一种摇摆扫描装置及X射线检测系统

技术领域

本发明涉及辐射成像检查技术领域，特别是涉及一种摇摆扫描装置及X射线检测系统。

背景技术

X-ray CT仪(X射线断层扫描仪)作为一种无损检测手段，目前已经被广泛应用于电池检测。

传统的离线式X-ray CT仪，将电池360°旋转扫描完成3D成像，其可以清晰检测电池内部的三维结构，但此类设备结构复杂，检测时间长，效率低，一般只应用于产品研发或抽检。

传统的在线式X-ray CT仪，是对电池做平面扫描投影完成2D图像，其结构简单，检测时间短，但存在边缘重叠等干扰，误判率较高。

为兼顾日益增长的电池检测速度、精度需求以及检测设备的成本，有必要提供一种用于电池检测的快速扫描机构。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种摇摆扫描装置及X射线检测系统，用于解决现有X射线检测系统在检测电池质量时，检测速度及检测精度难以同时兼顾的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种摇摆扫描装置，所述摇摆扫描装置包括：C型摇臂、摇摆机构、X射线源、探测器及支座；

所述摇摆机构固定设置在支座上；

所述C型摇臂与所述摇摆机构连接，所述摇摆机构带动所述C型摇臂做摇摆；

所述X射线源设置在所述C型摇臂的第一端面，所述探测器设置在所述C型摇臂的第二端面，并且，所述X射线源的出光口与所述探测器的光接收面相对设置。

可选地，所述摇摆机构包括导轨副、传动副及驱动副，其中，

所述导轨副固定设置在所述支座上；

所述C型摇臂与所述导轨副相互嵌合；

所述驱动副与所述传动副连接，所述传动副与所述C型摇臂传动连接，所述驱动副通过所述传动副带动所述C型摇臂相对所述导轨副做摇摆运动。

可选地，所述C型摇臂设置有若干个位置识别点，所述摇摆机构设置有位置传感器；其中，所述位置传感器设置在所述导轨副上，检测所述C型摇臂上的位置识别点，控制所述C型摇臂的摇摆方向和/或开关所述X射线源。

本发明还提供一种X射线检测系统，所述X射线检测装置包括：输送装置及至少一个如前任一项所述的摇摆扫描装置；

所述输送装置包括支架、输送台及若干个载物台，其中，所述输送台固定设置在所述支架上，若干个所述载物台依次排列设置在所述输送台上，所述输送台带动所述载物台移动；

所述支座设置在所述输送台下，并且，所述摇摆机构带动所述C型摇臂环绕所述载物台做摇摆运动。

可选地，所述载物台设置有限位挡块。

可选地，所述载物台设置有避让切角。

可选地，所述输送台包括：滑轨、N个滑座及螺杆，N≥2；其中，

所述滑轨固定设置在所述支架上；

若干个所述滑座依次排列嵌合设置在所述滑轨上，每个所述滑座上设置有至少一个所述载物台；

所述螺杆与所述滑座连接，带动所述滑座相对所述滑轨滑动。

可选地，所述输送台还包括N个滑杆，所述滑杆的其中一端与所述滑座连接，所述滑杆的另一端内嵌设置在所述螺杆的螺旋槽内。

可选地，所述载物台的下方设置有回转部，所述载物台通过所述回转部与所述滑座连接；并且，沿所述滑轨的轨道方向设置有若干个导向片，所述载物台的下侧设置有若干个导向面，所述导向片的表面与所述导向面贴合，并带动所述载物台回转。

可选地，所述回转部包括自润滑轴承。

可选地，所述载物台的沿边设置有限位挡块。

可选地，所述载物台的边角处设置有避让切角。

如上所述，本发明的摇摆扫描装置及X射线检测系统，设置的X射线源及探测器分别位于C型摇臂的两端，C型摇臂可以进行摇摆，使位于C型摇臂上的X射线源从不同高度位置对电池进行3D成像，测量电池的位置，在满足了检测精度的前提下，缩短了单块电池扫描的平均时间，提升了检测效率，并且多个摇摆扫描装置并排放置时，X射线检测系统能够自动旋转电池，切换电池的检测位置，每个摇摆扫描装置对电池的其中一个位置进行3D成像，多个摇摆扫描装置可以对电池的多个位置进行3D成像，流水线式作业，检测效率能够得到有效提高。

附图说明

图1显示为本发明所述X射线检测系统的立体结构示意图。

图2显示为本发明所述X射线检测系统的侧视图。

图3显示为本发明所述摇摆扫描装置的立体结构示意图。

图4显示为本发明所述输送装置的局部立体结构示意图。

图5显示为本发明所述载物台的立体结构示意图。

图6显示为本发明所述导向片引导所述载物台旋转的运动示意图。

元件标号说明

10X射线检测系统

20电池

100 摇摆扫描装置

110 支座

120 摇摆机构

121 导轨副

122 传动副

123 位置识别点

130 C型摇臂

140 X射线源

150 探测器

200 输送装置

210 支架

220 输送台

221 滑轨

2211导向片(第一导向片)

2212～2213第二导向片～第三导向片

222 滑座

223 螺杆

224 滑杆

230 载物台

231 回转部

232 导向面

2321～2323第一导向面～第三导向面

233 限位挡块

234 避让切角

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个机构或特征与其他机构或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了机构在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的机构被倒置，则描述为“在其他机构或构造上方”或“在其他机构或构造之上”的机构之后将被定位为“在其他机构或构造下方”或“在其他机构或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该机构也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图6所示，本实施例提供一种X射线检测系统10，所述X射线检测系统包括：至少一个摇摆扫描装置100及输送装置200。

本实施例中，如图1及图2所示，两个摇摆扫描装置100放置在输送装置200的一侧，分别在不同的工位对电池20进行扫描成像。需要说明的是，摇摆扫描装置100的数目为多个时，这些摇摆扫描装置100既可以位于输送装置200的同一侧，也可以位于输送装置200的两侧以适应不同的设备分布需求。

摇摆扫描装置100，用于电池20的无损检测，所述摇摆扫描装置100包括：支座110、摇摆机构120、C型摇臂130、X射线源140及探测器150，其中，如图1所示，所述摇摆机构120固定设置在支座110上，所述C型摇臂130与所述摇摆机构120连接，所述摇摆机构120驱动所述C型摇臂130做摇摆运动；所述X射线源140设置在所述C型摇臂130的第一端面，所述探测器150设置在所述C型摇臂130的第二端面，并且，所述X射线源140的出光口与所述探测器150的光接收面相对设置。

本实施例中，如图2所示，C型摇臂130呈C字型，C字型缺口处的空间，方便设置输送装置200；C型摇臂130在摇摆机构120的控制下，可以环绕输送装置200做顺时针或逆时针旋转，X射线源140及探测器150分别位于C型摇臂130的两端，并且，X射线源140的光束出光口正对准探测器150的光接收面；当C型摇臂130做顺时针或逆时针旋转时，X射线源140及探测器150的相对位置不会发生改变，但是X射线源140及探测器150相对于电池20的位置发生了角度变化，X射线源140能够在不同的角度位置为电池20成像，获得电池20在同一个位置，但是在不同角度方向的图像，也即，能够获得电池20的3D成像；同时C型摇臂130顺时针或逆时针转至极限时，C字型缺口偏向一侧，能够方便拆除更换X射线源140或探测器150，提升设备安装和维护的便捷性。

需要说明的是，C型摇臂130既可以是一体式结构，也可以是由多个小的直线型材拼接形成的C字型结构。

具体的，所述摇摆机构120包括导轨副121、传动副122及驱动副，其中，所述导轨副121固定设置在所述支座110上；所述C型摇臂130与所述导轨副121相互嵌合；所述驱动副与所述传动副122连接，所述传动副122与所述C型摇臂130传动连接，所述驱动副通过所述传动副122带动所述C型摇臂130相对所述导轨副121做摇摆运动。

本实施例中，如图3所示，导轨副121为一呈C字型的导轨，C型摇臂130与导轨副121相互嵌合，并受导轨副121约束仅在旋转方向自由运动，依靠滑动实现摇摆；同时，如图2所示，传动副122设置在导轨副121的下侧，其与驱动副连接(譬如为电机，图中未示出)，由驱动副带动传动副122旋转，传动副121譬如为涡轮蜗杆或者为齿轮，与C型摇臂130啮合，带动C型摇臂130旋转。

更具体的，所述C型摇臂130设置有若干个位置识别点123，所述摇摆机构设置有位置传感器；其中，所述位置传感器设置在所述导轨副121上，检测所述C型摇臂130上的位置识别点123，控制所述C型摇臂130的摇摆方向和/或开关所述X射线源140。

本实施例中，摇摆机构120还设置有位置传感器，位置传感器譬如可以设置在导轨副121上(图中未示出)，位置传感器譬如是一个光电传感器和一个与驱动副或X射线源140连接的控制开关，C型摇臂130上设置的位置识别点123譬如是反射带，其中，如图2所示，位于最左侧和最右侧的两个位置识别点123用于进行限位，每当C型摇臂摇摆使位置传感器途经这两个位置识别点123时，光电传感器被触发，触发的信号传递至控制开关，由其控制驱动副反向摇摆；位于中间的两个位置识别点123用于发出成像的启动信号和/或停止信号，其与X射线源140连接，每当C型摇臂摇摆使位置传感器途经这两个位置识别点123时，光电传感器被触发，触发的信号传递至控制开关，由其控制X射线源140出射X光，对点电池20进行成像，譬如位于左侧中间的那个位置识别点123用于控制X射线源开启，启动3D扫描成像，位于右侧中间的那个位置识别点123用于控制X射线源关闭，完成3D扫描成像。

所述输送装置200包括支架210、输送台220及若干个载物台230，其中，所述输送台220固定设置在所述支架210上，若干个所述载物台230依次排列设置在所述输送台220上，所述输送台220带动所述载物台230移动。

本实施例中，如图1及图4所示，支架210上固定的输送台220用于运转载物台230，载物台230上设置有待检测的电池20；需要说明的是，输送台220的形貌并不仅限与图中绘制的直线型，其也可以设置为弯曲型，以适应不同的空间分布需求。

具体的，所述输送台220包括：滑轨221、N个滑座222及螺杆223，N≥2；其中，所述滑轨221固定设置在所述支架210上；若干个所述滑座222依次排列嵌合设置在所述滑轨221上，每个所述滑座222设置有至少一个所述载物台230；所述螺杆223与所述滑座222连接，带动所述滑座222相对所述滑轨221滑动。

本实施例中，如图4所示，滑轨221固定在支架上，滑轨下方固定有螺杆223，螺杆223可以在驱动电机的带动下旋转(图中未示出驱动电机)，滑座221的底端与螺杆223的螺旋槽相互嵌合，当螺杆223旋转时，可以推动滑座221沿滑轨221向前滑动，滑座221上设置的载物台230也随着滑座的滑动向前移动。

更具体的，所述输送台220还包括N个滑杆224，N≥2，所述滑杆224的其中一端与所述滑座222连接，所述滑杆224的另一端内嵌设置在所述螺杆223的螺旋槽内。

本实施例中，如图4所示，滑座221通过滑竿224与螺杆223的相互嵌合，滑竿224与螺杆223连接的一端嵌入在螺杆223的螺旋槽内，滑竿224随着螺杆223的旋转在螺旋槽内滑动前进，同时螺杆223的螺距可准确控制相邻滑竿224间的间隙，也即精准控制相邻滑座221间的间隙(控制相邻滑座的间距)。

更具体的，所述载物台230的下方设置有回转部231，所述载物台230通过所述回转部231与所述滑座221连接；并且，沿所述滑轨221的轨道方向设置有若干个导向片2211，所述载物台230的下侧设置有若干个导向面232，所述导向片2211的表面与所述导向面232贴合，并带动所述载物台230回转。

本实施例中，如图4及图5所示，载物台通过回转部231与滑座221连接，回转部231譬如是自润滑轴承，其一端固定在滑座221上，带动载物台滑动，并且其可以在外力作用下自由转动，带动载物台230回转；载物台设置的若干个导向面232与导向片2211贴合，导向片约束载物台的回转，结构简单，定位方便。

作为示例，如图6所示，图中滑轨221设置有3个导向片，分别为第一导向片2211、第二导向片2212、第三导向片2213，当载物台230定距滑行至第一个摇摆扫描装置100的设置工位附近时，载物台的第一导向面2321在第一导向片2211端部的推力作用下，驱使第一导向面2321与第一导向片2211面贴合，此时锂电池的B角在可测位，载物台230继续向前滑行，锂电池20的D角在可测位；当锂电池20滑至第二个摇摆扫描装置100的设置工位附近时，第一导向片2211与第一导向面2321脱离，载物台的第二导向面2322在第二导向片2212端部的推力作用下，驱使第二导向面2322与第二导向片2212贴合，此时锂电池20随载物台230完成摆动转向；当锂电池20滑行至第三个摇摆扫描装置100的设置工位附近时，第二导向片2212与第二导向面2322脱离，载物台230的第三导向面2323与第三导向片2213面贴合，滑行至第三个摇摆扫描装置100的设置工位上沿时停止，此时锂电池的A角在可测位，滑行至第三个摇摆扫描装置100的设置工位下沿时停止，此时锂电池的C角在可测位，显然，在第三个摇摆扫描装置100工位和第三工位分别设置扫描装置，即可完成对锂电池4个角的3D成像检测，流水线式作业，效率更高。

更具体的，所述载物台230的沿边设置有限位挡块233，所述载物台230的边角处设置有避让切角234。

本实施例中，如图5所示，载物台230的沿边设置有凸台，此凸台即为限位挡块233，用于约束锂电池的水平自由度，防止其窜动；所述的载物台230的四个角部位置设有避让切角234，以便锂电池被测角悬空，减少成像干扰；需要说明的是，载物台230可以采用碳纤维等低衰减材质，如此载物台将不会对X射线的成像质量造成明显影响，此时可以根据图像效果，适当调整避让切角234，甚至取消避让切角234。

综上所述，本发明的摇摆扫描装置及X射线检测系统，设置的X射线源及探测器分别位于C型摇臂的两端，C型摇臂可以进行摇摆，从不同高度位置对电池进行3D成像，测量电池的位置，在满足了检测精度的前提下，缩短了单块电池扫描的平均时间，提升了检测效率，并且多个摇摆扫描装置并排放置时，X射线检测系统能够自动旋转电池，切换电池的检测位置，每个摇摆扫描装置对电池的其中一个位置进行3D成像，多个摇摆扫描装置可以对电池的多个位置进行3D成像，流水线式作业，检测效率能够得到有效提高。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。