항공우주용 압연 알루미늄 판은 AMS-STD 2154, ASTM B594 및 Boeing BAC 7055와 같은 엄격한 산 업 표준에 따라 검사됩니다. 판의 큰 크기와 상당한 두께는 높은 검사 생산성을 요구합니다. 결함 평가 및 분류, 포괄적인 검사 보고서 및 다양한 MES(제조 실행 시스템) 유형에 대한 인터페이스가 일반적인 요구 사항입니다.

Automation of standart-driven functions:

• 비접촉식 표면추적
• 자동화된 UT 보정 및 검증 절차를 통해 사전 검색 시간 단축
• 결함의 정확한 사이징을 위한 보 프로파일 데이터 생성
• 완전 자동화된 재스캔을 사용하여 해당 표준을 준수하는 구성 가능한 결함 평가 절차
• 자동화된 결함 분류 및 크기 조정

The System

검사 시스템 설계는 로딩 롤러 테이블을 기반으로 하며, 여기서 플레이트는 리프팅 플랫폼으로 이송되고 탱크 안으로 침지됩니다. 검사 후 플레이트는 위로 들어 올려지고 건조기를 거쳐 언로 딩 테이블로 진행됩니다.

UT 검사는 필요한 중첩과 동시에 스캔하는 2개의 128개 요소 위상 배열 변환기를 사용하여 침지 기반 펄스 에코 모드에서 수행됩니다.

Automated UT calibration and verification procedures to reduce pre-scanning time

민감도 보정 및 검증 절차는 UT 검사에서 가장 시간이 많이 소요되는 프로세스 중 하나입니다.
초기 단계는 서로 다른 깊이의 사이드 드릴 구멍이 있는 참조 블록을 사용하여 깊이를 가로지르 는 가상 프로브(VP)의 초음파 빔의 균일성을 설정하는 것을 포함합니다. 시스템이 두 개의 프로브 로 작동하기 때문에 이 절차는 매우 중요합니다.
VP 균일성이 달성되면 지정된 교정 표준 세트를 동적으로 스캔하여 단일 VP에 대해 DAC(Distance Amplitude Correction) 교정 및 검증이 자동으로 수행됩니다. DAC가 생성되면 시스템은 필요에 따 라 모든 설정에서 DAC를 자동으로 업데이트합니다. 민감도 검사(Dynamic Check)는 보통 4시간마 다 수행되며 자동으로 실행됩니다.

Automatic inspection procedure

1. The Main Scan

메인 스캔은 플레이트가 탱크 내부에 있고 "Clearance"명령이 수신된 후에 시작됩니다. 메인 스캔은 필요한 검 사 클래스에 대한 UT 설정을 사용하여 수행됩니다. 재료 게이트 및 백월 게이트(별도의 감쇠 모드 포함)의 C-Scan 영상이 수집됩니다. 이 스캔을 기반으로 소프트웨어는 C-스캔에서 검출된 표시를 보여주는 중간 보고서를 생성합니다. 보고서의 Indications 테이블에는 각 표시의 위치, 진폭 및 ToF에 대한 세부 정보가 포함되어 있으며 관련 표준의 지침에 따라 결함 분류가 포함된 표시의 예비 목록을 제공합니다.

2. Indications rescan

기본 스캔 후 플레이트에서 발견된 일부 표시를 다시 검색해야 합니다.

ASTM B594 2.2.1 및 10.5.1 사양 및 보잉 사양에 따라 조정된 기준 크기의 사전 정의된 수준을 초과하는 모든 표시는 각도 조작을 통해 검사해야 합니다. 이 평가는 표시 주변의 사운드 빔 각도 및 움직임에 의해 수행됩니다.

기존의 UT 프로브를 기반으로 하는 시스템에서 이 검사 는 일반적으로 프로브를 기계적으로 회전시키는 프로브 조작기를 사용하여 수행됩니다. 본 논문에서 설명하는 시스템에서 위상 배열 프로브는 전자 섹터 및 선형 스캐 닝의 조합을 사용하여 절차를 수행합니다.

이 절차는 결합된 "Top C-Scan"을 생성합니다.
결점은 한 번에 하나씩 평가하거나 자동으로(집합으로) 평가할 수 있습니다. 평가 프로세스 후에는 결함의 최대 획득 진폭과 적절한 분류를 통해 Indications(표시) 테이 블이 업데이트됩니다.

Plate Surface Tracking

이러한 플레이트의 생산 프로세스로 인해 UT 굴절각에 영향을 미치는 플레이트 표면의 약간의 웨이브가 간혹 있을 수 있습니다. 스캐닝 갠트리에 대한 플레이트 배치의 오정렬은 또한 트랜스 듀서의 스캐닝 계획에 대한 플레이트 표면의 상대적 위치에 영향을 미칠 수 있습니다. 오정렬 문 제가 UT 데이터에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해, 시스템은 특별히 설계된 표면 추적 서브시 스템을 사용하여 스캐닝 중 플레이트 표면을 추적합니다.

거리 모니터링은 검사된 표면에 대한 3개의 프로브 각각의 물 경로 측정을 기반으로 합니다. 지정 된 소프트웨어 알고리즘은 거리를 모니터링하고 조작기의 방위각 또는 고도 축에 적용할 오프셋 을 계산합니다. 또한 소프트웨어는 물 경로를 미리 정의된 허용 오차 내로 유지하기 위해 Z 축에 적용할 필요한 오프셋을 생성합니다.

표면 추종 알고리즘을 사용해도 스캔 속도에 영향을 주지 않습니다. 높은 생산성을 유지하면서 시스템 스캔 엔벨로프의 전 체 스케일을 활용하기 위해 시스템은 한 번의 스캔에서 동일한 두께의 여러 플레이트를 검사할 수 있도록 지원 합니다. 다중 플레이트 전체 스캔 동안 일괄적으로 스캔 된 모든 플레이트 중 한 개의 C-스캔이 생성됩니다. 스캔 이 완료되고 전체 C-스캔이 완료되면 소프트웨어는 전체 C-스캔을 각 플레이트의 개별 C-스캔 파일로 자동으로 분할합니다. 데이터 손실을 방지하기 위해 분할은 에지 인식 알고리즘을 사용하여 수행됩니다. 따라서 별도의 C-스캔에는 에지의 일부와 들것 표시(있는 경우)가 포함 됩니다.

작업자는 개별 플레이트의 C-스캔의 ROI(Region of Interest)를 정의하여 결함 평가를 수행할 영 역을 정의할 수 있습니다. 이때부터 각 플레이트는 별도로 평가되며, 플레이트 로트 번호별로 개별 리포트가 발행됩니다.

특장점

• 완전히 통합된 높은 처리량의 자동화된 검사 시스템을 제공하는 'One Stop Shop’.
• 종합적인 검사 솔루션을 제공하기 위해 시스템에는 침지 탱크 및 스캐닝 로봇 외에 리프팅플랫폼 및 롤링 테이블과 같은 재료 처리 장치가 포함될 수 있음
• 자재 취급을 위한 플랜트 컴퓨터와의 완전한 통신, 자재 정보 및 시험 요구 사항의 전달, 검사결과의 인계
• 고급 고유 기능으로 정확한 스캔, 신뢰할 수 있는 데이터 수집 및 자동화된 결함 평가는 물론 높은 검사 처리량 보장
• 자동화된 DAC 보정으로 사전 스캔 시간 단축
• 플레이트 표면에서 초음파 빔의 수직성을 보장하기 위한 비접촉 표면 추적
• 해당 표준을 준수하는 자동화된 결함 평가 절차
• AMS STD 2154, ASTM B 594, ASTME 2375, BSS 7055 및 ABP-6-5232와 같은 주요 표준 준수