[实用新型]六维床运动精确控制装置

说明书

技术领域

本实用新型提供一种六维床运动精确控制装置，属于放射性医疗设备控制装置领域。

背景技术

在医用电子直线加速器六维治疗床中，为了达到迅速精确摆位，常常需要以不同速度进行运动。在传统的控制系统中，利用位移开关取得输入量，经过处理器计算后输出，常常通过继电器切换来实现多段速度的控制，控制结构庞大，控制精度低，运动无法实现实时动态控制，影响摆位效果。

实用新型内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种六维床运动精确控制装置，控制简单，调速方便，并且能够对的运动实施动态控制，保证摆位精度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种六维床运动精确控制装置，包括数据采集单元和处理器单元，其特征在于：数据采集单元的输出端连接处理器单元的输入端，处理器单元的输出端设置连接伺服电机驱动器输入端，伺服电机驱动器的输出端连接伺服电机，伺服电机的输出端连接六维床运动部件。

数据采集单元采集的六维床的位置信号并且输送到处理器单元，处理器单元来完成对位置的判断以及频率和方向的控制，再将动作信号输送给伺服电机驱动器，通过伺服电机驱动器控制执行部件的伺服电机的动作，从而控制六维床运动部件的移动。伺服驱动系统，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量较大等特点。内部包括电流、速度和/或位置闭环。对伺服系统来说，它的频率与速度成严格的线形关系，通过给它们发送不同的频率就可以得到不同的速度，从而代替了传统控制中的继电器或变频调速等所完成的速度控制功能。

其中优选方案是：

所述的数据采集单元为编码器。采集数字量，灵活准确。

所述的处理器单元的输出端通过光电隔离器和信号转换器连接伺服电机驱动器输入端。

本实用新型六维床运动精确控制装置所具有的有益效果是：通过用采用数据采集单元采集的位置信号并且输送到处理器单元，处理器单元来完成对位置的判断以及频率和方向的控制，并且将动作信号输送给驱动单元，通过驱动单元控制执行部件动作，从而控制移动，大大提高了移动速度的控制精度和灵活性，调速方便，可根据现场工艺要求，通过安装软件，可治疗床的运动实施动态控制，保证摆位效果。

附图说明

图1、本实用新型的原理方框图；

图2、本实用新型的电路原理图；

其中：U1、信号转换器 U2、光电隔离器 U3、处理器 EB1、编码器 MD1、电机驱动器 MOT1、伺服电机 R1-R4、电阻 C1、C2、电容。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：

实施例1：

下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，数据采集单元的输出端连接处理器单元的输入端，处理器单元的输出端设置连接伺服电机驱动器输入端，伺服电机驱动器的输出端连接伺服电机，伺服电机的输出端连接六维床运动部件。

优选的是处理器单元的输出端通过光电隔离器和信号转换器连接伺服电机驱动器输入端。执行部件采用伺服电机，数据采集单元采用编码器，处理器单元采用STM32处理器芯片。

如图2所示，伺服电机驱动器包括电阻R1-R4，光电隔离器U2，信号转换器U1和电机驱动器MD1，光电隔离器U2的1脚、3脚分别通过电阻R1、R2连接U1的8脚，光电隔离器U2的2脚、4脚分别连接处理器U3的1脚和2脚，光电隔离器U2的13脚和15脚接地，光电隔离器U2的14脚和16脚分别通过电阻R4、R3连接VCC，14脚和16脚还分别连接信号转换器U1的7脚和1脚。光电隔离器U2可去除干扰，保护驱动器电路。

信号转换器U1的2脚和3脚分别连接电机驱动器MD1的26脚和27脚，5脚和6脚分别连接电机驱动器MD1的28脚和29脚。信号转换器U1将AB正交脉冲信号转换为A+、A-，B+，B-差分信号，输入到电机驱动器MD1中。

电机驱动器MD1的CN2输出口和CNC口分别连接伺服电机MOT1的控制端口，其之间的连接为常规连接方式。电机驱动器MD1主要功能是接收差分脉冲信号，提供伺服电机MOT1驱动电源、控制转动速度的驱动装置。

编码器EB1的VCC脚、A脚、B脚和C脚分别连接处理器U3的7脚、6脚、5脚和4，OV脚连接3，E脚连接保护地。

工作原理：

处理器U3采集编码器EB1的数值，当在不同位置时，处理器U3可通过编码器EB1反馈回来的数据得知的具体位置。

因为伺服电机MOT1的运动速度和电机驱动器MD1接收到的脉冲频率呈严格的线性关系，所以，当处理器U3给定不同的脉冲频率时候，伺服电机MOT1就以不同的速度进行运动，带动移动，从而达到了对六维治疗床运动的精确控制。