平板构件扫描转台以及多模式工业ct扫描工作台的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种平板构件扫描转台以及多模式工业CT扫描工作台。本发明平板构件扫描转台包括竖直的轴承支架，在所述的轴承支架一侧设置有转盘轴承；其中，所述的转盘轴承内圈安装在所述的支架上；所述的轴承外圈圈体上设有平板构件固定结构，所述的转盘轴承外圈能相对转盘轴承内圈360°连续旋转；在所述的支架上，设置有驱动轴承外圈旋转的驱动机构。本发明多模式工业CT扫描工作台包括隔震平台、线性平移平台、旋转载物台和平板构件扫描转台。所述平板构件扫描转台安装于所述旋转载物台之上，可以根据使用要求选择安装或者不安装。应用此扫描工作台，可以实现普通尺寸构件的圆周扫描、长构件的螺旋扫描、平板构件的倾斜扫描。
【专利说明】
平板构件扫描转台以及多模式工业CT扫描工作台
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种平板构件扫描转台以及多模式工业CT扫描工作台。
【背景技术】
[0002]工业CT利用射线对被检测物体进行扫描，当射线束通过物体时会被衰减，射线强度的衰减和物体的材料成分、密度、尺寸及射线能量有关。工业CT扫描工作台带动被测物体转动，使射线束沿不同角度通过被测物体，探测器采集物体不同角度的投影信息，传输到计算机，通过一定的重建算法得到物体的截面图像。
[0003]在现有技术中，工业CT机根据被检测物体的尺寸和形状不同，选择不同结构的扫描工作台进行检测。对普通尺寸构件采用圆周扫描模式，对长条形构件采用螺旋扫描模式，对平板构件采用倾斜扫描模式。现有的CT设备可以同时实现普通尺寸构件圆周扫描模式和长条形构件螺旋扫描模式，平板构件倾斜扫描模式需要单独设备实现，这种做法通用性差、成本高。
【发明内容】
[0004]为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种通用型平板构件扫描转台以及多模式工业CT扫描工作台。
[0005]为达到上述发明目的，本发明的平板构件扫描转台，包括竖直的轴承支架，在所述的轴承支架一侧设置有转盘轴承;其中，所述的转盘轴承内圈安装在所述的支架上;所述的轴承外圈圈体上设有平板构件固定结构，所述的转盘轴承外圈能相对转盘轴承内圈360°连续旋转;在所述的支架上，设置有驱动轴承外圈旋转的驱动机构。
[0006]较佳的，所述的轴承外圈设有齿圈，所述的驱动结构由与齿圈啮合的小齿轮以及驱动小齿轮的伺服电机组成。
[0007]较佳的，所述的轴承支架上设有通孔，所述的通孔与所述轴承内圈的内径相当。
[0008]为达到上述发明目的，本发明的多模式工业CT扫描工作台，至少包括:
[0009]如权利要求1至3任一权利要求所述的平板构件扫描转台，用于驱动被测平板构件绕自身轴线360°连续旋转；
[0010]旋转载物台，所述的平板构件扫描转台设置在旋转载物台上，所述的旋转载物台能驱动平板构件扫描转台绕竖直方向旋转；
[0011]线性平移平台、所述线性平移平台是由X轴向移动结构、Y轴向移动结构和Z轴向移动结构构成;所述旋转载物台固定安装于所述Z轴向移动结构之上，所述移动平台可以承载所述旋转载物台到达行程范围内的任意位置。
[0012]较佳的，所述的线性平移平台设置在一隔震平台上。
[0013]较佳的，所述X轴向移动结构包括X轴平台、X轴向导轨、X轴向动力传动机构、X轴向伺服电机和减速机;所述Y轴向移动结构包括Y轴平台、Y轴向导轨、Y轴向动力传动机构、Y轴向伺服电机和减速机;所述Z轴向移动结构包括Z轴平台、Z轴向导轨、Z轴向动力传动机构、Z轴向伺服电机和减速机。其中，所述X轴平台呈长方形;所述Y轴平台为L型结构，一侧设有加强筋;所述Z轴平台为L型结构，一侧设有加强筋。
[0014]较佳的，所述X轴向动力传动机构包括X轴向滚珠丝杠、X轴向固定侧支撑单元、X轴向支撑侧支撑单元、X轴向螺母座；
[0015]其中，所述X轴向固定侧支撑单元、X轴向支撑侧支撑单元固定安装于隔震平台顶面，所述X轴向螺母座固定安装在所述X轴平台底面；
[0016]所述Y轴向动力传动机构包括Y轴向滚珠丝杠、Y轴向固定侧支撑单元、Y轴向支撑侧支撑单元、Y轴向螺母座；
[0017 ]所述Y轴向固定侧支撑单元、Y轴向支撑侧支撑单元固定安装于所述X轴平台顶面，所述Y轴向螺母座固定安装在所述Y轴平台底面；
[0018]所述Z轴向动力传动机构包括Z轴向滚珠丝杠、Z轴向固定侧支撑单元、Z轴向支撑侧支撑单元、Z轴向螺母座。所述Z轴向固定侧支撑单元、Z轴向支撑侧支撑单元固定安装于所述Y轴平台侧面，所述Z轴向螺母座固定安装在所述Z轴平台侧面。
[0019]本发明针对现有工业CT扫描工作台的只能扫描特定尺寸和形状的构件，功能单一，使用范围窄的缺点，提出了一种通用型多模式工业CT扫描工作台。该多模式工业CT扫描工作台包括隔震平台、线性平移平台、旋转载物台和平板构件扫描转台。所述平板构件扫描转台安装于所述旋转载物台之上，可以根据使用要求选择安装或者不安装。应用此扫描工作台，可以实现普通尺寸构件的圆周扫描、长构件的螺旋扫描、平板构件的倾斜扫描。
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例的结构图；
[0021]图2为本发明实施例的分解示意图(不含平板构件扫描转台)；
[0022]图3为本发明实施例的平板构件扫描转台结构图；
[0023]图4为本发明实施例的结构图(多模式工业CT扫描工作台结构图(不含平板构件扫描转台))。
[0024]图5为图3的局部剖视图。
[0025]其中，1-隔震平台，2-X轴平台、21-X轴向导轨、22-X轴向滚珠丝杠、23-X轴向固定侧支撑单元、24-X轴向支撑侧支撑单元、25-X轴向螺母、26-X轴向伺服电机和减速机，3-旋转载物台，4-轴承支架、41-外齿式转盘轴承、42-小齿轮、43-B轴伺服电机，5-Z轴平台、51-Z轴向导轨、52-Z轴向滚珠丝杠、53-Z轴向固定侧支撑单元、54-Z轴向支撑侧支撑单元、55-Z轴向螺母、56-Z轴向伺服电机和减速机，6-Y轴平台、61 -Y轴向导轨、62-Y轴向滚珠丝杠、63-Y轴向固定侧支撑单元、64-Y轴向支撑侧支撑单元、65-Y轴向螺母、66-Y轴向伺服电机和减速机。
【具体实施方式】
[0026]下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
[0027]实施例1
[0028]如图1所示，多模式工业CT扫描工作台包括隔震平台1、线性平移平台、旋转载物台3和平板构件扫描转台。其中在进行平板构件倾斜扫描时将所述平板构件扫描转台安装在所述旋转载物台上，在进行普通尺寸构件圆周扫描、长构件螺旋扫描时将所述平板构件扫描转台从所述旋转载物台上拆下。
[0029]如图2所不，所述线性平移平台包括X轴向移动结构、Y轴向移动结构和Z轴向移动结构。所述X轴向移动结构包括X轴平台2;设于所述X轴平台2底部的X轴向螺母25;设于所述隔震平台I顶面的X轴向固定侧支撑单元23，X轴向支撑侧支撑单元24，与所述支撑单元23、24相适配的X轴向滚珠丝杠22，与所述X轴向滚珠丝杠22—端固定连接的X轴向伺服电机和减速机26。所述Y轴向移动结构包括Y轴平台6;设于所述Y轴平台6底部的Y轴向螺母65;设于所述X轴平台2顶面的Y轴向固定侧支撑单元63，Y轴向支撑侧支撑单元64，与所述支撑单元63、64相适配的Y轴向滚珠丝杠62，与所述Y轴向滚珠丝杠62—端固定连接的Y轴向伺服电机和减速机66。所述Z轴向移动结构包括Z轴平台5;设于所述Z轴平台5—侧的Z轴向螺母55;设于所述Y轴平台6—侧的Z轴向固定侧支撑单元53，Ζ轴向支撑侧支撑单元54，与所述支撑单元53、54相适配的Z轴向滚珠丝杠52，与所述Z轴向滚珠丝杠52—端固定连接的Z轴向伺服电机和减速机56 ο所述X轴向移动结构可以做独立的X轴向运动，所述Y轴向移动结构可以做独立的Y轴向运动，所述Z轴向移动结构可以做独立的Z轴向运动。
[0030]继续如图2所示，还包括固定安装在所述Z轴平台5上的旋转载物台3。所述旋转载物台为一个电动旋转台，由伺服电机驱动，通过蜗轮蜗杆方式传递动力，可以带动放置在电动旋转台顶部的被测构件绕电动旋转台中心做360°连续旋转，实现工业CT射线束从不同方向穿透被测构件。所述旋转载物台3可以在所述线性平移平台带动下，到达所述线性平移平台运动行程内的任意位置，用来调整被测构件与工业CT射线源、探测器之间的相对位置。
[0031]如图1、图3和图5所示，所述平板构件扫描转台可根据扫描需求固定安装在所述旋转载物台3之上，可以随旋转载物台3绕竖直方向转动。所述平板构件扫描转台包括轴承支架4、外齿式转盘轴承41、小齿轮42、Β轴伺服电机43。所述轴承支架4固定安装在所述旋转载物台3上，所述外齿式转盘轴承41内圈412固定安装在所述轴承支架4之上。所述外齿式转盘轴承41外圈411设有安装孔413，用来固定连接被测平板构件。所述小齿轮42与所述外齿式转盘轴承41外齿啮合，所述B轴伺服电机43带动所述小齿轮42转动，通过齿轮啮合进而带动所述外齿式转盘轴承41外圈转动，进而带动被测平板构件转动。进行平板构件倾斜扫描时，首先将所述平板构件扫描转台固定安装于所述旋转载物台3之上，再将平板构件固定连接在所述外齿式转盘轴承41外圈安装孔上。通过线性平移平台运动调整被测平板构件与工业CT射线源、探测器之间的相对位置，然后所述旋转载物台3带动所述平板构件扫描转台旋转一定角度，使工业CT射线束沿倾斜方向穿透被测平板构件，最后所述小齿轮42带动所示外齿式转盘轴承41外圈连续转动，进而带动被测平板构件绕外齿式转盘轴承41中心线360°连续转动，使工业CT射线束沿不同方向穿透被平板构件，从而采集足够的投影信息。
[0032]实施例2
[0033]如图4所示，其余与实施例1相同，所不同之处在于将所述平板构件扫描转台从所述旋转载物台3上拆下，仅使用隔震平台1、线性平移平台、旋转载物台3。
[0034]对于普通尺寸构件，将被测构件放置在所述旋转载物台3上，通过线性平移平台运动调整被测普通尺寸构件与工业CT射线源、探测器之间的相对位置，然后所述旋转载物台3带动被测普通尺寸构件绕竖直方向360°连续旋转，使工业CT射线束沿不同方向穿透被普通尺寸构件，从而采集足够的投影信息。
[0035]对于长条形构件，将被测构件竖直放置在所述旋转载物台3上，通过线性平移平台运动调整被测普通尺寸构件与工业CT射线源、探测器之间的相对位置，旋转载物台3绕竖直方向360°连续旋转的同时Z轴向移动结构带动Z轴平台5沿Z轴方向移动，使得使工业CT射线束沿不同方向穿透整个被测长条形构件，其扫描轨迹呈螺旋线形状，从而采集足够的投影
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[0036]综上可知，本发明多模式工业CT扫描工作台，通过悬臂支撑方式Z轴向移动结构设计和可拆卸式平板构件扫描转台的设计，将三种典型扫描模式集成到一台设备上，既能拓展工业CT扫描工作台的适用范围，又能降低使用成本。具体来说，本发明具有如下优点:
[0037]扫描模式多:现有的工业CT扫描工作台只能实现一种或两种典型扫描模式，通用性差。本发明所涉及的多模式工业CT扫描工作台，通过设计可拆卸平板构件扫描转台，将三种典型扫描模式集成到了一台设备上。在进行平板构件倾斜扫描时将所述平板构件扫描转台安装在所述旋转载物台上，在进行普通尺寸构件圆周扫描、长构件螺旋扫描时将所述平板构件扫描转台从所述旋转载物台上拆下。
[0038]结构简单:本发明所涉及的多模式工业CT扫描工作台Z轴向移动结构，通过悬臂支撑结构，简化了竖直方向运动的结构设计，使得加工、装配更加方便，能够降低成本，同时，Z轴向移动设计行程可以任意扩大。
[0039]以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种平板构件扫描转台，其特征在于，包括竖直的轴承支架，在所述的轴承支架一侧设置有转盘轴承;其中，所述的转盘轴承内圈安装在所述的支架上;所述的轴承外圈圈体上设有平板构件固定结构，所述的转盘轴承外圈能相对转盘轴承内圈360°连续旋转;在所述的支架上，设置有驱动轴承外圈旋转的驱动机构。2.如权利要求1所述的平板构件扫描转台，其特征在于，所述的轴承外圈设有齿圈，所述的驱动结构由与齿圈啮合的小齿轮以及驱动小齿轮的伺服电机组成。3.如权利要求1所述的平板构件扫描转台，其特征在于，所述的轴承支架上设有通孔，所述的通孔与所述轴承内圈的内径相当。4.一种多模式工业CT扫描工作台，其特征在于，至少包括: 如权利要求1至3任一权利要求所述的平板构件扫描转台，用于驱动被测平板构件绕自身轴线360°连续旋转； 旋转载物台，所述的平板构件扫描转台设置在旋转载物台上，所述的旋转载物台能驱动平板构件扫描转台绕竖直方向旋转； 线性平移平台、所述线性平移平台是由X轴向移动结构、Y轴向移动结构和Z轴向移动结构构成;所述旋转载物台固定安装于所述Z轴向移动结构之上，所述移动平台可以承载所述旋转载物台到达行程范围内的任意位置。5.如权利要求4所述的多模式工业CT扫描工作台，其特征在于，所述的线性平移平台设置在一隔震平台上。6.如权利要求4所述的多模式工业CT扫描工作台，其特征在于，所述X轴向移动结构包括X轴平台、x轴向导轨、X轴向动力传动机构、X轴向伺服电机和减速机;所述Y轴向移动结构包括Y轴平台、Y轴向导轨、Y轴向动力传动机构、Y轴向伺服电机和减速机;所述Z轴向移动结构包括Z轴平台、Z轴向导轨、Z轴向动力传动机构、Z轴向伺服电机和减速机。其中，所述X轴平台呈长方形;所述Y轴平台为L型结构，一侧设有加强筋;所述Z轴平台为L型结构，一侧设有加强筋。7.如权利要求6所述的多模式工业CT扫描工作台，其特征在于，所述X轴向动力传动机构包括X轴向滚珠丝杠、X轴向固定侧支撑单元、X轴向支撑侧支撑单元、X轴向螺母座； 其中，所述X轴向固定侧支撑单元、X轴向支撑侧支撑单元固定安装于隔震平台顶面，所述X轴向螺母座固定安装在所述X轴平台底面； 所述Y轴向动力传动机构包括Y轴向滚珠丝杠、Y轴向固定侧支撑单元、Y轴向支撑侧支撑单元、Y轴向螺母座； 所述Y轴向固定侧支撑单元、Y轴向支撑侧支撑单元固定安装于所述X轴平台顶面，所述Y轴向螺母座固定安装在所述Y轴平台底面； 所述Z轴向动力传动机构包括Z轴向滚珠丝杠、Z轴向固定侧支撑单元、Z轴向支撑侧支撑单元、Z轴向螺母座。所述Z轴向固定侧支撑单元、Z轴向支撑侧支撑单元固定安装于所述Y轴平台侧面，所述Z轴向螺母座固定安装在所述Z轴平台侧面。
【文档编号】G01N23/04GK105954304SQ201610405146
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】潘尚峰, 张玉杰, 卢超
【申请人】清华大学