CN107433527A - 一种用于工业ct中的载物夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于工业CT中的载物夹具，包括：第一夹头、第二夹头以及夹持臂。在第一夹头的表面设有第一凹陷结构。第二夹头活动设置于第一夹头的上部，且设有能与第一凹陷结构对齐的第二凹陷结构。夹持臂穿过第二凹陷结构的中心并在端面形成夹持面。其中，在第一凹陷、第二凹陷以及夹持面之间围成夹持区，夹持区的大小能随夹持臂的活动而调整。由此，夹具可以夹持不同形状和尺寸的检测件，具有通用性。

Description

一种用于工业CT中的载物夹具

技术领域

本发明涉及工业核成像技术领域，尤其涉及一种用于工业CT（industrial computerized tomography）扫描中的载物夹具，以夹持金属类检测品。

背景技术

众所周知，工业CT是指工业用计算机断层成像技术的简称，它能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况，被誉为当今最佳无损检测和无损评估技术。工业CT技术涉及了核物理学、微电子学、光电子技术、仪器仪表、精密机械与控制、计算机图像处理与模式识别等多学科领域，是一个技术密集型的高科技产品。

现有技术中，由于工业CT检测件的外形复杂多样，因此并不存在通用的夹具适用于所有检测件。然而，如针对特殊形状的检测件进行专门的夹具开发则势必会带来较高的成本。目前常有两种夹持方案：采用机械加工中使用的铸铁材质的三爪卡盘夹持检测件；或使用泡沫等低密度材料采用垫、架的方式托靠检测件。

然而，三爪卡盘由于采用高密度的铸铁等材质制成，会阻碍射线穿透，造成夹持部位检测信息的损失，另外，松紧卡盘都非常耗费时间。对于泡沫方案，由于其需要根据不同的检测件外形“手动”制作对应的泡沫块，势必会降低检测效率，同时泡沫密度过低可能造成检测过程中检测件的震动，最终影响成像质量。

因此，需要一种具有较广泛适用性、夹持部位检测信息损失较少且高效的检测件夹具。

发明内容

为了解决上述部分或全部的技术问题，本发明提供了一种用于工业CT中的载物夹具，包括：第一夹头、第二夹头以及夹持臂。在第一夹头的表面设有第一凹陷结构。第二夹头活动设置于第一夹头的上部，且设有能与第一凹陷结构对齐的第二凹陷结构。夹持臂穿过第二凹陷结构的中心并在端面形成夹持面。其中，在第一凹陷、第二凹陷以及夹持面之间围成夹持区，夹持区的大小能随夹持臂的活动而调整。由此，夹具可以夹持不同形状和尺寸的检测件，具有通用性。

优选地，第一凹陷结构与第二凹陷结构均构造成V形凹槽。在这里需要说明的是，第一凹陷结构与第二凹陷结构的形状可以为任意形状，只要两者之间能够形成一定的夹持区即可。

优选地，夹持臂穿过V形凹槽的中心，并能沿V形凹槽围成的夹持区的中心区域移动。由此，夹持臂与两个相互扣合的V形凹槽的移动均能调整夹持区的大小，进而可以夹持不同尺寸的检测件。

优选地，夹持臂的夹持面的宽度等于或小于V形凹槽开口宽度的三分之一。由此，当检测件的尺寸特别小的时候，夹持臂可以伸入V形凹槽的开口内与V形凹槽的两个侧壁共同固定检测件。具体地，夹持面为平面。

优选地，夹具还包括导向柱和推手。导向柱的一端与第二夹头固定连接，另一端穿过第一夹头并与推手连接。由此，在夹具工作时可以推动推手使第二夹头远离第一夹头，便于放入检测件。

优选地，在导向柱的周围设有用于连接第一夹头与第二夹头的弹性橡胶。由此，在弹性橡胶的弹力作用下可以使第一夹头与第二夹头闭合。

优选地，在第一凹陷结构与第二凹陷结构的表面，以及夹持臂的夹持面上均贴合有弹性垫片。其中，设置在第一凹陷结构上的弹性垫片具有比设置在第二凹陷结构上的弹性垫片更大的尺寸。由此，弹性垫片不仅可以对检测件起到缓冲保护作用，还可以增强夹持的稳定性。

优选地，第一夹头、第二夹头以及夹持臂由低密度非金属材料塑料和橡胶制成。由此，可以避免夹具对射线吸收过多，影响夹持部分检测件的图像质量。

本发明的优点在于：（1）具有较为广泛的适用性，适用于各种不同尺寸、形状的金属材质的检测件。（2）使用方便，可以对检测件进行快速夹持，提高了检测效率。（3）夹持部位的检测信息损失少，保证了检测效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的夹具的结构示意图；

图2为本发明实施例的夹具的使用状态的示意图；以及

图3为本发明实施例的夹具的另一使用状态的示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的一个具体的实施例中，如图1所示，用于工业CT中的载物夹具100，包括：第一夹头4、第二夹头1以及夹持臂2。在第一夹头4的表面设有第一凹陷结构40。第二夹头2活动设置于第一夹头4的上部，且设有能与第一凹陷结构40对齐的第二凹陷结构10。夹持臂2穿过第二凹陷结构10的中心并在端面形成夹持面。其中，在第一凹陷40、第二凹陷10以及夹持面之间围成夹持区D，夹持区D的大小能随夹持臂2的活动而调整，如图2和图3所示。由此，夹具100可以夹持不同形状和尺寸的检测件，具有通用性。

在本发明的一个具体的实施例中，如图1所示，第一凹陷结构40与第二凹陷结构10均构造成V形凹槽。容易理解，第一凹陷结构40与第二凹陷结构10的形状可以为任意形状，只要两者之间能够形成一定的夹持区D即可。例如，凹陷结构的截面还可以为弧形或半圆形。进一步地，夹持臂2为杆状，夹持面为平面且穿过第二凹陷结构10的中心，并能在夹持区D的中心位置区域移动。优选地，夹持臂2的夹持面的宽度等于或小于第一凹陷结构40的V形凹槽开口宽度的三分之一。在这种情况下，当检测件为较小尺寸的金属件时，如图2所示，将检测件放置V形凹槽内，夹持臂2伸长其夹持面顶到检测件的表面，检测件被三个点固定夹持于夹具100内。另外，当检测件为较大尺寸的金属件时，如图3所示，将检测件放置V形凹槽内，夹持臂2收缩其夹持面顶到检测件的表面，检测件被两个V形凹槽的四个侧壁以及夹持臂2五个点共同固定夹持于夹具100内。

为了实现夹具100的快速打开与闭合以及使用过程的方便性，在本发明的一个具体的实施例中，如图1所示，夹具100还包括导向柱5和推手6。导向柱5的一端与第二夹头1固定连接，另一端穿过第一夹4头并与推手6连接。由此，在夹具100工作时可以推动推手6使第二夹头1远离第一夹头4以便于放入检测件。优选地，在导向柱5的周围设有用于连接第一夹头4与第二夹头1的弹性橡胶3，进而在弹性橡胶3的弹力作用下可以使第一夹头4与第二夹头1闭合。

为了增强夹持的稳定性，在第一凹陷结构40与第二凹陷结构10的表面，以及夹持臂2的夹持面上均贴合有弹性垫片7。其中，设置在第一凹陷结构40上的弹性垫片7具有比设置在第二凹陷结构10上的弹性垫片7更大的尺寸。具体地，贴合至下方凹槽两侧壁上的弹性垫片7比贴合至上方凹槽两侧壁上的弹性垫片7更长。这是因为当检测件较小时，只使用下部凹槽和夹持臂2进行夹紧，只有当检测件的高度大于下部第一夹头2的凹槽的深度时才会使用到上部的第二夹头1。

另外，弹性垫片7还可以对检测件起到缓冲保护作用。

进一步地，为了避免夹具100对射线吸收过多，影响夹持部分检测件的图像质量，第一夹头4、第二夹头1以及夹持臂2由低密度非金属材料，例如，塑料和橡胶制成。

为了便于理解，我们将第一夹头4称为静夹头，第二夹头1称为动夹头。如图1所示，动夹头1夹持面由V型凹槽面上贴合弹性垫片7组成，以增大夹持接触面积，增强夹持稳定性。夹持臂2通过动夹头1中心位置处的螺纹连接，并可以根据具体情况实现其端部夹持面的移动和固定。两根导向柱5一端通过螺纹连接紧固在动夹头1的夹持端，另一端穿过静夹头4的光孔后紧固于推手6上。类似的，静夹头4的夹持面也由V型凹槽面贴合弹性垫片7组成。在动夹头1和静夹头4之间，导向柱5邻近圆周方向上均布着若干根长度合适的弹性橡胶，例如，可以为4根，起着闭合动、静夹头的作用。

下面我们对本发明的夹具100的使用过程进行简单的说明。

夹具100工作时，首先推动推手6以抵抗弹性橡胶3的收缩力，展开夹持区D到足够大的尺寸，放入检测件。之后，松开推手6，在弹性橡胶3的收缩力的作用下，位于各夹持面之间检测件，由于弹性垫片7的作用，能够保证足够的被夹持面积以确保夹持的稳定性和牢固性。当检测件的尺寸较小时，如图2所示，只需要沿着静夹头4的方向移动夹持臂2到合适位置，保证夹持臂2的夹持面与检测件接触、夹紧即可。而当零件较大时，如图3所示，沿着静夹头4的反方向移动夹持臂2到合适的位置，主要保证动夹头1夹持面与检测件接触和夹紧。

综上所述，本发明的夹具100通过设置动夹头1、静夹头4的夹持面由V型槽贴合弹性垫片7组成，能提供足够的接触面积，进而保证夹持的稳定性。通过设置可移动的夹持臂2保证了可以适用于较为广泛的不同尺寸的检测件的夹持。另外，动夹头1、静夹头4通过弹性橡胶3连接在一起，可以在保证其具有足够的收缩闭合力的前提下实现快速装夹。最后，夹具100主要采用低密度非金属材质的塑料和橡胶制作而成，因而，对射线的损耗较少，最终保证了不会过多地损失检测信息。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于工业CT中的载物夹具，其特征在于，包括：

第一夹头，其表面设有第一凹陷结构；

第二夹头，活动设置于所述第一夹头的上部，且设有能与所述第一凹陷结构对齐的第二凹陷结构；以及夹持臂，穿过所述第二凹陷结构的中心，在其穿出部的端面形成夹持面；

其中，在所述第一凹陷、第二凹陷以及夹持面之间围成夹持区，所述夹持区的大小能随夹持臂的活动而调整。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一凹陷结构与所述第二凹陷结构均构造成V形凹槽。

3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述夹持臂穿过所述V形凹槽的中心，并能沿所述V形凹槽围成的夹持区的中心区域移动。

4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述夹持臂的夹持面的宽度等于或小于所述V形凹槽开口宽度的三分之一。

5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述夹持面为平面。

6.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，还包括导向柱和推手；所述导向柱的一端与所述第二夹头固定连接，另一端穿过所述第一夹头并与推手连接。

7.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，在所述导向柱的周围设有用于连接所述第一夹头与第二夹头的弹性橡胶。

8.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，在所述第一凹陷结构与所述第二凹陷结构的表面，以及所述夹持臂的夹持面上均贴合有弹性垫片。

9.根据权利要求8所述的夹具，其特征在于，设置在所述第一凹陷结构上的弹性垫片具有比设置在第二凹陷结构上的弹性垫片更大的尺寸。

10.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一夹头、第二夹头以及夹持臂由低密度非金属材料塑料和橡胶制成。