JP6328130B2 - Measurement of fiber orientation of carbon fiber materials and production of objects in carbon fiber composite structures - Google Patents

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Description

本発明は、炭素繊維材料の繊維方向を例えば品質試験および／またはさらなる処理のために測定する概念と、炭素繊維複合構造で物体を製造することに関する。   The present invention relates to the concept of measuring the fiber orientation of a carbon fiber material, for example for quality testing and / or further processing, and to manufacturing an object with a carbon fiber composite structure.

現代の軽量構造において、いわゆる、炭素繊維複合材料の安定性を向上するために、炭素繊維がますます使用されている。特に、これらの複合材料から作られる安全上重要な構成要素、例えば航空機構造や自動車構造などにおける構成要素では、正確な位置決めと、正確な方向、すなわち炭素繊維の方向が、完成した構成要素の機械的安定性と機械的応力許容性に対して決定的に重要となる。繊維の方向または炭素繊維が配置される角度は、被加工物のあらゆるポイントまたはすべての関連するポイントで、一定の精度で測定されなければならない。製造中、炭素繊維織物のいくつかの層は、通常、１つの層に別の層が連続的に重ねられ、それぞれが特別なプラスチックに浸され、硬化される。これらの層のそれぞれは、繊維の方向に関して適格でなければならない。炭素繊維の層は可視光に対して透過性ではないので、繊維方向の試験は、各層を配置した後、各層に対して個別に行わなければならない。   In modern lightweight structures, carbon fibers are increasingly used to improve the stability of so-called carbon fiber composites. In particular, for safety-critical components made from these composite materials, such as components in aircraft structures and automotive structures, the precise positioning and orientation, i.e. the direction of the carbon fiber, is the machine of the finished component. It is critical for mechanical stability and mechanical stress tolerance. The direction of the fiber or the angle at which the carbon fiber is placed must be measured with a certain accuracy at every point of the workpiece or at all relevant points. During manufacture, several layers of carbon fiber fabric are usually layered one on top of the other, each immersed in a special plastic and cured. Each of these layers must be qualified with respect to the fiber orientation. Since carbon fiber layers are not transparent to visible light, fiber orientation testing must be performed on each layer individually after each layer is placed.

現在、繊維方向は、さまざまな方法で測定または点検されている。その方法とは、以下の通りである。ａ）製造者によって視覚的に実行される、ｂ）製造者が印を付け、カメラシステムでその印を検出し、対応するソフトウェアによりカメラで撮影した画像を処理する、ｃ）カメラシステムを使用して炭素繊維を記録するが、そのピクセル解像度は、個々の炭素繊維をグラフィックに解像することができるように高く、特別なソフトウェアを使用すれば画像のあらゆる位置について炭素繊維の方向が画像データから決定できる程のものとされている。   Currently, fiber orientation is measured or inspected in various ways. The method is as follows. a) visually executed by the manufacturer, b) the manufacturer marks, detects the mark with the camera system, and processes the image taken with the camera with the corresponding software, c) uses the camera system However, the pixel resolution is so high that the individual carbon fibers can be graphically resolved, and special software can be used to determine the orientation of the carbon fiber from the image data at any location in the image. It is supposed to be determined.

解決策ａ）およびｂ）は、製造者による支援を必要とし、かつ、言うまでもない主観による影響のため再現が難しく誤りが発生しがちである。これとは別に、これらの解決策は時間がかかり、したがって高価である。試験を完全に自動化することは不可能である。解決策ｃ）は、比較的高いピクセル解像度を有するカメラの使用を必要とする。カメラの解像度が高くなるほどコストが高くなることとは別に、より高いピクセル数、ひいては、一定の画像またはフレームレートを有するより多くの画像データにより、画像転送速度をより高くしなければならず、画像を評価するための演算能力をより高くしなければならなくなる。データレートと演算能力が高くなると、コストが高くなる。別の表現をすると、このことは、試験速度がコストで制限されることを意味する。結局のところ、このことは、コストをいくらかけることができるかにより、炭素繊維複合材料のある領域を試験するための試験速度が決まることを意味する。別の欠点は、繊維方向が、ソフトウェアを使用して、画像データから計算されなければならないということである。したがって、その結果の精度と信頼性は、ソフトウェアの品質に相当に依存する。特に、プラスチックに浸された織物の場合、繊維方向の認識は、浸漬されていない、いわゆる「生地」織物の場合よりもさらに相当に不正確で信頼性に欠ける。   Solutions a) and b) require assistance from the manufacturer and, of course, are subject to subjective influence and are difficult to reproduce and prone to error. Apart from this, these solutions are time consuming and therefore expensive. It is impossible to fully automate the test. Solution c) requires the use of a camera with a relatively high pixel resolution. Apart from the higher cost of the camera, the higher the number of pixels, and hence the more image data with a constant image or frame rate, the higher the image transfer speed, It will be necessary to increase the computing power for evaluating. The higher the data rate and computing power, the higher the cost. In other words, this means that the test speed is limited by cost. Ultimately, this means that the cost of testing can determine the test speed for testing a region of carbon fiber composite material. Another disadvantage is that the fiber orientation must be calculated from the image data using software. Therefore, the accuracy and reliability of the results are highly dependent on the quality of the software. In particular, in the case of fabrics soaked in plastic, the recognition of the fiber orientation is much more inaccurate and unreliable than in the case of so-called “fabric” fabrics that are not soaked.

したがって、炭素繊維材料の繊維方向を測定するための概念または炭素繊維複合構造で物体を製造するための概念は、上記の欠点を克服し、品質、精度が同じであればより安価に製造できることが望ましい。   Therefore, the concept for measuring the fiber direction of the carbon fiber material or the concept for manufacturing the object with the carbon fiber composite structure can overcome the above drawbacks and can be manufactured at a lower cost if the quality and accuracy are the same. desirable.

したがって、本発明の目的は、炭素繊維材料の繊維方向を測定するための概念および炭素繊維複合構造で物体を製造するための概念を提供することであり、特性を改善することを特徴とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a concept for measuring the fiber orientation of a carbon fiber material and a concept for manufacturing an object with a carbon fiber composite structure, which is characterized by improved properties.

この目的は、添付の独立請求項の発明の主題によって実現される。   This object is achieved by the subject matter of the appended independent claim.

本発明は、試験対象物体によって反射された光の偏光の方向を使用して試験対象物体の炭素繊維材料の繊維方向を認識することができるという知見を利用する。例えば、無偏光光が炭素繊維に当たると、繊維が反射する光は繊維方向に偏光される。その光の波長は、例えば４００から１０００ナノメートルの範囲である。   The present invention utilizes the knowledge that the fiber direction of the carbon fiber material of the test object can be recognized using the direction of polarization of the light reflected by the test object. For example, when non-polarized light hits the carbon fiber, the light reflected by the fiber is polarized in the fiber direction. The wavelength of the light is, for example, in the range of 400 to 1000 nanometers.

光の偏光により、炭素繊維材料、例えば炭素繊維織物または炭素繊維複合材料など、の繊維方向を測定することができる。一実施形態によれば、偏光センサとして試験対象物体を記録する高偏光感度カメラが使用され、偏光方向の空間分解検出、及びそれによる繊維方向の空間分解走査を得る。ここでの利点は、高偏光感度カメラの解像度が、光学的に繊維を解像するのに十分である必要がないことである。言い換えると、高偏光感度カメラのレンズの物体面におけるそのカメラの空間解像度は、炭素繊維材料の表面での繊維の構造を解像するのに必要とされる空間解像度よりも低くてもよいということ、すなわち、そのレンズの物体面において繰り返されるピクセル間の間隔は、例えば、繊維の半径よりも大きくてもよいということである。   The fiber orientation of a carbon fiber material, such as a carbon fiber fabric or a carbon fiber composite material, can be measured by the polarization of light. According to one embodiment, a high polarization sensitivity camera that records the object to be tested is used as a polarization sensor to obtain spatially resolved detection in the polarization direction and thereby spatially resolved scanning in the fiber direction. The advantage here is that the resolution of the high polarization sensitivity camera does not have to be sufficient to optically resolve the fibers. In other words, the spatial resolution of the camera in the object plane of the lens of the high polarization sensitivity camera may be lower than the spatial resolution required to resolve the fiber structure on the surface of the carbon fiber material. That is, the spacing between repeated pixels in the object plane of the lens may be larger than the radius of the fiber, for example.

有利な実装態様は従属請求項に従う。本発明の好適な実施形態を、図面を参照して以下に詳述する。   Advantageous implementations are subject to the dependent claims. Preferred embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the drawings.

本発明の一実施形態による、試験対象物体の炭素繊維材料の繊維方向を測定する装置の模式的なブロック回路図である。It is a typical block circuit diagram of the apparatus which measures the fiber direction of the carbon fiber material of the test object according to one embodiment of the present invention. 一実施形態による、偏光センサとして機能する高偏光感度カメラの概略図である。1 is a schematic diagram of a high polarization sensitivity camera that functions as a polarization sensor, according to one embodiment. FIG. 一実施形態による、炭素繊維複合構造で物体を製造するシステムのブロック回路図である。1 is a block circuit diagram of a system for manufacturing an object with a carbon fiber composite structure, according to one embodiment. FIG.

図１は、本発明の一実施形態による、試験対象物体の炭素繊維材料の繊維方向を測定する装置を示す。炭素繊維材料は、例えば、図１でクロスハッチングにより象徴されるような炭素繊維織物とすることができる。しかしながら、炭素繊維複合材料であってもよい。図１において、炭素繊維材料で作られた試験対象物体１０は、例えば、炭素繊維織物による層または積層であり、例えば、測定後に１つまたはいくつかの他の炭素繊維層上に配置されて炭素繊維複合をもたらすものである。ここで重要なことは、炭素繊維材料の繊維方向を把握することである。繊維方向を把握することは、他の理由でも必要となる可能性がある。図１は、好適な例として、試験対象物体１０の表側１４と、破線拡大部１２における炭素繊維材料を示している。繊維束１６は、ここでは、織物１８を形成するように織り込まれている。あるいは、その試験対象物体は上記した炭素繊維層の積層にすでになっているものとしてもよく、その場合、プラスチックマトリクスを含んでいても含んでいなくてもよく、プラスチックマトリクスは硬化していても未硬化でもよく、すなわち、炭素繊維複合材料製の生産物または中間生産物とすることができる。   FIG. 1 shows an apparatus for measuring the fiber orientation of a carbon fiber material of a test object according to an embodiment of the present invention. The carbon fiber material can be, for example, a carbon fiber fabric as symbolized by cross-hatching in FIG. However, it may be a carbon fiber composite material. In FIG. 1, a test object 10 made of carbon fiber material is, for example, a layer or laminate of carbon fiber fabric, for example, carbon after being measured and placed on one or several other carbon fiber layers. The result is a fiber composite. What is important here is to grasp the fiber direction of the carbon fiber material. Knowing the fiber direction may be necessary for other reasons. FIG. 1 shows a carbon fiber material in the front side 14 of the test object 10 and the broken line enlarged portion 12 as a suitable example. Here, the fiber bundle 16 is woven so as to form a woven fabric 18. Alternatively, the object to be tested may already be a laminate of the carbon fiber layers described above, in which case it may or may not include a plastic matrix, and the plastic matrix may be cured. It may be uncured, i.e. it may be a product or intermediate product made of carbon fiber composite material.

試験対象物体１０の炭素繊維材料１８の繊維方向を測定する図１の装置は、包括的に符号２０で示され、光源２２と偏光センサ２４を含み、さらに、任意ではあるがコンピュータ２６とモニタ２８を含んでいる。光源２２は試験対象物体１０を照らすように構成されている。偏光センサ２４は試験対象物体１０によって反射された光の偏光方向を検出するように、すなわち、特に試験対象物体が光源２２により照らされ、続いて偏光センサ２４へ反射された光の偏光方向を検出するように構成されている。その偏光方向は、その照らされた表側１４での物体１０の繊維方向を示す。   The apparatus of FIG. 1 for measuring the fiber orientation of the carbon fiber material 18 of the test object 10 is indicated generally at 20 and includes a light source 22 and a polarization sensor 24, and optionally a computer 26 and a monitor 28. Is included. The light source 22 is configured to illuminate the test target object 10. The polarization sensor 24 detects the polarization direction of the light reflected by the test object 10, ie specifically detects the polarization direction of the light that is illuminated by the light source 22 and subsequently reflected to the polarization sensor 24. Is configured to do. The polarization direction indicates the fiber direction of the object 10 at the illuminated front side 14.

その装置が組立てられた状態において、光源２２は試験対象物体１０を照らすよう配置されている。光源２２から放射された光３０は、例えば、偏光していない。光源は、例えば、ハロゲンランプ、熱電子放出ランプまたはＬＥＤなどとすることができる。物体１０は、異なる方向から同じかもしくは異なる種類のいくつかの照明で同時に照らしてもよく、または鏡もしくは光ファイバーなどの他の装置を使用して異なる方向から照らしてもよい。すなわち、光源は、異なる方向から物体１０を照らすためにいくつかの照明および／またはさらに光ガイド手段、例えば鏡など、を備えてもよく、それにより、偏光センサ２４により走査され、および／または偏光センサ２４と向き合う表面１４をより完全に照らすことができ、すなわち影ができるのを避けることができる。光３０の光スペクトル、例えば、その平均波長は、好適には４００ｎｍから１０００ｎｍの範囲とすることができる。特に、光源２２は、広帯域光源または狭帯域光源とすることができる。単色光源２２を使用することも可能である。その場合、光源２２のスペクトルの半値幅は１００ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。   In the assembled state, the light source 22 is arranged to illuminate the test object 10. The light 30 emitted from the light source 22 is not polarized, for example. The light source can be, for example, a halogen lamp, a thermionic emission lamp, or an LED. The object 10 may be illuminated simultaneously from several directions with several lights of the same or different types, or may be illuminated from different directions using other devices such as mirrors or optical fibers. That is, the light source may comprise some illumination and / or further light guiding means, for example a mirror, to illuminate the object 10 from different directions, so that it is scanned by the polarization sensor 24 and / or polarized. The surface 14 facing the sensor 24 can be more fully illuminated, i.e., shadows can be avoided. The light spectrum of the light 30, for example its average wavelength, can preferably be in the range of 400 nm to 1000 nm. In particular, the light source 22 can be a broadband light source or a narrow band light source. It is also possible to use a monochromatic light source 22. In that case, the half width of the spectrum of the light source 22 is preferably in the range of 100 nm or less.

光３０が試験対象物体１０に当たるとすぐに、炭素繊維材料１８の明確な好ましい特徴が顕著になる。つまり、試験対象物体１０が当たる光に対して偏光効果を示すということである。特に、光３０は、試験対象物体１０の炭素繊維材料で反射されると、照らされた表面１４での繊維方向に沿った偏光方向に沿って偏光される。偏光センサ２４の方向からの物体１０の表面１４の一部の上面図を示す拡大部分１２では、このことは、典型的な例として試験対象物体の２つの異なる位置ＡとＢについて示されている。位置Ａで反射されて偏光センサ２４に当たる光３２は、位置Ａを横切る繊維束１６の繊維方向３６Aに平行な偏光方向３４Aを有する。位置Ｂは典型的には別の繊維束１６に位置しているため、位置Ｂにおける繊維方向３６Bとそれに平行な偏光方向３４Bは方向が異なり、すなわち方向３６Aと３４Aに対して垂直方向である。 As soon as the light 30 strikes the object 10 to be tested, the clear preferred characteristics of the carbon fiber material 18 become prominent. That is, it shows a polarization effect with respect to the light hit by the test target object 10. In particular, when the light 30 is reflected by the carbon fiber material of the test object 10, it is polarized along a polarization direction along the fiber direction at the illuminated surface 14. In the enlarged portion 12 showing a top view of a part of the surface 14 of the object 10 from the direction of the polarization sensor 24, this is shown for two different positions A and B of the object under test as a typical example. . Light 32 reflected at position A and impinging on polarization sensor 24 has a polarization direction 34 A parallel to fiber direction 36 A of fiber bundle 16 across position A. Since position B which is typically located in a separate fiber bundles 16, the fiber direction 36 B and the polarization direction 34 B parallel to it different directions at the position B, i.e. perpendicular to the direction 36 A and 34 A Direction.

偏光センサ２４は、炭素繊維材料１０の繊維方向を点ごとにその点で反射された光３２の偏光方向にわたって測定するものであってもよく、またはラインセンサ、エリアセンサまたは高偏光感度カメラであってもよい。上述の第１の場合において、望むならマニピュレータまたはロボット（図示せず）を好適には繊維方向の空間分解走査のために使用して、偏光センサ２４によって走査され反射光が偏光センサ２４によって検出される点または位置を横方向に移動または変更し、それにより異なる位置ＡとＢで対応する繊維方向測定値を取得するようにしてもよい。   The polarization sensor 24 may measure the fiber direction of the carbon fiber material 10 for each point over the polarization direction of the light 32 reflected at that point, or may be a line sensor, an area sensor or a high polarization sensitivity camera. May be. In the first case described above, if desired, a manipulator or robot (not shown) is preferably used for spatially resolved scanning in the fiber direction, scanned by the polarization sensor 24 and the reflected light detected by the polarization sensor 24. The point or position may be moved or changed laterally, thereby obtaining corresponding fiber direction measurements at different positions A and B.

図２は、偏光センサ２４が高偏光感度カメラである場合を示す。この実施形態によれば、高偏光感度カメラ２４は、ピクセル配列３８と、試験対象物体１０をピクセル配列３８上に結像するレンズ４４を含んでいる。図２におけるピクセル配列３８の拡大上面図４２に示すように、ピクセル配列３８のピクセル４４は、好適な例として次のようなスーパーピクセル４６にグループ化することができる。すなわち、スーパーピクセル４６は、それぞれピクセル配列３８のうちの異なる偏光光を感知できるピクセル４４を含み、すなわち第１の偏光方向のための第１のピクセルと、それとは異なる偏光方向である第２の偏光方向のための第２のピクセルを少なくとも含む。図２は、各スーパーピクセル４６が、４５°の角度差をもって互いに離れた間隔で配置された偏光方向を感知できる４つのピクセル４４を含むことを好適な例として示している。異なる偏光感度のピクセルの数が異なっていることも可能であり、それはそれらのピクセルの偏光方向が均等でない角度分布をもつようなものである。ここで指摘しておくことは、図２に示すようにピクセルが異なる規則的な配列で線状および列状に規則的に配置されているか、または不規則に配置されているかどうか、およびスーパーピクセル４６内のピクセルの配置順が等しいかどうか、またはスーパーピクセル４６内の異なる偏光方向を感知できるピクセルの配置がピクセル配列３８にわたって変化するかどうかは無関係であるということである。スーパーピクセル４６を線方向および列方向には規則的に配置しないが、異なる規則的な方法または不規則な方法で配置することも可能である。   FIG. 2 shows a case where the polarization sensor 24 is a high polarization sensitivity camera. According to this embodiment, the high polarization sensitivity camera 24 includes a pixel array 38 and a lens 44 that images the test object 10 onto the pixel array 38. As shown in the enlarged top view 42 of the pixel array 38 in FIG. 2, the pixels 44 of the pixel array 38 can be grouped into superpixels 46 as a preferred example as follows. That is, each superpixel 46 includes a pixel 44 that can sense different polarized light in the pixel array 38, i.e., a first pixel for a first polarization direction and a second polarization direction that is different therefrom. It includes at least a second pixel for the polarization direction. FIG. 2 shows as a preferred example that each superpixel 46 includes four pixels 44 that can sense polarization directions that are spaced apart from each other by an angular difference of 45 °. It is possible that the number of pixels with different polarization sensitivities can be different, such that the polarization direction of those pixels has a non-uniform angular distribution. It should be pointed out here whether the pixels are regularly arranged in different regular arrangements in lines and columns or irregularly as shown in FIG. It is irrelevant whether the arrangement order of the pixels within 46 is equal or whether the arrangement of pixels capable of sensing different polarization directions within the superpixel 46 varies across the pixel array 38. The superpixels 46 are not regularly arranged in the line direction and the column direction, but may be arranged in different regular or irregular ways.

偏光センサ２４での走査は、上記したように、点走査または領域走査に限定されない。照らされた表側１４での試験対象物体１０の炭素繊維材料の繊維方向の線走査または一次元走査もまた想定される。物体１０と偏光センサ２４との間の相対的な動きをここで用いて、結果として、繊維方向の２次元走査を実現してもよい。   As described above, scanning with the polarization sensor 24 is not limited to point scanning or area scanning. A line or one-dimensional scan in the fiber direction of the carbon fiber material of the test object 10 at the illuminated front side 14 is also envisaged. The relative movement between the object 10 and the polarization sensor 24 may be used here to result in a two-dimensional scan in the fiber direction.

偏光センサ２４は、反射光３２から一定波長の光、例えば、４００ｎｍから１０００ｎｍの間の前述した範囲における波長の光をフィルタリングするためのフィルタシステムをさらに備えることができる。ピクセル配列３８は、好適な例として、光感応領域の配列を備え、その上方にフィルタ構造の配列を配置して、各光感応領域がフィルタ構造と共にピクセルを形成するようにすることができる。個々の光感応領域の光入射側に結合されたフィルタ構造は、好適な例として格子構造とすることができる。特に、フィルタ構造が、サブ波長範囲、すなわち、光３０の波長よりも小さい範囲での大きさをもつ構造要素を備えることが可能である。それらのフィルタ構造はフォトニック結晶の特徴を示すことができる。光感応領域とフィルタ構造はチップ内にいっしょに組み込むことができる。光感応領域は、好適な例として、フォトダイオード配列、ＣＣＤ配列、またはＣＭＯＳピクセル配列で形成することができる。そのような偏光センサは、例えば、ドイツ特許第１０２００８０１４３３４号に説明されている。   The polarization sensor 24 may further comprise a filter system for filtering light of a certain wavelength from the reflected light 32, for example light of a wavelength in the aforementioned range between 400 nm and 1000 nm. The pixel array 38, as a preferred example, may comprise an array of light sensitive regions, with an array of filter structures disposed thereon, such that each light sensitive region forms a pixel with the filter structure. The filter structure coupled to the light incident side of each light sensitive region may be a lattice structure as a preferred example. In particular, it is possible for the filter structure to comprise structural elements having a size in the sub-wavelength range, i.e. a range smaller than the wavelength of the light 30. Their filter structure can show the characteristics of photonic crystals. The light sensitive region and the filter structure can be integrated together in the chip. As a suitable example, the photosensitive region can be formed by a photodiode array, a CCD array, or a CMOS pixel array. Such a polarization sensor is described, for example, in German patent 102008014334.

偏光センサ２４は、基本的に、市販のＣＣＤまたはＣＭＯＳ画像センサの他に、光３２の偏光方向の連続的もしくは段階的な回転のためにＣＣＤまたはＣＭＯＳ画像センサと物体１０との間に配置される装置、すなわち透過偏光方向が時間とともに変化する偏光フィルタを含むことができる。ＣＣＤまたはＣＭＯＳ画像センサは偏光を感知しないセンサであり、個別センサ、ラインセンサもしくは画像センサである。光の偏光方向を回転させる装置または透過偏光方向が変化する偏光フィルタにより、いくつかの画像を次々に、すなわち時間的に連続して記録し、そしてそれらを適切な方法で組み合わせ、このようにして表面１４のあらゆる位置について偏光の局所的な角度を取得することができる。   In addition to a commercially available CCD or CMOS image sensor, the polarization sensor 24 is basically disposed between the CCD or CMOS image sensor and the object 10 for continuous or stepwise rotation of the polarization direction of the light 32. Or a polarizing filter whose transmitted polarization direction changes with time. The CCD or CMOS image sensor is a sensor that does not sense polarization, and is an individual sensor, a line sensor, or an image sensor. By means of a device that rotates the polarization direction of light or a polarizing filter that changes the transmission polarization direction, several images are recorded one after the other, i.e. temporally in succession, and combined in an appropriate manner in this way. The local angle of polarization can be obtained for any position on the surface 14.

図１に示すように、この装置２０はコンピュータ２６と表示装置２８を任意に備えることができる。偏光センサ２４がエリアセンサとして形成される場合、コンピュータ２６は、好適な例として、スーパーピクセルのピクセル値を適切なスカラ値、すなわち、スーパーピクセル毎に１つまたはいくつかのスカラ値、に変換するために設けることができる。これらのスカラ値は、とりわけ、表面１４の位置での反射光３２の偏光の局所的な角度の尺度であり、その位置でのスーパーピクセルまたは繊維方向に関連したものである。繊維方向のその空間分解走査は、次いで、カラー符号化により表示装置に表示することができる。コンピュータ２６またはそこで実行されるプログラムは、物体１０と偏光センサ２４との間の相対的な動きを生成するために上述したオプションのマニピュレータ４８をさらに駆動することができる。   As shown in FIG. 1, the device 20 can optionally include a computer 26 and a display device 28. If the polarization sensor 24 is formed as an area sensor, the computer 26 preferably converts the pixel value of the superpixel to an appropriate scalar value, i.e. one or several scalar values per superpixel. Can be provided. These scalar values are, inter alia, a measure of the local angle of polarization of the reflected light 32 at the location of the surface 14 and are related to the superpixel or fiber orientation at that location. That spatially resolved scan in the fiber direction can then be displayed on a display device by color coding. The computer 26 or a program executed therein can further drive the optional manipulator 48 described above to generate relative movement between the object 10 and the polarization sensor 24.

コンピュータ２６は、特に、コントローラとしても機能することができ、偏光センサ２４を介して決定された物体１０の炭素繊維材料の繊維方向と物体１０についての位置情報とから、物体１０の形状または形態に対する物体１０の繊維方向の向きを決定し、その向きにより物体を保持するマニピュレータを駆動する。言い換えると、そのコントローラは、偏光センサ２４に対する物体１０の位置についての位置情報と物体の繊維方向とにより、物体の位置を保持しかつ変更するマニピュレータを駆動して、その物体と別の物体を共に配置し、その共に配置された状態ではその物体の繊維方向がその別の物体の繊維方向に対する所定の向きを表すようにマニピュレータを制御することができ、および／または偏光センサ２４に対する物体１０の位置についての位置情報と物体の繊維方向とにより物体１０の形状に対して繊維方向の向きを決定することができる。物体１０と別の物体を共に配置することを、共に配置された状態において物体１０の表側１４が他の物体に隣接するように行うことができ、好適な例として、物体１０の繊維方向が他の物体の対応する表面の優先的な特別な方向に対する所定の方向関係を有するように行うことができる。例えば、他の物体の優先的な特別な方向も炭素繊維方向であり、所定の方向関係とは、例えば物体１０の繊維方向が他の物体の炭素繊維方向を横切るような関係である。前述のマニピュレータは、偏光方向つまり繊維方向を検出する瞬間における位置情報によって決められる位置に物体を保持するものとすることもできる。その一例として、製造システムを以下に説明する。   The computer 26 can also function as a controller, in particular, from the fiber orientation of the carbon fiber material of the object 10 determined via the polarization sensor 24 and the position information about the object 10 for the shape or form of the object 10. The direction of the fiber direction of the object 10 is determined, and the manipulator that holds the object is driven according to the direction. In other words, the controller drives a manipulator that holds and changes the position of the object according to the position information about the position of the object 10 with respect to the polarization sensor 24 and the fiber direction of the object, and moves the object and another object together. The manipulator can be controlled so that the fiber direction of the object represents a predetermined orientation relative to the fiber direction of the other object and / or the position of the object 10 relative to the polarization sensor 24 The orientation of the fiber direction with respect to the shape of the object 10 can be determined based on the position information about and the fiber direction of the object. Arrangement of the object 10 and another object together can be performed so that the front side 14 of the object 10 is adjacent to the other object in a state where the object 10 is disposed together. In a predetermined direction relative to the preferential special direction of the corresponding surface of the object. For example, the preferential special direction of the other object is also the carbon fiber direction, and the predetermined directional relationship is, for example, a relationship in which the fiber direction of the object 10 crosses the carbon fiber direction of the other object. The aforementioned manipulator can also hold the object at a position determined by position information at the moment of detecting the polarization direction, that is, the fiber direction. As an example, a manufacturing system will be described below.

図３は、一実施形態により、炭素繊維複合構造で物体５０を製造するシステムを示す。符号５２で包括的に示されているシステムは、図１の装置２０とマニピュレータもしくはロボット５４を使用および／または含む。前述のように、その装置２０は炭素繊維層５６の繊維方向を測定する。ロボット５４は、複数の炭素繊維層５６を装置２０によって行われる測定に従って互いに対してその炭素繊維方向を調節しながら分離し、こうして物体５０をもたらすよう構成されている。コントローラは、好適な例として、ロボット５４を駆動し、反射光の偏光方向により決定された炭素繊維方向を評価するように設けることができる。   FIG. 3 illustrates a system for manufacturing an object 50 with a carbon fiber composite structure, according to one embodiment. The system shown generally at 52 uses and / or includes the apparatus 20 of FIG. 1 and a manipulator or robot 54. As described above, the device 20 measures the fiber direction of the carbon fiber layer 56. The robot 54 is configured to separate the plurality of carbon fiber layers 56 while adjusting their carbon fiber orientation relative to each other in accordance with measurements made by the apparatus 20, thus providing the object 50. As a preferred example, the controller can be provided to drive the robot 54 and evaluate the carbon fiber direction determined by the polarization direction of the reflected light.

コントローラ５８は、好適な例として、マニピュレータまたはロボット５０を駆動して、装置２０が炭素繊維層５６の繊維方向を決定できるように、すなわち、物体１０が照らされ、かつ偏光センサ２４の視界の範囲内にあるようにする。偏光方向を検出するときの偏光センサに対する物体の位置と検出された偏光方向がわかると、コントローラ５８は、物体１０の形状または形態に対する繊維方向の向きについての情報を得ることができ、好適な例として、ロボット５４を駆動して、処理中の炭素繊維層５６をすでに配置された他の炭素繊維層６０上に重ねて配置し、その処理中の炭素繊維層５６の繊維方向が、露出している炭素繊維層の繊維方向に対して所定の角度を形成して、それが、例えば、物体５０の特に安定した形態をもたらすようにすることができる。物体５０は、好適な例としては、図３に示すような、船体、飛行機の一部または自動車の一部とすることができる。   The controller 58 preferably drives a manipulator or robot 50 so that the device 20 can determine the fiber orientation of the carbon fiber layer 56, i.e. the object 10 is illuminated and the range of view of the polarization sensor 24. To be inside. Knowing the position of the object relative to the polarization sensor when detecting the polarization direction and the detected polarization direction, the controller 58 can obtain information about the orientation of the fiber direction with respect to the shape or form of the object 10, a preferred example. As the robot 54 is driven, the carbon fiber layer 56 being processed is placed on another carbon fiber layer 60 that has already been placed, and the fiber direction of the carbon fiber layer 56 being processed is exposed. A predetermined angle can be formed with respect to the fiber direction of the carbon fiber layer that is present so that, for example, it provides a particularly stable form of the object 50. The object 50 may be a hull, a part of an airplane, or a part of an automobile as shown in FIG.

図３に破線のボックス６０を使用して示され、コントローラ５８によって駆動することもできる手段６０は、炭素繊維層にプラスチックを供給し、そのプラスチックを硬化させた後に炭素繊維層がそのプラスチック、いわゆるマトリクス、に埋め込まれているようにするために設けることができる。炭素繊維層にプラスチックを供給することは、各炭素繊維層を配置する前に個別に行ってもよく、各炭素繊維層を配置した後に個別に行ってもよく、または炭素繊維層を他の炭素繊維層上に配置した後にいくつかの炭素繊維層に対して１ステップでまとめて行ってもよい。   The means 60, shown in FIG. 3 using a dashed box 60, which can also be driven by the controller 58, supplies the carbon fiber layer with plastic and after the plastic is cured, the carbon fiber layer becomes the plastic, so-called Can be provided to be embedded in the matrix. Supplying the plastic to the carbon fiber layer may be performed individually before placing each carbon fiber layer, may be performed individually after placing each carbon fiber layer, or the carbon fiber layer may be replaced with another carbon. You may carry out collectively in one step with respect to several carbon fiber layers, after arrange | positioning on a fiber layer.

上記の実施形態の利点は、繊維方向についての情報が、パターン認識などを用いる必要なく直接得られることである。測定された偏光方向は、試験対象物体の測定位置での繊維方向を直接もたらし、かつ、それにより測定を迅速で確実に実行することができ、特に、このことは、図３の実施形態において製造を遅らせない。   An advantage of the above embodiment is that information about the fiber direction can be obtained directly without the need to use pattern recognition or the like. The measured polarization direction directly leads to the fiber direction at the measurement position of the object under test, and thereby allows the measurement to be performed quickly and reliably, in particular this is produced in the embodiment of FIG. Do not delay.

別の言い方をすると、上記の実施形態は炭素繊維の特徴に基づいており、その特徴とは全体として無偏光の入射光を部分的に反射して、その反射光を繊維の長手方向に平行に偏光するというものである。この偏光特性は、上記の実施形態で繊維方向を決定するために用いられる。そのために偏光のグラフィック測定が用いられる。炭素繊維、例えば、炭素繊維織物によって反射された光は、そのようなグラフィック測定に適切な装置によって、偏光方向の方向に関して分析される。その結果は、測定位置での炭素繊維の方向を直接示す。この装置は、高偏光感度カメラすなわち「偏光カメラ」を示す図２を参照して説明したように、偏光光のグラフィックな２次元検出と分析に適応できる。いくつかの実施形態によれば、炭素繊維製の試験対象物体は、適切な光源によって照らされ、偏光カメラがその物体に向けられる。物体の各位置でのそのカメラによって測定された反射光の偏光方向は、その位置での炭素繊維の方向を直接示す。その光の波長は、好適な例では４００ｎｍから１０００ｎｍの範囲とすることができる。上記ですでに強調したように、この装置の利点は、ソフトウェアを使用して繊維の方向を計算できるようにするためにカメラの解像度を繊維が個別に認識できるほどに高める必要がないことである。それに対し、この装置では、繊維が繊維の長手方向に光を偏光し、カメラは空間分解方法で偏光を分析できることが必要とされるだけである。このことは、図２の場合において、カメラのピクセル解像度を、本出願の導入部で言及したｃ）による方法の場合よりも相当に低くできることを意味する。このことは、データレートが低くなり、かつ計算の複雑度が小さくなることにより、システムコストを低くする。別の言い方をすると、上記の実施形態の場合、炭素繊維のより大きい領域を同じ時間で同等のコストで試験することができ、その結果、ルーチン試験のための試験片の数を増やすことができ、したがって、試験片毎のコストを下げることができる。別の局面は、繊維方向の認識が物理法則に基づいて行われ、ソフトウェアによる計算によらないことであり、繊維方向の認識がかなり確実であることを意味する。これは、特に、プラスチックで浸漬された繊維に適用できる。プラスチックで浸漬された繊維に対しては、本説明の導入部の従来の方法ｃ）は比較的不十分で不正確にしか機能しない。   In other words, the above embodiment is based on the characteristics of carbon fiber, which totally reflects the unpolarized incident light as a whole and makes the reflected light parallel to the longitudinal direction of the fiber. It is polarized. This polarization property is used to determine the fiber direction in the above embodiment. For this purpose, a graphic measurement of polarization is used. Light reflected by carbon fibers, such as carbon fiber fabrics, is analyzed with respect to the direction of polarization direction by a device suitable for such graphic measurements. The result directly indicates the direction of the carbon fiber at the measurement position. This apparatus can be adapted for graphic two-dimensional detection and analysis of polarized light, as described with reference to FIG. 2, which shows a high polarization sensitivity camera or “polarization camera”. According to some embodiments, a carbon fiber test object is illuminated by a suitable light source and a polarization camera is pointed at the object. The polarization direction of the reflected light measured by the camera at each position of the object directly indicates the direction of the carbon fiber at that position. The wavelength of the light can be in the range of 400 nm to 1000 nm in a preferred example. As already emphasized above, the advantage of this device is that it is not necessary to increase the resolution of the camera so that the fibers can be individually recognized in order to be able to calculate the direction of the fibers using software. . In contrast, this device only requires that the fiber polarizes light in the longitudinal direction of the fiber and that the camera can analyze the polarization in a spatially resolved manner. This means that in the case of FIG. 2, the pixel resolution of the camera can be considerably lower than in the case of the method according to c) mentioned in the introduction of the present application. This lowers the system cost by lowering the data rate and reducing the computational complexity. In other words, for the above embodiment, a larger area of carbon fiber can be tested at the same time and at the same cost, resulting in an increased number of specimens for routine testing. Therefore, the cost for each test piece can be reduced. Another aspect is that the recognition of the fiber direction is based on the laws of physics and not by software calculation, which means that the recognition of the fiber direction is fairly reliable. This is particularly applicable to fibers soaked with plastic. For fibers soaked with plastic, the conventional method c) of the introductory part of the present description only works relatively poorly and incorrectly.

一般に、上記の実施形態は、技術的に最も異なる分野で使用することができる。炭素繊維を軽量構造で使用することが想定され、そこでは炭素繊維はいわゆる炭素繊維強化プラスチックの形態に処理され、製品の品質が保証されなければならない。さらなる例は、航空宇宙技術、自動車構造、風力発電所などである。   In general, the above embodiments can be used in the most technically different fields. It is envisaged that the carbon fibers are used in a lightweight construction, where the carbon fibers must be processed in the form of so-called carbon fiber reinforced plastics to ensure the quality of the product. Further examples are aerospace technology, automotive structures, wind power plants and the like.

いくつかの局面を装置に関して説明してきたが、装置のブロックまたは要素が対応する方法ステップまたは方法ステップの特徴であることが理解されるように、これらの局面がまた対応する方法の説明を表すことが理解されよう。同様に、方法ステップに関して、または方法ステップとして説明した局面は、対応する装置の対応するブロック、詳細、または特徴の説明も示している。いくつかの、またはすべての方法ステップは、ハードウェア装置によって（または、ハードウェア装置を使用して）実行することができる。そのようなハードウェア装置は、例えば、マイクロプロセッサ、プログラマブルコンピュータ、または電子回路などである。いくつかの実施形態において、最も重要な方法ステップの一部またはいくつかは、そのような装置によって実行することができる。   Although some aspects have been described with respect to apparatus, it is understood that these aspects also represent descriptions of corresponding methods, such that blocks or elements of the apparatus are understood to be corresponding method steps or features of the method steps. Will be understood. Similarly, aspects described with respect to or as method steps also provide descriptions of corresponding blocks, details, or features of corresponding devices. Some or all method steps may be performed by a hardware device (or using a hardware device). Such a hardware device is, for example, a microprocessor, a programmable computer, or an electronic circuit. In some embodiments, some or some of the most important method steps can be performed by such an apparatus.

前述しなかったが、図１におけるコンピュータ２６または他の処理手段は、例えば、得られた偏光方向から、三次元繊維方向、または物体１０の表面１４の領域パラメータ表現による繊維方向を決定する。得られた偏光方向は、反射方向が偏光センサ２４に当たる方向に沿う投射において、すなわち、好適な例ではカメラの投影面に平行な面において、偏光方向を二次元的に示している。領域パラメータ表現による繊維方向は、物体１０の表面１４のパラメータ表現による位置を、検出された偏光方向に関連づけ、その点において繊維方向が表面１４への接線方向となり、反射光の方向と決定された偏光方向によって定められる面内にあるように繊維方向を決定することによって得られる。その三次元繊維方向または領域パラメータ表現による繊維方向は、当然に、表面１４に対し、好適な例では少なくとも現時点の走査された位置において、反射光の方向に対し基本的に垂直方向を向くように与えることができる。   Although not described above, the computer 26 or other processing means in FIG. 1 determines, for example, the three-dimensional fiber direction or the fiber direction based on the region parameter representation of the surface 14 of the object 10 from the obtained polarization direction. The obtained polarization direction shows the polarization direction two-dimensionally in the projection along the direction in which the reflection direction hits the polarization sensor 24, that is, in a plane parallel to the projection plane of the camera in a preferred example. The fiber direction by the region parameter expression is determined as the direction of the reflected light by associating the position by the parameter expression of the surface 14 of the object 10 with the detected polarization direction, at which point the fiber direction becomes a tangential direction to the surface 14. It is obtained by determining the fiber direction so that it is in the plane defined by the polarization direction. The three-dimensional fiber direction or the fiber direction according to the region parameter representation is naturally oriented to be essentially perpendicular to the surface 14 in the preferred example, at least at the current scanned position. Can be given.

上記の実施形態は、繊維方向を測定し、そこで得られた情報を物体の向きを他の物体に対して扱うために利用することに焦点を当てている。しかし、さらに、またはそれに代えて、他の目的、例えば品質点検など、のためにその情報を使用することができる。反射光における炭素繊維の偏光効果は、炭素繊維強化要素を製造しながら炭素繊維の方向を点検し、それを所定の値と比較するために使用することができる。この点検は、中間製品、例えば個々の炭素繊維層など、に対して実行できるだけでなく、完成品に対しても実行できる。特に、要素または物体における炭素繊維の角度がその要素のあらゆる位置で所定の値を示すかどうか、または織物内の繊維の互いの向きがあらゆる位置で所定の角度値を有するかどうかを点検することができる。   The above embodiments focus on measuring the fiber direction and using the information obtained there to handle the orientation of the object relative to other objects. However, the information can be used for other purposes, such as quality inspection, in addition or alternatively. The polarization effect of the carbon fiber in the reflected light can be used to check the orientation of the carbon fiber while manufacturing the carbon fiber reinforced element and compare it to a predetermined value. This inspection can be performed not only on intermediate products, such as individual carbon fiber layers, but also on finished products. In particular, checking whether the angle of the carbon fiber in the element or object shows a predetermined value at every position of the element, or whether the mutual orientation of the fibers in the fabric has a predetermined angle value at every position Can do.

このことは、図１において、コンピュータ２６が、例えばそのコンピュータで動作する対応ソフトウェアなどによって分析手段としても機能することができ、この装置２０が品質測定装置を表すことができることを意味する。その分析手段は、決定された繊維方向が所定の条件を満たすかどうかを点検し、条件を満たせばその物体１０を品質が十分なものであると分類し、条件を満たさなければ、その物体１０を品質が不十分なものであると分類することができる。それに応じて、その分析手段は、マニピュレータに物体１０を廃棄物のための位置Ａに搬送させるか、または位置Ｂ、例えば、組立て場所、に搬送させるようにすることができる。   This means that in FIG. 1, the computer 26 can also function as an analysis means by means of corresponding software operating on the computer, for example, and this device 20 can represent a quality measuring device. The analysis means checks whether or not the determined fiber direction satisfies a predetermined condition, and if the condition is satisfied, the object 10 is classified as having sufficient quality, and if the condition is not satisfied, the object 10 Can be classified as having poor quality. Accordingly, the analysis means can cause the manipulator to transport the object 10 to a position A for waste or to a position B, for example an assembly location.

所定の条件が満たされたかどうかの点検は、好適な例では、物体の表面１４のある位置での繊維方向と隣接位置での繊維方向との比較のためのものであり、その比較は、例えば、それらの２つの方向の間の角度が所定の角度範囲内であるかどうかを点検することなどによってなされる。評価は統計的に、すなわち、物体の表面の走査された位置での繊維方向のヒストグラムを形成し、統計的に点検するように行うことができる。好適な例では、最頻値を示す２つの方向を決定し、その２つの方向間の角度が所定の範囲内にあるかどうかを点検する。   The check whether a predetermined condition has been fulfilled is in a preferred example for the comparison of the fiber direction at one position of the surface 14 of the object with the fiber direction at an adjacent position, the comparison being for example For example by checking whether the angle between these two directions is within a predetermined angular range. The evaluation can be made statistically, i.e. to form a histogram of the fiber orientation at the scanned position on the surface of the object and check it statistically. In a preferred example, two directions showing the mode are determined, and it is checked whether the angle between the two directions is within a predetermined range.

さらに、またはそれに代えて、所定の条件が満たされたかどうかの点検には、しかしながら、物体１０の特有の表面方向、例えば、表面１４の縁、主な湾曲、または周縁などを含むこともできる。そして、繊維方向が特有の表面方向に対して所定の角度範囲内にあるかどうかを点検することができる。その特有の表面方向は、パターン認識を使用した分析手段によって自動的に認識することができる。自動認識は、特に、偏光に依存しない、物体１０の画像を使用して実行することができる。偏光センサ２４の一部としてカメラを使用する場合、このことを可能にするのは容易である。   Additionally or alternatively, checking whether a predetermined condition has been met, however, can also include a specific surface orientation of the object 10, such as an edge of the surface 14, a major curvature, or a peripheral edge. Then, it can be checked whether the fiber direction is within a predetermined angle range with respect to the specific surface direction. The unique surface direction can be automatically recognized by analysis means using pattern recognition. Automatic recognition can be performed in particular using an image of the object 10 that is independent of polarization. It is easy to make this possible when using a camera as part of the polarization sensor 24.

上記の実施形態に関して最後に指摘することは、光源はこの装置またはシステムの一部でなくてもよく、環境の一部であってもよいということである。言い換えると、周辺光それ自体を利用することができるということである。上述のように、偏光効果の評価は、それにもかかわらず、ある波長範囲に、例えば上記した好ましい波長範囲のように限定されることがある。その波長範囲の限定は、その偏光に関する偏光センサにおいて、物体によって反射された光を分解するだけでなく、スペクトル的にフィルタリングすることによってもなされる。スペクトルフィルタの透過域は、特に４００ｎｍから１０００ｎｍの範囲のもので、１００ｎｍ以下の半値値のものとすることができる。   The last point to point out with respect to the above embodiments is that the light source may not be part of the device or system, but may be part of the environment. In other words, the ambient light itself can be used. As mentioned above, the evaluation of the polarization effect may nevertheless be limited to a certain wavelength range, such as the preferred wavelength range described above. The limitation of the wavelength range is made not only by resolving the light reflected by the object but also by spectrally filtering in the polarization sensor for the polarization. The transmission range of the spectral filter is particularly in the range of 400 nm to 1000 nm, and can be a half value of 100 nm or less.

特定の実装要件により、本発明の実施形態はハードウェアまたはソフトウェアで実現することができる。とりわけ、これはまた、上記した処理手段、コントローラ、分析手段などについてもいえる。本実装態様は、デジタル記憶媒体、好適な例としては、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭもしくはＦＬＡＳＨメモリ、ハードディスクドライブ、または別の磁気記憶装置もしくは光学記憶装置を使用して実行することができる。それらのデジタル記憶媒体には電子的に読取り可能な制御信号が記憶され、それらの制御信号はそれぞれの方法が実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと協働又は協働可能なものである。このことは、そのデジタル記憶媒体がコンピュータ読取り可能であることを意味する。   Depending on specific implementation requirements, embodiments of the invention can be implemented in hardware or in software. In particular, this also applies to the processing means, controller, analysis means etc. described above. This implementation is a digital storage medium, preferably a floppy disk, DVD, Blu-ray disk, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM or FLASH memory, hard disk drive, or another magnetic or optical storage device. Can be used and executed. These digital storage media store electronically readable control signals that can cooperate or cooperate with a programmable computer system such that the respective methods are performed. This means that the digital storage medium is computer readable.

したがって、本発明によるいくつかの実施形態は、本明細書で説明した方法の１つを実行するようにプログラム可能なコンピュータシステムと協働することのできる電子的読取り可能な制御信号を備えたデータキャリアを含む。   Accordingly, some embodiments in accordance with the present invention provide data with electronically readable control signals that can work with a computer system that is programmable to perform one of the methods described herein. Including career.

一般に、本発明の実施形態は、プログラムコードを備えたコンピュータプログラム製品であるように実施することができる。そのプログラムコードは、そのコンピュータプログラム製品がコンピュータで実行されると本方法の１つを実現するために機能する。   In general, embodiments of the invention may be implemented as a computer program product with program code. The program code functions to implement one of the methods when the computer program product is executed on a computer.

プログラムコードは、好適な例としては、機械読取り可能なキャリアに格納することができる。   The program code may preferably be stored on a machine readable carrier.

他の実施形態は、本明細書で説明した方法の１つを実現するためのコンピュータプログラムを含み、そのコンピュータプログラムは機械読取り可能キャリアに格納される。   Other embodiments include a computer program for implementing one of the methods described herein, which is stored on a machine readable carrier.

言い換えると、本発明の方法の一実施形態は、したがって、プログラムコードを含んだコンピュータプログラムであり、そのコンピュータプログラムはコンピュータで実行されると本明細書で説明した方法の１つを実現するためのものである。   In other words, one embodiment of the method of the present invention is therefore a computer program that includes program code for implementing one of the methods described herein when executed on a computer. Is.

本発明の方法の別の実施形態は、本明細書で説明した方法の１つを実現するためのコンピュータプログラムを記録したデータキャリア（または、デジタル記憶媒体もしくはコンピュータ読取り可能な媒体）である。   Another embodiment of the method of the present invention is a data carrier (or a digital storage medium or computer readable medium) having recorded a computer program for implementing one of the methods described herein.

したがって、本発明の方法の別の実施形態は、本明細書で説明した方法の１つを実現するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号のシーケンスである。そのデータストリームまたは信号のシーケンスは、好適な例では、データ通信リンク、典型的にはインターネット、を介して転送されるよう構成することができる。   Accordingly, another embodiment of the method of the present invention is a data stream or signal sequence representing a computer program for implementing one of the methods described herein. The data stream or sequence of signals may be configured to be transferred over a data communications link, typically the Internet, in a preferred example.

別の実施形態は、処理手段を含み、好適な例では、本明細書で説明した方法の１つを実現するように構成または適合されたコンピュータまたはプログラマブルロジックデバイスを含む。   Another embodiment includes processing means, and in preferred examples includes a computer or programmable logic device configured or adapted to implement one of the methods described herein.

別の実施形態は、本明細書で説明した方法の１つを実現するためのコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを含む。   Another embodiment includes a computer having a computer program installed for implementing one of the methods described herein.

本発明による別の実施形態は、本明細書で説明した方法の少なくとも１つを実現するためのコンピュータプログラムを受信器に伝送するように構成された装置またはシステムを含む。伝送は、好適な例として、電子的または光学的に実行することができる。その受信器は、好適な例として、コンピュータ、モバイル装置、記憶装置、または同様の装置とすることができる。本装置または方法は、好ましい例として、コンピュータプログラムをその受信器に伝送するためのファイルサーバを含むことができる。   Another embodiment according to the present invention includes an apparatus or system configured to transmit a computer program for implementing at least one of the methods described herein to a receiver. The transmission can be performed electronically or optically as a suitable example. The receiver may be a computer, mobile device, storage device, or similar device as a suitable example. The apparatus or method may include, as a preferred example, a file server for transmitting a computer program to its receiver.

いくつかの実施形態において、プログラマブルロジックデバイス（好適な例としては、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ））を、本明細書で説明した方法の幾つかまたはすべての機能を実現するために使用することができる。いくつかの実施形態において、フィールドプログラマブルゲートアレイは、マイクロプロセッサと協働して本明細書で説明した方法の１つを実現することができる。一般に、いくつかの実施形態において、本発明の方法は何らかのハードウェア装置の一部で実行される。それは、例えば、コンピュータプロセッサ（ＣＰＵ）のような一般に使用可能なハードウェア、または、例えばＡＳＩＣのようなその方法に特有のハードウェアとすることができる。   In some embodiments, a programmable logic device (preferably a field programmable gate array (FPGA)) may be used to implement some or all functions of the methods described herein. it can. In some embodiments, the field programmable gate array can work with a microprocessor to implement one of the methods described herein. In general, in some embodiments, the method of the present invention is performed on a portion of some hardware device. It can be commonly available hardware such as a computer processor (CPU), or hardware specific to the method such as ASIC.

上述の実施形態は、本発明の原理の説明を示すにすぎない。本明細書で説明した構成および詳細の改変や変形は、当業者である他の者には明らかであることが理解されよう。したがって、本発明は添付の特許請求の範囲によってのみ限定され、実施形態の説明および考察を使用して本明細書で提示した特定の詳細によっては限定されないことが意図されている。   The above-described embodiments are merely illustrative of the principles of the invention. It will be understood that modifications and variations in the configuration and details described herein will be apparent to others skilled in the art. Accordingly, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims and not the specific details presented herein using the description and discussion of the embodiments.

Claims (20)

炭素繊維複合構造で物体（５０）を製造するシステムであって、
炭素繊維層（５６）の繊維方向（３６Ａ，３６Ｂ）を測定する装置（２０）と、
前記装置（２０）によって実行された前記測定に従って前記炭素繊維層の前記繊維方向を調整しながら、炭素繊維層を重ねて配置するマニピュレータ（５４）と、を備え、
前記装置（２０）は前記炭素繊維層（５６）によって反射された光（３２）の偏光方向（３４Ａ，３４Ｂ）を検出する偏光センサ（２４）を備え、前記偏光方向は前記繊維方向を示しており、
前記偏光センサ（２４）は、前記偏光方向の空間分解検出、及び、したがって前記繊維方向の空間分解走査を得るために、前記炭素繊維層（５６）を記録するための高偏光感度カメラを備え、
前記高偏光感度カメラは、ピクセル配列（３８）と、前記炭素繊維層（５６）を前記ピクセル配列（３８）上に結像するレンズ（４０）とを備え、空間分解方法によって繊維の偏光を分析するものである、システム。 A system for producing an object (50) with a carbon fiber composite structure,
Apparatus for measuring the fiber direction (36 A, 36 B) of the carbon fiber layer (56) and (20),
A manipulator (54) for stacking and arranging the carbon fiber layers while adjusting the fiber direction of the carbon fiber layers according to the measurement performed by the device (20),
The device (20) comprises a polarization sensor (24) for detecting the polarization direction (34 A , 34 B ) of the light (32) reflected by the carbon fiber layer (56), the polarization direction being the fiber direction. Shows,
The polarization sensor (24) comprises a high polarization sensitivity camera for recording the carbon fiber layer (56) to obtain spatially resolved detection of the polarization direction, and thus spatially resolved scan of the fiber direction,
The high polarization sensitivity camera comprises a pixel array (38) and a lens (40) that images the carbon fiber layer (56) onto the pixel array (38), and analyzes the polarization of the fibers by a spatially resolved method. The system that is to do. 前記炭素繊維層（５６）を照らす光源（２２）をさらに備えている請求項１に記載のシステム。   The system of claim 1, further comprising a light source (22) that illuminates the carbon fiber layer (56). 前記光源は前記炭素繊維層（５６）を４００ｎｍから１０００ｎｍの範囲の光（３０）で照らすように構成されている請求項２に記載のシステム。   The system of claim 2, wherein the light source is configured to illuminate the carbon fiber layer (56) with light (30) in the range of 400 nm to 1000 nm. 前記光源（２２）は非偏光光源であるように構成されている請求項２または３に記載のシステム。   The system according to claim 2 or 3, wherein the light source (22) is configured to be a non-polarized light source. 各ピクセルは、感光領域と、前記感光領域の光入射側に結合された偏光フィルタ構造とを備えており、
前記フィルタ構造はサブ波長範囲での大きさの格子または構造要素を備えている請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。 Each pixel comprises a photosensitive area and a polarizing filter structure coupled to the light incident side of the photosensitive area,
5. A system according to any one of the preceding claims, wherein the filter structure comprises a grating or structural element sized in the subwavelength range. 該システムは繊維方向の空間分解走査結果をカラー符号化して出力するように構成されている請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。   The system according to any one of claims 1 to 5, wherein the system is configured to color-code and output a spatially resolved scan result in a fiber direction. 前記炭素繊維層（５６）によって反射され、その偏光方向が前記偏光センサ（２４）によって検出される前記光を、スペクトルフィルタリングするためのスペクトルフィルタをさらに備えている請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。   A spectral filter for spectrally filtering the light reflected by the carbon fiber layer (56) and whose polarization direction is detected by the polarization sensor (24). The system described in the section. 前記スペクトルフィルタの透過域は４００ｎｍから１０００ｎｍの範囲である請求項７に記載のシステム。   The system according to claim 7, wherein a transmission range of the spectral filter is in a range of 400 nm to 1000 nm. 該システムは、前記マニピュレータを制御するように構成されたコントローラを備えており、その制御は前記偏光センサ（２４）に対する前記炭素繊維層（５６）の位置に関する位置情報と前記炭素繊維層（５６）の前記繊維方向に依存してなされる請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。   The system includes a controller configured to control the manipulator, the control including position information regarding the position of the carbon fiber layer (56) relative to the polarization sensor (24) and the carbon fiber layer (56). The system according to any one of claims 1 to 8, wherein the system is made depending on the fiber direction. 該システムは、前記マニピュレータを制御するように構成されたコントローラ（２６）を備えており、その制御は、前記偏光センサ（２４）に対する前記炭素繊維層（５６）の位置に関する位置情報と前記炭素繊維層（５６）の繊維方向に依存し、前記炭素繊維層（５６）と他の炭素繊維層（５６）が共に配置された状態で前記繊維方向が前記他の炭素繊維層（５６）に対して所定の向きになるようになされる請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。   The system includes a controller (26) configured to control the manipulator, the control comprising position information regarding the position of the carbon fiber layer (56) relative to the polarization sensor (24) and the carbon fiber. Depending on the fiber direction of the layer (56), the fiber direction is relative to the other carbon fiber layer (56) in a state where the carbon fiber layer (56) and the other carbon fiber layer (56) are arranged together. The system according to any one of claims 1 to 9, wherein the system is arranged in a predetermined orientation. 該システムは、前記物体（５０）の形状に対して前記繊維方向の向きを決定するコントローラ（２６）を備えており、その決定は前記偏光センサ（２４）に対する前記炭素繊維層（５６）の位置に関する位置情報と前記炭素繊維層（５６）の前記繊維方向によりなされる請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。   The system comprises a controller (26) that determines the orientation of the fiber direction with respect to the shape of the object (50), the determination being the position of the carbon fiber layer (56) relative to the polarization sensor (24). 11. The system according to any one of claims 1 to 10, wherein the system is made according to position information about the position and the fiber direction of the carbon fiber layer (56). 該システムは、検出された前記偏光方向から３次元繊維方向または前記物体（５０）の表面（１４）の領域パラメータ表現による繊維方向を決定するように構成された処理手段を備えており、その決定は、前記決定された繊維方向が前記表面（１４）に対して接線方向となり、かつ前記反射された光の方向と前記検出された偏光方向によって定められる面内にあるようになされる請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。   The system comprises processing means configured to determine a three-dimensional fiber direction from the detected polarization direction or a fiber direction by a regional parameter representation of the surface (14) of the object (50), the determination Wherein the determined fiber direction is tangential to the surface (14) and is in a plane defined by the direction of the reflected light and the detected polarization direction. The system according to any one of 1 to 11. 該システムは、前記物体（５０）の品質を点検するために、前記繊維方向が所定の条件を満たすかどうかを点検するように構成された分析手段（２６）を備えている請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。   The system comprises analysis means (26) configured to check whether the fiber orientation meets a predetermined condition in order to check the quality of the object (50). The system according to any one of the above. 前記炭素繊維層にプラスチックを供給する手段（６０）をさらに備え、そのプラスチックの供給は前記プラスチックの硬化後に前記炭素繊維層が前記プラスチックに埋め込まれているようになされる請求項１から１３のいずれか一項に記載のシステム。   14. A means (60) for supplying plastic to the carbon fiber layer, the supply of plastic being such that the carbon fiber layer is embedded in the plastic after the plastic is cured. A system according to claim 1. 前記ピクセル配列（３８）のピクセル（４４）はスーパーピクセル（４６）にグループ化されており、そのグループ化は各スーパーピクセル（４６）が前記ピクセル配列（３８）のうちの異なる偏光方向を感知できるピクセル（４４）を含むようになされている請求項１から１４のいずれか一項に記載のシステム。   The pixels (44) of the pixel array (38) are grouped into superpixels (46), which grouping allows each superpixel (46) to sense a different polarization direction in the pixel array (38). 15. A system according to any one of the preceding claims, wherein the system is adapted to include pixels (44). 炭素繊維複合構造で物体（５０）を製造する方法であって、
炭素繊維層（５６）の繊維方向（３６Ａ，３６Ｂ）を測定するステップと、
前記測定に従って前記炭素繊維層の前記繊維方向を調整しながら、炭素繊維層を重ねて配置するステップと、を含み、
前記測定するステップは前記炭素繊維層（５６）によって反射された光（３２）の偏光方向（３４Ａ，３４Ｂ）であって前記繊維方向を示す偏光方向（３４Ａ，３４Ｂ）を検出することによってなされ、
前記偏光方向は、前記偏光方向の空間分解検出、及び、したがって前記繊維方向の空間分解走査を得るために、前記炭素繊維層（５６）を記録するための高偏光感度カメラにより検出され、
前記高偏光感度カメラは、ピクセル配列（３８）と、前記炭素繊維層（５６）を前記ピクセル配列（３８）上に結像するレンズ（４０）とを備え、空間分解方法によって繊維の偏光を分析するものである、方法。 A method of manufacturing an object (50) with a carbon fiber composite structure comprising:
Measuring the fiber direction (36 A , 36 B ) of the carbon fiber layer (56);
Adjusting the fiber direction of the carbon fiber layer according to the measurement, and placing the carbon fiber layer on top of each other.
The measuring step detects a polarization direction (34 A , 34 B ) of the light (32) reflected by the carbon fiber layer (56) and indicating the fiber direction (34 A , 34 B ). Made by
The polarization direction is detected by a high polarization sensitivity camera for recording the carbon fiber layer (56) to obtain a spatially resolved detection of the polarization direction, and thus a spatially resolved scan of the fiber direction,
The high polarization sensitivity camera comprises a pixel array (38) and a lens (40) that images the carbon fiber layer (56) onto the pixel array (38), and analyzes the polarization of the fibers by a spatially resolved method. What to do . 光源（２２）によって非偏光光が放射される請求項１６に記載の方法。   The method according to claim 16, wherein unpolarized light is emitted by the light source (22). 前記ピクセル配列（３８）のピクセル（４４）はスーパーピクセル（４６）にグループ化されており、そのグループ化は各スーパーピクセル（４６）が前記ピクセル配列（３８）のうちの異なる偏光方向を感知できるピクセル（４４）を含むようになされている請求項１６または１７に記載の方法。   The pixels (44) of the pixel array (38) are grouped into superpixels (46), which grouping allows each superpixel (46) to sense a different polarization direction in the pixel array (38). 18. A method according to claim 16 or 17, wherein the method comprises a pixel (44). 試験対象物体（１０）の炭素繊維材料（１８）の繊維方向（３６Ａ，３６Ｂ）を測定する方法であって、
前記試験対象物体（１０）を照らすステップと、
前記試験対象物体（１０）によって反射された光（３２）の偏光方向（３４Ａ，３４Ｂ）であって前記繊維方向を示す偏光方向（３４Ａ，３４Ｂ）を検出するステップと、を含み、
前記偏光方向は、前記偏光方向の空間分解検出、及び、したがって前記繊維方向の空間分解走査を得るために、前記試験対象物体（１０）を記録するための高偏光感度カメラにより検出され、
前記高偏光感度カメラは、ピクセル配列（３８）と、前記試験対象物体（１０）を前記ピクセル配列（３８）上に結像するレンズ（４０）とを備え、空間分解方法によって繊維の偏光を分析するものである、方法。 A method of measuring the fiber direction (36 A , 36 B ) of the carbon fiber material (18) of the test object (10),
Illuminating the test object (10);
Detecting the polarization direction (34 A , 34 B ) of the light (32) reflected by the test object (10) and indicating the fiber direction (34 A , 34 B ). ,
The polarization direction is detected by a high polarization sensitivity camera for recording the test object (10) in order to obtain a spatially resolved detection of the polarization direction, and thus a spatially resolved scan of the fiber direction,
The high polarization sensitivity camera comprises a pixel array (38) and a lens (40) that images the object under test (10) onto the pixel array (38), and analyzes the polarization of the fiber by a spatial decomposition method. What to do . コンピュータで実行されたときに請求項１９に記載の方法を実行するプログラムコードを含むコンピュータプログラム。   A computer program comprising program code for executing the method of claim 19 when executed on a computer.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3006923A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-13 Apodius UG Method for determining the orientation of a fibrous structure
CN106225927B (en) * 2016-07-05 2017-09-29 江苏德赛化纤有限公司 A kind of detection method of colored fibre form and aspect
JP6922830B2 (en) * 2018-04-27 2021-08-18 トヨタ自動車株式会社 How to manufacture high pressure tank
JP6984543B2 (en) * 2018-05-29 2021-12-22 トヨタ自動車株式会社 Manufacturing method of high pressure tank
US10896498B2 (en) * 2018-07-23 2021-01-19 The Boeing Company Characterization of melted veil strand ratios in plies of fiber material
DE102018008739A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-07 Senvion Gmbh Method and system for producing a fiber composite component of a wind turbine
CN109916339B (en) * 2019-03-21 2020-11-06 浙江理工大学 Method and device for measuring fiber angle based on illumination stereoscopic system
DE102019112312A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method and device for three-dimensional detection of a fiber material surface
DE102019112317A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method and device for the detection of surface defects
DE102019116750A1 (en) * 2019-06-20 2020-12-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method and device for determining defects in a fiber material and fiber laying system for this purpose
WO2023171058A1 (en) * 2022-03-08 2023-09-14 東レ株式会社 Polarization evaluation device
DE102022107558A1 (en) 2022-03-30 2023-10-05 Schmidt & Heinzmann Gmbh & Co Kg Object recognition device, processing system and method for recognizing at least one object

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2720699A1 (en) * 1977-05-18 1978-11-09 Hughes Aircraft Co PROCESS FOR PRODUCING A FIBER REINFORCED COMPOSITE MATERIAL
JPS60231136A (en) * 1984-05-01 1985-11-16 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd Measurement of fiber orientation in paper
JPH051993A (en) * 1991-06-26 1993-01-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Orientation measurement device for striplike fabric material
JP2704704B2 (en) * 1994-04-06 1998-01-26 日本製紙株式会社 Method for measuring fiber orientation on paper surface
DE19913924A1 (en) * 1999-03-26 2000-09-28 Voith Sulzer Papiertech Patent Instrument determining fiber orientation in band of paper during manufacture employs infrared light source with polarization filters, achieving accurate results in any of several configurations
US6591197B2 (en) * 2000-05-02 2003-07-08 Sikorsky Aircraft Corporation Fiber orientation verification for a composite article
JP3550381B2 (en) * 2001-06-27 2004-08-04 松下電器産業株式会社 Polarization analyzer and polarization analysis method
WO2007070306A2 (en) * 2005-12-09 2007-06-21 Arete Associates Miniature integrated multisectral/multipolarization digital camera
UY29994A1 (en) * 2005-12-09 2007-07-31 Envirofuels Llc COMPOSITIONS AND METHODS TO IMPROVE LUBRICITY IN HYDROCARBON FUELS.
JP2008016918A (en) * 2006-07-03 2008-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image processor, image processing system, and image processing method
JP2009042040A (en) * 2007-08-08 2009-02-26 Oji Keisoku Kiki Kk Polarization analyzer utilizing polarization imaging camera
JP2009192520A (en) * 2007-11-15 2009-08-27 Nikon Corp Surface inspection device
DE102008014334B4 (en) 2008-03-14 2009-12-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Integrated polarization sensor
DE102010038522B4 (en) * 2010-07-28 2012-03-01 Edevis Gmbh Method for determining a course of fibers of a preform
GB201013885D0 (en) * 2010-08-19 2010-10-06 Univ Nottingham An apparatus and method for the layup of sheets to form a composite article and composite articles made thereby

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