本發(fā)明專利技術公開了一種基于粒子流阻斷器的阻斷裝置，包括阻斷器，阻斷器的下方設有阻斷塊，還包括執(zhí)行元件、位置檢測元件；所述執(zhí)行元件包括電磁閥、氣缸，電磁閥設在阻斷器的頂部一端，氣缸橫向設在阻斷器的頂面上，氣缸的活塞桿活動端與阻斷塊之間通過外側桿阻塊、內側桿阻塊及臂桿固接；電磁閥與氣缸連接，通過控制壓縮空氣進入氣缸，實現氣缸活塞桿往復運動；所述位置檢測元件包括第一限位開關、第二限位開關，第一限位開關和第二限位開關分別設在所述活塞桿運動行程的兩端。本發(fā)明專利技術還公開了一種快速反應的粒子流阻斷裝置的實現方法，本發(fā)明專利技術能快速控制氣缸進行相應的活塞桿外伸動作，及時帶動阻斷塊切斷束流，大大提高了治療安全性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工程機械控制領域，具體涉及一種基于粒子流阻斷器的阻斷裝置及其實現方法。
技術介紹
目前，在癌癥粒子治療系統(tǒng)中，粒子束流經加速器加速到預定的能量后，要通過束流傳輸系統(tǒng)中的降能器、準直器和束流監(jiān)測等裝置的選擇作用后才能到達各個治療頭。在任何時刻，當粒子束流監(jiān)測裝置檢測到束流異常都要向總控系統(tǒng)發(fā)送報警，總控會根據不同的連鎖等級發(fā)送命令控制粒子阻斷器切斷束流，并且會將阻斷器的限位信號傳輸給總控系統(tǒng)，達到閉環(huán)控制的目的。當前粒子治療系統(tǒng)對粒子阻斷器切斷粒子束流的響應速度要求很高，要求阻斷器在接收到信號60ms內完成切斷束流動作，否則會影響治療效果。
技術實現思路
本專利技術的主要目的是提供一種基于粒子流阻斷器的阻斷裝置控制裝置，具體是通過以下技術方案實現的：一種基于粒子流阻斷器的阻斷裝置，包括阻斷器，阻斷器的下方設有阻斷塊，還包括執(zhí)行元件、位置檢測元件；所述執(zhí)行元件包括電磁閥、氣缸、連接組件，電磁閥設在阻斷器的頂面一端，氣缸橫向設在阻斷器的頂面上，電磁閥對應連接著氣缸；所述連接組件包括殼體、轉軸、外阻塊、內阻塊和臂桿，殼體設在阻斷器的頂面另一端，殼體內橫向跨設有轉軸，且轉軸的一端向外伸出殼體；外阻塊位于殼體外側、并固結在轉軸的外伸端上，外阻塊的上端與氣缸的活塞桿連接；內阻塊位于殼體內，內阻塊的一端固結在轉軸上，內阻塊的另一端連接著臂桿的上端，臂桿的下端連接著所述的阻斷塊；所述位置檢測元件包括第一限位開關、第二限位開關，第一限位開關和第二限位開關分別設在所述活塞桿運動行程的兩端，其中，第一限位開關設在活塞桿最大行程處對應的阻斷器上，第二限位開關設在活塞桿初始行程處對應的阻斷器上；所述第一限位開關、第二限位開關均為接觸式的常開開關；工作時，電磁閥控制壓縮空氣進入氣缸，驅動活塞桿運動，活塞桿帶動外阻塊和內阻塊旋轉，臂桿隨之上下往復運動，從而帶動阻斷塊實現阻斷束流和恢復束流，第一限位開關和第二限位開關實現活塞桿運動位置的反饋。所述的電磁閥為二位五通電磁閥，氣缸為雙作用氣缸；斷電狀態(tài)的電磁閥(1)的進氣通道與氣缸活塞桿側的腔室連通，電磁閥的出氣通道與氣缸另一側腔室連通，氣體進入氣缸推動活塞桿內縮；當電磁閥得電時，氣體進入氣缸的另一側腔室，推動活塞桿外伸。所述第一限位開關采用側面柱塞型，檢測部件背板安裝，作為機械限位使用，同時傳輸限位信號。所述轉軸的兩端分別通過軸承法蘭設在殼體上。本專利技術的另一目的是提供一種基于粒子流阻斷器的阻斷裝置的實現方法，具體包括以下實現步驟:S1、在電磁閥的控制器內設定束流限制閾值，第一限位開關、第二限位開關與控制器連接，控制器接收粒子束流檢測器的檢測信號；S2、控制器實時將接收的粒子束流信息與設定的束流限制閾值比較，當出現超出閾值的情況時，控制器向電磁閥發(fā)出控制信號，電磁閥接收控制信號后控制氣體進入氣缸，氣閥推動活塞桿內縮，進而拉動外阻塊內旋，帶動內阻塊下旋，臂桿向下連動，推動阻斷塊向下阻擋粒子束流；S3、活塞桿內縮至最大位置時，此時活塞內氣體充滿，氣體停止進入，活塞桿觸碰到第一限位開關，到位信號反饋至控制器；S4、當控制器判斷接收的粒子束流信息處于束流限制閾值內時，控制器向電磁閥發(fā)送控制命令，電磁閥接收到命令后控制氣體進入氣缸氣閥的另一腔室，推動活塞桿外伸，推動外阻塊外旋，帶動內阻塊上旋，臂桿向上抬起，將阻斷塊向上拉起；S5、活塞桿外伸至阻斷體完全抬起時，活塞桿到達終端位置觸碰第二限位開關，此時活塞內氣體充滿，氣體停止進入，到位信號反饋至控制器。所述電磁閥的控制器為工業(yè)邏輯控制器PLC。電磁閥接收控制信號控制氣體進入氣缸時，氣缸內排出的氣體經電磁閥釋放。本專利技術的有益技術效果：本專利技術提供一種控制裝置，該裝置以壓縮空氣作為動力源，氣動氣缸作為動力設備，電磁閥作為執(zhí)行設備控制氣缸的進氣出氣，電磁閥采用兩位五通電磁閥，24VDC供電，單線圈彈簧自復位型，動作時間≤20ms，同時設計了限位開關作為檢測設備，能夠及時反饋氣缸活塞的運動到位信號，通過電磁閥接收需阻斷束流信息后，能快速控制氣缸進行相應的活塞桿外伸動作，及時帶動阻斷塊切斷束流，大大提高了治療效果。附圖說明圖1是本專利技術粒子流阻斷器裝置的結構示意圖。圖2是本專利技術氣缸、阻斷塊與連接組件的結構示意圖。圖3是圖1的后視圖。圖4是本專利技術控制粒子束流阻斷器的流程圖。圖5是本專利技術電磁閥與氣缸連接斷電狀態(tài)示意圖。圖6是本專利技術電磁閥與氣缸連接通電狀態(tài)示意圖。圖中序號：電磁閥1、控制氣缸2、第一限位開關3、阻斷器4、第二限位開關5、活塞桿6、阻斷塊7、外阻塊8、內阻塊9、臂桿10、轉軸11、殼體12。具體實施方式參見圖1、圖2、圖3，一種基于粒子流阻斷器的阻斷裝置，包括阻斷器4，阻斷器4的下方設有阻斷塊7，還包括執(zhí)行元件、位置檢測元件；所述執(zhí)行元件包括電磁閥1、氣缸2、連接組件，電磁閥1設在阻斷器4的頂面一端，氣缸2橫向設在阻斷器4的頂面上，電磁閥1對應連接著氣缸2；所述連接組件包括殼體12、轉軸11、外阻塊8、內阻塊9和臂桿10，殼體12設在阻斷器4的頂面另一端，殼體12內橫向跨設有轉軸11，且轉軸11的一端向外伸出殼體；外阻塊8位于殼體12外側、并固結在轉軸11的外伸端上，外阻塊8的上端與氣缸2的活塞桿6連接；內阻塊9位于殼體12內，內阻塊9的一端固結在轉軸11上，內阻塊9的另一端連接著臂桿10的上端，臂桿10的下端連接著所述的阻斷塊7；所述位置檢測元件包括第一限位開關3、第二限位開關5，第一限位開關3和第二限位開關5分別設在所述活塞桿6運動行程的兩端，其中，第一限位開關3設在活塞桿6最大行程處對應的阻斷器4上，第二限位開關設在活塞桿6初始行程處對應的阻斷器4上；所述第一限位開關3、第二限位開關5均為接觸式的常開開關；工作時，電磁閥1控制壓縮空氣進入氣缸2，驅動活塞桿6運動，活塞桿6帶動外阻塊8和內阻塊9旋轉，臂桿10隨之上下往復運動，從而帶動阻斷塊7實現阻斷束流和恢復束流，第一限位開關3和第二限位開關5實現活塞桿6運動位置的反饋。本專利技術的進一步優(yōu)選，所述的電磁閥1為二位五通電磁閥，氣缸2為雙作用氣缸；參見圖5，斷電狀態(tài)的電磁閥1的進氣通道與氣缸2活塞桿側的腔室連通，電磁閥1的出氣通道與氣缸2另一側腔室連通，氣體進入氣缸推動活塞桿6內縮；參見圖6，當電磁閥得電時，氣體進入氣缸2的另一側腔室，推動活塞桿6外伸。本專利技術的進一步優(yōu)選，所述第一限位開關3采用側面柱塞型，檢測部件背板安裝，作為機械限位使用，同時傳輸限位信號。本專利技術的進一步優(yōu)選，所述轉軸11的兩端分別通過軸承法蘭設在殼體。參見圖4，本專利技術還提供了一種基于粒子流阻斷器的阻斷裝置的實現方法，包括以下步驟:S1、在電磁閥1的控制器內設定束流限制閾值，第一限位開關3、第二限位開關5與控制器連接，控制器接收粒子束流檢測器的檢測信號；S2、控制器實時將接收的粒子束流信息與設定的束流限制閾值比較，當出現超出閾值的情況時，控制器向電磁閥1發(fā)出控制信號，電磁閥1接收控制信號后控制氣體進入氣缸2，氣閥推動活塞桿6內縮，進而拉動外阻塊8內旋，帶動內阻塊9下旋，臂桿10向下連動，推動阻斷塊7向下阻擋粒子束流；S3、活塞桿6內縮至最大位置時，此時活塞內氣體充滿，氣體停止進入，活塞桿6觸碰到第一限位開關3，到位信號反饋本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于粒子流阻斷器的阻斷裝置，包括阻斷器(4)，阻斷器(4)的下方設有阻斷塊(7)，其特征在于：還包括執(zhí)行元件、位置檢測元件；所述執(zhí)行元件包括電磁閥(1)、氣缸(2)、連接組件，電磁閥(1)設在阻斷器(4)的頂面一端，氣缸(2)橫向設在阻斷器(4)的頂面上，電磁閥(1)對應連接著氣缸(2)；所述連接組件包括殼體(12)、轉軸(11)、外阻塊(8)、內阻塊(9)和臂桿(10)，殼體(12)設在阻斷器(4)的頂面另一端，殼體(12)內橫向跨設有轉軸(11)，且轉軸(11)的一端向外伸出殼體；外阻塊(8)位于殼體(12)外側、并固結在轉軸(11)的外伸端上，外阻塊(8)的上端與氣缸(2)的活塞桿(6)連接；內阻塊(9)位于殼體(12)內，內阻塊(9)的一端固結在轉軸(11)上，內阻塊(9)的另一端連接著臂桿(10)的上端，臂桿(10)的下端連接著所述的阻斷塊(7)；所述位置檢測元件包括第一限位開關(3)、第二限位開關(5)，第一限位開關(3)和第二限位開關(5)分別設在所述活塞桿(6)運動行程的兩端，其中，第一限位開關(3)設在活塞桿(6)最大行程處對應的阻斷器(4)上，第二限位開關設在活塞桿(6)初始行程處對應的阻斷器(4)上；所述第一限位開關(3)、第二限位開關(5)均為接觸式的常開開關；工作時，電磁閥(1)控制壓縮空氣進入氣缸(2)，驅動活塞桿(6)運動，活塞桿(6)帶動外阻塊(8)和內阻塊(9)旋轉，臂桿(10)隨之上下往復運動，從而帶動阻斷塊(7)實現阻斷束流和恢復束流，第一限位開關(3)和第二限位開關(5)實現活塞桿(6)運動位置的反饋。...
【技術特征摘要】
1.一種基于粒子流阻斷器的阻斷裝置，包括阻斷器(4)，阻斷器(4)的下方設有阻斷塊(7)，其特征在于：還包括執(zhí)行元件、位置檢測元件；所述執(zhí)行元件包括電磁閥(1)、氣缸(2)、連接組件，電磁閥(1)設在阻斷器(4)的頂面一端，氣缸(2)橫向設在阻斷器(4)的頂面上，電磁閥(1)對應連接著氣缸(2)；所述連接組件包括殼體(12)、轉軸(11)、外阻塊(8)、內阻塊(9)和臂桿(10)，殼體(12)設在阻斷器(4)的頂面另一端，殼體(12)內橫向跨設有轉軸(11)，且轉軸(11)的一端向外伸出殼體；外阻塊(8)位于殼體(12)外側、并固結在轉軸(11)的外伸端上，外阻塊(8)的上端與氣缸(2)的活塞桿(6)連接；內阻塊(9)位于殼體(12)內，內阻塊(9)的一端固結在轉軸(11)上，內阻塊(9)的另一端連接著臂桿(10)的上端，臂桿(10)的下端連接著所述的阻斷塊(7)；所述位置檢測元件包括第一限位開關(3)、第二限位開關(5)，第一限位開關(3)和第二限位開關(5)分別設在所述活塞桿(6)運動行程的兩端，其中，第一限位開關(3)設在活塞桿(6)最大行程處對應的阻斷器(4)上，第二限位開關設在活塞桿(6)初始行程處對應的阻斷器(4)上；所述第一限位開關(3)、第二限位開關(5)均為接觸式的常開開關；工作時，電磁閥(1)控制壓縮空氣進入氣缸(2)，驅動活塞桿(6)運動，活塞桿(6)帶動外阻塊(8)和內阻塊(9)旋轉，臂桿(10)隨之上下往復運動，從而帶動阻斷塊(7)實現阻斷束流和恢復束流，第一限位開關(3)和第二限位開關(5)實現活塞桿(6)運動位置的反饋。2.根據權利要求1所述的一種基于粒子流阻斷器的阻斷裝置，其特征在于：所述的電磁閥(1)為二位五通電磁閥，氣缸(2)為雙作用氣缸；斷電狀態(tài)的電磁閥(1)的進氣通道與氣缸(2)活塞桿側的腔室連通，電磁閥(1)的出氣通道與氣缸(2)另一側腔室連通，氣體進入氣缸推動活塞桿(6)內縮；當電磁閥得電時，氣體進入氣缸(2)的...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：馮漢升，宋云濤，曹海林，李實，王守元，胡良兵，
申請(專利權)人：合肥中科離子醫(yī)學技術裝備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34
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