CN102590246A - X射线数字平板成像检测系统的摄像扫描定位装置 - Google Patents
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Abstract
一种X射线数字平板成像检测系统的摄像扫描定位装置，是由X轴横向移动行车机构、固定连接架、Y轴纵向导向移动机构、俯视扫描摄像机、Z轴升降导向移动机构和侧视扫描摄像机连接构成。由于采用摄像头逐行扫描的方法，既克服了传统传感器定位不准、无法实现广域性的缺陷，又克服了单一或多点摄像头广角成像时图像失真变形无法精确定位的缺陷，具有广域空间范围性好，自动化程度高，工件摄像定位精度高等优势。通过XYZ轴各机构的有序协调配合，可实现摄像扫描定位装置在整个检测室的俯视和侧视方向上对全局环境进行不断的逐行扫描摄像，生成检测室内工件的位置信息坐标图，为下一步的程序化智能化的X射线检测提供数字位置信息的保证。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像扫描装置，具体说涉及一种X射线数字平板成像检测系统的摄像扫描定位装置。
背景技术
近年来随着科技的不断普及和发展，X射线无损检测技术向自动化检测化快速发展，要求前期配套的工件数字化坐标定位程度越来越高。传统的传感器定位和固定式摄像机摄像装置广域空间范围性差，自动化程度和工件摄像定位精度低。检测工作效率低，工作强度高。
发明内容
针对传统的传感器定位和固定式摄像机摄像装置存在的缺陷，本发明提供一种具有广域空间范围性好，自动化程度高，工件摄像定位精度高，能提供数字坐标信息的X射线数字平板成像检测系统的摄像扫描定位装置。
解决上述技术问题的具体技术措施是：一种X射线数字平板成像检测系统的摄像扫描定位装置，包括移动行车装置、扫描摄像机，其特征是：由X轴横向移动行车装置101、固定连接架102、Y轴纵向导向移动装置103、俯视扫描摄像机104、Z轴升降导向移动装置105及侧视扫描摄像机106构成，其中：X轴横向移动行车装置101安装在房顶上的X轴横向工字钢轨道上，X轴横向移动行车装置上装有伺服电机，在X轴横向移动行车装置下面装有固定连接架102，在固定连接架102纵向平面上装有直线导轨，与直线导轨平行并列安装齿条，在直线导轨上装有Y轴纵向导向移动装置103，在移动装置103的导轨座上安装微型伺服电机，电机输出轴上安装齿轮，齿轮与齿条咬合，在Y轴纵向导向移动装置103的下方装有俯视扫描摄像机104，在固定连接架102高度方向平面上固定直线导轨，与直线导轨平行并列安装齿条，在直线导轨上装有Z轴升降导向移动装置105，在移动装置105的导轨座上安装微型伺服电机，电机输出轴上安装齿轮，齿轮与齿条咬合，在Z轴升降导向移动装置105的上面装有侧视扫描摄像机106。
本发明的有益效果： X射线数字平板成像检测系统的摄像扫描定位装置是利用精确移动定位技术，使摄像头进行逐行扫描摄像，最后合成处理得到标准图像，即形成平面和侧面的坐标定位图。由于采用摄像头逐行扫描的方法，即克服了传统传感器定位不准、无法实现广域性的缺陷，又克服了单一或多点摄像头广角成像时图像失真变形无法精确定位的缺陷，具有广域空间范围性好，自动化程度高，工件摄像定位精度高等优势。 而且通过其生成的工件数字坐标图的信息，可以为程序化智能化的X射线检测系统提供定位信息保证。可提高检测工作效率和降低工作强度，推动无损检测技术的进一步发展。可广泛应用于X射线无损检测领域，具有广阔的发展空间。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是本发明的应用系统组成图；
图4是图1中的摄像扫描侧向扫描平面图；
图5是图1中的摄像扫描俯视扫描平面图；
图6是图4中的侧向扫描轮廓定位图；
图7是图5中的俯视扫描轮廓定位图。
图中：1摄像扫描定位装置， 2 机械移动定位机构， 3平板X射线数字成像系统，4系统控制台，5工件，101 X轴横向移动行车装置，102固定连接架，103 Y轴纵向导向移动装置， 104俯视扫描摄像机，105 Z轴升降导向移动装置，106侧视扫描摄像机。
具体实施方式
结合附图说明本发明的结构及在X射线数字平板成像检测系统的应用。
一种X射线数字平板成像检测系统的摄像扫描定位装置，如图1和图2所示：利用移动系统的精确移动定位技术，使摄像头进行逐行扫描摄像最后合成处理得到标准图像，即形成平面和侧面的坐标定位图。由于采用摄像头逐行扫描的方法，克服了单一或多点摄像头广角成像时图像失真变形无法精确定位的缺陷，使得成像更加清晰定位更加精确，满足了精确坐标定位的需要。其结构是：由X轴横向移动行车装置101、固定连接架102、Y轴纵向导向移动装置103、俯视扫描摄像机104、Z轴升降导向移动装置105及侧视扫描摄像机106构成，其中：X轴横向移动行车装置101安装在房顶上的X轴横向工字钢轨道上，X轴横向移动行车装置上装有伺服电机，移动行车装置的结构与工程上广泛应用的移动行走吊装电动葫芦的行走车结构相似，由车轮及驱动电机构成。在X轴横向移动行车装置下面装有固定连接架102，在固定连接架102纵向平面上装有直线导轨，与导轨平行并列安装齿条，在直线导轨上装有Y轴纵向导向移动装置103，在移动装置103的导轨座上安装微型伺服电机，电机输出轴上安装齿轮，齿轮与固定连接架102上的齿条咬合，构成标准的齿轮齿条机械导向传动结构，可沿Y轴纵向精确移动，在Y轴纵向导向移动装置103的下方装有俯视扫描摄像机104，通过在横跨检测室房顶的这两条X轴Y轴轨道上，通过控制系统驱动X，Y轴各自电机转动工作，沿X，Y轨道有序逐行扫描移动，就可以实现带动俯视扫描摄像机104在整个检测室平面布局内进行有序间隔的全局俯视摄像扫描，图5是整个检测室内的摄像扫描俯视扫描平面图，其中有一个弯头工件及2个圆管状工件。通过此图的X、Y轴坐标便可以精确的定位工件的平面位置，在固定连接架102高度方向平面上固定直线导轨，与导轨平行并列安装齿条，在直线导轨上装有Z轴升降导向移动装置105，在移动装置105的导轨座上安装微型伺服电机，电机输出轴上安装齿轮，齿轮与固定连接架102上的齿条咬合，构成标准的齿轮齿条机械导向传动结构。可沿Z轴高度方向精确移动，在Z轴升降导向移动装置105的上面装有侧视扫描摄像机106，通过驱动X轴横向移动行车机构101和Z轴升降导向移动机构105上的X，Z轴各自电机转动工作，沿X，Z轨道有序逐行扫描移动，就可以实现带动侧视扫描摄像机106在整个检测室布局侧面内进行有序间隔的全局侧视摄像扫描。图4是整个检测室内的摄像扫描侧视扫描平面图，其中显示有一个弯头工件及2个管柱状工件的高度位置坐标。
X射线数字平板成像检测系统的摄像扫描定位装置的应用系统组成如图3所示，由摄像扫描定位装置1机械移动定位机构2、平板X射线数字成像系统3、系统控制台4四部分组成。平板X射线数字成像系统属于成型的已有技术，主要部件是X射线管和数字平板成像器。其基本原理是：平板X射线数字成像系统3受系统控制台4控制，系统控制台4控制摄像扫描定位装置1动作，先对检测室全局内工件进行摄像扫描坐标定位，对各信息进行反馈汇总后，驱动机械移动定位机构2移动承载平板X射线数字成像系统3沿着预订轨迹移动工作，对检测工件5进行自动无损检测探伤。X射线管发射出的X射线穿透检测工件5，照在靠近焊缝位置的数字平板成像器上，平板数字成像器将接收到的射线信号转换成图像数字信号，再将信号传输到系统控制台4上用专用成像软件对图像进行内部缺陷判断及存贮等综合处理。
通过以上机构的X、Y、 Z轴的有序协调配合，可实现摄像扫描定位装置1在整个检测室的俯视和侧视方向上对全局环境进行不断的逐行扫描摄像，生成检测室内工件的位置信息坐标图，达到精确摄像成像坐标定位功能，为下一步的程序化智能化的X射线检测提供数字位置信息的保证。
系统控制台4作为检测系统的控制中心，采用已有控制系统装置XYD-160型汽车轮毂X射线自动检测系统控制台，装有 PLC、多轴运动控制器、伺服驱动器、位置编码器、坐标原点位置传感器，信号采集反馈芯片等核心驱动元器件和图像综合处理软件系统。其主要功能之一是驱动控制摄像扫描定位系装置1中的各轴伺服电机运动，从而实现俯视扫描摄像机104和侧视扫描摄像机106的X、Y、Z轴逐行扫描移动定位。利用系统控制台4中的计算机图像综合处理软件系统，将俯视扫描摄像机104和侧视扫描摄像机106在扫描过程中所形成的俯视、侧视图像进行集中的图像处理和数字合成处理，并结合原点坐标信息，将扫描结果形成详细的扫描坐标平面图，如图4、图5所示，通过此图的X、Y轴坐标便可以精确的定位工件的平面位置，图4、图5中有一个弯头工件及2个圆管状工件，在图4、图5的扫描坐标平面图上，将待检测工件的外形轮廓标记画出来，如图6、图7所示，图像综合处理软件系统便会识别计算工件的轮廓的外形数据及具体位置，定位最终的焊缝位置。系统控制台4通过成像后的定位信息，驱动机械移动定位机构2移动承载平板X射线数字成像系统3沿着预订轨迹移动工作，对检测工件进行自动无损检测探伤。
Claims (1)
1.一种X射线数字平板成像检测系统的摄像扫描定位装置，包括移动行车装置、扫描摄像机，其特征是：由X轴横向移动行车装置（101）、固定连接架（102）、Y轴纵向导向移动装置（103）、俯视扫描摄像机（104）、Z轴升降导向移动装置（105）、侧视扫描摄像机（106）构成，其中X轴横向移动行车装置（101）安装在房顶上的X轴横向工字钢轨道上，X轴横向移动行车装置上装有伺服电机，在X轴横向移动行车装置下面装有固定连接架（102），在固定连接架（102）纵向平面上装有直线导轨，与直线导轨平行并列安装齿条，在直线导轨上装有Y轴纵向导向移动装置（103），在移动装置（103）的导轨座上安装微型伺服电机，电机输出轴上安装齿轮，齿轮与齿条咬合，在Y轴纵向导向移动装置（103）的下方装有俯视扫描摄像机（104），在固定连接架（102）高度方向平面上固定直线导轨，与直线导轨平行并列安装齿条，在直线导轨上装有Z轴升降导向移动装置（105），在移动装置（105）的导轨座上安装微型伺服电机，电机输出轴上安装齿轮，齿轮与齿条咬合，在Z轴升降导向移动装置（105）的上面装有侧视扫描摄像机（106）。
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