位于斯图加特的德国艺术学院(ABK)德国艺术学院是德国规模最大、历史最悠久，也是最负盛名的艺术院校之一。除了建筑系、设计和艺术系之外，该院校还设立了艺术史保护系。在艺术史保护系的五个研究项目中，有一个项目专门致力于绘画及彩色雕塑的保护和修复。为此，德国艺术学院与市艺术博物馆斯图加特国立美术馆(Staatsgalerie Stuttgart)携手合作，用 X 射线诊断技术来检查绘画作品。X 射线图像能详细显示艺术品的各个绘画层以及基底层所使用的不同底漆。在此之前，德国艺术学院使用的是模拟 X 射线系统，2020 年他们又购买了一台数字 X 射线系统。“但是，我们还需要一个装置来固定绘画作品才能进行更好的检查。在寻找合适的合作伙伴时，我们想到了 item 。后来，我们携手开发了一个基于线性技术的定位装置。”德国艺术学院职业修复师兼学术助理 Peter Vogel 表示。
01 数字 X 射线和线性技术让检查工作更轻松
定位装置的外观就像一个画架，绘画作品可以在上面水平或垂直移动。现在，德国艺术学院和斯特加特国立美术馆都用这种定位装置来检查绘画作品。“以前使用模拟 X 射线装置分析绘画作品时，需要耗费很长时间。因为我们必须要将这些作品平放在一个工作台面上。” Vogel 解释说。根据以前的方法，他们要用 X 射线技术对画布的不同区域拍摄大量的 X 射线图像。然后再对模拟 X 射线图像进行冲洗和扫描，最后借助图像处理软件加以组合——整个过程既费时又耗力。
X 射线设备就固定在离定位装置三到四米的地方，并且一直保持不动。
现在，一切都改变了。用来对艺术品进行数字 X 射线检查的定位装置包括两个垂直的部分。需要检查的绘画作品固定在后面，前面则用来安装显微镜或其它的检查工具。或者，绘画作品固定在前面，后面用来安装内有荧光板的 X 射线暗盒。X 射线设备就固定在离定位装置三到四米的地方，并且一直保持不动。尺寸不超过 117x160 cm 的绘画作品固定在特殊的框架内。借助 item 线性技术，它们可以按照预设的增量准确地固定并移动到所需的位置。
02 适用于艺术品 X 射线成像的多功能结构
绘画作品的分析过程包括三个步骤：拍摄 X 射线图像后暗盒自动移至一侧，移除 X 射线并进行评估，然后更换荧光板。更换好荧光板后，暗盒以最高精度返回至规定的位置，如此循环。暗盒的尺寸通常为 35x45 cm ，也就是说必须拍摄多次 X 射线图像才能覆盖整幅绘画作品。如果是尺寸特别大的绘画作品，还需要移动 X 射线设备和荧光板。我们设计的结构宽度和高度均为 2.50 米，可以轻松地固定尺寸最大的绘画作品。该结构的定位装置包括四个轴以及两个分别控制水平线性导轨和垂直线性导轨的电机。这里使用的就是 item 线性系统——它是一个包括线性装置、电机、减速器和控制器在内的完整解决方案。在这个案例中，我们使用的系统是线性装置 KLE 8 系列 80x80 ，它有一个隐藏式同步皮带，能为操作人员提供最佳保护。
由于没有护罩，我们用隐藏式同步皮带来最大限度地提高安全性，避免出现挤压或造成人员伤害。
item 的项目经理兼产品专家 Alexander Knoll 解释了该解决方案背后的考虑：“这不是一个机械工程环境。由于没有护罩，我们用隐藏式同步皮带最大限度地提高安全性，避免出现挤压或造成人员伤害。”此外，这个系统几乎不需要维护，也不会产生任何污染物。而且， item 线性系统具有很高的精度，排除了由于结构本身或线性单元控制问题而对绘画作品造成损坏的风险。这些装置还确保水平运动和垂直运动平稳进行，并且能保证力的平衡。“我们需要创建一个能同时垂直运输负载的结构。这是一个不小的挑战，不过我们最终用一个特殊的传动装置解决了这个问题。” Knoll 解释说。除了承受自身的重量外，这个结构还要移动重达 30 千克的技术设备或绘画作品。它能承受的最大水平行程和垂直行程分别为 1600 毫米和 1800 毫米。
* 线性装置 KLE 8 系列 80x80 具有众多优势，比如在拍摄 X 射线图像时能精准定位以及能为员工和画布提供最佳保护等。
03 item 线性技术概述
借助 item MotionSoft® 调试软件，我们可以轻松快速地调试线性轴。将极具成本效益的设计方案与用户友好型软件相结合，我们就能轻松迈入线性技术的大门。“我们可以先用标准的笔记本电脑来操作这个系统。经过短时间的熟悉后，操作人员就可以移动线性轴并进行简单的编程。” Knoll 强调说。在线工具会详细地告知用户哪些航路点能准确地控制整个过程。此外，该解决方案也可以集成在更高级别的控制系统上。“经过最初的测试阶段，我们现在正在建立这样的系统。它将帮助那些不常操作定位装置的员工更好地操作系统。” Vogel 表示。
现在，我们可以轻松地检查小型和大型的绘画作品。整个过程简化了许多，所需的时间也只有原来的一半。
稳定的轻型结构是节省空间的理想选择。比如，线性轴本身就是结构框架的一部分。有些线性轴还有彩色标志，能更好地显示方向。其它的铝型材则充当小型绘画作品的框架。整个支撑结构都在滑块上左右移动。总而言之，这款设计独特的定位装置可用来检查各种尺寸的绘画作品。“现在，我们可以轻松地检查小型和大型的绘画作品。整个过程简化了许多，所需的时间也只有原来的一半。” Vogel 解释说。现在已经不会出现扭曲的 X 射线图像了。因为我们在分析艺术品时采用全新的 X 射线检查过程，它可以提供能直接使用的数字图像，我们要做的就是将这些图像组合在一起。在检查过程中，我们不再需要移动 X 射线设备，因此整个操作过程更方便也更安全。
* 给艺术品拍摄 X 射线图像时，该系统就位于离定位装置三到四米的地方。
04 内外兼修——灵活性、人体工学性和时尚外观
基于 item 零部件的定位装置也非常适合显微镜和红外反射成像技术。显微镜安装在前面的滑块上，绘画作品则固定在后面。在使用过程中，操作人员可以根据自己的身高灵活地调整显微镜的位置，从而满足人体工学工作条件的要求。即使在分析大型画作时，定位装置也能确保画作的每个部分在检查时不会出现遗漏。“虽然艺术作品在检查时保持直立而非平放并不常见，但我们使用 X 射线诊断技术更容易直达绘画作品的中心。” Vogel 强调说。
尽管艺术和线性技术并没有共同点，但 X 射线诊断技术却为我们的工作提供了一个很好的起点。item 给了我们很大的帮助，因为它成功地连接了这两个不同的领域。
除了出色的功能性，这个系统还具有时尚的外观。因为 item 从一开始就秉持一个理念——产品开发时要具有时尚的外观和出色的功能，做到“内外兼修”。用户在进行后续调整时也非常方便，因为该结构可以灵活地扩展，从而满足新的使用要求。这个项目最终大获成功， Vogel 在进行项目总结时还提到了客户服务和不同领域的融合：“在整个项目规划和测试阶段，我们都与 item 保持密切沟通。尽管艺术和线性技术并没有共同点，但 X 射线诊断技术却为我们的工作提供了一个很好的起点。item 给了我们很大的帮助，因为它成功地连接了这两个不同的领域。”
* 一位员工正取出装有荧光板的 X 射线暗盒。
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