精密加工的复杂锻件现已成为众多设备中不可替代的核心部件,承担着核心支承、特种结构、重载荷等重要作用。目前,此类工件大多采用人工探伤的方式进行检测,其存在较多的检测盲区,效率低下,且检测结果的准确度过于受人为因素的影响。为了保证锻件的质量和可靠性,研究基于机器人的超声波自动检测系统具有重要的实用价值。首先,制定了总体设计方案。根据复杂锻件结构特点及检测要求,设计了一套复杂锻件超声波自动检测系统,以期望解决手工检测存在的问题与不足,替代人工,提升效率,保证检测精度。然后,设计开发了基于六自由度工业机器人的自动扫查机构,包括工业机器人选型、超声检测执行端设计以及耦合剂供给系统设计,建立起机器人与工控机之间的通讯,实现对扫查机构的运动控制,并设计了针对多几何构型复杂锻件的路径规划方法,实现了对复杂锻件的全覆盖检测。其次,为了直观地反应被测工件内部缺陷信息,结合超声波扫描成像原理与DAC曲线,设计了超声C扫描成像软件系统。利用高速数据采集卡采集超声探伤仪输出的波幅与声程的模拟电压信号,经过DAC调制成像,实时显示工件内部扫查情况,同时,针对扫描后图像的噪声、模糊问题,设计了相应的图像处理模块,以提升图像质量,更准确地进行缺陷定量提取。最后,在完成系统的设计、集成、联调基础上,对系统的性能进行测试,结果表明,复杂锻件超声波自动检测系统满足设计需求,系统扫查机构重复定位精度优于0.03mm,对当量直径0.5mm以上的缺陷可以有效检出,C扫图像颜色评定准确。系统提升了检测效率,避免了人工扫查出现的问题,具有良好的适用性。