[发明专利]污染物识别系统

说明书

背景技术

本发明总体上涉及制造复合结构(composite structure)，具体地，涉及在制造过程中检查复合工件(composite workpiece)。再更具体地，本发明涉及一种用于在固化复合工件以形成复合结构之前识别复合工件上的污染物的方法和装置。

正越来越多地使用复合材料来设计和制造飞行器。复合材料被用于飞行器以减少飞行器的重量。该减少的重量改善了性能特征，例如有效载荷能力和燃油效率。此外，复合材料对于飞行器的各种组件提供了更长的使用寿命。

复合材料是通过组合两种或更多种功能组件而产生的坚韧的、重量轻的材料。例如，复合材料可以包括结合在聚合物树脂基体中的增强纤维。这些纤维可以是单向的，或者可以采取编织布或织物的形式。纤维和树脂被布置和固化以形成复合材料。

另外，使用复合材料来制造航空复合结构潜在地使得可按照较大零件(piece)或部件(section)来制造飞行器的多个部分。例如，可以按照多个筒状部件以形成飞行器的机身来制造飞行器的机身。其它示例包括但不限于：机翼部件，这些机翼部件接合以形成机翼；或稳定器部件，这些稳定器部件接合以形成稳定器。

在制造复合结构时，通常在工具上铺设(laid up)多层复合材料。这些层可以由纤维片材构成。这些片材可以采取织物、带、纤维束(tow)的形式或其它适当的形式。在某些情况下，树脂可以被注入或预浸渍到片材中。这些类型的片材通常被称为预浸料坯(prepreg)。

不同层的预浸料坯可沿不同的方向铺设，并且可以根据正在制造的复合结构的厚度使用不同数目的层。这些层可以手工或使用自动层压设备(如带层压机或纤维铺放系统)来铺设。

在工具上已经铺设了不同的层之后，这些层通过暴露于温度和压力下而固结和固化，从而形成了最终的复合结构。此后，可以检查该复合结构，以确定是否存在不一致。该检查可以使用x射线检查系统、超声检查系统和其它类型的非破坏性的检查系统来执行。

如果识别到不一致，则该复合结构可被返工。在某些情况下，该不一致可能导致复合结构被丢弃，因此需要制造新的复合结构。可能存在于复合结构中的不一致的示例包括空隙、孔隙、分层、外来物(FOD)、以及其它类型的不一致。

返工部件或丢弃和重新制造复合结构可能会延迟使用复合结构的飞行器的完成。此外，返工或丢弃部件可能会使制造飞行器的成本增加不希望的量。

因此，希望有考虑了上述问题以及其它可能的问题中的至少一个的方法和装置。

发明内容

在一个示例性实施方式中，提供了一种用于检查复合工件的方法。对被引导到该复合工件的表面的电磁辐射的响应针对所述复合工件的所述表面上的多个位置中的每一个被分离成多个波长。根据针对所述多个位置中的所述每一个的所述多个波长来识别所述复合工件的所述表面上的一组污染物。所述复合工件的所述表面的二维图像被生成为具有一组图形指示器，所述一组图形指示器指示根据针对所述复合工件的所述表面上的所述多个位置中的所述每一个的所述多个波长识别的所述一组污染物。

在另一个示例性实施方式中，提供了一种用于检查用于铺设多层复合材料的工具的方法。对被引导到该工具的表面的电磁辐射的响应针对在所述工具的所述表面上铺设所述多层复合材料之前的所述工具的所述表面上的多个位置中的每一个被分离成多个波长。根据针对所述工具的所述表面上的所述多个位置中的所述每一个的所述多个波长来识别一组污染物。所述工具的所述表面的二维图像被生成为具有一组图形指示器，所述一组图形指示器指示根据针对所述工具的所述表面上的所述多个位置中的所述每一个的所述多个波长识别的所述一组污染物。

在又一个示例性实施方式中，提供了一种用于检查复合材料的方法。对被引导到该复合材料的表面的电磁辐射的响应针对所述复合材料的所述表面上的多个位置中的每一个被分离成多个波长。根据针对所述多个位置中的所述每一个的所述多个波长来识别针对所述复合材料的一组不一致。生成所述复合材料的具有一组图形指示器的二维图像，所述一组图形指示器指示根据针对所述复合材料的所述表面上的所述多个位置中的所述每一个的所述多个波长识别的所述一组不一致。