CN110624859A - 一种适用于圆柱样品的自动化ct设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，属于检测设备领域，包括成流水线依次设置的传输组件、检测组件、分拣组件和废料组件，圆柱样品在传输组件上依次穿过检测组件和分拣组件，圆柱样品经过分拣组件后传输到废料组件或继续在传输组件上继续传送到下一个工序，检测组件包括设置在传输组件两侧且相对设置的射线源发射器和平板探测器，还包括旋转台，旋转台设在射线源发射器和平板探测器之间，分拣组件根据探测结果夹持圆柱样品在旋转台、废料组件和传输组件之间转换。本发明能够将样品从输送线上夹持到转台上，拍摄DR或CT后，根据样品情况判断，将其放回输送线或弃置废品区，实现了流水线检测，大大提升了生产效率。

Description

一种适用于圆柱样品的自动化CT设备

技术领域

本发明属于成像检测设备技术领域，涉及一种能够对样品进行自动放置，进行CT扫描，自动控制拍摄流程，分拣废品，能够用于流水线的适用于圆柱样品的自动化CT设备。

背景技术

X射线能在无损检验技术中得到广泛应用的主要原因是：它能穿透可见光不能穿透的物质；它在物质中具有衰减作用和衰减规律；它能对某些物质发生光化学作用、电离作用和荧光现象。而且这些作用都将随着X射线强度的增加而增加。

X射线探伤是利用材料厚度不同对X射线吸收程度的差异，通过用X射线透视摄片法和工业电视实时成像，从软片和成像上显出材料、零部件及焊缝的内部缺陷，如裂纹、缩孔、气孔、夹渣、未溶合、未焊透等，确定位置和大小，根据观察其缺陷的性质、大小和部位来评定材料或制品的质量，从而防止由于材料内部缺陷、加工不良而引起的重大事故。

X线平片主要是像投影一样，从前往后把你的立体结构不论前后，往照片上一拍，你要胸前有个扣子，成像后就分不清是你衣服前面的还是后面的，但能分清上下左右，CT叫计算机体层摄影技术，就是把你切片了，可以分清层次。成像是三维的。CT胶片一般有个定位象，上面的线叫定位线，每个小图像都是你的身体在固定的扫描平面上的精确的结构分布，这是与X线普放的主要区别。

目前的X射线成像检测设备通常是通用型的，只能单件或少量检测样品，不能大批量流水线检测，或者只能进行DR拍摄，不能拍摄CT。

发明内容

本发明要解决的问题是在于提供一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，能够将样品从输送线上夹持到转台上，拍摄DR或CT后，根据样品情况判断，将其放回输送线或弃置废品区，实现了流水线检测，大大提升了生产效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，包括成流水线依次设置的传输组件、检测组件、分拣组件和废料组件，圆柱样品在传输组件上依次穿过所述检测组件和分拣组件，圆柱样品经过所述分拣组件后传输到废料组件或继续在传输组件上继续传送到下一个工序；

所述检测组件包括设置在所述传输组件两侧且相对设置的射线源发射器和平板探测器，还包括旋转台，所述旋转台设在所述射线源发射器和平板探测器之间，所述分拣组件根据探测结果夹持圆柱样品在所述旋转台、废料组件和传输组件之间转换。

进一步的，所述射线源发射器设在第一支架上，所述平板探测器设在第二支架上，所述第一支架通过第一驱动组件相对第一底座运动，所述第二支架通过第二驱动组件相对第一底座运动，所述第一支架和第二支架均垂直于传输组件的纵向面相对运动。

进一步的，所述第一驱动组件和第二驱动组件的结构相同，均为电机丝杠结构，所述第一底座由型材组装而成，所述第一支架和第二支架均有板材制作而成。

进一步的，所述旋转台水平固定设置，所述旋转台为固定槽结构，所述旋转台由旋转气缸或电机齿轮结构驱动实现旋转，圆柱样品竖直设置在所述旋转台内，所述分拣组件夹持圆柱样品到所述旋转台上。

进一步的，所述分拣组件包括夹持组件、第三支架和第二底座，所述第三支架与所述第二底座通过第三驱动组件相对运动且运动方向垂直于所述第一底座的纵向面，所述夹持组件相对第三支架通过第四驱动组件上下移动，所述夹持组件包括夹持圆柱样品的夹持臂。

进一步的，所述夹持组件还包括手指气缸和旋转缸，所述手指气缸驱动所述夹持臂打开和夹紧完成对圆柱样品的夹紧和放松动作，所述手指气缸的另一端固定在旋转缸上，所述旋转缸通过所述第四驱动组件相对第三支架上下移动。

进一步的，所述第三驱动组件和第四驱动组件的结构相同，所述第三驱动组件为电机丝杠结构，所述第二底座由型材组装而成。

进一步的，所述废料组件包括均倾斜向下设置的第一下料槽和第二下料槽，所述第一下料槽的上端高于所述传输组件的上端设置，所述第二下料槽垂直于所述第一下料槽设置且与所述第一下料槽的下端对应设置。

进一步的，所述传输组件由多个平行设置的传送轮组成，所述传送轮的断面为两端为锥面的哑铃形状，圆柱样品设在所述传送轮的中部，多个所述传送轮通过电机、皮带或链条进行驱动，所述传输组件的一端设有上料架，另一端设有下料架。

进一步的，所述传输组件从上料端到下料端依次设有传感器I、传感器Ⅱ、传感器Ⅲ、传感器Ⅳ、传感器Ⅴ和传感器Ⅵ，所述传感器I感应圆柱样品进入到传输组件的位置，所述传感器Ⅱ感应圆柱样品进入箱体内的位置，所述传感器Ⅲ感应圆柱样品进入到检测组件区域内的位置，所述传感器Ⅳ感应圆柱样品离开检测组件区域内的位置，所述传感器Ⅴ感应圆柱样品离开箱体的位置，所述传感器Ⅵ感应圆柱样品离开传输组件的位置。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下。

1、本发明实现了连续检测，不仅可以拍摄DR，还可以拍摄CT，克服了已有设备样品装夹不便、结构复杂、手动测量、无法批量测量的问题，可以实现流水化批量测样，特别适用于工业流水线环境，自动排除报废样品，自动判断是否有样品需要检测，安全、节能，自动化程度高；

2、射线源发射器和平板探测器可相对移动，完成不同规格的圆柱样品的检测和传输，也方便调节相对位置，保证圆柱样品的检测位置在平板探测器的中间工作区域，保证检测的精度；

3、分拣组件可在旋转台、废料组件和传输组件之间切换，夹持臂运动到传输组件上的样品处，夹取样品，然后通过第三驱动组件带动第三支架相对第二底座移动，进而实现夹持臂的左右移动，然在在第四驱动组件的作用下，夹持臂相对第三支架上下移动，旋转缸可带动夹持臂实现左右旋转，通过上下移动和旋转等一系列运动，将圆柱样品放在旋转台上，旋转台带动圆柱样品进行360度旋转，然后进行样品成像，根据成像结果判断圆柱样品报废与否，若是报废则通过夹持臂夹取圆柱样品，弃置废品区；

4、在不同的位置设置多个传感器，提升圆柱样品传输的精度，提升整个设备的精度和精确度。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种适用于圆柱样品的自动化CT设备不含箱体的结构示意图；

图2为本发明图1的A部详图；

图3为本发明图1的B部详图；

图4为本发明一种适用于圆柱样品的自动化CT设备的结构示意图；

图5为本发明一种适用于圆柱样品的自动化CT设备的流程示意图。

附图标记：

1、传输组件；11、传送轮；12、上料架；13、下料架；2、检测组件；21、射线源发射器；211、第一支架；212、第一驱动组件；22、平板探测器；221、第二支架；222、第二驱动组件；23、第一底座；3、分拣组件；31、第二底座；32、第三支架；33、夹持臂；34、手指气缸；35、旋转缸；36、第三驱动组件；37、第四驱动组件；4、废料组件；41、第一下料槽；42、第二下料槽；5、圆柱样品；61、传感器I；62、传感器Ⅱ；63、传感器Ⅲ；64、传感器Ⅳ；65、传感器Ⅴ；66、传感器Ⅵ；7、箱体；71、铅帘；8、旋转台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1～图5所示，本发明为一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，包括成流水线依次设置的传输组件1、检测组件2、分拣组件3和废料组件4，圆柱样品5在传输组件1上依次穿过检测组件2和分拣组件3，圆柱样品5经过分拣组件3后传输到废料组件4或继续在传输组件1上继续传送到下一个工序，检测组件2、分拣组件3和废料组件4均设在箱体7内，传输组件1穿过箱体7设置，箱体7两端出入口安装铅帘71，防止灰尘进入到内部，保证箱体7内部检测环境的整洁，提升检测的效率和精准度；

检测组件2包括设置在传输组件1两侧且相对设置的射线源发射器21和平板探测器22，还包括旋转台8，旋转台8设在射线源发射器21和平板探测器22之间，分拣组件3根据探测结果夹持圆柱样品5在旋转台8、废料组件4和传输组件1之间转换，实现不合格产品的筛分，合格产品的继续传送。

优选地，射线源发射器21设在第一支架211上，平板探测器22设在第二支架221上，第一支架211通过第一驱动组件212相对第一底座23运动，第二支架221通过第二驱动组件222相对第一底座23运动，第一支架211和第二支架均垂直于传输组件1的纵向面相对运动，射线源发射器21和平板探测器22可相对移动，完成不同规格的圆柱样品5的检测和传输，也方便调节相对位置，保证圆柱样品5的检测位置在平板探测器22的中间工作区域，保证检测的精度。

优选地，第一驱动组件212和第二驱动组件222的结构相同，均为电机丝杠结构，本结构中所有的电机丝杠结构均可由气缸、由缸或者电动推杆等结构来代替实现，也可通过电机链条提升结构来替代，只要在承载的负荷范围内，可完成直线方向的驱动即可，第一底座23由型材组装而成，第一支架211和第二支架221均有板材制作而成，型材和板材结构成本低，方便采购，而且强度高。

优选地，旋转台8水平固定设置，旋转台8为固定槽结构，旋转台8由旋转气缸或电机齿轮结构驱动实现旋转，圆柱样品5竖直设置在旋转台8内，分拣组件3夹持圆柱样品5到旋转台8上，固定槽的直径与圆柱样品5的直径匹配设置，固定槽的直径不能过大和过小，过大的话，圆柱样品5会产生晃动，过小的话，圆柱样品5无法放置进去，可通过旋转气缸直接驱动固定槽旋转360度，对圆柱样品5的多个角度进行透射和检测，提升检测结构的精准度，也可通过电机带动齿轮结构实现固定槽的旋转，旋转台8可通过固定架结构固定在第一支架211或第二支架221上，也可以固定在传输组件1下端的固定装置上。

优选地，分拣组件3包括夹持组件、第三支架32和第二底座31，第三支架32与第二底座31通过第三驱动组件36相对运动且运动方向垂直于第一底座23的纵向面，夹持组件相对第三支架32通过第四驱动组件37上下移动，夹持组件包括夹持圆柱样品5的夹持臂33。

优选地，夹持组件还包括手指气缸34和旋转缸35，手指气缸34驱动夹持臂33打开和夹紧完成对圆柱样品5的夹紧和放松动作，手指气缸34的另一端固定在旋转缸35上，旋转缸35通过第四驱动组件37相对第三支架32上下移动，手指气缸34采用常规规格即可，可从市场上直接沟通，夹持臂33分为左右两部分，每个部分固定连接手指气缸34中的一个手指，手指气缸34动作，带动左右两部分夹持臂33相对运动，完成对圆柱样品5的夹持和放松动作，夹持臂33的中间设有夹持空腔，夹持空腔的形状与圆柱样品5的形状相同，提升对圆柱样品5夹持过程中的稳定性。

优选地，第三驱动组件36和第四驱动组件37的结构相同，第三驱动组件36为电机丝杠结构，与第一驱动组件212的结构相同，也可由常见的驱动结构替代完成，第二底座31由型材组装而成，成本低，强度高，第二底座31的结构与第一底座23的结构相同，均为槽形的结构，有一定的防护作用。

优选地，废料组件4包括均倾斜向下设置的第一下料槽41和第二下料槽42，第一下料槽41的上端高于传输组件1的上端设置，第二下料槽42垂直于第一下料槽41设置且与第一下料槽41的下端对应设置，第一下料槽41和第二下料槽42的结构相同，可采用钣金折弯成槽型结构，结构简单，稳定可靠，第一下料槽41和第二下料槽42的外表面可设置防氧化层，提升零件的使用寿命。

优选地，传输组件1由多个平行设置的传送轮11组成，传送轮11的断面为两端为锥面的哑铃形状，圆柱样品5设在传送轮11的中部，多个传送轮11通过电机、皮带或链条进行驱动，传输组件1的一端设有上料架12，另一端设有下料架13，此结构的传送轮11对圆柱样品5有一定的导向和定位作用，更优选地，传送轮11采用聚氨酯材质制成，一是避免摩擦对圆柱样品5的外表面造成损伤，二是避免硬硬接触造成圆柱样品5的外避免碰伤。

优选地，传输组件1从上料端到下料端依次设有传感器I61、传感器Ⅱ62、传感器Ⅲ63、传感器Ⅳ64、传感器Ⅴ65和传感器Ⅵ66，传感器I61感应圆柱样品5进入到传输组件1的位置，传感器Ⅱ62感应圆柱样品5进入箱体7内的位置，传感器Ⅲ63感应圆柱样品5进入到检测组件2区域内的位置，传感器Ⅳ64感应圆柱样品5离开检测组件2区域内的位置，传感器Ⅴ65感应圆柱样品5离开箱体7的位置，传感器Ⅵ66感应圆柱样品5离开传输组件1的位置，在不同的位置设置多个传感器，提升圆柱样品5动作的精度。

在实际工作过程中，所有的电器元件均与控制箱进行电连接，控制箱实现所有电器元件的自动控制，通过收集反馈的信号和情况，进行判定和进行下一步动作，控制箱采用PLC程序控制，PLC程序简单，容易上手，而且程序改编比较方便快捷，降低员工的培训学习成本，所有的电器元件和机械结构按照以上描述固定安装完成后，实现整个设备的运行，圆柱样品5从传输组件1的一端转运到另一端，通过第一驱动组件212和第二驱动组件222调整射线源发射器21和平板探测器22相对传输组件1的位置，调节成像的放大比、进行图像对中，圆柱样品5进入到箱体7后，继续传送到检测组件2中，样品输送到位后，停止运动，首先夹持臂33运动到传输组件1上的样品处，夹取样品，然后通过第三驱动组件36带动第三支架32相对第二底座31移动，进而实现夹持臂33的左右移动，然在在第四驱动组件37的作用下，夹持臂33相对第三支架32上下移动，旋转缸35可带动夹持臂33实现左右旋转，通过上下移动和旋转等一系列运动，将圆柱样品5放在旋转台8上，旋转台8带动圆柱样品5进行360度旋转，然后进行样品成像，根据成像结果判断圆柱样品5报废与否，若是报废则通过夹持臂33夹取圆柱样品5，弃置废品区，通过第一下料槽41和第二下料槽42向下传输到指定的位置，若是合格品则将样品放回传输组件1上，传输组件1继续运行，等待下一个样品，整个装置实现了连续检测，不仅可以拍摄DR，还可以拍摄CT，克服了已有设备样品装夹不便、结构复杂、手动测量、无法批量测量的问题，可以实现流水化批量测样，特别适用于工业流水线环境，自动排除报废样品，自动判断是否有样品需要检测，安全、节能，自动化程度高。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，其特征在于：包括成流水线依次设置的传输组件、检测组件、分拣组件和废料组件，圆柱样品在传输组件上依次穿过所述检测组件和分拣组件，圆柱样品经过所述分拣组件后传输到废料组件或继续在传输组件上继续传送到下一个工序；

所述检测组件包括设置在所述传输组件两侧且相对设置的射线源发射器和平板探测器，还包括旋转台，所述旋转台设在所述射线源发射器和平板探测器之间，所述分拣组件根据探测结果夹持圆柱样品在所述旋转台、废料组件和传输组件之间转换。

2.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，其特征在于：所述射线源发射器设在第一支架上，所述平板探测器设在第二支架上，所述第一支架通过第一驱动组件相对第一底座运动，所述第二支架通过第二驱动组件相对第一底座运动，所述第一支架和第二支架均垂直于传输组件的纵向面相对运动。

3.根据权利要求2所述的一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，其特征在于：所述第一驱动组件和第二驱动组件的结构相同，均为电机丝杠结构，所述第一底座由型材组装而成，所述第一支架和第二支架均有板材制作而成。

4.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，其特征在于：所述旋转台水平固定设置，所述旋转台为固定槽结构，所述旋转台由旋转气缸或电机齿轮结构驱动实现旋转，圆柱样品竖直设置在所述旋转台内，所述分拣组件夹持圆柱样品到所述旋转台上。

5.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，其特征在于：所述分拣组件包括夹持组件、第三支架和第二底座，所述第三支架与所述第二底座通过第三驱动组件相对运动且运动方向垂直于所述第一底座的纵向面，所述夹持组件相对第三支架通过第四驱动组件上下移动，所述夹持组件包括夹持圆柱样品的夹持臂。

6.根据权利要求5所述的一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，其特征在于：所述夹持组件还包括手指气缸和旋转缸，所述手指气缸驱动所述夹持臂打开和夹紧完成对圆柱样品的夹紧和放松动作，所述手指气缸的另一端固定在旋转缸上，所述旋转缸通过所述第四驱动组件相对第三支架上下移动。

7.根据权利要求5所述的一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，其特征在于：所述第三驱动组件和第四驱动组件的结构相同，所述第三驱动组件为电机丝杠结构，所述第二底座由型材组装而成。

8.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，其特征在于：所述废料组件包括均倾斜向下设置的第一下料槽和第二下料槽，所述第一下料槽的上端高于所述传输组件的上端设置，所述第二下料槽垂直于所述第一下料槽设置且与所述第一下料槽的下端对应设置。

9.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，其特征在于：所述传输组件由多个平行设置的传送轮组成，所述传送轮的断面为两端为锥面的哑铃形状，圆柱样品设在所述传送轮的中部，多个所述传送轮通过电机、皮带或链条进行驱动，所述传输组件的一端设有上料架，另一端设有下料架。

10.根据权利要求9所述的一种适用于圆柱样品的自动化CT设备，其特征在于：所述传输组件从上料端到下料端依次设有传感器I、传感器Ⅱ、传感器Ⅲ、传感器Ⅳ、传感器Ⅴ和传感器Ⅵ，所述传感器I感应圆柱样品进入到传输组件的位置，所述传感器Ⅱ感应圆柱样品进入箱体内的位置，所述传感器Ⅲ感应圆柱样品进入到检测组件区域内的位置，所述传感器Ⅳ感应圆柱样品离开检测组件区域内的位置，所述传感器Ⅴ感应圆柱样品离开箱体的位置，所述传感器Ⅵ感应圆柱样品离开传输组件的位置。