JP2024042016A - 表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 - Google Patents
表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024042016A JP2024042016A JP2024008535A JP2024008535A JP2024042016A JP 2024042016 A JP2024042016 A JP 2024042016A JP 2024008535 A JP2024008535 A JP 2024008535A JP 2024008535 A JP2024008535 A JP 2024008535A JP 2024042016 A JP2024042016 A JP 2024042016A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared camera
- gantry
- excitation source
- infrared
- width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/72—Investigating presence of flaws
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Robotics (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Description
及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法に関し、より具体的には、複合材レイアップのプロセス中に、表面及び表面下の異物及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法に関する。
存在すると、問題が生じうる。例えば、水分やその他のタイプの汚染が少量でも表面に封じ込まれてたり、付着していたりすると、硬化後の複合材料において層間剥離及び気泡(porosity)が生じうる。加えて、複合材レイアップにおいて用いられるバギング材(bagging material)、テフロン(登録商標)テープ、又は、通気性素材(breathing material)の小片などの破片が、複合層に封じ込まれていると、複合部品において層間剥離、気泡及びしわが生じうる。炭素繊維強化ポリマー(CFRP)テープを積層してなる複合部品の製造中には、糸まり(fuzzball)と呼ばれるタイプのFODが発生する。いわゆる「糸まり」は、テープを保持するスプールと接触することで擦れたCFRPテープの繊維の束(strands of CFRP tape)で形成され、製造中の複合部品の表面に偶発的に落下しうる。さらに、捩れ(twists)、折れ(folds)、トウの粘着不良(untacked tows)、しわ(wrinkles)及びブリッジング(bridging)を含め、その他のタイプのレイアップ異常もレイアップのプロセスで発生しうるが、現状では、FOD及び欠陥の検出は、手動で目視によって行われている。しかしながら、FOD及び欠陥が透明であったり、複合材料の表面の色と紛れやすかったりするなど、目視による検出が困難な場合が多い。このように、FOD及び欠陥を手動で検出することは、時間がかかり、信頼性に欠ける方法である。特に、硬化に先立ってFOD物質及び欠陥を検出して除去又は修理しないと、大型で高価な複合部品が非破壊検査で不合格になる可能性がある。
外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記第2部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第2赤外線カメラと、前記ガントリに固定された第3熱励起源であって、前記複合部品の前記表面の前記幅における少なくとも第3部分に赤外線を誘導するよう構成された第3熱励起源と、を含んでもよく、前記第3部分は、前記右外側部分に相当し、本システムは、さらに、前記第2熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリに固定された第3赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記第3部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第3赤外線カメラを含んでもよい。さらに、前記コントローラは、前記第2熱励起源、前記第2赤外線カメラ、前記第3熱励起源及び前記第3赤外線カメラに接続されており、前記第1、第2及び第3赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記表面上及び/又は前記表面下に位置する異物又は欠陥を特定するよう構成されている。
よう構成されている。第2赤外線カメラは、前記第2熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリの前記右端部に固定されているとともに、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記左外側部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成されている。第3熱励起源は、前記ガントリの前記右端部に固定されているとともに、前記複合部品の前記表面の前記幅における少なくとも前記右外側部分に赤外線を誘導するよう構成されている。第3赤外線カメラは、前記第2熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリの前記右端部に固定されているとともに、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記右外側部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成されている。最後に、前記コントローラは、前記第1熱励起源、前記第1赤外線カメラ、前記第2励起源、前記第2赤外線カメラ、前記第3励起源及び前記第3赤外線カメラに接続されているとともに、前記第1、第2、第3赤外線カメラからの前記スキャン情報を分析して、前記表面上及び/又は前記表面下に位置する異物又は欠陥を特定するよう構成されている。
ステム100は、複合繊維の糸まり(複合部品のレイアップ中に形成されるタイプの異物)、並びに、捩れ、折れ、トウの粘着不良、しわ及びブリッジングなど、レイアップ中に発生しうるその他のタイプのレイアップ異常も検出可能である。システム100は、熱(赤外)励起源110と、これに関連づけられているとともに、部材130上に所定距離離間して配置された赤外線カメラ120と、を含む。部材130は、例えば、複合材レイアップ機におけるオーバーヘッド式の検査ガントリの一部であってもよい。熱(赤外)励起源110は、赤外線エネルギー115のビームをワーク(workpiece)140(例えば、
製造中の複合部品)に向けて誘導する。熱(赤外)励起源110は、ワーク140から固定の距離、例えば、20フィート上方に設置されている。赤外線カメラ120は、部材130がワーク140の上方を矢印150で示す方向に移動するのに伴って、ワーク140をスキャンし、ワークから放出される赤外線エネルギーに基づいて、分析用の情報を出力する。好ましくは、部材130は、ワーク140の上方を一定の速度で移動する。この速度は、120インチ/秒のような高速の場合もあるが、一般的には、1秒当たり50インチと100インチの間である。コントローラ170は、(例えば、ワーク140のスキャンの開始時などに)熱(赤外)励起源110を起動するように接続されているとともに、赤外線カメラ120により生成された情報を受信するように接続されている。コントローラ170は、ユーザ端末180(簡易な状態表示器の場合もある)及びレイアップ機コントローラ160にも接続されており、システム100の動作及び部材130の移動をレイアップ機の動作と連動させる。
0上方を移動する間、赤外線カメラ120から提供される情報に基づいて、テープ(上層)及び基板(内層面)の温度をリアルタイムで提供するよう構成されていてもよい。
レイアップヘッド202を含み、この第1可動ガントリは、支持フレーム204に搭載さ
れている。ワーク201は、長さと幅を有しており、ガントリ203は支持フレーム204に取り付けられている。ガントリ203は、ワーク201の長さ方向に沿って往復移動できるような機構を介して取り付けられているので、製造中の複合部品の作製プロセスにおいて、複合材料をレイアップヘッド202からワークに順次積層することができる。また、積層セル200は、第2可動ガントリ205を有し、このガントリ205も、ワーク201の長さ方向に沿った往復移動を可能にするような機構を介して支持フレーム204に取り付けられている。赤外線カメラ206、及び、これに関連付けられた熱(赤外)励起源(図2Aには示していない)がガントリ205に取り付けられている。図2Aの赤外線カメラ206及び熱(赤外)励起源(図示略)は、図1Aの赤外線カメラ120及び熱(赤外)励起源110に相当し、同じ態様で動作する。具体的には、赤外線カメラ206及び熱(赤外)励起源には、図示していないコントローラが接続されており、このコントローラが、赤外線カメラ206からの情報を処理して、ワーク201における層の下側や表面のFOD又は欠陥を特定する。
部材205の移動方向に平行な領域)を観察することができる。ワーク201の幅が、赤外線カメラ206の画角の範囲よりも広い場合もありうる。そのような場合、ワークの上方を移動する部材に、複数のカメラと各カメラに関連づけられた熱(赤外)励起源とを搭載しておけばよい。例えば、図2Bに示すように、検査ガントリ205に、3台の赤外線カメラ210、211、212を取り付けて、これらカメラ全体の画角に、観察対象のワークの幅全体(ワークの幅は、検査ガントリ205の移動の主方向に直交する)が入るようにできる。設置するカメラの台数は、ワークの幅及びカメラの画角に依存して決まり、カメラ1台(及び、これに関連づけられた熱的励起源)の場合もあれば、4台以上のカメラ(及び、各カメラに関連づけられた熱的励起源)に及ぶ場合もある。
ガントリ305の反対側の端部にそれぞれ取り付けられている。このように、赤外線カメラ310は、ワーク(例えば、桁)の頂部平坦面をスキャンし、赤外線カメラ310は、この頂部平坦面に直角なワーク側面の一方をスキャンし、赤外線カメラ330がこの頂部平坦面に直角なワーク側面の他方をスキャンする。システム300は、二次元の(非平坦な)断面を有するワークを一度通過するだけで検査できる。翼桁のように、断面形状において側面部が頂部に対して直角なワークもあるが、頂部に対する角度が90度より小さい側面部を有するワークもある。システム300を用いれば、各カメラ320及び330をワークに向ける角度を調整することで、どちらの場合にも対応できる。
前記複合部品の上方を、当該複合部品の前記所定の長さに沿った第1方向に移動するよう構成されたガントリと、
前記ガントリに固定された第1熱励起源であって、前記複合部品の前記表面の前記幅における少なくとも第1部分に赤外線を誘導するよう構成された第1熱励起源と、
前記第1熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリに固定された第1赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記第1部分をスキャンし、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第1赤外線カメラと、
前記第1熱励起源及び前記第1赤外線カメラに接続されたコントローラであって、前記第1赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記表面上及び/又は前記表面下に位置する異物又は欠陥を特定するよう構成されたコントローラと、を含む、システム。
前記第2熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリに固定された第2赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記第2部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第2赤外線カメラと、をさらに含み、
前記コントローラは、前記第2熱励起源及び前記第2赤外線カメラに接続されているとともに、前記第1及び第2赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記表面上及び/又は前記表面下に位置する異物又は欠陥を特定するよう構成されている、付記1又は2のいずれかに記載のシステム。
当該システムは、さらに、前記ガントリに固定された第2熱励起源であって、前記複合部品の前記表面の前記幅における少なくとも第2部分に赤外線を誘導するよう構成された第2熱励起源を含み、前記第2部分は、前記左外側部分に相当し、
当該システムは、さらに、前記第2熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリに固
定された第2赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記第2部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第2赤外線カメラと、
前記ガントリに固定された第3熱励起源であって、前記複合部品の前記表面の前記幅における少なくとも第3部分に赤外線を誘導するよう構成された第3熱励起源と、を含み、前記第3部分は、前記右外側部分に相当し、
当該システムは、さらに、前記第2熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリに固定された第3赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記第3部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第3赤外線カメラを含み、
前記コントローラは、前記第2熱励起源、前記第2赤外線カメラ、前記第3熱励起源及び前記第3赤外線カメラに接続されており、前記第1、第2及び第3赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記表面上及び/又は前記表面下に位置する異物又は欠陥を特定するよう構成されている、付記10に記載のシステム。
前記角部を有する部材における前記右端部に取り付けられた第1赤外線ミラーと、
前記角部を有する部材における前記左端部に取り付けられた第2赤外線ミラーと、を含み、
前記第1赤外線カメラの画角は、前記中央平坦部分の幅より広く、前記第1赤外線ミラーは、前記第1赤外線カメラの前記画角における第1外側部分に、前記複合部品の前記右外側部分を向けるように取り付けられており、前記第2赤外線ミラーは、前記第1赤外線カメラの前記画角における第2外側部分に、前記複合部品の前記左外側部分を向けるように取り付けられている、付記10~14のいずれかに記載のシステム。
び所定の幅を有し、前記複合部品は、中央平坦部分と、当該複合部品の前記幅に沿って前記中央平坦部分に対して角度を有する左外側部分及び右外側部分と、を有し、当該システムは、
前記複合部品の上方を、当該複合部品の前記所定の長さに沿った第1方向に移動するよう構成されたガントリであって、角部を有する形状であって、中央部にある頂部と右端部及び左端部とを有するガントリと、
前記ガントリの前記頂部に固定された第1熱励起源であって、前記複合部品の少なくとも前記中央平坦部分に赤外線を誘導するよう構成された第1熱励起源と、
前記第1熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリの前記頂部に固定された第1赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記中央平坦部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第1赤外線カメラと、
前記ガントリの前記左端部に固定された第2熱励起源であって、前記複合部品の前記表面の前記幅における少なくとも前記左外側部分に赤外線を誘導するよう構成された第2熱励起源と、
前記第2熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリの前記右端部に固定された第2赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記左外側部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第2赤外線カメラと、
前記ガントリの前記右端部に固定された第3熱励起源であって、前記複合部品の前記表面の前記幅における少なくとも前記右外側部分に赤外線を誘導するよう構成された第3熱励起源と、
前記第2熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリの前記右端部に固定された第3赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記右外側部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第3赤外線カメラと、を含み、
コントローラは、前記第1熱励起源、前記第1赤外線カメラ、前記第2励起源、前記第2赤外線カメラ、前記第3励起源及び前記第3赤外線カメラに接続されているとともに、前記第1、第2、第3赤外線カメラからの前記スキャン情報を分析して、前記表面上及び/又は前記表面下に位置する異物又は欠陥を特定するよう構成されている、システム。
中央部に赤外励起源及び赤外線カメラが取り付けられたガントリを、ワークの長さに沿った第1方向に前記ワークの上方を移動させるステップを含み、前記赤外線カメラは、前記赤外励起源から所定の距離離間して取り付けられており、当該方法は、さらに、
前記ガントリが前記ワークの上方を移動するのに伴って、前記赤外励起源からの赤外線ビームを前記ワークの前記表面に誘導するステップと、
前記ガントリが前記ワークの上方を移動するのに伴って前記ワークの前記表面を前記赤外線カメラでスキャンして、前記ワークの前記表面についてのスキャン情報を検出及び出力するステップと、
前記赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記ワークの前記表面上及び/又は前記表面下に位置する異物又は欠陥を特定するステップと、を含む方法。
前記赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記ワークの上層及び前記ワークの内層の温度情報を提供するステップを含む、付記19に記載の方法。
所定の幅を有し、当該システムは、
前記複合部品の上方を、当該複合部品の前記所定の長さに沿った第1方向に移動するよう構成されたガントリであって、前記積層部品の前記表面層を形成するためのテープ積層ヘッド及びこれに関連づけられた赤外線ヒータを有するガントリと、
前記赤外線ヒータから所定の距離離間して前記ガントリに固定された第1赤外線カメラであって、前記ガントリが前記部材上方を移動するのに伴って前記表面層をスキャンして、前記スキャンされた表面層についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第1赤外線カメラと、
前記第1熱励起源及び前記第1赤外線カメラに接続されたコントローラであって、前記第1赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記表面層上及び/又は前記表面層下に位置する異物又は欠陥を特定するよう構成されたコントローラと、を含む、システム。
Claims (15)
- 複合材レイアップ機により所定の長さ及び所定の幅に形成される複合部品の表面上及び/又は表面下の異物又は欠陥を検出するためのシステムであって、
前記複合部品の上方を、当該複合部品の前記所定の長さに沿った第1方向に移動するよう構成されたガントリと、
前記ガントリに固定された第1熱励起源であって、前記複合部品の前記表面の前記幅における少なくとも第1部分に赤外線を誘導するよう構成された第1熱励起源と、
前記第1熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリに固定された第1赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記第1部分をスキャンし、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第1赤外線カメラと、
前記第1熱励起源及び前記第1赤外線カメラに接続されたコントローラであって、前記第1赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記表面上及び/又は前記表面下に位置する異物又は欠陥を特定するよう構成されたコントローラと、を含む、システム。 - 前記第1熱励起源は、前記複合部品の前記表面における前記幅全体に赤外線を誘導するよう構成されており、前記第1赤外線カメラは、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅全体をスキャンし、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記ガントリに固定された第2熱励起源であって、前記複合部品の前記表面の前記幅における少なくとも第2部分に赤外線を誘導するよう構成された第2熱励起源と、
前記第2熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリに固定された第2赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記第2部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第2赤外線カメラと、をさらに含み、
前記コントローラは、前記第2熱励起源及び前記第2赤外線カメラに接続されているとともに、前記第1及び第2赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記表面上及び/又は前記表面下に位置する異物又は欠陥を特定するよう構成されている、請求項1又は2のいずれかに記載のシステム。 - 前記複合部品の前記表面の前記幅における前記第1部分と、前記複合部品の前記幅における前記第2部分とで、前記複合部品の前記幅全体に相当する、請求項3に記載のシステム。
- 前記第1熱励起源及び前記第1赤外線カメラは、前記ガントリに沿った横方向に移動するための機構を介して前記ガントリに固定されている、請求項1~4のいずれかに記載のシステム。
- 前記第1熱励起源及び前記第1赤外線カメラは、ピボット機構を介して前記ガントリに固定されている、請求項5に記載のシステム。
- 前記ガントリは、当該ガントリの前記移動方向に直交する方向に形成される前記複合部品の上方に配置された平行部材を含む、請求項1~6のいずれかに記載のシステム。
- 形成される前記複合部品は、平坦又はほぼ平坦である、請求項7に記載のシステム。
- 前記ガントリは、当該ガントリの前記移動方向に直交する方向に形成される前記複合部品の上方に配置された、角部を有する部材を含む、請求項1~8のいずれかに記載のシス
テム。 - 形成される前記複合部品は、中央平坦部分、及び、当該中央平坦部分に対して角度を有する右外側部分及び左外側部分を有し、前記第1部分は、前記中央平坦部分であり、
当該システムは、さらに、前記ガントリに固定された第2熱励起源であって、前記複合部品の前記表面の前記幅における少なくとも第2部分に赤外線を誘導するよう構成された第2熱励起源を含み、前記第2部分は、前記左外側部分に相当し、
当該システムは、さらに、前記第2熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリに固定された第2赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記第2部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第2赤外線カメラと、
前記ガントリに固定された第3熱励起源であって、前記複合部品の前記表面の前記幅における少なくとも第3部分に赤外線を誘導するよう構成された第3熱励起源と、を含み、前記第3部分は、前記右外側部分に相当し、
当該システムは、さらに、前記第2熱励起源から所定の距離離間して前記ガントリに固定された第3赤外線カメラであって、前記ガントリが前記表面の上方を移動するのに伴って前記表面の前記幅における少なくとも前記第3部分をスキャンして、前記スキャンされた表面についてのスキャン情報を検出及び出力するよう構成された第3赤外線カメラを含み、
前記コントローラは、前記第2熱励起源、前記第2赤外線カメラ、前記第3熱励起源及び前記第3赤外線カメラに接続されており、前記第1、第2及び第3赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記表面上及び/又は前記表面下に位置する異物又は欠陥を特定するよう構成されている、請求項9に記載のシステム。 - 前記角部を有する部材は、中央部にある頂部と右端部及び左端部とを有し、前記第1励起源及び前記第1赤外線カメラは、前記頂部に取り付けられており、前記第2励起源及び前記第2赤外線カメラは、前記左端部に取り付けられており、前記第3励起源及び前記第3赤外線カメラは、前記右端部に取り付けられている、請求項10に記載のシステム。
- 形成される前記複合部品は、中央平坦部分と、当該複合部品の前記幅に沿って前記中央平坦部分に対して角度を有する左外側部分及び右外側部分と、を有し、前記第1部分は、前記中央平坦部分であり、前記角部を有する部材は、中央部にある頂部と右端部及び左端部とを有し、前記第1励起源及び前記第1赤外線カメラは、前記頂部に取り付けられており、当該システムは、さらに、
前記角部を有する部材における前記右端部に取り付けられた第1赤外線ミラーと、
前記角部を有する部材における前記左端部に取り付けられた第2赤外線ミラーと、を含み、
前記第1赤外線カメラの画角は、前記中央平坦部分の幅より広く、前記第1赤外線ミラーは、前記第1赤外線カメラの前記画角における第1外側部分に、前記複合部品の前記右外側部分を向けるように取り付けられており、前記第2赤外線ミラーは、前記第1赤外線カメラの前記画角における第2外側部分に、前記複合部品の前記左外側部分を向けるように取り付けられている、請求項9~11のいずれかに記載のシステム。 - 前記第1赤外線ミラー及び前記第2赤外線ミラーの各々は、凸面鏡である、請求項12に記載のシステム。
- ワークの表面上及び/又は表面下の異物又は欠陥を検出するための方法であって、
中央部に赤外励起源及び赤外線カメラが取り付けられたガントリを、ワークの長さに沿った第1方向に前記ワークの上方を移動させるステップを含み、前記赤外線カメラは、前記赤外励起源から所定の距離離間して取り付けられており、当該方法は、さらに、
前記ガントリが前記ワークの上方を移動するのに伴って、前記赤外励起源からの赤外線ビームを前記ワークの前記表面に誘導するステップと、
前記ガントリが前記ワークの上方を移動するのに伴って前記ワークの前記表面を前記赤外線カメラでスキャンして、前記ワークの前記表面についてのスキャン情報を検出及び出力するステップと、
前記赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記ワークの前記表面上及び/又は前記表面下に位置する異物又は欠陥を特定するステップと、を含む方法。 - 前記赤外線カメラは放射分析カメラであり、さらに、
前記赤外線カメラからの前記スキャン情報を処理して、前記ワークの上層及び前記ワークの内層の温度情報を提供するステップを含む、請求項14に記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/225,493 | 2016-08-01 | ||
| US15/225,493 US10041889B2 (en) | 2016-08-01 | 2016-08-01 | System and method for high speed surface and subsurface FOD and defect detection |
| JP2017140039A JP2018031775A (ja) | 2016-08-01 | 2017-07-19 | 表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 |
| JP2022011443A JP2022058782A (ja) | 2016-08-01 | 2022-01-28 | 表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022011443A Division JP2022058782A (ja) | 2016-08-01 | 2022-01-28 | 表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024042016A true JP2024042016A (ja) | 2024-03-27 |
Family
ID=59409241
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017140039A Pending JP2018031775A (ja) | 2016-08-01 | 2017-07-19 | 表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 |
| JP2022011443A Pending JP2022058782A (ja) | 2016-08-01 | 2022-01-28 | 表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 |
| JP2024008535A Pending JP2024042016A (ja) | 2016-08-01 | 2024-01-24 | 表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017140039A Pending JP2018031775A (ja) | 2016-08-01 | 2017-07-19 | 表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 |
| JP2022011443A Pending JP2022058782A (ja) | 2016-08-01 | 2022-01-28 | 表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10041889B2 (ja) |
| EP (1) | EP3279648B1 (ja) |
| JP (3) | JP2018031775A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107543616B (zh) * | 2016-06-24 | 2019-08-20 | 丘国强 | 利用三维热成像的机器状况监测系统 |
| FI127730B (en) * | 2017-10-06 | 2019-01-15 | Oy Mapvision Ltd | Measurement system with heat measurement |
| US11002697B2 (en) * | 2018-08-17 | 2021-05-11 | The Boeing Company | Robotic infrared thermographic inspection for unitized composite structures |
| US11022562B2 (en) * | 2019-04-15 | 2021-06-01 | Illinois Tool Works Inc. | Methods and systems for vision system assisted inspections |
| JP7434686B2 (ja) | 2019-12-27 | 2024-02-21 | 川崎重工業株式会社 | シート層の検査装置及び検査方法 |
| US12590844B2 (en) | 2022-10-28 | 2026-03-31 | International Business Machines Corporation | Thermographic imaging for quality analysis |
| JP2024122167A (ja) * | 2023-02-28 | 2024-09-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 異物検知装置及び異物検知方法 |
| US20260001308A1 (en) * | 2024-06-26 | 2026-01-01 | The Boeing Company | Fabric and adhesive layup with inspection |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01235837A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-09-20 | Albany Internatl Corp | ウエブ材料を分析する方法及び装置 |
| JPH02201149A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-09 | Nippon Steel Corp | 非破壊検査方法及び装置 |
| JPH03154857A (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-02 | Univ Osaka | 非破壊検査方法 |
| JPH0513917A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-22 | Nippon Steel Corp | 光学的基板検査装置 |
| JPH0735700A (ja) * | 1993-07-22 | 1995-02-07 | Nissan Motor Co Ltd | 塗装状態診断装置 |
| US20040031567A1 (en) * | 2002-08-13 | 2004-02-19 | The Boeing Company | System for identifying defects in a composite structure |
| US20060191622A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-08-31 | The Boeing Company | Real-time infrared thermography inspection and control for automated composite material layup |
| JP2009169415A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-30 | Toray Eng Co Ltd | 塗布装置および塗布方法 |
| JP2009251200A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Sony Corp | 欠陥修復システム、サーバ、欠陥修復システムに用いる欠陥修復装置、欠陥修復プログラム、情報記録媒体及び欠陥修復装置 |
| JP2012521559A (ja) * | 2009-03-24 | 2012-09-13 | オルボテック・リミテッド | マルチモード・イメージング |
| JP2014512539A (ja) * | 2011-04-19 | 2014-05-22 | オウェンス コーニング インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー | ガラス繊維製品の硬化状態のオンライン決定方法 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0107924D0 (en) | 2001-03-29 | 2001-05-23 | Angeletti P Ist Richerche Bio | Inhibitor of hepatitis C virus NS3 protease |
| US7312454B2 (en) * | 2003-07-16 | 2007-12-25 | The Boeing Company | Non-destructive infrared inspection device |
| US7220966B2 (en) * | 2003-07-29 | 2007-05-22 | Toyota Motor Manufacturing North America, Inc. | Systems and methods for inspecting coatings, surfaces and interfaces |
| US7193696B2 (en) * | 2004-04-12 | 2007-03-20 | United Technologies Corporation | Systems and methods for using light to indicate defect locations on a composite structure |
| US7287902B2 (en) | 2005-06-07 | 2007-10-30 | The Boeing Company | Systems and methods for thermographic inspection of composite structures |
| US8289372B2 (en) | 2006-10-16 | 2012-10-16 | Flir Systems Ab | Method for displaying a thermal image in an IR camera and an IR camera |
| US7553070B2 (en) * | 2006-11-06 | 2009-06-30 | The Boeing Company | Infrared NDI for detecting shallow irregularities |
| KR20090104887A (ko) * | 2007-01-30 | 2009-10-06 | 도레 엔지니아린구 가부시키가이샤 | 도포장치 |
| US7809454B2 (en) * | 2007-09-17 | 2010-10-05 | The Boeing Company | Method and apparatus for simulating composite panel manufacturing |
| US8916010B2 (en) * | 2007-12-07 | 2014-12-23 | The Boeing Company | Composite manufacturing method |
| US8986482B2 (en) | 2008-07-08 | 2015-03-24 | The Boeing Company | Method and apparatus for producing composite structures |
| US8498836B2 (en) | 2008-11-26 | 2013-07-30 | Fluke Corporation | System and method for detecting thermographic anomalies |
| US8167482B2 (en) | 2009-07-07 | 2012-05-01 | Siemens Energy, Inc. | Thermography inspection of surface discontinuities |
| US8204294B2 (en) | 2009-11-25 | 2012-06-19 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Systems and methods for detecting defects in coatings utilizing color-based thermal mismatch |
| US9004753B1 (en) * | 2010-10-01 | 2015-04-14 | Kurion, Inc. | Infrared detection of defects in wind turbine blades |
| EP2492671B1 (en) * | 2011-02-28 | 2015-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of detecting wrinkles in a fiber reinforced laminated structure |
| JP2013205234A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Sharp Corp | 欠陥検出装置 |
| US9162436B2 (en) | 2013-01-04 | 2015-10-20 | The Boeing Company | Method and apparatus for accurate registration of composite laminates |
| US9315007B2 (en) * | 2013-01-23 | 2016-04-19 | Fives Machining Systems, Inc. | Composites system with dockable heads |
| US9481158B2 (en) | 2013-07-11 | 2016-11-01 | The Boeing Company | Short course fiber placement head |
| WO2015042577A1 (en) | 2013-09-23 | 2015-03-26 | Thermal Wave Imaging, Inc. | Nondestructive testing active thermography system and method for utilizing the same |
| US9839946B2 (en) * | 2015-02-04 | 2017-12-12 | The Boeing Company | System and method for high speed FOD detection |
| US10119866B2 (en) * | 2015-12-07 | 2018-11-06 | The Boeing Company | In-process monitoring, automated decision-making, and process control for composite manufacturing using part-referenced ply-by-ply infrared thermography and other non-contact non-destructive inspection |
-
2016
- 2016-08-01 US US15/225,493 patent/US10041889B2/en active Active
-
2017
- 2017-07-19 JP JP2017140039A patent/JP2018031775A/ja active Pending
- 2017-07-26 EP EP17183232.2A patent/EP3279648B1/en active Active
-
2022
- 2022-01-28 JP JP2022011443A patent/JP2022058782A/ja active Pending
-
2024
- 2024-01-24 JP JP2024008535A patent/JP2024042016A/ja active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01235837A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-09-20 | Albany Internatl Corp | ウエブ材料を分析する方法及び装置 |
| JPH02201149A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-09 | Nippon Steel Corp | 非破壊検査方法及び装置 |
| JPH03154857A (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-02 | Univ Osaka | 非破壊検査方法 |
| JPH0513917A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-22 | Nippon Steel Corp | 光学的基板検査装置 |
| JPH0735700A (ja) * | 1993-07-22 | 1995-02-07 | Nissan Motor Co Ltd | 塗装状態診断装置 |
| US20040031567A1 (en) * | 2002-08-13 | 2004-02-19 | The Boeing Company | System for identifying defects in a composite structure |
| US20060191622A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-08-31 | The Boeing Company | Real-time infrared thermography inspection and control for automated composite material layup |
| JP2009169415A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-30 | Toray Eng Co Ltd | 塗布装置および塗布方法 |
| JP2009251200A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Sony Corp | 欠陥修復システム、サーバ、欠陥修復システムに用いる欠陥修復装置、欠陥修復プログラム、情報記録媒体及び欠陥修復装置 |
| JP2012521559A (ja) * | 2009-03-24 | 2012-09-13 | オルボテック・リミテッド | マルチモード・イメージング |
| JP2014512539A (ja) * | 2011-04-19 | 2014-05-22 | オウェンス コーニング インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー | ガラス繊維製品の硬化状態のオンライン決定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20180031491A1 (en) | 2018-02-01 |
| US10041889B2 (en) | 2018-08-07 |
| EP3279648B1 (en) | 2023-04-12 |
| EP3279648A1 (en) | 2018-02-07 |
| JP2018031775A (ja) | 2018-03-01 |
| JP2022058782A (ja) | 2022-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2024042016A (ja) | 表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 | |
| JP6949594B2 (ja) | 表面及び表面下のfod及び欠陥を高速で検出するためのシステム及び方法 | |
| US10335838B2 (en) | System and method for high speed FOD detection | |
| EP1857260B1 (en) | Systems and methods for monitoring automated composite fabrication processes | |
| EP3995297B1 (en) | Method and apparatus for controlling contact of composite tows | |
| EP2032972B1 (en) | Method and system for two-dimensional and three-dimensional inspection of a workpiece | |
| US10872391B2 (en) | Method and means to analyze thermographic data acquired during automated fiber placement | |
| US8668793B2 (en) | Systems and methods for in-process vision inspection for automated machines | |
| CN105365227B (zh) | 制造纤维增强型复合部件期间检查纤维铺放的系统和方法 | |
| US8934702B2 (en) | System and method for determining cumulative tow gap width | |
| US8836934B1 (en) | Contamination identification system | |
| JP2015172576A (ja) | 複数積層の複合検査及び構造確認 | |
| WO2006093703A1 (en) | Real-time infrared thermography inspection and control for automated composite material layup | |
| US10935502B2 (en) | Directed energy and sensing for detection of inconsistencies in laminates | |
| Raps et al. | Effect of geometry-induced triangular gap and overlap defects on in-situ AFP-manufactured structures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240222 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250507 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250806 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20251202 |
