遮光式物体扫描装置

技术领域

本发明涉及自动化生产技术领域，特别涉及一种遮光式物体扫描装置。

背景技术

现如今，现有的档案，重要材料备案所用的扫描仪大部分为接触式扫描，利用组合起来的滚筒和传送带输送纸张，因为材料纸张的物理特性十分敏感，扫描时纸张的一部分很可能会被吸附到上方的压板上，而另外的部分则平铺在下方的透明放置板上，导致扫描时的纸张平整度不统一，出现部分扫描清晰，部分扫描不清晰的问题；此外，还可能因为纸屑遮挡纸张，或者纸张卷翘不平等造成扫描不完全的情况。

另外，现有技术中的扫描仪大多适用于规格固定的纸张，比如A4纸这种长方形的纸张，对不规则纸张的扫描往往需要手动进行，扫描效率低下。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种遮光式物体扫描装置，通过纸张传送装置的设置使得本设备能够可以适应规格不同、形状不规则的纸张，且能够实现非接触扫描，通过遮光装置的设置使得扫描效果清晰、均匀。

技术方案：本发明提供了一种遮光式物体扫描装置，包括设置在机架上的纸张传送装置、遮光装置和扫描装置；所述纸张传送装置中，输送导轨水平固定在所述机架上，透明放置板与所述输送导轨可动连接，设置在所述机架上的放置板驱动机构用于驱动所述透明放置板沿所述输送导轨水平移入或移出扫描区域；所述遮光装置中，支架固定在所述机架上且位于所述扫描区域四周，顶面遮光布和升降遮光布均通过收放机构分别安装在所述支架的顶部和四周；上所述透明放置板位于所述扫描区域内时，所述顶面遮光布覆盖所述扫描区域的顶部，所述升降遮光布覆盖所述扫描区域的四周；所述扫描装置中，上置扫描探头安装在所述机架上、所述扫描区域的上方，且所述上置扫描探头位于所述透明放置板上方。

进一步地，所述收放机构包括升降框和安装在所述支架顶面两端相互平行的第一转轴和第二转轴，所述顶面遮光布的一端固定在所述第一转轴上，另一端与顶面牵引绳的一端连接，所述顶面牵引绳的另一端固定在所述第二转轴上；所述升降遮光布固定在所述升降框上，所述升降框滑动连接在所述支架外壁，且所述升降框的四侧分别连接有升降牵引绳，四根所述升降牵引绳的顶端分别固定在所述第一转轴和所述第二转轴上。第一转轴与第二转轴同步转动，一方面是配合顶面遮光布的拉力，避免摩擦力，拉力不一致所造成的顶面遮光布跑偏现象，另一方面是配合各升降框的上提或者是下降的速度。

进一步地，所述收放机构中还包括四个隔离块，四个所述隔离块分别固定在所述第一转轴和所述第二转轴的两端，所述升降牵引绳与所述顶面遮光布位于个所述隔离块的两侧。隔离块是防止顶面遮光布和升降框牵引绳相互缠绕在一起，影响装置的使用。

进一步地，所述的遮光式物体扫描装置还包括喷气装置，所述喷气装置包括喷气箱和底面具有若干喷气孔的喷气壳，所述喷气箱固定在所述机架上，并通过喷气管与所述喷气壳的内腔连通，所述喷气壳的底面与所述透明放置板平行设置且位于所述扫描区域的正上方。喷气装置能够在扫描时将待扫描的纸张吹平，使待扫描纸张完全平铺在下方的透明放置板上，并吹走待扫描纸张上的纸屑等杂物，实现非接触扫描的同时，提高了扫描的完整度、均匀度和清晰度。

优选地，所述放置板驱动机构中，第一电机固定在所述机架上，齿轮的转轴固定在所述第一电机的输出轴上，齿条的一侧与所述透明放置板固定，另一侧与所述齿轮啮合。第一电机带动齿轮旋转，通过齿轮和齿条啮合传动透明放置板沿输送导轨进入或退出扫描区域，避免了传统的市面上的依靠传送带的传动所带来的短距传送不平稳、不可靠、传送精度不好控制等缺陷。

进一步地，所述扫描装置中还包括安装在所述机架上、所述扫描区域下侧的下置扫描探头，且所述下置扫描探头位于所述透明放置板的下方。上置扫描探头和下置扫描探头的配合作用实现对待扫描纸张的正反两面同时扫描。

进一步地，所述的喷气式纸张扫描设备还包括安装在所述机架上的扫描渲染灯，所述扫描渲染灯位于所述上置扫描探头与所述透明放置板之间。针对纸张的老旧和褶皱等，渲染灯可以调节不同亮度和光线位置,使得老旧和褶皱等问题被淡化，使得扫描达到更好的效果。

进一步地，所述的遮光式物体扫描装置还包括隐藏式平台，所述隐藏式平台包括升降平台、基座以及至少两组升降机构，所述升降机构包括折叠杆、双向丝杆和步进电机，所述折叠杆的顶端固定在所述升降平台的下表面，下端一侧固定在所述基座上，下端另一侧固定在移动块上；所述移动块螺纹连接在所述双向丝杆上，所述双向丝杆的一端固定在所述步进电机的输出轴上，所述步进电机固定在所述基座上；所述机架固定在所述升降平台上。隐藏式平台，可将整个装置收藏起来，避免占用空间，同时便于移动扫描装置；双向丝杆使升降平台得升降更加平稳、同步，避免产生倾斜。

进一步地，所述升降机构还包括竖直固定在所述基座上的升降轨道和固定在所述升降平台一侧的导向块，所述导向块与所述升降轨道滑动连接。升降轨道和导向块限制了升降平台的滑移位置，确保了升降平台升降的稳定性和可靠性。

进一步地，所述升降平台的下表面上还固定有缓冲块。缓冲块可以进一步避免下降的冲击力给整个扫描设备造成的影响，避免损坏上置和下置扫描镜头。

有益效果：本发明中，用户将待扫描纸张置于纸张传送装置上的透明放置板上之后，放置板驱动机构驱动透明放置板沿输送导轨水平移入扫描区域，然后通过遮光装置中的收放机构控制顶面遮光布和升降遮光布覆盖扫描区域的顶部和四周，接着扫描装置中的上置扫描探头开始对待扫描纸张进行非接触式扫描；扫描结束后，再通过收放机构将顶面遮光布和升降遮光布收起，放置板驱动机构驱动透明放置板沿输送导轨水平移出扫描区域，取走扫描完成的纸张即可进行下一个扫描。

本扫描设备中纸张传送装置能够实现非接触式扫描，能够实现对不同规格以及不规则形状的纸张进行自动扫描，用户只需将待扫描纸张放到透明放置板上即可。遮光装置中的顶面遮光布和升降遮光布一方面能够防止外界光线对扫描区的影响，使得扫描效果更好，避免光线不均匀产生阴影；另一方面还可以遮挡灰尘落到扫描镜头上，因为镜头上的灰尘很难清理。

附图说明

图1为遮光式物体扫描装置的整体结构示意图；

图2为纸张传送装置的结构示意图；

图3为遮光装置的结构示意图；

图4为遮光装置的局部结构示意图；

图5为喷气装置的局部结构示意图；

图6为喷气装置的局部结构示意图；

图7为隐藏式平台的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的介绍。

实施方式1：

本实施方式提供了一种遮光式物体扫描装置，如图1所示，主要由依次设置在机架10上的纸张传送装置4、遮光装置3和扫描装置1组成。

如图1和2所示，纸张传送装置4包括透明放置板42和输送导轨41，输送导轨41水平固定在机架10上，透明放置板42与输送导轨41可动连接，设置在机架10上的放置板驱动机构用于驱动透明放置板42沿输送导轨41水平移入或移出扫描区域；放置板驱动机构中，第一电机45固定在机架10上，齿轮44的转轴固定在第一电机45的输出轴上，齿条43的一侧与透明放置板42固定，另一侧与齿轮44啮合。

如图3至5所示，遮光装置3包括支架311、顶面遮光布31、升降遮光布34、升降框35以及安装在支架311顶面两端相互平行的第一转轴32和第二转轴33，顶面遮光布31的一端固定在第一转轴32上，另一端与顶面牵引绳38的一端连接，顶面牵引绳38的另一端固定在第二转轴33上；升降遮光布34固定在升降框35上，升降框35滑动连接在支架311外壁，且升降框35的四侧分别连接有升降牵引绳39，四根升降牵引绳39的顶端分别固定在所述第一转轴32和第二转轴33上。四个隔离块310分别固定在第一转轴32和第二转轴33的两端，升降牵引绳39与顶面遮光布31位于个隔离块310的两侧。

扫描装置1中，上置扫描探头11和下置扫描探头12分别安装在机架10上、扫描区域的上方和下方，且上置扫描探头11位于透明放置板42上方，下置扫描探头12位于透明放置板42的下方，透明放置板42进入到扫描区域后，上置扫描探头11和下置扫描探头12分别位于透明放置板42的上下方。

在机架10上，上置扫描探头11与透明放置板42之间以及下置扫描探头12与透明放置板42之间还均安装有扫描渲染灯13。

本实施方式中的遮光式物体扫描装置工作原理：

当待扫描纸张防止到透明放置板42上之后，启动第一电机45带动齿轮44正转，通过齿轮44和齿条43啮合传动，透明放置板42沿输送导轨41进入扫描区域，进入到扫描区域内后，透明放置板42上的待扫描纸张刚好位于上置扫描探头11与下置扫描探头12之间。

然后第二转轴电机37带动第二转轴33转动，卷起缠绕在第二转轴33上的顶面牵引绳38，使得顶面牵引绳38拉着顶面遮光布31直至完全遮盖住扫描区，同时第一转轴电机36也同步转动，一方面是配合顶面遮光布31的拉力，避免摩擦力、拉力不一致所造成的顶面遮光布31跑偏现象，另一方面是配合所有升降牵引绳39的上提或者是下降的速度，升降牵引绳39的一端分别缠绕在第一转轴32，第二转轴33上，另一端固定连接在升降框35上，而且升降牵引绳39和顶面遮光布31之间通过第一转轴32和第二转轴33上都有设置的隔离块310来隔开，避免缠绕在一起，影响装置的运行。在顶面遮光布31遮挡扫描区域顶面的同时，第一转轴32和第二转轴33也带动升降牵引绳39使升降框35沿支架311外壁上升，即升降框35底部固定连接的升降遮光布34也被逐渐上提，遮挡住扫描区域的前后左右侧，当升降框35升高到最高点，同时顶面遮光布31也完全遮盖住扫描区，第一转轴电机36和第二转轴电机37停止转动；升降框35滑动连接在支架311外壁；输送导轨41是固定连接在支架311内壁的，且当透明放置板42移入扫描区域内时，透明放置板42完全位于支架311内部，而升降框35在支架311最底部时，是位于输送导轨41下方的，所以升降框35与输送导轨41并不形成干扰。

在顶面遮光布31遮挡住扫描区域顶面、升降遮光布34、遮挡住扫描区域的前后左右侧后，上置扫描探头11和下置扫描探头12开始对待扫描纸张的正反面进行非接触式扫描；扫描结束后，上置扫描探头11和下置扫描探头12停止扫描。然后第一转轴电机36反转驱动第一转轴32将顶面遮光布31收起，同时通过第二转轴电机37反转驱动第二转轴33将升降框35带着升降遮光布34下降到支架311最底部，第一转轴电机36和第二转轴电机37停止转动，此时升降框35位于输送导轨41的下方。

然后第一电机45带动齿轮44反转，通过齿轮44和齿条43啮合，透明放置板42沿输送导轨41移出扫描区域。

针对老旧或褶皱纸张，在扫描过程中可以开扫描渲染灯13，以调节不同亮度和光线位置,使得老旧和褶皱等问题被淡化，使得扫描达到更好的效果。

实施方式2：

本实施方式为实施方式1的进一步改进，主要改进之处在于，本实施方式的遮光式物体扫描装置中，还包括能够在扫描时将待扫描纸张吹平、提高扫描的完整度、均匀度和清晰度的喷气装置2，如图5和6，喷气装置2包括喷气箱22和底面侧面均具有若干喷气孔的喷气壳21，喷气壳21侧面的若干喷气孔与水平面呈45°夹角。喷气箱22固定在机架10上、支架311内上部，并通过喷气管23与喷气壳21的内腔连通，喷气壳21的底面与透明放置板42平行设置且位于扫描区域的正上方。

透明放置板42上的待扫描纸张移入扫描区域后，刚好位于喷气装置中喷气壳21的正下方，然后喷气箱22喷出的气体经喷气管23进入喷气壳21后，经喷气壳21底面和侧面的若干喷气孔喷出，将置于透明放置板42上的纸张吹平后，上置扫描探头11和下置扫描探头12对待扫描纸张的正反面进行非接触式扫描；扫描结束后，喷气装置2停止喷气，上置扫描探头11和下置扫描探头12停止扫描，然后第一电机45带动齿轮44旋转，通过齿轮44和齿条43啮合传动透明放置板42沿输送导轨41移出扫描区域。

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

实施方式3：

本实施方式为实施方式2的进一步改进，主要改进之处在于，本实施方式的遮光式物体扫描装置中，还包括用于将整个设备收藏起来，避免占用空间，同时便于设备移动的隐藏式平台。

如图7所示，上述隐藏式平台包括升降平台71、基座73以及两组升降机构，每组升降机构包括折叠杆72、双向丝杆75、步进电机77、升降轨道74和导向块79，机架10固定在升降平台71上，升降平台71的下表面上固定有缓冲块78，导向块79固定在升降平台71的一侧；升降轨道74竖直固定在基座73上，导向块与升降轨道74滑动连接。折叠杆72的顶端固定在升降平台71的下表面，下端一侧固定在基座73上，下端另一侧固定在移动块710上；移动块710螺纹连接在双向丝杆75上，双向丝杆75的一端固定在步进电机77的输出轴上，步进电机77固定在基座73上，基座73底部安装有至少四个万向轮76。在整个隐藏式平台7四周、基座73上安装有框体箱711，框体箱711一侧顶部铰接有框体箱盖712。

当长期不使用或需要运输本设备时，步进电机77带动双向丝杆75正转，移动块710沿双向丝杆75向远离步进电机77方向移动，使得折叠杆72折叠，升降平台71下降，在升降平台71下降的同时，导向块79沿升降轨道74下移，缓冲块78的作用使得升降平台71下降到最下限时也不会对本设备造成较大的冲击力。升降平台71下降到最下限时，步进电机77停止转动，升降平台71上方的扫描设备完全位于框体箱711内，然后可以通过翻转铰接在框体箱711侧面的框体箱盖712将框体箱711顶面盖好，将整个扫描设备封闭在框体箱711内，避免落灰也方便运输。

当需要使用本设备时，步进电机77反转，移动块710沿双向丝杆75向靠近步进电机77方向移动，使得折叠杆72伸长，升降平台71上升，在升降平台71上升的同时，导向块79沿升降轨道74上移，直至升降平台71上升到最上限时，步进电机77停止转动，升降平台71上扫描设备完全移出框体箱711。

除此之外，本实施方式与实施方式2完全相同，此处不做赘述。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。