专利名称：一种凸度仪x光机的安装与调节机构的制作方法
技术领域：
本发明属于核技术应用领域，特别涉及检测钢厂轧钢生产线上钢带的凸度仪X光机的安装与调节机构。
背景技术：
凸度仪是钢厂板带材生产和控制的关键设备，能够瞬时连续地测量钢带的横截面厚度分布。凸度仪的结构，如图1所示，主体结构为一 C形架11，被测钢带12从C形架上下臂之间穿过，射线源13位于C形架上臂内部，射线源为两台X光机，两台X光机完全相同， 平行放置；射线探测器14位于C形架下臂内部，包含两排探测器阵列，每排探测器阵列沿直线分布，包含几百个独立的射线探测器单元。两排探测器阵列分别对应两台X光机。此凸度仪选用COMET MXR-225/02/FB型X光机，如图2所示。主体为一圆柱体21， X射线从窗口 22处射出，靶点位于正对窗口 22的圆柱体轴心处23，后端M为接头部分。此X光机发出的射线束为一椭圆锥束。两台X光机发出的射线经准直后形成两束扇形片状射线15，如图1所示，分别射向两排探测器阵列。在垂直于探测器阵列，也就是垂直于侧面16的方向上，探测器相对于X光机的张角仅为0. 34°，而两排探测器阵列间距相对于X光机的张角仅为0.46°。要达到如此精确地准直效果，要求X光机的定位也必须非常精确。此凸度仪的测量精度要求非常高，对于被测钢带的横截面厚度的测量要求达到千分之一的精度。这要求X光机与探测器的相对位置必须非常精确，精度要求达到0. 1mm。综上，对X光机的定位要求为靶点的三维位置相对探测器阵列的精度达到 0. Imm ；轴心水平且垂直于探测器阵列直线；射线经准直后的扇形束与探测器阵列位于同一竖直平面内，并且射线束要覆盖探测器阵列。这些要求涵盖了 X光机在空间位置中所有的自由度，包括三个维度、三个角度。然而，此凸度仪的探测器阵列14长达4米，X光机到探测器的距离达3. 5米，要在这么大的尺寸下，达到非常高的相对位置精度，单靠机械加工的精度，难以保证，必须设计精确地调节机构，通过调节环节，达到要求的精度。另外X光机使用寿命为2000小时，相对整台设备来说，是需要经常更换的部件。X 光机的安装机构还需要满足方便更换X光机的要求，并且还需要保证新更换的X光机与原 X光机的定位精确一致。此凸度仪由于采用两台X光机，因此对应于每台X光机分别配备独立的安装与调节机构，两套机构功能与结构相同，对称布置。
发明内容
本发明是为满足凸度仪设备对X光机安装与调节的功能要求，实现对X光机六个自由度的调节，并保证X光机更换后的重复定位而设计的，从而提高检测精度，降低成本。
所述凸度仪的X光机安装与调节机构，其特征在于，该X光机安装调节机构包括安装机构和调节机构，该X光机固定在安装机构内，该安装机构挂在调节机构上，该调节机构固定在凸度仪上。所述安装机构包括底板、一对支架、一对压板、具有上平面及垂直定位面的定位块、前端板、后端板；该一对支架和定位块分别固定在底板上，该X光机置于一对支架上，该 X光机的定位面顶在定位块的垂直定位面上，该一对压板与一对支架分别连接，将X光机压固在该支架上，该前、后端板分别垂直固定在底板的两端，所述前端板设有头部为球形的、 与X光机轴线同轴的调节杆及装有定位销的定位孔，该定位孔位于与X光机轴线同轴的圆周上；所述后端板设有与X光机同轴的第一圆孔及定位孔，该定位孔位于与前端板定位孔相应的位置上。所述该调节机构包括结构相同的前、后挂板，前挂架及后挂架；该前、后挂板两端沿横向均开有一对第一长孔，在该挂板下部设有螺杆；所述前、后挂架均包括顶板、与顶板垂直相连的立板及两侧的三角形支撑筋板，该支撑筋板的直角边分别与顶板及立板相连， 该顶板的两端沿纵向均开有一对与挂板下部的螺杆相对应的第二长孔，在该立板上与前、 后端板定位孔相应位置的同一圆周上，开有圆弧孔；在该立板上还开有与圆弧孔同心的第二圆孔、在立板外侧面上安装有两条第一顶丝及由该两条第一顶丝固定的中间有第三圆孔的调节块，该调节块垂直于前挂架的顶板，该调节块的中线与第三圆孔的轴线相交，靠近该前端板一侧的支撑筋板的下方安装有第二顶丝，该第二顶丝顶在前端板的侧面上；该后挂架还开有与圆弧孔同心的第四圆孔；该前、后挂板通过螺栓穿过该第一长孔固定在凸度仪上，该前、后挂架通过前、后挂板下部的螺杆，穿过该第二长孔固定在前、后挂板上，该整个安装机构通过前、后端板的定位孔中的定位销，穿过前、后挂架的立板上的圆弧孔固定在该前、后挂架上，该调节杆的球形头部与第三圆孔连接。所述凸度仪的X光机安装与调节机构，具有如下功能特点对圆柱形的X光机安装与定位；可以实现对X光机的3个维度、3个角度所有6个自由度的精确调节；保证了 χ光机更换后的重复定位。
图1为凸度仪结构示意图。
图2为X光机示意图。
图3为本发明实施例主视图。
图4为本发明实施例左视图。
图5为本发明实施例右视图。
图6为本发明实施例前端板示意图。
图7为本发明实施例定位块示意图。
图8为本发明实施例挂板示意图。
图9为本发明实施例前挂架示意图。
具体实施例方式本发明结合附图及实施例详细说明如下实施例
本发明的凸度仪圆柱形X光机安装与调节机构，如图2至图8所示，该X光机31 的轴线呈水平放置。一种凸度仪的X光机安装与调节机构，其特征在于，该X光机安装调节机构包括安装机构和调节机构，X光机固定在安装机构内，该安装机构挂在调节机构上，该调节机构固定在凸度仪上，调节调节机构，就可以改变固定在安装机构内X光机的位置。所述安装机构包括底板32、一对半圆支架33、一对半圆压板34、具有上平面72及垂直定位面71的定位块35、前端板36、后端板37 ；该一对半圆支架33和定位块35分别固定在底板32上，该X光机置于一对半圆支架33上，该X光机的定位面25顶在定位块35的垂直定位面71上，该X光机的平面沈与定位块35的上平面72之间留有1毫米的间隙，以便对X光机的轴线位置进行微调，该一对半圆压板34与一对半圆支架33分别连接，将X光机压固在该支架33上，该前、后端板36、37分别垂直固定在底板32的两端，所述前端板36 设有头部为球形的、与X光机轴线同轴的调节杆61及装有定位销的定位孔62，该定位孔62 位于与X光机轴线同轴的圆周上，如图6所示；所述后端板37，设有与X光机的同轴的第一圆孔42及定位孔，该定位孔位于与前端板定位孔62相应的位置上，该圆孔42用于X光机接头M的插拔，以及整个X光机的更换，如图4所示。该调节机构包括结构相同的前、后挂板38，前挂架39及后挂架30，该前、后挂板 38两端沿横向均开有一对第一长孔81，该挂板38下面、靠近四角上设有四根螺杆82，如图 8所示；所述前、后挂架39、30均包括顶板、与顶板垂直相连的立板及两侧的三角形支撑筋板，该支撑筋板的直角边分别与顶板及立板相连，如图9所示，该顶板的两端沿纵向均开有一对与四根螺杆82相对应的第二长孔91，该立板上，在与前、后端板定位孔62相应位置的同一圆周上，有圆弧孔92，如图9所示；该前挂架39还包括在立板上开有的与圆弧孔92同心的第二圆孔、在立板外侧面上安装有两条第一顶丝51、52及由两条第一顶丝51、52固定的中间有第三圆孔的调节块53，该调节块垂直于前挂架的顶板，该调节块的中线与第三圆孔的轴线相交，如图5所示，转动两条第一顶丝51、52，可使调节块53上下移动，该靠近前端板的一侧支撑筋板的下方，安装有顶丝41，该顶丝顶在前端板36的侧面上，转动该顶丝，可使该前端板36带动整个安装机构围绕X光机轴线转动，如图4所示；该后挂架30还包括与圆弧孔92同心的第四圆孔，如图4所示；该前、后挂板38通过螺栓穿过该第一长孔81固定在凸度仪上，该前、后挂架39、30通过前、后挂板38下部的螺杆，穿过该第二长孔91固定在前、后挂板38上，该整个安装机构通过前、后端板36、37的定位孔62中的定位销，穿过前、 后挂架39、30的立板上的圆弧孔92固定在该前、后挂架39、30上，该调节杆53的球形头部与第三圆孔连接。本发明的工作过程如下第一步是调节X光机在水平面内沿轴线方向上的位置，如图3、图4所示，该前、后挂板38的位置可以沿长孔81调节，同步调节前、后挂板的位置，带动整个安装与调节机构沿X光机的轴线方向移动。第二步是调节X光机在水平面内垂直于轴线方向的位置，该前、后挂架39、30的位置可以沿长孔91调节，同步调节前、后挂架39、30，带动X光机水平面内沿垂直于其轴线的方向平移。第三步是调节X光机轴线在水平面内的角度，该前、后挂架39、30的位置可以沿长孔91调节，不同步调节前、后挂架39、30，调节X光机轴线在水平面内的角度。第四是调节X光机的高度，如图4、图8所示，通过调节前、后挂板38与前、后挂架 39,30连接处螺杆82之上的螺母44的高度，就可以调节两个挂架38、39的高度，也就调节了 X光机的高度。向下锁紧螺母45，就固定了 X光机的高度，并固定了第二步的X光机在水平面内垂直于其轴线的位置及第三步的X光机轴线在水平面内的角度。第五是调节X光机的绕其轴线的角度，如图4所示，通过转动顶丝41，就可以使整个X光机安装调节机构相对前、后挂架绕X光机轴线转动，由此调节X光机绕其轴线的角度。第六是调节X光机轴线在垂直平面内的角度，如图5所示，通过转动顶丝51、52，可以调节调节块53的高度，该前端板也随调节杆61上下移动，在该后端板高度保持固定的情况下，整个X光机安装机构的俯仰得到改变，由此调节X光机轴线在垂直平面内的角度。该后端板37上开有的第一圆孔42，后挂架30上相应位置开有的第三圆孔，均与X 光机轴线同轴，用于X光机接头M的插拔，以及整个X光机的更换。更换χ光机时，仅需要松开两片半圆压板；34，向后方抽出X光机即可，定位块35保持固定，因此可以保证新更换的 X光机的与原X光机的位置相同。本发明的一种凸度仪的X光机安装与调节机构，可以实现对X光机的三个维度、三个角度所有六个自由度的调节，保证了 X光机更换后的重复定位，从而提高检测精度，降低成本。
权利要求
1.一种凸度仪的X光机安装与调节机构，其特征在于，该X光机安装调节机构包括安装机构和调节机构，该X光机固定在安装机构内，该安装机构挂在调节机构上，该调节机构固定在凸度仪上。
2.如权利要求1所述的X光机安装与调节机构，其特征在于，所述安装机构包括底板、 一对支架、一对压板、具有上平面及垂直定位面的定位块、前端板、后端板；该一对支架和定位块分别固定在底板上，该X光机置于一对支架上，该X光机的定位面顶在定位块的垂直定位面上，该一对压板与一对支架分别连接，将X光机压固在该支架上，该前、后端板分别垂直固定在底板的两端，所述前端板设有头部为球形的、与X光机轴线同轴的调节杆及装有定位销的定位孔，该定位孔位于与X光机轴线同轴的圆周上；所述后端板设有与X光机同轴的第一圆孔及定位孔，该定位孔位于与前端板定位孔相应的位置上。
3.如权利要求2所述的X光机安装与调节机构，其特征在于，所述该调节机构包括结构相同的前、后挂板，前挂架及后挂架；该前、后挂板两端沿横向均开有一对第一长孔，在该挂板下部设有螺杆；所述前、后挂架均包括顶板、与顶板垂直相连的立板及两侧的三角形支撑筋板，该支撑筋板的直角边分别与顶板及立板相连，该顶板的两端沿纵向均开有一对与挂板下部的螺杆相对应的第二长孔，在该立板上与前、后端板定位孔相应位置的同一圆周上，开有圆弧孔；在该立板上还开有与圆弧孔同心的第二圆孔、在立板外侧面上安装有两条第一顶丝及由该两条第一顶丝固定的中间有第三圆孔的调节块，该调节块垂直于前挂架的顶板，该调节块的中线与第三圆孔的轴线相交，靠近该前端板一侧的支撑筋板的下方安装有第二顶丝，该第二顶丝顶在前端板的侧面上；该后挂架还开有与圆弧孔同心的第四圆孔； 该前、后挂板通过螺栓穿过该第一长孔固定在凸度仪上，该前、后挂架通过前、后挂板下部的螺杆，穿过该第二长孔固定在前、后挂板上，该整个安装机构通过前、后端板的定位孔中的定位销，穿过前、后挂架的立板上的圆弧孔固定在该前、后挂架上，该调节杆的球形头部与第三圆孔连接。
全文摘要
本发明属于核技术应用领域，特别涉及检测钢厂轧钢生产线上钢带的凸度仪的X光机的安装与调节机构。该X光机安装调节机构包括安装机构和调节机构，所述安装机构包括底板、一对支架、一对压板、具有上平面及垂直定位面的定位块、前端板、后端板；所述该调节机构包括结构相同的前、后挂板、前挂架及后挂架；该X光机固定在安装机构内，该安装机构挂在调节机构上，该调节机构固定在凸度仪上。本发明可以实现对X光机的三个维度、三个角度所有六个自由度的调节，并保证了X光机更换后的重复定位。
文档编号B21B38/04GK102240681SQ20111013019
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者吴志芳, 张玉爱, 李立涛, 王振涛, 邢桂来 申请人:清华大学