CN101680860A - 用于激光超声波探伤的关节型机器人 - Google Patents

用于激光超声波探伤的关节型机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN101680860A
CN101680860A CN200780051629A CN200780051629A CN101680860A CN 101680860 A CN101680860 A CN 101680860A CN 200780051629 A CN200780051629 A CN 200780051629A CN 200780051629 A CN200780051629 A CN 200780051629A CN 101680860 A CN101680860 A CN 101680860A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
target material
inspection head
laser beam
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200780051629A
Other languages
English (en)
Inventor
M·迪布瓦
T·E·小德拉克
M·奥斯特坎普
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lockheed Martin Corp
Original Assignee
Lockheed Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US11/709,342 external-priority patent/US7784348B2/en
Application filed by Lockheed Corp filed Critical Lockheed Corp
Priority to CN201610537470.0A priority Critical patent/CN106018563A/zh
Publication of CN101680860A publication Critical patent/CN101680860A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08—Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/225—Supports, positioning or alignment in moving situation
    • G01N29/226—Handheld or portable devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G01N29/2418—Probes using optoacoustic interaction with the material, e.g. laser radiation, photoacoustics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
    • G01N2021/1706—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids in solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023—Solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/102—Number of transducers one emitter, one receiver
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/269—Various geometry objects
    • G01N2291/2694—Wings or other aircraft parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

提供了可操作地探伤目标材料的超声波无损估计(NDE)系统。该超声波NDE系统包括关节型机器人、超声波探伤头、处理模块和控制模块。超声波探伤头耦合到关节型机器人或者安装于关节型机器人上。超声波探伤头可操作用于传送产生激光束、检测激光束并且收集由目标材料散射的相位调制光。处理模块处理相位调制光和产生关于目标材料的内部结构的信息。控制模块根据预定的扫描平面图引导关节型机器人以定位超声波探伤头。

Description

用于激光超声波探伤的关节型机器人
相关申请
本申请要求Thomas E.Drake在2006年12月22日申请的题为″ARTICULATED ROBOT FOR LASER ULTRASONICINSPECTION″的美国临时申请号60/871,680的优先权，并出于各种目的，以全文引用方式将其包含在此。
本申请出于各种目的，以全文引用方式将1998年6月30日申请的美国临时申请号60/091,240包含在此。
本申请出于各种目的，以全文引用方式将Thomas E.Drake在1998年6月30申请的题为″METHOD AND APPARATUS FORDETECTING ULTRASONIC SURFACE DISPLACEMENTS USINGPOST-COLLECTION OPTICAL AMPLIFICATION″的美国临时申请号60/091,229包含在此。
本申请出于各种目的，以全文引用方式将Thomas E.Drake在2004年1月7日申请的题为″REMOTE LASER BEAM DELIVERYSYSTEM AND METHOD FOR USE WITH A ROBOTICPOSITIONING SYSTEM FOR ULTRASONIC TESTING PURPOSES″的美国专利申请号10/753,208包含在此。
本申请以全文引用方式将Thomas E.Drake在2004年2月12日申请的题为″METHOD AND APPARATUS FOR ULTRASONIC LASERTESTING″的美国专利申请号10/634,342包含在此。
本申请出于各种目的，以全文引用方式将2006年7月18日申请的题为″FIBER LASER FOR ULTRASONIC TESTING″的美国专利申请号11/458,377包含在此。
本申请出于各种目的，以全文引用方式将2006年MMM DD申请的题为″Fiber Based Mid-Infrared Generation Laser for LaserUltrasound Inspection″的美国专利申请号NN/NNN,NNN包含在此。
本申请以全文引用方式将2001年1月23日公告的题为″SYSTEMAND METHOD FOR LASER ULTRASONIC FREQUENCYCONTROL USING OPTIMAL WAVELENGTH TUNING″的美国专利号6,176,135包含在此。
本申请以全文引用方式将2002年1月1日公告的题为″SYSTEMAND METHOD FOR ULTRASONIC LASER TESTING USING ALASER SOURCE TO GENERATE ULTRASOUND HAVING ATUNABLE WAVELENGTH″的美国专利号6,335,943包含在此。
技术领域
本发明通常涉及无损估计(NDE，non-destructive evaluation)，并且尤其涉及来自机器人平台的材料的激光超声波NDE的性能。
背景技术
近几年来，在航天、汽车和许多其它的商业性产业中，高级复合材料结构(composite structures)的应用已经经历了巨大的增长。虽然复合材料(composite material)提供了性能上的显著改善，但是它们在制造过程中和在制成品中使用该材料之后要求严格的质量控制过程。具体地说，无损估计(NDE)方法必须评估复合材料的结构完整性。该评估检测内含物(inclusion)、分层(delamination)和孔隙(porosity)。常规NDE方法花费的时间长，劳动强度大(labor-intensive)且费用昂贵。因此，测试过程反而会增加与复合材料结构有关的制造成本。
已经提出了各种方法和装置来评估复合材料结构的结构完整性。一个解决方案使用超声波源在工件(work pieee)中产生超声波表面位移(surface displacement)，然后测量和分析该位移。通常，超声波的外源是射向目标的脉冲产生激光束。在工件处的超声波表面位移散射来自单独的检测激光器的激光。然后收集光学器件(collection optics)收集散射的激光能量。收集光学器件与干涉仪或者其它装置耦合，并且通过分析散射的激光能量可以获得关于复合材料结构的结构完整性的数据。已经证明激光超声波对于在制造过程期间的部件探伤(inspection)是非常有效的。
然而，用于激光超声波的装置是定制设计的并且目前是与探伤速度有关的限制因素。所用的上一代激光器是闪光灯-泵浦杆架构(flash-lamp pumped rod architecture)、二极管-泵浦平板结构(diode-pumped slab configuration)或者气体激光器。
重要的是注意到所有这里描述的各种超声波产生激光器架构本性上(by their nature)是巨大且沉重的。因此这些架构不适于在任何类型的使用中的(in-service)、远程或者实地部署的便携式激光超声波探伤系统中使用。另外，因为它们是如此的巨大和沉重，这些架构要求坚固的机器人夹具和复杂的光束传输系统，即使当在工厂环境下部署它们时，所有的这些都大大增加了激光超声波探伤系统的初始总成本以及使探伤系统在生产环境下保持运行的维护费用。这些大型的复杂结构适于外部部件探伤，并且不能探伤组装结构的所有方面。
发明内容
本发明的实施例针对基本上解决上述需要及其它的需要的系统和方法。在下面的说明书和权利要求书中进一步描述本发明的实施例。根据说明书、附图和权利要求书，本发明实施例的优点和特征会变得清楚。
本发明的实施例提供了可操作用于探伤目标材料的超声波无损估计(NDE)系统。该超声波NDE系统包括关节型机器人、超声波探伤头、处理模块和控制模块。超声波探伤头与关节型机器人耦合或者安装于其上。超声波探伤头可操作用于传输产生激光束(generation laserbeam)、检测激光束(detection laser beam)和收集目标材料散射的相位调制(phase modulated)光。处理模块处理相位调制光和产生关于目标材料内部结构的信息。根据确定的扫描平面图，控制模块引导关节型机器人定位超声波探伤头。
已经显示出激光超声波探伤对于聚合体矩阵复合材料(polyer-matrix composite)是一个高性价比效率的工具。随着在不同的产业和更多的复杂结构中更多地使用复合材料，本发明提供集成部件的使用中探伤的能力。本发明的实施例将激光超声波传感器或者超声波探伤头放置于关节型机器人的末端。改善的激光源和/或远程激光源的使用可使之成为实现，远程激光源可以光纤方式耦合到激光束传输头，用于超声波探伤头内的产生和检测激光束两者。由于关节型机器人可能用来探伤先前台架机器人(gantry robot)难以接近的组装结构内的区域，这提供了重要的优势。
本发明的又一个环境提供了可操作用于在远程目标的表面上产生超声波表面位移的机器人合成探伤系统。该大面积的合成探伤系统可以是基于大型工业机器人台架(gantry)的探伤系统的一部分或者使用二极管泵浦(diode pumped)光纤激光器以生产产生和/或检测激光束，并且通过这种做法，允许构造更加紧凑的机器人和探伤系统。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其优点，现在参照下面的描述并结合附图，其中相同的附图标记表示相同的特征，其中：
图1描述了根据本发明的实施例的用于相对于目标材料定位超声波探伤头的关节型机器人；
图2说明了根据本发明的实施例的产生激光束和检测激光束的使用，用于产生和检测激光超声波置换；
图3提供了显示激光超声波系统的基本单元的框图；
图4提供了根据本发明的实施例的超声波探伤头的一个实施例的功能图；
图5提供了根据本发明的实施例的利用分布的资源的超声波探伤头的一个实施例的功能图；
图6描述了根据本发明的实施例的在多个位置上用关节连接的关节型机器人，这些位置便于材料的NDE；
图7显示根据本发明的实施例的安装在导轨上的关节型机器人，其中该导轨允许在预先确定的工作封闭空间(work envelope)中控制关节型机器人和激光超声波头的运动；
图8显示根据本发明的实施例在诸如飞机机身的组装结构中用关节连接的关节型机器人，其中关节允许在有限空间(confined space)中控制关节型机器人和激光超声波头的运动；
图9描述本发明的实施例提供的超声波NDE系统的使用中的应用；以及
图10描述本发明的实施例提供的超声波NDE系统的移动式应用。
具体实施方式
在附图中描述本发明的优选实施例，同样的标号用来表示在不同的附图中的相同和对应的部分。
已经证明激光超声波探伤是用于聚合体-矩阵复合材料的无损估计(NDE)的高性价比的工具。随着这些复合材料在不同的产业中的日益增加的使用，复合材料部件的数量和复杂性正在增加。此外，复合材料的安装基础(installed base)也正在增加。随着由复合材料制成的物体的大小和复杂性的增加，越来越难以相对于被探伤的表面定位激光超声波传感器。这里所公开的本发明实施例提出了这个问题的解决方案。
一个实施例将激光超声波传感器(即激光超声波头)放置于关节型机器人的末端。通常通过使用沿着笛卡尔(X-Y-Z)系统移动的台架定位系统来移动激光超声波传感器，从而执行激光超声波探伤。
已经在若干项产业中使用关节型机器人。如果可以减少激光超声波头的大小和重量的话，那么与台架系统相比时，关节型机器人提供若干优点。此外关节型机器人在部署中提供更多的灵活性。与台架系统相比，可以更加容易地安装和移动关节型机器人。此外，关节型机器人提供了位置配准(position registration)，这种位置配准与许多移动(即基于车的)系统是不能一起使用的。与台架系统相比，关节型机器人对空间大小和设施要求的限制较少。关节型机器人还提供了在复杂的或组装的部件内部定位激光超声波传感器的能力。
与专用的特殊目的装置相比，机器人技术提供了低风险的自动化方法。如图1所示，在超声波无损估计(NDE)系统100中提供关节型机器人101。系统100包括关节型机器人101、分布的资源134和超声波探伤头112。在该实施例中所示的关节型机器人101可以使用多个接点(即旋转接点)以提供多个独立运动(以支持多个自由度)，其中末端操纵装置(effector)或机械手(manipulator)可以被重新定位(repositioned)。一般地，工业关节型机器人具有6个自由度，但是在一些情况下可能多于或者少于6个自由度。关节型机器人101包括平台底座(platform mount)102、第一旋转接点104、第二旋转接点106、第三旋转接点108、第四旋转接点110和末端操纵装置或机械手114、轴肩(shoulder)126、第一臂128和第二臂130。接点104、106、108和110可以被安排成″链″以便一个接点支持进一步在该链中的另一个。利用机械手或末端检测器124将超声波探伤头112耦合到关节型机器人101。另外，可以通过各种电缆132将超声波探伤头112耦合到分布的资源134。分布的资源134可以如图1所示地完全位于地面，或者可以被分布到机器人上的不同的位置。例如，虽然此处未示出，用于产生激光的资源可以位于地面并且产生激光的一些其它的资源可以位于机器人样的(robot like)的臂128或130中的一个或者两个上。用于产生激光的最后的输送光学器件仍然会位于超声波探伤头112中。超声波探伤头112可以将诸如参考图2和图3讨论的产生激光束和检测激光束输送到目标材料。图1显示了在地面上的向上取向的关节型机器人。在这里未描述的类似实施例中，该机器人将会向下取向地附着于天花板(ceiling)。该机器人还可以附着于台架机器人，使得机器人的定位有最大的灵活性。在那个实施例中，这里虽未描述，分布的资源134可以位于关节型机器人的任意部分上、台架机器人的任意部分上、或地面上。
图2描述了本发明的实施例所提供的产生和检测激光超声波位移的两个入射激光束。激光束202产生超声波，而照明(检测)激光束204检测诸如在测试中的复合材料的远程目标206上的超声波。如图所示，这些激光可以同轴地施加到远程目标206。产生激光束202在目标206中引起热弹性膨胀212，这会导致超声波变形或波208的形成。变形或超声波208在目标206中传播并且调制、散射和反射照明激光束204以产生被引导(directed)远离目标206的相位调制光210，收集和处理该相位调制光210以获得描述远程目标206内部结构的信息。为了该描述的目的，相位调制还包括频率调制。相位调制的时间导数对应于频率调制。因为术语″调制″在本上下文中指作为时间函数的变量，所以任意的相位调制相当于频率调制。
图3提供了用于执行超声波激光测试的基本单元的框图。产生激光器310生成产生激光束312，光学部件314将产生激光束312导向目标316。如图所示，光学组件314包括沿着扫描或测试平面图(plan)移动激光束312的扫描器或其它的类似的机构。光学组件314可以包括可视照相机(visual camera)、深度照相机(depth camera)、范围检测器(range deteetor)、窄带照相机(narrowband camera)或者熟悉该领域的技术人员公知的其它的类似的光学传感器。这些光学传感器的每一个可能在执行探伤之前要求校准。该校准检验系统的能力以便对各种传感器收集到的信息进行集成。产生激光器310在目标316内产生超声波208。
超声波208是当复合材料吸收产生激光束时该复合材料的热弹性膨胀212的结果。复合材料轻易地吸收产生激光束312，并且没有烧蚀(ablating)或断裂。没有必要优选采用较高功率的产生激光来克服信噪比(SNR)问题，因为这可能导致在工件表面的材料的烧蚀，有可能损坏单元。在其它的实施例中，取决于被测试的材料，一些烧蚀可能是可接受的，以便增加被检测信号的SNR。产生激光束312具有适当的脉冲持续时间、功率和频率以诱发超声波表面变形。例如，横向激发的大气的(TEA)CO2激光器对于100纳秒脉宽，可以产生10.6微米波长束。激光器的功率必须足以向目标输送例如0.25焦耳的脉冲，这可能需要在400Hz脉冲重复频率下工作的100瓦特激光器。产生激光束312作为热被吸收到目标表面，因此产生热弹性膨胀且无烧蚀。
工作在脉冲模式或CW模式下的照明或检测激光器320不诱发超声波位移。例如，可以使用Nd:YAG激光器。该激光器的功率必须足以输送例如100毫焦耳、100微秒脉冲的激光束，这可能需要1千瓦(KW)的激光器。照明(检测)激光器320产生检测激光束322。照明激光器320包括或者光学耦合到滤光装置324以去除检测激光束324中的噪声。光学组件314将照明激光束324导向散射和/或反射检测激光束324的复合材料316的表面。收集光学器件326收集得到的相位调制光。如这里所示，散射和/或反射的检测激光反向行进通过光学组件314。可选的光学处理器328和干涉仪330处理相位调制光以产生信号，该信号包括表示在复合材料316的表面的超声波位移的信息。数据处理和控制系统332协调(coordinate)激光超声波系统单元的运行。数据处理和控制系统332可以是单个处理装置或者多个处理装置。这样的处理装置可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或任何的根据存储在存储器中的操作指令操作信号(模拟和/或数字)的装置。存储器可以是单个存储装置或者多个存储装置。这样的存储装置可以是只读存储器、随机访问存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存、高速缓冲存储器、和/或任何的存储数字信息的装置。存储器存储操作指令，数据处理和控制系统332执行该操作指令，其中操作指令对应于将要描述的至少一些步骤和/或功能。
图1的超声波探伤头112可以收集目标材料散射的相位调制光。取决于超声波探伤头的能力，超声波探伤头可以包括可操作用于处理收集的相位调制光和产生关于目标材料内部结构的信息的处理模块。可选地，可以使用分布的资源114来处理激光束的产生和检测到的光信号的处理。分布的资源114可以包括产生激光源316、检测单元318、产生激光源322以及处理和控制模块320。
本发明的实施例可以在超声波NDE系统内部使用光纤激光器(fier laser)。光纤激光器技术可以结合和应用到产生和检测激光器。在2006年7月18日申请的题为″FIBER LASER FOR ULTRASONICTESTING″的美国专利申请No.11/458,377中公开了光纤激光器检测激光器，该申请出于各种目的而以整体引用方式包括在此。在2006年9月9日申请的题为″FIBER-BASED MID-INFRARED GENERATIONLASER FOR LASER ULTRASOUND″的美国专利申请No.11/524,046公开中了基于光纤激光器的产生激光器，该申请以整体引用的方式包括在此。
″第一″检测激光器的主要任务是照亮这样的斑点，在该斑点上使用″第二″激光器在测试部件内产生超声波。使用干涉仪收集和分析来自第一激光器的散射光以解调由在该部件的表面处的超声波的反射回波所引起的表面振动。检测激光器(第一激光器)和产生激光器(第二激光器)可以使用二极管泵浦光纤激光器以产生高功率输出。
能够可靠地工作在1000Hz以上的重复频率(repetition rate)的气体激光器会是非常重和庞大的。气体激光器的另一个限制是维护要求，每10亿次到30亿次的发射就要更换部件和清洁该光学器件。
本发明可以使用全光纤泵浦激光器方案(all-fiber pump laserscheme)，该全光纤泵激光器方案使用多个小的连续波(CW)二极管激光器(泵浦二极管)以便泵浦掺杂的有源激光光纤(active laserfiber)。这具有若干优点。首先，这些小功率二极管提供了远程通信应用所需要的非常高的可靠性并且具有100,000小时的平均故障间隔时间(MTBF)率。此外，所有的光纤耦合泵浦二极管在功率方面相对较小(一般只有几瓦特)并且任何一个的故障对光纤激光器的总体性能产生的影响微小。此外，减轻的重量会减少关节型机器人的机械要求和/或可以部分地定位于分布的资源内部。
与位于传统的大体积晶体增益介质(bulk crystal gain medium)中相比，光纤激光器/放大器的热管理的处理更加容易。从光纤耦合泵浦二极管移除热量独立于增益媒介(掺杂的有源激光光纤)来管理，并且光纤表面面积(在此处提取热)与体积的比率比棒形或者盘形激光器(slab laser)架构的表面积-体积比大很多个数量级。因此，光纤激光器可以以非常小的波前失真(M2＜1.2)工作在基本(TEMOO)横向模式下。光纤激光器没有使用诸如镜子或者透镜的传统的离散的或者大体积的光学器件。因此消除了激光器腔内部的污染问题。这对于在生产应用中昼夜不停地使用的工业探伤系统来说尤其有益。光纤激光器看来像一块工业电子设备。灵活的架构使能移动的以及可能的便携式激光器超声波探伤装置设计成为可能。总的说来，光纤激光器很适合用于恶劣的工业环境。
图4提供了根据本发明的实施例的超声波探伤头112的一个实施例的功能图。在一个实施例中，可以提供产生激光器402以产生随后导向目标材料的产生激光束202。类似地，检测激光器406可以用于产生也是导向目标材料的检测激光束204。收集光学器件410可用于收集远程目标散射的相位调制光。然后使用光检测和处理单元412处理相位调制光。然后，视觉系统416和它的相关的处理器可以确定目标材料相对于超声波探伤头的位置与方向。图5显示可能有助于相对于要被探伤的部件定位光扫描器的旋转系统418。为了减少超声波探伤头的大小，超声波探伤头中可以省略旋转系统418(此处未示出)。在该后面的实施例中，探伤部件的超声波头的定位是完全由关节型机器人的各个自由度完成的。出于对重量和经济的考虑，从超声波探伤头中除去与产生激光器、检测激光器和所需要的处理相关的一些模块(诸如激光源)，以减轻超声波探伤头的重量和关节型机器人的机械要求。
这样的实施例如图5所示，其中光纤502、504和506分别用于将检测激光源和产生激光源耦合到检测激光头508、产生激光头510和光学处理器514。此处，远程定位产生激光源和检测激光源512作为如图4所示的分布的资源的部分。光纤504可用于将收集的相位调制光提供到在图1的检测单元128内部的光学处理系统514。从超声波探伤头去除这些资源减少了关节型机器人的总体大小和重量要求。这有可能不仅降低了成本，而且增加了机器人的灵活性和能力。检测激光源512和产生激光源510可以分布到机器人的各个臂上，或者完全脱离机器人。
图6描述了用关节在位置″A″和位置″B″连接的关节型机器人101。当尝试目标材料时，机器人的这些不同的位置允许激光超声波头112位于不同的位置以完全地覆盖和全面地探伤目标材料。
图7显示可以将关节型机器人101安装在导轨702上，其中导轨702允许在预先确定的工作封闭空间中控制关节型机器人和激光超声波头112的运动。该工作封闭空间定义了边界，在该边界内关节型机器人101可以延伸以定位激光超声波头112。导轨702不必是直的，可以采用半圆形、圆形、或者为适配所要求的工作封闭空间而需要的任何形状。另外，平台704可以沿着Z轴平移以便帮助举起或者降低激光超声波头112，从而全面地到达和探伤目标材料。平台704甚至可以在没有导轨702的情况下存在。
在这里未示出的类似的实施例中，关节型机器人可以在导轨系统上，该导轨系统在二维(X-Y)上移动关节型机器人。平台704可能存在或不存在以便提供额外的在Z方向上的定位能力。在这里未示出的另一个类似的实施例中，可以用台架机器人替代导轨系统和平台704，关节型机器人以向下的取向附着到该台架机器人上，这将提供额外的在三维(X-Y-Z)上的定位能力。
在图8中描述了重要的优点。图8描述了具有超声波探伤头112的关节型机器人101，其中可以在包括要进行探伤的内表面的整个的或者集成的结构内定位该超声波探伤头112。图8描述了关节型机器人可以完全地或者部分地进入诸如飞机机身的完整结构802。该飞机机身可以是由需要探伤的复合材料制造的单个部件制成。因此不仅可探伤该部件的制造，还可探伤完整结构。这使得探伤过程在组装过程中或一旦该结构投入使用后即可以识别潜在问题。
可以将机器人101安装在导轨702上以便辅助超声波探伤头312的移动，而元需使完整结构802运动。与关节型机器人相关的工作封闭空间可以定义边界，使得关节型机器人可以彻底地探伤集成结构802而不会碰撞集成结构802。参考图4和5讨论的视觉系统或者其它的类似位置检测系统(即基于激光、基于雷达或者基于声波)可用于预防碰撞和确定目标材料(包括组装结构)相对于超声波激光头和关节型机器人的取向和位置。
图9描述本发明的实施例提供的超声波NDE系统的使用中的应用。在该实施例中，关节型机器人101和激光超声波探伤头112可能安装在诸如吊架的工作场所以便辅助诸如但不限于飞行器902的集成结构的探伤。飞行器902可能具有许多由复合材料构造或者制造的单元，其中使用中探伤允许评估复合材料的结构完整性而无需拆卸飞行器。
图10描述了另一个使用中的应用，其中关节型机器人101可以被安装到移动式平台1002。拖车1004耦合到移动式平台1002。拖车1004可以装有NDE系统所要求的分布的资源。在这种情况下，超声波NDE系统可以被引入被探伤的集成结构。这不同于图9，在图9中，使用中的系统用于探伤被引入探伤系统的集成系统。任一个实施例提供了执行使用中探伤的增加的灵活性。另外，图10所描述的实施例可以为在制造环境中的复合材料部件的超声波探伤提供若干优点。例如，通过将探伤系统引入到制造部件，尤其当该部件非常大时(像复合材料机身)，可以最小化部件的处理。最小化部件的处理减少了在制造过程中损坏该部件的可能性。在制造环境中的移动式平台1002的额外的优点是当需要时可以将探伤系统移出。最后，可以根据生产线调整的需要，在工厂内的不同地点移动探伤资源。
将泵浦激光头定位在与产生激光束传送头相隔数米的位置使得中红外(mid-IR)产生激光头更为紧凑，这是因为较大地缓和了用于传送产生激光束的机器人系统的总体负载和稳定性要求。在机器人系统的探伤头只需要安装紧凑和重量轻的模块，该模块包括产生激光束传送头、检测激光束传送头和收集光学器件。这允许使用较小的关节型机器人部署中红外激光源。因此，使用便携式激光超声波系统，为使用中的复合材料NDE建立了新的复合材料探伤机会。
在操作中，当测试更加复杂的表面或者进出受限制的区域的表面时，本发明允许激光超声波测试设备用于较宽范围的环境。本发明的实施例可以利用光纤激光器或者分布的资源来产生和传输检测和产生激光束到被测试的目标材料。这样做允许大大地减少基于NDE系统的激光超声波的总体大小。例如，代替大型的基于台架机器人的系统，可以使用小很多的关节型机器人系统将产生和检测激光束传送到被测试的目标的表面，并且收集来自被测试的目标的表面的相位调制光。这允许本发明的实施例所提供的激光超声波探伤系统不仅用于探伤单个部件，而且评估集成单元的内部结构。因此，本发明实施例提供的激光超声波系统不仅可以探伤单个部件，而且可以探伤由单个部件构成的组装结构。这允许在已经构造集成结构之后执行探伤以确定在结构的寿命周期内是否在内部结构方面已经发生了变化。另外，本发明实施例可以提供完全移动的系统，其使用光纤激光器在现场的远程目标处产生和检测超声波位移而不会有经常与产生和检测激光束的自由空间传送相关的问题。
熟悉该领域的一般技术人员会认识到，这里所使用的术语″基本上″或者″大约″提供了它对应的术语的工业容许公差。这样的工业容许公差在小于1％到20％的范围，并且对应于但非局限于单元参数、集成电路处理差异、温度变化、上升和下降时间、和/或热噪声。熟悉该领域的一个普通技术人员还会认识到，这里所使用的术语″可操作的耦合″包括直接耦合和通过另一个单元、电路或者模块的间接耦合，其中对于间接耦合，插入单元、元件、电路、或者模块不修改信号的信息，但是可以调整它的电流电平、电压电平和/或功率电平。熟悉该领域的一个普通技术人员还会认识到，推定的耦合(即根据推理确定一个元件耦合到另一个元件)包括在两个元件之间以与″可操作地耦合″相同的方式的直接的和间接的耦合。熟悉该领域的一般技术人员会进一步认识到，这里所使用的术语″有利地比较″表示在两个或更多元件、项目、信号等等之间的比较提供了期望的关系。例如，当该期望关系是信号1具有比信号2大的幅度时，则当信号1的幅度大于信号2的幅度时或者当信号2的幅度小于信号1的幅度时可以实现有利的比较。
虽然已经详细描写了本发明，但是应当理解的是，在此可以做出不脱离所附的权利要求书所定义的本发明的精神和范围的各种变化、替换和修改。

Claims (23)

1.一种可操作用于探伤目标材料的超声波无损估计(NDE)系统，所述系统包括：
关节型机器人；
耦合到所述关节型机器人的超声波探伤头，所述超声波探伤头可操作用于：
将产生激光束传送到复合材料，其中所述产生激光束在所述目标材料上产生超声波位移；
将检测激光束传送到所述目标材料；以及
收集由所述目标材料散射的相位调制光；
处理模块，可操作用于处理所述相位调制光和产生关于所述目标材料的内部结构的信息；以及
控制模块，可操作用于根据扫描平面图引导所述关节型机器人以定位所述超声波探伤头。
2.如权利要求1所述的超声波NDE系统，进一步包括：
耦合到所述关节型机器人和超声波探伤头的分布的资源，其中所述分布的资源包括：
耦合到所述超声波探伤头的产生激光源；
耦合到所述超声波探伤头的检测激光源；
光学处理器，可操作用于：
以光学方式处理所述相位调制光以产生被检测的信号；以及
将所述被检测的信号提供到所述处理模块。
3.如权利要求1所述的超声波NDE系统，其中所述关节型机器人可操作用于在组装结构内部定位所述超声波探伤头。
4.如权利要求1所述的超声波NDE系统，进一步包括：
可操作用于确定所述目标材料的相对于所述超声波探伤头的位置的位置测量系统。
5.如权利要求4所述的超声波NDE系统，其中所述位置测量系统包括可操作用于确定所述目标材料的相对于所述超声波探伤头的位置和取向的视觉系统。
6.如权利要求1所述的超声波NDE系统，进一步包括：
定位系统，在所述定位系统上安装所述关节型机器人，其中所述关节型机器人可操作用于相对于所述目标材料移动，以及其中所述定位系统包括单个导轨、一组导轨、平台或者台架机器人。
7.一种大面积复合材料探伤装置，用于在远程目标表面上产生超声波表面位移，包括：
关节型机器人；
耦合到所述关节型机器人的超声波探伤头，所述超声波探伤头可操作用于：
将产生激光束传送到复合材料，其中所述产生激光束在所述目标材料上产生超声波位移；
将检测激光束传送到所述目标材料；以及
收集由所述目标材料散射的相位调制光；
所述超声波探伤头包括：
产生激光头；
检测激光头；
视觉化系统；以及
收集光学器件；
处理模块，可操作用于处理所述相位调制光和产生关于所述目标材料的内部结构的信息；以及
控制模块，可操作用于根据扫描平面图引导所述关节型机器人以定位所述超声波探伤头。
8.如权利要求7所述的大面积复合材料探伤装置，其中：
所述检测激光头可操作用于：
利用检测激光束在所述远程目标的表面上照亮超声波表面位移；
跨约所述目标材料的表面扫描所述检测激光束；
所述收集光学器件，光学地耦合到扫描光学部件，用于收集来自于由所述目标材料反射或者散射的检测激光束的相位调制光；
所述处理模块包括：
处理由所述收集光学器件收集的所述相位调制光并产生输出信号的光学处理器；以及处理器，可操作用于处理所述输出信号以获得关于所述目标材料的内部结构的信息。
9.如权利要求7所述的大面积复合材料探伤装置，其中所述检测激光头是光纤，所述光纤耦合到检测激光器，其在所述超声波探伤头的外部。
10.如权利要求9所述的大面积复合材料探伤装置，其中：所述检测泵浦激光头包括：
可操作用于产生种子激光束(seed laser beam)的主振荡器(master oscillator)；以及
至少一个可操作用于放大所述种子激光束的二极管泵浦激光放大器(diode pumped laser amplifier)，其中至少所述主振荡器或者所述至少一个二极管泵浦激光放大器包括二极管泵浦光纤。
11.如权利要求10所述的大面积复合材料探伤装置，其中所述检测激光器的所述主振荡器或者所述至少一个二极管泵浦激光放大器包括二极管泵浦盘形激光器(diode pumped slab laser)。
12.如权利要求7所述的大面积复合材料探伤装置，其中：
产生激光头可操作用于：
从所述泵浦激光束生成产生激光束；以及
将所述产生激光束导向所述远程目标的表面，其中所述产生激光束在所述目标材料上产生超声波位移。
13.如权利要求7所述的大面积复合材料探伤装置，其中所述产生激光头是光纤，所述光纤耦合到产生激光器，所述产生激光器在所述超声波探伤头的外部。
14.如权利要求7所述的大面积复合材料探伤装置，其中所述产生激光头通过泵浦光束头(pump beam head)泵浦，所述泵浦光束头在所述超声波探伤头外部并且通过光纤耦合到所述产生激光头。
15.如权利要求7所述的大面积复合材料探伤装置，其中：所述产生激光由激光束组成，所述激光束借助或不借助光参数放大器来泵浦至少一个光参数振荡器。
16.一种可操作用于探伤目标材料的超声波无损估计(NDE)系统，所述系统包括：
可操作地安装到平台上的关节型机器人；
耦合到所述关节型机器人的超声波探伤头，所述超声波探伤头可操作用于：
将产生激光束传送到所述复合材料，其中所述产生激光束在所述目标材料上产生超声波位移；
将检测激光束传送到所述目标材料；以及
收集由所述目标材料散射的相位调制光；
可操作用于确定所述目标材料的相对于所述超声波探伤头的位置的位置测量系统；
处理模块，可操作用于处理所述相位调制光和产生关于所述目标材料的内部结构的信息；以及
控制模块，可操作用于根据扫描平面图引导所述关节型机器人以定位所述超声波探伤头。
17.如权利要求16所述的超声波NDE系统，其中所述平台可操作用于在X、Y、Z方向重新定位。
18.如权利要求16所述的超声波NDE系统，其中所述平台相对于所述目标材料，沿着导轨平移。
19.如权利要求16所述的超声波NDE系统，其中所述平台包括可操作用于相对于所述目标材料重新定位所述平台的运输工具(vehicle)。
20.如权利要求16所述的超声波NDE系统，其中分布的资源耦合到所述关节型机器人和超声波探伤头，其中所述分布的资源包括：
耦合到所述超声波探伤头的产生激光源；
耦合到所述超声波探伤头的检测激光源；
光学处理器，可操作用于：
以光学方式处理所述相位调制光以产生被检测的信号；以及
将所述被检测的信号提供到所述处理模块。
21.如权利要求16所述的超声波NDE系统，其中分布的资源和平台被包括在移动运输系统中。
22.如权利要求16所述的超声波NDE系统，其中所述关节型机器人可操作用于在组装结构内部定位所述超声波探伤头。
23.如权利要求16所述的超声波NDE系统，其中所述定位系统包括视觉系统，所述视觉系统可操作用于确定所述目标材料相对于所述超声波探伤头的位置和取向。
CN200780051629A 2007-02-21 2007-12-21 用于激光超声波探伤的关节型机器人 Pending CN101680860A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610537470.0A CN106018563A (zh) 2007-02-21 2007-12-21 用于激光超声波探伤的关节型机器人

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/709,342 US7784348B2 (en) 2006-12-22 2007-02-21 Articulated robot for laser ultrasonic inspection
US11/709,342 2007-02-21
PCT/US2007/088642 WO2008103209A1 (en) 2007-02-21 2007-12-21 Articulated robot for laser ultrasonic inspection

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610537470.0A Division CN106018563A (zh) 2007-02-21 2007-12-21 用于激光超声波探伤的关节型机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101680860A true CN101680860A (zh) 2010-03-24

Family

ID=39199964

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200780051629A Pending CN101680860A (zh) 2007-02-21 2007-12-21 用于激光超声波探伤的关节型机器人
CN201610537470.0A Pending CN106018563A (zh) 2007-02-21 2007-12-21 用于激光超声波探伤的关节型机器人

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610537470.0A Pending CN106018563A (zh) 2007-02-21 2007-12-21 用于激光超声波探伤的关节型机器人

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP2132560B1 (zh)
JP (1) JP5197632B2 (zh)
KR (1) KR101392532B1 (zh)
CN (2) CN101680860A (zh)
AU (1) AU2007347659B2 (zh)
BR (1) BRPI0720394A2 (zh)
CA (1) CA2673456C (zh)
IL (1) IL199485A (zh)
WO (1) WO2008103209A1 (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102809604A (zh) * 2012-07-30 2012-12-05 燕山大学 跨壁式机器人型超声波自动探伤机
CN102854248A (zh) * 2012-09-14 2013-01-02 桂林电器科学研究院 薄片工件环形焊缝的超声波检测系统
CN103163219A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 通用电气公司 利用双多轴机器人装置检查零件的系统和方法
CN103430019A (zh) * 2011-03-16 2013-12-04 斯奈克玛 用于通过浸入超声非破坏性地测试工件的装置
WO2014005511A1 (zh) * 2012-07-04 2014-01-09 北京理工大学 单机械手检测装置
CN104792882A (zh) * 2015-04-03 2015-07-22 上海和伍新材料科技有限公司 利用激光笔进行超声探头定位的装置和方法
CN105092704A (zh) * 2015-08-31 2015-11-25 江苏新光数控技术有限公司 不规则产品用多角度超声波检测机器人
CN105593638A (zh) * 2013-06-14 2016-05-18 空客集团有限公司 通过激光超声自动检验结构的装置
CN105628739A (zh) * 2015-12-25 2016-06-01 黑龙江科技大学 面向大型工件的机器人激光红外无损检测装置及探损方法
CN105628793A (zh) * 2015-12-22 2016-06-01 吉林大学 手持被动式柔性臂定位超声扫查检测方法及检测装置
CN107132275A (zh) * 2016-02-29 2017-09-05 沈阳海纳自动化设备有限公司 一种探伤机械人
CN109490412A (zh) * 2018-10-17 2019-03-19 中国农业大学 种子漏播的土壤原位检测方法及系统
CN109799192A (zh) * 2019-01-18 2019-05-24 广东工业大学 一种用于任意曲面的非接触激光超声无损检测系统及方法
CN110530877A (zh) * 2019-09-16 2019-12-03 西安中科光电精密工程有限公司 一种焊接外形质量检测机器人及其检测方法
CN113974848A (zh) * 2017-06-20 2022-01-28 威博外科公司 用于机器人臂的推车及用于臂的仓或盒装载的方法和装置

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090287427A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Lockheed Martin Corporation Vision system and method for mapping of ultrasonic data into cad space
US8243280B2 (en) 2008-05-20 2012-08-14 Iphoton Solutions, Llc Laser ultrasonic measurement system with movable beam delivery
JP5721985B2 (ja) * 2010-09-17 2015-05-20 株式会社東芝 レーザ超音波検査装置及びレーザ超音波検査方法
JP5932243B2 (ja) 2011-05-31 2016-06-08 キヤノン株式会社 装置
US9625423B2 (en) * 2012-10-30 2017-04-18 The Boeing Company System and method for testing a composite structure using a laser ultrasound testing system
KR101366258B1 (ko) * 2013-11-26 2014-02-20 김규원 산업용 로봇을 이용한 스폿 용접부의 비파괴검사장치
US10916005B2 (en) * 2014-11-24 2021-02-09 Kitov Systems Ltd Automated inspection
KR101670735B1 (ko) 2015-02-27 2016-10-31 한국과학기술연구원 운동 플랫폼의 위치를 제어하는 로봇 및 이를 구비한 생체 자극 시스템
CN109196351B (zh) * 2016-02-17 2021-08-20 Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司 计量设备和计量方法
JP6261645B2 (ja) * 2016-05-02 2018-01-17 キヤノン株式会社 情報取得装置
US10434322B2 (en) 2016-05-17 2019-10-08 Center Of Human-Centered Interaction For Coexistence Robot for controlling position of motion platform and bio-stimulation system having the same
CN105938087B (zh) * 2016-06-29 2018-10-30 华南理工大学 一种基于多轴飞行器的激光超声检测系统与方法
WO2018018075A1 (en) * 2016-07-25 2018-02-01 Hegel Industrial Solutions Pty Ltd Vessel inspection system
US10792119B2 (en) 2017-05-22 2020-10-06 Ethicon Llc Robotic arm cart and uses therefor
US10856948B2 (en) 2017-05-31 2020-12-08 Verb Surgical Inc. Cart for robotic arms and method and apparatus for registering cart to surgical table
KR102109325B1 (ko) * 2017-12-28 2020-05-12 전북대학교산학협력단 테라헤르츠파 기반의 복합재 구조물 비파괴 비접촉 검사 장치 및 방법
CN108181164B (zh) * 2018-01-30 2020-05-12 华东交通大学 一种冲击试验的试样波速测定装置及其试验方法
CN108415000B (zh) * 2018-02-09 2021-10-12 山东国耀量子雷达科技有限公司 一种基于多关节机械臂的激光雷达
CN108426839B (zh) * 2018-03-19 2021-02-26 长沙理工大学 一种基于机械手扫查激光超声信号相关分析的增材制造构件检测方法
US11644443B2 (en) * 2018-12-17 2023-05-09 The Boeing Company Laser ultrasound imaging
CN109387568A (zh) * 2018-12-21 2019-02-26 西安增材制造国家研究院有限公司 一种激光超声检测装置及增材制造、检测一体设备
US11143629B2 (en) * 2019-01-11 2021-10-12 The Boeing Company Laser bond inspection calibration system
CN113646112A (zh) * 2019-04-24 2021-11-12 住友电工烧结合金株式会社 烧结体的制造系统及制造方法
CN110948422B (zh) * 2019-12-14 2021-06-01 山东科技大学 一种能实现工件固位多自由度一体化测量的新型装置
CN111257433A (zh) * 2020-03-23 2020-06-09 燕山大学 一种大型铸锻件超声波自动探伤装置
CN113616076A (zh) * 2020-05-07 2021-11-09 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 泡茶机器人

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040027578A1 (en) * 1998-06-30 2004-02-12 Drake Thomas E. Method and apparatus for ultrasonic laser testing
US20050120803A1 (en) * 2003-09-26 2005-06-09 Sokol David W. Laser system and method for non-destructive bond detection and evaluation
US20070006658A1 (en) * 2005-07-11 2007-01-11 The Boeing Company Ultrasonic inspection apparatus, system, and method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02302663A (ja) * 1989-05-18 1990-12-14 Nippon Steel Corp 非破壊検査装置
JPH04303762A (ja) * 1991-03-29 1992-10-27 Fuji Heavy Ind Ltd 噴流式超音波探傷装置
US6795198B1 (en) * 1998-05-28 2004-09-21 Martin Fuchs Method and device for measuring thin films and semiconductor substrates using reflection mode geometry
DE69937237T2 (de) 1998-06-30 2008-07-03 Lockheed Martin Corp., Fort Worth Verfahren und gerät für ultraschall-laseruntersuchungen
US20040154402A1 (en) * 1998-06-30 2004-08-12 Lockheed Martin Corporation Remote laser beam delivery system and method for use with a robotic positioning system for ultrasonic testing purposes
WO2002006848A2 (en) * 2000-07-14 2002-01-24 Lockheed Martin Corporation System and method for locating and positioning an ultrasonic signal generator for testing purposes
US6378387B1 (en) * 2000-08-25 2002-04-30 Aerobotics, Inc. Non-destructive inspection, testing and evaluation system for intact aircraft and components and method therefore
JP4094503B2 (ja) * 2003-07-25 2008-06-04 株式会社東芝 レーザー超音波検査装置および検査方法
JP3689743B1 (ja) * 2004-06-17 2005-08-31 国立大学法人山口大学 関節内超音波内視鏡支援装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040027578A1 (en) * 1998-06-30 2004-02-12 Drake Thomas E. Method and apparatus for ultrasonic laser testing
US20050120803A1 (en) * 2003-09-26 2005-06-09 Sokol David W. Laser system and method for non-destructive bond detection and evaluation
US20070006658A1 (en) * 2005-07-11 2007-01-11 The Boeing Company Ultrasonic inspection apparatus, system, and method

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103430019B (zh) * 2011-03-16 2016-08-24 斯奈克玛 用于通过浸入超声非破坏性地测试工件的装置
CN103430019A (zh) * 2011-03-16 2013-12-04 斯奈克玛 用于通过浸入超声非破坏性地测试工件的装置
CN103163219A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 通用电气公司 利用双多轴机器人装置检查零件的系统和方法
WO2014005511A1 (zh) * 2012-07-04 2014-01-09 北京理工大学 单机械手检测装置
CN102809604B (zh) * 2012-07-30 2014-11-12 燕山大学 跨壁式机器人型超声波自动探伤机
CN102809604A (zh) * 2012-07-30 2012-12-05 燕山大学 跨壁式机器人型超声波自动探伤机
CN102854248A (zh) * 2012-09-14 2013-01-02 桂林电器科学研究院 薄片工件环形焊缝的超声波检测系统
CN102854248B (zh) * 2012-09-14 2014-07-02 桂林电器科学研究院有限公司 薄片工件环形焊缝的超声波检测系统
CN105593638A (zh) * 2013-06-14 2016-05-18 空客集团有限公司 通过激光超声自动检验结构的装置
CN104792882A (zh) * 2015-04-03 2015-07-22 上海和伍新材料科技有限公司 利用激光笔进行超声探头定位的装置和方法
CN105092704A (zh) * 2015-08-31 2015-11-25 江苏新光数控技术有限公司 不规则产品用多角度超声波检测机器人
CN105628793A (zh) * 2015-12-22 2016-06-01 吉林大学 手持被动式柔性臂定位超声扫查检测方法及检测装置
CN105628739A (zh) * 2015-12-25 2016-06-01 黑龙江科技大学 面向大型工件的机器人激光红外无损检测装置及探损方法
CN107132275A (zh) * 2016-02-29 2017-09-05 沈阳海纳自动化设备有限公司 一种探伤机械人
CN113974848A (zh) * 2017-06-20 2022-01-28 威博外科公司 用于机器人臂的推车及用于臂的仓或盒装载的方法和装置
CN109490412A (zh) * 2018-10-17 2019-03-19 中国农业大学 种子漏播的土壤原位检测方法及系统
CN109490412B (zh) * 2018-10-17 2020-04-14 中国农业大学 种子漏播的土壤原位检测方法及系统
CN109799192A (zh) * 2019-01-18 2019-05-24 广东工业大学 一种用于任意曲面的非接触激光超声无损检测系统及方法
CN110530877A (zh) * 2019-09-16 2019-12-03 西安中科光电精密工程有限公司 一种焊接外形质量检测机器人及其检测方法
CN110530877B (zh) * 2019-09-16 2023-09-19 西安中科光电精密工程有限公司 一种焊接外形质量检测机器人及其检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0720394A2 (pt) 2014-01-14
CN106018563A (zh) 2016-10-12
AU2007347659B2 (en) 2012-11-22
EP2132560B1 (en) 2013-11-27
IL199485A (en) 2013-10-31
JP2010519540A (ja) 2010-06-03
WO2008103209A1 (en) 2008-08-28
CA2673456A1 (en) 2008-08-28
AU2007347659A1 (en) 2008-08-28
JP5197632B2 (ja) 2013-05-15
CA2673456C (en) 2016-03-22
EP2132560A1 (en) 2009-12-16
KR20090122424A (ko) 2009-11-30
KR101392532B1 (ko) 2014-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101680860A (zh) 用于激光超声波探伤的关节型机器人
US7784348B2 (en) Articulated robot for laser ultrasonic inspection
CN101529242B (zh) 超声激光测试用的光纤激光器
US9250213B1 (en) Ultrasound inspection system for inspecting a test object with non-planar features
US9383342B1 (en) Ultrasound inspection system for inspecting a test object with non-planar features
CN101889194A (zh) 使用激光超声和红外热敏成像的无损检视
CN101755203B (zh) 用于在激光超声探伤系统中的探测激光器的前置放大器
US7684047B2 (en) Apparatus and method for two wave mixing (TWM) based ultrasonic laser testing
JP2004504610A (ja) 試験目的の超音波信号発生装置を配置し位置決めするためのシステムおよび方法
CN101606058A (zh) 使用红外热像法改进的激光超声检查
US8705028B2 (en) Containerized systems
US20040154402A1 (en) Remote laser beam delivery system and method for use with a robotic positioning system for ultrasonic testing purposes
JP2009544038A5 (zh)
KR102441897B1 (ko) 선체의 표면 처리 시스템
KR101236763B1 (ko) 나셀 관리 로봇과 이를 구비한 풍력발전기
Bentouhami et al. LUCIE-A flexible and powerful Laser Ultrasonic system for inspection of large CFRP components
CN108226286A (zh) 飞机的纳米能量应用
CN110687204A (zh) 一种激光超声检测的方法及装置
KR20140000379A (ko) 카메라와 로봇 기반의 풍력 발전용 블레이드 검사 장치 및 방법
US20090282919A1 (en) Mid-ir laser for generation of ultrasound using a co2 laser and harmonic generation
JP2020034319A (ja) 振動検出装置および振動検出システム
EP4290230A1 (en) Ultrasonic inspection machine for performing non-destructive ultrasonic inspections on wind turbine blades
Chang et al. Failure Mode Investigation to Enable LiDAR Health Monitoring for Automotive Application
Ma et al. Development of 3D scan integrated robot arm control for pulse-echo laser ultrasonic testing
Meyendorf et al. New trends in NDE and health monitoring

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20100324