CN102590240B

CN102590240B - 工业射线检测底片数字化装置

Info

Publication number: CN102590240B
Application number: CN 201210012776
Authority: CN
Inventors: 高建民; 王昭; 陈富民; 党长营; 史丽娜; 苏赵; 李涛; 穆为磊
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: CN102590240A

Abstract

本发明提供一种工业射线检测底片数字化装置，通过自动进片机构、联动遮光装置、齿轮传动装置、散热装置、电容传感器，有效解决了装置无法多张连续采集、适用底片规格少、传感器敏感度低、同步带打滑传动效率低等问题；自动进片机构可实现底片多张连续采集，其搓片机构保证每次单张进片；优化后的数字化采集模块，在传感器和传动方案上进行优化改进，利用齿轮传动带动对滚轮传送机构，使底片水平进入，翻转180°后水平送出，保证装置使用方便、传动可靠性高；自动进片机构是底片的入口，与联动遮光机构联动，调节遮光板遮挡底片外的光线，保证了底片垂直传送同时提高了底片数字化的质量；散热装置使装置内形成空气对流，降低装置内的温度。

Description

工业射线检测底片数字化装置

【技术领域】

本发明涉及一种工业用数字化装置，特别涉及工业射线检测底片数字化装置。

【背景技术】

中国专利公开第CN101178369号，公开一种工业射线检测底片数字化装置，该装置长度过长，外形比例失调，操作不便；底片进入传送机构的过程无底片导向，导致底片传送过程中偏斜影响数字化效果；底片经过弧形导向板传送出装置时，底片与导向板摩擦，使底片表面出现划痕。中国专利公开第CN101762615A号，公开一种工业射线检测底片数字化装置，解决了上述问题，但是进片机构只能单张手工进片，自动化程度低；数字化采集模块中传动采用带传动，传动比不稳定且传动效率低；传感器灵敏度低，且触发方式易对底片造成划伤、磨损等伤害；无散热装置；适用底片规格少，影响了数字化装置的推广应用；装置故障容错能力差，无故障提示。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供对多规格的底片进行数字化，可靠性高且自动化程度高的工业射线检测底片数字化装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种工业射线检测底片数字化装置，包括自动进片机构、联动遮光机构、数字化采集模块、外壳和外壳底板；外壳安装于外壳底板上作为整个工业射线检测底片数字化装置的外罩；外壳底板上设有底板；数字化采集模块固定在底板上部，在底板前后两侧分别固定前侧板和后侧板，在底板左右两端分别固定下反射镜装置、采集装置；在前侧板顶部固定联动遮光机构，中部固定自动进片机构；在后侧板顶部固定线光纤头、聚光镜、上反射镜装置和电容传感器，线光纤头和聚光镜固定在上反射镜装置右侧；电容传感器固定在传送机构入口处，并位于聚光镜的右侧；后侧板作为走片支撑板，其中部固定传送机构和遮光机构。

本发明进一步的改进在于：所述的自动进片机构包括托架、搓片轮、搓片板、宽度调节机构和差动齿轮；宽度调节机构固定在托架中部，搓片板固定在托架底部，搓片轮固定在托架前部搓片轴上，搓片轴一端配有差动齿轮。

本发明进一步的改进在于：所述的联动遮光机构包括宽度调节机构和遮光板，遮光板固定在宽度调节机构的导向片上。

本发明进一步的改进在于：所述的宽度调节机构包括支撑板、一对导向片、齿轮和一对齿条，在支撑板上下分别安装一对导向片和一对齿条，并且导向片和对应的齿条相连接，齿轮安装在支撑板下方与一对齿条配合，实现一对导向片的宽度调整。

本发明进一步的改进在于：支撑板上设有表示一对导向片之间间距的刻度。

本发明进一步的改进在于：外壳上安装有散热装置；所述散热装置由过滤网和风扇组成。

本发明进一步的改进在于：上反射镜装置固定在后侧板上，并且与水平面呈45°夹角；下反射镜固定在滑块上，滑块上端面呈45°；滑块固定在第一丝杆滑块机构上面，第一丝杆滑块机构固定在底板左端；遮光机构包括遮光板、电磁铁和二层隔板，电磁铁和遮光板连接，电磁铁固定在二层隔板上，二层隔板固定在后侧板上；采集装置包括线阵CCD、高度调整机构、第二丝杆滑块机构和近摄镜头，近摄镜头安装在线阵CCD上，线阵CCD固定在高度调整机构上，高度调整机构固定在第二丝杆滑块机构上，第二丝杆滑块机构固定在底板右端。

本发明进一步的改进在于：传送机构包括若干主动滚轴、若干从动滚轮、光栅编码器和步进电机；光栅编码器和步进电机分别固定在后侧板左右两侧的下部；传送机构中的主动滚轴、从动滚轴固定在后侧板中部，主动滚轴与步进电机、主动滚轴与主动滚轴之间均是通过齿轮传动连接；某一主动滚轴和光栅编码器上固定有同步带轮，该对同步带轮通过同步带连接；在传送机构出口处从动滚轮按圆周分布。

本发明进一步的改进在于：所述工业射线检测底片数字化装置还包括光源机，该光源机通过光纤连接所述线光纤头。

本发明进一步的改进在于：所述工业射线检测底片数字化装置还包括硬件检测模块和连接硬件检测模块的显示器；该硬件检测模块连接采集装置、数字化采集模块、光源机、网络接口和供电电源，用于检测并判断采集装置、数字化采集模块、光源机、网络接口和供电电源是否正常工作，并将检测的结果显示于显示器上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明采用自动进片机构有效提高了进片效率，扩展了底片适用规格，满足了国标中的大部分底片类型标准；本发明采用齿轮传送机构，有效提高了传动效率；新增了散热装置和电容传感器，提高了装置的可靠性和灵敏度；硬件检测模块对装置进行自动检测，并将检测结构和处理方案通过显示器直观的显示，使得装置使用维护更方便、更人性化。

本发明工业射线检测底片数字化装置，通过自动进片机构、联动遮光装置、齿轮传动装置、散热装置、电容传感器，有效解决了装置无法多张连续采集、适用底片规格少、传感器敏感度低、同步带打滑传动效率低等问题；自动进片机构可实现底片多张连续采集，其搓片机构保证每次单张进片；优化后的数字化采集模块，在传感器和传动方案上进行优化改进，利用齿轮传动带动对滚轮传送机构，使底片水平进入，翻转180°后水平送出，保证装置使用方便、传动可靠性高；自动进片机构是底片的入口，与联动遮光机构联动，调节遮光板遮挡底片外的光线，保证了底片垂直传送同时提高了底片数字化的质量；散热装置采用防尘滤网和小功率排风扇，使装置内形成空气对流，降低装置内的温度。

【附图说明】

图1为本发明装置的主视图。

图2为本发明装置的后视图。

图3为遮光联动机构的主视图。

图4为遮光联动机构的后视图。

图5为传送机构传动图。

图6为本发明装置的光路原理图。

图7为自动进片机构主视图。

图8为装置故障检测解决流程图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

参考图1、图2所示，自动进片机构6与联动遮光机构7固定在前侧板8上，散热装置4固定在外壳1上，优化数字化采集模块16固定在底板3上。散热装置4包括滤网4a和风扇4b。

外壳1和外壳底板2作为装置的外罩，底板3固定在外壳底板2上，优化数字化采集模块16固定在底板3上部，在底板3前后两侧分别固定前侧板8和后侧板10，在底板3左右两端分别固定下反射镜装置12、采集装置5。在前侧板8顶部固定联动遮光机构7，中部固定自动进片机构6。在后侧板10顶部固定线光纤头13c、聚光镜13d、上反射镜装置14、电容传感器9，线光纤头13c和聚光镜13d固定在上反射镜装置14右侧，电容传感器9固定在传送机构11入口处，聚光镜13d的右侧。后侧板10作为走片支撑板，其中部固定传送机构11、遮光机构15。

光纤光源机13包括光源机13a、光纤13b、线光纤头13c和聚光镜13d；线光纤头13c通过光纤13b和光源机13a相连。

参考图3、图4，联动遮光机构7中包含有宽度调节机构6a和遮光片7a，导向片6a1与遮光板7a相连，导向片6a1与齿条6a3相连，齿条6a3与固定在支撑板6a2上的齿轮6a4啮合。调节遮光联动机构7中的宽度调节机构6a至底片宽度，此时，遮光板7a遮挡二层隔板15c的光缝，遮光板7a之间的距离保持与底片宽度相等，遮挡底片之外范围的光透照。

参考图7，自动进片机构6固定在前侧板8中部，宽度调节机构6a固定在托架6d中部，搓片板6c固定在托架6d底部，搓片轮6b固定在托架6d前部搓片轴上，搓片轴一端配有差动齿轮6e，由传送机构11中步进电机11f带动差动齿轮6e转动，差动齿轮6e带动搓片轴上搓片轮6b与搓片板6c配合，保证每次只进入一张底片。

请参阅图1、图2及图5所示，传送机构11的步进电机11f、光栅编码器11c固定在后侧板10下部。主动滚轴11a与步进电机11f之间、主动滚轴11a与主动滚轴11a之间均是通过齿轮传动连接。某一主动滚轴11a和光栅编码器11c上固定有同步带轮11d，该主动滚轴11a上的同步带轮11d与光栅编码器11c上的同步带轮11d通过同步带11e连接。主动滚轴11a和步进电机11f上安装主动滚轮齿轮11g4和主动齿轮11g1。在传送机构11出口处从动滚轮11b按圆周分布，使底片能够反转180度后整齐的放置于外壳1顶部的底片放置槽内。传送机构齿轮组11g中，包括主动齿轮11g1、双联过度齿轮11g2、方向过渡齿轮11g3、主动滚轮齿轮11g4，主动齿轮11g1固定在步进电机11f轴端作为整个传送机构的动力原件，双联过渡齿轮11g2是为达到某固定传动比下的传动齿轮，方向过渡齿轮11g3使各主动滚轮齿轮11g4旋转方向一致。

请参阅图1所示，在上反射镜支撑架14a上固定上反射镜14b，上反射镜支撑架14a固定在后侧板10上，并且与水平面呈45°夹角。遮光机构15中，电磁铁15b和遮光板15a连接，电磁铁15b固定在二层隔板15c上，二层隔板15c固定在后侧板10上。下反射镜装置12中，下反射镜12a固定在滑块12b上，滑块12b上端面呈45°。滑块12b固定在第一丝杆滑块机构12c上面，第一丝杆滑块机构12c固定在底板3左端。采集装置5中，近摄镜头5d安装在线阵CCD 5a上，线阵CCD 5a固定在高度调整机构5b上，高度调整机构5b固定在第二丝杆滑块机构5c上，第二丝杆滑块机构5c固定在底板3右端。

请参阅图1、图2及图6所示，底片经自动进片机构6后送入传送机构11，此时，控制模块接收到电容传感器(接近开关)9发出的信号后，启动传送机构11并加延时后使电磁铁15b拉动遮光板15a。水平固定在数字化采集模块16顶部的线光纤头13c发出的光线经聚光镜13d变为线光源后，再经上反射镜14b后垂直透照底片，透照的光线经下反射镜12a反射，经近摄镜头5d聚焦在线阵CCD 5a成像。与主动滚轴11a同轴连接的光栅编码器11c发出信号，控制线阵CCD 5a的曝光周期。当底片尾部经过电容传感器9后，电容传感器9发出信号，控制模块加延时后控制拍摄结束及电磁铁15b动作、传送机构11的停止。

参考图6，本发明中水平固定的线光纤灯头13c发出的光线经聚光镜13d汇聚后，再经上反射镜14b，垂直透照水平传送的射线底片，光线经下反射镜12a后变为水平光线，最终聚焦在线阵CCD 5a上成像。线光纤灯头13c发射的光线宽度与光缝宽度相等，调节联动遮光机构7中宽度调节机构6a，使其与自动进片机构6中宽度调节机构宽度相同，以遮住底片范围外的光线，遮光板的运动控制光缝开关。

安装在数字化采集模块16中部的传送机构，主动滚轮与从动滚轮夹持底片进行送片。该机构实现底片水平进入数字化采集模块16，翻转180°后将底片在水平送出。

本发明工业射线检测底片数字化装置的技术参数：

表1

指标名称	指标值
		适应黑度范围	0.5～4.5D
黑度分辨率	12位
		几何分辨率	50μm
标准送片速度	25mm/s
		胶片规格	宽：60～200mm，长：50～2000mm
最大功率	330W
		外形尺寸	560510350

底片数字化装置控制软件控制装置的各部件，检测装置的故障并提示操作，对采集到的数字化底片进行基本的处理，能将数字化底片传送到存储服务器，能查询存储服务器中的数字化底片并下载查看，解决了由于操作不当引起故障、发生故障不能自行处理、采集到的数字化底片管理混乱的问题。参考图8，流程表示装置自动故障检测的过程。开启装置时，先把装置开关打开，运行底片数字化装置控制软件，此时，软件会自动对CCD、数据采集模块、光源机、网络连接和供电进行检测。如果这五个硬件由于连接不正确或者出现故障，装置控制软件就会通过显示器提示相应的装置的故障，并提示解决方法。如果硬件都没有故障，则装置正常。如果硬件有故障，操作人员按照提示解决了问题后，重启软件可再次检测故障。在软件运行的情况下，运行软件里的硬件检测模块，开始检测时，软件会自动对CCD、数据采集模块、光源机、网络连接和供电进行检测。如果硬件都没有故障，则装置正常。如果硬件有故障，操作人员则可按照提示解决问题。

Claims

1.一种工业射线检测底片数字化装置，其特征在于，包括自动进片机构（6）、联动遮光机构（7）、数字化采集模块（16）、外壳（1）和外壳底板（2）；外壳（1）安装于外壳底板（2）上作为整个工业射线检测底片数字化装置的外罩；外壳底板（2）上设有底板（3）；数字化采集模块（16）固定在底板（3）上部，在底板（3）前后两侧分别固定前侧板（8）和后侧板（10），在底板（3）左右两端分别固定下反射镜装置（12）、采集装置（5）；在前侧板（8）顶部固定联动遮光机构（7），中部固定自动进片机构（6）；在后侧板（10）顶部固定线光纤头（13c）、聚光镜（13d）、上反射镜装置（14）和电容传感器（9），线光纤头（13c）和聚光镜（13d）固定在上反射镜装置（14）右侧；电容传感器（9）固定在传送机构（11）入口处，并位于聚光镜（13d）的右侧；后侧板（10）作为走片支撑板，其中部固定传送机构（11）和遮光机构（15）；所述的自动进片机构（6）包括托架（6d）、搓片轮（6b）、搓片板（6c）、宽度调节机构（6a）和差动齿轮（6e）；宽度调节机构（6a）固定在托架（6d）中部，搓片板（6c）固定在托架（6d）底部，搓片轮（6b）固定在托架（6d）前部搓片轴上，搓片轴一端配有差动齿轮（6e）。

2.根据权利要求1所述的一种工业射线检测底片数字化装置，其特征在于，所述的联动遮光机构（7）包括宽度调节机构（6a）和遮光板（7a），遮光板（7a）固定在宽度调节机构（6a）的导向片上。

3.根据权利要求2所述的一种工业射线检测底片数字化装置，其特征在于，所述的宽度调节机构（6a）包括支撑板（6a2）、一对导向片（6a1）、齿轮（6a4）和一对齿条（6a3），在支撑板（6a2）上下分别安装一对导向片（6a1）和一对齿条（6a3），并且导向片（6a1）和对应的齿条（6a3）相连接，齿轮（6a4）安装在支撑板（6a2）下方与一对齿条（6a3）配合，实现一对导向片（6a1）的宽度调整。

4.根据权利要求1所述的一种工业射线检测底片数字化装置，其特征在于，外壳（1）上安装有散热装置（4）；所述散热装置（4）由过滤网（4a）和风扇（4b）组成。

5.根据权利要求1所述的一种工业射线检测底片数字化装置，其特征在于，

上反射镜装置（14a）固定在后侧板（10）上，并且与水平面呈45°夹角；

下反射镜（12a）固定在滑块（12b）上，滑块（12b）上端面呈45°；滑块（12b）固定在第一丝杆滑块机构（12c）上面，第一丝杆滑块机构（12c）固定在底板（3）左端；

遮光机构（15）包括遮光板（15a）、电磁铁（15b）和二层隔板（15c），电磁铁（15b）和遮光板（15a）连接，电磁铁（15b）固定在二层隔板（15c）上，二层隔板（15c）固定在后侧板（10）上；

采集装置（5）包括线阵CCD（5a）、高度调整机构（5b）、第二丝杆滑块机构（5c）和近摄镜头（5d），近摄镜头（5d）安装在线阵CCD（5a）上，线阵CCD（5a）固定在高度调整机构（5b）上，高度调整机构（5b）固定在第二丝杆滑块机构（5c）上，第二丝杆滑块机构（5c）固定在底板3右端。

6.根据权利要求1所述的一种工业射线检测底片数字化装置，其特征在于，传送机构（11）包括若干主动滚轴（11a）、若干从动滚轮（11b）、光栅编码器（11c）和步进电机（11d）；光栅编码器（11c）和步进电机（11d）分别固定在后侧板（10）左右两侧的下部；传送机构（11）中的主动滚轴（11a）、从动滚轴（11b）固定在后侧板（10）中部，主动滚轴（11a）与步进电机（11d）、主动滚轴（11a）与主动滚轴（11a）之间均是通过齿轮传动连接；某一主动滚轴（11a）和光栅编码器（11c）上固定有同步带轮（11d），该对同步带轮（11d）通过同步带（11e）连接；在传送机构（11）出口处从动滚轮（11b）按圆周分布。

7.根据权利要求1所述的一种工业射线检测底片数字化装置，其特征在于，所述工业射线检测底片数字化装置还包括光源机（13a），该光源机（13a）通过光纤（13b）连接所述线光纤头（13c）。

8.根据权利要求7所述的一种工业射线检测底片数字化装置，其特征在于，所述工业射线检测底片数字化装置还包括硬件检测模块和连接硬件检测模块的显示器；该硬件检测模块连接采集装置（5）、数字化采集模块（16）、光源机（13a）、网络接口和供电电源，用于检测并判断采集装置（5）、数字化采集模块（16）、光源机（13a）、网络接口和供电电源是否正常工作，并将检测的结果显示于显示器上。