에 있어서,
비-일시적 컴퓨터 판독 가능 명령어들은, 처리 유닛(24)에 의해 실행될 때, 추가로 처리 유닛(24)이 패스너(12) 부근에서 이물질 파편을 검출하게 하는,
컴퓨터 판독 가능 매체.
D1. 패스너(12)가 설치된 구멍(14)과 패스너(12)의 동심도를 측정하기 위해 단락 A1 내지 A42 중 어느 한 단락의 시스템(10)의 용도.
D2. 패스너(12)가 설치된 부품(16)의 표면과 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하기 위해 단락 A1 내지 A42 중 어느 한 단락의 시스템(10)의 용도.
D3. 부품(16)에 설치된 패스너(12) 근처의 이물질 파편을 검출하기 위해 단락 A1 내지 A42 중 어느 한 단락의 시스템(10)의 용도.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 장치의 하나 이상의 구성 요소들 또는 특성들의 동작, 이동, 구성, 또는 다른 활동을 수정할 때, 용어들 "선택적" 및 "선택적으로"는 특정 동작, 이동, 구성, 또는 다른 활동이 장치의 한 양태 또는 하나 이상의 구성 요소들에 대한 동적 프로세스들 및/또는 사용자 조작의 직접적 또는 간접적 결과인 것을 의미한다. 따라서, 용어들 "선택적" 및 "선택적으로"는 장치의 한 양태 또는 하나 이상의 구성 요소들에 대한 사용자 조작의 직접적 또는 간접적 결과인 활동을 특징지을 수 있거나, 또는 예를 들어 여기에 개시된 메커니즘들을 통해 자동으로 발생하는 프로세스를 특징지울 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어들 "적응된(adapted)" 및 "구성된(configured)"은 요소, 구성 요소, 또는 다른 주제가 주어진 기능을 수행하도록 설계되고 그리고/또는 의도되는 것을 의미한다. 따라서, 용어들 "적응된" 및 "구성된"의 사용은 주어진 요소, 구성 요소, 또는 다른 주제가 단순히 주어진 기능을 수행할 수 "있다는 것"을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 요소, 구성 요소, 및/또는 다른 주제가 해당 기능을 수행할 목적으로 특별히 선택되고, 생성되고, 구현되고, 활용되고, 프로그래밍되고, 그리고/또는 설계되는 것을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 특정 기능을 수행하도록 적응된 것으로 인용된 요소들, 구성 요소들, 및/또는 다른 인용된 주제가 추가적으로 또는 대안적으로 그 기능을 수행하도록 구성되는 것으로 설명될 수 있으며, 그 반대도 마찬가지인 것은 본 개시의 범위 내에 있다. 유사하게, 특정 기능을 수행하도록 구성되는 것으로 인용된 주제는 추가적으로 또는 대안적으로 그 기능을 수행하도록 동작하는 것으로 설명될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 하나 이상의 엔티티들의 목록과 관련하여 "적어도 하나"라는 문구는 엔티티들의 목록의 엔티티들 중 임의의 하나 이상에서 선택된 적어도 하나의 엔티티를 의미하는 것으로 이해되어야 하지만, 그러나 엔티티들의 목록 내에 구체적으로 나열된 각각의 모든 엔티티 중 적어도 하나를 반드시 포함해야 하는 것은 아니며 엔티티들의 목록에 있는 엔티티들의 임의의 조합들을 제외하지 않는다. 이러한 정의는 또한, 구체적으로 식별된 해당 엔티티들과 관련이 있든 또는 없든, "적어도 하나"라는 문구가 언급하는 엔티티들의 목록 내에서 구체적으로 식별된 엔티티들 이외의 다른 엔티티들이 선택적으로 존재할 수 있는 것을 허용한다. 따라서, 비-제한적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는, 동등하게, "A 또는 B 중 적어도 하나", 또는, 동등하게, "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는, 일 실시예에서, B는 존재하지 않고, 적어도 하나의 ― 선택적으로 하나 초과를 포함함 ― A(선택적으로 B 이외의 엔티티들을 포함함); 다른 실시예에서, A는 존재하지 않고, 적어도 하나의 ― 선택적으로 하나 초과를 포함함 ― B(선택적으로 A 이외의 엔티티들을 포함함); 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 ― 선택적으로 하나 초과를 포함함 ― A, 및 적어도 하나의 ― 선택적으로 하나 초과를 포함함 ― B(선택적으로 다른 엔티티들을 포함함)를 지칭할 수 있다. 다시 말해서, 문구들 "적어도 하나", "하나 이상", 및 "및/또는"은 동작 시 접속 및 이접 둘 모두인 개방 단부형 표현들이다. 예를 들어, 표현들 "A, B 및 C 중 적어도 하나", "A, B 또는 C 중 적어도 하나", "A, B 및 C 중 하나 이상", "A, B 또는 C 중 하나 이상" 및 "A, B 및/또는 C" 각각은 A 단독, B 단독, C 단독, A 및 B 함께, A 및 C 함께, B 및 C 함께, 또는 A, B 및 C 함께, 및 선택적으로 적어도 하나의 다른 엔티티와 조합된 상기 중 임의의 것을 의미할 수 있다.
처리 유닛은 본 명세서에 논의된 처리 유닛의 기능들을 수행하도록 구성된 임의의 적합한 디바이스 또는 디바이스들일 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 전자 제어기, 전용 제어기, 특수 목적 제어기, 개인용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 디스플레이 디바이스, 논리 디바이스, 메모리 디바이스, 및/또는 본 개시에 따른 시스템들 및/또는 방법들의 양태들을 구현하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령어들을 저장하기에 적합한 컴퓨터 판독 가능 매체들을 갖는 메모리 디바이스 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 처리 유닛은 본 개시에 따른 방법들 또는 방법들의 단계들을 구현하기 위해, 컴퓨터 실행 가능 명령어들을 저장하기에 적합한 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장소, 또는 메모리, 매체들, 또는 소프트웨어를 포함하거나, 또는 판독하도록 구성될 수 있다. 이러한 매체들의 예들은 CD-ROMs, 디스크들, 하드 드라이브들, 플래시 메모리 등을 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 본 개시에 따른 컴퓨터 구현 방법들 및 다른 방법들 및 컴퓨터 실행 가능 명령어들을 갖는 저장소, 또는 메모리, 디바이스들 및 매체들은 미국 법전의 제35 조의 제101 항에 따라 특허 가능한 것으로 간주되는 주제의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 정도 또는 관계를 수정할 때, 문구 "적어도 실질적으로"는 인용된 "실질적인" 정도 또는 관계뿐만 아니라, 인용된 정도 또는 관계의 전체 범위도 포함한다. 인용된 정도 또는 관계의 실질적인 양은 인용된 정도 또는 관계의 적어도 75 %를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 방향에 적어도 실질적으로 평행한 제1 방향은 제2 방향에 대해 22.5 °의 각도 편차 내에 있는 제1 방향을 포함하고 또한 제2 방향과 동일한 제1 방향을 포함한다.
본 명세서에 개시된 장치들의 다양한 개시된 요소들 및 방법들의 단계들은 본 개시에 따른 모든 장치들 및 방법들에 요구되지는 않으며, 본 개시는 본 명세서에 개시된 다양한 요소들 및 단계들의 신규하고 자명하지 않은 모든 조합들 및 하위 조합들을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 다양한 요소들 및 단계들 중 하나 이상은 개시된 장치 또는 방법의 전체로부터 분리되고 별개인 독립적인 독창적인 주제를 정의할 수 있다. 따라서, 이러한 독창적인 주제는 본 명세서에 명시적으로 개시된 특정 장치들 및 방법들과 관련될 필요는 없으며, 이러한 독창적인 주제는 본 명세서에 명시적으로 개시되지 않은 장치들 및/또는 방법들에서 유용성을 찾을 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 문구 "예를 들어", 문구 "일 예로서", 및/또는 단순히 용어 "예"는, 본 개시에 따른 하나 이상의 구성 요소들, 특징들, 세부사항들, 구조들, 실시예들, 및/또는 방법들과 관련하여 사용될 때, 설명된 구성 요소, 특징, 세부사항, 구조, 실시예, 및/또는 방법이 본 개시에 따른 구성 요소들, 특징들, 세부사항들, 구조들, 실시예들, 및/또는 방법들의 예시적이고 비-배타적인 예라는 것을 전달하도록 의도된다. 따라서, 설명된 구성 요소, 특징, 세부사항, 구조, 실시예, 및/또는 방법은 제한적이거나, 요구적이거나, 또는 배타적/완전한 것으로 의도되지 않는다; 구조적으로 및/또는 기능적으로 유사한 및/또는 동등한 구성 요소들, 특징들, 세부사항들, 구조들, 실시예들, 및/또는 방법들을 포함하는 다른 구성 요소들, 특징들, 세부사항들, 구조들, 실시예들, 및/또는 방법들도 또한 본 개시의 범위 내에 있다.

Claims (20)

  1. 부품(16)의 구멍(14)을 적어도 부분적으로 관통하여 설치된 패스너(fastener)(12)를 검사하기 위한 시스템(10)으로서, 상기 시스템(10)은:
    상기 패스너(12)의 x-선 이미지(x-ray image)(70)를 생성하도록 배향되고 구성된 x-선 이미징 시스템(x-ray imaging system)(18);
    제1 유리한 지점으로부터 상기 패스너(12)의 제1 이미지를 생성하게 구성되도록 포지셔닝되고(positioned) 배향된 제1 카메라 디바이스(camera device)(20);
    제2 유리한 지점으로부터 상기 패스너(12)의 제2 이미지를 생성하게 구성되도록 포지셔닝되고 배향된 제2 카메라 디바이스(22);
    상기 x-선 이미징 시스템(18), 상기 제1 카메라 디바이스(20), 및 상기 제2 카메라 디바이스(22)가 결합되는 제1 지지 구조(26) ― 상기 제1 지지 구조(26)는 상기 패스너(12)의 3D 이미지가 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지로부터 생성될 수 있도록 상기 부품(16) 및 상기 패스너(12)에 대해 상기 제1 카메라 디바이스(20) 및 상기 제2 카메라 디바이스(22)를 지지하고 포지셔닝하도록 구성됨 ― ; 및
    상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지로부터 상기 패스너(12)의 상기 3D 이미지를 생성하도록 구성된 적어도 하나의 처리 유닛(24) ― 상기 적어도 하나의 처리 유닛(24)은 상기 x-선 이미지(70) 및 상기 3D 이미지에 기초하여 상기 패스너(12)를 검사하도록 추가로 구성되고, 상기 시스템(10)은 상기 패스너(12)의 동심도를 측정하도록 구성됨 ― 을 포함하는, 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 시스템(10)은 상기 패스너(12)의 상기 3D 이미지를 사용하여, 상기 부품(16)에 대한 상기 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하도록 구성되는, 시스템.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제1 지지 구조(26)는 커맨더 로봇(commander robot)(28)의 제1 로봇 암(robot arm)(30)에 결합되고, 상기 제1 로봇 암(30)은 상기 부품(16)에 대해 상기 제1 지지 구조(26)를 이동시키도록 구성되어, 이에 의해 상기 패스너(12)에 대한 상기 x-선 이미징 시스템(18), 상기 제1 카메라 디바이스(20), 및 상기 제2 카메라 디바이스(22)의 포지션을 조정하는, 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 시스템(10)은 상기 부품(16)에 설치된 복수의 패스너들(12)을 검사하도록 구성되고, 상기 커맨더 로봇(28)은, 상기 부품(16)의 윤곽들을 결정하기 위해, 상기 복수의 패스너들(12)이 검사될 때 상기 부품(16)을 스캐닝(scan)하도록 구성되어, 이에 의해 검사되는 상기 복수의 패스너들(12) 중 각각의 패스너(12)에 대해 상기 x-선 이미징 시스템(18), 상기 제1 카메라 디바이스(20), 및 상기 제2 카메라 디바이스(22)를 포지셔닝하도록 상기 제1 로봇 암(30)의 이동을 결정하고, 상기 제1 지지 구조(26)는 상기 제1 로봇 암(30)의 이동을 통해 후속하는 각각의 패스너(12) 검사들 사이에서 상기 부품(16)에 대해 이동되도록 구성되는, 시스템.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 로봇 암(30)은 상기 부품(16)에 상기 패스너(12)를 설치하도록 구성되고, 상기시스템(10)은 상기 패스너(12)를 실시간으로 검사하도록 구성되는, 시스템.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    x-선 검출기(32)를 더 포함하고, 상기 x-선 이미징 시스템(18)은 상기 부품(16)의 제1 측면에 포지셔닝되고, 상기 x-선 검출기(32)는 상기 x-선 이미징 시스템(18) 및 상기 x-선 검출기(32)가 상기 부품(16)의 양쪽 측면들에 있도록 상기 부품(16)의 제2 측면에 포지셔닝되고, 상기 x-선 검출기(32)는 제2 지지 구조(34)에 결합되고, 상기 제2 지지 구조(34)는 제2 로봇 암(38)에 결합되고, 상기 제2 로봇 암(38)은 상기 부품(16)에 대해 상기 제2 지지 구조(34)를 이동시키도록 구성되어, 이에 의해 상기 패스너(12)에 대한 상기 x-선 검출기(32)의 포지션을 조정하는, 시스템.
  7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 시스템(10)은 상기 패스너(12)를 비-파괴적으로 검사하도록 구성되는, 시스템.
  8. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 시스템(10)은 상기 패스너(12)의 설치 동안 생성된 이물질 파편을 검출하도록 추가로 구성되는, 시스템.
  9. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 x-선 이미징 시스템(18)은 휴대용 x-선 이미징 시스템을 포함하고, 상기 제1 카메라 디바이스(20)는 제1 핀홀 카메라(pinhole camera)를 포함하고, 상기 제2 카메라 디바이스(22)는 제2 핀홀 카메라를 포함하고, 상기 시스템(10)은 상기 패스너(12)에 대한 상기 x-선 이미징 시스템(18)의 제1 각도(52) 및 제1 포지션이 상기 제1 지지 구조(26)에 대한 상기 x-선 이미징 시스템(18)의 결합을 통해 선택적으로 조정될 수 있도록 구성되는, 시스템.
  10. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제1 지지 구조(26)는 C-빔 레일링(C-beam railing)(78)을 포함하고,
    상기 C-빔 레일링은:
    상기 제1 지지 구조(26)의 제1 립(lip)(84)을 따라 이격된 제1 복수의 구멍들(14); 및
    상기 지지 구조의 제2 립(86)을 따라 이격된 제2 복수의 구멍들(14) ― 상기 제1 복수의 구멍들(14)은 상기 제2 복수의 구멍들(14)에 대해 이격되어, 상기 제1 복수의 구멍들(14) 중 하나 이상 및 상기 제2 복수의 구멍들(14) 중 하나 이상을 관통하여 삽입된 고정 나사들은 상기 x-선 이미징 시스템(18), 상기 제1 카메라 디바이스(20), 및 상기 제2 카메라 디바이스(22)의 이동을 제한하거나 또는 한정하도록 구성될 수 있음 ― 을 포함하는, 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 x-선 이미징 시스템(18)은 하나 이상의 링들(88)에 결합되고, 상기 하나 이상의 링들(88)은 상기 제1 지지 구조(26)를 따라 선형으로 병진하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 링들(88)은 상기 복수의 구멍들(14) 중 하나 이상을 관통하여 삽입된 하나 이상의 고정 나사들을 통해 제자리에 유지되도록 구성되고, 상기 제1 카메라 디바이스(20)는 상기 제1 지지 구조(26)를 따라 선형으로 병진하도록 구성되고, 상기 제2 카메라 디바이스(22)는 상기 제1 지지 구조(26)를 따라 선형으로 병진하도록 구성되고, 상기 x-선 이미징 시스템(18)은 상기 제1 카메라 디바이스(20)와 상기 제2 카메라 디바이스(22) 사이에 포지셔닝되는, 시스템.
  12. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리 유닛(24)은 상기 패스너(12)의 제1 측면(42)에 대응하는 제1 원(66) 및 상기 패스너(12)의 제2 측면(44)에 대응하는 제2 원(68)을 검출하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 처리 유닛(24)은 상기 제1 원(66)의 제1 중심(72) 및 상기 제2 원(68)의 제2 중심(74)을 결정하고, 상기 제1 중심(72)과 상기 제2 중심(74) 사이의 오프셋 거리(offset distance)를 결정하도록 추가로 구성되고, 상기 적어도 하나의 처리 유닛(24)은 상기 오프셋 거리가 미리 결정된 합격/불합격 임계 오프셋 거리 내에 있는지 여부를 결정하도록 구성되는, 시스템.
  13. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리 유닛(24)에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 처리 유닛(24)이 상기 패스너(12)의 동심도를 측정하게 하고, 상기 부품(16)에 대한 상기 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하게 하고, 상기 패스너(12) 근처의 임의의 이물질 파면을 검출하게 하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 저장하는 메모리(memory)(76)를 더 포함하고, 상기 명령어들은, 상기 적어도 하나의 처리 유닛(24)에 의해 실행될 때, 추가로 상기 적어도 하나의 처리 유닛(24)이 임의의 검출된 결함 있는 패스너들(12)을 자동으로 마킹(mark)하게 하는, 시스템.
  14. 부품(16)의 구멍(14)을 적어도 부분적으로 관통하여 설치된 패스너(12)를 검사하는 방법(100)으로서, 상기 방법(100)은:
    x-선 이미징 시스템(18)을 통해 상기 패스너(12)의 x-선 이미지(70)를 생성하는 단계(102);
    상기 x-선 이미지(70)를 사용하여, 상기 패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계(104) ― 상기 동심도를 측정하는 단계(104)는 적어도 하나의 처리 유닛(24)에 의해 수행됨 ― ;
    상기 패스너(12)의 제1 이미지 및 상기 패스너(12)의 제2 이미지를 사용하여 상기 패스너(12)의 3D 이미지를 생성하는 단계(106) ― 상기 제1 이미지는 제1 카메라 디바이스(20)를 통해 제1 유리한 지점으로부터 촬영되고, 상기 제2 이미지는 제2 카메라 디바이스(22)를 통해 제2 유리한 지점으로부터 촬영되고, 상기 패스너(12)의 상기 3D 이미지를 생성하는 단계(106)는 적어도 하나의 처리 유닛(24)에 의해 수행됨 ― ; 및
    상기 3D 이미지를 사용하여, 상기 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하는 단계(108) ― 상기 동일 평면성을 측정하는 단계(108)는 상기 적어도 하나의 처리 유닛(24)에 의해 수행됨 ― 를 포함하는, 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 동심도를 측정하는 단계(104)는:
    상기 패스너(12)의 제1 측면(42)에 대응하는 제1 원(66)을 검출하는 단계;
    상기 패스너(12)의 제2 측면(44)에 대응하는 제2 원(68)을 검출하는 단계;
    상기 제1 원(66)의 제1 중심(72)을 결정하는 단계;
    상기 제2 원(68)의 제2 중심(74)을 결정하는 단계;
    상기 제1 중심(72)과 상기 제2 중심(74) 사이의 오프셋 거리를 결정하는 단계; 및
    상기 오프셋 거리가 미리 결정된 합격/불합격 임계 오프셋 거리 내에 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 오프셋 거리가 상기 미리 결정된 합격/불합격 임계 오프셋 거리 내에 있지 않은 경우 상기 패스너(12)가 결함이 있다는 것을 표시하는 단계를 더 포함하고, 상기 패스너(12)가 결함이 있다는 것을 표시하는 단계는 상기 적어도 하나의 처리 유닛(24)에 의해 수행되는, 방법.
  17. 제14 항 또는 제15 항에 있어서,
    상기 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하는 단계(108)는:
    상기 패스너(12)의 제1 표면을 식별하는 단계;
    상기 부품(16)의 제2 표면(48)을 식별하는 단계;
    상기 제1 표면에 제1 평면을 피팅(fitting)하는 단계;
    상기 제2 표면(48)에 제2 평면을 피팅하는 단계; 및
    상기 제1 평면과 상기 제2 평면 사이의 높이 차이를 결정하여, 이에 의해 상기 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하는 단계(108)를 포함하는, 방법.
  18. 제14 항 또는 제15 항에 있어서,
    상기 패스너(12)의 부근을 이물질 파편에 대해 검사하는 단계(110)를 더 포함하고,
    상기 패스너(12)의 상기 부근을 이물질 파편에 대해 검사하는 단계(110)는:
    상기 패스너(12)의 헤드(head)의 알려진 직경과 일치하는 직경을 갖는 원형 특징부들을 검출하기 위해 이미지 처리를 적용하는 단계;
    배경을 제거하기 위해 고역 통과 필터링을 적용하는 단계; 및
    상기 패스너(12)의 상기 헤드의 표면적과 다른 표면적을 갖는 물체들을 식별함으로써 상기 패스너(12)에 인접한 이물질 파편을 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제14 항 또는 제15 항에 있어서,
    상기 패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계(104)는 상기 부품(16)의 제1 존(zone)에서 제1 패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계(104)를 포함하고,
    상기 패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계(104)는:
    상기 부품(16)의 복수의 존들 각각에서 적어도 하나의 패스너(12)의 동심도를 측정하는 단계(104); 및
    각각의 존 내의 상이한 패스너(12)가 결함이 있는 것으로 결정되는 경우, 상기 복수의 존들 중 각각의 존 내의 추가 패스너들(12)의 동심도를 측정하는 단계(104)를 더 포함하는, 방법.
  20. 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
    처리 유닛(24)에 의해 실행될 때, 상기 처리 유닛(24)이:
    부품(16)에 설치된 패스너(12)의 x-선 이미지(70)를 사용하여, 상기 패스너(12)의 동심도를 측정하는 것;
    상기 패스너(12)의 제1 이미지 및 상기 패스너(12)의 제2 이미지를 사용하여, 부품(16)에 설치된 패스너(12)의 3D 재구성을 생성하는 것; 및
    상기 3D 재구성을 사용하여, 상기 부품(16)의 표면과 상기 패스너(12)의 동일 평면성을 측정하는 것
    중 하나 이상을 수행하게 하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
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