專利名稱：X射線數(shù)字平板成像檢測系統(tǒng)的攝像掃描定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種攝像掃描裝置，具體說涉及一種X射線數(shù)字平板成像檢測系統(tǒng)的攝像掃描定位裝置。
背景技術(shù)：
近年來隨著科技的不斷普及和發(fā)展，X射線無損檢測技術(shù)向自動化檢測化快速發(fā)展，要求前期配套的工件數(shù)字化坐標(biāo)定位程度越來越高。傳統(tǒng)的傳感 器定位和固定式攝像機(jī)攝像裝置廣域空間范圍性差，自動化程度和工件攝像定位精度低。檢測工作效率低，工作強(qiáng)度高。
發(fā)明內(nèi)容針對傳統(tǒng)的傳感器定位和固定式攝像機(jī)攝像裝置存在的缺陷，本實用新型提供一種具有廣域空間范圍性好，自動化程度高，工件攝像定位精度高，能提供數(shù)字坐標(biāo)信息的X射線數(shù)字平板成像檢測系統(tǒng)的攝像掃描定位裝置。解決上述技術(shù)問題的具體技術(shù)措施是一種X射線數(shù)字平板成像檢測系統(tǒng)的攝像掃描定位裝置，包括移動行車裝置、掃描攝像機(jī)，其特征是由X軸橫向移動行車裝置101、固定連接架102、Y軸縱向?qū)蛞苿友b置103、俯視掃描攝像機(jī)104、Z軸升降導(dǎo)向移動裝置105及側(cè)視掃描攝像機(jī)106構(gòu)成，其中X軸橫向移動行車裝置101安裝在房頂上的X軸橫向工字鋼軌道上，X軸橫向移動行車裝置上裝有伺服電機(jī)，在X軸橫向移動行車裝置下面裝有固定連接架102，在固定連接架102縱向平面上裝有直線導(dǎo)軌，與直線導(dǎo)軌平行并列安裝齒條，在直線導(dǎo)軌上裝有Y軸縱向?qū)蛞苿友b置103，在Y軸縱向?qū)蛞苿友b置103的導(dǎo)軌座上安裝微型伺服電機(jī)，電機(jī)輸出軸上安裝齒輪，齒輪與齒條咬合，在Y軸縱向?qū)蛞苿友b置103的下方裝有俯視掃描攝像機(jī)104，在固定連接架102高度方向平面上固定直線導(dǎo)軌，與直線導(dǎo)軌平行并列安裝齒條，在直線導(dǎo)軌上裝有Z軸升降導(dǎo)向移動裝置105，在Z軸升降導(dǎo)向移動裝置105的導(dǎo)軌座上安裝微型伺服電機(jī)，電機(jī)輸出軸上安裝齒輪，齒輪與齒條咬合，在Z軸升降導(dǎo)向移動裝置105的上面裝有側(cè)視掃描攝像機(jī)106。本實用新型的有益效果X射線數(shù)字平板成像檢測系統(tǒng)的攝像掃描定位裝置是利用精確移動定位技術(shù)，使攝像頭進(jìn)行逐行掃描攝像，最后合成處理得到標(biāo)準(zhǔn)圖像，即形成平面和側(cè)面的坐標(biāo)定位圖。由于采用攝像頭逐行掃描的方法，即克服了傳統(tǒng)傳感器定位不準(zhǔn)、無法實現(xiàn)廣域性的缺陷，又克服了單一或多點攝像頭廣角成像時圖像失真變形無法精確定位的缺陷，具有廣域空間范圍性好，自動化程度高，工件攝像定位精度高等優(yōu)勢。而且通過其生成的工件數(shù)字坐標(biāo)圖的信息，可以為程序化智能化的X射線檢測系統(tǒng)提供定位信息保證。可提高檢測工作效率和降低工作強(qiáng)度，推動無損檢測技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。可廣泛應(yīng)用于X射線無損檢測領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展空間。

[0006]圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的側(cè)視圖；圖3是本實用新型的應(yīng)用系統(tǒng)組成圖；圖4是圖I中的攝像掃描側(cè)向掃描平面圖；圖5是圖I中的攝像掃描俯視掃描平面圖；圖6是圖4中的側(cè)向掃描輪廓定位圖；圖7是圖5中的俯視掃描輪廓定位圖。圖中1攝像掃描定位裝置，2機(jī)械移動定位機(jī)構(gòu)，3平板X射線數(shù)字成像系統(tǒng)，4系統(tǒng)控制臺，5工件，101 X軸橫向移動行車裝置，102固定連接架，103 Y軸縱向?qū)蛞苿?裝置，104俯視掃描攝像機(jī)，105 Z軸升降導(dǎo)向移動裝置，106側(cè)視掃描攝像機(jī)。
具體實施方式
結(jié)合附圖說明本實用新型的結(jié)構(gòu)及在X射線數(shù)字平板成像檢測系統(tǒng)的應(yīng)用。一種X射線數(shù)字平板成像檢測系統(tǒng)的攝像掃描定位裝置，如圖I和圖2所示利用移動系統(tǒng)的精確移動定位技術(shù)，使攝像頭進(jìn)行逐行掃描攝像最后合成處理得到標(biāo)準(zhǔn)圖像，即形成平面和側(cè)面的坐標(biāo)定位圖。由于采用攝像頭逐行掃描的方法，克服了單一或多點攝像頭廣角成像時圖像失真變形無法精確定位的缺陷，使得成像更加清晰定位更加精確，滿足了精確坐標(biāo)定位的需要。其結(jié)構(gòu)是由X軸橫向移動行車裝置101、固定連接架102、Y軸縱向?qū)蛞苿友b置103、俯視掃描攝像機(jī)104、Z軸升降導(dǎo)向移動裝置105及側(cè)視掃描攝像機(jī)106構(gòu)成，其中X軸橫向移動行車裝置101安裝在房頂上的X軸橫向工字鋼軌道上，X軸橫向移動行車裝置上裝有伺服電機(jī)，移動行車裝置的結(jié)構(gòu)與工程上廣泛應(yīng)用的移動行走吊裝電動葫蘆的行走車結(jié)構(gòu)相似，由車輪及驅(qū)動電機(jī)構(gòu)成。在X軸橫向移動行車裝置下面裝有固定連接架102，在固定連接架102縱向平面上裝有直線導(dǎo)軌，與導(dǎo)軌平行并列安裝齒條，在直線導(dǎo)軌上裝有Y軸縱向?qū)蛞苿友b置103，在Y軸縱向?qū)蛞苿友b置103的導(dǎo)軌座上安裝微型伺服電機(jī)，電機(jī)輸出軸上安裝齒輪，齒輪與固定連接架102上的齒條咬合，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的齒輪齒條機(jī)械導(dǎo)向傳動結(jié)構(gòu)，可沿Y軸縱向精確移動，在Y軸縱向?qū)蛞苿友b置103的下方裝有俯視掃描攝像機(jī)104，通過在橫跨檢測室房頂?shù)倪@兩條X軸Y軸軌道上，通過控制系統(tǒng)驅(qū)動X，Y軸各自電機(jī)轉(zhuǎn)動工作，沿X，Y軌道有序逐行掃描移動，就可以實現(xiàn)帶動俯視掃描攝像機(jī)104在整個檢測室平面布局內(nèi)進(jìn)行有序間隔的全局俯視攝像掃描，圖5就是整個檢測室內(nèi)的攝像掃描俯視掃描平面圖，其中有一個彎頭工件及2個圓管狀工件。通過此圖的X、Y軸坐標(biāo)便可以精確的定位工件的平面位置，在固定連接架102高度方向平面上固定直線導(dǎo)軌，與導(dǎo)軌平行并列安裝齒條，在直線導(dǎo)軌上裝有Z軸升降導(dǎo)向移動裝置105，在Z軸升降導(dǎo)向移動裝置105的導(dǎo)軌座上安裝微型伺服電機(jī)，電機(jī)輸出軸上安裝齒輪，齒輪與固定連接架102上的齒條咬合，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的齒輪齒條機(jī)械導(dǎo)向傳動結(jié)構(gòu)?？裳豘軸高度方向精確移動，在Z軸升降導(dǎo)向移動裝置105的上面裝有側(cè)視掃描攝像機(jī)106，通過驅(qū)動X軸橫向移動行車裝置101和Z軸升降導(dǎo)向移動裝置105上的X，Z軸各自電機(jī)轉(zhuǎn)動工作，沿X，Z軌道有序逐行掃描移動，就可以實現(xiàn)帶動側(cè)視掃描攝像機(jī)106在整個檢測室布局側(cè)面內(nèi)進(jìn)行有序間隔的全局側(cè)視攝像掃描。圖4就是整個檢測室內(nèi)的攝像掃描側(cè)視掃描平面圖，其中顯示有一個彎頭工件及2個管柱狀工件的高度位置坐標(biāo)。[0016]X射線數(shù)字平板成像檢測系統(tǒng)的攝像掃描定位裝置的應(yīng)用系統(tǒng)組成如圖3所示，由攝像掃描定位裝置I、機(jī)械移動定位機(jī)構(gòu)2、平板X射線數(shù)字成像系統(tǒng)3、系統(tǒng)控制臺4四部分組成。平板X射線數(shù)字成像系統(tǒng)屬于成型的已有技術(shù)，主要部件是X射線管和數(shù)字平板成像器。其基本原理是平板X射線數(shù)字成像系統(tǒng)3受系統(tǒng)控制臺4控制，系統(tǒng)控制臺4控制攝像掃描定位裝置I動作，先對檢測室全局內(nèi)工件進(jìn)行攝像掃描坐標(biāo)定位，對各信息進(jìn)行反饋匯總后，驅(qū)動機(jī)械移動定位機(jī)構(gòu)2移動承載平板X射線數(shù)字成像系統(tǒng)3沿著預(yù)訂軌跡移動工作，對檢測工件5進(jìn)行自動無損檢測探傷。X射線管發(fā)射出的X射線穿透檢測工件5，照在靠近焊縫位置的數(shù)字平板成像器上，平板數(shù)字成像器將接收到的射線信號轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)字信號，再將信號傳輸?shù)较到y(tǒng)控制臺4上用專用成像軟件對圖像進(jìn)行內(nèi)部缺陷判斷及存貯等綜合處理。通過以上機(jī)構(gòu)的X、Y、Z軸的有序協(xié)調(diào)配合，可實現(xiàn)攝像掃描定位裝置I在整個檢測室的俯視和側(cè)視方向上對全局環(huán)境進(jìn)行不斷的逐行掃描攝像，生成檢測室內(nèi)工件的位置 信息坐標(biāo)圖，達(dá)到精確攝像成像坐標(biāo)定位功能，為下一步的程序化智能化的X射線檢測提供數(shù)字位置信息的保證。系統(tǒng)控制臺4作為檢測系統(tǒng)的控制中心，采用已有控制系統(tǒng)裝置XYD-160型汽車輪轂X射線自動檢測系統(tǒng)控制臺，裝有PLC、多軸運(yùn)動控制器、伺服驅(qū)動器、位置編碼器、坐標(biāo)原點位置傳感器，信號采集反饋芯片等核心驅(qū)動元器件和圖像綜合處理軟件系統(tǒng)。其主要功能之一是驅(qū)動控制攝像掃描定位系裝置I中的各軸伺服電機(jī)運(yùn)動，從而實現(xiàn)俯視掃描攝像機(jī)104和側(cè)視掃描攝像機(jī)106的X、Y、Z軸逐彳丁掃描移動定位。利用系統(tǒng)控制臺4中的計算機(jī)圖像綜合處理軟件系統(tǒng)，將俯視掃描攝像機(jī)104和側(cè)視掃描攝像機(jī)106在掃描過程中所形成的俯視、側(cè)視圖像進(jìn)行集中的圖像處理和數(shù)字合成處理，并結(jié)合原點坐標(biāo)信息，將掃描結(jié)果形成詳細(xì)的掃描坐標(biāo)平面圖，如圖4、圖5所示，通過此圖的X、Y軸坐標(biāo)便可以精確的定位工件的平面位置，圖4、圖5中有一個彎頭工件及2個圓管狀工件，在圖4、圖5的掃描坐標(biāo)平面圖上，將待檢測工件的外形輪廓標(biāo)記畫出來，如圖6、圖7所示，圖像綜合處理軟件系統(tǒng)便會識別計算工件的輪廓的外形數(shù)據(jù)及具體位置，定位最終的焊縫位置。系統(tǒng)控制臺4通過成像后的定位信息，驅(qū)動機(jī)械移動定位機(jī)構(gòu)2移動承載平板X射線數(shù)字成像系統(tǒng)3沿著預(yù)訂軌跡移動工作，對檢測工件進(jìn)行自動無損檢測探傷。
權(quán)利要求1.一種X射線數(shù)字平板成像檢測系統(tǒng)的攝像掃描定位裝置，包括移動行車裝置、掃描攝像機(jī)，其特征是由X軸橫向移動行車裝置(101 )、固定連接架(102)、Y軸縱向?qū)蛞苿友b置(103 )、俯視掃描攝像機(jī)(104 )、Z軸升降導(dǎo)向移動裝置(105 )、側(cè)視掃描攝像機(jī)(106 )構(gòu)成，其中X軸橫向移動行車裝置(101)安裝在房頂上的X軸橫向工字鋼軌道上，X軸橫向移動行車裝置上裝有伺服電機(jī)，在X軸橫向移動行車裝置下面裝有固定連接架(102)，在固定連接架(102)縱向平面上裝有直線導(dǎo)軌，與直線導(dǎo)軌平行并列安裝齒條，在直線導(dǎo)軌上裝有Y軸縱向?qū)蛞苿友b置(103)，在Y軸縱向?qū)蛞苿友b置(103)的導(dǎo)軌座上安裝微型伺服電機(jī)，電機(jī)輸出軸上安裝齒輪，齒輪與齒條咬合，在Y軸縱向?qū)蛞苿友b置(103)的下方裝有俯視掃描攝像機(jī)(104)，在固定連接架(102)高度方向平面上固定直線導(dǎo)軌，與直線導(dǎo)軌平行并列安裝齒條，在直線導(dǎo)軌上裝有Z軸升降導(dǎo)向移動裝置(105)，在Z軸升降導(dǎo)向移動裝置(105)的導(dǎo)軌座上安裝微型伺服電機(jī)，電機(jī)輸出軸上安裝齒輪，齒輪與齒條咬合，在Z軸升降導(dǎo)向移動裝置(105)的上面裝有側(cè)視掃描攝像機(jī)(106)。
專利摘要一種X射線數(shù)字平板成像檢測系統(tǒng)的攝像掃描定位裝置，是由X軸橫向移動行車機(jī)構(gòu)、固定連接架、Y軸縱向?qū)蛞苿訖C(jī)構(gòu)、俯視掃描攝像機(jī)、Z軸升降導(dǎo)向移動機(jī)構(gòu)和側(cè)視掃描攝像機(jī)連接構(gòu)成。由于采用攝像頭逐行掃描的方法，既克服了傳統(tǒng)傳感器定位不準(zhǔn)、無法實現(xiàn)廣域性的缺陷，又克服了單一或多點攝像頭廣角成像時圖像失真變形無法精確定位的缺陷，具有廣域空間范圍性好，自動化程度高，工件攝像定位精度高等優(yōu)勢。通過XYZ軸各機(jī)構(gòu)的有序協(xié)調(diào)配合，可實現(xiàn)攝像掃描定位裝置在整個檢測室的俯視和側(cè)視方向上對全局環(huán)境進(jìn)行不斷的逐行掃描攝像，生成檢測室內(nèi)工件的位置信息坐標(biāo)圖，為下一步的程序化智能化的X射線檢測提供數(shù)字位置信息的保證。
文檔編號G01N23/04GK202533392SQ20122005962
公開日2012年11月14日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者夏海濤, 孫毅, 孫洪勛, 尚寶剛, 沙艷, 王成, 王艷偉 申請人:丹東華日理學(xué)電氣有限公司