专利名称：X射线轮毂自动检测装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种X射线检测装置，具体说涉及一种以工业PLC可编程控制器为控制的X射线轮毂自动检测装置及其控制方法。
背景技术：
通常的轮毂X射线检测是由人工将轮毂搬运到检测房内进行检测，检测的过程由人手动检测操作，检测的速度与检测人员的熟练度有关。检测完毕后需要人工将轮毂搬出， 检测后的轮毂需要检测人员对检测后的轮毂进行人工分类，劳动强度大，工作效率低。由于检测位置的不同需要多次的更换X射线的强度，反复的调整也影响着检测轮毂的检测时间。轮毂生产企业的生产方式采用的是流水线作业，因此轮毂的X光检测需要能连接到流水线上。轮毂能自动进入检测房内，检测的过程根据轮毂的不同及不同的轮毂会根据已经设定的检测方案自动完成检测，检测位置的X射线量可以根据检测厚度提前预置强度并能自动调整，检测速度固定，不会因为检测人员的因素而发生改变是本发明需要解决的课题。
发明内容
针对传统轮毂X射线检测存在的问题，本发明提供一种在检测过程中不需要人工输入X射线电压的调节，PLC控制系统可以直接对不同轮毂及不同的位置进行自动调节的X 射线轮毂自动检测装置。解决上述问题所采取的技术方案是
一种X射线轮毂自动检测装置，其特征在于在防护铅房7的底部装有传动机构11，在传动机构11的中间位置上设有η型臂10，在防护房7的后面设有维修门5，在防护铅房7 左侧的中间位置上设有进件铅门2，找正机构1安装在进件铅门2上，进件铅门2上装有进件连接件3，防护铅房7顶部的左侧安装的进件门气缸4与进件铅门连接件3连接，在防护铅房7顶部的右侧安装有出件气缸6，在防护铅房7的右侧的中间位置上设有出件铅门9， 设置在出件铅门9上部的出件铅门连接件8的一端与出件气缸6连接，另一端与出件铅门 9连接，防护铅房7的地面上安装有伺服电机控制器16，π型臂10后端安装有1号π型臂摆动伺服电机12和2号π型臂前后伺服电机13，传动机构11上部安装有3号轮毂旋转伺服电机14，传动机构11右下方安装有4号轮毂行走伺服电机15，伺服电机控制器16右侧装有PLC可编程控制器17，各伺服电机通过信号电缆与伺服电机控制器16连接，伺服电机控制器16通过通讯电缆与PLC可编程控制器17连接；PLC的控制电路之间的连接关系是PLC电源与PLC主机CPU�？榱樱琍LC主机CPU�？橛隝/O�？榱樱缁刂颇？橛� PLC主机CPU模块连接，电机控制�？榈缭从氲缁刂颇？榱樱β誓？榭赜牍β誓？榈缈蛊髁樱β誓？榈缈蛊饔氲缁β誓？榱樱�1号驱动�？橛�2号驱动�？榱硬⒂牍β誓？椴⑿辛樱�1号驱动模块与1号η型臂摆动伺服电机12及2号π型臂前后伺服电机13连接，2号驱动�？橛�3号轮毂旋转伺服电机14及4号轮毂行走伺服电机15连接， 电机控制�？橛牍β誓？榱樱黄淇刂品椒ㄊ浅绦蚱舳按蚩璞傅缭础焙螅璞傅缭唇油ǎ跋低吵跏蓟背绦蚩迹扑慊低臣案哐箍刂葡低辰谐跏蓟琍LC主机CPU�？橥ǖ绾螅訧/O�？榉⒊鲋噶睢肮乇展庹ⅰ保毕低场坝隭射线装置通讯”成功后，“系统初始化完毕”，并提示操作人员进行“启动信号给定”，信号给定后，PLC主机CPU�？槎訧/O�？榉⒊觥捌舳魉呓朱薄毙藕沤朱保朱惫讨卸月朱钡某叽缃胁饬坎ⅰ胺⑺吐朱背叽缧藕拧钡绞菘猓小奥朱背叽缡荼冉稀保朱奔觳夤叽绾螅鲈ぶ频轿恍藕牛� 等待轮毂进入指定区域，检测“轮毂进入铅房检测”到位信号和“夹紧轮毂到检测位”到位信号，信号正常后“关闭铅门”，结束后“打开光闸并开启初始高压”，通过对轮毂的尺寸测量结果对“X射线的高压进行调节”，检测过程中更换位置后，将“预置位置信号”发送给X 射线控制器，通过对位置信号的接收“执行预置位置”进行“X光电压电流调节”，以获得更清晰的图片，检测过程中，PLC主机�？椴欢系亩訶射线探伤机发送位置信号，X射线探伤机根据预先预制位置，电压电流值对X光机进行调节，“执行检测完成”后，“关闭光间并将高压降到初始值”，调节完毕后，“打开铅门出轮毂”，“判断轮毂出门后对轮毂进行合格与否判断”，并以此信号作为下一个循环的“启动流水线进轮毂”的信号，下一个待检轮毂重复以上检测流程，以实现轮毂的循环检测。本发明的有益效果本发明以工业PLC为控制中心，对不同轮毂及不同的位置自动调节进行X射线自动检测，它集成化程度高，抗干扰能力强。轮毂的进出均采用PLC自动控制，无需人工操作。在轮毂各个位置的检测过程中，X射线的调节根据预先设定值自动调节，节省了人工调节的时间。检测过程连续可调，整体检测时间缩短，检测时间不会因为操作人员的熟练程度而发生改变。设备的启动和停止采用一键式操作，操作更为简单，并且采用的是触摸屏按钮控制，触摸屏开关增加了设备的使用寿命，减少了机械开关的故障点。
图1为本发明的结构示意图； 图2为图1的俯视图3为图1的左视图； 图4为本发明PLC的电路原理图； 图5为本发明PLC的控制流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步描述。一种X射线轮毂自动检测装置，如图1、图2和图3所示，在防护铅房7的底部装有传动机构11，在传动机构11的中间位置上设有η型臂10，在防护房7的后面设有维修门 5，在防护铅房7左侧的中间位置上设有进件铅门2，找正机构1安装在进件铅门2上，进件铅门2上装有进件连接件3，防护铅房7顶部的左侧安装的进件门气缸4与进件铅门连接件 3连接，在防护铅房7顶部的右侧安装有出件气缸6，在防护铅房7的右侧的中间位置上设有出件铅门9，设置在出件铅门9上部的出件铅门连接件8的一端与出件气缸6连接，另一端与出件铅门9连接，防护铅房7的地面上安装有伺服电机控制器16，π型臂10后端安装有1号π型臂摆动伺服电机12和2号π型臂前后伺服电机13，传动机构11上部安装有 3号轮毂旋转伺服电机14，传动机构11右下方安装有4号轮毂行走伺服电机15 ；伺服电机控制器16右侧装有PLC可编程控制器17，各伺服电机通过信号电缆与伺服电机控制器16 连接，伺服电机控制器16通过通讯电缆与PLC可编程控制器17连接。本发明工作时，通过防护铅房7上的进件门气缸4和出件门气缸6打开进件铅门2 和出件铅门9，找正机构1安装于进件铅门2上，主要的作用是使被检测轮毂能够在中心位置上。进件门气缸4通过进件铅门连接件3带动进件铅门2将进件门2打开。在进件门2 打开的过程中，找正机构1安装在进件铅门2上，当进件铅门2还没有开启的时候，轮毂已经进入到找正机构1内部进行中心找正，当进件铅门2开启后，轮毂已经在中心位置上。轮毂进入进件铅门2后在传动机构11上进行检测，检测过程中，π型臂10通过1号π型臂摆动伺服电机12进行旋转角度，π型臂10的前后移动通过2号π型臂前后伺服电机13 完成。轮毂在检测过程中的前后移动通过4号轮毂行走伺服电机15使轮毂在传动机构11 上传动，轮毂的旋转通过3号轮毂旋转伺服电机14完成，通过4台伺服电机的联合动作已达到对轮毂的全方位检测。检测完毕后，出件门气缸6带动出件铅门连接件8带动出件铅门9打开，被检测的轮毂出防护铅房7，完成检测过程。当设备需要检测及出现故障后需要从维修铅门5处进入到检测铅房7内。本发明的PLC电路原理如图4所示PLC控制电路之间的连接关系是PLC电源与 PLC主机CPU�？榱樱琍LC主机CPU�？橛隝/O�？榱樱缁刂颇？橛隤LC主机CPU �？榱樱缁刂颇？榈缭从氲缁刂颇？榱樱β誓？榭赜牍β誓？榈缈蛊髁樱� 功率�？榈缈蛊饔氲缁β誓？榱樱�1号驱动�？橛�2号驱动�？榱硬⒂牍β誓？椴⑿辛樱�1号驱动模块与1号η型臂摆动伺服电机12及2号π型臂前后伺服电机13连接，2号驱动�？橛�3号轮毂旋转伺服电机14及4号轮毂行走伺服电机15连接，电机控制�？橛牍β誓？榱�。本发明通过PLC主机CPU�？槎缘缁刂颇？榻锌刂疲缁刂颇？楦軵LC主机CPU�？榈闹噶疃怨β誓？榻械鹘�。功率�？槎�1号驱动�？楹�2号驱动�？樗刂频�4台伺服电机进行指令控制，并将接收到位置信号传递给PLC主机CPU �？槭迪直栈房刂�。功率模块开关的主要起对功率�？榻邪踩；ぜ捌敉５淖饔�。功率�？榈缈蛊鞯淖饔檬潜；ひ蛭缭吹仍蚨怨β誓？榧�1号驱动�？�、2号驱动�？�、伺服电机进行保护。PLC电源对PLC主机CPU�？樘峁┑缭�。I/O�？榈氖淙攵宋狿LC主机CPU �？樘峁┍痉⒚髦械奈恢眉觳庑藕�。I/O�？榈氖涑龆耸涑龀缁酝獾钠渌豢卦�。本发明的PLC控制方法如图5所示程序启动，“打开设备电源”后，设备电源接通， “系统初始化”的过程中，保护计算机系统及高压控制系统均进行初始化。PLC主机CPU�？橥ǖ绾螅訧/O�？榉⒊鲋噶睢肮乇展庹ⅰ保毕低场坝隭射线装置通讯”成功后，“系统初始化完毕”，并给予提示等待操作人员进行“启动信号给定”，给定信号得到后，PLC主机CPU �？槎訧/O�？榉⒊觥捌舳魉呓朱薄毙藕沤朱薄＝朱惫讨卸月朱钡某叽缃胁饬坎ⅰ胺⑺吐朱背叽缧藕拧钡绞菘猓小奥朱背叽缡荼冉稀保朱奔觳夤叽绾螅⒊鲈ぶ频轿恍藕牛却朱苯胫付ㄇ蚝螅紫冉小奥朱苯肭Ψ考觳狻焙蠹觳獾降轿恍藕藕螅凹薪袈朱钡郊觳馕弧钡轿缓螅肮乇涨γ拧保γ殴乇招藕诺玫胶螅按蚩庹⒉⒖舫跏几哐埂保ü月朱钡某叽缃械牟饬拷峁浴癤射线的高压进行调节”，检测过程中更换位置后，将位置信号发送给X射线设备，进行“X光电压电流调节”，以获得更清晰的图片。检测过程中，PLC主机�？椴欢系亩訶射线探伤机发送位置信号，X射线探伤机根据预先预制的位置，电压电流值对X光机进行调节。“执行检测完成”后，“关闭光间并将高压降到初始值”，调节完毕后，“打开铅门出轮毂”，“判断轮毂出门后对轮毂进行合格与否判断”，并以此信号作为下一个循环的“启动流水线进轮毂”的信号。下一个待检轮毂重复以上检测流程，以实现轮毂的循环检测。 本发明中，PLC主机采用的型号是西门子315-2DP，PLC电源型号是PS307，I/ 0�？樾秃攀俏髅抛�6ES7321-1BH02-0AA0和6ES7322-1BH01-0AA0，电机控制�？榈缭葱秃攀俏髅抛�6EP1334-3BA00，电机控制�？樾秃攀俏髅抛�6SL3040-0MA00-0AA1，功率�？榭匦秃攀堑铝ξ鱀Z47-C63，功率�？榈缈蛊餍秃攀俏髅抛�6SL3000-0CE21-6AA0，功率�？樾秃盼髅抛�6SL3130-6TE21-6AA3，1号驱动模块和2号驱动�？榈男秃盼髅抛� 6SL3120-2TE21-0AA3，伺服电机型号为 1FK7063-5AF71-1DB3 禾Π 1FK7063-5AF71-1DH3。
权利要求
1.一种X射线轮毂自动检测装置，其特征在于在防护铅房(7)的底部装有传动机构 (11)，在传动机构(11)的中间位置上设有η型臂(10)，在防护房(7)的后面设有维修门 (5)，在防护铅房(7)左侧的中间位置上设有进件铅门(2)，找正机构(1)安装在进件铅门 (2)上，进件铅门(2)上装有进件连接件(3)，防护铅房(7)顶部的左侧安装的进件门气缸 (4)与进件铅门连接件(3)连接，在防护铅房(7)顶部的右侧安装有出件气缸(6)，在防护铅房(7 )的右侧的中间位置上设有出件铅门(9 )，设置在出件铅门(9 )上部的出件铅门连接件 (8)的一端与出件气缸(6)连接，另一端与出件铅门(9)连接，防护铅房(7)的地面上安装有伺服电机控制器(16)，π型臂(10)后端安装有1号π型臂摆动伺服电机(12)和2号 η型臂前后伺服电机(13)，传动机构(11)上部安装有3号轮毂旋转伺服电机(14)，传动机构(11)右下方安装有4号轮毂行走伺服电机(15 )；伺服电机控制器(16 )右侧装有PLC可编程控制器(17)，各伺服电机通过信号电缆与伺服电机控制器(16)连接，伺服电机控制器 (16)通过通讯电缆与PLC可编程控制器(17)连接；PLC控制电路之间的连接关系是PLC 电源与PLC主机CPU�？榱樱琍LC主机CPU�？橛隝/O�？榱樱缁刂颇？橛隤LC主机CPU�？榱樱缁刂颇？榈缭从氲缁刂颇？榱樱β誓？榭赜牍β誓？榈缈蛊髁樱β誓？榈缈蛊饔氲缁β誓？榱樱�1号驱动�？橛�2号驱动�？榱硬⒂牍β誓？椴⑿辛樱�1号驱动�？橛�1号η型臂摆动伺服电机12及2号π型臂前后伺服电机 13连接，2号驱动�？橛�3号轮毂旋转伺服电机14及4号轮毂行走伺服电机15连接，电机控制�？橛牍β誓？榱�。
2.根据权利要求1所述的一种X射线轮毂自动检测装置的控制方法是程序启动，“打开设备电源”后，设备电源接通，“系统初始化”程序开始，计算机系统及高压控制系统进行初始化，PLC主机CPU模块通电后，对I/O�？榉⒊鲋噶睢肮乇展庹ⅰ保毕低场坝隭射线装置通讯”成功后，“系统初始化完毕”，并提示操作人员进行“启动信号给定”，信号给定后， PLC主机CPU�？槎訧/O�？榉⒊觥捌舳魉呓朱薄毙藕沤朱保朱惫讨卸月朱钡某叽缃胁饬坎ⅰ胺⑺吐朱背叽缧藕拧钡绞菘猓小奥朱背叽缡荼冉稀保朱奔觳夤叽绾螅鲈ぶ频轿恍藕牛却朱苯胫付ㄇ颍觳狻奥朱苯肭Ψ考觳狻钡轿恍藕藕汀凹薪袈朱钡郊觳馕弧钡轿恍藕牛藕耪：蟆肮乇涨γ拧保崾蟆按蚩庹⒉⒖舫跏几哐埂保ü月朱钡某叽绮饬拷峁浴癤射线的高压进行调节”，检测过程中更换位置后， 将“预置位置信号”发送给X射线控制器，通过对位置信号的接收“执行预置位置”进行“X 光电压电流调节”，以获得更清晰的图片，检测过程中，PLC主机�？椴欢系亩訶射线探伤机发送位置信号，X射线探伤机根据预先预制位置，电压电流值对X光机进行调节，“执行检测完成”后，“关闭光闸并将高压降到初始值”，调节完毕后，“打开铅门出轮毂”，“判断轮毂出门后对轮毂进行合格与否判断”，并以此信号作为下一个循环的“启动流水线进轮毂” 的信号，下一个待检轮毂重复以上检测流程，以实现轮毂的循环检测。
全文摘要
一种X射线轮毂自动检测装置及其控制方法，以工业PLC为控制中心，对不同轮毂及不同的位置自动调节进行X射线自动检测，它集成化程度高，抗干扰能力强。轮毂的进出均采用PLC自动控制，无需人工操作。在轮毂各个位置的检测过程中，X射线的调节根据预先设定值自动调节，节省了人工调节的时间。检测过程连续可调，整体检测时间缩短，检测时间不会因为操作人员的熟练程度而发生改变。设备的启动和停止采用一键式操作，操作更为简单，并且采用的是触摸屏按钮控制，触摸屏开关增加了设备的使用寿命，减少了机械开关的故障点。
文档编号G01B15/00GK102506776SQ20111037515
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者孙兰, 孙明光, 王辉, 陈立明, 马单冬 申请人:丹东奥龙射线仪器有限公司
专业数控铣床产品供应商
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