本發(fā)明的實施方式涉及一種垂直升降構(gòu)造、升降床及成像設(shè)備，尤其涉及一種用于醫(yī)療設(shè)備的升降床的垂直升降構(gòu)造。

背景技術(shù)：

目前，醫(yī)療設(shè)備通常包括升降床，例如MR升降床、CT升降床等。升降床一般包含垂直運動和水平運動，升降床的垂直運動有利于病人上下床，水平運動用于將病人輸送到檢查位置，并且協(xié)助完成掃描或診斷。通常，升降床多采用X型支撐裝置來實現(xiàn)垂直運動。

然而，隨著生活水平的提高，人口的肥胖比例大大增加。為了滿足盡可能多的患者診斷要求，升降床的設(shè)計負載大大增加。由于設(shè)計負載的增加，升降床的彈性形變就成了一個必須考慮到問題。特別是垂直方向的彈性形變，有可能會造成升降床和系統(tǒng)掃描裝置的碰撞，從而造成升降床或者系統(tǒng)掃描裝置的損壞。而目前的設(shè)計中，一般采用微動開關(guān)作為垂直運動的上下限位，定位精度較低，加之病人在上下升降床時，會引起升降床結(jié)構(gòu)體的彈性變形，造成床板出現(xiàn)豎直方向的位移，而不能避免升降床和系統(tǒng)掃描裝置可能碰撞的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的實施方式提供了一種能夠解決升降床和系統(tǒng)掃描裝置碰撞問題的垂直升降構(gòu)造及升降床。

根據(jù)本發(fā)明的一實施方式能夠提供一種垂直升降構(gòu)造，其中，包括：一基座；一伸縮架，其設(shè)置于所述基座，并沿所述垂直升降構(gòu)造的垂直升降方向伸縮；一項板，其隔著所述伸縮架與所述基座相對設(shè)置，且由所述伸縮架支承并沿所述垂直升降構(gòu)造的垂直升降方向移動，所述伸縮架包括與所述基座滑動連接的一基座滑動端和與所述項板滑動連接的一項板滑動端，在所述基座滑動端和/或所述項板滑動端設(shè)置一擋片組件，且在相應(yīng)的所述基座和/或所述項板固定設(shè)置一光電開關(guān)組件，所述擋片組件能夠隨著所述伸縮 架的伸縮而發(fā)生移動，并改變所述光電開關(guān)組件的開關(guān)狀態(tài)，根據(jù)所述光電開關(guān)組件的開關(guān)狀態(tài)來判定所述項板在所述垂直升降方向上的位置。

此外，在上述垂直升降構(gòu)造中優(yōu)選所述光電開關(guān)組件包括多個光電開關(guān)，且至少一個光電開關(guān)的位置被設(shè)定為，當(dāng)擋片組件改變該光電開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)時，判定為所述項板接近在所述垂直升降方向上的極限位置，并降低所述項板的移動速度。

此外，在上述垂直升降構(gòu)造中優(yōu)選所述光電開關(guān)組件包括多個光電開關(guān)，且至少一個光電開關(guān)的位置被設(shè)定為，當(dāng)擋片組件改變該光電開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)時，判定為所述項板移動到所述垂直升降方向上的極限位置，并停止驅(qū)動所述項板。

此外，在上述垂直升降構(gòu)造中優(yōu)選所述光電開關(guān)組件包括多個光電開關(guān)，且所述多個光電開關(guān)的位置被設(shè)定為，當(dāng)所述項板在所述垂直升降方向上的極限位置發(fā)生彈性變形而在所述垂直升降方向上的位置發(fā)生變化時，該多個光電開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化，根據(jù)該多個光電開關(guān)的不同開關(guān)狀態(tài)的組合來判定所述彈性變形的方向。

此外，在上述垂直升降構(gòu)造中優(yōu)選所述垂直升降構(gòu)造還包括一限位組件，該限位組件包括一限位開關(guān)和一擋柱，所述限位開關(guān)和所述擋柱設(shè)置為，當(dāng)所述項板超過在所述垂直升降方向上的極限位置時，使所述限位開關(guān)與所述擋柱接觸，而使限位開關(guān)導(dǎo)通，并停止所述項板的移動。

此外，在上述垂直升降構(gòu)造中優(yōu)選所述擋片組件包括與所述基座平行設(shè)置的連接桿和設(shè)置在所述連接桿上的至少一個擋片，所述連接桿的一端與所述基座滑動端或所述項板滑動端連接。

此外，在上述垂直升降構(gòu)造中優(yōu)選所述伸縮架還包括與所述基座固定連接的一基座固定端和與所述項板固定連接的一項板固定端。

此外，本發(fā)明的另一實施方式提供一種升降床，其中，包括：上述的垂直升降構(gòu)造；一床板，其由所述垂直升降構(gòu)造的項板支承，用于承載對象物。

此外，本發(fā)明的另一實施方式提供一種成像設(shè)備，其中，包括：上述的升降床。

根據(jù)本發(fā)明，在升降床運動到極限位置(最低/最高位置)之前，使光電開關(guān)導(dǎo)通，并根據(jù)該導(dǎo)通信號使控制單元降低驅(qū)動升降床的電機的轉(zhuǎn)速，從而能夠在升降床停止之前，降低升降床的移動速度，使病人獲得良好的舒適性。

此外，在本發(fā)明中，采用光電開關(guān)作為反饋器件，相對于現(xiàn)有的限位微動開關(guān)，其壽命長、重復(fù)定位精度更高。

進而，在本發(fā)明中，通過設(shè)置上限位開關(guān)及下限位開關(guān)，能夠確保在光電開關(guān)或設(shè)備的控制單元失效的情況下，及時切斷電機的電源供給，從而保證能夠及時停止升降床的運動。

此外，根據(jù)本發(fā)明，在垂直升降構(gòu)造處于極限位置(最高位置或最低位置)時，若發(fā)生彈性變形，則根據(jù)光電開關(guān)的不同的開關(guān)狀態(tài)的組合來判斷升降床是處于過高位置或者過低位置，進而通過控制單元進行調(diào)整，使垂直升降構(gòu)造在垂直方向上回到正確位置，從而降低了系統(tǒng)碰撞的可能性。

在此，需要說明的是，極限位置是指該垂直升降構(gòu)造為了滿足某種特定需要而設(shè)定的有效最高/最低位置。在本說明書中，指能夠避免發(fā)生升降床與成像設(shè)備發(fā)生碰撞情況下所允許的最高/最低位置。

附圖說明

下面將通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中：

圖1示意性地示出應(yīng)用本發(fā)明的實施方式所涉及的垂直升降構(gòu)造的升降床的結(jié)構(gòu)說明圖。

圖2示意性地示出本發(fā)明的實施方式所涉及的光電開關(guān)組件與擋片組件的放大示意圖。

圖3示意性地示出光電開關(guān)的工作原理圖。

圖4是說明應(yīng)用本發(fā)明的升降床的控制框圖。

圖5示意性地示出應(yīng)用本發(fā)明的垂直升降構(gòu)造的光電開關(guān)組件的邏輯判定的說明圖，其中，圖5(A)表示正確位置時的狀態(tài)，圖5(B)表示過高位置時的狀態(tài)，圖5(C)表示過低位置時的狀態(tài)。

其中，附圖標記如下：

10 升降床；

20 垂直升降構(gòu)造；

20 基座；

22 伸縮架；

23 項板；

24 導(dǎo)軌；

25 滑塊；

26 擋片組件；

261 連接桿；

262A、262B 擋片；

27 光電開關(guān)組件；

271 支架；

272 光電開關(guān)；

28 支柱；

281 上限位開關(guān)；

282 下限位開關(guān)；

30 床板；

40 控制單元；

41 驅(qū)動器/驅(qū)動電路；

42 開關(guān)

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。

在本文中，“示意性”表示“充當(dāng)實例、例子或說明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點的技術(shù)方案。

為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實際結(jié)構(gòu)。另外，為使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。

實施例1

圖1示意性地示出應(yīng)用本發(fā)明的實施方式所涉及的垂直升降構(gòu)造的升降床的結(jié)構(gòu)說明圖。圖2示意性地示出本發(fā)明的實施方式所涉及的光電開關(guān)組件與擋片組件的放大示意圖。圖3示意性地示出光電開關(guān)的工作原理圖。圖4是說明應(yīng)用本發(fā)明的升降床的控制框圖。圖5示意性地示出根據(jù)光電開關(guān)組件的不同開關(guān)狀態(tài)的組合來判斷垂直升降構(gòu)造的位置說明圖。

如圖1所示，升降床10主要包括垂直升降構(gòu)造20和由該垂直升降構(gòu)造20進行支承的床板30。在對病人進行檢查時，根據(jù)具體需要，利用垂直升降構(gòu)造來調(diào)節(jié)升降床10的高度，在調(diào)整到合適的高度后，水平驅(qū)動床板30將病人輸送到成像設(shè)備的檢查位置，并且完成掃描。

圖1所示的垂直升降構(gòu)造20進一步包括：基座21、設(shè)置于基座21的伸縮架22和項板23。伸縮架22能夠沿與所述垂直升降構(gòu)造的垂直升降方向(紙面的上下方向)伸縮。項板23由伸縮架22進行支承，且隔著伸縮架22與基座21相對設(shè)置。此外，床板30由項板23進行支承。

此外，在本實施例中，伸縮架22為X型結(jié)構(gòu)組件用來支承床板30，伸縮架22具有5個鉸接點，伸縮架22的下部通過鉸接點C、D與基座21相連，上部通過鉸接點A、B和項板23相連。其中鉸接點A、C相對于基座21和項板23沒有位移，稱為固定鉸接點，鉸接點B、D通過滑塊25分別與基座21和項板23上設(shè)置的導(dǎo)軌24相連，當(dāng)升降床10垂直上升或者下降時，這兩個鉸接點B、D相對于基座21和項板23移動，稱為滑動鉸接點。此外，鉸接點E為中心鉸接點。

在本實施例中，一擋片組件26設(shè)置于鉸接點D上設(shè)置的滑塊25。此外，在與該滑塊25配合的導(dǎo)軌24附近設(shè)置有一光電開關(guān)組件27。下面，參照圖2，具體說明本實施例的擋片組件26與光電開關(guān)組件27的具體結(jié)構(gòu)。如圖2所示，擋片組件26包括一連接桿261和設(shè)置在其上的兩個擋片262A、262B，且兩個擋片262A、262B在連接桿261上間隔設(shè)置。其中，連接桿261沿與基座21平行的方向設(shè)置，且固定在滑塊25上，隨著滑塊25一起移動，兩個擋片262A、262B向連接桿261的下方突出設(shè)置。光電開關(guān)組件27包括固定在基座21上的U形支架271和設(shè)置在支架271的多個光電開關(guān)272(在本實施例中例示了包括四個光電開關(guān)272A、272B、272C、272D)，其中，四個光電開關(guān)272以兩個為一組分別設(shè)置在支架271的U形結(jié)構(gòu)的兩端。

圖3示出了通常的光電開關(guān)272的具體結(jié)構(gòu)，包含發(fā)射端G、接收端R、固定孔F、接線端子T等。其中，發(fā)射端G用于發(fā)射紅外線光波，接收端R能夠接收該紅外線光波，固定孔F用于將光電開關(guān)272固定于支架271，接線端子T用于與外部信號處理電路連接。當(dāng)光電開關(guān)272的發(fā)射端G和接收端R之間被不透明的擋片262A、262B擋住時(參見圖3A)，光電開關(guān)272不被觸發(fā)(處在截止狀態(tài)OFF)。當(dāng)光電開關(guān)的發(fā)射端和接收端之間沒有被不透明的擋片262A、262B擋住時(參見圖3B)，光電開關(guān)272被觸發(fā)(處在導(dǎo)通狀態(tài)ON)。

在本實施例中，四個光電開關(guān)272A、272B、272C、272D如下進行配置。其中光電開關(guān)272A為向下運行減速開關(guān)，光電開關(guān)272B為向下運行停止開關(guān)，光電開關(guān)272C為向上運行停止開關(guān)，光電開關(guān)272D為向上運行減速開關(guān)。

下面，具體說明本實施例中關(guān)于各光電開關(guān)272A、272B、272C、272D在升降床運動控制中的功能及作用。

返回到圖1，當(dāng)垂直升降構(gòu)造20向下運動時，滑塊25向圖面的右方運行，帶動連接桿261同時向右運行，此時擋片262A也隨著連接桿261一起向右運行。此外，當(dāng)垂直升降構(gòu)造20接近下降的最低位置時，擋片262A的邊緣移動到光電開關(guān)272A的中心，由于擋片262A的遮擋，光電開關(guān)272A的狀態(tài)由導(dǎo)通ON變?yōu)榻刂筄FF。圖4示出了升降床的控制電路圖。如圖4所示，當(dāng)光電開關(guān)272A的狀態(tài)由導(dǎo)通ON變?yōu)榻刂筄FF時，升降床10的控制單元40獲得向下運行減速指令，控制單元40通知驅(qū)動器/驅(qū)動電路41減速運行，電機M速度降低，垂直升降構(gòu)造20的移動速度降低。

當(dāng)垂直升降構(gòu)造20進一步向下運動到垂直升降構(gòu)造20的最低位置時，擋片262A的邊緣移動到光電開關(guān)272B的中心時，光電開關(guān)272B的狀態(tài)由導(dǎo)通ON變?yōu)榻刂筄FF。如圖4所示，升降床的控制單元40獲得向下運行停止指令，控制單元40通知驅(qū)動器/驅(qū)動電路41停止運行，電機M停止運動，垂直升降構(gòu)造20停止下降。

相反，當(dāng)垂直升降構(gòu)造20向上運行時，滑塊25向圖面的左方運行，帶動連接桿261同時向左運行。此時擋片262B也隨著連接桿261一起向左運行。當(dāng)垂直升降構(gòu)造20接近上升的最高位置時，擋片262B的邊緣移動到光電開關(guān)272D的中心，由于擋片262B的遮擋，光電開關(guān)272D的狀態(tài)由導(dǎo)通ON變?yōu)榻刂筄FF。如圖4所示，當(dāng)光電開關(guān)272D的狀態(tài)由導(dǎo)通ON變?yōu)榻刂筄FF時，升降床10的控制單元40獲得向上運行減速指令，控制單元40通知驅(qū)動器/驅(qū)動電路41減速運行，電機M速度降低，垂直升降構(gòu)造20的移動速度降低。

當(dāng)垂直升降構(gòu)造20進一步向上運動到垂直升降構(gòu)造20的最高位置時，擋片262B的邊緣移動到光電開關(guān)272C的中心時，光電開關(guān)272C的狀態(tài)由導(dǎo)通ON變?yōu)榻刂筄FF。如圖4所示，升降床10的控制單元40獲得向上運行停止指令，控制單元40通知驅(qū)動器/驅(qū)動電路41停止運行，電機M停止運動，垂直升降構(gòu)造20移動到最高位置并停止上升。

此外，返回到圖1，在本實施例中，在基座21與伸縮架22連接的固定鉸接點C的附近立起設(shè)置有一支柱28，在該支柱28上設(shè)置有上限位開關(guān)281和下限位開關(guān)282。在伸縮架22上，靠近固定鉸接點C的位置相應(yīng)地設(shè)置有一擋柱221。當(dāng)垂直升降構(gòu)造20的升降高度超過由光電開關(guān)272限定的最高/最低位置時，擋柱221與上限位開關(guān)281或下限位開關(guān)282接觸，從而觸發(fā)上限位開關(guān)281或下限位開關(guān)282。例如，當(dāng)垂直升降構(gòu)造20向下運動，即使光電開關(guān)272B的狀態(tài)由導(dǎo)通ON變?yōu)榻刂筄FF，由于某些原因，如光電開關(guān)故障或控制單元故障等，控制單元40未能使驅(qū)動器/驅(qū)動電路41斷開及停止電機M的運行，升降床10繼續(xù)下降，在這種情況下，下限位開關(guān)282與擋柱221接觸。如圖4所示，當(dāng)下限位開關(guān)282 (或上限位開關(guān)281)被觸發(fā)時，控制單元40強制將連接電源P與驅(qū)動器/驅(qū)動電路41之間的開關(guān)42切斷，從而停止驅(qū)動升降床10的電機M的運動。

根據(jù)本實施例，在升降床運動到最低/最高位置之前，使光電開關(guān)(在本實施例中為272A或272D)導(dǎo)通，并根據(jù)該導(dǎo)通信號使控制單元降低驅(qū)動升降床的電機的轉(zhuǎn)速，從而能夠在升降床停止之前，降低升降床的移動速度，使病人獲得良好的舒適性。

此外，在本實施例中，采用光電開關(guān)作為反饋器件，相對于現(xiàn)有的限位微動開關(guān)，其壽命長、重復(fù)定位精度更高。

進而，在本實施例中，通過設(shè)置上限位開關(guān)及下限位開關(guān)，能夠確保在光電開關(guān)或設(shè)備的控制單元失效的情況下，及時切斷電機的電源供給，從而保證能夠及時停止升降床的運動。

實施例2

在本實施例中，具體說明利用本發(fā)明的光電開關(guān)組件27中各個光電開關(guān)272的開關(guān)狀態(tài)的組合來判斷升降床10在最高/最低位置時發(fā)生彈性變形的方向。

例如，當(dāng)升降床10垂直上升到最高位置時，升降床10的水平驅(qū)動裝置會驅(qū)動床板30進行水平運動，將病人輸送到系統(tǒng)掃描裝置。一般情況下，病人會躺在升降床10上，隨著升降床10一起上升到最高位置，然后被水平驅(qū)動裝置輸送到系統(tǒng)掃描裝置進行掃描。但是在某些特殊情況下，特別是緊急情況，會出現(xiàn)一些問題。例如，當(dāng)升降床10處于最高位置，若病人直接上升降床10時，由于升降床10本身的彈性變形，升降床10會被向下壓一段行程。這時，如果升降床10的水平驅(qū)動裝置驅(qū)動升降床10向系統(tǒng)掃描裝置運行，有可能導(dǎo)致升降床10和系統(tǒng)掃描裝置碰撞?；蛘?，當(dāng)升降床10處于最高位置，病人直接下升降床時，由于升降床10本身的彈性變形復(fù)位，升降床10會被向上回彈一段行程。這時候，如果升降床的水平驅(qū)動裝置驅(qū)動升降床水平地向系統(tǒng)掃描裝置運行，也有可能導(dǎo)致升降床和系統(tǒng)掃描裝置碰撞。

本實施例根據(jù)多個光電開關(guān)272的不同開關(guān)狀態(tài)的組合，來判定升降床10發(fā)生彈性變形的方向，確?？刂茊卧?0能夠保證升降床10在正確的高度位置，避免升降床在水平運動時與成像裝置發(fā)生碰撞。

在本實施例中，以升降床10運動到最高位置的情況為例進行說明。

如圖5A所示，擋片262B的寬度設(shè)置為比光電開關(guān)272C、272D的中心線H之間的距離略寬(例如寬約1mm，可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整)，當(dāng)升降床10向上運行時，擋片262B的邊緣運行到光電開關(guān)272D，光電開關(guān)272D的狀態(tài)由導(dǎo)通ON變?yōu)榻刂筄FF。控制單元40獲得向上運行減速指令，控制單元40通知驅(qū)動器/驅(qū)動電路41減速運行，電機M速度降低，升降床10的移動速度降低。

當(dāng)擋片262B的邊緣移動到光電開關(guān)272C的中心時，光電開關(guān)272C的狀態(tài)由導(dǎo)通ON變?yōu)榻刂筄FF?？刂茊卧?0獲得向上運行停止指令，控制單元40通知驅(qū)動器/驅(qū)動電路41停止運行，電機M停止運動，升降床10在最高位置停止上升。在本實施例中，通過控制電機M的減速度和減速時間，使擋片262B的邊緣越過光電開關(guān)272C的中心線約0.5mm左右。此時，光電開關(guān)272C、272D的狀態(tài)分別為截止OFF、截止OFF。此時，升降床10處在正確的最高位置。

在升降床10處于最高位置的情況下，如圖5B所示，如果出現(xiàn)病人突然從升降床10離開的情況，則升降床10會繼續(xù)向上運動一小段行程，升降床10處在過高位置。此時，擋片262B將繼續(xù)向圖面的左側(cè)移動(如箭頭所示)，擋片262B離開光電開關(guān)272D的中心，光電開關(guān)272D的狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通ON。也就是說，在這種情況下，光電開關(guān)272C、272D的狀態(tài)分別為截止OFF、導(dǎo)通ON。

此外，在升降床10處于最高位置的情況下，如圖5C所示，如果出現(xiàn)病人突然登上升降床10的情況，則由于病人重力的原因，升降床10會繼續(xù)向下運動一小段行程，升降床10處在過低位置。此時，擋片262B將會向圖面的右側(cè)移動(如箭頭所示)，擋片262B離開光電開關(guān)272C的中心，光電開關(guān)272C的狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通ON。也就是說，在這種情況下，光電開關(guān)272C、272D的狀態(tài)分別為導(dǎo)通ON、截止OFF。

由上述可知，在升降床10處于最高位置的情況下，可以根據(jù)光電開關(guān)272C、272D的不同的開關(guān)狀態(tài)的組合來判定升降床10是否出現(xiàn)了意料外的彈性形變，從而避免在升降床10出現(xiàn)彈性形變的情況下，驅(qū)動升降床10進行水平運動而導(dǎo)致與系統(tǒng)掃描裝置發(fā)生碰撞的狀況。

同樣，在升降床10處于最低位置的情況下，也可以根據(jù)光電開關(guān)272A、272B的不同的開關(guān)狀態(tài)來判定升降床10是否出現(xiàn)了意料外的彈性形變，從而避免在升降床10出現(xiàn)彈性形變的情況下，驅(qū)動升降床10進行水平運動而導(dǎo)致與系統(tǒng)掃描裝置發(fā)生碰撞的狀況。

根據(jù)本實施例，在升降床10處于極限位置(最高位置或最低位置)時，若發(fā)生彈性變形，則根據(jù)光電開關(guān)的不同的開關(guān)狀態(tài)的組合來判斷升降床10是處于過高位置或者過低位置，進而通過控制單元40進行調(diào)整，使升降床10在垂直方向上回到正確位置，從而降低了系統(tǒng)碰撞的可能性。

此外，在上述實施例中，光電開關(guān)組件設(shè)置于基座，擋片組件設(shè)置于伸縮架的基座滑動端，但是也可相反，將擋片組件設(shè)置于基座，光電開關(guān)組件設(shè)置于伸縮架的基座滑動端，這同樣能夠達到與上述實施例同樣的效果。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神 和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。