CN108401442B - 联机x射线测量设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种x射线检查设备可以包括x射线源、x射线检测器和驱动组件。所述驱动组件可配置为提升部件载体，以使得所述部件载体从进给组件脱开并且安装在所述部件载体上的物体定位在所述x射线源与所述x射线检测器之间。所述进给组件可以被配置为供送部件载体进出x射线检查设备。驱动组件可以进一步配置为随后降低部件载体，以使得所述部件载体与所述进给组件重新接合。

Description

联机x射线测量设备和方法
本申请要求于2015年6月30日提交的美国临时专利申请62/186,792的权益，其全部内容通过引用的方式并入本文。
技术领域
本公开涉及物体的x射线检查。
背景技术
x射线计算机断层摄影(CT)是一种使用计算机处理的x射线来产生物体的断层图像的程序。物体的断层图像是物体的概念上的二维“切片”的图像。计算装置可以使用物体的断层图像来生成物体的三维图像。x射线CT可用于工业目的进行物体的无损评估。x射线测量是一种相关的技术，在该技术中使用x射线来测量被测物体的内部和外部尺寸。
发明内容
通常，本公开描述了用于在生产环境或其他类型的环境中对部件或其他物体进行x射线检查的x射线检查设备、系统和方法。
在一个实例中，本公开描述了包括x射线源、x射线检测器和驱动组件(即，驱动机构)的x射线检查设备。所述驱动组件配置为提升部件载体，以使得所述部件载体从进给组件脱开并且安装在所述部件载体上的物体定位在所述x射线源与所述x射线检测器之间。所述进给组件被配置为供送所述部件载体进出所述x射线检查设备。所述驱动组件进一步配置为随后降低所述部件载体，以使得所述部件载体与所述进给组件重新接合。
在另一个实例中，本公开描述了一种方法，其包括：提升部件载体，以使得所述部件载体从进给组件上脱开并且安装在所述部件载体上的物体定位在x射线源与x射线检测器之间，其中所述进给组件被配置为供送所述部件载进出包括所述x射线源和所述x射线检测器的x射线检查设备，以及随后降低所述部件载体，以使得所述部件载体与所述进给组件重新接合。
在另一实例中，本公开描述了一种x射线检查设备，其包括：x射线源、x射线检测器、机器人进给组件、封闭所述x射线源、所述x射线检测器和所述机器人进给组件的放射防护罩。在该实例中，所述放射防护罩限定开口。该设备还包括配置为选择性地覆盖和露出所述开口的门。在该实例中，所述机器人进给组件被配置为：将部件载体从进给组件移动通过开口，并且移动到所述x射线源与所述x射线检测器之间的位置，其中待检查的物体被安装在所述部件载体上。所述机器人进给组件配置为随后将部件载体移动返回通过开口到进给组件。
在另一个实例中，本公开描述了一种方法，该方法包括：由封闭在限定开口的放射防护罩内的机器人进给组件将部件载体从进给组件移动通过开口并移动到封闭在所述放射防护罩内的x射线源与封闭在所述放射防护罩内的x射线检测器之间的位置，其中待检查的物体安装在所述部件载体上，随后由机器人进给组件将部件载体移动返回通过开口到进给组件。
在附图和下面的描述中阐述了一个或多个实例的细节。从说明书、附图和权利要求书中，其他特征、目的和优点将是显而易见的。
附图说明
图1是示出可以执行本公开的一个或多个技术的实例性x射线检查设备的框图。
图2是示出根据本公开的技术的x射线检查设备的实例性外部视图的示意图。
图3示出了根据本公开的技术的图2中的x射线检查设备的实例性剖面图的示意图。
图4是示出根据本公开的技术的图2中的x射线检查设备的外部部件的实例性俯视图的示意图。
图5示出了根据本公开的技术的图2中的x射线检查设备的内部部件的实例性俯视图的示意图。
图6是示出根据本公开的技术的图2中的x射线检查设备的实例性剖面正视图的示意图。
图7是根据本公开的技术的x射线检查设备的实例性x射线组件的透视图。
图8示出了根据本公开的技术的x射线检查设备的实例性外部视图的示意图。
图9示出了根据本公开的技术的图8中的x射线检查设备的实例性剖面图的示意图。
图10示出了根据本公开的技术的图8中的x射线检查设备的外部部件的实例性俯视图的示意图。
图11示出了根据本公开的技术的图8中的x射线检查设备的内部组件的实例性俯视图的示意图。
图12示出了根据本公开的技术的图8中的x射线检查设备的实例性剖面正视图的示意图。
图13示出了根据本公开的技术的x射线检查设备的实例性外部视图的示意图。
图14示出了根据本公开的技术的x射线检查设备的x射线部件的实例性正视图的示意图。
图15A示出了根据本公开的技术的处于缩回位置的实例性计算机断层摄影(CT)旋转驱动器的示意图。
图15B示出了根据本公开的技术的图15A中的处于展开位置的实例性CT旋转驱动器的示意图。
图16示出了根据本公开的技术的与机器人进给单元配对的实例性x射线检查设备的示意图。
图17示出了根据本公开的技术的实例性x射线检查设备的框图。
图18示出了根据本公开的技术的当部件载体提升到x射线检查设备的检查区域时的图17中的实例性x射线检查设备的框图。
图19示出了根据本公开的技术的实例x射线检查设备的框图。
图20是示出根据本公开的技术的x射线检查设备的实例操作流程图。
图21示出了根据本公开的技术的x射线检查设备的实例操作流程图。
具体实施方式
图1是示出可以执行本公开的一个或多个技术的实例性x射线检查设备100的框图。x射线检查设备也可被称为x射线成像设备。在图1的实例中，设备100包括x射线源102和x射线检测器104。设备100可被称为“联机(inline)”x射线检查设备，因为设备100可以检查生产环境中的产品流，其与一些系统中的完成的“每个部件”基础相反。也就是说，设备100可以实施用于生产环境中的多个部件的连续x射线检查的联机系统。这种x射线检查可以是计算机断层摄影(CT)、数字射线照相(DR)、自动缺陷识别(ADR)或其他类型的检查。
在操作中，x射线源102发射x射线束106。因此，在一些情况下，本公开可以将x射线源102或类似装置称为“x射线发生器”。在一些实例中，x射线束106是锥形的。在其他实例中，x射线束106是扇形的。此外，在一些实例中，x射线源102产生能量范围为20keV至600keV的x射线。在其他实例中，x射线源102产生其他能量范围内的x射线。
设备100可以包括各种类型的x射线检测器。例如，x射线检测器104可以包括平板x射线检测器(FPD)。在其他实例中，x射线检测器104可以包括透镜耦合闪烁检测器、线性二极管阵列(LDA)或另一种类型的x射线检测器。FPD可以包括一层闪烁材料，诸如在玻璃检测器阵列上的非晶硅上制造的碘化铯。闪烁体层吸收x射线并发射可见光子，可见光子依次由固态检测器进行检测。检测器像素尺寸的范围可以从几十微米到几百微米。在x射线检测器104包括平板x射线检测器的一些实例中，x射线检测器104的像素尺寸可以在25微米至250微米的范围内。在一些实例中，x射线检测器104的像素尺寸可以在大约25微米到大约250微米的范围内。此外，普通商用FPD的视野范围可以从大约100毫米到500毫米。商用FPD可以用在需要大视野的应用中。
高分辨率应用可以使用透镜耦合的检测器，该透镜耦合的检测器使用光学透镜将发射的可见光中继到诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)检测器的检测器上。在一些实例中，透镜可以提供在1x至100x范围内的放大率，从而使有效像素尺寸在0.1至20微米之间。在x射线检测器104包括透镜耦合检测器的一些实例中，x射线检测器104的像素尺寸在0.1微米至10微米的范围内。此外，在x射线检测器104包括透镜耦合检测器的一些实例中，视野范围可以从0.2毫米到25毫米。
除了x射线源102和x射线检测器104之外，设备100还包括进给组件。由于如图1所示的透视图，进给组件不是完全可见的。进给组件将部件载体(例如部件载体110)传送到设备100的检查区域中并从设备100的检查区域中传出。进给组件可以以各种方式进行实施。例如，进给组件可以使用环形驱动器(诸如图16所示的环形驱动器，其在下面详细讨论)、蛇形轨道(诸如图5所示的蛇形轨道，其在下面详细讨论)、多孔传送带、链条传动装置或用于将一个或多个部件载体移入和移出设备100的检查区域的另一类型的组件。本公开还可以将部件载体称为“载体台板”。
在图1的实例中，进给组件在进出页的方向上传送部件载体。因此，进给组件从图1中省略。但是，图1确实示出了进给组件的两个载体支撑构件108，分别位于部件载体110的两侧。但是，在其他实例中，载体支撑构件108被不同地对准或布置。
部件载体是设计用于支撑要由设备100检查的物体(例如部件)的物体。在本公开的几个附图中，部件载体被示出为盘形。然而，在其他实例中，部件载体可以具有不同的形状，例如正方形、长方形、椭圆形或其他形状。此外，在本公开的全部附图中，部件载体被示出为具有平坦的顶部表面。然而，在其他实例中，部件载体可以具有不同形式的顶部表面。例如，部件载体可以是凸的、凹的、斜面的，或者具有凸起的外边缘。
在一些实例中，部件支撑构件被安装在部件载体上。在一些实例中，部件支撑构件形成在部件载体上。部件支撑构件被设计成支撑要由设备100检查的特定类型的物体。部件支撑构件可以被设计成将物体相对于部件载体保持在恒定位置。部件支撑构件可以被特定地形成以支撑特定类型的物体。部件支撑构件可以由对x射线基本上透明的材料形成，从而使得部件支撑构件不会在射线照片上引起破坏正在进行的检查过程的伪影(artifacts)。
在图1的实例中，部件支撑构件114支撑物体116。此外，在图1的实例中，部件支撑构件114是三角形的物体。但是，部件支撑构件可以具有为保持特定类型的物体而专门创建的各种形状。例如，部件支撑构件可以是环形的，可以包括一组插脚(prongs)，等等。在图1的实例中，物体116是球形的。然而，在其他实例中，物体116可以是各种各样的物品，诸如人造心脏瓣膜和其他医疗装置、电子部件等等。
因为部件支撑构件114可以专门创建用于保持特定类型的物体，部件载体可以以这样的方式形成，即各种形状的部件支撑构件可以被安装在该部件载体上。例如，可以形成部件载体以限定一组孔。在该实例中，部件支撑构件可具有形成为适配到一个或多个孔中的接合构件。例如，在图1的实例中，部件支撑构件114具有钉形接合构件118，该钉形接合构件118接合部件载体110的上表面中限定的孔。
在一些实例中，部件载体和部件支撑构件包括磁体和/或具有磁性。这样，部件支撑构件可以使用磁性夹具而被安装在部件载体上并被固定就位在部件载体上。换句话说，磁场将部件支撑构件固定就位在部件载体上。以这种方式，部件载体可以包括被布置用于将部件支撑构件安装到部件载体的磁体，部件支撑构件配置为支撑用于检查的物体。因此，部件支撑构件114可以没必要具有如图1的实例中所示的接合构件118，或部件载体可以没必要限定用于接收部件支撑构件的接合部件的孔。在一些这样的实例中，部件载体可以包括400系列不锈钢顶部以允许磁性夹具。
在一些实例中，部件支撑构件可从部件载体拆卸。因此，在部件载体上安装不同的部件支撑构件的情况下，部件载体可以被重新用于不同类型的待检查物体。因此，部件载体不需要专门用于特定类型的物体。因此，可以最小化或消除检查不同部件所需的特殊工具。在一些实例中，设备100整体上可以提供“中性(neutral)”装置，以使部件通过系统而不需要内部设备工具的改变。
在图1的实例中，当进给组件将部件载体传送到设备100的检查区域时，进给组件将部件载体110定位在驱动组件122的提升构件120的正上方。在图1的实例中，驱动组件122提升所述提升构件120，以使得提升构件120接合部件载体110的下表面并且将部件载体110提升使其离开进给组件的载体支撑构件108，如竖直箭头所示的。以这种方式，驱动组件122可以将物体116垂直放置在x射线源102与x射线检测器104之间的升高的检查区域中。
因此，设备100可以包括x射线源102、x射线检测器104和驱动组件122。驱动组件122可以被配置为提升部件载体，以使得部件载体从进给组件上脱开并且安装在部件载体上的物体被定位在x射线源102与x射线检测器104之间。部件载体被配置为将部件载体进给到x射线检查设备100中并从x射线检查设备100中移出。驱动组件122还被配置为随后降低部件载体，以使得所述部件载体与所述进给组件重新接合。
当物体116处于升高的检查区域时，如图1所示，x射线检测器104可以检测由x射线源102产生的穿过物体116的x射线。图像处理系统124处理与检测到的x射线对应的信号(例如电信号、光信号等)以产生物体116的x射线照片。图像处理系统124可以包括一个或多个计算装置。
此外，当物体116处于升高的检查区域中时，驱动组件122可以使提升构件120旋转，并且在这样做时，驱动组件122可以提升部件载体110和物体116。因此，驱动组件122可以被配置为在部件载体110与进给组件分离的同时使部件载体110旋转。这可以使得图像处理系统124能够从多个旋转角度生成物体116的射线照片。在一些实例中，图像处理系统124根据被称为计算机断层摄影(CT)的过程来处理射线照片以生成物体116的三维(3D)图像。此外，在一些实例中，图像处理系统124采用基于CT的计量检测(如尺寸检测)。
在一些实例中，驱动组件122提升并使提升构件120旋转，以使得设备100能够根据称为“螺旋计算机断层摄影”的技术来产生具有各种角度和高度的物体116的射线照片。在这样的实例中，当驱动组件122提升并使物体116旋转时，来自x射线源102的射线可以追踪物体116上的螺旋图案。螺旋计算机断层摄影对检查细长物体可以很有用。
在设备100已经捕获到物体116的足够的射线照片之后，驱动组件122可以降低提升构件120，以使得部件载体110再次搁置在进给组件的载体支撑构件108上并且提升构件120从部件载体110上脱开。在提升构件120从部件载体110脱离之后，进给组件可以将部件载体110从设备100的检查区域移除，并且将另一个部件载体带入设备100的检查区域中。
在图1的实例中，x射线源102、x射线检测器104和驱动组件122安装到基座126。在一些实例中，基座126是坚固的重质材料，例如花岗岩。而且，在图1的实例中，基座126搁置在隔振器128上。隔振器128可以包括各种减振材料或由其制成，例如橡胶、凝胶等。隔振器128加上基座126的重量可用于将x射线源102、x射线检测器104以及驱动组件122与外部振动隔离开。在一些实例中，进给组件的任何部分均不与基座126或安装到基座126的任何部件直接接触。因此，x射线源102和x射线检测器104可以与进给组件振动隔离。此外，当提升构件120将部件载体110提升离开进给组件的载体支撑构件108时，部件载体110以及物体116与进给组件振动隔离。因此，x射线源102、x射线检测器104和驱动组件122(例如，CT旋转台)全部机械地连接在单个组件中，该单个组件与系统的其余部分和外界振动隔离。这种振动隔离可以防止振动导致的射线照片中的伪影。
在一些实例中，即使在设备不正在产生物体的射线照片时，x射线源102仍然可以保持通电状态并且可以继续产生x射线。例如，在进给组件正在传送部件载体进出设备100的检查区域时，x射线源102可以继续生成x射线。保持x射线源102以这种方式通电可以帮助确保由x射线源102产生的x射线具有一致的能量水平，并且可以降低操作和/或维护设备100的成本。然而，如果在部件移入和移出检查区域时x射线源102保持通电，使x射线源102的通电可能对操作人员和相邻人员存在安全隐患。
如本公开其他地方所述的，设备100的放射防护罩件(图1中未示出)可被成形为基本上防止x射线发射(例如，对人有潜在危害的水平的发射)到x射线检查设备100的外部环境中。例如，沿着弯曲的流动路径的防护可以允许设备100在x射线束开着的同时保持打开，潜在地允许x射线源102安全地保持长时间的通电，从而提供更大的稳定性。因此，设备100可以为在允许部件进出保护性射线照相防护罩时使x射线源102通电，同时保护人员的问题提供解决方案。在一些实例中，射线照相防护罩可以包括钢板金属外壳或者由其组成，钢板金属外壳在内部衬有用于射线照相保护的铅。机柜(例如，放射防性护罩内的表面)可以用铝或环氧树脂涂漆作为内衬，以使x射线散射最小化。这可以允许使用比典型传统机器中使用的机柜更小的机柜。
而且，在图1的实例中，x射线源102配备有管子光闸130。管子光闸130可以阻挡由x射线源102产生的x射线离开x射线源102。在x射线源102继续产生x射线的实例中，在进给装置将部件载体传送进出设备100的检查区域时，管子光闸130可关闭。当部件载体在设备100的检查区域中就位时，管子光闸130可重新打开。具有阻挡x射线离开x射线源102的管子光闸130可防止由于连续暴露于x射线而对x射线检测器104造成的不必要的损害。
在一些实例中，弯曲的放射防性护罩件可以基本上阻止x射线发射到环境中，诸如通过阻挡或屏蔽X射线进入环境，而不需要打开和关闭门来允许待检查的物体进入设备100。然而，在其他实例中，设备100可以包括在馈送部件载体进出设备100的进给管处的门或遮板。这样的门或遮板可以提供额外的辐射屏蔽。这种门或遮板可以具有与管子光闸130一起的机械联锁，以使得当门或遮板打开时，管子光闸130关闭，反之亦然。
此外，在一些实例中，还可以将光束准直器附加在x射线源102附近以减少x射线散射、辐射屏蔽要求并改善图像质量。光束准直器可以使由x射线源102发射的x射线束变窄。
可以在进给组件上一次存在多个部件载体。因此，可能存在携带等待被检查的物体的进入的部件载体的队列和携带设备100已经检查过的物体的出去的部件载体的队列。当设备100正在检查安装在任一部件载体上的物体时，进给组件可以停止所有部件载体的移动。因此，进给组件上的部件载体的移动不是连续的。换句话说，进给组件可以将多个部件指引进入设备100中并从设备100中出来。但是，部件载体仍然可以以期望的吞吐量水平穿过设备100。
在一些实例中，图像处理系统124可能花费一段时间来基于安装在部件载体上的物体生成和分析射线照片。由于设备100的放射性屏蔽，在出去的部件载体的队列中的部件载体(或安装在该部件载体上的物体)在被检查之后可能在一段时间内不能被移出。在部件载体处于出去的部件载体的队列中的这段时间期间，图像处理系统124可以正生成并分析安装在部件载体上的物体的射线照片。因此，等到部件载体已经离开出去的部件载体的队列时，图像处理系统124可能已经完成分析。例如，图像处理系统124可能能够确定安装在部件载体上的物体合格或者不合格(例如，有缺陷)。换句话说，设备100可以在设备100内提供部件的实体队列，以便在部件从设备100中移出和分拣之前允许足够的CT重建时间。
因此，图像处理系统124可以基于由x射线检测器104生成的物体116的射线照片来确定物体116是否符合标准。换句话说，图像处理系统124可以确定物体116是否通过检查。此外，图像处理系统124可以输出物体116是否符合标准的指示。在一些情况下，机器人组件被配置为根据所述指示将物体放置在不同的位置。例如，当物体116被指引到供出位置时，可以在发送到进给机器人的握手信号中指示“通过/没有通过”状态，从而允许将该部件分类到通过/没有通过位置。在一些实例中，诸如激光、墨水、冲压或其他方法的标记系统可以被集成到系统中以便识别检查结果(例如，通过、没有通过)。
在一些实例中，设备100可以包括或可以伴随有被配置为从进给组件装载和卸载部件载体的设备。在一些实例中，基于图像处理系统124的分析结果，设备可以将部件载体(或其上安装的物体)定位在不同的位置。在其他实例中，人可以加载和卸载部件载体。因此，设备100可以作为独立装置操作，直接由人操作，或者集成到在全自动应用中的生产线中。
尽管在图1的实例中没有示出，设备100可以包括用于控制设备100内的空气温度的装置，诸如热交换器、空调单元、空气过滤器或其他装置。因此，设备100可以执行是振动隔离的、温度控制的以及具有在稳定状态下通电的x射线源102的检查情况。此外，进入和离开测试室的部件(例如，设备100的检查区域)的弯曲的屏蔽路径也可以允许测试室在检查期间保持在恒定的、稳定的温度和湿度。可以添加装置来控制空气纯度、空气质量、温度、湿度或任何其他空气特性。
在一些实例中，各个部件载体配备有相应的识别标签。此类识别标签可以是射频识别(RFID)标签、光学代码标签(例如，条形码、快速响应(QR)代码)和/或其他类型的标记。在一些实例中，部件载体的识别标签可以指示安装在部件载体上的物体的类型。在一些实例中，部件载体的识别标签可以指示安装在部件载体上的部件支撑构件的类型。设备100(未示出)的标签读取器可以被配置为从部件载体的识别标签读取信息。基于从识别标签读取的信息，设备100可以选择或以其他方式确定安装在部件载体上的物体的检查过程。所确定的检查过程可以是x射线检查设备100被配置用于执行的多个检查过程之一。因此，从部件载体的识别标签读取的信息可以向设备100指示配方(recipe)以用于检查安装在部件载体上的物体。设备100可以执行有关安装在部件载体上的物体的检查过程。因此，设备100可以针对安装在不同部件载体上的不同类型的物体执行不同的检查过程。这可以允许不同类型的物体被送入设备100中进行检查。可以至少部分地由设备100的一个或多个处理器(例如，微处理器或其他类型的集成电路)执行检查过程的确定和所确定的检查过程的性能。
检查过程可以包括生成特定的射线照片并分析生成的射线照片以确定物体是否符合标准。例如，检查过程可以包括生成具有特定的定位特征、曝光特性(例如，辐射强度水平、曝光时间等)和其他特征的特定数量的射线照片。射线照片的定位特征可以包括用于射线照片的部件载体被提升到的竖直高度以及用于射线照片的旋转角度。定位特性还可包含x射线源102和/或x射线检测器104的水平和/或竖直位置。确定物体是否符合标准可包括应用各种标准来确定物体是否充分地符合标准。例如，检查过程可以指定特定的尺寸公差和其他标准。设备100在确定物体是否通过检查时可以使用这样的标准。以这种方式，在一些实例中，设备100的一个或多个处理器可以基于从部件载体的识别标签读取的信息来确定以下中的至少一个：要产生多少射线照片来检查该物体，射线照片的定位特征、射线照片的曝光特性和标准。
图2示出了根据本公开的技术的x射线检查设备100的实例性外部视图的示意图。在图2的实例中，设备100包括外盖200。外盖200包围设备100的大部分，该设备100的大部分包括x射线源102、x射线检测器104、驱动组件122和设备100的其他部件。然而，外盖200不包括用于将物体装载到部件载体202上并从部件载体202上卸载下来的区域。外盖200的顶盖或其他面板可以是可移除的以存取内部部件(例如，CT部件)。
在图2的实例中，进给组件将部件载体202沿逆时针方向移动，使得在限定在外盖200中的右开口204处将部件载体带入设备100中，并且在限定在外盖200中的左开口206处将部件载体带出设备100。待被检查的物体可以在供入位置208处被装载到部件载体上。由设备100检查过的物体可以在供出位置210处从部件载体卸载。物体可以由人员手动地装载和/或卸载，或者机械地(例如，使用机器人)装载和/或卸载。在图2的实例中，进给组件被示出为包括轨道212。因此，设备100可以提供分离的、离散的输入和输出位置，以免操作人员混淆已测试和未测试的产品。
图3示出了根据本公开的技术的图2中的x射线检查设备100的实例性剖面图的示意图。在图3的实例中，进给机构将部件载体移动到位于x射线源102与x射线检测器104之间的检查区域300。放射防护罩302定位和成形为防止由x射线源102产生的x射线从放射防护罩302中限定的开口304、306漏出。因此，在一些实例中，设备100能够捕获物体的x射线照片，而不必打开和关闭实体门以防止辐射漏出设备100。开口304、306与限定在外盖200(图2)中的开口204、206对齐，用于承载待检查物体的部件载体的进入和离开。如图3的实例和其他实例中所示的，放射防护罩302的顶部可以是可移除的以存取内部部件(例如，CT部件)。
图4示出了根据本公开的技术的图2中的x射线检查设备100的外部部件的实例性俯视图的示意图。在图4的实例中，设备100的长度是72.0英寸(182.88厘米)，宽度是40.0英寸(101.6厘米)。因此，在图4的实例中，设备100可适用于检查相对较小的物体。然而，设备100可以具有其他尺寸。
如图4的实例所示的，部件载体202可以形成为限定一组孔。在图4的实例中，所述孔具有从部件载体202的中心起的放射状图案。然而，在其他实例中，孔可以被不同地布置。限定在部件载体202中的孔可以成形为容纳部件支撑构件的连接部分，例如从部件支撑构件的下表面延伸的钉。
图5示出了根据本公开的技术的图2中的x射线检查设备100的内部部件的实例性俯视图的示意图。在图5的实例中，部件载体400位于设备100的中心附近的检查区域300处。当在检查区域300处时，部件载体400位于驱动组件122的上方。驱动组件122可将部件载体400从进给组件提升，由此在对位于部件载体400上的物体进行检查期间将部件载体400与进给组件的振动隔离。
在图5的实例中，当部件(或其他物体)位于检查区域300处时，从该部件到x射线源102的x射线管的最大距离可以是10.000英寸(25.4厘米)。而且，在图5的实例中，从x射线管到x射线检测器的距离为40.000英寸(101.6厘米)。在其他实例中，其他距离和尺寸是可能的。
图6示出了根据本公开的技术的图2中的x射线检查设备100的实例性剖面正视图的示意图。图6大致类似于图1。在图6的实例中，部件载体位于设备100的下侧上方10.375英寸(26.3525厘米)处。此外在图6的实例中，设备100总高为30.500英寸(77.47厘米)。在其他实例中，其他尺寸是可能的。例如，在各种实例中，设备100可以安装在桌面、支架上或者集成到生产线中。
图7是根据本公开的技术的x射线检查设备100的实例性x射线部件的透视图。在图7的实例中，x射线源102在图7中标记为“管102”以及在图7中标记为“检测器104”的x射线检测器104安装在基座126上。在图7的实例中，基座126由花岗岩形成。基座126靠在隔振器128上。驱动组件122，在图7实例中是CT旋转驱动器，也安装在基座126上。在图7的实例中，x射线源102是Hamamatsu L12161x射线发生器，并且x射线检测器104是Varian2520x射线检测器。在其他实例中，使用其他类型的x射线发生器和x射线检测器。
在图7的实例中，管102安装在支撑构件700上。支撑构件700结合有竖直平移驱动器702和水平平移驱动器704。竖直平移驱动器702配备为沿竖直方向移动管102。水平平移驱动器704被配备为水平地移动管102(例如，朝向x射线检测器104)。
类似地，x射线检测器104安装在支撑构件706上。支撑构件706结合有竖直平移驱动器708和水平平移驱动器710。竖直平移驱动器708配备为沿竖直方向移动管102。水平平移驱动器710被配备为水平地移动管102(例如朝向管102)。x射线源102和x射线检测器104可以竖直移动以检查各种尺寸的物体。此外，x射线源102和x射线检测器104可以竖直移动以实现螺旋x射线断层摄影。x射线源102和/或x射线检测器104可以水平移动以实现不同程度的几何放大。
图8示出了根据本公开的技术的x射线检查设备100的实例性外部视图的示意图。类似于图2的实例，在图8的实例中，设备100包括外壳800。在图8的实例中，外壳800被标记为“化妆品盒”，因为外壳800不一定执行诸如放射防护罩的功能性作用，而是可以出于美学或安全的原因而存在。
如图8的实例所示，用于将部件载体802放入和移出设备100的进给组件包括环804而不是蛇形轨道。环804是用于承载部件载体802的环形物体。因此，x射线检测设备100可以包括支撑一个或多个部件载体的环形驱动器。因此，环804可以是载体支撑构件108的实例。在图8的实例中，环804被成形为从环804的外边缘808限定多个入口806(即，凹口)。通过朝向环804的中心插入相应的载体接合构件，部件载体802可以滑到环804上，相应的载体接合构件从部件载体802的中心相对于部件载体802的顶部表面向远侧(例如，向下)延伸。载体接合部件可以是半径小于部件载体802的半径的圆盘形状。
图9示出了根据本公开的技术的图8中的x射线检查设备100的实例性剖面图的示意图。图9的实例对应于图8的实例，其中外壳800和屏蔽柜900的顶部被移除。如图9的实例所示，在图9的实例中标记为“环驱动器804”的环804，沿逆时针方向901旋转，以通过进给通道902将部件载体带入和带出位于设备100的x射线源102与x射线检测器104之间的检查区域904。在其他实例中，环804可以以顺时针方向旋转。因此，环804可以旋转以供送部件载体进出设备100。
进给通道902包括放射性屏蔽材料并且被成形为防止由x射线源102产生的x射线从设备100漏出。因此，在一些实例中，设备100能够捕获物体的x射线照片而无需打开和关闭实体门以防止辐射从设备100漏出。
当部件载体在检查区域904中并且正在拍摄安装在部件载体上的物体的射线照片时，环804的旋转可以停止。在已经拍摄x射线照片并且部件载体已经降回到环804上之后，环804可以再次旋转以将下一个部件载体带入检查区域904中。
图10示出了根据本公开的技术的图8中的x射线检查设备100的外部部件的实例性俯视图的示意图。在图10的实例中，在设备100上示出了外壳800。除了环804的装载和卸载区域1000外，外壳800覆盖了设备100的大部分。在图10的实例中，设备100的宽度为46.0英寸(116.84厘米)。在其他实例中，设备100具有不同的宽度。
图11示出了根据本公开的技术的图8中的x射线检查设备100的内部部件的实例性俯视图的示意图。在图11的实例中，环804旋转以将部件载体1100传送到位于x射线源102与x射线检测器104之间的检查区域904。在图11的实例中，环804具有36英寸(91.44厘米)的直径。在其他实例中，环804具有不同的直径。
图12示出了根据本公开的技术的图8中的x射线检查设备100的实例性剖面正视图的示意图。在图12的实例中，设备100的高度为30.75英寸(78.105厘米)，长度为74.0英寸(187.96厘米)。而且，在图12的实例中，部件载体在设备100的底面上方9.75英寸(24.765厘米)的高度处被装载和卸载。换句话说，设备100的进给高度是9.75英寸(24.765厘米)。在其他实例中，可使用其他尺寸。
图13示出了根据本公开的技术的x射线检查设备100的实例性外部视图的示意图。在图13的实例中，设备100可以以与图8-12类似的方式操作。但是，在图13的实例中，外壳1300的形状与图8-12的实例不同。
图14示出了根据本公开的技术的x射线检查设备100的x射线部件的实例正视图的示意图。在图14的实例中，x射线源102配备有管子光闸130。x射线源102安装到具有水平驱动组件的支撑构件1400，所述水平驱动组件被配置为朝向和远离轴线1402移动x射线源102。在一些实例中，轴线1402当定位在设备100的检查区域中时对应于部件载体1404的旋转轴线。在图14的实例中，支撑构件1400的水平驱动组件被配置为将x射线源102定位在距离轴线1402为0英寸(0厘米)至14英寸(35.56厘米)处。在其他实例中，可使用其他尺寸或范围。
类似地，在图14的实例中，x射线检测器104被安装到具有水平驱动组件的支撑构件1406，该水平驱动组件被配置为使x射线检测器104朝向和远离轴线1402移动。在图14的实例中，支撑构件1400的水平驱动组件被配置为将x射线检测器104定位在距离轴线1402为6.0英寸(15.24厘米)至26.0英寸(66.04厘米)处。在其他实例中，使用其他尺寸。虽然关于本公开的某些其他实例没有明确提及，但驱动组件可以存在于这样的实例中。
此外，驱动组件122被配置用于提升部件载体，例如部件载体1404。通过提升部件载体1404，驱动组件122可以将要检查的物体与自x射线源102到x射线检测器104的轴线1408对准。在图14的实例中，驱动组件122配置为将部件载体提升到7.0英寸(17.78厘米)。在其他实例中，使用其他尺寸。
图15A是根据本公开的技术示出了处于缩回位置的实例性CT旋转驱动器1500的示意图。图15B是图示了根据本公开的技术的图15A中的实例性CT旋转驱动器1500处于展开位置的示意图。CT旋转驱动器1500可以是驱动组件122的实例。当进给组件正在将部件载体移入和移出设备100的检查区域时，CT旋转驱动器1500可处于缩回位置。当部件载体处于设备100的检查区域中且设备100正在检查安装在部件载体上的物体时，CT旋转驱动器1500可处于展开位置。当CT旋转驱动器1500处于展开位置时，或者当CT旋转驱动器1500从缩回位置正在改变到展开位置时，CT旋转驱动器1500可以使部件载体围绕旋转轴线1502旋转。
图16示出了根据本公开的技术的与机器人进给单元1600配对的实例性x射线检查设备100的示意图。在图16的实例中，设备100以类似于图8-12的方式配置，并且可以具有环形驱动器804。在图16的实例中，部件载体可从环形驱动器804移除。在其他实例中，部件载体被保持在设备100内，但可以被移除以用于工具更换。机器人进给单元1600可以将部件载体放置到环驱动器804上，并且可以从环驱动器804移除部件载体。在图16的实例中，机器人进给单元1600是机器人手臂。在其他实例中，机器人进给单元1600具有不同的形式。
在一些实例中，根据设备100执行的分析的结果，机器人进给单元1600被配置为将承载检查过的物体的部件载体放置在不同的位置。例如，如果设备100确定物体有缺陷，则机器人进给单元1600将携带物体的部件载体放置在一个位置。在该实例中，如果设备100确定物体没有缺陷，则机器人进给单元将承载物体的部件载体放置在不同的位置。
图16还示出了与设备100分离的环形驱动器804。如图所示，环形驱动器804的外边缘限定一系列被成形为接收部件载体的凹口(即，入口)。
图17示出了根据本公开的技术的实例性x射线检查设备1700的框图。在图17的实例中，设备1700包括x射线源1702和x射线检测器1704。x射线源1702和x射线检测器1704在类型和功能上可以与x射线源102和x射线检测器104类似。在图17的实例中，x射线源1702和x射线检测器1704被布置在放射防护罩1706内。放射防护罩1706被成形为限定开口1708。
进给组件的载体支撑构件1710将部件载体1712定位到与开口1708对准的位置。当部件载体1712与开口1708对准时，驱动组件1714可以将部件载体1712提升离开载体支撑构件1710。图18示出了根据本公开的技术的当部件载体被提升到x射线检查设备的检查区域时的图17中的实例性x射线检查设备的框图。如图18中的实例所示的，驱动组件1714可提升部件载体1712，以使得由部件载体1712承载的物体1716定位在x射线源1702与x射线检测器1704之间。
部件载体1712可以包括放射性屏蔽材料。当部件载体1712以图18所示的方式升起时，部件载体1712可以关闭开口1708，从而防止在物体1716正在被检查时x射线从放射防护罩1706中漏出。因此，装置1700可以包括封闭x射线源1702和x射线检测器1704的放射防护罩1706，放射防护罩限定开口，其中当驱动组件1714提升部件载体1712时，物体1716穿过开口并且部件载体1712堵住开口以基本上防止x射线发射到x射线检查设备1700外部的环境中。
随后，驱动组件1714可以降低部件载体1712，以使得部件载体1712再次搁置在进给组件的载体支撑构件1710上。进料组件然后可以将部件载体1712移开，可以将另一个部件载体与开口1708对齐，并且可以重复该过程。
在一些实例中，x射线源1702配备有诸如图1的实例中所示的管子光闸。在部件载体没有正堵住开口时，管子光闸阻挡x射线从x射线源1702漏出。在本公开中，物体阻挡x射线的讨论可以指完全或部分地衰减x射线。例如，物体可以将x射线衰减到穿过物体的x射线不处于对人有潜在危害的水平的程度。以此方式，当设备1700不正在捕获射线照片时，x射线源1702能够保持在通电模式。
在图17和18的实例的替代版本中，部件载体包括支撑构件和防护罩构件。在一些实例中，部件载体的支撑构件和部件载体的防护罩构件彼此形成直角。因此，支撑构件可以水平取向并且防护罩构件可以竖直取向。在其他实例中，支撑构件和防护罩构件可以不同地布置。部件载体的支撑构件支撑正在被检查的物体。防护罩构件包括放射性屏蔽材料。在该实例中，驱动组件1714可以使这些部件载体的支撑构件水平地移动通过设备的放射防性护罩中的开口。当安装在部件载体上的物体就位于x射线源和x射线检测器之间时，部件载体的防护罩构件与设备的放射防护罩齐平，从而防止x射线从设备大量发射进入周围环境中。
图19示出了根据本公开的技术的实例性x射线检查设备1900的框图。在图19的实例中，设备1900包括由放射防护罩1906封闭的x射线源1902和x射线检测器1904。放射防护罩1906也封闭机器人进给组件1908。x射线源1902和x射线检测器1904可以在类型和功能上类似于x射线源102和x射线检测器104。
进给组件1910将部件载体传送到与放射防护罩1906中限定的开口对准的位置。当进给组件1910定位部件载体(例如部件载体1912)以使得部件载体与开口对准时，机器人进给组件1908传送部件载体通过开口并且将部件载体定位在设备1900的处于x射线源1902与x射线检测器1904之间的检测区域处。门1918被配置为在设备1900正在捕获安装在部件载体上的物体的射线照片时覆盖放射防护罩1906中的开口。随后，门1918可以重新打开，并且机器人进给组件1908可以传送部件载体返回到进给组件1910上。
因此，设备1900可以是包括x射线源、x射线检测器、机器人进给组件以及封闭x射线源、x射线检测器和机器人进给组件的放射防护罩的x射线检查设备。在该实例中，放射防护罩限定开口。所述x射线检查设备还包括门，所述门被配置为选择性地覆盖和露出所述开口。机器人进给组件被配置为从进给组件移动部件载体，通过开口，并到x射线源与x射线检测器之间的位置。待检查的物体安装在部件载体上。机器人进给组件进一步配置为随后移动部件载体通过开口返回至进给组件。
在一些实例中，x射线源1902配备有管子光闸1914，例如图1的实例中所示的。当门1918打开时，管子光闸阻挡x射线从x射线源1902漏出。以这种方式，当设备1900不正在捕获射线照片时，x射线源1902能够保持在通电模式。设备1900可以进一步包括在管子光闸1914和门1918之间的机械联接组件1916，以使得当门1918打开时，管子光闸1914阻挡由x射线源1902发射的x射线，并且当门1918关闭时管子光闸不阻挡由x射线源1902发射的x射线。
因此，在这样的实例中，设备1900可以包括耦合到x射线源的光闸，光闸被配置为当进给组件正在移动部件载体时阻挡由x射线源发射的x射线。设备1900还可以包括在光闸和门之间的机械联接组件，以使得当门打开时光闸阻挡由x射线源发射的x射线，并且当门关闭时光闸不阻挡由x射线源发射的x射线。
图20示出了根据本公开的技术的x射线检查设备的实例操作的流程图。图20的实例性操作可以由图1-16的实例中所示的x射线检查设备100来执行。在图20的实例中，驱动组件(例如，驱动组件122)可以提升部件载体(例如部件载体110)，使得部件载体从进给组件上脱开并且安装在部件载体上的物体(例如物体116)定位在x射线源(例如，x射线源102)与x射线检测器(例如，x射线检测器104)之间。进给组件被配置为将部件载体移入和移出包括x射线源和x射线检测器的x射线检查设备(2000)。而且，在图20的实例中，驱动组件随后可以降低部件载体，以使得部件载体与进给组件重新接合(2002)。
图21示出了根据本公开的技术的x射线检查设备的实例性操作的流程图。图21的实例性操作可由图19实例中所示的x射线检查设备1900来执行。在图21的实例中，封闭在限定开口的放射防护罩(例如，放射防护罩1906)内的机器人进给组件(例如，机器人进给组件1908)可以将部件载体(例如，部件载体1912)从进给组件(例如，进给组件1910))穿过开口移动到被封闭在放射防护罩内的x射线源(例如，x射线源1902)与被封闭在放射防护罩(2100)内的x射线检测器(例如，x射线检测器1904)之间的位置(2100)。在图21的实例中，待检查的物体可以安装在部件载体上。随后，机器人进给组件可以移动部件载体返回通过开口到进给组件(2102)。
在与图21的操作一致的一些实例中，门选择性地覆盖或露出限定在放射防护罩中的开口。当门覆盖开口时，门阻挡x射线通过限定在放射防护罩中的开口离开x射线检查设备。此外，在门与联接到x射线源的光闸之间的机械联接组件可以打开和关闭光闸，使得光闸在门打开时阻挡由x射线源发射的x射线，并且当门关闭时不阻挡由x射线源发射的x射线。
已经描述了各种实例。这些和其他实例都在以下权利要求的范围内。

Claims (26)

1.一种x射线检查设备，包括：
x射线源；
x射线检测器；
驱动组件，所述驱动组件被配置为：
提升部件载体，以使得所述部件载体从进给组件上脱开并且使得安装在所述部件载体上的物体定位在所述x射线源和所述x射线检测器之间，其中所述进给组件被配置为供送部件载体进出所述x射线检查设备；以及
随后降低所述部件载体，以使得所述部件载体与所述进给组件重新接合；以及
放射防护罩，所述防护罩封闭所述x射线源和所述x射线检测器，所述放射防护罩限定开口，其中当所述驱动组件提升所述部件载体时，所述物体通过所述开口并且所述部件载体堵住所述开口以防止x射线发射到所述x射线检查设备外部的环境中。
2.根据权利要求1所述的x射线检查设备，其中，所述驱动组件被配置为在所述部件载体从所述进给组件脱开的同时使所述部件载体旋转。
3.根据权利要求1所述的x射线检查设备，其中所述放射防护罩被成形为防止x射线发射到所述x射线检查设备外部的环境中，而不需要打开和关闭门来允许待检查的物体进入所述x射线检查设备。
4.根据权利要求1所述的x射线检查设备，其中所述x射线检查设备包括所述进给组件，并且所述进给组件包括蛇形轨道。
5.根据权利要求1所述的x射线检查设备，其中所述x射线检查设备包括支撑多个部件载体的环形驱动器，所述多个部件载体包括所述部件载体。
6.根据权利要求5所述的x射线检查设备，其中所述环形驱动器旋转以供送所述部件载体进出所述x射线检查设备。
7.根据权利要求5所述的x射线检查设备，其中所述环形驱动器的外边缘被成形为限定凹口，所述凹口被成形用来接收所述部件载体。
8.根据权利要求1所述的x射线检查设备，其中，所述部件载体限定用于接收部件支撑构件的接合构件的一个或多个孔，所述部件支撑构件配置为支撑物体以备检查。
9.根据权利要求1所述的x射线检查设备，其中，所述部件载体包括磁体，所述磁体被布置为将部件支撑构件安装到所述部件载体，所述部件支撑构件配置为支撑所述物体以备检查。
10.根据权利要求1所述的x射线检查设备，还包括图像处理系统，所述图像处理系统被配置为：
基于由所述x射线检测器产生的所述物体的射线照片或x射线计算机断层摄影(CT)数据来确定所述物体是否符合标准；以及
输出所述物体是否符合标准的指示。
11.根据权利要求10所述的x射线检查设备，还包括：
标签读取器，所述标签读取器被配置为从所述部件载体的识别标签读取信息；以及
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为基于从所述部件载体的所述识别标签读取的所述信息来确定以下中的至少一项：要产生多少个射线照片来检查所述物体、所述射线照片的定位特性、所述射线照片的曝光特性或所述标准。
12.根据权利要求10所述的x射线检查设备，其还包括机器人组件，所述机器人组件被配置为根据所述指示将所述物体放置在不同的位置。
13.根据权利要求1所述的x射线检查设备，其中：
在所述进给组件正在移动所述部件载体时，所述x射线源继续发射x射线；以及
所述x射线检查设备包括与所述x射线源连接的光闸，所述光闸被配置为在所述进给组件正在移动所述部件载体时阻挡由所述x射线源发射的x射线。
14.一种x射线测量方法，包括：
提升部件载体，以使得所述部件载体从进给组件脱开并且使得安装在所述部件载体上的物体被定位在x射线源与x射线检测器之间，其中所述进给组件被配置为供送部件载体进出x射线检查设备，所述x射线检查设备包括所述x射线源和所述x射线检测器；以及
随后降低所述部件载体，以使得所述部件载体与所述进给组件重新接合；
其中所述x射线源和所述x射线检测器被放射防护罩封闭，所述放射防护罩限定开口并且其中：
提升所述部件载体包括，当驱动组件提升所述部件载体时，使所述物体穿过所述开口，以及
当所述驱动组件提升所述部件载体时，所述部件载体堵住所述开口以防止x射线发射到所述x射线检查设备外部的环境中。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括在所述部件载体从所述进给组件上脱开时使所述部件载体旋转。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述放射防护罩被成形为防止x射线发射到所述x射线检查设备外部的环境中，而不需要打开和关闭门以允许待检查的物体进入所述x射线检查设备。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括在蛇形轨道上将所述部件载体移入和移出所述x射线检查设备。
18.根据权利要求14所述的方法，还包括在支撑多个部件载体的环形驱动器上将所述部件载体移入和移出所述x射线检查设备，所述多个部件载体包括所述部件载体。
19.根据权利要求18所述的方法，其中移动所述部件载体包括旋转所述环形驱动器以供送所述部件载体进出所述x射线检查设备。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述环形驱动器的外边缘被成形为限定凹口，所述凹口被成形为接收所述部件载体。
21.根据权利要求14所述的方法，其中，所述部件载体限定用于接收部件支撑构件的接合部件的一个或多个孔，所述部件支撑构件被配置用于支撑物体以进行检查。
22.根据权利要求14所述的方法，其中所述部件载体包括磁体，所述磁体被布置成将部件支撑构件安装到所述部件载体，所述部件支撑构件被配置为支撑所述物体以进行检查。
23.根据权利要求14所述的方法，还包括：
通过图像处理系统并基于由x射线检测器生成的所述物体的射线照片或x射线计算机断层摄影(CT)数据来确定所述物体是否符合标准；以及
输出所述物体是否符合所述标准的指示。
24.根据权利要求23所述的方法，进一步包括基于从所述部件载体的识别标签读取的信息来确定以下中的至少一项：要生成多少射线照片来检查所述物体、所述射线照片的定位特性、所述射线照片的曝光特性或所述标准。
25.根据权利要求23所述的方法，其进一步包括由机器人组件根据所述指示将所述物体放置在不同位置。
26.根据权利要求14所述的方法，其中：
在所述进给组件移动所述部件载体时，所述x射线源继续发射x射线；以及
所述x射线检查设备包括联接到所述x射线源的光闸，所述光闸被配置为在所述进给组件移动所述部件载体的同时阻挡由所述x射线源发射的x射线。
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