[发明专利]无人机携带冷阴极X射线成像设备的检测执行机构

说明书

本发明为无人机携带冷阴极X射线成像设备的检测执行机构，由上连杆、连杆制动器、下连杆、上滑动架、下滑动架、转动板、滑动架制动器、摆杆、固定板、摆杆制动器等组成。上连杆、下连杆、上滑动架、下滑动架、摆杆、固定板组成六杆机构。固定板与无人机固定，电机与固定板固定，上滑动架与成像板固定，下滑动架与X射线机固定。上连杆由电机驱动。连杆制动器限制上连杆与下连杆的相对转动，滑动架制动器限制上滑动架与下滑动架的相对滑动；摆杆制动器限制摆杆与固定板的相对转动。调整X射线机与成像板的位置时，使连杆制动器、滑动架制动器、摆杆制动器中的两个制动器制动，电机转动。此机构可在运动时保持无人机重心平稳。

技术领域

本发明涉及X射线损伤检测领域，特别是无人机携带冷阴极X射线成像设备的检测执行机构。

背景技术

高压输电线路中的各种重要线夹、瓷瓶和开关等的损伤故障，会导致线路故障并可能造成停电，大型桥梁的铁塔、拉索等损伤故障可能造成断裂、垮塌等重大事故，检测对保障线路及桥梁的服役安全至关重要。而这些重要部件架设位置的高度高、地形险、跨度大，传统巡检难以完成对这些重要部件内部损伤检测。

传统的热阴极X射线检测是较常用的无损检测方法，但由于设备体积与重量的制约，不适用于架空线路中部件的快速检测。近年来发展起来的冷阴极X射线与传统热阴极X射线相比，成像时间更短，辐射量大幅降低，体积小，重量轻，能耗低，寿命长。可由无人机搭载设备飞行对架空线路中的重要部件及桥梁的铁塔、拉索等进行检测。

河北电力公司电力科学研究院设计了一种巡线机器人搭载X射线机的检测装置，实验验证了X射线检测技术在架空输电线路压接金具质量检测的较好适用性，但其在跨越铁塔方面存在一定难度。沈阳农业大学设计了一种无人机搭载红外检测设备的巡检系统，对线路进行了检测。

无人机携带冷阴极X射线成像设备进行检测时，需要将导线、线夹、瓷瓶、拉索等置于X射线机与成像板之间，由于架空线路受风时易发生水平方向晃动，故X射线机与成像板应设计为上下两层水平放置。在检测斜放的部件、斜拉索时，需要使X射线机与成像板具备大角度倾斜的能力。为了检测体积较大的部件，需要使X射线机与成像板能改变间距。为了避免无人机碰撞到其他物体，需要冷阴极X射线成像设备能探出一定角度，即以无人机为轴心摆动一定角度。于此同时，应考虑到无人机携带设备在机构运动时，保持重心在水平方向不变，并减少电机数量以减少载重量。

尚未发现通过无人机携带检测设备中，单电机驱动三自由度执行机构的相关技术文件。

发明内容

本发明的目的是通过提供无人机携带冷阴极X射线成像设备的检测执行机构，它由单电机驱动，制动器限制运动，实现不同时刻三个方向上的运动，同时在运动过程中保持重心水平方向位置不变。

本发明采用以下技术方案来实现上述目的：上连杆、连杆制动器、下连杆、上滑动架、转动板、下滑动架、滑动架制动器、摆杆、固定板、摆杆制动器、上滑块、间距调节杆、下滑块、配重块、剪叉机构。上连杆、下连杆、上滑动架、下滑动架、摆杆、固定板组成六杆机构。固定板与无人机固定，电机与固定板固定，上滑动架与成像板固定，下滑动架与X射线机固定。上连杆由电机驱动。连杆制动器限制上连杆与下连杆的相对转动，滑动架制动器限制上滑动架与下滑动架的相对滑动；摆杆制动器限制摆杆与固定板的相对转动。调整X射线机与成像板的位置时，使连杆制动器、滑动架制动器、摆杆制动器中的两个制动器制动，电机转动。

所述的无人机携带冷阴极X射线成像设备的检测执行机构，其特征在于所述连杆制动器、滑动架制动器、摆杆制动器均为电磁制动器。

所述的无人机携带冷阴极X射线成像设备的检测执行机构，其特征在于所述电机在断电时不发生转动。

附图说明

图1是本发明无人机携带冷阴极X射线成像设备的检测执行机构的正面结构示意图。

图2是本发明无人机携带冷阴极X射线成像设备的检测执行机构的背面结构示意图。