东芝CT机台架机构简介.pptx

Toshiba台架相关目录l台架机械l台架控制台架机械台架是指收集数据的设备，东芝的台架主要功能是承载球管、高压发生器、以及DAS探测器，同时，进行旋转数据收集的功能，基本不对采集数据进行过多的数据处理。主要分为旋转部和固定部。在开发的过程中，台架也是机械和电气设计的比较复杂的单元，开发过程中一般占整体开发60%以上的资源配比。线管球线管球DASDAS探测器探测器高压发生器高压发生器球管油冷散球管油冷散热箱热箱高压发生器高压发生器旋转供电控旋转供电控制单元制单元安全控制箱安全控制箱光学系统光学系统主要部件台架控台架控制单元制单元机械配重机械配重激光投光器激光投光器STANDROTATION部MAIN-FRAMELCSRMUDATSUB-FRAME台架主体结构STANDROTATION部MAIN-FRAMELCSRMUDAT【Rotation旋转部】SUB-FRAME台架各机构说明【Rotation旋转部】旋转ROTATION-BASE，它的上面搭载着线管球、传感器、高压发生器等。可以进行1度的控制旋转，主要驱动是靠伺服电机。台架各机构说明【Rotation旋转部】机构说明（驱动）旋转直接连接在AC、SERVO-MOTOR的小滑轮，通过同步齿轮带旋转大滑轮。同时齿轮带小滑轮大滑轮锁死机构台架各机构说明M-FRAME大PULLEYROTATION-BASE【Rotation旋转部】机构说明（构造）TIMING台架各机构说明STANDROTATION部MAIN-FRAMELCSRMUDAT【倾斜装置】SUB-FRAME台架各机构说明【倾斜装置】目的：拍摄与患者的体轴垂直的面以外的平面标准：度度台架各机构说明【】驱动机构说明旋转轴安装在上部的驱动方法伸缩POWER、CYLINDER，旋转BASE、FRAME基础机构PILLOW、BOCK轴衬程序块POWER、CYLINDER动力杆ARM旋转臂台架各机构说明Optics 光学系统布置在线管球的下面，是调整X射线的射线性质，决定切片宽度的组件。主要包括wedge（楔子）、Slit两部风构成台架各机构说明（楔子）调整线的射质量。根据摄影尺寸调整向传感器照射的X射线量。主要在系统进行不同FOV的图像扫描时，进行改变。东芝一般的wedge是由铝制铸件加工而成，有时，会在底面追加铜皮进行射线的进一步过滤。台架各机构说明楔子REF探测器探测器线管球为防止传感器的溢出起着滤波作用。同时，可以人为得到需要的线量分布形式【WEDGE】原理说明传感器输出台架各机构说明楔子楔子传感器传感器线管球线管球改变楔子以免传感器照射到的改变楔子以免传感器照射到的X X射线量超量射线量超量。【WEDGE】原理说明台架各机构说明楔子齿板脉冲电动机小齿轮导杆光感应器楔子驱动机构楔子驱动机构夹具台架各机构说明（狭缝）（狭缝）控制线幅度，决定切片宽度。控制线幅度，决定切片宽度。台架各机构说明狭缝开关开闭狭缝决定切片宽度。针对不同的图像Slice厚度采集，Slit进行变化。切片宽度为2、3、5、7、10【Slit】原理说明狭缝狭缝切片宽度台架各机构说明光感应器光感应器夹缝板夹缝板连接杆连接杆脉冲电动机脉冲电动机狭缝驱动机构狭缝驱动机构台架各机构说明STANDROTATION部MAIN-FRAMELCSRMUDAT【MUDAT】SUB-FRAME台架各机构说明（旋转部）R-MUDAT（固定部）S-MUDAT【MUDAT】MUDATMUDAT-R-MUDATunit：mmS-MUDATunit：mm最外径约1390约1432最内径约1051约1174对CT旋转部的控制指令和旋转部所采集的数据都是通过MUDAT进行的传递光电信号接收单元光电信号发射单元台架各机构说明STANDROTATION部MAIN-FRAMELCSRMUDAT【LCSR】SUB-FRAME台架各机构说明【】Large Current Slip Ring 提供电力于台架旋转部台架各机构说明滑环BRUSH电刷台架各机构说明【】Large Current Slip Ring 提供电力于台架旋转部台架各机构说明台架各机构说明【】Large Current Slip Ring 提供电力于台架旋转部台架各机构说明STANDROTATION部MAIN-FRAMELCSRMUDAT台架各机构说明【SUB-FRAME】SUB-FRAME台架各机构说明台架各机构説明【SUB-FRAME】系统动作控制板系统数据处理板系统电源控制板台架各机构说明台架各机构説明【SUB-FRAME】微动开关维护解锁开关变频器安全控制箱台架各机构说明台架各机构説明【SUB-FRAME】为了保证生产和维护人员的安全，3相电源线是引入到安全控制箱内的，防止他人的误碰。CT台架与控制台和配电盘以及其他设备的连线，均有底部引入台架总开关台架旋转部开关台架各机构说明床体此装置决定患者位置于台架摄影部。床体基本说明床板上下移动（300-874mm)水平移动（1820mm）上部框架 床体机构说明EncoderServo AmpServo MotorSlide PanelReducern寝台水平动传动结构Belt油缸AC MotorStop Blcok可滑动BLOCKBrakeUP-BaseMotorServo AmpEncodern寝台上下动动传动结构配合组装配合组装油压缸UP-Base可调电阻滚珠丝杠床体各机构说明【床板】将患者至X射线轨道材质：载重：保证205Kg安全率倍（IEC标准）线吸收（铝当量）：2.3mm以下构造：充分考虑强度、韧性、X线吸收，再设计断面形状、FRP积层构造产生Artifact（假像）台架控制台架控制1.1.整体概况整体概况2.2.控制对象物的功能、性能（引用篇）控制对象物的功能、性能（引用篇）3.3.控制流程（基础篇）控制流程（基础篇）4.4.联锁（安全器械保护）联锁（安全器械保护）5.5.开发设计的开发设计的评估评估1.整体概况关于台架、床体的控制及数据传送加以说明。）台架作为固定部，关于旋转、倾斜的说明作为旋转部，关于狭缝、楔子、射束调整器的说明）床体上下移动、滑动等的说明）控制台架、床体的主要控制基片、组件说明）数据传送MUDAT说明（Asteion）2.控制对象物的功能、性能）旋转：相对管球/检测器做旋转。旋转速度秒、秒、秒。（有的设备0.5s/360）驱动AC伺服放大器伺服电动机（带DC制动器：1.8KW）皮带驱动。速度指示控制模拟电压（自基片输出）旋转速度偏差指定速度（实际低于此值）停止位置制度设定角度以下（实际低于此值）角度检测P（AC伺服电动机：台架左下部）（AC伺服放大器：台架左上部）（基片：台架右上部）（DAS探测器）（管球）2.控制对象物的功能、性能）倾斜：台架整体的倾斜操作。）倾斜：台架整体的倾斜操作。倾斜角度倾斜角度。驱动驱动动力油缸（带制动器、相电动机、有减速器、自锁装置）动力油缸（带制动器、相电动机、有减速器、自锁装置）速度速度秒（秒（、HzHz）等。）等。（参考值）（参考值）停止角精度停止角精度低于低于角度检测角度检测绝对值编码器（绝对值编码器（P P）其他其他在在有秒的自动停止功能。有秒的自动停止功能。紧急停止时、紧急停止时、以内停止。以内停止。（动力油缸：台架左侧）（下记：倾斜状态）2.控制对象物的功能、性能）操作配电盘：指示台架、床体的操作。）操作配电盘：指示台架、床体的操作。操作指示操作指示倾斜、床体上下移动、滑动、幻灯机等。倾斜、床体上下移动、滑动、幻灯机等。位置表示位置表示倾斜角度、上下高度、滑动位置。倾斜角度、上下高度、滑动位置。a a（有的设备可以表示幻灯机的旋转命令、角度）（有的设备可以表示幻灯机的旋转命令、角度）其他其他一侧的配电盘出现故障，可以用另一侧的配电盘控制。一侧的配电盘出现故障，可以用另一侧的配电盘控制。（信号由操作配电盘（信号由操作配电盘KGTSKGTS基片）基片）2.控制对象物的功能、性能）观测指南：状态表示）观测指南：状态表示（扫描情况等）（扫描情况等）。扫描情况扫描情况个个LEDLED灯灭，清除灯灭，清除LEDLED灯亮。灯亮。驱动状态表示驱动状态表示倾斜、床体上下移动、滑动的动作中倾斜、床体上下移动、滑动的动作中LEDLED点灯。点灯。（台架正面）（台架背面）2.控制对象物的功能、性能）狭缝：控制）狭缝：控制X X射线的幅度。射线的幅度。设定设定 可以设定为种。（设定数由装置决定）可以设定为种。（设定数由装置决定）驱动驱动脉冲电动机。（相、基本角：脉冲电动机。（相、基本角：）位置检测位置检测1 1个检测器（标准位置用）个检测器（标准位置用）由由OPCONTOPCONT基片控制，驱动器也组装在这个基片上，由基片控制，驱动器也组装在这个基片上，由的旋转。的旋转。（狭缝）2.控制对象物的功能、性能）楔子：控制）楔子：控制X X射线的线质。射线的线质。设定设定可以设定为种。（设定数由装置决定）可以设定为种。（设定数由装置决定）驱动驱动脉冲电动机。（相、基本角：脉冲电动机。（相、基本角：）位置检测位置检测1 1个检测器（标准位置用）个检测器（标准位置用）由由OPCONTOPCONT基片控制，驱动器也组装在这个基片上，由基片控制，驱动器也组装在这个基片上，由的旋转。的旋转。（楔子）2.控制对象物的功能、性能7 7）内部幻灯器（激光幻灯器）：表示切片位置。内部幻灯器（激光幻灯器）：表示切片位置。驱动驱动DCDCV V控制控制由由OPCONT2OPCONT2基片上的基片上的Ry(Ry(中继）中继）ON/OFFON/OFF控制控制其他其他有分钟自动灭灯功能。有分钟自动灭灯功能。2.控制对象物的功能、性能8 8）上下移动：做床体的上下移动操作。上下移动：做床体的上下移动操作。动作速度动作速度上升：秒（上升：秒（、HzHz、)下降：秒（下降：秒（、HzHz、)驱动驱动床体上下移动是油压驱动（上升床体上下移动是油压驱动（上升:单层电动机泵、下降：电磁阀）单层电动机泵、下降：电磁阀）由由SSRSSR的的ON/OFFON/OFF控制控制高度表示高度表示单位单位其他其他下降时，下降时，AUTOSTOPAUTOSTOP位置上有自动停止功能。位置上有自动停止功能。（泵）（滑动）2.控制对象物的功能、性能9 9）滑动：床板前后移动。滑动：床板前后移动。滑动速度滑动速度/S/S/S/S。（螺旋式：。（螺旋式：0.50.540mm/S40mm/S）驱动驱动ACAC伺服电动机（带制动器伺服电动机（带制动器:200W:200W）离合器）离合器/制动器（制动器（DC24VDC24V系）系）脉冲控制（基片脉冲控制（基片床体内伺服放大器）床体内伺服放大器）速度偏差速度偏差指定速度指定速度以内以内位置精度位置精度低于低于其他其他床板有手动功能。（可以手动滑动）床板有手动功能。（可以手动滑动）紧急停止时、以内停止。紧急停止时、以内停止。（编码器离合器/制动器）（减速器电动机输出）2.控制对象物的功能、性能1010）KGTSKGTS基片：控制台架固定部、床体的各电动机基片：控制台架固定部、床体的各电动机。基片基片基片控制是控制台架、床体的中心。基片控制是控制台架、床体的中心。接受从控制台、操作配电盘发出的操作要求，判断其内容与状态，接受从控制台、操作配电盘发出的操作要求，判断其内容与状态，指示各种操作。指示各种操作。输入输入操作配电盘的输入部操作配电盘的输入部维护维护有维护用开关。有维护用开关。（电脑连接后可确认详细数据）（电脑连接后可确认详细数据）通信交流是系列、控制是系列通信交流是系列、控制是系列基片2.控制对象物的功能、性能1111）GCIF2GCIF2基片：进行与基片：进行与MUDATMUDAT之间的的之间的的I/FI/F。功能功能转换串联，并联转换串联，并联串联。串联。维护维护有维护用开关。有维护用开关。基片2.控制对象物的功能、性能2 2）KGTSPKGTSP基基板板：控制台架固定部、床体的动力。控制台架固定部、床体的动力。功能功能倾斜：组装电动机控制用倾斜：组装电动机控制用SSRSSR组装床体离合器组装床体离合器/制动器用制动器用RyRy组装床体下降用组装床体下降用SSRSSR组装观测指南用组装观测指南用RyRy组装组装X X射线照射灯用射线照射灯用RyRy等等。（台架上有麦克放大器）（组装在台架的右上部附件）2.控制对象物的功能、性能1313）OPCONT2OPCONT2基片：进行与基片：进行与MUDATMUDAT之间的之间的I/FI/F。控制旋转部的视准仪（狭缝等）。控制旋转部的视准仪（狭缝等）。功能功能控制台架旋转部的狭缝、楔子、射束调整器控制台架旋转部的狭缝、楔子、射束调整器 控制旋转部的激光幻灯器控制旋转部的激光幻灯器数据传送数据传送转换串联转换串联并联。并联。转换并联转换并联串联。串联。维护维护有维护用开关。有维护用开关。系系组装在（）这个组件上2.控制对象物的功能、性能1414）R RSERVOSERVO：组装台架旋转（旋转）用伺服放大器：组装台架旋转（旋转）用伺服放大器及电源输入序列部。及电源输入序列部。组装物组装物组装旋转用的组装旋转用的ACAC伺服放大器，、计时器、滤伺服放大器，、计时器、滤波器等。波器等。（旋转用AC伺服放大器）（电源输入序列元件等）2.控制对象物的功能、性能1515）其他的组件：台架的电源输入部分其他的组件：台架的电源输入部分台架电源输入台架电源输入台架固定部、床体用电源与台架旋转部台架固定部、床体用电源与台架旋转部输入电源的部分。输入电源的部分。（固定台架、床体用电源）（台架旋转部用电源）2.控制对象物的功能、性能1616）SISI基片：进行床体检测器等的基片：进行床体检测器等的I/FI/F。功能功能输入床体内的各检测器，通过基片发送。输入床体内的各检测器，通过基片发送。（SI基片）2.控制对象物的功能、性能1717）数据传送部：以光信号发送台架固定部数据传送部：以光信号发送台架固定部/旋转部。旋转部。数据传送：将从数据传送：将从OPCONT2OPCONT2发出的数据转换成光信号，经接收部再发出的数据转换成光信号，经接收部再 次转换成电信号，发送至次转换成电信号，发送至GCIF2GCIF2基片。（旋转基片。（旋转固定）固定）相反，将相反，将GCIF2GCIF2的电信号转换成光信号，经接收部再的电信号转换成光信号，经接收部再 次转换成电信号，发送至次转换成电信号，发送至OPCONT2OPCONT2基片。（固定基片。（固定旋转）旋转）数据传送率：（数据传送率：（Asteion)Asteion)（参考）旋转部（参考）旋转部固定部：固定部：AquilionAquilion（MbpsMbps）Aq/4Aq/4列（列（Mbps)Mbps)Aq/Aq/列、列（列、列（Mbps)Mbps)（旋转部）（固定部）OPCONTOPCONTOPCONTOPCONT什么是数据传送部（什么是数据传送部（MUDATMUDAT）？）？DASDASLEDLED管球管球管球管球检测器检测器检测器检测器GCIFGCIFXCXCMUDATMUDATMUDATMUDAT扫描时的数据平台扫描时的数据平台扫描时的数据平台扫描时的数据平台LEDLEDGCIFGCIFPDPDPDPDOPCONTOPCONT光学系光学系光学系统光学系统XCXCDASDASGCIFGCIF控制台控制台控制台控制台LEDLED旋转部旋转部固定部固定部中间整理（由控制对象物相连）基片系统。基片系统。可进行含可进行含CPUCPU含的数字电路、模拟电路、动力电路、用户回路、固含的数字电路、模拟电路、动力电路、用户回路、固件等的掌握。件等的掌握。各电动机系统。各电动机系统。（含电动机及电动机驱动技术）（含电动机及电动机驱动技术）ACAC电动机、电动机、ACAC伺服电动机、脉冲电动机、离合器伺服电动机、脉冲电动机、离合器/制动器、油压滑动制动器、油压滑动电磁阀、电磁阀、FANFAN等的掌握。等的掌握。检测系。检测系。各种检测器、匹配开关、带开关、相对各种检测器、匹配开关、带开关、相对/绝对值编器等的掌握。绝对值编器等的掌握。电源系统。电源系统。（电源安装技术）（电源安装技术）继电器、接触器、端子台、继电器、接触器、端子台、DCDC电源、电缆线、保险丝等的掌握。电源、电缆线、保险丝等的掌握。数据传送数据传送（高速数字电路、光数据通信、通信技术）（高速数字电路、光数据通信、通信技术）光数据传送的掌握。光数据传送的掌握。其他其他LEDLED、灯、微型开关、激光幻灯器、语音系统、灯、微型开关、激光幻灯器、语音系统、DDDD电动机（电动机（Aq)Aq)。IECIEC标准、标准、UL,CSAUL,CSA等的知识及等的知识及EMCEMC（声音对策技术）（声音对策技术）的掌握。的掌握。安全设计技术的掌握。安全设计技术的掌握。防止冒烟防止冒烟/发火、防止失控的掌握（发火、防止失控的掌握（FTA,FMEAFTA,FMEA掌握）掌握）掌握上述内容的过程中，掌握测定器、试验器的知识掌握。掌握上述内容的过程中，掌握测定器、试验器的知识掌握。台架OPCONT2(OPCONTM)GCIF2(GCIFM)KGTS(KGTSM)KGTSPRMUDAT(LPBM,RPDM,PPDM)DAS电源REF检测器X射线管球狭缝激光幻灯器(内部正中间)伺服放大器泵电动机(上升用)滑动电动机滑动伺服器(IN/OUT)电磁阀(下降用)操作配电盘(GPR,GPL)旋转部电源安装固定部电装SMUDAT(LPBM,SPDM,PPDM)旋转部固定部床体楔子射束调整器动力序列部倾斜电动机倾斜编码器检测器类（联锁用）伺服电动机油冷却器位置检测器(120度)控制台编码器观测指南3.控制的流程（系统块图）OPCONT2基片（OPCONTM）内部幻灯器激光(正中边、斜面)狭缝,楔子,射束调整器脉冲电动机标准检测器台架旋转部GCIF2(GCIFM)基片KGTS(KGTSM)基片控制台操作配电盘左右维护配电盘(KGTS基片内)床体KGTSP基片伺服放大器部旋转部台架固定部位置检测器伺服电动机编码器台架倾斜电动机编码器X射线照射表示灯切片切割台SI基片床体水平动床体上下动位置检测器编码器位置检测器分量伺服电动机UP：电动机DOWN：电磁阀光的传送答复、旋转部内信息(SERIAL,D)操作要求,-Xray ON/OFF、GAIN设定(SERIAL,D)电动机设定(D)X-ray ON/OFF(D)控制信号(P)标准检测器信号操作要求(SERIAL)答复、KGTS信息(SERIAL)配电盘表示(D)信息(SERIAL,D)操作要求(BUS)水平检测器信息水平动作信息上下检测器信息床体信息(D)高度位置信息(A)标准检测器信息旋转信息(PG输出)控制信号(P)伺服信息控制(D)速度(A)信号控制信号(D)控制信号(POWER)控制信号（POWER)倾斜角度信息(D:绝对值)注）狭缝：系统楔子：系统射束调整器：系统(PG输出)伺服信息(处理一部分 观测指南控制信号(POWER)3.控制的流程（控制部详细图）4.联锁（安全器械保护）1)台架床体动作联锁（保护患者及设备）倾斜角床体高度床体滑动位置、匹配开关、带开关的联锁驱动系的安全对策X射线照射联锁（禁止照射过程中，因联锁而停止滑动）2）台架外壳联锁（保护维护人员）3）禁止操作配电盘的同时操作（保护患者及操作者）4）逆方向同时操作禁止（患者保护）5）控制优先（保护患者、操作者、维护人员）维护配电盘台架操作配电盘控制台的优先顺序操作6）X射线管球转子联锁（保护管球转子）管球的转子旋转与台架的旋转同时加速时，禁止台架倾斜禁止4.联锁（安全器械保护）倾斜角床体高度床体滑动位置、匹配开关、带开关的联锁TILT+30TILT MICRO-SW 机械止动器TILT-30TILT-MICRO-SWTILT+POSITION后部带开关前部带开关UPLIMITOUT-1机械止动器OUT-2OUTLIMITHEIGHT-2HEIGHT-1AUTOSTOPDOWNLIMITHEIGHT-0.5成门式倾斜操作(+TILT)(-TILT)床体水平移动床体上下移动（）（）INLIMIT机械止动器后部匹配开关IN-1HEIGHT-04.联锁（安全器械保护）GANTRY&CONSOLEEMERGENCY SWITCHMOVE TIMER(SW OFF:TIMER START)(CONSOLE MOVE)MOVE TIMER(SW OFF:TIMER START)(OPERATION PANEL MOVE)TIMER(SW ON:TIMER START)(MENTENANCE PANEL)CONSOLEOPERATION PANELMOVE/STOP(SERIAL)SS/ADI SIGNALMOVE/STOP(SERIAL)MOVE(CONSOLE)MOVE(OPERATION PANEL)MAT SWITCHTAPE SWITCHLIMIT SENSORPOSITION DETECTORBRAKEMOTOR(MOVE)(MOVE)POWER OFFOUTPUT CIRCUIT 1(LOGIC ONLY)OUTPUT CIRCUIT 2(LOGIC ONLY)PULSE TIMERPOSITION CHECKON/OFFON/OFFON/OFFPOWER OFFPOWER OFFSWITCH(TILT)MECHANICAL STOPPERAC POWER INGANTRY(STOP)(STOP)(STOP)(STOP)(STOP)(STOP)TIMER 1TIMER 2(WATCH DOG)(TIME OUT)(STOP)CPUCPUP/SCONVERTANDAND驱动系的安全对策开发设计的评估在进行改进设计、生产设计、新产品开发设计的基础上进行评估。设计者需提交各种报告书。资料FMEA/FTA、重要部品表、MTBF计算书、新部件清单性能试验一览表、强度计算书、散热片、热计算单联锁一览表表、保险丝选择计算单、注意标牌一览表额定降低表、新部件、组件的可靠性数据基于DS的确认书。等。试验耐电压、漏电、接触抵抗、静电、AC变动、DC变动扩充器、时钟机器、电源ON/OFFEMC（含声音）瞬间停电、假设停电、温湿度、保管温湿度、内部温度上升噪音、运输（振动）、测试杆、误插入、联锁功能其他（高温连续、外包装温度、耐药品）等设计设计说明书、设计使用DR报告、基本设计DR报告详细设计DR报告、评估结果DR报告、风险系统DR报告批准图、最终检査、包装包方法。等