平板構件掃描轉臺以及多模式工業ct掃描工作臺的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種平板構件掃描轉臺以及多模式工業CT掃描工作臺。本發明平板構件掃描轉臺包括豎直的軸承支架，在所述的軸承支架一側設置有轉盤軸承；其中，所述的轉盤軸承內圈安裝在所述的支架上；所述的軸承外圈圈體上設有平板構件固定結構，所述的轉盤軸承外圈能相對轉盤軸承內圈360°連續旋轉；在所述的支架上，設置有驅動軸承外圈旋轉的驅動機構。本發明多模式工業CT掃描工作臺包括隔震平臺、線性平移平臺、旋轉載物臺和平板構件掃描轉臺。所述平板構件掃描轉臺安裝于所述旋轉載物臺之上，可以根據使用要求選擇安裝或者不安裝。應用此掃描工作臺，可以實現普通尺寸構件的圓周掃描、長構件的螺旋掃描、平板構件的傾斜掃描。
【專利說明】
平板構件掃描轉臺以及多模式工業CT掃描工作臺
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種平板構件掃描轉臺以及多模式工業CT掃描工作臺。
【背景技術】
[0002]工業CT利用射線對被檢測物體進行掃描，當射線束通過物體時會被衰減，射線強度的衰減和物體的材料成分、密度、尺寸及射線能量有關。工業CT掃描工作臺帶動被測物體轉動，使射線束沿不同角度通過被測物體，探測器采集物體不同角度的投影信息，傳輸到計算機，通過一定的重建算法得到物體的截面圖像。
[0003]在現有技術中，工業CT機根據被檢測物體的尺寸和形狀不同，選擇不同結構的掃描工作臺進行檢測。對普通尺寸構件采用圓周掃描模式，對長條形構件采用螺旋掃描模式，對平板構件采用傾斜掃描模式。現有的CT設備可以同時實現普通尺寸構件圓周掃描模式和長條形構件螺旋掃描模式，平板構件傾斜掃描模式需要單獨設備實現，這種做法通用性差、成本高。

【發明內容】

[0004]為克服上述缺陷，本發明的目的在于提供一種通用型平板構件掃描轉臺以及多模式工業CT掃描工作臺。
[0005]為達到上述發明目的，本發明的平板構件掃描轉臺，包括豎直的軸承支架，在所述的軸承支架一側設置有轉盤軸承;其中，所述的轉盤軸承內圈安裝在所述的支架上;所述的軸承外圈圈體上設有平板構件固定結構，所述的轉盤軸承外圈能相對轉盤軸承內圈360°連續旋轉;在所述的支架上，設置有驅動軸承外圈旋轉的驅動機構。
[0006]較佳的，所述的軸承外圈設有齒圈，所述的驅動結構由與齒圈嚙合的小齒輪以及驅動小齒輪的伺服電機組成。
[0007]較佳的，所述的軸承支架上設有通孔，所述的通孔與所述軸承內圈的內徑相當。
[0008]為達到上述發明目的，本發明的多模式工業CT掃描工作臺，至少包括:
[0009]如權利要求1至3任一權利要求所述的平板構件掃描轉臺，用于驅動被測平板構件繞自身軸線360°連續旋轉；
[0010]旋轉載物臺，所述的平板構件掃描轉臺設置在旋轉載物臺上，所述的旋轉載物臺能驅動平板構件掃描轉臺繞豎直方向旋轉；
[0011]線性平移平臺、所述線性平移平臺是由X軸向移動結構、Y軸向移動結構和Z軸向移動結構構成;所述旋轉載物臺固定安裝于所述Z軸向移動結構之上，所述移動平臺可以承載所述旋轉載物臺到達行程范圍內的任意位置。
[0012]較佳的，所述的線性平移平臺設置在一隔震平臺上。
[0013]較佳的，所述X軸向移動結構包括X軸平臺、X軸向導軌、X軸向動力傳動機構、X軸向伺服電機和減速機;所述Y軸向移動結構包括Y軸平臺、Y軸向導軌、Y軸向動力傳動機構、Y軸向伺服電機和減速機;所述Z軸向移動結構包括Z軸平臺、Z軸向導軌、Z軸向動力傳動機構、Z軸向伺服電機和減速機。其中，所述X軸平臺呈長方形;所述Y軸平臺為L型結構，一側設有加強筋;所述Z軸平臺為L型結構，一側設有加強筋。
[0014]較佳的，所述X軸向動力傳動機構包括X軸向滾珠絲杠、X軸向固定側支撐單元、X軸向支撐側支撐單元、X軸向螺母座；
[0015]其中，所述X軸向固定側支撐單元、X軸向支撐側支撐單元固定安裝于隔震平臺頂面，所述X軸向螺母座固定安裝在所述X軸平臺底面；
[0016]所述Y軸向動力傳動機構包括Y軸向滾珠絲杠、Y軸向固定側支撐單元、Y軸向支撐側支撐單元、Y軸向螺母座；
[0017 ]所述Y軸向固定側支撐單元、Y軸向支撐側支撐單元固定安裝于所述X軸平臺頂面，所述Y軸向螺母座固定安裝在所述Y軸平臺底面；
[0018]所述Z軸向動力傳動機構包括Z軸向滾珠絲杠、Z軸向固定側支撐單元、Z軸向支撐側支撐單元、Z軸向螺母座。所述Z軸向固定側支撐單元、Z軸向支撐側支撐單元固定安裝于所述Y軸平臺側面，所述Z軸向螺母座固定安裝在所述Z軸平臺側面。
[0019]本發明針對現有工業CT掃描工作臺的只能掃描特定尺寸和形狀的構件，功能單一，使用范圍窄的缺點，提出了一種通用型多模式工業CT掃描工作臺。該多模式工業CT掃描工作臺包括隔震平臺、線性平移平臺、旋轉載物臺和平板構件掃描轉臺。所述平板構件掃描轉臺安裝于所述旋轉載物臺之上，可以根據使用要求選擇安裝或者不安裝。應用此掃描工作臺，可以實現普通尺寸構件的圓周掃描、長構件的螺旋掃描、平板構件的傾斜掃描。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明實施例的結構圖；
[0021]圖2為本發明實施例的分解示意圖(不含平板構件掃描轉臺)；
[0022]圖3為本發明實施例的平板構件掃描轉臺結構圖；
[0023]圖4為本發明實施例的結構圖(多模式工業CT掃描工作臺結構圖(不含平板構件掃描轉臺))。
[0024]圖5為圖3的局部剖視圖。
[0025]其中，1-隔震平臺，2-X軸平臺、21-X軸向導軌、22-X軸向滾珠絲杠、23-X軸向固定側支撐單元、24-X軸向支撐側支撐單元、25-X軸向螺母、26-X軸向伺服電機和減速機，3-旋轉載物臺，4-軸承支架、41-外齒式轉盤軸承、42-小齒輪、43-B軸伺服電機，5-Z軸平臺、51-Z軸向導軌、52-Z軸向滾珠絲杠、53-Z軸向固定側支撐單元、54-Z軸向支撐側支撐單元、55-Z軸向螺母、56-Z軸向伺服電機和減速機，6-Y軸平臺、61 -Y軸向導軌、62-Y軸向滾珠絲杠、63-Y軸向固定側支撐單元、64-Y軸向支撐側支撐單元、65-Y軸向螺母、66-Y軸向伺服電機和減速機。
【具體實施方式】
[0026]下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。
[0027]實施例1
[0028]如圖1所示，多模式工業CT掃描工作臺包括隔震平臺1、線性平移平臺、旋轉載物臺3和平板構件掃描轉臺。其中在進行平板構件傾斜掃描時將所述平板構件掃描轉臺安裝在所述旋轉載物臺上，在進行普通尺寸構件圓周掃描、長構件螺旋掃描時將所述平板構件掃描轉臺從所述旋轉載物臺上拆下。
[0029]如圖2所不，所述線性平移平臺包括X軸向移動結構、Y軸向移動結構和Z軸向移動結構。所述X軸向移動結構包括X軸平臺2;設于所述X軸平臺2底部的X軸向螺母25;設于所述隔震平臺I頂面的X軸向固定側支撐單元23，X軸向支撐側支撐單元24，與所述支撐單元23、24相適配的X軸向滾珠絲杠22，與所述X軸向滾珠絲杠22—端固定連接的X軸向伺服電機和減速機26。所述Y軸向移動結構包括Y軸平臺6;設于所述Y軸平臺6底部的Y軸向螺母65;設于所述X軸平臺2頂面的Y軸向固定側支撐單元63，Y軸向支撐側支撐單元64，與所述支撐單元63、64相適配的Y軸向滾珠絲杠62，與所述Y軸向滾珠絲杠62—端固定連接的Y軸向伺服電機和減速機66。所述Z軸向移動結構包括Z軸平臺5;設于所述Z軸平臺5—側的Z軸向螺母55;設于所述Y軸平臺6—側的Z軸向固定側支撐單元53，Ζ軸向支撐側支撐單元54，與所述支撐單元53、54相適配的Z軸向滾珠絲杠52，與所述Z軸向滾珠絲杠52—端固定連接的Z軸向伺服電機和減速機56 ο所述X軸向移動結構可以做獨立的X軸向運動，所述Y軸向移動結構可以做獨立的Y軸向運動，所述Z軸向移動結構可以做獨立的Z軸向運動。
[0030]繼續如圖2所示，還包括固定安裝在所述Z軸平臺5上的旋轉載物臺3。所述旋轉載物臺為一個電動旋轉臺，由伺服電機驅動，通過蝸輪蝸桿方式傳遞動力，可以帶動放置在電動旋轉臺頂部的被測構件繞電動旋轉臺中心做360°連續旋轉，實現工業CT射線束從不同方向穿透被測構件。所述旋轉載物臺3可以在所述線性平移平臺帶動下，到達所述線性平移平臺運動行程內的任意位置，用來調整被測構件與工業CT射線源、探測器之間的相對位置。
[0031]如圖1、圖3和圖5所示，所述平板構件掃描轉臺可根據掃描需求固定安裝在所述旋轉載物臺3之上，可以隨旋轉載物臺3繞豎直方向轉動。所述平板構件掃描轉臺包括軸承支架4、外齒式轉盤軸承41、小齒輪42、Β軸伺服電機43。所述軸承支架4固定安裝在所述旋轉載物臺3上，所述外齒式轉盤軸承41內圈412固定安裝在所述軸承支架4之上。所述外齒式轉盤軸承41外圈411設有安裝孔413，用來固定連接被測平板構件。所述小齒輪42與所述外齒式轉盤軸承41外齒嚙合，所述B軸伺服電機43帶動所述小齒輪42轉動，通過齒輪嚙合進而帶動所述外齒式轉盤軸承41外圈轉動，進而帶動被測平板構件轉動。進行平板構件傾斜掃描時，首先將所述平板構件掃描轉臺固定安裝于所述旋轉載物臺3之上，再將平板構件固定連接在所述外齒式轉盤軸承41外圈安裝孔上。通過線性平移平臺運動調整被測平板構件與工業CT射線源、探測器之間的相對位置，然后所述旋轉載物臺3帶動所述平板構件掃描轉臺旋轉一定角度，使工業CT射線束沿傾斜方向穿透被測平板構件，最后所述小齒輪42帶動所示外齒式轉盤軸承41外圈連續轉動，進而帶動被測平板構件繞外齒式轉盤軸承41中心線360°連續轉動，使工業CT射線束沿不同方向穿透被平板構件，從而采集足夠的投影信息。
[0032]實施例2
[0033]如圖4所示，其余與實施例1相同，所不同之處在于將所述平板構件掃描轉臺從所述旋轉載物臺3上拆下，僅使用隔震平臺1、線性平移平臺、旋轉載物臺3。
[0034]對于普通尺寸構件，將被測構件放置在所述旋轉載物臺3上，通過線性平移平臺運動調整被測普通尺寸構件與工業CT射線源、探測器之間的相對位置，然后所述旋轉載物臺3帶動被測普通尺寸構件繞豎直方向360°連續旋轉，使工業CT射線束沿不同方向穿透被普通尺寸構件，從而采集足夠的投影信息。
[0035]對于長條形構件，將被測構件豎直放置在所述旋轉載物臺3上，通過線性平移平臺運動調整被測普通尺寸構件與工業CT射線源、探測器之間的相對位置，旋轉載物臺3繞豎直方向360°連續旋轉的同時Z軸向移動結構帶動Z軸平臺5沿Z軸方向移動，使得使工業CT射線束沿不同方向穿透整個被測長條形構件，其掃描軌跡呈螺旋線形狀，從而采集足夠的投影
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[0036]綜上可知，本發明多模式工業CT掃描工作臺，通過懸臂支撐方式Z軸向移動結構設計和可拆卸式平板構件掃描轉臺的設計，將三種典型掃描模式集成到一臺設備上，既能拓展工業CT掃描工作臺的適用范圍，又能降低使用成本。具體來說，本發明具有如下優點:
[0037]掃描模式多:現有的工業CT掃描工作臺只能實現一種或兩種典型掃描模式，通用性差。本發明所涉及的多模式工業CT掃描工作臺，通過設計可拆卸平板構件掃描轉臺，將三種典型掃描模式集成到了一臺設備上。在進行平板構件傾斜掃描時將所述平板構件掃描轉臺安裝在所述旋轉載物臺上，在進行普通尺寸構件圓周掃描、長構件螺旋掃描時將所述平板構件掃描轉臺從所述旋轉載物臺上拆下。
[0038]結構簡單:本發明所涉及的多模式工業CT掃描工作臺Z軸向移動結構，通過懸臂支撐結構，簡化了豎直方向運動的結構設計，使得加工、裝配更加方便，能夠降低成本，同時，Z軸向移動設計行程可以任意擴大。
[0039]以上，僅為本發明的較佳實施例，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種平板構件掃描轉臺，其特征在于，包括豎直的軸承支架，在所述的軸承支架一側設置有轉盤軸承;其中，所述的轉盤軸承內圈安裝在所述的支架上;所述的軸承外圈圈體上設有平板構件固定結構，所述的轉盤軸承外圈能相對轉盤軸承內圈360°連續旋轉;在所述的支架上，設置有驅動軸承外圈旋轉的驅動機構。2.如權利要求1所述的平板構件掃描轉臺，其特征在于，所述的軸承外圈設有齒圈，所述的驅動結構由與齒圈嚙合的小齒輪以及驅動小齒輪的伺服電機組成。3.如權利要求1所述的平板構件掃描轉臺，其特征在于，所述的軸承支架上設有通孔，所述的通孔與所述軸承內圈的內徑相當。4.一種多模式工業CT掃描工作臺，其特征在于，至少包括: 如權利要求1至3任一權利要求所述的平板構件掃描轉臺，用于驅動被測平板構件繞自身軸線360°連續旋轉； 旋轉載物臺，所述的平板構件掃描轉臺設置在旋轉載物臺上，所述的旋轉載物臺能驅動平板構件掃描轉臺繞豎直方向旋轉； 線性平移平臺、所述線性平移平臺是由X軸向移動結構、Y軸向移動結構和Z軸向移動結構構成;所述旋轉載物臺固定安裝于所述Z軸向移動結構之上，所述移動平臺可以承載所述旋轉載物臺到達行程范圍內的任意位置。5.如權利要求4所述的多模式工業CT掃描工作臺，其特征在于，所述的線性平移平臺設置在一隔震平臺上。6.如權利要求4所述的多模式工業CT掃描工作臺，其特征在于，所述X軸向移動結構包括X軸平臺、x軸向導軌、X軸向動力傳動機構、X軸向伺服電機和減速機;所述Y軸向移動結構包括Y軸平臺、Y軸向導軌、Y軸向動力傳動機構、Y軸向伺服電機和減速機;所述Z軸向移動結構包括Z軸平臺、Z軸向導軌、Z軸向動力傳動機構、Z軸向伺服電機和減速機。其中，所述X軸平臺呈長方形;所述Y軸平臺為L型結構，一側設有加強筋;所述Z軸平臺為L型結構，一側設有加強筋。7.如權利要求6所述的多模式工業CT掃描工作臺，其特征在于，所述X軸向動力傳動機構包括X軸向滾珠絲杠、X軸向固定側支撐單元、X軸向支撐側支撐單元、X軸向螺母座； 其中，所述X軸向固定側支撐單元、X軸向支撐側支撐單元固定安裝于隔震平臺頂面，所述X軸向螺母座固定安裝在所述X軸平臺底面； 所述Y軸向動力傳動機構包括Y軸向滾珠絲杠、Y軸向固定側支撐單元、Y軸向支撐側支撐單元、Y軸向螺母座； 所述Y軸向固定側支撐單元、Y軸向支撐側支撐單元固定安裝于所述X軸平臺頂面，所述Y軸向螺母座固定安裝在所述Y軸平臺底面； 所述Z軸向動力傳動機構包括Z軸向滾珠絲杠、Z軸向固定側支撐單元、Z軸向支撐側支撐單元、Z軸向螺母座。所述Z軸向固定側支撐單元、Z軸向支撐側支撐單元固定安裝于所述Y軸平臺側面，所述Z軸向螺母座固定安裝在所述Z軸平臺側面。
【文檔編號】G01N23/04GK105954304SQ201610405146
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】潘尚峰, 張玉杰, 盧超
【申請人】清華大學