本发明涉及一种划线装置， 特别是涉及一种数字化、 体积小不占空间 的自动视觉对位划线装置。

背景技术

按， 制作鞋子的过程， 基本上构成鞋子上面的各个不同鞋材组件在将 其组合在一起之前通常都需要在上面印刷出划 线标记 （例如， 在鞋材组件 上加上商标或图案的车缝线划线标记， 或是鞋材组件与鞋材组件彼此间结 合的位置线划线标记）， 为了将这些鞋材组件或是用缝的或是用粘的方 式结 合在一起， 在进行结合时这些划线标记往往会被用来作为 引导裁缝师的缝 制使用， 且这些划线标记更可进一步引导裁缝师将装饰 性的图样标记制作 在该各鞋材组件所需的位置上。 目前所采用的划线标记 （st i tch mark ) 有 两种主要的方式， 一种方式是准备一具有开缝的样板， 即可在该开缝处描 绘出该划线标记， 操作时彼此间以一精确相对的位置将该样板放 置在该各 鞋材组件上， 最后再用铅笔或笔在该样板中沿着该开缝移动 ， 而将该图样 标记绘制在该各鞋材组件上； 另一种方式是准备一具有图样标记蚀刻在上 面的绢印印刷遮蔽物， 然后将此遮蔽物放置在该鞋材组件上， 再于该遮蔽 物与该鞋材组件两者之间以精确相对定位， 最后施加涂料在该遮蔽物上， 其即会渗透穿过该遮蔽物而落在下方的鞋材组 件上， 落在该图样标记的位 置处。

上述两种方式都有很多的缺陷， 它们都具有高度劳力密集的缺点。 因 为欲将该样板或遮蔽物定位在所需准确的每个 鞋材组件上系相当的费时， 的确是如此， 操作时尽可能努力快速地将该各鞋材组件重复 的放置在一大 桌子上的精确位置处， 其必须在各个位置处放置阻挡物， 而后放置该样板 或遮蔽物对着该各鞋材组件， 如此该样板或遮蔽物才能够快速地从一个鞋 材组件移动到另一个鞋材组件。 不过， 仍然需要有很多的时间去准备该各 鞋材组件在该桌子上的精确定位， 以及去调整该阻挡物相对于该各鞋材组 件。 如果节省时间即会带来不利的后果， 以此种方式绘制图样标记， 在工 厂需要一大块面积来摆设很多的桌子装载很多 的鞋材组件， 对工厂而言即 会增加购置不动产的成本。 上述实施方式的另一个缺点就是需要同时制作 左脚及右脚鞋子其各种 尺寸、 各种型式的每个鞋材组件的各种样板或绢印遮 蔽物， 任何设定的鞋 型， 该样板的数目可能就会达到好几百个， 对制作而言， 如此即会增加昂 贵的成本， 不仅是制作该各样板， 而且在大的面积里储存该各样板的物流， 当需要时如何确保每组样板都能够顺利取得， 都会造成成本的增加。

第三个缺点就是上述的方式被执行， 其需要集中在一个工厂的大厅里， 也就是说在工厂里所生产整个鞋子其鞋材组件 的生产流动必须通过这个大 厅， 这个事实造成违反了过程中减少存货及使用弹 性倾斜生产线的概念。

发明内容

本发明所要解决的技术问题， 是提供一种自动视觉对位划线装置， 其 可消除上述所有的缺陷， 提供使用自动的电脑化印刷， 该各鞋材组件在各 种鞋型的组装线不需使用样板或遮蔽物， 仅需使用一小型印刷机即可。 本 发明更可消除该各鞋材组件必须精确地定位在 印刷表面上， 而使用机器图 像在该印刷表面上去辨识及定位各鞋材组件， 缘是， 乃可在该各鞋材组件 上的精确位置印刷该适当的图样标记在上面。 其制作系利用喷墨印刷机， 该印刷机系由一平的桌体及一喷墨印刷头所组 成， 该喷墨印刷头系装设在 一移动的操纵器上， 该操纵器可以在一涵盖该桌体所有面积的路径 上移动 该印刷头。

为解决上述技术问题， 本发明自动视觉对位划线装置包括：

一桌体， 系用以放置鞋材组件供印刷之用， 其上设置有二导轨； 一吸附定位器， 系用以将该鞋材组件吸附在该桌体的定位处； 一架桥， 系可位移地装设在该桌体的导轨上， 恰横跨在该桌体的上面， 受动力的传动而作直线的位移动作；

一移动平台， 系可位移地装设在该架桥上， 受动力的传动而作直线的 位移动作；

一服务控制器， 系用以控制该架桥或该移动平台的直线位移动 作； 一印刷头， 系连结在该移动平台上；

一照相机， 系设置在该移动平台上；

一灯体， 系设置在该移动平台上；

一影像处理器， 系连接该照相机， 将涵盖整个桌体的一系列由该照相 机所拍摄的照片均数字化地予以储存起来， 所述影像处理器先行储存所有 可取得鞋材组件的数字图形的资料库， 对应待放置在该桌体上的印刷图形， 并使用该资料库供执行辨识的图形配对程序， 如此定出放置在该桌体上各 鞋材组件的位置及方位； 自动视觉对位划线装置使用一电脑， 该电脑得利 用预定的图形几何形状去进行印刷， 相对于该各鞋材组件以便计算出实际 所放置该各鞋材组件其在该印刷的图形上实际 的定位， 因此产生该印刷鞋 材组件的实际印刷程序， 该实际印刷程序系为自动视觉对位划线装置所 执 行， 驱动该印刷头在该桌体上位移， 而印刷在由该印刷程序所计算出的印 刷位置上。

本发明所提供的一种自动视觉对位划线装置， 包含有一采用数字照相 机的图像副装置， 该数字照相机系连结在该移动的印刷头上， 一影像处理 电脑及一图像分析软体。 在印刷之前， 当该各鞋材组件设置在该桌体上的 任意位置时， 以该照相机拍摄一组照片， 涵盖所有的桌体面积。 这些照片 随后即可利用影像处理电脑予以处理。 设定所有鞋材组件的几何形状以及 各鞋材组件的几何形状至此鞋材组件划线标记 的几何形状之间的关系， 影 像分析程序即会依据其独特几何参数辨识各个 鞋材组件， 其后其即可根据 该鞋材组件几何形状的实际方位及位置定位该 鞋材组件的方位及位置， 最 后该影像分析程序即可转化及转换该鞋材组件 的划线标记以符合该鞋材组 件的任意位置。 如此当所有的图样标记都完成重新设置时， 该最终的印刷 几何图形在所需的位置处自会被转化成为滴下 小滴墨水的印刷图案， 如是 即构成该设计的图样标记。

使用该印刷图样标记该印刷头操纵器即可在整 个桌体处移动该印刷头 依需要释出小滴墨水， 且在到处所放置的鞋材组件处将其图样标记印 刷出 来。

将各鞋材组件放置在桌体上， 可利用很多的方法将其固定在定位， 例 如， 利用一种真空吸力或静电吸附的方式， 其中该静电吸附系可利用直流 高压电作用在该桌体上所放置的一绝缘层即可 产生一静电场。 本发明当已 印刷过的鞋材组件从该桌体移走且放置新的鞋 材组件时， 可以持续的保持 机器的印刷操作， 其设计是使该印刷动作发生在该桌体的半部， 而同时该 桌体的另外半部操作者则是放置新的组件等待 印刷。

可以清楚了解本发明的技术内容为何能够克服 习知技术的限制， 其几 何形状资料系数字的， 可以无需制作样板或遮蔽物， 因此， 无需数以百计 样板的储存面积， 再者， 其印刷装置小， 大约是办公桌的大小， 而其之输 出较之习用技术为高， 所以， 想象一下其在大的地面空间以精确地放置所 有的鞋材组件及一个接一个在它们上面描绘一 样板， 当该印刷装置得为一 操作者运作产生多位操作者依据习知的方法工 作的性能时， 确可大大地减 少人力。

附图说明

图 1是本发明实施例的流程方块图；

图 2是本发明实施例的立体组合示意图；

图 3是本发明显示桌体图像的立体示意图；

图 4是本发明显示图 3桌体的局部平面示意图；

图中附图标记说明：

2 导轨 3 导轨

4 架桥 5 马达

6 位置回馈编码器 7 马达

8 位置回馈编码器 9 印刷头

10 移动平台 11 照相机

12 透镜 13 灯体

14 鞋材组件 16 鞋材组件

18 可见区 19 可见区

20 桌体

20a 桌体半部 20b

23 阀门 24

26 柱体

30

40 影像处理器

41 电脑 印刷头驱动器

43 服务控制器

具体实施方式

本发明为了达成上述目的、 功能及优点， 所采用的技术、 手段及其效 果， 兹举一个较佳可行的实施例并配合附图详细说 明如下：

本发明所提供的自动视觉对位划线装置， 如图 1至图 4所示， 其主要 系由一桌体 20、 一吸附定位器、 一架桥 4、 一移动平台 10、 一服务控制器 43、 一印刷头 9、 一照相机 11、 一灯体 13及一影像处理器 40等所组合而 成， 其中：

该桌体 20系用以放置鞋材组件 14、 16供印刷之用， 该各鞋材组件 14、 16系利用一吸附定位器， 例如， 利用真空泵 30的真空吸力将其吸附在该桌 体 20处 （如图 2所示）。

该印刷头 9系连结在一移动平台 10上， 该移动平台 10则又系可滑动 地装设在一架桥 4上， 该移动平台 10可沿着该架桥 4在 Y的方向位移， 且 该移动平台 10更可沿着该架桥 4在 X的方向位移通过该桌体 20，使得该印 刷头 9可涵盖该桌体 20的整个面积； 值得注意的是， 该架桥 4在 Y方向的 位移定位系利用一马达 5 及一位置回馈编码器 6 ( position feedback encoder ) 来控制的， 而该移动平台 10在 X方向的位移定位则是系利用一 马达 7及一位置回馈编码器 8来控制的， 使得该架桥 4恰横跨在该桌体的 上面， 受驱动可在该桌体 20上所设的导轨 2、 3上沿直线位移， 本实施例 中该导轨 3系为螺杆， 如此该马达 5—旦启动自可带动该螺杆转动， 从而 达到带动该架桥 4位移的目的， 至于该移动平台 10受该马达 7动力的传动 同样亦可沿直线位移。

该桌体 20更可将其分割成两个相等的半部 20a、 20b, 而分别利用一真 空管路（图上未示）连接至该真空泵 30，如此即可运用电性来控制阀门 23、 24的动作， 通过该阀门 23、 24的分别操作自可获致选择性地分别作用该真 空吸力于该桌体 20不同的两个半部 20a、 20b上。

该具有透镜 12的数字照相机 11系装设在一柱体 26上， 而该柱体 26 则又设置在该移动平台 10上， 如此使得该照相机 11可在桌体 20上面为 X 方向与 Y方向的位移， 该照相机 11具有可见区 18， 该可见区 18可涵盖部 份桌体 20面积。 值得注意的是， 其中该照相机 11也可以是设置成不动的 状态， 其定位在该桌体 20上使得可见区可涵盖该整个桌体 20的面积， 当 然， 该照相机 11也可以是设置成多只且均呈不动的状态， 该多只照相机 11 定位在该桌体 20上使得整体结合起来的可见区恰可涵盖该整� ��桌体 20的 面积。

该灯体 13系设置在安装该照相机 11的柱体 26上， 可与该照相机 11 一起位移， 如此以致于该灯体 13在灯体驱动器 15的作动下可一直照亮该 照相机 11的可见区 18。

各种可取得的鞋材组件的几何形状的数字资料 库及该鞋材组件划线标 记的结合的几何形状，均数字化地预先被输入 到影像处理器 40的记忆体中， 此资料库系可从鞋子的电脑辅助设计系统输出 取得， 例如， 英国的 Del _Cam 。

以上所述， 即为本发明各构成组件装配的相互关系位置及 其结构的概 述。

至于本发明自动视觉对位划线装置的操作动作 原理， 如图 1至图 4所 示， 各鞋材组件， 例如， 鞋材组件 14、 16， 均被放置在该桌体 20任意的位 置及方位上， 当所有的鞋材组件 14、 16完成放置的动作后， 即会为该真空 泵 30所产生的真空吸力吸附在该桌体 20上， 紧接着该照相机 11即被移动 至第一个位置 （X。， Ye ) , 如此其可涵盖可见区 18， 而后在该位置拍照， 接 着再将该照相机 11移动至下一个位置， 如此其可涵盖可见区 19， 再进行另 一次的拍照。 是故， 只要将该照相机 11移动到一系列固定的位置处， 且在 各个位置处均予以拍照， 即可将该一系列的照片均数字化地储存到该影 像 处理器 40中， 最终自可涵盖整个桌体 20面积。 该影像处理器 40会从该各 照片及利用图形配对的规则系统取得来进行分 析该数字影像， 该规则系统 系属习知，已有很多的公司提供作为商业上的 使用，例如，加拿大的 Matrox、 美国的 Cognex即是， 该规则系统系可在该桌体 20上各鞋材组件与所有可 适用鞋材组件之中的一个数字几何图形之间进 行搜寻， 而该所有可适用鞋 材组件系能数字化地预先被输入到影像处理器 40的记忆体中。 一旦该配对 被发现，该图形配对的规则系统即可辨识出放 置在该桌体 20上的鞋材组件。 设定每张所拍摄出照片的可见区 18位置， 该图形配对的规则系统更可决定 出在桌体 20上该鞋材组件 14、 16的位置及方位， 依此方式， 该图形配对 即可辨识及定位所有放置在该桌体 20上的所有鞋材组件 14、 16的位置及 方位。

再者， 此所有放置鞋材组件 14、 16 的位置资料系从该影像处理器 40 传送至一主系统电脑 41，该主系统电脑 41即计算每个划线标记图形需要去 定位该图形在其对应鞋材组件的几何变换， 就好比是将其放置在该桌体 20 上一样。 该主系统电脑 41更可相对于该桌体 20的座标系统转化该新计算 的划线标记几何形状至一印刷的座标程序， 其可将该几何形状印刷在该各 鞋材组件 14、 16上，准确地印刷每个划线标记图形在其对应� ��鞋材组件 14、 16上， 就好比是将其放置在该桌体 20的任意位置及方位上一样。

该印刷程序系从该主系统电脑 41下载至一印刷头驱动器 42，该印刷头 驱动器 42可直接从一 XY服务控制器 43接收该印刷头 9位置资料。 该主系 统电脑 41会命令该服务控制器 43启动在该桌体 20上面的路径中以移动该 印刷头驱动器 42， 该路径最终乃涵盖该桌体 20的所有面积。当该印刷头驱 动器 42位移时， 该印刷头驱动器 42即可直接先行从该服务控制器 43接收 到位置的资讯， 从而依据自该主系统电脑 41所下载的印刷程序的资料进行 印刷的动作。

而为了使印刷划线标记装置具有较佳的实用性 ， 可将该桌体 20分割成 两个半部 20a、 20b ,而各个半部 20a、 20b均能够利用真空吸力分别地运作， 以将该各鞋材组件 14、 16吸附在定位， 如此使得操作者可下载新的鞋材组 件待印刷在该桌体 20的其中的一个半部上， 而该桌体 20的另一个半部则 可继续执行印刷的动作， 也就是使得本发明可连续的、 同步的进行印刷与 鞋材组件装载的动作。

综上所述， 本案发明实施例所揭露的结构， 其可消除习用技术所有的 缺陷， 提供使用自动的电脑化印刷， 该各鞋材组件在各种鞋型的组装线不 需使用样板或遮蔽物， 只需使用一小型印刷机宜可； 本发明更可消除该各 鞋材组件必须精确地定位在印刷表面上， 其可使用机器图像在该印刷表面 上去辨识及定位各鞋材组件， 缘是， 自可在该各鞋材组件上的精确位置印 刷出该适当的图样标记在上面。