[发明专利]一种激光焊缝超声在线检测装置

说明书

本发明公开了一种激光焊缝超声在线检测装置，包括三轴悬臂系统和检测探头，三轴悬臂系统包括悬臂、水平放置的水平滑轨一、与水平滑轨一垂直的水平放置的水平滑轨二、垂直滑轨、伺服电机一、伺服电机二和伺服电机三，悬臂安装在垂直滑轨上并可在伺服电机一的驱动下沿垂直滑轨往复运动，垂直滑轨安装在水平滑轨二上并在伺服电机二的驱动下可沿水平滑轨二往复运动，水平滑轨二安装在水平滑轨一上并可在伺服电机三的驱动下沿垂直滑轨往复运动；检测探头安装在悬臂端部，包括超声相控阵换能器和探头媒介腔，探头媒介腔内装有媒介，超声相控阵换能器通过耦合液与探头媒介腔固定连接到一起。本发明可以实现对激光焊接焊缝的实时在线检测。

技术领域

本发明涉及激光焊接领域和超声无损检测领域，更具体地，涉及一种激光焊缝超声在线检测装置。

背景技术

激光焊是一种新型的焊接工艺，具有能量集中，飞溅小，焊缝成型美观，易于实现自动化等优势，已经在工业生产中广泛应用。但在激光焊长期运行的过程中，由于机械系统重复定位导致误差累积，在焊接过程中出现的热变形，以及焊前装配过程存在的问题，会使得激光焊缝出现各种缺陷，因此要对激光焊缝进行无损检测。

超声相控阵技术是近些年来兴起的一种新型超声无损检测技术，近些年来得到的国内外学者的高度重视，发展迅速。超声相控阵技术起源于雷达的电磁波相控阵技术，利用多通道仪器分别对阵列换能器各阵元进行精确激励和接收延迟控制，实现声束的角度偏转、聚焦变化和电子扫描，进而有效提高了缺陷探测能力和检测效率。

目前，传统超声检测对激光焊缝进行检测主要是在焊后进行离线检测，这种方法需将焊接工件从焊接工作台转移到检测工作台上，重新装配，进行检测，耗时耗力。而且焊后检测无法在焊接过程中实时得到焊缝质量信息，难以及时根据焊缝质量问题对焊接参数做出调整。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种激光焊缝超声在线检测装置，通过超声相控阵技术与三轴悬臂系统，实现激光焊缝在线检测，并实时得到检测结果。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种激光焊缝超声在线检测装置，其特征在于，

包括三轴悬臂系统和检测探头，三轴悬臂系统包括悬臂、水平放置的水平滑轨一、与水平滑轨一垂直的水平放置的水平滑轨二、垂直滑轨和伺服电机一、伺服电机二和伺服电机三，悬臂安装在垂直滑轨上并可在伺服电机一的驱动下沿水平滑轨一往复运动，垂直滑轨安装在水平滑轨二上并在伺服电机二的驱动下可沿水平滑轨二往复运动，水平滑轨二安装在水平滑轨一上并可在伺服电机三的驱动下沿垂直滑轨往复运动；检测探头安装在悬臂端部，包括超声相控阵换能器和探头媒介腔，探头媒介腔内装有媒介，超声相控阵换能器通过耦合液与探头媒介腔固定连接到一起。

优选地，所述超声相控阵换能器为自聚焦线阵换能器。

优选地，所述检测探头通过夹持装置安装在悬臂端部。

优选地，所述探头媒介腔内装有的媒介为水。

优选地，所述超声相控阵换能器通过耦合液与探头媒介腔的固定连接方式为螺钉连接。

优选地，在所述探头媒介腔下方安装有接水盘。

从上述技术方案可以看出，本发明通过检测探头对焊接工件的状态进行实时的在线监测和反馈，避免将焊接工件从焊接工作台转移到检测工作台上检测，可在焊接过程中实时得到焊缝质量信息。因此，本发明具有提高工作效率，减少返工量和检测时间的显著特点。

附图说明

图1是本发明一具体实施例的激光焊缝超声在线检测装置的主视图；

图2是图1所示的激光焊缝超声在线检测装置的左侧视图；

图3是图1所示的激光焊缝超声在线检测装置中的悬臂及探头的示意图；