La invención consiste en la incorporación de, al menos, un sistema de visión artificial (3) a,

al menos, una sonda de inspección por ultrasonidos (2), de manera que se establece una relación entre la lectura del equipo de ultrasonidos (4) y las imágenes de la pieza inspeccionada, permitiendo a su vez registrar en cualquier soporte apropiado (5) la relación entre la ganancia y la imagen correspondiente a la superficie objeto del análisis. Igualmente el dispositivo cuenta con un mecanismo de posicionamiento por coordenadas (6) y de un dispositivo óptico tipo láser para la indicación de la trayectoria de inspección

Dispositivo para la inspección de soldaduras por ultrasonidos.

Sector de la técnica y objeto de la invención

La presente invención se encuadra dentro de las tecnologías de análisis de materiales mediante el empleo de ondas ultrasónicas y más concretamente se refiere a un dispositivo de inspección de soldaduras registrable mediante la técnica de ultrasonidos.

Estado de la técnica

Los Ensayos No Destructivos (END) tienen por objeto el análisis de materiales y componentes sin afectar sus propiedades, de modo que sea posible el uso posterior de dichos materiales. En la actualidad existen numerosos métodos de ensayo de este tipo (END) como por ejemplo los basados en radiografías, corrientes inducidas, inspección visual, partículas magnéticas, líquidos penetrantes, pruebas de fuga y ultrasonidos.

Más en concreto, la inspección por ultrasonidos es una técnica END cuya eficacia está ampliamente aceptada pudiendo superar incluso a la radiografía en la localización de imperfecciones de tipo plano.

En los ensayos por ultrasonidos aplicados a la inspección de soldaduras, una sonda emite ondas de ultrasonidos que se propagan en el material. Las ondas se reflejan, difractan y/o refractan cuando encuentran algún obstáculo y son recogidas de nuevo por esta primera sonda u otra sonda distinta. La señal recogida por la sonda se representa como datos de ganancia en función de la cantidad de señal reflejada y del espacio recorrido por la onda dentro del material. La ganancia de la señal es analizada en tiempo real por un técnico de inspección, que determina en el acto la presencia de defectos y/o indicaciones en la soldadura. Los defectos se caracterizan por necesitar una reparación inmediata, mientras que con las indicaciones se hace referencia a anomalías e imperfecciones dentro de unos baremos establecidos en normas y/o códigos, siendo necesaria la realización de inspecciones futuras a efectos de analizar su trayectoria (aumento, disminución, etc).

Existen diferentes tipos de equipos de ultrasonidos para la inspección de soldaduras y se clasifican en dos tipos: manuales y automáticos.

Los equipos automáticos se caracterizan porque disponen de un dispositivo mecánico, generalmente de tipo carro, que permite realizar movimientos mecánicos de avance, desplazándose mediante un sistema tipo cremallera, banda magnética o similar, que define su trayectoria. Este dispositivo se equipa con varias sondas de inspección que adquieren los datos de ganancia para varios ángulos del tren de ondas, los cuales se relacionan con la posición exacta de la sonda dentro de su trayectoria predefinida y se registran. De este modo, el inspector puede volver al punto exacto donde se detectó el defecto y/o indicación con posterioridad a la realización del análisis.

Estos sistemas automáticos están limitados en su utilización a equipos con geometrías regulares, siendo necesario el empleo de equipos manuales en las zonas de geometrías más complejas, como, por ejemplo, aquellas con accesorios salientes o discontinuidades.

En este sentido los equipos manuales de detección de defectos por ultrasonidos se utilizan ampliamente debido a que en la mayoría de los casos, por las razones antes apuntadas, la automatización del procedimiento de inspección no resulta apropiada. Además, en el caso de uniones soldadas la utilización de un equipo manual resulta más favorable económicamente cuando la longitud de la soldadura no excede un cierto umbral.

En la actualidad el técnico de inspección realiza el examen de los cordones de soldadura mediante un equipo manual o automático donde observa la ganancia en tiempo real, entregando un informe en el que se señala el número total, localización y amplitud de todas las indicaciones que superen los niveles de calidad aceptable establecidos, así como gráficos mostrando las piezas e indicaciones sobre ellos de las posiciones de medidas no aceptables.

Por lo tanto, los procesos actuales, no permiten la visualización real de la pieza objeto de la inspección ni la posibilidad de relacionar los datos de ganancia con la imagen captada simultáneamente de la zona inspeccionada, de manera que permita a otro técnico de inspección distinto verificar de forma sencilla el examen efectuado sin analizar de nuevo la pieza y al cliente cerciorarse que la pieza ha sido inspeccionada y que realmente ha sido la suya.

En la actualidad existe alguna solución que permite establecer la relación entre los datos obtenidos en la inspección y la posición de la sonda mediante triangulación espacial. Esta solución presenta una serie de inconvenientes, ya que son necesarias repetidas calibraciones y además no permite al cliente cerciorarse de que el registro de la inspección corresponde con su pieza.

La patente JP2005300363 añade a su vez un sistema de detección de defectos por ultrasonidos capaz de determinar la posición absoluta de una sonda con respecto a la superficie mediante un sistema de escaneado. Este dispositivo, al igual que el descrito anteriormente, carece de un método de captura de imagen que permita la visualización de la pieza objeto de inspección, así como la posibilidad de relacionar la ganancia medida con la imagen captada simultáneamente.

Con la presente invención se pretende solucionar la carencia detectada debido a la falta de relación entre los datos de ganancia obtenidos con un equipo de ultrasonidos y las imágenes de la superficie inspeccionada. De igual manera, posibilita la posterior visualización de la pieza, objeto de inspección y permite la comprobación de que se ha realizado un barrido completó de la misma sobre la imagen de la pieza. Por tanto, el dispositivo objeto de la invención soluciona los inconvenientes de los equipos de inspección de soldaduras por ultrasonidos, tanto manuales como automáticos.

Descripción de la invención

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un dispositivo para la inspección de soldaduras mediante la técnica de ultrasonidos. De esta manera, y gracias a la integración de, al menos, un dispositivo de visión artificial en, también al menos, una sonda de inspección por ultrasonidos, la invención permite establecer una relación directa entre la lectura del equipo de ultrasonidos y las imágenes correspondientes a la zona de la pieza inspeccionada en cada momento.

Según otro aspecto de la invención, el dispositivo se caracteriza por disponer de un mecanismo de posicionamiento mediante coordenadas en, al menos, una sonda respecto a la zona objeto de la inspección. De este modo se conoce en todo momento la posición (absoluta y/o relativa) de, al menos, una sonda de inspección por ultrasonidos, así como de los defectos y/o indicaciones detectados por ésta.

Según otro aspecto de la invención, el dispositivo de visión artificial que acompaña a, al menos, una sonda de ultrasonidos comprende una o varias cámaras que adquieren imágenes simultáneamente a la realización de la inspección por ultrasonidos. El dispositivo se caracteriza a su vez por registrar en cualquier soporte apropiado la relación entre la ganancia y la imagen correspondiente a la superficie de cuyo análisis resultan. De esta manera, se permite que cualquier técnico de inspección ajeno al examen original pueda verificar y validar la inspección con posterioridad al ensayo.

Según otro aspecto de la invención, el dispositivo se caracteriza por el hecho de permitir la comprobación sobre las imágenes registradas de la realización del barrido completo de la pieza objeto de la inspección, de manera que se obtiene la evidencia de que ha sido inspeccionada el 100% de la misma.

Según otro aspecto de la invención, la visualización de la pieza permite verificar que la inspección realizada se corresponde realmente con la pieza objeto de la inspección.

De igual manera, la presente invención dispone de un dispositivo óptico de indicación de la trayectoria de inspección que permite visualizar el recorrido realizado por la sonda o sondas de inspección sobre la superficie analizada.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se pasa a describir una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como ejemplo ilustrativo y no limitativo de ésta.

La figura 1 representa una vista del dispositivo sonda-sistema de visión artificial, junto con el dispositivo de posicionamiento por coordenadas y el dispositivo óptico de...

1. Dispositivo para la inspección de soldaduras por ultrasonidos caracterizado por el hecho de disponer de, al menos, una sonda de inspección por ultrasonidos; al menos, un sistema de visión artificial que permiten el registro de los datos de ganancia y de las imágenes correspondientes a la zona inspeccionada en cada momento y, al menos un mecanismo de posicionamiento mediante coordenadas en, al menos, una de las sondas de inspección por ultrasonidos respecto a la zona objeto de la inspección.

2. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque el sistema de visión artificial consiste en una o varias cámaras que adquiere o, en su caso, adquieren imágenes simultáneamente a la realización de la inspección por ultrasonidos.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de disponer de un dispositivo óptico de indicación de la trayectoria de inspección.