案例 | item 線性裝置和藝術(shù)品的親密接觸

ainet.cn 2023年07月13日

位于斯圖加特的德國藝術(shù)學(xué)院(ABK)德國藝術(shù)學(xué)院是德國規(guī)模最大、歷史最悠久，也是最負(fù)盛名的藝術(shù)院校之一。除了建筑系、設(shè)計(jì)和藝術(shù)系之外，該院校還設(shè)立了藝術(shù)史保護(hù)系。在藝術(shù)史保護(hù)系的五個(gè)研究項(xiàng)目中，有一個(gè)項(xiàng)目專門致力于繪畫及彩色雕塑的保護(hù)和修復(fù)。為此，德國藝術(shù)學(xué)院與市藝術(shù)博物館斯圖加特國立美術(shù)館(Staatsgalerie Stuttgart)攜手合作，用 X 射線診斷技術(shù)來檢查繪畫作品。X 射線圖像能詳細(xì)顯示藝術(shù)品的各個(gè)繪畫層以及基底層所使用的不同底漆。在此之前，德國藝術(shù)學(xué)院使用的是模擬 X 射線系統(tǒng)，2020 年他們又購買了一臺數(shù)字 X 射線系統(tǒng)?！暗?，我們還需要一個(gè)裝置來固定繪畫作品才能進(jìn)行更好的檢查。在尋找合適的合作伙伴時(shí)，我們想到了 item 。后來，我們攜手開發(fā)了一個(gè)基于線性技術(shù)的定位裝置?！钡聡囆g(shù)學(xué)院職業(yè)修復(fù)師兼學(xué)術(shù)助理 Peter Vogel 表示。

01 數(shù)字 X 射線和線性技術(shù)讓檢查工作更輕松

定位裝置的外觀就像一個(gè)畫架，繪畫作品可以在上面水平或垂直移動?，F(xiàn)在，德國藝術(shù)學(xué)院和斯特加特國立美術(shù)館都用這種定位裝置來檢查繪畫作品?！耙郧笆褂媚M X 射線裝置分析繪畫作品時(shí)，需要耗費(fèi)很長時(shí)間。因?yàn)槲覀儽仨氁獙⑦@些作品平放在一個(gè)工作臺面上。” Vogel 解釋說。根據(jù)以前的方法，他們要用 X 射線技術(shù)對畫布的不同區(qū)域拍攝大量的 X 射線圖像。然后再對模擬 X 射線圖像進(jìn)行沖洗和掃描，最后借助圖像處理軟件加以組合——整個(gè)過程既費(fèi)時(shí)又耗力。

X 射線設(shè)備就固定在離定位裝置三到四米的地方，并且一直保持不動。

現(xiàn)在，一切都改變了。用來對藝術(shù)品進(jìn)行數(shù)字 X 射線檢查的定位裝置包括兩個(gè)垂直的部分。需要檢查的繪畫作品固定在后面，前面則用來安裝顯微鏡或其它的檢查工具?；蛘?，繪畫作品固定在前面，后面用來安裝內(nèi)有熒光板的 X 射線暗盒。X 射線設(shè)備就固定在離定位裝置三到四米的地方，并且一直保持不動。尺寸不超過 117x160 cm 的繪畫作品固定在特殊的框架內(nèi)。借助 item 線性技術(shù)，它們可以按照預(yù)設(shè)的增量準(zhǔn)確地固定并移動到所需的位置。

02 適用于藝術(shù)品 X 射線成像的多功能結(jié)構(gòu)

繪畫作品的分析過程包括三個(gè)步驟：拍攝 X 射線圖像后暗盒自動移至一側(cè)，移除 X 射線并進(jìn)行評估，然后更換熒光板。更換好熒光板后，暗盒以最高精度返回至規(guī)定的位置，如此循環(huán)。暗盒的尺寸通常為 35x45 cm ，也就是說必須拍攝多次 X 射線圖像才能覆蓋整幅繪畫作品。如果是尺寸特別大的繪畫作品，還需要移動 X 射線設(shè)備和熒光板。我們設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)寬度和高度均為 2.50 米，可以輕松地固定尺寸最大的繪畫作品。該結(jié)構(gòu)的定位裝置包括四個(gè)軸以及兩個(gè)分別控制水平線性導(dǎo)軌和垂直線性導(dǎo)軌的電機(jī)。這里使用的就是 item 線性系統(tǒng)——它是一個(gè)包括線性裝置、電機(jī)、減速器和控制器在內(nèi)的完整解決方案。在這個(gè)案例中，我們使用的系統(tǒng)是線性裝置 KLE 8 系列 80x80 ，它有一個(gè)隱藏式同步皮帶，能為操作人員提供最佳保護(hù)。

由于沒有護(hù)罩，我們用隱藏式同步皮帶來最大限度地提高安全性，避免出現(xiàn)擠壓或造成人員傷害。

item 的項(xiàng)目經(jīng)理兼產(chǎn)品專家 Alexander Knoll 解釋了該解決方案背后的考慮：“這不是一個(gè)機(jī)械工程環(huán)境。由于沒有護(hù)罩，我們用隱藏式同步皮帶最大限度地提高安全性，避免出現(xiàn)擠壓或造成人員傷害。”此外，這個(gè)系統(tǒng)幾乎不需要維護(hù)，也不會產(chǎn)生任何污染物。而且， item 線性系統(tǒng)具有很高的精度，排除了由于結(jié)構(gòu)本身或線性單元控制問題而對繪畫作品造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)。這些裝置還確保水平運(yùn)動和垂直運(yùn)動平穩(wěn)進(jìn)行，并且能保證力的平衡。“我們需要創(chuàng)建一個(gè)能同時(shí)垂直運(yùn)輸負(fù)載的結(jié)構(gòu)。這是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，不過我們最終用一個(gè)特殊的傳動裝置解決了這個(gè)問題?！?Knoll 解釋說。除了承受自身的重量外，這個(gè)結(jié)構(gòu)還要移動重達(dá) 30 千克的技術(shù)設(shè)備或繪畫作品。它能承受的最大水平行程和垂直行程分別為 1600 毫米和 1800 毫米。

* 線性裝置 KLE 8 系列 80x80 具有眾多優(yōu)勢，比如在拍攝 X 射線圖像時(shí)能精準(zhǔn)定位以及能為員工和畫布提供最佳保護(hù)等。

03 item 線性技術(shù)概述

借助 item MotionSoft? 調(diào)試軟件，我們可以輕松快速地調(diào)試線性軸。將極具成本效益的設(shè)計(jì)方案與用戶友好型軟件相結(jié)合，我們就能輕松邁入線性技術(shù)的大門。“我們可以先用標(biāo)準(zhǔn)的筆記本電腦來操作這個(gè)系統(tǒng)。經(jīng)過短時(shí)間的熟悉后，操作人員就可以移動線性軸并進(jìn)行簡單的編程?！?Knoll 強(qiáng)調(diào)說。在線工具會詳細(xì)地告知用戶哪些航路點(diǎn)能準(zhǔn)確地控制整個(gè)過程。此外，該解決方案也可以集成在更高級別的控制系統(tǒng)上。“經(jīng)過最初的測試階段，我們現(xiàn)在正在建立這樣的系統(tǒng)。它將幫助那些不常操作定位裝置的員工更好地操作系統(tǒng)?！?Vogel 表示。

現(xiàn)在，我們可以輕松地檢查小型和大型的繪畫作品。整個(gè)過程簡化了許多，所需的時(shí)間也只有原來的一半。

穩(wěn)定的輕型結(jié)構(gòu)是節(jié)省空間的理想選擇。比如，線性軸本身就是結(jié)構(gòu)框架的一部分。有些線性軸還有彩色標(biāo)志，能更好地顯示方向。其它的鋁型材則充當(dāng)小型繪畫作品的框架。整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)都在滑塊上左右移動?？偠灾?，這款設(shè)計(jì)獨(dú)特的定位裝置可用來檢查各種尺寸的繪畫作品?！艾F(xiàn)在，我們可以輕松地檢查小型和大型的繪畫作品。整個(gè)過程簡化了許多，所需的時(shí)間也只有原來的一半?！?Vogel 解釋說。現(xiàn)在已經(jīng)不會出現(xiàn)扭曲的 X 射線圖像了。因?yàn)槲覀冊诜治鏊囆g(shù)品時(shí)采用全新的 X 射線檢查過程，它可以提供能直接使用的數(shù)字圖像，我們要做的就是將這些圖像組合在一起。在檢查過程中，我們不再需要移動 X 射線設(shè)備，因此整個(gè)操作過程更方便也更安全。

* 給藝術(shù)品拍攝 X 射線圖像時(shí)，該系統(tǒng)就位于離定位裝置三到四米的地方。

04 內(nèi)外兼修——靈活性、人體工學(xué)性和時(shí)尚外觀

基于 item 零部件的定位裝置也非常適合顯微鏡和紅外反射成像技術(shù)。顯微鏡安裝在前面的滑塊上，繪畫作品則固定在后面。在使用過程中，操作人員可以根據(jù)自己的身高靈活地調(diào)整顯微鏡的位置，從而滿足人體工學(xué)工作條件的要求。即使在分析大型畫作時(shí)，定位裝置也能確保畫作的每個(gè)部分在檢查時(shí)不會出現(xiàn)遺漏。“雖然藝術(shù)作品在檢查時(shí)保持直立而非平放并不常見，但我們使用 X 射線診斷技術(shù)更容易直達(dá)繪畫作品的中心?！?Vogel 強(qiáng)調(diào)說。

盡管藝術(shù)和線性技術(shù)并沒有共同點(diǎn)，但 X 射線診斷技術(shù)卻為我們的工作提供了一個(gè)很好的起點(diǎn)。item 給了我們很大的幫助，因?yàn)樗晒Φ剡B接了這兩個(gè)不同的領(lǐng)域。

除了出色的功能性，這個(gè)系統(tǒng)還具有時(shí)尚的外觀。因?yàn)?item 從一開始就秉持一個(gè)理念——產(chǎn)品開發(fā)時(shí)要具有時(shí)尚的外觀和出色的功能，做到“內(nèi)外兼修”。用戶在進(jìn)行后續(xù)調(diào)整時(shí)也非常方便，因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)可以靈活地?cái)U(kuò)展，從而滿足新的使用要求。這個(gè)項(xiàng)目最終大獲成功， Vogel 在進(jìn)行項(xiàng)目總結(jié)時(shí)還提到了客戶服務(wù)和不同領(lǐng)域的融合：“在整個(gè)項(xiàng)目規(guī)劃和測試階段，我們都與 item 保持密切溝通。盡管藝術(shù)和線性技術(shù)并沒有共同點(diǎn)，但 X 射線診斷技術(shù)卻為我們的工作提供了一個(gè)很好的起點(diǎn)。item 給了我們很大的幫助，因?yàn)樗晒Φ剡B接了這兩個(gè)不同的領(lǐng)域。”