[发明专利]一种激光超声检测装置及增材制造、检测一体设备

权利要求书

1.一种激光超声检测装置，其特征在于：包括激光超声检测探头、激励激光器以及激光超声接收器；

激光超声检测探头包括壳体、设置在壳体内的聚焦探头、反射镜、接收探头、第一透镜、第二透镜以及红外测温仪；

聚焦探头与激励激光器通过光纤连接，接收探头与激光超声接收器通过光纤连接；

聚焦探头发出的激励激光束通过反射镜反射、经由第二透镜反射至待检测工件表面，从而形成超声波；

接收探头发出的检测激光束依次经第一透镜、第二透镜反射至待检测工件表面；所述检测激光束在待检测工件表面与超声波引起的位移形成调制光，调制光依次通过第二透镜、第一透镜后被接收探头接收；

红外测温仪发射出的红外波直接投射到待检测工件表面，之后经待检测工件表面反射和/或散射回到红外测温仪；

红外波投射的测温点位于所述激励激光束的激励点和所述检测激光束的检测点之间。

2.根据权利要求1所述的激光超声检测装置，其特征在于：所述激光超声接收器包括一检测激光器和一激光干涉仪。

3.一种增材制造、检测一体设备，其特征在于：包括第一机器人、第二机器人、CMT焊枪、控制单元、上位机以及如权利要求2所述的激光超声检测装置；

所述CMT焊枪安装第一机器人末端，所述激光超声检测装置中的激光超声检测探头安装在第二机器人末端，所述第一机器人、第二机器人、CMT焊枪以及激光超声检测装置均通过控制单元与上位机连接。

4.根据权利要求3所述的一种增材制造、检测一体设备，其特征在于：所述控制单元包括PLC、数据采集卡、激励激光控制器以及机器人控制器；

PLC通过机器人控制器实现与第一机器人、第二机器人相互通信；PLC通过激励激光器控制对激光超声检测装置中的激励激光器进行启动和出光触发，激励激光器在出光的同时输出一路同步触发信号发送至数据采集卡，数据采集卡与激光超声接收器的激光干涉仪相互通信，将采集到的超声信号传输到上位机进行存储；PLC直接与红外测温仪连接对其进行控制。

5.根据权利要求4所述的一种增材制造、检测一体设备，其特征在于：所述上位机的运行开发环境为LabVIEW，上位机中运行有NI SCOPE程序模块以及NI OPC程序模块；NI SCOPE程序模块用于存储数据采集卡采集到的超声信号；NI OPC程序模块用于实现PLC与上位机的相互通信。

6.根据权利要求5所述的一种增材制造、检测一体设备，其特征在于：所述PLC通过ModbusTCP协议与机器人控制器进行通信。

7.根据权利要求6所述的一种增材制造、检测一体设备，其特征在于：所述红外测温仪通过Profinet通讯协议与PLC进行通信。

8.根据权利要求7所述的一种增材制造、检测一体设备，其特征在于：所述第一机器人末端与第二机器人末端之间间隔不小于10cm距离。