无损检测系统技术方案

一种无损检测系统，能精度良好地检测在不同种类金属的重叠接合部确实地成为金属接合的强度高的接合状态的情况。无损检测系统(100)用操作机器人(11)将工件(1)要检测的不同种类金属材料的重叠接合部设定为规定的位置和角度。用规定波形的激光照射重叠接合部的表面，通过红外线相机(3)进行拍摄，在数据处理装置(4)取得红外线图像。基于所取得的红外线图像，对通过数据处理装置(4)取得的红外线图像的每个像素进行傅立叶变换，由控制台装置(5)生成相位图像。基于所生成的相位图像来判定接合良好与否。在该无损检测时，基于激光刚出射后的红外线图像的强度来判定附近纵壁的反射是否较大，微调整激光的光轴与检测部位的表面所成的角来取得噪声较少的红外线图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无损检测系统的技术，特别是涉及对重叠接合不同种类金属等的构成的接合部分(重叠接合部)进行无损检测的无损检测系统的技术。
技术介绍
现有技术中，已知通过对不同种类金属进行例如电阻点焊、搅拌摩擦焊接等来使不同种类金属进行重叠接合的技术。并且，在专利文献I中，记载了这样的不同种类金属的接合方法以及接合构造。另外，在专利文献2中记载了如下技术:作为材料接合部的无损试验方法，以规定的周期，在时间上例如矩形波的脉冲状或正弦波状地对材料接合部的熔化部和包围熔化部的非熔化部进行加热，取得透过材料接合部的热图像(与本申请专利技术的“红外线图像”对应)，来检测有无熔化部。进而,在专利文献3中，记载了通过红外线锁相热成像(Lock-1n Thermography)来检测存在于被检测体内部的异物厚度的无损检测技术以及使用了该无损检测技术的无损检测装置的技术。并且，还记载了相对于不同频率下的矩形波状或正弦波状的加热，对以规定的周期取得的热图像(与本申请专利技术的“红外线图像”对应)的像素进行运算处理，取得针对各频率的相位图像，能基于各相位图像来检测异物的厚度。专利文献专利文献I JP特开2009-00700号公报专利文献2 JP特表2010-513883号公报专利文献3:德国专利申请公开第102008030691A1号公报但是，在最近的车辆中，为了底盘部件等的轻量化，谋求例如对钢板和铝合金进行不同种类金属接合。但是，以无损检测来精度良好地对不同种类金属的重叠接合部中确实成为金属接合后强度高的接合状态这一情况进行检测的技术并未建立。
技术实现思路
本专利技术为了解决前述的现有课题而提出，目的在于提供一种无损检测系统，以无损检测来精度良好地对不同种类金属的重叠接合部中确实成为金属接合后强度高的接合状态这一情况进行检测为了解决所述课题，技术方案I所涉及的专利技术是一种无损检测系统，使用基于红外线锁相热成像的无损检测方法，对不同种类金属材料的重叠接合部的一侧的表面进行来自加热照射源的所预先设定的规定波形的加热，对于通过规定波形的加热而引起的来自一侧的表面的辐射能，通过红外线相机以规定的周期来取得红外线图像，基于所取得的红外线图像的每个单位像素的亮度，来运算处理并取得红外线的量和相位，判定接合的良好与否，所述无损检测系统的特征在于，具备:被检测体处理装置，其搬送以及握持被检测体；检测位置控制单元，其控制被检测体处理装置来设定被检测体，将重叠接合部的表面相对于加热照射源以及红外线相机设定在规定的位置以及朝向；加热控制单元，其进行来自所热照射源的加热光的照射控制；红外线图像取得单元，其基于来自加热控制单元的预先设定的规定波形的加热，取得通过红外线相机取得的红外线图像；相位图像取得单元，其基于所取得的红外线图像的每个单位像素的亮度，来运算处理并取得红外线的量和相位，并进一步地生成相位图像；和良好与否判定单元，其基于所取得的相位图像来判定在重叠接合部中是否有大于预先设定的规定的判定值的相位滞后的区域，在红外线图像取得单元基于预先设定的规定波形的加热而通过红外线相机取得的红外线图像当中的在加热的初期取得的红外线图像的红外线强度超过了预先确定的强度阈值时，检测位置控制单元保持该重叠接合部的表面的相对于加热照射源以及红外线相机的规定的位置不变，调整该重叠接合部的朝向，之后，再度地，加热单元照射所述加热光，红外线图像取得单元取得所述红外线图像。根据技术方案I所涉及的专利技术，被检测体处理装置能通过检测位置控制单元将被检测体的重叠接合部的表面的位置以及朝向设定为相对于来自加热照射源的加热光的照射和红外线相机进行的红外线图像的取得而成为规定的相同条件。其结果，红外线相机能取得能在精度良好的基于红外线锁相热成像的无损检测中使用的红外线图像。另外，相位图像取得单元对通过红外线相机取得的红外线图像的每个单位像素的亮度的时间推移进行运算处理，能取得精度良好的相位图像，能容易地判定接合良好与否。进而，在红外线图像取得单元基于预先设定的规定波形的加热而通过红外线相机取得的红外线图像当中的在加热的初期取得的红外线图像的红外线强度超过了预先确定的强度阈值时，检测位置控制单元保持该重叠接合部的表面相对于加热照射源以及红外线相机的规定的位置不变，调整该重叠接合部的朝向，之后，再度地，加热单元照射加热光，红外线图像取得单元取得所述红外线图像。因此，即使在重叠接合部的附近有纵壁，来自加热照射源的加热光在重叠接合部的表面散射，从而在位于被检测体的重叠接合部的附近的纵壁反射而入射进红外线相机，或者向重叠接合部的一侧的表面的来自加热照射源的加热光在纵壁反射而入射到重叠接合部的一侧的表面，之后作为来自一侧的表面的辐射能而入射进红外线相机，由此产生的噪声对红外线图像的精度带来影响的情况下，也能实现降低了这样的红外线图像的噪声的无损检测。技术方案2所涉及的专利技术在技术方案I所记载的专利技术的构成的基础上，特征在于，被检测体为如下构造:在重叠接合部的附近有纵壁，对于加热照射源向重叠接合部的一侧的表面进行的加热而从一侧的表面所辐射的辐射能存在被纵壁反射而入射进红外线相机的可能性。根据技术方案2所涉及的专利技术，红外线相机能避免来自被加热的一侧表面的辐射能命中纵壁而反射的辐射能在红外线图像中作为噪声而包含的情况，即使在重叠接合部的附近有纵壁的情况下也能取得精度良好的相位图像，能适当地进行接合良好与否判定。技术方案3所涉及的专利技术在技术方案I所记载的专利技术的构成的基础上，特征在于，被检测体为如下构造:在重叠接合部的附近有纵壁，向重叠接合部的一侧的表面的来自加热照射源的加热光存在被纵壁反射而入射到重叠接合部的一侧的表面的可能性。根据技术方案3所涉及的专利技术，即使在向重叠接合部的一侧表面的来自加热照射源的加热光在纵壁反射而入射到重叠接合部的一侧表面，之后作为来自一侧表面的辐射能而入射进红外线相机，由此产生的噪声对红外线图像的精度带来影响的情况下，也能实现降低了这样的红外线图像噪声的无损检测。其结果，即使在重叠接合部的附近有纵壁的情况下也能取得精度良好的相位图像，能适当地进行接合良好与否判定。技术方案4所涉及的专利技术在技术方案I到技术方案3中任一项所记载的专利技术的构成的基础上，特征在于，检测位置控制单元预先存储重叠接合部的表面的相对于加热照射源以及红外线相机的所述规定的位置不变而仅调整规定的朝向的多个检测部位扫描程序，在以预先设定的波形的加热定时作为触发而通过红外线相机取得的所述红外线图像当中的在加热的初期取得的红外线图像的红外线强度超过了预先确定的强度阈值时，检测位置控制单元切换预先存储的多个检测部位扫描程序，保持重叠接合部的表面的相对于加热照射源以及红外线相机的规定的位置不变，仅调整规定的朝向，之后，再度地，加热单元照射所述加热光，红外线图像取得单元取得所述红外线图像。根据技术方案4所记载的专利技术，能容易地保持重叠接合部的表面相对于加热照射源以及红外线相机的规定的位置不变，仅调整规定的朝向，之后，再度地，加热单元照射所述加热光，红外线图像取得单元取得所述红外线图像。因此，在获知无损检测的结果的精度不充分后，重新调整设定重叠接合部的表面相对于加热照射源以及红外线相机的规定的位置和朝向的检测部位扫描程序，使被检测体再次返回无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无损检测系统，其是使用基于红外线锁相热成像的无损检测方法的无损检测系统，对不同种类金属材料的重叠接合部的一侧的表面进行来自加热照射源的所预先设定的规定波形的加热，对于所述规定波形的加热而引起的来自所述一侧的表面的辐射能，通过红外线相机以规定的周期来取得红外线图像，基于所取得的所述红外线图像的每个单位像素的亮度，来运算处理并取得红外线的量和相位，判定接合的良好与否，所述无损检测系统的特征在于，具备：被检测体处理装置，其搬送以及握持被检测体；检测位置控制单元，其控制所述被检测体处理装置来设定所述被检测体，将所述重叠接合部的表面相对于所述加热照射源以及所述红外线相机设定在规定的位置以及朝向；加热控制单元，其进行来自所述加热照射源的加热光的照射控制；红外线图像取得单元，其基于来自所述加热控制单元的所预先设定的所述规定波形的加热，取得通过所述红外线相机取得的所述红外线图像；相位图像取得单元，其基于所取得的所述红外线图像的每个单位像素的亮度，来运算处理并取得红外线的量和相位，并进一步地生成相位图像；和良好与否判定单元，其基于所取得的所述相位图像来判定在所述重叠接合部中是否有比预先设定的所述规定的判定值大的相位滞后的区域，在所述红外线图像取得单元基于所预先设定的所述规定波形的加热而通过所述红外线相机取得的所述红外线图像当中，在所述加热的初期所取得的红外线图像的红外线强度超过了预先 确定的强度阈值时，所述检测位置控制单元保持该重叠接合部的表面相对于所述加热照射源以及所述红外线相机的所述规定的位置不变，调整该重叠接合部的朝向，之后，所述加热单元再次照射所述加热光，所述红外线图像取得单元再次取得所述红外线图像。...

【技术特征摘要】
2011.12.12 JP 2011-2709751.一种无损检测系统，其是使用基于红外线锁相热成像的无损检测方法的无损检测系统， 对不同种类金属材料的重叠接合部的一侧的表面进行来自加热照射源的所预先设定的规定波形的加热， 对于所述规定波形的加热而引起的来自所述一侧的表面的辐射能，通过红外线相机以规定的周期来取得红外线图像， 基于所取得的所述红外线图像的每个单位像素的亮度，来运算处理并取得红外线的量和相位， 判定接合的良好与否， 所述无损检测系统的特征在于，具备: 被检测体处理装置，其搬送以及握持被检测体； 检测位置控制单元，其控制所述被检测体处理装置来设定所述被检测体，将所述重叠接合部的表面相对于所述加热照射源以及所述红外线相机设定在规定的位置以及朝向； 加热控制单元，其进行来自所述加热照射源的加热光的照射控制； 红外线图像取得单元，其基于来自所述加热控制单元的所预先设定的所述规定波形的加热，取得通过所述红外线相机取得的所述红外线图像； 相位图像取得单元，其基于所取得的所述红外线图像的每个单位像素的亮度，来运算处理并取得红外线的量和相位，并进一步地生成相位图像；和 良好与否判定单元，其基于所取得的所述相位图像来判定在所述重叠接合部中是否有比预先设定的所述规定的判定值大的相位滞后的区域， 在所述红外线图像取得单元基于所预先设定的所述规定波形的加热而通过所述红外线相机取得的所述红外线图像当中，在所述加热的初期所取得的红外线图像的红外线强度超过了预先确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢羽羽隆宪，诹访胜昭，福田勇人，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，株式会社　F泰克，
类型：发明
国别省市：