CN106841245A - 全自动x光检测仪及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动X光检测仪及其检测方法，其包括机架、工控机及分别与该工控机相连接的X‑Ray发射源、X‑Ray检测器、三维平移台、样品输送线和取放机械手，三维平移台设置在机架的水平安装平台中间位置，X‑Ray发射源和X‑Ray检测器设置在水平安装平台的两侧位置，样品输送线对应水平安装平台的一侧位置设置在机架上，取放机械手设置在机架上；本发明的结构设计合理，通过X‑Ray发射源发出X光射线对样品罐进行照射检测，无需破坏样品罐，不仅避免出现因切割时而导致罐卷封下隧道有时会形变或被铁屑堵塞，还简化了检测工序，节约成本，在提高检测效率和检测精度的同时，也减轻了劳动强度，增强企业的综合竞争力。

Description

全自动X光检测仪及其检测方法

技术领域

本发明涉及瓶罐检测技术领域，特别涉及一种全自动X光检测仪及其检测方法。

背景技术

金属罐的密封是指罐身的翻边和罐盖的圆边在封口机中进行卷封，使罐身和罐盖相互卷合，压紧而形成紧密重叠的卷边的过程。所形成的卷边称之为二重卷边。二重卷边封口机完成罐头的封口主要靠压头，托盘头道滚轮和二道滚轮器大部件，在四大部件的协同作用下完成金属的封口。

金属罐的封罐质量，对其盛载的产品质量有决定性的意义。倘若封罐不理想，不但有损金属罐的感观质量，空气和细菌更有机会进入罐内，使其承载产品变质变坏，漏罐等现象，缩短货架期。二重卷边封罐技术能牢牢地把罐盖与罐身连接起来，形成不透气的密封状态和光滑的卷边，在提高罐的感观质量之余，产品的货架期也得以延长。

为此，在生产之余，需要对金属罐的卷边进行检测；传统的检测方法是需要员工手持切割工具将样罐的卷边切开，然后再手动将切开的样罐放置到检测设备中进行扫描获取图像，接着进行分析该图像，以得知该样罐的卷边是否合格；因为是手工切割，大批量的样罐检测往往需要员工进行高重复性的工作，所以存在速度慢、劳动强度大等缺陷，而且手工切罐，受伤的风险够大。另外在切开时，卷封下隧道有时会形变或被铁屑堵塞，导致数据有偏差。

发明内容

针对上述不足，本发明目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，操作简易，能方便快速对金属罐的罐卷封进行检测的全自动X光检测仪。

本发明目的还在于，提供一种上述全自动X光检测仪的检测方法，该方法操作简易，能方便快速对金属罐的罐卷封进行检测。

本发明为实现上述目的，所提供的技术方案是：一种全自动X光检测仪，其包括机架、工控机及分别与该工控机相连接的X-Ray发射源、X-Ray检测器、三维平移台、样品输送线和取放机械手，所述三维平移台设置在机架的水平安装平台中间位置，X-Ray发射源和X-Ray检测器对称设置在水平安装平台的两侧位置，所述样品输送线对应水平安装平台的一侧位置设置在机架上，所述取放机械手设置在机架上，并能将样品输送线上的样品罐取出放在三维平移台上或将三维平移台上的样品罐取出放回样品输送线；所述三维平移台包括被测样品夹具、转罐运动机构、翻侧运动机构、Y轴运动机构和X轴运动机构，所述X轴运动机构设置在水平安装平台上，所述Y轴运动机构设置在X轴运动机构上，所述翻侧运动机构设置在Y轴运动机构上，所述转罐运动机构设置在翻侧运动机构上，所述被测样品夹具设置在转罐运动机构上。

作为本发明的一种改进，所述X轴运动机构包括X轴基板、X轴导轨、X轴滑块、X轴驱动电机和X轴丝杆传动组件，所述X轴导轨沿X轴方向设置在水平安装平台上，所述X轴基板通过X轴滑块活动设置在X轴导轨上，所述X轴驱动电机设置在水平安装平台上，并能通过X轴丝杆传动组件驱动X轴基板于X轴方向上作往复运动。

作为本发明的一种改进，所述Y轴运动机构包括Y轴基板、Y轴导轨、Y轴滑块、Y轴驱动电机和Y轴丝杆传动组件，所述Y轴导轨沿Y轴方向设置在X轴基板上，所述Y轴基板通过Y轴滑块活动设置在Y轴导轨上，所述Y轴驱动电机设置在X轴基板上，并能通过Y轴丝杆传动组件驱动Y轴基板于Y轴方向上作往复运动。

作为本发明的一种改进，所述翻侧运动机构包括翻侧座、翻侧板、翻侧驱动电机和偏心凸轮，所述翻侧座设置在Y轴基板上，所述翻侧板的一端铰接在翻侧座上，所述偏心凸轮对应翻侧板的另一端底面位置通过转轴设置在翻侧座上，且该偏心凸轮的外凸轮表顶托在翻侧板的底面，所述翻侧驱动电机设置在翻侧座的一侧，并与所述偏心凸轮相连接。

作为本发明的一种改进，所述转罐运动机构包括转筒和转罐驱动电机，所述转筒通过轴承组件设置在翻侧板上，且该转筒的开口朝向，被测样品夹具设置在该转筒的开口上，所述转罐驱动电机设置在翻侧板上，并能通过传动组件带动转筒转动。

作为本发明的一种改进，所述取放机械手包括支架、爪手、升降气缸、水平气缸、水平导轨组件、垂直导轨组件、横移板和升降座，横移板通过水平导轨组件活动设置在支架上，所述水平气缸设置在支架上，并能驱动横移板作水平方向移动，所述升降座通过垂直导轨组件活动在横移板上，所述升降气缸设置在横移板上，并能驱动升降座作升降动作，所述爪手设置在升降座上。

作为本发明的一种改进，所述样品输送线包括输送带、输送带驱动电机、勾罐爪、勾罐驱动气缸、输送拦罐气缸和取样拦罐气缸，所述输送带通过带轮设置在机架上，所述输送带驱动电机设置在机架上，并能通过带轮驱动输送带运转，两输送拦罐气缸和一取样拦罐气缸对应取放机械手的位置依次间隔并排在输送带的一侧位置，输送拦罐气缸和取样拦罐气缸的活塞杆朝向所述输送带，所述勾罐驱动气缸设置在输送带的另一侧位置，且该勾罐驱动气缸的活塞杆朝向所述输送带，所述勾罐爪设置在勾罐驱动气缸的活塞杆上。

作为本发明的一种改进，所述机架上还设有能将X-Ray发射源、X-Ray检测器和三维平移台封闭在密封空间的密封机体门。

一种上述的全自动X光检测仪的检测方法，其包括以下步骤：

（1）样品输送线向前输送样品罐直至预定位置；

（2）取放机械手将位于预定位置的样品罐夹持并移至三维平移台的转罐运动机构上，并能被测样品夹具固定；

（3）翻侧运动机构驱动样品罐倾斜一定角度，使得样品罐的罐卷封一侧抬高，避免罐卷封在同一径向位置的部分在检测时出现重叠现象；

（4）X-Ray发射源发出X光射线，该X光射线与罐卷封的外圆周交点的切线的夹角β为90°；

（5）X-Ray检测器接收穿过罐卷封的X光射线并自动成像，并将图像信息传至工控机进行分析处理，以获得相应的检测数据；

（6）转罐运动机构带动样品罐转动，重复步骤（4）至（5），直至检测完成样品罐的罐卷封所有部位；

（7）取放机械手将位于转罐运动机构上的样品罐取出并放回样品输送线上。

一种上述的全自动X光检测仪的检测方法，其包括以下步骤：

（1）样品输送线向前输送样品罐直至预定位置；

（2）取放机械手将位于预定位置的样品罐夹持并移至三维平移台的转罐运动机构上，并能被测样品夹具固定；

（3）X轴运动机构驱动样品罐水平移动至检测位置；

（4）X-Ray发射源发出X光射线，该X光射线与罐卷封的外圆周相切，切线与罐卷封径向中心线之间的夹角α为90°；

（5）X-Ray检测器接收穿过罐卷封的X光射线并自动成像，并将图像信息传至工控机进行分析处理，以获得相应的检测数据；

（6）转罐运动机构带动样品罐转动，重复步骤（4）至（5），直至检测完成样品罐的罐卷封所有部位；

（7）取放机械手将位于转罐运动机构上的样品罐取出并放回样品输送线上。

本发明的有益效果为：本发明的结构设计巧妙、合理，通过X-Ray发射源发出X光射线对样品罐进行照射检测，无需破坏样品罐，不仅避免出现因切割时而导致罐卷封下隧道有时会形变或被铁屑堵塞，还简化了检测工序，节约成本，在提高检测效率和检测精度的同时，也减轻了劳动强度，增强企业的综合竞争力；本发明提供的检测方法步骤简洁，操作方便，采用非破坏性检测方式，无需破坏样品罐，能方便快速对金属罐的罐卷封进行检测，而且检测准确、速度快，可以快速测量出卷边搭接率和紧密度及显示卷封形态图，进而方便分析分卷封尺寸、紧密度和卷封形态是否合格；同时测卷边尺寸又包括有卷边长度、罐身钩长度、罐盖钩长度、迭接长度、卷边间隙长度、迭接率、罐身钩搭接百分率、盖钩搭接百分率等等，给检测使用带来方便，利于广泛推广应用。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明中三维平移台的结构示意图。

图3为本发明中取放机械手的结构示意图。

图4为本发明中样品输送线的结构示意图。

图5为本发明装有密封机体门的结构示意图。

图6为本发明的检测方法一的结构示意图。

图7为图6的俯视结构示意图。

图8为本发明的检测方法二的结构示意图。

图9为图8的俯视结构示意图。

具体实施方式

实施例：参见图1至图9，本发明实施例提供的一种全自动X光检测仪，其包括机架1、工控机2及分别与该工控机2相连接的X-Ray发射源3、X-Ray检测器4、三维平移台5、样品输送线6和取放机械手7，所述三维平移台5设置在机架1的水平安装平台8中间位置，X-Ray发射源3和X-Ray检测器4对称设置在水平安装平台8的两侧位置，所述样品输送线6对应水平安装平台8的一侧位置设置在机架1上，所述取放机械手7设置在机架1上，并能将样品输送线6上的样品罐取出放在三维平移台5上或将三维平移台5上的样品罐9取出放回样品输送线6；所述三维平移台5包括被测样品夹具51、转罐运动机构52、翻侧运动机构53、Y轴运动机构54和X轴运动机构55，所述X轴运动机构55设置在水平安装平台8上，所述Y轴运动机构54设置在X轴运动机构55上，所述翻侧运动机构53设置在Y轴运动机构54上，所述转罐运动机构52设置在翻侧运动机构53上，所述被测样品夹具51设置在转罐运动机构52上。

具体的，所述X轴运动机构55包括X轴基板、X轴导轨、X轴滑块、X轴驱动电机和X轴丝杆传动组件，所述X轴导轨沿X轴方向设置在水平安装平台8上，所述X轴基板通过X轴滑块活动设置在X轴导轨上，所述X轴驱动电机设置在水平安装平台8上，并能通过X轴丝杆传动组件驱动X轴基板于X轴方向上作往复运动。

所述Y轴运动机构54包括Y轴基板、Y轴导轨、Y轴滑块、Y轴驱动电机和Y轴丝杆传动组件，所述Y轴导轨沿Y轴方向设置在X轴基板上，所述Y轴基板通过Y轴滑块活动设置在Y轴导轨上，所述Y轴驱动电机设置在X轴基板上，并能通过Y轴丝杆传动组件驱动Y轴基板于Y轴方向上作往复运动。

所述翻侧运动机构53包括翻侧座、翻侧板、翻侧驱动电机和偏心凸轮，所述翻侧座设置在Y轴基板上，所述翻侧板的一端铰接在翻侧座上，所述偏心凸轮对应翻侧板的另一端底面位置通过转轴设置在翻侧座上，且该偏心凸轮的外凸轮表顶托在翻侧板的底面，所述翻侧驱动电机设置在翻侧座的一侧，并与所述偏心凸轮相连接。

所述转罐运动机构52包括转筒和转罐驱动电机，所述转筒通过轴承组件设置在翻侧板上，且该转筒的开口朝向，被测样品夹具51设置在该转筒的开口上，所述转罐驱动电机设置在翻侧板上，并能通过传动组件带动转筒转动。

参见图3，所述取放机械手7包括支架71、爪手72、升降气缸73、水平气缸74、水平导轨组件、垂直导轨组件、横移板75和升降座76，横移板75通过水平导轨组件活动设置在支架71上，所述水平气缸74设置在支架71上，并能驱动横移板75作水平方向移动，所述升降座76通过垂直导轨组件活动在横移板75上，所述升降气缸73设置在横移板75上，并能驱动升降座76作升降动作，所述爪手72设置在升降座76上。

参见图4，所述样品输送线6包括输送带61、输送带驱动电机62、勾罐爪63、勾罐驱动气缸64、输送拦罐气缸65和取样拦罐气缸66，所述输送带61通过带轮设置在机架1上，所述输送带驱动电机62设置在机架1上，并能通过带轮驱动输送带61运转，两输送拦罐气缸65和一取样拦罐气缸66对应取放机械手7的位置依次间隔并排在输送带61的一侧位置，输送拦罐气缸65和取样拦罐气缸66的活塞杆朝向所述输送带61，所述勾罐驱动气缸64设置在输送带61的另一侧位置，且该勾罐驱动气缸64的活塞杆朝向所述输送带61，所述勾罐爪63设置在勾罐驱动气缸64的活塞杆上。

参见图5，较佳的，在所述机架1上还设有能将X-Ray发射源3、X-Ray检测器4和三维平移台5封闭在密封空间的密封机体门10。

本发明的结构设计巧妙、合理，通过X-Ray发射源3发出X光射线对样品罐9进行照射检测，无需破坏样品罐9，不仅避免出现因切割时而导致罐卷封下隧道有时会形变或被铁屑堵塞，还简化了检测工序，节约成本，在提高检测效率和检测精度的同时，也减轻了劳动强度，增强企业的综合竞争力。

一种上述的全自动X光检测仪的检测方法，其包括以下步骤：

（1）样品输送线6向前输送样品罐9直至预定位置；

（2）取放机械手7将位于预定位置的样品罐9夹持并移至三维平移台5的转罐运动机构52上，并能被测样品夹具51固定；

（3）翻侧运动机构53驱动样品罐9倾斜一定角度，参见图6和图7，使得样品罐9的罐卷封一侧抬高，避免罐卷封在同一径向位置的部分在检测时出现重叠现象；即防止样品罐9垂直放置时局部A位置和局部B位置相重叠拍摄引入测量误差；

（4）X-Ray发射源3发出X光射线，该X光射线与罐卷封的外圆周交点的切线的夹角β为90°；

（5）X-Ray检测器4接收穿过罐卷封的X光射线并自动成像，并将图像信息传至工控机2进行分析处理，以获得相应的检测数据；

（6）转罐运动机构52带动样品罐9转动，重复步骤（4）至（5），直至检测完成样品罐9的罐卷封所有部位；

（7）取放机械手7将位于转罐运动机构52上的样品罐9取出并放回样品输送线6上。

一种上述的全自动X光检测仪的检测方法，其包括以下步骤：

（1）样品输送线6向前输送样品罐9直至预定位置；

（2）取放机械手7将位于预定位置的样品罐9夹持并移至三维平移台5的转罐运动机构52上，并能被测样品夹具51固定；

（3）X轴运动机构55驱动样品罐9水平移动至检测位置；

（4）X-Ray发射源3发出X光射线，该X光射线与罐卷封的外圆周相切，切线与罐卷封径向中心线之间的夹角α为90°；

（5）X-Ray检测器4接收穿过罐卷封的X光射线并自动成像，并将图像信息传至工控机2进行分析处理，以获得相应的检测数据；

（6）转罐运动机构52带动样品罐9转动，重复步骤（4）至（5），直至检测完成样品罐9的罐卷封所有部位；能实现对

（7）取放机械手7将位于转罐运动机构52上的样品罐9取出并放回样品输送线6上。

本发明提供的检测方法步骤简洁，操作方便，采用非破坏性检测方式，无需破坏样品罐9，能方便快速对金属罐的罐卷封进行检测，可以测量卷边搭接率和紧密度及显示卷封形态图，进而方便分析分卷封尺寸、紧密度和卷封形态是否合格；同时测卷边尺寸又包括有卷边长度、罐身钩长度、罐盖钩长度、迭接长度、卷边间隙长度、迭接率、罐身钩搭接百分率、盖钩搭接百分率等等，给检测使用带来方便。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似的结构而得到的其它仪器及检测方法，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种全自动X光检测仪，其特征在于，其包括机架、工控机及分别与该工控机相连接的X-Ray发射源、X-Ray检测器、三维平移台、样品输送线和取放机械手，所述三维平移台设置在机架的水平安装平台中间位置，X-Ray发射源和X-Ray检测器对称设置在水平安装平台的两侧位置，所述样品输送线对应水平安装平台的一侧位置设置在机架上，所述取放机械手设置在机架上，并能将样品输送线上的样品罐取出放在三维平移台上或将三维平移台上的样品罐取出放回样品输送线；所述三维平移台包括被测样品夹具、转罐运动机构、翻侧运动机构、Y轴运动机构和X轴运动机构，所述X轴运动机构设置在水平安装平台上，所述Y轴运动机构设置在X轴运动机构上，所述翻侧运动机构设置在Y轴运动机构上，所述转罐运动机构设置在翻侧运动机构上，所述被测样品夹具设置在转罐运动机构上。

2.根据权利要求1所述的全自动X光检测仪，其特征在于，所述X轴运动机构包括X轴基板、X轴导轨、X轴滑块、X轴驱动电机和X轴丝杆传动组件，所述X轴导轨沿X轴方向设置在水平安装平台上，所述X轴基板通过X轴滑块活动设置在X轴导轨上，所述X轴驱动电机设置在水平安装平台上，并能通过X轴丝杆传动组件驱动X轴基板于X轴方向上作往复运动。

3.根据权利要求2所述的全自动X光检测仪，其特征在于，所述Y轴运动机构包括Y轴基板、Y轴导轨、Y轴滑块、Y轴驱动电机和Y轴丝杆传动组件，所述Y轴导轨沿Y轴方向设置在X轴基板上，所述Y轴基板通过Y轴滑块活动设置在Y轴导轨上，所述Y轴驱动电机设置在X轴基板上，并能通过Y轴丝杆传动组件驱动Y轴基板于Y轴方向上作往复运动。

4.根据权利要求3所述的全自动X光检测仪，其特征在于，所述翻侧运动机构包括翻侧座、翻侧板、翻侧驱动电机和偏心凸轮，所述翻侧座设置在Y轴基板上，所述翻侧板的一端铰接在翻侧座上，所述偏心凸轮对应翻侧板的另一端底面位置通过转轴设置在翻侧座上，且该偏心凸轮的外凸轮表顶托在翻侧板的底面，所述翻侧驱动电机设置在翻侧座的一侧，并与所述偏心凸轮相连接。

5.根据权利要求4所述的全自动X光检测仪，其特征在于，所述转罐运动机构包括转筒和转罐驱动电机，所述转筒通过轴承组件设置在翻侧板上，且该转筒的开口朝向，被测样品夹具设置在该转筒的开口上，所述转罐驱动电机设置在翻侧板上，并能通过传动组件带动转筒转动。

6.根据权利要求1所述的全自动X光检测仪，其特征在于，所述取放机械手包括支架、爪手、升降气缸、水平气缸、水平导轨组件、垂直导轨组件、横移板和升降座，横移板通过水平导轨组件活动设置在支架上，所述水平气缸设置在支架上，并能驱动横移板作水平方向移动，所述升降座通过垂直导轨组件活动在横移板上，所述升降气缸设置在横移板上，并能驱动升降座作升降动作，所述爪手设置在升降座上。

7.根据权利要求1所述的全自动X光检测仪，其特征在于，所述样品输送线包括输送带、输送带驱动电机、勾罐爪、勾罐驱动气缸、输送拦罐气缸和取样拦罐气缸，所述输送带通过带轮设置在机架上，所述输送带驱动电机设置在机架上，并能通过带轮驱动输送带运转，两输送拦罐气缸和一取样拦罐气缸对应取放机械手的位置依次间隔并排在输送带的一侧位置，输送拦罐气缸和取样拦罐气缸的活塞杆朝向所述输送带，所述勾罐驱动气缸设置在输送带的另一侧位置，且该勾罐驱动气缸的活塞杆朝向所述输送带，所述勾罐爪设置在勾罐驱动气缸的活塞杆上。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的全自动X光检测仪，其特征在于，所述机架上还设有能将X-Ray发射源、X-Ray检测器和三维平移台封闭在密封空间的密封机体门。

9.一种权利要求1-8中任意一项所述的全自动X光检测仪的检测方法，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）样品输送线向前输送样品罐直至预定位置；

（2）取放机械手将位于预定位置的样品罐夹持并移至三维平移台的转罐运动机构上，并能被测样品夹具固定；

（3）翻侧运动机构驱动样品罐倾斜一定角度，使得样品罐的罐卷封一侧抬高，避免罐卷封在同一径向位置的部分在检测时出现重叠现象；

（4）X-Ray发射源发出X光射线，该X光射线与罐卷封的外圆周交点的切线的夹角β为90°；

（5）X-Ray检测器接收穿过罐卷封的X光射线并自动成像，并将图像信息传至工控机进行分析处理，以获得相应的检测数据；

（6）转罐运动机构带动样品罐转动，重复步骤（4）至（5），直至检测完成样品罐的罐卷封所有部位；

（7）取放机械手将位于转罐运动机构上的样品罐取出并放回样品输送线上。

10.一种权利要求1-8中任意一项所述的全自动X光检测仪的检测方法，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）样品输送线向前输送样品罐直至预定位置；

（2）取放机械手将位于预定位置的样品罐夹持并移至三维平移台的转罐运动机构上，并能被测样品夹具固定；

（3）X轴运动机构驱动样品罐水平移动至检测位置；

（4）X-Ray发射源发出X光射线，该X光射线与罐卷封的外圆周相切，切线与罐卷封径向中心线之间的夹角α为90°；

（5）X-Ray检测器接收穿过罐卷封的X光射线并自动成像，并将图像信息传至工控机进行分析处理，以获得相应的检测数据；

（6）转罐运动机构带动样品罐转动，重复步骤（4）至（5），直至检测完成样品罐的罐卷封所有部位；

（7）取放机械手将位于转罐运动机构上的样品罐取出并放回样品输送线上。