1. 背景

汽車制造過程中，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程對其進行連接。兩部分通過膠粘的方式來保證其粘接強度，增加耐腐蝕性和減少振動。為了對該粘接密封過程進行質(zhì)量控制，汽車制造商可以使用超聲方法來對其進行檢測，通過觀察粘接區(qū)的信號衰減和底波反射來判斷是否有粘接膠。

2. 常規(guī)檢測方法的問題

在該應用中需要檢測的汽車部件多種多樣，形狀、厚度、表面狀態(tài)也是千差萬別，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)并精確測量，但該技術有它不足的地方，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，同時需要在工件上做標記，也很難對整個粘接縫進行成像。

而使用硬質(zhì)楔塊的接觸式相控陣探頭進行檢測，由于工件復雜幾何形狀，也很難對工件形成完整的檢測覆蓋，同時也會在工件上留下標記，而且耦合也是問題，尤其是對于曲面部位，很難保證良好的耦合。

3. 解決方案

為了解決上面的問題，出現(xiàn)了使用滾輪探頭方式的車門粘接檢測，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較大的覆蓋面積，同時還運用了柔軟滾輪的良好表面貼合能力。

檢測原理如下，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。通過相控陣滾輪探頭可以得到粘接區(qū)域的整個掃查圖像，檢測結(jié)果中的紅色區(qū)域代表上層板的底面回波較強烈，比如非粘接區(qū)域，此處因為上層板下面沒有東西，所以底波信號非常強烈，圖像為紅色。

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

而在淡藍色的粘接區(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. 檢測結(jié)果

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

通過破壞性驗證實驗，得到如下的對比結(jié)果，從結(jié)果中可見掃查結(jié)果可以清晰真實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，結(jié)合柔軟的滾輪探頭，可以在保證覆蓋面積的基礎上，得到更好的接觸性，并能現(xiàn)場快速檢測，得出檢測結(jié)果，為后續(xù)的質(zhì)量控制和工藝改進提供幫助。