一种带视觉引导的超声波探伤检测装置及方法与流程

本发明涉及超声波无损探伤检测，特别是涉及一种带视觉引导的超声波探伤检测装置及方法。

背景技术：

1、超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。超声波探伤因其具有检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低、对人体无害，能对缺陷进行定位和定量的优点，其被广泛应用于钢铁行业中的钢板、钢棒、钢管等产品的生产缺陷质量检测。

2、目前钢板固定龙门式超声波检测设备是钢板缺陷检测必不可少的关键设备，其主要由升降式超声波本探探头组、移动式边探头组、探测信号分析控制系统、设备plc电控系统、固定式龙门结构（架设在运输线上方）、下压式编码器位置反馈组件、耦合水循环系统、钢板吊运行车、滚筒式钢板输送与靠边定位运输线等部分组成。

3、由于生产的钢板厚度、长度、宽度变化范围较大，所以在固定龙门式超声波探伤设备的设计之初就需要约定可检测钢板尺寸范围，在探测中探头需要覆盖产量比较集中的尺寸范围，钢板运输线体需要能够运输不同重量与长度的钢板，并快速响应启停钢板。基于这两个重要原因固定龙门式超声波探伤设备具有以下几个缺点：

4、1.本探探头组宽度比较宽，探头数量比较多，探头成本较高、控制通道多；

5、2.钢板输送线体快速响应启停配置，投入费用巨大；

6、3.输送线体的长度至少是规格最长板长的2.5~3倍以上，整体设备占地面积较大；

7、4.钢板输送时噪音很大，长期暴露与此种环境中人体听力会较大受损。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种带视觉引导的超声波探伤检测装置及方法。

2、为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种带视觉引导的超声波探伤检测装置，包括：

4、置物台，用于放置带检测的工件；

5、龙门架组件，包括固定设置在所述置物台两侧的轨道、滑动安装在轨道上的支腿组件以及固定安装在支腿组件上端的主梁，所述主梁上滑动安装有移动座；

6、视觉检测组件，固定安装在所述主梁上，用于获取所述置物台上的工件的空间位置信息；

7、探伤组件，包括设置在移动座上的探头组件以及用于驱动探头组件升降的升降驱动组件。

8、作为本发明所述带视觉引导的超声波探伤检测装置的一种优选方案，其中：所述升降驱动组件上固定安装有用于安装所述探头组件的安装座，所述安装座上安装有用于安装所述探头组件的回转台以及用于驱动回转台绕竖直方向旋转的旋转驱动组件。

9、作为本发明所述带视觉引导的超声波探伤检测装置的一种优选方案，其中：所述探头组件包括用于对工件侧边进行检测的边探探头组件和用于对工件主体部进行检测的本探探头组件；

10、所述升降驱动组件设置有两组，所述边探探头组件和所述本探探头组件分别安装在两组所述升降驱动组件的安装座上。

11、作为本发明所述带视觉引导的超声波探伤检测装置的一种优选方案，其中：所述探伤组件还包括用于获取工件侧边位置的激光寻边组件，所述激光寻边组件固定安装在所述边探探头组件所在的回转台上。

12、作为本发明所述带视觉引导的超声波探伤检测装置的一种优选方案，其中：所述边探探头组包括沿所述轨道延伸方向依次等距布设的若干个边探探头，所述本探探头组包括沿所述轨道延伸方向依次等距布设的若干组本探探头，且每组本探探头包括沿垂直于轨道延伸方向依次等距布设的若干个本探探头。

13、作为本发明所述带视觉引导的超声波探伤检测装置的一种优选方案，其中：所述置物台包括沿其长度方向依次等距排布的若干块支撑板，若干块所述支撑板的上端面位于同一水平面内，且相邻两块所述支撑板之间留有间隙。

14、作为本发明所述带视觉引导的超声波探伤检测装置的一种优选方案，其中：所述视觉检测组件包括沿所述主梁长度方向依次等距布设的若干个视觉相机，且若干个所述视觉相机在水平面内的投影均位于所述置物台内。

15、本发明还提供了一种带视觉引导的超声波探伤检测方法，包括：

16、将待检测工件吊运至置物台上；

17、控制龙门架组件向待检测工件移动，并在待检测工件到达视觉检测组件的初始视野位置后控制龙门架组件停止；

18、视觉检测组件获取待检测工件的起始位置，之后控制龙门架组件移动，使激光寻边组件获取到待检测工件一侧的起始位置；

19、控制边探探头组的耦合水打开，并控制边探探头组向下移动至与待检测工件的侧边齐平；

20、在激光寻边组件的引导下控制龙门架组件移动，做位置动态插补，完成待检测工件一个侧边的缺陷检测，然后控制边探探头组向上移动，控制边探探头组旋转后向下移动至与待检测工件的侧边齐平，然后在激光寻边组件的引导下控制龙门架组件移动，做位置动态插补，完成待检测工件一端的缺陷检测，以此类推，完成待检测工件其他侧边和端部的缺陷检测；

21、控制本探探头组的耦合水打开，并控制本探探头组向下移动至待检测工件的表面；

22、控制龙门架组件移动，完成一个预设宽度的板面缺陷检测后复位；

23、根据钢板的长度和宽度，分若干次来回检测完成待检测工件整个板面的缺陷检测。

24、本发明的有益效果是：

25、（1）本发明将传统的探头固定，工件移动的探扫模式调整为工件固定，探头移动的探扫模式，使设备整体结构变小，设备占地面积设计为规定最长工件总长的1.2~1.5倍即可，有效减少了场地使用面积，同时，本探探测采用一定宽度的探头组来回探测工件表面，因此探头数量大大减少，有效降低了探头的投入成本，特别是在生产效率要求不是很高的情况下，成本优势非常明显。

26、（2）本发明通过视觉和算法来引导探头组对工件进行路径探扫，工件吊运放置后不需要进行姿态矫正和运输，不需要安装运输滚筒线和靠边定位机构，进一步降低了设备成本。

27、（3）本发明所提供的设备运行时的噪音值约为50分贝，与传统检测设备中钢板输送时的噪音相比，有效降低了噪音污染。

技术特征：

1.一种带视觉引导的超声波探伤检测装置，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的带视觉引导的超声波探伤检测装置，其特征在于：所述升降驱动组件上固定安装有用于安装所述探头组件的安装座，所述安装座上安装有用于安装所述探头组件的回转台以及用于驱动回转台绕竖直方向旋转的旋转驱动组件。

3.根据权利要求2所述的带视觉引导的超声波探伤检测装置，其特征在于：所述探头组件包括用于对工件(10)侧边进行检测的边探探头组件(6)和用于对工件(10)主体部进行检测的本探探头组件(7)；

4.根据权利要求3所述的带视觉引导的超声波探伤检测装置，其特征在于：所述探伤组件还包括用于获取工件(10)侧边位置的激光寻边组件(5)，所述激光寻边组件(5)固定安装在所述边探探头组件(6)所在的回转台上。

5.根据权利要求3所述的带视觉引导的超声波探伤检测装置，其特征在于：所述边探探头组包括沿所述轨道延伸方向依次等距布设的若干个边探探头，所述本探探头组包括沿所述轨道延伸方向依次等距布设的若干组本探探头，且每组本探探头包括沿垂直于轨道延伸方向依次等距布设的若干个本探探头。

6.根据权利要求1所述的带视觉引导的超声波探伤检测装置，其特征在于：所述置物台(1)包括沿其长度方向依次等距排布的若干块支撑板(9)，若干块所述支撑板(9)的上端面位于同一水平面内，且相邻两块所述支撑板(9)之间留有间隙。

7.根据权利要求1所述的带视觉引导的超声波探伤检测装置，其特征在于：所述视觉检测组件(3)包括沿所述主梁(2)长度方向依次等距布设的若干个视觉相机，且若干个所述视觉相机在水平面内的投影均位于所述置物台(1)内。

8.一种带视觉引导的超声波探伤检测方法，其特征在于：包括：

技术总结
本发明公开了一种带视觉引导的超声波探伤检测装置及方法，涉及超声波无损探伤检测技术领域，包括：置物台，用于放置带检测的工件；龙门架组件，包括固定设置在所述置物台两侧的轨道、滑动安装在轨道上的支腿组件以及固定安装在支腿组件上端的主梁，所述主梁上滑动安装有移动座；视觉检测组件，固定安装在所述主梁上，用于获取所述置物台上的工件的空间位置信息；探伤组件，包括设置在移动座上的探头组件以及用于驱动探头组件升降的升降驱动组件。本发明通过视觉和算法来引导探头组对工件进行路径探扫，工件吊运放置后不需要进行姿态矫正和运输，与传统固定龙门式超声波检测设备检测方法具有设备成本低，占地面积小，噪音小等优点。

技术研发人员：王广来,王平,陈尚哲,杜裕平
受保护的技术使用者：江苏金宇智能检测系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14