[發(fā)明專利]用于組裝驗(yàn)證的圖像的精確配準(zhǔn)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010044632.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN111442719A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·D·魯博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維蒂克影像國(guó)際無(wú)限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 周陽(yáng)君

本公開涉及用于組裝驗(yàn)證的圖像的精確配準(zhǔn)。公開了一種用于核實(shí)附接到工作表面的構(gòu)件的位置和朝向以制造工件的方法和裝置。控制器編程有用于制造步驟的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。多個(gè)翼板層被連續(xù)地層疊在工作表面上。提供了一種能夠沿著工作表面重定向視場(chǎng)的成像系統(tǒng)。提供了用于將參考特征投射到工作表面上的光投射器。光投射器將參考特征投射到成像設(shè)備的視場(chǎng)內(nèi)的相對(duì)于施加到工作表面的構(gòu)件的已知位置。成像設(shè)備生成由光投射器投射的參考特征和施加到工作表面上的構(gòu)件的圖像。控制器將工作表面上的構(gòu)件的位置與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以驗(yàn)證構(gòu)件的準(zhǔn)確放置。

現(xiàn)有申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求于2019年1月16日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/792,969的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般而言涉及用于檢查零件(part)以驗(yàn)證組裝過(guò)程的方法和裝置。更具體而言，本發(fā)明涉及在將構(gòu)件(piece)固定到提供組裝驗(yàn)證的零件之后提供零件的圖像序列的精確配準(zhǔn)。

背景技術(shù)

某些類型的組件需要驗(yàn)證組件在基板或工作表面上的放置，諸如，例如心軸(mandrel)。利用常規(guī)成像系統(tǒng)可能難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化驗(yàn)證。例如，當(dāng)創(chuàng)建復(fù)合部件時(shí)，許多帶或翼板(ply)層順序放置在工作表面上。典型的部件可以是翼板或帶構(gòu)件，其包括浸漬有聚合物材料的纖維材料，諸如，例如碳纖維。翼板層被施加到心軸上，從而在各層之間呈現(xiàn)基本不可區(qū)分的外觀，因?yàn)槊總€(gè)翼板除了纖維材料的形狀和朝向之外是相同的。

為了減少對(duì)人工檢查的需求，期望例如通過(guò)使用檢查相機(jī)測(cè)量構(gòu)件位置和纖維朝向來(lái)使檢查過(guò)程自動(dòng)化。但是，用于創(chuàng)建部件的工具可能非常大，而構(gòu)件的特征卻非常小(例如，具有由碳纖維組成的材料的20英尺的工具其直徑僅為千分之幾英寸)。因此，任何檢查相機(jī)或設(shè)備通常不具有直接解析各個(gè)構(gòu)件的特征以驗(yàn)證其放置的能力。使用檢流計(jì)(galvanometer)鏡來(lái)重定向相機(jī)視圖的嘗試尚未證明是令人滿意的，并且成本超出了實(shí)際限制。

在組裝期間，每個(gè)構(gòu)件通?；蛘咄ㄟ^(guò)自動(dòng)機(jī)械纖維帶鋪設(shè)機(jī)放置，或者在投射的激光圖案的引導(dǎo)下手動(dòng)放置，該投射的激光圖案用作光學(xué)模板以使構(gòu)件在組件中對(duì)準(zhǔn)。但是，對(duì)于任一種類型的放置，必須確認(rèn)每個(gè)構(gòu)件的位置以及材料內(nèi)纖維的朝向，以保證所制造的部件的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)完整性。當(dāng)前，通過(guò)手動(dòng)檢查來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)放置位置和光纖朝向的分析，從而將每個(gè)部件的放置與投射的激光模板進(jìn)行比較。遺憾的是，這種檢查方法很慢并且易于出錯(cuò)，因?yàn)榉謱拥臉?gòu)件幾乎無(wú)法區(qū)分。

為了減少手動(dòng)檢查的需要，期望通過(guò)例如使用檢查相機(jī)測(cè)量構(gòu)件位置和纖維朝向來(lái)使檢查過(guò)程自動(dòng)化。但是，用于創(chuàng)建部件的工具通?？赡芊浅４螅环治龅臉?gòu)件的特征卻非常小(例如，具有由碳纖維組成的材料的20英尺的工具其直徑僅為千分之幾英寸)。因此，任何檢查相機(jī)或設(shè)備通常不具有直接解析各個(gè)構(gòu)件的特征以驗(yàn)證正確的放置和朝向的能力。已證明在大型工作表面上對(duì)小元素進(jìn)行分析是難以實(shí)現(xiàn)的，部分原因是相機(jī)無(wú)法快速定位并聚焦小元素。當(dāng)工作表面為三維時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其它問(wèn)題?？朔@些困難的努力，即使在引入檢流計(jì)鏡時(shí)，也不能令人滿意，并且成本超出了實(shí)際限制。

對(duì)由深色纖維材料制成的小部件進(jìn)行自動(dòng)化分析已被證明由于以鏡面方式吸收和反射環(huán)境光而難以實(shí)現(xiàn)。因此，期望開發(fā)一種成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)克服了這些問(wèn)題并提供可靠且準(zhǔn)確的自動(dòng)化檢查，尤其是在連續(xù)的構(gòu)件分層制造過(guò)程期間。

發(fā)明內(nèi)容