专利名称：用于借助x射线辐射对检测对象进行材料检测的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于借助χ射线辐射对检测对象进行材料检测/探伤的装置。
背景技术：
常规的车轮检测系统包括χ射线系统，该χ射线系统包括安装在能够围绕水平轴线摆动/回转的C形臂上的X射线管和图像增强器。待检测的车轮用辊式输送器送入并由可水平移位的支承件接收和移至检测位置，该支承件具有两个装备有辊的夹持臂。在检测位置，通过使车轮通过抓住下轮辋凸缘的夹持辊的驱动而围绕其轴线转动并借助支承件平动地移位，对C形臂的多个摆动位置各执行一次χ射线扫描。因此，这是一种三轴式检测装置。在χ射线检测之后，将车轮从支承件送出并转交给一输出侧的辊式输送器。随后，支承件回移至输入侧以接收下一个待检测的车轮。在从DE 101 53 379 B4已知的多轴式车轮检测系统中，χ射线装置是固定不动的，其中车轮可围绕一位于输送平面内的横向轴线摆动并通过驱动抓住下轮辋凸缘的夹持辊而围绕其轴线转动。为了使车轮能围绕横向轴线摆动，用于送入和送出待检测的车轮的输送链以可转动的方式支承在摆动臂上，所述摆动臂在χ射线检测期间摆开去。这种设计极其复杂。DE 202 08 174 Ul披露了一种三轴式车轮检测系统，其包含用于将检测对象送至检测位置和从检测位置送走的可转动的旋转支承件，在该检测位置中待检测的车轮借助成型轮(ProfilrMdern )围绕其自身轴线转动。用于χ射线装置的C形弯臂可围绕两条彼此垂直的水平轴线摆动，这在结构上很复杂。旋转支承件与平动输送装置相比很耗费空间。已知一种包含LDA(线性二极管阵列)行探测器(Zeilendetektor)的、根据权利要求1的前序部分所述的单轴式车轮检测装置。对于车轮的χ射线检测，车轮借助链式输送器被输送至χ射线装置并由抓住车轮内侧的夹持装置从输送平面提升到检测位置，并在那里借助设置在夹持装置上的旋转机构围绕其轴线转动。不需要χ射线装置或车轮水平摆动，因此与前述检测装置相比降低了复杂性。然而，待检测的车轮在χ射线检测期间的精确转动特别是可能被下轮辋凸缘处的铸件飞翅干扰，这会影响分辨率并因此影响检测方法的可靠性。此外，通过抓住轮辋内侧的夹持装置来提升车轮复杂而且费时。
发明内容
本发明的目的是，提供一种紧凑、不复杂且可靠的检测装置。本发明通过权利要求1的装置来实现该目的。代替常规的用于抓住检测对象的转动发生元件如锥形辊或链，根据本发明，检测对象仅简单地被放在支承件上并且支承件连同放在其上的检测对象一起整体转动。支承件的转动能以高精度并在绝对均勻的转速下进行并且不依赖于检测对象的质量例如铸件飞翅，从而实现高测量分辨率并因此提高了检测装置的可靠性。支承件优选不具有用于夹持检测对象的夹持装置或直接作用在检测对象上的旋转装置。本发明涉及一种单轴式检测装置，即，能够通过仅使检测对象和X射线装置围绕一大致竖直的转动轴线相对于彼此转动来获得检测对象的完整的X射线图像。在检测期间不需要检测对象和X射线装置相对于彼此的其他转动或平动，从而相应地降低了复杂性。支承件优选设计成用于检测对象的平动输送装置。因此，不需要另外的输送器来将检测对象送至检测位置或从检测位置送走，并且相应地不需要费时地转交检测对象，从而能极大地减少复杂性，缩短每个物品的检测时间和相应地提高检测速度。优选地，在支承件前后的其他平动输送装置可移出输送平面，特别是以便使支承件能够在输送平面内不受阻碍地转动。支承件和检测对象因此在任何时间都可停留在输送平面内并且特别是不必可竖直移位。检测对象优选在整个过程中都搁置在平动输送装置上。在一种优选实施例中，各平动输送装置可在辐射防护舱中分别被安装在本来就有的、特别是可竖直移动的、用于输入口或输出口的滑板/滑动件上，使得对于每个滑板和所配设的平动输送装置而言分别仅需要一个移位机构。在一种可选实施例中，支承件可相对于静止的平动输送装置特别是竖直地移出输送平面。支承件优选地至少在透射区域内由基本透χ射线的材料制成，以便使χ射线图像基本上不受支承件影响。基于同样的原因，支承件优选地具有尽可能均勻且薄的厚度。这可例如通过带式输送器来实现。根据本发明的一个可选方面，为进行X射线检测，整个X射线装置围绕竖直转动轴线转动，而检测对象保持固定。X射线装置的转动同样也能以高的精度和精确恒定的转速来进行，并且不依赖于检测对象的质量，例如铸件飞翅。本发明优选地可应用于检测转过360° /n(其中11 = 2或3或...)的、基本上旋转对称的物体。一种特别优选的应用是机动车铝铸轮的检测。其它可设想的应用涉及例如机动车轮胎或制动盘。然而，本发明也能应用于检测非旋转对称部件、例如底盘部件。
下面将参照附图通过有利的实施例更详细地说明本发明。附图示出图1 处于装载状态下的检测装置的透视图；图2 处于检测状态下的、图1的检测装置的透视图；图3 处于装载状态下的、图1的检测装置的侧视图；图4 处于检测状态下的、图1的检测装置的侧视图；图5 图1的检测装置的俯视图；图6 从输送方向看过去的图1的检测装置；图7 检测装置的另一实施例的部分透视图；以及图8 从输送方向看过去的图7的检测装置。
具体实施例方式检测装置10包括辐射防护舱11和布置在辐射防护舱11内的χ射线装置20，该χ 射线装置20具有用于透射置于支承件33上的检测对象15的χ射线源12和用于记录穿过检测对象15的辐射的χ射线探测器13。辐射防护舱11在工作期间为环境完全屏蔽由χ射线源12所产生的χ射线并且为此目的包括侧壁22至25、顶壁49和在必要时具有底壁21， 它们例如由包含铅层和支撑杆50的板件构成。为更清楚起见，在图中省略了顶壁49，在必要时还省略侧壁25。输入侧的侧壁22具有用于待检测的检测对象15的输入口 17。相对的输出侧的侧壁M具有用于检测过的检测对象15的输出口 18。辐射防护舱11在每一侧分别具有一滑板/滑动件沈、27，所述滑板例如通过滚子51在导轨观中被引导，以便在检测操作期间封闭输入口 17和输出口 18而在装载操作期间打开输入口 17和输出口 18。侧壁22至25之一优选地可具有图中未示出的门，以便使维修人员能够进入该舱。检测装置10还包括平动输送装置14，其用于沿例如在图1、3、5和8中通过箭头表示的输送方向顺序输送检测对象15通过辐射防护舱11。输送装置14包括设置在辐射防护舱11内的用于将检测对象送入支承件33的送入装置四、设置在辐射防护舱11内的用于从支承件33送出检测对象的送出装置30以及在必要时包括处于输入侧16和输出侧 19上的相应的外部输送器31、32。输送装置四、30例如设计成辊式输送器，其中各辊能被主动驱动以精确地向支承件33转交或由支承件33转交。输送装置四、30和输送器31、32 限定出一连续的输送平面T (特别是参见图幻。输送装置四被固定在滑板沈上而输送装置30被固定在滑板27上，使得当滑板沈、27移至打开位置的同时将输送装置四、30移入输送平面中，并且当滑板沈、27移至封闭位置的同时将输送装置四、30从输送平面中移出。χ射线管12优选是扇束χ射线管，其中扇角为至少45°、优选至少60°、更优选至少75°、例如大约90°，使得在合适地布置χ射线管12的情况下，常规的机动车车轮能在其尽可能大的——优选整个——横截面上被透射(特别是参见图6)。在根据图1至6的实施例中，从χ射线源12发出的中心的χ射线位于转动轴线R上。在根据图7和8的实施例中，从χ射线源12发出的中心χ射线与转动轴线R形成一在30°至60°范围内的角度，使得检测对象15的横截面的一半被辐照，如从图7可最清楚地看到的那样。χ射线探测器13是呈行形或由行形的部段组成的线性二极管阵列(LDA)探测器， 并且被合适地确定尺寸和布置，以便记录全部的X射线。X射线探测器13优选以弧形的方式、特别是以C形、U形或L形的方式围绕检测对象布置，使得在给定的探测角度下，与单个探测器行相比能显著地缩短探测器的长度。适宜地，χ射线探测器13包括多个彼此间夹一角度的探测器元件13a、13b、13c。在根据图1至6的实施例中，U形的χ射线探测器13包括三个探测器行13a、13b、13c，即一水平探测器行1 和两个竖直探测器行13a、13c。χ射线探测器13大致对称地围绕转动轴线R布置。在包括具有最大40°的射束扇形的常规χ 射线管的、根据图7和8的实施例中，具有例如两个探测器行13a、13b (即一水平探测器行 13b和一竖直探测器行13a)的L形χ射线探测器13就足够了。这里χ射线探测器13布置成关于转动轴线R不对称。为了能与不同尺寸的检测对象15相匹配，χ射线源12和/或χ射线探测器13或探测器元件13a、13b、13c优选地可相对于彼此移位，特别是可在一垂直于输送方向的平面内相对于彼此移位，如图6中通过双箭头所示的。特别地，水平探测器元件1 可竖直移位或以竖直分量移位，和/或竖直探测器元件13a、13c可水平移位或以水平分量移位。替代地或附加地，χ射线源12特别是能够竖直地移位或以竖直分量移位。在χ射线管12被接通之前，对每个检测对象15执行一次对χ射线源12和χ射线探测器13的位置调节；在χ 射线检测期间，χ射线源12和χ射线探测器13不移位。支承件33包括宜基本平坦的的支承面34，检测对象15在运输和整个χ射线检测期间简单地搁置在该支承面上，而不必通过夹持装置等来保持。支承面34特别是由环形输送机构——这里为输送带35——的表面形成。输送带35经由驱动装置43来驱动，以便将检测对象15从送入装置四输送至检测位置并将检测过的检测对象15输送至送出装置30。 支承件33因此设计成平动输送器并且是连续的输送装置14的一部分。输送带35宜为基本透χ射线的；更一般而言，这一点至少在支承件33的被透射的区域内成立。为了对检测对象15实施χ射线检测，支承件33连同搁置在其上的检测对象15 — 起能够经由枢转轴承37和驱动装置36围绕竖直转动轴线R整体转动。此前，滑板沈、27 移位以关闭辐射防护舱开口 17、18，同时，固定在其上的输送装置四、30藉此向上移出输送平面，以便不会干扰支承件33的转动。当检测对象处于检测位置(这一点可使用未示出的传感器来确定)时，使输送机构35停住。在此，不需要使检测对象15的可能存在的转动轴线与支承件33的转动轴线R精确地重合在一起。也可设置有用于使检测对象15围绕转动轴线R对中的装置，例如用于使支承件33水平移位的装置或横向滑动件。当检测对象15处于检测位置时，接通χ射线源12并仅使支承件33围绕竖直转动轴线R转动，以便记录检测对象15的完整的χ射线图像。为进行材料检测，χ射线管12通常提供至少60kV、优选至少IOOkV和/或至少lkW、优选至少3kW的χ射线辐射。检测对象 15的整个χ射线检测仅通过围绕竖直转动轴线R的转动来执行，此外不需要检测对象15和 /或χ射线装置20的任何其他摆动或移位。也可免去用于使检测对象15转动的、抓住检测对象15的装置，例如锥形辊或抓爪。检测对象15在包括χ射线检测在内的整个过程中都保持在输送平面T内，从而省去了从输送装置14或从输送平面T费事和费时地去除检测对象的步骤。在记录完完整的χ射线图像之后，χ射线源12被关闭。支承件33的转动终止在适合于送出的位置。滑板沈、27移至打开位置，输送装置四、30藉此移至输送平面T内。驱动支承件33的输送机构35和送出装置30以经过输出口 18送出检测过的检测对象15，并驱动送入装置四以送入下一个检测对象15。所有上述过程都通过电子编程的控制装置38来自动控制，该控制装置38为此目的例如经由数据总线与相应的驱动装置、传感器、执行机构和X射线装置20连接。控制装置38也可被编程以分析处理由χ射线探测器13所记录的χ射线数据并且可与未示出的输入/输出终端相连接以操作检测装置10和显示检测结果。图7和8示出一种可选实施例，其中支承件33在χ射线检测期间保持静止并因此不具有枢转轴承37，替代地，整个χ射线装置20均一地围绕竖直转动轴线R转动。为清楚起见，舱11在图7和8中未被示出。χ射线管12和χ射线探测器13优选分别安装在可围绕竖直转动轴线R转动的支承件39和40上，该支承件39和40分别位于输送平面的上方和下方，并分别具有其自身的旋转驱动装置41和42，由此能实现完整的转动而不会与输送装置14发生碰撞。旋转驱动装置41、42由电子控制装置38控制，使得确保χ射线源12和 χ射线探测器13同步转动。旋转支承件39和40因此优选在机械上脱离联接并仅通过驱动控制装置相耦联。然而，这并非强制性的，旋转支承件39和40的机械联接也是可能的。检测装置10包括支承框架44，该支承框架用于位于输送平面上方的可旋转的支承件40的枢转轴承46。支承框架44特别是可包含水平支架45和承载该水平支架45的两个竖直支架 47、48。由于支承件33保持静止，输送装置四、30不必竖直可调并且可例如安装在支承件 33上。
权利要求
1.一种用于借助χ射线辐射对检测对象(15)进行材料检测的装置(10)，包括一用于自动、顺序地将检测对象(1 送入检测位置和从检测位置送出的平动输送装置(14)以及一 χ射线装置(20)，所述χ射线装置00)包含一用于透射被保持在支承件(3 上、所述检测位置中的检测对象(1 的χ射线源(1 以及一 χ射线探测器(13)，其中所述检测对象 (15)和所述χ射线装置00)在χ射线检测期间能仅围绕大致竖直的转动轴线(R)相对于彼此转动，其特征在于，所述支承件(3 连同被保持在该支承件上的所述检测对象(15) — 起能够围绕所述转动轴线(R)整体转动以进行所述χ射线检测。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述支承件(33)包括用于将检测对象(15)送入所述检测位置和从所述检测位置送出的环形输送机构(35)。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于，所述输送机构(35)是输送带。
4.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述支承件(3 包含用于所述检测对象(1 的大致平坦的支承部(34)。
5.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述检测对象(1 在整个装载过程和检测过程中保持在一连续的输送平面(T)内。
6.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述装置至少包括用于将检测对象(1 送入所述支承件(3 或从所述支承件(3 送出的平动输送装置09、30)。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于，所述平动输送装置(四、30)和所述支承件 (33)能够相对于彼此移位。
8.根据权利要求6或7的装置，其特征在于，所述平动输送装置(四、30)能够从所述输送平面(T)内移出。
9.根据权利要求6至8中任一项的装置，其特征在于，所述平动输送装置(四、30)被安装在一可动的滑板(沈、27)上，该滑板用于打开和封闭装载口(17、18)。
10.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述支承件(3 至少在被透射的区域内由基本上透χ射线的材料制成。
11.一种用于借助χ射线辐射对检测对象(15)进行材料检测的装置(10)，包括一用于自动、顺序地将检测对象(1 送入检测位置和从检测位置送出的平动输送装置(14)以及一 χ射线装置(20)，所述χ射线装置00)包含一用于透射被保持在支承件(3 上、所述检测位置中的检测对象(1 的χ射线源(1 以及一 χ射线探测器(13)，其中所述检测对象 (15)和所述χ射线装置00)在χ射线检测期间能仅围绕大致竖直的转动轴线(R)相对于彼此转动，其特征在于，所述χ射线装置00)能够围绕所述竖直转动轴线(R)整体转动以进行所述χ射线检测。
12.根据权利要求11的装置，其特征在于，所述χ射线源(12)和所述χ射线探测器 (13)分别被安装在位于所述输送平面(T)上方和下方的、能转动的支承件(39、40)上。
13.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述χ射线探测器(13)包括至少一个探测器行(13a、13b、13c)。
14.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述χ射线探测器(13)包括线性二极管阵列。
15.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述χ射线探测器(13)以弧形的方式围绕所述检测对象(1 设置。
16.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述χ射线源(12)是呈现至少 45°扇角的扇束χ射线管。
17.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，为适应不同的检测对象，所述χ 射线源(12)和/或所述χ射线探测器(13)能够相对于该检测对象(15)被调节。
18.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述装置包括控制单元(38)， 该控制单元被编程成自动送入检测对象(1 、执行所述χ射线检测和送出所述检测对象 (15)。
19.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述装置包括为环境屏蔽χ射线辐射的辐射防护舱(11)。
全文摘要
本发明涉及一种用于借助x射线对检测对象(15)进行材料检测的装置(10)，该装置包括一用于自动、顺序地将检测对象(15)送入检测位置或从检测位置送出的平动输送装置(14)以及一x射线装置(20)，所述x射线装置(20)包含一用于透射被保持在支承件(33)上、所述检测位置中的检测对象(15)的x射线源(12)以及一x射线探测器(13)，其中所述检测对象(15)和所述x射线装置(20)在x射线检测期间能仅围绕大致竖直的转动轴线(R)相对于彼此转动。根据本发明的一方面，所述支承件(33)连同被保持在其上的所述检测对象(15)一起能够围绕所述转动轴线(R)整体转动以进行所述x射线检测。根据本发明的另一方面，所述x射线装置(20)能够围绕所述转动轴线(R)整体转动以进行所述x射线检测。
文档编号G01M17/013GK102165307SQ200880131251
公开日2011年8月24日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者H·卢克斯, I·施图克, J·克拉默, M·维斯滕贝克尔, N·布莱特泽克 申请人:Ge传感与检测技术有限公司