一种用于回旋加速器磁场测量系统的驱动机构的制作方法

本发明涉及一种驱动机构，具体涉及一种用于回旋加速器磁场测量系统的驱动机构，属于回旋加速器应用领域。

背景技术：

回旋加速器在核医学领域、生物制药及肿瘤治疗等领域有重要意义。粒子在放射源中被激发出之后，通过中心区部件的高电压场将粒子引出，通过谐振腔的加速间隙对其进行多次加速，直至能量达到所设计目标。另外，为了减小加速器设备的体积，需要粒子在加速的过程中不停的做回旋运动，要使粒子在加速的过程中做回旋运动，需要建立一个等时性磁场对其产生一个洛仑兹力。回旋加速器的磁铁系统作用就是产生磁场。由于磁铁原材料的差异以及磁铁加工装配过程中带来的误差，会使得实际磁场与所需的目标磁场有差异，因此需要对回旋加速器的磁场进行测量，根据测量结果进行磁场垫补以及束流动力学分析。现有回旋加速器磁场测量系统的驱动机构不能同时旋转和径向移动，导致测量不够准确，影响后续测量结果的精准性，局限性较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于回旋加速器磁场测量系统的驱动机构，可以解决现有的回旋加速器磁场测量系统的驱动机构不能同时旋转和径向移动，导致测量不够准确，影响后续测量结果的精准性，局限性较大的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于回旋加速器磁场测量系统的驱动机构，包括安装板和传动杆，所述安装板的底部固定安装有支撑盘，支撑盘的中部竖直转动安装有传动杆，传动杆的顶部贯穿支撑盘和安装板。

所述支撑盘的底部一侧连接有“l”型的角度电机支撑板，角度电机支撑板底部水平端的一侧安装有角度电机，角度电机的输出端贯穿角度电机支撑板的底部水平端连接有小齿轮。

所述传动杆包含有内杆和外杆，内杆通过轴承转动安装在外杆的内部，且内杆的两端均从外杆的两端凸出，外杆的底部贯穿角度电机支撑板底部水平端连接有大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合连接，外杆与角度电机支撑板转动连接，内杆的底部与径向电机的输出端连接。

优选的，所述径向电机安装在径向电机支撑板的底部，径向电机的输出轴贯穿径向电机支撑板连接有联轴器，径向电机的输出轴通过联轴器与内杆连接。

优选的，所述径向电机支撑板的顶部与大齿轮的底部之间螺纹连接有若干个竖直设置的支撑杆。

优选的，所述角度电机支撑板的一侧安装有角度电机控制器，径向电机支撑板的底部一侧安装有径向电机控制器，与角度电机电性连接，径向电机控制器与径向电机电性连接。

优选的，所述内杆的下方和内杆的下方分别安装有角度编码器和径向编码器。

优选的，该驱动机构使用的具体步骤包括：

步骤一：径向电机控制器控制径向电机转动，径向电机通过联轴器带动传动杆的内杆转动，传动杆的内杆顶部通过齿轮齿条装置可将自身转动转化为径向移动，进而带动驱动装置在径向方向上的移动；

步骤二：角度电机控制器控制角度电机转动，角度电机的底端带动小齿轮转动，进而带动大齿轮转动，传动杆的外杆随之一起转动；将角度电机输出端的转动转化为传动杆外杆的转动，进而带动驱动装置旋转。

本发明的有益效果：

本发明主要用于回旋加速器磁场测量系统地驱动装置，采用高精度微型电机控制其径向及角度位置，同时采用编码器反馈位置信号，形成闭环控制，整个驱动装置具有结构紧凑、操作简单、定位精准、自动控制等优点，为磁场垫补和离子束流动力学计算提供重要而精确的数据。为了获得精确地磁场数据，需要用到磁场测量系统，该系统需要实现径向移动的同时还可实现旋转运动，并且为了获得精准的磁场数据，对磁场测量系统地精度要求高，径向移动精度需在±0.1mm以内，角度精度需要控制在±0.02°以内。本发明是一种磁场测量系统的驱动装置，在满足磁场测量功能需求的同时，测量精度高、结构简单、操作容易并且可实现自动控制，能够快速精准的获得磁场测量的数据。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明大齿轮与小齿轮安装结构示意图。

图3为本发明径向电机支撑板顶部结构示意图。

图中：1、径向电机；2、径向电机支撑板；3、联轴器；4、径向编码器；5、支撑杆；6、大齿轮；7、角度电机支撑板；8、角度编码器；10、支撑盘；11、传动杆；12、角度电机控制器；13、角度电机；14、小齿轮；15、径向电机控制器；16、安装板。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，一种用于回旋加速器磁场测量系统的驱动机构，包括安装板16和传动杆11，安装板16的底部固定安装有支撑盘10，支撑盘10的中部竖直转动安装有传动杆11，传动杆11的顶部贯穿支撑盘10和安装板16；

支撑盘10的底部一侧连接有“l”型的角度电机支撑板7，角度电机支撑板7底部水平端的一侧安装有角度电机13，角度电机13的输出端贯穿角度电机支撑板7的底部水平端连接有小齿轮14；

传动杆11包含有内杆和外杆，内杆通过轴承转动安装在外杆的内部，且内杆的两端均从外杆的两端凸出，外杆的底部贯穿角度电机支撑板7底部水平端连接有大齿轮6，大齿轮6与小齿轮14啮合连接，外杆与角度电机支撑板7转动连接，内杆的底部与径向电机1的输出端连接。

作为本发明的一种技术优化方案，径向电机1安装在径向电机支撑板2的底部，径向电机1的输出轴贯穿径向电机支撑板2连接有联轴器3，径向电机1的输出轴通过联轴器3与内杆连接，径向电机1在底部能带动内杆转动。

作为本发明的一种技术优化方案，径向电机支撑板2的顶部与大齿轮6的底部之间螺纹连接有若干个竖直设置的支撑杆5，支撑杆5能对大齿轮6进行支撑，使其不易晃动。

作为本发明的一种技术优化方案，角度电机支撑板7的一侧安装有角度电机控制器12，径向电机支撑板2的底部一侧安装有径向电机控制器15，与角度电机13电性连接，径向电机控制器15与径向电机1电性连接，角度电机控制器12能在工作中控制角度电机13工作，径向电机控制器15能在工作中控制径向电机1工作。

作为本发明的一种技术优化方案，内杆的下方和内杆的下方分别安装有角度编码器8和径向编码器4。

作为本发明的一种技术优化方案，该驱动机构使用的具体步骤包括：

步骤一：径向电机控制器15控制径向电机1转动，径向电机1通过联轴器3带动传动杆11的内杆转动，传动杆11的内杆顶部通过齿轮齿条装置可将自身转动转化为径向移动，进而带动驱动装置在径向方向上的移动；

步骤二：角度电机控制器12控制角度电机13转动，角度电机13的底端带动小齿轮14转动，进而带动大齿轮6转动，传动杆11的外杆随之一起转动；将角度电机13输出端的转动转化为传动杆11外杆的转动，进而带动驱动装置旋转。

本发明在使用时，将安装板16的底部四周进行固定，使得整个装置工作中不易晃动。径向电机控制器15控制径向电机1转动，径向电机1通过联轴器3带动传动杆11的内杆转动，传动杆11的内杆顶部通过齿轮齿条装置可将自身转动转化为径向移动，进而能带动驱动装置在径向方向上的移动。角度电机控制器12控制角度电机13转动，角度电机13的底端带动小齿轮14转动，进而带动大齿轮6转动，传动杆11的外杆随之一起转动。将角度电机13输出端的转动转化为传动杆11外杆的转动，从而可实现驱动装置的旋转运动。径向电机1和角度电机13既能带动驱动装置径向移动又能正常的实现旋转运动，两种运动可以同时进行，且互不影响。

径向编码器4和角度编码器8可反馈实际位置信号至控制系统，从而实现径向和角度位置的闭环控制。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。