一種工業(yè)ct的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工業(yè)CT的控制系統(tǒng)，包括上層控制器、底層主控制器、底層從控制器I和底層從控制器II，所述上層控制器用于掃描模式的選擇、掃描參數(shù)設置、掃描控制和工藝流程組態(tài)；所述底層主控制器用于完成射線源平移運動控制、探測器平移運動控制、精密單元工件旋轉運動控制、射線源同步控制、探測器同步控制、安全聯(lián)鎖控制并接受現(xiàn)場HMI的控制；所述底層從控制器I負責插值運動控制、層厚調節(jié)控制、準直器選擇控制、缺陷標記裝置運動控制及標記控制；所述底層從控制器II負責標準單元進出檢測室的平移運動控制、標準單元的工件旋轉運動控制、標準單元的工件偏擺運動控制、標準單元的夾具夾持動作的控制。本發(fā)明能進行標準流水線掃描和組態(tài)流水線掃描，有效提高了檢測效率。
【專利說明】—種工業(yè)CT的控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)成像控制技術，特別涉及一種工業(yè)CT的控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有工業(yè)CT的控制系統(tǒng)通常僅包括水平運動、垂直運動、旋轉運動的控制，功能不夠齊全，使某些特定工件的掃描受到限制。另外現(xiàn)有工業(yè)CT的控制系統(tǒng)一般不能進行流水線掃描檢測，自動化程度不高，檢測效率低，不適合大批工件的掃描檢測。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種多功能、自動化程度高、檢測效率高的大型工業(yè)CT設備的控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的是通過這樣的技術方案實現(xiàn)的，一種工業(yè)CT的控制系統(tǒng)，包括上層控制器、底層主控制器、底層從控制器I和底層從控制器II，
[0005]所述上層控制器向底層主控制器發(fā)出控制命令并顯示反饋裝置反饋回來的信息，所述的上層控制器用于掃描模式的選擇、掃描參數(shù)設置、掃描控制和工藝流程組態(tài)；
[0006]所述底層主控制器接收所述上層控制器的控制命令并反饋信息，所述底層主控制器用于完成射線源平移運動控制、探測器平移運動控制、精密單元工件旋轉運動控制、射線源同步控制、探測器同步控制、安全聯(lián)鎖控制并接受現(xiàn)場HMI的控制；
[0007]所述底層從控制器I接收所述底層主控制器的控制命令并反饋信息，所述底層從控制器I負責插值、層厚調節(jié)、準直器選擇、缺陷標記裝置運動控制及標記控制；
[0008]所述底層從控制器II接收所述底層主控制器的控制命令并反饋信息，所述底層從控制器II負責標準單元進出檢測室平移運動、標準單元工件旋轉運動、標準單元工件偏擺運動、標準單元夾具夾持動作的控制。
[0009]進一步，所述掃描模式包括程控掃描控制、標準流水線掃描和組態(tài)流水線掃描，所述程控掃描控制標準單元進出檢測室、防護門開關，通過在所述上層控制器界面上直接設置參數(shù)，可實現(xiàn)DR、CT檢測；
[0010]所述標準流水線掃描對被檢測工件相互垂直的兩個角度各進行一次DR掃描檢測；
[0011]所述組態(tài)流水線掃描實現(xiàn)對檢測工件0°、3°、6°、9°、12°偏擺角度的組態(tài)式DR掃描檢測，
[0012]所述組態(tài)流水線掃描實現(xiàn)對檢測工件I?M個任意旋轉角度組態(tài)式DR掃描檢測、I?N個設定斷層位置的組態(tài)式CT斷層掃描檢測和DR掃描與CT掃描的混合組態(tài)檢測。
[0013]進一步，所述底層主控制器通過通信網(wǎng)絡向驅動模塊發(fā)送運行命令信息；驅動模塊將收到的所述運行命令信息轉換成射線源平移電機、探測器平移電機、精密單元工件旋轉運動電機的控制量；所述控制量對各自電機進行驅動；
[0014]所述射線源平移、探測器平移采用磁柵進行位置測量；所述精密單元工件旋轉運動采用編碼器進行位置測量；所述射線源平移、探測器平移兩端安裝限位開關進行保護；
[0015]所述底層主控制器通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)所述射線源同步控制，射線源同步控制信號SYNC由波形發(fā)生器產(chǎn)生，頻率由三個輸入端H)、F1、F2的狀態(tài)確定；
[0016]所述底層主控制器通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)探測采集傳輸系統(tǒng)同步控制，探測采集傳輸系統(tǒng)同步控制信號SAMP由與SYNC同步的信號SAMP’和采樣使能信號/enSample經(jīng)過邏輯運算后產(chǎn)生；
[0017]所述底層主控制器接收檢測室急停開關、攝像機、雙鑒探測器、安全防護門開關的信號，實現(xiàn)所述安全聯(lián)鎖控制；
[0018]所述現(xiàn)場HMI向底層主控制器發(fā)出控制命令，完成對射線源平移運動、探測器平移運動、安全防護門開/關、標準單元進/出檢測室進行手動控制。
[0019]進一步，所述底層從控制器I向驅動模塊發(fā)送運行命令信息；驅動模塊將收到的所述運行命令信息轉換成插值運動電機、層厚調節(jié)電機、準直器選擇電機、標記裝置的控制量；所述控制量對各自電機或電磁閥進行驅動；
[0020]所述插值運動采用光柵進行位置測量；所述層厚調節(jié)、準直器選擇、標記裝置升降采用編碼器進行位置測量；所述插值運動、層厚調節(jié)、準直器選擇、標記裝置升降兩端安裝限位開關進行保護；
[0021]所述標記裝置負責為被檢測的工件的缺陷部位進行標記。
[0022]進一步，所述底層從控制器II通過通信網(wǎng)絡向驅動模塊發(fā)送運行命令信息；驅動模塊將收到的所述運行命令信息轉換成標準單元進出檢測室平移運動電機、標準單元工件旋轉運動電機、標準單元工件偏擺運動、標準單元夾具夾持動作的控制量；所述控制量對各自電機或電磁閥進行驅動；
[0023]所述標準單元進出檢測室平移運動采用編碼器進行位置測量，兩端安裝限位開關進行保護；
[0024]所述標準單元工件偏擺運動由液壓系統(tǒng)驅動偏擺結構完成，偏擺的角度由位置開關進行檢測；
[0025]所述標準單元夾具夾持動作由液壓系統(tǒng)驅動夾具完成，夾緊力由壓力傳感器進行檢測。
[0026]由于采用上述技術方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點:
[0027]本發(fā)明具有偏擺控制和標記控制，完善了工業(yè)CT的控制系統(tǒng)的功能；能進行標準流水線掃描和組態(tài)流水線掃描，自動化程度高，有效提高了檢測效率，適合大批量的工件掃描檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述，其中:
[0029]圖1為工業(yè)CT的控制系統(tǒng)結構示意圖；
[0030]圖2為程控掃描檢測流程圖；
[0031]圖3為標準流水線掃描檢測流程圖；
[0032]圖4為組態(tài)流水線掃描檢測流程圖；
[0033]圖5為精密單元控制結構圖；
[0034]圖6為磁柵或光柵、限位開關、原點參考信號開關安裝示意圖；
[0035]圖7為射線源同步控制和探測器同步控制信號時序圖；
[0036]圖8為工件偏擺運動控制結構圖。
【具體實施方式】
[0037]為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0038]如圖1所示，其示出了依據(jù)本發(fā)明的一個實施例的工業(yè)CT的控制系統(tǒng)的簡化結構示意圖。該實施例所圖示的一種工業(yè)CT的控制系統(tǒng)包括上層控制器、底層主控制器、底層從控制器I和底層從控制器II。
[0039]所述上層控制器向底層主控制器發(fā)出控制命令并顯示反饋裝置反饋回來的信息，所述上層控制器用于掃描模式的選擇、掃描參數(shù)設置、掃描控制和工藝流程組態(tài)。
[0040]所述掃描模式包括DR掃描、CT掃描、標準流水線掃描、組態(tài)流水線掃描。所述DR掃描和所述CT掃描屬于程控掃描。所述程控掃描控制標準單元進出、防護門開關，通過在所述上層控制器界面上直接設置參數(shù)，可實現(xiàn)DR、CT檢測，所述程控掃描流程如圖2所示。所述標準流水線掃描以全自動流水線往復作業(yè)形式，對被檢測工件相互垂直的兩個角度各進行一次DR掃描檢測，一次掃描檢測兩個工件，所述標準流水線掃描流程如圖3所示。所述組態(tài)流水線掃描全自動流水線可組態(tài)往復作業(yè)形式，實現(xiàn)對檢測工件I?M個任意旋轉角度、0°偏擺角度的組態(tài)式DR掃描檢測、3°偏擺角度的組態(tài)式DR掃描檢測、6°偏擺角度的組態(tài)式DR掃描檢測、9°偏擺角度的組態(tài)式DR掃描檢測、12°偏擺角度的組態(tài)式DR掃描檢測、I?N個設定斷層位置的組態(tài)式CT斷層掃描檢測和DR掃描與CT掃描的混合組態(tài)檢測，所述組態(tài)流水線掃描流程如圖4所示。
[0041]所述底層主控制器受控于上層控制器，通過通信網(wǎng)絡接收所述上層控制器的控制命令并反饋信息。所述底層主控制負責射線源平移、探測器平移、精密單元工件旋轉運動、射線源同步控制、探測器同步控制、安全聯(lián)鎖控制并接受現(xiàn)場HMI的控制。
[0042]所述底層主控制器接收檢測室急停開關、攝像機、雙鑒探測器、安全防護門開關的信號，實現(xiàn)所述安全聯(lián)鎖控制。當所述底層主控制器接收到急停開關、攝像機、雙鑒探測器、安全防護門開關的異常信號，所述控制系統(tǒng)立刻斷電并停止射線源出束，實現(xiàn)安全聯(lián)鎖控制。
[0043]所述現(xiàn)場HMI向底層主控制器發(fā)出控制命令，完成對射線源平移運動、探測器平移運動、安全防護門開/關、標準單元進/出檢測室進行手動控制。
[0044]所述底層主控制器通過通信網(wǎng)絡向驅動模塊發(fā)送運行命令信息；驅動模塊將收到的所述運行命令信息轉換成射線源平移電機、探測器平移電機、精密單元工件旋轉運動電機的控制量；所述控制量對各自電機進行驅動。精密單元控制結構如圖5所示。
[0045]所述射線源平移、探測器平移采用磁柵進行位置測量；所述精密單元工件旋轉運動采用編碼器進行位置測量。所述射線源平移、探測器平移兩端安裝限位開關EL+/EL-進行保護，原點參考信號ORG開關安裝在靠近EL-處。所述磁柵、所述限位開關、所述原點參考信號開關安裝示意圖如圖6所示。
[0046]所述底層主控制器通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)所述射線源同步控制。所述底層主控制器通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)探測采集傳輸系統(tǒng)同步控制。所述射線源同步控制信號SYNC由波形發(fā)生器產(chǎn)生，頻率由三個輸入端H)、FU F2的狀態(tài)確定。所述探測采集傳輸系統(tǒng)同步控制信號SAMP由與SYNC同步的信號SAMP’和采樣使能信號/enSample通過邏輯運算后產(chǎn)生。所述射線源同步控制和探測器同步控制信號時序圖如圖7所示。
[0047]所述底層從控制器I負責插值、層厚調節(jié)、準直器選擇、缺陷標記裝置運動控制及標記控制。所述底層從控制器I受控于所述底層主控制器，通過通信網(wǎng)絡接收所述底層主控制器的控制命令并反饋信息。
[0048]所述底層從控制器I通過通信網(wǎng)絡向驅動模塊發(fā)送運行命令信息；驅動模塊將收到的所述運行命令信息轉換成插值運動電機、層厚調節(jié)電機、準直器選擇電機、標記裝置的控制量；所述控制量對各自電機或電磁閥進行驅動。
[0049]所述插值運動采用光柵進行位置測量；所述層厚調節(jié)、準直器選擇、標記裝置升降采用編碼器進行位置測量。所述插值運動、層厚調節(jié)、準直器選擇、標記裝置升降兩端安裝限位開關EL+/EL-進行保護，原點參考信號開關安裝在靠近EL-處。所述光柵、所述限位開關、所述原點參考信號開關安裝示意圖如圖6所示。
[0050]所述缺陷標記裝置負責為被檢測的工件的缺陷部位進行標記。該裝置能進行直線運動和旋轉運動，旋轉運動采用氣缸驅動，直線運動采用電機驅動。直線運動安裝限位開關，旋轉運動安裝有氣缸位置檢測開關和工件檢測開關。工件檢測開關檢測標記器接近或接觸到工件，用于控制氣缸停止、打標記及返回。缺陷標記時還需要探測器進行平移，以實現(xiàn)在水平方向對準缺陷。
[0051]所述底層從控制器II負責標準單元進出檢測室平移運動、標準單元工件旋轉運動、標準單元工件偏擺運動、標準單元夾具夾持動作的控制。所述底層從控制器II受控于所述底層主控制器，通過通信網(wǎng)絡接收所述底層主控制器的控制命令并反饋信息。
[0052]所述底層從控制器II通過通信網(wǎng)絡向驅動模塊發(fā)送運行命令信息；驅動模塊將收到的所述運行命令信息轉換成標準單元平移運動電機、標準單元工件旋轉運動電機、標準單元工件偏擺運動、標準單元夾具夾持動作的控制量；所述控制量對各自電機或電磁閥進行驅動。
[0053]所述標準單元進出檢測室平移運動采用編碼器進行位置測量，兩端安裝限位開關EL+/EL-進行保護，原點參考信號開關安裝在靠近EL-處。所述標準單元工件旋轉運動采用編碼器進行位置測量。所述限位開關、原點參考信號開關安裝示意圖如圖6所示。
[0054]所述工件偏擺運動控制結構如圖8所示。所述底層從控制器II控制液壓系統(tǒng)的電磁閥，液壓系統(tǒng)驅動偏擺結構進行偏擺，進而實現(xiàn)工件的偏擺，滿足對工件不同角度掃描的需求。所述偏擺運動可0°、3°、6°、9°、12°進行偏擺，也可進行任意角度的偏擺。偏擺角度由位置開關進行檢測，該檢測量反饋到所述底層從控制器II，使得所述底層從控制器II對偏擺角度實行精確控制。
[0055]所述底層從控制器II控制液壓系統(tǒng)的電磁閥，液壓系統(tǒng)驅動所述夾具，進而實現(xiàn)工件的夾緊動作。夾緊動作由壓力傳感器進行檢測，該檢測量反饋到所述底層從控制器II，使得所述底層從控制器II對所述夾具夾持動作實行精確控制。
[0056]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種工業(yè)CT的控制系統(tǒng)，其特征在于: 包括上層控制器、底層主控制器、底層從控制器I和底層從控制器II， 所述上層控制器向底層主控制器發(fā)出控制命令并顯示反饋裝置反饋回來的信息，所述的上層控制器用于掃描模式的選擇、掃描參數(shù)設置、掃描控制和工藝流程組態(tài)； 所述底層主控制器接收所述上層控制器的控制命令并反饋信息，所述底層主控制器用于完成射線源平移運動控制、探測器平移運動控制、精密單元工件旋轉運動控制、射線源同步控制、探測器同步控制、安全聯(lián)鎖控制并接受現(xiàn)場HMI的控制； 所述底層從控制器I接收所述底層主控制器的控制命令并反饋信息，所述底層從控制器I負責插值、層厚調節(jié)、準直器選擇、缺陷標記裝置運動控制及標記控制； 所述底層從控制器II接收所述底層主控制器的控制命令并反饋信息，所述底層從控制器II負責標準單元進出檢測室平移運動、標準單元工件旋轉運動、標準單元工件偏擺運動、標準單元夾具夾持動作的控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的工業(yè)CT控制系統(tǒng)，其特征在于:所述掃描模式包括程控掃描控制、標準流水線掃描和組態(tài)流水線掃描， 所述程控掃描控制標準單元進出檢測室、防護門開關，通過在所述上層控制器界面上直接設置參數(shù)； 所述標準流水線掃描對被檢測工件相互垂直的兩個角度各進行一次DR掃描檢測； 所述組態(tài)流水線掃描實現(xiàn)對檢測工件0°、3°、6°、9°、12°偏擺角度的組態(tài)式DR掃描檢測，所述組態(tài)流水線掃描實現(xiàn)對檢測工件I?M個任意旋轉角度組態(tài)式DR掃描檢測、I?N個設定斷層位置的組態(tài)式CT斷層掃描檢測和DR掃描與CT掃描的混合組態(tài)檢測。
3.根據(jù)權利要求1所述的工業(yè)CT控制系統(tǒng)，其特征在于:所述底層主控制器通過通信網(wǎng)絡向驅動模塊發(fā)送運行命令信息；驅動模塊將收到的所述運行命令信息轉換成射線源平移電機、探測器平移電機、精密單元工件旋轉運動電機的控制量；所述控制量對各自電機進行驅動；所述射線源平移、探測器平移采用磁柵進行位置測量；所述精密單元工件旋轉運動采用編碼器進行位置測量；所述射線源平移、探測器平移兩端安裝限位開關進行保護； 所述底層主控制器通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)所述射線源同步控制，射線源同步控制信號SYNC由波形發(fā)生器產(chǎn)生，頻率由三個輸入端H)、F1、F2的狀態(tài)確定； 所述底層主控制器通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)探測采集傳輸系統(tǒng)同步控制，探測采集傳輸系統(tǒng)同步控制信號SAMP由與SYNC同步的信號SAMP’和采樣使能信號/enSample經(jīng)過邏輯運算后產(chǎn)生；所述底層主控制器接收檢測室急停開關、攝像機、雙鑒探測器、安全防護門開關的信號，實現(xiàn)所述安全聯(lián)鎖控制； 所述現(xiàn)場HMI向底層主控制器發(fā)出控制命令，完成對射線源平移運動、探測器平移運動、安全防護門開/關、標準單元進/出檢測室進行手動控制。
4.根據(jù)權利要求1所述的工業(yè)CT的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述底層從控制器I向驅動模塊發(fā)送運行命令信息；驅動模塊將收到的所述運行命令信息轉換成插值運動電機、層厚調節(jié)電機、準直器選擇電機、標記裝置的控制量；所述控制量對各自電機或電磁閥進行驅動； 所述插值運動采用光柵進行位置測量；所述層厚調節(jié)、準直器選擇、標記裝置升降采用編碼器進行位置測量；所述插值運動、層厚調節(jié)、準直器選擇、標記裝置升降兩端安裝限位開關進行保護； 所述標記裝置負責為被檢測的工件的缺陷部位進行標記。
5.根據(jù)權利要求1所述的工業(yè)CT的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述底層從控制器II通過通信網(wǎng)絡向驅動模塊發(fā)送運行命令信息；驅動模塊將收到的所述運行命令信息轉換成標準單元進出檢測室平移運動電機、標準單元工件旋轉運動電機、標準單元工件偏擺運動、標準單元夾具夾持動作的控制量；所述控制量對各自電機或電磁閥進行驅動； 所述標準單元進出檢測室平移運動采用編碼器進行位置測量，兩端安裝限位開關進行保護；所述標準單元工件偏擺運動由液壓系統(tǒng)驅動偏擺結構完成，偏擺的角度由位置開關進行檢測；所述標準單元夾具夾持動作由液壓系統(tǒng)驅動夾具完成，夾緊力由壓力傳感器進行檢測。
【文檔編號】G05B19/18GK104331019SQ201410541093
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權日:2014年10月14日
【發(fā)明者】黃慶探, 譚輝, 袁古興, 劉榮, 姚必計, 王海彬, 任自成, 葉飛 申請人:重慶真測科技股份有限公司