CN206518552U - 升降床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够检测刹车性能的升降床。该升降床包括一升降组件，一驱动电机，该驱动电机连接并驱动该升降组件运动，一刹车装置，该刹车装置连接该驱动电机以及一控制模块，该控制模块连接并控制该驱动电机转动，同时连接该刹车装置并控制该刹车装置是否使能；该控制模块不使能该刹车装置时，控制该驱动电机驱动该升降组件运动第一运动距离并计算出该驱动电机的第一力矩值；该控制模块使能该刹车装置时，控制该驱动电机驱动该升降组件运动第二运动距离并计算出驱动电机的第二力矩值，该控制模块根据该第一力矩值以及该第二力矩值的关系判断该刹车装置是否正常。

Description

升降床

技术领域

本实用新型涉及一种升降床，尤其涉及一种医疗设备中的升降床。

背景技术

医疗设备中包括各类升降床，例如在MR，CT，PET-CT，直线加速器等检测时所用的支撑病人的检查床。实际使用中，病人躺在床板上，床板的升降是由升降组件驱动的。为了进一步控制升降以及保护病人安全，医疗设备的升降床都配有刹车装置。

在升降床安装阶段，安装工程师调试好刹车装置后就交付医院使用。随着设备的使用与磨损，刹车装置的性能会逐渐变差，直至最终失效。而目前使用中，直到刹车出现故障，医生才能发现，并通知维修工程师前来检查维修。这样既存在隐患，又会耽误设备正常运行时间。

因此，有必要提出一种能够检测刹车性能的升降床。

实用新型内容

本实用新型提供一种升降床。该升降床包括一升降组件；一驱动电机，该驱动电机连接并驱动该升降组件运动；一刹车装置，该刹车装置连接该驱动电机；以及一控制模块，该控制模块连接并控制该驱动电机转动，同时连接该刹车装置并控制该刹车装置是否使能；该控制模块不使能该刹车装置时，控制该驱动电机驱动该升降组件运动第一运动距离并计算出该驱动电机的第一力矩值；该控制模块使能该刹车装置时，控制该驱动电机驱动该升降组件运动第二运动距离并计算出驱动电机的第二力矩值，该控制模块根据该第一力矩值以及该第二力矩值的关系判断该刹车装置是否正常。

优选的，该升降床还包括用于监测该驱动电机的力矩的力矩传感器，该控制模块通过该驱动电机读取该力矩。

优选的，该第一力矩值为该升降组件在该第一运动距离内运动时，该力矩传感器监测的力矩的平均值，该第二力矩值为该升降组件在该第二运动距离内运动时，该力矩传感器监测的力矩的平均值。

优选的，该控制模块用于计算该第二力矩值与该第一力矩值的比值以得到一力矩比例；当该力矩比例大于或等于第一阈值时，该控制模块判断该刹车装置正常，否则，该控制模块判断该刹车装置不正常。

优选的，该第一阈值预先存储在该控制模块中。

优选的，该升降组件包括一推杆与一剪刀叉部件，该驱动电机连接并驱动该推杆以控制该剪刀叉部件升降。

优选的，当该控制模块判断该刹车装置不正常时，该控制模块输出一报警信号。

优选的，当第一力矩值小于或等于第二阈值且第二力矩值大于或等于第三阈值时，该控制模块判断该刹车装置正常，否则，该控制模块判断该刹车装置不正常。

优选的，该控制模块用于间隔地获取并存储多个该第一力矩值和对应的多个该第二力矩值，该控制模块根据当前获得的该第一力矩值和该第二力矩值分别相对于前次获得的第一力矩值和第二力矩值的变化，判断该刹车装置是否正常。

优选的，该控制模块电连接一通信模块，该控制模块用于通过该通信模块接收一命令信号，并根据该命令信号控制该驱动电机以及该刹车装置以判断该刹车装置是否正常。

通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为本实用新型的升降床的一种实施例的结构示意图；

图2示例性地示出了检测上述升降床的刹车性能的流程图。

具体实施方式

以下将描述本实用新型的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

图1所示为本发明升降床的一种实施例的结构示意图。该升降床1包括一升降组件2，一驱动电机3，一刹车装置4以及一控制模块6。

驱动电机3连接并驱动升降组件2运动。控制模块6连接并控制驱动电机3转动。在一种实施例中，升降组件2可以包括推杆52及连接推杆52的剪刀叉部件21，驱动电机3连接并驱动推杆52以控制剪刀叉部件21升降。进一步地，驱动电机3可以通过图1所示的传动部件连接并驱动升降组件2，该传动部件包括蜗杆51以及与蜗杆51啮合的涡轮7，涡轮7可以与升降组件2的推杆52连接。具体地，控制模块向驱动电机3发出控制命令，使得驱动电机3带动蜗杆51转动，以通过涡轮7将驱动电机3的动力传至推杆52，并带动升降组件2上下运动。推杆52具体可以为丝杠。

上述升降组件2可以用于在升降的过程中抬升或降低连接在其上的床面8，升降组件2的结构及其与驱动电机3的连接结构也可为其它结构。

刹车装置4连接驱动电机3，控制模块6还连接刹车装置4并可以控制刹车装置4是否使能，以控制驱动电机3，使其驱动升降组件2的减速，实现刹车功能。

可选地，升降床1还可以包括力矩传感器9，力矩传感器9能够监测驱动电机3的力矩，控制模块6能够从力矩传感器9实时地读取驱动电机3的力矩。在其他实施例中控制模块6可以监测驱动电机3的电流等参数计算出驱动电机3的力矩。

图2示例性地示出了检测上述升降床1的刹车性能的流程图。首先执行步骤S1，当升降组件2停留在某一起始位置时，控制模块6不使能刹车装置4，并控制驱动电机3驱动升降组件2向下运动第一运动距离。第一运动距离视升降床的种类而定，在本实施例中可以将第一运动距离设定为20cm。控制模块6控制升降组件2下降，在其他实施例中控制模块6也可控制升降组件2上升第一运动距离。

之后执行步骤S2，控制模块6使能刹车装置4，控制驱动电机3驱动升降组件2向下运动第二运动距离。第二运动距离根据不同种类的升降床而定，在本实施例中第二运动距离为20cm。在本实施例中，控制模块6控制升降组件2下降，而在其他实施例中控制模块6也可控制升降组件2上升第二运动距离。

在升降组件2运动第一运动距离或第二运动距离的过程中，控制模块6可以记录驱动电机3的力矩。

步骤S3可以在步骤S1和步骤S2之间执行，也可以在步骤S2之后执行。步骤S3中，控制模块6在驱动升降组件2运动第一运动距离后计算出驱动电机的第一力矩值。可选地，该第一力矩值为升降组件2在该第一运动距离内运动时，从力矩传感器9读取到的驱动电机3的力矩的平均值，即在升降组件2在该第一运动距离内运动的过程中，控制模块6记录的驱动电机3的力矩的平均值。

步骤S4可以在步骤S2之后执行。步骤S4中，控制模块6在驱动升降组件2运动第二运动距离后计算出驱动电机3的第二力矩值。可选地，该第二力矩值为升降组件2在该第二运动距离内运动时，从力矩传感器9读取到的驱动电机3的力矩的平均值，即在升降组件2在该第二运动距离内运动的过程中，控制模块6记录的驱动电机3的力矩的平均值。在接着进行步骤S5，控制模块6根据第一力矩值与第二力矩值的关系判断所述刹车装置是否正常。

具体的，本实施例中，控制模块6用于计算第二力矩值与第一力矩值的比值以得到一力矩比例。在升降组件2运动第一运动距离以及运动第二运动距离的过程中，控制模块6每隔36毫秒读取一次力矩值，在步骤S3与S4中分别对两组数据求平均，得到第一力矩值为12.889，第二力矩值为204.667。控制模块6计算第二力矩值与第一力矩值比值，得到力矩比例为15.879。

控制模块6中还预先存储有第一阈值，本实施例的升降床对应的第一阈值可以为10。控制模块6还用于对比该力矩比例与第一阈值，当该力矩比例大于或等于该第一阈值时，判断该升降床的刹车性能正常，即刹车装置4正常；否则，判断该升降床的刹车性能不正常，即刹车装置不正常。

在控制模块6中还可存储有第二阈值与第三阈值，本实施例的第二阈值可以为20，第三阈值可以为180。控制模块6将第一力矩值与第二阈值进行比较，当第一力矩值小于或等于第二阈值时(例如12.889＜20)，同时第二力矩值大于第三阈值时(例如204.667＞180)时，控制模块6判断升降床1的刹车性能正常，即刹车装置4正常；否则，控制模块6判断升降床1的刹车性能不正常，即刹车装置4不正常。

在其他实施例中，判断标准可以是不同的，例如，当第二力矩值大于第三阈值，且力矩比大于第一阈值时，才判断升降床1的刹车性能正常。总之，只要第二力矩值与第一力矩值有足够明显的差异(如十倍以上差异)，控制模块6就判断刹车性能正常。否则，控制模块6判断不正常。

可选地，控制模块6还用于间隔地获取并存储多个第一力矩值和对应的多个第二力矩值，控制模块6可以根据当前获得的第一力矩值和第二力矩值分别相对于前次获得的第一力矩值和第二力矩值的变化，判断刹车装置是否正常。在某些实施例中，控制模块可以在实际使用过程中自我更新阈值。例如，控制模块每一次判断正常，就将此次得到的第一力矩值、第二力矩值和力矩比例，分别于跟上一次的三个阈值分别做平均，得到的结果分别更新为新的第二阈值、第三阈值与第一阈值。在下一次的判断中，就采用采用新的阈值。采用这种方式可以日常磨损以及设备老化带来的误差考虑进来，减少设备老化等带来的差异，判断更加精确。

当所控制模块6判断刹车装置不正常时，控制模块输出一报警信号。该报警信号可以用于控制LED指示灯，也可以直接传递给用户控制界面，提示医生或者护士联系维修工程师，进行预先的维护。

针对某一型号升降床，其第一阈值、第二阈值与第三阈值都是设计人员根据升降床的各部件的具体型号，经过多次实验得到的。设计人员在设计过程中，在确定各部件具体型号与性能指标后，即可以进行阈值的实验：首先在升降床加一定的负载，以模拟病人躺在升降床上的情形。然后，不使能刹车装置，控制驱动电机驱动升降组件移动一段距离，在移动过程中持续记录该力矩值。接着，使能该刹车装置，同时控制该驱动电机驱动升降组件运动一段距离。在移动过程中持续记录记录力矩值。

表1记录了在升降床上加载60Kg的负载，不使能与使能时刹车装置时力矩值的变化。在一开始未使能刹车装置时，驱动电机驱动升降组件向下移动20cm，每隔36毫秒就采集一次力矩值。从记录结果看，采集的力矩值在移动20cm过程中基本没有变化，计算得到力矩平均值为7.889。使能刹车装置后，驱动电机驱动升降组件向下移动20cm，同样地，每隔36毫秒就采集一次力矩值。从记录结果看虽然采集的力矩值有一定的波动，但是总体上力矩值相对平稳，计算得到使能刹车装置后的力矩平均值为210.375。两个力矩平均值计算的到力矩比为26.667。

表1

为了能够真实的模拟实际情况，设计人员还针对不同的负载，分别统计力矩平均值与力矩比。在本实施例中，不同的负载选定从0Kg至225Kg，每隔20Kg作为一个实验负载。表2记录了不同负载情况下的使能刹车装置前后的力矩平均值，而表3描绘了不同负载情况下的使能刹车装置前后的力矩比。

表2

如表2所示，不使能刹车装置时的不同负载情况下，力矩平均值都小于20，而使能刹车装置后的力矩平均值都大于200，由此确定第一阈值为20，第二阈值为200。

负载重量(kg)	力矩比
		225	13.333
200	13.396
		180	13.571
160	14.734
		140	15.879
120	17.970
		100	20.987
80	22.514
		60	26.667
40	30.692
		20	35.405
0	41.425

表3

通过表3可以看出，不同负载的情况下力矩比会有相对的变化，但是实际数值都大于10。值得注意的是，本实施例得到的第一阈值、第二阈值与第三阈值实际上都是根据模拟实验得到的经验值，在具体设计时设计人员可以有一定的自由度，根据经验微调阈值，例如力矩比也可以定为12。

在某些应用情形下，控制模块6还连接一通信模块(图中未示出)，通信模块可以通过有线或无线的方式，与工作站或者远程的服务器连接。控制模块6可以通过该通信模块接收一命令信号，并根据该命令信号控制驱动电机3以及所述刹车装置4以判断刹车装置是否正常。该命令信号可以是上述工作站或服务器发出的信号。这样，售后服务人员就可以远程配合医生进行刹车设备的在线检查，提高服务效率，进而提高设备利用率。

根据以上描述，本发明的实施例还可以提供一种检测升降床刹车性能的方法，例如，该方法可以用于检测图1中的升降床1的刹车性能，该方法可以包括以下步骤一至步骤五。

步骤一：不使能刹车装置4，控制驱动电机3驱动该升降组件2运动第一运动距离。

步骤二：使能刹车装置4，控制驱动电机3驱动升降组件2运动第二运动距离。

步骤三：计算驱动电机3在升降组件2在第一运动距离内运动时的第一力矩值；

步骤四：计算驱动电机3在升降组件2在第二运动距离内运动时的第二力矩值；以及，

步骤五：根据第一力矩值以及所述第二力矩值的关系判断刹车装置是否正常。

可选地，在步骤三之前还包括：从力矩传感器读取驱动电机的力矩，该力矩传感器用于监测该驱动电机。

可选地，步骤三中，上述第一力矩值为升降组件2在该第一运动距离内运动时，从该力矩传感器读取的力矩的平均值。步骤四中，第二力矩值为升降组件2在第二运动距离内运动时，从力矩传感器读取的力矩的平均值。

可选地，步骤五可以包括：计算第二力矩值与第一力矩值的比值以得到一力矩比例；当力矩比例大于或等于第一阈值时，判断刹车装置正常，否则，判断刹车装置不正常。

可选地，步骤五可以包括：当第一力矩值小于或等于第二阈值且第二力矩值大于或等于第三阈值时，判断刹车装置正常，否则，判断刹车装置不正常。

可选地，步骤五之前还可以包括：多次执行上述步骤一至步骤四获取多个第一力矩值和多个第二力矩值，步骤五可以包括：根据当前获得的第一力矩值和第二力矩值分别相对于前次获得的第一力矩值和第二力矩值的变化，判断刹车装置是否正常。

可选地，本实施例的检测升降床刹车性能的方法还可以包括：当判断刹车装置不正常时，输出一报警信号。

可选地，步骤一之前还可以包括：接收一判断升降床的刹车性能的命令信号。该判断升降床刹车性能的命令信号，通常来自操作人员。这样操作人员可以定期检测刹车的性能，在出现失效风险时，提前通知维修工程师检修。

上面已经描述了一些示例性实施例。然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和/或被另外的组件或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种升降床，其包括：

一升降组件；

一驱动电机，所述驱动电机连接并驱动所述升降组件运动；

一刹车装置，所述刹车装置连接所述驱动电机；以及

一控制模块，所述控制模块连接并控制所述驱动电机转动，同时连接所述刹车装置并控制所述刹车装置是否使能；

所述控制模块不使能所述刹车装置时，控制所述驱动电机驱动所述升降组件运动第一运动距离并计算出所述驱动电机的第一力矩值；所述控制模块使能所述刹车装置时，控制所述驱动电机驱动所述升降组件运动第二运动距离并计算出驱动电机的第二力矩值，所述控制模块根据所述第一力矩值以及所述第二力矩值的关系判断所述刹车装置是否正常。

2.如权利要求1所述的升降床，其特征在于，所述升降床还包括用于监测所述驱动电机的力矩的力矩传感器，所述控制模块用于从所述力矩传感器读取所述驱动电机的力矩。

3.如权利要求2所述的升降床，其特征在于，所述第一力矩值为所述升降组件在所述第一运动距离内运动时，所述力矩传感器监测的力矩的平均值，所述第二力矩值为所述升降组件在所述第二运动距离内运动时，所述力矩传感器监测的力矩的平均值。

4.如权利要求3所述的升降床，其特征在于，所述控制模块用于计算所述第二力矩值与所述第一力矩值的比值以得到一力矩比例；当所述力矩比例大于或等于第一阈值时，所述控制模块判断所述刹车装置正常，否则，所述控制模块判断所述刹车装置不正常。

5.如权利要求4所述的升降床，其特征在于，所述第一阈值预先存储在所述控制模块中。

6.如权利要求1所述的升降床，其特征在于，所述升降组件包括一推杆与一剪刀叉部件，所述驱动电机连接并驱动所述推杆以控制所述剪刀叉部件升降。

7.如权利要求1所述的升降床，其特征在于，当所述控制模块判断所述刹车装置不正常时，所述控制模块输出一报警信号。

8.如权利要求3所述的升降床，其特征在于，当第一力矩值小于或等于第二阈值且第二力矩值大于或等于第三阈值时，所述控制模块判断所述刹车装置正常，否则，所述控制模块判断所述刹车装置不正常。

9.如权利要求3所述的升降床，其特征在于，所述控制模块用于间隔地获取并存储多个所述第一力矩值和对应的多个所述第二力矩值，所述控制模块根据当前获得的所述第一力矩值和所述第二力矩值分别相对于前次获得的第一力矩值和第二力矩值的变化，判断所述刹车装置是否正常。

10.如权利要求1至9任一权利要求所述的升降床，其特征在于，所述控制模块电连接一通信模块，所述控制模块用于通过所述通信模块接收一命令信号，并根据所述命令信号控制所述驱动电机以及所述刹车装置以判断所述刹车装置是否正常。