CN108594450B - 一种可调节圆孔准直器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节圆孔准直器，属于准直器领域，旨在提供一种开孔大小连续可调的圆孔准直器，同时具有在需要时可方便快捷地把该区域准直限制去除的优点。其技术方案要点是：固定环、转动环、第一转动组件、第一扇叶构成4连杆机构；固定环、转动环、第二转动组件、第二扇叶构成第二个4连杆机构。固定环固定不动，驱动装置带动转动环转动，两个4连杆机构运转，第一扇叶和第二扇叶在一定范围内运动，第一扇叶和第二扇叶头部轮廓构成的准直器开孔大小随之改变，在一定范围内开孔可拟合为圆形，从而实现该准直器开孔大小在一定范围内连续可调的效果。本发明适用于对射线、粒子束或光束等进行准直或区域限定。

Description

一种可调节圆孔准直器

技术领域

本发明涉及准直器技术领域，尤其涉及一种可调节圆孔准直器。

背景技术

在准直领域中，基于实际需求，经常需要使用圆孔准直器对射线、粒子束或光束等进行准直或区域限定，有时也用于对设备进行定位等。很多时候，对圆孔准直器准直孔大小有可调节需求，有时还需要对该区域去除准直限制。

公开号为CN107297032A的中国专利公开了一种旋转式放射准直器，包括可旋转准直器主体，可旋转准直器主体具有在其中限定的不同大小或形状的多个准直器通道，通道基本上垂直于旋转轴延伸穿过准直器主体。

上述专利虽然也有一个可旋转的准直器，但是其开孔大小不可在一定范围内连续可调，且不具备能够方便快捷地把该区域准直限制去除的功能。根据现实需求，需要设计开发一种具备上述功能的圆孔准直器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调节圆孔准直器，具有开孔大小在一定范围内连续可调，在需要时可方便快捷地把准直器中间圆孔完全打开的优点，此时射线、粒子束或光束等可直接不受限地通过该准直器区域。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种可调节圆孔准直器，包括固定环，所述固定环圆周均匀设有若干延伸部，延伸部通过支撑杆固定连接有与固定环平行且与固定环位于同中心轴线上的支撑环；

所述固定环的主体圆环部分设有若干孔，相邻的孔上分别固定连接有第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴伸出方向相反，第一转轴远离固定环的一端转动连接有第一扇叶，第二转轴远离固定环的一端转动连接有第二扇叶，第一扇叶和第二扇叶分别位于固定环的两侧；

所述固定环内侧或外侧设有与固定环同圆心的转动环，转动环主体圆环部分设有若干孔，相邻的孔上分别固定连接有第一转动组件和第二转动组件，第一转动组件与第一扇叶转动连接，第二转动组件与第二扇叶转动连接；

转动环、第一转动组件或第二转动组件连接有驱动装置。

通过采用上述技术方案，使用者可通过外力带动转动环运动，转动环运动进而带动第一转动组件和第二转动组件运动，进而带动第一扇叶和第二扇叶逐渐打开或关闭，实现在一定范围内若干件第一扇叶和第二扇叶内部拼凑出大小可变的近似圆孔的目的。通过转动环的继续运动，在需要时可方便快捷地把准直器中间圆孔完全打开，地把该区域准直限制去除。而固定环和支撑环共同形成固定组件，为第一扇叶、第二扇叶的转动提供支撑点，同时位于外侧的支撑环还可以起到一定的绝缘作用。

进一步的，所述第一转动组件和第二转动组件组成相同，具体包括连杆、第三转轴和第四转轴；所述第三转轴一端固定连接在转动环的孔内，另一端转动连接在连杆靠近转动环一端的孔内；所述第四转轴一端插接在连杆远离转动环一端的孔内，另一端插接在第一扇叶或第二扇叶上。

通过采用上述技术方案，连杆和两个转轴来实现转动环和第一扇叶、转动环和第二扇叶的连带转动。

进一步的，所述第一扇叶和第二扇叶为扇形结构，外端两角中与第四转轴连接的一角上设有缺口，连杆安装于缺口上，缺口高度与连杆厚度相同，安装后连杆与第一扇叶或第二扇叶处于同一水平面。

通过采用上述技术方案，第一扇叶和第二扇叶上的缺口设置，可以使得安装后的连杆与第一扇叶或第二扇叶处于同一水平面上，同时便于连杆驱动第一扇叶或第二扇叶进行转动。

进一步的，所述第一扇叶和第二扇叶内角分为两段，一段为圆弧段，另一段为直线段，直线段与圆弧段相切。

通过采用上述技术方案，第一扇叶和第二扇叶的内角共设有3个位点，圆弧段的两个端点以及直线段远离圆弧段的一个端点，这样在拼凑准直器内孔时，可拼凑出近似度更高的圆形。

进一步的，所述第一扇叶或第二扇叶数量相等。

通过采用上述技术方案，更多的扇叶可以减少缝隙，同时进一步形成近似度更高的圆形。

进一步的，所述延伸部设置有至少3个。

通过采用上述技术方案，延伸部作为连接点，连接点数量设置为三个，可达到基本的稳定支撑的要求。延伸部的数量可根据需求设置。

进一步的，所述固定环外侧设置有转动环时，转动环外圈一段区域加工为轮齿，轮齿与一驱动装置啮合。

通过采用上述技术方案，采用内环固定、外环转动的形式，通过外部的驱动装置来带动外环运动，进而带动连杆运动，实现第一扇叶、第二扇叶的开合。

进一步的，所述固定环内侧设置有转动环时，所述连杆上设有连接部与驱动装置连接。

通过采用上述技术方案，采用内环转动，外环固定的形式，此时处于内部的转动环只是起到转动连接的作用。轮齿设置在连杆上，通过施加的外力来带动连杆运动，进而实现第一扇叶和第二扇叶的开合。

进一步的，所述驱动装置为齿轮传动组件或蜗轮蜗杆传动组件。

通过采用上述技术方案，当转动部位位于固定环内侧时，使用齿轮传动组件可以实现自动驱动，蜗轮蜗杆传动组件可以实现转动到位后的自锁。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过固定环、支撑环的设置，能够起到对连杆进行支撑和对整个准直器进行支撑和绝缘的效果；

2.通过转动环、第一转动组件、第二转动组件设置，能够起到带动第一扇叶和第二扇叶在一定范围内拼凑出开孔大小连续可变近似圆孔的效果，并能方便快捷地把准直限制去除；

3.通过两个可调节圆孔准直器的设置，能够起到弥补缝隙、近似圆拟合更圆、增加光射线通过厚度、满足不同光射线对开孔大小需求的效果。两个可调节圆孔准直器的距离可根据需求设置；两个可调节圆孔准直器的开孔大小可根据需求单独设置。

附图说明

图1是实施例1中整体结构爆炸图，主要用于展示固定环和第一转动组件的结构；

图2是实施例1中整体结构示意图，主要用于展示支撑环和第二转动组件的结构；

图3是实施例1中固定环结构，主要用于展示延伸部的结构；

图4是实施例1中第一扇叶或第二扇叶的结构示意图，主要用于展示缺口的结构；

图5是实施例1圆孔准直器最小开孔状态示意图;

图6是实施例1圆孔准直器略大开孔状态示意图;

图7是实施例1圆孔准直器大开孔状态示意图;

图8是实施例1圆孔准直器开孔完全打开状态示意图;

图9是实施例2中整体结构示意图，主要用于展示连杆和驱动装置的连接关系。

图中，1、固定环；11、延伸部；12、支撑杆；13、第一转轴；14、第二转轴；2、支撑环；3、转动环；4、第一转动组件；5、第二转动组件；51、连杆；52、第三转轴；53、第四转轴；6、第一扇叶；61、缺口；7、第二扇叶；8、驱动装置；9、准直器内孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：

如图1、2所示，一种可调节圆孔准直器，包括固定环1、支撑环2、转动环3、第一转动组件4、第二转动组件5、若干第一扇叶6、若干第二扇叶7和驱动装置8。

如图1、2所示，固定环1主体为圆环形，圆周优选设置有4处延伸部11，延伸部11上设有孔，孔内插入并焊接4个支撑杆12，4个支撑杆12另一端插入支撑环2并与支撑环2焊接，从而实现了将固定环1连接固定在支撑环2上。支撑环2的存在使固定环1位置相对不动。同时支撑环2位于准直器整体的外侧，也可起到一定绝缘效果。

如图 3所示，固定环1主体圆环部分优选设置有12个孔，相邻的孔内分别插入并焊接有第一转轴13、第二转轴14。第一转轴13和第二转轴14伸出方向相反，分别伸出在于固定环1主体的两侧。第一转轴13远离固定环1的一端转动连接有第一扇叶6，第二转轴14远离固定环1的一端转动连接有第二扇叶7。这样，实现了将第一扇叶6、第二扇叶7安装在固定环1的两侧，并分别可绕第一转轴13、第二转轴14旋转的效果。支撑环2位于第一扇叶6或第二扇叶7外侧，并不会影响第一扇叶6或第二扇叶7的运动。本实施例中这样的第一扇叶6共安装6件，第二扇叶7共安装6件。当然，第一扇叶6和第二扇叶7的设置数量不应受到限制，开设足够的孔便可满足安装，足够多的第一扇叶6和第二扇叶7，可让近似圆孔拟合得更为接近圆形。

如图4所示，第一扇叶6和第二扇叶7为扇形结构，外端两角有两孔，分别用于与固定环1的连接、和与转动环3的连接。外端两角中与转动组件连接的一角上设有缺口61，缺口61高度与转动组件中连杆的厚度相同，转动组件安装于缺口61上，安装后连杆与第一扇叶6或第二扇叶7处于同一水平面。另外缺口61可便于转动组件施加推动力于第一扇叶6或第二扇叶7上。第一扇叶6和第二扇叶7内角分为两段，一段为圆弧段，另一段为直线段，直线段与圆弧段相切。其中，圆弧段半径大小优选为准直器内孔9最小半径。这样，第一扇叶6和第二扇叶7的内角共有3个位点，圆弧段的两个端点以及直线段远离圆弧段的一个端点，在拼凑准直器开孔时，可拼凑出近似度更高的圆形。

如图1、2所示，固定环1外侧设有与固定环1同圆心的转动环3。转动环3主体圆环部分设有若干孔，相邻的孔上分别固定连接有第一转动组件4和第二转动组件5。第一转动组件4与第一扇叶6转动连接，第二转动组件5与第二扇叶7转动连接。这样第一扇叶6与第二扇叶7在转动时它们的内角形成互补，弥补对方扇叶开口存在的缝隙，以便于第一扇叶6和第二扇叶7拼凑出近似度更高的圆形。

如图1、2所示，第一转动组件4和第二转动组件5组成相同，具体包括连杆51、第三转轴52和第四转轴53。第三转轴52一端固定连接在转动环3的孔内，另一端转动连接在连杆51靠近转动环3一端的孔内；第四转轴53一端插接在连杆51远离转动环3一端的孔内，另一端插接在第一扇叶6或第二扇叶7上。这样的第一转动组件4共设有6组，第二转动组件5共设有6组。当然根据扇叶的需求，也可以相应匹配设置多组。

如图1、2所示，转动环3外圈一段区域加工为轮齿，可与一些驱动装置8啮合，例如齿轮传动组件或蜗轮蜗杆组件啮合。本实施例优选驱动齿轮，由驱动齿轮带动实现角度方向的转动。驱动齿轮外表面加工成轮齿，固定于与转动环3轮齿啮合的位置。外部驱动力量可使驱动齿轮转动，通过轮齿啮合带动转动环3转动。

上述固定环1与转动环3、第一转动组件4、第一扇叶6构成4连杆机构；固定环1、转动环、第二转动组件5、第二扇叶7构成4连杆机构。固定环1固定不动，驱动装置8带动转动环3转动，两组4连杆机构运转，第一扇叶6和第二扇叶7在一定范围内运动，第一扇叶6和第二扇叶7头部轮廓构成的准直器开孔大小随之改变，在一定范围内开孔可拟合为圆形，从而实现该准直器开孔大小在一定范围内连续可调。

实施例2：

与实施例1不同之处在于：如图9所示，固定环1的内侧设置转动环3，转动环3通过第一转动组件4和第二转动组件5分别与第一扇叶6和第二扇叶7连接。与驱动装置8的连接部设置在某一转动组件的连杆51上，由该连杆51带动转动环3运动，进而带动所有连杆51运动，从而实现第一扇叶6和第二扇叶7的开合。

具体实施过程：

准直器内孔9闭合至最小时，六个第一扇叶6和六个第二扇叶7内圆弧同心。当驱动齿轮转动时，带动转动环3转动，转动环3两侧的六个第一转动组件4和六个第二转动组件5跟随运动，从而带动六个第一扇叶6和六个第二扇叶7运动，实现在一定范围内六个第一扇叶6和六个第二扇叶7内部圆弧和直线段拼凑出大小可变的近似圆孔，从而实现圆孔准直器圆孔大小的可调节。当驱动齿轮带动第一扇叶6和第二扇叶7运动至一定位置，准直器内孔9完全打开，准直器处于全开状态，此时射线、粒子束或光束等可直接不受限地通过该准直器区域。

准直器的几种开孔状态参见如下：

（一）如图5所示，驱动装置8可带动转动环3转动，通过第一转动组件4和第二转动组件5，带动第一扇叶6和第二扇叶7运动，当转动盘处于如图5角度位置时，第一扇叶6和第二扇叶7中间构成的圆孔准直器开孔处于最小开孔状态。

（二）如图6所示，驱动装置8带动转动环3转动，通过第一转动组件4和第二转动组件5，带动第一扇叶6和第二扇叶7运动，当转动盘处于如图6角度位置时，第一扇叶6和第二扇叶7中间构成的圆孔准直器开孔已经加大，且此时开孔可拟合为圆形，圆孔准直器处于略大开孔状态。

（三）如图7所示，驱动装置8继续带动转动环3转动，通过第一转动组件4和第二转动组件5，带动第一扇叶6和第二扇叶7运动，当转动盘处于如图7角度位置时，第一扇叶6和第二扇叶7中间构成的圆孔准直器开孔变得更大，且此时开孔可拟合为圆形，圆孔准直器处于大开孔状态。

（四）如图8所示，驱动装置8继续带动转动环3转动，通过第一转动组件4和第二转动组件5，带动第一扇叶6和第二扇叶7运动，当转动盘处于如图8角度位置时，第一扇叶6和第二扇叶7中间构成的圆孔准直器开孔完全打开，且此时开孔可拟合为圆形，圆孔准直器处于完全打开状态。

当然，准直器可以单个使用，也可多个准直器组合使用，多个准直器角度位置相互错开，驱动装置可采用联动结构。多个准直器组合使用好处在于：第一，多个准直器相互之间能够起到弥补缝隙，形成近似度更高的圆形。第二，多个准直器叠加在一起，可以增加射线、粒子束或光束通过的厚度，满足射线、粒子束或光束不同的准直要求。第三、多个准直器间的距离可根据需求设置。第四，多个准直器的开孔大小可根据需求单独设置，使用更加灵活。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种可调节圆孔准直器，包括固定环（1），其特征在于：所述固定环（1）圆周均匀设有若干延伸部（11），延伸部（11）通过支撑杆（12）固定连接有与固定环（1）平行且与固定环（1）位于同中心轴线上的支撑环（2）；

所述固定环（1）的主体圆环部分设有若干孔，相邻的孔上分别固定连接有第一转轴（13）和第二转轴（14），第一转轴（13）和第二转轴（14）伸出方向相反，第一转轴（13）远离固定环（1）的一端转动连接有第一扇叶（6），第二转轴（14）远离固定环（1）的一端转动连接有第二扇叶（7），第一扇叶（6）和第二扇叶（7）分别位于固定环（1）的两侧，所述第一扇叶（6）和第二扇叶（7）为扇形结构，外端两角中与第四转轴（53）连接的一角上设有缺口（61），连杆（51）安装于缺口（61）上，缺口（61）高度与连杆（51）厚度相同，安装后连杆（51）与第一扇叶（6）或第二扇叶（7）处于同一水平面，所述第一扇叶（6）和第二扇叶（7）内角分为两段，一段为圆弧段，另一段为直线段，直线段与圆弧段相切，所述第一扇叶（6）和所述第二扇叶（7）内部圆弧和直线段拼凑出大小可变的近似圆孔；

所述固定环（1）内侧或外侧设有与固定环（1）同圆心的转动环（3），转动环（3）主体圆环部分设有若干孔，相邻的孔上分别固定连接有第一转动组件（4）和第二转动组件（5），所述第一转动组件（4）和第二转动组件（5）组成相同，包括连杆（51）、第三转轴（52）和第四转轴（53）；所述第三转轴（52）一端固定连接在转动环（3）的孔内，另一端转动连接在连杆（51）靠近转动环（3）一端的孔内；所述第四转轴（53）一端插接在连杆（51）远离转动环（3）一端的孔内，另一端插接在第一扇叶（6）或第二扇叶（7）上，第一转动组件（4）与第一扇叶（6）转动连接，第二转动组件（5）与第二扇叶（7）转动连接；

所述转动环（3）、第一转动组件（4）或第二转动组件（5）连接有驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种可调节圆孔准直器，其特征在于：所述第一扇叶（6）或第二扇叶（7）数量相等。

3.根据权利要求1所述的一种可调节圆孔准直器，其特征在于：所述延伸部（11）设置有至少3个。

4.根据权利要求2-3任一项所述的一种可调节圆孔准直器，其特征在于：所述固定环（1）外侧设置有转动环（3）时，转动环（3）外圈一段区域加工为轮齿，轮齿与驱动装置（8）啮合。

5.根据权利要求2-3任一项所述的一种可调节圆孔准直器，其特征在于：所述固定环（1）内侧设置有转动环（3）时，所述连杆（51）上设有连接部与驱动装置（8）连接。

6.根据权利要求1所述的一种可调节圆孔准直器，其特征在于：所述驱动装置（8）为齿轮传动组件或蜗轮蜗杆传动组件。