自动超声波检查装置、其检查方法以及采用该检查方法的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术期望采用超声波探伤器的点焊部好坏的判定的高精度化和高速化。自动超声波检查装置（１）具有：超声波探伤器（２）、机器人手臂（４）和控制装置（５）。超声波探伤器（２）具有：用于与点焊部接触并进行超声波的发送和反射波的检测的超声波探头（２ａ）、以及用于与超声波探头（２ａ）连接并将从超声波探头（２ａ）接收的反射波检测信号变换为探伤信息的超声波探伤器本体（２ｂ）。控制装置（５）具有：用于根据在预先设定的点焊部的假定中心位置的周边得到的多个探伤信息来确定点焊部的真实中心位置的真实中心位置运算单元（５４）、以及用于根据在真实中心位置得到的探伤信息来进行点焊部好坏的判定的判定单元（５６）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及自动超声波检查装置、其检查方法以及采用该检查方法的制造方 法，特别涉及采用机器人自动进行的超声波检査装置、其检查方法以及采用该检查 方法的制造方法。
技术介绍
过去作为点焊部的无损检查方法，众所周知的是采用超声波探伤器的方 法。超声波探伤器的结构包括例如用于与点焊部接触并发送超声波及检测反 射波的超声波探头、以及用于与超声波探头连接并从超声波探头接受反射波检 测信号且变换为探伤数据的超声波探伤器本体。在该超声波探伤器中，利用由 于形成在点焊部内部的熔核而使超声波衰减的情况，从而能够进行焊部好坏的 判定(例如，参照专利文献l)。特开平U — 326287号公报但是，为了正确地进行点焊部的探伤，必须使超声波探头与熔核的中心位 置接触来进行超声波探伤。但是，很多情况下的熔核正确的中心位置与残留在 外部的焊痕的中心位置不同，从外观上很难确定正确的中心位置。另外，即使 确定了正确的中心位置，但由于相对于熔核的超声波入射角的不同而反射波的 电平也不同，所以很难正确地进行点焊部好坏的判定，另外超声波探头的角度 调整也很费工夫。特别是，当点焊部设置在曲面上的情况下，作业时间将非常 地长。因此，由操作员进行探伤作业时，会使好坏判定的精度和作业效率显著 地下降。另外，虽然也提出一种利用机器人进行探伤作业的装置，但是还未提出一 种能够高效地进行高精度的点焊部的熔核的中心位置的确定作业和超声波的 最佳入射角的调整作业的方法。本专利技术的课题的目的在于力图使采用超声波探伤器的点焊部好坏的判定 的高精度化和高速化
技术实现思路
权利要求l中所述的自动超声波检查装置是用于自动地进行检查对象物的 点焊部的探伤的装置。该自动超声波检查装置具有超声波探伤器、机器人手臂、 及控制装置。超声波探伤器具有用于与点焊部接触并发送超声波及检测反射 波的超声波探头；以及用于与超声波探头连接、并将从超声波探头接受的反射波检测信号变换为探伤信息的超声波探伤器本体。机器人手臂具有多个关节， 能够对超声波探头相对于点焊部的姿势和位置进行三维调整。控制装置与超声 波探伤器和机器人手臂连接，能够对超声波探伤器和机器人手臂发送和接收数据和信号。控制装置具有用于根据在预先设定的点焊部的假定中心位置的周 边得到的多个探伤信息、来确定点焊部的真实中心位置的真实中心位置确定单 元；以及用于根据在真实中心位置上得到的探伤信息、来判定点焊部好坏的判 定单元。在该自动超声波检査装置中，因为能够利用真实中心位置确定单元来指定 点焊部的真实中心位置、即不能从外观判定的熔核的中心位置，所以与操作员 进行的情况相比，能够期望点焊部好坏的判定的高精度化。另外，因为利用控 制装置和机器人手臂而自动地进行这些作业，所以与操作员进行的情况相比， 能够期望作业的更高速化。如权利要求2中所述的自动超声波检查装置，是在权项1中，控制装置还具 有用于根据将超声波探头和真实中心位置的接点作为支点而在真实中心位置 的中心轴周围得到的多个探伤信息、得到最适合于点焊部好坏的判定的探伤信 息的最佳探伤信息单元。判定单元根据最佳探伤信息进行点焊部好坏的判定。在该自动超声波检査装置中，因为判定单元根据最佳探伤信息判定好坏， 所以判定单元中的好坏判定的精度更高。权利要求3中所述的自动超声波检查装置，是在权项1或者2中，能够在控制装置中预先设定多个探伤点的配置和点数。在该自动超声波检査装置中，因为探伤点的配置和点数能够预先设定，所 以能够对应于各种大小的点焊部。权利要求4中所述的自动超声波检查装置，是在从权项1至权项3的任一项 中，能够在控制装置中预先设定相邻的探伤点的间隔。在该自动超声波检查装置中，因为相邻的探伤点的间隔分别能够预先设定，所以能够对应于各种大小的点焊部。权利要求5中所述的自动超声波检査装置，是在从权项1至权项4的任一项 中，在假定中心位置周边将多个探伤点配置成格子形状。在该自动超声波检查装置中，因为将多个探伤点配置成格子形状，所以能 够更加正确地确定真实中心位置。权利要求6中所述的自动超声波检査装置，是在从权项1至权项5的任一项 中，还具有与控制装置连接、用于取入点焊部的图像数据并通过图像处理来确 定假定中心位置的假定中心位置确定单元。在该自动超声波检查装置中，因为能够利用假定中心确定单元确定从外观 上判断的假定中心位置，所以能够确定更接近真实中心位置的假定中心位置， 并且能够减少在真实中心位置确定单元中取得的探伤信息的数量。通过这样， 能够期望点焊部好坏判定的高精度化和作业的高速化。权利要求7中所述的自动超声波探伤方法，是在具有用于从检查对象物得到探伤信息的超声波探伤器、以及能够三维调整超声波探伤器对于检查对象物 的姿势和位置的机器人手臂的自动超声波检查装置中，自动地对检查对象物的点焊部进行探伤的方法。该自动超声波探伤方法包括根据在预先设定的点焊 部的假定中心位置周边通过超声波探伤器得到的多个探伤信息、确定点焊部的 真实中心位置的真实中心位置确定工序；以及根据在真实中心位置得到的探伤 信息、进行点焊部好坏的判定的判定工序。在该自动超声波探伤方法中，因为包括真实中心位置确定工序，所以与操 作员进行的情况相比，能够期望点焊部好坏判定的高精度化。权利要求8中所述自动超声波探伤方法，是在权项7中，还包括用于根据 以超声波探头和真实中心位置的接点作为支点而在真实中心位置的中心轴周 围得到的多个探伤信息、得到最适合于点焊部好坏判定的探伤信息的最佳探伤 信息取得工序。在判定工序中，根据最佳探伤信息进行点焊部好坏的判定。在 所述的自动超声波探伤方法中，因为根据最佳探伤信息进行好坏的判定，所以 能够更高精度地进行点焊部好坏的判定。权利要求9中所述的自动超声波探伤方法，是在权项7或者8中，还包括用于通过对点焊部的图像数据进行图像处理来确定假定中心位置的假定中心 位置确定工序。在该自动超声波探伤方法中，因为能够从点焊部的外观来确定假定中心位 置，所以能够减少在真实中心位置确定工序中取得的探伤信息的数量。通过这 样，能够期望点焊部好坏判定的高精度化和作业的高速化。权利要求10中所述的制造方法，是实施点焊的点焊产品的制造方法。该制 造方法包括对多种金属材料实施点焊的点焊工序；以及采用权项7至9中所述 的自动超声波探伤方法来进行点焊产品的焊接部好坏的判定的超声波探伤工 序。在该制造方法中，因为采用权项7至9中所述的自动超声波探伤方法来进行 焊接部好坏的判定，所以与操作员进行的情况相比，能够期望焊接部好坏判定 的高精度化和高速化，并且能够提高点焊产品的质量和生产率。在与本专利技术相关的自动超声波检査装置及其探伤方法中，如上所述通过进 行熔核的中心位置的确定和探伤评价，能够期望探伤检査的高精度化和高速 化。另外在与本专利技术相关的制造方法中，通过采用自动超声波探伤方法，能够 期望提高点焊产品的质量和生产率。附图说明图l是作为本专利技术一个实施形态的自动超声波检查装置的整体结构图。 图2是作为本专利技术一个实施形态的自动超声波检查装置的详细结构图。 图3是作为检查对象物7的涡轮壳体73的剖面图。图4是表示采用作为本专利技术一个实施形态的自动超声波检查装置1的动作 流程的一个例子的流程图。图5是点焊部70的纵向剖面图和俯视图。 图6是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动超声波检查装置，其特征在于，　　　　是一种用于自动进行对检查对象物的点焊部好坏的判定的自动超声波检查装置，具有：　　　　包括用于与所述点焊部接触并发送超声波及检测反射波的超声波探头、以及用于与所述超声波探头连接并将从所述超声波探头接收的反射波检测信号变换为探伤信息的超声波探伤器本体的超声波探伤器；　　　　包括多个关节、并能够对所述超声波探头相对于所述点焊部的姿势和位置进行三维调整的机器人手臂；　　　　以及与所述超声波探伤器和机器人手臂连接、能够对所述超声波探伤器和机器人手臂发送和接收数据和信号的所述控制装置，　　　　所述控制装置具有：用于根据在预先设定的所述点焊部的假定中心位置的周边得到的多个所述探伤信息、来确定所述点焊部的真实中心位置的真实中心位置确定单元；以及用于根据在所述真实中心位置上得到的所述探伤信息、来判定所述点焊部好坏的判定单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷铺秀树，
申请(专利权)人：株式会社艾科赛迪，
类型：发明
国别省市：JP[日本]