CN105443688B - 射线野调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射线野调整装置，包括：支撑框架，包括一对竖直圆弧支撑架和一对水平圆弧支撑架；至少四条链条，每个竖直和水平圆弧支撑架沿其圆弧取向安装有至少四条链条中的至少一条链条；一对竖直射线野调整块，每个竖直射线野调整块的两个端面处设置有链轮和导向组件，所述链轮分别与安装在一对竖直圆弧支撑架上的至少一条链条啮合；一对水平射线野调整块，每个水平射线野调整块的两个端面处设置有链轮和导向组件，所述链轮分别与安装在一对水平圆弧支撑架上的至少一条链条啮合；和驱动电机，用于驱动各个链轮转动，以啮合相应的链条。

Description

射线野调整装置

技术领域

本发明涉及射线成像技术领域，尤其涉及一种射线野调整装置。

背景技术

在射线成像技术中，用于调节射线照射区域(即，射线野)的装置是必不可少的。例如在进行放射治疗、工业射线无损检测等过程中，都需要调整射线的射线野。

通常，在射线成像过程中使用射线野调整块来调整射线野。具体地，在调整过程中，需要使调整块的靠近射线野的一侧与靶点(即，射线源点)在同一平面(延长面)上，以避免在射线野中出现半影区。这就要求射线野调整块的调整运动沿着圆弧轨迹，圆弧的圆心即为靶点。

目前，用于射线野调整的传动方式，即带动射线野调整块运动的传动方式一般采用丝杠传动或者采用齿轮与蜗轮蜗杆传动，结构比较复杂。而且，这两种传动方式有诸多局限性。例如，对于目前应用较多的丝杠传动来说，它一般在沿直线拖动射线野调整块的同时使得调整块自身沿圆弧做一定角度的转动。由于射线野调整块的转动角度是近似的表示，因此系统误差是不可避免的。而对于齿轮与蜗轮蜗杆传动来说，通常是把圆弧做成不完整齿轮，通过齿轮啮合拖动射线野调整块做转动。这种传动对齿轮制作精度要求高，而且发生磨损时很难修复，间隙调整比较困难。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺点，本发明的目的是提供一种结构简单、易于实现的传动机构来实现精准的射线野调整。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种射线野调整装置，包括：支撑框架，所述支撑框架包括一对沿水平方向间隔布置的竖直圆弧支撑架和一对沿竖直方向间隔布置的水平圆弧支撑架；至少四条链条，每个竖直圆弧支撑架和每个水平圆弧支撑架沿其圆弧取向安装有所述至少四条链条中的至少一条链条；一对竖直射线野调整块，用于沿竖直方向调整射线野，每个竖直射线野调整块的两个端面处设置有链轮和导向组件，所述链轮分别与安装在所述一对竖直圆弧支撑架上的所述至少一条链条啮合，所述导向组件分别沿着所述一对竖直圆弧支撑架引导该竖直射线野调整块的运动；一对水平射线野调整块，用于沿水平方向调整射线野，每个水平射线野调整块的两个端面处设置有链轮和导向组件，所述链轮分别与安装在所述一对水平圆弧支撑架上的所述至少一条链条啮合，所述导向组件分别沿着所述一对水平圆弧支撑架引导该水平射线野调整块的运动；和驱动电机，用于驱动所述各个链轮转动，以啮合相应的各个链条。

在该传动机构中，采用链条固定，电机驱动链轮与链条啮合，从而由链轮带动射线野调整块沿圆弧运动的方案。相比于现有技术中的丝杠传动或者齿轮和蜗轮蜗杆传动，本发明中链条和链轮的传动方案结构简单，调整和安装便捷。并且，由于链条和链轮可以采用标准零件，可以容易地在市场上买到且价格低廉，因此可以大大降低制造成本和工期。

附图说明

下面参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中：

图1A是根据本发明实施例的射线野调整装置的传动原理示意图；

图1B是沿图1A中A-A线取的射线野调整装置的局部剖视图；

图2A是根据本发明实施例的射线野调整装置的整体结构的示意性主视图，图2B是根据本发明实施例的射线野调整装置的整体结构的示意性左视图，图2C是根据本发明实施例的射线野调整装置的整体结构的示意性俯视图，其中各个水平和竖直射线野调整块处于闭合状态；和

图3A是根据本发明实施例的射线野调整装置的整体结构的示意性主视图，图3B是根据本发明实施例的射线野调整装置的整体结构的示意性左视图，图3C是根据本发明实施例的射线野调整装置的整体结构的示意性俯视图，其中各个水平和竖直射线野调整块处于运动状态。

具体实施方式

下面将参考附图1A至3C描述根据本发明实施例的射线野调整装置的结构和原理，其中图1A-1B示出根据本发明实施例的射线野调整装置的传动原理，图2A-2C和3A-3C示出了根据本发明实施例的射线野调整装置的整体结构。

具体地，根据本发明实施例的射线野调整装置100包括：支撑框架1，支撑框架1包括一对沿水平方向H间隔布置的竖直圆弧支撑架11和一对沿竖直方向V间隔布置的水平圆弧支撑架12；至少四条链条2(例如如图2A中所示为8条)，每个竖直圆弧支撑架11和每个水平圆弧支撑架12沿其圆弧取向安装有至少四条链条2中的至少一条链条；一对竖直射线野调整块3，用于沿竖直方向V调整射线野，每个竖直射线野调整块3的两个端面31上设置有链轮32和导向组件33，两个链轮32分别与安装在一对竖直圆弧支撑架11上的至少一条链条2啮合，导向组件33分别沿着一对竖直圆弧支撑架11引导该竖直射线野调整块3的运动；一对水平射线野调整块4，用于沿水平方向调整射线野，每个水平射线野调整块4的两个端面41上设置有链轮42和导向组件43，两个链轮42分别与安装在一对水平圆弧支撑架12上的至少一条链条2啮合，导向组件43分别沿着一对水平圆弧支撑架12引导该水平射线野调整块4的运动；和驱动电机5，用于驱动各个链轮32和42转动，以啮合相应的各个链条2。

在操作中，例如参考图1A和1B，以水平射线野调整块4为例，驱动电机5开启，驱动链轮42连续转动，使得链轮42连续与链条2啮合；同时，导向组件43沿着水平圆弧支撑架12的圆弧取向引导水平射线野调整块4。由此，实现水平射线野调整块4沿圆弧的运动，进而实现沿水平方向调整射线野。同样地，对于一对竖直射线野调整块3，通过与上述同样的操作可以实现竖直射线野调整块3沿圆弧的运动，进而实现沿竖直方向调整射线野。

在该传动机构中，采用链条固定，电机驱动链轮与链条啮合，从而由链轮带动射线野调整块沿圆弧运动的方案。相比于现有技术中的丝杠传动或者齿轮和蜗轮蜗杆传动，本发明中链条和链轮的传动方案结构简单，调整和安装便捷。并且，由于链条和链轮可以采用标准零件，可以容易地在市场上买到且价格低廉，因此可以大大降低制造成本和工期。此外，根据本发明实施例的射线野调整装置采用结构对称布置，即各个射线野调整块的两个端面处的结构和配置相同，使得射线野调整块的运行平稳。并且，设置彼此相互垂直的一对水平射线野调整块和一对竖直射线野调整，使得能够随各个调整块的运动变化构成大小可变的矩形射线野。

在一实施例中，例如参考图1B，每个水平圆弧支撑架12沿其圆弧取向开设有一个凹槽6，用于容纳和固定安装在该水平圆弧支撑架上的至少一条链条2，在图1B中示出为2条链条2。同样地，虽然未示出，每个竖直圆弧支撑架沿其圆弧取向可以开设有一个凹槽，用于容纳和固定安装在该竖直圆弧支撑架上的至少一条链条。然而，本发明不限于此，可以使用能够将链条固定在各个圆弧支撑架上的任何合适的结构。

在一实施例中，链轮32和42可以为单层链轮，固定安装在各个圆弧支撑架11和12上的链条2可以为1条链条，与单层链轮啮合。然而，优选地，也可以采用双层链轮，同时在各个圆弧支撑架11和12上设置两条相互独立的链条2，使两条相互独立的链条2可沿圆周单独调节并且分别与双层链轮啮合。这样，即使由于链轮和链条的间隙引起啮合运动误差，也能够通过沿圆周方向正向、反向地调整链条来调整链轮和链条啮合的相位差，消除间隙，以保证运动精度。采用这种双排链条、双层链轮的传动方式，能够降低对各个零部件的制造和安装精度的要求，降低了制造成本。

此外，应该指出的是，本发明不限于如上所述的设置4条链条或8条链条的方案。本领域普通技术人员可以理解，可以根据需要，设置1条链条和2条链条的组合设置，例如，可以在一个水平圆弧支撑架12上设置1条链条，而在另一个水平圆弧支撑架12上设置两个链条，等等，只要能够实现本发明的发明目的即可。

在一实施例中，例如参考附图1B，在每个水平射线野调整块4的两个端面41上还可以设有万向滚轮45，两个万向滚轮45分别与一对水平圆弧支撑架12的内端面接触，用于限定各个水平射线野调整块4的沿垂直于端面41的方向的窜动。同样地，虽然没有示出，在每个竖直射线野调整块3的两个端面31上还可以设有万向滚轮(未示出)，两个万向滚轮分别与一对竖直圆弧支撑架11的内端面接触，用于限定各个竖直射线野调整块3的沿垂直于端面31的方向的窜动。

在一实施例中，例如参考附图1B，每个水平射线野调整块4还包括连接设置在两个端面41上的链轮42的、沿水平方向延伸的传动轴46。同样地，例如参考附图2B和3B，每个竖直射线野调整块3还包括连接设置在两个端面31上的链轮32的、沿竖直方向延伸的传动轴36。

在一个具体实施例中，例如参考附图1A和2B-2C，每个导向组件33或43包括一对滚轮33a、33b或43a、43b，一对滚轮33a、33b或43a、43b设置为分别沿对应的竖直或水平圆弧支撑架11或12的外侧圆弧面和内侧圆弧面滚动，以沿着圆弧取向引导对应的射线野调整块的运动。然而，本发明不限于此，可以使用能够沿圆弧取向引导射线野调整块运动的任何合适的结构。

在一优选实施例中，例如参考附图1B，每个水平射线野调整块4还可以包括设置在两个端面41上的支撑滚轮44，分别与设置在两个端面41处的链轮42同轴固定连接且支撑链轮42，并且支撑滚轮44分别沿对应的水平圆弧支撑架12的外侧圆弧面滚动。同样地，虽然未示出，每个竖直射线野调整块还可以包括设置在两个端面31上的支撑滚轮，分别与设置在两个端面31处的链轮32同轴固定连接且支撑链轮32，并且支撑滚轮分别沿对应的竖直圆弧支撑架11的外侧圆弧面滚动。设置这样的支撑滚轮，能够进一步引导射线野调整块的沿圆弧的运动。

此外，应该指出的是，可以为各个射线野调整块单独地设置驱动电机，也可以为一对水平或竖直射线野调整块设置同步电机，使一对水平或者竖直射线野调整块同步地被调整。

以上描述了根据本发明实施例的射线野调整装置的结构和传动原理。然而，本领域普通技术人员可以理解，本发明不限于此，本发明可以广泛应用于射线无损检测设备、放射治疗设备等等中，诸如医用加速器、工业加速器、同位素治疗机及相关设备等等。

至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims (11)

1.一种射线野调整装置，包括：

支撑框架，所述支撑框架包括一对沿水平方向间隔布置的竖直圆弧支撑架和一对沿竖直方向间隔布置的水平圆弧支撑架；

至少四条链条，每个竖直圆弧支撑架和每个水平圆弧支撑架沿其圆弧取向安装有所述至少四条链条中的至少一条链条；

一对竖直射线野调整块，用于沿竖直方向调整射线野，每个竖直射线野调整块的两个端面处设置有链轮和导向组件，所述链轮分别与安装在所述一对竖直圆弧支撑架上的所述至少一条链条啮合，所述导向组件分别沿着所述一对竖直圆弧支撑架引导该竖直射线野调整块的运动；

一对水平射线野调整块，用于沿水平方向调整射线野，每个水平射线野调整块的两个端面处设置有链轮和导向组件，所述链轮分别与安装在所述一对水平圆弧支撑架上的所述至少一条链条啮合，所述导向组件分别沿着所述一对水平圆弧支撑架引导该水平射线野调整块的运动；和

驱动电机，用于驱动所述各个链轮转动，以啮合相应的各个链条。

2.根据权利要求1所述的射线野调整装置，其中，每个竖直圆弧支撑架沿其圆弧取向开设有一个凹槽，用于容纳和固定安装在该竖直圆弧支撑架上的所述至少一条链条。

3.根据权利要求2所述的射线野调整装置，其中，每个水平圆弧支撑架沿其圆弧取向开设有一个凹槽，用于容纳和固定安装在该水平圆弧支撑架上的所述至少一条链条。

4.根据权利要求3所述的射线野调整装置，其中，所述各个链轮为单层链轮，所述至少一条链条包括一条链条，与所述单层链轮啮合。

5.根据权利要求3所述的射线野调整装置，其中，所述各个链轮为双层链轮，所述至少一条链条包括相互独立的两条链条，与所述双层链轮啮合。

6.根据前述权利要求中任一项所述的射线野调整装置，其中，所述各个端面上还设有万向滚轮，所述各个万向滚轮分别与所述一对竖直圆弧支撑架和所述一对水平圆弧支撑架的内端面接触，用于限定所述各个竖直和水平射线野调整块的沿垂直于端面方向的窜动。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的射线野调整装置，其中，每个导向组件包括一对滚轮，所述一对滚轮设置为分别沿对应的竖直或水平圆弧支撑架的外侧圆弧面和内侧圆弧面滚动，以沿着圆弧取向引导对应的射线野调整块的运动。

8.根据权利要求7所述的射线野调整装置，其中，每个竖直射线野调整块还包括连接设置在所述两个端面处的所述链轮的、沿竖直方向延伸的传动轴。

9.根据权利要求8所述的射线野调整装置，其中，每个水平射线野调整块还包括连接设置在所述两个端面处的所述链轮的、沿水平方向延伸的传动轴。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的射线野调整装置，其中，每个竖直射线野调整块还包括设置在所述两个端面上的支撑滚轮，分别与设置在所述两个端面处的链轮同轴固定连接且支撑所述链轮，并且所述支撑滚轮分别沿对应的竖直圆弧支撑架的外侧圆弧面滚动。

11.根据权利要求10所述的射线野调整装置，其中，每个水平射线野调整块还包括设置在所述两个端面上的支撑滚轮，分别与设置在所述两个端面处的链轮同轴固定连接且支撑所述链轮，并且所述支撑滚轮分别沿对应的水平圆弧支撑架的外侧圆弧面滚动。