[发明专利]一种金属板材点焊质量的超声成像检测装置

说明书

本发明公开了一种金属板材点焊质量的超声成像检测装置，包括高频超声点探头、探头螺旋扫查机械机构、超声成像检测仪，设计探头螺旋扫查辅助机械机构，实现对焊点从内到外的超声扫查成像，且成本低，效率高，质量好（可实现超声A、B、C扫描成像），满足大规模工业化生产需求。

技术领域

本发明涉及一种无损检测装置，特别是涉及一种金属板材点焊质量的超声成像检测装置。

背景技术

金属板材点焊工艺大量存在于列车、汽车厢体等领域。为保证其焊点质量，通常采用超声法、涡流法、电位法等无损检测技术。尤其超声斜入射法居多，但以人工检测为主。虽成本低，效率也低；超声机械扫查成像，走之形扫查轨迹成像质量好，但体积较大，效率并不高；再有采用超声相控阵，由于板材薄，效果亦不佳，更因成本高，令许多生产厂望而却步。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种金属板材点焊质量的超声成像检测装置， 设计探头螺旋扫查辅助机械机构，实现对焊点从内到外的超声扫查成像。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属板材点焊质量的超声成像检测装置，包括高频超声点探头、探头螺旋扫查机械机构、超声成像检测仪，其特征在于：所述高频超声点探头固定在探头螺旋扫查机构的探头固定臂上；所述探头螺旋扫查机构具有控制高频超声点探头在被检焊点表面进行匀线速螺旋扫查的功能；所述高频超声点探头与超声成像检测仪电连接。所述探头螺旋扫查机械机构包括旋转壳、探头固定臂、直线位移控制器、旋转电机；所述直线位移控制器固定在旋转壳内周面上；所述探头固定臂与直线位移控制器机械连接，直线位移控制器控制探头固定臂在旋转壳内的中轴线处沿着半径方向往返直线移动；所述旋转电机的转轴固定在旋转壳外顶端中心处，旋转电机控制旋转壳以旋转电机的转轴为中心自转。所述直线位移控制器包括电机、螺纹杆、螺纹滑块；所述电机转轴与螺纹杆固定连接；所述螺纹杆位于旋转壳内直径上；所述螺纹滑块套在螺纹杆上，随着螺纹杆的转动沿着螺纹杆轴线移动；所述螺纹滑块与探头固定臂固定连接。检测时，固定在探头固定臂上的高频超声点探头，以旋转电机的转轴为中心旋转的同时，在旋转壳内的中轴线处沿着半径方向移动至旋转壳内周面处，实现螺旋路径扫查。将装置的高频超声点探头探测面置于被检金属板材点焊上表面，高频超声点探头与点焊上表面之间设置耦合剂，耦合剂可采用导声橡胶，上述装置针对一般点焊工艺为圆形、焊点直径在15mm以下的特点，采用高频超声点探头实现从焊点表面中心处由内到外的螺旋扫查方式对焊点作匀线速扫查成像（由于焊点小，旋转圈数很有限），很好地解决了探头引线的耦合工艺，即省去了耦合器，直接用螺旋引线。

进一步的，所述探头螺旋扫查机械机构包括旋转电机、柔性连杆、探头固定臂、偏心旋转器、旋转壳；所述旋转电机固定在旋转壳外顶端中心处，旋转电机控制旋转壳以旋转电机的转轴为中心自转；所述柔性连杆的顶端固定在旋转壳内顶面中心处；所述柔性连杆的底端与探头固定臂固定连接；所述偏心旋转器包括电机和偏心凸轮，电机固定在旋转壳内表面，电机的转轴固定偏心凸轮，偏心凸轮顶住高频超声点探头，控制高频超声点探头的探测面一端逐步倾斜偏离旋转壳内中轴线；检测时，高频超声点探头逐步偏离旋转壳内中轴线的同时，以旋转电机的转轴为中心旋转,实现螺旋路径扫查。如此也可采用高频超声点探头实现从焊点表面中心处由内到外的螺旋扫查方式对焊点作匀线速扫查成像（对于1mm以下的薄铁皮，焊点直径仅Φ5~7之间，故高频超声点探头的倾角无须太大即可全覆盖），故本发明上述机械辅助装置可以很小巧，适应机器人自动化焊接检验模式，且成本低，效率高，质量好（可实现超声A、B、C扫描成像），满足大规模工业化生产需求。