專(zhuān)利名稱(chēng)：用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及輻射檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，龍門(mén)結(jié)構(gòu)的組合移動(dòng)式集裝箱/車(chē)輛檢查系統(tǒng)是大型集裝箱/車(chē)輛檢查系統(tǒng)的一種，其核心技術(shù)為輻射成像技術(shù)。龍門(mén)結(jié)構(gòu)的組合移動(dòng)式集裝箱/車(chē)輛檢查系統(tǒng)是用于海港、邊境和機(jī)場(chǎng)等的集裝箱/車(chē)輛檢查安全檢測(cè)系統(tǒng)，其具有獨(dú)特的模塊化架構(gòu)設(shè)計(jì)，可進(jìn)行簡(jiǎn)單分拆并重組，無(wú)需修建固定式防護(hù)建筑，更無(wú)需輻射防護(hù)墻。龍門(mén)結(jié)構(gòu)的組合移動(dòng)式集裝箱/車(chē)輛檢查系統(tǒng)的成像裝置為龍門(mén)結(jié)構(gòu)掃描臂架。待檢查的集裝 箱/車(chē)輛放置在臂架下方，且位于固定軌道的正中，龍門(mén)臂架在固定軌道上行走，設(shè)置于一側(cè)臂架的輻射源發(fā)出射線，穿過(guò)被檢查的集裝箱/車(chē)輛，并被設(shè)置于另一側(cè)臂架的接收射線的輻射探測(cè)器接收處理，形成掃描圖像。盡管龍門(mén)臂架在相互平行的固定軌道上行走，受到軌道的約束，基本不會(huì)從軌道上脫離，因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，基本上不考慮兩側(cè)臂架行走速度的同步問(wèn)題。但是，在實(shí)際檢查過(guò)程中仍要求龍門(mén)臂架在行走時(shí)必須保持兩側(cè)臂架的速度一致，如果兩側(cè)臂架的速度不一致，會(huì)導(dǎo)致龍門(mén)臂架整體上受力變形，盡管這些形變不是很大，但對(duì)于精密的輻射檢測(cè)系統(tǒng)是有很大影響的，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)形變，輻射探測(cè)器就不能接收到完整的射線，影響成像質(zhì)量。因此，在龍門(mén)臂架行走時(shí)需要自動(dòng)糾偏系統(tǒng)自動(dòng)控制其兩側(cè)的臂架的位置差，以得到準(zhǔn)確的掃描圖像。目前龍門(mén)臂架糾偏主要依靠手動(dòng)操作，并未采取糾偏和同步處理措施，因?qū)嶋H機(jī)械制造誤差、電機(jī)轉(zhuǎn)速誤差等原因，其糾偏效果并不理想。因此，很有必要對(duì)此加以改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題和缺陷的至少一個(gè)方面。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)，包括第一臂架，能夠沿第一軌道行走；第二臂架，與所述第一臂架相對(duì)并且能夠沿與第一軌道平行的第二軌道行走；和第三臂架，連接所述第一和第二臂架并與所述第一和第二臂架一同行走。所述第一、第二和第三臂架限定用于讓被檢物品通過(guò)的掃描通道，其中，所述用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)還包括位置傳感裝置，用于檢測(cè)所述第一和第二臂架之間的位置誤差；和控制器，用于根據(jù)所述傳感裝置檢測(cè)到的位置誤差控制第一和第二臂架中的至少一個(gè)的行走速度，使得所述第一和第二臂架之間的位置誤差等于零。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在所述第一和第二臂架中的一個(gè)臂架上設(shè)置有一個(gè)激光筆，并且在所述第一和第二臂架中的另一個(gè)臂架上設(shè)置有一個(gè)位置敏感器件，用于檢測(cè)從所述激光筆發(fā)射出的激光束入射在所述位置敏感器件上的實(shí)際位置，并根據(jù)所述實(shí)際位置與預(yù)定的目標(biāo)位置之間的差來(lái)確定所述第一和第二臂架之間的位置誤差，其中，當(dāng)從所述激光筆發(fā)射出的激光束入射在所述位置敏感器件上的所述目標(biāo)位置時(shí)，所述第一和第二臂架之間的位置誤差等于零。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在所述第一和第二臂架中的一個(gè)上安裝有輻射源，用于向經(jīng)過(guò)所述掃描通道的被檢物品發(fā)射輻射；并且在所述第一和第二臂架中的另一個(gè)上安裝有輻射探測(cè)器，用于接收從所述輻射源發(fā)射的輻射。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器設(shè)置在第一 /第二臂架上。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器根據(jù)所述傳感裝置 檢測(cè)到的位置誤差計(jì)算驅(qū)動(dòng)所述第一 /第二臂架行走的電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并用該目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制所述電機(jī)，使得所述第一和第二臂架之間的位置誤差等于零。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器根據(jù)所述位置誤差利用PID算法計(jì)算所述電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在所述第一 /第二臂架上還設(shè)置有控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速的變頻器，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速作為所述變頻器控制所述電機(jī)的指令數(shù)值。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在所述第一 /第二臂架上還設(shè)置有檢測(cè)所述電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的編碼器，并且所述控制器根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述編碼器檢測(cè)到的實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速差控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速使之等于所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速差利用PID算法控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器為PLC控制器。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，設(shè)置有輻射探測(cè)器的臂架包括具有輻射防護(hù)用的鉛。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一、第二和第三臂架以可拆卸的方
式相互組裝在一起。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一和第二臂架為豎直臂架，所述第三臂架為水平臂架。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，在龍門(mén)臂架上提供了自動(dòng)糾偏裝置，能夠有效防止龍門(mén)臂架受力變形，從而能夠自動(dòng)地將兩側(cè)的臂架之間的位置誤差控制為零，使得輻射探測(cè)器能夠接收到完整的射線，提高了成像質(zhì)量。

圖I顯示根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)的立體示意圖；圖2顯示圖I所示的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)的控制過(guò)程；圖3顯示圖I所示的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)的控制第一和第二臂架之間的位置誤差的控制框圖；和圖4顯示圖I所示的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)的控制第二臂架的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的控制框圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中相同或相似的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的元件。下面參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。圖I顯示根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)的立體示意圖。如圖I所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)主要包括第一臂架100、第二臂架200和第三臂架300。如圖I所示，第一臂架100通過(guò)其底部的滾輪102在第一軌道101上行走。第二臂架200與第一臂架100平行且間隔地相對(duì)，第二臂架200通過(guò)其底部的滾輪202在與第·一軌道101平行的第二軌道201上行走。第三臂架300連接第一臂架100和第二臂架200并與第一和第二臂架100、200 —同行走。這樣，第一、第二和第三臂架100、200、300就一起限定用于讓被檢物品通過(guò)的掃描通道。在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一、第二和第三臂架100、200、300以可拆卸的方式相互組裝在一起。這樣，就便于整個(gè)輻射檢查系統(tǒng)的拆裝和運(yùn)輸。在圖I所示的優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二臂架100、200為豎直臂架，第三臂架300為水平臂架，因此，形成了一個(gè)矩形的龍門(mén)結(jié)構(gòu)。盡管未圖示，在第一和第二臂架100、200中的一個(gè)上安裝有輻射源，用于向經(jīng)過(guò)掃描通道的被檢物品(圖中未示出)發(fā)射輻射；并且在第一和第二臂架200中的另一個(gè)上安裝有輻射探測(cè)器，用于接收從輻射源發(fā)射的輻射。請(qǐng)注意，在本文中，為了使輻射探測(cè)器能夠接收到來(lái)自輻射源的完整的輻射射線，第一和第二臂架100、200之間在行走方向(軌道延伸方向)上的位置誤差(位置偏差)應(yīng)
當(dāng)?shù)攘?。但是，在?shí)際應(yīng)用中，由于第一臂架100和第二臂架200均是獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)，因此第一臂架100和第二臂架200容易出現(xiàn)速度不同步，從而導(dǎo)致相互之間出現(xiàn)位置偏差或位置誤差。為了克服該技術(shù)問(wèn)題，就必須使第一臂架100和第二臂架200的行走速度保持同
止/J/ O圖2顯示圖I所示的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)的控制過(guò)程。如圖I和圖2所示，為了使第一臂架100和第二臂架200的行走速度保持同步，本實(shí)用新型的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)還包括位置傳感裝置110、210和控制器211。如圖I和圖2所示，位置傳感裝置110、210用于檢測(cè)第一和第二臂架100、200之間的位置誤差(位置偏差)?？刂破?11用于根據(jù)傳感裝置110、210檢測(cè)到的位置誤差e控制第一和第二臂架100、200中的至少一個(gè)的行走速度，使得第一和第二臂架100、200之
間的位置誤差e等于零。如圖I和圖2所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，位置傳感裝置110、210包括設(shè)置在第一和第二臂架中的一個(gè)臂架100上的一個(gè)激光筆110和設(shè)置在第一和第二臂架中的另一個(gè)臂架200上的一個(gè)位置敏感器件210。但是，請(qǐng)注意，本實(shí)用新型的位置傳感裝置不局限于圖示實(shí)施例，例如，位置傳感裝置可以包括測(cè)量水平的第三臂架300的變形的形變傳感器，通過(guò)該形變傳感器也能夠獲得第一和第二臂架100、200之間的位置偏差。在圖示的實(shí)施例中，激光筆110設(shè)置在第一臂架100上，位置敏感器件210設(shè)置在第二臂架200上。圖3顯示圖I所示的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)的控制第一和第二臂架之間的位置誤差的控制框圖。如圖I至圖3所示，激光筆110用于朝向位置敏感器件210發(fā)射激光束，位置敏感器件210用于檢測(cè)從激光筆110發(fā)射出的激光束入射在位置敏感器件210上的實(shí)際位置y，并根據(jù)該實(shí)際位置I與預(yù)定的目標(biāo)位置r之間的差來(lái)確定第一和第二臂架100、200之間的
位置誤差e。請(qǐng)注意，在本實(shí)用新型中，當(dāng)從激光筆110發(fā)射出的激光束入射在位置敏感器件 210上的目標(biāo)位置例如中心位置)r時(shí)，第一和第二臂架100、200之間的位置誤差e等于零，即，此時(shí)輻射探測(cè)器能夠接收到來(lái)自輻射源的完整的輻射射線。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，控制器211可以設(shè)置在第一和第二臂架100、200中的一個(gè)上。在圖I所示的實(shí)施例中，控制器211設(shè)置在第二臂架200上。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，控制器211根據(jù)傳感裝置110、210檢測(cè)到的位置誤差e計(jì)算驅(qū)動(dòng)第一 /第二臂架100、200行走的電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速u(mài)’，并用該目標(biāo)轉(zhuǎn)速u(mài)’控制電機(jī)，使得第一和第二臂架100、200之間的位置誤差e等于零。在圖示的實(shí)施例中，控制器211根據(jù)傳感裝置110、210檢測(cè)到的位置誤差e計(jì)算驅(qū)動(dòng)第二臂架200行走的電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速u(mài)’，并用該目標(biāo)轉(zhuǎn)速u(mài)’控制該電機(jī)，使得第一和第二臂架100、200之間的位置誤差e等于零。也就是說(shuō)，在本實(shí)用新型中采用的是控制第一和第二臂架100、200中的一個(gè)臂架的行走速度，來(lái)將兩者之間的位置誤差調(diào)整到零。但是，本實(shí)用新型不局限于此，也可以同時(shí)控制第一和第二臂架100、200兩者的行走速度，來(lái)使兩者之間的位置誤差調(diào)整到零。在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，控制器211根據(jù)位置誤差e利用PID算法(比例積分微分控制算法)計(jì)算電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速U’。由于PID算法屬于一種非常傳統(tǒng)的控制算法，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，這里不再對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，在第一和第二臂架100、200中的一個(gè)上還設(shè)置有控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速的變頻器212，控制器211輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速u(mài) ’作為變頻器212控制電機(jī)的輸入指令數(shù)值。在圖I所示的實(shí)施例中，變頻器212設(shè)置在第二臂架200上，用于控制驅(qū)動(dòng)第二臂架200行走的電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，在第一和第二臂架100、200中的一個(gè)上還設(shè)置有檢測(cè)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速u(mài)的編碼器213。在如圖I和圖2所示的實(shí)施例中，編碼器213設(shè)置在第二臂架200上，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)第二臂架200行走的電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速U。圖4顯示圖I所示的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)的控制第二臂架的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的控制框圖。[0053]如圖2和圖4所示，控制器211根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速u(mài)’和編碼器213檢測(cè)到的實(shí)際轉(zhuǎn)速u(mài)之間的轉(zhuǎn)速差e’控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速使之等于目標(biāo)轉(zhuǎn)速u(mài)’。在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，控制器211根據(jù)轉(zhuǎn)速差e’利用PID算法控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在本實(shí)用新型中，控制器可以為PLC控制器，也可以為單片機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)等。為了防止從輻射源射出的輻射射線的外泄，如圖I所示，在設(shè)置有輻射探測(cè)器的第一或第二臂架100、200中灌注有輻射防護(hù)用的鉛。但是，本實(shí)用新型不局限于此，設(shè)置有輻射探測(cè)器的第一或第二臂架100、200也可以直接由防輻射材料制成。盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行變化。本實(shí)用新型的適用范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。另外，權(quán)利要求的任何元件標(biāo)號(hào)不應(yīng)理 解為限制本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)，包括 第一臂架(100)，能夠沿第一軌道(101)行走； 第二臂架(200)，與所述第一臂架(100)相對(duì)并且能夠沿與第一軌道(101)平行的第二軌道(201)行走；和 第三臂架(300)，連接所述第一和第二臂架(100、200)并與所述第一和第二臂架(100、200) 一同行走， 所述第一、第二和第三臂架(100、200、300)限定用于讓被檢物品通過(guò)的掃描通道， 其中，所述用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)還包括 位置傳感裝置(110、210)，用于檢測(cè)所述第一和第二臂架(100、200)之間的位置誤差(e);和· 控制器(211)，用于控制第一和第二臂架(100、200)中的至少一個(gè)的行走速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于， 在所述第一和第二臂架(100、200)中的一個(gè)上安裝有輻射源，用于向經(jīng)過(guò)所述掃描通道的被檢物品發(fā)射輻射；并且 在所述第一和第二臂架(200)中的另一個(gè)上安裝有輻射探測(cè)器，用于接收從所述輻射源發(fā)射的輻射。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制器(211)設(shè)置在第一 /第二臂架(100、200)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制器為PLC控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于，設(shè)置有輻射探測(cè)器的臂架(200)包括具有輻射防護(hù)用的鉛。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述第一、第二和第三臂架(100、200、300)以可拆卸的方式相互組裝在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述第一和第二臂架(100、200)為豎直臂架，所述第三臂架(300)為水平臂架。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)，包括第一臂架、第二臂架和第三臂架。所述第一、第二和第三臂架限定用于讓被檢物品通過(guò)的掃描通道，所述用于組合移動(dòng)式輻射檢查系統(tǒng)的龍門(mén)結(jié)構(gòu)還包括位置傳感裝置，用于檢測(cè)所述第一和第二臂架之間的位置誤差；和控制器，用于根據(jù)所述傳感裝置檢測(cè)到的位置誤差控制第一和第二臂架中的至少一個(gè)的行走速度，使得所述第一和第二臂架之間的位置誤差等于零。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，在龍門(mén)臂架上提供了自動(dòng)糾偏裝置，能夠有效防止龍門(mén)臂架受力變形，從而能夠自動(dòng)地將兩側(cè)的臂架之間的位置誤差控制為零，使得輻射探測(cè)器能夠接收到完整的射線，提高了成像質(zhì)量。
文檔編號(hào)G01N23/04GK202757895SQ20122032203
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者李薦民, 李元景, 宗春光, 宋全偉, 薛濤, 張清軍, 唐盛 申請(qǐng)人:同方威視技術(shù)股份有限公司, 清華大學(xué)