[发明专利]超声检测与成像系统及方法

说明书

本发明涉及无损检测技术领域，公开了一种超声检测与成像系统及方法，包括机械臂和固定于机械臂末端的超声探头，还包括超声探测仪器和脉冲生成装置，脉冲生成装置分别与机械臂和超声探测仪器通信连接，脉冲生成装置包括嵌入式控制器，嵌入式控制器用于接收机械臂发送的末端位置信息、将末端位置信息转换为扫查轴脉冲和步进轴脉冲并将扫查轴脉冲和步进轴脉冲发送至超声探测仪器进行成像。本发明提供的一种超声检测与成像系统及方法，通过设置嵌入式控制器实时获取机械臂的位置信息，并将机械臂的末端位置信息转换为扫查轴脉冲和步进轴脉冲发送给超声探测仪器，可顺利实现超声探测仪器的成像。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，特别是涉及一种超声检测与成像系统及方法。

背景技术

超声无损检测在石油化工、航空航天、船舶车辆等工业领域的无损探伤中有着广泛的应用。传统的无损检测方法主要依赖人工扫查，自动化程度低，导致扫查效率低，且可能出现漏检的问题。为确保检验结果的准确并提高检测效率，逐渐有厂商开始推出适用于不同材料的自动化超声检测设备。对于板材类的材料可使用直线运动单元携带超声探头进行检测，而对于形状更复杂的曲面工件需要使用专用的多轴设备或通用机械臂贴合工件曲面进行扫查。由于制造专用的多轴设备成本过高，目前大多使用通用的关节型机械臂来实现复杂零件的探伤扫查。

超声检测仪器以二维方式成像，为了准确成像在进行自动扫查时需要生成两路外部脉冲信号，分别是步进轴脉冲和扫查轴脉冲。通用机械臂无法直接将末端的运动转换为脉冲输入到检测仪器中，导致超声检测仪器不能成像，从而限制了通用型机械臂在对曲面等复杂工件的超声检测中的应用。

发明内容

本发明实施例提供一种超声检测与成像系统及方法，用于解决或部分解决通用机械臂无法直接将末端的运动转换为脉冲输入到检测仪器中，导致超声检测仪器不能成像，从而限制了通用型机械臂在对曲面等复杂工件的超声检测中应用的问题。

本发明实施例提供一种超声检测与成像系统，包括机械臂和固定于所述机械臂末端的超声探头，还包括超声探测仪器和脉冲生成装置，所述脉冲生成装置分别与所述机械臂和超声探测仪器通信连接，所述脉冲生成装置包括嵌入式控制器，所述嵌入式控制器用于接收所述机械臂发送的末端位置信息、将末端位置信息转换为扫查轴脉冲和步进轴脉冲并将扫查轴脉冲和步进轴脉冲发送至所述超声探测仪器进行成像。

在上述方案的基础上，所述脉冲生成装置还包括壳体、直流电源模块和电源接口，所述嵌入式控制器和所述直流电源模块设于所述壳体的内部，所述电源接口设于所述壳体的表面，所述电源接口与所述直流电源模块相连。

在上述方案的基础上，所述脉冲生成装置还包括电源控制模块和开关按钮，所述电源控制模块包括单片机，所述直流电源模块与所述单片机相连，所述开关按钮与所述单片机的数字输入端口相连，所述单片机通过IO端口与所述嵌入式控制器相连且所述单片机同时通过数字输出端口与所述嵌入式控制器相连。

在上述方案的基础上，所述脉冲生成装置还包括数字信号转换板，所述嵌入式控制器与所述数字信号转换板相连，所述数字信号转换板与所述超声探测仪器相连。

在上述方案的基础上，所述脉冲生成装置还包括状态指示灯，所述状态指示灯与所述嵌入式控制器相连。

在上述方案的基础上，所述脉冲生成装置还包括第一接口和第二接口，所述第一接口和所述第二接口分别与所述嵌入式控制器相连，所述机械臂与所述第一接口相连，所述超声探测仪器与所述第二接口相连。

在上述方案的基础上，所述脉冲生成装置通过以太网或串行总线与所述机械臂通信连接，所述脉冲生成装置通过通信线缆与所述超声探测仪器相连。