本發(fā)明涉及焊件缺陷檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種焊件缺陷檢測系統(tǒng)以及檢測方法。

背景技術(shù)：

焊接技術(shù)是工業(yè)制造的基礎(chǔ)。在焊接過程中，由于受焊接現(xiàn)場各種干擾因素的影響，如激光功率、焊接速度、離焦量、氬氣流量、高溫高壓以及工件表面狀況等，焊接過程會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)而產(chǎn)生裂紋、未焊透、凹陷、氣孔等焊接缺陷。

焊接缺陷的產(chǎn)生嚴(yán)重威脅焊接接頭的性能，引起局部應(yīng)力集中、縮短工件使用壽命、易脆斷等，導(dǎo)致產(chǎn)品存在質(zhì)量隱患，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致產(chǎn)品直接報(bào)廢，影響加工效率和經(jīng)濟(jì)效益。若存在質(zhì)量隱患的產(chǎn)品未能被及時(shí)有效檢出而流入市場，在經(jīng)過一定的使用壽命后將可能導(dǎo)致重大事故發(fā)生，為了保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量，需要對(duì)焊接接頭進(jìn)行檢測。

通過上述描述可知，焊接缺陷具有嚴(yán)重危害，如何提供一種實(shí)現(xiàn)方式檢測精度高、運(yùn)行可靠、簡單易用以及無污染的焊件缺陷檢測系統(tǒng)及方法是焊件檢測領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種焊件缺陷檢測系統(tǒng)以及方法，本發(fā)明技術(shù)方案檢測焊件缺陷時(shí)，具有檢測精度高、運(yùn)行可靠、簡單易用以及無污染等優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種焊件缺陷檢測系統(tǒng)，所述焊件缺陷檢測系統(tǒng)包括：

上位機(jī)；

與所述上位機(jī)連接的磁光超聲波模塊；

與所述上位機(jī)連接的磁場發(fā)生器；

其中，所述磁光超聲波模塊以及所述磁場發(fā)生器用于分別設(shè)置在待檢測焊件的兩側(cè)；所述上位機(jī)用于通過所述磁光超聲波模塊以及所述磁場發(fā)生器獲取所述待檢測焊件的磁光圖像以及檢測超聲波的回波信號(hào)，基于所述回波信號(hào)判斷是否存在缺陷以及確定缺陷的位置和尺寸，基于所述磁光圖像確定缺陷的類型。

優(yōu)選的，在上述焊件缺陷檢測系統(tǒng)中，所述磁光超聲波模塊包括：

與所述上位機(jī)連接的磁光傳感器，當(dāng)通過所述磁場發(fā)生器對(duì)所述待檢測焊件勵(lì)磁時(shí)，所述磁光傳感器用于獲取包含所述待檢測焊件焊縫信息的磁光圖像；

與所述上位機(jī)連接的超聲波傳感器，所述超聲波傳感器用于通過超聲波探頭向所述待檢測焊件發(fā)射檢測超聲波，采集檢測超聲波的回波信號(hào)；

其中，所述上位機(jī)用于通過數(shù)字圖像處理以及模式識(shí)別建立缺陷識(shí)別模型，實(shí)現(xiàn)缺陷分類，用于對(duì)所述回波信號(hào)進(jìn)行降噪處理以及數(shù)據(jù)分析，確定缺陷的位置和尺寸。

優(yōu)選的，在上述焊件缺陷檢測系統(tǒng)中，所述磁光超聲波模塊還包括：

殼體，所述殼體內(nèi)具有用于安裝所述超聲波傳感器的第一腔室以及用于安裝所述磁光傳感器的第二腔室；

設(shè)置在所述殼體的外表面的超聲波傳感器連接板，所述超聲波連接板用于與所述超聲波傳感器連接；所述超聲波連接板連接有超聲波傳感器數(shù)據(jù)線；所述超聲波數(shù)據(jù)線用于與所述上位機(jī)連接；

與所述磁光傳感器連接的磁光傳感器電源線以及磁光傳感器數(shù)據(jù)線；所述磁光傳感器電源線以及所述磁光傳感器數(shù)據(jù)線通過設(shè)置在所述殼體表面的通孔引出所述殼體外部，且與所述上位機(jī)連接。

優(yōu)選的，在上述焊件缺陷檢測系統(tǒng)中，所述超聲波傳感器連接板、所述磁光傳感器電源線以及所述磁光傳感器數(shù)據(jù)線設(shè)置在所述殼體的同一外表面。

優(yōu)選的，在上述焊件缺陷檢測系統(tǒng)中，還包括：無損檢測平臺(tái)，所述無損檢測平臺(tái)具有用于固定所述待檢測焊件的夾具；

對(duì)所述待檢測焊件進(jìn)行缺陷檢測時(shí)，所述磁場發(fā)生器位于所述待檢測焊件與所述無損檢測平臺(tái)之間；所述磁光超聲波模塊位于所述待檢測焊件背離所述磁場發(fā)生器的一側(cè)表面。

優(yōu)選的，在上述焊件缺陷檢測系統(tǒng)中，還包括：電機(jī)以及與所述電機(jī)連接的電機(jī)控制柜；所述電機(jī)控制柜用于通過所述電機(jī)控制所述無損檢測平臺(tái)水平移動(dòng)和/或豎直移動(dòng)。

優(yōu)選的，在上述焊件缺陷檢測系統(tǒng)中，所述上位機(jī)還用于顯示所述磁光圖像、判斷結(jié)果、缺陷的位置、缺陷的尺寸以及缺陷的類型中的一個(gè)或是多個(gè)。

優(yōu)選的，在上述焊件缺陷檢測系統(tǒng)中，所述磁場發(fā)生器用于對(duì)所述待檢測焊件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磁場激勵(lì)，以對(duì)所述待檢測焊件勵(lì)磁。

本發(fā)明還提供了一種焊件缺陷檢測方法，用于上述任一項(xiàng)所述的焊件缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述焊件缺陷檢測方法包括：

獲取待檢測焊件的磁光圖像以及獲取超聲波檢測超聲波的回波信號(hào)；

基于所述回波信號(hào)判斷是否存在缺陷以及確定缺陷的位置和尺寸，基于所述磁光圖像確定缺陷的類型。

優(yōu)選的，在上述焊件缺陷檢測方法中，所述獲取待檢測焊件的磁光圖像包括：

對(duì)所述待檢測焊件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磁場激勵(lì)，以對(duì)所述待檢測焊件勵(lì)磁，獲取包含所述待檢測焊件焊縫信息的磁光圖像。

通過上述描述可知，本發(fā)明技術(shù)方案提供的焊件缺陷檢測系統(tǒng)以及方法中，通過所述磁光超聲波模塊以及所述磁場發(fā)生器獲取所述待檢測焊件的磁光圖像以及檢測超聲波的回波信號(hào)，基于所述回波信號(hào)判斷是否存在缺陷以及確定缺陷的位置和尺寸，基于所述磁光圖像確定缺陷的類型。可見，本發(fā)明技術(shù)方案中，通過磁場以及超聲波實(shí)現(xiàn)缺陷檢測，檢測精度高、運(yùn)行可靠、簡單易用以及無污染。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供得的磁光成像的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種旋轉(zhuǎn)磁場的磁場線分布示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超聲波檢測工作原理示意圖；

圖4位本發(fā)明實(shí)施例提供的一種焊接缺陷檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5位本發(fā)明實(shí)施例提供的一種磁光超聲波模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6位本發(fā)明實(shí)施例所述焊件缺陷檢測系統(tǒng)進(jìn)行缺陷檢測的工作原理示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種焊件缺陷檢測方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

焊接技術(shù)是工業(yè)制造的基礎(chǔ)。在焊接過程中，由于受焊接現(xiàn)場各種干擾因素的影響，如激光功率、焊接速度、離焦量、氬氣流量、高溫高壓以及工件表面狀況等，焊接過程中會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)而產(chǎn)生裂紋、未焊透、凹陷以及氣孔等焊接缺陷。

焊接缺陷的產(chǎn)生嚴(yán)重威脅焊焊件的性能，引起局部應(yīng)力集中、縮短工件使用壽命以及易脆斷等問題，導(dǎo)致產(chǎn)品存在質(zhì)量隱患，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致產(chǎn)品直接報(bào)廢，影響加工效率和經(jīng)濟(jì)效益。若存在質(zhì)量隱患的產(chǎn)品未能被及時(shí)有效檢測出而流入市場，在經(jīng)過一定的使用壽命后將可能導(dǎo)致重大事故發(fā)生，因此，為了保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量，需要對(duì)焊件進(jìn)行缺陷檢測。

對(duì)焊件進(jìn)行無損檢測的常規(guī)檢測方法主要包括以下幾種：

(1)射線檢測法：射線檢測通常使用的射線源是x射線、γ射線以及中子射線等，射線檢測缺陷時(shí)利用高穿透性的射線掃描焊件焊接處，檢測過程中由于焊件缺陷部位與無缺陷部位對(duì)射線的吸附能力不同，從而可以根據(jù)射線投射過焊件后的強(qiáng)度值來判斷待檢測焊件內(nèi)部是否具有缺陷。

(2)渦流檢測法：渦流檢測是一種非接觸式的電磁無損檢測技術(shù)，用電磁場同金屬間電磁感應(yīng)進(jìn)行檢測。當(dāng)檢測線圈中通有高頻交變電流時(shí)，在線圈周圍產(chǎn)生相應(yīng)頻率的交變磁場。當(dāng)交變磁場相對(duì)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，則導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生渦流狀的電流，即渦流。當(dāng)導(dǎo)體表面或亞表面出現(xiàn)裂紋等缺陷時(shí)渦流分布和強(qiáng)度發(fā)生變化，可以用探測線圈檢測線圈中電壓或阻抗變化，對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行處理可間接探測導(dǎo)體內(nèi)缺陷。

(3)滲透檢測法：工件表面經(jīng)過清洗后涂上含有熒光染料或者著色染料的滲透劑，在毛細(xì)作用下滲透劑可以滲入表面開口缺陷中，干燥后再在工件表面涂顯像劑，在一定的光源下缺陷處的滲透劑痕跡被顯示，從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。

(4)磁粉探傷法：磁粉探傷是通過磁粉在缺陷附近漏磁場的堆積以檢測鐵磁性材料表面及亞表面缺陷的一種無損檢測方法。當(dāng)將導(dǎo)磁性良好的磁粉施加在物體上時(shí)，缺陷附近的漏磁場就會(huì)吸住磁粉，從堆集形成可見的磁粉痕跡從而可把缺陷顯示出來。

(5)激光視覺檢測：應(yīng)用結(jié)構(gòu)光作為激光光源的激光視覺檢測方法，用激光視覺傳感器對(duì)焊縫表面成像，獲取焊縫截面的一束結(jié)構(gòu)光信號(hào)，該信號(hào)精確測量了焊縫橫截面的成形參數(shù)。通過三維重建、模式識(shí)別等技術(shù)可實(shí)現(xiàn)焊縫缺陷重建與評(píng)估。

(6)其他檢測方法。如聲發(fā)射檢測技術(shù)，是缺陷部位因應(yīng)力集中產(chǎn)生變形或斷裂，并以彈性波形式釋放應(yīng)變能，通過分析聲發(fā)信號(hào)確定缺陷。如紅外線檢測技術(shù)，在檢測時(shí)可以將一恒定的熱流注入工件，如果工件內(nèi)存在缺陷，由于缺陷區(qū)與無缺陷區(qū)的熱擴(kuò)散系數(shù)就不同，那么在工件表面的溫度分布就會(huì)有差異，內(nèi)部有缺陷與無缺陷所對(duì)應(yīng)的表面溫度就不同，由此所發(fā)出的紅外光波(熱輻射)也就不同，利用紅外探測器可以響應(yīng)紅外波并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小電信號(hào)的功能，逐點(diǎn)掃描工件表面就可以獲得工件表面溫度的分布狀況，從而發(fā)現(xiàn)工件表面溫度異常區(qū)域，確定工件內(nèi)部缺陷的部位。

上述各種常規(guī)檢測方法均具有一定的局限性，具體如下：

射線檢測法對(duì)片狀缺陷檢出較難，并且總體成本相對(duì)較高，工件厚度受限制，檢驗(yàn)速度會(huì)較慢，而且射線對(duì)人體有傷害，需考慮人體的安全防護(hù)問題。

渦流檢測法只適用于導(dǎo)電焊接材料，難以用于形狀復(fù)雜的試件；只能檢測材料或工件的表面、近表面缺陷；檢測結(jié)果不直觀，難以判別缺陷的種類、性質(zhì)以及形狀、尺寸等。

滲透檢測法一般應(yīng)用于檢測非吸收性焊接材料(如鋼鐵，有色金屬等)的表面開口的缺陷，包括裂紋、氣孔、疏松、夾雜及其它開口于表面的缺陷檢測，只能檢測表面缺陷，不能顯示缺陷的深度、缺陷內(nèi)部的形狀和尺寸，某些溶劑以及紫外線對(duì)身體有害。

磁粉探傷法檢測材料范圍僅限于鐵磁性材料的表面或近表面的缺陷。一般用于檢測鑄件、鍛件、焊縫和機(jī)械加工零件等鐵磁性材料的表面和近表面缺陷(如裂紋)。且磁粉探傷法不能發(fā)現(xiàn)被檢測工件的內(nèi)部缺陷，難于確定缺陷深度。

結(jié)構(gòu)光視覺檢測法易受到二次反光、光亮條紋亮度分布不均勻、煙霧、飛濺和焊接輻射光等影響，使得圖像處理成為了焊縫檢測中的一個(gè)難題。

聲發(fā)射檢測技術(shù)由于聲發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度一般很弱，需要借助靈敏的電子儀器才能檢測。紅外檢測技術(shù)主要測量焊件表面熱狀態(tài)，不能確定焊件內(nèi)部的熱狀態(tài)，與其它檢測儀器或常規(guī)監(jiān)測設(shè)備相比價(jià)格昂貴。

本申請(qǐng)實(shí)施例主要目的在于克服上述常規(guī)檢測方法局限性，提供一種檢測精度高、運(yùn)行可靠、簡單易用以及無污染的焊件缺陷檢測系統(tǒng)以及方法，利用磁光成像以及超聲波多傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)焊件缺陷的無損檢測，通過磁光成像檢測方法與超聲波檢測方法相結(jié)合，分別獲取待檢測焊件焊縫位置處的磁光圖像和檢測超聲波的回波信號(hào)，并通過信息融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)焊縫位置缺陷分類和尺寸和位置的準(zhǔn)確識(shí)別。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：采用磁光成像技術(shù)，由于只有磁場方向盡量與焊縫方向垂直，才能最大限度地檢測焊縫缺陷。而直流恒定磁場方向單一，交叉磁軛形成的旋轉(zhuǎn)磁場(復(fù)合磁場)的方向復(fù)雜，才可實(shí)現(xiàn)多方向焊縫缺陷的檢測。首先利用交叉磁軛形成旋轉(zhuǎn)磁場給具有高(低)磁導(dǎo)率的待檢測焊件的焊縫進(jìn)行勵(lì)磁，然后利用磁光傳感器在該磁場的作用下產(chǎn)生磁光效應(yīng)，使得磁光傳感器中的線偏振光在通過傳感介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生不同的旋轉(zhuǎn)角度，包含了焊縫得的缺陷信息的光線經(jīng)偏振分光鏡反射后被電荷耦合器件接收并實(shí)時(shí)成像，用上位機(jī)采集焊接缺陷的磁光圖像，并利用相關(guān)的圖像處理技術(shù)，提取可以反映焊接缺陷磁光成像變化規(guī)律的特征參數(shù)，建立焊接缺陷的磁光圖像識(shí)別模型。同時(shí)采用超聲波傳感器獲得檢測超聲波遇到焊縫缺陷之后形成的一定強(qiáng)度的傷損回波信號(hào)，將接收到的信號(hào)波形進(jìn)行有效地采集，并且用上位機(jī)軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，依據(jù)超聲波的直線傳播、時(shí)間和聲程的線性關(guān)系，將聲束理想化，通過簡單的三角換算來確定焊接缺陷的位置。

磁光成像的原理如圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供得的磁光成像的原理示意圖，基于法拉第磁光效應(yīng)，如圖1中(a)圖以及(b)圖所示，只有磁場方向盡量與焊縫方向垂直，磁場發(fā)生的畸變明顯，產(chǎn)生的漏磁場較大，包含焊縫缺陷信息的磁光圖像越清晰，檢測到的焊縫缺陷位置就越準(zhǔn)確。而直流恒定磁場方向單一，難以滿足焊縫的多方向性。因此，本發(fā)明實(shí)施例中采用旋轉(zhuǎn)磁場以實(shí)現(xiàn)磁光成像。(a)圖以及(b)圖中，矩形方框內(nèi)虛線表示焊縫，實(shí)線表示磁場線。

如圖2所示，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種旋轉(zhuǎn)磁場的磁場線分布示意圖，由兩個(gè)交叉磁軛形成的旋轉(zhuǎn)磁場可實(shí)現(xiàn)多方向勵(lì)磁，無論焊縫的方向如何多變，總有某個(gè)方向的復(fù)合磁場與焊縫垂直，使其獲取清晰的磁光圖，經(jīng)過圖像處理提取焊縫缺陷，實(shí)現(xiàn)曲線焊縫的缺陷檢測。

本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用的超聲波檢測工作原理如圖3所示，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超聲波檢測工作原理示意圖，采用一發(fā)一收的雙超聲波探頭，發(fā)射探頭a向待檢測物體c發(fā)射檢測超聲波，接收探頭b接收反射后的回波信號(hào)，待檢測物體c中具有側(cè)向波1，缺陷d的上端產(chǎn)生衍射波2，缺陷d的下端產(chǎn)生衍射波3，待檢測物體c的底面產(chǎn)生反射波4。采用雙探頭一收一發(fā)的工作方式，通過接收并處理缺陷端部的超聲衍射波。在垂直探傷時(shí)，一般采用縱波，在斜射探傷時(shí)一般采用橫波?？捎沙暡ǚz測的缺陷回波信號(hào)的出現(xiàn)判斷缺陷的存在；又可由回波信號(hào)出現(xiàn)的位置來確定缺陷距探測面的距離；通過回波幅度來判斷缺陷的當(dāng)量大小。

以上是本發(fā)明的核心思想，為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參考圖4，圖4位本發(fā)明實(shí)施例提供的一種焊接缺陷檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該缺陷檢測系統(tǒng)包括：上位機(jī)17；與所述上位機(jī)17連接的磁光超聲波模塊16；與所述上位機(jī)17連接的磁場發(fā)生器13。

其中，所述磁光超聲波模塊16以及所述磁場發(fā)生器13用于分別設(shè)置在待檢測焊件15的兩側(cè)；所述上位機(jī)17用于通過所述磁光超聲波模塊16以及所述磁場發(fā)生器13獲取所述待檢測焊件15的磁光圖像以及檢測超聲波的回波信號(hào)，基于所述回波信號(hào)判斷是否存在缺陷以及確定缺陷的位置和尺寸，基于所述磁光圖像確定缺陷的類型。

如圖4所示，所示焊件缺陷檢測系統(tǒng)還包括：無損檢測平臺(tái)12，所述無損檢測平臺(tái)12具有用于固定所述待檢測焊件15的夾具。對(duì)所述待檢測焊件15進(jìn)行缺陷檢測時(shí)，所述磁場發(fā)生器13位于所述待檢測焊件15與所述無損檢測平臺(tái)12之間；所述磁光超聲波模塊16位于所述待檢測焊件15背離所述磁場發(fā)生器13的一側(cè)表面。

圖4中未示出所述夾具，所述夾具的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)待檢測焊件15的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以便于對(duì)待檢測焊件15實(shí)行穩(wěn)定的位置固定，本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)所述夾具的結(jié)構(gòu)以及在所述無損檢測平臺(tái)12上的具體位置不做限定。圖4中，待檢測焊件15表面的虛線表示焊縫位置。

如圖4所示，所示焊件缺陷檢測系統(tǒng)還包括：電機(jī)18以及與所述電機(jī)18連接的電機(jī)控制柜11；所述電機(jī)控制柜11用于通過所述電機(jī)18控制所述無損檢測平臺(tái)12水平移動(dòng)和/或豎直移動(dòng)。

所述上位機(jī)17還用于顯示所述磁光圖像、判斷結(jié)果、缺陷的位置、缺陷的尺寸以及缺陷的類型中的一個(gè)或是多個(gè)。具體的，所述上位機(jī)包括顯示器19，通過所述顯示器19實(shí)現(xiàn)上述顯示功能。

本發(fā)明實(shí)施例所述焊件缺陷檢測系統(tǒng)中，所述磁場發(fā)生器13用于對(duì)所述待檢測焊件15進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磁場激勵(lì)，以對(duì)所述待檢測焊件15勵(lì)磁。所述磁場發(fā)生器13配置電壓可調(diào)節(jié)的交流電源，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述待檢測焊件15進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磁場激勵(lì)。該焊件缺陷檢測系統(tǒng)通過交流電源14為系統(tǒng)提供工作電源。

進(jìn)行缺陷檢測時(shí)，所述磁光超聲波模塊16將待檢測焊件15缺陷的磁光圖像傳遞給所述上位機(jī)17，由所述上位機(jī)17對(duì)缺陷的磁光圖像的特征參數(shù)進(jìn)行提取，并利用相匹配的算法對(duì)缺陷的磁光圖像特征建立相應(yīng)的識(shí)別模型，實(shí)現(xiàn)缺陷的分類；然后對(duì)超聲波檢測的缺陷回波信號(hào)進(jìn)行分析，可精確地測出缺陷，并顯示出內(nèi)部缺陷的位置和尺寸。本發(fā)明實(shí)施例通過磁光成像與超聲波多傳感方法檢測焊接缺陷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接缺陷分類和位置、尺寸的準(zhǔn)確檢測。

本發(fā)明實(shí)施例所述焊件缺陷檢測系統(tǒng)中，所述磁光超聲波模塊16如圖5所示。

參考圖5，圖5位本發(fā)明實(shí)施例提供的一種磁光超聲波模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5所示磁光超聲波模塊包括：與所述上位機(jī)17連接的磁光傳感器21，當(dāng)通過所述磁場發(fā)生器13對(duì)所述待檢測焊件15勵(lì)磁時(shí)，所述磁光傳感器21用于獲取包含所述待檢測焊件15焊縫信息的磁光圖像；與所述上位機(jī)17連接的超聲波傳感器22，所述超聲波傳感器22用于通過超聲波探頭向所述待檢測焊件15發(fā)射超聲波，采集的回波信號(hào)。

其中，所述上位機(jī)17用于通過數(shù)字圖像處理以及模式識(shí)別建立缺陷識(shí)別模型，實(shí)現(xiàn)缺陷分類，用于對(duì)所述回波信號(hào)進(jìn)行降噪處理以及數(shù)據(jù)分析，確定缺陷的位置和尺寸。所述上位機(jī)17可以為微型工業(yè)控制機(jī)。

如圖5所示，所述磁光超聲波模塊還包括：殼體27，所述殼體27內(nèi)具有用于安裝所述超聲波傳感器22的第一腔室28以及用于安裝所述磁光傳感器21的第二腔室29；設(shè)置在所述殼體27的外表面的超聲波傳感器連接板23；與所述磁光傳感器21連接的磁光傳感器電源線25以及磁光傳感器數(shù)據(jù)線26。所述磁光傳感器21以及所述超聲波傳感器22通過同一殼體27進(jìn)行封裝，便于識(shí)別的安裝以及集成。

所述超聲波連接板23用于與所述超聲波傳感器22連接。所述超聲波連接板23連接有超聲波傳感器數(shù)據(jù)線24。所述超聲波數(shù)據(jù)線24用于與所述上位機(jī)17連接。所述磁光傳感器電源線25以及所述磁光傳感器數(shù)據(jù)線26通過設(shè)置在所述殼體27表面的通孔引出所述殼體27外部，且與所述上位機(jī)17連接。

為了便于系統(tǒng)電路連接，本發(fā)明實(shí)施例所述焊件缺陷檢測系統(tǒng)中，所述超聲波傳感器連接板23、所述磁光傳感器電源線25以及所述磁光傳感器數(shù)據(jù)線26設(shè)置在所述殼體27的同一外表面。

本發(fā)明實(shí)施例所述焊件檢測系統(tǒng)可以用于待檢測焊件15的焊縫內(nèi)部和亞表面不可見缺陷的檢測識(shí)別，并且可檢測出缺陷的分類、尺寸以及位置等信息，基于檢測結(jié)果可以評(píng)價(jià)焊縫區(qū)域的安全性以及可靠性。

該焊接缺陷檢測系統(tǒng)進(jìn)行缺陷檢測時(shí)，工作原理如圖6所示，圖6位本發(fā)明實(shí)施例所述焊件缺陷檢測系統(tǒng)進(jìn)行缺陷檢測的工作原理示意圖，包括：

a.信息采集：微型工業(yè)控制機(jī)發(fā)出指令啟動(dòng)磁光傳感器和超聲波傳感器工作，在檢測過程中同步協(xié)調(diào)磁光傳感器與超聲波傳感器，通過采集卡分別采集焊接缺陷磁光圖像與缺陷回波信號(hào)，并將獲得的缺陷信息傳輸?shù)轿⑿凸I(yè)控制機(jī)中。

b.數(shù)據(jù)處理：微型工業(yè)控制機(jī)應(yīng)用多信息融合算法對(duì)焊接缺陷磁光圖像與缺陷回波信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)焊接缺陷類型識(shí)別和焊接缺陷位置計(jì)算。

c.顯示：通過微型工業(yè)控制機(jī)上的液晶顯示器顯示實(shí)時(shí)檢測的焊接缺陷磁光圖像、類別、位置、大小等信息。

本發(fā)明以焊接缺陷(裂紋、未焊透、未熔合、夾渣和氣孔)為應(yīng)用對(duì)象，通過磁光成像和超聲波傳感器采集焊接缺陷實(shí)時(shí)磁光圖像與缺陷回波信號(hào)，并采用焊接缺陷圖像增強(qiáng)、模式識(shí)別、多信息融合以及閾值去噪算法等技術(shù)，利用微型工業(yè)控制機(jī)運(yùn)算速度快，可以實(shí)現(xiàn)焊接缺陷分類和焊接缺陷位置、大小的實(shí)時(shí)檢測。微型工業(yè)控制機(jī)具有接口，用于和人機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以便于通過人機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢以及自動(dòng)控制。

在對(duì)待檢測焊件15進(jìn)行缺陷檢測時(shí)，首先通過所述磁場發(fā)生器13作為磁場激勵(lì)裝置給具有高或低磁導(dǎo)率的待檢測焊件15勵(lì)磁，通過磁光傳感器21獲取包含待檢測焊件15焊縫信息的磁光圖像，應(yīng)用數(shù)字圖像處理以及模式識(shí)別技術(shù)建立缺陷識(shí)別模型，實(shí)現(xiàn)焊接缺陷分類，缺陷分類包括裂紋、未焊透、未熔合、夾渣以及氣孔；通過超聲波傳感器22的超聲波探頭發(fā)射出檢測超聲波，并獲取的回波信號(hào)，通過上位機(jī)17對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行降噪處理以及提取分析，就可以得出待檢測焊件15的焊縫位置是否具有缺陷，如果存在缺陷，可以確定缺陷的位置和尺寸。

本發(fā)明實(shí)施例所述焊件缺陷檢測系統(tǒng)通過磁光成像與超聲波多傳感器焊接缺陷無損檢測方法，將磁光傳感器與超聲波傳感器相結(jié)合，使得磁光傳感器對(duì)焊接缺陷準(zhǔn)確分類的優(yōu)勢和超聲波傳感器在檢測焊接缺陷位置上的優(yōu)勢相結(jié)合，融合兩種傳感器在無損檢測方面的優(yōu)點(diǎn)，完成對(duì)焊接缺陷分類和位置、大小的準(zhǔn)確檢測。同時(shí)結(jié)合無損檢測平臺(tái)，運(yùn)用雙傳感器分別采集焊接磁光圖像和缺陷回波信號(hào)，然后利用計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存，圖像處理和閾值去噪算法，分析和提取焊接缺陷信息，從而實(shí)現(xiàn)缺陷的精確檢測。

本發(fā)明實(shí)施例所述焊件缺陷檢測系統(tǒng)采用磁光傳感技術(shù)，在焊接缺陷的檢測過程中，利用旋轉(zhuǎn)磁場激勵(lì)裝置給具有高(低)磁導(dǎo)率的焊件勵(lì)磁，同時(shí)由磁光傳感器獲取包含焊縫缺陷磁光圖，通過上位機(jī)來實(shí)現(xiàn)焊接缺陷圖像識(shí)別和焊接缺陷分類。與射線檢測法相比，本申請(qǐng)實(shí)施例所述技術(shù)方案不僅檢測精度高，而且運(yùn)行安全可靠、簡單易用、無污染。由于磁光、超聲波傳感器和上位機(jī)的靈活配合，使得上位機(jī)能夠?qū)崟r(shí)獲取被檢測位置的焊接缺陷情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷分類和位置、大小的準(zhǔn)確檢測。與滲透檢測法相比，該方法成像直觀，自動(dòng)化程度高，檢測速度快，可以對(duì)焊接內(nèi)部缺陷位置和尺寸精確檢測。旋轉(zhuǎn)磁場激勵(lì)下，可以實(shí)現(xiàn)具有多方向的焊縫缺陷的檢測，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊縫內(nèi)部橫向分布的裂紋等對(duì)截面面積影響不大的缺陷進(jìn)行精確的檢測。

基于上述實(shí)施例，本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種焊件缺陷檢測方法，該方法用于上述焊件缺陷檢測系統(tǒng)，所述焊件缺陷檢測方法如圖7所示，圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種焊件缺陷檢測方法的流程示意圖，該焊件缺陷檢測方法包括：

步驟s11：獲取待檢測焊件的磁光圖像以及獲取超聲波檢測超聲波的回波信號(hào)。

可選的，該步驟中，所述獲取待檢測焊件的磁光圖像包括：對(duì)所述待檢測焊件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磁場激勵(lì)，以對(duì)所述待檢測焊件勵(lì)磁，獲取包含所述待檢測焊件焊縫信息的磁光圖像。

步驟s12：基于所述回波信號(hào)判斷是否存在缺陷以及確定缺陷的位置和尺寸，基于所述磁光圖像確定缺陷的類型。

本發(fā)明實(shí)施例所述焊件缺陷檢測方法用于上述焊件缺陷檢測系統(tǒng)，可以通過上述焊件缺陷檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該焊件缺陷檢測方法。同樣，所述焊件缺陷檢測方法在焊接缺陷的檢測過程中，利用旋轉(zhuǎn)磁場激勵(lì)裝置給具有高(低)磁導(dǎo)率的焊件勵(lì)磁，同時(shí)由磁光傳感器獲取包含焊縫缺陷磁光圖，通過上位機(jī)來實(shí)現(xiàn)焊接缺陷圖像識(shí)別和焊接缺陷分類。與射線檢測法相比，本申請(qǐng)實(shí)施例所述技術(shù)方案不僅檢測精度高，而且運(yùn)行安全可靠、簡單易用、無污染。由于磁光、超聲波傳感器和上位機(jī)的靈活配合，使得上位機(jī)能夠?qū)崟r(shí)獲取被檢測位置的焊接缺陷情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷分類和位置、大小的準(zhǔn)確檢測。與滲透檢測法相比，該方法成像直觀，自動(dòng)化程度高，檢測速度快，可以對(duì)焊接內(nèi)部缺陷位置和尺寸精確檢測。旋轉(zhuǎn)磁場激勵(lì)下，可以實(shí)現(xiàn)具有多方向的焊縫缺陷的檢測，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊縫內(nèi)部橫向分布的裂紋等對(duì)截面面積影響不大的缺陷進(jìn)行精確的檢測。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的焊件缺陷檢測方法而言，由于其與實(shí)施例公開的焊件缺陷檢測系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。