[發明專利]用于自動化裂縫檢查和修理的系統和方法

有效

• 申請號: 201410035159.7
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103963995A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: S·D·布蘭卡德;G·E·喬治森;J·L·哈芬里西特;K·E·尼爾遜;T·T·麥克里夫
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

1.用于自動化檢查表面的系統，所述系統包括：

能夠橫越所述表面的自推進、可操縱的滑座，所述滑座具有定位以觀看所述表面上的物體的照相機以及能夠探測所述表面中的缺陷的傳感器、用于處理所述缺陷的工具和用于檢查所述缺陷的修理的傳感器中的至少一個；和

連接以接收來自所述照相機的圖像數據的計算機控制器，其與所述能夠探測表面中的缺陷的傳感器、所述用于處理所述缺陷的工具和所述用于檢查所述缺陷的修理的傳感器中的至少一個通信并且選擇性地致動所述能夠探測表面中的缺陷的傳感器、所述用于處理所述缺陷的工具和所述用于檢查所述缺陷的修理的傳感器中的至少一個，以及控制所述滑座在所述表面上沿著預設路徑和至一個或多個預設位置的路徑中的一個或多個移動。

2.權利要求1所述的系統，其中所述計算機控制器包括數據庫，其包含所述預設路徑、所述至所述一個或多個預設位置的路徑和所述表面中的缺陷的位置中的至少一個，并且所述計算機控制器控制所述滑座在所述表面上沿著所述預設路徑和所述至所述一個或多個預設位置的路徑中的至少一個移動。

3.權利要求2所述的系統，其中所述表面是航空飛行器的機翼表面，并且所述一個或多個預設位置包括一個或多個覆蓋所述機翼表面中的緊固件的由電介質材料制造的頂部的位置。

4.權利要求3所述的系統，其中所述能夠探測所述表面中的缺陷的傳感器包括下列中的至少一個：

用于找到所述頂部中的裂縫的裂縫深度傳感器，其中所述裂縫深度傳感器包括用交流發光二級管(LED)側向照明的高分辨率光學成像、包括紫外燈和彩色染料沉積的染料滲透劑滴落和擦去裝置、紫外線或紅外線激光熒光、拉曼光譜中的一個；和

用于測量所述裂縫深度的裂縫深度測量傳感器，其中所述裂縫深度測量傳感器包括下列中的一個：用于傳輸太赫照射以測量和/或成像頂部中的裂縫深度的太赫測量裝置、適于掃描裂縫的窄束激光器、和用于測量由裂縫的一側傳遞至另一側的熱量的強力擴散溫度記錄裝置——所述強力擴散溫度記錄裝置包括定位在裂縫的一側的局部熱源和用于成像的微型非冷卻式紅外照相機、適于引導橫跨裂縫的成角度的發收和橫跨裂縫的結構波中的一個的高頻超聲發生器、光纖激光超聲發生器、用于測量橫跨裂縫的電容的電容測量傳感器、近場毫米波發生器、微型x射線反向散射裝置、傅里葉變換紅外線(FTIR)發生器、利用激光的拉曼光譜、用于激光熒光的激光器。

5.權利要求1所述的系統，其中所述用于檢查所述缺陷的修理的傳感器包括下列中的一個或多個：利用紅外線熱成像法(IRT)探測內部空隙的熱成像照相機、使用微波厚度測量儀確定應用至缺陷的油漆的厚度是否足夠的傳感器、使用超聲厚度測量儀確定應用至缺陷的油漆的厚度是否足夠的傳感器、用于光學成像以核實應用至缺陷的電介質材料的完全覆蓋的高分辨率照相機、用作圍繞缺陷的全場成像法的網的磁力-光學成像裝置和渦流陣列。

6.權利要求1所述的系統，進一步包括：

至少能夠橫越所述表面的第二自推進、可操縱的滑座，所述滑座具有定位以觀看所述表面上的物體的第二照相機以及能夠探測所述表面中的所述缺陷的第二傳感器、用于處理所述缺陷的第二工具和用于檢查所述缺陷的修理的第二傳感器中的至少一個；其中所述計算機控制器被連接以接收來自所述第二照相機的圖像數據，其與所述能夠探測所述表面中的缺陷的第二傳感器、所述用于處理所述缺陷的第二工具和所述用于檢查所述缺陷的修理的第二傳感器中的至少一個通信并且選擇性地致動所述能夠探測所述表面中的缺陷的第二傳感器、所述用于處理所述缺陷的第二工具和所述用于檢查所述缺陷的修理的第二傳感器中的至少一個，以及控制所述第二滑座以獨立于第一滑座移動和與第一滑座配合移動中的一種的方式在所述表面上沿著預設路徑和至一個或多個預設位置的路徑中的一個或多個移動。

7.權利要求1所述的系統，進一步包括用于在操作所述工具期間將所述滑座固定至所述表面的穩定底座，所述穩定底座與所述計算機控制器通信，從而選擇性激活和去激活。

8.權利要求7所述的系統，其中所述穩定底座是吸引裝置。

9.權利要求1所述的系統，其中所述能夠探測所述表面中的缺陷的傳感器是裂縫深度傳感器。

10.權利要求1所述的系統，其中所述工具適于為所述缺陷的修理執行所述表面的準備。