技术领域
[0001] 本实用新型涉及
电子元器件检测技术领域，特别是涉及一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统。
背景技术
[0002] X射线实时成像检测系统是电子、
半导体行业用来测试电子元器件的内部
缺陷的测试系统，通过一定
能量的激发产生X射线，X射线穿透被测物体，然后投射到X射线影像装置上，X射线影像装置根据X射线被吸收后的情况，通过计算把被测物体的结构呈现出来，以方便对被测物体的内部缺陷进行分析。
[0003] 目前X射线实时成像检测系统主要由X射线机、
平板探测器、计算机、检测工装以及防护装置组成。其原理是：X射线穿透待测构件后被平板探测器接收，平板探测器将不可见的X射线
信号转换为可见光图像，再通过
图像采集卡将可见光图像转换为数字图像，并输入到现场的计算机中，在计算机上通过控制
软件和
图像处理软件实现高
质量X射线图像的采集和显示。但是，在数字平板式X射线实时成像检测系统度
无损检测上，由于X射线机大多固定不动或者只有两个
自由度，因而只能广泛应用在工业产品的简单构件的检测上，无法满足
对焊件所有
位置焊缝的检测，适用范围受局限。实用新型内容
[0004] 本实用新型主要解决的技术问题是X射线机大多固定不动或者只有两个自由度，因而只能广泛应用在工业产品的简单构件的检测上，无法满足对焊件所有位置焊缝的检测，适用范围受局限的问题。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供了一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统，包括：X射线防护
框架组件、电脑显示器、电气控制面板、主
门、装载门、伺服运动控制组件、同步气浮减震自平衡装置、X射线影像装置、
X射线管、高压
导联装置和
主板，所述电脑显示器通过显示器
支架安装在所述X射线防护框架组件上，所述电气控制面板、所述同步气浮减震自平衡装置、所述主门、所述主板安装于所述X射线防护框架组件上；所述装载门通过
铰链安装在所述主门上，用于装载被测物体时作为窗口使用；所述伺服运动控制组件安装于所述同步气浮减震自平衡装置上；所述X射线影像装置安装于所述伺服运动控制组件上，所述X射线管固定在所述主板上，所述高压导联装置安装于所述X射线管底部，所述电气控制面板分别与所述电脑显示器、伺服运动控制组件、同步气浮减震自平衡装置、X射线影像装置、X射线管、高压导联装置相连接。
[0006] 优选的，在上述的一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统中，所述伺服运动控制组件，还包括：X
马达、X
丝杆、承载板、Y马达、Y丝杆、Y板、Z马达、Z向组件、旋转马达、旋
转轴、皮带轮、皮带、弧形轨道、左右移动马达和滑动轮，所述X丝杆安装于所述Y板上，所述Y丝杆安装于所述Z向组件上，所述Z向组件安装于所述
支撑板上；所述X马达、所述Y马达、所述Z马达、所述旋转马达、所述左右移动马达都与所述电气控制面板相连接；所述X马达通过X
丝杠驱动承载板在X方向移动，所述Y马达通过Y丝杆驱动Y板在Y方向上移动，所述Z马达驱动Z向组件在主板的Z方向上移动，所述左右移动马达通过滑动轮带动所述X射线影像装置在弧形轨道上左右旋转，所述旋转马达通过所述
旋转轴、皮带轮、皮带驱动弧形轨道前后旋转，用于实现5轴联动。
[0007] 优选的，在上述的一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统中，所述X射线影像装置通过滑动轮安装于所述弧形轨道上，位于所述X射线管上方。
[0008] 优选的，在上述的一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统中，所述X射线防护框架组件还包括：
外壳、铅板和内壳，并且从外到内依次设置，主板安装于内壳的内壁上，主门安装于外壳的外壁上。
[0009] 优选的，在上述的一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统中，所述X射线管为20瓦X射线光管；所述X射线影像装置为6.7M
像素、30
帧/秒的X射线影像装置，内部设置有金属
氧化物半导体
传感器。
[0010] 优选的，在上述的一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统中，所述同步气浮减震自平衡装置还包括：底部支撑板、气浮组件、
接触式感应控制
阀和执行机构支撑横梁，所述气浮组件与所述底部支撑板、执行机构支撑横梁相连接；所述接触式感应
控制阀上设置有第一进气口、气体腔体和出气口，所述第一进气口与压缩空气
泵相连接，所述出气口与所述气浮组件的第二进气口相连通。
[0011] 优选的，在上述的一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统中，所述气浮组件为4组，都与所述气体腔体相连通；所述气浮组件还包括：气浮腔底座、气浮腔隔板、负载隔膜、盖板和负载支撑
块，所述气浮腔底座和气浮腔隔板组成的腔体作为气浮缓冲腔，所述负载隔膜和气浮腔隔板组成的腔体作为气浮负载支撑腔，所述第二进气口设置于所述气浮缓冲腔上，所述气浮缓冲腔和所述气浮负载支撑腔相连通，所述负载支撑块通过胶黏剂固定在所述负载隔膜上，所述负载支撑块与所述执行机构支撑横梁通过
紧固件固定连接，所述盖板一端连接于气浮腔隔板上，另一端连接于所述气浮腔底座上。
[0012] 优选的，在上述的一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统中，所述电气控制面板还包括：
控制器、主电源
开关、X射线开关、指示灯和稳压电源，所述控制器与所述主电源开关、X射线开关、指示灯、稳压电源相连接；所述X射线开关与所述X射线管相连接。
[0013] 本实用新型的有益效果是：
[0014] 本实用新型通过设置主门和装载门，能够更加方便快捷的将被测物体放置于承载板上；通过伺服运动控制组件的五轴联动功能，能够更加快速的调节被测物体的
角度以及X射线影像装置的角度，便于从不同角度得到被测物体的多个射线反射投影图，最后通过软件将多个不同角度的图像进行组合得到完整的被测物体图，射线图与被测物体的实物图最接近，测量更加准确；通过同步气浮减震自平衡装置对伺服运动控制组件进行平衡作用，使其更加平稳，通过高压导联装置为X射线管提供
电能，电能更加稳定，工作过程更加安全可靠。
[0015] 同步气浮减震自平衡装置是X射线无损探伤测试机中用来支撑X、Y、Z、前、后、左和右等各方向的直线往复运动及旋转运动等部件的支撑装置，用来提供平稳的支撑，以保证各个执行部件运动平稳和顺畅，以保证被测物体和X摄像影像装置8的运动
精度。现有的支撑装置一般都是由通用的机械支撑组成，包括
橡胶垫脚和金属垫等零部件。虽然机械支撑结构比较简单，但是自平衡性较差，不能提供良好的稳定环境，尤其面对复杂的外界环境，比如外界的震动和抖动，就会对X射线无损探伤测试机的测试结果产生噪音，如图像抖动等问题，导致分析问题的方向产生偏差，加大了对问题分析的难度，造成了不必要的人
力和物力的资源浪费。与
现有技术相比，本实用新型的同步气浮减震自平衡装置提供了稳定、可调节的支撑，具有调节同步、平衡性好、响应速度快、结构紧凑、装配方便、可更换性好的优点。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型的20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统的结构示意图；
[0017] 图2是本实用新型的20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统的局部示意图；
[0018] 图3是本实用新型的20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统的局部示意图；
[0019] 图4、5是本实用新型的同步气浮减震自平衡装置的结构示意图；
[0020] 图6是本实用新型的电气控制面板的结构示意图。
[0021] 附图中各部件的标记如下：
[0022] X射线防护框架组件1，外壳101，铅板102，内壳103，电脑显示器2，显示器支架21，电气控制面板3，控制器31，主电源开关32，X射线开关33，指示灯34，稳压电源35，主门4，装载门5，铰链51，伺服运动控制组件6，X马达601，X丝杆602，承载板603，Y马达604，Y丝杆605，Y板606，Z马达607，Z向组件608，旋转马达609，旋转轴610，皮带轮611，皮带612，弧形轨道613，左右移动马达614，滑动轮615，同步气浮减震自平衡装置7，底部支撑板71，气浮组件
72，气浮腔底座721，气浮腔隔板722，负载隔膜723，盖板724和负载支撑块725，气浮缓冲腔
726，气浮负载支撑腔727，第二进气口728，接触式感应控制阀73，第一进气口731，气体腔体
732，出气口733，接触头734，执行机构支撑横梁74，X射线影像装置8，X射线管9，高压导联装置10，主板11。
具体实施方式
[0023] 为了使本实用新型技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本实用新型
实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024] 实施例1：
[0025] 图1是本实用新型的20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统的结构示意图；
[0026] 图2是本实用新型的20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统的局部示意图；
[0027] 图3是本实用新型的20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统的局部示意图；
[0028] 如图1-3所示，本实用新型的一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统，包括：X射线防护框架组件1、电脑显示器2、电气控制面板3、主门4、装载门5、伺服运动控制组件6、同步气浮减震自平衡装置7、X射线影像装置8、X射线管9、高压导联装置10和主板11，电脑显示器2通过显示器支架21安装在X射线防护框架组件1上，电气控制面板3、主门4、同步气浮减震自平衡装置7、主板11安装于X射线防护框架组件1上；装载门5通过铰链51安装在主门4上，装载门5用于装载被测物体时作为窗口使用；伺服运动控制组件6安装于同步气浮减震自平衡装置7上；X射线影像装置8安装于伺服运动控制组件6上，X射线管9安装于主板11上，高压导联装置10安装于X射线管9底部，电气控制面板3分别与电脑显示器2、伺服运动控制组件6、同步气浮减震自平衡装置7、X射线影像装置8、X射线管9、高压导联装置10相连接。
[0029] 本实用新型通过设置主门和装载门，能够更加方便快捷的将被测物体放置于承载板上；通过伺服运动控制组件的五轴联动功能，能够更加快速的调节被测物体的角度以及X射线影像装置的角度，便于从不同角度得到被测物体的多个射线反射投影图，最后通过软件将多个不同角度的图像进行组合得到完整的被测物体图，射线图与被测物体的实物图最接近，测量更加准确；通过同步气浮减震自平衡装置对伺服运动控制组件进行平衡作用，使其更加平稳，通过高压导联装置为X射线管提供电能，电能更加稳定，工作过程更加安全可靠。
[0030] 实施例2：
[0031] 在实施例1的
基础上，本实用新型的一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统，伺服运动控制组件6还包括：X马达601、X丝杆602、承载板603、Y马达604、Y丝杆605、Y板606、Z马达607、Z向组件608、旋转马达609、旋转轴610、皮带轮611、皮带612、弧形轨道613、左右移动马达614、滑动轮615，X丝杆602安装于Y板606上，Y丝杆605安装于Z向组件608上，Z向组件608安装于主板11上；X马达601、Y马达604、Z马达607、旋转马达609、左右移动马达
614都与电气控制面板3相连接；X马达601通过X丝杠602驱动承载板603在X方向移动，Y马达
604通过Y丝杆605驱动Y板606在Y方向上移动，Z马达607驱动Z向组件608在主板11的Z方向上移动，左右移动马达614通过滑动轮615带动X射线影像装置8在弧形轨道613上左右旋转，旋转马达609通过旋转轴610、皮带轮611、皮带612驱动弧形轨道613前后旋转，用于实现5轴联动。伺服运动控制组件6实现了被测物体的360°全方位运动。
[0032] 进一步地，X射线影像装置8通过滑动轮615安装于所述弧形轨道613上，X射线影像装置8位于X射线管9上方。
[0033] 进一步地，X射线管9为20瓦X射线光管。
[0034] 进一步地，X射线影像装置8为6.7M像素、30帧/秒的X射线影像装置，内部设置有金属氧化物半导体传感器。
[0035] 进一步地，X射线防护框架组件还包括：外壳101、铅板102和内壳103，并且从外到内依次设置，主板11安装于内壳103的内壁上，主门4安装于外壳101的外壁上。
[0036] 图4、5是本实用新型的同步气浮减震自平衡装置的结构示意图；
[0037] 如图4、5所示，同步气浮减震自平衡装置7还包括：底部支撑板71、气浮组件72、接触式感应控制阀73和执行机构支撑横梁74，气浮组件72与底部支撑板71、执行机构支撑横梁74相连接；接触式感应控制阀73上设置有第一进气口731、气体腔体732和出气口733，第一进气口731与空气压缩泵相连接，出气口733与气浮组件72的第二进气口728相连通。同步气浮减震自平衡装置7是X射线无损探伤测试机中用来支撑X、Y、Z、前、后、左和右等各方向的直线往复运动及旋转运动等部件的支撑装置，用来提供平稳的支撑，以保证各个执行部件运动平稳和顺畅，以保证被测物体和X摄像影像装置8的运动精度。现有的支撑装置一般都是由通用的机械支撑组成，包括橡胶垫脚和金属垫等零部件。虽然机械支撑结构比较简单，但是自平衡性较差，不能提供良好的稳定环境，尤其面对复杂的外界环境，比如外界的震动和抖动，就会对X射线无损探伤测试机的测试结果产生噪音，如图像抖动等问题，导致分析问题的方向产生偏差，加大了对问题分析的难度，造成了不必要的人力和物力的资源浪费。与现有技术相比，本实用新型的同步气浮减震自平衡装置7提供了稳定、可调节的支撑，具有调节同步、平衡性好、响应速度快、结构紧凑、装配方便、可更换性好的优点。
[0038] 进一步地，气浮组件72还包括：气浮腔底座721、气浮腔隔板722、负载隔膜723、盖板724和负载支撑块725，气浮腔底座721和气浮腔隔板722组成的腔体作为气浮缓冲腔726，负载隔膜723和气浮腔隔板722组成的腔体作为气浮负载支撑腔727，第二进气口728设置于气浮缓冲腔726上，气浮缓冲腔726和气浮负载支撑腔727相连通，负载支撑块725通过胶黏剂固定在负载隔膜723上，负载支撑块725与执行机构支撑横梁74通过紧固件固定连接，盖板724一端连接于气浮腔隔板722上，另一端连接于气浮腔底座上。由于气浮缓冲腔726和气浮负载支撑腔727相连通，所以气体腔体732与气浮组件72的腔体都是相互连通的，通过腔体内气压的变化导致负载支撑块725持续不断的上浮与下浮的抵消，从而获得平衡，因此减震平衡调节是同步进行的，实现了自平衡性，并且同步减震效果良好。
[0039] 进一步地，气浮组件72为4组，都与气体腔体732相连通。
[0040] 图6是本实用新型的电气控制面板的结构示意图；
[0041] 如图6所示，电气控制面板3还包括：控制器31、主电源开关32、X射线开关33、指示灯34和稳压电源35，控制器31与主电源开关32、X射线开关33、指示灯34、稳压电源35相连接；X射线开关33与X射线管9相连接。
[0042] 一种20W亚微米级三维X射线实时成像检测系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0043] 步骤一，将被测物体放于承载板603上，通过伺服运动控制组件6五轴联动调整被测物体和X射线影像装置8的位置，具体调整步骤为：
[0044] X马达601通过X丝杠602驱动承载板603在X方向移动，Y马达604通过Y丝杆605驱动Y板606在Y方向上移动，Z马达607驱动Z向组件608在Z方向上移动，左右移动马达614通过滑动轮615带动X射线影像装置8在弧形轨道613上左右旋转，旋转马达609通过旋转轴610、皮带轮611、皮带612驱动弧形轨道613前后旋转，用于通过5轴联动将被测物体和X射线影像装置8调整到合适的位置，保证X射线影像装置8能够接收到经过被测物体反射的射线；
[0045] 步骤二，通过同步气浮减震自平衡装置7对伺服运动控制组件6进行减震自平衡，进而减少位于负载支撑板725上的X射线影像装置8以及位于承载板603上的被测物体的晃动，具体步骤为：
[0046] 打开接触式感应控制阀73，空气压缩泵将压缩空气通过第一进气口731流入气体腔体732，然后依次通过出气口733、第二进气口728流入气浮缓冲腔726，使气浮缓冲腔726和气浮负载支撑腔727充满工业用压缩空气，气浮负载支撑腔727的气体压力使负载支撑块725上浮，从而产生支撑力，支撑着执行机构支撑横梁74上的负载支撑块725；当负载支撑块
725的负载变化时，执行机构支撑横梁74与负载支撑块725一起浮动，浮动的结果会引起接触式感应控制阀73的顶部接触头732做上或下运动，从而触发接触式感应控制阀1打开与关闭；执行机构支撑横梁74与负载支撑块725向下浮动时，引起接触式感应控制阀73的顶部接触头732向下运动，接触式感应控制阀73打开，更多的压缩空气从第一进气口731进入，然后进入气浮缓冲腔726和气浮负载支撑腔727，从而增加气浮负载支撑腔727的压力，使得负载支撑块725上浮，负载支撑块725的上浮抵消一部分上述的负载支撑块725的下浮运动，持续不断的上浮与下浮的抵消，从而获得平衡，因此，负载支撑块725由于负载的变化而引起的震动得到了缓解，起到了减震自平衡效果，有效的减少了位于负载支撑块725上的X射线影像装置8以及位于承载板603上的被测物体的晃动；
[0047] 步骤三，高压电源通过高压导联装置10提供电能给X射线管9，电气控制面板3命令电脑显示器2、伺服运动控制组件6、同步气浮减震自平衡装置7、X射线影像装置8、X射线管9和高压导联装置10开始工作，X射线管9产生X射线，X射线穿过放置在承载板603上的被测物体；
[0048] 步骤四，X射线经过被测物体反射后投影到X射线影像装置8上，通过软件处理后，把被测物体内部结构的成像通过电脑显示器2显示出来。
[0049] 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的
专利范围，凡是利用本实用新型
说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
