一种自动多叶准直器叶片精确控制结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自动多叶准直器叶片精确控制结构，包括：带动转轴上的所述叶片转动的伺服电机；用于检测所述伺服电机转速的编码器；用于检测所述叶片初始位置的位置检测电路；连接所述编码器和所述位置检测电路，用于接收叶片运动设定数据，并根据叶片运动设定数据、伺服电机转速和叶片初始位置生成电机控制信号的电机驱动控制电路；以及连接电机驱动控制电路和伺服电机，用于对所述电机控制信号放大并驱动伺服电机转动的电机驱动电路；本实用新型专利技术提高了自动准直器叶片的运动速度和运动位置的精确性，减小控制误差，采用硬件电路设计，避免了采用计算机实时控制占用资源的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种自动多叶准直器叶片精确控制结构，包括：带动转轴上的所述叶片转动的伺服电机；用于检测所述伺服电机转速的编码器；用于检测所述叶片初始位置的位置检测电路；连接所述编码器和所述位置检测电路，用于接收叶片运动设定数据，并根据叶片运动设定数据、伺服电机转速和叶片初始位置生成电机控制信号的电机驱动控制电路；以及连接电机驱动控制电路和伺服电机，用于对所述电机控制信号放大并驱动伺服电机转动的电机驱动电路；本技术提高了自动准直器叶片的运动速度和运动位置的精确性，减小控制误差，采用硬件电路设计，避免了采用计算机实时控制占用资源的问题。【专利说明】
本技术涉及肿瘤精确放疗
，具体为一种自动多叶准直器叶片精确控 制结构。 一种自动多叶准直器叶片精确控制结构
技术介绍
多叶准直器是由电子控制电路、机械驱动装置以及对称排列的两组光栅叶片组成 的机电一体化装置。通过控制其光栅的驱动系统，使叶片进、退运动，组成任意形状的射野 窗口；射线通过所述窗口仅对肿瘤靶区进行照射，而窗口外的射线由于叶片遮挡其强度将 被衰减，保证对正常组织损伤程度降至最低，达到治疗肿瘤、保护正常组织的目的，多叶准 直器在现代放射治疗设备中具有十分重要的地位。 目前，现有技术中对多叶准直器叶片的控制方式，主要是通过计算机完成，计算机 根据编码器的输出信号计算出电机的转数，进而计算出准直器叶片的前进或后退距离，从 而计算出叶片的位置，其实际上是一种半闭环的控制方式，在调节叶片速度和位置上存在 很大的误差，且占用大量的计算机资源。
技术实现思路
本技术针对以上问题的提出，而研制一种自动多叶准直器叶片精确控制结 构。 本技术的技术方案是： -种自动多叶准直器叶片精确控制结构，包括： 带动转轴上的所述叶片转动的伺服电机； 用于检测所述伺服电机转速的编码器； 用于检测所述叶片初始位置的位置检测电路； 连接所述编码器和所述位置检测电路，用于接收叶片运动设定数据，并根据叶片 运动设定数据、伺服电机转速和叶片初始位置生成电机控制信号的电机驱动控制电路； 连接电机驱动控制电路和伺服电机，用于对所述电机控制信号放大并驱动伺服电 机转动的电机驱动电路； 以及连接伺服电机、编码器、位置检测电路、电机驱动控制电路和电机驱动电路， 用于给所述伺服电机、编码器、位置检测电路、电机驱动控制电路和电机驱动电路提供工作 电源的电源VCC ; 进一步地，所述位置检测电路包括： 用于检测叶片初始位置的光纤传感器、电阻R4、电阻R5、稳压管D3、稳压管D4、六 倒相器U4A和六倒相器U4B ;所述光纤传感器输出端通过电阻R5连接所述六倒相器U4A的 输入端；所述光纤传感器输出端通过电阻R4连接12V电源；所述稳压二极管D3并联接在电 源VCC和所述六倒相器U4A的输入端之间；所述稳压二极管D4并联接在所述六倒相器U4B 的输入端和地之间；所述六倒相器U4A的输出端连接所述六倒相器U4B的输入端；所述六 倒相器U4B的输出端作为所述位置检测电路的输出端； 进一步地，所述电机驱动控制电路包括电机专用运动控制器芯片U1 ;所述电机专 用运动控制器芯片U1的引脚D0?D7用于接收叶片运动设定数据；所述电机专用运动控制 器芯片U1的引脚诉与所述位置检测电路输出端相连接；所述电机专用运动控制器芯片U1 的引脚A和引脚B连接所述编码器的输出端；所述电机专用运动控制器芯片U1的引脚PWMS 和引脚PWMM作为所述电机驱动控制电路的输出端； 另外，还包括： 输入端与所述电机专用运动控制器芯片U1的引脚PWMS相连接的缓冲器U3B ; 输入端与所述电机专用运动控制器芯片U1的引脚PWMM相连接的缓冲器U3A ; 所述电机驱动电路包括电机驱动器芯片U2、电阻R2、电阻R30、电容C24、电容C17 和电容C28 ;所述电机驱动器芯片U2的引脚CP通过电容C17连接12V电源；所述电容C24 接在所述电机驱动器芯片U2的引脚CP2和引脚CP1之间；所述电机驱动器芯片U2的引脚 PHASE连接所述缓冲器U3B的输出端；所述电机驱动器芯片U2的引脚Rose通过电阻R2接 地；所述电机驱动器芯片U2的引脚ENABLE与所述缓冲器U3A的输出端相连接；所述电机驱 动器芯片U2的引脚0UTA连接所述伺服电机的正极；所述电机驱动器芯片U2的引脚0UTB 连接所述伺服电机的负极；所述电机驱动器芯片U2的引脚SENSE通过相互并联的电阻R30 和电容C28接地； 进一步地，所述电机专用运动控制器U1采用LM629 ; 进一步地，所述电机驱动器芯片U2采用A3959 ; 进一步地，所述编码器采用增量式光电编码器。 由于采用了上述技术方案，本技术提供的一种自动多叶准直器叶片精确控制 结构，本技术通过编码器检测伺服电机转速反馈给电机驱动控制电路，通过位置检测 电路检测叶片初始位置反馈给电机驱动控制电路，所述电机驱动控制电路根据叶片运动设 定数据，结合检测的伺服电机转速和叶片初始位置，产生电机控制信号，构成电机速度闭合 控制和叶片位置闭环控制，进而提高了自动准直器叶片的运动速度和运动位置的精确性， 减小控制误差，采用硬件电路设计，避免了采用计算机实时控制占用资源的问题。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的电路原理图； 图2是本技术所述电机专用运动控制器芯片U1产生的梯形轮廓轨迹曲线图。 【具体实施方式】 如图1所示的一种自动多叶准直器叶片精确控制结构，包括：带动转轴上的所述 叶片转动的伺服电机；用于检测所述伺服电机转速的编码器；用于检测所述叶片初始位置 的位置检测电路；连接所述编码器和所述位置检测电路，用于接收叶片运动设定数据，并根 据叶片运动设定数据、伺服电机转速和叶片初始位置生成电机控制信号的电机驱动控制电 路；连接电机驱动控制电路和伺服电机，用于对所述电机控制信号放大并驱动伺服电机转 动的电机驱动电路；以及连接伺服电机、编码器、位置检测电路、电机驱动控制电路和电机 驱动电路，用于给所述伺服电机、编码器、位置检测电路、电机驱动控制电路和电机驱动电 路提供工作电源的电源vcc;进一步地，所述位置检测电路包括：用于检测叶片初始位置的 光纤传感器、电阻R4、电阻R5、稳压管D3、稳压管D4、六倒相器U4A和六倒相器U4B ;所述光 纤传感器输出端通过电阻R5连接所述六倒相器U4A的输入端；所述光纤传感器输出端通过 电阻R4连接12V电源；所述稳压二极管D3并联接在电源VCC和所述六倒相器U4A的输入 端之间；所述稳压二极管D4并联接在所述六倒相器U4B的输入端和地之间；所述六倒相器 U4A的输出端连接所述六倒相器U4B的输入端；所述六倒相器U4B的输出端作为所述位置 检测电路的输出端；进一步地，所述电机驱动控制电路包括电机专用运动控制器芯片U1 ; 所述电机专用运动控制器芯片U1的引脚DO?D7用于接收叶片运动设定数据；所述电机专 用运动控制器芯片U1的引脚西与所述位置检测电路输出端相连接；所述电机专用运动控 制器芯片U1的引脚A和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动多叶准直器叶片精确控制结构，其特征在于包括：带动转轴上的所述叶片转动的伺服电机；用于检测所述伺服电机转速的编码器；用于检测所述叶片初始位置的位置检测电路；连接所述编码器和所述位置检测电路，用于接收叶片运动设定数据，并根据叶片运动设定数据、伺服电机转速和叶片初始位置生成电机控制信号的电机驱动控制电路；连接电机驱动控制电路和伺服电机，用于对所述电机控制信号放大并驱动伺服电机转动的电机驱动电路；以及连接伺服电机、编码器、位置检测电路、电机驱动控制电路和电机驱动电路，用于给所述伺服电机、编码器、位置检测电路、电机驱动控制电路和电机驱动电路提供工作电源的电源VCC。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗宁，薛辰全，韩杰，张爱萍，韩军，卿珍，于静恩，侯大伟，吴飞，
申请(专利权)人：大连现代高技术集团有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21