[发明专利]一种铝合金激光焊接结构复合评估装备与方法

权利要求书

1.一种铝合金激光焊接结构复合评估装备，主要包括控制系统(1)、运动系统(2)、焊缝寻位跟踪系统(3)、便携式X射线衍射仪(4)、超声波检测仪(5)、检测工作平台(6)及铝合金激光焊接结构件(7)；

所述控制系统(1)通过连接线控制运动系统、焊缝寻位跟踪系统(3)、便携式X射线衍射仪(4)、超声波检测仪(5)及检测工作平台(6)，包括：显示器(11)、控制柜(12)；

所述运动系统(2)用于控制检测路径，包括六轴机器人(21)、可移动式机器人底座(22)、移动滑轨(23)、检测装备底座(24)、夹具(25)、复合检测头(26)；

所述复合检测头(26)通过夹具(25)固定于六轴机器人(21)的末端机械臂上；

所述焊缝寻位跟踪系统(3)用于对焊缝进行识别、定位及形貌三维重构，包括：两个视觉采集相机(31)、三个三维变形扫描摄像头(32)；

所述焊缝寻位跟踪系统(3)中，两个视觉采集相机(31)对焊件表面的焊缝进行识别与反馈，并将焊缝路径反馈至控制系统(1)，控制系统根据焊缝路径控制机器人运动轨迹；

所述三个三维变形扫描摄像头(32)对焊缝表面进行多角度扫描，并将检测信息反馈至控制系统(1)，控制系统(1)根据识别的特征对焊缝表面形貌特征进行三维重构，通过显示器(11 )查看重构后的三维模型，将焊接结构模型及原始模型进行对比，得到焊接结构的变形数据，并提取焊接结构件的关键尺寸；

所述便携式X射线衍射仪(4)与超声波检测仪(5)均用于对焊缝质量进行无损检测，便携式X射线衍射仪(4)包括X射线发射装置(41)与X射线检测探头(42)，超声波检测仪(5)包括超声波发生装置(51)与超声波检测探头(52)；

所述便携式X射线衍射仪(4)与超声波检测仪(5)可同时工作，也可单独工作，具体检测手段由控制系统根据焊接结构三维扫描结果确定；

所述视觉采集相机(31)、三维变形扫描摄像头(32)、X射线检测探头(42)及超声波检测探头(52)安装于复合检测头(26)上；

所述X射线检测探头(42)与超声波检测探头(52)识别到焊缝内部缺陷信息后，反馈至控制系统(1)，并通过显示器(11)查看缺陷检测结果，控制系统(1)将缺陷检测结果与数据库中的原始数据进行对比，得到铝合金激光焊接结构件的评估结果；

所述数据库用于存储大量标准焊接结构件的质量评定数据，并将检测数据及评估结果导入新数据库，建立不同焊接结构激光焊接评估数据库，通过大量的监测数据，对焊接结构进行精准预测； 所述检测工作平台(6)用于移动铝合金激光焊接结构件(7)，包括：可升降式平台(61)与可平移式平台(62)；

所述运动系统(2)与检测工作平台均安装于检测装备底座(24)上。

2.一种铝合金激光焊接结构复合评估方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的一种铝合金激光焊接结构复合评估装备，包括以下步骤：

步骤一，开启检测工作平台(6)，通过工作平台将铝合金激光焊接结构件(7)移动至待检测区域；

步骤二，依次打开控制系统(1)、运动系统(2)及视觉采集相机(31)，控制六轴机器人(21)运动，直到视觉采集相机(31)搜寻到焊缝起始位置；

步骤三，视觉采集相机(31)获得焊缝路径后，将移动路径反馈至控制系统，控制系统根据焊缝路径控制机器人运动轨迹；

步骤四，机器人开始移动，同时打开三个三维变形扫描摄像头(32)，对焊缝几何形貌进行三维扫描与重构；

步骤五，控制系统(1)根据焊接结构几何特征，选择检测手段，若选择检测手段为X射线检测，开启X射线衍射仪(4)；若选择检测手段为超声波检测，则开启超声波检测仪(5)；若选择检测手段为X射线与超声复合检测，则同时开启X射线衍射仪(4)与超声波检测仪(5)；

步骤六，控制系统(1)接收到检测结果后，将其与数据库进行对比，将铝合金激光焊接结构件缺陷检测结果与评估结果通过显示器(11)反馈至工作人员。