1. 背景

汽車制造過(guò)程中，部件的邊緣，比如汽車車門、引擎蓋和行李箱蓋，通常使用粘接密封過(guò)程對(duì)其進(jìn)行連接。兩部分通過(guò)膠粘的方式來(lái)保證其粘接強(qiáng)度，增加耐腐蝕性和減少振動(dòng)。為了對(duì)該粘接密封過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制，汽車制造商可以使用超聲方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)觀察粘接區(qū)的信號(hào)衰減和底波反射來(lái)判斷是否有粘接膠。

2. 常規(guī)檢測(cè)方法的問(wèn)題

在該應(yīng)用中需要檢測(cè)的汽車部件多種多樣，形狀、厚度、表面狀態(tài)也是千差萬(wàn)別，幾何形狀也各不相同。

使用常規(guī)超聲探頭能夠讓操作人員跟蹤粘接狀態(tài)并精確測(cè)量，但該技術(shù)有它不足的地方，比如需要在X-Y兩軸方向上做光柵掃查，才能得到完整的粘接覆蓋面積，同時(shí)需要在工件上做標(biāo)記，也很難對(duì)整個(gè)粘接縫進(jìn)行成像。

而使用硬質(zhì)楔塊的接觸式相控陣探頭進(jìn)行檢測(cè)，由于工件復(fù)雜幾何形狀，也很難對(duì)工件形成完整的檢測(cè)覆蓋，同時(shí)也會(huì)在工件上留下標(biāo)記，而且耦合也是問(wèn)題，尤其是對(duì)于曲面部位，很難保證良好的耦合。

3. 解決方案

為了解決上面的問(wèn)題，出現(xiàn)了使用滾輪探頭方式的車門粘接檢測(cè)，它使用充滿水的柔軟滾輪，中間是相控陣探頭，這樣即可以利用超聲相控陣技術(shù)較大的覆蓋面積，同時(shí)還運(yùn)用了柔軟滾輪的良好表面貼合能力。

檢測(cè)原理如下，車門的兩半，一半的邊緣插入另外一半的U型槽中，U型槽內(nèi)涂滿粘接膠。通過(guò)相控陣滾輪探頭可以得到粘接區(qū)域的整個(gè)掃查圖像，檢測(cè)結(jié)果中的紅色區(qū)域代表上層板的底面回波較強(qiáng)烈，比如非粘接區(qū)域，此處因?yàn)樯蠈影逑旅鏇](méi)有東西，所以底波信號(hào)非常強(qiáng)烈，圖像為紅色。

當(dāng)掃查進(jìn)入到粘接區(qū)域以后，由于粘接膠對(duì)上層板底面回波信號(hào)的吸收作用，導(dǎo)致上層板的底波產(chǎn)生了明顯衰減，即掃查視圖中的顏色變?yōu)榈{(lán)色。

而在淡藍(lán)色的粘接區(qū)域中，如果出現(xiàn)了異常的紅色區(qū)域，則表明該區(qū)域可能存在缺膠狀況。

4. 檢測(cè)結(jié)果

從下圖的檢測(cè)結(jié)果可以看出，藍(lán)色的粘接區(qū)域中出現(xiàn)的紅色信號(hào)即為缺膠的脫粘區(qū)域。

通過(guò)破壞性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到如下的對(duì)比結(jié)果，從結(jié)果中可見掃查結(jié)果可以清晰真實(shí)地反映出車門粘接中的缺膠情況。

5. 結(jié)論

使用超聲相控陣技術(shù)，結(jié)合柔軟的滾輪探頭，可以在保證覆蓋面積的基礎(chǔ)上，得到更好的接觸性，并能現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)，得出檢測(cè)結(jié)果，為后續(xù)的質(zhì)量控制和工藝改進(jìn)提供幫助。