CN103217097A - 一种薄壁管材检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄壁管材检测系统。该检测系统包括：二维运动平台，通过直线轴和旋转轴移动管材以便检测管材的各个区域；外部横向照明光源，用于照射管材的外表面区域；安装在管材上方的电子线阵CCD，用于以逐线扫描方式对管材进行扫描；与电子线阵CCD耦合的图像处理装置，用于对电子线阵CCD采集的数据进行处理；以及与图像处理装置耦合的显示装置，用于显示图像处理装置的处理结果。其中，旋转轴利用气动方式实现对圆管的夹持和松开，且圆管的外径与管材的内径配合安装以实现对管材的紧固。

Description

一种薄壁管材检测系统
  
技术领域
本发明涉及激光微加工技术，尤其涉及一种薄壁管材检测系统。 
  
背景技术
激光微加工是用来切割薄壁管材的典型加工方式。但是，制造工艺过程中参数的微小变化，如激光功率、管径大小或机械颤振均能导致缺陷和几何变形。常见的缺陷有：污染、切口失效，接触点、孤岛状缺陷，损伤，抛光不足，蚀损斑、变形等。对于重要应用场合的薄壁管材，如医用心血管内支架，其制造必须是高精度和小公差的，因为在支架上切边的最小变化或缺陷、支架材料的结构或表面状况均能在手术中或手术后导致严重问题。因此，薄壁管材加工完成后的检测环节尤其重要。 
在检测管材时，通常以标准轻便圆管为基准来测量管材产品的壁厚等参数，所以要求标准轻便圆管为接近零误差的高精密度器件。由于测量时诸如支架之类的薄壁管材产品在检测设备上旋转，为了防止标准轻便圆管不磨损管材产品的内径，其材质一般比管材产品软，因此导致材质较软的标准轻便圆管易受损伤。另外，现有的自动检测设备大多是采用电机通过中间传输系统带动旋转轴运动，这种检测用旋转轴自身精度不高，对测量结果会产生不利影响。因此需要提供一种操作方便、精度高且不会损伤标准轻便圆管的检测系统。 
发明内容
本发明旨在解决薄壁管材检测系统精度不高、易损伤圆管紧固器等技术问题。 
为解决上述技术问题，本发明公开了一种薄壁管材检测系统。该检测系统包括：二维运动平台，通过直线轴和旋转轴移动管材以便检测管材的各个区域；外部横向照明光源，用于照射管材的外表面区域；安装在管材上方的电子线阵CCD，用于以逐线扫描方式对管材进行扫描；与电子线阵CCD耦合的图像处理装置，用于对电子线阵CCD采集的数据进行处理；以及与图像处理装置耦合的显示装置，用于显示图像处理装置的处理结果。其中，旋转轴利用气动方式实现对圆管的夹持和松开，且圆管的外径与管材的内径配合安装以实现对管材的紧固。其中，旋转轴还包括拉杆和直驱电机，拉杆内部中空以容纳圆管穿过，直驱电机与活塞柱直接通过螺钉连接且活塞柱与拉杆过盈配合，使得直驱电机的旋转带动拉杆、圆管乃至管材旋转。 
本发明提供的薄壁管材检测系统精度高、操作方便，且可以保护管材紧固器不受损伤。 
  
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的管材检测系统的示意图；以及 
图2是根据本发明一个实施例的管材检测系统中的旋转轴示意图。
附图标记： 
1：直线轴，2：旋转轴，3：轻便圆管，4：外部光源，5：管材产品，6：线阵CCD，7：图像处理装置，8：显示装置
201：拉杆旋钮，202：拉杆盖，203：活塞套，204：拉杆座，205：活塞内套，206：滚动轴承，207：轴套，208：尾部外壳，209：端外壳，210：拉杆，212.直驱电机，213.活塞柱，214.端盖，215夹头，左气腔216，右气腔217
具体实施方式
以下将讨论本发明的各个较佳实施例。但本领域技术人员应当理解，此处的详细说明并不作为对本发明保护范围的限制，本发明还可通过以下各实施例的变型或其它等同方式得以实现。 
图1示出薄壁管材检测系统的一个示例。如图所示，检测系统包括二维运动平台，其通过直线轴和旋转轴移动管材以便检测管材的各个区域。具体地，测量时用旋转轴夹持和旋转管材产品紧固器。该管材产品紧固器可以是一个轻便的标准圆管，管材产品的内径与标准圆管的外径配合安装。旋转轴的高速旋转带动安放在标准圆管上的管材产品旋转。该检测系统采取外部横向照明，照明光源安装在管材产品的下方，用于照射管材的外表面区域。电子线阵CCD安装在管材产品的上方，以一条线一条线的精密扫描方式采集管材产品的图像数据。经过一个完整的扫描过程后，就可获得管材产品的整体图像。图像处理装置与电子线阵CCD耦合，用于对电子线阵CCD采集的图像数据进行处理，然后处理结果由显示装置通过用户界面显示。 
图2示出检测系统中的旋转轴装置的一个示例。旋转轴用来夹持标准圆管，同时使标准圆管高精度旋转。如图所示，圆管的夹持和松开是通过气动方式实现的，在这种情况下只要控制气流的大小就能够产生精准、均匀的夹持力。当图示左气腔充气时，高压气体会推着与拉杆座相互固连的尾部外壳向右运动，尾部外壳的右移推动端外壳也随着向右运动。端外壳是通过螺钉与端盖连接的，因此推动端盖运动。直到端盖的内圆锥面与夹头的外圆锥面卡死，夹头同时承受朝右的拉力，导致弹性夹头收紧，将标准轻便圆管夹紧。需要松开时，给右气腔充气，上述零件反方向运动标准轻便圆管将被松开。为了保证气密性，各个部分之间可以采用0形密封圈密封。 
旋转轴包括内部中空以容纳管材紧固器穿过的拉杆。同时，旋转轴内还可设置有高性能免维护直驱电机。直驱电机直接与活塞柱通过螺钉连接，活塞柱与拉杆为过盈配合，因此电机的旋转带动拉杆内的管材紧固器旋转。由于整个过程省去了减速齿轮等中间传动环节，因此可以达到旋转轴的高加速度及高精度。 
在本发明的另一个实施例中，夹头从旋转轴左端拧入拉杆模块的右端螺纹孔中, 用于与拉杆模块配合实现管材紧固器的夹持和松开。在本发明的一个示例中，管材紧固器可以整根从中空的旋转轴内部穿过，也可以只夹持在夹头部分，夹持方式灵活。 
由于用作管材紧固器的标准轻便圆管为高精密度器件，因此旋转轴内部的拉杆采用比标准圆管软的材质制作，从而保护标准轻便圆管不受损伤。 

Claims (2)

1.一种薄壁管材检测系统，包括：
二维运动平台，通过直线轴和旋转轴移动管材以便检测管材的各个区域；
外部横向照明光源，用于照射管材的外表面区域；
安装在管材上方的电子线阵CCD，用于以逐线扫描方式对管材进行扫描；
与电子线阵CCD耦合的图像处理装置，用于对电子线阵CCD采集的数据进行处理；以及
与图像处理装置耦合的显示装置，用于显示图像处理装置的处理结果，
其中，旋转轴利用气动方式实现对圆管的夹持和松开，且圆管的外径与管材的内径配合安装以实现对管材的紧固，
并且其中，旋转轴还包括拉杆和直驱电机，拉杆内部中空以容纳圆管穿过，直驱电机与活塞柱直接通过螺钉连接且活塞柱与拉杆过盈配合，使得直驱电机的旋转带动拉杆、圆管乃至管材旋转。
2.如权利要求1所述的检测系统，其特征在于，拉杆的材质比圆管的材质软以免损伤圆管。
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