CN105954305B - 一种x-ray无损透视检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种X‑RAY无损透视检测仪，包括：进料输送机构、出料输送机构、接料输送机构、光管发射器、平板探测器、检测夹取机械手、出料夹取机械手及操作台。操作台内设有PLC控制系统，进料输送机构、出料输送机构、接料输送机构、光管发射器、平板探测器、检测夹取机械手、出料夹取机械手及夹取传感器均与PLC控制系统连接。本发明自动化程度高、检测效率快。

Description

一种X-RAY无损透视检测仪

技术领域

本发明涉及零件检测设备技术领域，尤其涉及一种X-RAY无损透视检测仪。

背景技术

X射线是一种波长很短的电磁波，具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，因此X射线被广泛应用在各种零件的内部缺陷检测上，例如汽车上使用的活塞。活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部，活塞顶部是组成燃烧室的主要部分，其形状与所选用的燃烧室形式有关，汽车活塞好比汽车发动机的中枢部位，在发动机启动时候占了极其重要的地位。

现在常用X射线检测设备一般具有射线源、接收射线投影的影像器、CCD相机等，常用的X射线检测设备一般为小型机械，适用于单个零件的检测判断，无法使用工业生产的批量检测要求。

因此，如何设计一种自动化程度高、检测效率快的X-RAY无损透视检测仪是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种X-RAY无损透视检测仪，该X-RAY无损透视检测仪能自动抓取待测零件进行检测，并将检测完的零件分类输出，检测效率高，适用于零件的批量检测。

本发明采用的技术方案是，设计一种X-RAY无损透视检测仪，包括：纵向设置的进料输送机构和出料输送机构、横向设于进料输送机构和出料输送机构之间的接料输送机构、设于接料输送机构的进料端与进料输送机构之间的光管发射器、设于光管发射器上方的平板探测器、设于光管发射器与平板探测器之间的检测夹取机械手、设于出料输送机构上方的出料夹取机械手、设于进料输送机构和出料输送机构之间的操作台，接料输送机构的进料端位于进料输送机构的中部一侧，接料输送机构的出料端伸至出料输送机构的外端部，出料输送机构由并排设置的良品输出机构和不良品输出机构构成。

检测夹取机械手的一侧设有可推动检测夹取机械手沿接料输送机构直线运动的第一导轨组件，进料输送机构上与光管发射器对齐的位置上方设有夹取传感器，夹取传感器与所述检测夹取机械手连接。出料夹取机械手的上方设有可推动出料夹取机械手在良品输出机构和不良品输出机构之间直线运动的第二导轨组件，第二导轨组件的上方设有可推动第二导轨组件朝接料输送机构的出料端直线运动的第三导轨组件。

操作台内设有PLC控制系统，所述进料输送机构、出料输送机构、接料输送机构、光管发射器、平板探测器、检测夹取机械手、出料夹取机械手及夹取传感器均与所述PLC控制系统连接。

具体来说，检测夹取机械手包括：安装在第一导轨组件上的检测移动座、可转动安装在检测移动座上的旋转座、安装在检测移动座上驱动旋转座旋转的旋转电机、安装在旋转座上的两个检测夹爪、安装在旋转座上驱动两个检测夹爪夹紧或松开的检测气缸。旋转座及两个检测夹爪均位于接料输送机构正上方，且两个检测夹爪的开口方向朝向进料输送机构。

出料夹取机械手包括：安装在第二导轨组件上的出料移动座、安装在出料移动座上的两个出料夹爪，安装在出料移动座上驱动两个出料夹爪夹紧或松开的出料气缸。两个出料夹爪的开口方向朝向接料输送机构的出料端。

接料输送机构包括：两个并排横向设置的接料输送皮带轮组件、驱动接料输送皮带轮组件转动的接料输送电机、安装在接料输送皮带轮组件底部的接料升降座、设于接料升降座下方驱动其上下运动的接料升降电机。

进料输送机构包括：两个并排纵向设置的上进料输送皮带轮组件、两个并排纵向设置的下进料输送皮带轮组件、驱动上进料输送皮带轮组件转动的上进料输送电机、驱动下进料输送皮带轮组件转动的下进料输送电机、放置于两个上进料输送皮带轮组件上的工装板、两个分别设于上进料输送皮带轮组件两端的循环上下机构。该循环上下机构包括：两个并排纵向设置的循环输送皮带轮组件、驱动循环输送皮带轮组件转动的循环输送电机、设于循环输送皮带轮组件底部的循环升降座、设于循环升降座下方驱动其上下运动的循环升降电机。

良品输出机构包括：纵向设置的一个良品输送皮带轮组件、驱动良品输送皮带轮组件转动的良品输送电机、均匀设于良品输送皮带轮组件上的良品隔板。不良品输出机构包括：纵向设置的一个不良品输送皮带轮组件、驱动不良品输送皮带轮组件转动的不良品输送电机、均匀设于不良品输送皮带轮组件上的不良品隔板。

平板探测器的上方设有与PLC控制系统连接的调节机构，调节机构包括：安装在平板探测器背面的半圆导轨、固定在平板探测器顶部且套在半圆导轨上的转动座、推动转动座沿半圆导轨转动的调整电机。调节机构还包括：安装在平板探测器顶部可推动沿接料输送机构直线运动的第四导轨组件、安装在第四导轨组件顶部且可推动第四导轨组件上下直线运动的第五导轨组件，第五导轨组件固定在转动座上。

操作台还设有与PLC控制系统连接的显示屏、键盘及鼠标。

与现有技术相比，本发明通过检测夹取机械手在进料输送机构上抓取待测零件，将待测零件运送至光管发射器上方进行检测，检测完成后由接料输送机构将零件运送至出料输送机构的进料端，通过出料夹取机械手按照检测结果将待测零件放置在良品输送机构或不良品输送机构上，本发明自动化程度高，检测速度快。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明的立体示意图；

图2是本发明的正面示意图；

图3是图2中A-A方向的剖面示意图；

图4是图2中B-B方向的剖面示意图；

图5是图1中检测夹取机械手的局部放大示意图。

具体实施方式

如图1至4所示，本发明提出的X-RAY无损透视检测仪，包括：进料输送机构1、出料输送机构2、接料输送机构3、光管发射器4、平板探测器5、检测夹取机械手6、出料夹取机械手7及操作台8。

如图1至3所示，进料输送机构1和出料输送机构2纵向平行设置，接料输送机构3横向设于进料输送机构1和出料输送机构2之间，接料输送机构3的进料端位于进料输送机构1的中部一侧，接料输送机构3的进料端与进料输送机构1的运送方向垂直，接料输送机构3的出料端伸至出料输送机构2的接料端外端部，接料输送机构3的出料端正对着出料输送机构2的运送方向，出料输送机构2由并排设置的良品输出机构201和不良品输出机构202构成。光管发射器4设于接料输送机构3的进料端与进料输送机构1之间，平板探测器5设于光管发射器4上方，检测夹取机械手6设于光管发射器4与平板探测器5之间，进料输送机构1上与光管发射器4对齐的位置上方设有夹取传感器，夹取传感器与检测夹取机械手6连接。出料夹取机械手7设于出料输送机构2上方，操作台8设于进料输送机构1和出料输送机构2之间，操作台8内设有PLC控制系统，进料输送机构1、出料输送机构2、接料输送机构3、光管发射器4、平板探测器5、检测夹取机械手6、出料夹取机械手7及夹取传感器均与PLC控制系统连接。在本实施例中，操作台8还设有与PLC控制系统连接的显示屏801、键盘802及鼠标803，利用显示屏801显示检测结果，并通过键盘802及鼠标803向PLC控制系统输入指令。

如图5所示，检测夹取机械手6的相关结构是，接料输送机构3的一侧安装有可推动检测夹取机械手6沿接料输送机构直线运动的第一导轨组件9，检测夹取机械手6包括：检测移动座、旋转座、旋转电机、两个检测夹爪601及检测气缸，检测移动座的一端安装在第一导轨组件9上、另一端伸至接料输送机构3的上方，旋转座可转动安装在检测移动座伸至接料输送机构3上方的该端上，旋转电机固定安装在检测移动座上，且旋转电机的输出轴与旋转座连接，旋转电机的输出轴设置方向与接料输送机构3运送方向一致。两个检测夹爪601和检测气缸均安装在旋转座上，两个检测夹爪601的开口方向朝向进料输送机构1，并由检测气缸控制夹紧或松开。

如图3、4所示，出料夹取机械手7的相关结构是，出料夹取机械手7的上方设有可推动出料夹取机械手7在良品输出机构201和不良品输出机构202之间直线运动的第二导轨组件10，第二导轨组件10的上方设有可推动第二导轨组件10朝接料输送机构3的出料端直线运动的第三导轨组件11。出料夹取机械手7包括：出料移动座、两个出料夹爪及出料气缸，出料移动座安装在第二导轨组件10上，两个出料夹爪及出料气缸均安装在出料移动座上，两个出料夹爪的开口方向朝向接料输送机构3的出料端，并由出料气缸控制夹紧或松开。

如图2、4所示，平板探测器5的相关结构是，平板探测器5作用主要接受X光起到成像原理，将图像输送到PLC控制系统。平板探测器5的上方设有与PLC控制系统连接的调节机构12，调节机构12包括：半圆导轨、转动座、调整电机，半圆导轨安装在平板探测器5背面，转动座固定在平板探测器5顶部，并且套在半圆导轨上，调整电机推动转动座沿半圆导轨转动，以调整平板探测器5的倾斜角度，达到最佳的成像效果。调节机构12还包括：安装在平板探测器5顶部可推动沿接料输送机构3直线运动的第四导轨组件、安装在第四导轨组件顶部且可推动第四导轨组件上下直线运动的第五导轨组件，第五导轨组件固定在转动座上。

如图1所示，进料输送机构1的相关结构是，进料输送机构1包括：两个上进料输送皮带轮组件101、两个下进料输送皮带轮组件102、上进料输送电机、下进料输送电机、工装板103、两个循环上下机构104。两个上进料输送皮带轮组件101纵向并排设置，两个下进料输送皮带轮组件102纵向并排设置于上进料输送皮带轮组件101的下方，并且两个下进料输送皮带轮组件102分别与两个上进料输送皮带轮组件101上下对齐，上进料输送电机驱动两个上进料输送皮带轮组件101转动，下进料输送电机驱动两个下进料输送皮带轮组件102转动，两个循环上下机构104分别设于上进料输送皮带轮组件101的两端，工装板103放置在两个上进料输送皮带轮组件101上，依次传送至循环上下机构104上，循环上下机构104下降并将工装板103传递至两个下进料输送皮带轮组件102上，循环上下机构104再上升将工装板103传递回两个上进料输送皮带轮组件101上。

循环上下机构104包括：两个循环输送皮带轮组件、循环输送电机、循环升降座、循环升降电机。两个循环输送皮带轮组件纵向并排设置，循环输送电机驱动两个循环输送皮带轮组件转动，循环升降座安装在两个循环输送皮带轮组件的底部，循环升降电机设于循环升座的下方，并驱动循环升降座上下移动，使两个循环输送皮带轮组件分别与两个上进料输送皮带轮101平齐，或分别与两个下进料输送皮带轮102平齐。

如图3、5所示，接料输送机构3的相关结构是，接料输送机构3包括：两个接料输送皮带轮组件301、接料输送电机、接料升降座、接料升降电机。两个接料输送皮带轮301组件横向并排设置，接料输送电机驱动接料输送皮带轮组件301转动，接料升降座安装在接料输送皮带轮组件301底部，接料升降电机设于接料升降座下方，并驱动接料升降座上下运动，当零件检测完毕后上升至检测夹取机械手6下方承接零件，再将零件运送至出料输出机构2的进料端。

如图1、3所示，出料输送机构2的相关结构是，良品输出机构201包括：一个良品输送皮带轮组件、良品输送电机、良品隔板，良品输送皮带轮组件纵向设置，良品输送电机驱动良品输送皮带轮组件转动，良品隔板均匀设于良品输送皮带轮组件上，将良品输送皮带轮组件的皮带分隔成小格。不良品输出机构202包括：一个不良品输送皮带轮组件、不良品输送电机、不良品隔板，不良品输送皮带轮组件纵向设置，不良品输送电机驱动不良品输送皮带轮组件转动，不良品隔板均匀设于不良品输送皮带轮组件上，将不良品输送皮带轮组件的皮带分隔成小格。

上述的第一至第五导轨组件均采用机械领域中常见的导轨滑块结构，被推动的机构固定在滑块上，滑块套在导轨上，将导轨按照机构需要的运动方向设置，由一电机推动滑块或机构沿导轨往复运动。上述的进料输送皮带轮组件、接料输送皮带轮组件、出料输送皮带轮组件等均采用机械领域中常见的皮带轮输送结构，由两个皮带轮、套在皮带轮上的传动带、驱动皮带轮转动的电机构成。

具体检测过程如下，如图1至5所示，检测仪开机前光管发射器4先预热几分钟，达到一定电压后发出X射线，向上进料输送皮带轮组件101上的工装板103放置待测零件，上进料输送皮带轮组件101将工装板103向前运送至夹取传感器检测位，夹取传感器检测到待测零件，PLC控制系统接收夹取传感器的检测信号，并向检测夹取机械手6发出夹取检测命令，第一导轨组件9带动检测夹取机械手6平移至待测零件处，检测气缸控制两个检测夹爪601夹紧，第一导轨组件9再带动检测夹取机械手6平移至光管发射器4上方，光管发射器4发出X射线，照射到被测零件上，依据被测零件的不同密度和厚度，吸收和反射X光特性的不同，残留下不同强度的X光投影在平板探测器5上，平板探测器5将图像输送到PLC控制系统，检测夹取机械手6中的旋转座旋转360°，带动两个检测夹爪601之间的待测零件在光管发射器4上方转动360°，以便全方位的检测待测零件。检测完毕后，第一导轨组件9带动检测夹取机械手6平移至两个接料输送皮带轮组件301上方，同时接料升降电机将接料输送皮带轮组件301升至检测夹取机械手6下方，两个检测夹爪601松开后，零件刚好掉在接料输送皮带轮组件301上，接料输送皮带轮组件301将零件运送至出料输送机构2的进料端处，将出料夹取机械手7平移至接料输送机构3的出料端，出料气缸控制两个出料夹爪夹紧，第三导轨组件再带动出料夹取机械手11平移至出料输送机构2的进料端处，PLC控制系统向第二导轨组件10发出命令，第二导轨组件10根据检测结果将零件运送至良品输出机构201上方或不良品输出机构202上方，两个出料夹爪松开后，零件掉落并输出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种X-RAY无损透视检测仪，其特征在于包括：纵向设置的进料输送机构和出料输送机构、横向设于所述进料输送机构和出料输送机构之间的接料输送机构、设于所述接料输送机构的进料端与所述进料输送机构之间的光管发射器、设于所述光管发射器上方的平板探测器、设于所述光管发射器与所述平板探测器之间的检测夹取机械手、设于所述出料输送机构上方的出料夹取机械手、设于所述进料输送机构和出料输送机构之间的操作台，所述接料输送机构的进料端位于所述进料输送机构的中部一侧，所述接料输送机构的出料端伸至所述出料输送机构的外端部，所述出料输送机构由并排设置的良品输出机构和不良品输出机构构成；所述检测夹取机械手的一侧设有可推动所述检测夹取机械手沿接料输送机构直线运动的第一导轨组件，所述进料输送机构上与所述光管发射器对齐的位置上方设有夹取传感器，所述夹取传感器与所述检测夹取机械手连接；所述出料夹取机械手的上方设有可推动所述出料夹取机械手在所述良品输出机构和不良品输出机构之间直线运动的第二导轨组件，所述第二导轨组件的上方设有可推动所述第二导轨组件朝接料输送机构的出料端直线运动的第三导轨组件；所述操作台内设有PLC控制系统，所述进料输送机构、出料输送机构、接料输送机构、光管发射器、平板探测器、检测夹取机械手、出料夹取机械手及夹取传感器均与所述PLC控制系统连接；

所述检测夹取机械手包括：

安装在所述第一导轨组件上的检测移动座、可转动安装在所述检测移动座上的旋转座、安装在所述检测移动座上驱动所述旋转座旋转的旋转电机、安装在所述旋转座上的两个检测夹爪、安装在所述旋转座上驱动所述两个检测夹爪夹紧或松开的检测气缸；所述旋转座及两个检测夹爪均位于所述接料输送机构正上方，且所述两个检测夹爪的开口方向朝向所述进料输送机构。

2.如权利要求1所述的X-RAY无损透视检测仪，其特征在于，所述出料夹取机械手包括：

安装在所述第二导轨组件上的出料移动座、安装在所述出料移动座上的两个出料夹爪，安装在所述出料移动座上驱动所述两个出料夹爪夹紧或松开的出料气缸；所述两个出料夹爪的开口方向朝向所述接料输送机构的出料端。

3.如权利要求1所述的X-RAY无损透视检测仪，其特征在于，所述接料输送机构包括：两个并排横向设置的接料输送皮带轮组件、驱动所述接料输送皮带轮组件转动的接料输送电机、安装在所述接料输送皮带轮组件底部的接料升降座、设于所述接料升降座下方驱动其上下运动的接料升降电机。

4.如权利要求1所述的X-RAY无损透视检测仪，其特征在于，所述进料输送机构包括：两个并排纵向设置的上进料输送皮带轮组件、两个并排纵向设置的下进料输送皮带轮组件、驱动所述上进料输送皮带轮组件转动的上进料输送电机、驱动所述下进料输送皮带轮组件转动的下进料输送电机、放置于所述两个上进料输送皮带轮组件上的工装板、两个分别设于所述上进料输送皮带轮组件两端的循环上下机构；所述循环上下机构包括：两个并排纵向设置的循环输送皮带轮组件、驱动所述循环输送皮带轮组件转动的循环输送电机、设于所述循环输送皮带轮组件底部的循环升降座、设于所述循环升降座下方驱动其上下运动的循环升降电机。

5.如权利要求1所述的X-RAY无损透视检测仪，其特征在于，所述良品输出机构包括：纵向设置的一个良品输送皮带轮组件、驱动所述良品输送皮带轮组件转动的良品输送电机、均匀设于所述良品输送皮带轮组件上的良品隔板；所述不良品输出机构包括：纵向设置的一个不良品输送皮带轮组件、驱动所述不良品输送皮带轮组件转动的不良品输送电机、均匀设于所述不良品输送皮带轮组件上的不良品隔板。

6.如权利要求1所述的X-RAY无损透视检测仪，其特征在于，所述平板探测器的上方设有与所述PLC控制系统连接的调节机构，所述调节机构包括：安装在所述平板探测器背面的半圆导轨、固定在所述平板探测器顶部且套在所述半圆导轨上的转动座、推动所述转动座沿半圆导轨转动的调整电机。

7.如权利要求6所述的X-RAY无损透视检测仪，其特征在于，所述调节机构还包括：安装在所述平板探测器顶部可推动沿所述接料输送机构直线运动的第四导轨组件、安装在所述第四导轨组件顶部且可推动所述第四导轨组件上下直线运动的第五导轨组件，所述第五导轨组件固定在所述转动座上。

8.如权利要求1所述的X-RAY无损透视检测仪，其特征在于，所述操作台还设有与所述PLC控制系统连接的显示屏、键盘及鼠标。