多自由度、多角度旋轉裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種多自由度、多角度旋轉裝置，包括水平回轉工作臺，還包括豎直回轉工作臺，所述豎直回轉工作臺包括動力源、固定設置在水平回轉工作臺上的齒輪箱和連接動力源與齒輪箱的傳動機構，所述齒輪箱包括至少一根水平設置的動力輸出軸，所述動力輸出軸沿豎直方向并列，每根動力輸出軸上固定有一個與其垂直的載件平臺。本發明的水平回轉工作臺和豎直回轉工作臺能讓工件在水平面和豎直面內回轉，實現了射線源對零件的不同方位角度進行掃描，掃描檢測數據全面，檢測準確性好，且采用本旋轉裝置可降低掃描成本；同時其一次可掃描多個工件，便于大批量、流水線作業，能大幅度提高檢測效率。
【專利說明】多自由度、多角度旋轉裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種工業用計算機斷層掃描設備領域，特別涉及一種掃描設備的工作臺。
【背景技術】
[0002]工業計算機層析成像(industrialcomputerized Tomography, ICT),是一種非接觸式的先進無損檢測方法。它能在不損壞工件材質和結構的條件下，以斷層圖像的形式，展現被檢測物體內部結構關系以及缺陷狀況，因此，它是一種實用的無損檢測技術。工業CT常用的掃描方式可分為:平移-旋轉(TR)掃描方式、只旋轉(RO)掃描方式和螺旋掃描方式三大類。上述的三大掃描方式均要實現工件相對于射線源和探測器的旋轉運動，被檢測工件旋轉大于180°時可重建出一幅斷層圖像，如果要對被檢測工件繞水平回轉軸的斷層檢測時，必須重新做工裝夾具裝夾，檢測成本會增加，裝夾也比較復雜。現今公布的各相關專利，一般僅僅局限在實現工件的一個旋轉自由度(即繞豎直軸線的旋轉運動)。這便限制了快速獲得不同掃描斷層數據，同時為了獲得在水平回轉軸所關心斷層上的工件結構的數據，要么進行重新裝夾，要么進行三維重建，而三維重建需要提取整個被檢測工件的數據才能獲得三維重建的數據，由于機械結構和精度的限制，其不僅掃描時間長、精度低，同時也會大幅度增加掃描裝置總體成本。
[0003]現有專利文獻如實用新型CN200420062667.6，只說明了在一次裝夾和一次射線發射時，對單個零件進行檢測。由于工業CT系統的特點，只能對垂直于豎直回轉軸的斷面或對垂直于水平回轉軸的斷面進行檢測，當需要既可以對垂直豎直回轉軸的斷面又可以對垂直于水平回轉軸的斷面進行檢測時，其間必須進行重新裝夾，或進行三維掃描，這樣便會使掃描的時間和準備工作時間成倍增加，同時也可能會增加夾具的復雜性和可操作性難度，這便影響后續相關檢測工作的進行以及這一技術的推廣。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明的目的是提供一種多自由度、多角度旋轉裝置，以解決現有工業掃描設備的單旋轉自由度工作臺所存在的缺陷。
[0005]本發明多自由度、多角度旋轉裝置，包括水平回轉工作臺，還包括豎直回轉工作臺，所述豎直回轉工作臺包括動力源、固定設置在水平回轉工作臺上的齒輪箱和連接動力源與齒輪箱的傳動機構，所述齒輪箱包括至少一根水平設置的動力輸出軸，所述動力輸出軸沿豎直方向并列設置，每根動力輸出軸上固定有一個與其垂直的載件平臺。
[0006]進一步，所述水平回轉工作臺和豎直回轉工作臺沿水平直線方向并列設置至少兩個。
[0007]進一步，所述各豎直回轉工作臺共用一個動力源。
[0008]進一步，所述傳動機構包括與動力源連接的水平傳動軸、設置在水平傳動軸上的若干第一主動錐齒輪、與第一主動錐齒輪嚙合的第一從動錐齒輪、與第一從動錐齒輪固定連接的豎直傳動軸和與豎直傳動軸上端固定連接的第二主動錐齒輪；所述各齒輪箱通過動力輸入齒輪與相應的第二主動錐齒輪嚙合。
[0009]進一步，所述動力輸出軸上設置有角位移傳感器。
[0010]本發明的有益效果:
[0011]1、本發明多自由度、多角度旋轉裝置，其水平回轉工作臺和豎直回轉工作臺能讓工件在水平面和豎直面內回轉，實現了射線源從零件的不同方位角度進行掃描，能夠快速定位要檢測的斷面，檢測準確性好；同時采用本旋轉裝置可使掃描裝置結構簡化，避免檢測過程中的多次裝夾，檢測效率高，降低掃描成本。
[0012]2、本發明多自由度、多角度旋轉裝置，由于其能具有多個水平回轉工作臺和豎直回轉工作臺，因此可以實現一次裝夾可掃描多個工件、且不需要中間手動裝夾換向，便于大批量、流水線作業，能大幅度提高檢測效率。
[0013]3、本發明多自由度、多角度旋轉裝置，其動力輸出軸上布置有角位移傳感器，能實現待測工件旋轉角度的精確測量和精確定位控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明多自由度、多角度旋轉裝置的主視圖；
[0015]圖2為本發明裝置的俯視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。
[0017]如圖1所示，本實施例多自由度、多角度旋轉裝置，包括水平回轉工作臺1，還包括豎直回轉工作臺，所述豎直回轉工作臺包括動力源2，固定設置在水平回轉工作臺上的齒輪箱3和連接動力源2與齒輪箱3的傳動機構，所述齒輪箱3包括三根水平設置的動力輸出軸4，所述動力輸出軸4沿豎直方向并列布置，動力輸出軸4沿水平軸心線豎向回轉，每根動力輸出軸4上固定有一個與其垂直的載件平臺5。當然在不同實施中，所述動力輸出軸4數量可根據需要調整，其數量可以為一根、兩根、及兩根以上的其他數，數量越多，一次掃描的工件數量越多，掃描工作效率越高。
[0018]掃描時，將工件6固定于載件平臺5上，然后依次控制水平回轉工作臺I和豎直回轉工作臺轉動，將工件6旋轉至所需的掃描角度，開啟射線發射裝置14，即可對工件進行掃描。由于水平回轉工作臺和豎直回轉工作臺能讓工件在水平面和豎直面內回轉，因此能讓射線源從零件的不同方位角度進行掃描，掃描檢測數據全面，檢測準確性好；同時可降低掃描成本。
[0019]作為對本實施例的改進，所述水平回轉工作臺I和豎直回轉工作臺沿水平直線方向并列設置三個，當然在不同實施例中所述水平回轉工作臺I和豎直回轉工作臺的數量可以根據需要進行調整，其數量可以為一個、兩個或兩個以上的其它數。本改進使得本旋轉裝置不僅可以在豎直方向上放置多個工件，而且可以在水平方向放置多個工件，其一次可掃描的工件數量更多，便于大批量、流水線作業，能大幅度提高檢測效率，降低檢測成本。
[0020]作為對本實施例的改進，所述各豎直回轉工作臺共用一個動力源2，采用一個動力源，設備成本更低。本改進中，所述傳動機構包括與動力源2連接的水平傳動軸7、設置在水平傳動軸7上的若干第一主動錐齒輪8、與第一主動錐齒輪8嚙合的第一從動錐齒輪9、與第一從動錐齒輪9固定連接的豎直傳動軸10和與豎直傳動軸10上端固定連接的第二主動錐齒輪11 ;所述各齒輪箱3通過動力輸入齒輪12與相應的第二主動錐齒輪11嚙合，本傳動機構通過水平傳動軸7上的若干第一主動錐齒輪8將動力分配到各齒輪箱3，傳動結構簡單，動力分配均勻。當然在不同實施方式，各豎直回轉工作臺的動力源也可獨立設置，同樣能實現本發明目的。
[0021]作為對本實施例的改進，所述動力輸出軸4上設置有角位移傳感器13，通過角位移傳感器13能實現待測工件旋轉角度的精確測量和精確控制，可進一步提高檢測結果準確性。
[0022]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，
[0023]可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種多自由度、多角度旋轉裝置，包括水平回轉工作臺，其特征在于:還包括豎直回轉工作臺，所述豎直回轉工作臺包括動力源、固定設置在水平回轉工作臺上的齒輪箱和連接動力源與齒輪箱的傳動機構，所述齒輪箱包括至少一根水平設置的動力輸出軸，所述動力輸出軸沿豎直方向并列設置，每根動力輸出軸上固定有一個與其垂直的載件平臺。
2.根據權利要求1所述的多自由度、多角度旋轉裝置，其特征在于:所述水平回轉工作臺和豎直回轉工作臺沿水平直線方向并列設置至少兩個。
3.根據權利要求2所述的多自由度、多角度旋轉裝置，其特征在于:所述各豎直回轉工作臺共用一個動力源。
4.根據權利要求3所述的多自由度、多角度旋轉裝置，其特征在于:所述傳動機構包括與動力源連接的水平傳動軸、設置在水平傳動軸上的若干第一主動錐齒輪、與第一主動錐齒輪嚙合的第一從動錐齒輪、與第一從動錐齒輪固定連接的豎直傳動軸和與豎直傳動軸上端固定連接的第二主動錐齒輪；所述各齒輪箱通過動力輸入齒輪與相應的第二主動錐齒輪口四合。
5.根據權利要求1-4中任一所述的多自由度、多角度旋轉裝置，其特征在于:所述動力輸出軸上設置有角位移傳感器。
【文檔編號】G01N23/04GK103983650SQ201410205757
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】王福全, 王玨, 陳贊 申請人:重慶大學