CN112113984A - X射线罐体检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的X射线罐体检测装置，包括用于输送罐体的输送线、设置于输送线侧边的底板、用于检测罐体卷边数据的X射线扫描成型装置、用于检测罐体的外部尺寸的罐体外尺寸测量装置、用于夹持搬运待测罐体的机械手以及工控机，X射线扫描成型装置、罐体外尺寸测量装置和机械手均固定于底板上，工控机与输送线、X射线扫描成型装置、罐体外尺寸测量装置和机械手电性连接。本方案通过上述设置，每个罐体在输送线通过机械手依次搬运到不同的测量工位上，之后在多个测量装置的结合下，可实现自动化对两片罐的罐体外部多个尺寸以及与罐体卷边相关的多个数据进行检测记录。自动化程度更高且测量的数据更加全面，保障了两片罐的卷边质量也降低了人工成本。

Description

X射线罐体检测装置

技术领域

本发明属于两片罐的检测装置领域，尤其涉及X射线罐体检测装置。

背景技术

两片罐指的是由罐盖和带底的整体无缝的罐身两个部分组成的金属容器。这类金属容器的罐身是采用拉深的方法，形成设定形状的。这种杯状容器的成型方法属冲压加工，所以两片罐也常称为冲压罐。两片罐罐身的侧壁和底部为一整体结构，无任何接缝，使它具有内装食品卫生质量高、内装物安全、重量轻、省材料以及成型工艺简单等优点。

其中加工完成的罐盖和带底的整体在填充完物料之后还需进行卷封流程对罐体的封罐，该流程直接影响了罐体的密封性。封罐的好坏直接决定了空气和细菌能否进入罐内，影响罐内物料的保质期，同时还可能出现漏罐等安全卫生问题。对此，在进行完一批罐体的封边流程后，通常会对罐体的卷边形态、卷边厚度以及紧密度等多个数据进行检测，然而现有的检测流程中通常是通过多台装置对不同的检测数据进行检测，该检测流程中每个罐体都需经过多台测量装置进行对应的数据检测，且每台装置还需要配备操作人员在附近进行罐体的更换填装，才能实现对不同的罐体多个数据的检测，目前市场中的两片罐检测卷边质量流程的自动化程度不高，检测时间长，影响生产效率且还需要配备人工，投入成本较高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供X射线罐体检测装置，包括用于输送罐体的输送线、设置于输送线侧边的底板、用于检测罐体卷边数据的X射线扫描成型装置、用于检测罐体的外部尺寸的罐体外尺寸测量装置、用于夹持搬运待测罐体的机械手以及工控机，X射线扫描成型装置、罐体外尺寸测量装置和机械手均固定于底板上，工控机与输送线、X射线扫描成型装置、罐体外尺寸测量装置和机械手电性连接。本方案通过上述设置，每个罐体在输送线通过机械手依次搬运到不同的测量工位上，之后在多个测量装置的结合下，可实现自动化对两片罐的罐体外部多个尺寸以及与罐体卷边相关的多个数据进行检测记录。装置的自动化程度更高且测量的数据更加全面，保障了两片罐的卷边质量也降低了人工成本。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

X射线罐体检测装置，包括用于输送罐体的输送线、设置于所述输送线侧边的底板、用于检测罐体卷边数据的X射线扫描成型装置、用于检测罐体的外部尺寸的罐体外尺寸测量装置、用于夹持搬运待测罐体的机械手以及工控机，所述X射线扫描成型装置、罐体外尺寸测量装置和机械手均固定于所述底板上，所述工控机与输送线、X射线扫描成型装置、罐体外尺寸测量装置和机械手电性连接；

所述X射线扫描成型装置包括基板、安装于所述基板一端的X射线发射源、与所述X射线发射源配套且设置于所述基板另一端的相机组机构、用于放置待测罐体的测量工位以及用于使所述基板摆动的摆动结构，所述测量工位通过支架固定于所述底板上并设置于所述X射线发射源与相机组机构之间，所述相机组机构包括并列设置的面阵相机和线阵相机、带动所述面阵相机和线阵相机垂直于X射线发射方向移动的相机切换装置以及带动所述面阵相机平行于X射线发射方向移动的前后运动模组；

所述罐体外尺寸测量装置包括固定框架、设置于所述固定框架上的直线导轨、可滑动设置于所述直线导轨上的移动平台、驱动所述移动平台移动的移动结构以及用于测量罐体外尺寸的测量组件，所述固定框架上还设有安装所述测量组件的测量支架，所述测量支架间隔安装于所述直线导轨的一端上方，所述测量支架上设有所述测量组件，所述测量组件包括用于检测罐体高度的罐高测量探头、用于测量罐体卷边厚度的卷边厚度测量结构以及激光轮廓扫描仪，所述移动平台开设有开口，所述开口内设有用于固定待测罐体的罐夹具以及用于驱动所述罐夹具旋转和升降的转罐升降组件。

进一步地，所述摆动结构包括固定于所述底板的两第一固定架、可转动的设置于两所述第一固定架上的摆动丝杆、驱动所述摆动丝杆转动的摆动电机、可转动的安装于所述摆动丝杆上的摆动滑块、连杆、固定于所述基板底部的连接块、固定于所述底板的第二固定架以及铰接于所述第二固定架的支撑座；所述连杆一端与所述摆动滑块铰接，另一端与所述连接块铰接，所述基板一端与所述支撑座连接固定另一端与所述连接块连接固定。

进一步地，所述相机切换装置包括固定于所述基板上的横向滑槽、可滑动的设置于所述横向滑槽上的第一安装板以及驱动所述第一安装板沿着所述横向滑槽移动的横向驱动结构，所述横向驱动结构包括平行于所述横向滑槽设置的横向丝杆、可转动的设置于所述横向丝杆上的横向滑块以及带动所述横向丝杆转动的横向电机，所述第一安装板与所述横向滑块固定连接，所述横向电机转动带动所述横向丝杆转动以实现所述横向滑块沿着所述横向丝杆转动并移动。

进一步地，所述前后运动模组包括固定于所述第一安装板上的纵向滑槽、可滑动的设置于所述横向滑槽上的第二安装板以及驱动所述第二安装板沿着所述纵向滑槽移动的纵向驱动结构，所述纵向驱动结构与横向驱动结构相似，所述纵向滑槽垂直于所述横向滑槽设置，所述面阵相机固定于所述第二安装板上。

进一步地，所述测量工位还包括用于带动所述测量工位转动的转动结构，所述转动结构包括与所述测量工位固定的回转轴承、同步带轮、紧绕着所述回转轴承和同步带轮的转动同步带以及带动所述同步带轮转动的旋转电机。

进一步地，所述测量工位有两个且为双工位，所述测量工位包括工位切换装置，包括垂直于X射线投射方向的工位滑槽、可沿着所述工位滑槽滑动的第三安装板以及驱动所述第三安装板移动的切换工位驱动结构，所述切换工位驱动结构与所述横向驱动结构相似，两所述测量工位沿着所述工位滑槽并列设置于所述第三安装板上。

进一步地，所述移动结构包括平行于所述直线导轨的平台移动丝杆、可滑动的设置于所述直线导轨并可转动的设置于所述平台移动丝杆上的移动滑块以及驱动所述平台移动丝杆转动的移动电机，所述移动平台固定于所述移动滑块上，所述移动电机带动所述平台移动丝杆转动以实现所述移动滑块转动并沿着所述直线导轨移动。

进一步地，所述卷边厚度测量结构包括固定于所述测量支架上的气缸、固定设置于所述测量支架且与所述气缸推动方向平行的水平滑轨、可沿着所述水平滑轨滑动的安装座板、竖直设置于所述安装座板上的垂直滑轨以及可沿着所述垂直滑轨滑动的卷边厚度测量组件，所述气缸的推杆固定设有气缸挡板，所述气缸挡板与安装座板固定连接，平行于所述水平滑轨还设有第一弹簧，所述第一弹簧一端与所述气缸挡板连接固定，另一端与所述测量支架连接固定，平行于所述垂直滑轨还设有第二弹簧，所述第二弹簧一端与所述垂直滑轨的底部连接固定，另一端与所述卷边厚度测量组件的上端面连接固定。

进一步地，所述转罐升降组件包括竖直设置的升降座板、竖直设置于所述升降座板上的升降滑轨、可沿着所述升降滑轨滑动的夹具座板、固定于所述夹具座板且与所述罐夹具固定连接的平台轴、带动所述平台轴转动的旋转结构以及用于推动所述夹具座板沿着所述升降滑轨滑动的升降结构。

进一步地，所述升降结构与夹具座板分别设置于所述升降座板相对的两侧，所述升降结构包括固定于所述升降座板上的升降丝杆、可转动的设置于所述升降丝杆上的滚珠螺母、用于顶推所述夹具座板的推块、用于缓冲所述推块的压缩弹簧以及带动所述升降丝杆转动的升降电机，所述升降丝杆与升降滑轨平行的固定于所述升降座板，所述压缩弹簧一端固定于所述滚珠螺母上，另一端固定于所述推块上。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的X射线罐体检测装置，包括用于输送罐体的输送线、设置于输送线侧边的底板、用于检测罐体卷边数据的X射线扫描成型装置、用于检测罐体的外部尺寸的罐体外尺寸测量装置、用于夹持搬运待测罐体的机械手以及工控机，X射线扫描成型装置、罐体外尺寸测量装置和机械手均固定于底板上，工控机与输送线、X射线扫描成型装置、罐体外尺寸测量装置和机械手电性连接。本方案通过上述设置，每个罐体在输送线通过机械手依次搬运到不同的测量工位上，之后在多个测量装置的结合下，可实现自动化对两片罐的罐体外部多个尺寸以及与罐体卷边相关的多个数据进行检测记录。装置的自动化程度更高且测量的数据更加全面，保障了两片罐的卷边质量也降低了人工成本。

附图说明

图1是本发明X射线罐体检测装置优选实施方式的整体布局图；

图2是本发明X射线扫描成型装置优选实施方式的结构示意图；

图3是本发明摆动结构优选实施方式的结构示意图；

图4是本发明测量工位优选实施方式的结构示意图；

图5是本发明测量工位优选实施方式的俯视剖视图；

图6是本发明罐体外尺寸测量装置优选实施方式的结构示意图；

图7是本发明测量支架和测量组件优选实施方式的结构示意图；

图8是本发明卷边厚度测量结构优选实施方式的侧视图；

图9是本发明卷边厚度测量结构优选实施方式的结构示意图；

图10是本发明转罐升降组件优选实施方式的结构示意图；

图11是本发明转罐升降组件优选实施方式的正视图；

图12是本发明前后运动模组两种距离下的工作视图。

图中：100、X射线罐体检测装置；1、输送线；11、拦罐装置；12、下料工位；2、底板；3、X射线扫描成型装置；31、基板；32、X射线发射源；33、相机组机构；331、面阵相机；332、线阵相机；333、相机切换装置；334、前后运动模组；34、测量工位；341、转动结构；3411、回转轴承；3412、同步带轮；3413、转动同步带；342、工位切换装置；3421、工位滑槽；3422、第三安装板；3423、切换工位电机；35、摆动结构；351、第一固定架；352、摆动丝杆；353、摆动电机；354、摆动滑块；355、连杆；356、连接块；357、第二固定架；358、支撑座；37、限制板；4、罐体外尺寸测量装置；41、固定框架；42、直线导轨；43、移动平台；431、罐夹具；44、移动结构；441、平台移动丝杆；442、移动滑块；443、移动电机；45、测量组件；451、罐高测量探头；452、卷边厚度测量结构；4521、气缸；4522、水平滑轨；4523、安装座板；4524、垂直滑轨；4525、气缸挡板；4526、第一弹簧；4527、第二弹簧；4528、基准柱；4529、卷边厚度测量探头；453、激光轮廓扫描仪；46、测量支架；47、转罐升降组件；471、升降座板；472、升降滑轨；473、夹具座板；474、平台轴；475、旋转结构；476、升降结构；4761、升降丝杆；4762、推块；4763、升降电机；4764、压缩弹簧；4765、滚珠螺母；5、机械手。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明X射线罐体检测装置100如图1-图12所示，包括用于输送罐体的输送线1、设置于输送线1侧边的底板2、用于检测罐体卷边数据的X射线扫描成型装置3、用于检测罐体的外部尺寸的罐体外尺寸测量装置4、用于夹持搬运待测罐体的机械手5以及工控机，X射线扫描成型装置3、罐体外尺寸测量装置4和机械手5均固定于底板2上，工控机与输送线1、X射线扫描成型装置3、罐体外尺寸测量装置4和机械手5电性连接。本方案通过上述设置，每个罐体在输送线1通过机械手5依次搬运到不同的罐夹具431和测量工位34上，之后在多个测量装置的结合下，可实现自动化对两片罐的罐体外部多个尺寸以及与罐体卷边相关的多个数据进行检测记录。装置的自动化程度更高且测量的数据更加全面，保障了两片罐的卷边质量也降低了人工成本。

本实施例中的输送线1主要用于将待测罐体输送至待搬运工位，并将检测完成的罐体继续运输至下一个工序流程，包括放置罐体的输送传送带、驱动输送传送带的输送电机、用于拦截待测罐体的拦罐装置11以及用于放置完成检测的罐体的下料工位12。拦罐装置11包括拦截杆、驱动拦截杆拦截的拦罐气缸以及检测罐体经过光电开关。当光电开关检测到罐体经过时，拦罐气缸驱动拦截杆拦截且此时输送传送带停止输送，以方便后面的机械手5进行对罐体的搬运；输送装置中输送传送带的宽度仅能容纳一个罐体通过，输送电机启动后，输送传送带向前传输带动罐体向前移动，当到达光电开关检测罐体的位置后，此时拦罐气缸驱动拦截杆转动到输送传送带上拦截罐体。下料工位12上设有稳定罐体的U型爪以及启动U型爪前后移动的气缸，当完罐体检测后，机械手5最后将检测好的罐体送至下料工位12上，通过光电开关检测到罐体后，气缸带动下料工位12的U型爪向后收缩，输送传送带便带动罐体继续向后面传输。

本实施例中的所述X射线扫描成型装置3主要通过X射线穿过待测罐体的卷边并成像到配对的相机上，通过成像的图形对待测罐体的卷边搭接、卷封形态以及紧密度三组数据进行检测。X射线扫描成型装置3包括基板31、安装于所述基板31一端的X射线发射源32、与所述X射线发射源32配套且设置于所述基板31另一端的相机组机构33、用于放置待测罐体的测量工位34以及用于使所述基板31摆动的摆动结构35，所述测量工位34通过支架固定于所述底板2上并设置于所述X射线发射源32与相机组机构33之间，所述相机组机构33包括并列设置的面阵相机331和线阵相机332、带动所述面阵相机331和线阵相机332垂直于X射线发射方向移动的相机切换装置333以及带动所述面阵相机331平行于X射线发射方向移动的前后运动模组334；待测罐体通过机械爪夹持搬运到测量工位34上，之后通过X射线发射源32发射X射线对待测罐体的卷边进行不同角度及位置的进行照射，再在对应的相机上成像，最后在工控机上进行对罐体成型图形的观察检测。

其中在进行罐体卷边的卷封形态测量观察时，仅需使X射线与罐体的上端面处于平齐的状态，并使X射线与待测罐体的侧边卷边相切，之后投影成像的图形便可观察到待测罐体卷边的形态；而当进行罐体卷边的卷边搭接和紧密度该两个数据的测量时，为了确保X射线投影成像的图形仅是待测罐体一卷边的图形，需使罐体的上端面和X射线之间成一定角度放置，确保X射线投射仅穿过一卷边，避免影响对卷边搭接和紧密度两个数据的测量。对此本实施例设置了摆动结构35，所述摆动结构35包括固定于所述底板2的两第一固定架351、可转动的设置于两所述第一固定架351上的摆动丝杆352、驱动所述摆动丝杆352转动的摆动电机353、可转动的安装于所述摆动丝杆352上的摆动滑块354、连杆355、固定于所述基板31底部的连接块356、固定于所述底板2的第二固定架357以及铰接于所述第二固定架357的支撑座358；所述连杆355一端与所述摆动滑块354铰接，另一端与所述连接块356铰接，所述基板31一端与所述支撑座358连接固定另一端与所述连接块356连接固定。通过上述设计，能够通过摆动电机353正转控制摆动丝杆352正向转动，使得摆动滑块354沿着所述摆动丝杆352向前移动，此时摆动滑块354上的连杆355也慢慢从倾斜状态转动至竖直状态，同时将基板31顶起，使基板31与连接块356固定的一端翘起，此时测量工位34不动，基板31安装X射线发射源32的一端向下摆动，基板31安装相机组机构33的一侧向上翘起，X射线发射源32发射的X射线便与待测罐体的上端面倾斜一定角度。

其中另一种可行的实施方式(手动调节)为：所述摆动结构35包括固定于所述底板2的两第一固定架351、铰接于两所述第一固定架351的转轴、垂直于所述转轴的调节螺杆、间隔设置于所述调节螺杆上的两螺母、固定于所述底板2的第二固定架357以及铰接于所述第二固定架357的支撑座358；所述基板31的一端开设有与所述调节螺杆对应的通孔，所述基板31的通孔穿过所述调节螺杆并固定于两所述螺母之间，所述基板31固定于所述支撑座358上。通过摆动结构35设计，将X射线发射源32安装于所述基板31的一端，将相机组机构33安装于所述基板31的另一端，同时测量工位34固定于底板2上不随之摆动；当需进行对待测罐体的卷边搭接和紧密度测量时，仅需拧动螺母沿着调节螺杆向上转动，使得基板31连同下方的支撑座358绕着第二固定架357进行转动，此时基板31上安装相机组机构33的一侧向上翘起，同样的，基板31上安装X射线发射源32的一侧向下倾斜，在基板31摆动，但测量工位34不发生摆动的情况下，X射线发射源32发射的X射线便倾斜向上与测量工位34上的待测罐体上端面倾斜一定角度。

优选的，所述基板31的靠近发射源32一端开设有两长条孔，所述测量工位34的支撑架穿过所述长条孔以实现所述测量工位34设置于所述X射线发射源32与相机组机构33之间。该长圆孔开设槽位较长，确保基板31在调节摆动的过程中不会与长条孔中的支撑架发生碰撞，确保测量工位34上的待测罐体处于水平状态。

优选的，所述第二固定架357和支撑座358均有两个且分别设置于所述底板2同一侧的两端上。所述支撑座358呈三角结构，所述支撑座358的一个角交接于所述第二固定架357上，铰接点相对的边与所述基板31固定。使得基板31与摆动结构35的连接更加稳定。

优选的，所述底板2位于所述基板31两侧还设有两限制板37，所述限制板37上设有弧形槽，所述基板31的两端对应所述弧形槽的位置设有凸起，所述基板31摆动调节时，所述凸起沿着所述弧形槽滑动。当摆动结构35的角度时，凸起沿着所述弧形槽滑动至最下方的极限位置时，此时基板31转动到与待测罐体上端面平行的位置上；相反的，当凸起沿着所述弧形槽滑动至最上方的极限位置时，此时基板31转动到与待测罐体上端面倾斜一定角度的位置上；此设计可实现基板31摆动角度的快速调节。

本方案在进行待测罐体的卷边搭接、卷封形态以及紧密度三组数据进行检测时，需要转动待测罐体以实现对罐体所有卷边均进行投影成像检测，以此确保每段卷边均能投影成像，保证罐体检测的完整性以及准确性。对此本实施例中的所述测量工位34还包括用于带动所述测量工位34转动的转动结构341，所述转动结构341包括与所述测量工位34固定的回转轴承3411、同步带轮3412、紧绕着所述回转轴承3411和同步带轮3412的转动同步带3413以及带动所述同步带轮3412转动的旋转电机。旋转电机转动带动同步带轮3412连同转动同步带3413一并转动，之后转动同步带3413紧绕着的回转轴承3411也一并转动以实现固定于所述回转轴承3411上方的待测罐体一并转动。该设计能够实现待测罐体进行上述三组卷边数据检测时，通过转动结构341带动待测罐体转动，实现完整的对罐体所有卷边进行测量。

由于待测罐体在进行检测卷边搭接、卷封形态以及紧密度三组数据检测需要花费一定的时间，而且罐体外部尺寸测量流程的测量时间较快，若等上一个罐体完成所有卷边搭接、卷封形态以及紧密度三组数据的检测，则罐体会在罐体外尺寸测量装置4的工位上等待，该种方式占用了罐体外尺寸测量装置4的使用工位，影响了加工效率。优选的，本实施例中的所述测量工位34有两个且为双工位，所述测量工位34包括工位切换装置342，包括垂直于X射线投射方向的工位滑槽3421、可沿着所述工位滑槽3421滑动的第三安装板3422以及驱动所述第三安装板3422移动的切换工位驱动结构，所述切换工位驱动结构与所述横向驱动结构相似，两所述测量工位34沿着所述工位滑槽3421并列设置于所述第三安装板3422上。通过该设计，机械手5可将已经完成罐体外部尺寸测量的罐体，分别放置在两个工位上，同时一个工位上的罐体继续进行卷边搭接、卷封形态以及紧密度三组数据的检测，另一个完成罐体外部尺寸测量的罐体在相邻的测量工位34上等待，此时罐体外尺寸测量装置4上的工位空缺，机械手5可继续将输送线1上的待测罐体夹持搬运到罐体外尺寸测量装置4上进行测量，无需进行等待。

优选的，所述切换工位驱动结构包括平行于所述工位滑槽3421设置的切换工位丝杆、可转动的设置于所述切换工位丝杆上的切换工位滑块以及带动所述切换工位丝杆转动的切换工位电机3423，所述第三安装板3422与所述切换工位滑块固定连接，所述切换工位电机3423转动带动所述切换工位丝杆转动以实现所述切换工位滑块沿着所述切换工位丝杆转动并移动。通过切换工位驱动结构，两个工位也能够实现垂直于X射线发生方向移动，使得当一个工位上罐体完成卷边相关数据的检测之后，可直接切换到另一个工位，继续进行另一个工位上待测罐体的检测，无需等待机械手5夹持来新的待测罐体，同时在进行另一个罐体测量的同时，机械手5还能够将完成检测的罐体夹持搬运到输送线1的下料工位12，之后再将完成罐体外部尺寸测量的罐体重新搬运补充在空缺的测量工位34上。使得机械手5不用等待，加快测量的效率。

优选的，本实施例中测量工位34呈中空管状，待测罐体放置在测量工位34内部，通过该设计能够防止机械手5在搬运待测罐体的时候，罐体放置不稳定而导致罐体倾斜的状态。

本实施例中所述相机组机构33包括并列设置的面阵相机331和线阵相机332，面阵相机331和线阵相机332两相机均与所述X射线发射源32配套使用；其中本实施例中的面阵相机331，该相机每次曝光的时间比较长，因此采集图像速度较慢，但是采集的图像像素多，图像清晰度高。在进行待测罐体的卷封形态和紧密度的测量时，X射线发射源32发射X射线穿过待测罐体之后仅投射在套的面阵相机331上，便能够在工控机上得到该两个数据的图像，成像效果好，使检测结果更加准确。而当进行待测罐体的卷边搭接测量时，X射线发射源32发射X射线穿过待测罐体之后将投影于线阵相机332上，线阵相机332能够罐体转动的过程中进行图像采集，虽图像清晰度中等，但是采集图像速度非常快，能够在5-10S内对罐体的360°完成图像采集，能够缩短对罐体卷封搭接的测量时间，极大的提高了罐体的检测效率。

因此本实施例中还设置了能带动所述面阵相机331和线阵相机332垂直于X射线发射方向移动的相机切换装置333，所述相机切换装置333包括固定于所述基板31上的横向滑槽、可滑动的设置于所述横向滑槽上的第一安装板以及驱动所述第一安装板沿着所述横向滑槽移动的横向驱动结构，所述横向驱动结构包括平行于所述横向滑槽设置的横向丝杆、可转动的设置于所述横向丝杆上的横向滑块以及带动所述横向丝杆转动的横向电机，所述第一安装板与所述横向滑块固定连接，所述横向电机转动带动所述横向丝杆转动以实现所述横向滑块沿着所述横向丝杆转动并移动，此时横向滑块上的第一安装板也随着移动，通过该设置便能够实现在测量罐体的卷边搭接时，确保待测罐体不动，然后移动切换不同的相机来成型图像，实现用线阵相机332快速的完成对对罐体卷封搭接的测量。

同时本方案在进行待测罐体的紧密度时，需要对待测罐体转动以实现对所有卷边均进行投影成像检测，且在进行紧密度的测量时，均是按一段一段对罐体卷边的封闭紧密度进行投影观察。为了提高紧密度测量的该流程的效率。本实施例还设计了前后运动模组334，所述前后运动模组334包括固定于所述第一安装板上的纵向滑槽、可滑动的设置于所述横向滑槽上的第二安装板以及驱动所述第二安装板沿着所述纵向滑槽移动的纵向驱动结构，所述纵向驱动结构与横向驱动结构相似，所述纵向滑槽垂直于所述横向滑槽设置，所述面阵相机331固定于所述第二安装板上。通过上述设计可知，由于紧密度的测量仅需X射线成像于所述面阵相机331上，因此仅有面阵相机331可实现前后移动的动作。在初始状态下，面阵相机331和线阵相机332均处于同一直线上并列设置，此时能够进行罐体的卷边搭接和卷封形态两个数据的检测；但是当进行紧密度的测量时，如图12所示，则前后运动模组334会带动面阵相机331向前移动，此时面阵相机331向X射线发射源32移动靠近，面阵相机331与X射线发射源32从L2变为L3(L2＞L3)。由于面阵相机331的视场宽度W(即是接收成像的宽度)是不变的，在测量工位34的位置不发生移动(即是待测罐体的位置不变，待测罐体距离X射线发射源32的距离为L1)，而面阵相机331与X射线发射源32之间的距离缩短时，待测罐体每次检测的范围便增加了(B＞A)。

优选的，所述纵向驱动结构包括平行于所述纵向滑槽设置的纵向丝杆、可转动的设置于所述纵向丝杆上的纵向滑块以及带动所述纵向丝杆转动的纵向电机，所述第二安装板与所述纵向滑块固定连接，所述纵向电机转动带动所述纵向丝杆转动以实现所述纵向滑块沿着所述纵向丝杆转动并移动，此时第二安装板也一并移动，面阵相机331便能够改变与X射线发射源32之间的距离，以此完成不同的卷边数据的检测，同时提高紧密度测量的效率。

本实施例中，罐体外尺寸测量装置4主要是对待测罐体的罐体高度、卷边厚度以及罐体埋头度三组数据进行测量，所述罐体外尺寸测量装置4包括固定框架41、设置于所述固定框架41上的直线导轨42、可滑动设置于所述直线导轨42上的移动平台43、驱动所述移动平台43移动的移动结构44以及用于测量罐体外尺寸的测量组件45，所述固定框架41上还设有安装所述测量组件45的测量支架46，所述测量支架46间隔安装于所述直线导轨42的一端上方，所述测量支架46上设有所述测量组件45，所述测量组件45包括用于检测罐体高度的罐高测量探头451、用于测量罐体卷边厚度的卷边厚度测量结构452以及激光轮廓扫描仪453，所述移动平台43开设有开口，所述开口内设有用于固定待测罐体的罐夹具431以及用于驱动所述罐夹具431旋转和升降的转罐升降组件47。由于该装置测量的三组数据均是需从罐体顶部对罐体进行测量，因此其中的测量支架46是架设与固定框架41上端面的一端上方，同时为了方便机械手5将罐体搬运且准确的放置到罐夹具431上，设置罐夹具431的平台采用可移动的方式，当没进行测量时，其移动平台43在初始位置等待机械手5搬运待测罐体，此时移动平台43位于远离测量支架46的一侧，即是移动平台43上没有测量支架46的限制，机械手5能够更加方便的将待测罐体自上而下的放置在罐夹具431上而不受到其他干扰。之后移动平台43再移动到测量支架46下方以实现罐体进行后续的测量流程。

本实施例中的所述移动结构44包括平行于所述直线导轨42的平台移动丝杆441、可滑动的设置于所述直线导轨42并可转动的设置于所述平台移动丝杆441上的移动滑块442以及驱动所述平台移动丝杆441转动的移动电机443，所述移动平台43固定于所述移动滑块442上，所述移动电机443带动所述平台移动丝杆441转动以实现所述移动滑块442转动并沿着所述直线导轨42移动。同时与移动滑块442规定的移动平台43也随之移动，移动平台43上通过罐夹具431夹持的罐体也随之移动，以此实现待测罐体的位置变换。

优选的，所述移动平台43上还设有用于检测是否有待测罐体的传感器，所述传感器有两个且相对的设置于所述罐夹具431两侧，两传感器的设置方向不会阻挡机械手5对罐体的搬运，当机械手5将罐体搬运至罐夹具431后，两侧的传感器检测到上方的罐体，便去启动移动结构44驱动移动平台43移动到设置测量支架46的一端，等待检测流程的进行。

同时为了防止待测罐体在横向移动时直接与测量组件45发生碰撞，导致出现测量组件45松动或者位置偏移，甚至将测量组件45触碰坏等状况，对此本装置中的测量支架46上测量组件45的设置高度高于罐夹具431加上待测罐体的高度，即是待测罐体在水平方向移动过程中并不会直接与测量组件45相接触，以此避免出现上述提到的状况，同时为了后续罐体外部尺寸测量流程的顺利进行，本装置还对应设置了用于驱动所述罐夹具431旋转和升降的转罐升降组件47，其中所述移动平台43的中部开设有开口，罐夹具431与转罐升降组件47固定连接且均设置于开口中，常规状态下，罐夹具431位于移动平台43的上方，转罐升降组件47位于移动平台43的下方，转罐升降组件47能够推动罐夹具431垂直方向升降以及带动罐夹具431旋转。

优选的，为了匹配适应上述转罐升降组件47的位置设置(设置于所述移动平台43的下方)，所述固定框架41中部开设有方型通孔，所述直线导轨42有两条并平行间隔设置于所述固定框架41的上表面，且设置于方型通孔的两侧，所述移动平台43的两端固定于两侧直线导轨42的移动滑块442上。移动平台43移动时，移动平台43上的罐夹具431以及转罐升降组件47一并移动，不会受到固定框架41的阻隔。

本实施例中的所述转罐升降组件47包括竖直设置的升降座板471、竖直设置于所述升降座板471上的升降滑轨472、可沿着所述升降滑轨472滑动的夹具座板473、固定于所述夹具座板473且与所述罐夹具431固定连接的平台轴474、带动所述平台轴474转动的旋转结构475以及用于推动所述夹具座板473沿着所述升降滑轨472滑动的升降结构476。其中升降结构476能驱使罐体提升到适合测量组件45检测的位置，同时在测量过程中，旋转结构475能够转动罐体，使得能够检测罐体整个周向的尺寸，检测数据更加完整准确。

优选的，本实施例中的所述旋转结构475与所述转动结构341相似，包括固定于所述夹具座板473的平台轴474座、与所述平台轴474底部连接固定的旋转从动轮、旋转主动轮、紧绕所述旋转从动轮和旋转主动轮的旋转同步带以及带动所述旋转主动轮转动的旋转电机。旋转电机转动时带动旋转主动轮连同旋转同步带转动，旋转同步带紧绕着的旋转从动轮也随之转动，固定于所述旋转从动轮的平台轴474也能够一并转动以实现平台轴474的罐夹具431带动待测罐体转动。完成整个罐体的周向自转，以及全面的对整个罐体的检测。

本实施例中所述升降结构476与夹具座板473分别设置于所述升降座板471相对的两侧，所述升降结构476包括固定于所述升降座板471上的升降丝杆4761、可转动的设置于所述升降丝杆4761上的滚珠螺母4765、用于顶推所述夹具座板473的推块4762、用于缓冲所述推块4762的压缩弹簧4764以及带动所述升降丝杆4761转动的升降电机4763，所述升降丝杆4761与升降滑轨472平行的固定于所述升降座板471，所述压缩弹簧4764一端固定于所述滚珠螺母4765上，另一端固定于所述推块4762上。升降电机4763启动时并正向转动带动所述升降丝杆4761转动，由于升降丝杆4761是铰接固定于所述升降座板471上，升降丝杠转动的过程中，升降丝杆4761上的滚珠螺母4765便会随之上升，此时与滚珠螺母4765通过压缩弹簧4764连接的推块4762也一并上升，并顶推升降座板471另一侧的夹具座板473沿着升降滑轨472向上滑动。同样的，在罐体外部尺寸测量完成后，升降电机4763反转，升降丝杆4761也随之反转，滚珠螺母4765便会下降，推块4762也一并下降，夹具座板473也在自身重量的挤压下缓慢沿着升降滑轨472下降。其中压缩弹簧4764的设置能够使在上升的过程中待测罐体与测量组件45发生接触时提供一定的缓冲，避免直接的硬接触，保护测量组件45的仪器不会发生损害。

优选的，所述升降丝杆4761的上下两端均设有用于检测所述推块4762的光电开关。升降丝杠两端的光电开关能够检测滚珠螺母4765和推块4762的位置，当两侧的光电开关检测到滚珠螺母4765和推块4762时，工控机便控制升降电机4763减缓转动或者停止转动。防止滚珠螺母4765和推块4762还继续滑动触碰到升降丝杆4761两端的固定板。

本实施例中的所述升降电机4763与升降丝杆4761分别设置于所述升降座板471相对的两侧，且通过位于所述升降座板471下方的同步结构实现同步转动，所述同步结构与转动结构341类似，包括固定于升降丝杆4761下方的同步从动轮、同步主动轮、紧绕着所述同步从动轮和同步主动轮的同步传送带以及驱动所述同步主动轮转动的同步电机。所述同步电机转动带动所述同步主动轮转动连同同步传送带一并转动并带动所述同步从动轮转动以实现所述升降丝杠转动。该设计根据现有的空间合理的布置，使得升降结构476以及旋转结构475互不干涉，又能够配合使用。同时升降结构476和旋转结构475刚好能够容纳放置在固定框架41的内，无需再拓宽固定框架41的体积，减少了生产线的占用面积。

本实施例中的测量组件45包括用于检测罐体高度的罐高测量探头451、用于测量罐体卷边厚度的卷边厚度测量结构452以及激光轮廓扫描仪453，其中罐高测量探头451固定在测量支架46上，且罐高测量探头451正对着待测罐体的卷边，其测量探头能够穿过测量支架46向下伸直至与罐体的卷边接触以此实现对罐体高度的测量。

由于传统在进行罐体埋头度(即是罐体上端面最低点与罐体卷边的高度差)的测量时，通常是通过人工拿取测量尺直接对罐体进行测量，但是由于是人工测量，难以保证测量尺的使用完全准确，且测量尺自身具有一定的宽度，难以伸入上端盖的最低处，由此导致了罐体埋头度的测量数据难以保证准确。因此，本实施例中通过激光轮廓扫描仪453直接扫描罐体并形成三维图像，再直接在工控机中测量。激光轮廓扫描仪453也是固定于所述测量支架46上，测量支架46上开设有对应的安装孔，激光轮廓扫描仪453发生的激光能够准确的对准罐体的卷边和上端盖的连接处，之后通过旋转结构475带动罐体转动，激光轮廓扫描仪453便能完整的扫视整个罐体的上端面的形状，并将扫描形成的图形呈现在工控机中，并可在工控机上直接测量得出埋头度。

由于传统在进行罐体卷边厚度的测量时，通常是通过人工拿取测量尺直接对罐体进行测量，但是由于是人工测量，难以保证测量尺的使用完全准确，且自动化程度不高，测量效率慢，难以满足工厂内的生产需要。对此，本实施例中设计了自动化的卷边厚度测量结构452，所述卷边厚度测量结构452包括固定于所述测量支架46上的气缸4521、固定设置于所述测量支架46且与所述气缸4521推动方向平行的水平滑轨4522、可沿着所述水平滑轨4522滑动的安装座板4523、竖直设置于所述安装座板4523上的垂直滑轨4524以及可沿着所述垂直滑轨4524滑动的卷边厚度测量组件，所述气缸4521的推杆固定设有气缸挡板4525，所述气缸挡板4525与安装座板4523固定连接，平行于所述水平滑轨4522还设有第一弹簧4526，所述第一弹簧4526一端与所述气缸挡板4525连接固定，另一端与所述测量支架46连接固定，平行于所述垂直滑轨4524还设有第二弹簧4527，所述第二弹簧4527一端与所述垂直滑轨4524的底部连接固定，另一端与所述卷边厚度测量组件的上端面连接固定。通过该设计能够自动化完成对罐体的卷边厚度的测量，不但能够准确的对罐体卷边厚度进行测量，同时还能够提高测量效率，减少人工成本的投入。

本实施例中所述卷边厚度测量组件包括测量安装架、用于定位待测罐体内侧卷边的基准柱4528以及卷边厚度测量探头4529，所述基准柱4528安装于所述测量安装架的前端，卷边厚度测量探头4529安装于所述测量安装架的后端，所述基准柱4528和卷边厚度测量探头4529位于同一直线上且两者之间存在间隔，基准柱4528完成待测罐体的定位之后，卷边厚度测量探头4529便可伸出进行测量。本实施例中的定位是使基准柱4528紧贴着罐体的卷边内侧，同时测量安装架的下端面紧贴着罐体的卷边顶部。其中在定位时，基准柱4528位于罐体的上端面的内侧，待测罐体的卷边位于基准柱4528和卷边厚度测量探头4529之间。

其中第一弹簧4526和第二弹簧4527的作用不同，第一弹簧4526是提供带动气缸挡板4525收缩退回的动力。而第二弹簧4527的作用是在罐体抬升接触到卷边厚度测量组件时提供一定的缓冲，同时第二弹簧4527的收缩弹力能够驱使卷边厚度测量组件沿着垂直滑轨4524向下滑动，并使前端能够向下紧密接触到卷边的最高点。

优选的，本实施例的所述气缸挡板4525还螺接有第一调节杆，所述第一调节杆的设置方向与所述水平滑轨4522平行，所述第一弹簧4526一端与所述第一调节杆连接固定，另一端与所述测量支架46连接固定。该设计能够通过拧动第一调节杆，使第一调节杆旋入或旋出气缸挡板4525，以此调节第一弹簧4526的伸缩距离并调节第一弹簧4526的收缩力度。

优选的，本实施例的所述测量安装架还螺接有第二调节杆，所述第二调节杆的设置方向与所述垂直滑轨4524平行，所述第二弹簧4527一端与所述垂直滑轨4524的底部连接固定，另一端与所述第二调节杆的端部连接固定。该设计能够通过拧动第二调节杆，使第二调节杆旋入或旋出测量安装架，以此调节第二弹簧4527的伸缩距离并调节第二弹簧4527的收缩力度。

本实施例中所述测量支架46对应气缸4521推动方向设有条形槽，所述水平滑轨4522设置于测量支架46的上端面，所述安装座板4523设置于测量支架46的下方，所述安装座板4523通过该条形槽与气缸挡板4525连接固定，所述气缸4521可推动安装座板4523沿着条形槽滑动。

在进行测量时，首先气缸4521的推杆推出，推杆前端的气缸挡板4525连同安装座板4523以及卷边厚度测量组件均一并推出，此时第一弹簧4526呈拉伸状态，之后通过升降结构476将下方的罐体抬升至罐体的卷边接触到测量安装架的下端面，罐体向上挤压并接触测量安装架，带动卷边厚度测量组件沿着垂直滑轨4524向上移动，此时第二弹簧呈拉伸状态，第二弹簧4527提供的收缩力驱使测量安装架向下紧压罐体的卷边，此时罐体的卷边位于基准柱4528和卷边厚度测量探头4529之间，且基准柱4528位于罐体上端面的内侧，此时气缸4521收缩推杆，但是推杆不带动气缸挡板4525收缩，气缸挡板4525在没有推杆的支撑限制下便被第一弹簧4526的收缩力带动沿着水平滑轨4522向后滑动，并带动整个安装座板4523向后移动，此时安装座板4523上的基准柱4528便向后移动紧贴在罐体的内部卷边上，至此完成定位流程，最后卷边厚度测量探头4529伸出接触罐体卷边的外侧便可得到该罐体的卷边厚度。同样的，罐体通过旋转一定角度后便可重新测量其他位置卷边的厚度。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.X射线罐体检测装置，其特征在于：包括用于输送罐体的输送线、设置于所述输送线侧边的底板、用于检测罐体卷边数据的X射线扫描成型装置、用于检测罐体的外部尺寸的罐体外尺寸测量装置、用于夹持搬运待测罐体的机械手以及工控机，所述X射线扫描成型装置、罐体外尺寸测量装置和机械手均固定于所述底板上，所述工控机与输送线、X射线扫描成型装置、罐体外尺寸测量装置和机械手电性连接；

所述X射线扫描成型装置包括基板、安装于所述基板一端的X射线发射源、与所述X射线发射源配套且设置于所述基板另一端的相机组机构、用于放置待测罐体的测量工位以及用于使所述基板摆动的摆动结构，所述测量工位通过支架固定于所述底板上并设置于所述X射线发射源与相机组机构之间，所述相机组机构包括并列设置的面阵相机和线阵相机、带动所述面阵相机和线阵相机垂直于X射线发射方向移动的相机切换装置以及带动所述面阵相机平行于X射线发射方向移动的前后运动模组；

所述罐体外尺寸测量装置包括固定框架、设置于所述固定框架上的直线导轨、可滑动设置于所述直线导轨上的移动平台、驱动所述移动平台移动的移动结构以及用于测量罐体外尺寸的测量组件，所述固定框架上还设有安装所述测量组件的测量支架，所述测量支架间隔安装于所述直线导轨的一端上方，所述测量支架上设有所述测量组件，所述测量组件包括用于检测罐体高度的罐高测量探头、用于测量罐体卷边厚度的卷边厚度测量结构以及激光轮廓扫描仪，所述移动平台开设有开口，所述开口内设有用于固定待测罐体的罐夹具以及用于驱动所述罐夹具旋转和升降的转罐升降组件。

2.如权利要求1所述的X射线罐体检测装置，其特征在于：所述摆动结构包括固定于所述底板的两第一固定架、可转动的设置于两所述第一固定架上的摆动丝杆、驱动所述摆动丝杆转动的摆动电机、可转动的安装于所述摆动丝杆上的摆动滑块、连杆、固定于所述基板底部的连接块、固定于所述底板的第二固定架以及铰接于所述第二固定架的支撑座；所述连杆一端与所述摆动滑块铰接，另一端与所述连接块铰接，所述基板一端与所述支撑座连接固定另一端与所述连接块连接固定。

3.如权利要求1所述的X射线罐体检测装置，其特征在于：所述相机切换装置包括固定于所述基板上的横向滑槽、可滑动的设置于所述横向滑槽上的第一安装板以及驱动所述第一安装板沿着所述横向滑槽移动的横向驱动结构，所述横向驱动结构包括平行于所述横向滑槽设置的横向丝杆、可转动的设置于所述横向丝杆上的横向滑块以及带动所述横向丝杆转动的横向电机，所述第一安装板与所述横向滑块固定连接，所述横向电机转动带动所述横向丝杆转动以实现所述横向滑块沿着所述横向丝杆转动并移动。

4.如权利要求3所述的X射线罐体检测装置，其特征在于：所述前后运动模组包括固定于所述第一安装板上的纵向滑槽、可滑动的设置于所述横向滑槽上的第二安装板以及驱动所述第二安装板沿着所述纵向滑槽移动的纵向驱动结构，所述纵向驱动结构与横向驱动结构相似，所述纵向滑槽垂直于所述横向滑槽设置，所述面阵相机固定于所述第二安装板上。

5.如权利要求1所述的X射线罐体检测装置，其特征在于：所述测量工位还包括用于带动所述测量工位转动的转动结构，所述转动结构包括与所述测量工位固定的回转轴承、同步带轮、紧绕着所述回转轴承和同步带轮的转动同步带以及带动所述同步带轮转动的旋转电机。

6.如权利要求3所述的X射线罐体检测装置，其特征在于：所述测量工位有两个且为双工位，所述测量工位包括工位切换装置，包括垂直于X射线投射方向的工位滑槽、可沿着所述工位滑槽滑动的第三安装板以及驱动所述第三安装板移动的切换工位驱动结构，所述切换工位驱动结构与所述横向驱动结构相似，两所述测量工位沿着所述工位滑槽并列设置于所述第三安装板上。

7.如权利要求1所述的X射线罐体检测装置，其特征在于：所述移动结构包括平行于所述直线导轨的平台移动丝杆、可滑动的设置于所述直线导轨并可转动的设置于所述平台移动丝杆上的移动滑块以及驱动所述平台移动丝杆转动的移动电机，所述移动平台固定于所述移动滑块上，所述移动电机带动所述平台移动丝杆转动以实现所述移动滑块转动并沿着所述直线导轨移动。

8.如权利要求1所述的X射线罐体检测装置，其特征在于：所述卷边厚度测量结构包括固定于所述测量支架上的气缸、固定设置于所述测量支架且与所述气缸推动方向平行的水平滑轨、可沿着所述水平滑轨滑动的安装座板、竖直设置于所述安装座板上的垂直滑轨以及可沿着所述垂直滑轨滑动的卷边厚度测量组件，所述气缸的推杆固定设有气缸挡板，所述气缸挡板与安装座板固定连接，平行于所述水平滑轨还设有第一弹簧，所述第一弹簧一端与所述气缸挡板连接固定，另一端与所述测量支架连接固定，平行于所述垂直滑轨还设有第二弹簧，所述第二弹簧一端与所述垂直滑轨的底部连接固定，另一端与所述卷边厚度测量组件的上端面连接固定。

9.如权利要求1所述的X射线罐体检测装置，其特征在于：所述转罐升降组件包括竖直设置的升降座板、竖直设置于所述升降座板上的升降滑轨、可沿着所述升降滑轨滑动的夹具座板、固定于所述夹具座板且与所述罐夹具固定连接的平台轴、带动所述平台轴转动的旋转结构以及用于推动所述夹具座板沿着所述升降滑轨滑动的升降结构。

10.如权利要求9所述的X射线罐体检测装置，其特征在于：所述升降结构与夹具座板分别设置于所述升降座板相对的两侧，所述升降结构包括固定于所述升降座板上的升降丝杆、可转动的设置于所述升降丝杆上的滚珠螺母、用于顶推所述夹具座板的推块、用于缓冲所述推块的压缩弹簧以及带动所述升降丝杆转动的升降电机，所述升降丝杆与升降滑轨平行的固定于所述升降座板，所述压缩弹簧一端固定于所述滚珠螺母上，另一端固定于所述推块上。

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