將三維X射線用于汽車質(zhì)量管理

    現(xiàn)有X射線技術(shù)正向三維X射線發(fā)展，這意味著計(jì)算機(jī)輔助層析X射線照相術(shù)將能夠越來越多地為汽車制造商所采用基于X射線技術(shù)的工業(yè)計(jì)算機(jī)輔助層析X射線照相術(shù)，現(xiàn)在可以在破壞模塊的情況下檢查其結(jié)構(gòu)特性。

    這種新技術(shù)基于這樣一種理念，即用X射線技術(shù)將汽車元件數(shù)字化，并與原始CAD數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行對(duì)比，然后在屏幕上評(píng)估其質(zhì)量和誤差。

    常規(guī)X射線照相術(shù)只能形成兩維X射線圖像。相比之下，計(jì)算機(jī)輔助的層析X射線照相術(shù)則能夠以多角度雙維記錄待檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，然后將數(shù)據(jù)互連形成一個(gè)三維圖象。

    該系統(tǒng)的開發(fā)始于2003年，Delphi2005年開始對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)性操作。如今，計(jì)算機(jī)層析X射線照相術(shù)已應(yīng)用到了生產(chǎn)過程中的結(jié)構(gòu)分析以及汽缸蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體以及連接件等鑄件的故障檢測(cè)中。

    X射線照相術(shù)的原理比較簡(jiǎn)單。放射源發(fā)射出的X射線穿過物體并沖擊其后的成像平面。物體吸收輻射的比例視其材料密度而定。

    殘留的輻射沖擊成像平面——探測(cè)器，Delphi所使用的探測(cè)器的象素超過100萬。探測(cè)器吸收輻射脈沖，并以電子脈沖的形式將輻射脈沖傳輸至電子儀器上。計(jì)算機(jī)首先將多個(gè)單一雙維灰度X射線圖象數(shù)字化，然后將其合成一個(gè)三維模型。

    計(jì)算機(jī)輔助層析X射線照相術(shù)主要用于元件結(jié)構(gòu)分析以及模制元件的開發(fā)和設(shè)計(jì)。通過分析，在早期就已經(jīng)快速實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化模具和灌注工藝。

    該系統(tǒng)的功能還有：X射線非常適用于復(fù)雜幾何形狀的測(cè)量。

    除結(jié)構(gòu)分析外，計(jì)算機(jī)輔助層析X射線照相術(shù)的第二個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是數(shù)字長(zhǎng)度測(cè)量技術(shù)。根據(jù)X射線圖象的三維分散繪圖，一種專用軟件將為待測(cè)目標(biāo)生成精確測(cè)量值的數(shù)據(jù)記錄。然后，這些數(shù)據(jù)記錄在下面步驟中與設(shè)計(jì)部提供的相應(yīng)的CAD數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行疊加。元件的每項(xiàng)測(cè)量細(xì)節(jié)都以數(shù)值的形式與CAD模型進(jìn)行比較。

    尺寸差別越大，軟件基于色度標(biāo)所顯示的偏移就越集中。

    對(duì)于開關(guān)這種普通的物件來說，一系列的X射線圖象甚至能夠精確地描繪出其作業(yè)過程。觀察者能夠檢查運(yùn)動(dòng)順序，即促動(dòng)開關(guān)的小彈簧安裝是否正確。

    在這個(gè)三維目標(biāo)/實(shí)際比照的色分度基礎(chǔ)上，可以直接從屏幕上看到實(shí)際元件和概念設(shè)計(jì)之間的一致性。以前，必須要費(fèi)力地將元件拆成零件后才能進(jìn)行人工測(cè)量。如果零件復(fù)雜，這個(gè)過程就有可能持續(xù)數(shù)周。但是，現(xiàn)在的數(shù)據(jù)模型就可以實(shí)時(shí)進(jìn)行隨意旋轉(zhuǎn)，并能夠沿軸切成截面后進(jìn)行分析。將來，完成這樣的任務(wù)不需要數(shù)周，幾天就可以了。

    受檢元件沒有任何變化和損壞，依然可做他用。

    很快，觀察者就可以檢查圖象，即查看并監(jiān)視運(yùn)動(dòng)過程。例如，檢查接頭內(nèi)彈簧的安裝是否正確，接頭的鎖定作用是否有效。

    過去，分析元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是不可能的，即使能分析，也是一個(gè)既困難又費(fèi)時(shí)的過程。而如今，X射線成像和三維成像技術(shù)在幾小時(shí)內(nèi)就可以完成這一任務(wù)。