(57)【要約】      （修正有）【課題】スキャン経路内での半径及び角度の変化を動的に補償しうる超音波プローブアセンブリを提供する。【解決手段】製造構成要素を検査するためのシステム、方法、及び装置が開示されている。装置は、製造構成要素に関連する角度を二分するように、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置を修正するよう構成された、センタリング装置を含む。装置は、製造構成要素に関連する曲率を感知するよう構成された、表面感知装置も含みうる。装置は、センタリング装置に関連する第１変位値と、表面感知装置に関連する第２変位値とを測定するよう構成された、複数のセンサを更に含みうる。装置は、第１変位値と第２変位値の少なくとも一方に基づいて位置調整値を決定するよう構成された、制御回路を含みうる。装置は、位置調整値に少なくとも部分的に基づいて、超音波トランスデューサの位置を修正するよう構成された、アクチュエータも含みうる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造構成要素（３０２）に関連する角度を二分するように、前記製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリ（１００）の位置を修正するよう構成された、センタリング装置（２１２）と、
前記製造構成要素に関連する曲率（３０８）を感知するよう構成された、表面感知装置（２０４）と、
前記センタリング装置に関連する第１変位値と、前記表面感知装置に関連する第２変位値とを測定するよう構成された、複数のセンサ（２１４、２１６）と、
前記第１変位値と前記第２変位値の少なくとも一方に基づいて位置調整値を決定するよう構成された、制御回路（６０８）と、
前記位置調整値に少なくとも部分的に基づいて、超音波トランスデューサ（２０２）の位置を修正するよう構成された、アクチュエータ（２２６）とを備える、装置。
【請求項２】
前記センタリング装置（２１２）は、第１表面追随ガイド（２０８）と、第２表面追随ガイド（２０９）と、前記第１表面追随ガイド及び前記第２表面追随ガイドに連結された、連結ハウジング（２３２）とを備え、前記連結ハウジングは、第１伸張装置（２１３）によって付勢されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数のセンサは、第１センサ（２１４）と第２センサ（２１６）とを含む、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１センサ（２１４）は前記センタリング装置（２１２）に連結され、前記第２センサ（２１６）は前記表面感知装置（２０４）に連結される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１センサ（２１４）及び前記第２センサ（２１６）は、差動可変リラクタンストランスフォーマを備え、前記制御回路（６０８）は、プロセッサと不揮発性メモリとを備える、請求項３又は４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１変位値と前記第２変位値の少なくとも一方は、前記製造構成要素（３０２）に関連する角度の変化、又は、前記製造構成要素に対する前記超音波プローブアセンブリ（１００）の位置の変化を特定する、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記位置調整値は、前記変化をオフセットするために前記超音波トランスデューサ（２０２）の位置を修正するよう設定された位置調整を特定する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記アクチュエータ（２２６）は、前記変化をオフセットするために前記超音波トランスデューサ（２０２）の前記位置を修正するよう構成される、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記超音波トランスデューサ（２０２）は、前記製造構成要素（３０２）の一又は複数の構造特性を測定するよう構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記表面感知装置（２０４）は、第２伸張装置によって付勢されたホイール（２０６）を備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
センタリング装置（２１２）を使用して、製造構成要素（３０２）に関連する角度を二分するように、前記製造構成要素に対して超音波プローブアセンブリ（１００）を位置付けること（７０２）と、
前記製造構成要素に対する前記超音波プローブアセンブリの前記位置に関連する変化を特定すること（７０４）と、
前記特定された変化に基づき、制御回路（６０８）を使用して、位置調整値を決定すること（７０６）と、
前記位置調整値に少なくとも部分的に基づいて、超音波トランスデューサ（２０２）の位置を修正すること（７０８）とを含む、方法。
【請求項１２】
前記変化を特定することは、
前記センタリング装置（２１２）に関連する第１センサ（２１４）を使用して、第１変位値を特定すること（７０４）を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記変化を特定することは、
表面感知装置（２０４）に関連する第２センサ（２１６）を使用して、第２変位値を特定すること（７０４）を含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
表面感知装置（２０４）は、伸張装置によって付勢されたホイール（２０６）を備える、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記超音波トランスデューサ（２０２）の前記位置を修正すること（７０８）は、前記位置調整値に少なくとも部分的に基づき、かつ、前記特定された変化をオフセットする、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は概して、ビークル及び機械に関し、より具体的には、ビークルに関連するプローブアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビークル部品などの様々な製造構成要素が、製造プロセスにおいて利用されうる。かかる製造構成要素は、複数の材料の合成物で形成された複合構造物でありうる。かかる複合構造物、並びにその他の様々な種類の製造構成要素の形成は、時に、故意ではなく、製造構成要素自体の中に構造上の不具合を含みうる。したがって、製造構成要素は、製造構成要素の品質を評価し、製造構成要素の中に含まれているかもしれない構造上の不具合があればそれを特定するために、スキャンされうる。特定の一スキャン技法では、製造構成要素の特定の部分の内部の描写又は画像を生成するために、超音波エネルギーが利用される。生成された描写は、亀裂や空隙などの不具合を特定するために使用されうる。
【発明の概要】
【０００３】
一又は複数のビークルに関連する部品及び製造構成要素をスキャンするために使用されうる、一又は複数のプローブアセンブリが提供される。本書で開示されている装置は、製造構成要素に関連する角度を二分するように、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置を修正するよう構成された、センタリング装置を含みうる。装置は、製造構成要素に関連する曲率を感知するよう構成された、表面感知装置も含みうる。装置は、センタリング装置に関連する第１変位値と、表面感知装置に関連する第２変位値とを測定するよう構成された、複数のセンサを更に含みうる。装置は、第１変位値と第２変位値の少なくとも一方に基づいて位置調整値を決定するよう構成された、制御回路を含みうる。装置は、位置調整値に少なくとも部分的に基づいて超音波トランスデューサの位置を修正するよう構成された、アクチュエータも含みうる。
【０００４】
本書で開示されている装置は、製造構成要素に関連する角度を二分するように、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置を修正するよう構成された、センタリング装置を含みうる。装置は、製造構成要素に関連する曲率を感知するよう構成された、表面感知装置も含みうる。装置は、センタリング装置に関連する第１変位値と、表面感知装置に関連する第２変位値とを測定するよう構成された、複数のセンサを更に含みうる。装置は、第１変位値と第２変位値の少なくとも一方に基づいて位置調整値を決定するよう構成された、制御回路を含みうる。装置は、位置調整値に少なくとも部分的に基づいて超音波トランスデューサの位置を修正するよう構成された、アクチュエータも含みうる。
【０００５】
一部の実施形態では、センタリング装置は、第１表面追随ガイド（ｓｕｒｆａｃｅ  ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ  ｇｕｉｄｅ）と、第２表面追随ガイドと、第１表面追随ガイド及び第２表面追随ガイドに連結された、連結ハウジングとを含む。連結ハウジングは、第１伸張装置によって付勢されうる。更に、複数のセンサは、第１センサと第２センサとを含みうる。様々な実施形態において、第１センサはセンタリング装置に連結され、第２センサは表面感知装置に連結される。一部の実施形態では、第１センサ及び第２センサは、差動可変リラクタンストランスフォーマを含み、制御回路は、プロセッサと不揮発性メモリとを含む。
【０００６】
様々な実施形態において、第１変位値と第２変位値の少なくとも一方は、製造構成要素に関連する角度の変化、又は、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置の変化を特定する。一部の実施形態では、位置調整値は、変化をオフセットするために超音波トランスデューサの位置を修正するよう設定された、位置調整を特定する。様々な実施形態において、アクチュエータは、変化をオフセットするために超音波トランスデューサの位置を修正するよう構成される。一部の実施形態では、超音波トランスデューサは、製造構成要素の一又は複数の構造特性を測定するよう構成される。一部の実施形態により、表面感知装置は、第２伸張装置によって付勢されたホイールを含む。
【０００７】
センタリング装置を使用して、製造構成要素に関連する角度を二分するように、製造構成要素に対して超音波プローブアセンブリを位置付けることを含みうる方法も、本書で開示されている。方法は、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置に関連する変化を特定することも含みうる。方法は、特定された変化に基づき、制御回路を使用して位置調整値を決定することを、更に含みうる。方法は、位置調整値に少なくとも部分的に基づいて、超音波トランスデューサの位置を修正することを、更に含みうる。
【０００８】
変化を特定することは、センタリング装置に関連する第１センサを使用して、第１変位値を特定することを含みうる。変化を特定することは、表面感知装置に関連する第２センサを使用して、第２変位値を特定することも含みうる。一部の実施形態では、表面感知装置は、伸張装置によって付勢されたホイールを備える。更に、超音波トランスデューサの位置を修正することは、少なくとも部分的に位置調整値に基づいてよく、かつ、特定された変化をオフセットする。
【０００９】
ロボット式アームと、ロボット式アームに連結された超音波プローブアセンブリとを含みうるシステムも、開示されている。超音波プローブアセンブリは、製造構成要素に関連する角度を二分するように、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置を修正するよう構成された、センタリング装置を含みうる。超音波プローブアセンブリは、製造構成要素に関連する曲率を感知するよう構成された、表面感知装置も含みうる。超音波プローブアセンブリは、センタリング装置に関連する第１変位値と、表面感知装置に関連する第２変位値とを測定するよう構成された、複数のセンサを更に含みうる。超音波プローブアセンブリは、超音波トランスデューサの位置を修正するよう構成された、アクチュエータも含みうる。システムは、第１変位値と第２変位値の少なくとも一方に基づいて位置調整値を決定するよう構成された制御回路を含みうる、電子ハウジングを更に含みうる。
【００１０】
一部の実施形態では、センタリング装置は、第１表面追随ガイドと、第２表面追随ガイドと、第１表面追随ガイド及び第２表面追随ガイドに連結された、連結装置とを含みうる。連結装置は、第１伸張装置によって付勢されうる。一部の実施形態では、第１変位値と第２変位値の少なくとも一方は、製造構成要素に関連する角度の変化、又は、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置の変化を特定する。様々な実施形態において、位置調整値は、変化をオフセットするために超音波トランスデューサの位置を修正するよう設定された、位置調整を特定する。一部の実施形態では、アクチュエータは、変化をオフセットするために、少なくとも部分的に位置調整値に基づいて、超音波トランスデューサの位置を修正するよう構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一部の実施形態により構成された、超音波プローブアセンブリの一例を示す。
【図２】一部の実施形態により構成された、超音波プローブアセンブリのエンドエフェクタの一例を示す。
【図３】一部の実施形態により構成された、ビークル部品をスキャンしている超音波プローブアセンブリのエンドエフェクタの一例を示す。
【図４】一部の実施形態により構成された、超音波プローブアセンブリのエンドエフェクタの別の例を示す。
【図５】一部の実施形態により構成された、超音波プローブアセンブリのエンドエフェクタの更に別の例を示す。
【図６】一部の実施形態により構成された、電子ハウジングの一例を示す。
【図７】一部の実施形態により実装された、製造構成要素を検査するための方法の一例のフロー図を示す。
【図８】一部の実施形態により実装された、製造構成要素を検査するための方法の別の例のフロー図を示す。
【図９】一部の実施形態による、飛行機の製造及び保守方法の一例のフロー図を示す。
【図１０】一部の実施形態による、飛行機の一例のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
下記の説明では、提示されている概念の網羅的な理解を提供するために、多数の具体的な詳細事項を明示する。提示されている概念は、これらの具体的な詳細事項の一部又は全部を含まずとも実践可能である。その他の点では、説明されている概念を不必要に分かりにくくしないように、周知のプロセス工程については詳細に説明していない。一部の概念は具体例を踏まえて説明されるが、これらの例は限定を意図するものではないことを理解されたい。
【００１３】
製造構成要素の検査では、超音波非破壊検査（ＮＤＩ）などの技法が利用されうる。かかる技法は、複合構造物でありうる、ビークル部品などの製造構成要素の非破壊検査のために利用されうる。かかる複合構造物は、フランジなどの特定のビークル部品又は製造部品の場合のように、特定の幾何形状を有しうる。したがって、かかる部品は、部品の構造特性及び機械的特性を測定して、それらに構造上の不具合がないことを確認するためにスキャンされる部分を有しうる。かかる部分は、それらに関連する、変動する曲率半径、並びに変動する角度を有しうる。かかる状況下では、トランスデューサの構成が手動で調整される必要がありうるか、又は、トランスデューサに関連するプローブのシュー（ｓｈｏｅ）を変更する必要がありうる。スキャンが実装されるためには、トランスデューサがスキャンされている部品から所定の距離内に留まっていなくてはならないことから、かかる変更が必要とされうる。更に、トランスデューサは、スキャン経路によって画定されうる、部品の特定の位置に対する特定の角度又は配向に、維持されなくてはならない。したがって、トランスデューサシューの変更、及び、かかる手動での変更を行うことにより、検査並びに追加の検査手順の文書化のために、追加的な時間が必要になる。一部の事例においては、異なる曲率及び角度のために、全く異なるプローブが必要になる。したがって、かかるスキャン技法は比較的長い時間を使うことから、それらの技法は、限定的なままであり、著しい人手の介入を要し、かつ時には、数多くの異なるプローブのセットを必要とする。
【００１４】
本書で開示されている様々な実施形態は、単一のプローブを用いて、可変半径及び可変角度を有するビークル部品などの製造構成要素を検査する能力を、提供する。より詳細に後述するように、本書で開示されている実施形態は、特に、製造構成要素の半径及び角度の変化をモニタするよう、かつ、プローブに含まれるトランスデューサの位置を動的に調整して、製造構成要素に関連する特定のスキャン経路に沿って発生しうる半径及び角度の変化を動的に補償する位置調整値を生成するための基礎を提供するよう構成されうる、センタリング装置及び表面感知装置を含みうる。この様態では、可変半径及び可変角度を有する製造構成要素に沿った経路をスキャンするために単一のプローブが使用されてよく、かかるスキャンは、トランスデューサシューの変更などの人手の介入なく実装されうる。
【００１５】
図１は、一部の実施形態により構成された、超音波プローブアセンブリの一例を示している。超音波プローブアセンブリ１００などの超音波プローブアセンブリは、様々なビークルの部品又は構成要素の検査スキャンを実装するために利用されうる。上述のように、かかるスキャンは、ビークル部品が構造上の不具合を含まないことを確認するために利用されうる。同じく上述のように、ビークル部品の幾何形状は、スキャン経路の過程で変化しうる。かかる変化により、超音波プローブアセンブリ自体の構成を変更すること、又は全く異なる超音波プローブアセンブリを利用することなく、超音波プローブアセンブリがスキャン経路を実装することが、困難になりうる。したがって、本書で開示されている様々な実施形態は、スキャン経路内でのビークル部品の半径及び角度の変化を動的に補償しうる超音波プローブアセンブリを提供し、ひいては、単一の超音波プローブアセンブリを使用して一スキャン経路に単一のスキャン動作を実装することを、可能にする。
【００１６】
様々な実施形態において、超音波プローブアセンブリ１００は、複合構造物でありうるビークル部品に対して、超音波トランスデューサなどのトランスデューサ又はトランシーバを位置付け、保持するよう構成されうる、エンドエフェクタ１０２を含みうる。上述のように、トランスデューサは、スキャンされているビークル部品にエネルギーを供給するよう、かつ／又は、スキャンされているビークル部品から受けたエネルギーを解析するよう、構成されうる。一部の実施形態では、トランスデューサは、パルスエコーモードで動作するよう構成されうる。したがって、トランスデューサは、ビークル部品を通って進む音響エネルギーを使用して、部品の中に存在しているかもしれない不具合又は欠陥があればそれを検出し、特定しうる、超音波非破壊検査（ＮＤＩ）方法を実装するために、使用されうる。より詳細に後述するように、かかる検査方法は、ビークル部品の複合構造物でありうる部分に実装されうる。更に、より詳細に後述するように、エンドエフェクタ１０２の一又は複数の構成要素は、この部分の寸法特性が変化する際に、変化を補償し、トランスデューサ／トランシーバの適切な配置を確実にし、かつ、ビークル部品のスキャンが継続しうることを確実にするために、トランスデューサ／トランシーバの位置を動的に調整するよう、構成されうる。図１に示しているように、エンドエフェクタ１０２は、超音波プローブアセンブリ１００の第１部分１０３及び第２部分１０５などの様々な支持部材又は構造物を介して、超音波プローブアセンブリ１００のエンドエフェクタ以外の構成要素に連結されうる。
【００１７】
超音波プローブアセンブリ１００は、プローブアセンブリ１００の一又は複数の構成要素を収納するよう構成されうる、ハウジング１０４も含みうる。例えば、ハウジング１０４は、プローブアセンブリ１００に関連する様々な電子部品を収納しうる。図６を参照してより詳細に後述するように、ハウジング１０４は、電源と、センサ電子部品と、制御回路とを含みうる。したがって、ハウジング１０４は、トランスデューサの移動及び位置付けを可能にするよう構成されうる、電気的な及びコンピュータのハードウェア及びソフトウェアを含みうる。より詳細に後述するように、ハウジング１０４内に含まれる電子部品及び制御回路は、トランスデューサの動作中の、動的なトランスデューサの移動及び位置付けを制御するよう構成されてよく、ひいては、トランスデューサに対するビークル部品の曲率半径並びに角度の変化を補償するために、トランスデューサの動的な再位置付けを可能にしうる。
【００１８】
様々な実施形態において、超音波プローブアセンブリ１００は、エンドエフェクタ１０２及びハウジング１０４と、ロボット式アームなどの、製造環境及び試験環境内で実装されうるその他の様々な構成要素との間の、機械的及び／又は電気的な連結を提供するよう構成されうる、インターフェース１０６を更に含みうる。したがって、図３を参照してより詳細に後述するように、インターフェース１０６は、ロボット式アームがビークルの部品又は構成要素に関連するスキャン経路に沿って超音波プローブアセンブリ１００を移動させうるように、超音波プローブアセンブリ１００とロボット式アームとの間の機械的連結を提供するよう、構成されうる。
【００１９】
図２は、一部の実施形態により構成された、超音波プローブアセンブリのエンドエフェクタの一例を示している。上述のように、超音波プローブアセンブリは、ビークルの様々な部品又は構成要素の検査スキャンを実装するために利用されうる。より詳細に後述するように、本書に記載されている超音波プローブアセンブリは、スキャン経路内でのビークル部品の半径及び角度の変化を動的に補償してよく、ひいては、単一の超音波プローブアセンブリを使用して一スキャン経路に単一のスキャン動作を実装することを可能にしうる。したがって、本書で開示されている実施形態は、トランスデューサの位置を修正して、かかる変化を補償するために、かかる変化をモニタすることと、位置調整値を生成することとを可能にする、表面感知装置及びセンタリング装置を含みうる。
【００２０】
様々な実施形態において、エンドエフェクタ１０２は、支持部材２０３であって、より詳細に後述する、トランスデューサ２０２、表面感知装置２０４、及びセンタリング装置２１２などの、エンドエフェクタ１０２のその他の様々な構成要素に機械的な連結及び支持を提供するよう構成されうる、支持部材２０３を含みうる。したがって、様々な構成要素が、支持部材２０３に、かつ、支持部材２０３を介して互いに、連結されうる。
【００２１】
様々な実施形態において、エンドエフェクタ１０２は、スキャンされている、ビークル部品の半径などのビークル部品に関連する曲率の一又は複数の特性を感知し、識別するよう構成されうる、表面感知装置２０４を含みうる。したがって、図３を参照してより詳細に後述するように、表面感知装置２０４は、ビークル部品の表面に追随するか、又はビークル部品の表面を追跡するよう構成されてよく、かつ、ビークルの構成要素、及びトランスデューサ２０２などのエンドエフェクタ１０２の別の構成要素の表面からオフセットした相対距離を判定するよう、構成されうる。例えば、表面感知装置２０４は、ビークル部品のスキャンされている表面に沿った特定の方向への運動を可能にするよう構成されうる、ホイール２０６などの一又は複数のホイールを含みうる。この例では、ホイール２０６は、スキャンが実施されるにつれて表面に沿って転がりうる。更に、エンドエフェクタ１０２に対して、ビークル部品の表面が位置、曲率半径、又は角度を変化させることに応じて、表面感知装置２０４は、移動するか、又は一定量の距離進行を許容するよう、構成されうる。一部の実施形態では、表面感知装置２０４は、ビークル部品の表面によって印加された圧力に反応してそのような進行を可能にする、ばねなどの伸張装置によって付勢されうる。この圧力は、半径の表面がエンドエフェクタ１０２に近づくと伸張装置の圧縮を引き起こすことがあり、かかる圧力がなくなると表面感知装置２０４が静止位置に戻ることを、更に可能にする。この様態では、表面感知装置２０４は、スキャンされているビークル部品の表面の相対位置を、追随又は追跡するよう構成されうる。
【００２２】
更に、表面感知装置２０４は、表面感知装置２０４に関連するオフセット又は進行の距離を判定し、かつ、より詳細に後述する、制御回路などの一又は複数の他の構成要素にこの判定された距離を提供するよう構成されうる、第１センサ２１４に連結されうる。様々な実施形態において、第１センサ２１４は、差動可変リラクタンストランスフォーマ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ：ＤＶＲＴ）などのトランスデューサ又はトランスフォーマでありうる。様々な実施形態において、第１センサ２１４は、第１インターフェース２１５を介して表面感知装置２０４に連結されてよく、表面感知装置２０４の位置の変化を検出するよう構成されうる。したがって、表面感知装置２０４及び第１インターフェース２１５の位置の変化は、第１センサ２１４、並びに、より詳細に後述する関連電子部品によって生成され、かつ、エンドエフェクタ１０２に関連する制御回路などの一又は複数の他の構成要素に提供される、第１信号へと変換されうる。
【００２３】
様々な実施形態により、エンドエフェクタ１０２は、スキャンされているビークル部品に対するエンドエフェクタ１０２の一又は複数の構成要素の位置及び相対角度を、修正又は調整するよう構成されうる、センタリング装置２１２も含みうる。図３を参照してより詳細に後述するように、スキャンが実施され、エンドエフェクタ１０２がスキャン経路に沿って移動するにつれて、ビークル部品の曲率半径、並びに、ビークル部品に対するエンドエフェクタ１０２の相対角度は、変化しうる。したがって、センタリング装置２１２は、エンドエフェクタ１０２、並びにトランスデューサ２０２などのエンドエフェクタ１０２の他の様々な構成要素が、ビークル部品の部分に対して、その部分の角度を二分する角度で位置付けられることを確実にするために、エンドエフェクタ１０２の位置を修正するよう構成されうる。この様態では、センタリング装置２１２は、表面感知装置２０４及びトランスデューサ２０２が、ビークル部品のスキャンされている部分に対して中心に置かれることを確実にするために、エンドエフェクタ１０２の位置を調整するよう構成されうる。
【００２４】
センタリング装置２１２は、スキャンされているビークル部品の第１及び第２の表面のある場所に接触し、その場所を特定するよう構成されうる、第１表面追随ガイド２０８と第２表面追随ガイド２０９とを含みうる。図３を参照してより詳細に後述するように、第１及び第２の表面は、スキャンされている部分の異なる２つの側にありうる。様々な実施形態において、第１表面追随ガイド２０８及び第２表面追随ガイド２０９はそれぞれ、第１継手２１０及び第２継手２１１を介して、第１アーム２２８及び第２アーム２３０に連結されうる。更に、第１アーム２２８及び第２アーム２３０はそれぞれ、第３継手２３４及び第４継手２３６を介して、連結ハウジング２３２に連結されうる。更に、センタリング装置２１２は、連結ハウジング２３２に連結されてよく、かつ、連結ハウジング２３２を第１方向に付勢するよう構成されうる、伸張装置２１３を含みうる。このように構成されている場合、伸張装置２１３によって印加される力は、連結ハウジング２３２を、かつ、第１アーム２２８及び第２アーム２３０を介して、第１表面追随ガイド２０８及び第２表面追随ガイド２０９を、押圧しうる。
【００２５】
更に、エンドエフェクタは、例えば第１回転点２２０及び第２回転点２２２による自由な回転を可能にして、伸張装置２１３によって印加された力が第１アーム２２８と第２アーム２３０との間で均等に分かれるように、エンドエフェクタの位置を安定させることを、可能にしうる。この様態では、エンドエフェクタ１０２は、第１アーム２２８及び第２アーム２３０を介して伸張装置２１３によって均等な力が印加されるように、位置付けられうる。図３を参照してより詳細に後述するように、スキャンされているビークル部品の表面の位置の変化によって引き起こされうる、第１表面追随ガイド２０８又は第２表面追随ガイド２０９の位置の変化によって、センタリング装置２１２が、エンドエフェクタの位置を調整して、第１アーム２２８を介して印加される力と第２アーム２３０を介して印加される力との間の平衡を再確立することになりうる。そうしている間に、エンドエフェクタ１０２は、その時点で第１表面追随ガイド２０又は第２表面追随ガイド２０９に接触している２つの表面が接合する部分の角度を二分するように、位置付けられうる。この様態では、センタリング装置２１２は、第１アーム２２８を介して印加される力と第２アーム２３０を介して印加される力との間の平衡を維持し、かつ、その時点で第１表面追随ガイド２０８又は第２表面追随ガイド２０９に接触している２つの表面が接合する部分の角度を二分割するために、エンドエフェクタ１０２の位置を動的に調整しうる。
【００２６】
更に、センタリング装置２１２は、第２センサ２１６に連結されうる。第１センサ２１４を参照して前述したのと同様に、第２センサ２１６は、差動可変リラクタンストランスデューサ（ＤＶＲＴ）などのトランスデューサ又はトランスフォーマでありうる。したがって、センタリング装置２１２は、第２インターフェース２３８を介して第２センサ２１６に連結されてよく、第２センサ２１６は、センタリング装置２１２の位置の変化を検出するよう構成されうる。そのため、センタリング装置２１２及び第２インターフェース２３８の位置の変化は、第２センサ２１６並びにより詳細に後述する関連電子部品によって生成され、かつ、エンドエフェクタ１０２に関連する制御回路などの一又は複数の他の構成要素に提供される、第２信号へと変換されうる。より詳細に後述するように、制御回路は、第１及び第２の信号に基づいて、一又は複数の位置調整値を生成するよう構成されうる。
【００２７】
様々な実施形態において、エンドエフェクタ１０２は、レバー２２４を介してトランスデューサ２０２に連結されうる、アクチュエータ２２６も含みうる。様々な実施形態において、アクチュエータ２２６は、トランスデューサ２０２の位置を修正するよう構成されうる。したがって、より詳細に後述するように、第１センサ２１４及び第２センサ２１６は、スキャンされているビークル部品の一部分の表面に対する位置、角度、及び距離を表しうる、第１信号及び第２信号を生成するために、使用されうる。様々な実施形態において、制御回路などの一又は複数の構成要素は、第１信号及び第２信号に基づいて位置調整値を生成するよう構成されうる。位置調整値は、トランスデューサの位置を移動させて、第１及び第２の信号によって判定された位置、角度、及び／又は距離の変化を補償し、無効化するために、アクチュエータ２２６によって使用されうる。したがって、アクチュエータ２２６は、レバー２２４を介してトランスデューサ２０２を移動させるよう構成されうる、サーボモータでありうる。一例では、トランスデューサがスキャンされている部分の表面から更に離れるように移動したと判定された場合、この部分の表面の近くへとトランスデューサ２０２を移動させ、ひいては、距離の変位をオフセットするよう、アクチュエータ２２６を設定しうる、位置調整値が生成されうる。したがって、アクチュエータ２２６は、トランスデューサ２０２とスキャンされている表面との間の距離を判定し、調整するよう構成されうる。
【００２８】
図３は、一部の実施形態により構成された、ビークル部品をスキャンしている超音波プローブアセンブリのエンドエフェクタの一例を示している。図３に示しているように、エンドエフェクタ１０２は、ビークル部品３０２などのビークル部品をスキャンしうる。上述のように、ビークル部品３０２は、存在しているかもしれない構造上の不具合があればそれを特定するためのスキャンを経る、複合構造物でありうる。一部の実施形態では、ビークル部品３０２は、第１方向の特定の曲率半径並びに第２方向の角度を有しうる部分３０８を介して連結されうる、第１表面３０４と第２表面３０６とを有しうる。例えば、ビークル部品３０２はフランジの一部分でありうる。一部の実施形態では、フランジの部分は、そのフランジの、変動する曲率半径並びに変動する角度を有しうる。一例では、曲率は、図３に示すＺ軸に沿っていることがあり、角度はＸＹ平面に沿っていることがある。ゆえに、部分３０８は、ホイール２０６などのホイールの方向に平行でありうる第１方向において、平らではない可能性があるが、その代わりに、フランジの丸い幾何形状に関連しうる、曲率半径を有するかもしれない。更に、部分３０８は、第１表面３０４と第２表面３０６との間の交角によって画定された角度を有しうる。
【００２９】
上述のように、ビークル部品３０２は変動する形又は幾何形状を有しうることから、スキャン中に、曲率半径と角度の両方が変化しうる。したがって、かかる変化は、表面感知装置２０４及びセンタリング装置２１２の位置の変化を引き起こすことがあり、これらの位置の変化は、第１センサ２１４及び第２センサ２１６によって制御回路へと中継されうる。例えば、第１表面３０４と第２表面３０６との間の角度は、スキャン中に変化し、減少しうる。したがって、第１表面追随ガイド２０８及び第２表面追随ガイド２０９の位置は、第１表面３０４及び第２表面３０６に合致するように変化しうる。エンドエフェクタ１０２の位置は、新たな角度を二分するように修正されてよく、この変化は、第１センサ２１４によって、特定され、制御回路へと中継されうる。更に、制御回路は、角度の変化によるビークル部品３０２からのトランスデューサの距離の増大によって発生した可能性がある、トランスデューサ２０２の相対位置の変化があればそれをオフセットしうる、位置調整値を生成しうる。更に、上述のように、部分３０８の曲率半径の変化に関しても、同様の位置調整値が生成されうる。
【００３０】
図４は、一部の実施形態により構成された、超音波プローブアセンブリのエンドエフェクタの別の例を示している。図４に示しているように、エンドエフェクタ１０２は、ブラケット４０２、並びに、第１部分１０３及び第２部分１０５を介して、超音波プローブアセンブリ１００に連結されうる。更に、上記のように、エンドエフェクタ１０２は、第１回転点２２０及び第２回転点２２２を介して連結されてよく、第１回転点２２０及び第２回転点２２２はそれぞれ、任意の好適な回転可能継手でありうる。図４に示しているように、第１回転点２２０が第１方向への回転を可能にしうる一方、第２回転点は、第２方向への回転を可能にする。したがって、第１回転点２２０と第２回転点２２２とは併せて、エンドエフェクタ１０２が、スキャンされているビークル部品の一部分に関連する曲率半径及び角度の変化に追随するか、又はこれらの変化を追跡するように移動することを、可能にする。例えば、第１回転点２２０によって可能になる第１方向への回転は、表面感知装置２０４がスキャンされている曲率半径の変化に追随することを、可能にしうる。更に、第２回転点２２２によって可能になる第２方向への回転は、センタリング装置２１２がこの部品の角度の変化に順応することを可能にし、かつ、トランスデューサがこの角度を二分するように配向されることを確実にしうる。この様態では、第１回転点２２０及び第２回転点２２２が、ビークル部品のスキャン中のエンドエフェクタ１０２の位置付けを、容易にしうる。
【００３１】
図５は、一部の実施形態により構成された、超音波プローブアセンブリのエンドエフェクタの更に別の例を示している。図５は、エンドエフェクタ１０２及び表面感知装置２０４の追加的な詳細が視認可能な、追加の視点を提供している。例えば、上述のように、表面感知装置２０４は、ビークル部品の一部分の表面に接触することがあり、かつ、ビークル部品のスキャン中にこの部分の表面に追随しうる、ホイールなどの様々な構成要素を含みうる。図５に示しているように、表面感知装置２０４は、複数のホイールを含みうる。例えば、表面感知装置２０４は、ホイール２０６及びホイール５０２を含みうる。したがって、複数のホイールが、製造構成要素の表面を追跡するために使用されうる。様々な実施形態において、このような構成にすると、製造構成要素又はビークル部品の曲率半径の変化が、一層正確に特定され、検出されうる。
【００３２】
図６は、一部の実施形態により構成された、電子ハウジングの一例を示している。上述のように、ハウジング１０４などの電子ハウジングは、トランスデューサの位置付けを制御して、ビークル部品の一部分に関連する半径及び角度の動的変化を補償する出力信号を生成するために使用されうる、様々な制御回路を含みうる。
【００３３】
ゆえに、様々な実施形態により、ハウジング１０４は、第１センサ２１４に関連しうる、第１センサ電子部品６０２を含みうる。したがって、第１センサ電子部品６０２は、第１センサ２１４の変位をモニタし、追跡するよう構成されてよく、追跡された変位に基づいて第１信号を生成するよう、更に構成されうる。この様態では、第１センサ電子部品６０２は、第１センサ２１４に関連する、検出された運動又は変位を、より詳細に後述する制御回路６０８によって処理されうる電気信号に転換させるよう、構成されうる。同様に、ハウジング１０４は、第２センサ２１６に関連しうる第２センサ電子部品６０４を、更に含んでよく、第２センサ電子部品６０４は、第２センサ２１６に関連する、検出された運動又は変位を、制御回路６０８によって処理されうる電気信号に転換させるよう、構成されうる。
【００３４】
様々な実施形態ひおいて、ハウジング１０４は、第１センサ２１４及び第２センサ２１６にそれぞれ関連する第１信号及び第２信号に基づいて、出力信号を生成するよう構成されうる、制御回路６０８を含みうる。様々な実施形態において、出力信号は一又は複数の位置調整値を表しうる。したがって、出力信号は、位置調整値によって規定された位置オフセットを実装するように、アクチュエータ２２６及びレバー２２４などの一又は複数の構成要素を設定しうる。より具体的には、第１信号は、表面感知装置２０４に関連する第１センサ２１４の変位によって判定された、スキャンされている部分の表面からトランスデューサまでの第１の距離を表しうる。更に、第２信号は、エンドエフェクタ１０２を変位させている部分の角度に関連する、第２の距離を表しうる。
【００３５】
様々な実施形態において、制御回路６０８は、第１信号と第２信号との組み合わせに基づいて、出力信号を生成するよう構成されうる。様々な実施形態において、第１センサ２１４及び第２センサ２１６は各々、アナログ−デジタルコンバータを含んでよく、それらが対応するセンサ情報に基づいて、バイナリデータ値のストリームを生成するよう構成されうる。したがって、制御回路６０８は、上記のデータ値に基づいて、一又は複数の位置調整値を含む出力信号を生成するよう、構成されうる。
【００３６】
一例では、位置調整値を決定し、かかる位置調整値に基づいて出力信号を生成するために、後述する様々な方程式が実行されうる。上述のように、第１及び第２のセンサ２１４及び２１６は、下記でＤＶＲＴａｌ１及びＤＶＲＴａｌ２と表されうる、データ値のストリームを生成しうる。かかるデータ値は、位置調整値の決定を容易にするために、これらのセンサに特有の比率（ｒａｔｉｏ）によって修正されうる。例えば、第１及び第２のセンサ２１４及び２１６は、６ｍｍ（．２３６２インチ）のサイズと、１０−ｂｉｔアナログ−デジタルコンバータ（１０２３）とを有する、ＤＶＲＴでありうる。したがって、比率は、方程式１によって決定されうる。
ｒａｔｉｏ＝０．２３６２２０４７２４／１０２３．０  （１）
【００３７】
下記の方程式２及び３に示すように、この比率をデータ値に適用することによって、調整後の測定値が決定されうる。
ＤＶＲＴ１＝ＤＶＲＴＶａｌ１＊ｒａｔｉｏ  （２）
ＤＶＲＴ２＝ＤＶＲＴＶａｌ２＊ｒａｔｉｏ  （３）
【００３８】
これらの測定された距離が、方程式４に示すように、トランスデューサに関連する、その時点の角度（Ｙ）を決定するために使用されうる。
Ｙ＝（６９．５９５２１６０２＊ＤＶＲＴ２２）＋（７７．３９４５３７７８＊ＤＶＲＴ２）＋８４．０７５２５９０８  （４）
【００３９】
この角度は、トランスデューサの所望の位置（スキャンされている表面からの所望の距離も表しうる）、及び、所望の位置とその時点での位置との間の相違を表しうる、調整値を決定するために使用されうる。一部の実施形態では、下記の方程式５、６、及び７に示すように、この角度は、センサの所望の位置を決定するために使用されうる。方程式５、６、及び７においては、「ａｄｊ」が角度Ｙに基づいて決定された所望の調整値を表し、「Ｍａｄｊ」が第１センサ２１４に関連する機械的オフセット調整値を表し、かつ「ＤＶＲＴ１ｎ」が、第１センサ２１４のセンサ先端又はインターフェースの所望の位置を表している。
ａｄｊ＝−０．００００６５１６＊Ｙ２＋０．０１７７０９３２＊Ｙ−１．０４０６８４２６  （５）
Ｍａｄｊ＝．３５２６６５＊ＤＶＲＴ１−０．０２８２１  （６）
ＤＶＲＴ１ｎ＝ＤＶＲＴ１−ａｄｊ＋Ｍａｄｊ  （７）
【００４０】
一部の実施形態では、アクチュエータ２２６は、アクチュエータ２２６に連結されたトランスデューサ２０２の位置を修正するために回転しうる、カムシャフトを含みうる。したがって、このカムシャフトに適用されるべき回転角度を決定して、トランスデューサ２０２の位置を修正するために、カム比の式が実装されうる。ゆえに、位置調整値は回転の角度でありうる。下記に示す方程式８、９、及び１０によって、回転の角度（Ｗ）が決定されうる。方程式８、９、及び１０においては、Ｘがトランスデューサ２０２の所望の距離進行を表し、Ｚがカム比を表している。
Ｚ＝０．００００２４６３９４８３＊Ｙ３−０．００５４７５７３４８３９＊Ｙ２＋０．４５８６５８５１０２９３＊Ｙ−１１．４７３４７２３５  （８）
Ｘ＝Ｚ＊ＤＶＲＴ１ｎ  （９）
Ｗ＝６１８０．１０５６６８７８＊Ｘ６−１０３３７．９０９９１９２６＊Ｘ５＋５５２７．３７１７５４６５＊Ｘ４−４０４．８３７４７１７２＊Ｘ３−５２４．２２９８３８９＊Ｘ２＋２９６．０４５３７６７５＊Ｘ＋１６．１８３６７６２６  （１０）
【００４１】
様々な実施形態において、制御回路６０８は、再プログラミング可能な論理デバイスにおいて実装されうる。したがって、制御回路６０８は、上述の決定を実装するよう構成されたフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）に含まれる、電子回路又は処理論理として実装されうる。一部の実施形態では、制御回路６０８は、上述の決定を実装するよう構成される、一又は複数の集積回路（ＩＣ）又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として実装されうる。更に、制御回路６０８は、上述のように実装されたプロセッサ６１２、並びにメモリ６１４を含むよう構成されうる。様々な実施形態において、メモリ６１４は、第１と第２の信号に関連する位置データ、並びに、出力信号に関連するオフセットデータを保存するよう構成された、不揮発性メモリデバイスでありうる。
【００４２】
様々な実施形態において、ハウジング１０４は、ハウジング１０４の中の全ての構成要素に電力供給するために電力を生成するよう構成されうる、電源６０６も含みうる。ハウジング１０４は、ハウジング１０４の外部の構成要素との通信を可能にしうる、通信ポート６１０などの様々なポート及び接続部も含みうる。例えば、通信ポートは、制御回路６０８とアクチュエータ２２６とを通信可能に連結し、かつ、センサ電子部品とセンサとを連結するために、提供されうる。様々な実施形態において、通信ポート６１０は、「テキスト」コマンドを介して手動制御を提供するようにも構成されうる。テキストコマンドのかかる実装は、非同心円状の複数の半径の検査を容易にし、かつ、特別な検査に使用されうる「手動調整」オプションを提供しうる。
【００４３】
図７は、一部の実施形態により実装された、製造構成要素を検査するための方法の一例のフロー図を示している。より詳細に後述するように、本書ではビークル部品とも称される製造構成要素の一部分の半径及び角度の変化は、動的に検出され、特定されうる。更に、かかる変化を動的に補償する位置調整値が、生成されうる。この様態では、製造構成要素の特定の部分に沿った可変曲率半径及び可変角度を有するスキャン経路が、かかる変化を動的に補償する単一のプローブアセンブリを使用して、スキャンされうる。
【００４４】
方法７００は、工程７０２で始まってよく、工程７０２において、超音波プローブアセンブリが、製造構成要素に関連する角度を二分するように、製造構成要素に対して位置付けられうる。上述のように、ビークル部品でありうる製造構成要素の検査中に、超音波プローブアセンブリのエンドエフェクタは、製造構成要素の、超音波プローブアセンブリのためのスキャン経路を画定しうる特定の部分に沿って、位置付けられうる。したがって、超音波プローブアセンブリが位置付けられ、かつ、製造構成要素のスキャンが開始されうる。
【００４５】
方法７００は、工程７０４に進んでよく、工程７０４において、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置に関連する変化が、特定されうる。上述のように、この変化は、スキャンされている部分の半径又は角度の変化によるものであってよく、かかる変化が、上述の第１センサ及び第２センサなどの一又は複数のセンサに基づいて、特定又は判定されうる。更に、かかる変化は、スキャンプロセスにおいて動的に発生しうる。
【００４６】
方法７００は、工程７０６に進んでよく、工程７０６において、特定された変化に基づいて位置調整値が決定されうる。したがって、制御回路などの構成要素は、特定された変化に基づいて位置調整値を生成するよう構成されうる。上述のように、かかる位置調整値は、超音波プローブアセンブリの中に実装された様々なセンサによって提供される変位情報に基づいて決定され、かつ、特定された変化を表すために使用されうる。
【００４７】
方法７００は、工程７０８に進んでよく、工程７０８において、位置調整値に少なくとも部分的に基づいて、トランスデューサの位置が修正されうる。したがって、アクチュエータなどの構成要素は、トランスデューサの位置の一又は複数の変更を実装するために、位置調整値を利用しうる。様々な実施形態において、位置調整値の実装が、工程７０４で特定された変化を補償しうる。したがって、製造構成要素をスキャンするトランスデューサの能力に影響を与え、この能力を低下させるはずであった変化は、この変化がトランスデューサの能力に影響を与えず、この能力を低下させこともないように、かつ、製造構成要素に関連する、発生しうる多種多様な変化にもかからわず、スキャンが継続されることを可能にするように、補償されうる。
【００４８】
図８は、一部の実施形態により実装された、製造構成要素を検査するための方法の別の例のフロー図を示している。これも上述したように、製造構成要素に関連する曲率半径及び角度の変化は、動的に検出され、特定されてよく、かかる変化を動的に補償する位置調整値が生成されうる。したがって、特定の部分に沿った可変曲率半径及び可変角度を有するスキャン経路が、かかる変化を動的に補償する単一のプローブアセンブリを使用して、スキャンされうる。
【００４９】
方法８００は、工程８０２で始まってよく、工程８０２において、プローブアセンブリが製造構成要素に対して位置付けられうる。これも上述したように、プローブアセンブリは、製造構成要素の検査スキャンを実装するために、製造構成要素に対して位置付けられうる。一部の実施形態では、プローブアセンブリを位置付けることは、スキャン経路に含まれた製造構成要素の一部分に関連する角度が二分されるように、エンドエフェクタを位置付けることを含みうる。上述のように、超音波プローブアセンブリのエンドエフェクタは、製造構成要素の、超音波プローブアセンブリのためのスキャン経路を画定しうる特定の部分に沿って、位置付けられうる。したがって、超音波プローブアセンブリが位置付けられ、かつ、製造構成要素のスキャンが開始されうる。
【００５０】
方法８００は、工程８０４に進んでよく、工程８０４において、第１変位値が特定されうる。様々な実施形態において、第１変位値は、第１センサ並びに関連の第１センサ電子部品によって、決定されうる。例えば、表面感知装置の変位又は移動は、第１センサの変位を引き起こしうる。上述のように、表面感知装置の変位は、測定されている曲率半径の変化、並びに、エンドエフェクタから製造構成要素の表面までの距離の変化によるものでありうる。一部の実施形態では、第１センサの変位は、第１センサ電子部品によって検出され、第１変位値を生成するために使用されうる。
【００５１】
方法８００は、工程８０６に進んでよく、工程８０６において、第２変位値が特定されうる。一部の実施形態により、第２変位値は、第２センサ並びに関連の第２センサ電子部品によって、決定されうる。上述のように、センタリング装置の変位又は移動は、第２センサの変位を引き起こしうる。上述のように、センタリング装置の変位は、スキャンされている部分の角度の変化、並びに、エンドエフェクタからこの部分までの距離の変化によるものでありうる。一部の実施形態では、第２センサの変位は、第２センサ電子部品によって検出され、第２変位値を生成するために使用されうる。
【００５２】
方法８００は、工程８０８に進んでよく、工程８０８において、第１変位値及び第２変位値に基づいて、位置調整値が決定されうる。上述のように、制御回路などの構成要素は、第１変位値及び第２変位値に基づいて、位置調整値を生成するよう構成されうる。したがって、制御回路は、位置調整値を決定し、かつ、この位置調整値を含むか又は表す、出力信号を生成しうる。様々な実施形態において、出力信号は、一又は複数の通信ポートを介して、アクチュエータなどの別の構成要素に提供されうる。
【００５３】
方法８００は、工程８１０に進んでよく、工程８１０において、位置調整値に少なくとも部分的に基づいて、トランスデューサの位置に対する一又は複数の修正が実装されうる。これも上述したように、アクチュエータなどの構成要素は、トランスデューサの位置の一又は複数の変更を実装するために、位置調整値を利用してよく、位置調整値の実装は、工程８０４及び８０６において特定された変位を補償しうる。したがって、変化は、この変化がスキャンを実装するトランスデューサの能力に影響を与えず、この能力を低下させることもないように、補償されうる。更に、位置調整値の実装は、製造構成要素に関連する、発生しうる多種多様な変化にもかからわず、スキャンが継続されることを可能にしうる。
【００５４】
方法８００は、工程８１２に進んでよく、工程８１２において、追加の変位値が決定されるべきか否かが、決定されうる。かかる決定は、スキャンに関連する全体的な状態標識に基づいて行われうる。例えば、エンドエフェクタは、エンドエフェクタに関連するロボット式アームを制御する一又は複数のシステムによって決定されうるとおりに、スキャン経路内の様々な位置又は場所に移動しうる。したがって、スキャンがスキャン経路の終点に到達すれば、それ以上の測定が行われる必要はなくなり、追加の変位値は決定されなくてよいると決定されうる。しかし、スキャンがスキャン経路の終点にまだ到達していなければ、スキャンはまだ進行中であり、追加の変位値が決定されるべきであると決定されうる。追加の変位値が決定されるべきであると決定されると、方法８００は、工程８０４に戻りうる。スキャンが終了した場合のように、追加の変位値が決定されなくてよいと決定されると、方法８００は終了する。
【００５５】
上記で開示されているシステム、装置、及び方法は、飛行機及び航空宇宙産業に関して説明されているが、本書で開示されている実施形態は、自動車、鉄道などの他の任意の背景、並びに、それ以外の機械的な及びビークルに関する背景にも適用されうることを、認識されたい。
【００５６】
したがって、本開示の実施形態は、図９に示す飛行機の製造及び保守方法９００、及び、図１０に示す飛行機９０２を背景として、説明されうる。製造前の段階では、例示的な方法９００は、飛行機９０２の仕様及び設計９０４と、材料の調達９０６とを含みうる。製造段階では、飛行機９０２の、構成要素及びサブアセンブリの製造９０８と、システムインテグレーション９１０とが行われる。その後、飛行機９０２は、認可及び納品９１２を経て、運航９１４に供されうる。顧客により運航されている期間に、飛行機９０２には、（改変、再構成、改修なども含みうる）定期的な整備及び保守９１６が予定される。
【００５７】
方法９００のプロセスの各々は、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば顧客）によって実施又は実行されうる。この明細書において、システムインテグレータは、任意の数の飛行機製造業者及び主要システム下請業者を含みうるがそれらに限定されず、第三者は、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含みうるがそれらに限定されず、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。
【００５８】
図１０に示しているように、例示的な方法９００によって製造された飛行機９０２は、複数のシステム９２０及び内装９２２を有する、機体９１８を含みうる。高レベルシステム９２０の例は、推進システム９２４、電気システム９２６、油圧システム９２８、及び環境システム９３０のうちの一又は複数を含む。任意の数の他のシステムも含まれうる。航空宇宙産業の例を示しているが、本発明の原理は、自動車産業などの他の産業にも適用されうる。
【００５９】
本書において具現化されている装置及び方法は、製造及び保守方法９００の任意の一又は複数の段階において用いられうる。例えば、製造プロセス９０８に対応する構成要素又はサブアセンブリは、飛行機９０２の運航期間中に製造される構成要素又はサブアセンブリと類似の様態で製作又は製造されうる。また、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせは、例えば、実質的に、飛行機９０２の組立てを効率化するか、又は飛行機９０２のコストを削減することにより、製造段階９０８及び９１０で利用されうる。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせのうちの一又は複数が、飛行機９０２の運航期間中に、限定しないが例としては整備及び保守９１６に、利用されうる。
【００６０】
更に、本開示は、下記の条項による実施形態を含む。
【００６１】
条項１．
製造構成要素に関連する角度を二分するように、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置を修正するよう構成された、センタリング装置と、
製造構成要素に関連する曲率を感知するよう構成された、表面感知装置と、
センタリング装置に関連する第１変位値と、表面感知装置に関連する第２変位値とを測定するよう構成された、複数のセンサと、
第１変位値と第２変位値の少なくとも一方に基づいて位置調整値を決定するよう構成された、制御回路と、
位置調整値に少なくとも部分的に基づいて、超音波トランスデューサの位置を修正するよう構成された、アクチュエータとを備える、装置。
【００６２】
条項２．センタリング装置は、第１表面追随ガイドと、第２表面追随ガイドと、第１表面追随ガイド及び第２表面追随ガイドに連結された、連結ハウジングとを備え、連結ハウジングは、第１伸張装置によって付勢されている、条項１に記載の装置。
【００６３】
条項３．複数のセンサは、第１センサと第２センサとを含む、条項２に記載の装置。
【００６４】
条項４．第１センサはセンタリング装置に連結され、第２センサは表面感知装置に連結される、条項３に記載の装置。
【００６５】
条項５．第１センサ及び第２センサは、差動可変リラクタンストランスフォーマを備え、制御回路は、プロセッサと不揮発性メモリとを備える、条項４に記載の装置。
【００６６】
条項６．第１変位値と第２変位値の少なくとも一方は、製造構成要素に関連する角度の変化、又は、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置の変化を特定する、条項１に記載の装置。
【００６７】
条項７．位置調整値は、変化をオフセットするために超音波トランスデューサの位置を修正するよう設定された位置調整を特定する、条項６に記載の装置。
【００６８】
条項８．アクチュエータは、変化をオフセットするために超音波トランスデューサの位置を修正するよう構成される、条項７に記載の装置。
【００６９】
条項９．超音波トランスデューサは、製造構成要素の一又は複数の構造特性を測定するよう構成される、条項１に記載の装置。
【００７０】
条項１０．表面感知装置は、第２伸張装置によって付勢されたホイールを備える、条項１に記載の装置。
【００７１】
条項１１．
センタリング装置を使用して、製造構成要素に関連する角度を二分するように、製造構成要素に対して超音波プローブアセンブリを位置付けることと、
製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置に関連する変化を特定することと、
特定された変化に基づき、制御回路を使用して、位置調整値を決定することと、
位置調整値に少なくとも部分的に基づいて、超音波トランスデューサの位置を修正することとを含む、方法。
【００７２】
条項１２．変化を特定することは、
センタリング装置に関連する第１センサを使用して、第１変位値を特定することを含む、条項１１に記載の方法。
【００７３】
条項１３．変化を特定することは、
表面感知装置に関連する第２センサを使用して、第２変位値を特定することを含む、条項１１に記載の方法。
【００７４】
条項１４．表面感知装置は、伸張装置によって付勢されたホイールを備える、条項１３に記載の方法。
【００７５】
条項１５．超音波トランスデューサの位置を修正することは、位置調整値に少なくとも部分的に基づき、かつ、特定された変化をオフセットする、条項１１に記載の方法。
【００７６】
条項１６．
ロボット式アームと、
ロボット式アームに連結された超音波プローブアセンブリであって、
製造構成要素に関連する角度を二分するように、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置を修正するよう構成された、センタリング装置、
製造構成要素に関連する曲率を感知するよう構成された、表面感知装置、
センタリング装置に関連する第１変位値と、表面感知装置に関連する第２変位値とを測定するよう構成された、複数のセンサ、
超音波トランスデューサの位置を修正するよう構成されたアクチュエータ、及び、
第１変位値と第２変位値の少なくとも一方に基づいて位置調整値を決定するよう構成された制御回路を備える電子ハウジングを備える、超音波プローブアセンブリとを備える、システム。
【００７７】
条項１７．センタリング装置は、第１表面追随ガイドと、第２表面追随ガイドと、第１表面追随ガイド及び第２表面追随ガイドに連結された、連結ハウジングとを備え、連結ハウジングは、第１伸張装置によって付勢されている、条項１６に記載のシステム。
【００７８】
条項１８．第１変位値と第２変位値の少なくとも一方は、製造構成要素に関連する角度の変化、又は、製造構成要素に対する超音波プローブアセンブリの位置の変化を特定する、条項１６に記載のシステム。
【００７９】
条項１９．位置調整値は、変化をオフセットするために超音波トランスデューサの位置を修正するよう設定された位置調整を特定する、条項１８に記載のシステム。
【００８０】
条項２０．アクチュエータは、変化をオフセットするために、位置調整値に少なくとも部分的に基づいて、超音波トランスデューサの位置を修正するよう構成される、条項１９に記載のシステム。
【００８１】
前述の概念は、理解の明確化を目的としてやや詳細に説明されているが、付随する特許請求の範囲内で、ある一定の変更及び修正が実践されうることは明白であろう。プロセス、システム、及び装置の実装には多数の代替的な様態があることに留意されたい。したがって、本書の例は、例示的なものであって、限定的なものではないとみなされるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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