TWM583573U - 鋼胚識別碼自動辨識系統 - Google Patents

Abstract

本創作的識別碼自動辨識系統包含：一第一致動器，能夠沿著一第一方向行走；一第二致動器，設置在該第一致動器的一滑台上，該第二致動器能夠沿著垂直於該第一方向的一第二方向行走；一支架平台，設置在該第二致動器的一滑台上；一雷射位移感測器，設置在該支架平台上，用以掃描一端面打印上的識別碼；以及一位置感測器，設置在該支架平台上，用以偵測該端面與該雷射位移感測器之間的距離。本創作之識別碼自動辨識系統所得到的影像數據比現有設備所擷取的影像清晰，不受到人工劃記痕跡所造成的色差影響，並能辨識出裁切面粗糙的區域，達到鋼胚爐號自動追蹤的功能。

Description

鋼胚識別碼自動辨識系統

本創作係有關一種辨識系統，更特別有關一種鋼胚識別碼自動辨識系統。

小鋼胚生產過程中會在端面打印識別碼（爐號）當作小鋼胚的身分號碼，以便於管理。以小鋼胚為原料在進行條線鋼材生產時，為了確保入料的正確性，除了利用人工目視檢查識別碼外，也利用偵測儀器進行鋼胚識別碼的讀取，並利用影像辨識系統經處理後，顯示鋼胚的識別碼。

現有的小鋼胚識別碼讀取系統，其原理為利用固定照相機拍攝鋼胚端面截取識別碼影像，再進行影像處理以得到識別碼。由於拍攝照片容易受到鋼胚斷面粗糙及其他如粉筆畫線等外在因素影響，造成識別碼辨識率低，無法信任使用。另外，對於外購小鋼胚端面以條碼貼紙貼於端面，亦無法用此照相辨識系統進行識別碼確認。

有鑑於此，本創作提出一種識別碼自動辨識系統，能夠辨識鋼胚端面上的識別碼或黏貼的條碼。

本創作的識別碼自動辨識系統包含：一第一致動器，能夠沿著一第一方向行走；一第二致動器，設置在該第一致動器的一滑台上，該第二致動器能夠沿著垂直於該第一方向的一第二方向行走；一支架平台，設置在該第二致動器的一滑台上；一雷射位移感測器，設置在該支架平台上，用以掃描一端面打印上的識別碼；以及一位置感測器，設置在該支架平台上，用以偵測該端面與該雷射位移感測器之間的距離。

依據本創作之識別碼自動辨識系統，所得到的影像數據比現有設備所擷取的影像清晰，不受到人工劃記痕跡所造成的色差影響，並能辨識出裁切面粗糙的區域，達到鋼胚爐號自動追蹤的功能。

為了讓本創作之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，詳細說明如下。此外，於本創作之說明中，相同之構件係以相同之符號表示，於此先述明。

請參照圖1及2，本創作之識別碼自動辨識系統包含有一底座110，該底座110上設置有一第一致動器130。第一致動器130為一線性致動器(linear actuator)，其沿著一第一方向（X方向）181行走，該第一方向181係能夠與鋼胚行進方向垂直。第一致動器130係使用包含有編碼器的伺服馬達131來控制滑台132的行走速度及位置。第一致動器130的滑台132上安裝有一第二致動器140，該第二致動器140為一線性致動器，其沿著垂直於第一方向181的一第二方向（Y方向）182行走，即第二致動器140的行走方向係能夠與鋼胚行進方向平行。第二致動器140係使用包含有編碼器的伺服馬達141來控制滑台142的行走速度及位置。第二致動器140的滑台142上設置有一可調整高程的支架平台120，即該支架平台120相對於底座110的高度係可調整。支架平台120上開設有複數個安裝孔，該些安裝孔係設計為槽形孔。

可調整高程的支架平台120上設置有一位置感測器151、一雷射位移感測器152與一相機模組153，利用支架平台120上的安裝孔安裝在支架平台120。相機模組153係包含有光源、鏡頭及相機。第一致動器130與第二致動器140的側邊各自裝設有複數個，例如是三個近接開關(proximity sensor)160，可依需求做為其滑台132、142的復歸位置、工作位置、前進極限與後後退極限的控制點。

請參照圖3，使用本創作之識別碼自動辨識系統來辨識鋼胚端面所打印識別碼或黏貼的條碼貼紙時，係將辨識系統安裝於鋼胚190行進方向的正前方。於進行辨識時，鋼胚190需要在靜止狀態下，透過可程式邏輯控制器(PLC)與人機介面操控伺服馬達131、141與參數，依據鋼胚190定位情形，驅動底座110上的第一致動器130及/或第二致動器140並調整支架平台120的高程，使支架平台120上的位置感測器151、雷射位移感測器152與相機模組153面向鋼胚190的端面192。

第一致動器130的行走方向與鋼胚190行進方向相垂直，用以將支架平台120上的裝置移動到鋼胚190的端面192的正前方。第二致動器140的作用是調整雷射位移感測器152與鋼胚190端面192的距離。雷射位移感測器152的作用是掃描鋼胚190端面192打印的識別碼，其能夠準確偵測鋼胚190端面192的整體細部輪廓，降低鋼胚190端面192粗糙度等影響。若鋼胚190端面192黏貼有條碼貼紙，則使用相機模組153來擷取條碼的影像。伺服馬達131、141內建的編碼器(encoder)可回授控制伺服馬達131、141的位置與轉速，並將脈波(pulse)信號傳給雷射位移感測器152，藉以控制雷射位移感測器152取像的解析度。位置感測器151可偵測鋼胚190端面192與雷射位移感測器152之間的距離，並回授資訊給第二致動器140，以調整雷射位移感測器152最佳掃描距離。

為了要使鋼胚190停止時定位在雷射位移感測器152前，可於鋼胚190行進方向的側面不同位置處安裝複數個，例如是三個光電開關(photo sensor)170，以防止鋼胚190與雷射位移感測器152產生干涉。詳細地說，當第一個光電開關170偵測到鋼胚190端面192通過時，則控制鋼胚190減速。而當第二個光電開關170偵測到鋼胚190端面192通過時，則控制鋼胚190停止前進。而若第三個光電開關170偵測到鋼胚190端面192通過時，則緊急停止致動器的動作，以防止鋼胚190與雷射位移感測器152已有干涉而致動器誤動作仍開始掃描。

依據本創作之識別碼自動辨識系統，係可使用可程式邏輯控制器進行主系統程序控制，並輔以人機介面進行參數設定與設備操作。人機介面可以圖像方式清楚顯示第一致動器130與第二致動器140的相關參數，並可即時調整線上掃描速度，監控製程中之回授數據與顯示異常資訊。

依據本創作之識別碼自動辨識系統，利用可程式邏輯控制器及人機介面系統操控伺服馬達與參數，依據鋼胚定位情形，驅動底座上單個或雙個線性致動器，並搭配光電開關、近接開關、位置感測器，達到取得二維相機拍攝影像（包含二維條碼讀取）資訊與三維高度差輪廓影像，回授至主機軟體進行字元辨識。其所得到的影像數據比現有設備所擷取的影像清晰，不受到人工劃記痕跡所造成的色差影響，並能辨識出裁切面粗糙的區域，達到鋼胚爐號自動追蹤的功能。

雖然本創作已以前述實例揭示，然其並非用以限定本創作，任何本創作所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

110‧‧‧底座

120‧‧‧支架平台

130‧‧‧第一致動器

131‧‧‧伺服馬達

132‧‧‧滑台

140‧‧‧第二致動器

141‧‧‧伺服馬達

142‧‧‧滑台

151‧‧‧位置感測器

152‧‧‧雷射位移感測器

153‧‧‧相機模組

160‧‧‧近接開關

170‧‧‧光電開關

181‧‧‧第一方向

182‧‧‧第二方向

190‧‧‧鋼胚

192‧‧‧端面

圖1為本創作之識別碼自動辨識系統的示意圖。 圖2為本創作之識別碼自動辨識系統的另一示意圖。 圖3顯示使用本創作識別碼自動辨識系統來辨識鋼胚端面上的識別碼。

Claims (9)

1. 一種識別碼自動辨識系統，包含：一第一致動器，能夠沿著一第一方向行走；一第二致動器，設置在該第一致動器的一滑台上，該第二致動器能夠沿著垂直於該第一方向的一第二方向行走；一支架平台，設置在該第二致動器的一滑台上；一雷射位移感測器，設置在該支架平台上，用以掃描一端面打印上的識別碼；以及一位置感測器，設置在該支架平台上，用以偵測該端面與該雷射位移感測器之間的距離。
2. 如申請專利範圍第1項所述之識別碼自動辨識系統，其中該位置感測器還用以將偵測到的該距離之資訊回授給該第二致動器，以調整該雷射位移感測器最佳掃描距離。
3. 如申請專利範圍第1項所述之識別碼自動辨識系統，還包含：一相機模組，用以擷取該端面上所黏貼之條碼的影像。
4. 如申請專利範圍第1項所述之識別碼自動辨識系統，其中該支架平台係為可調整高程的支架平台。
5. 如申請專利範圍第1項所述之識別碼自動辨識系統，其中該第一致動器係使用包含有編碼器的一伺服馬達來控制該第一致動器的滑台的行走速度及位置。
6. 如申請專利範圍第5項所述之識別碼自動辨識系統，其中該編碼器可回授控制該伺服馬達的位置與轉速，並將一脈波信號傳給該雷射位移感測器，藉以控制該雷射位移感測器取像的解析度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之識別碼自動辨識系統，其中該第一致動器與該第二致動器係為線性致動器。
8. 如申請專利範圍第1項所述之識別碼自動辨識系統，還包含複數個近接開關，裝設在該第一致動器的側邊，用以控制該第一致動器的滑台行走的位置點。
9. 如申請專利範圍第1項所述之識別碼自動辨識系統，還包含複數個光電開關，用以偵測該端面是否通過。