一种医用加速器用电子射野影像系统定位装置的制作方法

本发明属于放射治疗器械技术领域，具体涉及一种医用加速器用电子射野影像系统定位装置。

背景技术：

在利用加速器对肿瘤患者进行精确放射治疗过程中，要求实时验证实际照射野与计划照射野的一致性，射线探测装置的定位精度和重复定位精度是照射野实时验证准确的保证。现在常用的连杆翻转机构装配复杂，占用空间大，不利于模块化生产，定位精度与调试人员素质有关，批量生产的质量稳定性很难控制。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种医用加速器用电子射野影像系统定位装置，能够通过翻转机构和直线运动机构快速、可靠的重复定位射线探测装置的位置。

一种医用加速器用电子射野影像系统定位装置，该定位装置包括基座、翻转机构、转动定位消隙机构、翻转定位机构、直线运动机构、直线定位消隙机构、直线定位机构和射线探测装置；

所述翻转机构安装在基座上，翻转机构实现绕安装轴线的转动，安装在翻转定位机构上的翻转定位机构对翻转机构的翻转角度进行机械限位，安装在翻转机构上的转动定位消隙机构对翻转机构的传动侧隙进行消除；所述直线运动机构安装在翻转机构上，射线探测装置安装在直线运动机构上，安装在翻转机构上的直线定位机构对直线运动机构的直线运动进行机械限位，直线运动机构中的直线定位消隙机构对直线传动机构的传动侧隙进行消除。

进一步地，所述翻转定位机构包括翻转定位块和调节螺钉，直线定位机构包括直线定位块和调节螺钉；所述翻转定位块和直线定位块上的调节螺钉用于微调所需限位的位置。

进一步地，所述基座包括安装底板、主支承柱、辅助支承柱和轴承座；主支承柱和辅助支承柱垂直固定在安装底板上，轴承座安装在辅助支承柱上。

进一步地，所述翻转机构包括回转式减速器、翻转驱动减速电机、转动定位消隙机构、转轴、直线运动支座和角度采样器；

所述回转减速器与主支承柱固定连接，翻转驱动减速电机与回转式减速器固定连接，回转式减速器与转动定位消隙机构固定连接，转动定位消隙机构与直线运动支座固定连接，直线运动支座通过转轴安装在轴承座上，转轴与角度采样器固定连接，翻转驱动减速电机工作时，直线运动支座作翻转运动，角度采样器进行直线运动支座的角度位置采样。

进一步地，所述转动定位消隙机构包括转动消隙支座、转动消隙输出轴、转动消隙弹簧、大限位环、小限位环和紧定螺钉；

所述转动消隙输出轴同心安装在转动消隙支座的中心安装孔内，转动消隙弹簧呈放射状同时嵌入转动消隙支座和转动消隙输出轴的安装槽中，使得转动消隙支座和转动消隙输出轴之间具备相对弹性转动的能力，大限位环和小限位环分别嵌入转动消隙支座和转动消隙输出轴中并通过紧定螺钉固定，起到对转动消隙弹簧的限位作用。

进一步地，所述直线运动机构包括线性模组、直线驱动减速电机、光电开关组件和转接板；

直线驱动减速电机与线性模组固定连接，线性模组的线性滑块与直线定位消隙机构固定连接，直线定位消隙机构与转接板固定连接，直线驱动减速电机工作时，线性模组的线性滑块作直线往复运动，线性模组的线性滑块通过转接板带动射线探测装置伸出或缩回，光电开关组件判定射线探测装置伸缩的极限位置，光电开关组件与线性模组固定连接且位置可调。

进一步地，所述直线定位消隙机构包括直线消隙支座、直线消隙活塞和压缩弹簧，直线消隙活塞和压缩弹簧位于直线消隙支座的安装槽内，压缩弹簧处于预压缩状态，直线消隙活塞在外力作用下能够沿压缩弹簧轴线方向运动；

直线消隙支座的上下两端分别与转接板和线性模组滑块固定连接，当直线运动机构运行到射线探测装置处于指定位置时，直线定位块与直线消隙活塞接触并压缩压缩弹簧，限制转接板继续运动，压缩弹簧产生的反向力通过直线消隙支座传递给线性模组，使得直线传动副紧密接触，消除了直线传动机构的传动侧隙，保证射线探测装置多次往复运动后回到固定的位置。

有益效果：

(1)本发明采用转动定位消隙机构和翻转定位块保证转角定位可靠、无回差，能够确保每次转动到同一位置。

(2)本发明采用直线定位消隙机构和直线定位块保证射线探测装置定位可靠、无回差，能够确保每次直线位移到同一位置。

(3)本发明采用了防碰机构和保护罩防止射线探测装置受到外力撞击。

(4)本发明采用了减速电机，简化了装置的整体传动结构。

附图说明

图1为本发明结构的射线探测装置初始位置示意图；

图2为本发明结构的射线探测装置定位示意图；

图3为本发明转动定位消隙机构的结构示意图；

图4为本发明直线定位消隙机构的结构示意图。

其中，1-安装底板，2-主支承柱，3-辅助支承柱，4-回转式减速器，5-翻转驱动减速电机，6-轴承座，7-转轴，8-直线运动支座，9-线性模组，10-直线驱动减速电机，11-限位块，12-转接板，13-保护罩，14-射线探测装置，15-防碰机构，16-角度采样器，17-光电开关组件，18-转动定位消隙机构，18-1-转动消隙支座，18-2-转动消隙输出轴，18-3-转动消隙弹簧，18-4-大限位环，18-5-小限位环，18-6-紧定螺钉，19-直线定位消隙机构，19-1-直线消隙支座，19-2-直线消隙活塞，19-3-压缩弹簧，20-翻转定位块，21-调节螺钉，22-直线定位块，23-调节螺钉。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1和2所示，本发明提供了一种医用加速器用电子射野影像系统定位装置，定位装置包括翻转机构、直线运动机构、基座、翻转定位机构、直线定位机构、防碰机构及射线探测装置；

所述基座包括安装底板1、主支承柱2、辅助支承柱3和轴承座6；

所述翻转机构包括回转式减速器4、翻转驱动减速电机5、转动定位消隙机构18、转轴7、直线运动支座8和角度采样器16；

所述直线运动机构包括线性模组9、直线驱动减速电机10、光电开关组件17、直线定位消隙机构19及转接板12；

所述翻转定位机构包括翻转定位块20和调节螺钉21；

所述直线定位机构包括直线定位块22和调节螺钉23；

所述基板中的安装底板1与主支承柱2固定连接，安装底板1与辅助支承柱3固定连接，主支承柱2与翻转机构中的回转减速器4固定连接，轴承座6内圈与翻转机构中的转轴7固定连接；

所述翻转机构中的直线运动支座8与直线运动机构中的线性模组9固定连接；

所述直线运动机构中的转接板12与保护罩13固定连接；

所述翻转定位机构与安装底板1固定连接，且位置可调整，调整调节螺钉位置，保证翻转机构工作到射线探测装置14安装平面与安装底板1的安装平面垂直时，调节螺钉与翻转机构中的限位块11接触，定位翻转角度，并拧紧锁紧螺母定位调节螺钉的位置；

所述直线定位机构与翻转机构中的直线运动支座8固定连接，且位置可调整，调整调节螺钉位置，保证直线运动机构工作到射线探测装置14运动到指定位置时，调节螺钉与直线运动机构中的直线定位消隙机构19接触，定位射线探测装置14的位置，并拧紧锁紧螺母定位调节螺钉的位置；

所述基板中的安装底板1与主支承柱2、辅助支承柱3分别固定连接，辅助支承柱3与轴承座6固定连接，轴承座6内圈与主支承柱2的回转式减速器4安装定位孔同心；

所述翻转机构中的回转式减速器4采用回转支承和环面包络蜗杆结构，蜗轮蜗杆为面接触，传动扭矩大，运动平稳，噪音低，寿命长，翻转驱动减速电机5与回转式减速器4固定连接，回转式减速器4与转动定位消隙机构18固定连接，转动定位消隙机构18与直线运动支座8固定连接，直线运动支座8与转轴7固定连接，转轴7与角度采样器16固定连接，翻转驱动减速电机5工作时，直线运动支座8作翻转运动，角度采样器16进行直线运动支座8的角度位置采样；

如附图3所示，所述转动定位消隙机构包括转动消隙支座18-1、转动消隙输出轴18-2、转动消隙弹簧18-3、大限位环18-4、小限位环18-5和紧定螺钉18-6；

所述转动消隙输出轴18-2同心安装在转动消隙支座18-1的中心安装孔内，转动消隙弹簧18-3呈放射状同时嵌入转动消隙支座18-1和转动消隙输出轴18-2的安装槽中，使得转动消隙支座18-1和转动消隙输出轴18-2之间具备相对弹性转动的能力，大限位环18-4和小限位环18-5分别嵌入转动消隙支座18-1和转动消隙输出轴18-2中并通过紧定螺钉18-6固定，起到对转动消隙弹簧18-3的限位作用。

转动消隙支座18-1和转动消隙输出轴18-2分别与回转减速器4输出轴和直线运动支座8固定连接，当翻转机构工作到射线探测装置14安装平面与安装底板1的安装平面垂直时，翻转定位机构中的翻转定位块20阻止直线运动支座8继续翻转，转动消隙弹簧18-3产生的反向力矩使得回转式减速器4的蜗轮、蜗杆转动副紧密接触，消除了回转式减速器4的传动侧隙，保证射线探测装置14的角度定位精度；

所述直线运动机构中的直线驱动减速电机10与线性模组9固定连接，线性模组9的线性滑块与直线定位消隙机构19固定连接，直线定位消隙机构19与转接板12固定连接，直线驱动减速电机10工作时，线性模组9的线性滑块作直线往复运动，射线探测装置14伸出或缩回，光电开关组件17判定射线探测装置14伸缩的极限位置，光电开关组件17与线性模组9固定连接且位置可调整。

如附图4所示，所述直线定位消隙机构19包括直线消隙支座19-1、直线消隙活塞19-2和压缩弹簧19-3，直线消隙活塞19-2和压缩弹簧19-3位于直线消隙支座19-1的安装槽内，压缩弹簧19-3处于预压缩状态，直线消隙活塞19-2在外力作用下能够沿压缩弹簧19-3轴线方向运动。

直线消隙支座19-1的上下两端分别与转接板12和线性模组9滑块固定连接，当直线运动机构运行到射线探测装置14处于指定位置时，直线定位块22与直线消隙活塞19-2接触并压缩压缩弹簧19-3，限制转接板12继续运动，压缩弹簧19-3产生的反向力通过直线消隙支座19-1传递给线性模组9，使得直线传动副紧密接触，消除了直线传动机构的传动侧隙，保证射线探测装置14多次往复运动后回到固定的位置。

所述保护罩13与射线探测装置14固定连接，防止射线探测装置14受到直接撞击；

所述防碰机构15与射线探测装置保护罩13固定连接，当防碰机构15受到外力挤压后发生位移时，触发防碰机构15的防碰开关，给主机发送受碰撞信号，防碰机构15的灵敏度可调节；

所述电子射野影像系统定位装置收到定位指令后，翻转机构先作展开动作，运行到射线探测装置14安装平面与安装底板1的安装平面垂直位置，然后，直线运动机构作伸出动作，将射线探测装置14定位在指定位置；在展开过程中，防碰机构15受到挤压位移时，电子射野影像系统定位装置反向转动到初始角度，在伸出过程中，防碰机构15受到挤压位移时，电子射野影像系统定位装置反向运动到初始位置，在射线探测装置14定位完成后，加速器工作过程中，防碰机构15受到挤压位移时，加速器根据受碰撞信号作相应处置，在受碰撞原因解除并按下故障解除按键后，才能进行下一步动作；

所述电子射野影像系统定位装置收到复位指令后，先完成缩回动作，再完成收回翻转动作；在复位过程中，防碰机构15受到挤压位移时，电子射野影像系统定位装置反向动作，在受碰撞原因解除并按下故障解除按键后，才能进行下一步动作。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。