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专利名称：一种罐车实时成像透照系统的制作方法
技术领域：
一种罐车实时成像透照系统技术领域[0001]本实用新型涉及一种实时成像透照系统，具体涉及一种铁路罐车罐体焊缝的实 时成像透照系统。
背景技术：
[0002]铁路罐车在焊接完成后，通常是通过射线检测来检查焊缝是否合格。目前所使 用的常规方法是射线照相法，即通过拍片、洗片、评片完成对焊缝的检测。但是该方法 检测速度慢、检测成本高、检测周期长，无法满足大批量通用罐车的射线检测要求。另 一种方法是实时成像方法，实时成像方法虽然检测速度快、检测成本低，可以实时得到 检测结果。但罐体尺寸较大，大部分罐体不是规则圆柱体，且不同型号的罐体尺寸、 结构不一样，实现罐体焊缝实时成像有较大的难度，因此需要一种特殊的透照方法及装 置，才能实现对各型罐车罐体焊缝实时成像检测，而现有的实时成像透照技术是无法满 足的。实用新型内容[0003]为了解决现有技术中的各型号罐体因尺寸、结构不一样而造成的难以进行实时 成像检测的技术问题，本实用新型提供了一种罐车实时成像透照系统。[0004]本实用新型涉及的一种罐车实时成像透照系统，其特殊之处在于该系统包括 图像增强器支撑移动单元和射线发生器支撑移动单元；所述射线发生器支撑移动单元包 括探臂和可使探臂进行二维移动的探臂支撑移动装置，所述探臂设置在探臂支撑移动装 置上；所述图像增强器支撑移动单元包括图像增强器和用于调整图像增强器位置的图像 增强器支撑移动装置，所述图像增强器设置在图像增强器支撑移动装置上。[0005]上述图像增强器支撑移动装置包括固定平台、垂直于固定平台并可沿固定平台 滑动的支撑架、横向移动控制单元、纵向移动控制单元、调整单元、导向单元和第一丝 杠；所述横向移动控制单元设置于固定平台的一端；纵向移动控制单元设置于支撑架的 下端侧壁；所述调整单元垂直设置于支撑架上且与固定平台平行；所述导向单元设置于 支撑架的顶端且分别与调整单元和纵向移动控制单元连接；所述图像增强器设置于调整 单元的一端。[0006]上述横向移动控制单元包括横向移动电机、第一联轴节及减速装置以及固定 块；所述固定块固定在固定平台上；所述横向移动电机通过第一联轴节及减速装置连接 固定块；所述第一丝杠通过固定块固定在固定平台上；所述纵向移动控制单元包括纵向 移动电机、第二联轴节及减速装置以及纵向移动收放器；所述纵向移动电机通过第二联 轴节及减速装置与纵向移动收放器连接。[0007]上述调整单元包括调整支架和接收臂；所述调整支架垂直设置与支撑架上且可 沿支撑架滑动；所述接收臂同轴设置于调整支架上且可沿调整支架滑动或转动。[0008]上述探臂支撑移动装置包括支撑座、固定于支撑座上的立柱、固定于立柱顶端的横向调整单元、设置于横向调整单元上方的导向及升降单元以及与立柱垂直且可沿立 柱滑动的连接支架；所述导向及升降单元与连接支架连接；所述探臂同轴设置于连接支1 ο[0009]上述横向调整单元包括设置于立柱顶端且与立柱垂直的横向移动平台以及横向 电机、第二丝杠和横向联轴节及减速装置；所述第二丝杠平行固定在横向移动平台上； 所述横向电机通过横向联轴节及减速装置与第二丝杠连接。[0010]上述导向及升降单元位于所述横向移动平台的上方；所述导向及升降单元包括 纵向联轴节及减速装置和升降电机以及导向控制器；所述导向控制器通过纵向联轴节及 减速装置与升降电机连接。[0011]上述系统还包括带动罐体运动的载罐小车；所述载罐小车包括小车本体、纵向 平台、横向滑台以及滚轮组；所述纵向平台设置于小车本体上且可沿小车本体纵向移 动；所述横向滑台设置于纵向平台上且可在纵向平台上横向滑动；所述滚轮组设置于横 向滑台上。[0012]上述载罐小车还包括转动平台、升降装置和支座；所述转动平台的一端通过支 座固定在小车本体中段，另一端通过升降装置连接在小车本体的一端部且可转动；所述 转动平台上还设置有第二横向滑台；所述第二横向滑台可沿转动平台横向滑动；所述第 二横向滑台上还设置有第二滚轮组。[0013]上述载罐小车还包括第一横向丝杠和第二横向丝杠；所述第一横向丝杠设置于 纵向平台上；所述横向滑台设置于第一横向丝杠上且可沿第一横向丝杠横向滑动；所述 第二横向丝杠设置于转动平台上；所述第二横向滑台设置于第二横向丝杠上且可沿第二 横向丝杠横向滑动；所述第二横向丝杠与所述第一横向丝杠平行；所述横向滑台上还设 置有可调整横向滑台移动的横向控制装置；所述第二横向滑台上还设置有可调整第二横 向滑台移动的第二横向控制装置。[0014]上述载罐小车还包括升降锁紧装置；所述升降锁紧装置设置于转动平台上靠近 升降装置的位置；所述载罐小车还包括减速及换向装置；所述减速及换向装置包括旋转 减速及换向装置和调整减速及换向装置；所述旋转减速及换向装置设置于第二横向滑台 上；所述调整减速及换向装置设置于纵向平台上；所述升降装置包括液压缸和与液压缸 连接的液压站；所述液压缸上端与转动平台连接；所述载罐小车还包括传动装置；所述 传动装置包括设置于小车本体上的传动齿条和与传动齿条啮合的传动齿轮；所述载罐小 车还包括转动电机；所述转动电机分别设置于转动平台和纵向平台上且分别与第一横向 丝杠和第二横向丝杠连接。[0015]本实用新型可以根据罐体的大小、结构调整图像增强器以及射线发生器与罐体 焊缝的距离和位置，可以实现对罐体焊缝的实时成像检测，而且检测结果精确、检测效率高。


[0016]图IA为本实用新型的实时成像透照系统的结构示意图；[0017]图IB为图IA的A向示意图；[0018]图2为本实用新型的图像增强支撑移动装置的结构示意图；[0019]图3A为本实用新型的探臂及探臂支撑移动装置的结构示意图；[0020]图3B为图3A的B向示意图；[0021]图4A为本实用新型的载罐小车的结构示意图；[0022]图4B为图4A的B向示意图；[0023]图4C为图4A的C向示意图。[0024]图中1-图像增强器支撑移动单元，2-射线发生器，3-射线发生器支撑移动单 元，4-载罐小车，5-图像增强器，6-图像增强支撑移动装置，7-探臂，8-探臂支撑移 动装置，9-固定平台，10-横向移动控制单元，11-横向移动电机，12-第一联轴节及减 速装置，13-固定块，14-纵向移动控制单元，15-纵向移动收放器，16-第二联轴节及 减速装置，17-纵向移动电机，18-支撑架，19-调整单元，20-调整支架，21-接收臂， 22-导向单元，23-导向滚轮，24-钢丝绳，25-第一丝杠，26-支撑座，27-立柱，28-横 向调整单元，29-横向移动平台，30-横向联轴节及减速装置，31-横向电机，32-导向 及升降单元，33-纵向联轴节及减速装置，34-升降电机，35-导向控制器，36-连接支 架，37-第二丝杠，38-配重，39-支撑板，40-小车本体，41-滚轮组，42-纵向平台， 43-横向滑台，44-第一横向丝杠，45-横向控制装置，46-调整减速及换向装置，47-转 动电机，48-传动齿轮，49-传动齿条，50-转动平台，51-升降装置，52-支座，53-销 轴，54-第二横向丝杠，55-第二横向滑台，56-第二滚轮组，57-液压缸，58-液压站， 59-升降锁紧装置，60-旋转减速及换向装置，61-第二横向控制装置，62-车轮，63-车 体，64-液压制动装置，65-传动车轴，66-行走减速装置，67-制动轮，68-传动齿轮。
具体实施方式
[0025]参见图1A、图1B，本实用新型所涉及的罐车实时成像透照系统，主要包括图像 增强器支撑移动单元1、射线发生器支撑移动单元3和带动罐体运动的载罐小车4。其 中射线发生器支撑移动单元3包括射线发生器2、探臂7和探臂支撑移动装置8，探臂 7设置于探臂支撑移动装置8上，射线发生器2设置在探臂7末端；图像增强器支撑移动 单元1包括图像增强器5和用于调整图像增强器5位置的图像增强器支撑移动装置6 ；图 像增强器5设置于图像增强支撑移动装置6上；其工作原理是射线发生器2发出χ射 线，射线穿透罐体焊缝后，经图像增强器5转换成可见光，经数字摄像机转换成数字信 号，然后经过计算机的处理，即可在透照室外面的计算机上得到检测图像。[0026]参见图2，图像增强器支撑移动装置6包括固定平台9、垂直于固定平台9并可 沿固定平台9滑动的支撑架18、横向移动控制单元10、纵向移动控制单元14、调整单元 19、导向单元22和第一丝杠25;横向移动控制单元10设置于固定平台9的一端；纵向移 动控制单元14设置于支撑架18的下端侧壁；其中横向移动控制单元10包括横向移动电 机11、第一联轴节及减速装置12以及固定块13 ；其中固定块13固定在固定平台9上； 横向移动电机11通过第一联轴节及减速装置12连接固定块13 ；第一丝杠25通过固定块 13固定在固定平台9上；其中纵向移动控制单元14包括纵向移动电机17、第二联轴节及 减速装置16以及纵向移动收放器15 ；纵向移动电机17通过第二联轴节及减速装置16与 纵向移动收放器15连接；其中调整单元19垂直设置于支撑架18上且与固定平台9平行； 调整单元19包括调整支架20和接收臂21 ；调整支架20垂直设置于支撑架18上且可沿6支撑架18滑动；接收臂21同轴设置于调整支架20上且可沿调整支架20滑动或转动，即 调整支架20还可与接收臂21—起进行小角度的调整，使图像增强器5、被检测焊缝及射 线发生器2三者处于一条直线上。导向单元22设置于支撑架18的顶端且分别与调整单 元19的调整支架20和纵向移动控制单元14的纵向移动收放器15连接；导向单元22主 要包括导向滚轮23和钢丝绳M，其主要是通过钢丝绳M连接调整支架20和纵向移动收 放器15，通过导向滚轮23转动和纵向移动收放器15的工作实现对钢丝绳M的收放调整 调整支架20的升降；图像增强器5设置于调整单元19的接收臂21的一端。[0027]当罐体直径增加或者减小时，启动横向移动电机11传动第一丝杠25带动支撑架 18前进或者后退实现横向位移，再由纵向移动电机17带动导向单元22的导向滚轮23转 动，收放钢丝绳对，从而带动调整支架20上升或下降，从而实现设置在接收臂21上的图 像增强器5的位移。[0028]参见图3A、图3B，上述探臂支撑移动装置8包括支撑座沈、固定于支撑座沈 上的立柱27、固定于立柱27顶端的横向调整单元观、设置于横向调整单元观上方的导 向及升降单元32和与立柱27垂直且可沿立柱27滑动的连接支架36 ；其中横向调整单元 28包括设置于立柱27顶端且与立柱27垂直的横向移动平台四以及横向电机31、第二丝 杠37和横向联轴节及减速装置30;第二丝杠37平行固定在横向移动平台四上；横向电 机31通过横向联轴节及减速装置30与第二丝杠37连接，且可通过支撑板39固定在立柱 27的侧壁上；导向及升降单元32位于横向移动平台四的上方且与连接支架36通过钢丝 绳连接；导向及升降单元32包括纵向联轴节及减速装置33和升降电机34以及导向控制 器35;导向控制器35通过纵向联轴节及减速装置33与升降电机34连接；探臂7同轴设 置于连接支架36上，为了保持探臂7平衡，可在探臂7的另一端设置配重38。[0029]需要调整射线发生器2时，通过调整探臂支撑移动装置8，调整探臂7的位置从 而实现对探臂7末端设置的射线发生器2的位置调整。具体是通过横向调整单元观传 动第二丝杠37从而带动探臂7实现横向移动。通过导向及升降单元32带动连接支架36 升降从而带动探臂7的升降。[0030]参见图4A、图4B和图4C，本实用新型的载罐小车4可以采用现有的载罐小 车，也可采用本实用新型特有结构的载罐小车，其包括小车本体40、滚轮组41、纵向平 台42、横向滑台43;纵向平台42设置于小车本体40上且可沿小车本体40纵向移动； 横向滑台43设置于纵向平台42之上且可以在纵向平台42上横向运动，在横向滑台43上 设置滚轮组41。本实用新型还可以设置有横向控制装置45以及第一横向丝杠44 ；第一 横向丝杠44设置于纵向平台42上；横向滑台43可以设置为两个或者两个以上，且对称 设置于第一横向丝杠44上且可沿第一横向丝杠44横向滑动；滚轮组41和横向控制装置 45均设置于横向滑台43上，通过横向控制装置45可调整横向滑台43在纵向平台42的位 置移动；一般滚轮组41的设计个数与横向滑台43相对应。本实用新型还包括驱动纵向 平台42纵向移动和横向滑台43横向运动的转动电机47和可调整控制纵向平台42和横向 滑台43移动速度和运动方向的减速及换向装置以及纵向平台42实现移动所依附的传动装 置；其中减速及换向装置可以分为调整减速及换向装置46和旋转减速及换向装置60，主 要有减速器和电机组成；调整纵向平台42和横向滑台43运动时使用调整减速及换向装置 46；转动电机47和调整减速及换向装置46均设置在纵向平台42上，传动装置可以是设置在小车本体40上的传动齿条49和设置于纵向平台42的传动齿轮48，通过转动电机47 带动传动齿轮48和传动齿条49啮合运动实现纵向平台42的纵向移动，然后通过调整减 速及换向装置46调整其移动速度并实现转向，另外转动电机47还与第一横向丝杠44连 接实现驱动横向滑台43的横向运动，再通过横向控制装置45和调整减速及换向装置46 实现横向滑台43的横向移动速度以及运动方向控制。转动电机47和调整减速及换向装 置46均可以采用现有技术中的装置即可。[0031]本实用新型还包括转动平台50、升降装置51，转动平台50的一端可以通过支座 52固定在小车本体40的中段，另一端通过升降装置51连接在小车本体40的一端部；转 动平台50可以通过设置在支座52上的销轴53转动；本实用新型的转动平台50上还可设 置有第二横向丝杠讨和设置于第二横向丝杠M上的第二横向滑台阳以及设置于第二横 向滑台55上的第二滚轮组56;第二横向丝杠M最好是与第一横向丝杠44平行；第二横 向滑台阳可沿第二横向丝杠M横向滑动；第二横向滑台阳和第二滚轮组56可以设置为 两个或两个以上；在第二横向滑台阳上还可以设置第二横向控制装置61，调整第二横向 滑台55在转动平台50的横向移动。其中升降装置51是液压或机械升降装置，可以是带 自锁功能的丝杠也可以是液压缸57和与液压缸57连接的液压站58，液压缸57的上端与 转动平台50连接，通过调整液压大小控制转动平台50的升降。本实用新型还包括升降 锁紧装置59，升降锁紧装置59可以设置于在转动平台50上靠近升降装置51的位置，可 以是可自锁的丝杠也可以是带中位机能的电磁阀，能够保持液压缸57的位置即固定调整 后的转动平台50的位置。转动平台50以及第二横向滑台55也可以通过减速及换向装置 来调整控制其运动速度及方向，通过转动电机驱动其运动，这里采用的是旋转减速及换 向装置60，旋转减速及换向装置60可以设置于第二横向滑台55上；转动电机设置于转 动平台50上且与第二横向丝杠M连接，从而也可以调整第二横向滑台55横向运动。[0032]本实用新型的载罐小车的小车本体40可以设置为车体63和车轮62以及驱动车 轮62的液压制动装置64，车体63设置于车轮62上；液压制动装置64设置于车体63下 方；车轮62之间通过传动车轴65连接，且在传动车轴65的一端安装有制动轮67，另一 端安装有传动齿轮68，通过液压制动装置64驱动制动轮67制动，从而实现载罐小车的制 动。本实用新型还可以增设行走减速装置66，一般行走减速装置66设置于车体63的末 端靠近车轮62，是由减速器和电机组成，主要是用来驱动车轮62的转动并控制其运转速 度，从而实现载罐小车的运动。[0033]本实用新型最好采用两个第二横向滑台和两个横向滑台，且分别对称分布于转 动平台50和纵向平台42上。使用时，当罐体直径变化时，滚轮组41及调整减速及换向 装置46都固定在横向滑台43上，转动电机47驱动横向滑台43在第一横向丝杠44上滑 动，使滚轮组41的两个轮子之间间距得到调整，从而实现对各种直径的罐体放置。当罐 体长度变化时，横向滑台43设置在纵向平台42上，纵向平台42可沿传动齿条49纵向移 动并锁定，调整转动平台50与纵向平台42之间的纵向距离使纵向方向上的两组滚轮组之 间的间距得到调整，从而实现对不同长度的半个罐体、整个罐体的放置。当罐体锥度变 化时，升降装置51工作，转动平台50可绕销轴53转动，在设置有升降装置51的一端升 高，使之与水平面形成了一定的夹角并锁定，从而使罐体纵缝平行于水平面，在通过升 降锁紧装置59锁紧并支撑转动平台50，从而实现对有锥度的罐体的水平放置，使罐体纵8向中心线与水平面平行，便于纵向焊缝的检测。[0034]调整时，最好保证滚轮组41距离罐体焊缝边缘保持在至少100mm，以免在后面 焊缝的实时成像检测造成一定的影响。[0035]另外实时成像检测时，通过调整探臂7和图像增强器5的位置，图像增强器5和 射线发生器2位置确定后，移动罐体作直线运动或者转动，从而将罐体被检测的焊缝移 动到图像增强器5和射线发生器2之间的直线上，即使置于罐体外的图像增强器5、检测 罐体上的焊缝起点以及置于罐体内的射线发生器2的中心处于同一直线，保证射线发生 器2与罐车体的焊接接头的任意点的距离是在350mm 500mm的工艺规定范围之内， 图像增强器5与罐车体的焊接接头的任意点距离是在50mm 150mm的工艺规定范围之 内，从而达到对所有焊缝实时成像的目的。
权利要求1.一种罐车实时成像透照系统，其特征在于该系统包括图像增强器支撑移动单元 和射线发生器支撑移动单元；所述射线发生器支撑移动单元包括探臂和可使探臂进行二 维移动的探臂支撑移动装置，所述探臂设置在探臂支撑移动装置上；所述图像增强器支 撑移动单元包括图像增强器和用于调整图像增强器位置的图像增强支撑移动装置；所述 图像增强器设置在图像增强器支撑移动装置上。
2.根据权利要求1所述的罐车实时成像系统，其特征在于所述图像增强支撑移 动装置包括固定平台、垂直于固定平台并可沿固定平台滑动的支撑架、横向移动控制单 元、纵向移动控制单元、调整单元、导向单元和第一丝杠；所述横向移动控制单元设置 于固定平台的一端；所述纵向移动控制单元设置于支撑架的下端侧壁上；所述调整单元 垂直设置于支撑架上且与固定平台平行；所述导向单元设置于支撑架的顶端且分别与调 整单元和纵向移动控制单元连接；所述图像增强器设置于调整单元的一端。
3.根据权利要求2所述的罐车实时成像系统，其特征在于所述横向移动控制单 元包括横向移动电机、第一联轴节及减速装置以及固定块；所述固定块固定在固定平台 上；所述横向移动电机通过第一联轴节及减速装置连接固定块；所述第一丝杠通过固定 块固定在固定平台上；所述纵向移动控制单元包括纵向移动电机、第二联轴节及减速装 置以及纵向移动收放器；所述纵向移动电机通过第二联轴节及减速装置与纵向移动收放 器连接。
4.根据权利要求3所述的罐车实时成像系统，其特征在于所述调整单元包括调整 支架和接收臂；所述调整支架垂直设置于支撑架上且可沿支撑架滑动；所述接收臂同轴 设置于调整支架上且可沿调整支架滑动或转动。
5.根据权利要求1所述的罐车实时成像系统，其特征在于所述探臂支撑移动装置 包括支撑座、固定于支撑座上的立柱、固定于立柱顶端的横向调整单元、设置于横向调 整单元上方的导向及升降单元以及与立柱垂直且可沿立柱滑动的连接支架；所述导向及 升降单元与连接支架连接；所述探臂同轴设置于连接支架上。
6.根据权利要求5所述的罐车实时成像系统，其特征在于所述横向调整单元包括 设置于立柱顶端且与立柱垂直的横向移动平台以及横向电机、第二丝杠和横向联轴节及 减速装置；所述第二丝杠平行固定在横向移动平台上；所述横向电机通过横向联轴节及 减速装置与第二丝杠连接。
7.根据权利要求5所述的罐车实时成像系统，其特征在于所述导向及升降单元位 于所述横向移动平台的上方；所述导向及升降单元包括纵向联轴节及减速装置和升降电 机以及导向控制器；所述导向控制器通过纵向联轴节及减速装置与升降电机连接。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的罐车实时成像系统，其特征在于 该系统还包括带动罐体运动的载罐小车；所述载罐小车包括小车本体、纵向平台、横向 滑台以及滚轮组；所述纵向平台设置于小车本体上且可沿小车本体纵向移动；所述横向 滑台设置于纵向平台上且可在纵向平台上横向滑动；所述滚轮组设置于横向滑台上。
9.根据权利要求8所述的罐车实时成像系统，其特征在于所述载罐小车还包括转 动平台、升降装置和支座；所述转动平台的一端通过支座固定在小车本体中段，另一端 通过升降装置连接在小车本体的一端部且可转动；所述转动平台上还设置有第二横向滑 台；所述第二横向滑台可沿转动平台横向滑动；所述第二横向滑台上还设置有第二滚轮
10.根据权利要求9所述的罐车实时成像系统，其特征在于所述载罐小车还包括 第一横向丝杠和第二横向丝杠；所述第一横向丝杠设置于纵向平台上；所述横向滑台设 置于第一横向丝杠上且可沿第一横向丝杠横向滑动；所述第二横向丝杠设置于转动平台 上；所述第二横向滑台设置于第二横向丝杠上且可沿第二横向丝杠横向滑动；所述第二 横向丝杠与所述第一横向丝杠平行；所述横向滑台上还设置有可调整横向滑台移动的横 向控制装置；所述第二横向滑台上还设置有可调整第二横向滑台移动的第二横向控制装 置；所述载罐小车还包括升降锁紧装置；所述升降锁紧装置设置于转动平台上靠近升降 装置的位置；所述载罐小车还包括减速及换向装置；所述减速及换向装置包括旋转减速 及换向装置和调整减速及换向装置；所述旋转减速及换向装置设置于第二横向滑台上； 所述调整减速及换向装置设置于纵向平台上；所述升降装置包括液压缸和与液压缸连接 的液压站；所述液压缸上端与转动平台连接；所述载罐小车还包括传动装置；所述传动 装置包括设置于小车本体上的传动齿条和与传动齿条啮合的传动齿轮；所述载罐小车还 包括转动电机；所述转动电机分别设置于转动平台和纵向平台上且分别与第二横向丝杠 和第一横向丝杠连接。
专利摘要本实用新型涉及一种罐车实时成像透照系统，该系统包括图像增强器支撑移动单元和射线发生器支撑移动单元；射线发生器支撑移动单元包括探臂和可使探臂进行二维移动的探臂支撑移动装置，探臂设置在探臂支撑移动装置上；图像增强器支撑移动单元包括图像增强器和用于调整图像增强器位置的图像增强器支撑移动装置，图像增强器设置在图像增强器支撑移动装置上；本实用新型解决了现有技术中的各型号罐体因尺寸、结构不一样而造成的难以进行实时成像检测的技术问题，可以根据罐体的大小、结构调整图像增强器以及射线发生器与罐体焊缝的距离和位置，可以实现对罐体焊缝的实时成像检测，而且检测结果精确、检测效率高。
文档编号G01N23/04GK201811926SQ20102053538
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者余小清, 张舒, 李向东, 王建红, 苏磊, 韩志坚 申请人:西安轨道交通装备有限责任公司