專利名稱：自動視覺對位劃線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種劃線裝置，特別是涉及一種數(shù)字化、體積小不占空間的自動視覺 對位劃線裝置。
背景技術(shù)：
按，制作鞋子的過程，基本上構(gòu)成鞋子上面的各個(gè)不同鞋材組件在將其組合在一 起之前通常都需要在上面印刷出劃線標(biāo)記(例如，在鞋材組件上加上商標(biāo)或圖案的車縫線 劃線標(biāo)記，或是鞋材組件與鞋材組件彼此間結(jié)合的位置線劃線標(biāo)記)，為了將這些鞋材組件 或是用縫的或是用粘的方式結(jié)合在一起，在進(jìn)行結(jié)合時(shí)這些劃線標(biāo)記往往會被用來作為引 導(dǎo)裁縫師的縫制使用，且這些劃線標(biāo)記更可進(jìn)一步引導(dǎo)裁縫師將裝飾性的圖樣標(biāo)記制作在 該各鞋材組件所需的位置上。目前所采用的劃線標(biāo)記(stitch mark)有兩種主要的方式， 一種方式是準(zhǔn)備一具有開縫的樣板，即可在該開縫處描繪出該劃線標(biāo)記，操作時(shí)彼此間以 一精確相對的位置將該樣板放置在該各鞋材組件上，最后再用鉛筆或筆在該樣板中沿著該 開縫移動，而將該圖樣標(biāo)記繪制在該各鞋材組件上；另一種方式是準(zhǔn)備一具有圖樣標(biāo)記蝕 刻在上面的絹印印刷遮蔽物，然后將此遮蔽物放置在該鞋材組件上，再于該遮蔽物與該鞋 材組件兩者之間以精確相對定位，最后施加涂料在該遮蔽物上，其即會滲透穿過該遮蔽物 而落在下方的鞋材組件上，落在該圖樣標(biāo)記的位置處。上述兩種方式都有很多的缺陷，它們都具有高度勞力密集的缺點(diǎn)。因?yàn)橛麑⒃摌?板或遮蔽物定位在所需準(zhǔn)確的每個(gè)鞋材組件上系相當(dāng)?shù)馁M(fèi)時(shí)，的確是如此，操作時(shí)盡可能 努力快速地將該各鞋材組件重復(fù)的放置在一大桌子上的精確位置處，其必須在各個(gè)位置處 放置阻擋物，而后放置該樣板或遮蔽物對著該各鞋材組件，如此該樣板或遮蔽物才能夠快 速地從一個(gè)鞋材組件移動到另一個(gè)鞋材組件。不過，仍然需要有很多的時(shí)間去準(zhǔn)備該各鞋 材組件在該桌子上的精確定位，以及去調(diào)整該阻擋物相對于該各鞋材組件。如果節(jié)省時(shí)間 即會帶來不利的后果，以此種方式繪制圖樣標(biāo)記，在工廠需要一大塊面積來擺設(shè)很多的桌 子裝載很多的鞋材組件，對工廠而言即會增加購置不動產(chǎn)的成本。上述實(shí)施方式的另一個(gè)缺點(diǎn)就是需要同時(shí)制作左腳及右腳鞋子其各種尺寸、各種 型式的每個(gè)鞋材組件的各種樣板或絹印遮蔽物，任何設(shè)定的鞋型，該樣板的數(shù)目可能就會 達(dá)到好幾百個(gè)，對制作而言，如此即會增加昂貴的成本，不僅是制作該各樣板，而且在大的 面積里儲存該各樣板的物流，當(dāng)需要時(shí)如何確保每組樣板都能夠順利取得，都會造成成本 的增加。第三個(gè)缺點(diǎn)就是上述的方式被執(zhí)行，其需要集中在一個(gè)工廠的大廳里，也就是說 在工廠里所生產(chǎn)整個(gè)鞋子其鞋材組件的生產(chǎn)流動必須通過這個(gè)大廳，這個(gè)事實(shí)造成違反了 過程中減少存貨及使用彈性傾斜生產(chǎn)線的概念。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是提供一種自動視覺對位劃線裝置，其可消除上述所有的缺陷，提供使用自動的電腦化印刷，該各鞋材組件在各種鞋型的組裝線不需使用樣 板或遮蔽物，僅需使用一小型印刷機(jī)即可。本發(fā)明更可消除該各鞋材組件必須精確地定位 在印刷表面上，而使用機(jī)器圖像在該印刷表面上去辨識及定位各鞋材組件，緣是，乃可在該 各鞋材組件上的精確位置印刷該適當(dāng)?shù)膱D樣標(biāo)記在上面。其制作系利用噴墨印刷機(jī)，該印 刷機(jī)系由一平的桌體及一噴墨印刷頭所組成，該噴墨印刷頭系裝設(shè)在一移動的操縱器上， 該操縱器可以在一涵蓋該桌體所有面積的路徑上移動該印刷頭。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明自動視覺對位劃線裝置包括一桌體，系用以放置鞋材組件供印刷之用，其上設(shè)置有二導(dǎo)軌；一吸附定位器，系用以將該鞋材組件吸附在該桌體的定位處；一架橋，系可位移地裝設(shè)在該桌體的導(dǎo)軌上，恰橫跨在該桌體的上面，受動力的傳 動而作直線的位移動作；一移動平臺，系可位移地裝設(shè)在該架橋上，受動力的傳動而作直線的位移動作；一服務(wù)控制器，系用以控制該架橋或該移動平臺的直線位移動作；一印刷頭，系連結(jié)在該移動平臺上；一照相機(jī)，系設(shè)置在該移動平臺上；一燈體，系設(shè)置在該移動平臺上；一影像處理器，系連接該照相機(jī)，將涵蓋整個(gè)桌體的一系列由該照相機(jī)所拍攝的 照片均數(shù)字化地予以儲存起來，所述影像處理器先行儲存所有可取得鞋材組件的數(shù)字圖形 的資料庫，對應(yīng)待放置在該桌體上的印刷圖形，并使用該資料庫供執(zhí)行辨識的圖形配對程 序，如此定出放置在該桌體上各鞋材組件的位置及方位；自動視覺對位劃線裝置使用一電 腦，該電腦得利用預(yù)定的圖形幾何形狀去進(jìn)行印刷，相對于該各鞋材組件以便計(jì)算出實(shí)際 所放置該各鞋材組件其在該印刷的圖形上實(shí)際的定位，因此產(chǎn)生該印刷鞋材組件的實(shí)際印 刷程序，該實(shí)際印刷程序系為自動視覺對位劃線裝置所執(zhí)行，驅(qū)動該印刷頭在該桌體上位 移，而印刷在由該印刷程序所計(jì)算出的印刷位置上。本發(fā)明所提供的一種自動視覺對位劃線裝置，包含有一采用數(shù)字照相機(jī)的圖像副 裝置，該數(shù)字照相機(jī)系連結(jié)在該移動的印刷頭上，一影像處理電腦及一圖像分析軟體。在印 刷之前，當(dāng)該各鞋材組件設(shè)置在該桌體上的任意位置時(shí)，以該照相機(jī)拍攝一組照片，涵蓋所 有的桌體面積。這些照片隨后即可利用影像處理電腦予以處理。設(shè)定所有鞋材組件的幾何 形狀以及各鞋材組件的幾何形狀至此鞋材組件劃線標(biāo)記的幾何形狀之間的關(guān)系，影像分析 程序即會依據(jù)其獨(dú)特幾何參數(shù)辨識各個(gè)鞋材組件，其后其即可根據(jù)該鞋材組件幾何形狀的 實(shí)際方位及位置定位該鞋材組件的方位及位置，最后該影像分析程序即可轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)換該鞋 材組件的劃線標(biāo)記以符合該鞋材組件的任意位置。如此當(dāng)所有的圖樣標(biāo)記都完成重新設(shè)置 時(shí)，該最終的印刷幾何圖形在所需的位置處自會被轉(zhuǎn)化成為滴下小滴墨水的印刷圖案，如 是即構(gòu)成該設(shè)計(jì)的圖樣標(biāo)記。使用該印刷圖樣標(biāo)記該印刷頭操縱器即可在整個(gè)桌體處移動該印刷頭依需要釋 出小滴墨水，且在到處所放置的鞋材組件處將其圖樣標(biāo)記印刷出來。將各鞋材組件放置在桌體上，可利用很多的方法將其固定在定位，例如，利用一種 真空吸力或靜電吸附的方式，其中該靜電吸附系可利用直流高壓電作用在該桌體上所放置 的一絕緣層即可產(chǎn)生一靜電場。本發(fā)明當(dāng)已印刷過的鞋材組件從該桌體移走且放置新的鞋材組件時(shí)，可以持續(xù)的保持機(jī)器的印刷操作，其設(shè)計(jì)是使該印刷動作發(fā)生在該桌體的半部， 而同時(shí)該桌體的另外半部操作者則是放置新的組件等待印刷?？梢郧宄私獗景l(fā)明的技術(shù)內(nèi)容為何能夠克服習(xí)知技術(shù)的限制，其幾何形狀資料 系數(shù)字的，可以無需制作樣板或遮蔽物，因此，無需數(shù)以百計(jì)樣板的儲存面積，再者，其印刷 裝置小，大約是辦公桌的大小，而其之輸出較之習(xí)用技術(shù)為高，所以，想象一下其在大的地 面空間以精確地放置所有的鞋材組件及一個(gè)接一個(gè)在它們上面描繪一樣板，當(dāng)該印刷裝置 得為一操作者運(yùn)作產(chǎn)生多位操作者依據(jù)習(xí)知的方法工作的性能時(shí)，確可大大地減少人力。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的流程方塊圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的立體組合示意圖；圖3是本發(fā)明顯示桌體圖像的立體示意圖；圖4是本發(fā)明顯示圖3桌體的局部平面示意圖；圖中附圖標(biāo)記說明2導(dǎo)軌 3導(dǎo)軌
4架橋5馬達(dá)
6位置回饋編碼器7馬達(dá)
8位置回饋編碼器9印刷頭
10移動平臺11照相機(jī)
12透鏡13燈體
14鞋材組件16鞋材組件
18可見區(qū)19可見區(qū)
20桌體
20a桌體半部20b桌體半部
23閥門24閥門
26柱體
30真空泵
40影像處理器
41電腦42印刷頭驅(qū):
43服務(wù)控制器
具體實(shí)施例方式本發(fā)明為了達(dá)成上述目的、功能及優(yōu)點(diǎn)，所采用的技術(shù)、手段及其效果，茲舉一個(gè) 較佳可行的實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如下本發(fā)明所提供的自動視覺對位劃線裝置，如圖1至圖4所示，其主要系由一桌體 20、一吸附定位器、一架橋4、一移動平臺10、一服務(wù)控制器43、一印刷頭9、一照相機(jī)11、一 燈體13及一影像處理器40等所組合而成，其中該桌體20系用以放置鞋材組件14、16供印刷之用，該各鞋材組件14、16系利用一 吸附定位器，例如，利用真空泵30的真空吸力將其吸附在該桌體20處(如圖2所示)。
該印刷頭9系連結(jié)在一移動平臺10上，該移動平臺10則又系可滑動地裝設(shè)在一 架橋4上，該移動平臺10可沿著該架橋4在Y的方向位移，且該移動平臺10更可沿著該 架橋4在X的方向位移通過該桌體20，使得該印刷頭9可涵蓋該桌體20的整個(gè)面積；值得 注意的是，該架橋4在Y方向的位移定位系利用一馬達(dá)5及一位置回饋編碼器6 (position feedbackencoder)來控制的，而該移動平臺10在X方向的位移定位則是系利用一馬達(dá)7及 一位置回饋編碼器8來控制的，使得該架橋4恰橫跨在該桌體的上面，受驅(qū)動可在該桌體20 上所設(shè)的導(dǎo)軌2、3上沿直線位移，本實(shí)施例中該導(dǎo)軌3系為螺桿，如此該馬達(dá)5 —旦啟動自 可帶動該螺桿轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到帶動該架橋4位移的目的，至于該移動平臺10受該馬達(dá)7動 力的傳動同樣亦可沿直線位移。該桌體20更可將其分割成兩個(gè)相等的半部20a、20b，而分別利用一真空管路(圖 上未示)連接至該真空泵30，如此即可運(yùn)用電性來控制閥門23J4的動作，通過該閥門23、 24的分別操作自可獲致選擇性地分別作用該真空吸力于該桌體20不同的兩個(gè)半部20a、 20b 上。該具有透鏡12的數(shù)字照相機(jī)11系裝設(shè)在一柱體沈上，而該柱體沈則又設(shè)置在 該移動平臺10上，如此使得該照相機(jī)11可在桌體20上面為X方向與Y方向的位移，該照 相機(jī)11具有可見區(qū)18，該可見區(qū)18可涵蓋部份桌體20面積。值得注意的是，其中該照相 機(jī)11也可以是設(shè)置成不動的狀態(tài)，其定位在該桌體20上使得可見區(qū)可涵蓋該整個(gè)桌體20 的面積，當(dāng)然，該照相機(jī)11也可以是設(shè)置成多只且均呈不動的狀態(tài)，該多只照相機(jī)11定位 在該桌體20上使得整體結(jié)合起來的可見區(qū)恰可涵蓋該整個(gè)桌體20的面積。該燈體13系設(shè)置在安裝該照相機(jī)11的柱體沈上，可與該照相機(jī)11 一起位移，如 此以致于該燈體13在燈體驅(qū)動器15的作動下可一直照亮該照相機(jī)11的可見區(qū)18。各種可取得的鞋材組件的幾何形狀的數(shù)字資料庫及該鞋材組件劃線標(biāo)記的結(jié)合 的幾何形狀，均數(shù)字化地預(yù)先被輸入到影像處理器40的記憶體中，此資料庫系可從鞋子的 電腦輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)輸出取得，例如，英國的Delcam。以上所述，即為本發(fā)明各構(gòu)成組件裝配的相互關(guān)系位置及其結(jié)構(gòu)的概述。至于本發(fā)明自動視覺對位劃線裝置的操作動作原理，如圖1至圖4所示，各鞋材組 件，例如，鞋材組件14、16，均被放置在該桌體20任意的位置及方位上，當(dāng)所有的鞋材組件 14、16完成放置的動作后，即會為該真空泵30所產(chǎn)生的真空吸力吸附在該桌體20上，緊接 著該照相機(jī)11即被移動至第一個(gè)位置(X。，Y。)，如此其可涵蓋可見區(qū)18，而后在該位置拍 照，接著再將該照相機(jī)11移動至下一個(gè)位置，如此其可涵蓋可見區(qū)19，再進(jìn)行另一次的拍 照。是故，只要將該照相機(jī)11移動到一系列固定的位置處，且在各個(gè)位置處均予以拍照，即 可將該一系列的照片均數(shù)字化地儲存到該影像處理器40中，最終自可涵蓋整個(gè)桌體20面 積。該影像處理器40會從該各照片及利用圖形配對的規(guī)則系統(tǒng)取得來進(jìn)行分析該數(shù)字影 像，該規(guī)則系統(tǒng)系屬習(xí)知，已有很多的公司提供作為商業(yè)上的使用，例如，加拿大的Matrox、 美國的Cognex即是，該規(guī)則系統(tǒng)系可在該桌體20上各鞋材組件與所有可適用鞋材組件之 中的一個(gè)數(shù)字幾何圖形之間進(jìn)行搜尋，而該所有可適用鞋材組件系能數(shù)字化地預(yù)先被輸入 到影像處理器40的記憶體中。一旦該配對被發(fā)現(xiàn)，該圖形配對的規(guī)則系統(tǒng)即可辨識出放置 在該桌體20上的鞋材組件。設(shè)定每張所拍攝出照片的可見區(qū)18位置，該圖形配對的規(guī)則 系統(tǒng)更可決定出在桌體20上該鞋材組件14、16的位置及方位，依此方式，該圖形配對即可辨識及定位所有放置在該桌體20上的所有鞋材組件14、16的位置及方位。再者，此所有放置鞋材組件14、16的位置資料系從該影像處理器40傳送至一主系 統(tǒng)電腦41，該主系統(tǒng)電腦41即計(jì)算每個(gè)劃線標(biāo)記圖形需要去定位該圖形在其對應(yīng)鞋材組 件的幾何變換，就好比是將其放置在該桌體20上一樣。該主系統(tǒng)電腦41更可相對于該桌體 20的座標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化該新計(jì)算的劃線標(biāo)記幾何形狀至一印刷的座標(biāo)程序，其可將該幾何形狀 印刷在該各鞋材組件14、16上，準(zhǔn)確地印刷每個(gè)劃線標(biāo)記圖形在其對應(yīng)的鞋材組件14、16 上，就好比是將其放置在該桌體20的任意位置及方位上一樣。該印刷程序系從該主系統(tǒng)電腦41下載至一印刷頭驅(qū)動器42，該印刷頭驅(qū)動器42 可直接從一 XY服務(wù)控制器43接收該印刷頭9位置資料。該主系統(tǒng)電腦41會命令該服務(wù) 控制器43啟動在該桌體20上面的路徑中以移動該印刷頭驅(qū)動器42，該路徑最終乃涵蓋該 桌體20的所有面積。當(dāng)該印刷頭驅(qū)動器42位移時(shí)，該印刷頭驅(qū)動器42即可直接先行從該 服務(wù)控制器43接收到位置的資訊，從而依據(jù)自該主系統(tǒng)電腦41所下載的印刷程序的資料 進(jìn)行印刷的動作。而為了使印刷劃線標(biāo)記裝置具有較佳的實(shí)用性，可將該桌體20分割成兩個(gè)半部 20a、20b，而各個(gè)半部20a、20b均能夠利用真空吸力分別地運(yùn)作，以將該各鞋材組件14、16 吸附在定位，如此使得操作者可下載新的鞋材組件待印刷在該桌體20的其中的一個(gè)半部 上，而該桌體20的另一個(gè)半部則可繼續(xù)執(zhí)行印刷的動作，也就是使得本發(fā)明可連續(xù)的、同 步的進(jìn)行印刷與鞋材組件裝載的動作。綜上所述，本案發(fā)明實(shí)施例所揭露的結(jié)構(gòu)，其可消除習(xí)用技術(shù)所有的缺陷，提供使 用自動的電腦化印刷，該各鞋材組件在各種鞋型的組裝線不需使用樣板或遮蔽物，只需使 用一小型印刷機(jī)宜可；本發(fā)明更可消除該各鞋材組件必須精確地定位在印刷表面上，其可 使用機(jī)器圖像在該印刷表面上去辨識及定位各鞋材組件，緣是，自可在該各鞋材組件上的 精確位置印刷出該適當(dāng)?shù)膱D樣標(biāo)記在上面。
權(quán)利要求
1.一種自動視覺對位劃線裝置，其特征是，包括一桌體，系用以放置鞋材組件供印刷之用，其上設(shè)置有二導(dǎo)軌； 一吸附定位器，系用以將該鞋材組件吸附在該桌體的定位處； 一架橋，系可位移地裝設(shè)在該桌體的導(dǎo)軌上，恰橫跨在該桌體的上面，受動力的傳動而 作直線的位移動作；一移動平臺，系可位移地裝設(shè)在該架橋上，受動力的傳動而作直線的位移動作； 一服務(wù)控制器，系用以控制該架橋或該移動平臺的直線位移動作； 一印刷頭，系連結(jié)在該移動平臺上； 一照相機(jī)，系設(shè)置在該移動平臺上； 一燈體，系設(shè)置在該移動平臺上；一影像處理器，系連接該照相機(jī)，將涵蓋整個(gè)桌體的一系列由該照相機(jī)所拍攝的照片 均數(shù)字化地予以儲存起來，所述影像處理器先行儲存所有可取得鞋材組件的數(shù)字圖形的資 料庫，對應(yīng)待放置在該桌體上的印刷圖形，并使用該資料庫供執(zhí)行辨識的圖形配對程序，如 此定出放置在該桌體上各鞋材組件的位置及方位；自動視覺對位劃線裝置使用一電腦，該 電腦得利用預(yù)定的圖形幾何形狀去進(jìn)行印刷，相對于該各鞋材組件以便計(jì)算出實(shí)際所放置 該各鞋材組件其在該印刷的圖形上實(shí)際的定位，因此產(chǎn)生該印刷鞋材組件的實(shí)際印刷程 序，該實(shí)際印刷程序系為自動視覺對位劃線裝置所執(zhí)行，驅(qū)動該印刷頭在該桌體上位移，而 印刷在由該印刷程序所計(jì)算出的印刷位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動視覺對位劃線裝置，其特征是，其中該吸附定位器系為 一真空泵，利用真空吸力將該鞋材組件吸附在該桌體處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動視覺對位劃線裝置，其特征是，其中該吸附定位器系為 一靜電場，利用直流高壓電作用在該桌體上所放置的一絕緣層以產(chǎn)生該靜電場。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動視覺對位劃線裝置，其特征是，其中該桌體系分割成兩 個(gè)相等的半部，分別操作控制該不同半部上組件的吸附。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動視覺對位劃線裝置，其特征是，其中該照相機(jī)系設(shè)置成 不動的，該照相機(jī)定位在該桌體上使得可見區(qū)涵蓋該整個(gè)桌體的面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動視覺對位劃線裝置，其特征是，其中該照相機(jī)系設(shè)置成 多只且均不動的，該多只照相機(jī)定位在該桌體上使得結(jié)合起來的可見區(qū)涵蓋該整個(gè)桌體的 面積。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動視覺對位劃線裝置，包括一桌體、一吸附定位器、一架橋、一移動平臺、一服務(wù)控制器、一印刷頭、一照相機(jī)、一燈體、一影像處理器，其系使用一平的桌體，而將待劃線的各鞋材組件均放置在該桌體上，一圖像系統(tǒng)其可辨識該置放的各鞋材組件，且測量其在該桌體上的位置及方位，本發(fā)明系利用一操縱器掌控一印刷頭以在該桌體的上方移動該印刷頭，并依據(jù)其在該桌體上特殊的位置及方位印刷該劃線在各鞋材組件上。本發(fā)明具有數(shù)字化、體積小不占空間的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號A43D8/26GK102125338SQ20101000472
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者亞可?！ど车? 巴·可恰哇·馬爾斯, 杰可?！ゑR柯佛 申請人:歐利速精密工業(yè)股份有限公司