CN109682841A - 一种用于工业x射线探伤的机械同步运动装置 - Google Patents

一种用于工业x射线探伤的机械同步运动装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于工业X射线探伤的机械同步运动装置，包括：机架，检测框架，发射器架，检测台面，检测平台，行走机构，以及同步机构等。本发明的机械同步运动装置可以实现前后、左右、上下方向上的全方位移动，而无需搬动工件，并且X射线发射器和检测器的同步移动避免了经常需要对两者的对位，加上检测台面表面的刻度设置，可以对待测工件的位置进行精确定位，结合同步移动自动化，可以大大降低工作强度，且检测位置准确，检测效率高。

Description

一种用于工业X射线探伤的机械同步运动装置
技术领域
本发明属于金属探伤设备技术领域，具体地说，是关于一种用于工业X射线探伤的机械同步运动装置。
背景技术
工业X射线探伤是指利用X射线能够穿透金属材料的性质实现工件内部缺陷无损检测的一种方法。当强度均匀的X射线束穿透物体时，被检测物体因局部缺陷或结构差异，厚度或密度有所不同，它将改变物体对射线的衰减，使射线被吸收的程度不一样，因而不同部位透射过的射线强度不同。探测板上的光敏元件逐点测定透射过物体的射线强度并由计算机加以记录且在显示屏上显示。由显示屏上的影像，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布，同时还能确定缺陷位置和大小。根据所观察到的缺陷性质、大小和部位来评定工件质量，从而防止由于内部缺陷而引起重大事故。
X射线探伤时，X射线发射器和探测器分别位于工件的两侧且需要对齐放置。为使探测器更适合恶劣苛刻的检测环境，探测器需有坚固的外壳。为使现场检测安装更灵活、高效，且出于制作成本考虑，探测器同样不宜制作过大。因此，对于大尺寸工件要检测工件全部细节部分时，由于设备检测范围大小的限制，设备不能一次性检测工件所有范围，只能分步依次检测。在检测一部分后，移动发射器和探测器到下一个检测位置并重新对齐，然后才能开始检测，得到各个部分的检测结果后，合成工件整体的检测报告。
现有的检测方案通常是由人工及简单机械装置来完成，装置无自动化功能。X射线发射器被固定在台架上方横梁的中部，探测器放置在与发射器正对下方的地面上，待检测工件放置在工作台平面上，工作台位于台架与检测器的中间。检测时，通过人工搬动来调整工作台及工件和工件下方探测器位置来满足X探伤的检测需要。由于检测范围的限制，每次只能检测到工件的一部分。为了检测到整个工件，需要人工搬动，依次调整待测工件与探测器的位置来依次检测工件的每一部分。最终由各次的检测结果合成全部区域的探测和工件情况，整个测试过程较为繁琐，检测效率低，工作强度大，而且难以保证工件与检测装置的位置。
发明内容
本发明的目的就在于改进现有用于工业X射线探伤的机械装置所存在的上述缺点和不足，从而提供一种用于工业X射线探伤的机械同步运动装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于工业X射线探伤的机械同步运动装置，包括：
机架，其上方具有一对平行的边框，并依托该对平行边框设有一对平行的第一导轨，且其中一个边框的侧边固定有一个齿条；机架的下部则放置有检测台面；
检测框架，可移动放置于所述机架的第一导轨上，该检测框架的一对边框上设有一对平行的第二导轨，而下端的框架则延伸至机架下部所设检测平台的下方，且下端框架上对应于上端第二导轨的一对平行边框上设有一对第三导轨，并通过第三导轨放置有检测平台；
发射器架，可移动放置于所述检测框架的第二导轨上，该发射器架上设有发射器座，并通过该发射器座固定有X射线发射器；
检测台面，位于机架下部，用于放置待测工件；
检测平台，可移动放置于所述检测框架下端的第三导轨上，该检测平台的一侧放置检测器，该检测器的位置与发射器架上X射线发射器的位置相对应；
行走机构，设置于所述检测框架的外侧，用于驱动检测框架沿所述机架的第一导轨前后移动；
同步机构，设置于所述检测框架上，用于同步驱动所述发射器架和检测平台分别沿所述检测框架的第二导轨和第三导轨同步左右移动。
根据本发明的优选实施例，所述第一导轨设置于所述平行边框的上表面。
根据本发明的另一个优选实施例，所述固定有齿条的边框的侧边设有截面呈“L”形的齿条固定底座，所述齿条设置于齿条固定底座上。
根据本发明，所述检测框架为框架形构件，并通过其上端两侧向外延伸的第一对平行的“∟”形边框放置于所述机架的第一导轨上，且该“∟”形边框的底部设有滑块，以允许检测框架可沿机架的第一导轨前后移动。
根据本发明，所述发射器架同样为框架形构架，上表面固定有第一平台，该第一平台两侧向外延伸形成延伸段，并通过该延伸段放置于检测框架的第二导轨上，且该延伸段的底部对应第二导轨的位置设有滑块，以允许发射器架可沿检测框架的第二导轨横向移动。
根据一个优选实施例，所述X射线发射器通过两个U形钢片固定于发射器座的下方。
根据另一个优选实施例，所述检测台面的表面设有刻度分区并标记数字，以便于待测工件的位置设别。
根据本发明，所述检测平台的底部设有对应于所述检测框架的第三导轨的滑块，以允许其在检测框架下端的边框上沿所述第三导轨左右移动。
根据本发明的优选实施例，所述行走机构包括固定于所述检测框架上的行走电机，以及设置于行走电机一侧由行走电机驱动的齿轮，该齿轮与所述机架边框的齿条相啮合，以使行走电机的转动可以驱动齿轮沿齿条移动。
根据另一个优选实施例，所述同步机构包括固定于所述检测框架上的同步电机，设置于同步电机一侧由同步电机驱动的联轴器，固定于检测框架上下四个边框上的四个带轮组，以及套设于带轮组上的第一同步带和第二同步带，其中：
所述四个带轮组中的一个带轮组设置于所述联轴器的一侧并由所述联轴器传动；
所述第一同步带环绕全部四个带轮组设置，并与所述发射器架固定，以使所述第一同步带的传动可以联动发射器架沿所述检测框架的第二导轨移动；
所述第二同步带环绕检测框架下端边框上的两个带轮组设置，并与所述检测平台固定，以使所述第二同步带的传动可以联动所述检测平台沿所述检测框架的第三导轨移动。
进一步的，所述发射器架上设有同步带固定底座，并配有同步带压板，该同步带压板将所述第一同步带压在同步带固定底座上，从而第一同步带与发射器架固定，使得第一同步带的传动能够带动发射器架沿检测框架的第二导轨移动。
进一步的，所述检测平台上也设有同步带固定底座，并配有同步压板，该同步带压板将所述第二同步带压在同步带固定底座上，从而将第二同步带与检测平台固定，使得第二同步带的传动能够带动检测平台沿检测框架的第三导轨移动。
根据本发明的优选实施例，所述机械同步运动装置还包括设置于所述发射器架上的提升机构，用于升降所述发射器架。
优选的，所述提升机构包括升降电机，位于升降电机一侧由升降电机驱动的升降丝杆，以及用于将升降丝杆固定于所述发射器架的发射器座上的丝杆固定座；与之相对应，所述发射器架的框架的四根立杆上设有两对相对的第四导轨，所述发射器座对应所述第四导轨的位置设有相应的滑块，以使升降电机的转动可以带动丝杠转动，进而联动发射器座沿发射器架上的第四导轨上下移动。
本发明的用于工业X射线探伤的机械同步运动装置具有以下有益效果：
1、同步装置的使用，使得X射线发射器与检测器的正对设置始终得以保持，无需经常进行调节，且避免了人工调节可能带来的偏差。
2、可以实现检测位置在前后、左右、上下方向上的全方位移动，大大简化了检测操作。
3、检测台面表面的刻度设置，可以对待测工件的位置进行精确定位，结合同步移动自动化，可以大大降低工作强度，且检测位置准确，检测效率高。
附图说明
图1为本发明的用于工业X射线探伤的机械同步运动装置的整体结构示意图，为了显示检测平台，略去了机架下部的检测台面。
图2为机架的示意图，为了显示齿条的设置，其视角与图1相反，且下部支撑架上放置了检测台面。
图3为图2中A部的放大示意图。
图4为检测框架的示意图。
图5为图4中B部的放大示意图。
图6为发射器架的示意图。
图号说明：
10-机架；11-支脚；12-机架上方边框；13-第一导轨；14-齿条；15-支撑杆；
16-齿条固定底座；20-检测框架；21-检测框架上端第一对“∟”形边框；
22-检测框架上端第二对边框；23-第二导轨；24-检测框架下端第一边框；
25-第三导轨；26-检测框架下端第二边框；30-发射器架；31-第一平台；
310-延伸段；32-发射器座；33-立杆；34-导轨；40-行走机构；
41-行走电机；42-齿轮；50-同步机构；51-同步电机；52-联轴器；
53-带轮组；54-第一同步带；55-第二同步带；60-提升机构；
61-提升电机；62-丝杆；63-丝杆固定座；70-检测台面；71-木板；
80-检测平台；81-检测器；90-X射线发射器。
具体实施方式
以下结合附图，以具体实施例对本发明的用于工业X射线探伤的机械同步运动装置作进一步详细说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
如图1和图2所示，本发明的用于工业X射线探伤的机械同步运动装置包括：
机架10，为具有支脚11的框架形构件，其上方具有一对平行的边框12，依托该边框12的上表面设有一对平行的第一导轨13，且其中一个边框12的侧边固定有一个齿条14；本实施例中，如图3的放大示意图所示，边框12的侧边设有截面呈“L”形的齿条固定底座16，所述齿条14设置于齿条固定底座16上；机架10的下部则通过支撑杆15放置有检测台面70。
检测框架20，如图4所示，为框架形构件，通过其上端两侧向外延伸的第一对平行的“∟”形边框21放置于机架10的第一导轨13上，且该“∟”形边框21的底部设有滑块(图中未示出)，以允许检测框架20可沿机架10的第一导轨12纵向移动；检测框架20上端的第二对边框22的上表面设有一对平行的第二导轨23，而下端的框架则延伸至机架10下部的支撑杆15的下方(图1)，且下端框架上对应于上端第二对边框22的一对平行的第一边框24上设有一对第三导轨25，并通过第三导轨25放置有检测平台80。
发射器架30，如图6所示，同样为框架形构架，上表面固定有第一平台31，该第一平台31两侧向外延伸形成延伸段310，并通过该延伸段310放置于检测框架20的第二导轨23上，且延伸段310底部对应第二导轨23的位置设有滑块(图中未示出)，以允许发射器架30可沿检测框架20的第二导轨23横向移动；该第一平台31的下方固定有发射器座32，并通过该发射器座32固定有X射线发射器90；本实施例中，所述X射线发射器通过两个U形钢片35固定于发射器座32的下方，本领域的技术人员容易理解，固定的方式不局限于此种特定的方式，这是显而易见的。
检测台面70，如图2所示，位于机架10下部的支撑杆15上，用于放置待测工件；优选的，检测台面70的表面设有刻度分区并标记数字；进一步的，检测台面70上可铺设若干个木板71，该木板71优选为标准规格，以便于待测工件的位置设别。
检测平台80，如图4所示，底部设有对应于所述检测框架20的第三导轨25的滑块(图中未示出)，以允许其在检测框架20下端的边框24上沿第三导轨25左右移动；该检测平台80的一侧放置检测器81，该检测器81的位置与发射器架30上X射线发射器90的位置相对应，以利于对待测工件进行检测。
行走机构40，设置于检测框架20的“∟”形边框21的外侧，包括行走电机41和设置于行走电机41一侧由行走电机41驱动的齿轮42，该齿轮42与机架边框12的齿条14相啮合，以使行走电机41的转动可以驱动齿轮42沿齿条14移动，进而带动整个检测框架20沿机架10的第一导轨13前后移动。
同步机构50，设置于检测框架20上，如图4和图5所示，该同步机构50包括固定于一个“∟”形边框21上的同步电机51，设置于同步电机51一侧由同步电机51驱动的联轴器52，固定于检测框架20上端一对“∟”形边框21上及下端与之对应的另一对第二边框26上的四个带轮组53，套设于带轮组53上的第一同步带54和第二同步带55，其中：
第一同步带54环绕全部四个带轮组53设置，第二同步带55环绕检测框架20下端的边框26上的两个带轮组53设置；本领域的技术人员容易理解，“∟”形边框21上对应第一同步带54的位置设有相应的穿孔(图中未示出)，以允许同步带54从中穿过；
并且，其中一个带轮组53设置于联轴器52的一侧并由联轴器52传动，以使同步电机50的转动可以联动同步带54、55的传动；
回到图1，所述发射器架30的第一平台31上设有同步带固定底座35，并配有同步带压板36，该同步带压板36将所述第一同步带54压在同步带固定底座35上，从而将第一同步带54与发射器架30固定，使得第一同步带54的传动能够带动发射器架30沿检测框架20的第二导轨23移动。与之相对应，如图所述检测平台80上也设有同步带固定底座35，并配有同步压板36，该同步带压板36将所述第二同步带55压在同步带固定底座35上，从而将第二同步带55与检测平台80固定，使得第二同步带55的传动能够带动检测平台80沿检测框架20的第三导轨25移动；而由于第一同步带54和第二同步带55共用检测框架20下端边框26上的两个带轮组53，使得两者由同步电机51同步驱动，进而使得发射器架30和检测平台80可以同步移动，确保发射器架30上X射线发射器90的位置与检测平台80上的检测器81的对齐位置始终保持，而无需经常进行对齐调节，既省时省力，又可以避免人工调节可能出现的偏差。
提升机构60，如图6所示，设置于发射器架30的第一平台31上，包括升降电机61，位于升降电机61一侧由升降电机61驱动的升降丝杆62，以及用于将升降丝杆61固定于发射器座32上的丝杆固定座63；与之相对应，发射器架30框架的四根立杆33上设有两对相对的第四导轨34，所述发射器座32对应所述第四导轨34的位置设有相应的滑块(图中未示出)，以使升降电机61的转动可以带动丝杠62转动，进而联动发射器架30及其下方固定的X射线发射器90沿发射器架30的第四导轨34上下移动。
本发明的用于工业X射线探伤的机械同步运动装置，可以实现前后、左右、上下方向上的全方位移动，而无需搬动工件，并且X射线发射器和检测器的同步移动避免了经常需要对两者的对位，加上检测台面表面的刻度设置，可以对待测工件的位置进行精确定位，结合同步移动自动化，可以大大降低工作强度，且检测位置准确，检测效率高。

Claims (14)

1.一种用于工业X射线探伤的机械同步运动装置，其特征在于包括：
机架，其上方具有一对平行的边框，并依托该对平行边框设有一对平行的第一导轨，且其中一个边框的侧边固定有一个齿条；机架的下部则放置有检测台面；
检测框架，可移动放置于所述机架的第一导轨上，该检测框架的一对边框上设有一对平行的第二导轨，而下端的框架则延伸至机架下部所设检测平台的下方，且下端框架上对应于上端第二导轨的一对平行边框上设有一对第三导轨，并通过第三导轨放置有检测平台；
发射器架，可移动放置于所述检测框架的第二导轨上，该发射器架上设有发射器座，并通过该发射器座固定有X射线发射器；
检测台面，位于机架下部，用于放置待测工件；
检测平台，可移动放置于所述检测框架下端的第三导轨上，该检测平台的一侧放置检测器，该检测器的位置与发射器架上X射线发射器的位置相对应；
行走机构，设置于所述检测框架的外侧，用于驱动检测框架沿所述机架的第一导轨前后移动；
同步机构，设置于所述检测框架上，用于同步驱动所述发射器架和检测平台分别沿所述检测框架的第二导轨和第三导轨同步左右移动。
2.根据权利要求1所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述第一导轨设置于所述平行边框的上表面。
3.根据权利要求1所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述固定有齿条的边框的侧边设有截面呈“L”形的齿条固定底座，所述齿条设置于齿条固定底座上。
4.根据权利要求1所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述检测框架为框架形构件，并通过其上端两侧向外延伸的第一对平行的“∟”形边框放置于所述机架的第一导轨上，且该“∟”形边框的底部设有滑块，以允许检测框架可沿机架的第一导轨前后移动。
5.根据权利要求1所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述发射器架为框架形构架，上表面固定有第一平台，该第一平台两侧向外延伸形成延伸段，并通过该延伸段放置于检测框架的第二导轨上，且该延伸段的底部对应第二导轨的位置设有滑块，以允许发射器架可沿检测框架的第二导轨横向移动。
6.根据权利要求1所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述X射线发射器通过两个U形钢片固定于发射器座的下方。
7.根据权利要求1所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述检测台面的表面设有刻度分区并标记数字，以便于待测工件的位置设别。
8.根据权利要求1所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述检测平台的底部设有对应于所述检测框架的第三导轨的滑块，以允许其在检测框架下端的边框上沿所述第三导轨左右移动。
9.根据权利要求1所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述行走机构包括固定于所述检测框架上的行走电机，以及设置于行走电机一侧由行走电机驱动的齿轮，该齿轮与所述机架边框的齿条相啮合，以使行走电机的转动可以驱动齿轮沿齿条移动。
10.根据权利要求1所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述同步机构包括固定于所述检测框架上的同步电机，设置于同步电机一侧由同步电机驱动的联轴器，固定于检测框架上下四个边框上的四个带轮组，以及套设于带轮组上的第一同步带和第二同步带，其中：
所述四个带轮组中的一个带轮组设置于所述联轴器的一侧并由所述联轴器传动；
所述第一同步带环绕全部四个带轮组设置，并与所述发射器架固定，以使所述第一同步带的传动可以联动发射器架沿所述检测框架的第二导轨移动；
所述第二同步带环绕检测框架下端边框上的两个带轮组设置，并与所述检测平台固定，以使所述第二同步带的传动可以联动所述检测平台沿所述检测框架的第三导轨移动。
11.根据权利要求10所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述发射器架上设有同步带固定底座，并配有同步带压板，该同步带压板将所述第一同步带压在同步带固定底座上，从而第一同步带与发射器架固定，使得第一同步带的传动能够带动发射器架沿检测框架的第二导轨移动。
12.根据权利要求10所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述检测平台上设有同步带固定底座，并配有同步压板，该同步带压板将所述第二同步带压在同步带固定底座上，从而将第二同步带与检测平台固定，使得第二同步带的传动能够带动检测平台沿检测框架的第三导轨移动。
13.根据权利要求1所述的机械同步运动装置，其特征在于，还包括设置于所述发射器架上的提升机构，用于升降所述发射器架。
14.根据权利要求13所述的机械同步运动装置，其特征在于，所述提升机构包括升降电机，位于升降电机一侧由升降电机驱动的升降丝杆，以及用于将升降丝杆固定于所述发射器架的发射器座上的丝杆固定座；与之相对应，所述发射器架的框架的四根立杆上设有两对相对的第四导轨，所述发射器座对应所述第四导轨的位置设有相应的滑块，以使升降电机的转动可以带动丝杠转动，进而联动发射器座沿发射器架上的第四导轨上下移动。
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