專利名稱：一種醫(yī)用u形臂x射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
交流伺服系統(tǒng)作為一種新興的運(yùn)動控制裝置和方法在各個領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用。為了提高性能和降低成本，在醫(yī)用U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制設(shè)計中也開始采用交流伺服系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動控制。但是由于醫(yī)療設(shè)備對安全性要求比較高的要求，即電機(jī)在不運(yùn)動時應(yīng)處于完全不帶電的狀態(tài)，這樣既降低了用戶觸點(diǎn)的風(fēng)險，又提高了系統(tǒng)抗電磁干擾的能力，特別是當(dāng)發(fā)生危險時，需要及時保護(hù)人身安全和設(shè)備安全。因此，要在X射線機(jī)使用交流伺服，就應(yīng)滿足這種安全要求。所以需要結(jié)合X射線機(jī)的安全設(shè)計要求，交流伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和使用方法重新設(shè)計一種新的U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明專利的目的在于提供一種具有高安全性的U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置。該運(yùn)動控制裝置由硬件部分和控制軟件兩部分組成，硬件部分包括有運(yùn)動控制部件、運(yùn)動位置顯示屏、運(yùn)動按鍵、急停按鈕、變頻器、交流伺服電機(jī)及位移傳感器?？刂栖浖男盘柊须姍C(jī)使能信號、運(yùn)動方向信號、運(yùn)行使能信號。本發(fā)明裝置的硬件部分是運(yùn)動按鍵與運(yùn)動控制部件的信號輸出端相連，運(yùn)動控制部件的信號輸出端與變頻器的控制信號輸入端相連，變頻器的控制信號輸出端與交流伺服電機(jī)的控制部件的控制信號輸出端相連，交流伺服電機(jī)的軸上安裝有位移傳感器，將電機(jī)的物理位置反饋至運(yùn)動控制部件輸入端，同時運(yùn)動控制部件輸出端與運(yùn)動位置顯示屏輸入端相連接。本發(fā)明裝置的控制軟件主要是控制部件執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)動信息，其包括以下步驟 首先獲得操作者的案件信號，然后選擇相應(yīng)的電機(jī)使能信號；再選擇運(yùn)動方向信號；最后相應(yīng)的運(yùn)行使能信號。同時將獲得電機(jī)上位移傳感器的電機(jī)物理位移的數(shù)值通過串口通信的方式顯示在運(yùn)動位置顯示屏上。在交流伺服電機(jī)的輸入端設(shè)有急停按鈕。所述的控制部件為單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I、安全性高。本發(fā)明通過對電機(jī)使能信號、運(yùn)動方向信號、運(yùn)行使能信號的時序控制，使伺服電機(jī)在不運(yùn)動時完全處于不帶電的狀態(tài)，降低了人體觸電的風(fēng)險，提高了電磁抗干擾的能力，滿足了安全方面的設(shè)計要求；2、反應(yīng)快速。操作者使用急停按鈕時，直接切斷伺服電機(jī)和伺服控制器的電源，迅速地使電機(jī)失去電能，可以及時有效的保護(hù)人身安全和設(shè)備安全。


圖I是U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置時序圖。圖3是U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置電原理。
具體實(shí)施例方式如圖1、3所示，本發(fā)明控制裝置包括運(yùn)動控制部件、運(yùn)動按鍵、運(yùn)動位置顯示屏、 伺服控制器、交流伺服電機(jī)及位移傳感器。該運(yùn)動控制部件是以單片機(jī)Atmegal28(U2)為核心的控制模塊；以優(yōu)先譯碼器芯片U3(CD4532)和接插件Jl組成的相關(guān)電路與運(yùn)動按鍵相連接；以串口通信芯片U2(MAX232)和接插件J2組成的相關(guān)電路與運(yùn)動位置顯示屏相連接；以接插件J3組成的相關(guān)的電路與位移傳感器相連接；以光耦01、02、03和接插件J4組成的相關(guān)電路與伺服控制器相連接。在交流伺服電機(jī)的輸入端設(shè)有急停按鈕。所述的運(yùn)動控制裝置的控制軟件其控制信號為電機(jī)使能信號、運(yùn)動方向信號、運(yùn)行使能信號。下面參照如圖2、3所示的運(yùn)動控制裝置時序圖和電原理圖說明本發(fā)明的運(yùn)動控制過程。U形臂X射線機(jī)不運(yùn)動時，伺服電機(jī)處于完全不帶電的狀態(tài)，當(dāng)操作者按下運(yùn)動按鍵(I)時，運(yùn)動控制部件觸發(fā)電機(jī)使能信號(2)，選擇所需控制的某一路電機(jī)，延時IOOms 后再響應(yīng)運(yùn)動方向信號(3)，選擇電機(jī)正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，再延時IOOms最后響應(yīng)運(yùn)行使能信號
(4)，電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使設(shè)備按照設(shè)定的操作運(yùn)行；當(dāng)操作者釋放運(yùn)動按鍵時(I)，首先取消運(yùn)行使能信號(4),延時80ms后再釋放運(yùn)動方向信號(3),最后再延時80ms釋放電機(jī)使能信號(2)。這樣完全切斷伺服控制器的輸出，使伺服電機(jī)恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，有效的降低了人體觸電的風(fēng)險，并提供了系統(tǒng)的抗電磁干擾的能力，滿足了安全方面的設(shè)計要求。在電機(jī)運(yùn)行過程中，不斷的采集安裝在伺服電機(jī)處的位移傳感器，將電機(jī)的實(shí)際物理位置進(jìn)行運(yùn)算，通過串口通信的方式將電機(jī)的運(yùn)動位置信息顯示在運(yùn)動位置顯示屏上。另外，在U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動過程中，如果出現(xiàn)危險情況，操作者會按下急停按鈕，伺服控制器向伺服電機(jī)的輸出就會切斷，從而使U形臂X射線機(jī)停止運(yùn)動；當(dāng)恢復(fù)急停按鈕后U形臂X射線機(jī)繼續(xù)按照之前設(shè)定的運(yùn)動控制方法進(jìn)行運(yùn)動。
權(quán)利要求
1.ー種醫(yī)用U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置，其特征在于該運(yùn)動控制裝置由硬件部分和控制軟件兩部分組成，硬件部分包括有運(yùn)動控制部件、運(yùn)動按鍵、急停按鈕、運(yùn)動位置顯示屏、伺服控制器、交流伺服電機(jī)及位移傳感器?？刂栖浖男盘柊邪粹o信號、電機(jī)使能信號、運(yùn)動方向信號、運(yùn)行使能信號。
2.按權(quán)利要求I說述的ー種醫(yī)用U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置的硬件部分，其特征在于運(yùn)動按鍵與運(yùn)動控制部件的信號輸出端相連，運(yùn)動控制部件的信號輸出端與變頻器的控制信號輸入端相連，變頻器的控制信號輸出端與交流伺服電機(jī)的控制部件的控制信號輸出端相連，交流伺服電機(jī)的軸上安裝有位移傳感器，將電機(jī)的物理位置反饋至運(yùn)動控制部件輸入端，同時運(yùn)動控制部件輸出端與運(yùn)動位置顯示屏輸入端相連接。
3.按權(quán)利要求I說述的ー種醫(yī)用U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置的控制軟件，其特征在于所述的控制部件執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)動信息包括以下步驟首先獲得操作者的案件信號、然后選擇相應(yīng)的電機(jī)使能信號、再選擇運(yùn)動方向信號、最后相應(yīng)的運(yùn)行使能信號；同時將獲得電機(jī)上位移傳感器的電機(jī)物理位移的數(shù)值顯示在運(yùn)動位置顯示屏上。
4.按權(quán)利要求I說述的ー種醫(yī)用U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置，其特征在于所述控制部件為單片機(jī)為核心的控制裝置。
5.按權(quán)利要求I說述的ー種醫(yī)用U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置，其特征在于在交流伺服電機(jī)的輸入端設(shè)有急停按鈕。
全文摘要
一種醫(yī)用U形臂X射線機(jī)的運(yùn)動控制裝置，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種用于控制X射線機(jī)的曝光控制裝置，是由控制電路與X射線球管組件構(gòu)成如圖所示。其特征在于，控制電路能夠?qū)?shí)際需求的射線參數(shù)通過控制電路轉(zhuǎn)化為一定的時序和電壓信號，使X射線球管組件按照設(shè)定的時序和電壓信號觸發(fā)并發(fā)射出一定的X射線。本發(fā)明X射線機(jī)的曝光控制裝置電路結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成單片機(jī)構(gòu)成的核心控制模塊和與X射線球管組件相關(guān)部件的接口電路。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用配套的X射線球管組件及其控制電路，從而實(shí)現(xiàn)了靈活控制同時也降低了成本。
文檔編號A61B6/00GK102599924SQ20111003018
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者李勁生, 王明育 申請人:南京普愛射線影像設(shè)備有限公司