大幅面非接触平台式扫描仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种大幅面非接触平台式扫描仪，包括单维扫描移动平台、二维相机承载台和光源旋转承载台，所述单维扫描移动平台用于承载被扫描物体，在机架上方设置有水平向布置的台面，所述台面能够沿水平横向直线位移；所述二维相机承载台由垂向升降台、纵向平移台与相机组成，能够驱动所述相机沿垂向以及纵向平移，所述光源旋转承载台是在所述垂向升降台上设有能够垂向位移与横向位移的光源支撑板，所述光源支撑板两端各设有一个能够绕纵向轴旋转的光源座，所述光源座的中心位置设有灯管，所述光源座的边缘位置固定有灯罩。本实用新型的优点在于，扫描过程中对原稿无拉伸、撕扯等作用，可最大限度地保护文物类原稿；扫描幅面大，精度高。
【专利说明】大幅面非接触平台式扫描仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种扫描仪，特别涉及一种大幅面非接触平台式扫描仪。
【背景技术】
[0002]大幅面(指扫描单次无拼接最大幅面可达1200X600mm)高精度、非接触式扫描仪的研制，一直是人们关注的重点领域，属于光、机、电、软和算综合型极强的设备，所涉及到的研究难点包括精密走纸机构、大容量图像快速高精度拼接、大容量图像矢量转换和光学照明成像等诸多难题。迄今为止，上述关键核心技术仍然只被少数国外研究团队所掌握，国内处于空白状态。
【发明内容】
[0003]鉴于目前的情况，本实用新型的发明目的在于，提供一种大幅面非接触平台式扫描仪，解决现有进口设备所存在的价格昂贵、操作复杂、维修困难等问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]一种大幅面非接触平台式扫描仪，其特征在于，包括:单维扫描移动平台与二维相机承载台，其中:
[0006]所述单维扫描移动平台用于承载被扫描物体，是在机架上方设置有水平向布置的台面，所述台面通过滑轨与所述机架相接，并通过台面下方的滚珠丝杆与机架内的电机动力连接，能够沿水平横向直线位移；
[0007]所述二维相机承载台由垂向升降台、纵向平移台与相机组成，所述垂向升降台包括固定的垂向本体以及被所述垂向本体上的电动丝杆驱动作垂向滑移的垂向滑动部，所述纵向平移台包括沿水平纵向布置的纵向本体以及被所述纵向本体上的电动丝杆驱动作纵向滑移的纵向滑动部，所述纵向本体固定在所述垂向滑动部上，所述相机固定在所述纵向滑动部上。
[0008]其中:所述台面尺寸大于1400X600mm。
[0009]其中:所述台面的表面进行氧化黑处理。
[0010]其中:在所述台面上还设有精度为5 μ m的光栅标尺。
[0011]其中:所述垂向本体固定在配重块上。
[0012]其中:所述垂向升降台的行程为500mm，所述纵向平移台的行程为400mm。
[0013]其中:所述垂向升降台与所述纵向平移台均加装保护罩。
[0014]还包括光源旋转承载台，其是在所述垂向升降台上设有能够垂向位移与横向位移的光源支撑板，所述光源支撑板沿水平横向布置，其两端各设有一个能够绕纵向轴旋转的光源座，所述光源座的中心位置设有灯管，所述光源座的边缘位置固定有灯罩。
[0015]其中:在所述垂向升降台的垂向本体上开设有两道垂向卡槽，所述光源支撑板上开设有两道横向卡槽，数个定位螺钉穿过所述横向卡槽以及所述垂向卡槽，将所述光源支撑板固定在所述垂向本体上；每个所述光源座与一个蜗轮相连，所述蜗轮与一个蜗杆相接。[0016]其中:所述垂向卡槽长度为200mm,所述横向卡槽长度为20mm,所述灯管常态下垂向向下照射在台面上，其照射方向能够绕纵向轴作±45度角的调节。
[0017]与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于:
[0018]1、扫描过程中对原稿无拉伸、撕扯等作用，可最大限度地保护文物类原稿；
[0019]2、扫描单次无拼接最大幅面可达1200X900mm ；
[0020]3、扫描最高速度可达40mm/s ;
[0021]4、光栅尺辅助校准，运动控制精度可达5μπι ;
[0022]5、相机的定位精度可达15 μ m。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型实施例提供的大幅面非接触平台式扫描仪的侧视图；
[0024]图2是本实用新型实施例提供的大幅面非接触平台式扫描仪的主视图；
[0025]图3是本实用新型实施例提供的大幅面非接触平台式扫描仪的俯视图；
[0026]图4、图5是本实用新型实施例提供的大幅面非接触平台式扫描仪的光源旋转承载台的正视图与侧视图。
[0027]附图标记说明:机架I ;台面2 ;相机3 ;垂向本体4 ;垂向卡槽41 ;垂向滑动部5 ；纵向本体6 ;纵向滑动部7 ;配重块8 ;光源支撑板9 ;横向卡槽91 ;定位螺钉10 ;光源座11 ；蜗轮12 ;蜗杆13 ;灯管14 ;灯罩15。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图，用一个较佳实施例对本实用新型的结构予以详细阐述。
[0029]如图1、图2、图3所示，本实用新型提供的大幅面非接触平台式扫描仪，其包括:单维扫描移动平台、二维相机承载台和光源旋转承载台，各部分组成如下:
[0030]1、单维扫描移动平台:
[0031]单维扫描移动平台用于承载被扫描物体，是在机架I上方设置有水平向布置的台面2，所述台面2通过滑轨与所述机架I相接，并通过台面2下方的滚珠丝杆与机架I内的电机动力连接，能够沿水平横向(X方向)直线位移。由于上述滑轨与滚珠丝杆属于常规传动机构，因此未在图示中绘制出来。
[0032]在本实施例中，所述台面2尺寸至少大于1400 X 600mm,优选1400 X 900mm,优选钢板制成，厚度优选为15_，表面进行氧化黑处理。所述台面2的行程优选为1200_，移动速度范围为4?40mm/s,运动平行度为20 μ m,在所述台面2上还设有精度为5μηι的光栅标尺。
[0033]2、二维相机承载台
[0034]二维相机承载台用于装载相机3，并控制相机3的升降与平移。其由垂向升降台、纵向平移台与相机3组成，所述垂向升降台又包括固定的垂向本体4以及被所述垂向本体4上的电动丝杆(未予图示)驱动作垂向(Ζ方向)滑移的垂向滑动部5，所述纵向平移台又包括沿水平纵向布置的纵向本体6以及被所述纵向本体6上的电动丝杆(未予图示)驱动作纵向(Y方向)滑移的纵向滑动部7，所述纵向本体6固定在所述垂向滑动部5上，所述相机3固定在所述纵向滑动部7上。[0035]为了使所述二维相机3承载台的重心稳定，在所述垂向本体4固定在配重块8上，使所述二维相机3承载台的整体重心平衡。
[0036]在本实施例中，所述垂向升降台的行程为500mm,速度为10mm/s,其重复定位精度为15微米,所述纵向平移台的行程为400mm,速度为10mm/s其重复定位精度为15微米。
[0037]为保证所述二维相机3承载台不受机械部件润滑油污染，所述垂向升降台与所述纵向平移台均加装了保护罩。
[0038]3、光源旋转承载台
[0039]光源旋转承载台用于实现光源的平移、升降及照射方向的旋转，如图4、图5所示，其是在所述垂向升降台的垂向本体4上设有沿水平横向布置的光源支撑板9，所述垂向本体4上开设有两道垂向卡槽41，所述光源支撑板9上开设有两道横向卡槽91，数个定位螺钉10穿过所述横向卡槽91以及所述垂向卡槽41，将所述光源支撑板9固定在所述垂向本体4上。若松开所述定位螺钉10，则可以调整所述光源支撑板9的横向位置与垂向位置。
[0040]所述光源支撑板9两端各设有一个光源座11，所述光源座11与一个蜗轮12相连，所述蜗轮12与一个蜗杆13相接，通过手动旋转所述蜗杆13，能够控制所述蜗轮12带动所述光源座11绕纵向轴自转，如图5所示，灯管14沿纵向安装在所述光源座11的中心位置上，灯罩15固定在光源座11边缘位置，当所述光源座11旋转时，所述灯罩15能够绕纵向轴旋转，从而改变灯管14的照射方向。
[0041]在本实施例中，所述光源支撑板9的垂向调节行程为200mm，横向调节行程为10mm，所述灯管14常态下垂向向下照射在台面2上，其照射方向也能够绕纵向轴作±45度角的调节。
[0042]本实用新型的使用过程如下:
[0043]I)把被扫描物体放置在台面2上，调节光源，照射被扫描物体，调节相机3至合适位置；
[0044]2)所述台面2从左到右匀速移动，相机3同时进行扫描；
[0045]3)台面2运动到负向位(最远点)，台面2停止，相机3关闭，光源关闭，台面2开始返回，后台保存扫描图像；
[0046]4)台面2返回原点位置并停止运动，整个扫描过程结束。
[0047]使用本实用新型，具有如下优点:
[0048]1、扫描过程中对原稿无拉伸、撕扯等作用，可最大限度地保护文物类原稿；
[0049]2、扫描单次无拼接最大幅面可达1200X600mm ；
[0050]3、扫描最高速度可达40mm/s ;
[0051]4、光栅尺辅助校准，运动控制精度可达5μπι;
[0052]5、相机3的定位精度可达15 μ m。
[0053]以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种大幅面非接触平台式扫描仪，其特征在于，包括:单维扫描移动平台与二维相机承载台，其中: 所述单维扫描移动平台用于承载被扫描物体，是在机架上方设置有水平向布置的台面，所述台面通过滑轨与所述机架相接，并通过台面下方的滚珠丝杆与机架内的电机动力连接，能够沿水平横向直线位移； 所述二维相机承载台由垂向升降台、纵向平移台与相机组成，所述垂向升降台包括固定的垂向本体以及被所述垂向本体上的电动丝杆驱动作垂向滑移的垂向滑动部，所述纵向平移台包括沿水平纵向布置的纵向本体以及被所述纵向本体上的电动丝杆驱动作纵向滑移的纵向滑动部，所述纵向本体固定在所述垂向滑动部上，所述相机固定在所述纵向滑动部上。
2.根据权利要求1所述的大幅面非接触平台式扫描仪，其特征在于:所述台面尺寸大于 1400X600mm。
3.根据权利要求1所述的大幅面非接触平台式扫描仪，其特征在于:所述台面的表面进行氧化黑处理。
4.根据权利要求1所述的大幅面非接触平台式扫描仪，其特征在于:在所述台面上还设有精度为5μπι的光栅标尺。
5.根据权利要求1所述的大幅面非接触平台式扫描仪，其特征在于:所述垂向本体固定在配重块上。
6.根据权利要求1所述的大幅面非接触平台式扫描仪，其特征在于:所述垂向升降台的行程为500mm,所述纵向平移台的行程为400mm。
7.根据权利要求1所述的大幅面非接触平台式扫描仪，其特征在于:所述垂向升降台与所述纵向平移台均加装保护罩。
8.根据权利要求1所述的大幅面非接触平台式扫描仪，其特征在于:还包括光源旋转承载台，其是在所述垂向升降台上设有能够垂向位移与横向位移的光源支撑板，所述光源支撑板沿水平横向布置，其两端各设有一个能够绕纵向轴旋转的光源座，所述光源座的中心位置设有灯管，所述光源座的边缘位置固定有灯罩。
9.根据权利要求8所述的大幅面非接触平台式扫描仪，其特征在于:在所述垂向升降台的垂向本体上开设有两道垂向卡槽，所述光源支撑板上开设有两道横向卡槽，数个定位螺钉穿过所述横向卡槽以及所述垂向卡槽，将所述光源支撑板固定在所述垂向本体上；每个所述光源座与一个蜗轮相连，所述蜗轮与一个蜗杆相接。
10.根据权利要求9所述的大幅面非接触平台式扫描仪，其特征在于:所述垂向卡槽长度为200mm，所述横向卡槽长度为20mm，所述灯管常态下垂向向下照射在台面上，其照射方向能够绕纵向轴作±45度角的调节。
【文档编号】H04N1/10GK203632746SQ201320825778
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】来燕, 陈彦, 庞也驰, 欧阳芸, 褚庭亮 申请人:中国印刷科学技术研究所