对角焊缝的超声相控阵自动检测系统及检测方法，涉及焊缝检测领域。本发明专利技术是为了解决现有常规的超声检测设备对工件进行检测时检测效率低，准确性差的问题。本发明专利技术的伺服电机位于小车前轮的后侧，与小车车轮的轴承通过齿轮连接；两个吸盘分别安装在小车导轨的两端，由于固定小车导轨；超声相控阵探头为斜探头；伺服电机与上位机无信号线收发装置及同步处理系统通过无线进行数据传输，上位机的控制信号输出端连接上位机无线信号收发装置及同步处理系统的控制信号输入端；使伺服电机、超声相控阵探头和上位机配合，实现对角焊缝的超声相控阵自动检测。本发明专利技术适用于对角焊缝检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊缝检测领域。
技术介绍
较长距离的角焊缝检测时，常规的超声检测设备的应用会受到很大限制，而且检测效率低，检测效果常常不甚理想。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有常规的超声检测设备对工件进行检测时检测效率低，准确性差的问题，提出了对角焊缝的超声相控阵自动检测系统及检测方法。 对角焊缝的超声相控阵自动检测系统，它包括检测焊缝的行走装置，所述检测焊缝的行走装置包括小车、声透镜、声透镜夹具、编码器、编码轮和超声相控阵探头，所述编码轮为橡胶编码轮，所述小车包括底盘和四个车轮，底盘上安装有四个车轮，底盘上加工有第一开口和第二开口，所述声透镜为长方体形声透镜，第一开口为长方体形开口，声透镜通过声透镜夹具安装在第一开口处，且声透镜与声透镜夹具二者密封连接，声透镜的下表面的中部加工有半圆弧形凹槽，半圆弧形凹槽的长度方向与小车的行走方向相垂直，声透镜的上表面的一端加工有贯通半圆弧形凹槽的注水通孔，声透镜的另一端加工有贯通半圆弧形凹槽的出水通孔，声透镜的上表面上固定有超声相控阵探头，底盘的上表面上安装有编码器，编码轮安装在编码器的轴上，编码轮位于第二开口内； 它还包括伺服电机、上位机、上位机无线信号收发装置及同步处理系统、两个吸盘和小车导轨； 所述伺服电机位于小车前轮的后侧，与小车车轮的轴承通过齿轮连接； 两个吸盘分别安装在小车导轨的两端，由于固定小车导轨； 所述超声相控阵探头为斜探头； 伺服电机与上位机无信号线收发装置及同步处理系统通过无线进行数据传输，上位机的控制信号输出端连接上位机无线信号收发装置及同步处理系统的控制信号输入端。 对角焊缝的超声相控阵自动检测检测方法，该方法的具体步骤为： 步骤一、上位机向上位机无线信号收发装置及同步处理系统发送检测控制信号，上位机无线信号收发装置及同步处理系统接收到上位机发送的控制信号后向超声相控阵探头发送控制信号； 步骤二、超声相控阵探头对接收到的信号进行数模转换，并利用该转换后的模拟信号对超声相控阵探头的晶片进行激发； 步骤三、超声相控阵探头的晶片向待测器件发射出声波，并接收由待测器件表面返回的声波； 步骤四、超声相控阵探头将接收到的声波信号进行模数转换，并将转换后的数字信号发送至上位机无线信号收发装置及同步处理系统； 步骤五、上位机无线信号收发装置及同步处理系统对由超声相控阵探头发送的数字信号进行处理，获得该次声波扫描的图像；并将该次扫描获得的图像发送至上位机； 步骤六、上位机向伺服电机发送开关命令，当伺服电机接收到上位机发送的开启命令后，伺服电机带动小车车轮旋转，小车在导轨上行进；同时编码器通过编码轮获得编码位置信息； 步骤七、编码器将获得的编码位置信息发送至上位机，上位机将该次扫描获得的图像与此时编码器的编码位置信息进行对应处理；获得此时编码位置工件表面扫描图像； 步骤八、随着小车的行进，获得该工件小车导轨处的扫描图像；实现该工件对角焊缝的超声相控阵自动检测。 本专利技术通过小车与检测系统结合，实现对工件对角焊缝的超声相控阵自动检测，通过采用上位机实现对检测图像与编码位置信息结合，准确的获得工件对角焊缝的缺陷位置信息，同时与常规的超声检测设备相比检测效率高，且准确性和效率与现有超声检测设备相比同比均提高了10%左右。 附图说明图1为检测焊缝的行走装置的结构示意图； 图2为超声相控阵探头扫描声场示意图； 图3为晶片激发摆动示意图。 具体实施方式具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的对角焊缝的超声相控阵自动检测系统，它包括检测焊缝的行走装置，所述检测焊缝的行走装置包括小车1、声透镜2、声透镜夹具3、编码器4和编码轮5，所述编码轮5为橡胶编码轮，所述小车1包括底盘1-1和四个车轮1-2，底盘1-1上安装有四个车轮1-2，底盘1-1上加工有第一开口1-3和第二开口1-4，所述声透镜2为长方体形声透镜，第一开口1-3为长方体形开口，声透镜2通过声透镜夹具3安装在第一开口1-3处，且声透镜2与声透镜夹具3二者 密封连接，声透镜2的下表面的中部加工有半圆弧形凹槽，半圆弧形凹槽的长度方向与小车1的行走方向相垂直，声透镜2的上表面的一端加工有贯通半圆弧形凹槽的注水通孔2-1，声透镜2的另一端加工有贯通半圆弧形凹槽的出水通孔2-2，声透镜2的上表面上固定有超声相控阵探头6，底盘1-1的上表面上安装有编码器4，编码轮5安装在编码器4的轴上，编码轮5位于第二开口1-4内，且编码轮5的下端面与底盘1-1的下表面齐平； 它还包括伺服电机、上位机、上位机无线信号收发装置及同步处理系统、两个吸盘和小车导轨； 所述伺服电机位于小车前轮的后侧，与小车车轮1-2的轴承通过齿轮连接； 两个吸盘分别安装在小车导轨的两端，由于固定小车导轨； 所述超声相控阵探头6为斜探头； 伺服电机与上位机无信号线收发装置及同步处理系统通过无线进行数据传输，上位机的控制信号输出端连接上位机无线信号收发装置及同步处理系统的控制信号输入端。 具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的对角焊缝的超声相控阵自动检测系统的进一步说明，所述伺服电机的电源电压12V，功率为20W。 本专利技术所述的伺服电机的尺寸为尺寸100mm*40mm*40mm，中心转轴直径为6mm。 具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的对角焊缝的超声相控阵自动检测系统的进一步说明，编码器4采用采用旋转式编码器。 具体实施方式四：本实施方式是采用具体实施方式一所述的对角焊缝的超声相控阵自动检测系统实现自动检测的方法，该方法的具体步骤为： 步骤一、上位机向上位机无线信号收发装置及同步处理系统发送检测控制信号，上位机无线信号收发装置及同步处理系统接收到上位机发送的控制信号后向超声相控阵探头发送控制信号； 步骤二、超声相控阵探头对接收到的信号进行数模转换，并利用该转换后的模拟信号对超声相控阵探头的晶片进行激发； 步骤三、超声相控阵探头的晶片向待测器件发射出声波，并接收由待测器件表面返回的声波； 步骤四、超声相控阵探头将接收到的声波信号进行模数转换，并将转换后的数字信号发送至上位机无线信号收发装置及同步处理系统； 步骤五、上位机无线信号收发装置及同步处理系统对由超声相控阵探头发送的数字信号进行处理，获得该次声波扫描的图像；并将该次扫描获得的图像发送至上位机； 步骤六、上位机向伺服电机发送开关命令，当伺服电机接收到上位机发送的开启命令后，伺服电机带动小车车轮旋转，小车在导轨上行进；同时编码器通过编码轮获得编码位置信息； 步骤七、编码器将获得的编码位置信息发送至上位机，上位机将该次扫描获得的图像与此时编码器的编码位置信息进行对应处理；获得此时编码位置工件表面扫描图像； 步骤八、随着小车的行进，获得该工件小车导轨处的扫描图像；实现该工件对角焊缝的超声相控阵自动检测。 上位机无线信本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.对角焊缝的超声相控阵自动检测系统，它包括检测焊缝的行走装置，所述检测焊缝
的行走装置包括小车（1）、声透镜（2）、声透镜夹具（3）、编码器（4）、编码轮（5）和超
声相控阵探头（6），所述编码轮（5）为橡胶编码轮，所述小车（1）包括底盘（1-1）和四
个车轮（1-2），底盘（1-1）上安装有四个车轮（1-2），底盘（1-1）上加工有第一开口（1-3）
和第二开口（1-4），所述声透镜（2）为长方体形声透镜，第一开口（1-3）为长方体形开
口，声透镜（2）通过声透镜夹具（3）安装在第一开口（1-3）处，且声透镜（2）与声透
镜夹具（3）二者密封连接，声透镜（2）的下表面的中部加工有半圆弧形凹槽，半圆弧形
凹槽的长度方向与小车（1）的行走方向相垂直，声透镜（2）的上表面的一端加工有贯通
半圆弧形凹槽的注水通孔（2-1），声透镜（2）的另一端加工有贯通半圆弧形凹槽的出水通
孔（2-2），声透镜（2）的上表面上固定有超声相控阵探头（6），底盘（1-1）的上表面上
安装有编码器（4），编码轮（5）安装在编码器（4）的轴上，编码轮（5）位于第二开口（1-4）
内；
其特征在于，它还包括伺服电机、上位机、上位机无线信号收发装置及同步处理系统、
两个吸盘和小车导轨；
所述伺服电机位于小车前轮的后侧，与小车车轮（1-2）的轴承通过齿轮连接；
两个吸盘分别安装在小车导轨的两端，由于固定小车导轨；
所述超声相控阵探头（6）为斜探头；
伺服电机与上位机无信号线收发装置及同步处理系统通过无线进行数据传输，上位机
的控制信号输出端连接上位机无线信号收发装置及同步处理系统的控制信号输入端。
【专利技术属性】
技术研发人员：刚铁，王常玺，王龙，冯伟，张佳莹，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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