一种自动检测薄板点焊质量的无损检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动检测薄板点焊质量的无损检测装置，包括控制电路、耦合剂注入机构、至少一个检测探头机构、质量评估机构；所述耦合剂供应机构包括水槽、水泵和电磁阀，所述控制电路控制水泵和电磁阀执行开启和关闭动作，所述电磁阀的P口与水泵连接，所述水泵与水槽连接，所述电磁阀的T口与水槽连接；所述检测探头机构包括高频超声探头和探头外罩，所述探头外罩上设有进液孔和出液孔，所述进液孔与电磁阀的A口连接，所述出液孔与电磁阀的B口连接；所述质量评估机构包括超声波检测仪和计算机，所述超声波检测仪与高频超声探头连接，所述计算机与超声波检测仪连接。本发明专利技术可以实现大型薄板点焊质量的在线自动检测。

【技术实现步骤摘要】
一种自动检测薄板点焊质量的无损检测装置及方法
本专利技术属于超声波发射
，具体涉及一种自动检测薄板点焊质量的无损检测方法及装置，它利用超声波局部液浸法进行检测，适用于整车厂大型车身薄板电阻点焊连接工艺的在线自动检测。
技术介绍
汽车车身的制造过程中，焊接是主要的连接工艺方法，尤其是电阻点焊。一辆成品汽车车身上的焊点个数多达几千个，这些焊点的质量直接影响着车身质量及整车性能，保证点焊的质量是提高汽车安全性能的主要方法之一，因此电阻点焊的质量检测具有重要意义。随着点焊质量在线监测以及焊后无损检测方法的迅猛发展，目前，整车厂迫切寻找能够实现在线自动检测焊点质量的装备，以确保每台产品焊点质量的合格性。利用监测点焊过程中直接影响焊点质量的参数，并将测得的参数反馈给控制系统来控制其焊接质量的方法称为点焊质量在线实时监测，在线自动检测必须成本低、效率高、操作简便、适应性强、检测精度高、可靠性强、设备不易破损等条件。但是，由于电阻点焊过程的复杂性和不确定性，生产过程中点焊质量的实时监测比较困难，而焊后无损检测作为近年来的热门研究课题，其实现较为容易，但由于其操作环境的独特性，也较难应用于在线检测。如何将焊后无损检测原理应用到在线自动检测中，制作出点焊质量在线自动检测系统，并满足在线自动检测的条件是本专利技术要研究的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自动检测薄板点焊质量的无损检测方法及装置，它利用超声波局部液浸法实现大型薄板点焊质量的在线自动检测，具有成本低、效率高、操作简便、适应性强、检测精度高、可靠性强、设备不易破损等优点。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种自动检测薄板点焊质量的无损检测装置，该装置包括：控制电路、耦合剂注入机构、至少一个检测探头机构、以及质量评估机构；所述耦合剂注入机构包括水槽、水泵和电磁阀，所述控制电路通过继电器控制水泵和电磁阀执行开启和关闭动作，所述电磁阀包括A、B、P、T四个口，所述电磁阀的P口通过管道与水泵连接，所述水泵通过管道与水槽连接，所述电磁阀的T口通过管道与水槽连接，所述水槽内盛装耦合剂；所述检测探头机构包括高频超声探头和探头外罩，所述高频超声探头上安装有延迟块，所述高频超声探头安装在探头外罩内，所述探头外罩上设有进液孔和出液孔，所述进液孔通过管道与电磁阀的A口连接，所述出液孔通过管道与电磁阀的B口连接，所述探头外罩与待测焊点处的薄板密封连接；所述质量评估机构包括超声波检测仪和计算机，所述超声波检测仪与高频超声探头连接，所述计算机与超声波检测仪连接。按上述技术方案，所述控制电路包括PLC、三个自复位开关和两个继电器，所述PLC的输入端分别与三个自复位开关连接，所述PLC的输出端分别与两个继电器连接。按上述技术方案，所述高频超声探头的晶片直径等于待测薄板最小点焊熔核直径。按上述技术方案，所述探头外罩由透明的有机塑料制成。按上述技术方案，所述探头外罩与待测薄板之间安装有橡胶圈。按上述技术方案，所述探头外罩的进液孔和出液孔均为向外凸起的圆柱孔。按上述技术方案，所述管道为橡胶管。相应的，本专利技术还提供一种自动检测薄板点焊质量的无损检测方法，包括以下步骤：S1、将权利要求1所述的装置与待测焊点进行匹配定位，将探头外罩放置在待测焊点处，施加垂直压力将探头外罩与待测薄板压紧，并保证高频超声探头的晶片平面与待测薄板的板面平行；S2、控制电路通过继电器控制水泵和电磁阀执行开启动作，使耦合剂在水泵的作用下通过电磁阀充满所有管道和探头外罩，以排出管道内的空气；S3、高频超声探头将检测到的超声波信号发送给超声波检测仪，超声波检测仪将这些超声波信号转换成超声反射波形图，并将该超声反射波形图发送给计算机，经计算机处理后获得所需的熔核厚度、压痕深度、超声衰减系数、熔核直径等参数，再评估这些参数得出焊点质量报告；S4、进行下一个焊点检测时，重复步骤S1，控制电路通过继电器控制水泵和电磁阀执行开启动作，使耦合剂充满探头外罩，然后重复步骤S3；S5、重复步骤S4，直至完成剩余焊点的质量检测。按上述技术方案，所述步骤S2具体为：控制电路先通过继电器控制水泵执行开启动作，此时电磁阀的P口和T口连接，耦合剂由水槽经水泵进入P口再经T口流回水槽内；控制电路再通过继电器控制电磁阀执行开启动作，此时电磁阀的P口和A口接通，T口和B口接通，耦合剂先经P口和A口再通过进液孔流入探头外罩内，然后通过出液孔再经B口和T口流回水槽内，直至耦合剂充满所有管道和探头外罩，将管道内的空气完全排出后。本专利技术产生的有益效果是：1、该装置的耦合剂管道形成循环回路，保证耦合剂可循环利用，不会污染被测工件和工作环境，降低成本；2、该装置采用至少一个检测探头机构，可根据需要同时检测多个焊点的质量，效率高，反应速度快；3、该装置通过控制电路实现全过程自动化检测，操作简便；4、耦合剂为液体，焊点与耦合剂直接接触，探头外罩内晶片与焊点间所有的空气间隙都能被耦合剂填充，可检测压痕不规则、有毛刺、板面不平的焊点，适应性强；5、局部液浸法的超声波检测避免了机械和人为因素的干扰，成熟的超声波检测技术使得其检测精度高、可靠性强；6、易损件-超声探头晶片有延迟块保护，不易破损。本专利技术能满足大型车身薄板点焊质量在线自动检测的所有要求。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例的结构示意图；图2是控制电路的机构示意图。图中：1-电磁阀、2-管道、3-水泵、4-水槽、5-超声波检测仪、6-计算机、7-高频超声探头、8-延迟块、9-探头外罩、901-进液孔、902-出液孔、10-待测薄板、11-三通接头、12-待测焊点。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一种自动检测薄板点焊质量的无损检测装置，该装置包括：控制电路、耦合剂注入机构、至少一个检测探头机构、以及质量评估机构；耦合剂注入机构包括水槽4、水泵3和电磁阀1，控制电路通过继电器控制水泵3和电磁阀1执行开启和关闭动作，电磁阀1包括A、B、P、T四个口，电磁阀1的P口通过管道与水泵3连接，水泵3通过管道与水槽4连接，电磁阀1的T口通过管道与水槽4连接，水槽4内盛装耦合剂；检测探头机构包括高频超声探头7和探头外罩9，高频超声探头7上安装有延迟块8，高频超声探头7安装在探头外罩9内，探头外罩9上设有进液孔901和出液孔902，进液孔901通过管道与电磁阀1的A口连接，出液孔901通过管道与电磁阀1的B口连接，探头外罩与待测焊点处的薄板密封连接；质量评估机构包括超声波检测仪5和计算机6，超声波检测仪5与高频超声探头7连接，计算机6与超声波检测仪5连接。在本专利技术的优选实施例中，如图2所示，控制电路包括PLC、三个自复位开关(K1、K2、K3)和两个继电器(KA1、KA2)，PLC的输入端分别与三个自复位开关连接，PLC的输出端分别与两个继电器连接。在本专利技术的优选实施例中，高频超声探头的晶片直径等于待测薄板最小点焊熔核直径。在本专利技术的优选实施例中，探头外罩由透明的有机塑料制成，便于观察该装置与焊点定位情况，做精度调整，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动检测薄板点焊质量的无损检测装置，其特征在于，该装置包括：控制电路、耦合剂注入机构、至少一个检测探头机构、以及质量评估机构；所述耦合剂供应机构包括水槽、水泵和电磁阀，所述控制电路通过继电器控制水泵和电磁阀执行开启和关闭动作，所述电磁阀包括A、B、P、T四个口，所述电磁阀的P口通过管道与水泵连接，所述水泵通过管道与水槽连接，所述电磁阀的T口通过管道与水槽连接，所述水槽内盛装耦合剂；所述检测探头机构包括高频超声探头和探头外罩，所述高频超声探头上安装有延迟块，所述高频超声探头安装在探头外罩内，所述探头外罩上设有进液孔和出液孔，所述进液孔通过管道与电磁阀的A口连接，所述出液孔通过管道与电磁阀的B口连接；所述质量评估机构包括超声波检测仪和计算机，所述超声波检测仪与高频超声探头连接，所述计算机与超声波检测仪连接。

【技术特征摘要】
1.一种自动检测薄板点焊质量的无损检测装置，其特征在于，该装置包括：控制电路、耦合剂注入机构、至少一个检测探头机构、以及质量评估机构；所述耦合剂注入机构包括水槽、水泵和电磁阀，所述控制电路通过继电器控制水泵和电磁阀执行开启和关闭动作，所述电磁阀包括A、B、P、T四个口，所述电磁阀的P口通过管道与水泵连接，所述水泵通过管道与水槽连接，所述电磁阀的T口通过管道与水槽连接，所述水槽内盛装耦合剂；所述检测探头机构包括高频超声探头和探头外罩，所述高频超声探头上安装有延迟块，所述高频超声探头安装在探头外罩内，所述探头外罩上设有进液孔和出液孔，所述进液孔通过管道与电磁阀的A口连接，所述出液孔通过管道与电磁阀的B口连接，所述探头外罩与待测焊点处的薄板密封连接；所述质量评估机构包括超声波检测仪和计算机，所述超声波检测仪与高频超声探头连接，所述计算机与超声波检测仪连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制电路包括PLC、三个自复位开关和两个继电器，所述PLC的输入端分别与三个自复位开关连接，所述PLC的输出端分别与两个继电器连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高频超声探头的晶片直径等于待测薄板最小点焊熔核直径。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探头外罩由透明的有机塑料制成。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探头外罩与待测薄板之间安装有橡胶圈。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探头外罩的进液孔和出液孔均为向...

【专利技术属性】
技术研发人员：华林，王彬，汪小凯，刘亚丽，宋雨珂，梁思成，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42