一种基于双联3-PUU并联装置的医用加速器治疗床制造方法及图纸

一种基于双联3‑PUU并联装置的医用加速器治疗床，其特征在于，包括床体和公转系统，所述床体包括底板、双联3‑PUU并联机构和床面板，双联3‑PUU并联机构位于床面板下方且位于底板上方，双联3‑PUU并联机构设置有三个移动副，所述移动副用于实现双联3‑PUU并联机构在X、Y、Z三个方向的运动自由度。本实用新型专利技术具有结构紧凑、刚度高、无累积误差、精度较高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双联3-PUU并联装置的医用加速器治疗床
本技术属于放射治疗
，特别涉及一种基于双联3-PUU并联装置的医用加速器治疗床。
技术介绍
一般医用电子加速器的主要结构由电子枪、微波系统、加速管、真空系统、偏转系统、旋转机架、治疗机头和治疗床等部件组成。放射治疗是一项对定位和摆位精度要求非常高即精准的工作，特别是治疗床的精度将影响肿瘤治疗的疗效和正常组织受到辐射而产生的并发症。治疗床首先应具有3个移动自由度，方便医师将病人的病灶置于辐射野内进行治疗，即摆位。另外治疗床整体应可以绕垂直于地面的等中心轴旋转，即拥有一个旋转的自由度。治疗床常见是四级串联机构，即由运动链床旋转(旋转副)-床升降(移动副)-床进出(移动副)-床摆动(移动副)四个自由度运动链顺序联接，每一个前置机构的输出运动是后置机构的输入。治疗床也可以是并联机构，定义为动平台(床面)和定平台(基座)通过两个以上独立的运动链相连接，且以并联方式驱动动平台运动的一种闭环机构。串联机构治疗床总误差＝(1－(1－第1级的误差)×(1－第2级的误差)×(1－第3级的误差)×(1－第4级的误差))，串联级数越多，误差误累积越多。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种基于双联3-PUU并联装置的医用加速器治疗床，具有结构紧凑、刚度高、无累积误差、精度较高的特点。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种基于双联3-PUU并联装置的医用加速器治疗床，包括床体和公转系统RS，所述床体包括底板BB、双联3-PUU并联机构D-3-PUU和床面板BT，双联3-PUU并联机构D-3-PUU位于床面板BT下方且位于底板BB上方，双联3-PUU并联机构D-3-PUU设置有三个移动副，所述移动副用于实现双联3-PUU并联机构D-3-PUU在X、Y、Z三个方向的运动自由度。所述公转系统RS，包括一个旋转副R0，所述旋转副R0顶部设置有连接板一B0和连接板二B1，床体通过两个连接板B0和B1与公转系统相连，位于旋转副R0下方设置有外框K，外框K通过底部四个地脚膨胀螺栓孔与地基固定，所述外框K内部设置有伺服电机M0，伺服电机M0的转轴通过联轴器与齿轮副G0相连。所述底板BB为一渠型对称结构，所述底板BB两侧分别设置有左倾斜垫块DL和右倾斜垫块DR，位于左倾斜垫块DL和右倾斜垫块DR之间设置有平直垫块DM，左倾斜垫块DL和右倾斜垫块DR分别向内侧倾斜且倾斜角相同，所述平直垫块DM上设置有直线模组滑台HM，左倾斜垫块DL上设置有左直线模组滑台HL，右倾斜垫块DR上设置有右直线模组滑台HR，所述滑台为电动单轴直线模组滑台，所述滑台相互平行，均由伺服电机驱动。所述滑台可移动长度相同约1.6米，两侧直线模组滑台与中间直线模组滑台在靠近医用直线加速器的长度方向上错开20厘米。所述双联3-PUU并联机构D-3-PUU包括与床面板BT接触的动平台PM，所述动平台PM与滑台之间通过移动副连接，所述移动副分为左移动副P1、中移动副P2和右移动副P3，所述滑台上设置有托板，所述动平台PM的左侧、前侧和右侧分别各设置有两个虎克铰，虎克铰通过连杆与设置在托板上的虎克铰相连。所述托板形状、大小相同，为长方形，上有孔，用于自身与直线模组滑台的固定，沿托板长边方向重叠放置的两个虎克铰，每个托板上的双虎克铰之间固定孔位间距相同。所述左、右侧的四个连杆等长，中侧的两个连杆等长，各连杆的截面均为等直径圆形，两端有四个预制安装螺孔与虎克铰相连。所述动平台PM采用倒立的梯形块台结构，PM的顶部为大矩形平面SU，底部为小矩形平面SD，四周为左矩形平面SL、右矩形平面SR，前倒梯形SF和后倒梯形SB，左矩形平面SL、右矩形平面SR和前倒梯形SF预留两个中心对称虎克铰旋转副U形支架固定螺孔，U形支架间距与托板上的两个U形支架的间距相同，动平台PM的顶部平面SU预留床面板固定螺孔。所述虎克铰由两个转轴共面且相互垂直的U型旋转副一Ru1和U型旋转副二Ru2组成，其中U型旋转副支架两端内孔嵌入产生相互旋转运动的滚动轴承，两个U型旋转副通过十字形装置相连，所述十字形装置的横轴两端嵌入第一个U型支架旋转副一Ru1轴向的两个滚动轴承内孔，十字形装置的纵轴两端嵌入第二个U型支架旋转副二Ru2轴向的两个滚动轴承内孔，十字形装置由外周四面含沉孔的中心立方块，和四个与立方块侧孔直径过盈配合的圆柱体组成，四个圆柱体通过铆接方式与中心立方块相连接，U型旋转副二Ru2支架底部预留四个安装连接通孔，用于与移动副上托板、运动链连杆或动平台的连接与固定。本技术的有益效果：治疗床的纵向运动用于将将病人送入(靠近旋转机架)和缩回(远离机架)，横向运动用于横向治疗摆位，垂直运动用于床面升降和方便病人上、下床。为方便摆位和定向，治疗床的纵向运动、横向运动、升降运动、床体公转运动由安装在双联3-PUU并联机构三个移动副直线模组滑台的三个伺服电机和安装在公转系统上的一个伺服电机驱动。为方便医师和技师操作，治疗床的两侧装有包括机架旋转和床体运动的手动控制按钮、急停、呼救按钮的控制盒，满足手动和意外的需要。本技术的有益效果：本技术由含有六个连杆的双联3-PUU并联装置对床面进行支撑提高了床面的刚度，由于本技术采用并联机构，相对于采用串联机构的传统放疗治疗床具有无积累误差和定位精度高的特点，使放射治疗更加精准和安全。附图说明图1是本技术等轴侧示意图。图2为虎克铰结构示意图。图3为公转系统结构示意图。图4为双联3-PUU机构结构示意图。图5为动平台示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明。如图1所示：本技术提供一种基于双联3-PUU并联装置和用于医用加速器放射治疗用途的治疗床的机械结构，该治疗床具有4个自由度，包括由双联3-PUU并联装置产生的三个移动自由度和一个由公转机构产生的旋转自由度，满足加速器治疗床的基本要求。该治疗床可进行升降、进出和左右摆动，另外整体可绕垂直地面且垂直旋转机架转轴的等中心轴进行公转旋转，加之旋转机架上机头射线源的旋转，使得辐射束可以从并联机构的工作空间的任何方向射入病灶。如图1所示，治疗床除公转系统RS外，床体还包括底板BB、双联3-PUU并联机构(D-3-PUU)、和床面板BT组成，双联3-PUU并联机构的静平台固定在床体的底座上，由碳纤维材料构成的床面固定在双联3-PUU并联机构的动平台上。床面在双联3-PUU并联机构的三个移动副的驱动下可完成纵向Z方向的大尺度纵向运动、横向X方向左右摆动和垂直Y方向升降运动，可获得X、Y、Z三个方向的运动自由度，其中Z方向与医用加速器机架的旋转轴平行，X、Y和Z三个运动方向相互正交。如图2，本实用专利使用的所有虎克铰均相同，由两个转轴共面且相互垂直的U型旋转副一Ru1和Ru2组成。其中U型旋转副支架两端内孔嵌入产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双联3-PUU并联装置的医用加速器治疗床，其特征在于，包括床体和公转系统，所述床体包括底板、双联3-PUU并联机构和床面板，双联3-PUU并联机构位于床面板下方且位于底板上方，双联3-PUU并联机构设置有三个移动副，所述移动副用于实现双联3-PUU并联机构在X、Y、Z三个方向的运动自由度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于双联3-PUU并联装置的医用加速器治疗床，其特征在于，包括床体和公转系统，所述床体包括底板、双联3-PUU并联机构和床面板，双联3-PUU并联机构位于床面板下方且位于底板上方，双联3-PUU并联机构设置有三个移动副，所述移动副用于实现双联3-PUU并联机构在X、Y、Z三个方向的运动自由度。


2.根据权利要求1所述的一种基于双联3-PUU并联装置的医用加速器治疗床，其特征在于，所述公转系统，包括一个旋转副，所述旋转副顶部设置有连接板一和连接板二，床体通过两个连接板和与公转系统相连，位于旋转副下方设置有外框，外框通过底部四个地脚膨胀螺栓孔与地基固定，所述外框内部设置有伺服电机，伺服电机的转轴通过联轴器与齿轮副相连。


3.根据权利要求1所述的一种基于双联3-PUU并联装置的医用加速器治疗床，其特征在于，所述底板为一渠型对称结构，所述底板两侧分别设置有左倾斜垫块和右倾斜垫块，位于左倾斜垫块和右倾斜垫块之间设置有平直垫块，左倾斜垫块和右倾斜垫块分别向内侧倾斜且倾斜角相同，所述平直垫块上设置有直线模组滑台，左倾斜垫块上设置有左直线模组滑台，右倾斜垫块上设置有右直线模组滑台，所述滑台为电动单轴直线模组滑台，所述滑台相互平行，均由伺服电机驱动。


4.根据权利要求3所述的一种基于双联3-PUU并联装置的医用加速器治疗床，所述滑台可移动长度相同约1.6米，两侧直线模组滑台与中间直线模组滑台在靠近医用直线加速器的长度方向上错开20厘米。


5.根据权利要求3所述的一种基于双联3-PUU并联装置的医用加速器治疗床，所述双联3-PUU并联机构包括与床面板接触的动平台，所述动平台与滑台之间通过移动副连接，所述移动副分为左移动副、中移动副和右移动副，所述滑台上设置有托板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏彬，冯华，
申请(专利权)人：咸阳职业技术学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61