CN112932520B - 一种ct诊断床的驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CT诊断床的驱动系统，包括驱动结构、同步轮和设于所述同步轮上的同步带；所述同步轮上设有若干个齿组，每个齿组包括数个相交的齿条，同组的数个相交齿条在所述同步轮上沿轴向排布，在传动过程中的轴向应力可通过相交的所述齿条相互抵消，从而极大的降低了同步轮运行过程中的振动和噪音。所述齿条包括设于所述同步轮的侧边的起始端、与同组的所述齿条相交的相交端，所述齿组中的至少一个齿条的所述相交端位于相邻所述齿组内所述齿条的所述起始端与所述相交端之间、或与相邻所述齿组内至少一个所述齿条的所述起始端位于同一轴线上，使得所述同步轮的每个轴向位置都有可降低振动的所述齿条，从而进一步降低所述传动机构的振动。
Description
技术领域
本发明涉及计算机断层扫描设备的配套设备技术领域，尤其涉及一种CT诊断床的驱动系统。
背景技术
随着医学的发展、科技的进步，医学成像技术有了长足的发展。医学成像是指医学影像数据的形成过程，也指形成医学成像(现代医学成像)的技术或装置。医学成像技术是借助于某种能量与生物体的相互作用，提取生物体内组织或器官的形态、结构以及某些生理功能的信息，为生物组织研究和临床诊断提供影像信息的一门科学。现有的医学成像技术中，描述人体生理解剖结构的结构图像，如CT成像、MRI成像，以及描述人体在不同状态下组织器官的功能活动状况的功能图像，如PET成像，是比较常被利用的。鉴于现有的医学的进步，CT、PET-CT、PET-MRI都是常用的医学成像技术。
在CT、PET-CT、PET-MRI中，扫描床都是不可缺少的部件，其起到承载病人的作用，而在进行检查的过程中，病床的底部结构必然会需要实现前后移动。
现有技术中，依靠光栅尺检测移动距离，利用离合器断开传动链路实现人力操作，而光栅尺价格昂贵，且分辨率低，不利于系统控制；离合器存在反向间隙，影响定位精度、重复精度，并且导致设备启停时有抖动；设备依靠金属零件传动，运动时噪音偏大。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种可极大的减小CT诊断床运行过程中的振动的驱动系统。
本发明公开了一种CT诊断床的驱动系统，包括驱动结构和传动机构，所述传动机构包括同步轮和设于所述同步轮上的同步带，所述同步轮与所述驱动机构连接，所述同步带与所述CT诊断床连接；所述驱动机构驱动所述同步轮转动，从而驱动所述同步带运动，进而带动所述CT诊断床移动；所述同步轮上设有若干个齿组，每个齿组包括数个相交的齿条，同组的数个相交齿条在所述同步轮上沿轴向排布；所述齿条包括设于所述同步轮的侧边的起始端、与同组的所述齿条相交的相交端，所述齿组中的至少一个齿条的所述相交端位于相邻所述齿组内所述齿条的所述起始端与所述相交端之间、或与相邻所述齿组内至少一个所述齿条的所述起始端位于同一轴线上。
优选地，每个所述齿组包括第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条相交、且分别设于所述同步轮的径向的两侧；仅所述第一齿条的相交端位于相邻齿组内所述齿条的所述起始端与所述相交端之间、或与相邻所述齿组内至少一个所述齿条的所述起始端位于同一轴线上。
优选地，所述第一齿条与所述第二齿条的长度相同，且所述第一齿条的起始端位于所述第二齿条的起始端与相交端之间。
优选地，所述第一齿条的长度大于所述第二齿条的长度，且所述第二齿条的厚度大于所述第一齿条的厚度；所述第一齿条的起始端与所述所述第二齿条的起始端位于同一轴线上。
优选地，每个所述齿组包括两个相交的齿条，同组的两相交齿条分别设于所述同步轮的径向的两侧；所述齿组内的两个齿条的所述相交端相交于一点，且两个所述齿条的所述相交端都位于相邻齿组内所述齿条的所述起始端与所述相交端之间、或与相邻所述齿组内至少一个所述齿条的所述起始端位于同一轴线上。
优选地，所述驱动系统包括至少两组传动机构，其中一组传动机构与所述驱动机构连接，另一组所述传动机构与所述CT诊断床连接。
优选地，所述CT诊断床包括移动床板和固定底座，所述移动床板设于所述固定底座上；所述同步带设于所述移动床板与所述固定底座之间，所述驱动机构驱动所述同步带运动，从而带动所述移动床板在所述固定底座上移动。
优选地，所述CT诊断床还包括连接块，所述连接块包括连接板和滑块；所述固定底座的两侧设有滑轨，所述连接块与所述移动床板连接，所述滑块置于所述滑轨内，所述滑块在所述滑轨内位移、从而带动所述移动床板在所述固定底座上位移。
优选地，所述CT诊断床的两侧设有若干个所述连接块，且两侧的所述连接块的位置相互对应；所述CT诊断床还包括压板，所述压板使所述同步带与所述固定底座贴合。
优选地，还包括控制模块，所述控制模块包括处理单元与多圈绝对值编码器，所述处理单元、所述多圈绝对值编码器与所述驱动机构连接；所述驱动机构为电机；所述处理单元向所述电机发送驱动指令，所述多圈绝对值编码器用于获取所述电机的转动圈数，并将该转动圈数发送至所述处理单元，所述处理单元根据所述转动圈数获取所述电机驱动所述移动床板的位移距离。
采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.由于所述同步轮沿轴向设有数个相交的齿条，在传动过程中的轴向应力可通过相交的所述齿条相互抵消，从而极大的降低了同步轮运行过程中的振动和噪音；通过将所述齿组中的至少一个齿条的所述相交端位于相邻所述齿组内所述齿条的所述起始端与所述相交端之间、或与相邻所述齿组内至少一个所述齿条的所述起始端位于同一轴线上，使得所述同步轮的每个轴向位置都有可降低振动的所述齿条，从而进一步降低所述传动机构的振动，使得所述CT诊断床的运行更加平稳；
2.通过采用所述同步带驱动，相比于现有技术的离合器驱动，不存在反向间隙，定位、重复精度高；且运动轻巧，可以依靠人力推动所述CT诊断床水平运动；
3.通过采用所述多圈绝对值编码器来获取所述CT诊断床的运行距离，相比于现有技术的光栅尺，经济性好，准确性高，且即使在断电后，依然能记录水平运动的位置信息。
附图说明
图1为本发明提供的CT诊断床的驱动系统的所述同步轮的第一实施例齿条结构示意图；
图2为本发明提供的CT诊断床的驱动系统的所述同步轮的第二实施例齿条结构示意图；
图3为本发明提供的CT诊断床的驱动系统的所述同步轮的第三实施例齿条结构示意图；
图4为本发明提供的CT诊断床的驱动系统的所述同步轮的第四实施例齿条结构示意图；
图5为本发明提供的CT诊断床的驱动系统的所述同步轮的第五实施例齿条结构示意图；
图6为本发明提供的CT诊断床的驱动系统的所述同步轮的第六实施例齿条结构示意图；
图7为本发明提供的CT诊断床的驱动系统的所述同步轮的第七实施例齿条结构示意图；
图8为本发明提供的CT诊断床的驱动系统的所述同步轮的第一实施例的结构示意图；
图9为本发明提供的CT诊断床的驱动系统的整体结构示意图。
附图标记：1-滑轨，2-驱动机构，3-第一组传动机构，4-固定底座，5-第一组传动机构，6-第一组传动机构，7-压板，8—左连接块，9-右连接块，10-移动床板，11-第一齿条，12-第二齿条，13-起始端，14-相交端，15-相交弧。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
参见附图9，本发明公开了一种CT诊断床的驱动系统，包括驱动结构和传动机构，传动机构包括同步轮和设于同步轮上的同步带，同步轮与驱动机构2连接，同步带与CT诊断床连接。驱动机构2驱动同步轮转动，从而驱动同步带运动，进而带动CT诊断床移动。通过采用同步带驱动，相比于现有技术的离合器驱动，不存在反向间隙，定位、重复精度高；且运动轻巧，可以依靠人力推动所述CT诊断床水平运动。
具体的，同步轮上设有若干个齿组，每个齿组包括数个相交的齿条，同组的数个相交齿条在同步轮上沿轴向排布，在传动过程中同步轮的轴向上的应力可通过相交的齿条相互抵消，从而极大的降低了同步轮运行过程中的振动和噪音。齿条包括设于同步轮的侧边的起始端13、与同组的齿条相交的相交端14，齿组中的至少一个齿条的相交端14位于相邻齿组内齿条的起始端13与相交端14之间、或与相邻齿组内至少一个齿条的起始端13位于同一轴线上，使得同步轮的每个轴向位置都有可降低振动的齿条，从而进一步降低所述传动机构的振动，使得所述CT诊断床的运行更加平稳。
值得说明的是，相邻两组齿组的间距越近，同步轮上的轴向应力的相互作用越密集，抵消效果越好，则同步轮的振动越小，但实际加工过程中，由于齿组越密集，加工难度越大，故本发明公开齿组中的至少一个齿条的相交端14至少与相邻齿组内至少一个齿条的起始端13位于同一轴线上，更优则位于相邻齿组内齿条的起始端13与相交端14之间，实际应用过程中应根据加工精度和实际需求进行进一步设计，此处不做限制。
下面根据每个齿组内的齿条的排布提供同步轮齿条结构的七个实施例。
实施例一，参见附图1、8，每个齿组包括第一齿条11和第二齿条12，第一齿条11和第二齿条12相交、且分别设于同步轮的径向的两侧。每个齿组中仅第一齿条11的相交端14位于相邻齿组内齿条的起始端13与相交端14之间。第一齿条11与第二齿条12的长度相同，且第一齿条11的起始端13位于第二齿条12的起始端13与相交端14之间。
作为第一实施例的特殊情况，附图未示出，每个齿组中仅第一齿条11的相交端14可与相邻齿组内至少一个齿条的起始端13位于同一轴线上。由此也可保证同步轮的每个轴向位置都有可降低振动的齿条。
实施例二，参见附图2，每个齿组包括第一齿条11和第二齿条12，第一齿条11和第二齿条12相交、且分别设于同步轮的径向的两侧。每个齿组中仅第一齿条11的相交端14位于相邻齿组内齿条的起始端13与相交端14之间。仅第一齿条11的相交端14位于相邻齿组内齿条的起始端13与相交端14之间。第一齿条11的长度大于第二齿条12的长度，第一齿条11的起始端13与第二齿条12的起始端13位于同一轴线上，且第二齿条12的厚度大于第一齿条11的厚度。
作为第二实施例的特殊情况，附图未示出，每个齿组中仅第一齿条11的相交端14可与相邻齿组内至少一个齿条的起始端13位于同一轴线上。由此也可保证同步轮的每个轴向位置都有可降低振动的齿条。
实施例三，参见附图3，每个齿组包括两个相交的齿条，同组的两相交齿条分别设于同步轮的径向的两侧。齿组内的两个齿条的相交端14相交于一点，且两个齿条的相交端14都位于相邻齿组内齿条的起始端13与相交端14之间。
作为第三实施例的特殊情况，附图未示出，每个齿组中两个齿条的相交端14可与相邻齿组内至少一个齿条的起始端13位于同一轴线上。由此也可保证同步轮的每个轴向位置都有可降低振动的齿条。
实施例四，参见附图4，每个齿组包括四个相交的齿条，四个相交的齿条在同步轮上沿轴向排布。设于两侧的两个齿条包括起始端13和相交端14，中间两个齿条的两端都为相交端14，四个相交的齿条的相交端14两两相交于一点该点为相交点，靠近相邻齿组的两相交点都位于相邻齿组内齿条的起始端13与相交端14之间，以此保证同步轮的每个轴向位置都有可降低振动的齿条。
实施例五，参见附图5，每个齿组包括四个相交的齿条，四个相交的齿条在同步轮上沿轴向排布。设于两侧的两个齿条包括起始端13和相交端14，中间两个齿条的两端都为相交端14，四个相交的齿条的相交端14两两相交于一点该点为相交点，靠近相邻齿组的两相交点都与相邻齿组内至少一个齿条的起始端13位于同一轴线上，以此保证同步轮的每个轴向位置都有可降低振动的齿条。
实施例六，参见附图6，每个齿组包括四个相交的齿条，四个相交的齿条在同步轮上沿轴向排布。设于两侧的两个齿条包括起始端13和相交端14，中间两个齿条的两端都为相交端14，四个相交的齿条的相交端14两两相交，靠近相邻齿组的两相交点优化为弧形的相交弧15，以减小集中应力，该相交弧15的弧顶为该相交弧15的相交点。靠近相邻齿组的两相交点都位于相邻齿组内齿条的起始端13与相交端14之间，以此保证同步轮的每个轴向位置都有可降低振动的齿条。
实施例七，参见附图7，每个齿组包括四个相交的齿条，四个相交的齿条在同步轮上沿轴向排布。设于两侧的两个齿条包括起始端13和相交端14，中间两个齿条的两端都为相交端14，四个相交的齿条的相交端14两两相交，靠近相邻齿组的两相交点优化为弧形的相交弧15，以减小集中应力，该相交弧15的弧顶为该相交弧15的相交点。靠近相邻齿组的两相交点都与相邻齿组内至少一个齿条的起始端13位于同一轴线上，以此保证同步轮的每个轴向位置都有可降低振动的齿条。
值得说明的是，本发明提供的同步轮齿条结构的七个实施例并不是本发明同步轮齿条结构的穷尽实施例，齿组内齿条的数量，同组内齿条与齿条之间的长度关系、起始点之间的位置关系、厚度关系，以及相交弧15在同组齿组内的数量都为可调参数，需根据实际加工精度和实际需求进行调整。
较佳地，本实施例的驱动系统包括三组传动机构，第一组传动机构3与驱动机构2连接，第三组传动机构6与CT诊断床连接，第三组传动机构6分别连接第一组传动机构3与第二组传动机构5。每组传动机构包括两个同步轮和一根同步带，第一组传动机构3的其中一个同步轮为驱动机构2的输出转轴，第一组传动机构3的其中一个同步轮设于CT诊断床上。
较佳地，CT诊断床包括移动床板10和固定底座4，移动床板10设于固定底座4上；同步带设于移动床板10与固定底座4之间，且与固定底座4连接。驱动机构2驱动同步带运动，从而带动移动床板10在固定底座4上移动。由于同步轮与同步带的传动振动非常小，使得CT诊断床在移动过程总感受到的振动和噪音也很小。
较佳地，CT诊断床还包括连接块，连接块包括相互固连的连接板和滑块。固定底座4的两侧设有滑轨1，连接块与移动床板10固定连接，滑块置于滑轨1内。滑块在滑轨1内位移、从而带动移动床板10在固定底座4上位移。CT诊断床的两侧都设有连接块，包括左连接块8和右连接块9，使得CT诊断床在移动过程中两侧同步位移，避免一侧的摩擦阻力大于另一侧使得CT诊断床的整体移动存在障碍。
较佳地，CT诊断床的两侧分别设有若干个连接块，减小摩擦，且两侧的连接块的位置相互对应，使得CT诊断床上径向上的摩擦力同步，从而使得轴向上的移动同步。CT诊断床还包括压板7，压板7使同步带与固定底座4贴合，防止同步带从固定底座4上滑落。
较佳地，还包括控制模块，控制模块包括处理单元与多圈绝对值编码器，通过采用多圈绝对值编码器来获取所述CT诊断床的运行距离，相比于现有技术的光栅尺，经济性好，准确性高。处理单元、多圈绝对值编码器与驱动机构2连接，驱动机构2选用电机。处理单元向电机发送驱动指令，电机根据指令运行，多圈绝对值编码器用于随时获取电机的转动圈数，并将该转动圈数发送至处理单元，处理单元根据转动圈数获取电机驱动移动床板10的位移距离。多圈绝对值编码器即使在断电后，依然能记录水平运动的位置信息。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种CT诊断床的驱动系统，其特征在于，包括驱动机构和传动机构，所述传动机构包括同步轮和设于所述同步轮上的同步带，所述同步轮与所述驱动机构连接，所述同步带与所述CT诊断床连接；所述驱动机构驱动所述同步轮转动，从而驱动所述同步带运动，进而带动所述CT诊断床移动；
所述同步轮上设有若干个齿组，每个齿组包括数个相交的齿条，同组的数个相交齿条在所述同步轮上沿轴向排布；
所述齿条包括设于所述同步轮的侧边的起始端、与同组的所述齿条相交的相交端，所述齿组中的至少一个齿条的所述相交端位于相邻所述齿组内所述齿条的所述起始端与所述相交端之间、或与相邻所述齿组内至少一个所述齿条的所述起始端位于同一轴线上。
2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，每个所述齿组包括第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条相交、且分别设于所述同步轮的径向的两侧；
仅所述第一齿条的相交端位于相邻齿组内所述齿条的所述起始端与所述相交端之间、或与相邻所述齿组内至少一个所述齿条的所述起始端位于同一轴线上。
3.根据权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，每个所述齿组中的所述第一齿条与所述第二齿条的长度相同，且所述第一齿条的起始端位于所述第二齿条的起始端与相交端之间。
4.根据权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，每个所述齿组中的所述第一齿条的长度大于所述第二齿条的长度，且所述第二齿条的厚度大于所述第一齿条的厚度；每个所述齿组中的所述第一齿条的起始端与所述第二齿条的起始端位于同一轴线上。
5.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，每个所述齿组包括两个相交的齿条，同组的两相交齿条分别设于所述同步轮的径向的两侧；
所述齿组内的两个齿条的所述相交端相交于一点，且两个所述齿条的所述相交端都位于相邻齿组内所述齿条的所述起始端与所述相交端之间、或与相邻所述齿组内至少一个所述齿条的所述起始端位于同一轴线上。
6.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统包括至少两组传动机构，其中一组传动机构与所述驱动机构连接，另一组所述传动机构与所述CT诊断床连接。
7.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述CT诊断床包括移动床板和固定底座，所述移动床板设于所述固定底座上；所述同步带设于所述移动床板与所述固定底座之间，所述驱动机构驱动所述同步带运动，从而带动所述移动床板在所述固定底座上移动。
8.根据权利要求7所述的驱动系统，其特征在于，所述CT诊断床还包括连接块，所述连接块包括连接板和滑块；所 述固定底座的两侧设有滑轨，所述连接块与所述移动床板连接，所述滑块置于所述滑轨内，所述滑块在所述滑轨内位移、从而带动所述移动床板在所述固定底座上位移。
9.根据权利要求8所述的驱动系统，其特征在于，所述CT诊断床的两侧设有若干个所述连接块，且两侧的所述连接块的位置相互对应；
所述CT诊断床还包括压板，所述压板使所述同步带与所述固定底座贴合。
10.根据权利要求7所述的驱动系统，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块包括处理单元与多圈绝对值编码器，所述处理单元、所述多圈绝对值编码器与所述驱动机构连接；所述驱动机构为电机；
所述处理单元向所述电机发送驱动指令，所述多圈绝对值编码器用于获取所述电机的转动圈数，并将该转动圈数发送至所述处理单元，所述处理单元根据所述转动圈数获取所述电机驱动所述移动床板的位移距离。
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