CN107260196A - 一种用于ct设备的切片系统及传动连接结构 - Google Patents

一种用于ct设备的切片系统及传动连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及传动技术领域，尤其涉及一种用于CT设备的切片系统及传动连接结构。该一种用于CT设备的切片系统，包括可沿第一预定轨迹移动的切片、连接于切片的驱动组件，驱动组件沿第二预定轨迹移动以驱动切片沿第一预定轨迹移动，切片和驱动组件在至少一个方向上可相对活动。本发明提供的一种用于CT设备的切片系统，即保证充分连接完成传动，又可以让两部分之间产生轻微相互运动，将不平行导致的结构变形转变为结构的轻微运动，释放原来结构的内应力，从而减小驱动组件的运动阻力，保证驱动、传动的顺畅。

Description

一种用于CT设备的切片系统及传动连接结构
技术领域
本发明涉及传动技术领域，尤其涉及一种用于CT设备的切片系统及传动连接结构。
背景技术
计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)是一种通过X线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，接收透过该层面的X线束，将该X线束通过一系列处理后，通过计算机处理转化为图像的一种设备。CT设备包括X射线球管和探测器，X射线球管发出的X射线经过人体后被探测器探测到，计算机对探测到的数据信息进行处理和图像重建。为了控制X射线束的宽度和厚度，CT设备还包括切片系统，切片系统包括底座、以及形成有供X射线束穿过的开口的切片，其中底座上设置有导向部件，切片在直线运动单元的驱动下沿着导向部件做直线运动。直线运动单元中，传动部件负责将电机的旋转运动转化为直线运动，导向部件负责支撑负载沿着固定方向运动，传动部件和导向部件之间通过丝母连接以传递运动。在装配时，由于不能保证传动部件与导向部件的安装完全平行，所以在运动过程中，传动电机要克服不平行带来的阻力，当阻力很大的时候，电机将会卡死堵转，无法正常运动。电机卡死的原因是不平行度导致结构产生内应力，增加了丝杠传动系统的摩擦阻力，当电机输出力矩小于摩擦阻力后，电机发生卡死堵转。
具体的，如图1、图2所示，电机101通过联轴器102与丝杠103，作为负载的切片105安装在两个导轨106上，电机101提供的驱动力通过丝杆103传递至切片105，从而使得切片105沿着导轨106方向运动。在丝杠103和切片105之间通过丝母201连接，从而将电机101的驱动力传递给切片105，实现切片105运动功能。
由于丝杠103的轴线与导轨106的轴线在安装或运动的过程中不可能完全平行，这导致切片105运动方向与丝杠103长度方向不同，从而造成刚性的丝母201给丝杠103施加径向拉/压力，导致丝杠103阻力增大，从而出现电机101卡死的现象。
目前，解决驱动部件的丝杆103的轴线与导向部件(导轨106)不平行问题的主要方式是返修丝母201的安装面，经过反复试装，直到平行度满足要求，不平行产生内应力小到不会使电机卡死。此种方法，并未彻底解决丝杆130的轴线与导轨160的轴线不平行的问题，且不平行产生阻力很难量化，同时，多次返修安装面费时费力，生产效率低，且容易造成报废。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于CT设备的切片系统及传动连接结构，以解决现有技术中存在的返修丝母的安装面，不平行产生阻力很难量化，操作费时费力的技术问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于CT设备的切片系统，包括可沿第一预定轨迹移动的切片、连接于所述切片的驱动组件，所述驱动组件沿第二预定轨迹移动以驱动所述切片沿所述第一预定轨迹移动，所述切片和所述驱动组件在至少一个方向上可相对活动。
进一步的，还包括导向件，以及可沿所述导向件移动的滑动件，其中，所述导向件和所述滑动件中的一个连接于所述切片，另一个连接于所述驱动组件。
进一步的，所述驱动组件包括为所述切片提供驱动力的电机、连接于所述电机的丝杆、以及与所述丝杆配合使用的丝母，所述导向件包括形成于所述丝母的滑槽，所述滑动件包括连接于所述切片的滑块。
进一步的，所述滑动件沿所述导向件滑动的方向与所述丝杆的延伸方向呈预设角度。
进一步的，还包括转向件，以及可沿所述转向件转动的转动件，其中，所述转向件和所述转动件中的一个连接于所述切片，另一个连接于所述驱动组件。
进一步的，所述驱动组件包括为所述切片提供驱动力的电机、连接于所述电机的丝杆、以及与所述丝杆配合使用的丝母，所述转向件包括形成于所述切片的轴孔，所述转动件包括连接于所述丝母的转轴。
进一步的，还包括导向件、可沿所述导向件移动的滑动件、转向件、以及可沿所述转向件转动的转动件；
所述转动件与所述滑动件固定连接，所述转向件和所述导向件中的一个连接于所述切片，另一个连接于所述驱动组件。
进一步的，所述驱动组件包括为所述切片提供驱动力的电机、连接于所述电机的丝杆、以及与所述丝杆配合使用的丝母，所述转向件包括形成于所述切片的轴孔，所述转动件包括形成于所述丝母的转轴。
本发明还提供一种传动连接结构，包括连接装置，用于连接驱动组件和负载组件，该连接装置包括连接于负载组件的第一连接件和连接于驱动组件第二连接件，所述驱动组件用于驱动所述负载组件沿预定轨迹运动；
所述连接装置的第一连接件与第二连接件为活动性连接，且所述第一连接件相对所述第二连接件在设定的范围内偏转或偏离。
进一步的，所述连接装置的第一连接件、第二连接件还分别包括导向件，以及可沿所述导向件移动的滑动件；或者，所述连接装置的第一连接件、第二连接件还分别包括转向件，以及可沿所述转向件转动的转动件。
本发明提供的一种用于CT设备的切片系统，使用时，切片和驱动组件之间在至少一个方向上可相对活动，当切片的运行方向与驱动组件产生的驱动方向出现不平行的状况时，可通过两者之间的相对活动进行调节，进而可以将不平行产生的位置差异抵消，而不会产生内应力造成卡死的状况。
该用于CT设备的切片系统，即保证充分连接完成传动，又可以让两部分之间产生轻微相互运动，将不平行导致的结构变形转变为结构的轻微运动，释放原来结构的内应力，从而减小驱动组件的运动阻力，保证驱动、传动的顺畅。
本发明提供的一种传动连接结构，其中，第一连接件和第二连接件之间可在设定的范围内偏转或偏离，使用时，可调节第一连接件和第二连接件之间的位置关系，可抵消第一连接件和第二连接件两者位置改变而产生的作用力，可避免出现卡死的现象，通用性更强，确保相应设备的正常运行。
附图说明
图1现有技术中直线运动单元的俯视图；
图2现有技术中直线运动单元的丝母的结构示意图；
图3是本发明提供的传动连接结构的结构示意图；
图4是本发明提供的传动连接结构的另一结构示意图；
图5是本发明提供的传动连接结构的又一结构示意图；
图6是本发明提供的直线运动单元的结构示意图。
图中：
101、电机；102、联轴器；103、丝杠；105、切片；106、导轨；201、丝母；301、导向件；302、滑动件；303、转动件；304、转向件；305、第一连接件；306、第二连接件。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种用于CT设备的切片系统，包括可沿第一预定轨迹移动的切片、连接于切片的驱动组件，该驱动组件沿第二预定轨迹移动以驱动切片沿第一预定轨迹移动，其中，切片和驱动组件在至少一个方向上可相对活动。
本实施例中，切片在驱动组件的驱动下，在切片导轨上沿第一预定轨迹运动，理想状态下，第一预定轨迹和第二预定轨迹是平行的，但是由于加工或装配误差，第一预定轨迹和第二预定轨迹会出现不平行的情况，本实施例提供的切片系统，由于切片和驱动组件在至少一个方向上可相对活动，所以当两个预定轨迹不平行时，通过切片和驱动组件之间的相对活动来克服由于上述不平行所带来的结构内部的内应力(主要是驱动组件内部元件之间的摩擦力)，保证切片系统的正常运行。
本实施例一个具体的实现方式中，驱动组件包括为切片提供驱动力的电机，连接于电机的丝杆，以及与丝杆配合使用的丝母。丝杆将电机的驱动力通过可在丝杆上滑动的丝母传递至切片，切片进而沿着第一预定轨迹运动，本实施例中，丝母的运动方向为第二预定轨迹，由于切片与丝母可相对活动，克服了由于第一预定轨迹和第二预定轨迹不平行导致的丝杆与丝母之间摩擦力的增加，避免了电机在无法克服该摩擦力时发生卡死堵住的现象，保证了切片系统的正常运动。
本实施例中一个具体的实现方式中，切片系统还包括导向件，以及可沿导向件移动的滑动件，其中，导向件和滑动件中的一个连接于切片，另一个连接于驱动组件。示例性地，导向件包括形成于丝母的滑槽，滑动件包括连接于切片的滑块。当第一预定轨迹和第二预定轨迹不平行导致丝杆与丝母之间摩擦力增加时，连接于切片的滑块可以在滑槽内沿滑槽的轴向移动，大大减小摩擦力，保证驱动组件的正常运行；且滑槽直接形成于丝母上，大大减小了驱动结构的体积。本领域技术人员可以理解地，滑槽和滑块的位置可以互换，即滑槽可形成于切片上，滑块可连接于丝母。进一步地，滑块不仅可以沿着滑槽在滑槽长度方向做平移运动，还可以沿滑槽深度方向轻微上下移动，进一步增加了切片和丝母相对活动的方向和幅度，有效克服丝母与丝杆之间的摩擦力。
在本实施例另一个具体的实现方式中，切片系统还包括转向件，以及可述转向件转动的转动件，其中，转向件和转动件中的一个连接于切片，另一个连接于驱动组件。示例性地，转向件包括形成于切片的轴孔，转动件包括连接于丝母的转轴。当第一预定轨迹和第二预定轨迹不平行导致丝杆与丝母之间摩擦力增加时，连接于丝母的转轴可在轴孔内旋转，调整切片和丝母的相对位置，大大减小摩擦力，保证驱动组件的正常运行；且转轴直接形成于丝母上，有效减小了驱动结构的体积。本领域技术人员可以理解地，转轴和轴孔的位置可以互换，即转轴连接于切片，轴孔形成于切片上。进一步地，转轴不仅可以相对于轴孔在圆周范围内转动，还可以在轴孔深度方向上做上下运动，进一步增加了切片和丝母相对活动的角度和幅度，有效克服丝母与丝杆之间的摩擦力。
在本实施例又一个具体的实现方式中，切片系统包括导向件、可沿导向件移动的滑动件、转向件、以及可沿转向件转动的转动件；转动件与滑动件固定连接，转向件和导向件中的一个连接于切片，另一个连接于驱动组件。示例性地，转向件包括形成于切片的轴孔，转动件包括形成于丝母的转轴。因此切片和丝母之间即可以沿着导向件的方向移动，也可以沿着转向件的方向转动，从多个方向上调整切片和丝母之间的位置关系，当第一预定轨迹和第二预定轨迹不平行导致丝杆与丝母之间摩擦力增加时，上述连接结构可以大大减小摩擦力，保证驱动组件的正常运行。
如图3-6所示，本实施例一个具体的实现方式中，切片和驱动装置之间之间通过连接装置相连，示例性地，连接装置包括连接于切片的第一连接件305和连接于驱动组件的丝母的第二连接件306，其中，第一连接件305活动连接于第二连接件306。本领域技术人员可以理解的，上述连接装置的设置方式仅仅是一种示例，并非对连接装置结构形式的限定，只要可以实现切片和驱动组件的活动连接，均在本实施例保护的范围内。
当出现第一预定轨迹与第二预定轨迹不平行的状况时，可通过连接装置进行调节，连接装置的第一连接件305和第二连接件306之间活动连接，可以将上述不平行产生的位置差异抵消，而不会在相互运动的部件之间产生内应力，造成电机卡死的状况。
其中，第一连接件305和第二连接件306之间的活动连接方式可以为多种形式，以下示例性地列出几种。
如图3所示，一种为第一连接件305和第二连接件306之间可相对的平移移动。具体的，连接装置还包括导向件301，以及可沿导向件301移动的滑动件302，其中，导向件301和滑动件302中的一个连接于第一连接件305，另一个连接于第二连接件306。
本实施例一个具体的实现方式中，导向件301连接于第二连接件306，滑动件302连接于第一连接件305，第二连接件306与丝母固定连接，使用时，滑动件302可相对导向件301定向的往复移动，如滑动件302包括一条形滑块结构，导向件301为滑槽结构，滑块可在滑槽结构内往复运动，当第一预设轨迹与第二预设轨迹不平行时，由于切片和丝母可以相对移动，从而将上述不平行带来的摩擦力转变为切片和丝母之间的相对运动，克服了现有技术中丝母与丝杆之间的摩擦力，避免电机由于无法克服上述摩擦力而出现卡死现象。
本实施例中，滑动件302与第一连接件305、导向件301与第二连接件306可一体成型设置，也可以通过螺钉等固定方式相互固定连接。
本实施例中，滑动件302相对于导向件301的滑动方向与切片运动方向之间呈预设角度，本实施例一个具体的实现方式中，该预设角度为90度。
本实施例中，滑块不仅可以沿着滑槽在滑槽长度方向(如图3中虚线箭头方向)做平移运动，还可以沿滑槽深度方向(如图3中实现箭头方向)轻微上下移动，进一步增加了切片和丝母相对活动的角度和幅度，有效克服丝母与丝杆之间的摩擦力。
如图4所示，另一种为第一连接件305和第二连接件306之间可相对的转动，具体的，连接装置还包括转向件304，以及可沿转向件304转动的转动件303，其中，转向件304和转动件303中的一个连接于第一连接件305，另一个连接于第二连接件306。
使用时，转动件303与转向件304之间可周向转动，如，转向件304包括一固定块，固定块上形成有轴孔，而转动件303为转轴结构，转轴插接到轴孔内。当第一预设轨迹和第二预设轨迹不平行时，由于切片和丝母可以相对转动，从而将上述不平行带来的丝杆和丝母之间的摩擦力转变为切片和丝母之间的相对转动，克服了现有技术中丝母与丝杆之间的摩擦力，避免电机由于无法克服上述摩擦力而出现卡死现象。
本实施例中，转轴和轴孔不仅可以相对于轴孔在圆周范围内转动，还可以在轴孔深度方向上(如图4、图5中实线箭头的方向)做上下运动，进一步增加了切片和丝母相对活动的角度和幅度，有效克服丝母与丝杆之间的摩擦力。
如图5所示，另外，连接装置还可以是上述两种结构的组合，即可同时通过径向平移及周向转动来抵消由于第一预设轨迹和第二预设轨迹不平行时而在丝杆和丝母之间产生的内应力，进一步地，上述连接装置还可以实现竖直方向上的运动，进一步增大了切片和驱动组件可相对活动的方向、角度和幅度。具体的，连接装置还包括导向件301、可沿导向件301移动的滑动件302、转向件304、以及可沿转向件304转动的转动件303；转动件303与滑动件302固定连接，转向件304和导向件301中的一个连接于第一连接件305，另一个连接于第二连接件306。
第一连接件305和切片相对应的位置处分别设置有安装孔，螺钉先后穿过第一连接件305和切片上的安装孔实现第一连接件和切片的固定连接；同样的，第二连接件306和丝母相对应的位置处分别设置有安装孔，螺钉先后穿过第二连接件306和丝母上的安装孔实现第二连接件与丝母的固定连接此种连接方式拆装简便，方便后期的维护和维修。
具体使用时，第一连接件305连接到切片上，第二连接件306连接到丝母上。以连接装置同时可实现平移和转动为例。
切片连接滑轨，可连接两条平行设置的滑轨，切片在滑轨上的滑动方向与丝母在丝杠上的移动方向不完全平行，从而在丝杆和丝母之间产生内应力，严重时会出现电机卡死的现象。
通过连接装置即消除该内应力，如，当丝母与相邻的滑轨之间的垂直距离增大或减小时，导向件301和滑动件302产生平移，转动件303和转向件304产生转动，抵消内部阻力，确保平滑的移动。其中，该抵消过程为自动完成。
在本发明另一具体实现方式中，第一连接件和第二连接件可以通过销钉活动连接，示例性的，连接于切片的第一连接件上和连接于驱动组件的第二连接件上分别形成有销孔，销钉先后穿过两个销孔，并通过一个限位件实现销钉与销孔之间的限位，使得销钉不会在驱动组件的运动过程中脱离销孔。此种结构，也可以实现第一连接件和第二连接件之间的转动。
本发明还提供了一种传动连接结构，包括连接装置，用于连接驱动组件和负载组件(切片)，该连接装置包括连接于负载组件(切片)的第一连接件305和连接于驱动组件第二连接件306，驱动组件用于驱动负载组件沿预定轨迹运动；
连接装置的第一连接件305与第二连接件306为活动性连接，且第一连接件305相对第二连接件306在设定的范围内偏转或偏离。
具体的，连接装置的第一连接件305、第二连接件306还分别包括导向件301，以及可沿导向件301移动的滑动件302；和/或者，连接装置的第一连接件305、第二连接件306还分别包括转向件304，以及可沿转向件304转动的转动件303。示例性地，本实施例中，所述的偏转包括转动件沿转向件在圆周方向上的转动，所述的偏离既包括沿导向件长度方向上的水平移动，也包括沿导向件深度方向的上下移动，以及沿转向件深度方向上的上下移动。
连接装置在设定的范围内实现偏转或偏离的动作，实现转动和/或平移和\或上下移动等动作，进而可消除传动结构之间的内应力。
本发明提供的传动连接结构不仅仅可应用到CT设备的切片系统，还应用到其他可通过该结构消除内应力的装置中。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于CT设备的切片系统，包括可沿第一预定轨迹移动的切片、连接于所述切片的驱动组件，所述驱动组件沿第二预定轨迹移动以驱动所述切片沿所述第一预定轨迹移动，其特征在于，所述切片和所述驱动组件在至少一个方向上可相对活动。
2.根据权利要求1所述的切片系统，其特征在于，还包括导向件，以及可沿所述导向件移动的滑动件，其中，所述导向件和所述滑动件中的一个连接于所述切片，另一个连接于所述驱动组件。
3.根据权利要求2所述的切片系统，其特征在于，所述驱动组件包括为所述切片提供驱动力的电机、连接于所述电机的丝杆、以及与所述丝杆配合使用的丝母，所述导向件包括形成于所述丝母的滑槽，所述滑动件包括连接于所述切片的滑块。
4.根据权利要求3所述的切片系统，其特征在于，所述滑动件沿所述导向件滑动的方向与所述丝杆的延伸方向呈预设角度。
5.根据权利要求1所述的切片系统，其特征在于，还包括转向件，以及可沿所述转向件转动的转动件，其中，所述转向件和所述转动件中的一个连接于所述切片，另一个连接于所述驱动组件。
6.根据权利要求5所述的切片系统，其特征在于，所述驱动组件包括为所述切片提供驱动力的电机、连接于所述电机的丝杆、以及与所述丝杆配合使用的丝母，所述转向件包括形成于所述切片的轴孔，所述转动件包括连接于所述丝母的转轴。
7.根据权利要求1所述的切片系统，其特征在于，还包括导向件、可沿所述导向件移动的滑动件、转向件、以及可沿所述转向件转动的转动件；
所述转动件与所述滑动件固定连接，所述转向件和所述导向件中的一个连接于所述切片，另一个连接于所述驱动组件。
8.根据权利要求7所述的切片系统，其特征在于，所述驱动组件包括为所述切片提供驱动力的电机、连接于所述电机的丝杆、以及与所述丝杆配合使用的丝母，所述转向件包括形成于所述切片的轴孔，所述转动件包括形成于所述丝母的转轴。
9.一种传动连接结构，包括连接装置，用于连接驱动组件和负载组件，其特征在于，该连接装置包括连接于负载组件的第一连接件和连接于驱动组件第二连接件，所述驱动组件用于驱动所述负载组件沿预定轨迹运动；
所述连接装置的第一连接件与第二连接件为活动性连接，且所述第一连接件相对所述第二连接件在设定的范围内偏转或偏离。
10.根据权利要求9所述的传动连接结构，其特征在于，所述连接装置的第一连接件、第二连接件还分别包括导向件，以及可沿所述导向件移动的滑动件；或者，所述连接装置的第一连接件、第二连接件还分别包括转向件，以及可沿所述转向件转动的转动件。
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