[发明专利]超薄金属焊缝检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种超薄金属焊缝检测系统，包括扫查组件以及图像分析组件，所述扫查组件用于对超薄金属焊缝进行扫查，获取焊缝成像并发送至所述图像分析组件，所述图像分析组件用于对接收到的焊缝成像进行分析判断，其特征在于：

所述扫查组件包括轨道、卡设在所述轨道上并在所述轨道上滑动的超声相控阵扫查架、超声时差衍射检测探头以及多个超声探头，所述超声相控阵扫查架设置有超声相控阵检测探头，所述超声相控阵扫查架包括与所述轨道连接的驱动机构、第一编码器、连接机构以及探头加载臂，所述驱动机构包括驱动支架、驱动轮以及滚轮，所述驱动支架的两侧各设有两个滚轮，所述驱动支架借助于滚轮能沿轨道滑动，所述驱动轮调整所述驱动支架的宽度以及所述滚轮的角度以适应不同曲率的工件表面，所述驱动支架的第一侧部与所述第一编码器固定连接，所述连接机构包括横向连接板、纵向连接板以及调节连接板，所述横向连接板的第一端部固定在所述驱动支架的第二侧部上，所述横向连接板的第二端部通过弹性件与所述纵向连接板的上部固定连接，所述纵向连接板的下部固定有所述调节连接板，所述调节连接板连接有所述探头加载臂；以及所述超声探头、超声相控阵检测探头或超声时差衍射检测探头分别与所述图像分析组件通讯连接。

2.根据权利要求1所述的超薄金属焊缝检测系统，其特征在于：所述驱动支架的第一侧部的两个所述滚轮之间的距离小于第二侧部的两个所述滚轮之间的距离，所述滚轮通过中部的凹槽卡接在所述轨道板的两侧并能沿所述轨道板滑动。

3.根据权利要求2所述的超薄金属焊缝检测系统，其特征在于：所述轨道包括轨道支架以及轨道板，所述轨道支架包括底座、调节件以及轨道连接板，所述调节件的上部与所述轨道连接板固定连接，所述调节件的下部与所述底座固定连接并将底座吸附固定在平面上，所述调节件配置用于调整所述轨道支架的高度，所述轨道板的两端分别与所述轨道连接板固定。

4.根据权利要求3所述的超薄金属焊缝检测系统，其特征在于：所述轨道板为直轨道板或弧形轨道板。

5.根据权利要求4所述的超薄金属焊缝检测系统，其特征在于：所述弧形轨道板的弧度大于60°。

6.一种超薄金属焊缝检测方法，其特征在于：其包括以下步骤，

S1、根据金属板的厚度及形状选取超声相控阵检测探头、超声时差衍射检测探头以及常规成像超声探头的一种、两种或三种方式进行检测，具体选择方式如下：

①当焊缝大于6mm时，利用超声相控阵检测探头和超声时差衍射检测探头对焊缝进行检测；

②当焊缝小于6mm时，利用常规成像超声探头对焊缝进行检测，将单探头发射45°的超声波束入射到工件根部的端角区域时,会接收到较强的端角反射信号,信号深度与根部区域深度一致；

S2、当焊缝大于6mm时，将超声相控阵检测探头安装在超声相控阵扫查架上，将超声时差衍射检测探头安装在手持架上，分别利用超声相控阵扫查架以及手持架对焊缝进行检测，并将获取的扫描图像分别发送到图像分析组件；

当焊缝小于6mm时，利用常规成像超声探头对焊缝进行检测，获取焊缝成像，并将成像发送至图像分析组件，超声检测时探头置于距离焊缝中心线某一固定值的位置，探头沿平行于焊缝方向移动，探头置于偏转角为90°或270°的位置；

S3、对焊缝成像进行分析，判断焊缝的焊接状况，具体包括：

对于大于6mm的焊缝，将超声相控阵检测探头获取的图像与第一缺陷图谱对比，获取焊缝的缺陷数量A，将将超声时差衍射检测探头获取的图像与第二缺陷图谱对比，获取焊缝的缺陷数量B及焊缝差值A-B，当焊缝差值A-B范围处于-2至2时，判断此次检测有效，输出缺陷结果，当差值范围处于-2至2之外时，判断此次检测无效；

对于小于6mm的焊缝，当焊缝成像输出为红线时，则金属焊缝未焊透；当焊缝成像输出红点时，则金属焊缝焊接度过大，当焊缝成像未输出红线或红点时，则金属焊缝焊接正常。

7.根据权利要求6所述的超薄金属焊缝检测方法，其特征在于：所述超声相控阵检测探头为弧形晶片，所述弧形晶片安装有内外弧度楔块。