專利名稱：用于無損材料檢測的檢測設(shè)備的操縱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無損材料檢測的檢測設(shè)備的操縱裝置，所述操縱裝置包括一個(gè)可繞擺動(dòng)軸擺動(dòng)的并可在所述操縱裝置的縱向上移動(dòng)的支架，所述檢測設(shè)備可固定在所述支架上。
在X射線操縱裝置中，固定在一保持件上的例如為C形的支架通?？衫@多個(gè)軸線調(diào)整，以便可相對(duì)于檢測目標(biāo)移動(dòng)X射線設(shè)備。本發(fā)明尤其涉及一種雙軸操縱裝置。
背景技術(shù)：
已知一種具有C形支架的操縱裝置，在所述支架上彼此相對(duì)地布置一X射線管和一個(gè)探測器。支架固定在一線形的保持件上，并可沿該保持件直線移動(dòng)。所述支架可借助于一擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置相對(duì)于所述保持件繞一個(gè)垂直于所述保持件的縱軸的擺動(dòng)軸線擺動(dòng)。因此要設(shè)置帶有線性驅(qū)動(dòng)裝置和擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的支架的雙軸懸掛。這里保持件必須承受額外的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的重量及其由擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置施加的扭矩。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置具有較大的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。支架向擺臂樞軸施加不利的扭矩。因此為了達(dá)到足夠的穩(wěn)定性，總體上復(fù)雜的結(jié)構(gòu)是必要的。在一些情況下，需要提供用于支架的平衡重或沖程支承。此外可能還需要繁瑣的電纜布設(shè)(Kabelschlapp)以向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置供電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一個(gè)具有簡單的結(jié)構(gòu)，高度的穩(wěn)定性，且最好是尺寸較小的用于檢測設(shè)備的操縱裝置。
本發(fā)明特別是這樣來實(shí)現(xiàn)上述目的，即操縱裝置具有兩個(gè)線形軸，支架分別以一定距離鉸接在所述線形軸上并可獨(dú)立地在縱向上在所述線形軸上移動(dòng)。這里縱向?qū)?yīng)于線形軸的縱向。在支架沿著兩個(gè)線形軸的同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)引起支架在操縱裝置的縱向的平行移動(dòng)。在支架只沿著一個(gè)線形軸運(yùn)動(dòng)或沿著兩個(gè)線形軸作反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，則會(huì)引起支架的擺動(dòng)。由于支架分別與兩條線形軸的鉸接部有一定的距離，從而獲得穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。由于取消了擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，從而降低了運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量和相應(yīng)的扭矩，并節(jié)省了空間。由于運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量分配到兩個(gè)線性驅(qū)動(dòng)裝置上，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置有卸荷的作用，從而平衡重或頂升支承(Hubunterstützung)便并非是必需了。使用兩個(gè)相同的線性驅(qū)動(dòng)軸，可降低生產(chǎn)成本。
為了使支架運(yùn)行，適宜地沿線形軸分別設(shè)置一個(gè)可移動(dòng)的導(dǎo)引元件。一個(gè)簡單并因此優(yōu)選的引導(dǎo)元件是可沿著線形軸移動(dòng)的滑塊。但也可以設(shè)想其它的實(shí)施形式，例如將線形軸設(shè)計(jì)成伸縮軸。
本發(fā)明優(yōu)選應(yīng)用在帶有一個(gè)X射線源和一個(gè)X射線探測器的X射線裝置上。但本發(fā)明同樣也可用于利用其它射線或聲源的材料檢驗(yàn)，例如超聲波、激光、紅外線、渦電流。本發(fā)明最好可應(yīng)用在檢測源或檢測頭與探測器相對(duì)布置的場合，所述檢測源或檢測頭和探測器可適當(dāng)?shù)夭贾迷谝粋€(gè)C形支架的側(cè)臂上。但本發(fā)明還可應(yīng)用于其它的測量幾何形狀，例如當(dāng)檢測源同時(shí)被用作探測器，或者當(dāng)檢測源與探測器布置成反射幾何形狀時(shí)。在這種情況下支架可以是L形的，其中檢測源和探測器可以布置在支架的一條臂上。檢測裝置還可只具有檢測源，特別是當(dāng)探測器是固定在檢測目標(biāo)上的例如薄膜時(shí)。
為了補(bǔ)償線形軸上的支架的兩個(gè)鉸接部之間的距離變化，最好在支架和至少一條線形軸之間設(shè)置一個(gè)長度補(bǔ)償元件。一種簡單并由此優(yōu)選的長度補(bǔ)償元件就是可移動(dòng)的中間滑塊。這里中間滑塊的移動(dòng)方向適當(dāng)?shù)鼐哂衅叫信c支架的方向分量。在一些情況下中間滑塊可與相應(yīng)的導(dǎo)引元件構(gòu)成一個(gè)十字滑塊。距離補(bǔ)償也可用其它方式完成，例如通過長度可變的例如由可相對(duì)移動(dòng)的部件組成的支架。另一種可能性是使用一個(gè)鉸接在支架上并沿著線形軸可移動(dòng)地鉸接的長度補(bǔ)償元件，例如推桿。
為了實(shí)現(xiàn)特別簡單的幾何形狀，線形軸最好基本上互相平行地定向。由此可以簡化特別是對(duì)支架沿線形軸的線性平行移動(dòng)的控制。另外，由于穩(wěn)定性的原因線形軸最好互相之間剛性地布置。但例如也可以設(shè)想采用可擺動(dòng)的線形軸，此時(shí)長度補(bǔ)償就可通過擺動(dòng)完成，而不需要額外的長度補(bǔ)償元件。


其它的有利的特征可由對(duì)從屬權(quán)利要求和以下參考附圖對(duì)有利的實(shí)施例的說明中得出。其中圖1示出具有水平方向的支架的X射線裝置的透視圖；圖2示出具有擺動(dòng)方向的支架的X射線裝置透視圖；圖3示出垂直于線形軸的X射線裝置的視圖，以說明支架的直線平行移動(dòng)；圖4示出垂至于線形軸的X射線裝置的視圖，以說明支架的擺動(dòng)；以及圖5示出平行于線形軸的X射線裝置的視圖。
具體實(shí)施例方式
X射線裝置具有一個(gè)固定在保持件41上的支架2。一個(gè)X射線管4和一個(gè)X射線探測器6彼此相對(duì)地安裝在支架2上。保持件41和支架2構(gòu)成一用于X射線管4和X射線探測器6的定位的操縱裝置40。支架2適宜是C形或者是U形的，并在該實(shí)施例中具有一個(gè)底臂3和兩個(gè)側(cè)臂5、7。X射線管4安裝在側(cè)臂5上，而X射線探測器6安裝在側(cè)臂7上。從X射線管4中發(fā)出的X射線束43穿過設(shè)置在X射線管4和X射線探測器6之間的檢測空間里的檢測目標(biāo)，并由X射線探測器6記錄，并被導(dǎo)入一個(gè)未示出的處理裝置。由于穩(wěn)定性的原因，保持件41最好包括一個(gè)位于線形軸8、12之間的支承元件42(見圖5)。
保持件41包括兩個(gè)在本示例中大致垂直布置的線形軸8、12，然而這也不是必須如此。在線形軸8、12上分別安裝一個(gè)滑塊9、13。每個(gè)滑塊9、13都可以沿縱向10或14、即沿線形軸8、12獨(dú)立地移動(dòng)。為了使滑決9、13獨(dú)立地移動(dòng)，在線形軸8、12上分別設(shè)有一個(gè)線性驅(qū)動(dòng)裝置42、44(見圖5)。所述線性驅(qū)動(dòng)裝置在線形軸8、12之間布置在支承元件45上，其中在圖5的示例中只示出布置在支承元件45上方的用于滑塊9的線性驅(qū)動(dòng)裝置44。線性驅(qū)動(dòng)裝置42、44在這里設(shè)計(jì)成齒帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中齒帶通過傳動(dòng)裝置46和齒帶盤47驅(qū)動(dòng)。由于線性驅(qū)動(dòng)裝置42、44相對(duì)于線形軸8、12設(shè)置成不可移動(dòng)的，因此不需要復(fù)雜的電纜布設(shè)。最好在線形軸8、12之間在不同的高度上設(shè)置至少兩個(gè)支承元件，其中在圖5中只能看到一個(gè)這樣的支承元件45。
支架2通過在其底臂3上分別通過一擺動(dòng)鉸接件17、19可擺動(dòng)地鉸接在線形軸8、12上。為此、滑塊9、13最好具有一個(gè)作為相應(yīng)擺動(dòng)鉸接件17、19的一個(gè)部件的搖臂樞軸(Schwenklager)。在驅(qū)動(dòng)軸12的滑塊13和支架2的底臂3之間設(shè)置一個(gè)中間滑塊24形式的長度補(bǔ)償元件，它通過擺動(dòng)鉸接件19可擺動(dòng)地鉸接在滑塊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往返移動(dòng)。支架2的底臂3和中間滑塊24分別具有一個(gè)用于滑塊9、13上的相應(yīng)支承件的對(duì)應(yīng)支承件，以形成擺動(dòng)鉸接件17，19。中間滑塊24和滑塊13本身形成一個(gè)可擺動(dòng)的十字滑塊。
在另一個(gè)在實(shí)踐中優(yōu)選的實(shí)施形式中，在滑塊13上固定一個(gè)可垂直于線形軸8、12的縱軸線定向的導(dǎo)軌。可沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)地設(shè)置中間滑塊。所述中間滑塊具有一個(gè)和設(shè)置在支架2上的對(duì)應(yīng)支承件形成搖臂樞軸(Schwenklager)19的擺動(dòng)支承件。
在同時(shí)和同向地調(diào)節(jié)滑塊9、13時(shí)，或更一般地沿線形軸8、12向上或向下調(diào)節(jié)擺動(dòng)鉸接件17、19時(shí)，支架2線性地向上(圖3中的位置2A)或向下(圖3中位置2C)移動(dòng)，如圖3示例性地對(duì)于支架2的三個(gè)不同的平行的移動(dòng)位置2A、2B、2C所示的那樣。
在滑塊13或者更一般地所述搖臂樞軸19沿相應(yīng)的線形軸12在方向14上移動(dòng)時(shí)，并且滑塊9或者更一般地?cái)[動(dòng)鉸鏈件17固定保持在相應(yīng)的線形軸8上時(shí)，支架2繞擺動(dòng)軸18沿雙箭頭20的方向擺動(dòng)，如圖4中示例性地對(duì)于支架2的三個(gè)不同的擺動(dòng)位置2D、2E、2F所示的那樣。在支架2擺動(dòng)時(shí)，長度補(bǔ)償元件24沿支架2的底臂3滑動(dòng)。
支架2也可以同時(shí)進(jìn)行直線移動(dòng)和擺動(dòng)。此外擺動(dòng)還可通過擺動(dòng)鉸鏈件17、19的反向運(yùn)動(dòng)或以不同的速度進(jìn)行的同向運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。此時(shí)擺動(dòng)軸18不必與擺動(dòng)鉸鏈件17、19之一的鉸接軸重合，而是例如可以在擺動(dòng)鉸鏈件之間移動(dòng)。
由兩個(gè)線形軸8、12得到一個(gè)雙軸操縱裝置40，利用所述操縱裝置實(shí)現(xiàn)支架2沿著移動(dòng)軸(Hubachse)10、14作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)支架2繞擺動(dòng)軸18作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
較重的X射線組件—此處是探測器6-可以布置在與X射線管4和另一個(gè)擺動(dòng)鉸鏈件17之間的距離相比較小的到擺動(dòng)鉸鏈件19的距離處。換句話說，支架2和線形軸8、12之間的擺動(dòng)鉸鏈件17、19偏向較重的X射線組件設(shè)置。由此降低了由較重的X射線組件對(duì)相應(yīng)的擺動(dòng)鉸鏈件19施加的扭矩。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向軸18在檢測區(qū)域內(nèi)恰當(dāng)?shù)牟贾?，較輕的組件最好設(shè)置在搖臂樞軸18的一側(cè)，而較重的組件設(shè)置在支架2的相對(duì)一側(cè)。
支架2在線形軸8、12上的鉸接部最好這樣選擇，以使支架2的載荷大致平均地分配在兩個(gè)線形軸8，12上。
為了控制線性驅(qū)動(dòng)裝置，可使用一個(gè)未示出的電子控制設(shè)備，所述電子裝置可以與處理所檢測到的X射線信號(hào)的處理裝置是相同的。但這不是強(qiáng)制性的。也可以例如借助于一個(gè)操縱桿設(shè)置簡單的電致動(dòng)裝置。
如圖5所示，保持件41具有較小的厚度L，由此可放棄在現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置的突起的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。
權(quán)利要求
1.用于無損材料檢測的檢測設(shè)備(4、6)的操縱裝置，包括一個(gè)可繞擺動(dòng)軸(18)擺動(dòng)的并可在所述操縱裝置的縱向上(10、14)移動(dòng)的支架(2)，所述檢測設(shè)備(4，6)可固定在所述支架上，其特征在于，所述操縱裝置具有兩個(gè)線形軸(8、12)，所述支架(2)以一定距離分別鉸接在所述線形軸上并可獨(dú)立地在縱向上(10、14)在所述線形軸上移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操縱裝置，其特征在于，所述檢測設(shè)備(4、6)是一個(gè)X射線設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的操縱裝置，其特征在于，分別沿線形軸(8、12)設(shè)置一個(gè)可移動(dòng)的導(dǎo)引元件(9、13)，以使所述支架(2)移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的操縱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)引元件(9、13)設(shè)計(jì)成滑塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的操縱裝置，其特征在于，所述支架(2)是C形的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的操縱裝置，其特征在于，在支架(2)和至少一個(gè)線形軸(12)之間設(shè)置一長度補(bǔ)償元件(24)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的操縱裝置，其特征在于，所述長度補(bǔ)償元件(24)主要由可移動(dòng)的中間滑塊形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的操縱裝置，其特征在于，通過所述支架(2)沿一個(gè)線形軸(12)的移動(dòng)和所述支架(2)在另一個(gè)線形軸(8)上的固定保持來實(shí)現(xiàn)所述支架(2)的擺動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的操縱裝置，其特征在于，所述線形軸(8，12)基本上互相平行地定向。
10.用于無損材料檢測的檢測裝置，具有根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的操縱裝置和包括一個(gè)檢測源(4)和一個(gè)探測器(6)的檢測設(shè)備，所述檢測源和探測器彼此相對(duì)地固定在支架(2)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測裝置，其特征在于，所述支架(2)在線形軸(8，12)上偏向檢測設(shè)備(4、6)的較重的組件。
12.用于改變帶有根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的操縱裝置的X射線裝置的位置的控制方法。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方式，其特征在于，具有如下的步驟接收操作者用于X射線裝置位置改變的輸入，確定支架的當(dāng)前位置，確定與希望的位置變化相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，并根據(jù)所確定的運(yùn)動(dòng)軌跡向操縱裝置輸出操作信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于無損材料檢測的檢測設(shè)備(4、6)的操縱裝置，所述操縱裝置包括一個(gè)可繞擺動(dòng)軸(18)擺動(dòng)的并可在所述操縱裝置的縱向上(10、14)移動(dòng)的支架(2)，所述檢測設(shè)備(4，6)可固定在所述支架上。本發(fā)明特征在于，所述操縱裝置具有兩個(gè)線形軸(8、12)，所述支架(2)分別以一定距離鉸接在所述線形軸上并可獨(dú)立地在縱向上(10、14)在所述線形軸上移動(dòng)。
文檔編號(hào)G01N23/00GK1791782SQ200480013409
公開日2006年6月21日 申請日期2004年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者M·穆斯滕貝克爾 申請人:Ge檢查技術(shù)有限公司