一种检查床的水平运动控制装置、检查床及医疗设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种检查床的水平运动控制装置、检查床及医疗设备。其中，所述装置包括：一开口式同步带、一与所述开口式同步带相配合的驱动轮和一用于驱动所述驱动轮的控制电机；其中，所述开口式同步带通过两个开口端水平固定在检查床的机架上；所述驱动轮和所述控制电机安装在检查床的床板上，所述驱动轮能够在所述控制电机的驱动下，与所述开口式同步带保持啮合，并带动所述床板进行水平运动。本实用新型提出的技术方案，能够节约成本，提高检查床水平运动控制的动态性能。
【专利说明】一种检查床的水平运动控制装置、检查床及医疗设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗设备领域，特别是一种检查床的水平运动控制装置、检查床及医疗设备。
【背景技术】
[0002]在磁共振成像(MRI)设备、计算机断层扫描成像(CT)设备等医疗设备中，用于承托患者的检查床通常需要进行水平进给及移出的水平往复运动，以便将患者移动到有效诊断区域内进行诊断以及诊断后将患者移出有效诊断区域。
[0003]图1a和图1b示出了目前用于CT设备的一种检查床的水平运动控制装置的原理示例图。其中，图1a为向左水平驱动时的示意图；图1b为向右水平驱动时的示意图。如图1a和图1b所示，该控制装置包括:固定安装在检查床机架11上的驱动轮12和从动轮13、与所述驱动轮12和从动轮13相配合安装的环形同步带14、将所述环形同步带14与检查床床板15固定连接在一起的连接扣16、用于驱动所述驱动轮12的控制电机(图中未示出)、用于检测所述控制电机的驱动角度的编码传感器(图中未示出)、以及用于根据所述编码传感器测量的控制电机的驱动角度，确定检查床床板的水平运动位置和速度，并根据所述检查床床板的水平运动位置和速度对控制电机进行半闭环反馈控制的控制器(图中未示出)。其中，在控制电机的驱动下，环形同步带14能够带动检查床床板15沿一导轨17进行水平往复运动，从而使得床板15上的患者G能够进入有效诊断区域内进行诊断并在诊断后移出有效诊断区域。
[0004]在图1a和图1b所示控制装置的原理示意图中，由于检查床床板14进行的是水平往复运动，而带动检查床床板14进行水平往复运动的是一环形同步带13，这就使得该环形同步带13有一半的同步带材料没有得到有效的利用。为此，本领域内的技术人员还在致力于寻找其它水平运动控制实现方案。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型一方面提出了一种检查床的水平运动控制装置，另一方面提出了一种检查床及医疗设备，用以节约成本，提高检查床水平运动控制的动态性能。
[0006]本实用新型中的检查床的水平运动控制装置，包括:一开口式同步带、一与所述开口式同步带相配合的驱动轮和一用于驱动所述驱动轮的控制电机；其中，所述开口式同步带通过两个开口端水平固定在检查床的机架上；所述驱动轮和所述控制电机安装在检查床的床板上，所述驱动轮能够在所述控制电机的驱动下，与所述开口式同步带保持啮合，并带动所述床板进行水平运动。
[0007]在本实用新型的一个实施方式中，所述装置进一步包括:位于所述驱动轮任意一侧的至少一个导向轮，用于对所述开口式同步带进行导向并形成所述开口式同步带的驱动包角。
[0008]在本实用新型的一个实施方式中，所述装置进一步包括:位于所述驱动轮两侧的至少两个导向轮，用于对所述开口式同步带进行导向并形成所述开口式同步带的驱动包角。
[0009]在本实用新型的一个实施方式中，所述至少两个导向轮在所述驱动轮的两侧对称布置。
[0010]在本实用新型的一个实施方式中，所述导向轮中紧邻所述驱动轮的导向轮安装在所述床板上。
[0011]在本实用新型的一个实施方式中，所述装置进一步包括:一角度传感器，用于检测所述控制电机的驱动角度信息；和一控制器，用于根据所述角度传感器检测的控制电机的驱动角度信息，确定所述床板的水平运动位置和速度，并根据所述床板的水平运动位置、速度以及目标位置，对所述控制电机的输出圈数进行控制。
[0012]本实用新型提出的一种检查床，包括上述任一种实现形式的检查床的水平运动控制装置。
[0013]本实用新型提出的一种医疗设备，包括上述的检查床。
[0014]在本实用新型的一个实施方式中，所述医疗设备为计算机断层扫描成像设备或磁共振成像设备。
[0015]从上述方案中可以看出，本实用新型中，通过利用开口式同步带来替换现有方案中的环形同步带，并相应地将开口式同步带水平固定在检查床的机架上，而将驱动轮安装在检查床的床板时，使得开口式同步带和驱动轮进行啮合并相对移动时，能由驱动轮带动检查床的床板进行水平往复运动，使得在实现床板的水平运动行程的前提时，同步带材料缩短了一半，节约了同步带成本。
[0016]另外，因为水平运动系统可以简化为由同步带和床板上的患者构成的弹簧质量惯性系统，且同步带由于其弹性模量低，因此可以等效为一根弹簧，又因为该弹簧质量惯性系统的固有频率和刚度与同步带的长度成反比关系，因此相比环形同步带的水平驱动系统，开口式同步带的水平驱动系统的固有频率和刚度更高；另外又因为开口式同步带的水平驱动系统比环形同步带的水平驱动系统在控制点的切换刚度的差值小，因此与环形同步带的水平驱动系统相比，该开口式同步带的水平驱动系统能使运动控制更平稳，精度更高，提高了检查床水平运动控制的动态性能。进而为形成更高质量的CT图像或MRI图像提供了更可靠的基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中:
[0018]图1a和图1b为目前用于CT设备的一种检查床的水平运动控制装置的原理示意图；其中，图1a为向左水平驱动时的示意图；图1b为向右水平驱动时的示意图。
[0019]图2a和图2b为本实用新型实施中用于CT设备的一种检查床的水平运动控制装置的原理示意图；其中，图2a为向左水平驱动时的示意图；图2b为向右水平驱动时的示意图。
【具体实施方式】[0020]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。
[0021]图2a和图2b为本实用新型实施中用于CT设备的一种检查床的水平运动控制装置的原理示意图。其中，图1a为向左水平驱动时的示意图；图1b为向右水平驱动时的示意图。如图2a和图2b所示，该检查床的水平运动控制装置可包括:一开口式同步带21、一与所述开口式同步带相配合的驱动轮22、两个导向轮23和一用于驱动所述驱动轮的控制电机24(图中未示出)。
[0022]其中，开口式同步带21通过两个开口端水平固定在检查床的机架11上。其中，可通过调节开口式同步带21的一端来调节开口式同步带21的预张紧力。
[0023]驱动轮22与控制电机24安装在检查床的床板15上并位于床板15的下方。其中，驱动轮22能够在所述控制电机24的驱动下，与开口式同步带21保持啮合，并带动床板15沿导轨17进行水平往复运动，从而使得床板15上的患者G能够进入有效诊断区域内进行诊断并在诊断后移出有效诊断区域。
[0024]两个导向轮23也安装在检查床的床板15上并位于驱动轮22的左右对称位置，用于对开口式同步带21进行导向并形成开口式同步带21的驱动包角。
[0025]在本实用新型的其它实施例中，也可以不包括上述导向轮23 ;或仅在驱动轮22的任意一侧设置一个导向轮23 ;又或者在驱动轮22的左右两侧非对称设置两个导向轮23 ；再或者，仅在驱动轮22的任意一侧设置多于一个的导向轮23 ;又或者，在驱动轮22的左右两侧对称或非对称设置多于两个的导向轮23。在这些导向轮中，紧邻驱动轮22的导向轮23由于需要与驱动轮22 —起运动，因此这些导向轮23也安装在床板15上；而那些远离驱动轮22的导向轮23，即不阻碍驱动轮22的运行路径的导向轮23则可以安装在检查床的机架11上。这些导向轮23主要是起对开口式同步带21进行导向并形成开口式同步带21的驱动包角的作用。
[0026]进一步地，本实施例中的检查床的水平运动控制装置可进一步包括一角度传感器(图中未示出)和一控制器(图中未示出)。
[0027]其中，所述角度传感器也安装在检查床的床板15上，用于检测所述控制电机24的驱动角度信息，并将该驱动角度信息发送给所述控制器。本实施例中，该角度传感器可以为编码传感器，或者也可以为其它可以实现控制电机角度检测的传感器，如光电盘传感器等。
[0028]所述控制器用于根据所述角度传感器检测的控制电机24的驱动角度信息，确定床板15的水平运动位置和速度，并根据所述床板15的水平运动位置、速度以及目标位置，对控制电机24的输出圈数进行控制。本实施例中，该控制器可以为单片机、可编程逻辑控制器(PLC)、或其它任何可实现上述控制功能的控制器等。
[0029]其中，驱动轮22、控制电机、角度传感器以及导向轮23在进行安装时，可通过一些安装支架安装在检查床的床板15上。
[0030]本实用新型实施中，通过利用开口式同步带来替换现有方案中的环形同步带，并相应地将开口式同步带水平固定在检查床的机架上，而将驱动轮安装在检查床的床板时，使得开口式同步带和驱动轮进行啮合并相对移动时，能由驱动轮带动检查床的床板进行水平往复运动，使得在实现床板的水平运动行程的前提时，同步带材料缩短了一半，节约了同步带成本。[0031]另外，因为图1a至图2b中所示的水平运动系统可以简化为由同步带和床板上的患者构成的弹簧质量惯性系统，同步带由于其弹性模量低，因此可以等效为一根弹簧。又因为该弹簧质量惯性系统的固有频率和刚度与同步带的长度成反比关系，因此相比环形同步带的水平驱动系统，开口式同步带的水平驱动系统的固有频率和刚度更高；另外又因为开口式同步带的水平驱动系统比环形同步带的水平驱动系统在控制点的切换刚度的差值小，因此与环形同步带的水平驱动系统相比，该开口式同步带的水平驱动系统能使运动控制更平稳，精度更高，提高了检查床水平运动控制的动态性能。进而为形成更高质量的CT图像或MRI图像提供了更可靠的基础。
[0032]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种检查床的水平运动控制装置，其特征在于，所述装置包括:一开口式同步带、一与所述开口式同步带相配合的驱动轮和一用于驱动所述驱动轮的控制电机；其中， 所述开口式同步带通过两个开口端水平固定在检查床的机架上； 所述驱动轮和所述控制电机安装在检查床的床板上，所述驱动轮能够在所述控制电机的驱动下，与所述开口式同步带保持啮合，并带动所述床板进行水平运动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括:位于所述驱动轮任意一侧的至少一个导向轮，用于对所述开口式同步带进行导向并形成所述开口式同步带的驱动包角。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括:位于所述驱动轮两侧的至少两个导向轮，用于对所述开口式同步带进行导向并形成所述开口式同步带的驱动包角。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述至少两个导向轮在所述驱动轮的两侧对称布置。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述导向轮中紧邻所述驱动轮的导向轮安装在所述床板上。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括: 一角度传感器，用于检测所述控制电机的驱动角度信息；和 一控制器，用于根据所述角度传感器检测的控制电机的驱动角度信息，确定所述床板的水平运动位置和速度，并根据所述床板的水平运动位置、速度以及目标位置，对所述控制电机的输出圈数进行控制。
7.一种检查床，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的检查床的水平运动控制装置。
8.—种医疗设备，其特征在于，包括如权利要求7所述的检查床。
9.根据权利要求8所述的医疗设备，其特征在于，所述医疗设备为计算机断层扫描成像设备或磁共振成像设备。
【文档编号】A61B5/055GK203662786SQ201320754903
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】邓业民, 郑靖明, 郑刚 申请人:上海西门子医疗器械有限公司