[发明专利]一种高精度大幅面速度快的2D彩色工业扫描仪

权利要求书

1.一种高精度大幅面速度快的2D彩色工业扫描仪，其特征在于，包括2D彩色相机(1)、工业光源(2)、X轴光栅尺(3)、Y轴光栅尺(4)、X轴直线电机(5)、Y轴直线电机(6)、PC机(7)、运动控制器(8)、被扫描物品(9)、X轴磁悬浮导轨(10)、Y轴磁悬浮导轨(11)、扫描平台(12)和固定装置(13)，其中：

所述X轴磁悬浮导轨(10)对称设置于扫描平台(12)上，在X轴磁悬浮导轨(10)上方通过运动支架安装所述Y轴磁悬浮导轨(11)，Y轴磁悬浮导轨(11)与X轴磁悬浮导轨(10)平行；

所述2D彩色相机(1)利用固定装置(13)安装于Y轴磁悬浮导轨(11)上，在2D彩色相机(1)的镜头上接有所述工业光源(2)；所述Y轴直线电机(6)、X轴直线电机(5)分别安装于Y轴磁悬浮导轨(11)、X轴磁悬浮导轨(10)端部，分别用于驱动2D彩色相机(1)在Y轴磁悬浮导轨(11)上运动、运动支架以及Y轴磁悬浮导轨(11)在X轴磁悬浮导轨(10)上运动；

所述X轴光栅尺(3)、Y轴光栅尺(4)分别安装在X轴磁悬浮导轨(10)、Y轴磁悬浮导轨(11)侧面，分别用于检测运动支架在X轴磁悬浮导轨(10)上的位置、2D彩色相机(1)在Y轴磁悬浮导轨(11)上的位置；

所述被扫描物品(9)置于扫描平台(12)上的X轴磁悬浮导轨(10)之间，位于2D彩色相机(1)的下方；

所述X轴直线电机(5)、Y轴直线电机(6)、X轴光栅尺(3)、Y轴光栅尺(4)连接所述运动控制器(8)，运动控制器(8)以及所述2D彩色相机(1)连接PC机(7)；

所述PC机(7)内安装扫描程序，当用户输入扫描范围的长、宽、曝光率和分辨率参数并启动程序时，PC机(7)会发送指令给运动控制器(8)进行信息处理；在PC机(7)中还装有配置软件，用来配置运动控制器(8)的各项参数、实时观测运动控制器(8)的各项状态变量；

在用户设计的扫描程序在执行时，运动控制器(8)会接收并逐个运行程序中的命令，将命令转为电平信号，且每次只执行一条命令；执行每条命令时需要进行相关计算然后发送控制信息给X轴直线电机(5)和Y轴直线电机(6)，在X轴直线电机(5)和Y轴直线电机(6)真正运动之前做好控制准备，配合将要执行的运动做出相应的控制，反馈给用户；

所述X轴直线电机(5)和Y轴直线电机(6)在收到控制信号时会做出相应运动，Y轴直线电机(6)用于控制2D彩色相机(1)在Y轴磁悬浮导轨(11)上的左右运动，而X轴直线电机(5)则控制Y轴整体结构进行前后移动；

所述X轴光栅尺(3)和Y轴光栅尺(4)在2D彩色相机(1)移动时，通过检测得出2D彩色相机(1)位置的变化信息，所得信息反馈给运动控制器(8)进行判断处理，调整X轴直线电机(5)和Y轴直线电机(6)转速，对运动速度起着负反馈调节作用，使2D彩色相机(1)运动时保持匀速运动；

所述2D彩色相机(1)为CMOS线阵扫描相机，2D彩色相机(1)使用数据线连接PC机(7)，当2D彩色相机(1)开始扫描时会将扫描得到的色彩信息传给PC机(7)，由PC机(7)处理得到二维彩色图像；

利用所述工业扫描仪进行一次扫描的方法为：

步骤1，打开电源总开关，将被扫描物品(9)放置在扫描平台(12)上；

步骤2，在PC机(7)上打开扫描程序，输入扫描长、宽、曝光率、分辨率参数；

步骤3，PC机(7)开始运行扫描程序，并发送控制指令给运动控制器(8)；

步骤4，运动控制器(8)接收并逐条执行控制指令，然后发送控制指令对应的驱动信号给X轴直线电机(5)和Y轴直线电机(6)；

步骤5，X轴直线电机(5)和Y轴直线电机(6)接收到运动控制器(8)发送的信息开始转动，带动2D彩色相机(1)移动；

步骤6，2D彩色相机(1)开始扫描被测物品，并将扫描获得的数据发送给PC机(7)；

步骤7，数据采集如果未完成，重复上述步骤3至步骤6；如果完成数据采集，则已完成这个工作流程。

2.根据权利要求1所述的高精度大幅面速度快的2D彩色工业扫描仪，其特征在于，所述工业光源(2)为圆顶LED光源，工业光源(2)安装于2D彩色相机(1)的镜头下方，随着2D彩色相机(1)的移动而移动。

3.根据权利要求1所述的高精度大幅面速度快的2D彩色工业扫描仪，其特征在于，所述运动控制器(8)为Turbo PMAC2-Eth-Lite控制器，所述2D彩色相机(1)为产品号P4-CC-02K04T-00-R的CMOS线阵扫描相机，所述工业光源(2)为HL-DL100圆顶LED光源。