CN102589490A - 一种白车身减薄率超声波检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种白车身减薄率超声波检测设备，其包括超声波探头，数据采集及管理系统，微机，连接线缆，以及安装白车身对应的夹具系统；软件包含信号分析处理系统。白车身通过夹具固定在台架上，多个超声波探头产生超声波在白车身的表面反射，微机接收到不同检测点反射回的超声波，按照一定的数学方法对各个检测点的数据进行计算得出零部件的减薄率。本发明为零部件的设计与实际制造过程的一致性检测提供了一整套设备，能够有效检测出零部件减薄率，避免了过度减薄的白车身进入下个生产环节，减少了路试所需的时间，缩短整车开发流程，提高了企业产品的质量，同时也减少了市场上问题车辆的产生。

Description

一种白车身减薄率超声波检测设备

技术领域

本发明涉及一种白车身减薄率超声波检测设备。

背景技术

在现在的汽车制造生产中，冲压是现在白车身零部件的主要工序及制造方式。其零部件冲压的性能决定了白车身的性能。如在冲压中工序中，零件的减薄率过大影响了整车的刚度、强度及模态特性，从而使得制造的样车的性能与设计的性能出现不一致的情况。在零部件的减薄率传统检测中，通过冲压前后在板料上标记来求取零件的减薄率，然而该方法效率比较低，不适合大规模的不同零部件的批量生产。本发明提出的减薄率检测是在所检测的数据X与原始设计的车身厚度值a为基础，得到其方差、标准差进而得到所测零部件的减薄率

本发明提出的超声波检测方法所得到的减薄率可以通过在系统中设置阈值满足不同检测要求。与传统检测方法相比本发明能同时检测多个探点，效率更高，更快捷。汽车零部件的制造存在着许多不可预测的因素，因而导致了汽车零部件存在着微小的裂纹或失效情况，而该零部件为整车结构的主要受力部件，因此该零部件焊接或者组装成的车身的强度和疲劳耐久性大打折扣。这些制造的白车身质量与设计一致性问题不仅使得制造的样车影响着路试车试验、验证、决策而且也影响着投入市场的车的质量。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足和节省开发成本，本发明提出了一种白车身减薄率超声波检测设备，该检测设备能够对白车身零部件冲压后的减薄率以及零部件的微小裂纹或者局部失效进行检测，并对白车身及零部件中减薄率一致性进行检测，使得推出市场的整车能够到达和设计比较高的一致性，降低市场上问题车的几率，同时也达到提高市场上车型疲劳耐久性的目的。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：提供一种白车身减薄率超声波检测设备，其包括超声波探头，数据采集系统，微机，连接线缆，以及安装白车身对应的夹具系统；软件包含分析系统。其中具体安装方式为：白车身通过夹具固定在台架上，超声波探头与数据采集系统连接，数据采集系统与微机连接，超声波探头通过磁铁等贴在车身的关键部位。

具体地，本发明提供了一种白车身减薄检测设备，包括：台架，其通过夹具将白车身固定于其上；超声波探头，其固定在白车身的关键部位上，用于产生超声波，声波探头产生超声波在所述白车身两个表面反射回来，超声波探头接收到反射回的超声波；数据采集及管理系统，其与超声波探头相连接，用于接收超声波产生的信号，并对所述信号进行分析处理，得到各个检测点的白车身厚度；微机，其通过连接线缆接收数据采集及管理系统处理得出的参数，所述数据采集及管理系统与微机一起构建了一种MIMO数据检测和分析系统，其能够对多个检测单元同时进行检测、分析、处理，并能将处理结果以图文和数据方式通过简单的人机交换系统在屏幕上显示，当检测的减薄率结果未达到预先设置的值时，能够提出警告，其中减薄率获得方法如下：利用所述多个超声波探头采集的白车身厚度值X与系统设定的车身厚度原始设计值a，得到其

方差Var(x)＝E(X-a)，进而求得其

标准差 $\mathrm{\σ}\left(x\right)=\sqrt{\mathrm{Var}\left(x\right)},$

令 $P\%=\frac{\mathrm{\σ}\left(x\right)}{a}\·100\%,$ 则其减薄率为P％。

特别地，所述夹具的定位点为白车身前轮悬挂支撑点和后轮弹簧支撑点。

特别地，所述设备能够进行多路检测，一次同时进行若干采样，通过不同通道输入检测设备，各路输入不会产生互相干扰。

特别地，所述MIMO数据检测和分析系统可存储高达400幅A扫图形及参数和40000个厚度值。

特别地，所述超声波探头通过磁铁贴在白车身上。

本发明的提出主要针对现有白车身制造过程中，出现的减薄率与设计不一致的情况，通过探头可测量材料厚度，并且其存储器可存储高达400幅A扫图形及参数和40000个厚度值，并通过微机系统处理，从而检测冲压零件的减薄率。另外还能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、夹杂、疏松、气孔等)的检测，通过全面、客观地采集和存储数据，并对采集到的数据进行实时处理或后处理，对信号进行时域、频域或图像分析，真正实现白车身零部件减薄和失效检测。

其有益效果是：通过该设备，能够检查出白车身及零部件在冲压完成后，其零部件的减薄率，以及白车身或者零部件的微裂纹等实效，从而降低问题车或者路试车由于钣金件减薄过多或者失效而破坏的几率，提高了路试试验的确定性及试验效率，缩短整车的验证开发周期。与传统检测方法相比，本检测设备能通过设计的专用夹具很好的固定在所需检测的部位，能同时检测多个探点，多通道同时输入，大大提高检测效率，更适用于实际生产需要。

附图说明

图1是本发明的白车身减薄率超声波检测设备的总体结构图；

其中：1、白车身焊装总成，2、探头示意图，3、连接线缆，4、数据采集及管理系统，5、微机，6、台架夹具系统

图2是本发明的白车身减薄率超声波检测方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图1对本发明作进一步的描述。

如图1所示，本发明的一种白车身减薄率超声波检测设备，其硬件包括超声波探头，数据采集及管理系统，微机，连接线缆，以及安装白车身对应的夹具系统；软件包含分析系统。其中具体安装方式为：白车身通过夹具固定在台架上，超声波探头与数据采集及管理系统连接，数据采集及管理系统与微机连接，超声波探头贴在车身的关键部位。

其中(1)为检测设备所检测的白车身，为焊接总成，通过(6)台架及夹具系统定位，定位点为前轮悬挂支撑点和后悬弹簧支撑点，与传统检测设备相比，在检测时无需一直用手固定探头(2)为超声波探头(可扩展)，该超声波探头能够测量材料厚度，并通过微机系统处理，从而检测冲压零件各个部位的减薄率。利用多个探头采集的厚度值X与系统设定的车身厚度原始设计值a，得到其方差Var(x)＝E(X-a)，进而求的其标准差 $\mathrm{\σ}\left(x\right)=\sqrt{\mathrm{Var}\left(x\right)},$ 令 $P\%=\frac{\mathrm{\σ}\left(x\right)}{a}\×100\%,$ 则其减薄率即为P％。另外还能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、夹杂、疏松、气孔等)的检测，其检测到的数据信息通过(3)线缆，传输给(4)数据控制及采集系统，它能够将采集的信号进行初步的处理，并将数据传给(5)微机。数据采集及管理系统与微机一起构建了一种MIMO数据检测和分析系统，其能够对多个检测单元同时进行检测、分析、处理，并能将处理结果以图文和数据方式通过简单的人机交换系统在屏幕上显示，当检测的减薄率结果未达到预先设置的值时，能够提出警告。

参考如图2，本发明具体的检测方法如下：白车身通过夹具固定在台架上，并把超声波探头固定在白车身上所需的检测部位，所述探头可以是多个，从而实现多通道超声波探头检测信号的输出，通过连接线缆依次将超声波探头、数据采集和管理系统、微机相连接，开启检测系统；超声波探头产生超声波在白车身两个表面反射回来，并接收；超声波探头接收到反射回的超声波，将信号传给数据采集和管理系统，数据采集管理系统对收到的信号进行初步处理，滤波、A/D转换等，处理得到各个检测点的白车身厚度；通过微机能够将数据采集系统的数据在MIMO系统中进一步的处理，通过对零部件各个部位的减薄率与其阀值进行比较而判定零部件的失效情况，如果减薄率P％低于阈值，显示为绿色；如果减薄率P％高于阈值，显示为红色，过度减薄。并将处理的数据以报告的形式输出，最终达到零部件减薄率在线检测的目的。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种白车身减薄率超声波检测设备，包括：

台架，其通过夹具将白车身固定于其上；

超声波探头，其固定在白车身的关键部位上，用于产生超声波，声波探头产生超声波并在所述白车身两个表面反射回来，超声波探头同时接收到反射回的超声波；

数据采集及管理系统，其与超声波探头相连接，用于接收超声波产生的信号，并对所述信号进行分析处理，得到各个检测点的白车身厚度；

微机，其通过连接线缆接收数据采集及管理系统处理得到的参数，所述数据采集及管理系统与微机一起构建了一种MIMO数据检测和分析系统，其能够对多个检测单元同时进行检测、分析、处理，并能将处理结果以图文和数据方式通过简单的人机交换系统在屏幕上显示，当检测的减薄率结果未达到预先设置的值时，能够提出警告，其中减薄率获得方法如下：利用所述多个超声波探头采集的白车身厚度值X与系统设定的车身厚度原始设计值a，计算其

方差Var(x)＝E(X-a)，进而求其

标准差 $\mathrm{\σ}\left(x\right)=\sqrt{\mathrm{Var}\left(x\right)},$

令 $P\%=\frac{\mathrm{\σ}\left(x\right)}{a}\×100\%,$ 则其减薄率为P％。

2.据权利要求1所述的白车身减薄率超声波检测设备，其特征在于：所述夹具的定位点为白车身前轮悬挂支撑点和后轮弹簧支撑点。

3.据权利要求1所述的白车身减薄率超声波检测设备，其特征在于：所述设备能够进行多路检测，一次同时进行若干采样，通过不同通道输入检测设备，各路输入不会产生互相干扰。

4.据权利要求1所述的白车身减薄率超声波检测设备，其特征在于，所述MIMO数据检测和分析系统可存储400幅A扫图形及参数和40000个厚度值。

5.据权利要求1所述的白车身减薄率超声波检测设备，其特征在于，所述超声波探头通过磁铁贴在白车身上。

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