CN103604461A - X射线活塞自动检测装置 - Google Patents

Abstract

一种X射线活塞检测装置，以计算机和可编程控制器为控制中心，对不同活塞及不同的位置自动调节，进行X射线自动检测，它集成化程度高，抗干扰能力强。活塞的进出及检测过程均采用程序自动控制，无需人工操作。在活塞各个位置的检测过程中，X射线根据预先设定值自动调节，节省了人工调节的时间，整体检测时间大大缩短。设备的启动和停止采用一键式操作，操作更为简单，检测效率大大提高。

Description

X射线活塞自动检测装置

技术领域

本发明涉及一种X射线活塞检测装置，具体说涉及一种以计算机和可编程控制器为控制系统的X射线活塞自动检测装置。

背景技术

通常的X射线活塞检测装置的检测过程是由人工手动操作，通过活塞的左右移动和上下移动，对活塞进行全方位X射线透照，检测的速度与检测人员的熟练程度有关，检测后的活塞一般还需要对其进行人工分类。但是现在的活塞生产企业其生产方式大多采用流水线作业，因此活塞的X射线检测也迫切需要能够连接到流水线上，活塞能够自动进入检测室内，检测的过程也应根据活塞的不同，按照已经设定的检测方案自动完成检测，每个检测位置的X射线照射量也应该根据检测厚度提前预置并能自动调整，这样才能极大提高生产效率，这就是本发明需要解决的课题。

发明内容

针对传统活塞X射线检测装置存在的问题，本发明提供一种在检测过程中，控制系统可以直接对不同的活塞及不同的位置进行自动调节的X射线活塞全自动检测装置。

解决上述问题所采取的技术方案：

 一种X射线活塞检测装置，其特征在于：在防护铅房15的内部装有工件移动机构8和π型臂16，在工件移动机构8的中间位置设有检测位光电传感器9，工件移动机构8上安装有2#伺服电机10，在防护房15的后面设有维修门14，在防护铅房15左侧的中间位置设有进件铅门4，进件铅门4与进件门气缸5连接，在防护铅房15的右侧的中间位置上设有出件铅门7，出件铅门7与出件门气缸6连接，在π型臂16的后端安装有图像增强器20和4#伺服电机19，在π型臂16的前端安装有射线管18和5#伺服电机17，在防护铅房15的外面左侧装有进件装置1，进件装置1上安装有1#伺服电机2及待检位光电传感器3，在防护铅房15的外面右侧装有出件装置12，出件装置12上安装有3#伺服电机13及分件位光电传感器11，出件装置12上还安装有分件装置21，射线管18和图像增强器20分别安装在π型臂16的两侧；可编程控制器CPU模块29、I/O模块30、1#伺服驱动器24、2#伺服驱动器25、3#伺服驱动器26、4#伺服驱动器27、5#伺服驱动器28、1#位控模块31、2#位控模块32、3#位控模块33、4#位控模块34和5#位控模块35安装在配电柜22中，计算机36、显示器37和触摸屏38安装在操作台23上：可编程控制器CPU模块29通过数据总线依次与I/0模块30、1#位控模块31、2#位控模块32、3#位控模块33、4#位控模块34、5#位控模块35连接，1#位控模块31的接口P0+通过信号电缆与1#伺服驱动器24的接口X1连接，1#位控模块31的接口P0-通过信号电缆与1#伺服驱动器24的接口X2连接，1#位控模块31的接口P1+通过信号电缆与1#伺服驱动器24的接口X3连接，1#位控模块31的接口P1-通过信号电缆与1#伺服驱动器24的接口X4连接，1#伺服驱动器24的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与1#伺服电机2的接口U、接口V、接口W连接, 1#伺服电机2与进件装置1的传动机构连接， 2#位控模块32的接口P0+通过信号电缆与2#伺服驱动器25的接口X1连接，2#位控模块32的接口P0-通过信号电缆与2#伺服驱动器25的接口X2连接，2#位控模块32的接口P1+通过信号电缆与2#伺服驱动器25的接口X3连接，2#位控模块32的接口P1-通过信号电缆与2#伺服驱动器25的接口X4连接， 2#伺服驱动器25的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与2#伺服电机10的接口U、V、W连接, 2#伺服电机10与工件移动机构8的传动机构连接，3#位控模块33的接口P0+通过信号电缆与3#伺服驱动器26的接口X1连接，3#位控模块33的接口P0-通过信号电缆与3#伺服驱动器26的接口X2连接，3#位控模块33的接口P1+通过信号电缆与3#伺服驱动器26的接口X3连接，3#位控模块33的接口P1-通过信号电缆与3#伺服驱动器26的接口X4连接，3#伺服驱动器26的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与3#伺服电机13接口U、接口V、接口W连接，3#伺服电机13与出件装置12的传动机构连接，4#位控模块34的接口P0+通过信号电缆与4#伺服驱动器27的接口X1连接，4#位控模块34的接口P0-通过信号电缆与4#伺服驱动器27的接口X2连接，4#位控模块34的接口P1+通过信号电缆与4#伺服驱动器27的接口X3连接，4#位控模块34的接口P1-通过信号电缆与4#伺服驱动器27的接口X4连接，4#伺服驱动器27的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与4#伺服电机19的接口U、接口V、接口W连接, 4#伺服电机19与图像增强器20的移动机构连接，5#位控模块35的接口P0+通过信号电缆与5#伺服驱动器28的接口X1连接，5#位控模块35的接口P0-通过信号电缆与5#伺服驱动器28的接口X2连接，5#位控模块35的接口P1+通过信号电缆与5#伺服驱动器28的接口X3连接，5#位控模块35的接口P1-通过信号电缆与5#伺服驱动器28的接口X4连接，5#伺服驱动器28的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与5#伺服电机17的接口U、接口V、接口W连接，5#伺服电机17与射线管18的移动机构连接，1#伺服驱动器24、2#伺服驱动器25、3#伺服驱动器26、4#伺服驱动器27、5#伺服驱动器28的接口R和接口S分别与QF1电源断路器、QF2电源断路器、QF3电源断路器、QF4电源断路器、QF5电源断路器的接口L和接口N连接，QF1电源断路器、QF2电源断路器、QF3电源断路器、QF4电源断路器、QF5电源断路器的输入端与电源连接，触摸屏38通过数据总线与编程控制器CPU模块29连接，计算机36通过数据总线分别与编程控制器CPU模块29和显示器37连接。

本发明的有益效果：本发明以计算机和可编程控制器为控制中心，对不同活塞及不同的位置自动调节，进行X射线自动检测，它集成化程度高，抗干扰能力强。活塞的进出及检测过程均采用程序自动控制，无需人工操作。在活塞各个位置的检测过程中，X射线根据预先设定值自动调节，节省了人工调节的时间，整体检测时间大大缩短。设备的启动和停止采用一键式操作，操作更为简单，检测效率大大提高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本发明的电路原理图；

图4为本发明的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

一种 X射线活塞自动检测装置，如图1、图2和图3所示，在防护铅房15的内部装有工件移动机构8和π型臂16，在工件移动机构8的中间位置设有检测位光电传感器9，工件移动机构8上安装有2#伺服电机10，在防护房15的后面设有维修门14，在防护铅房15左侧的中间位置设有进件铅门4，进件铅门4与进件门气缸5连接，在防护铅房15的右侧的中间位置上设有出件铅门7，出件铅门7与出件门气缸6连接，在π型臂16的后端安装有图像增强器20和4#伺服电机19，在π型臂16的前端安装有射线管18和5#伺服电机17，在防护铅房15的外面左侧装有进件装置1，进件装置1上安装有1#伺服电机2及待检位光电传感器3，在防护铅房15的外面右侧装有出件装置12，出件装置12上安装有3#伺服电机13及分件位光电传感器11，出件装置12上还安装有分件装置21，射线管18和图像增强器20分别安装在π型臂16的两侧；可编程控制器CPU模块29、I/O模块30、1#伺服驱动器24、2#伺服驱动器25、3#伺服驱动器26、4#伺服驱动器27、5#伺服驱动器28、1#位控模块31、2#位控模块32、3#位控模块33、4#位控模块34和5#位控模块35安装在配电柜22中，计算机36、显示器37和触摸屏38安装在操作台23上：可编程控制器CPU模块29通过数据总线依次与I/0模块30、1#位控模块31、2#位控模块32、3#位控模块33、4#位控模块34、5#位控模块35连接，1#位控模块31的接口P0+通过信号电缆与1#伺服驱动器24的接口X1连接，1#位控模块31的接口P0-通过信号电缆与1#伺服驱动器24的接口X2连接，1#位控模块31的接口P1+通过信号电缆与1#伺服驱动器24的接口X3连接，1#位控模块31的接口P1-通过信号电缆与1#伺服驱动器24的接口X4连接，1#伺服驱动器24的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与1#伺服电机2的接口U、接口V、接口W连接, 1#伺服电机2与进件装置1的传动机构连接， 2#位控模块32的接口P0+通过信号电缆与2#伺服驱动器25的接口X1连接，2#位控模块32的接口P0-通过信号电缆与2#伺服驱动器25的接口X2连接，2#位控模块32的接口P1+通过信号电缆与2#伺服驱动器25的接口X3连接，2#位控模块32的接口P1-通过信号电缆与2#伺服驱动器25的接口X4连接， 2#伺服驱动器25的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与2#伺服电机10的接口U、V、W连接, 2#伺服电机10与工件移动机构8的传动机构连接，3#位控模块33的接口P0+通过信号电缆与3#伺服驱动器26的接口X1连接，3#位控模块33的接口P0-通过信号电缆与3#伺服驱动器26的接口X2连接，3#位控模块33的接口P1+通过信号电缆与3#伺服驱动器26的接口X3连接，3#位控模块33的接口P1-通过信号电缆与3#伺服驱动器26的接口X4连接，3#伺服驱动器26的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与3#伺服电机13接口U、接口V、接口W连接，3#伺服电机13与出件装置12的传动机构连接，4#位控模块34的接口P0+通过信号电缆与4#伺服驱动器27的接口X1连接，4#位控模块34的接口P0-通过信号电缆与4#伺服驱动器27的接口X2连接，4#位控模块34的接口P1+通过信号电缆与4#伺服驱动器27的接口X3连接，4#位控模块34的接口P1-通过信号电缆与4#伺服驱动器27的接口X4连接，4#伺服驱动器27的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与4#伺服电机19的接口U、接口V、接口W连接, 4#伺服电机19与图像增强器20的移动机构连接，5#位控模块35的接口P0+通过信号电缆与5#伺服驱动器28的接口X1连接，5#位控模块35的接口P0-通过信号电缆与5#伺服驱动器28的接口X2连接，5#位控模块35的接口P1+通过信号电缆与5#伺服驱动器28的接口X3连接，5#位控模块35的接口P1-通过信号电缆与5#伺服驱动器28的接口X4连接，5#伺服驱动器28的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与5#伺服电机17的接口U、接口V、接口W连接，5#伺服电机17与射线管18的移动机构连接，1#伺服驱动器24、2#伺服驱动器25、3#伺服驱动器26、4#伺服驱动器27、5#伺服驱动器28的接口R和接口S分别与QF1电源断路器、QF2电源断路器、QF3电源断路器、QF4电源断路器、QF5电源断路器的接口L和接口N连接，QF1电源断路器、QF2电源断路器、QF3电源断路器、QF4电源断路器、QF5电源断路器的输入端与电源连接，触摸屏38通过数据总线与编程控制器CPU模块29连接，计算机36通过数据总线分别与编程控制器CPU模块29和显示器37连接。

可编程控制器CPU模块用来存储程序和数据，I/0模块用来输入操作指令、传感器信号和给接触器、电磁阀等的输出信号，位控模块是专门用来控制伺服电机的专用模块，伺服驱动器与伺服电机配套使用，伺服驱动器接收位控模块的控制信号并输出一定的功率驱动伺服电机。

图4为本发明的控制流程图。控制系统启动后，首先在触摸屏上输入待检活塞的编号，控制系统根据输入的活塞编号，执行相应的程序块，也就是控制程序中常说的“数据配方”。这里把十种经常检测的活塞数据编制成程序块，按编号存储在控制模块中，在检测过程中根据输入的编号，调用相应的程序块，完成这种活塞的自动检测工作。具体程序是：系统启动，系统初始化，输入活塞编号，开进件门进工件，工件到位后关进件门，X射线开启。工件水平移动，射线管、增强器升降，检测完成。开出件门出工件，判断工件是否合格，如果合格，工件进入合格区，如果不合格，工件进入不合格区。检测时，待检活塞由传输线送到进件装置1上，进件装置1上安装有待检位光电传感器3，当活塞进到待检位光电传感器3处时，如果检测室15内的工件移动装置8处的检测位光电传感器9处无工件，并且进件门4已开启，这时活塞会继续移动，一直移动到检测室15内工件移动装置8处的检测位光电传感器9处停止。如果这时检测室15内已有工件或进件门4已关闭，活塞会在进件装置1的待检位光电传感器3处停止等待，进件铅门4由进件气缸5带动，出件铅门7由出件气缸6带动，进出件铅门采用气缸带动，优点是机构简单、控制方便。防护铅房15也就是X射线检测室，它的主要作用是完成工件检测和X射线防护。维修铅门14是维修及处理故障时的人工通道。工件移动装置8的主要作用是利用检测位光电传感器9完成活塞的定位，同时具有使活塞左右移动的功能。出件装置12是把检测完的活塞送出检测室，检测完毕的活塞经过出件装置12上的分件位光电传感器11处时，根据检测过程中计算机给出的指令有两种选择，如果是合格品，活塞继续前进，送到合格品传输线上。如果是不合格品，活塞在分件位光电传感器11处停止，由推件装置21把活塞推到不合格品传送带上。在检测室15内有活塞检测时，下一个待检活塞已经进入到进件装置1的待检位光电传感器3处。当活塞检测完成后，进件铅门4与出件铅门7同时开启，被检活塞离开检测位移出铅房时，待检活塞立刻进入铅房，到达检测位光电传感器9处。活塞进入防护铅房后，在工件移动机构8上，活塞由2#伺服电机10带动进行水平移动，图像增强器20由4#伺服电机19、射线管18由5#伺服电机17带动进行上下移动，通过3台伺服电机的联合动作达到对活塞的全方位检测。检测完毕后，出件门气缸6带动出件铅门7打开，被检测的活塞移出防护铅房15，完成检测过程。当设备需要检修及出现故障时，需要从维修铅门14处进入到检测铅房内。

本装置在调试运行时，先启动手动控制程序，手动检测活塞各个部位，来取得各个部位的检测数据，然后存储编号。在执行自动控制程序时，根据触摸屏输入的编号，调用相应的数据配方，完成整个检测过程的自动化。

本发明中，PLC可编程控制器主机型号是西门子6ES7216-2AD23-0AA0，I/O模块型号是西门子6ES7221-1BH22-0AA0，电机位控模块型号是西门子6ES7253-1AA22-0XA0，伺服电机驱动器型号是三菱MR-J3-100A，伺服电机型号为三菱HF-SP72。

Claims (1)

1.一种X射线活塞检测装置，其特征在于：在防护铅房（15）的内部装有工件移动机构（8）和π型臂(16)，在工件移动机构（8）的中间位置设有检测位光电传感器（9），工件移动机构（8）上安装有2#伺服电机（10），在防护房（15）的后面设有维修门（14），在防护铅房（15）左侧的中间位置设有进件铅门（4），进件铅门（4）与进件门气缸（5）连接，在防护铅房（15）的右侧的中间位置上设有出件铅门（7），出件铅门（7）与出件门气缸（6）连接，在π型臂(16)的后端安装有图像增强器（20）和4#伺服电机（19），在π型臂(16)的前端安装有射线管(18)和5#伺服电机(17)，在防护铅房（15）的外面左侧装有进件装置（1），进件装置（1）上安装有1#伺服电机（2）及待检位光电传感器（3），在防护铅房（15）的外面右侧装有出件装置（12），出件装置（12）上安装有3#伺服电机（13）及分件位光电传感器（11），出件装置（12）上还安装有分件装置（21），射线管（18）和图像增强器（20）分别安装在π型臂（16）的两侧；可编程控制器CPU模块（29）、I/O模块（30）、1#伺服驱动器（24）、2#伺服驱动器（25）、3#伺服驱动器（26）、4#伺服驱动器（27）、5#伺服驱动器（28）、1#位控模块（31）、2#位控模块（32）、3#位控模块（33）、4#位控模块（34）和5#位控模块（35）安装在配电柜（22）中，计算机（36）、显示器（37）和触摸屏（38）安装在操作台（23）上：可编程控制器CPU模块（29）通过数据总线依次与I/0模块（30）、1#位控模块（31）、2#位控模块（32）、3#位控模块（33）、4#位控模块（34）、5#位控模块（35）连接，1#位控模块（31）的接口P0+通过信号电缆与1#伺服驱动器（24）的接口X1连接，1#位控模块（31）的接口P0-通过信号电缆与1#伺服驱动器（24）的接口X2连接，1#位控模块（31）的接口P1+通过信号电缆与1#伺服驱动器（24）的接口X3连接，1#位控模块（31）的接口P1-通过信号电缆与1#伺服驱动器（24）的接口X4连接，1#伺服驱动器（24）的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与1#伺服电机（2）的接口U、接口V、接口W连接, 1#伺服电机（2）与进件装置（1）的传动机构连接，2#位控模块（32）的接口P0+通过信号电缆与2#伺服驱动器（25）的接口X1连接，2#位控模块（32）的接口P0-通过信号电缆与2#伺服驱动器（25）的接口X2连接，2#位控模块（32）的接口P1+通过信号电缆与2#伺服驱动器（25）的接口X3连接，2#位控模块（32）的接口P1-通过信号电缆与2#伺服驱动器（25）的接口X4连接， 2#伺服驱动器（25）的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与2#伺服电机（10）的接口U、接口V、接口W连接, 2#伺服电机（10）与工件移动机构（8）的传动机构连接，3#位控模块（33）的接口P0+通过信号电缆与3#伺服驱动器（26）的接口X1连接，3#位控模块（33）的接口P0-通过信号电缆与3#伺服驱动器（26）的接口X2连接，3#位控模块（33）的接口P1+通过信号电缆与3#伺服驱动器（26）的接口X3连接，3#位控模块（33）的接口P1-通过信号电缆与3#伺服驱动器（26）的接口X4连接， 3#伺服驱动器（26）的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与3#伺服电机（13）的接口U、接口V、接口W连接, 3#伺服电机（13）与出件装置（12）的传动机构连接，4#位控模块（34）的接口P0+通过信号电缆与4#伺服驱动器（27）的接口X1连接，4#位控模块（34）的接口P0-通过信号电缆与4#伺服驱动器（27）的接口X2连接，4#位控模块（34）的接口P1+通过信号电缆与4#伺服驱动器（27）的接口X3连接，4#位控模块（34）的接口P1-通过信号电缆与4#伺服驱动器（27）的接口X4连接，4#伺服驱动器（27）的接口U、V、W通过电机电缆与4#伺服电机（19）的接口U、接口V、接口W连接, 4#伺服电机（19）与图像增强器（20）的移动机构连接，5#位控模块（35）的接口P0+通过信号电缆与5#伺服驱动器（28）的接口X1连接，5#位控模块（35）的接口P0-通过信号电缆与5#伺服驱动器（28）的接口X2连接，5#位控模块（35）的接口P1+通过信号电缆与5#伺服驱动器（28）的接口X3连接，5#位控模块（35）的接口P1-通过信号电缆与5#伺服驱动器（28）的接口X4连接，5#伺服驱动器（28）的接口U、接口V、接口W通过电机电缆与5#伺服电机（28）的接口U、接口V、接口W连接, 5#伺服电机(17)与射线管(18)的移动机构连接，1#伺服驱动器(24)、2#伺服驱动器(25)、3#伺服驱动器(26)、4#伺服驱动器(27)、5#伺服驱动器（28）的接口R和接口S分别与QF1电源断路器、QF2电源断路器、QF3电源断路器、QF4电源断路器、QF5电源断路器的接口L和接口N连接，QF1电源断路器、QF2电源断路器、QF3电源断路器、QF4电源断路器、QF5电源断路器的输入端与电源连接，触摸屏(38)通过数据总线与编程控制器CPU模块(29)连接，计算机(36)通过数据总线分别与编程控制器CPU模块(29)和显示器（37）连接。

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