Page 116 - 无损检测2021年第七期

仪器研制

DOI : 10.11973 / ws j c202107018

挤压棒材的机器人超声无损检测系统

禹 岳 , 李立鸿 , 钟 敏 , 边成亮 , 杨辰龙 1
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( 1. 浙江大学 机械工程学院, 杭州 310027 ; 2. 广东华兴换热设备有限公司, 潮州 515000 )

摘 要:针对挤压棒材检测效率低的问题, 分析了挤压棒材的检测难点, 提出了一种挤压棒材
的机器人超声无损检测系统。该系统从功能上可以分为被检件的运动控制与超声检测两部分。经
试验验证, 该系统能准确识别挤压棒材中的缺陷, 不仅检测速度快, 而且工作效率高, 具有较大的应
用前景。

关键词:金属材料; 超声检测; 挤压棒材; 机器人

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2021 ) 07-0074-05

Roboticultrasonicnondestructivetestin g s y stemforextrudedbars

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,
YUYue , LILihon g ZHONG Min , BIANChen g lian g YANGChenlon g 1
,

( 1.SchoolofMechanicalEn g ineerin g , Zhe j ian gUniversit y , Han g zhou310027 , China ;

2.Guan g don gHuaxin gHeatExchan g eE q ui p mentCo. , Ltd. , Chaozhou515000 , China )

Abstract : Aimin gatthep roblemoflowdetectionefficienc y ofextrudedbars , this p a p eranal y zesthedifficulties

ofextrudedbarins p ectionandaroboticultrasonicnondestructivetestin gs y stem forextrudedbarsistherefore

p ro p osed.Thes y stemcanbefunctionall ydividedintotwop arts : motioncontrolofthetestp ieceandultrasonic

testin g .Afterex p erimentalverification , thes y stemcanaccuratel y identif y thedefectsintheextrudedbarswithhi g h

efficienc yandfastdetections p eed , whichhasag reatera pp licationp ros p ect.

Ke ywords : metallicmaterial ; ultrasonictestin g ; extrudedbar ; robot
挤压加工技术是金属材料工业生产、 新材料制 检测。超声检测具有操作安全、 缺陷定位准确、 灵敏
备及加工的重要方法, 具有高效、 优质、 低能耗等特 度高、 成本低等特点, 成为挤压产品缺陷检测的重要
点。金属材料经加热后, 通过挤压可以生产出包括 方法之一 [ 2 ] 。
扁材、 棒材、 管材、 线材及异型材等产品, 也可以提供
1 挤压棒材超声检测的难点
小规格的棒材、 管材、 型材的坯料 [ 1 ] 。
金属在挤压加工过程中, 挤压工艺参数的选择、 虽然超声检测技术在金属加工领域已经得到了
生产过程控制、 原料质量、 挤压模选择等因素会导致 越来越广泛的应用, 但是检测过程中仍然有很多难
挤压产品出现各种缺陷。这些缺陷会导致挤压产品 点需要解决, 特别是在金属挤压制品的实际超声检
的力学性能降低, 疲劳寿命低于合格产品的以及无 测中, 主要存在以下几个难点 [ 3 ] : ① 挤压棒材的规

法装配等问题, 所以工厂需要对挤压产品进行缺陷 格多样性; ② 挤压棒材缺陷类型的复杂性; ③ 挤压

棒材近表面缺陷识别难度较大; ④ 生产环节中超声

检测的检测效率与精度之间的矛盾; ⑤ 手工检测时

收稿日期: 2021-01-15
基金项目: 广东省潮州市科技 计 划 项 目( 2019ZX16 ); 山 西 省 科 对操作人员有较高要求。
技重大专项项目( 20201102003 )
1.1 挤压棒材的规格多样性分析
作者简介: 禹 岳( 1997- ), 男, 硕 士, 主 要 从 事 超 声 无 损 检 测
随着金属挤压加工技术的发展, 其挤压制品的
研究
通信作者: 杨辰龙( 1974- ), 男, 博士, 副教授, 主要从事超声检 应用范围越来越广, 制品本身的形状尺寸多种多样。
测及成像方面的研究, y clz j u@163.com 除了常见的圆形截面棒材外, 还有矩形截面棒材、 变
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2021 年 第 43 卷 第 7 期

无损检测