一种机器人治疗床二轴传动机构的制作方法

1.本实用新型涉及一种传动机构，特别是涉及一种机器人治疗床二轴传动机构。


背景技术：

2.质子放疗是目前最先进的癌症无创精准治疗方法，质子粒子极其微小，通过粒子加速器产生高能质子束，在精确控制下射入人体，将能量准确的释放到病变部位，达到治疗效果。
3.机器人治疗床的床面位置能够根据要求做六维运动调整(三维平动加三轴转动)，三维平动的速度要求在8mm/s和90mm/s之间可选，床面的旋转速度要求在6
°
/s和0.5
°
/s之间可调，以达到精确定位、精确计划、精确治疗为特征的新的放射治疗目的。
4.在精确放射治疗过程中，为了实现对放疗患者的精确定位和肿瘤位置的精确测量，对放疗患者通常采用分次治疗法，每次治疗过程都需重复定位，这就对放疗患者摆位系统提出了更高的要求。
5.现有机器人治疗床二轴传动过程中，二轴的旋转精度难以保证，减速器的末端倾覆负载同时还承受旋转扭矩，导致减速机的寿命低，精度差。


技术实现要素：

6.为此，本实用新型提供一种机器人治疗床二轴传动机构，解决机器人治疗床传动精度难以保证，减速机承受倾覆力矩，寿命低、精度差问题。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种机器人治疗床二轴传动机构，包括二轴转臂，所述二轴转臂的下端形成有第一轴安装口，所述第一轴安装口的边缘设有第一轴对接法兰，所述第一轴对接法兰连接有第一转轴，所述第一转轴连接有第一减速机；
8.所述二轴转臂的侧部形成有第二轴安装口，所述第二轴安装口的内部连接有第二减速机，所述第二减速机的驱动轴作为第二转轴；所述第二轴安装口的外部连接有摆臂转接板；
9.所述第一轴安装口的侧部设有光栅组件安装口，所述光栅组件安装口用于通过光栅组件检测所述二轴转臂的旋转幅度。
10.作为机器人治疗床二轴传动机构优选方案，所述第一轴安装口设有传动轴承，所述传动轴承采用交叉滚子轴承；
11.所述传动轴承的内环和所述第一轴对接法兰采用螺钉固定连接；
12.所述传动轴承的外环和一轴转臂采用螺钉固定连接。
13.作为机器人治疗床二轴传动机构优选方案，所述一轴转臂的内部形成有容纳槽，所述第一减速机处于所述容纳槽的内部。
14.作为机器人治疗床二轴传动机构优选方案，所述第一转轴和所述第一减速机之间连接有传动法兰，所述第一转轴通过所述传动法兰连接所述第一减速机的动力轴。
15.作为机器人治疗床二轴传动机构优选方案，所述第二轴安装口的内部连接有定位传动齿轮，所述定位传动齿轮和所述第二减速机的驱动轴上的驱动齿轮啮合。
16.作为机器人治疗床二轴传动机构优选方案，所述摆臂转接板一侧连接所述第二减速机，所述摆臂转接板的另外一侧通过配合轴承连接所述二轴转臂。
17.作为机器人治疗床二轴传动机构优选方案，所述二轴转臂在所述第二轴安装口的外部设有配合凸起，所述配合轴承套在所述配合凸起的外围。
18.作为机器人治疗床二轴传动机构优选方案，所述二轴转臂在所述第二轴安装口的边缘连接有限位块，所述限位块位于所述摆臂转接板的上方。
19.本实用新型具有如下优点：设有二轴转臂，二轴转臂的下端形成有第一轴安装口，第一轴安装口的边缘设有第一轴对接法兰，第一轴对接法兰连接有第一转轴，第一转轴连接有第一减速机；二轴转臂的侧部形成有第二轴安装口，第二轴安装口的内部连接有第二减速机，第二减速机的驱动轴作为第二转轴；第二轴安装口的外部连接有摆臂转接板；第一轴安装口的侧部设有光栅组件安装口，光栅组件安装口用于通过光栅组件检测二轴转臂的旋转幅度。本实用新型通过传动轴承承受二轴转臂和一轴转臂连接位置的倾覆力矩，二轴转臂与传动轴承通过螺钉连接的方式实现二轴转臂和一轴转臂相对的转动，提高了减速器的寿命和精度；同时光栅组件的设计保证二轴转臂的旋转精度，二轴转臂可以起到一轴转臂和摆臂转接板的衔接作用，二轴转臂不仅可以基于一轴转臂转动，而且摆臂转接板还可以基于二轴转臂上下摆动。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
21.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
22.图1为本实用新型实施例中提供的机器人治疗床二轴传动机构立体示意图；
23.图2为本实用新型实施例中提供的机器人治疗床二轴传动机构另一视角立体示意图；
24.图3为本实用新型实施例中提供的机器人治疗床二轴传动机构中二轴转臂立体示意图；
25.图4为本实用新型实施例中提供的机器人治疗床二轴传动机构中二轴转臂另一视角立体示意图；
26.图5为本实用新型实施例中提供的机器人治疗床二轴传动机构衔接一轴转臂和摆臂转接板的示意图。
27.图中，1、二轴转臂；2、第一轴安装口；3、第一轴对接法兰；4、第一转轴；5、第一减速
机；6、第二轴安装口；7、第二减速机；8、第二转轴；9、摆臂转接板；10、光栅组件安装口；11、传动轴承；12、容纳槽；13、传动法兰；14、定位传动齿轮；15、驱动齿轮；16、配合轴承；17、配合凸起；18、限位块；19、一轴转臂。
具体实施方式
28.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.参见图1、图2、图3、图4和图5，本实用新型实施例提供一种机器人治疗床二轴传动机构，包括二轴转臂1，二轴转臂1的下端形成有第一轴安装口2，第一轴安装口2的边缘设有第一轴对接法兰3，第一轴对接法兰3连接有第一转轴4，第一转轴4连接有第一减速机5；
30.其中，二轴转臂1的侧部形成有第二轴安装口6，第二轴安装口6的内部连接有第二减速机7，第二减速机7的驱动轴作为第二转轴8；第二轴安装口6的外部连接有摆臂转接板9；
31.其中，第一轴安装口2的侧部设有光栅组件安装口10，光栅组件安装口10用于通过光栅组件检测二轴转臂1的旋转幅度。
32.本实施例中，光栅组件安装口10配置的光栅组件采用绝对值光栅编码器，绝对值光栅编码器由机械位置决定每个位置的唯一性，无须记忆和寻找参考点，而且不用一直计数，当需要知道位置时直接读取即可，抗干扰特性、数据的可靠性大大提高。
33.本实施例中，第一轴安装口2设有传动轴承11，传动轴承11采用交叉滚子轴承；传动轴承11的内环和第一轴对接法兰3采用螺钉固定连接；传动轴承11的外环和一轴转臂19采用螺钉固定连接。第一转轴4和第一减速机5之间连接有传动法兰13，第一转轴4通过传动法兰13连接第一减速机5的动力轴。
34.具体的，传动轴承11采用交叉滚子轴承，通过交叉滚子轴承承受二轴转臂1和一轴转臂19连接处的倾覆力矩，一轴转臂19、二轴转臂1与交叉滚子轴承通过螺钉连接的方式实现转动，由于消除了第一减速机5的末端倾覆负载，使第一减速机5只承受旋转扭矩，提高了第一减速机5的寿命和精度。
35.本实施例中，一轴转臂19的内部形成有容纳槽12，第一减速机5处于容纳槽12的内部，第一减速机5不外露，从而使整体的外形结构更加紧凑和简洁，且容纳槽12还能起到对第一减速机5的保护作用。
36.本实施例中，第二轴安装口6的内部连接有定位传动齿轮14，定位传动齿轮14和第二减速机7的驱动轴上的驱动齿轮15啮合。摆臂转接板9一侧连接第二减速机7，摆臂转接板9的另外一侧通过配合轴承16连接二轴转臂1。
37.具体的，第二减速机7的驱动轴旋转过程中，由于驱动齿轮15和定位传动齿轮14啮合，保证第二减速机7的驱动轴旋转稳定性及精确性。另外，由于摆臂转接板9是和第二减速机7的驱动轴连接的，进而可以实现对摆臂转接板9的摆动控制。
38.需要说明的是，第二减速机7是双头减速机，从而实现驱动轴一头上的驱动齿轮15
和定位传动齿轮14啮合，驱动轴另一头连接摆臂转接板9。
39.本实施例中，二轴转臂1在第二轴安装口6的外部设有配合凸起17，配合轴承16套在配合凸起17的外围。
40.具体的，通过配合轴承16确保摆臂转接板9的摆动稳定性，当摆臂转接板9摆动时，配合轴承16和配合凸起17起到对摆臂转接板9一侧的支撑作用。
41.本实施例中，二轴转臂1在第二轴安装口6的边缘连接有限位块18，限位块18位于摆臂转接板9的上方。
42.具体的，通过限位块18实现对摆臂转接板9的摆动限位，避免摆臂转接板9向上摆动的幅度超过限定值。
43.可以想到的是，在摆臂转接板9和二轴转臂1之间配置位置传感器，以实现对摆臂转接板9的摆动幅度的精确控制。
44.综上所述，本实用新型设有二轴转臂1，二轴转臂1的下端形成有第一轴安装口2，第一轴安装口2的边缘设有第一轴对接法兰3，第一轴对接法兰3连接有第一转轴4，第一转轴4连接有第一减速机5；二轴转臂1的侧部形成有第二轴安装口6，第二轴安装口6的内部连接有第二减速机7，第二减速机7的驱动轴作为第二转轴8；第二轴安装口6的外部连接有摆臂转接板9；第一轴安装口2的侧部设有光栅组件安装口10，光栅组件安装口10用于通过光栅组件检测二轴转臂1的旋转幅度。传动轴承11采用交叉滚子轴承，通过交叉滚子轴承承受二轴转臂1和一轴转臂19连接处的倾覆力矩，一轴转臂19、二轴转臂1与交叉滚子轴承通过螺钉连接的方式实现转动，由于消除了第一减速机5的末端倾覆负载，使第一减速机5只承受旋转扭矩，提高了第一减速机5的寿命和精度。第一减速机5不外露，从而使整体的外形结构更加紧凑和简洁，且容纳槽12还能起到对第一减速机5的保护作用。第二减速机7的驱动轴旋转过程中，由于驱动齿轮15和定位传动齿轮14啮合，保证第二减速机7的驱动轴旋转稳定性及精确性。另外，由于摆臂转接板9是和第二减速机7的驱动轴连接的，进而可以实现对摆臂转接板9的摆动控制。通过配合轴承16确保摆臂转接板9的摆动稳定性，当摆臂转接板9摆动时，配合轴承16和配合凸起17起到对摆臂转接板9一侧的支撑作用。通过限位块18实现对摆臂转接板9的摆动限位，避免摆臂转接板9向上摆动的幅度超过限定值。本实用新型通过传动轴承11承受二轴转臂1和一轴转臂19连接位置的倾覆力矩，二轴转臂1与传动轴承11通过螺钉连接的方式实现二轴转臂1和一轴转臂19相对的转动，提高了减速器的寿命和精度；同时光栅组件的设计保证二轴转臂1的旋转精度，二轴转臂1可以起到一轴转臂19和摆臂转接板9的衔接作用，二轴转臂1不仅可以基于一轴转臂19转动，而且摆臂转接板9还可以基于二轴转臂1上下摆动。
45.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

技术特征：
1.一种机器人治疗床二轴传动机构，其特征在于，包括二轴转臂(1)，所述二轴转臂(1)的下端形成有第一轴安装口(2)，所述第一轴安装口(2)的边缘设有第一轴对接法兰(3)，所述第一轴对接法兰(3)连接有第一转轴(4)，所述第一转轴(4)连接有第一减速机(5)；所述二轴转臂(1)的侧部形成有第二轴安装口(6)，所述第二轴安装口(6)的内部连接有第二减速机(7)，所述第二减速机(7)的驱动轴作为第二转轴(8)；所述第二轴安装口(6)的外部连接有摆臂转接板(9)；所述第一轴安装口(2)的侧部设有光栅组件安装口(10)，所述光栅组件安装口(10)用于通过光栅组件检测所述二轴转臂(1)的旋转幅度。2.根据权利要求1所述的一种机器人治疗床二轴传动机构，其特征在于，所述第一轴安装口(2)设有传动轴承(11)，所述传动轴承(11)采用交叉滚子轴承；所述传动轴承(11)的内环和所述第一轴对接法兰(3)采用螺钉固定连接；所述传动轴承(11)的外环和一轴转臂(19)采用螺钉固定连接。3.根据权利要求2所述的一种机器人治疗床二轴传动机构，其特征在于，所述一轴转臂(19)的内部形成有容纳槽(12)，所述第一减速机(5)处于所述容纳槽(12)的内部。4.根据权利要求3所述的一种机器人治疗床二轴传动机构，其特征在于，所述第一转轴(4)和所述第一减速机(5)之间连接有传动法兰(13)，所述第一转轴(4)通过所述传动法兰(13)连接所述第一减速机(5)的动力轴。5.根据权利要求1所述的一种机器人治疗床二轴传动机构，其特征在于，所述第二轴安装口(6)的内部连接有定位传动齿轮(14)，所述定位传动齿轮(14)和所述第二减速机(7)的驱动轴上的驱动齿轮(15)啮合。6.根据权利要求5所述的一种机器人治疗床二轴传动机构，其特征在于，所述摆臂转接板(9)一侧连接所述第二减速机(7)，所述摆臂转接板(9)的另外一侧通过配合轴承(16)连接所述二轴转臂(1)。7.根据权利要求6所述的一种机器人治疗床二轴传动机构，其特征在于，所述二轴转臂(1)在所述第二轴安装口(6)的外部设有配合凸起(17)，所述配合轴承(16)套在所述配合凸起(17)的外围。8.根据权利要求7所述的一种机器人治疗床二轴传动机构，其特征在于，所述二轴转臂(1)在所述第二轴安装口(6)的边缘连接有限位块(18)，所述限位块(18)位于所述摆臂转接板(9)的上方。

技术总结
一种机器人治疗床二轴传动机构，二轴转臂的下端形成有第一轴安装口，第一轴安装口的边缘设有第一轴对接法兰，第一轴对接法兰连接有第一转轴，第一转轴连接有第一减速机；二轴转臂的侧部形成有第二轴安装口，第二轴安装口的内部连接有第二减速机，第二减速机的驱动轴作为第二转轴；第二轴安装口的外部连接有摆臂转接板；第一轴安装口的侧部设有光栅组件安装口，光栅组件安装口用于通过光栅组件检测二轴转臂的旋转幅度。本实用新型提高了减速器的寿命和精度；二轴转臂可以起到一轴转臂和摆臂转接板的衔接作用，二轴转臂不仅可以基于一轴转臂转动，而且摆臂转接板还可以基于二轴转臂上下摆动。下摆动。下摆动。


技术研发人员：王圆星 李洪谊 李雪东 朱洪晶 高颖 李燕妮
受保护的技术使用者：沈阳通用机器人技术股份有限公司
技术研发日：2022.12.06
技术公布日：2023/7/14