用于在制造期間檢測復合零件的系統和方法
【技術領域】
[0001]—種系統、方法和計算機可讀存儲介質根據示例實施例被提供，從而在制造期間檢測復合零件，更具體地，從而探測進程中的異常，以及顯示包括進程中的異常的指示的數字零件模型的表示，以便于以更及時的方式解決異常。
【背景技術】
[0002]復合材料可以形成各種零件。例如，各種零件可以由被鋪設在諸如成形工具上的復合材料來形成。每層復合層可以由被配置在樹脂基質內的多種纖維組成，使得所形成的復合零件的特性可以被定制。通過更具體的示例，飛行器的機身可以由被鋪設以形成一個或多個機筒區段的多層復合材料組成。
[0003]在復合零件的制造期間，鋪層(lay)被檢測以識別異常。許多異常可以被識別出，包括絲束脫離、絲束分裂、絲束間隙、扭曲、重疊和外來異物(F0D)的存在。在這方面，每個鋪層在其鋪放之后可以被檢測，以識別可能在其上應用另一鋪層之前被解決的異常。在許多情況下，復合層的檢測由提供被檢測到的任何異常的指示(例如，通過在鋪層本身上圈畫異常)的檢驗員手動地執行。此后，根據用于被生產的復合零件的制造規范，可以對已經識別的異常進行研究，并且可以諸如通過修補來解決至少一些異常。
[0004]每個鋪層鋪放之后的其手工檢測可能是耗時的過程，該過程可能減慢用于復合零件的整體制造過程。在這方面，在鋪層的鋪放之后，檢驗員必須目測鋪層的表面，并且在異常被識別的情況下，在鋪層上標記異常的位置。如果確定異常要被解決，那么異常可以被修復，隨后在該層上鋪設下一鋪層之前，進一步對被修復的鋪層進行人工檢測。
[0005]對于自動層壓系統，諸如自動纖維鋪放或帶條鋪放系統，視覺系統已經被利用，從而檢測鋪層。雖然包括視覺系統的自動層壓系統可以識別異常，但是這種系統通常不能夠識別異常相對于被制造的復合零件的位置，或相對于在同一或另一鋪層上探測的其他異常的位置。因此，雖然包括視覺系統的自動層壓系統在復合零件的制造期間對于識別異常是有用的，但是在確定每個異常應當被解決的方式方面依然存在問題。例如，對指定解決各種異常的方式的復合零件的需求會根據異常相對于復合零件的位置和/或異常與復合零件的相同或其他鋪層上的其他異常的關系的變化而變化。

【發明內容】

[0006]—種方法、系統和計算機可讀存儲介質根據示例實施例被提供，以便于復合零件在制造期間的檢測。在這方面，該方法、系統和計算機可讀存儲介質可以在鋪層的鋪放期間提供進程中的異常的探測，以及進程中的異常相對于復合零件并由此相對于復合零件的其他鋪層的位置的確定。因此，可以以更明智和更及時的方式做出關于進程中的異常應當被解決的方式的確定。通過便于復合零件在制造期間的檢測，并且通過相應地便于復合零件在制造期間的任何修復，復合零件可以以更及時和有效的方式被制造，由此，改善整體制造過程。
[0007]在示例實施例中，提供一種用于在制造期間檢測復合零件的方法，其包括在復合零件的鋪層的鋪放期間，探測關于該鋪層的進程中的異常。該實施例的方法還包括確定進程中的異常關于復合零件的鋪層的零件位置坐標。該實施例的方法另外包括基于零件位置坐標，將進程中的異常映射到數字零件模型。而且，該方法包括顯示包括相對于數字零件模型的進程中的異常的數字零件模型的表示。因此，技術員可以在確定進程中的異常是否應當被解決的過程中，檢查包括進程中的異常的指示的數字零件模型的顯示。
[0008]示例實施例的方法可以通過在復合零件的鋪層的鋪放期間使用基于視覺的檢測系統掃描該鋪層的表面來探測進程中的異常。示例實施例的方法可以通過從機械控制器或工藝參數監測系統獲得進程中的異常相對于復合零件的鋪層的機械軸坐標來確定零件位置坐標。該示例實施例的方法還包括通過將機械軸坐標轉換為零件位置坐標來確定零件位置坐標。示例實施例的方法可以通過將進程中的異常的零件位置坐標提供至三維可視化軟件來將進程中的異常映射到數字零件模型，其三維可視化軟件將進程中的異常的表示覆蓋到數字零件模型上。
[0009]根據示例實施例，進程中的異常的探測可以包括確定進程中的異常的類型。在該示例實施例中，數字零件模型的表示的顯示可以包括將不同的可視指示分配給不同類型的進程中的異常。示例實施例的方法可以連同進程中的異常的指示來顯示額外的信息。例如，數字零件模型的表示的顯示可以包括在將進程中的異常的指示覆蓋到數字零件模型上的同時，將固化后的質量數據覆蓋到數字零件模型上。另外或可替換地，數字零件模型的表示的顯示可以包括在將進程中的異常的指示覆蓋到數字零件模型上的同時，將進程中的傳感器測量位置覆蓋到數字零件模型上。
[0010]在另一個示例實施例中，提供一種用于在制造期間檢測復合零件的系統，其包括檢測系統，該檢測系統被配置為在復合零件的鋪層的鋪放期間探測關于該鋪層的進程中的異常。該示例實施例的系統還包括計算系統，該計算系統被配置為確定由檢測系統探測的關于復合零件的鋪層的進程中的異常的零件位置坐標。該計算系統還配置為基于零件位置坐標，將進程中的異常映射到數字零件模型。該示例實施例的系統還包括顯示器，該顯示器被配置為響應于計算系統而顯示數字零件模型的表示，該數字零件模型的表示包括相對于該數字零件模型的進程中的異常的指示。
[0011]示例實施例的檢測系統包括基于視覺的檢測系統，該基于視覺的檢測系統被配置為在復合零件的鋪層的鋪設期間掃描該鋪層的表面。在示例實施例中，計算系統被配置為通過從機械控制器或工藝參數監測系統獲得關于復合零件的鋪層的進程中的異常的機械軸坐標來確定零件位置坐標，并且將機械軸坐標轉換為零件位置坐標。該示例實施例的計算系統可以被配置為通過將進程中的異常的零件位置坐標提供到三維可視化軟件來將進程中的異常映射到數字零件模型，其中三維可視化軟件將進程中的異常的表示覆蓋到數字零件模型上。
[0012]計算系統可以進一步被配置為確定進程中的異常的類型。在該示例實施例中，顯示器進一步配置為分配不同的視覺指示到不同類型的進程中的異常。示例實施例的顯示器可以被配置為在顯示進程中的異常的指示的同時顯示額外的信息，以進一步便于高效地確定關于異常要被解決的方式。例如，顯示器進一步被配置為在將進程中的異常的指示覆蓋到數字零件模型上的同時將固化后的質量數據覆蓋到數字零件模型。另外或可替換地，該顯示器可以進一步配置為在將進程中的異常的指示覆蓋到數字零件模型上的同時將進程中的傳感器測量位置覆蓋到數字零件模型上。
[0013]在另一示例實施例中，提供用于在制造期間檢測復合零件的非暫態計算機可讀存儲介質，其中計算機可讀存儲介質具有儲存在其中的計算機可讀程序代碼部分，該計算機可讀程序代碼部分響應于執行，使得計算系統接收在復合零件的鋪層的鋪放期間關于該鋪層的進程中的異常的信息。計算機可讀程序代碼部分還使得計算系統確定進程中的異常關于復合零件的鋪層的零件位置坐標，并且基于零件位置坐標，將進程中的異常映射到數字零件模型。該示例實施例的計算機可讀程序代碼部分還使得計算系統引起數字零件模型的表示被呈現，其中數字零件模型的表示包括相對于數字零件模型的進程中的異常的指示。
[0014]被配置為確定零件位置坐標的計算機可讀程序代碼部分可以包括配置為從機械控制器或工藝參數監測系統獲得進程中的異常關于復合零件的鋪層的機械軸坐標并且將機械軸坐標轉換為零件位置坐標的計算機可讀程序代碼部分。在示例實施例中，被配置為探測進程中的異常的計算機可讀程序代碼部分可以包括被配置為確定進程中的異常的類型的計算機可讀程序代碼部分。在該示例實施例中，被配置為顯示數字零件模型的表示的計算機可讀程序代碼部分可以包括被配置為分配不同的視覺指示到不同類型的進程中的異常的計算機可讀程序代碼部分。被配置為顯示數字零件模型的表示的計算機可讀程序代碼部分還可以包括被配置為在將進程中的異常的指示覆蓋到數字零件模型上的同時將固化后的數據和/或進程中的傳感器測量位置覆蓋到數字零件模型上的計算機可讀程序代碼部分。
【附圖說明】
[0015]已經以一般術語描述了本公開的方面，現在將參考附圖，附圖不一定按比例繪制，其中:
[0016]圖1是描述根據本公開的示例實施例執行的操作的流程圖；
[0017]圖2是根據本公開的示例實施例的復合零件的鋪層的鋪放以及在鋪層的鋪放期間的進程中的異常的探測的側視圖。
[0018]圖3是根據本公開的示例實施例的用于在制造期間檢測復合零件的系統的方框圖。
[0019]圖4是根據本發明公開的示例實施例的可以被顯示的包括進程中的異常的指示的數字零件模型的表示。
【具體實施方式】
[0020]現在將在其下參考附圖更全面地描述本發明的公開，其中本發明的某些方面但不是所有方面均被示出。事實上，本公開可以以多種不同形式被體現并且不應該被解釋成限制于本文中所闡述的方面。相反地，這些方面被提供以使本發明將滿足適用的法律要求。相同的附圖標記在全文中指代相同的元件。
[0021]—種系統、方法和計算機可讀存儲介質被提供，用于在制造期間檢測復合零件。該系統、方法和計算機可讀存儲介質可以被配置為檢測各種復合零件。例如，示例實施例的系統、方法和計算機可讀存儲介質可以被配置為在飛行器的機身的機筒區段的制造期間對其進行檢測。然而，該系統、方法和計算機可讀存儲介質可以被配置為在制造期間檢測飛行器或其他航空飛行器的其他復合零件，或檢測針對其他應用制造的