一种粒子输送线四级磁铁机械装夹装置及其调试校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于质子放疗设备相关技术领域，其公开了一种粒子输送线四级磁铁机械装夹装置及其调试校准方法，装置包括平板及间隔设置在平板上的多个夹具组件，夹具组件包括连接于平板的夹具底座、转动地连接于夹具底座的十字支架、转动地连接于十字支架的磁铁支架、x轴顶丝组件、z轴顶丝组件及四级磁铁组件，两组x轴顶丝组件的一端对称设置在夹具底座相对的两端上，另一端与十字支架平面接触；两组z轴顶丝组件的一端对称设置在十字支架相对的两端上，另一端与磁铁支架平面接触；x轴顶丝组件与z轴顶丝组件交替设置；四级磁铁组件设置在磁铁支架上。本发明专利技术明显降低了单个四级磁铁的机械装夹、调试的难度，大大地减少了工作量。

【技术实现步骤摘要】
一种粒子输送线四级磁铁机械装夹装置及其调试校准方法
本专利技术属于质子放疗设备相关
，更具体地，涉及一种粒子输送线四级磁铁机械装夹装置及其调试校准方法。
技术介绍
放射治疗是一种常见的治疗癌症的手段，由超导回旋加速器引出的高能粒子束在经过束流输运系统的调节与传输后，精确输送到治疗头的入口处，用于开展癌症的放射治疗。束流传输的准确性是影响粒子束性能的重要指标、也是影响癌症治疗效果的重要因素。四极磁铁是束流传输线中重要的粒子聚焦传输元件，也是束流传输线上分布最多的传输元件，因此对于四极磁铁的支撑和机械装夹装置的设计使用会直接影响粒子传输的准确性，从而对癌症治疗效果产生影响。目前粒子输运线四极磁铁的支撑、装夹装置普遍采用多螺杆装夹，通过对螺杆的细致调节达到支撑装置的设计要求。因此，按照现有的装夹、调试方式存在一些难题：1、机械装夹、调试的技术要求高、支撑难度差、精度稳定性差、工作量大；2、运输、吊装过程易丧失精度；3、现场机械调试工作周期长、精度不易保证。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种粒子输送线四级磁铁机械装夹装置及其调试校准方法，其明显降低了单个四级磁铁的机械装夹、调试的难度，大大地减少了工作量；成组单元在运输与吊装过程中精度稳定性保持良好，现场调试时只需调节平板上靶点位置，夹具组件微调，大幅度减少现场调试的工作周期。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种粒子输送线四级磁铁机械装夹装置，所述装置包括平板及间隔设置在所述平板上的多个夹具组件，所述夹具组件包括连接于平板的夹具底座、转动地连接于所述夹具底座的十字支架、转动地连接于所述十字支架的磁铁支架、x轴顶丝组件、z轴顶丝组件及四级磁铁组件，两组x轴顶丝组件的一端对称设置在所述夹具底座相对的两端上，另一端与所述十字支架平面接触；两组所述z轴顶丝组件的一端对称设置在所述十字支架相对的两端上，另一端与所述磁铁支架平面接触；所述x轴顶丝组件与z轴顶丝组件交替设置；所述四级磁铁组件设置在所述磁铁支架上。进一步地，所述装置还包括多个底座垫片及底座定位销，多个所述底座垫片间隔设置在所述夹具底座远离所述十字支架的表面上；所述底座定位销的一端连接于所述平板，另一端连接于所述夹具底座。进一步地，所述夹具底座为一个具有开口的箱体结构，其包括底部结构、两个相对设置在所述底部结构上的第一支撑板及两个相对设置在所述底部结构上的第二支撑板，两个所述第二支撑板与两个所述第一支撑板交错设置且相互连接，所述第一支撑板朝向所述四级磁铁组件的一端呈梯形。进一步地，所述十字支架为框架结构，其包括相对设置的两个第三支撑板及两个相对设置的第四支撑板，两个所述第三支撑板与两个所述第四支撑板交替相连接，且所述第四支撑板朝向所述四级磁铁组件的一端呈梯形。进一步地，所述十字支架通过两个所述第二支撑轴转动地连接于两个所述第二支撑板，所述磁铁支架通过两个所述第一支撑轴转动地连接于两个所述第四支撑板，且所述第一支撑轴的轴向与所述第二支撑轴的轴向垂直。进一步地，两组所述x轴顶丝组件以第二支撑轴为轴线对称设置；两组所述Z轴顶丝组件以第一支撑轴为轴线对称设。进一步地，所述装置还包括至少一个第一转动限位板及至少一二个第二转动限位板；所述第二转动限位板设置在所述第三支撑板上，以与所述第一支撑板的梯形端相配合来限制所述十字支架的转动角度；所述第一转动限位板设置在所述磁铁支架相背的两端，以与所述第四支撑板的梯形端相配合来限制所述磁铁支架的转动角度。按照本专利技术的另一个方面，提供了一种如上所述的粒子输送线四级磁铁机械装夹装置的调试校准方法，所述调试校准方法包括以下步骤：出厂前，调试校准所述夹具组件，且使得多个所述夹具组件的四级磁铁组件的中心轴重合；出厂后，将所述装置吊装在安装座上，并调试校准所述平板的水平度，由此完成所述装置的调试及校准。进一步地，通过调节x轴顶丝组件来转动十字支架，通过调节z轴顶丝组件来转动磁铁支架，使得磁铁支架上表面水平。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的粒子输送线四级磁铁机械装夹装置及其调试校准方法主要具有以下有益效果：1.本专利技术通过十字支架连接支架底座与磁铁支架，磁铁组件调节过程中自由度为6，调节过程中主要通过对x轴顶丝与z轴顶丝进行调节使得满足Z轴对中与角精度要求，调节方法简单。2.两个或多个四级磁铁及其附属装置为一个安装单元成组组装，出厂调试后以单元在现场组装整条束线输运线，明显降低现场的工作量，保证精度的可靠性，也易于后期的维护与调整。3.由于十字支架的原因可以通过调节消除底座误差对磁铁精度的影响。4.在调节过程中，磁铁夹具组件坐标系x-y-z与磁场坐标系X-Y-Z，两个坐标系并不是一定要保持对应平行，调节过程中只需要磁铁夹具z轴与磁场Z轴平行，最后通过配磨垫片调整高度，使磁场Z轴与输运线轴线对齐即可。附图说明图1是本专利技术提供的粒子输送线四级磁铁机械装夹装置的使用状态示意图；图2是图1中的粒子输送线四级磁铁机械装夹装置的夹具组件的示意图；图3是图2中的夹具组件的剖视图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-四级磁铁组件，2-磁铁支架，3-十字支架，4-夹具底座，5-底座定位销，6-底座垫片，7-平板，8-z轴顶丝组件，9-x轴顶丝组件，10-夹具组件，11-第一支撑轴，12-第二支撑轴，13-第一转动限位板，14-第二转动限位板，15-支撑轴垫片。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。请参阅图1、图2及图3，本专利技术提供的离子输送线四级磁铁机械装夹装置及其调试校准方法，所述装置的磁铁磁场坐标系：输运线束线轴线为Z轴、水平为X轴，铅锤为Y轴，与X、Y、Z轴对应的角度为A、B、C。定义磁铁夹具坐标系：输运线束线轴线为z轴、水平为x轴，铅锤为y轴，与x、y、z轴对应的角度为a、b、c。所述装置包括平板7及间隔设置在所述平板7上的多个夹具组件10，所述夹具组件10是在出厂前就进行调试校准的。所述平板7上还设置有多个吊耳，所述吊耳用于所述装置安装时使用。所述夹具组件10包括四级磁铁组件1、磁铁支架2、十字支架3、夹具底座4、底座定位销5、底座垫片6、z轴顶丝组件8、x轴顶丝组件9、第一支撑轴11、第二支撑轴12、第一转动限位板13、第二转动限位板14及支撑轴垫片15。多个所述底座垫片6间隔设置在所述夹具底座4远离所述十字支架3的表面上。所述底座定位销5的一端连接于所述平板7，另一端伸入相邻的两个所述底座垫片6形成的间隙内。其中，垫片配磨量在磁铁支架水平度调试完成后，由输运线轴线预设高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粒子输送线四级磁铁机械装夹装置，其特征在于：/n所述装置包括平板及间隔设置在所述平板上的多个夹具组件，所述夹具组件包括连接于平板的夹具底座、转动地连接于所述夹具底座的十字支架、转动地连接于所述十字支架的磁铁支架、x轴顶丝组件、z轴顶丝组件及四级磁铁组件，两组x轴顶丝组件的一端对称设置在所述夹具底座相对的两端上，另一端与所述十字支架平面接触；两组所述z轴顶丝组件的一端对称设置在所述十字支架相对的两端上，另一端与所述磁铁支架平面接触；所述x轴顶丝组件与z轴顶丝组件交替设置；所述四级磁铁组件设置在所述磁铁支架上。/n

【技术特征摘要】
1.一种粒子输送线四级磁铁机械装夹装置，其特征在于：
所述装置包括平板及间隔设置在所述平板上的多个夹具组件，所述夹具组件包括连接于平板的夹具底座、转动地连接于所述夹具底座的十字支架、转动地连接于所述十字支架的磁铁支架、x轴顶丝组件、z轴顶丝组件及四级磁铁组件，两组x轴顶丝组件的一端对称设置在所述夹具底座相对的两端上，另一端与所述十字支架平面接触；两组所述z轴顶丝组件的一端对称设置在所述十字支架相对的两端上，另一端与所述磁铁支架平面接触；所述x轴顶丝组件与z轴顶丝组件交替设置；所述四级磁铁组件设置在所述磁铁支架上。


2.如权利要求1所述的粒子输送线四级磁铁机械装夹装置，其特征在于：所述装置还包括多个底座垫片及底座定位销，多个所述底座垫片间隔设置在所述夹具底座远离所述十字支架的表面上；所述底座定位销的一端连接于所述平板，另一端连接于所述夹具底座。


3.如权利要求1所述的粒子输送线四级磁铁机械装夹装置，其特征在于：所述夹具底座为一个具有开口的箱体结构，其包括底部结构、两个相对设置在所述底部结构上的第一支撑板及两个相对设置在所述底部结构上的第二支撑板，两个所述第二支撑板与两个所述第一支撑板交错设置且相互连接，所述第一支撑板朝向所述四级磁铁组件的一端呈梯形。


4.如权利要求3所述的粒子输送线四级磁铁机械装夹装置，其特征在于：所述十字支架为框架结构，其包括相对设置的两个第三支撑板及两个相对设置的第四支撑板，两个所述第三支撑板与两个所述第四支撑板交替相连接，且所述第四支撑板朝向所述四级磁铁组件的一端呈梯形...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建春，刘敏，陈聪，龚时华，邵新宇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42