專利名稱：一種鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鐮刀型數(shù)字化放 射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置。
背景技術(shù)：
鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)由以下部分組成球管、鐮刀型機(jī)架、 高壓發(fā)生器、影像工作采集站、攝影床、DR (Digital Radiography, 數(shù)字化放射攝影)探測(cè)器、控制箱。鐮刀型機(jī)架由于其臂外形像鐮刀而 得其名。球管和DR探測(cè)器分別安裝在鐮刀型機(jī)架鐮刀臂的兩端。球管 和DR探測(cè)器之間的距離可根據(jù)攝影人體部位從1米至1。 8米調(diào)整。鐮 刀臂在機(jī)架上可根據(jù)病人所攝影部位的需要上下40cm 200cm垂直運(yùn)動(dòng)。 同時(shí)也可作-30° 120°的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。以滿足立位和臥位等需求。高壓 發(fā)生器主要為球管提供設(shè)定參數(shù)的高壓。這些參數(shù)主要包括千伏、毫安、 時(shí)間、使球管產(chǎn)生所需劑量的X射線，DR探測(cè)器則是把X射線轉(zhuǎn)化為電 信號(hào)，影像工作站把DR探測(cè)器采集圖像信號(hào)重建成一幅圖像。
進(jìn)行攝影時(shí)，鐮刀臂處于垂直位置。病人躺在攝影床上，放射醫(yī)生 打開球管前的束光器指示燈開關(guān)，并調(diào)整束光器光闌大小，并且移動(dòng)攝 影床床面，使指示燈十字中心線指向要攝影部位的中心區(qū)，然后按下高 壓發(fā)生器的曝光按鈕讓球管產(chǎn)生X射線。X射線穿過病人攝影部位后由 DR探測(cè)器把記載病人信息的X射線轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，由影像工作站把電信 號(hào)重建成一幅病人部位的圖像供醫(yī)生診斷或傳到PACS (Picture Archiving and Communications System, 醫(yī)學(xué)影像存檔與通信)系統(tǒng) 上。
臨床操作過程中，醫(yī)生總希望鐮刀臂在-30° 120°旋轉(zhuǎn)的同時(shí)， 上下移動(dòng)也要保持最大的行程，以滿足對(duì)更多部位攝影的需要，可是鐮 刀臂下降太多，DR探測(cè)器就容易碰撞地面而損壞。鐮刀型數(shù)字化放射攝 影系統(tǒng)中，DR探測(cè)器為最貴重的部件，若發(fā)生碰撞損壞，就會(huì)造成重大 損失?，F(xiàn)有技術(shù)的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)亟待改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種鐮刀型數(shù)字化放射攝影 系統(tǒng)防碰撞裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)當(dāng)鐮刀臂 下降太多時(shí)，DR探測(cè)器容易碰撞地面而損壞的缺陷。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為
一種鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置，包括升降電機(jī)和旋轉(zhuǎn) 電機(jī)，所述升降電機(jī)安裝于所述鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)的立柱上， 所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝于所述鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)的鐮刀臂旋轉(zhuǎn)軸 前端，還包括高度編碼器、角度編碼器、控制模塊、升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 和旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，
所述高度編碼器和所述角度編碼器分別與所述控制模塊相連，所述 控制模塊與所述升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連，所述 升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與所述升降電機(jī)相連，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與所述 旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連，所述高度編碼器通過齒輪與所述升降電機(jī)相連，所述角 度編碼器通過齒輪與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連，
當(dāng)所述升降電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述高度編碼器向所述控制模塊發(fā)送相應(yīng) 數(shù)量的第一脈沖信號(hào)，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述角度編碼器向所述 控制模塊發(fā)送相應(yīng)數(shù)量的第二脈沖信號(hào)，所述控制模塊用于根據(jù)收到的第一脈沖信號(hào)向所述升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊輸出相應(yīng)的控制信號(hào)或根據(jù)收 到的第二脈沖信號(hào)向所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，所述 升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊用于根據(jù)所述控制模塊輸出的控制信號(hào)控制所述升 降電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊用于根據(jù)所述控制模塊輸出的控 制信號(hào)控制所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置，其中所述控制模塊
包括相連的觸摸屏控制器和可編程邏輯控制器PLC。
所述的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置，其中所述升降電機(jī) 驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)為變頻器。
所述的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置，其中所述旋轉(zhuǎn)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)為變頻器。
所述的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置，其中所述高度編碼
器設(shè)為TRD-2T2048V。
所述的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置，其中所述高度編碼 器設(shè)為TRD-2T1024V。
本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng) 防碰撞裝置，根據(jù)高度編碼器和角度編碼器的配合工作，保證了鐮刀臂 旋轉(zhuǎn)任意角度時(shí)都具有最大的升降行程，而且操作簡(jiǎn)單，縮短了 DR探 測(cè)器的定位時(shí)間，提高了診斷效率，由于DR探測(cè)器不會(huì)碰撞地面，也 減輕了醫(yī)生的緊張工作狀態(tài)。


本實(shí)用新型包括如下附圖
圖1為本實(shí)用新型鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置模塊示意
圖2為本實(shí)用新型控制模塊示意圖3為本實(shí)用新型鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置電路框
圖4為本實(shí)用新型鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置高度編碼 器和角度編碼器安裝位置示意圖5為本實(shí)用新型鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置可編程邏 輯控制器PLC主程序流程圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明
如圖4所示，在鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)的機(jī)架上安裝以下組件
立柱l、鐮刀臂2、 DR探測(cè)器3、束光器4、 X球管5、角度編碼器6和
高度編碼器7。
如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng) 防碰撞裝置，包括升降電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)，升降電機(jī)安裝于鐮刀型數(shù)字化 放射攝影系統(tǒng)的立柱1上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝于鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng) 的鐮刀臂2旋轉(zhuǎn)軸前端，還包括高度編碼器7、角度編碼器6、控制模 塊、升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，高度編碼器7和所述角度 編碼器6分別與控制模塊相連，控制模塊與升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和旋轉(zhuǎn)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連，升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與升降電機(jī)相連，旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模 塊與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連，高度編碼器通過齒輪與升降電機(jī)相連，角度編碼器 通過齒輪與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連，當(dāng)升降電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，高度編碼器6向控制模 塊發(fā)送相應(yīng)數(shù)量的第一脈沖信號(hào)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角度編碼器向控 制模塊發(fā)送相應(yīng)數(shù)量的第二脈沖信號(hào)，控制模塊用于根據(jù)收到的第一脈 沖信號(hào)向升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊輸出相應(yīng)的控制信號(hào)或根據(jù)收到的第二脈 沖信號(hào)向旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊用
于根據(jù)控制模塊輸出的控制信號(hào)控制升降電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模 塊用于根據(jù)控制模塊輸出的控制信號(hào)控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。其中所述控
制模塊包括相連的觸摸屏控制器和可編程邏輯控制器PLC。
在具體實(shí)施方面，觸摸屏控制器為人機(jī)電公司的MT506S，通過RS422 接口與可編程控制器PLC相連?？删幊炭刂破鱌LC為三菱公司的 FX2N-4腦K。其輸入端口與傳感器的輸出部分相連，接受角度編碼器和 高度編碼器的輸出信號(hào)。角度編碼器6為K0Y0公司TRD-2T2048V，高度 編碼器7為K0Y0公司TRD-2T1024V。
角度編碼器6安裝在鐮刀臂的旋轉(zhuǎn)軸旁邊，通過齒輪和旋轉(zhuǎn)電機(jī)相 連，其對(duì)應(yīng)關(guān)系為角度編碼器6可旋轉(zhuǎn)10圈，鐮刀臂2旋轉(zhuǎn)的角度 為-30° 120° ，即旋轉(zhuǎn)的角度范圍150 ° ，角度編碼器6每轉(zhuǎn)一圈對(duì)應(yīng) 鐮刀臂2旋轉(zhuǎn)角度為15 ° ，角度編碼器6每轉(zhuǎn)一圈發(fā)送2048個(gè)脈沖， 設(shè)-30 °位置對(duì)應(yīng)角度編碼器60脈沖，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到0°位置時(shí)，角度編碼 器6必旋轉(zhuǎn)2圈，輸出2 X 2048=4096個(gè)脈沖，將4096個(gè)脈沖送可編 程邏輯控制器PLC，即當(dāng)可編程邏輯控制器PLC檢測(cè)到4096個(gè)脈沖時(shí)， 鐮刀臂2必在0°位置，因此通過檢測(cè)角度編碼器6脈沖數(shù)，即可換算 成相應(yīng)的角度。
高度編碼器7安裝在立柱1上端的升降電機(jī)旁邊，通過齒輪和升降 電機(jī)相連，其對(duì)應(yīng)關(guān)系為高度編碼器7旋轉(zhuǎn)10圈，鐮刀臂2升降40 200cm，即升降范圍160cm，高度編碼器7每轉(zhuǎn)一圈對(duì)應(yīng)鐮刀臂2升降為 16cm,高度編碼器7每轉(zhuǎn)一圈發(fā)送1024個(gè)脈沖，設(shè)40cm位置對(duì)應(yīng)高度 編碼器7的0脈沖，當(dāng)升到40+16x2=72cm位置時(shí)，高度編碼器7必旋 轉(zhuǎn)2圈，輸出2 X 1024=2048個(gè)脈沖，將2048個(gè)脈沖送可編程邏輯控 制器PLC，即當(dāng)可編程邏輯控制器PLC檢測(cè)到2048個(gè)脈沖時(shí)，鐮刀臂 2必在72cm位置。因此通過檢測(cè)高度編碼器6的脈沖數(shù)，即可換算成鐮 刀臂2相應(yīng)的高度。
變頻器為日立SY200-007，升降電機(jī)為BN80BF，減速機(jī)為W110V80; 旋轉(zhuǎn)電機(jī)為BN70BF，減速機(jī)為W63UP71。
軟件由主程序MA工N，旋轉(zhuǎn)子程序XUAN，升降子程序SHEN及子程序 3組成，主程序流程圖如圖5所示，軟件用PLC語(yǔ)言編寫，由PC機(jī)寫 到PLC編程控制器。
流程圖字符串定義如下 角度編碼器脈沖數(shù)記錄值A(chǔ)NGLE 高度編碼器脈沖數(shù)記錄值HIGH 鐮刀臂下降鍵HIGH-DO 鐮刀臂上升鍵HIGH-UP 鐮刀臂順時(shí)針按鈕ARM-CW 鐮刀臂逆時(shí)針按鈕ARM-CCW 角度在±30°和0°之間對(duì)應(yīng)設(shè)定高度值為HE1 角度為O。時(shí)對(duì)應(yīng)設(shè)定高度值為HE2 角度在30°和90°之間對(duì)應(yīng)高度設(shè)定值為HE3 角度為90°對(duì)應(yīng)設(shè)定高度值為HE4 角度為90°和120°之間設(shè)定高度值為HE1 鐮刀臂旋轉(zhuǎn)高度設(shè)定值為HIGH-D0麗1 PLC輸出升降電機(jī)上升信號(hào)HE-UC PLC輸出升降電機(jī)下降信號(hào)HE-DC PLC輸出旋轉(zhuǎn)電機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)ARM-CWC PLC輸出旋轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)ARM-CCWC PLC寄存器AC存放高度設(shè)定值HE1-HE4
主程序MIAN功能是初始化系統(tǒng)和對(duì)升降，旋轉(zhuǎn)按鈕進(jìn)行檢測(cè)；
旋轉(zhuǎn)子程序XUAN的功能是對(duì)高度和角度信息進(jìn)行運(yùn)算處理，輸 出控制信號(hào)；
升降子程序SHEN的功能是對(duì)高度和角度信息進(jìn)行運(yùn)算處理； 子程序3的功能是判斷高度是否降到極限，輸出下降控制信號(hào)； 開機(jī)初始化后，PLC讀入角度編碼器和高度編碼器的脈沖數(shù)記錄值， 并顯示在觸摸屏控制器上，當(dāng)在觸摸屏控制器上按升降按鈕時(shí)，程序進(jìn) 入升降處理子程序，讀角度編碼器及高度編碼器的脈沖數(shù)記錄值，判斷 角度是否在-30°和0°之間，若是，則判斷高度編碼器值是否小于設(shè)定 高度值HE1，若是，則表明在此角度范圍內(nèi)，鐮刀臂不會(huì)碰撞地面，PLC 輸出鐮刀臂下降信號(hào)HE-DC，該信號(hào)通過變頻器驅(qū)動(dòng)升降電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，鐮 刀臂下降，并判斷下降按鍵是否繼續(xù)有效，若是，跳至子程序入口處， 繼續(xù)運(yùn)行該子程序，若無(wú)效，則返回主程序。若不在-30°和0°之間， 判斷角度是否為0° ，若是，則判斷高度編碼器脈沖數(shù)記錄值是否小于 設(shè)定高度值HE2，若高度編碼器脈沖數(shù)記錄值大于設(shè)定高度值HE2，表 明鐮刀臂有碰撞地面的危險(xiǎn)，不輸出HE-DC信號(hào)，鐮刀臂停止下降。若 角度不為0。，則判斷是否在O。和30°之間，若是，則判斷高度編碼 器值是否小于設(shè)定高度值HE1，同理，判斷是否在30。和90°之間，同 樣判斷高度編碼器值是否小于設(shè)定高度值服3，否則判斷是否為90。， 同樣判斷高度編碼器值是否小于設(shè)定高度值HE4，若不為90° ，必在90° 和120°之間。這樣保證在-30°到120°之間，鐮刀臂下降時(shí)，既不會(huì) 碰撞地面，又有最大的行程。
當(dāng)在觸摸屏控制器上按旋轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，程序進(jìn)入旋轉(zhuǎn)處理子程序，其 程序流程跟升降處理子程序相同。
本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和精神，可以有多種變形 方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，以上所述僅為本實(shí)用新型較佳可行的實(shí)施例而 已，并非因此局限本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書及 附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本實(shí)用新型的權(quán)利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置，包括升降電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述升降電機(jī)安裝于所述鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)的立柱上，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝于所述鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)的鐮刀臂旋轉(zhuǎn)軸前端，其特征在于還包括高度編碼器、角度編碼器、控制模塊、升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，所述高度編碼器和所述角度編碼器分別與所述控制模塊相連，所述控制模塊與所述升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連，所述升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與所述升降電機(jī)相連，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連，所述高度編碼器通過齒輪與所述升降電機(jī)相連，所述角度編碼器通過齒輪與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置， 其特征在于所述控制模塊包括相連的觸摸屏控制器和可編程邏輯控制 器PLC。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置，其特征在于所述升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)為變頻器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)為變頻器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置， 其特征在于所述高度編碼器設(shè)為TRD-2T2048V。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置， 其特征在于所述高度編碼器設(shè)為TRD-2T1024V。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鐮刀型數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)防碰撞裝置，包括升降電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)，還包括高度編碼器、角度編碼器、控制模塊、升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，所述高度編碼器和所述角度編碼器分別與所述控制模塊相連，所述控制模塊與所述升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連，所述升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與所述升降電機(jī)相連，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連，所述高度編碼器通過齒輪與所述升降電機(jī)相連，所述角度編碼器通過齒輪與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連。
文檔編號(hào)A61B6/03GK201197716SQ200820093240
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者孫學(xué)尹 申請(qǐng)人:深圳市藍(lán)韻實(shí)業(yè)有限公司