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，通過觀察粘接區的信號衰減和底波反射來判斷是否有粘接膠。

2. 常規檢測方法的問題

在該應用中需要檢測的汽車部件多種多樣，形狀、厚度、表面狀態也是千差萬別，幾何形狀也各不相同。

使用常規超聲探頭能夠讓操作人員跟蹤粘接狀態并精確測量，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型槽內涂滿粘接膠。通過相控陣滾輪探頭可以得到粘接區域的整個掃查圖像，檢測結果中的紅色區域代表上層板的底面回波較強烈，比如非粘接區域，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生了明顯衰減，即掃查視圖中的顏色變為淡藍色。

而在淡藍色的粘接區域中，如果出現了異常的紅色區域，則表明該區域可能存在缺膠狀況。

4. 檢測結果

從下圖的檢測結果可以看出，藍色的粘接區域中出現的紅色信號即為缺膠的脫粘區域。

通過破壞性驗證實驗，得到如下的對比結果，從結果中可見掃查結果可以清晰真實地反映出車門粘接中的缺膠情況。

5. 結論

使用超聲相控陣技術，結合柔軟的滾輪探頭，可以在保證覆蓋面積的基礎上，得到更好的接觸性，并能現場快速檢測，得出檢測結果，為后續的質量控制和工藝改進提供幫助。