CN111665270B - 一种可精确调整的自动螺旋ct检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可精确调整的自动螺旋CT检测装置,包括主机床身、固定托夹机构、活动托夹机构、扫描机构、夹紧驱动机构,扫描驱动机构;所述扫描机构包括可水平移动的扫描基座、通过竖直升降设备连接在所述水平调整板上方的X射线管、通过三轴调整台连接在所述水平调整板上方的平板探测器。所述扫描机构先将所述平板探测器与所述X射线管调整至最佳测试相位;所述扫描驱动机构驱动所述扫描基座沿水平导轨水平滑动,对待测工件进行长度方向的检测;所述转动电机驱动所述主动水平转杆转动,从而带动夹紧状态的待测工件转动,对待测工件进行圆周方向的检测。本发明的自动螺旋CT检测装置自动对待测工件进行全方位的螺旋检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种可精确调整的自动螺旋CT检测装置,属于X射线和CT检测领域。
背景技术
固体推进剂物料的特殊性质导致其生产过程非常困难,易在药柱内部产生气孔、裂纹、疏松结构等缺陷,这些缺陷有可能导致推进剂预定的燃烧规律发生改变,导致发动机烧穿甚至发生爆炸;目前推进剂内部质量检测使用的X射线和CT检测设备及检测技术已严重落后,无法对待测工件自动进行全方位检测。传统X射线和CT检测设备通常是通过传送带结构将待测工件送入检测区域,该检测设备仅能沿一个方向检测,若对待测工件全面检测,需要多次手动调整待测工件的放入相位,在检测时操作工序繁琐,增加了检测人员的操作风险,而且容易发生漏检现象,无法保证产品后续应用的可靠性。另外由于固体推进剂物料多为圆柱体结构,对待测工件检测时,需要保证X射线管、平板探测器和待测工件轴心之间的保持特定的几何位置关系,才能确保检测效果的准确,而传统X射线和CT检测设备中的X射线管和平板探测器固定位置无法实现精确调整,导致对工件的检测精准度差。
发明内容
本发明的目的是为了解决传统X射线和CT检测设备无法自动对待测工件进行全方位检测,且检测工序繁琐,易发生漏检现象等问题,而提供一种自动螺旋CT检测装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明的一种可精确调整的自动螺旋CT检测装置,包括上表面设置有水平导轨的主机床身、固定在所述主机床身上表面的固定托夹机构、滑动连接在所述水平导轨上的活动托夹机构和扫描机构、用于驱动所述活动托夹机构沿水平导轨滑动的夹紧驱动机构,以及用于驱动所述扫描机构沿水平导轨滑动的扫描驱动机构;
所述固定托夹机构包括与所述主机床身上表面固定的固定托夹支座、与所述固定托夹支座通过第一竖直气缸连接的第一托举架、与所述固定托夹支座通过轴承座连接的主动水平转杆,以及用于驱动所述主动水平转杆转动的转动电机;
所述活动托夹机构包括与所述水平导轨轨道连接的活动托夹支座、与所述活动托夹支座通过第二竖直气缸连接的第二托举架、与所述固定托夹支座通过轴承座连接的从动水平转杆;
所述夹紧驱动机构驱动所述活动托夹支座沿水平导轨向固定托夹支座一侧滑动,使所述主动水平转杆与所述从动水平转杆夹紧待测工件;
当第一竖直气缸和第二竖直气缸分别位于最上端行程时,所述固定托夹机构的第一托举架与所述活动托夹机构的第二托举架将待测工件托举至,与所述主动水平转杆内侧和所述从动水平转杆内侧的夹紧面高度配合;
所述扫描机构包括上表面设置有水平滑轨的扫描基座、滑动连接在所述水平滑轨上的水平调整板、用于驱动所述水平调整板沿水平滑轨滑动的调整板驱动机构,以及设置在所述扫描基座上方用于检测工件缺陷且配套应用的X射线管和平板探测器;所述水平滑轨的延伸方向与所述待测工件夹持位轴线垂直,所述X射线管与所述平板探测器位于待测工件夹持位轴线的两侧;所述X射线管通过竖直升降设备连接在所述水平调整板上方,所述平板探测器通过三轴调整台连接在所述水平调整板上方,所述X射线管的中轴线与待测工件夹持位轴线水平;
所述三轴调整台包括调整底座、下支座、上支座、传动盘、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、水平转轴;
所述下支座的中部为支撑板,所述支撑板的上板面设置有圆柱形安装台,所述支撑板的下板面垂直固定传动齿轮,且所述传动齿轮的圆心处开有转轴连接孔;
所述上支座的下端加工有与所述下支座圆柱形安装台相匹配的安装槽,所述上支座侧壁设有传动齿;
所述下支座通过穿过水平转轴转动连接在调整底座的上端,所述调整底座的上端通过水平转轴与所述下支座的传动齿轮连接,所述调整底座上还连接有第一传动轴,所述第一传动轴的侧壁通过传动齿与所述下支座的传动齿轮啮合,通过转动所述第一传动轴驱动所述下支座绕水平转轴转动;所述下支座上端的圆柱形安装台通过轴承连接上支座,所述下支座支撑板的上板面连接有第二传动轴,所述第二传动轴的侧壁通过传动齿与所述上支座侧壁的传动齿啮合,通过转动所述第二传动轴驱动所述上支座绕所述下支座上端的圆柱形安装台转动;所述上支座的上端垂直固定有平板探测器,所述平板探测器的背面固定传动盘,所述上支座的上端还连接有第三传动轴,所述第三传动轴的侧壁通过传动齿与所述传动盘啮合,通过转动所述第三传动轴驱动所述传动盘及平板探测器绕所述传动盘的圆心转动;
所述扫描驱动机构驱动所述扫描基座沿水平导轨水平滑动,对待测工件进行长度方向的检测;所述转动电机驱动所述主动水平转杆转动,从而带动夹紧状态的待测工件转动,对待测工件进行圆周方向的检测。
检测前,通过所述调整板驱动机构驱动所述水平调整板沿所述扫描基座的水平滑轨滑动,使所述水平调整板水平移动至待测工件的夹持位轴线位于所述X射线管与所述平板探测器连线的最佳测试位置;通过竖直升降设备调整所述X射线管的竖直高度,使所述X射线管的中轴线与待测工件的加持位轴线高度齐平;通过转动所述第一传动轴驱动所述下支座绕水平转轴转动,从而调节所述平板探测器在垂直于水平面;通过转动所述第二传动轴驱动所述上支座绕所述下支座上端的圆柱形安装台转动,从而调节所述平板探测器平行于所述X射线管的中轴线;通过转动所述第三传动轴驱动所述传动盘及平板探测器绕所述传动盘的圆心转动,从而调节所述平板探测器的上边和下边均平行于水平面;最终使所述平板探测器与所述X射线管处于最佳测试相位。
检测时,先将待测工件放置在所述固定托夹机构的第一托举架和所述活动托夹机构的第二托举架上方,通过第一竖直气缸和第二竖直气缸将待测工件托举至最上端行程;所述夹紧驱动机构驱动所述活动托夹支座沿水平导轨向固定托夹支座一侧滑动,使所述主动水平转杆与从动水平转杆夹紧待测工件,再通过第一竖直气缸和第二竖直气缸控制第一托举架和第二托举架下移并脱离待测工件;通过所述转动电机驱动所述主动水平转杆转动,从而带动夹紧状态的待测工件转动,同时,通过所述扫描驱动机构驱动所述扫描机构基座沿水平导轨水平滑动,使所述X射线管和平板探测器对待测工件进行螺旋式检测。
进一步的,所述主动水平转杆与所述从动水平转杆的内侧夹紧面上设置弹性夹紧盘,防止夹伤待测工件。
进一步的,所述夹紧驱动机构包括通过轴承座连接在所述主机床身上的夹紧丝杠、用于驱动所述夹紧丝杠转动的夹紧驱动电机;所述夹紧丝杠与所述活动托夹支座丝扣连接。所述夹紧丝杠与所述夹紧驱动电机之间通过皮带轮传动。
进一步的,所述扫描驱动机构包括通过轴承座连接在所述主机床身上的扫描丝杠、用于驱动所述扫描丝杠转动的扫描驱动电机;所述扫描丝杠与所述扫描基座丝扣连接。
进一步的,所述调整板驱动机构包括通过轴承座连接在所述扫描基座上的水平调整丝杠、用于驱动所述水平调整丝杠转动的水平调整电机;所述水平调整板底部通过滑块与所述水平调整丝杠丝扣连接。
有益效果:
本发明的自动螺旋CT检测装置,可实现对待测工件进行内部无损检测,且自动对待测工件进行全方位的螺旋检测,检测效率高;检测时无需手动操作,人员安全性高;通过对X射线管和平板探测器相对位置精确调整,检测结果可靠;能够提高固体推进剂生产线的连续化、自动化水平,有利于提升产品质量一致性,经济与社会效益显著。
附图说明
图1为本发明自动螺旋CT检测装置的立体图;
图2为本发明自动螺旋CT检测装置的俯视图;
图3为本发明自动螺旋CT检测装置中扫描机构的立体图;
图4为本发明自动螺旋CT检测装置中调整板驱动机构的结构示意图;
图5为本发明自动螺旋CT检测装置中三轴调整台的结构示意图;
图6为图5的F-F向剖视图;
图7为图5的俯视图;
图中,1-主机床身;2-水平导轨;3-固定托夹支座;4-转动电机;5-主动水平转杆;6-活动托夹支座;7-从动水平转杆;8-夹紧驱动电机;9-夹紧丝杠;10-弹性夹紧盘;11-第二竖直气缸;12-第二托举架;13-第一竖直气缸;14-第一托举架;15-扫描丝杠;16-扫描驱动电机;17-扫描基座;18-水平调整电机;19-水平调整板;20-竖直升降设备;21-X射线管;22-平板探测器;23-水平滑轨;24-水平调整丝杠;25-滑块;26-三轴调整台;27-底座;28-下支座;29-上支座;30-传动盘;31-第一传动轴;32-第二传动轴;33-第三传动轴;34-水平转轴;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的内容作进一步描述。
实施例
如图1、2所示,本发明的一种可精确调整的自动螺旋CT检测装置,包括上表面设置有水平导轨2的主机床身1、固定在所述主机床身1上表面的固定托夹机构、滑动连接在所述水平导轨2上的活动托夹机构和扫描机构、用于驱动所述活动托夹机构沿水平导轨2滑动的夹紧驱动机构,以及用于驱动所述扫描机构沿水平导轨2滑动的扫描驱动机构;
所述固定托夹机构包括与所述主机床身1上表面固定的固定托夹支座3、与所述固定托夹支座3通过第一竖直气缸13连接的第一托举架14、与所述固定托夹支座3通过轴承座连接的主动水平转杆5,以及用于驱动所述主动水平转杆5转动的转动电机4;
所述活动托夹机构包括与所述水平导轨2轨道连接的活动托夹支座6、与所述活动托夹支座6通过第二竖直气缸11连接的第二托举架12、与所述固定托夹支座3通过轴承座连接的从动水平转杆7;
所述主动水平转杆5与所述从动水平转杆7的内侧夹紧面上设置弹性夹紧盘10,防止夹伤待测工件;
所述夹紧驱动机构包括通过轴承座连接在所述主机床身1上的夹紧丝杠9、用于驱动所述夹紧丝杠9转动的夹紧驱动电机8;所述夹紧丝杠9与所述活动托夹支座6丝扣连接;
所述夹紧丝杠9与所述夹紧驱动电机8之间通过皮带轮传动;
所述夹紧驱动机构通过所述夹紧驱动电机8驱动所述夹紧丝杠9转动,从而带动所述活动托夹支座6沿水平导轨2向固定托夹支座3一侧滑动,使所述主动水平转杆5与所述从动水平转杆7夹紧待测工件;
当第一竖直气缸13和第二竖直气缸11分别位于最上端行程时,所述固定托夹机构的第一托举架14与所述活动托夹机构的第二托举架12将待测工件托举至,与所述主动水平转杆5内侧和所述从动水平转杆7内侧的夹紧面高度配合;
如图3所示,所述扫描机构包括上表面设置有水平滑轨23的扫描基座17、滑动连接在所述水平滑轨23上的水平调整板19、用于驱动所述水平调整板19沿水平滑轨23滑动的调整板驱动机构,以及设置在所述扫描基座17上方用于检测工件缺陷且配套应用的X射线管21和平板探测器22;所述水平滑轨23的延伸方向与所述待测工件夹持位轴线垂直,所述X射线管21与所述平板探测器22位于待测工件夹持位轴线的两侧;所述X射线管21通过竖直升降设备20连接在所述水平调整板19上方,所述平板探测器22通过三轴调整台26连接在所述水平调整板19上方,所述X射线管21的中轴线与待测工件夹持位轴线水平;
如图4所示,所述调整板驱动机构包括通过轴承座连接在所述扫描基座17上的水平调整丝杠24、用于驱动所述水平调整丝杠24转动的水平调整电机18;所述水平调整板19底部通过滑块25与所述水平调整丝杠24丝扣连接;
如图5-7所示,所述三轴调整台26包括调整底座27、下支座28、上支座29、传动盘30、第一传动轴31、第二传动轴32、第三传动轴33、水平转轴34;
所述下支座28的中部为支撑板,所述支撑板的上板面设置有圆柱形安装台,所述支撑板的下板面垂直固定传动齿轮,且所述传动齿轮的圆心处开有转轴连接孔;
所述上支座29的下端加工有与所述下支座28圆柱形安装台相匹配的安装槽,所述上支座29侧壁设有传动齿;
所述下支座28通过穿过水平转轴34转动连接在调整底座27的上端,所述调整底座27的上端通过水平转轴34与所述下支座28的传动齿轮连接,所述调整底座27上还连接有第一传动轴31,所述第一传动轴31的侧壁通过传动齿与所述下支座28的传动齿轮啮合,通过转动所述第一传动轴31驱动所述下支座28绕水平转轴34转动;所述下支座28上端的圆柱形安装台通过轴承连接上支座29,所述下支座28支撑板的上板面连接有第二传动轴32,所述第二传动轴32的侧壁通过传动齿与所述上支座29侧壁的传动齿啮合,通过转动所述第二传动轴32驱动所述上支座29绕所述下支座28上端的圆柱形安装台转动;所述上支座29的上端垂直固定有平板探测器22,所述平板探测器22的背面固定传动盘30,所述上支座29的上端还连接有第三传动轴33,所述第三传动轴33的侧壁通过传动齿与所述传动盘30啮合,通过转动所述第三传动轴33驱动所述传动盘30及平板探测器22绕所述传动盘30的圆心转动;
所述扫描驱动机构包括通过轴承座连接在所述主机床身1上的扫描丝杠15、用于驱动所述扫描丝杠15转动的扫描驱动电机16;所述扫描丝杠15与所述扫描基座17丝扣连接;
所述扫描驱动机构通过所述扫描驱动电机16驱动所述扫描丝杠15转动,从而带动所述扫描基座17沿水平导轨2水平滑动,对待测工件进行长度方向的检测;所述转动电机4驱动所述主动水平转杆5转动,从而带动夹紧状态的待测工件转动,对待测工件进行圆周方向的检测。
检测前,通过所述调整板驱动机构的水平调整电机18驱动所述水平调整丝杠24转动,从而带动所述水平调整板19沿所述扫描基座17的水平滑轨23滑动,使所述水平调整板19水平移动至待测工件的夹持位轴线位于所述X射线管21与所述平板探测器22连线的最佳测试位置;通过竖直升降设备20调整所述X射线管21的竖直高度,使所述X射线管21的中轴线与待测工件的加持位轴线高度齐平;通过转动所述第一传动轴31驱动所述下支座28绕水平转轴34转动,从而调节所述平板探测器22在垂直于水平面;通过转动所述第二传动轴32驱动所述上支座29绕所述下支座28上端的圆柱形安装台转动,从而调节所述平板探测器22平行于所述X射线管21的中轴线;通过转动所述第三传动轴33驱动所述传动盘30及平板探测器22绕所述传动盘30的圆心转动,从而调节所述平板探测器22的上边和下边均平行于水平面;最终使所述平板探测器22与所述X射线管21处于最佳测试相位。
检测时,先将待测工件放置在所述固定托夹机构的第一托举架14和所述活动托夹机构的第二托举架12上方,通过第一竖直气缸13和第二竖直气缸11将待测工件托举至最上端行程;所述夹紧驱动机构通过所述夹紧驱动电机8驱动所述夹紧丝杠9转动,从而带动所述活动托夹支座6沿水平导轨2向固定托夹支座3一侧滑动,使所述主动水平转杆5与从动水平转杆7夹紧待测工件,再通过第一竖直气缸13和第二竖直气缸11控制第一托举架14和第二托举架12下移并脱离待测工件;通过所述转动电机4驱动所述主动水平转杆5转动,从而带动夹紧状态的待测工件转动,同时,通过所述扫描驱动机构通过所述扫描驱动电机16驱动所述扫描丝杠15转动,从而带动所述扫描机构基座21沿水平导轨2水平滑动,使所述X射线管21和平板探测器22对待测工件进行螺旋式检测。
Claims (6)
1.一种可精确调整的自动螺旋CT检测装置,其特征是:包括上表面设置有水平导轨的主机床身、固定在所述主机床身上表面的固定托夹机构、滑动连接在所述水平导轨上的活动托夹机构和扫描机构、用于驱动所述活动托夹机构沿水平导轨滑动的夹紧驱动机构,以及用于驱动所述扫描机构沿水平导轨滑动的扫描驱动机构;
所述固定托夹机构包括与所述主机床身上表面固定的固定托夹支座、与所述固定托夹支座通过第一竖直气缸连接的第一托举架、与所述固定托夹支座通过轴承座连接的主动水平转杆,以及用于驱动所述主动水平转杆转动的转动电机;
所述活动托夹机构包括与所述水平导轨轨道连接的活动托夹支座、与所述活动托夹支座通过第二竖直气缸连接的第二托举架、与所述固定托夹支座通过轴承座连接的从动水平转杆;
所述夹紧驱动机构驱动所述活动托夹支座沿水平导轨向固定托夹支座一侧滑动,使所述主动水平转杆与所述从动水平转杆夹紧待测工件;
当第一竖直气缸和第二竖直气缸分别位于最上端行程时,所述固定托夹机构的第一托举架与所述活动托夹机构的第二托举架将待测工件托举至,与所述主动水平转杆内侧和所述从动水平转杆内侧的夹紧面高度配合;
所述扫描机构包括上表面设置有水平滑轨的扫描基座、滑动连接在所述水平滑轨上的水平调整板、用于驱动所述水平调整板沿水平滑轨滑动的调整板驱动机构,以及设置在所述扫描基座上方用于检测工件缺陷且配套应用的X射线管和平板探测器;所述水平滑轨的延伸方向与所述待测工件夹持位轴线垂直,所述X射线管与所述平板探测器位于待测工件夹持位轴线的两侧;所述X射线管通过竖直升降设备连接在所述水平调整板上方,所述平板探测器通过三轴调整台连接在所述水平调整板上方,所述X射线管的中轴线与待测工件夹持位轴线水平;
所述三轴调整台包括调整底座、下支座、上支座、传动盘、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、水平转轴;
所述下支座的中部为支撑板,所述支撑板的上板面设置有圆柱形安装台,所述支撑板的下板面垂直固定传动齿轮,且所述传动齿轮的圆心处开有转轴连接孔;
所述上支座的下端加工有与所述下支座圆柱形安装台相匹配的安装槽,所述上支座侧壁设有传动齿;
所述下支座通过穿过水平转轴转动连接在调整底座的上端,所述调整底座的上端通过水平转轴与所述下支座的传动齿轮连接,所述调整底座上还连接有第一传动轴,所述第一传动轴的侧壁通过传动齿与所述下支座的传动齿轮啮合,通过转动所述第一传动轴驱动所述下支座绕水平转轴转动;所述下支座上端的圆柱形安装台通过轴承连接上支座,所述下支座支撑板的上板面连接有第二传动轴,所述第二传动轴的侧壁通过传动齿与所述上支座侧壁的传动齿啮合,通过转动所述第二传动轴驱动所述上支座绕所述下支座上端的圆柱形安装台转动;所述上支座的上端垂直固定有平板探测器,所述平板探测器的背面固定传动盘,所述上支座的上端还连接有第三传动轴,所述第三传动轴的侧壁通过传动齿与所述传动盘啮合,通过转动所述第三传动轴驱动所述传动盘及平板探测器绕所述传动盘的圆心转动;
所述扫描驱动机构驱动所述扫描基座沿水平导轨水平滑动,对待测工件进行长度方向的检测;所述转动电机驱动所述主动水平转杆转动,从而带动夹紧状态的待测工件转动,对待测工件进行圆周方向的检测。
2.如权利要求1所述的一种可精确调整的自动螺旋CT检测装置,其特征是:所述主动水平转杆与所述从动水平转杆的内侧夹紧面上设置弹性夹紧盘。
3.如权利要求1所述的一种可精确调整的自动螺旋CT检测装置,其特征是:所述夹紧驱动机构包括通过轴承座连接在所述主机床身上的夹紧丝杠、用于驱动所述夹紧丝杠转动的夹紧驱动电机;所述夹紧丝杠与所述活动托夹支座丝扣连接。
4.如权利要求3所述的一种可精确调整的自动螺旋CT检测装置,其特征是:所述夹紧丝杠与所述夹紧驱动电机之间通过皮带轮传动。
5.如权利要求1所述的一种可精确调整的自动螺旋CT检测装置,其特征是:所述扫描驱动机构包括通过轴承座连接在所述主机床身上的扫描丝杠、用于驱动所述扫描丝杠转动的扫描驱动电机;所述扫描丝杠与所述扫描基座丝扣连接。
6.如权利要求1所述的一种可精确调整的自动螺旋CT检测装置,其特征是:所述调整板驱动机构包括通过轴承座连接在所述扫描基座上的水平调整丝杠、用于驱动所述水平调整丝杠转动的水平调整电机;所述水平调整板底部通过滑块与所述水平调整丝杠丝扣连接。
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- 2020-06-22 CN CN202010585618.4A patent/CN111665270B/zh active Active
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