用于扫描床的电控升降装置的制作方法

本发明涉及扫描床的配套装置，具体地说是一种用于扫描床的电控升降装置。

背景技术：

MRI 扫描床电控升降机构为MRI 扫描床的配套机构。MRI 扫描区域通常是固定的，不能随意升降移动，扫描床高度需满足检测距离要求。被扫描病患平躺至扫描床上，由进给系统将病患送入扫描区。但是，经常遇到被扫描对象行动不便或身患重病，以及身材矮小等局限，无法自行顺利置于扫描床上的情况，需由患者家属辅助病患移至扫描床上，增加了病患身体多次移动的痛苦，以及病患家属身处检测室而遭受辐射的风险，且降低了诊疗效率。MRI 扫描床升降功能通常使用丝杠螺母副连接铰链摆杆下端，带动铰链变化角度，进而，升高或降低扫描床高度，随着使用期限或扫描床承载力增加等因素，丝杠螺母副常会出现脱扣情况，致使扫描床突然下降，增加病患受伤的危险。此外，也可以借助推杆垂直推动扫描床完成升降动作，但推杆的升降缺乏稳定性，且由于MRI 扫描床板自重及其较大的承载力，要求推杆需具备较高强度，进而增加了成本。

此外，普通的MRI 扫描床升降控制机构中，依靠单开关、单触头、单触点控制机械运动的行程范围，行程距离达到极限状态时，开关与触头相接触，运动停止，但由于常出现误动作等因素诱发超程状况，致使病患受伤或扫描床硬件损伤。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供用于扫描床的电控升降装置，电动升降机构结构清晰，加工工艺简单，节省成本，可做到精确地、稳定地完成扫描床升降移动定位动作。此外，自动升降机构具有行程控制双重保护功能，能够分别实现对升降行程极限位置的双重保护，提高了MRI 扫描床升降控制的可靠性。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，用于扫描床的电控升降装置，包括支撑板、底座、升降机构，所述底座上设置有用来升降支撑板的升降机构，所述升降机构包括铰链装置、滑动装置、使铰链装置实现升降动作的驱动机构，所述铰链装置包括外摆杆和内摆杆，上述两摆杆在中间通过铰链轴进行交接，所述滑动装置包括上滑动装置和下滑动装置，所述外摆杆下端通过轴承座铰接在底座上，外摆杆上端通过上滑动装置与支撑板滑动式连接，所述内摆杆上端通过轴承座与支撑板铰接，内摆杆下端通过下滑动装置与底座滑动式连接，所述驱动机构下端铰接在底座上，上端铰接在外摆杆中间横置的摆杆支撑架上，所述上滑动装置包括相对应配合使用的上导轨和上导轨滑块，所述上导轨与支撑板下表面固定连接，所述上导轨滑块设置在铰接在外摆杆的上端；所述下滑动装置包括相对应配合使用的下导轨和下导轨滑块，所述下导轨与底座上表面固定连接，所述下导轨滑块铰接在内摆杆的下端，所述外摆杆和内摆杆均为矩形框架结构，并且各自中间横置连接杆，所述内摆杆下端连接有下支架，所述底座上相应的设置有用来限制下支架继而限制整个铰链装置摆动行程的限位块；所述外摆杆上端还连接有上支架，所述上导轨滑块通过上支架铰接在外摆杆上端。

所述驱动机构为直线致动器。

所述底座其中一端还设置有升降行程控制器，外摆杆下端连接轴上设置编码器升降行程控制器和编码器相对应配合工作完成升降行程控制。

所述下滑动装置后端设置有行程双重保护机构。

所述行程双重保护装置包括上下相互对应配合使用的触头和开关，所述开关设置在底座上，所述触头设置在转接支架一端，转接支架另一端连接内摆杆底端设置的下支架上。

所述开关设置的数量至少为两套，所述开关包括相互叠靠设置的极限开关和极保开关。

所述底座上还设置工作位开关，并且工作位开关行位于所述触头另一侧即转接支架后端位置。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明完善了MRI 扫描床的升降移动功能。减少了患者顺利自行上下扫描床，需要患者家属置于放射室配合移动而遭受放射线辐射的危险，节约人力，体现了人文关怀，提高了MRI 的检测效率。此外，MRI 扫描床电控升降机构铰链装置的设计实用性强，提高了升降动作稳定性，并降低了扫描床制造成本。行程控制器设计新颖，能够实现对升降行程距离的实时显示功能。极限位置的双重保护组织增加了系统的可靠性。此外，本发明工艺流程简洁，制造方便，适用范围广。

所述的滑动装置与铰链装置相结合，实现扫描床的升降机械运动。直线致动器推动铰链装置中的摆杆支撑架实现扫描床电控升降动作。行程控制器可以将扫描床升降距离显示出来。下限位块决定了扫描床上升机械限位位置。工作位置开关决定了扫描床的工作位置，并与扫描床的水平进给运动相互锁定，确保了系统运动的可靠性。为方便患者自行上下扫描床，本系统可以将扫描床下降到下极限位置，被扫描病患可以在不用帮助的情况下，方便地移动至MRI扫描床上。

附图说明

图1 为本发明用于扫描床的电控升降装置的斜向下立体图；

图2 为图1 的局部放大图。

图中：1、支撑板；2、摆杆支撑架；3、轴承座；4、连接杆；5、内摆杆；6、铰链轴；7、外摆杆；8、升降行程控制器；9、底座；10、轴承座；11、限位块；12、下支架；13、下导轨滑块；14、行程双重保护机构；15、下导轨；16、直线致动器；17、上支架；18、上导轨滑块；19、上导轨；20、工作位开关。

具体实施方式

参考图1-2 所示，用于扫描床的电控升降装置，包括支撑板1、底座9、升降机构，所述底座上设置有用来升降支撑板的升降机构，所述升降机构包括铰链装置、滑动装置、使铰链装置实现升降动作的驱动机构，所述铰链装置包括外摆杆7 和内摆杆5，上述两摆杆在中间通过铰链轴6 进行交接，所述滑动装置包括上滑动装置和下滑动装置，所述外摆杆下端通过轴承座10 铰接在底座上，外摆杆上端通过上滑动装置与支撑板滑动式连接，所述内摆杆上端通过轴承座3 与支撑板铰接，内摆杆下端通过下滑动装置与底座滑动式连接，所述驱动机构下端铰接在底座上，上端铰接在外摆杆中间横置的摆杆支撑架2 上。所述上滑动装置包括相对应配合使用的上导轨19 和上导轨滑块18，所述上导轨与支撑板下表面固定连接，所述上导轨滑块设置在铰接在外摆杆的上端；所述下滑动装置包括相对应配合使用的下导轨15 和下导轨滑块13，所述下导轨与底座上表面固定连接，所述下导轨滑块铰接在内摆杆的下端。固定在支撑板下的两个轴承座与固定在底座上的两个轴承座垂直一一对应，固定在支撑板下的两组滑动装置与固定在底座上的两组滑动装置垂直一一相对应。

所述外摆杆和内摆杆均为矩形框架结构，并且各自中间横置连接杆4，所述内摆杆下端连接有下支架12，所述底座上相应的设置有用来限制下支架继而限制整个铰链装置摆动行程的限位块11 ；所述外摆杆上端还连接有上支架17，所述上导轨滑块通过上支架铰接在外摆杆上端。所述驱动机构为直线致动器16。目的在于通过直线致动器推杆推动摆杆支撑架，带动外摆杆运动，由铰链轴转动带动内摆杆运动，同时，底座上啮合于导轨上的导轨滑块同步滑动，进而，正对于底座面的内摆杆和外摆杆角度减小，从而间接推动扫描床支撑板完成上升动作。类似地，直线致动器拉回外摆杆支撑架，带动外摆杆运动，由铰链轴反向转动带动内摆杆运动，同时，底座上啮合于导轨上的导轨滑块同步反向滑动，进而，正对于底座面内摆杆和外摆杆角度增大，从而推动扫描床支撑板完成下降动作。

所述底座其中一端还设置有升降行程控制器8，外摆杆下端连接轴上设置编码器升降行程控制器和编码器相对应配合工作完成升降行程控制。铰链装置在直线致动器的推动下完成上升和下降动作的同时，连接轴也旋转相应角度，带动编码器同方向转动，编码器将转动的角度信息传递给电子控制系统，由电子控制系统通过换算将转动角度变成升降距离输出在显示屏上。

所述下滑动装置后端设置有行程双重保护机构14。所述行程双重保护装置包括上下相互对应配合使用的触头和开关，所述开关设置在底座上，所述触头设置在转接支架一端，转接支架另一端连接内摆杆底端设置的下支架上。所述开关设置的数量至少为两套，所述开关包括相互叠靠设置的极限开关和极保开关。当上升或下降极限开关被触碰后，向电子控制系统发出停止运行信号，升降运动停止运行，完成第一次保护功能。如遇误操作等突发状况，极保开关被触碰，向控制系统发出断电信号，设备实现断电操作，完成第二次保护功能。触头采用双侧对称设计，触头上的触点根据升降行程距离设计为单侧两个（或多个）阶梯状叠靠的不同角度和不同接触面积的坡面，坡面即为触点。当对应于极限开关的坡面与极限开关碰触时，完成第一次保护功能。当对应于极保开关的坡面与其碰触时，完成第二次保护功能。

所述底座上还设置工作位开关20，并且工作位开关行位于所述触头另一侧即转接支架后端位置。当直线致动器拉动摆杆支撑架，带动铰链装置进行上升动作的时候，底座滑动装置的导轨滑块移动，当触头的一个触点接触到工作位开关时，说明MRI 扫描床上升到合适位置，此时，直线致动器停止继续推进，电子控制系统发出允许纵向进给运动信号，扫描床可以进入扫描区。

根据图1-2 所示，MRI 扫描床电控升降机构完善了扫描床的移动功能，使被检测对象顺利自行上下扫描床，提高了MRI 的检测效率。此外，MRI 扫描床电控升降机构铰链装置的设计适用，提高了升降动作稳定性。行程控制器实现了升降形成距离的实时显示功能。

1）将两个导轨滑块用螺钉固定在上支架的两端，然后将两条导轨分别啮合在导轨滑块上，接着，将两条导轨固定在MRI 扫描床支撑板下方。同样地，将另两个导轨滑块用螺钉固定在下支架的两端，然后将另两条导轨分别啮合在导轨滑块上，接着，将两条导轨用螺钉固定在MRI 扫描床底座上。此时，滑动装置安装完毕。

2）用铰链轴将一组外摆杆和内摆杆联结起来，并用螺钉固定。同样地，组合联结另一摆杆组合。接着，用三根摆杆联结杆将两组摆杆组合连接在一起。用螺钉分别将四组轴承座的轴承连接在摆杆组合的一端，并用螺钉将四个轴承座分别两两一组安装至扫描床支撑板下方和底座上。然后，将摆杆组合的另一端分别与上支架两端和下支架两端相连接。

3）将摆杆支撑架安装在外摆杆上。然后，将直线致动器电机端固定在底座上，另一端固定在摆杆支撑架中点。用以支撑、移动摆杆，进而带动铰链轴转动，滑动装置滑动完成升降动作。直线致动器与电子控制系统相连接。

4）用螺钉将限位块固定在底座上，其位置设定为保证扫描床上升超程时的机械限位。

5）将双重保护组织中的两组开关组合用螺钉并列叠靠安装在底座上，然后，将具有多触发点的单一触头固定在转接支架一端，转接支架另一端固定在滑动装置下支架上。接着，将工作位开关安置在底座上，行程控制双重保护组织多触发点的单一触头另一侧。使工作位开关能够首先碰触到多触发点单一触头的第一坡面。五个开关均与电子控制系统相连接。此时，行程控制机构双重保护组织安装完毕。

6）将编码器固定在编码器支架上，然后，将编码器通过联轴器与连接轴相联，接着，将编码器支架固定在底座上，并将编码器与电子控制系统相接。此时，升降行程控制器安装完毕。

7）当电子控制系统发出启动指令时，直线致动器启动，拉动摆杆支撑架向下移动，铰链轴顺时针转动，同时，下支架的移动带动啮合在导轨上的导轨滑块向后移动，实现扫描床下降动作。此时，行程控制器上的编码器带轮转动，向电子控制系统发出移动距离信息，并有电子控制系统将角度信息转换成下降位移信息，并显示出来。

8）如果扫描床继续下降，触头的第一个坡面与极限开关相碰触，电子控制系统发出停止运行信号，完成第一次保护功能。此时，患者可以自己上下扫描床。如遇误操作等突发状况，极保开关被触碰，向控制系统发出断电信号，设备实现断电操作，完成第二次保护功能。

9）病患躺上MRI 扫描床后，由电子控制系统发出上升信号。直线致动器启动，推动摆杆支撑架移动，同时铰链轴逆时针转动，同时，带动啮合在导轨上的导轨滑块往前移动，实现扫描床上升动作。此时，行程控制器上的编码器带轮转动，向电子控制系统发出移动距离信息，并由电子控制系统将角度信息转换成上升位移信息，并显示出来。

10）直线致动器拉动摆杆支撑架，带动铰链装置进行上升的过程中，当触头的第一个触点坡面碰触工作位开关时，MRI 扫描床上升到合适位置。电子控制系统向直线致动器发出信号，直线致动器停止拉动摆杆支撑架，升降动作停止，扫描床可以进入扫描区进行扫描。

11）当完成扫描后，床板将患者运出扫描区，重复步骤7）和8），控制系统可控制升降机构下降到下极限位置，患者即可自己走下扫描床，完成本次的扫描检查。

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