東芝INFX-8000V型血管機(jī)C臂系統(tǒng)調(diào)整及故障分析

張行坤，隋妍妍

青島市中心醫(yī)院 醫(yī)技部，山東 青島 266042

東芝INFX-8000V血管機(jī)配置40 cm×30 cm平板探測(cè)器，實(shí)時(shí)優(yōu)化影像鏈，可以進(jìn)行全方位的各種介入手術(shù)操作，提供靈活、開闊的手術(shù)空間及豐富精準(zhǔn)的介入手術(shù)輔助軟件和功能、完成復(fù)雜的介入手術(shù)處理操作和多設(shè)備聯(lián)合手術(shù)的特殊治療環(huán)境，是搭建Hybrid（復(fù)合）手術(shù)室的理想血管機(jī)[1]。我院東芝INFX-8000V血管機(jī)中的C臂系統(tǒng)為CAS-880A型，現(xiàn)將該型號(hào)C臂系統(tǒng)的主要組成、功能及常見故障排除進(jìn)行說明。

1 主要組成及功能[2-3]

① 主旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)范圍為右前斜位-120°到左前斜位+120°；② 臂滑動(dòng)，范圍為頭位50°到足位90°；③ 探測(cè)器近遠(yuǎn)方向移動(dòng)，也就是球管焦點(diǎn)與探測(cè)器距離的調(diào)整，調(diào)整范圍為900～1250 mm；④ 沿地面基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)范圍為±135°；⑤ 支撐柱的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)范圍±90°；⑥ 平板探測(cè)器旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)范圍±70°；⑦ 縮光器旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)范圍±70°。該系統(tǒng)中機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件有電機(jī)、編碼器、初始開關(guān)、部分限位開關(guān)及相應(yīng)的機(jī)械裝置、超級(jí)手柄和床邊控制盒、系統(tǒng)控制柜。控制柜中4塊電路板和1塊母板，4塊線路板為：A01控制整個(gè)C臂系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)；A02控制各運(yùn)動(dòng)的編碼器的信號(hào)采集及處理；A03控制維修模式的選擇、各種調(diào)整的設(shè)定等功能。A04控制控制縮光器的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。直流電源盒中有5塊開關(guān)電源，輸出+5 、±12 、+24 V直流電源供各控制電路，控制柜中伺服放大器AM1、AM2、AM3，分別驅(qū)動(dòng)主旋轉(zhuǎn)、臂滑動(dòng)和探測(cè)器近遠(yuǎn)方向移動(dòng)電機(jī)，逆變器inverter1、inverter2、inverter3和inverter4分別驅(qū)動(dòng)沿地面基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)、支撐柱的旋轉(zhuǎn)、平板探測(cè)器旋轉(zhuǎn)和縮光器旋轉(zhuǎn)電機(jī)（圖1～2）。

圖1 C臂系統(tǒng)的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

圖2 C臂系統(tǒng)主要原理圖

2 初始化開關(guān)位置的調(diào)整

CAS-880A型C臂系統(tǒng)為了防止系統(tǒng)因限位開關(guān)和電位器引起的系統(tǒng)停機(jī)，取消了所有定位用的電位器和部分限位開關(guān)，但每個(gè)運(yùn)動(dòng)中增加了初始化開關(guān)或傳感器，系統(tǒng)增加了初始化技術(shù)功能，這項(xiàng)技術(shù)可記錄系統(tǒng)各運(yùn)動(dòng)的初始化開關(guān)的位置，并比較方便地調(diào)整初始化開關(guān)的生效位置，初始化技術(shù)使用程序如下[4-6]：① 設(shè)定維修模式，將A03板DIPSW10-1撥到ON位置；② 通過旋轉(zhuǎn)A03板的ROTSW6的1～6選擇要調(diào)整的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸；③ 根據(jù)所選的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸，按下override鍵移動(dòng)系統(tǒng)時(shí)系統(tǒng)可以慢速移動(dòng)到相應(yīng)的參考位置，參考位置使用水平尺、角度尺、刻度尺等進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量，根據(jù)設(shè)備的標(biāo)注參考線進(jìn)行定位，移動(dòng)時(shí)注意在此模式下機(jī)架防撞裝置和互鎖功能不起作用，需謹(jǐn)慎運(yùn)動(dòng)；④ 同時(shí)按下override鍵和超級(jí)手柄的0鍵，系統(tǒng)發(fā)出兩聲結(jié)束的聲音，將編碼器重置到初始位置；⑤按下超級(jí)手柄的扳機(jī)鍵或鍵盤的START鍵，系統(tǒng)將向初始開關(guān)生效的方向移動(dòng)；⑥ 系統(tǒng)在初始開關(guān)處停止并發(fā)出一聲結(jié)束的聲音，表示一個(gè)目標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的初始化位置調(diào)整結(jié)束；⑦ 若需其他目標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的初始化位置調(diào)整，則重復(fù)進(jìn)行②～⑥；⑧ 調(diào)整結(jié)束，將A03板DIPSW10-1撥到OFF位置，退出服務(wù)模式，確認(rèn)限位開關(guān)未斷開，沒有到達(dá)機(jī)械停止位。

3 常見故障

3.1 系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)H45

H45表示servo3 motor driver error（伺服放大器3電機(jī)驅(qū)動(dòng)錯(cuò)誤），提示平板探測(cè)器遠(yuǎn)近移動(dòng)錯(cuò)誤。重啟設(shè)備，故障依舊，分析可能故障為：① 伺服放大器AM3故障；② 電機(jī)故障；③ 連接電纜接觸不良；④ 編碼器故障；⑤A03：MIO PWD（接口板）故障。此故障提示伺服放大器不正常，重點(diǎn)檢查伺服放大器，伺服放大器是平板遠(yuǎn)近移動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊，三相220 VAC供電，接受平板移動(dòng)距離的編碼器數(shù)據(jù)，A03：MIO PWD的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出頻率不同的UVW三相交流電壓給電機(jī)，此伺服放大器具有各種面板指示燈和狀態(tài)編碼，首先測(cè)量伺服放大器的供電電壓正常，+5 VDC電源指示燈和充電指示燈正常，7段發(fā)光二極管的狀態(tài)編碼為5，手冊(cè)提示為放大器主電路過壓，表示伺服放大器的輸出不正常，由于3個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊AM1、AM2、AM3完全一致，可以互相交換測(cè)試，但要注意更換后應(yīng)注意伺服放大器的自身地址設(shè)定，自身地址分別為00、01、02，將AM3與AM1互換并進(jìn)行地址設(shè)定，交換后AM1顯示狀態(tài)編碼為5，AM3顯示正常，可以斷定AM3不正常，更換新件后正常。

3.2 系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)H55

H55表示The final limit switch of the detector near/away movement axis actuated（平板探測(cè)器遠(yuǎn)近移動(dòng)的限位開關(guān)生效），平板停留在最高位置?？赡茉颍孩?限位開關(guān)位置移動(dòng)，提前限位保護(hù)；② 編碼器不正常，運(yùn)動(dòng)時(shí)編碼器計(jì)數(shù)不夠，最遠(yuǎn)端時(shí)仍繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，造成限位保護(hù)；③ A03：MIO PWD不正常，存儲(chǔ)的編碼器數(shù)據(jù)有誤，造成存儲(chǔ)的位置信息與實(shí)際不符；④ 連接電纜接觸不良。據(jù)此分析，首先查看限位開關(guān)，將限位開關(guān)手工復(fù)位，調(diào)整開關(guān)位置，運(yùn)行時(shí)有時(shí)還碰到限位開關(guān)，將小鍵盤連接到A04板的CNN2端口，連接后按MODE 5、SUB 11，再按READ,發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存在，MODE0 、SUB56，再按READ，轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器 ，發(fā)現(xiàn)編碼器數(shù)值完整無缺失，可斷定編碼器正常，檢查連接電纜正常，仔細(xì)觀察平板在接近限位開關(guān)時(shí)，顯示平板與球管的距離不到1250 mm，判斷為關(guān)機(jī)時(shí)存儲(chǔ)的編碼器數(shù)據(jù)有誤，進(jìn)行一次平板探測(cè)器的遠(yuǎn)近移動(dòng)方向的初始化調(diào)整，設(shè)備運(yùn)行正常。

3.3 系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)H45、H55、H93、H94等

此故障表示平板的遠(yuǎn)近移動(dòng)和縮光器故障，且C臂運(yùn)動(dòng)等幾個(gè)功能不靈活，運(yùn)動(dòng)中經(jīng)常出現(xiàn)停頓。故障不固定，且越來越嚴(yán)重，出現(xiàn)大范圍硬件損壞的可能性很小，分析故障可能在公共部分：① 直流電源盒中的5塊開關(guān)電源；② A03：MIO PWD不正常；③ 連接電纜。首先檢查各直流電源，直流電源盒的24 VDC只有11 VDC，更換同功率開關(guān)電源后，電壓仍不正常，說明負(fù)載不正常，斷開負(fù)載，把控制柜母板上J9斷開后，24 VDC正常，說明故障在J9電纜以后，J9連接到C臂底座，將C臂底座的J9拔下后，24 VDC仍不正常，經(jīng)詳查電纜溝中的J8（60芯）和J9（64芯），發(fā)現(xiàn)兩根電纜在電纜溝中存在轉(zhuǎn)接頭，接頭盒明顯進(jìn)水腐蝕，造成線路故障，更換電纜后重新進(jìn)行各運(yùn)動(dòng)的初始化調(diào)整后，設(shè)備運(yùn)行正常。

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