CN103462624B - 一种x射线机限束器叶片驱动装置及x射线机限束器 - Google Patents
一种x射线机限束器叶片驱动装置及x射线机限束器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种X射线机限束器叶片驱动装置，包括基板（1）、固定连接于所述基板（1）上的导轨（10）和（11）、左叶片（2）和右叶片（9）、偏心轮（5）和（7）、叶片竖向挡板（20）、固定连接于叶片竖向挡板（20）上的推杆（4）和（8）、固定连接基板（1）以及叶片竖向挡板（20）的弹簧（3和30）、连接于基板（1）背侧的支架（16）、固定连接于背侧支架（16）的电机（100）、主动轮（13）、从动轮（15）以及处在主动轮（13）和所述从动轮（15）之间的介动齿轮（14）。本发明对于X射线的照射范围方形可调，能较好控制叶片移动的精度，同时减少了限位开关的使用，效率较高，成本较低，便于使用维修。
Description
【技术领域】
本发明涉及医疗器械和机电领域，尤其涉及一种X射线机限束器叶片驱动装置及X射线机限束器。
【背景技术】
目前，在医疗器械领域X射线机得到广泛的应用，而限束器作为X射线机的主要组成部分起到调节X射线照射范围的作用，其能够屏蔽部分多余的X射线以最大限度的减少X射线对于被拍摄者和操作人员的伤害，同时还能减少产生二次射线的区域，提高透视或者拍摄的清晰度。因此限束器对于X射线机有举足轻重的作用。
对于传统的医用X射线机限束器多为手动机构，其操作不便，效率较低，有效的减少设备调节时间对于临床诊断是很有必要的。同时，对于X射线接收端为平板探测器的情况，方形视野的限束器是必须的，一个具有良好调节性能的限束器无疑能够很大程度提高X射线机的工作效率。传统的限束器手动控制，效率不高，给操作者带来不便。个别新型的限束器克服了传统类限束器的缺点，但结构复杂，维修不便，多以钢丝导轨、弹簧、带传动实现叶片的联动，控制精度不能准确把握，精度较低且成本比较高。
张颖利等人一种医用X光限束器遮光机构专利号（201120565125.0）采用电机驱动主动轮与同步齿带啮合进而通过齿带带动遮光板在导杆方向做开合运动，其可调节性能较好。但是由于齿带在传动过程中较容易松动，导致叶片移动距离难以准确把握，需要额外的添加调整块来进行带涨紧，相较于齿轮传动操作稍显繁琐，且精度不高。
宋志仙一种医用X射线机的限束器专利号（201220020090.7）通过带传动使主动轮带动从动轮旋转，在从动带轮上安装固定有遮光装置的转盘，通过设置有旋向相反螺纹的丝杠将电机的旋转运动转化为遮光板的开合运动。其操作相对简单，可操控性好，转盘可进行360°的旋转，但是存在与发明1同样的缺陷，而对于与遮光板行径垂直方向的X光线此装置无法进行屏蔽，降低了控制精度。同时，丝杠以及直线导轨的成本都比较高。
杨武生限束器开口驱动装置及具有其的限束器和X射线系统专利号（200910141786.8）利用凸轮上的凸轮槽带动固连有销的叶片支架运动，并最终转化为叶片的开合运动，其成本较低，从两个方向实现了对X射线照射范围的控制。但是，仍属传统类限束器，手动控制，无法实现远距离调节，效率不高，并且对于叶片开合大小达到要求时并没有相应的固定设施。
传统类的限束器多采用手动进行控制，操作不便，效率不高。一般的新型的叶片驱动装置结构复杂，维修不便，使用成本较高。个别新型的限束器如专利201120006465.X公布的X射线机限束器双层叶片驱动装置以及201120006469.8公布的X射线机限束器的单层叶片驱动装置克服了上述的缺点，采用钢丝导轨以及弹簧实现对限束器叶片的驱动，但由于弹簧容易产生疲劳，造成弹性精度的降低，无法准确达到叶片的联动而引起控制精度的降低。同时，目前已有的限束器多以钢丝导轨、弹簧、带传动实现叶片的联动，其控制精度难以准确把握，精度较低。
【发明内容】
针对现有的叶片驱动装置结构复杂，维修不便，使用成本较高，以及多以钢丝导轨、弹簧、带传动实现叶片的联动，其控制精度难以准确把握，精度较低，本发明实施例提供一种X射线机限束器叶片驱动装置，不仅使得X射线的照射范围方形可调，能较好控制叶片移动的精度，还减少了限位开关的使用，效率较高，成本较低，便于使用维修。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，所述的一种X射线机限束器叶片驱动装置，包括以下部分：
基板1、固定连接于所述基板1上的导轨10和11、左叶片2和右叶片9、偏心轮5和7、叶片竖向挡板20、固定连接于所述叶片竖向挡板20上的推杆4和8、固定连接所述基板1以及所述叶片竖向挡板20的弹簧3和30、连接于所述基板1背侧的支架16、固定连接于所述背侧支架16的电机100、主动轮13、从动轮15以及处在所述主动轮13和所述从动轮15之间的介动齿轮14；
所述偏心轮5和所述主动轮13固定连接于主轴上，当所述电机100通过旋转驱动主轴末端的所述偏心轮5转动时，所述主动轮13随之转动，所述弹簧3恒处于拉伸状态，使所述推杆4与所述偏心轮5之间处于压紧状态，当所述偏心轮5转动时挤压所述推杆4进行直线运动，同时带动所述左叶片2沿着所述导轨10和11移动，当所述主动轮13转动时，通过所述介动齿轮14将运动传递给所述从动轮15，所述从动轮15进而带动固定连接于从动轴末端的所述偏心轮7进行转动，所述弹簧30恒处于拉伸状态，使所述推杆8与所述偏心轮7之间处于压紧状态，所述推杆8将所述偏心轮7的转动转化为沿着所述导轨10和11方向的水平移动，通过所述竖向挡板20带动所述右叶片9与左叶片2相向运动，完成所述右叶片9与左叶片2开合的联动。
优选的，还包括以下部分：固定连接所述于支架16的电位计101，以及与所述电位计101连接的齿轮12。
所述与电位计连接的齿轮12与所述主动轮13啮合，当所述主动轮13转动时，带动所述与电位计连接的齿轮12转动，所述电位计101获取所述主动轮13的转动数据，反馈给所述电机100。
优选的，还包括以下部分：槽型光耦6，以及所述左叶片2末端的竖向遮光板21。
当所述左叶片2和右叶片9闭合时，所述竖向遮光板21嵌入所述槽型光耦6，所述槽型光耦6产生确认所述遮光板21处于零位置的电信号，指令所述电位计101清零。
本发明的另一目的，在于提供一种X射线机限束器，包括以下部分：两个相同的X射线机限束器叶片驱动装置18和19，和四根相同的支撑杆17，171，172和173。
所述X射线机限束器叶片驱动装置18和19叠加为上下两层，行径互相垂直，通过所述支撑杆17，171，172和173固定连接。
与现有的X射线机限束器叶片驱动装置和限束器相比，本发明实施例具有如下优点：
1、本发明采用电机驱动，效率较高；
2、本发明对于X射线的照射范围方形可调，可应用于X射线接收端为平板探测器的设备；
3、成本较低，便于使用维修；
4、本发明通过齿轮的传动达到叶片之间的联动，相对于带传动精度较高，可调节性能好，附加零部件相对于带传动亦比较少；
5、偏心轮推杆机构简单易用，相对于发明1中运动转化的实现方式更加稳定可靠，且成本较低。由于偏心轮本身的使用对叶片的行程进行了限制，所以减少了限位器的使用；
6、电位计对于叶片开合的距离实时获取数据并反馈电机以最终达到操作者的要求，提高了限束器的控制精度；
7、槽型光耦对叶片零位置进行识别，用于系统初始化的处理，控制系统运动更加准确。
【附图说明】
图1为本发明实施例提供的一种X射线机限束器叶片驱动装置单层叶片结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种X射线机限束器叶片驱动装置偏心轮轴连接结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种X射线机限束器结构示意图。
附图标号说明：
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的目的之一，是提供一种X射线机限束器叶片驱动装置：采用双层叶片驱动装置从两个相互垂直的方向对X射线的照射范围进行限制，尽可能的减少了X射线的冗余剂量对于被检测者的辐射；对于每层叶片的基板，其上固定有导轨；电机驱动主轴的旋转从而带动基板另一侧的偏心轮推杆机构运转以实现叶片在导轨内的移动；同时，通过齿轮之间的相互啮合，从动齿轮旋转从而带动其背侧的叶片进行与之前叶片的相向运动，从而实现了限束器叶片之间的联动；为了便于对限束器开口的大小进行控制，在基板上安装有电位计，通过齿轮之间的啮合获取实时数据以进行电机旋转角度的控制。本发明实施例不仅使得X射线的照射范围方形可调，能较好控制叶片移动的精度，还减少了限位开关的使用。
实施例一，如图1所示，包括以下部分：
基板1、固定连接于所述基板1上的导轨10和11、左叶片2和右叶片9、偏心轮5和7、叶片竖向挡板20、固定连接于所述叶片竖向挡板20上的推杆4和8、固定连接所述基板1以及所述叶片竖向挡板20的弹簧3和30、连接于所述基板1背侧的支架16、固定连接于所述背侧支架16的电机100、主动轮13、从动轮15以及处在所述主动轮13和所述从动轮15之间的介动齿轮14；
所述偏心轮5和所述主动轮13固定连接于主轴上，当所述电机100通过旋转驱动主轴末端的所述偏心轮5转动时，所述主动轮13随之转动，所述弹簧3恒处于拉伸状态，使所述推杆4与所述偏心轮5之间处于压紧状态，当所述偏心轮5转动时挤压所述推杆4进行直线运动，同时带动所述左叶片2沿着所述导轨10和11移动，当所述主动轮13转动时，通过所述介动齿轮14将运动传递给所述从动轮15，所述从动轮15进而带动固定连接于从动轴末端的所述偏心轮7进行转动，所述弹簧30恒处于拉伸状态，使所述推杆8与所述偏心轮7之间处于压紧状态，所述推杆8将所述偏心轮7的转动转化为沿着所述导轨10和11方向的水平移动，通过所述竖向挡板20带动所述右叶片9与左叶片2相向运动，完成所述右叶片9与左叶片2开合的联动。
优选的，如图2所示，还包括以下部分：固定连接所述于支架16的电位计101，以及与所述电位计101连接的齿轮12。
所述与电位计连接的齿轮12与所述主动轮13啮合，当所述主动轮13转动时，带动所述与电位计连接的齿轮12转动，所述电位计101获取所述主动轮13的转动数据，反馈给所述电机100。
电位计用于在线实时获取数据，通过程序计算得到叶片实际开口的大小，反馈驱动电机运转以使叶片达到操作者所要求的状态。
优选的，还包括以下部分：槽型光耦6，以及所述左叶片2末端的竖向遮光板21。
当所述左叶片2和右叶片9闭合时，所述竖向遮光板21嵌入所述槽型光耦6，所述槽型光耦6产生确认所述遮光板21处于零位置的电信号，指令所述电位计101清零。
槽型光耦6用于检测叶片是否处于闭合状态，系统上电后叶片自动闭合。当达到闭合状态时，左叶片末端的刚好嵌入所述槽型光耦，槽型光耦6产生电信号以确认遮光板处于零位置，此时电位计清零，系统进行初始化处理。
实施例二，如图3所示，相应的，本发明实施例还供一种X射线机限束器，包括以下部分：
两个相同的X射线机限束器叶片驱动装置18和19，和四根相同的支撑杆17，171，172和173。
所述X射线机限束器叶片驱动装置18和19叠加为上下两层，行径互相垂直，通过所述支撑杆17，171，172和173固定连接。
限束器为双层叶片结构，整体由两个相同的X射线机限束器叶片驱动装置18和19组成两层叶片，保证了从两个方向控制X射线的照射范围，也就是从两个方向控制X射线的冗余剂量，从而进一步增强了X射线照射范围的精度，避免了冗余射线对于被检测者不必要的伤害，适用于X射线接收端为平板的情况。
本发明实施例通过提供一种X射线机限束器叶片驱动装置和X射线机限束器，不仅使得X射线的照射范围方形可调，能较好控制叶片移动的精度，还减少了限位开关的使用，效率较高，成本较低，便于使用维修。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种X射线机限束器叶片驱动装置，包括：基板(1)、固定连接于所述基板(1)上的导轨(10和11)、左叶片(2)和右叶片(9)，其特征在于，还包括以下部分：
偏心轮(5和7)、叶片竖向挡板(20)、固定连接于所述叶片竖向挡板(20)上的推杆(4和8)、固定连接所述基板(1)以及所述叶片竖向挡板(20)的弹簧(3和30)、连接于所述基板(1)背侧的支架(16)、固定连接于所述背侧支架(16)的电机(100)、主动轮(13)、从动轮(15)以及处在所述主动轮(13)和所述从动轮(15)之间的介动齿轮(14)；
所述偏心轮(5)和所述主动轮(13)固定连接于主轴上，当所述电机(100)通过旋转驱动主轴末端的所述偏心轮(5)转动时，所述主动轮(13)随之转动，所述弹簧(3)恒处于拉伸状态，使所述推杆(4)与所述偏心轮(5)之间处于压紧状态，当所述偏心轮(5)转动时挤压所述推杆(4)进行直线运动，同时带动所述左叶片(2)沿着所述导轨(10和11)移动，当所述主动轮(13)转动时，通过所述介动齿轮(14)将运动传递给所述从动轮(15)，所述从动轮(15)进而带动固定连接于从动轴末端的所述偏心轮(7)进行转动，所述弹簧(30)恒处于拉伸状态，使所述推杆(8)与所述偏心轮(7)之间处于压紧状态，所述推杆(8)将所述偏心轮(7)的转动转化为沿着所述导轨(10和11)方向的水平移动，通过所述竖向挡板(20)带动所述右叶片(9)与左叶片(2)相向运动，完成所述右叶片(9)与左叶片(2)开合的联动。
2.如权利要求1所述的X射线机限束器叶片驱动装置，其特征在于，包括以下部分：
固定连接于所述支架(16)的电位计(101)，以及与所述电位计(101)连接的齿轮(12)；
所述与电位计连接的齿轮(12)与所述主动轮(13)啮合，当所述主动轮(13)转动时，带动所述与电位计连接的齿轮(12)转动，所述电位计(101)获取所述主动轮(13)的转动数据，反馈给所述电机(100)。
3.如权利要求2所述的X射线机限束器叶片驱动装置，其特征在于，包括以下部分：
槽型光耦(6)，以及所述左叶片(2)末端的竖向遮光板(21)；
当所述左叶片(2)和右叶片(9)闭合时，所述竖向遮光板(21)嵌入所述槽型光耦(6)，所述槽型光耦(6)产生确认所述遮光板(21)处于零位置的电信号，指令所述电位计(101)清零。
4.一种X射线机限束器，其特征在于，包括以下部分：
两个相同的如权利要求1-3任一项所述的X射线机限束器叶片驱动装置(18和19)，和四根相同的支撑杆(17，171，172和173)；
所述X射线机限束器叶片驱动装置(18和19)叠加为上下两层，行径互相垂直，通过所述支撑杆(17，171，172和173)固定连接。
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