CN106027845B - 石材大板扫描仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石材大板扫描仪，采用4个特殊的高清相机，采集宽度2200mm、长度超过3000mm的图像，所得到的图像从适合网络传输的50dpi到可以用于打印、印刷的300dpi都可以，所采集到的图像可以选择不同的格式储存,如JPEG、TIFF等，这些文件格式与分辨率的组合，可以满足各种需要。同时，本扫描仪还具有对石材大板进行测量长度、光泽度，读取条形码、二维码和喷码功能。

Description

石材大板扫描仪
技术领域
本发明涉及石材生产技术领域，具体涉及一种石材大板扫描仪。
背景技术
石材作为建筑和装饰的主要材料，随着生活水平的提高，越来越多人喜欢用石材。
进入互联网时代，如何完成石材的智能化生产、信息化管理、互联网营销？这些问题长期以来困扰着石材从业人士，因为石材笨重、易碎、体量大，磨光的石材会产生镜面反射，再加上石材具有丰富的色彩、不同的部分形成不同的质感、不同的纹理，采集高保真的图像至关重要，这些问题一直困扰着石材扫描仪的研发人员。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种石材大板扫描仪，以获得色彩真实、质感逼真、纹理清晰的扫描图像，同时对石材大板进行长度测量，光泽度测量，条形码、二维码和喷码读取。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种石材大板扫描仪，其特征在于，
包括输送台(1)、龙门架(2)、相机部件(3)、相机升降部件(4)、灯光部件(5)、光泽度测量部件(6)、测厚部件(7)、读码部件(8)、喷码部件(9)、显示系统(10)；
龙门架(2)固定安装在输送台(1)上，相机升降部件(4)安装在龙门架(2)内侧面；相机部件(3)安装在相机升降部件(4)顶部，可上下升降；灯光部件(5)安装在龙门架(2)上，可旋转角度；光泽度测量部件(6)和测厚部件(7)安装在龙门架(2)进板侧，部件测杆伸缩；读码部件(8)安装在输送台(1)中间底部，可前后移动；喷码部件(9)安装在输送台(1)出板端部；显示系统(10)安装在龙门架(2)前面监控运行状态，显示扫描仪采集的图像和数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明采用4个特殊的高清相机，采集宽度2200mm、长度超过3000mm的图像，所得到的图像从适合网络传输的50dpi到可以用于打印、印刷的300dpi都可以，所采集到的图像可以选择不同的格式储存,如JPEG、TIFF等，这些文件格式与分辨率的组合，可以满足各种需要。同时，本扫描仪还具有对石材大板进行测量长度、光泽度，读取条形码、二维码和喷码功能。
附图说明
图1是本发明石材大板扫描仪的立体示意图；
图2是本发明石材大板扫描仪的输送台部件立体示意图；
图3是本发明石材大板扫描仪的升降部件立体示意图；
图4是本发明石材大板扫描仪的升降部件立体分解示意图；
图5是本发明石材大板扫描仪的镜头部件立体分解示意图；
图6是本发明石材大板扫描仪的灯光部件立体示意图。
具体实施方式
经过长期的研究，反复实验，从光路设计，相机及传感器选择、光源、传送台特性等诸多要素科学分析，甄选最佳方案，开发出目前国内外技术领先的石材大板扫描仪，获得的图像色彩真实、质感逼真、纹理清晰、版面精准且文件格式多样，并且首创2.2米大幅面采集300dpi图像，满足了现在石材扫描的需求，打破石材数字化和信息化的瓶颈。
本发明所提供的石材大板扫描仪，可以对石材大板(宽度≤2.2m)进行300dpi的图样采集，获得的图像色彩真实，质感逼真，纹理清晰，同时该设备还具有对石材大板进行测量长度、光泽度，读取条形码、二维码和喷码功能。
本发明通过以下技术方案实现：
如图所示，本发明主要包括输送台1、龙门架2、相机部件3、相机升降部件4、灯光部件5、光泽度测量部件6、测厚部件7、读码部件8、喷码部件9、显示系统10和外观部件11。输送台1由底架12、滚筒13、滚筒轴承托座14、同步轮15、同步带16和伺服驱动机构17组成，12条滚筒13通过滚筒托座14等距离安装在底架12上，同步轮15安装在滚筒13的轴端，伺服驱动机构17通过同步带16带动12条滚筒13同步旋转，采用伺服驱动机构，可以快速准确地按照系统命令运作，为石材大板扫描提供稳定快速的输送平台。龙门架2固定在输送台上，与底架12牢固连接，整体框架结实，刚性好。
相机升降部件4由固定座18、升降座19、升降导杆20、上锁紧螺母21、下锁紧螺母22、升降滚珠螺母23、升降滚珠丝杠24和伺服驱动机构25组成。升降导杆20穿过升降座19配合孔再穿过固定座18配合孔，上锁紧螺母21和下锁紧螺母22分别锁住升降导杆20上下，升降滚珠螺母23固定在固定座18中间孔，升降滚珠丝杠穿过升降滚珠螺母23并安装在伺服驱动机构25上，伺服驱动机构25安装在升降座19底部配合孔，整个相机升降部件4通过固定座18安装在龙门架2内侧面上，在伺服驱动机构25的作用下，升降座19在升降导杆20的导向下，可以上下快速、准确、平稳地升降。
相机部件3由安装板26、相机27和密封罩28组成。安装板26经过精密加工，4个线阵相机按一定距离固定在安装板26上，每个相机可以独立调整，所有相机采集线共线且与大板平行。密封罩28把整个部件密封。整个相机部件3安装在相机升降部件4上面。灯光部件5安装在龙门架2相应位置，两组灯光采用特殊订做灯管，可以旋转调整相对角度和光强组合，从而达到适宜的灯光效果。
光泽度测量部件6和测厚部件7安装在龙门架2进板侧，部件测杆伸缩，分别用于测量石材大板的光泽度和板材厚度；读码部件8安装在输送台1中间底部，可前后移动，用于读取石材大板侧面黏贴的条形码，获取将要扫描的大板的身份信息；喷码部件9安装在输送台1出板端部，当大板扫描完毕后，扫描仪系统会将收集到的长度、光泽度和编码信息通过喷码部件喷印在石板侧面做标记，方便大板的存储、管理、查找和工程应用；显示系统10安装在龙门架2前面，用于设置大板扫描仪的基础参数，实时显示扫描状态、并把采集到的信息提取显示。外观部件11安装在龙门架2上，把整个扫描部件密封。
本发明的优点和效果如下：
石材大板的幅面比较大，大幅面图像采集受相机和光路的限制，严重影响成像质量。单相机方案中，加大采集宽度不外3个解决方法：1、增大物距，但同时会增加采集装置的高度超出许可范围；2、使用超广镜头，但此举会降低成像清晰度，特别是边缘区域，图像畸变比较大；3、反射光路，能够降低装置的高度，但反射会造成光线损失，特别是多次反射，同时也大幅增加光路调整难度。
本发明首创采用4个特殊的高清相机，采集宽度2200mm、长度超过3000mm的图像，所得到的图像从适合网络传输的50dpi到可以用于打印、印刷的300dpi都可以，所采集到的图像可以选择不同的格式储存,如JPEG、TIFF等，这些文件格式与分辨率的组合，可以满足各种需要。其结构特点如下：
每台相机采集宽度为单相机方案的1/4，物距也仅为单相机方案的1/4，可以使用标准焦距的相机，成像质量有保障，畸变最小。
相机安装在精密加工的箱体上，箱体为六面体结构。每个相机可以独立调整，保证后续的图像正确。箱体具有很好的刚度，避免变形影响成像质量。
箱体安装在相机升降机构上，通过调整相机升降实现精确对焦。当石材大板厚度变化时，相机升降机构可以将物距调整到标准值。
安装相机的箱体留有通光孔，图像信息通过这里到达相机。通光孔由光学镜片封闭，避免相机受水汽粉尘污染，而且很容易做到屏蔽环境光干扰。
此外，本发明采用了两组特殊的灯光部件，通过调整相对角度和光强组合，提供适宜的灯光环境。
本发明石材大板扫描仪的工作过程如下：启动扫描仪，灯光部件5开启，输送台1运转，带动放在滚筒13上的大板(宽度≤2200mm)从右边开始往左边加速运动，等大板运动到光泽度测量部件6和测厚部件7下位置时，运动停止，系统控制光泽度测量部件6和测厚部件7往下运动，对大板进行光泽度和厚度测量，同时读码部件8前后移动，扫描位于大板前端面的条形码，系统采集完以上数据后，通过显示系统10把这些数据对应显示。根据所采集的大板厚度，相机升降部件4会升降相应的距离，使相相物距保持恒定值。这些动作完成后，输送台1继续运转带动大板往左传送，相机部件3开始对石板进行采集图像，并且在显示系统10前面显示器上实时显示扫描情况。整块大板扫描完毕后，获得色彩真实、质感逼真、纹理清晰的图像。整板扫描完毕后，石板运动到最左边停止，这时候，系统会根据刚才扫描和测量部件获得的数据，得出大板相应的长度、宽度、厚度、光泽度、生产编码、名称等信息，然后通过喷码部件9喷印在大板的端面，最终完成石材大板的扫描。
本发明石材大板扫描仪图像采集系统通过对板材扫描的方式，使得采集到的图像达到与实际石材大板精准对应。把每一片石材图像高保真地保存到系统，并生成相应的“ID信息”。依据系统扫描的石材大板图像，可以完美实现：
1、省去现场采购，减少中间环节，实现网上销售，降低买卖双方成本；
2、设计师可以在电脑上进行装饰方案的排比优化，满足个性需求；
3、电脑排版拼接后机械读取数据再切割，提高生产效率；
4、实现生产规划，有效控制技术经济指标。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1.一种石材大板扫描仪，其特征在于，
包括输送台(1)、龙门架(2)、相机部件(3)、相机升降部件(4)、灯光部件(5)、光泽度测量部件(6)、测厚部件(7)、读码部件(8)、喷码部件(9)、显示系统(10)；
龙门架(2)固定安装在输送台(1)上，相机升降部件(4)安装在龙门架(2)内侧面；相机部件(3)安装在相机升降部件(4)顶部，可上下升降；灯光部件(5)安装在龙门架(2)上，可旋转角度；光泽度测量部件(6)和测厚部件(7)安装在龙门架(2)进板侧，部件测杆伸缩；读码部件(8)安装在输送台(1)中间底部，可前后移动；喷码部件(9)安装在输送台(1)出板端部；显示系统(10)安装在龙门架(2)前面监控运行状态，显示扫描仪采集的图像和数据；
所述相机部件(3)包括安装板(26)、相机(27)和密封罩(28)；
安装板(26)经过精密加工，4个线阵相机按预定距离固定在安装板(26)上，每个相机(27)可以独立调整，所有相机(27)采集线共线且与安装板(26)平行，密封罩(28)将安装板(28)和所有相机(27)密封，整个相机部件(3)安装在相机升降部件(4)上面。
2.根据权利要求1所述的石材大板扫描仪，其特征在于，
所述输送台(1)包括底架(12)、滚筒(13)、滚筒轴承托座(14)、同步轮(15)、同步带(16)和伺服驱动机构(17)；
12条滚筒(13)通过滚筒托座(14)等距离安装在底架(12)上，同步轮(15)安装在滚筒(13)的轴端，伺服驱动机构(17)通过同步带(16)带动12条滚筒(13)同步旋转。
3.根据权利要求2所述的石材大板扫描仪，其特征在于，
所述相机升降部件(4)包括固定座(18)、升降座(19)、升降导杆(20)、上锁紧螺母(21)、下锁紧螺母(22)、升降滚珠螺母(23)、升降滚珠丝杠(24)和伺服驱动机构(25)；
升降导杆(20)穿过升降座(19)配合孔再穿过固定座(18)配合孔，上锁紧螺母(21)和下锁紧螺母(22)分别锁住升降导杆(20)上下，升降滚珠螺母(23)固定在固定座(18)中间孔，升降滚珠丝杠穿过升降滚珠螺母(23)并安装在伺服驱动机构(25)上，伺服驱动机构(25)安装在升降座(19)底部配合孔。
4.根据权利要求3所述的石材大板扫描仪，其特征在于，
所述灯光部件(5)安装在龙门架(2)的相应位置，两组灯光采用特殊订做灯管，可以旋转调整相对角度和光强组合，从而达到适宜的灯光效果。
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