CN109682809B - 一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机 - Google Patents

一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，包括立柱、水平移动机构、垂直升降机构、图像采集组件、标本台面旋转机构、岩心皮辊双动旋转机构、岩屑台面垂直移动机构，垂直升降机构，与水平移动机构连接并随其同步运动，垂直升降机构的下端可相对自身上端在竖直方向运动，标本台面旋转机构和所述岩心皮辊双动旋转机构，呈前后方向平行设置在所述图像采集组件所在平面以下，所述标本台面旋转机构可绕竖直方向的轴线旋转，所述岩心皮辊双动旋转机构可绕两条水平轴线旋转。本发明可快速转换扫描方式，定位准确，提高了扫描速度，使用方便快捷。

Description

一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机
技术领域
本发明涉及岩心图像采集的技术领域，尤其涉及一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机。
背景技术
地质标本、岩屑、井壁岩心是进行地下矿藏资源研究的最珍贵的资料之一，标本、岩屑、井壁岩心扫描一体机是地质工作者对珍贵的地质碎块、岩屑及井壁岩心实物进行采集成象、数据分析、妥善存储的非常重要的设备。以往的岩屑扫描仪存在以下一些缺陷，其一是对于一些不规则地质标本，不能扫描地质标本外表面，即使扫描后扫描图象不清晰、色差大，质量差。其二是以往岩屑扫描仪不能对井壁岩心进行外表面及切面扫描，其三是以往的扫描仪上采集组件不能够调节角度，使得光照不均匀，扫描效果不稳定。可见，以往的岩屑扫描仪已不能满足今天高质量、高清晰度和大工作量以及不规则地质标本、井壁岩心的扫描，且扫描稳定可靠的需求。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，提供一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机。
本发明采用的技术方案：一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，包括立柱、水平移动机构、垂直升降机构、图像采集组件、标本台面旋转机构、岩心皮辊双动旋转机构、岩屑台面垂直移动机构，其中：
所述立柱共有四根呈矩形排布；
所述水平移动机构，与所述立柱的顶部连接，并可沿前后方向运动；
所述垂直升降机构，与所述水平移动机构连接并随其同步运动，所述垂直升降机构的下端可相对自身上端在竖直方向运动；
所述图像采集组件的顶部与所述垂直升降机构的下端连接，并用于采集图像；
所述标本台面旋转机构和所述岩心皮辊双动旋转机构，呈前后方向平行设置在所述图像采集组件所在平面以下，所述标本台面旋转机构可绕竖直方向的轴线旋转，所述岩心皮辊双动旋转机构可绕两条水平轴线旋转；
所述岩屑台面垂直移动机构设置在所述标本台面旋转机构的外周，并与所述立柱和所述岩心皮辊双动旋转机构滑动连接以在竖直方向上运动。
本发明的有益效果是：可快速转换扫描方式，定位准确，提高了扫描速度，使用方便快捷。
附图说明
对本发明实施例描述中所涉及的附图进行简单介绍，以便于对本发明实施例中的技术方案进行更清楚、完整的说明，下面的附图仅仅针对本发明的一些实施例，并不用以限制本发明，在不进行其他创造性劳动的前提下，显然可以根据这些附图得到其他附图。
图1为实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机的主视图；
图2为实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机的左视图；
图3为实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机的俯视图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明提供一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，包括立柱、水平移动机构、垂直升降机构、图像采集组件、标本台面旋转机构、岩心皮辊双动旋转机构、岩屑台面垂直移动机构，其中：
所述立柱共有四根呈矩形排布；
所述水平移动机构，与所述立柱的顶部连接，并可沿前后方向运动；
所述垂直升降机构，与所述水平移动机构连接并随其同步运动，所述垂直升降机构的下端可相对自身上端在竖直方向运动；
所述图像采集组件的顶部与所述垂直升降机构的下端连接，并用于采集图像；
所述标本台面旋转机构和所述岩心皮辊双动旋转机构，呈前后方向平行设置在所述图像采集组件所在平面以下，所述标本台面旋转机构可绕竖直方向的轴线旋转，所述岩心皮辊双动旋转机构可绕两条水平轴线旋转；
所述岩屑台面垂直移动机构设置在所述标本台面旋转机构的外周，并与所述立柱和所述岩心皮辊双动旋转机构滑动连接以在竖直方向上运动。
根据本实施例所述的一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，可快速转换扫描方式，定位准确，提高了扫描速度，使用方便快捷。
如图1～3所示，水平移动机构8由水平移动电机8-1、齿轮减速器8-2、同步带轮箱8-3、水平限位开关8-4、水平导轨一8-5、滑块8-6、水平导轨二8-7、升降安装支架8-8、皮带8-9组成，其中：
水平移动机构8的水平导轨一8-5与水平导轨二8-7分别平行安装在前、后方向的两根立柱6上，水平导轨一8-5与水平导轨二8-7沿左右方向延伸，并分别在中部设有滑块8-6，所述水平移动电机8-1和同步带轮箱8-3分别设置在水平导轨一8-5的两端，皮带8-9传动设置在所述水平移动电机8-1的齿轮减速器8-2和同步带轮箱8-3之间并驱动滑块8-6运动，滑块8-6之间连接沿前后方向设置的升降安装支架8-8，所述皮带8-9的两端各设有一个水平限位开关8-4。
所述垂直升降机构7由升降驱动电机7-1、升降联轴器7-2、升降接近开关7-3、升降导轨7-4、升降丝杆7-5、升降外壳7-6、托盘7-7组成，升降导轨7-4的一端与升降安装支架8-8连接，升降外壳7-6沿竖直方向滑设在升降导轨7-4上，升降丝杆7-5穿设在升降外壳7-6中，升降驱动电机7-1通过升降联轴器7-2连接升降丝杆7-5的顶部，升降外壳7-6的底部设有托盘7-7，托盘7-7为下端面敞开的盒体。
所述图像采集组件1由旋转盘1-1、散热片1-2、相机1-3、集成LED灯1-4组成；旋转盘1-1的两侧通过旋转机构5连接与托盘7-7上，旋转盘1-1的上端面安装有散热片1-2，旋转盘1-1的下端面安装有相机1-3，相机1-3的下端周围安装有集成LED灯1-4。
所述标本台面旋转机构2包括旋转盘台面2-1、旋转盘台面用减速器2-2和旋转盘台面用电机2-3，旋转盘台面2-1安装在相机1-3的下方，旋转盘台面用电机2-3通电，通过旋转盘台面用减速器2-2带动旋转盘台面2-1匀速转动，置于旋转盘台面2-1上的标本也随之匀速转动。
所述岩心皮辊双动旋转机构3由井壁岩心皮辊轴承座3-1、井壁岩心皮辊3-2、井壁岩心双动皮辊用同步带3-3、井壁岩心双动皮辊用同步带轮3-4、井壁岩心双动用电机连接同步带轮3-5、井壁岩心双动用电机连接板3-6、井壁岩心双动用电机3-7组成，其中：
井壁岩心皮辊轴承座3-1设置在左右两侧，两根井壁岩心皮辊3-2的一端分别安装有井壁岩心双动皮辊用同步带轮3-4，并通过井壁岩心双动皮辊用同步带3-3与井壁岩心双动用电机连接同步带轮3-5连接，井壁岩心双动用电机3-7安装在井壁岩心双动用电机连接板3-6上，井壁岩心双动用电机3-7的轴端直接安装井壁岩心双动用电机连接同步带轮3-5，两根井壁岩心皮辊3-2的另一端直接通过轴承安装在井壁岩心皮辊轴承座3-1上。
需要说明的是，两个岩心井壁岩心皮辊3-2间隔预设距离。
进一步，井壁岩心皮辊轴承座3-1相对所述岩屑台面垂直移动机构4的一侧的左右两端设有沿高度设置的导轨与滑块。
所述岩屑台面垂直移动机构4包括台面移动驱动电机4-1、台面移动用丝杆4-2、台面移动用丝杆螺母4-3、台面移动用导轨4-4、台面移动用导轨滑块4-5、接近开关4-6、移动台面4-7，其中：
所述台面移动驱动电机4-1、台面移动用丝杆4-2、台面移动用丝杆螺母4-3同轴设置在左前侧的立柱中，所述台面移动驱动电机4-1设置在台面移动用丝杆4-2的顶部并驱动后者旋转，台面移动用丝杆螺母4-3螺纹连接在台面移动用丝杆4-2上；
台面移动用导轨4-4设置在右前侧的立柱上，导轨滑块4-5滑设在台面移动用导轨4-4上，台面移动用导轨4-4的上下两端各设有一个接近开关4-6；
移动台面4-7的前端两侧分别与台面移动用丝杆螺母4-3和导轨滑块4-5固定连接，移动台面4-7的后端与井壁岩心皮辊轴承座3-1的滑块连接。
工作过程如下所示：
工作时，垂直自动升降机构7的升降驱动电机7-1通电转动，电机轴通过升降联轴器7-2带动升降丝杆7-5转动，从而带动升降外壳7-6沿着升降导轨7-4上下移动，移动位移由上下对称安装的升降接近开关7-3控制；装接在升降外壳7-6内的托盘7-7与图象采集组件1的旋转盘1-1相匹配，通过托盘7-7将图象采集组件1与垂直自动升降机构7安装连接。
当进行岩屑扫描时，岩屑台面垂直移动机构4中的移动台面4-7必须移动至最上端，移动台面4-7的上表面必须与标本台面旋转机构2中旋转盘台面2-1的上表面处于同一水平面，将装有岩屑的岩屑槽直接放置在此水平面上，装有岩屑的岩屑槽必须位于采集组件的正下方。
水平移动机构8的水平导轨一8-5与水平导轨二8-7分别平行安装在前后左右对称的四根立柱6上，水平导轨一8-5与水平导轨二8-7上分别装配有滑块8-6，滑块8-6与垂直自动升降机构7通过升降安装支架8-8安装连接。带有水平移动电机8-1的齿轮减速器8-2安装在前方立柱6的右侧，同步带轮箱8-3安装在前方立柱6的左侧，水平移动机构8的位移由左右对称的水平限位开关8-4控制。
旋转盘1-1、散热片1-2、与安装有集成LED灯1-4的相机1-3装接成一整体构成图象采集组件1，当需要进行井壁岩心扫描时，将井壁岩心放置于井壁岩心皮辊双动旋转机构3的两根平行的井壁岩心皮辊3-2中间，将图象采集组件1安装在托盘7-7上，直接进行图象采集，对井壁岩心纵切面扫描与井壁岩心外表面扫描的切换可通过旋转盘1-1旋转90°完成，托盘7-7通过定位销与旋转盘1-1定位。当需要进行标本扫描时，将扫描标本置于标本台面旋转机构2的旋转盘台面2-1上；旋转盘台面用电机2-3通电旋转，带动旋转盘台面用减速器2-2旋转，旋转盘台面用减速器2-2带动旋转盘台面匀速旋转，置于旋转盘台面2-1上的标本一起匀速旋转；利用图象采集组件1进行标本图象扫描，标本图象的清晰度由采集组件旋转机构5来调节控制，在采集标本时，扭松采集组件旋转轴锁紧螺钉5-3，直接用手调节图象采集组件1整体，采集组件旋转轴一5-1与采集组件旋转轴二5-2旋转，当图象清晰时，锁紧采集组件旋转轴锁紧螺钉5-3，即可进行样本扫描。当需要进行岩屑扫描时，岩屑台面垂直移动机构4中的移动台面4-7必须与标本台面旋转机构2中的旋转盘台面2-1处于同一水平平面，直接将含有岩屑的岩屑槽置于此水平面直接进行岩屑图象扫描。
井壁岩心皮辊双动旋转机构3工作时，井壁岩心双动用电机3-7在电脑的控制下通电运转，通过井壁岩心双动用电机连接同步带轮3-5带动井壁岩心双动用电机连接同步带3-4转动，使两个井壁岩心皮辊3-2同时运转，从而使放置在井壁岩心皮辊3-2间的岩心稳定旋转，尤其是针对小直径井壁岩心的扫描，有效防止打滑，放置和旋转都十分稳定，大大提高了扫描的稳定性，保证扫描图片质量，同时拓展了可扫描范围。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，其特征在于，包括立柱、水平移动机构、垂直升降机构、图像采集组件、标本台面旋转机构、岩心皮辊双动旋转机构、岩屑台面垂直移动机构，其中：
所述立柱共有四根呈矩形排布；
所述水平移动机构，与所述立柱的顶部连接，并可沿前后方向运动；
所述垂直升降机构，与所述水平移动机构连接并随其同步运动，所述垂直升降机构的下端可相对自身上端在竖直方向运动；
所述图像采集组件的顶部与所述垂直升降机构的下端连接，并用于采集图像；
所述标本台面旋转机构和所述岩心皮辊双动旋转机构，呈前后方向平行设置在所述图像采集组件所在平面以下，所述标本台面旋转机构可绕竖直方向的轴线旋转，所述岩心皮辊双动旋转机构可绕两条水平轴线旋转；
所述岩屑台面垂直移动机构设置在所述标本台面旋转机构的外周，并与所述立柱和所述岩心皮辊双动旋转机构滑动连接以在竖直方向上运动；
其中，所述岩屑台面垂直移动机构包括移动台面，所述标本台面旋转机构包括旋转盘台面；
当进行岩屑扫描时，所述移动台面移动至最上端，且所述移动台面的上表面与所述旋转盘台面的上表面处于同一水平面，将装有岩屑的岩屑槽放置在所述水平面上，装有岩屑的岩屑槽位于所述图像采集组件的正下方。
2.根据权利要求1所述的一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，其特征在于，所述水平移动机构由水平移动电机、齿轮减速器、同步带轮箱、水平限位开关、水平导轨一、滑块、水平导轨二、升降安装支架、皮带组成，其中：
所述水平移动机构的水平导轨一与所述水平导轨二分别平行安装在前、后方向的两根所述立柱上，所述水平导轨一与所述水平导轨二沿左右方向延伸，并分别在中部设有所述滑块，所述水平移动电机和所述同步带轮箱分别设置在所述水平导轨一的两端，所述皮带传动设置在所述水平移动电机的齿轮减速器和所述同步带轮箱之间并驱动所述滑块，所述滑块之间连接沿前后方向设置的所述升降安装支架，所述皮带的两端各设有一个所述水平限位开关。
3.根据权利要求2所述的一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，其特征在于，所述垂直升降机构由升降驱动电机、升降联轴器、升降接近开关、升降导轨、升降丝杆、升降外壳、托盘组成，所述升降导轨的一端与所述升降安装支架连接，所述升降外壳沿竖直方向滑设在所述升降导轨上，所述升降丝杆穿设在所述升降外壳中，所述升降驱动电机通过所述升降联轴器连接所述升降丝杆的顶部，所述升降外壳的底部设有托，托盘为下端面敞开的盒体。
4.根据权利要求3所述的一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，其特征在于，所述图像采集组件由旋转盘、散热片、相机、集成LED灯组成；所述旋转盘的两侧通过所述旋转机构连接于 所述托盘上，所述旋转盘的上端面安装有所述散热片，所述旋转盘的下端面安装有所述相机，所述相机的下端周围安装有集成LED灯。
5.根据权利要求4所述的一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，其特征在于，所述标本台面旋转机构还包括旋转盘台面用减速器和旋转盘台面用电机，所述旋转盘台面安装在所述相机的下方，所述旋转盘台面用电机通电，通过所述旋转盘台面用所述减速器带动旋转盘台面匀速转动。
6.根据权利要求5所述的一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，其特征在于，所述岩心皮辊双动旋转机构由井壁岩心皮辊轴承座、井壁岩心皮辊、井壁岩心双动皮辊用同步带、井壁岩心双动皮辊用同步带轮、井壁岩心双动用电机连接同步带轮、井壁岩心双动用电机连接板、井壁岩心双动用电机组成，其中：
所述井壁岩心皮辊轴承座设置在左右两侧，两根所述井壁岩心皮辊的一端分别安装所述井壁岩心双动皮辊用同步带轮，并通过所述井壁岩心双动皮辊用同步带与所述井壁岩心双动用电机连接同步带轮连接，所述井壁岩心双动用电机安装在所述井壁岩心双动用电机连接板上，所述井壁岩心双动用电机的轴端直接连接所述井壁岩心双动用电机连接同步带轮，两根所述井壁岩心皮辊的另一端通过轴承安装在所述井壁岩心皮辊轴承座上。
7.根据权利要求6所述的一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，其特征在于，两个所述井壁岩心皮辊间隔预设距离。
8.根据权利要求6或7所述的一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，其特征在于，所述井壁岩心皮辊轴承座相对所述岩屑台面垂直移动机构的一侧的左右两端设有沿高度设置的导轨与滑块。
9.根据权利要求8所述的一种实物岩屑、实物岩心、实物标本成像一体机，其特征在于，所述岩屑台面垂直移动机构还包括台面移动驱动电机、台面移动用丝杆、台面移动用丝杆螺母、台面移动用导轨、台面移动用导轨滑块、接近开关，其中：
所述台面移动驱动电机、台面移动用丝杆、台面移动用丝杆螺母同轴设置在左前侧的所述立柱中，所述台面移动驱动电机设置在所述台面移动用丝杆的顶部并驱动后者旋转，所述台面移动用丝杆螺母螺纹连接在所述台面移动用丝杆上；
所述台面移动用导轨设置在右前侧的所述立柱上，所述导轨滑块滑设在所述台面移动用导轨上，所述台面移动用导轨的上下两端各设有一个所述接近开关；
所述移动台面的前端两侧分别与所述台面移动用丝杆螺母和所述导轨滑块固定连接，所述移动台面的后端与所述 井壁岩心皮辊轴承座的滑块连接。
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