[发明专利]用于焊接缺陷检测的方法和系统

说明书

提供了用于检测焊接缺陷的方法和系统，以及使用这种方法或系统制造车辆的方法。示例性方法包括由便携式计算装置接收指示焊接材料和材料厚度的输入，以及利用便携式计算装置确定焊接材料和材料厚度的检测协议。此外，该方法包括将检测协议从便携式计算装置传送到便携式加热源和便携式热成像传感器，根据检测协议用便携式加热源加热焊接部，以及根据检测协议用便携式热成像传感器记录来自焊接部的热成像数据。此外，所述方法包括将所述热成像数据从所述便携式热成像传感器传送到所述便携式计算装置，以及分析所述热成像数据以检测所述焊接部是否包括缺陷和/或确定所述缺陷的类型、尺寸和位置。

技术领域

本技术领域总体上涉及焊接部件中的缺陷的检测，并且更具体地，涉及用于检测在诸如汽车的车辆的制造期间可能在诸如底盘和其他部件的焊接部件中发生的缺陷的方法和系统。

背景技术

焊接是在各种行业和应用中普遍存在的工艺。已经开发了各种焊接技术，其寻求提供具有足够的熔深和间隙可桥接性的快速焊接能力，例如远程激光束焊接工艺。虽然远程激光束焊接使用电流镜移动激光束并提供快速焊接速度和深穿透的益处，但是这种焊接过程通常需要激光束的紧密接头装配以充分地桥接工件之间的间隙，因为在该过程中没有添加填充材料。另一方面，传统的激光束焊接工艺通常通过机器人臂或其他载体移动整个焊接光学器件来移动激光束，允许使用填充焊丝并提供比远程激光束工艺更慢的焊接。它们能够桥接比远程激光束大得多的间隙。

虽然常规的激光焊接工艺提供良好的可桥接性，但是这样的工艺通常与缺点相关联。例如，需要接头区域中的大间隙，因为焊接光学器件位于接头的顶部上或者位于接头顶表面上方毫米级的近距离处。这些缺点通常降低或消除了常规激光束焊接在没有间隙的各种应用中的适用性。另一方面，远程激光束焊接是从接合表面上方几百毫米高的焊接，并且可以适用于激光束可见的任何接合处。根据应用需要，激光束的尺寸可以小至几微米到大至几毫米。

无论焊接工艺如何，确保形成适当的焊接，即没有焊接缺陷的焊接是至关重要的。诸如漏焊、孔洞、跳跃、毛孔的缺陷对于常见的局部光学检测方法是可见的。当两个接合配对件在重叠区域中彼此重叠并且在重叠区域中彼此焊接时，出现称为“不友好”的缺陷，并且焊缝从上侧看起来在光学上良好，尽管在接合配对件之间实际上不存在连接。这可能是由于不完全穿透或由于接合配对件之间的大间隙。这种缺陷不能通过二维光学检查来检测。

因此，期望提供用于及时检测可见焊接缺陷和表面下焊接缺陷两者的方法和系统。此外，期望提供用于在焊接站中焊接部件以及用于在焊接站中检测焊接缺陷而不从其移除焊接组件的方法和系统。此外，结合附图和前述技术领域和背景技术，根据随后的详细说明书和所附权利要求，实施例的其他期望特征和特性将变得易于理解。

发明内容

提供了用于检测焊接缺陷的方法和系统以及用于在利用焊接缺陷检测的同时制造车辆的方法。示例性方法包括由便携式计算装置接收指示焊接材料和材料厚度的输入，以及利用便携式计算装置针对焊接材料和材料厚度确定检测协议(detection protocol)。此外，该方法包括将检测协议从便携式计算装置传送到便携式加热源和便携式热成像传感器，根据检测协议用便携式加热源加热焊接部，以及根据检测协议用便携式热成像传感器记录来自焊接部的热成像数据。此外，所述方法包括将所述热成像数据从所述便携式热成像传感器传送到所述便携式计算装置，以及分析所述热成像数据以检测所述焊接部是否包括缺陷和/或报告所述缺陷的类型、尺寸和位置。