焊接缺陷检测装置的制作方法

本发明涉及焊接缺陷检测技术领域，更具体地说，涉及一种焊接缺陷检测装置。

背景技术：

目视检测需要依靠检测者的经验，适用范围较窄，无法检测结构内部的缺陷；射线检测检测成本高，工件厚度受限制，检测设备较大，产生的射线辐射对人体伤害极大，需考虑安全防护措施；涡流检测只适合导电材料表面和近表面的检测，难以用于形状复杂的工件且难以判断焊接缺陷的种类、形状和大小，检测结果不直观；超声检测对操作人员的要求较高，区别不同种类的焊接缺陷有一定的难度且需要耦合剂，显示结果不直观且不便于永久保存；渗透检测只能检测表面开口缺陷，不能显示缺陷的深度、内部的形状和尺寸；磁粉检测限于铁磁性材料，且对工件表面有严格要求；漏磁检测只限于磁性材料，检测结果无法可视化，难以辨别缺陷的种类；传统的单一磁场激励下磁光成像无损检测，只能对高磁导率焊件进行检测，一般也只用于形状规则缺陷信息的提取，不能实现多方向缺陷的检测，采集到的磁光图像不够清晰，焊接缺陷磁光图像包含的信息有限，有时还会丢失一些重要的焊接缺陷磁场信息。激光全息无损检测取决于物体内部的缺陷在外力作用下能否造成物体表面的相应变形。

直流电磁铁产生方向单一的恒定磁场，一般只用于垂直磁场方向的焊缝或裂纹的检测，检测对象受限制；交流电磁铁产生的低频交变磁场，采集到的为动态磁光图，包含的缺陷信息比直流电磁铁激励获得的缺陷信息多，但该方法的局限同样为检测对象单一且不能实现多方向的检测。

综上所述，如何有效地解决焊接缺陷检测对象受限、检测效果差等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种焊接缺陷检测装置，以解决焊接缺陷检测对象受限、检测效果差等问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种焊接缺陷检测装置，包括主控装置、铁芯和与所述主控装置电性连接的磁光传感器，所述铁芯和所述磁光传感器相对设置，所述铁芯设有与交流电源连接的通电线圈，还包括用于驱动所述铁芯旋转以产生交变旋转磁场的驱动部件。

优选地，在上述焊接缺陷检测装置中，所述铁芯上设有与所述交流电源连接的过孔型滑环，所述通电线圈与所述滑环的转子连接，所述滑环的定子与所述交流电源连接。

优选地，在上述焊接缺陷检测装置中，所述驱动部件为步进电机，所述铁芯上设有与所述步进电机连接的夹具，所述铁芯经所述夹具与所述步进电机间可拆卸的固定连接。

优选地，在上述焊接缺陷检测装置中，所述夹具与所述步进电机间设有联轴器。

优选地，在上述焊接缺陷检测装置中，所述主控装置包括用于控制所述步进电机转速的速度控制器。

优选地，在上述焊接缺陷检测装置中，所述夹具包括夹具本体和固定板，所述铁芯设于所述夹具本体和所述固定板间，所述夹具本体和所述固定板经螺栓固定。

本发明提供的焊接缺陷检测装置，包括主控装置、铁芯和主控装置电性连接的磁光传感器，铁芯和磁光传感器相对设置，铁芯设有与交流电源连接的通电线圈，还包括用于驱动铁芯旋转以产生交变旋转磁场的驱动部件。应用本发明提供的焊接缺陷检测装置，通过驱动部件带动与交流电源通电的通电线圈产生交变旋转磁场，对焊件进行多方向励磁，实现对不规则焊接缺陷的检测，并通过磁光传感器对获取焊件各缺陷信息的动态磁光图，通过主控装置进行分析处理得到焊件缺陷类型和位置，实现对焊件缺陷的实时检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的焊接缺陷检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的夹具的主视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的交变旋转电场中焊件的磁感成像示意图。

附图中标记如下：

驱动部件1、铁芯2、焊件3、磁光传感器4、速度控制器5、联轴器6、滑环7、夹具8、交流电源9、主控装置10。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种焊接缺陷检测装置，以解决焊接缺陷检测对象受限、检测效果差等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，图1为本发明实施例提供的焊接缺陷检测装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的夹具的主视结构示意图；图3为本发明实施例提供的交变旋转电场中焊件的磁感成像示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的焊接缺陷检测装置，包括主控装置10、铁芯2和与所述主控装置10电性连接的磁光传感器4。其中，主控装置10与磁场传感器经通讯线连接，主控装置10一般可为pc机、显示器或平板电脑等设置，根据磁光传感器4发送的磁光图主控装置10进行图像识别对其进行处理，且可在显示装置上进行显示。铁芯2上设置有通电线圈，通电线圈与交流电源9连接以在铁芯2旋转时产生交变磁场，铁芯2和磁光传感器4相对设置，在二者间设置焊件3，驱动部件1可以为电机等装置，可根据实际需要设置驱动部件1的具体形式，均在本发明的保护范围内。

可以理解的是，为了保证安全且获得检测结果，交流电源9的输出电压需选择较小电源，且一般为低频交流电源。磁光传感器4的检测窗口对准放置在焊件3缺陷的下方，以保证采集到的动态磁光图成像最清晰，磁光传感器4的接口与主控装置10接口相连。

应用本发明提供的焊接缺陷检测装置，将焊件3放置在铁芯2和磁光传感器4间，线圈通电且驱动部件1带动铁芯2旋转以形成交变旋转磁场，对焊件3进行励磁，磁光传感器4获取包含焊件3各位置缺陷信息的动态磁光图，并将获得磁光图像传送至主控装置10，主控装置10进行处理，得到工件缺陷的类型及位置，实现工件缺陷的实时检测，该装置可对金属焊件3中存在的裂纹缺陷进行横向和纵向等多方向的检测，从而保证工件质量和焊接质量。

具体的，铁芯2上设有与交流电源9连接的滑环7，通电线圈与滑环7的转子连接，滑环7的定子与交流电源9连接。滑环7一般设置在铁芯2的上方，为了防止线圈与交流电源9直接连接在铁芯2转动时缠绕，在旋转的同时滑环7通交流电，使其产生频率和大小相同的旋转磁场，当然，在其他实施例中，也可以不进行上述设置，通过其他方式得到旋转交流磁场。通过滑环7作为中间装置给铁芯2上的线圈通电，避免了线圈直接连在交流电源9上在旋转时绕在一起产生磁阻，保证了实验结果的准确性。

进一步地，驱动部件1为步进电机，铁芯2上设有与步进电机连接的夹具8，铁芯2经夹具8与步进电机间可拆卸的固定连接。

步进电机应选择输出功率较小的机型，防止旋转速度过大不利于结果分析，夹具8一般为不导电不导磁的材料，如塑料等，以免产生感应磁场对结果产生影响。绕在铁芯2上的线圈可通过试验参数计算得到，如铁芯2的规格，交流电输入电压大小，步进电机输出功率，铁芯2与焊件3的距离等。

更进一步地，夹具8与步进电机间设有联轴器6。联轴器6需保证上下端孔的直径，上端步进电机输出轴的孔直径和下端夹具8上轴的孔直径能够完整配合。

具体的，主控装置10包括用于控制步进电机转速的速度控制器5。可通过改变驱动步进电机的转速来改变励磁方式，不同的励磁条件下磁光传感器4在一个周期下可以采集到不同磁感应强度下缺陷的漏磁场分布情况，通过不同的磁光图像的对比可以更清楚的得到缺陷的形状、大小、分布位置等信息。或者也可以通过交流电源9的输出电压以及磁光传感器4的采样频率进行改变，均在本发明的保护范围内。

进一步地，夹具8包括夹具8本体和固定板，铁芯2设于夹具8本体和固定板间，夹具8本体和固定板经螺栓固定。夹具8本体的旋转轴与步进电机连接以打动铁芯2旋转，一般可通过四个螺栓固定，当然，在其他实施例中，可自行选择固定方式或螺栓的个数，均在本发明的保护范围内。

在一种具体的实施例中，步进电动机通过联轴器6与固定铁芯2的带轴夹具8相连，固定铁芯2的带轴夹具8固定住铁芯2，由此使铁芯2产生一个旋转的角速度，步进电动机与速度控制器5相连，通过控制器控制电动机的输出速度，从而控制了整个旋转过程的速度。铁芯2通过滑环7与交流电源9相连，滑环7固定在铁芯2上方，作用是防止铁芯2在旋转的过程中电线绕在一起产生磁阻，在旋转的同时给滑环7通上交流电，使它产生频率和大小相同的旋转磁场。焊件3位于铁芯2下方，实验时手动控制焊件3位置，使焊件3避免接触到铁芯2并且处于最佳检测位置，因为在旋转作用下用交流电给铁芯2励磁，焊件3表面也会产生感应磁场，很有可能与铁芯2吸附在一起，引起振动，破坏实验器材，影响实验结果磁光传感器4固定在焊件3下方且与计算机相连，步进电机与交流电源9对铁芯2的共同作用下产生的旋转磁场，用此旋转磁场对焊件3进行励磁，再由磁光传感器4获取包含焊件3各个位置缺陷信息的动态磁光图，最后并将获得的磁光图像输入到计算机，由相应的图像识别算法对工件缺陷图像进行处理，获取工件缺陷的类型及位置，实现工件缺陷的实时检测。

该装置单个磁轭外加旋转作用形成的交变旋转磁场，可实现多方向励磁，无论裂缝的方向如何多变缺陷的分布方向如何多变，总有某个方向的交变磁场与焊缝垂直、磁力线与缺陷分布方向垂直。可以实现对不规则焊接缺陷的检测，还可以实现对横向分布的焊缝等对截面面积影响不大的缺陷进行精确的检测，适用范围广、自动化程度高、检测速度快。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。