一种自动翻转双向扫描X射线智能检测系统的制作方法

一种自动翻转双向扫描x射线智能检测系统
技术领域
1.本发明涉及工件检测技术领域，更具体地说，涉及一种自动翻转双向扫描x射线智能检测系统。


背景技术：

2.随着工业制品的质量要求越来越高，质量控制体系的高精度和检测手段的自动化进程也在同步加速且日趋智能化。
3.现有同类设备检测工件时，均采用单向进出工件的传送和检测方式，如需多角度多侧面检测工件缺陷、瑕疵等品质状况，则需走完单向行程、出件端收集、取回工件，再二次搬运，转移到另一侧的进件端，人工调整位置和侧倾角度、重新摆放之后再重复前一检测步骤，这种状况下，人力和时间消耗会大幅增加，且可能因为摆放位置的偏差，导致同工件的影像文件缺陷辨识难度加大、检测精度和检测效率也会同时大受影响。
4.因此，当前形势下，提供一种减少设备占地面积和工作空间、降低人力需求和时间消耗、提高检测精度、提升检测效率的检测系统，就显得十分有必要。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提出了一种自动翻转双向扫描x射线智能检测系统，其具体技术方案如下：
6.一种自动翻转双向扫描x射线智能检测系统，包括工件车以及检测系统主体；
7.工件车包括能够平置于检测系统主体传送带装置上进行传送的车体，车体又包括后侧板、左侧板、右侧板以及能够相对于后侧板进行前后调节的可调前侧板，后侧板、左侧板、右侧板以及可调前侧板共同围成一个矩形框；矩形框内紧邻后侧板内壁的位置设有一支撑条，支撑条的两端分别与左侧板、右侧板的内壁相固定，且支撑条的顶端间隔开设有数个用于支撑放置工件一头竖管的u型槽；可调前侧板的外壁上设有一呈平行四边形的平面四杆机构，平面四杆机构的上杆和下杆均与可调前侧板的轴向方向平行，下杆固定在可调前侧板的外侧壁靠下部位置，上杆设于可调前侧板的顶面上方位置，平面四杆机构的两个侧杆分别与上杆、下杆的对应端部相铰接；左侧板或右侧板的外侧壁上固定有一直流电机，直流电机的输出轴与对应侧板的轴向方向平行，且输出轴的轴端固定有一齿轮，齿轮的底部与一平行于可调前侧板轴向方向的齿条相啮合，齿条穿过对应侧板，并与该侧板对应的侧杆相固连；上杆的内侧壁上间隔固定有数个用于钩挂工件另外一头的拉钩，拉钩的数量与u型槽的数量一致且位置对应；
8.检测系统主体包括传送带装置、工件车行走检测通道、扫描检测装置、翻转触发装置；工件车行走检测通道全面封闭仅一侧开口，且该开口为进出件口，传送带装置的一端由进出件口伸入工件车行走检测通道内，并到达通道底部；传送带装置裸露在工件车行走检测通道外面的部分为工件装卸区；工件车行走检测通道靠近进出件口一侧的区域为铅帘区，远离进出件口一侧的区域为翻转触发区，工件车行走检测通道的中段部分为扫描检测
区，扫描检测区的左右分别连通铅帘区与翻转触发区，扫描检测装置设于扫描检测区内；翻转触发区的尾端安装有翻转触发装置，直流电机上设有与翻转触发装置相配合的电机开关触片，电机开关触片能够由翻转触发装置触发拨动，实现直流电机的电路闭合自启动。
9.通过采用上述技术方案，本发明工件车上的直流电机可以给平面四杆机构中的侧杆传递运动，使平面四杆机构中的上杆在平面内运动，进而让上杆上的拉钩具有弧形运动轨迹，带动工件进行自动翻转。而且，工件车车体中的可调前侧板能够相对于后侧板进行前后调节，使后侧板与可调前侧板之间可以适应多种规格、不同型号的工件放置和定位需求，完成不同工件的扫描检测作业。
10.加载工件的工件车放置在检测系统主体的传送带装置上，从进出件口进入工件车行走检测通道，经铅帘区进入扫描检测区进行正面(或侧面)的扫描，工件车完全通过扫描检测区，到达工件车行走检测通道底部翻转触发区(或翻转触发装置处)，工件车上直流电机的电机开关触片被翻转触发装置触发拨动，电机通电自启动；此时传送带系统也因预设控制程序启动，暂时停止运动；直流电机驱动平面四杆机构，带动工件翻转，接着传送带装置按控制程序指令反向运动，将工件车再次带回扫描检测区进行侧面(或正面)的扫描，最终工件车完全通过扫描检测区、铅帘区，到达进出件端口卸载工件，扫描程序完成。
11.本发明整个检测系统实现了工件的自动翻转以及工件正面与侧面的自动扫描，整个扫描过程在可正向、反向转动的传送带装置以及可自动翻转工件的工件车的配合下一次性完成，不再需要人工来回搬运和重置工件，也无需另外增设输送线路，既减少了设备的占地面积和作业空间，同时降低了人力需求和时间消耗，大大提高了检测效率和检测精度。
12.优选地，左侧板、右侧板靠近可调前侧板一端的中间位置均开设有一平行于对应侧板轴向方向的滑槽，可调前侧板的两端均开设有两个通孔，通孔对应穿过左侧板、右侧板上的滑槽两侧的滑杆；可调前侧板的两端还各自安装有一能够将其与左侧板、右侧板进行临时顶紧固定的调节螺丝。
13.优选地，齿条穿过对应侧板上的滑槽，并与该侧板对应侧的侧杆相固连。
14.优选地，u型槽的宽度略大于工件的对应竖管的外径。
15.优选地，翻转触发装置与扫描检测区之间的最短距离大于工件车的长度。
16.优选地，铅帘区内沿工件车的行进方向垂挂有多层薄且轻的铅帘。
17.优选地，传送带装置中的传送带由传送带减速电机带动进行正转、反转以及停转，传送带减速电机与plc控制系统电连接。
18.优选地，扫描检测装置包括扫描成像系统以及与扫描成像系统电连接并同步作业的ai识别系统。
19.优选地，扫描检测区与铅帘区的交界处以及扫描检测区与翻转触发区的交界处各设有一红外线装置，红外线装置发出的红外线检测工件车经过扫描检测区，并能够在工件车经过的这一时间段触发扫描检测装置持续工作。
20.优选地，工件车行走检测通道的外壳采用防止x射线泄露的防护材料制作而成。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
22.图1为本发明系统的轴测图。
23.图2为本发明系统的主视图。
24.图3为本发明系统的俯视图。
25.图4-5为本发明中工件车两种实施例的轴测图。
26.图6为本发明中工件车的主视图。
27.图7为本发明中工件车的仰视图。
28.图中：1-后侧板，2-左侧板，3-右侧板，4-可调前侧板，5-支撑条，6-u型槽，7-平面四杆机构，8-上杆，9-下杆，10-侧杆，11-直流电机，12-齿轮，13-齿条，14-拉钩，15-滑槽，16-滑杆，17-调节螺丝，18-自行车前叉工件，19-竖管，20-叉腿，21-工件车，22-检测系统主体，23-传送带装置，24-进出件口，25-工件装卸区，26-铅帘区，27-翻转触发区，28-扫描检测区，29-扫描检测装置，30-翻转触发装置。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.实施例：
32.本发明一种自动翻转双向扫描x射线智能检测系统，包括工件车21以及检测系统主体22。
33.工件车21能够用于加载与其相适配的不同种类工件，本实施例中是以具体的自行车前叉工件18进行说明，但是，需要强调的是，本系统检测工件范围包括但不限于自行车前叉工件18。
34.一般来说，自行车前叉工件18包括中空的竖管19以及分别连接于竖管19底部的两个叉腿20，在两个叉腿20的下端都具有连接固定自行车轮毂轴的勾爪。
35.参阅图4-图7，工件车21包括能够平置于检测系统主体22传送带装置23上进行传送的车体，车体包括后侧板1、左侧板2、右侧板3以及能够相对于后侧板1进行前后调节的可调前侧板4。
36.具体的，左侧板2、右侧板3靠近可调前侧板4一端的中间位置均开设有一平行于对应侧板轴向方向的滑槽15，同时，可调前侧板4的两端均开设有两个通孔，通孔对应穿过左侧板2、右侧板3上的滑槽15两侧的滑杆16，使可调前侧板4能够相对滑杆16(也就是左侧板2、右侧板3)实现前后滑动，以便配合放入不同长度规格的自行车前叉工件18。
37.可调前侧板4的两端还各自安装有一能够将其与左侧板2、右侧板3进行临时顶紧
固定的调节螺丝17，以便在调整好后侧板1与可调前侧板4之间的间距后，可调前侧板4不会再随意滑动，避免工件车21上自行车前叉工件18的放置受到影响，出现掉落或者翻转不畅的情况。
38.后侧板1、左侧板2、右侧板3以及可调前侧板4共同围成一个矩形框；矩形框内紧邻后侧板1内壁的位置设有一支撑条5，支撑条5的两端分别与左侧板2、右侧板3的内壁相固定，且支撑条5的顶端间隔开设有数个用于支撑放置自行车前叉工件18的竖管19的u型槽6，u型槽6的宽度略大于自行车前叉工件18的竖管19的外径，以使自行车前叉工件18能够顺利翻转。
39.可调前侧板4的外壁上设有一呈平行四边形的平面四杆机构7，平面四杆机构7的上杆8和下杆9均与可调前侧板4的轴向方向平行，其中，下杆9固定在可调前侧板4的外侧壁靠下部位置，上杆8设于可调前侧板4的顶面上方位置，平面四杆机构7的两个侧杆10分别与上杆8、下杆9的对应端部相铰接。
40.左侧板2或右侧板3的外侧壁上固定有一直流电机11，鉴于工件车21要在采用防止x射线泄露的防护材料制作的工件车行走检测通道内运动，电信号无法穿过通道进行传递，因此，选择使用直流电机11控制平面四杆机构7运动。
41.直流电机11的输出轴与对应侧板的轴向方向平行，且输出轴的轴端固定有一齿轮12，齿轮12的底部与一平行于可调前侧板4轴向方向的齿条13相啮合，齿条13穿过对应侧板上的滑槽15，并与该侧板对应的侧杆10相固连。
42.上杆8的内侧壁上间隔固定有数个用于钩挂自行车前叉工件18其中一个叉腿20端部勾爪的拉钩14，拉钩14的数量与u型槽6的数量一致且位置对应。
43.换句话说，本发明中的上杆8作为拉钩固定板使用，侧杆10作为拉举斜拉杆使用。
44.本发明工件车21的工作过程为：
45.先根据自行车前叉工件18的规格(一般长度在60～90cm之间)调整可调前侧板4与后侧板1之间的间距，使工件的竖管19一端恰好搭在对应位置的u型槽6内，叉腿20端部的勾爪又能够正好被对应位置的拉钩14钩住并拉紧，然后用调节螺丝17将可调前侧板4临时顶紧固定在左侧板2、右侧板3上。
46.当检测完自行车前叉工件18的一面，需要将其翻转一定角度检测另一面时，直流电机11通过触发通电自启动，直流电机11的输出轴带动其上的齿轮12转动预先设定好的圈数，齿轮12转动带动与其相啮合的齿条13移动，进而为与齿条13相固连的侧杆10传递运动，侧杆10再带动与其铰接的上杆8运动，让位于上杆8上的拉钩14具有弧形运动轨迹，进而带动工件车21上的所有自行车前叉工件18翻转，一般的翻转角度范围为60～75
°
。若要将自行车前叉工件18再翻转回原来的状态，则触发直流电机11反转，直流电机11的输出轴反转同样的圈数即可。
47.参阅图1-图3，检测系统主体22包括传送带装置23、工件车行走检测通道、扫描检测装置29、翻转触发装置30。
48.工件车行走检测通道全面封闭仅一侧开口，且该开口为进出件口24，传送带装置23的一端由进出件口24伸入工件车行走检测通道内，并到达通道底部。
49.传送带装置23裸露在工件车行走检测通道外面的部分为工件装卸区25；工件车行走检测通道靠近进出件口24一侧的区域为铅帘区26，远离进出件口24一侧的区域为翻转触
发区27，工件车行走检测通道的中段部分为扫描检测区28，扫描检测区28的左右分别连通铅帘区26与翻转触发区27，扫描检测装置29设于扫描检测区28内。
50.翻转触发区27的尾端安装有翻转触发装置30，直流电机11上设有与翻转触发装置30相配合的电机开关触片，电机开关触片能够由翻转触发装置30触发拨动，实现直流电机11的电路闭合自启动。
51.在本发明具体实施例中，翻转触发装置30与扫描检测区28之间的最短距离大于工件车21的长度，以使工件车21完全通过扫描检测区28后，其上的直流电机11才被触发翻转工件。
52.在本发明具体实施例中，铅帘区26内沿工件车21的行进方向垂挂有多层薄且轻的铅帘，以隔绝射线外泄的同时，也避免影响工件车21在铅帘区26内的运动。
53.传送带装置23中的传送带由传送带减速电机带动进行正转、反转以及停转，传送带减速电机与plc控制系统电连接，plc控制系统会根据传送带装置23中传送带的转速计算工件车21的行进时间，以便直流电机11上的电机开关触片被触发拨动后，传送带减速电机根据预设控制传送带停止工作，当工件车21上的工件被翻转完毕后，传送带减速电机再根据预设及时启动，控制传送带反向运动。
54.扫描检测装置29包括扫描成像系统以及与扫描成像系统电连接并同步作业的ai识别系统。ai识别系统随扫描成像系统同步作业，用以辨识缺陷并标注。
55.在本发明具体实施例中，扫描检测区28与铅帘区26的交界处以及扫描检测区28与翻转触发区27的交界处还可以进一步各设一红外线装置，红外线装置发出的红外线检测工件车21经过扫描检测区28，并能够在工件车21经过的这一时间段触发扫描检测装置29持续工作。红外线装置可以使扫描检测装置29仅在工件车21经过扫描检测区28的时间段内启动，其他时间不启动，以降低能耗。
56.本发明系统的工作过程为：
57.1.工件车21加载工件，放置于传送带装置23的工件装卸区25上；如图2所示，传送带向左运动，将工件车21由进出件口24带入工件车行走检测通道；
58.2.工件车21经铅帘区26进入扫描检测区28，通过红外线装置触发扫描成像系统，启动扫描程式，进行正面扫描(平扫)作业；
59.3.工件车21完全通过扫描检测区28，到达工件车行走检测通道底部，工件车21上直流电机11的电机开关触片被翻转触发装置30触发拨动，电机通电自启动，直流电机11带动所有自行车前叉工件18翻转60～75
°
；
60.4.传送带也因预设控制程序启动，暂时停止运动，工件车21停留3～5秒，待所有自行车前叉工件18完成侧翻后，传送带按控制程序指令反向运动，将工件车21再次带回扫描检测区28；
61.5.到达扫描检测区28，通过红外线装置触发扫描成像系统，启动扫描程式，进行侧面扫描(侧扫)作业；
62.6.工件车21完全通过扫描检测区28、铅帘区26，由进出件口24运出，扫描程序完成；
63.7.ai识别系统随扫描成像系统同步作业，辨识缺陷并标注；
64.8.多个工件车协同作业，1号工件车进入检测室，2号工件车在工件装卸区25一旁
加载工件；
65.9.1号工件车完成正、侧面扫描作业，返回工件装卸区25，2号工件车及时换位，进入传送带上，开始下一车扫描检测作业。
66.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
67.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。