平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺以及多模式工業(yè)ct掃描工作臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺以及多模式工業(yè)CT掃描工作臺。本發(fā)明平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺包括豎直的軸承支架，在所述的軸承支架一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)盤軸承；其中，所述的轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈安裝在所述的支架上；所述的軸承外圈圈體上設(shè)有平板構(gòu)件固定結(jié)構(gòu)，所述的轉(zhuǎn)盤軸承外圈能相對轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)；在所述的支架上，設(shè)置有驅(qū)動軸承外圈旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)。本發(fā)明多模式工業(yè)CT掃描工作臺包括隔震平臺、線性平移平臺、旋轉(zhuǎn)載物臺和平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺。所述平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺安裝于所述旋轉(zhuǎn)載物臺之上，可以根據(jù)使用要求選擇安裝或者不安裝。應(yīng)用此掃描工作臺，可以實現(xiàn)普通尺寸構(gòu)件的圓周掃描、長構(gòu)件的螺旋掃描、平板構(gòu)件的傾斜掃描。
【專利說明】
平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺以及多模式工業(yè)CT掃描工作臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺以及多模式工業(yè)CT掃描工作臺。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)CT利用射線對被檢測物體進行掃描，當(dāng)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(guān)。工業(yè)CT掃描工作臺帶動被測物體轉(zhuǎn)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?shù)接嬎銠C，通過一定的重建算法得到物體的截面圖像。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，工業(yè)CT機根據(jù)被檢測物體的尺寸和形狀不同，選擇不同結(jié)構(gòu)的掃描工作臺進行檢測。對普通尺寸構(gòu)件采用圓周掃描模式，對長條形構(gòu)件采用螺旋掃描模式，對平板構(gòu)件采用傾斜掃描模式?，F(xiàn)有的CT設(shè)備可以同時實現(xiàn)普通尺寸構(gòu)件圓周掃描模式和長條形構(gòu)件螺旋掃描模式，平板構(gòu)件傾斜掃描模式需要單獨設(shè)備實現(xiàn)，這種做法通用性差、成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種通用型平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺以及多模式工業(yè)CT掃描工作臺。
[0005]為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺，包括豎直的軸承支架，在所述的軸承支架一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)盤軸承;其中，所述的轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈安裝在所述的支架上;所述的軸承外圈圈體上設(shè)有平板構(gòu)件固定結(jié)構(gòu)，所述的轉(zhuǎn)盤軸承外圈能相對轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈360°連續(xù)旋轉(zhuǎn);在所述的支架上，設(shè)置有驅(qū)動軸承外圈旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)。
[0006]較佳的，所述的軸承外圈設(shè)有齒圈，所述的驅(qū)動結(jié)構(gòu)由與齒圈嚙合的小齒輪以及驅(qū)動小齒輪的伺服電機組成。
[0007]較佳的，所述的軸承支架上設(shè)有通孔，所述的通孔與所述軸承內(nèi)圈的內(nèi)徑相當(dāng)。
[0008]為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的多模式工業(yè)CT掃描工作臺，至少包括:
[0009]如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺，用于驅(qū)動被測平板構(gòu)件繞自身軸線360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)；
[0010]旋轉(zhuǎn)載物臺，所述的平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺設(shè)置在旋轉(zhuǎn)載物臺上，所述的旋轉(zhuǎn)載物臺能驅(qū)動平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺繞豎直方向旋轉(zhuǎn)；
[0011]線性平移平臺、所述線性平移平臺是由X軸向移動結(jié)構(gòu)、Y軸向移動結(jié)構(gòu)和Z軸向移動結(jié)構(gòu)構(gòu)成;所述旋轉(zhuǎn)載物臺固定安裝于所述Z軸向移動結(jié)構(gòu)之上，所述移動平臺可以承載所述旋轉(zhuǎn)載物臺到達行程范圍內(nèi)的任意位置。
[0012]較佳的，所述的線性平移平臺設(shè)置在一隔震平臺上。
[0013]較佳的，所述X軸向移動結(jié)構(gòu)包括X軸平臺、X軸向?qū)к?、X軸向動力傳動機構(gòu)、X軸向伺服電機和減速機;所述Y軸向移動結(jié)構(gòu)包括Y軸平臺、Y軸向?qū)к墶軸向動力傳動機構(gòu)、Y軸向伺服電機和減速機;所述Z軸向移動結(jié)構(gòu)包括Z軸平臺、Z軸向?qū)к墶軸向動力傳動機構(gòu)、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(jié)構(gòu)，一側(cè)設(shè)有加強筋;所述Z軸平臺為L型結(jié)構(gòu)，一側(cè)設(shè)有加強筋。
[0014]較佳的，所述X軸向動力傳動機構(gòu)包括X軸向滾珠絲杠、X軸向固定側(cè)支撐單元、X軸向支撐側(cè)支撐單元、X軸向螺母座；
[0015]其中，所述X軸向固定側(cè)支撐單元、X軸向支撐側(cè)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(gòu)包括Y軸向滾珠絲杠、Y軸向固定側(cè)支撐單元、Y軸向支撐側(cè)支撐單元、Y軸向螺母座；
[0017 ]所述Y軸向固定側(cè)支撐單元、Y軸向支撐側(cè)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(gòu)包括Z軸向滾珠絲杠、Z軸向固定側(cè)支撐單元、Z軸向支撐側(cè)支撐單元、Z軸向螺母座。所述Z軸向固定側(cè)支撐單元、Z軸向支撐側(cè)支撐單元固定安裝于所述Y軸平臺側(cè)面，所述Z軸向螺母座固定安裝在所述Z軸平臺側(cè)面。
[0019]本發(fā)明針對現(xiàn)有工業(yè)CT掃描工作臺的只能掃描特定尺寸和形狀的構(gòu)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(yè)CT掃描工作臺。該多模式工業(yè)CT掃描工作臺包括隔震平臺、線性平移平臺、旋轉(zhuǎn)載物臺和平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺。所述平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺安裝于所述旋轉(zhuǎn)載物臺之上，可以根據(jù)使用要求選擇安裝或者不安裝。應(yīng)用此掃描工作臺，可以實現(xiàn)普通尺寸構(gòu)件的圓周掃描、長構(gòu)件的螺旋掃描、平板構(gòu)件的傾斜掃描。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實施例的分解示意圖(不含平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺)；
[0022]圖3為本發(fā)明實施例的平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖4為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)圖(多模式工業(yè)CT掃描工作臺結(jié)構(gòu)圖(不含平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)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?qū)к墶?2-X軸向滾珠絲杠、23-X軸向固定側(cè)支撐單元、24-X軸向支撐側(cè)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(zhuǎn)載物臺，4-軸承支架、41-外齒式轉(zhuǎn)盤軸承、42-小齒輪、43-B軸伺服電機，5-Z軸平臺、51-Z軸向?qū)к墶?2-Z軸向滾珠絲杠、53-Z軸向固定側(cè)支撐單元、54-Z軸向支撐側(cè)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?qū)к墶?2-Y軸向滾珠絲杠、63-Y軸向固定側(cè)支撐單元、64-Y軸向支撐側(cè)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(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進一步的描述。
[0027]實施例1
[0028]如圖1所示，多模式工業(yè)CT掃描工作臺包括隔震平臺1、線性平移平臺、旋轉(zhuǎn)載物臺3和平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺。其中在進行平板構(gòu)件傾斜掃描時將所述平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺安裝在所述旋轉(zhuǎn)載物臺上，在進行普通尺寸構(gòu)件圓周掃描、長構(gòu)件螺旋掃描時將所述平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺從所述旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)、Y軸向移動結(jié)構(gòu)和Z軸向移動結(jié)構(gòu)。所述X軸向移動結(jié)構(gòu)包括X軸平臺2;設(shè)于所述X軸平臺2底部的X軸向螺母25;設(shè)于所述隔震平臺I頂面的X軸向固定側(cè)支撐單元23，X軸向支撐側(cè)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(jié)構(gòu)包括Y軸平臺6;設(shè)于所述Y軸平臺6底部的Y軸向螺母65;設(shè)于所述X軸平臺2頂面的Y軸向固定側(cè)支撐單元63，Y軸向支撐側(cè)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(jié)構(gòu)包括Z軸平臺5;設(shè)于所述Z軸平臺5—側(cè)的Z軸向螺母55;設(shè)于所述Y軸平臺6—側(cè)的Z軸向固定側(cè)支撐單元53，Ζ軸向支撐側(cè)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(jié)構(gòu)可以做獨立的X軸向運動，所述Y軸向移動結(jié)構(gòu)可以做獨立的Y軸向運動，所述Z軸向移動結(jié)構(gòu)可以做獨立的Z軸向運動。
[0030]繼續(xù)如圖2所示，還包括固定安裝在所述Z軸平臺5上的旋轉(zhuǎn)載物臺3。所述旋轉(zhuǎn)載物臺為一個電動旋轉(zhuǎn)臺，由伺服電機驅(qū)動，通過蝸輪蝸桿方式傳遞動力，可以帶動放置在電動旋轉(zhuǎn)臺頂部的被測構(gòu)件繞電動旋轉(zhuǎn)臺中心做360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)工業(yè)CT射線束從不同方向穿透被測構(gòu)件。所述旋轉(zhuǎn)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(nèi)的任意位置，用來調(diào)整被測構(gòu)件與工業(yè)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(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺可根據(jù)掃描需求固定安裝在所述旋轉(zhuǎn)載物臺3之上，可以隨旋轉(zhuǎn)載物臺3繞豎直方向轉(zhuǎn)動。所述平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺包括軸承支架4、外齒式轉(zhuǎn)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(zhuǎn)載物臺3上，所述外齒式轉(zhuǎn)盤軸承41內(nèi)圈412固定安裝在所述軸承支架4之上。所述外齒式轉(zhuǎn)盤軸承41外圈411設(shè)有安裝孔413，用來固定連接被測平板構(gòu)件。所述小齒輪42與所述外齒式轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動，通過齒輪嚙合進而帶動所述外齒式轉(zhuǎn)盤軸承41外圈轉(zhuǎn)動，進而帶動被測平板構(gòu)件轉(zhuǎn)動。進行平板構(gòu)件傾斜掃描時，首先將所述平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺固定安裝于所述旋轉(zhuǎn)載物臺3之上，再將平板構(gòu)件固定連接在所述外齒式轉(zhuǎn)盤軸承41外圈安裝孔上。通過線性平移平臺運動調(diào)整被測平板構(gòu)件與工業(yè)CT射線源、探測器之間的相對位置，然后所述旋轉(zhuǎn)載物臺3帶動所述平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一定角度，使工業(yè)CT射線束沿傾斜方向穿透被測平板構(gòu)件，最后所述小齒輪42帶動所示外齒式轉(zhuǎn)盤軸承41外圈連續(xù)轉(zhuǎn)動，進而帶動被測平板構(gòu)件繞外齒式轉(zhuǎn)盤軸承41中心線360°連續(xù)轉(zhuǎn)動，使工業(yè)CT射線束沿不同方向穿透被平板構(gòu)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(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺從所述旋轉(zhuǎn)載物臺3上拆下，僅使用隔震平臺1、線性平移平臺、旋轉(zhuǎn)載物臺3。
[0034]對于普通尺寸構(gòu)件，將被測構(gòu)件放置在所述旋轉(zhuǎn)載物臺3上，通過線性平移平臺運動調(diào)整被測普通尺寸構(gòu)件與工業(yè)CT射線源、探測器之間的相對位置，然后所述旋轉(zhuǎn)載物臺3帶動被測普通尺寸構(gòu)件繞豎直方向360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)，使工業(yè)CT射線束沿不同方向穿透被普通尺寸構(gòu)件，從而采集足夠的投影信息。
[0035]對于長條形構(gòu)件，將被測構(gòu)件豎直放置在所述旋轉(zhuǎn)載物臺3上，通過線性平移平臺運動調(diào)整被測普通尺寸構(gòu)件與工業(yè)CT射線源、探測器之間的相對位置，旋轉(zhuǎn)載物臺3繞豎直方向360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時Z軸向移動結(jié)構(gòu)帶動Z軸平臺5沿Z軸方向移動，使得使工業(yè)CT射線束沿不同方向穿透整個被測長條形構(gòu)件，其掃描軌跡呈螺旋線形狀，從而采集足夠的投影
?目息O
[0036]綜上可知，本發(fā)明多模式工業(yè)CT掃描工作臺，通過懸臂支撐方式Z軸向移動結(jié)構(gòu)設(shè)計和可拆卸式平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺的設(shè)計，將三種典型掃描模式集成到一臺設(shè)備上，既能拓展工業(yè)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(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0037]掃描模式多:現(xiàn)有的工業(yè)CT掃描工作臺只能實現(xiàn)一種或兩種典型掃描模式，通用性差。本發(fā)明所涉及的多模式工業(yè)CT掃描工作臺，通過設(shè)計可拆卸平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺，將三種典型掃描模式集成到了一臺設(shè)備上。在進行平板構(gòu)件傾斜掃描時將所述平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺安裝在所述旋轉(zhuǎn)載物臺上，在進行普通尺寸構(gòu)件圓周掃描、長構(gòu)件螺旋掃描時將所述平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺從所述旋轉(zhuǎn)載物臺上拆下。
[0038]結(jié)構(gòu)簡單:本發(fā)明所涉及的多模式工業(yè)CT掃描工作臺Z軸向移動結(jié)構(gòu)，通過懸臂支撐結(jié)構(gòu)，簡化了豎直方向運動的結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計行程可以任意擴大。
[0039]以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)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(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)盤軸承;其中，所述的轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈安裝在所述的支架上;所述的軸承外圈圈體上設(shè)有平板構(gòu)件固定結(jié)構(gòu)，所述的轉(zhuǎn)盤軸承外圈能相對轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈360°連續(xù)旋轉(zhuǎn);在所述的支架上，設(shè)置有驅(qū)動軸承外圈旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述的軸承外圈設(shè)有齒圈，所述的驅(qū)動結(jié)構(gòu)由與齒圈嚙合的小齒輪以及驅(qū)動小齒輪的伺服電機組成。3.如權(quán)利要求1所述的平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述的軸承支架上設(shè)有通孔，所述的通孔與所述軸承內(nèi)圈的內(nèi)徑相當(dāng)。4.一種多模式工業(yè)CT掃描工作臺，其特征在于，至少包括: 如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺，用于驅(qū)動被測平板構(gòu)件繞自身軸線360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)； 旋轉(zhuǎn)載物臺，所述的平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺設(shè)置在旋轉(zhuǎn)載物臺上，所述的旋轉(zhuǎn)載物臺能驅(qū)動平板構(gòu)件掃描轉(zhuǎn)臺繞豎直方向旋轉(zhuǎn)； 線性平移平臺、所述線性平移平臺是由X軸向移動結(jié)構(gòu)、Y軸向移動結(jié)構(gòu)和Z軸向移動結(jié)構(gòu)構(gòu)成;所述旋轉(zhuǎn)載物臺固定安裝于所述Z軸向移動結(jié)構(gòu)之上，所述移動平臺可以承載所述旋轉(zhuǎn)載物臺到達行程范圍內(nèi)的任意位置。5.如權(quán)利要求4所述的多模式工業(yè)CT掃描工作臺，其特征在于，所述的線性平移平臺設(shè)置在一隔震平臺上。6.如權(quán)利要求4所述的多模式工業(yè)CT掃描工作臺，其特征在于，所述X軸向移動結(jié)構(gòu)包括X軸平臺、x軸向?qū)к?、X軸向動力傳動機構(gòu)、X軸向伺服電機和減速機;所述Y軸向移動結(jié)構(gòu)包括Y軸平臺、Y軸向?qū)к?、Y軸向動力傳動機構(gòu)、Y軸向伺服電機和減速機;所述Z軸向移動結(jié)構(gòu)包括Z軸平臺、Z軸向?qū)к墶軸向動力傳動機構(gòu)、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(jié)構(gòu)，一側(cè)設(shè)有加強筋;所述Z軸平臺為L型結(jié)構(gòu)，一側(cè)設(shè)有加強筋。7.如權(quán)利要求6所述的多模式工業(yè)CT掃描工作臺，其特征在于，所述X軸向動力傳動機構(gòu)包括X軸向滾珠絲杠、X軸向固定側(cè)支撐單元、X軸向支撐側(cè)支撐單元、X軸向螺母座； 其中，所述X軸向固定側(cè)支撐單元、X軸向支撐側(cè)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(gòu)包括Y軸向滾珠絲杠、Y軸向固定側(cè)支撐單元、Y軸向支撐側(cè)支撐單元、Y軸向螺母座； 所述Y軸向固定側(cè)支撐單元、Y軸向支撐側(cè)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(gòu)包括Z軸向滾珠絲杠、Z軸向固定側(cè)支撐單元、Z軸向支撐側(cè)支撐單元、Z軸向螺母座。所述Z軸向固定側(cè)支撐單元、Z軸向支撐側(cè)支撐單元固定安裝于所述Y軸平臺側(cè)面，所述Z軸向螺母座固定安裝在所述Z軸平臺側(cè)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(fā)明人】潘尚峰, 張玉杰, 盧超
【申請人】清華大學(xué)