旋转式超声扫描成像系统及成像方法与流程

专利2025-05-27  32


本发明属于超声检测,具体涉及一种旋转式超声扫描成像系统及成像方法。


背景技术:

1、超声扫描成像技术在覆铜板、半导体、新能源电池检测等领域被广泛应用,可以快速检测覆铜板、半导体、新能源电池内部情况。现有的超声扫描系统在扫描过程中,样品上方具有扫描轴(x轴)、步进轴(y轴)以及z轴组成的扫描机构,z轴上搭载超声探头。扫描过程中,样品不动,探头移动过程中被触发发射超声波脉冲信号,并接收超声回波信号,利用回波信号进行扫描成像。扫描轴运动一次(例如从左到右),步进轴改变特定步距,进行下一行的扫描,直至所有区域扫完。这种扫描过程在每一行扫描时都要进行加速、均速以及减速运动。频繁地加速和减速使得现有的超声扫描系统的扫描效率降低而不适合追求扫描效率和产能的工业产线。

2、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种旋转式超声扫描成像系统及成像方法,能够提高超声扫描的效率。

2、为了实现上述目的,本发明一具体实施例提供了一种旋转式超声扫描成像系统,其包括:水槽、机架、多个样品平移组件和旋转扫描组件。水槽被配置成容置用于超声扫描的液体;机架设置在所述水槽的上方;多个样品平移组件设置在所述机架上,用于控制样品在水平方向沿所述机架向所述水槽的中心移动;所述样品被夹持在所述样品平移组件的底部且浸没在所述液体中;旋转扫描组件设置在所述水槽中并被所述液体浸没,所述旋转扫描组件被配置成进行匀速旋转以扫描所述样品;控制组件用于控制所述样品平移组件移动样品的距离和旋转扫描组件的扫描。

3、在本发明的一个或多个实施例中,所述旋转扫描组件包括旋转马达、探头旋转支架和超声探头。旋转马达设置在所述水槽的中心位置;探头旋转支架设置在所述旋转马达的驱动轴上并能够被所述旋转马达驱动旋转;超声探头固定设置在所述探头旋转支架的端部并随所述探头旋转支架移动。

4、在本发明的一个或多个实施例中,所述探头旋转支架包括:主体部和旋转杆。主体部与所述旋转马达的驱动轴连接;旋转杆自所述主体部向外水平延伸,所述超声探头设置在所述旋转杆远离所述主体部的端部,且所述超声探头的探测面朝向所述样品设置。

5、在本发明的一个或多个实施例中,所述旋转杆的两侧沿长度方向均设置有刃部。

6、在本发明的一个或多个实施例中,所述主体部的两侧对称设置有两个所述旋转杆。

7、在本发明的一个或多个实施例中,所述水槽为矩形水槽;所述机架包括第一支架和第二支架,所述第一支架沿所述水槽的长度方向或宽度方向设置在所述旋转扫描组件的上方,所述第二支架沿与所述第一支架相垂直的方向设置在所述旋转扫描组件的上方。

8、在本发明的一个或多个实施例中,两个样品平移组件沿所述第一支架的长度方向对称设置在所述第一支架的两端;和/或,两个样品平移组件沿所述第二支架的长度方向对称设置在所述第二支架的两端。

9、在本发明的一个或多个实施例中,所述样品平移组件包括导轨、夹持件和驱动电机。导轨沿所述机架的长度方向设置;夹持件与所述导轨连接并能够沿所述导轨移动,所述样品被夹持在所述夹持件朝向所述水槽的一侧;驱动电机用于驱动所述夹持件移动。

10、本发明另一具体实施例提供了一种旋转式超声扫描成像系统的成像方法,其包括:样品被夹持件夹持并位于导轨的初始位置;旋转杆自初始位置加速至设定的速度后匀速旋转,旋转杆每旋转180°,夹持件夹持样品沿导轨向水槽的中心位置移动特定距离;旋转杆匀速旋转过程中,超声探头以设定的频率发出短脉冲并接收每次脉冲的回波信号用于成像;夹持件夹持样品沿导轨移动指定位移后,旋转杆减速并回到初始位置。

11、在本发明的一个或多个实施例中,所述旋转杆的匀速旋转速度介于200rpm-300rpm;和/或,所述短脉冲的脉冲频率为20khz。

12、与现有技术相比,本发明旋转式超声扫描成像系统及成像方法可以实现匀速扫描,只有在扫描开始或结束时需要加速或减速。多个样品平移组件的设置可以同时扫描多个样品实现多通道扫描。该旋转式超声扫描成像系统及成像方法的扫描效率更高,更适用于工业产线。



技术特征:

1.一种旋转式超声扫描成像系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的旋转式超声扫描成像系统,其特征在于,所述旋转扫描组件包括:

3.根据权利要求2所述的旋转式超声扫描成像系统,其特征在于,所述探头旋转支架包括:

4.根据权利要求3所述的旋转式超声扫描成像系统,其特征在于,所述旋转杆的两侧沿长度方向均设置有刃部。

5.根据权利要求3所述的旋转式超声扫描成像系统,其特征在于,所述主体部的两侧对称设置有两个所述旋转杆。

6.根据权利要求1所述的旋转式超声扫描成像系统,其特征在于,所述水槽为矩形水槽;所述机架包括第一支架和第二支架,所述第一支架沿所述水槽的长度方向或宽度方向设置在所述旋转扫描组件的上方,所述第二支架沿与所述第一支架相垂直的方向设置在所述旋转扫描组件的上方。

7.根据权利要求6所述的旋转式超声扫描成像系统,其特征在于,两个样品平移组件沿所述第一支架的长度方向对称设置在所述第一支架的两端;和/或,两个样品平移组件沿所述第二支架的长度方向对称设置在所述第二支架的两端。

8.根据权利要求1所述的旋转式超声扫描成像系统,其特征在于,所述样品平移组件包括:

9.一种利用权利要求1-8任一项所述旋转式超声扫描成像系统的旋转式超声扫描成像方法,其特征在于,包括:

10.根据权利要求9所述的旋转式超声扫描成像方法,其特征在于,所述旋转杆的匀速旋转速度介于200rpm-300rpm;和/或,所述短脉冲的脉冲频率为20khz。


技术总结
本发明公开了一种旋转式超声扫描成像系统,其包括:水槽、机架、多个样品平移组件和旋转扫描组件。水槽被配置成容置用于超声扫描的液体;机架设置在所述水槽的上方;多个样品平移组件设置在所述机架上,用于控制样品在水平方向沿所述机架向所述水槽的中心移动;所述样品被夹持在所述样品平移组件的底部且浸没在所述液体中;旋转扫描组件设置在所述水槽中并被所述液体浸没,所述旋转扫描组件被配置成进行匀速旋转以扫描所述样品;控制组件用于控制所述样品平移组件移动样品的距离和旋转扫描组件的扫描。本发明的旋转式超声扫描成像系统及成像方法可以实现匀速扫描以及多通道扫描从而扫描效率更高,更适用于工业产线。

技术研发人员:汪昊,张赛,徐晨光,许伯强
受保护的技术使用者:苏州声镭科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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