本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限位裝置及直線加速器。

背景技術(shù)：

醫(yī)用直線加速器是一種生物醫(yī)學(xué)上用來(lái)對(duì)腫瘤進(jìn)行放射治療的粒子加速裝置。醫(yī)用直線加速器在使用過(guò)程中，通過(guò)機(jī)架與準(zhǔn)直器的旋轉(zhuǎn)、治療床的旋轉(zhuǎn)與升降進(jìn)行精確的目標(biāo)定位，從而使放射線束對(duì)準(zhǔn)病灶進(jìn)行放射性治療。

傳統(tǒng)的直線加速器主機(jī)架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的范圍較小，其中電氣限位觸發(fā)塊安裝在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到極限角度時(shí)，觸發(fā)塊觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)電氣限位保護(hù)。但是，當(dāng)直線加速器主機(jī)架旋轉(zhuǎn)范圍超過(guò)360度時(shí)，在多圈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，觸發(fā)塊將多次觸發(fā)到限位開(kāi)關(guān)，此時(shí)將無(wú)法識(shí)別該觸發(fā)過(guò)程是發(fā)生在極限角度還是中間角度，從而影響直線加速器的準(zhǔn)確定位，不能有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)架的限位保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于以上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限位裝置，以解決現(xiàn)有直線加速器的主機(jī)架在多圈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確限位的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的是提供一種直線加速器，能夠滿足在超過(guò)360度的旋轉(zhuǎn)中，對(duì)主機(jī)架進(jìn)行有效的限位保護(hù)。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種機(jī)架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限位裝置，包括電機(jī)和由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速箱，所述減速箱的第一輸出端與主機(jī)架相連，以帶動(dòng)主機(jī)架旋轉(zhuǎn)；所述減速箱的第二輸出端與運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)相連，用于將所述第二輸出端的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)；所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)包括與所述第二輸出端連接的旋轉(zhuǎn)模塊和由旋轉(zhuǎn)模塊驅(qū)動(dòng)的直線模塊，所述直線模塊上設(shè)有限位觸發(fā)塊，所述限位觸發(fā)塊隨直線模塊做直線移動(dòng)，當(dāng)所述限位觸發(fā)塊移動(dòng)至設(shè)定位置時(shí)，觸發(fā)對(duì)應(yīng)位置的限位開(kāi)關(guān)，用以控制所述電機(jī)及主機(jī)架停止運(yùn)行。

作為優(yōu)選，所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)為絲杠螺母機(jī)構(gòu)；所述減速箱的第二輸出端與絲杠連接，所述絲杠帶動(dòng)螺母做直線運(yùn)動(dòng)。

作為優(yōu)選，還包括支撐板，所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述支撐板上，所述支撐板上還設(shè)有相互平行的第一支撐臺(tái)和第二支撐臺(tái)，所述絲杠的兩端分別安裝在所述第一支撐臺(tái)和第二支撐臺(tái)內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述第一支撐臺(tái)與第二支撐臺(tái)之間設(shè)置有滑軌，所述螺母上固定連接有連接臂，所述連接臂沿所述滑軌滑動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述連接臂的兩端分別設(shè)有第一限位觸發(fā)塊和第二限位觸發(fā)塊；所述支撐板的兩側(cè)固定有第一側(cè)板和第二側(cè)板，其中第一側(cè)板的后端設(shè)有與第一限位觸發(fā)塊相對(duì)的第一限位開(kāi)關(guān)，第二側(cè)板的前端設(shè)有與第二限位觸發(fā)塊相對(duì)的第二限位開(kāi)關(guān)。

作為優(yōu)選，所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)為齒輪齒條機(jī)構(gòu)或鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述第一輸出端通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述主機(jī)架連接。

作為優(yōu)選，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，所述第一輸出端與鏈輪連接，所述鏈輪通過(guò)鏈條與主機(jī)架連接。

作為優(yōu)選，所述第二輸出端與所述絲杠通過(guò)聯(lián)軸器連接。

作為優(yōu)選，所述限位觸發(fā)塊的運(yùn)動(dòng)距離與所述主機(jī)架的旋轉(zhuǎn)角度成正比。

本發(fā)明還提出一種直線加速器，包括如上述的機(jī)架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限位裝置。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)減速箱運(yùn)轉(zhuǎn)，減速箱設(shè)有兩個(gè)輸出端，其中第一輸出端與主機(jī)架連接，第二輸出端與運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)模塊連接，旋轉(zhuǎn)模塊將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線模塊的直線運(yùn)動(dòng)。這里，由于減速箱兩輸出端傳動(dòng)比恒定，因而上述直線運(yùn)動(dòng)中的每個(gè)位置與主機(jī)架的每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度一一對(duì)應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了主機(jī)架的準(zhǔn)確定位功能；同時(shí)，在直線模塊上還設(shè)置了限位觸發(fā)塊，在直線運(yùn)動(dòng)的兩端安裝了限位開(kāi)關(guān)，分別對(duì)應(yīng)于主機(jī)架旋轉(zhuǎn)的極限角度，當(dāng)限位觸發(fā)塊移動(dòng)至兩端位置時(shí)，可觸發(fā)相應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)，從而控制電機(jī)及主機(jī)架停止轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了直線加速器主機(jī)架多圈轉(zhuǎn)動(dòng)的精確定位和限位保護(hù)功能。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的機(jī)架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限位裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的機(jī)架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限位裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1-主機(jī)架；

2-減速箱；21-第一輸出端；22-第二輸出端；

31-絲杠；32-螺母；

4-支撐板；41-第一支撐臺(tái)；42-第二支撐臺(tái)；43-滑軌；44-第一側(cè)板；45-第二側(cè)板；

5-連接臂；51-第一限位觸發(fā)塊；52-第二限位觸發(fā)塊；

61-第一限位開(kāi)關(guān)；62-第二限位開(kāi)關(guān)；

7-聯(lián)軸器；

81-鏈輪；82-鏈條。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

如圖1-圖2所示，本實(shí)施例提供一種優(yōu)選的機(jī)架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限位裝置，用于醫(yī)學(xué)放射治療的直線加速器。該裝置包括電機(jī)，電機(jī)與減速箱2的輸入端連接，用以給減速箱2輸入動(dòng)力；減速箱2設(shè)有兩個(gè)輸出端，第一輸出端21與主機(jī)架1相連，以帶動(dòng)主機(jī)架1旋轉(zhuǎn)，第二輸出端22與運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)相連，用于將第二輸出端22的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。這里，第一輸出端21與第二輸出端22的轉(zhuǎn)速相同。進(jìn)一步地，上述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)包括與第二輸出端22連接的旋轉(zhuǎn)模塊和由旋轉(zhuǎn)模塊驅(qū)動(dòng)的直線模塊，直線模塊上設(shè)有限位觸發(fā)塊，限位觸發(fā)塊隨直線模塊做直線移動(dòng)，當(dāng)限位觸發(fā)塊移動(dòng)至設(shè)定位置時(shí)，觸發(fā)對(duì)應(yīng)位置的限位開(kāi)關(guān)，以控制電機(jī)及主機(jī)架1停止運(yùn)行。

其中，上述主機(jī)架1呈圓環(huán)形狀結(jié)構(gòu)，其通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與減速箱2的第一輸出端21連接。這里，由于主機(jī)架1的體積較大，因而上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選為鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)。其中，主機(jī)架1的邊緣處設(shè)有齒，減速箱2的第一輸出端21連接有鏈輪81，主機(jī)架1通過(guò)鏈條82與上述鏈輪81連接，從而使鏈輪81能帶動(dòng)主機(jī)架1進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)然，此處的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以使用皮帶和皮帶輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行替代，也能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)功能，但其傳動(dòng)控制不精確，工作可靠性差，傳動(dòng)效果不如鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，靠近上述第二輸出端22的一側(cè)還固定有支撐板4，支撐板4上安裝有上述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地，本實(shí)施例中運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)為絲杠螺母機(jī)構(gòu)，其中旋轉(zhuǎn)模塊為絲杠31，直線模塊為安裝在絲杠31上的螺母32，螺母32在絲杠31的帶動(dòng)下沿絲杠31做直線運(yùn)動(dòng)。更為優(yōu)選地，上述減速箱2的第二輸出端22與絲杠31通過(guò)聯(lián)軸器7連接，使本裝置的工作更穩(wěn)定、可靠。

進(jìn)一步地，上述支撐板4上設(shè)有相互平行的第一支撐臺(tái)41和第二支撐臺(tái)42，其中第一支撐臺(tái)41靠近支撐板4的邊緣，第二支撐臺(tái)42靠近減速箱2。上述第一支撐臺(tái)41和第二支撐臺(tái)42上均開(kāi)設(shè)有安裝孔，用于安裝支承上述絲杠31。上述螺母32設(shè)置在第一支撐臺(tái)41與第二支撐臺(tái)42之間，以防螺母32運(yùn)動(dòng)過(guò)度而從絲杠31上滑落。優(yōu)選地，上述第一支撐臺(tái)41與第二支撐臺(tái)42之間還設(shè)有滑軌43。上述螺母32上還固定連接有連接臂5，連接臂5上開(kāi)設(shè)有通孔，從而將連接臂5穿設(shè)在滑軌43上，實(shí)現(xiàn)沿滑軌43的滑動(dòng)。

特別地，連接臂5上還設(shè)有上述限位觸發(fā)塊，能隨螺母32及連接臂5做直線移動(dòng)，當(dāng)限位觸發(fā)塊運(yùn)動(dòng)至設(shè)定位置時(shí)，能夠觸發(fā)對(duì)應(yīng)位置的限位開(kāi)關(guān)；由于限位開(kāi)關(guān)與本直線加速器的控制器相連，從而能夠傳遞信號(hào)到控制器，由控制器控制電機(jī)停止運(yùn)行，進(jìn)而使減速箱2、主機(jī)架1及運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)均停止運(yùn)動(dòng)，以防止主機(jī)架1超出其旋轉(zhuǎn)范圍。具體地，上述限位觸發(fā)塊包括分別設(shè)置在連接臂5兩端的第一限位觸發(fā)塊51和第二限位觸發(fā)塊52；上述限位開(kāi)關(guān)包括與第一限位觸發(fā)塊51相對(duì)的第一限位開(kāi)關(guān)61，和與第二限位觸發(fā)塊52相對(duì)的第二限位開(kāi)關(guān)62，分別用于限制直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)極端。

進(jìn)一步地，支撐板4的兩側(cè)還固定有第一側(cè)板44和第二側(cè)板45，其中第一側(cè)板44的后端(即靠近第二支撐臺(tái)42的一端)設(shè)有上述第一限位開(kāi)關(guān)61，用于限定主機(jī)架1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的最大角度；第二側(cè)板45的前端(即靠近第一支撐臺(tái)41的一端)設(shè)有上述第二限位開(kāi)關(guān)62，用于限定主機(jī)架1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的最大角度。該設(shè)置使上述各限位觸發(fā)塊與相應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)配合更精確，反應(yīng)速度更快，有效防止了主機(jī)架1旋轉(zhuǎn)超出設(shè)定范圍。具體地，上述的第一限位觸發(fā)塊51和第二限位觸發(fā)塊52均為電氣限位觸發(fā)塊，上述第一限位開(kāi)關(guān)61和第二限位開(kāi)關(guān)62均為電氣限位開(kāi)關(guān)，由此，使得觸發(fā)過(guò)程更為迅捷，控制更為方便。

本發(fā)明通過(guò)上述絲杠螺母機(jī)構(gòu)將第二輸出端22的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為限位觸發(fā)塊的直線運(yùn)動(dòng)，其中，直線運(yùn)動(dòng)的每個(gè)位置與主機(jī)架1的每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度一一對(duì)應(yīng)，通過(guò)獲取限位觸發(fā)塊的位置，即可精確控制主機(jī)架1的旋轉(zhuǎn)角度，實(shí)現(xiàn)了主機(jī)架1的準(zhǔn)確定位功能；同時(shí)，位于直線運(yùn)動(dòng)前后兩端的電氣限位開(kāi)關(guān)，分別對(duì)應(yīng)于直線加速器主機(jī)架1旋轉(zhuǎn)的極限角度，從而達(dá)到電氣限位觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)架1多圈運(yùn)動(dòng)的精確定位和電氣限位保護(hù)功能。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明不僅可以用于主機(jī)架1旋轉(zhuǎn)角度范圍大于360度的直線加速器，也可用于主機(jī)架1旋轉(zhuǎn)角度不大于360度的直線加速器，其相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)備將限位開(kāi)關(guān)設(shè)置在主機(jī)架1上而言，旋轉(zhuǎn)角度控制更精確，占用空間更小，方便安裝更換，且更好地保護(hù)了主機(jī)架1，減小了限位觸發(fā)結(jié)構(gòu)本身對(duì)主機(jī)架1造成的損壞。

進(jìn)一步地，上述鏈輪81與主機(jī)架1之間的鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比恒定，因而主機(jī)架1的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與減速箱2的第一輸出端21的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為定傳動(dòng)比運(yùn)動(dòng)。將減速箱2的第二輸出端22接入絲杠螺母機(jī)構(gòu)后，絲杠31的轉(zhuǎn)速與第二輸出端22轉(zhuǎn)速相同，螺母32的運(yùn)動(dòng)距離與絲杠31的旋轉(zhuǎn)角度成正比，即上述限位觸發(fā)塊的運(yùn)動(dòng)距離與主機(jī)架1的旋轉(zhuǎn)角度成正比。因此，當(dāng)主機(jī)架1轉(zhuǎn)動(dòng)到指定角度時(shí)，電氣限位觸發(fā)塊也運(yùn)動(dòng)到對(duì)應(yīng)的特定位置，當(dāng)達(dá)到電氣限位位置時(shí)，限位觸發(fā)塊觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)電氣限位保護(hù)功能。

當(dāng)然，本實(shí)施例中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)雖然優(yōu)選采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)，但并不以此為限，也可采用具有同樣功能的齒輪齒條機(jī)構(gòu)或者鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，其中限位保護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)置都大體相同，此處不再贅述。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提供一種直線加速器，包括以上實(shí)施例提出的機(jī)架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限位裝置。本實(shí)施例解決了現(xiàn)有直線加速器的主機(jī)架1在多圈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確限位、不能識(shí)別觸發(fā)過(guò)程是發(fā)生在極限角度還是中間角度的問(wèn)題。本實(shí)施例能夠滿足在超過(guò)360度(如720度)的旋轉(zhuǎn)中，對(duì)主機(jī)架1進(jìn)行有效的限位保護(hù)。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。