[发明专利]金属材料夹芯发泡板的发泡缺陷的检测定位装置及方法

说明书

本申请公开了金属材料夹芯发泡板的发泡缺陷的检测定位装置及方法。该检测定位装置包括超声导波激励和接收装置、超声导波检测探头、电机直驱XY十字双轴运动平台；超声导波检测探头，包括激励探头和四个超声导波接收探头，用以对被测件的外表面横纵方向地扫描，并根据超声导波A扫接收信号的关于距离与幅值变化曲线，通过对比检测幅值曲线与拟合幅值曲线的变化率确定被测件的发泡缺陷的位置。本技术方案中可以准确定位不可视缺陷位置，避免对被检测件抽样造成的不可逆损伤，提升了缺陷检测定位的效率和有效性。能够减少操作人员检测步骤，降低了检测成本，在工业生产智能制造领域有很高的实用价值。

技术领域

本申请涉及无损检测的技术领域，尤其金属材料夹芯发泡板的发泡缺陷的检测定位装置及方法。

背景技术

能源问题是当今世界关注的热点问题，国家大力推进节能减排，在建筑等行业采用保温材料进行保温隔热是极有效的节能措施。聚氨酯金属夹芯保温板行业飞速发展，在各个领域被广泛的应用。聚氨酯金属夹芯板可用于家用保温、冷库及冷链物流、建筑保温材料等，很多场合都是采用金属材料(铝板、铁板或不锈钢板)夹芯板制作而成的。然而，金属材料夹芯板，例如其中的聚氨酯泡沫板在发泡成型的过程中，由于生产工艺的问题，通常会出现发泡密度不均的情况，导致在较低发泡密度的区域出现发泡缺陷。有发泡缺陷的金属材料夹芯板不仅在质量上不合格，还会影响后期装配成品的安全性。由于不同发泡情况的聚氨酯金属夹芯板在保温效果上有着显著差异，将直接影响保温效果。同时保温板检修、损耗、换新时间的量化不仅直接影响到公司利润，还关系到订单的安全问题。金属材料夹芯板发泡缺陷检测实时检测新技术的使用，对冷链集装箱物流行业具有重要意义。

针对金属材料夹芯板发泡缺陷定位，目前尚未有较好的检测手段，更多是依靠工人通过敲击回声法进行缺陷位置判断，此方法误差较大且对工人经验要求较高。如何设计出一种用于金属材料夹芯板发泡缺陷定位检测的探头及检测方法，以对外板为金属材料发泡夹芯板进行缺陷有效定位是本领域目前急需解决的一个工业生产的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供金属材料夹芯发泡板的发泡缺陷的检测定位装置及方法，能够解决现有技术中外板为金属材料夹芯板发泡缺陷定位检测误差较大、对工人经验要求较高的问题。

第一方面，本申请提供一种金属材料夹芯发泡板的发泡缺陷的检测定位装置，包括超声导波激励和接收装置、超声导波检测探头、电机直驱XY十字双轴运动平台；

所述超声导波检测探头，包括激励探头和四个超声导波接收探头，用以对被测件的外表面横纵方向地扫描，并根据电磁超声导波A扫接收信号的幅值信号拟合出距离—幅值变化曲线，通过对比检测幅值曲线与拟合幅值曲线的变化率确定所述被测件的发泡缺陷的位置；

所述电机直驱XY十字双轴运动平台，包括电机和被所述电机驱动的十字导轨滑台，所述超声导波接收探头由机械结构连接在十字导轨滑台的端部，超声导波激励探头连接在导轨滑台的十字交叉处并被配置成切换运动轨道和激励方向。

可选地，每一对超声导波检测探头为一发一收的方式连接，所述每一对超声导波检测探头一发一收检测时，每对探头在同侧相对位置放置，在信号衰减最佳范围内保持一定的间距。

可选地，所述电机直驱XY十字双轴运动平台包括正方形平台框架和十字轴，运功轨道设置于正方形平台框架的四条边上，所述十字轴设置于正方形平台框架内，其特征在于，十字轴包括X轴和Y轴，所述XY轴为双轴。

可选地，所述金属材料夹芯发泡板的外板材料为1mm～3mm钢板、铝板中的一种。

可选地，所述通过A扫接收信号在无缺陷处拟合的信号距离—幅值变化曲线定义如下：

y₁＝kx^a+b,0a1,x0

y₂＝k(l-x)^a+b,0a1,x0