专利名称：用于无损材料检测的检测设备的操纵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于无损材料检测的检测设备的操纵装置，所述操纵装置包括一个可绕摆动轴摆动的并可在所述操纵装置的纵向上移动的支架，所述检测设备可固定在所述支架上。
在X射线操纵装置中，固定在一保持件上的例如为C形的支架通常可绕多个轴线调整，以便可相对于检测目标移动X射线设备。本发明尤其涉及一种双轴操纵装置。
背景技术：
已知一种具有C形支架的操纵装置，在所述支架上彼此相对地布置一X射线管和一个探测器。支架固定在一线形的保持件上，并可沿该保持件直线移动。所述支架可借助于一摆动驱动装置相对于所述保持件绕一个垂直于所述保持件的纵轴的摆动轴线摆动。因此要设置带有线性驱动装置和摆动驱动装置的支架的双轴悬挂。这里保持件必须承受额外的旋转驱动装置的重量及其由摆动驱动装置施加的扭矩。旋转驱动装置具有较大的运动质量。支架向摆臂枢轴施加不利的扭矩。因此为了达到足够的稳定性，总体上复杂的结构是必要的。在一些情况下，需要提供用于支架的平衡重或冲程支承。此外可能还需要繁琐的电缆布设(Kabelschlapp)以向旋转驱动装置供电。
发明内容
本发明的目的是，提供一个具有简单的结构，高度的稳定性，且最好是尺寸较小的用于检测设备的操纵装置。
本发明特别是这样来实现上述目的，即操纵装置具有两个线形轴，支架分别以一定距离铰接在所述线形轴上并可独立地在纵向上在所述线形轴上移动。这里纵向对应于线形轴的纵向。在支架沿着两个线形轴的同向运动时，会引起支架在操纵装置的纵向的平行移动。在支架只沿着一个线形轴运动或沿着两个线形轴作反向运动时，则会引起支架的摆动。由于支架分别与两条线形轴的铰接部有一定的距离，从而获得稳定的结构。由于取消了摆动驱动装置，从而降低了运动的质量和相应的扭矩，并节省了空间。由于运动的质量分配到两个线性驱动装置上，对所述驱动装置有卸荷的作用，从而平衡重或顶升支承(Hubunterstützung)便并非是必需了。使用两个相同的线性驱动轴，可降低生产成本。
为了使支架运行，适宜地沿线形轴分别设置一个可移动的导引元件。一个简单并因此优选的引导元件是可沿着线形轴移动的滑块。但也可以设想其它的实施形式，例如将线形轴设计成伸缩轴。
本发明优选应用在带有一个X射线源和一个X射线探测器的X射线装置上。但本发明同样也可用于利用其它射线或声源的材料检验，例如超声波、激光、红外线、涡电流。本发明最好可应用在检测源或检测头与探测器相对布置的场合，所述检测源或检测头和探测器可适当地布置在一个C形支架的侧臂上。但本发明还可应用于其它的测量几何形状，例如当检测源同时被用作探测器，或者当检测源与探测器布置成反射几何形状时。在这种情况下支架可以是L形的，其中检测源和探测器可以布置在支架的一条臂上。检测装置还可只具有检测源，特别是当探测器是固定在检测目标上的例如薄膜时。
为了补偿线形轴上的支架的两个铰接部之间的距离变化，最好在支架和至少一条线形轴之间设置一个长度补偿元件。一种简单并由此优选的长度补偿元件就是可移动的中间滑块。这里中间滑块的移动方向适当地具有平行与支架的方向分量。在一些情况下中间滑块可与相应的导引元件构成一个十字滑块。距离补偿也可用其它方式完成，例如通过长度可变的例如由可相对移动的部件组成的支架。另一种可能性是使用一个铰接在支架上并沿着线形轴可移动地铰接的长度补偿元件，例如推杆。
为了实现特别简单的几何形状，线形轴最好基本上互相平行地定向。由此可以简化特别是对支架沿线形轴的线性平行移动的控制。另外，由于稳定性的原因线形轴最好互相之间刚性地布置。但例如也可以设想采用可摆动的线形轴，此时长度补偿就可通过摆动完成，而不需要额外的长度补偿元件。
其它的有利的特征可由对从属权利要求和以下参考附图对有利的实施例的说明中得出。其中图1示出具有水平方向的支架的X射线装置的透视图；图2示出具有摆动方向的支架的X射线装置透视图；图3示出垂直于线形轴的X射线装置的视图，以说明支架的直线平行移动；图4示出垂至于线形轴的X射线装置的视图，以说明支架的摆动；以及图5示出平行于线形轴的X射线装置的视图。
具体实施例方式
X射线装置具有一个固定在保持件41上的支架2。一个X射线管4和一个X射线探测器6彼此相对地安装在支架2上。保持件41和支架2构成一用于X射线管4和X射线探测器6的定位的操纵装置40。支架2适宜是C形或者是U形的，并在该实施例中具有一个底臂3和两个侧臂5、7。X射线管4安装在侧臂5上，而X射线探测器6安装在侧臂7上。从X射线管4中发出的X射线束43穿过设置在X射线管4和X射线探测器6之间的检测空间里的检测目标，并由X射线探测器6记录，并被导入一个未示出的处理装置。由于稳定性的原因，保持件41最好包括一个位于线形轴8、12之间的支承元件42(见图5)。
保持件41包括两个在本示例中大致垂直布置的线形轴8、12，然而这也不是必须如此。在线形轴8、12上分别安装一个滑块9、13。每个滑块9、13都可以沿纵向10或14、即沿线形轴8、12独立地移动。为了使滑决9、13独立地移动，在线形轴8、12上分别设有一个线性驱动装置42、44(见图5)。所述线性驱动装置在线形轴8、12之间布置在支承元件45上，其中在图5的示例中只示出布置在支承元件45上方的用于滑块9的线性驱动装置44。线性驱动装置42、44在这里设计成齿带驱动装置，其中齿带通过传动装置46和齿带盘47驱动。由于线性驱动装置42、44相对于线形轴8、12设置成不可移动的，因此不需要复杂的电缆布设。最好在线形轴8、12之间在不同的高度上设置至少两个支承元件，其中在图5中只能看到一个这样的支承元件45。
支架2通过在其底臂3上分别通过一摆动铰接件17、19可摆动地铰接在线形轴8、12上。为此、滑块9、13最好具有一个作为相应摆动铰接件17、19的一个部件的摇臂枢轴(Schwenklager)。在驱动轴12的滑块13和支架2的底臂3之间设置一个中间滑块24形式的长度补偿元件，它通过摆动铰接件19可摆动地铰接在滑块13上，并可沿支架2的底臂3或更一般地平行于所述底臂沿方向28往返移动。支架2的底臂3和中间滑块24分别具有一个用于滑块9、13上的相应支承件的对应支承件，以形成摆动铰接件17，19。中间滑块24和滑块13本身形成一个可摆动的十字滑块。
在另一个在实践中优选的实施形式中，在滑块13上固定一个可垂直于线形轴8、12的纵轴线定向的导轨。可沿所述导轨移动地设置中间滑块。所述中间滑块具有一个和设置在支架2上的对应支承件形成摇臂枢轴(Schwenklager)19的摆动支承件。
在同时和同向地调节滑块9、13时，或更一般地沿线形轴8、12向上或向下调节摆动铰接件17、19时，支架2线性地向上(图3中的位置2A)或向下(图3中位置2C)移动，如图3示例性地对于支架2的三个不同的平行的移动位置2A、2B、2C所示的那样。
在滑块13或者更一般地所述摇臂枢轴19沿相应的线形轴12在方向14上移动时，并且滑块9或者更一般地摆动铰链件17固定保持在相应的线形轴8上时，支架2绕摆动轴18沿双箭头20的方向摆动，如图4中示例性地对于支架2的三个不同的摆动位置2D、2E、2F所示的那样。在支架2摆动时，长度补偿元件24沿支架2的底臂3滑动。
支架2也可以同时进行直线移动和摆动。此外摆动还可通过摆动铰链件17、19的反向运动或以不同的速度进行的同向运动来实现。此时摆动轴18不必与摆动铰链件17、19之一的铰接轴重合，而是例如可以在摆动铰链件之间移动。
由两个线形轴8、12得到一个双轴操纵装置40，利用所述操纵装置实现支架2沿着移动轴(Hubachse)10、14作往复直线运动并实现支架2绕摆动轴18作摆动运动。
较重的X射线组件—此处是探测器6-可以布置在与X射线管4和另一个摆动铰链件17之间的距离相比较小的到摆动铰链件19的距离处。换句话说，支架2和线形轴8、12之间的摆动铰链件17、19偏向较重的X射线组件设置。由此降低了由较重的X射线组件对相应的摆动铰链件19施加的扭矩。为了实现转向轴18在检测区域内恰当的布置，较轻的组件最好设置在摇臂枢轴18的一侧，而较重的组件设置在支架2的相对一侧。
支架2在线形轴8、12上的铰接部最好这样选择，以使支架2的载荷大致平均地分配在两个线形轴8，12上。
为了控制线性驱动装置，可使用一个未示出的电子控制设备，所述电子装置可以与处理所检测到的X射线信号的处理装置是相同的。但这不是强制性的。也可以例如借助于一个操纵杆设置简单的电致动装置。
如图5所示，保持件41具有较小的厚度L，由此可放弃在现有技术中设置的突起的摆动驱动装置。
权利要求
1.用于无损材料检测的检测设备(4、6)的操纵装置，包括一个可绕摆动轴(18)摆动的并可在所述操纵装置的纵向上(10、14)移动的支架(2)，所述检测设备(4，6)可固定在所述支架上，其特征在于，所述操纵装置具有两个线形轴(8、12)，所述支架(2)以一定距离分别铰接在所述线形轴上并可独立地在纵向上(10、14)在所述线形轴上移动。
2.根据权利要求1所述的操纵装置，其特征在于，所述检测设备(4、6)是一个X射线设备。
3.根据权利要求1或2所述的操纵装置，其特征在于，分别沿线形轴(8、12)设置一个可移动的导引元件(9、13)，以使所述支架(2)移动。
4.根据权利要求3所述的操纵装置，其特征在于，所述导引元件(9、13)设计成滑块。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的操纵装置，其特征在于，所述支架(2)是C形的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的操纵装置，其特征在于，在支架(2)和至少一个线形轴(12)之间设置一长度补偿元件(24)。
7.根据权利要求6所述的操纵装置，其特征在于，所述长度补偿元件(24)主要由可移动的中间滑块形成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的操纵装置，其特征在于，通过所述支架(2)沿一个线形轴(12)的移动和所述支架(2)在另一个线形轴(8)上的固定保持来实现所述支架(2)的摆动。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的操纵装置，其特征在于，所述线形轴(8，12)基本上互相平行地定向。
10.用于无损材料检测的检测装置，具有根据权利要求1至9中任一项所述的操纵装置和包括一个检测源(4)和一个探测器(6)的检测设备，所述检测源和探测器彼此相对地固定在支架(2)上。
11.根据权利要求10所述的检测装置，其特征在于，所述支架(2)在线形轴(8，12)上偏向检测设备(4、6)的较重的组件。
12.用于改变带有根据权利要求1至9中任一项所述的操纵装置的X射线装置的位置的控制方法。
13.根据权利要求12所述的控制方式，其特征在于，具有如下的步骤接收操作者用于X射线装置位置改变的输入，确定支架的当前位置，确定与希望的位置变化相对应的运动轨迹，并根据所确定的运动轨迹向操纵装置输出操作信号。
全文摘要
本发明涉及一种用于无损材料检测的检测设备(4、6)的操纵装置，所述操纵装置包括一个可绕摆动轴(18)摆动的并可在所述操纵装置的纵向上(10、14)移动的支架(2)，所述检测设备(4，6)可固定在所述支架上。本发明特征在于，所述操纵装置具有两个线形轴(8、12)，所述支架(2)分别以一定距离铰接在所述线形轴上并可独立地在纵向上(10、14)在所述线形轴上移动。
文档编号G01N23/00GK1791782SQ200480013409
公开日2006年6月21日 申请日期2004年5月12日 优先权日2003年5月16日
发明者M·穆斯滕贝克尔 申请人:Ge检查技术有限公司