JP2004065477A

JP2004065477A - Method for rotation balance adjustment and x-ray ct apparatus

Info

Publication number: JP2004065477A
Application number: JP2002228089A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Iyama; 猪山　俊之
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-03-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To adjust the rotation balance of a rotation unit for an X-ray CT apparatus. <P>SOLUTION: Counter loads 2 and 3 are attached respectively at two places which are symmetrical with respect to a first line segment L1 combining the centroid of a rotation unbalancing load U and a rotation center O and which are on a side opposite to the rotation unbalancing load U with respect to the rotation center O. By rotating the rotation unit while varying the attaching positions of the counter loads 2 and 3 so as to vary an angle α which second line segments L2 and L3 combining the centroid of the counter loads 2 and 3 and the rotation center O form with the extension line of the first line segment L1, vibration data are collected to obtain an angle αmin which minimizes the peak of periodical vibration. The counter loads 2 and 3 are fixed to the angle αmin. Thus, a burden for managing the counter loads can be small. Moreover, adjusting operation is easy and influence given to balance in the direction of a z-axis can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転バランス調整方法およびＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関し、更に詳しくは、カウンター荷重の管理負担が小さく、調節作業が容易で、ｚ軸方向のバランスに影響を与えない回転バランス調整方法およびＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来のＸ線ＣＴ装置の回転ユニットの一例を示す正面図および要部底面図である。
このＸ線ＣＴ装置５００の回転ユニットには、回転中心Ｏに対してＸ線管Ｔｘと反対側に、カウンター荷重取付面５１が設けられている。そのカウンター荷重取付面５１には、回転バランスを調整するためのカウンター荷重５２が取り付けられている。
【０００３】
図８は、従来の回転バランス調整方法を示す説明図である。
Ｘ線ＣＴ装置５００の回転ユニットの回転バランスの不平衡分を仮想の荷重として考えたものを回転アンバランス荷重Ｕとするとき、回転アンバランス荷重Ｕは、回転ユニットの回転中心Ｏに対してＸ線管Ｔｘ側に存在する。
そこで、回転中心Ｏに対してＸ線管Ｔｘと反対側に、カウンター荷重５２を設けて、回転アンバランス荷重Ｕの遠心力をカウンター荷重５２の遠心力で打ち消す。
【０００４】
すなわち、回転アンバランス荷重Ｕの重さをｂとし、回転アンバランス荷重Ｕの重心と回転中心Ｏの距離をＲｂとし、カウンター荷重５２の重さをｃとし、カウンター荷重５２の重心と回転中心Ｏの距離をＲｃとするとき、
ｂ×Ｒｂ＝ｃ×Ｒｃ
が結果的に成立するように、カウンター荷重５２の重さｃを調節している。
【０００５】
なお、回転バランスの調整は、回転ユニットのパーツ（特にＸ線管Ｔｘ）の交換毎に行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回転バランス調整方法では、種々の重さのカウンター荷重５２を多数用意しておき、それらを適宜組み合わせてカウンター荷重５２の重さｃを調節している。
しかし、種々の重さのカウンター荷重５２を多数用意しておくのは、管理負担が大きい問題点がある。また、種々の重さのカウンター荷重５２を組み合わせて適正な重さに調節する作業は容易でない問題点がある。
さらに、ｚ軸方向にカウンター荷重を並べる場合、ｚ軸方向のバランスに影響を与える問題点がある。
そこで、本発明の目的は、カウンター荷重の管理負担が小さく、調節作業が容易で、ｚ軸方向のバランスに与える影響を小さくできる回転バランス調整方法およびＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、回転アンバランス荷重（Ｕ）の重心と回転中心（Ｏ）とを結ぶ第１の線分（Ｌ１）に対して対称な２箇所であって且つ回転中心（Ｏ）に対して回転アンバランス荷重（Ｕ）と反対側の２箇所にカウンター荷重（２，３）をそれぞれ設置し、回転アンバランス荷重（Ｕ）の重さをｂとし、回転アンバランス荷重（Ｕ）の重心と回転中心（Ｏ）の距離をＲｂとし、カウンター荷重（２，３）の重さをａとし、カウンター荷重（２，３）の重心と回転中心（Ｏ）の距離をＲａとし、カウンター荷重（２，３）の重心と回転中心（Ｏ）とを結ぶ第２の線分（Ｌ２，Ｌ３）が前記第１の線分（Ｌ１）の延長となす角度をαとするとき、
ｂ×Ｒｂ＝２×ａ×Ｒａ×ｃｏｓα
を成立させるように角度αまたは距離Ｒａの少なくとも一方を調節することを特徴とする回転バランス調整方法を提供する。
上記第１の観点による回転バランス調整方法では、角度αまたは距離Ｒａの少なくとも一方を調節することで回転バランスを調整するので、種々の重さのカウンター荷重を多数用意しておく必要がなく、管理負担が小さくて済む。また、種々の重さのカウンター荷重を組み合わせて適正な重さに調節するのではなく、カウンター荷重の位置を変えるだけなので、調節作業が容易である。さらに、ｚ軸方向についてはカウンター荷重の位置を変えないから、ｚ軸方向のバランスに影響を与えない。
なお、重さの異なるカウンター荷重を少数用意しておき、カウンター荷重の重さを変えて大体の回転バランスをとり、その後、角度αまたは距離Ｒａの少なくとも一方を調節することで回転バランスを調整してもよい。この場合、調整量を小さくできる。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、上記構成の回転バランス調整方法において、回転中心（Ｏ）に対して回転アンバランス荷重（Ｕ）と反対側にベース・カウンター荷重（１０）を設け、回転アンバランス荷重（Ｕ）を軽減することを特徴とする回転バランス調整方法を提供する。
上記第２の観点による回転バランス調整方法では、ベース・カウンター荷重により大体の回転バランスをとるから、軽減された回転アンバランス荷重をカウンター荷重で調整すれば済み、調整量を小さくできる。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、回転ユニット（１００）と一体的に回転するカウンター荷重保持部材を設け、前記回転ユニット（１００）の回転アンバランス荷重（Ｕ）の重心と回転中心（Ｏ）とを結ぶ第１の線分（Ｌ１）に対して対称な２箇所であって且つ回転中心（Ｏ）に対して回転アンバランス荷重（Ｕ）と反対側の２箇所に相当する前記カウンター荷重保持部材上の２箇所にカウンター荷重をそれぞれ設置し、回転アンバランス荷重（Ｕ）の重さをｂとし、回転アンバランス荷重（Ｕ）の重心と回転中心（Ｏ）の距離をＲｂとし、カウンター荷重の重さをａとし、カウンター荷重の重心と回転中心（Ｏ）の距離をＲａとし、カウンター荷重の重心と回転中心（Ｏ）とを結ぶ第２の線分（Ｌ２，Ｌ３）が前記第１の線分（Ｌ１）の延長となす角度をαとするとき、
ｂ×Ｒｂ＝２×ａ×Ｒａ×ｃｏｓα
を成立させるように角度αまたは距離Ｒａの少なくとも一方を調節したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第３の観点によるＸ線ＣＴ装置では、角度αまたは距離Ｒａの少なくとも一方を調節することで回転バランスを調整できるので、種々の重さのカウンター荷重を多数用意しておく必要がなく、管理負担が小さくて済む。また、種々の重さのカウンター荷重を組み合わせて適正な重さに調節するのではなく、カウンター荷重の位置を変えるだけなので、調節作業が容易である。さらに、ｚ軸方向についてはカウンター荷重の位置を変えないから、ｚ軸方向のバランスに影響を与えない。
なお、重さの異なるカウンター荷重を少数用意しておき、カウンター荷重の重さを変えて大体の回転バランスをとり、その後、角度αまたは距離Ｒａの少なくとも一方を調節することで回転バランスを調整してもよい。この場合、調整量を小さくできる。
【００１０】
第４の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記カウンター荷重保持部材（１）は、前記回転中心（Ｏ）から一定距離の円周上の全体または部分に並ぶ多数の取付孔（１ｈ）を有し、
ｂ×Ｒｂ＝２×ａ×Ｒａ×ｃｏｓα
が成立する位置の取付孔（１ｈ）に前記カウンター荷重（２，３）が取り付けられたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第４の観点によるＸ線ＣＴ装置では、適当な位置の取付孔にカウンター荷重を取り付けるだけで、角度αを調節できる。
【００１１】
第５の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記カウンター荷重保持部材（５）は、前記回転中心（Ｏ）に中心を持つ円環の全体または部分を成し、
ｂ×Ｒｂ＝２×ａ×Ｒａ×ｃｏｓα
が成立するように前記カウンター荷重（２”，３”）が位置決めされていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第５の観点によるＸ線ＣＴ装置では、適当な位置にカウンター荷重を移動させるだけで、角度αを調節できる。
【００１２】
第６の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記カウンター荷重保持部材（５）がレールであり、前記カウンター荷重（２”，３”）が前記レールに沿って走行可能であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第６の観点によるＸ線ＣＴ装置では、カウンター荷重を走行させることにより、適当な位置にカウンター荷重を移動させられるから、作業が非常に容易になる。
【００１３】
第７の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記回転ユニット（１００）の振動を測定する振動測定手段（６）と、前記振動のピークを最小化する位置へ前記カウンター荷重（２”，３”）を走行させる回転バランス調整手段（９）とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第７の観点によるＸ線ＣＴ装置では、自動的にカウンター荷重を走行させて回転バランスを調整することが出来る。
【００１４】
第８の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記回転アンバランス荷重（Ｕ）を軽減するベース・カウンター荷重（１０）を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第８の観点によるＸ線ＣＴ装置では、ベース・カウンター荷重により大体の回転バランスをとるから、軽減された回転アンバランス荷重をカウンター荷重で調整すれば済み、調整量を小さくできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１６】
−第１の実施形態−
図１は、第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の回転ユニットを示す正面図である。
このＸ線ＣＴ装置１００の回転ユニットには、回転ユニットと一体的に回転する回転板１が設けられている。その回転板１は、回転ユニットの回転中心Ｏから一定距離の円周上の全体に並ぶ多数の取付孔１ｈを有している。そして、回転バランスを調整するために選択した取付孔１ｈに、カウンター荷重２，３が取り付けられている。
なお、Ｔｘは、Ｘ線管である。
【００１７】
図２は、Ｘ線ＣＴ装置１００の回転ユニットの回転バランス調整方法を示す説明図である。
まず、カウンター荷重２，３を取り付けない状態で回転ユニットを回転モータで回転させ、回転モータを駆動しているサーボアンプのトルクモニタ機能を利用して振動データを収集し、周期的振動のピークの位相と極性とを調べて、回転アンバランス荷重Ｕの角度位置を求める。つまり、回転アンバランス荷重Ｕの重心と回転中心Ｏとを結ぶ第１の線分Ｌ１を求める。ここで、回転アンバランス荷重Ｕとは、回転ユニットの回転バランスの不平衡分を仮想の荷重として考えたものをいう。
次に、第１の線分Ｌ１に対して対称な２箇所であって且つ回転中心Ｏに対して回転アンバランス荷重Ｕと反対側の２箇所にカウンター荷重２，３をそれぞれ取り付ける。ここで、カウンター荷重２，３の重心と回転中心Ｏとを結ぶ第２の線分Ｌ２，Ｌ３が第１の線分Ｌ１の延長となす角度をαとする。
次に、種々の角度α１，α２，…となるようにカウンター荷重２，３の取り付け位置を変えながら、回転ユニットを回転させ、振動データを収集し、周期的振動のピークが最小となる角度αｍｉｎを求める。
最後に、角度αｍｉｎにカウンター荷重２，３の取り付ければ、回転バランス調整が終わる。
【００１８】
なお、回転ユニットのアンバランスが大きい状態で回転させると危険なので、回転ユニットの静的アンバランスをバネばかり等を用いて測定し、静的アンバランスがある程度より大きい場合は、静的アンバランスを小さくするようにカウンター荷重を取り付ける手動調整を行ってから上述の回転バランス調整を行うのが好ましい。
【００１９】
回転バランス調整が終わった状態では、回転アンバランス荷重Ｕの重さをｂとし、回転アンバランス荷重Ｕの重心と回転中心Ｏの距離をＲｂとし、カウンター荷重２，３の重さをａとし、カウンター荷重２，３の重心と回転中心Ｏの距離をＲａとするとき、
ｂ×Ｒｂ＝２×ａ×Ｒａ×ｃｏｓα
が結果的に成立している。
【００２０】
上記第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１００では、角度αを調節することで回転バランスを調整するので、種々の重さのカウンター荷重を多数用意しておく必要がなく、管理負担が小さくて済む。また、種々の重さのカウンター荷重を組み合わせて適正な重さに調節するのではなく、カウンター荷重の取付位置を変えるだけなので、調節作業が容易である。さらに、ｚ軸方向についてはカウンター荷重の位置を変えないから、ｚ軸方向のバランスに影響を与えない。
【００２１】
なお、重さの異なるカウンター荷重を少数用意しておき、カウンター荷重の重さを変えて大体の回転バランスをとり、その後、角度αを調節することで回転バランスを調整してもよい。この場合、調整量を小さくできる。
【００２２】
また、回転中心Ｏに対して回転アンバランス荷重Ｕと反対側にベース・カウンター荷重を取り付けて大体の回転バランスをとり、その後、角度αを調節することで回転バランスを調整してもよい。この場合、調整量を小さくできる。
【００２３】
また、回転中心Ｏからの距離が異なる複数の円周上の全体に並ぶ多数の取付孔を設けておけば、カウンター荷重２，３を取り付ける取付孔の円周を選ぶことで、距離Ｒａを調節することが可能になる。そこで、角度αの調節に加えて又は角度αの調節の代わりに、距離Ｒａを調節して、回転バランスを調整してもよい。
【００２４】
−第２の実施形態−
多くの場合、回転アンバランス荷重Ｕは、回転中心Ｏに対してＸ線管Ｔｘ側に存在することが判っている。
そこで、図３に示すＸ線ＣＴ装置２００の回転板１’のように、回転中心Ｏに対してＸ線管Ｔｘの反対側にのみ取付孔１ｈを設けておいてもよい。また、回転中心Ｏに対してＸ線管Ｔｘの反対側にベース・カウンター荷重１０を予め取り付けておいてもよい。
【００２５】
−第３の実施形態−
図４は、第３の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の回転ユニットを示す正面図である。
このＸ線ＣＴ装置３００の回転ユニットには、回転ユニットと一体的に回転する回転板１”が設けられている。その回転板１”には、回転ユニットの回転中心Ｏに中心を持つ円環状のリングレール５がレールホルダ４で取り付けられている。そして、リングレール５に沿って、自走カウンター荷重２”，３”が走行するようになっている。
なお、Ｔｘは、Ｘ線管である。
【００２６】
Ｘ線ＣＴ装置３００の固定側には、回転板１”の振動を検出する変位センサ６と、自走カウンター荷重２”，３”を走行させるための制御信号を出す回転バランス調整装置９と、固定側から回転ユニットへ制御信号を伝達するためのブラシ７，８とが設置されている。
【００２７】
自走カウンター荷重２”，３”は、それぞれモータを内蔵し、制御信号に応じて走行する。
変位センサ６は、レーザ変位計のような非接触型変位計でもよいし、加速度ピックアップのような接触型変位計でもよい。
回転バランス調整装置９は、マイクロコンピュータである。
【００２８】
図５，図６は、Ｘ線ＣＴ装置３００の回転ユニットの回転バランス調整方法を示す説明図である。
まず、図５に示すように、回転バランス調整装置９は、回転中心Ｏを挟んで対称な位置にカウンター荷重２”，３”を移動させる。そして、回転ユニットを回転モータで回転させ、変位センサ６で回転板１”の振動データを収集し、周期的振動のピークの位相と極性とを調べて、回転アンバランス荷重の角度位置を求める。つまり、図６に示す回転アンバランス荷重Ｕの重心と回転中心Ｏとを結ぶ第１の線分Ｌ１を求める。ここで、回転アンバランス荷重Ｕとは、回転ユニットの回転バランスの不平衡分を仮想の荷重として考えたものをいう。
【００２９】
次に、図６に示すように、回転バランス調整装置９は、第１の線分Ｌ１に対して対称な２箇所であって且つ回転中心Ｏに対して回転アンバランス荷重Ｕと反対側の２箇所にカウンター荷重２”，３”をそれぞれ移動させる。ここで、カウンター荷重２”，３”の重心と回転中心Ｏとを結ぶ第２の線分Ｌ２，Ｌ３が第１の線分Ｌ１の延長となす角度をαとする。
次に、回転バランス調整装置９は、角度αを変えるようにカウンター荷重２”，３”を移動させながら、回転ユニットを回転させ、振動データを収集し、周期的振動のピークが最小となる角度αｍｉｎを求める。
最後に、角度αｍｉｎになるようにカウンター荷重２”，３”を移動させてロックすれば、回転バランス調整が終わる。
【００３０】
回転バランス調整が終わった状態では、回転アンバランス荷重Ｕの重さをｂとし、回転アンバランス荷重Ｕの重心と回転中心Ｏの距離をＲｂとし、カウンター荷重２，３の重さをａとし、カウンター荷重２，３の重心と回転中心Ｏの距離をＲａとするとき、
ｂ×Ｒｂ＝２×ａ×Ｒａ×ｃｏｓα
が結果的に成立している。
【００３１】
上記第３の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置３００では、角度αを調節することで回転バランスを調整するので、種々の重さのカウンター荷重を多数用意しておく必要がなく、管理負担が小さくて済む。また、回転バランスを自動調整するので、作業が容易である。さらに、ｚ軸方向についてはカウンター荷重の位置を変えないから、ｚ軸方向のバランスに影響を与えない。
【００３２】
なお、角度αを小さくしても（例えばα＝３゜）、振動が十分に小さくならない場合は、カウンター荷重２”，３”の重さを増やして、再度、回転バランスを自動調整すればよい。
【００３３】
また、回転中心Ｏに対して回転アンバランス荷重Ｕと反対側にベース・カウンター荷重を取り付けて大体の回転バランスをとり、その後、回転バランスを自動調整してもよい。
【００３４】
また、第２の実施形態と同様に、回転中心Ｏに対してＸ線管Ｔｘの反対側にのみレールを設けておいてもよい。また、回転中心Ｏに対してＸ線管Ｔｘの反対側にベース・カウンター荷重を予め取り付けておいてもよい。
【００３５】
−他の実施形態−
Ｘ線ＣＴ装置の回転ユニットのｚ方向の異なる２面に回転板をそれぞれ設けておき、各回転板にカウンター荷重を取り付ければ、ｚ方向のバランスを取ることも可能となる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の回転バランス調整方法およびＸ線ＣＴ装置によれば、カウンター荷重を設置する角度または回転中心からの距離を調節することで回転バランスを調整するので、種々の重さのカウンター荷重を多数用意しておく必要がなく、管理負担が小さくて済む。また、種々の重さのカウンター荷重を組み合わせて適正な重さに調節するのではなく、カウンター荷重の設置位置を変えるだけなので、調節作業が容易である。さらに、ｚ軸方向についてはカウンター荷重の設置位置を変えないから、ｚ軸方向のバランスに与える影響を小さく出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示す正面図である。
【図２】第１の実施形態に係る回転バランス調整の原理を示す説明図である。
【図３】第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示す正面図である。
【図４】第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示す正面図である。
【図５】第３の実施形態に係る回転バランス調整の原理を示す第１の説明図である。
【図６】第３の実施形態に係る回転バランス調整の原理を示す第２の説明図である。
【図７】従来のＸ線ＣＴ装置の一例を示す正面図である。
【図８】従来の回転バランス調整の原理を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１’，１”　　　　　　　回転板
１ｈ　　　　　　　　　　　　取付孔
２，３　　　　　　　　　　　カウンター荷重
２”，３”　　　　　　　　　自走カウンター荷重
５　　　　　　　　　　　　　リングレール
６　　　　　　　　　　　　　変位センサ
９　　　　　　　　　　　　　回転バランス調整装置
Ｔｘ　　　　　　　　　　　　Ｘ線管
１００，２００，３００　　　Ｘ線ＣＴ装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation balance adjustment method and an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, and more particularly, to a rotation balance adjustment that does not affect the balance in the z-axis direction, with a small management load of a counter load, easy adjustment work. The present invention relates to a method and an X-ray CT apparatus.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a front view and a main part bottom view showing an example of a rotating unit of a conventional X-ray CT apparatus.
The rotating unit of the X-ray CT apparatus 500 is provided with a counter load mounting surface 51 on the opposite side of the rotation center O from the X-ray tube Tx. A counter load 52 for adjusting the rotational balance is mounted on the counter load mounting surface 51.
[0003]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a conventional rotation balance adjustment method.
Assuming that the unbalance of the rotational balance of the rotary unit of the X-ray CT apparatus 500 is considered as a virtual load, the rotational unbalance load U is defined as follows. It exists on the side of the tube Tx.
Therefore, a counter load 52 is provided on the side opposite to the X-ray tube Tx with respect to the rotation center O, and the centrifugal force of the rotational unbalance load U is canceled by the centrifugal force of the counter load 52.
[0004]
That is, the weight of the rotational unbalance load U is b, the distance between the center of gravity of the rotational unbalance load U and the center of rotation O is Rb, the weight of the counter load 52 is c, and the center of gravity of the counter load 52 and the center of rotation O are Where Rc is the distance of
b × Rb = c × Rc
Is adjusted as a result, the weight c of the counter load 52 is adjusted.
[0005]
The adjustment of the rotation balance is performed every time parts of the rotation unit (particularly, the X-ray tube Tx) are replaced.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional rotation balance adjustment method, a large number of counter loads 52 having various weights are prepared, and the weight c of the counter load 52 is adjusted by appropriately combining them.
However, preparing a large number of counter loads 52 of various weights has a problem that the management burden is large. Further, there is a problem that it is not easy to adjust the weight to an appropriate weight by combining the counter loads 52 of various weights.
Further, when the counter loads are arranged in the z-axis direction, there is a problem that the balance in the z-axis direction is affected.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotation balance adjustment method and an X-ray CT apparatus that can reduce the burden of managing the counter load, facilitate the adjustment work, and reduce the influence on the balance in the z-axis direction.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect, the present invention provides two positions symmetrical with respect to a first line segment (L1) connecting the center of gravity of the rotational unbalance load (U) and the rotational center (O), and the rotational center ( The counter loads (2, 3) are respectively installed at two positions opposite to the rotational unbalance load (U) with respect to O), and the weight of the rotational unbalance load (U) is set to b, and the rotational unbalance load (U) is set. The distance between the center of gravity of U) and the center of rotation (O) is Rb, the weight of the counter load (2, 3) is a, and the distance between the center of gravity of the counter load (2, 3) and the center of rotation (O) is Ra. When the angle formed by the second line segment (L2, L3) connecting the center of gravity of the counter load (2, 3) and the center of rotation (O) with the extension of the first line segment (L1) is α,
b × Rb = 2 × a × Ra × cos α
, And at least one of the angle α and the distance Ra is adjusted.
In the rotation balance adjustment method according to the first aspect, since the rotation balance is adjusted by adjusting at least one of the angle α and the distance Ra, it is not necessary to prepare a large number of counter loads of various weights, and the management can be performed. The burden is small. In addition, the adjustment work is easy because the position of the counter load is merely changed instead of adjusting the counter load of various weights to an appropriate weight by combining them. Further, since the position of the counter load is not changed in the z-axis direction, the balance in the z-axis direction is not affected.
It should be noted that a small number of counter loads having different weights are prepared, the rotation balance is adjusted by changing the weight of the counter load, and then the rotation balance is adjusted by adjusting at least one of the angle α and the distance Ra. You may. In this case, the adjustment amount can be reduced.
[0008]
According to a second aspect, the present invention provides the rotation balance adjusting method having the above-described configuration, wherein a base counter load (10) is provided on the side opposite to the rotation unbalance load (U) with respect to the rotation center (O). Provided is a rotation balance adjustment method characterized by reducing a balance load (U).
In the rotational balance adjusting method according to the second aspect, since the rotational balance is roughly adjusted by the base counter load, the reduced rotational unbalance load may be adjusted by the counter load, and the adjustment amount can be reduced.
[0009]
In a third aspect, the present invention provides a counter load holding member that rotates integrally with the rotation unit (100), and the center of gravity and the center of rotation (O) of the rotation unbalance load (U) of the rotation unit (100) are provided. The counter load holding at two locations symmetrical with respect to the first line segment (L1) connecting between the two and on the opposite side of the rotational unbalance load (U) with respect to the rotational center (O). A counter load is set at each of two positions on the member, the weight of the rotational unbalance load (U) is set to b, the distance between the center of gravity of the rotational unbalance load (U) and the center of rotation (O) is set to Rb, and the counter load is set. A, the distance between the center of gravity of the counter load and the center of rotation (O) is Ra, and the second line segment (L2, L3) connecting the center of gravity of the counter load and the center of rotation (O) is the first line. Of the line segment (L1) When the angle formed with the α,
b × Rb = 2 × a × Ra × cos α
An X-ray CT apparatus characterized in that at least one of the angle α and the distance Ra is adjusted so as to satisfy the following.
In the X-ray CT apparatus according to the third aspect, since the rotational balance can be adjusted by adjusting at least one of the angle α and the distance Ra, it is not necessary to prepare a large number of counter loads of various weights, and the management can be performed. The burden is small. In addition, the adjustment work is easy because the position of the counter load is merely changed instead of adjusting the counter load of various weights to an appropriate weight by combining them. Further, since the position of the counter load is not changed in the z-axis direction, the balance in the z-axis direction is not affected.
It should be noted that a small number of counter loads having different weights are prepared, the rotation balance is adjusted by changing the weight of the counter load, and then the rotation balance is adjusted by adjusting at least one of the angle α and the distance Ra. You may. In this case, the adjustment amount can be reduced.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the X-ray CT apparatus having the above-described configuration, the counter load holding member (1) includes a plurality of counters arranged on the whole or a part of a circumference at a fixed distance from the rotation center (O). It has a mounting hole (1h),
b × Rb = 2 × a × Ra × cos α
The X-ray CT apparatus is characterized in that the counter load (2, 3) is attached to the attachment hole (1h) at the position where the condition (1) is satisfied.
In the X-ray CT apparatus according to the fourth aspect, the angle α can be adjusted only by attaching a counter load to the attachment hole at an appropriate position.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the X-ray CT apparatus having the above-described configuration, the counter load holding member (5) forms an entire or partial ring having a center at the rotation center (O).
b × Rb = 2 × a × Ra × cos α
X-ray CT apparatus characterized in that the counter loads (2 ″, 3 ″) are positioned so that the following holds.
In the X-ray CT apparatus according to the fifth aspect, the angle α can be adjusted only by moving the counter load to an appropriate position.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the X-ray CT apparatus having the above configuration, the counter load holding member (5) is a rail, and the counter load (2 ″, 3 ″) can travel along the rail. An X-ray CT apparatus is provided.
In the X-ray CT apparatus according to the sixth aspect, by running the counter load, the counter load can be moved to an appropriate position, so that the operation becomes very easy.
[0013]
According to a seventh aspect, the present invention provides the X-ray CT apparatus having the above-described configuration, wherein: the vibration measuring means (6) for measuring the vibration of the rotating unit (100); An X-ray CT apparatus comprising: a rotation balance adjusting means (9) for running a load (2 ″, 3 ″).
In the X-ray CT apparatus according to the seventh aspect, the rotation balance can be adjusted by automatically running the counter load.
[0014]
According to an eighth aspect, the present invention provides the X-ray CT apparatus having the above-described configuration, further comprising a base counter load (10) for reducing the rotational unbalance load (U). I do.
In the X-ray CT apparatus according to the eighth aspect, since the rotational balance is roughly adjusted by the base counter load, the reduced rotational unbalance load may be adjusted by the counter load, and the adjustment amount can be reduced.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited to this.
[0016]
-1st Embodiment-
FIG. 1 is a front view showing a rotating unit of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment.
The rotating unit of the X-ray CT apparatus 100 is provided with a rotating plate 1 that rotates integrally with the rotating unit. The rotating plate 1 has a large number of mounting holes 1h arranged on the entire circumference on a circle at a fixed distance from the rotation center O of the rotating unit. Then, counter loads 2 and 3 are attached to the attachment holes 1h selected for adjusting the rotational balance.
Tx is an X-ray tube.
[0017]
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a method of adjusting the rotational balance of the rotating unit of the X-ray CT apparatus 100.
First, the rotating unit is rotated by the rotating motor without the counter loads 2 and 3 attached, and vibration data is collected using the torque monitor function of the servo amplifier driving the rotating motor, and the peak of the periodic vibration is collected. By examining the phase and the polarity, the angular position of the rotational unbalance load U is determined. That is, the first line segment L1 connecting the center of gravity of the rotational unbalance load U and the rotational center O is obtained. Here, the rotational unbalance load U is a load in which the unbalance of the rotational balance of the rotary unit is considered as a virtual load.
Next, counter loads 2 and 3 are respectively attached to two locations symmetrical with respect to the first line segment L1 and opposite to the rotational unbalance load U with respect to the rotation center O. Here, the angle formed between the second line segments L2 and L3 connecting the centers of gravity of the counter loads 2 and 3 and the rotation center O is an extension of the first line segment L1.
Next, while changing the mounting positions of the counter loads 2 and 3 so as to have various angles α1, α2,..., The rotation unit is rotated to collect vibration data, and the angle αmin at which the peak of the periodic vibration is minimized Ask for.
Finally, if the counter loads 2 and 3 are attached to the angle αmin, the rotation balance adjustment ends.
[0018]
In addition, since it is dangerous to rotate the rotating unit in a state where the imbalance is large, the static unbalance of the rotating unit is measured using a spring scale or the like. It is preferable to perform the above-described rotation balance adjustment after performing a manual adjustment for attaching a counter load so as to reduce the load.
[0019]
When the rotation balance adjustment is completed, the weight of the rotation unbalance load U is set to b, the distance between the center of gravity of the rotation unbalance load U and the rotation center O is set to Rb, and the weight of the counter loads 2 and 3 is set to a, When the distance between the center of gravity of the counter loads 2 and 3 and the rotation center O is Ra,
b × Rb = 2 × a × Ra × cos α
Holds as a result.
[0020]
In the X-ray CT apparatus 100 according to the first embodiment, since the rotational balance is adjusted by adjusting the angle α, it is not necessary to prepare many counter loads of various weights, and the management burden is small. Do it. Also, the adjustment work is easy because the mounting position of the counter load is merely changed instead of adjusting the counter load of various weights to an appropriate weight by combining them. Further, since the position of the counter load is not changed in the z-axis direction, the balance in the z-axis direction is not affected.
[0021]
Note that a small number of counter loads having different weights may be prepared, the rotation balance may be adjusted by changing the weight of the counter load, and then the angle α may be adjusted to adjust the rotation balance. In this case, the adjustment amount can be reduced.
[0022]
Alternatively, a base counter load may be attached to the side opposite to the rotational unbalance load U with respect to the rotational center O to roughly maintain the rotational balance, and thereafter, the rotational balance may be adjusted by adjusting the angle α. In this case, the adjustment amount can be reduced.
[0023]
Also, if a large number of mounting holes are arranged on a plurality of circumferences having different distances from the rotation center O, the distance Ra can be adjusted by selecting the circumference of the mounting hole for mounting the counter loads 2 and 3. It becomes possible to do. Therefore, the rotation balance may be adjusted by adjusting the distance Ra in addition to or instead of adjusting the angle α.
[0024]
-2nd Embodiment-
In many cases, it has been found that the rotational unbalance load U exists on the X-ray tube Tx side with respect to the rotational center O.
Therefore, as in the rotating plate 1 'of the X-ray CT apparatus 200 shown in FIG. 3, the mounting hole 1h may be provided only on the side opposite to the X-ray tube Tx with respect to the rotation center O. Further, a base counter load 10 may be mounted in advance on the opposite side of the X-ray tube Tx with respect to the rotation center O.
[0025]
-Third embodiment-
FIG. 4 is a front view showing a rotating unit of the X-ray CT apparatus according to the third embodiment.
The rotating unit of the X-ray CT apparatus 300 is provided with a rotating plate 1 ″ that rotates integrally with the rotating unit. The rotating plate 1 ″ has an annular shape having a center at the rotation center O of the rotating unit. Are mounted on the rail holder 4. The self-propelled counter loads 2 "and 3" run along the ring rail 5.
Tx is an X-ray tube.
[0026]
On the fixed side of the X-ray CT apparatus 300, a displacement sensor 6 for detecting vibration of the rotating plate 1 ", a rotation balance adjusting device 9 for outputting a control signal for causing the self-propelled counter loads 2", 3 "to travel, Brushes 7 and 8 for transmitting control signals from the fixed side to the rotating unit are provided.
[0027]
Each of the self-propelled counter loads 2 ″ and 3 ″ has a built-in motor and runs according to a control signal.
The displacement sensor 6 may be a non-contact type displacement meter such as a laser displacement meter or a contact type displacement meter such as an acceleration pickup.
The rotation balance adjusting device 9 is a microcomputer.
[0028]
FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams showing a method of adjusting the rotational balance of the rotating unit of the X-ray CT apparatus 300.
First, as shown in FIG. 5, the rotation balance adjusting device 9 moves the counter loads 2 ″ and 3 ″ to positions symmetrical about the rotation center O. Then, the rotating unit is rotated by the rotating motor, the vibration data of the rotating plate 1 ″ is collected by the displacement sensor 6, and the phase and polarity of the peak of the periodic vibration are checked to determine the angular position of the rotational unbalance load. That is, the first line segment L1 connecting the center of gravity of the rotational unbalance load U and the rotational center O shown in Fig. 6 is obtained, where the rotational unbalance load U is the unbalance of the rotational balance of the rotary unit. What is considered as a virtual load.
[0029]
Next, as shown in FIG. 6, the rotational balance adjusting device 9 includes two positions symmetrical with respect to the first line segment L1 and opposite to the rotational unbalance load U with respect to the rotational center O. The counter loads 2 "and 3" are moved to the locations respectively. Here, the angle formed by the second line segments L2, L3 connecting the centers of gravity of the counter loads 2 ", 3" and the rotation center O with the extension of the first line segment L1 is defined as α.
Next, the rotation balance adjusting device 9 rotates the rotation unit while moving the counter loads 2 ″ and 3 ″ so as to change the angle α, collects vibration data, and sets the angle at which the peak of the periodic vibration is minimized. Obtain αmin.
Finally, if the counter loads 2 ″ and 3 ″ are moved and locked so as to have the angle αmin, the rotation balance adjustment ends.
[0030]
When the rotation balance adjustment is completed, the weight of the rotation unbalance load U is set to b, the distance between the center of gravity of the rotation unbalance load U and the rotation center O is set to Rb, and the weights of the counter loads 2 and 3 are set to a, When the distance between the center of gravity of the counter loads 2 and 3 and the rotation center O is Ra,
b × Rb = 2 × a × Ra × cos α
Holds as a result.
[0031]
In the X-ray CT apparatus 300 according to the third embodiment, since the rotational balance is adjusted by adjusting the angle α, it is not necessary to prepare many counter loads of various weights, and the management burden is small. Do it. Further, since the rotation balance is automatically adjusted, the operation is easy. Further, since the position of the counter load is not changed in the z-axis direction, the balance in the z-axis direction is not affected.
[0032]
If the vibration does not become sufficiently small even if the angle α is reduced (for example, α = 3 °), the weight of the counter loads 2 ″ and 3 ″ may be increased and the rotational balance may be automatically adjusted again. .
[0033]
Alternatively, a base counter load may be attached to the side opposite to the rotational unbalance load U with respect to the rotational center O to achieve a general rotational balance, and then the rotational balance may be automatically adjusted.
[0034]
Further, similarly to the second embodiment, a rail may be provided only on the opposite side of the X-ray tube Tx with respect to the rotation center O. Further, a base counter load may be previously attached to the opposite side of the X-ray tube Tx with respect to the rotation center O.
[0035]
-Other embodiments-
If a rotating plate is provided on each of two different surfaces of the rotating unit of the X-ray CT apparatus in the z direction and a counter load is attached to each rotating plate, it is possible to balance in the z direction.
[0036]
【The invention's effect】
According to the rotation balance adjusting method and the X-ray CT apparatus of the present invention, since the rotation balance is adjusted by adjusting the angle at which the counter load is installed or the distance from the rotation center, a large number of counter loads of various weights are prepared. There is no need to keep it, and the management burden is small. Also, the adjustment work is easy because the installation position of the counter load is simply changed instead of adjusting the counter load to an appropriate weight by combining the counter loads of various weights. Furthermore, since the installation position of the counter load is not changed in the z-axis direction, the influence on the balance in the z-axis direction can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an X-ray CT apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the principle of rotation balance adjustment according to the first embodiment.
FIG. 3 is a front view showing an X-ray CT apparatus according to a second embodiment.
FIG. 4 is a front view showing an X-ray CT apparatus according to a third embodiment.
FIG. 5 is a first explanatory view showing the principle of rotation balance adjustment according to a third embodiment.
FIG. 6 is a second explanatory diagram showing the principle of rotation balance adjustment according to the third embodiment.
FIG. 7 is a front view showing an example of a conventional X-ray CT apparatus.
FIG. 8 is an explanatory view showing the principle of conventional rotational balance adjustment.
[Explanation of symbols]
1, 1 ', 1 "Rotating plate 1h Mounting hole 2, 3 Counter load 2", 3 "Self-propelled counter load 5 Ring rail 6 Displacement sensor 9 Rotation balance adjustment device Tx X-ray tube 100, 200, 300 X-ray CT device

Claims

Two points symmetrical with respect to the first line segment (L1) connecting the center of gravity of the rotational unbalance load (U) and the rotational center (O), and the rotational unbalance load ( Counter loads (2, 3) are respectively installed at two places opposite to U), the weight of the rotational unbalance load (U) is set to b, the center of gravity of the rotational unbalance load (U) and the center of rotation (O) Is the distance of Rb, the weight of the counter load (2, 3) is a, the distance between the center of gravity of the counter load (2, 3) and the center of rotation (O) is Ra, and the center of gravity of the counter load (2, 3) is When the angle formed by the second line segment (L2, L3) connecting the first line segment (L1) and the rotation center (O) is α,
b × Rb = 2 × a × Ra × cos α
A rotation balance adjustment method, wherein at least one of the angle α and the distance Ra is adjusted so as to satisfy the following.

2. The rotational balance adjusting method according to claim 1, wherein a base counter load (10) is provided on a side opposite to the rotational unbalance load (U) with respect to the rotational center (O) to reduce the rotational unbalance load (U). A rotation balance adjusting method.

A counter load holding member that rotates integrally with the rotation unit (100) is provided, and a first line segment (L1) connecting the center of gravity of the rotation unbalance load (U) of the rotation unit (100) and the rotation center (O) is provided. ), And two counter loads on the counter load holding member corresponding to the two positions opposite to the rotational unbalance load (U) with respect to the rotation center (O). The weight of the rotational unbalance load (U) is b, the distance between the center of gravity of the rotational unbalance load (U) and the center of rotation (O) is Rb, the weight of the counter load is a, and the weight of the counter load is a. The distance between the center of gravity and the center of rotation (O) is Ra, and a second line segment (L2, L3) connecting the center of gravity of the counter load and the center of rotation (O) is an extension of the first line segment (L1). When the angle is α,
b × Rb = 2 × a × Ra × cos α
An X-ray CT apparatus wherein at least one of the angle α and the distance Ra is adjusted so as to satisfy the following.

4. The X-ray CT apparatus according to claim 3, wherein the counter load holding member (1) has a large number of mounting holes (1 h) arranged on the whole or a part of the circumference at a fixed distance from the rotation center (O). And
b × Rb = 2 × a × Ra × cos α
An X-ray CT apparatus characterized in that the counter load (2, 3) is attached to an attachment hole (1h) at a position where is established.

4. The X-ray CT apparatus according to claim 3, wherein the counter load holding member (5) forms a whole or a part of a ring centered on the rotation center (O). 5.
b × Rb = 2 × a × Ra × cos α
An X-ray CT apparatus characterized in that the counter loads (2 ", 3") are positioned so that the following holds.

The X-ray CT apparatus according to claim 5, wherein the counter load holding member (5) is a rail, and the counter load (2 ", 3") can travel along the rail. X-ray CT device.

The X-ray CT apparatus according to claim 6, wherein the vibration measuring means (6) for measuring the vibration of the rotating unit (100) and the counter load (2 ", 3") at a position where the peak of the vibration is minimized. An X-ray CT apparatus comprising: a rotation balance adjusting means (9) for traveling the vehicle.

The X-ray CT apparatus according to any one of claims 3 to 7, further comprising a base counter load (10) for reducing the rotational unbalance load (U).