一種檢查床的水平運動控制裝置、檢查床及醫(yī)療設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種檢查床的水平運動控制裝置、檢查床及醫(yī)療設(shè)備。其中，所述裝置包括：一開口式同步帶、一與所述開口式同步帶相配合的驅(qū)動輪和一用于驅(qū)動所述驅(qū)動輪的控制電機；其中，所述開口式同步帶通過兩個開口端水平固定在檢查床的機架上；所述驅(qū)動輪和所述控制電機安裝在檢查床的床板上，所述驅(qū)動輪能夠在所述控制電機的驅(qū)動下，與所述開口式同步帶保持嚙合，并帶動所述床板進行水平運動。本實用新型提出的技術(shù)方案，能夠節(jié)約成本，提高檢查床水平運動控制的動態(tài)性能。
【專利說明】一種檢查床的水平運動控制裝置、檢查床及醫(yī)療設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種檢查床的水平運動控制裝置、檢查床及醫(yī)療設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在磁共振成像(MRI)設(shè)備、計算機斷層掃描成像(CT)設(shè)備等醫(yī)療設(shè)備中，用于承托患者的檢查床通常需要進行水平進給及移出的水平往復運動，以便將患者移動到有效診斷區(qū)域內(nèi)進行診斷以及診斷后將患者移出有效診斷區(qū)域。
[0003]圖1a和圖1b示出了目前用于CT設(shè)備的一種檢查床的水平運動控制裝置的原理示例圖。其中，圖1a為向左水平驅(qū)動時的示意圖；圖1b為向右水平驅(qū)動時的示意圖。如圖1a和圖1b所示，該控制裝置包括:固定安裝在檢查床機架11上的驅(qū)動輪12和從動輪13、與所述驅(qū)動輪12和從動輪13相配合安裝的環(huán)形同步帶14、將所述環(huán)形同步帶14與檢查床床板15固定連接在一起的連接扣16、用于驅(qū)動所述驅(qū)動輪12的控制電機(圖中未示出)、用于檢測所述控制電機的驅(qū)動角度的編碼傳感器(圖中未示出)、以及用于根據(jù)所述編碼傳感器測量的控制電機的驅(qū)動角度，確定檢查床床板的水平運動位置和速度，并根據(jù)所述檢查床床板的水平運動位置和速度對控制電機進行半閉環(huán)反饋控制的控制器(圖中未示出)。其中，在控制電機的驅(qū)動下，環(huán)形同步帶14能夠帶動檢查床床板15沿一導軌17進行水平往復運動，從而使得床板15上的患者G能夠進入有效診斷區(qū)域內(nèi)進行診斷并在診斷后移出有效診斷區(qū)域。
[0004]在圖1a和圖1b所示控制裝置的原理示意圖中，由于檢查床床板14進行的是水平往復運動，而帶動檢查床床板14進行水平往復運動的是一環(huán)形同步帶13，這就使得該環(huán)形同步帶13有一半的同步帶材料沒有得到有效的利用。為此，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員還在致力于尋找其它水平運動控制實現(xiàn)方案。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型一方面提出了一種檢查床的水平運動控制裝置，另一方面提出了一種檢查床及醫(yī)療設(shè)備，用以節(jié)約成本，提高檢查床水平運動控制的動態(tài)性能。
[0006]本實用新型中的檢查床的水平運動控制裝置，包括:一開口式同步帶、一與所述開口式同步帶相配合的驅(qū)動輪和一用于驅(qū)動所述驅(qū)動輪的控制電機；其中，所述開口式同步帶通過兩個開口端水平固定在檢查床的機架上；所述驅(qū)動輪和所述控制電機安裝在檢查床的床板上，所述驅(qū)動輪能夠在所述控制電機的驅(qū)動下，與所述開口式同步帶保持嚙合，并帶動所述床板進行水平運動。
[0007]在本實用新型的一個實施方式中，所述裝置進一步包括:位于所述驅(qū)動輪任意一側(cè)的至少一個導向輪，用于對所述開口式同步帶進行導向并形成所述開口式同步帶的驅(qū)動包角。
[0008]在本實用新型的一個實施方式中，所述裝置進一步包括:位于所述驅(qū)動輪兩側(cè)的至少兩個導向輪，用于對所述開口式同步帶進行導向并形成所述開口式同步帶的驅(qū)動包角。
[0009]在本實用新型的一個實施方式中，所述至少兩個導向輪在所述驅(qū)動輪的兩側(cè)對稱布置。
[0010]在本實用新型的一個實施方式中，所述導向輪中緊鄰所述驅(qū)動輪的導向輪安裝在所述床板上。
[0011]在本實用新型的一個實施方式中，所述裝置進一步包括:一角度傳感器，用于檢測所述控制電機的驅(qū)動角度信息；和一控制器，用于根據(jù)所述角度傳感器檢測的控制電機的驅(qū)動角度信息，確定所述床板的水平運動位置和速度，并根據(jù)所述床板的水平運動位置、速度以及目標位置，對所述控制電機的輸出圈數(shù)進行控制。
[0012]本實用新型提出的一種檢查床，包括上述任一種實現(xiàn)形式的檢查床的水平運動控制裝置。
[0013]本實用新型提出的一種醫(yī)療設(shè)備，包括上述的檢查床。
[0014]在本實用新型的一個實施方式中，所述醫(yī)療設(shè)備為計算機斷層掃描成像設(shè)備或磁共振成像設(shè)備。
[0015]從上述方案中可以看出，本實用新型中，通過利用開口式同步帶來替換現(xiàn)有方案中的環(huán)形同步帶，并相應地將開口式同步帶水平固定在檢查床的機架上，而將驅(qū)動輪安裝在檢查床的床板時，使得開口式同步帶和驅(qū)動輪進行嚙合并相對移動時，能由驅(qū)動輪帶動檢查床的床板進行水平往復運動，使得在實現(xiàn)床板的水平運動行程的前提時，同步帶材料縮短了一半，節(jié)約了同步帶成本。
[0016]另外，因為水平運動系統(tǒng)可以簡化為由同步帶和床板上的患者構(gòu)成的彈簧質(zhì)量慣性系統(tǒng)，且同步帶由于其彈性模量低，因此可以等效為一根彈簧，又因為該彈簧質(zhì)量慣性系統(tǒng)的固有頻率和剛度與同步帶的長度成反比關(guān)系，因此相比環(huán)形同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)，開口式同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)的固有頻率和剛度更高；另外又因為開口式同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)比環(huán)形同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)在控制點的切換剛度的差值小，因此與環(huán)形同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)相比，該開口式同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)能使運動控制更平穩(wěn)，精度更高，提高了檢查床水平運動控制的動態(tài)性能。進而為形成更高質(zhì)量的CT圖像或MRI圖像提供了更可靠的基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面將通過參照附圖詳細描述本實用新型的優(yōu)選實施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本實用新型的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中:
[0018]圖1a和圖1b為目前用于CT設(shè)備的一種檢查床的水平運動控制裝置的原理示意圖；其中，圖1a為向左水平驅(qū)動時的示意圖；圖1b為向右水平驅(qū)動時的示意圖。
[0019]圖2a和圖2b為本實用新型實施中用于CT設(shè)備的一種檢查床的水平運動控制裝置的原理示意圖；其中，圖2a為向左水平驅(qū)動時的示意圖；圖2b為向右水平驅(qū)動時的示意圖。
【具體實施方式】[0020]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。
[0021]圖2a和圖2b為本實用新型實施中用于CT設(shè)備的一種檢查床的水平運動控制裝置的原理示意圖。其中，圖1a為向左水平驅(qū)動時的示意圖；圖1b為向右水平驅(qū)動時的示意圖。如圖2a和圖2b所示，該檢查床的水平運動控制裝置可包括:一開口式同步帶21、一與所述開口式同步帶相配合的驅(qū)動輪22、兩個導向輪23和一用于驅(qū)動所述驅(qū)動輪的控制電機24(圖中未示出)。
[0022]其中，開口式同步帶21通過兩個開口端水平固定在檢查床的機架11上。其中，可通過調(diào)節(jié)開口式同步帶21的一端來調(diào)節(jié)開口式同步帶21的預張緊力。
[0023]驅(qū)動輪22與控制電機24安裝在檢查床的床板15上并位于床板15的下方。其中，驅(qū)動輪22能夠在所述控制電機24的驅(qū)動下，與開口式同步帶21保持嚙合，并帶動床板15沿導軌17進行水平往復運動，從而使得床板15上的患者G能夠進入有效診斷區(qū)域內(nèi)進行診斷并在診斷后移出有效診斷區(qū)域。
[0024]兩個導向輪23也安裝在檢查床的床板15上并位于驅(qū)動輪22的左右對稱位置，用于對開口式同步帶21進行導向并形成開口式同步帶21的驅(qū)動包角。
[0025]在本實用新型的其它實施例中，也可以不包括上述導向輪23 ;或僅在驅(qū)動輪22的任意一側(cè)設(shè)置一個導向輪23 ;又或者在驅(qū)動輪22的左右兩側(cè)非對稱設(shè)置兩個導向輪23 ；再或者，僅在驅(qū)動輪22的任意一側(cè)設(shè)置多于一個的導向輪23 ;又或者，在驅(qū)動輪22的左右兩側(cè)對稱或非對稱設(shè)置多于兩個的導向輪23。在這些導向輪中，緊鄰驅(qū)動輪22的導向輪23由于需要與驅(qū)動輪22 —起運動，因此這些導向輪23也安裝在床板15上；而那些遠離驅(qū)動輪22的導向輪23，即不阻礙驅(qū)動輪22的運行路徑的導向輪23則可以安裝在檢查床的機架11上。這些導向輪23主要是起對開口式同步帶21進行導向并形成開口式同步帶21的驅(qū)動包角的作用。
[0026]進一步地，本實施例中的檢查床的水平運動控制裝置可進一步包括一角度傳感器(圖中未示出)和一控制器(圖中未示出)。
[0027]其中，所述角度傳感器也安裝在檢查床的床板15上，用于檢測所述控制電機24的驅(qū)動角度信息，并將該驅(qū)動角度信息發(fā)送給所述控制器。本實施例中，該角度傳感器可以為編碼傳感器，或者也可以為其它可以實現(xiàn)控制電機角度檢測的傳感器，如光電盤傳感器等。
[0028]所述控制器用于根據(jù)所述角度傳感器檢測的控制電機24的驅(qū)動角度信息，確定床板15的水平運動位置和速度，并根據(jù)所述床板15的水平運動位置、速度以及目標位置，對控制電機24的輸出圈數(shù)進行控制。本實施例中，該控制器可以為單片機、可編程邏輯控制器(PLC)、或其它任何可實現(xiàn)上述控制功能的控制器等。
[0029]其中，驅(qū)動輪22、控制電機、角度傳感器以及導向輪23在進行安裝時，可通過一些安裝支架安裝在檢查床的床板15上。
[0030]本實用新型實施中，通過利用開口式同步帶來替換現(xiàn)有方案中的環(huán)形同步帶，并相應地將開口式同步帶水平固定在檢查床的機架上，而將驅(qū)動輪安裝在檢查床的床板時，使得開口式同步帶和驅(qū)動輪進行嚙合并相對移動時，能由驅(qū)動輪帶動檢查床的床板進行水平往復運動，使得在實現(xiàn)床板的水平運動行程的前提時，同步帶材料縮短了一半，節(jié)約了同步帶成本。[0031]另外，因為圖1a至圖2b中所示的水平運動系統(tǒng)可以簡化為由同步帶和床板上的患者構(gòu)成的彈簧質(zhì)量慣性系統(tǒng)，同步帶由于其彈性模量低，因此可以等效為一根彈簧。又因為該彈簧質(zhì)量慣性系統(tǒng)的固有頻率和剛度與同步帶的長度成反比關(guān)系，因此相比環(huán)形同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)，開口式同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)的固有頻率和剛度更高；另外又因為開口式同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)比環(huán)形同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)在控制點的切換剛度的差值小，因此與環(huán)形同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)相比，該開口式同步帶的水平驅(qū)動系統(tǒng)能使運動控制更平穩(wěn)，精度更高，提高了檢查床水平運動控制的動態(tài)性能。進而為形成更高質(zhì)量的CT圖像或MRI圖像提供了更可靠的基礎(chǔ)。
[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種檢查床的水平運動控制裝置，其特征在于，所述裝置包括:一開口式同步帶、一與所述開口式同步帶相配合的驅(qū)動輪和一用于驅(qū)動所述驅(qū)動輪的控制電機；其中， 所述開口式同步帶通過兩個開口端水平固定在檢查床的機架上； 所述驅(qū)動輪和所述控制電機安裝在檢查床的床板上，所述驅(qū)動輪能夠在所述控制電機的驅(qū)動下，與所述開口式同步帶保持嚙合，并帶動所述床板進行水平運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括:位于所述驅(qū)動輪任意一側(cè)的至少一個導向輪，用于對所述開口式同步帶進行導向并形成所述開口式同步帶的驅(qū)動包角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括:位于所述驅(qū)動輪兩側(cè)的至少兩個導向輪，用于對所述開口式同步帶進行導向并形成所述開口式同步帶的驅(qū)動包角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述至少兩個導向輪在所述驅(qū)動輪的兩側(cè)對稱布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述導向輪中緊鄰所述驅(qū)動輪的導向輪安裝在所述床板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括: 一角度傳感器，用于檢測所述控制電機的驅(qū)動角度信息；和 一控制器，用于根據(jù)所述角度傳感器檢測的控制電機的驅(qū)動角度信息，確定所述床板的水平運動位置和速度，并根據(jù)所述床板的水平運動位置、速度以及目標位置，對所述控制電機的輸出圈數(shù)進行控制。
7.一種檢查床，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6中任一項所述的檢查床的水平運動控制裝置。
8.—種醫(yī)療設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求7所述的檢查床。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于，所述醫(yī)療設(shè)備為計算機斷層掃描成像設(shè)備或磁共振成像設(shè)備。
【文檔編號】A61B5/055GK203662786SQ201320754903
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】鄧業(yè)民, 鄭靖明, 鄭剛 申請人:上海西門子醫(yī)療器械有限公司