【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊缝检测，尤其涉及焊缝自动检测装置、检测设备及检测方法。
技术介绍
1、风力发电机塔架由多层塔筒焊接组成，塔筒的材料以钢铁为主。风力发电机塔架是风力发电机的主要承重部件，承受机头的静载荷与风能的动载荷，且因风力发电机组多处于较为恶劣的工作环境，对塔架自身的结构强度、焊缝结构要求更为严格，塔筒间焊缝质量直接决定了风力发电机塔架的结构安全。风力发电机塔架焊缝检测是风力发电场全年定期检修项目，现有焊缝检测采用人工检测方法，通过吊篮或高空作业平台开展，这一工作主要靠检测工人手持射线检测仪器进行人工检测，劳动强度大，安全风险大且检测效率低，不适合于自动化生产线的发展要求。
2、针对以上问题，亟需选取焊缝自动检测装置，以达到对风力发电机塔架焊缝的检测目的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供焊缝自动检测装置、检测设备及检测方法，利用超声波衍射时差技术与激光跟踪技术，采用无损检测手段进行焊缝检测。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、焊缝自动检测装置，用于检测被检件上的焊缝，包括自动爬行模块、超声波检测模块和激光跟踪模块；所述自动爬行模块包括爬行组件和固设于所述爬行组件上的摄像组件，所述爬行组件用于沿预定轨迹在所述被检件的壁面爬行，所述摄像组件用于获取所述焊缝的位置以及所述预定轨迹的图像信息；所述超声波检测模块用于通过超声衍射时差法检验所述焊缝；所述激光跟踪模块用于通过激光跟踪法确定所述焊缝的位置，所述激光跟踪模块包括视觉传
4、作为焊缝自动检测装置的可选技术方案，所述超声波检测模块包括加持机构和两个超声波探头，所述加持机构固定安装于所述爬行组件上，所述超声波探头活动连接于所述加持机构上；一个所述超声波探头作为发射端，另一个所述超声波探头作为接收端，两个所述超声波探头能关于所述焊缝的中心线对称布置，以实现对所述焊缝的检测。
5、作为焊缝自动检测装置的可选技术方案，所述超声波探头上布置有耦合剂喷头，所述爬行组件上安装有耦合剂盒，所述耦合剂盒用于向所述耦合剂喷头提供耦合剂，所述耦合剂喷头用于向所述超声波探头喷涂所述耦合剂。
6、作为焊缝自动检测装置的可选技术方案，所述激光跟踪模块还包括图像处理系统，所述图像处理系统用于识别所述焊缝与所述超声波探头的相对位置关系。
7、作为焊缝自动检测装置的可选技术方案，所述图像处理系统通信连接于所述自动爬行模块，所述图像处理系统通信连接于所述超声波检测模块。
8、作为焊缝自动检测装置的可选技术方案，所述爬行组件包括轮式爬行主体和若干轮子，所述轮子转动连接于所述轮式爬行主体的边角，所述轮子滚动连接于所述被检件的壁面。
9、作为焊缝自动检测装置的可选技术方案，所述轮子包括轮主体和套接于所述轮主体轮面的吸附环，所述吸附环用于吸附所述被检件的壁面。
10、作为焊缝自动检测装置的可选技术方案，所述被检件的材质为金属，所述吸附环为永磁体。
11、焊缝自动检测设备，包括操控装置和上述的焊缝自动检测装置，所述操控装置通信连接于所述焊缝自动检测装置，所述操控装置用于实时监测所述焊缝自动检测装置的运行状态。
12、焊缝自动检测方法，适用于上述的焊缝自动检测设备，所述被检件具有交错相连的多个纵焊缝和多个环焊缝，包括以下步骤：
13、s1：将所述被检件停机；
14、s2：将所述自动检测装置置于所述被检件底部的第一道纵焊缝位置，所述自动检测装置开机，由下至上进行检测；
15、当所述自动检测装置行走至第一道所述纵焊缝与第一道所述环焊缝的交点时，对第一道所述纵焊缝的检测完毕，所述自动检测装置左转开始检测第一道所述环焊缝；
16、当所述自动检测装置行走至第一道所述环焊缝与第二道所述纵焊缝的交点时，第一道所述环焊缝的一半检测完毕，所述自动检测装置沿第二道所述纵焊缝向上行走，开始检测第二道所述纵焊缝；
17、当所述自动检测装置行走至第二道所述纵焊缝与第二道所述环焊缝的交点时，对第二道所述纵焊缝的检测完毕，所述自动检测装置左转开始第二道环焊缝检测；
18、以此类推，直至检测完最后一道所述纵焊缝，完成所述被检件全部纵焊缝及左右环焊缝一半位置的检测；
19、s3：使所述自动检测装置后退或调转方向，由下至上进行检测；
20、将所述自动检测装置沿最后一道所述纵焊缝返回上一个所述纵焊缝和上一个所述环焊缝的交点，所述自动检测装置右转开始上一个所述环焊缝的检测，所述自动检测装置在遇到纵焊缝时暂停检测，仅行走至所述纵焊缝与所述环焊缝的交点处；
21、以此类推，完成所述环焊缝另外一半位置的检测；
22、s4：将所检测的所有的所述焊缝的图像信息发送至服务器，工作人员根据所述图像信息完成检测报告，以确定所述焊缝的缺陷位置信息、缺陷深度信息和缺陷类型信息。
23、本专利技术的有益效果：
24、该焊缝自动检测装置利用爬行组件在被检件的壁面上按照预定轨迹移动，摄像组件的设置能够辅助爬行组件确定焊缝位置，有助于规划爬行组件的行走轨迹；超声波检测模块采用超声衍射时差技术，得以按照爬行组件的预定轨迹完成对焊缝检测工作，确保检测的准确性；而激光跟踪模块能够辅助超声波检测模块准确跟踪焊缝的位置，视觉传感器能够以图像的形式形成焊缝的检测报告，便于识别焊缝缺陷位置、尺寸和类别。该焊缝自动检测装置应用超声波衍射时差技术辅以激光跟踪技术开展对被检件焊缝检测，采用无损检测手段，以解决现有被检件检测效率低下及安全风险高的问题，提高了焊缝检测的工作效率，提升了焊缝检测的准确率，同时还能够取代常规的人工检测，降低人工高空作业风险和工作强度。
25、该焊缝自动检测设备借助操控装置与焊缝自动检测装置的通信连接，得以实时监测焊缝自动检测装置的运行状态。以上限定有助于简化对焊缝自动检测装置的控制方式，降低焊缝自动检测装置的控制难度，减少工作人员的工作难度，保障对焊缝的检测效果。
26、该焊缝自动检测方法通过自动检测装置来回行走的检测方案，得以使焊缝自动检测装置按预定轨迹自动检测被检件上全部的纵焊缝及环焊缝，上述方案实现了对焊缝的精确检测，大幅降低了缺检漏检的风险，保证了检测结果的可靠性。
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1.焊缝自动检测装置，用于检测被检件上的焊缝，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的焊缝自动检测装置，其特征在于，所述超声波检测模块(2)包括加持机构(22)和两个超声波探头(21)，所述加持机构(22)固定安装于所述爬行组件上，所述超声波探头(21)活动连接于所述加持机构(22)上；一个所述超声波探头(21)作为发射端，另一个所述超声波探头(21)作为接收端，两个所述超声波探头(21)能关于所述焊缝的中心线对称布置，以实现对所述焊缝的检测。
3.根据权利要求2所述的焊缝自动检测装置，其特征在于，所述超声波探头(21)上布置有耦合剂喷头(24)，所述爬行组件上安装有耦合剂盒(23)，所述耦合剂盒(23)用于向所述耦合剂喷头(24)提供耦合剂，所述耦合剂喷头(24)用于向所述超声波探头(21)喷涂所述耦合剂。
4.根据权利要求2所述的焊缝自动检测装置，其特征在于，所述激光跟踪模块(3)还包括图像处理系统，所述图像处理系统用于识别所述焊缝与所述超声波探头(21)的相对位置关系。
5.根据权利要求4所述的焊缝自动检测装置，其特征在于
6.根据权利要求1所述的焊缝自动检测装置，其特征在于，所述爬行组件包括轮式爬行主体(11)和若干轮子(13)，所述轮子(13)转动连接于所述轮式爬行主体(11)的边角，所述轮子(13)滚动连接于所述被检件的壁面。
7.根据权利要求6所述的焊缝自动检测装置，其特征在于，所述轮子(13)包括轮主体(131)和套接于所述轮主体(131)轮面的吸附环(132)，所述吸附环(132)用于吸附所述被检件的壁面。
8.根据权利要求7所述的焊缝自动检测装置，其特征在于，所述被检件的材质为金属，所述吸附环(132)为永磁体。
9.焊缝自动检测设备，其特征在于，包括操控装置和权利要求1-8任一项所述的焊缝自动检测装置，所述操控装置通信连接于所述焊缝自动检测装置，所述操控装置用于实时监测所述焊缝自动检测装置的运行状态。
10.焊缝自动检测方法，适用于权利要求9所述的焊缝自动检测设备，所述被检件具有交错相连的多个纵焊缝和多个环焊缝，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.焊缝自动检测装置，用于检测被检件上的焊缝，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的焊缝自动检测装置，其特征在于，所述超声波检测模块(2)包括加持机构(22)和两个超声波探头(21)，所述加持机构(22)固定安装于所述爬行组件上，所述超声波探头(21)活动连接于所述加持机构(22)上；一个所述超声波探头(21)作为发射端，另一个所述超声波探头(21)作为接收端，两个所述超声波探头(21)能关于所述焊缝的中心线对称布置，以实现对所述焊缝的检测。
3.根据权利要求2所述的焊缝自动检测装置，其特征在于，所述超声波探头(21)上布置有耦合剂喷头(24)，所述爬行组件上安装有耦合剂盒(23)，所述耦合剂盒(23)用于向所述耦合剂喷头(24)提供耦合剂，所述耦合剂喷头(24)用于向所述超声波探头(21)喷涂所述耦合剂。
4.根据权利要求2所述的焊缝自动检测装置，其特征在于，所述激光跟踪模块(3)还包括图像处理系统，所述图像处理系统用于识别所述焊缝与所述超声波探头(21)的相对位置关系。
5.根据权利要求4所述的焊缝自动检测装置，其特征在于，所述图像...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭嘉靖，刘传亮，朱幼君，尹凡夫，郭贺，韩峰，闫立鹏，周全，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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