TWM590255U - 生產線控制系統 - Google Patents

Abstract

一種生產線控制系統與方法，生產線控制系統包括拍攝裝置、控制模組、移動裝置與掃描裝置。拍攝裝置產生第一影像，控制模組通訊連接拍攝裝置，且控制模組分析第一影像並產生定位資訊。移動裝置通訊連接控制模組，且掃描裝置通訊連接控制模組。掃描裝置設置於移動裝置上且產生掃描資訊。掃描裝置與拍攝裝置在第一方向彼此間隔，掃描裝置透過移動裝置在第二方向具有移動能力，且第一方向與第二方向不平行。控制模組根據定位資訊控制移動裝置，使移動裝置移動掃描裝置至特定位置，且控制模組控制掃描裝置於特定位置產生掃描資訊。

Description

生產線控制系統

本創作是關於一種控制系統，且特別是關於一種生產線控制系統與生產線控制方法。

現有一種用來生產各種生產物的生產線，其包括傳輸帶與控制系統，生產物如電子產品會被放置在傳輸帶上，並被傳輸帶帶動而通過生產線上的各個站點。控制系統具有掃描裝置，掃描裝置可用來掃描電子產品上的條碼。掃描裝置是對應於傳輸帶而固定在生產線上的特定站點。當電子產品被傳輸帶帶動而通過掃描裝置時，掃描裝置會掃描電子產品上的條碼，而對應產生條碼的相關資訊，藉由此條碼的相關資訊，控制系統可建立電子產品的生產履歷。

在生產流程中，作業人員需要不斷將電子產品擺放至生產線的傳輸帶上的特定位置，例如電子產品需要放置於傳輸帶的寬度方向的中間位置，如此一來，當這些電子產品逐一通過掃描裝置時，才可依序與掃描裝置對齊，而掃描裝置也才能逐一掃瞄這些通過的電子產品上的條碼。

根據現有的生產線與其控制系統，作業人員需要逐一將電子產品精確地放到傳輸帶上的特定位置，若電子產品在傳輸帶上的相對位置偏離或歪斜，則掃描裝置可能無法掃到偏離或歪斜的電子產品上的條碼，這會導致生產流程出現缺失。並且，由於放置到傳輸帶上的每個電子產品的位置都要正確無誤，這表示作業人員需要花更多時間在電子產品的放置步驟上，這則會導致生產流程的效率降低。

有鑑於此，本創作提出一種生產線控制系統與生產線控制方法，以避免掃描裝置掃不到條碼的情況，且提高生產流程的效率。

根據本創作一實施例，一種生產線控制系統包括拍攝裝置、控制模組、移動裝置與掃描裝置。拍攝裝置產生第一影像，控制模組通訊連接拍攝裝置，且控制模組分析第一影像並產生定位資訊。移動裝置通訊連接控制模組，且掃描裝置通訊連接控制模組。掃描裝置設置於移動裝置上且產生掃描資訊。掃描裝置與拍攝裝置在第一方向彼此間隔，掃描裝置透過移動裝置在第二方向具有移動能力，且第一方向與第二方向不平行。其中，控制模組根據定位資訊控制移動裝置，使移動裝置移動掃描裝置至特定位置，且控制模組控制掃描裝置於特定位置產生掃描資訊。

根據本創作一實施例，一種生產線控制系統，包括：拍攝沿第一方向移動的生產物以產生第一影像，其中，生產物設置有特定編碼，第一影像包括特定編碼；分析第一影像以產生定位資訊；根據定位資訊沿第二方向移動掃描裝置，使掃描裝置對齊特定編碼；以及以掃描裝置掃描特定編碼以產生掃描資訊。

綜上所述，根據本創作實施例所提出的生產線控制系統與生產線控制方法，其可自動定位生產物的相對位置，並自動移動掃描裝置，使掃描裝置對齊生產物，以利掃描生產物上的特定編碼。如此一來，無論生產物的位置是在傳輸帶的何處，掃描裝置都能掃到生產物上的特定編碼。並且，生產線上的作業人員可將生產物快速擺放到傳輸帶上的任何位置，作業人員無須花費多餘時間在生產物的放置步驟上，藉此可提高生產流程的效率。

以下在實施方式中詳細敘述本創作之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟悉相關技術者暸解本創作之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技術者可輕易地理解本創作相關之目的及優點。

請參照圖1與圖2，圖1為本創作一實施例的生產線控制系統100的方塊圖，圖2為圖1的生產線控制系統100的運作過程的側視示意圖。在本實施例中，生產線控制系統100是應用於生產電子裝置的生產線，但不限於此。在一些實施例中，生產線控制系統100可應用於生產任何生產物的生產線。如圖1與圖2所示，在本實施例中，生產線控制系統100包括拍攝裝置110、控制模組120、移動裝置130與掃描裝置140，且控制模組120分別通訊連接拍攝裝置110、移動裝置130與掃描裝置140。所述通訊連接例如是在元件之間建立可傳輸訊號的連接關係，其連接方式可以是有線電性連接或無線通訊連接，訊號種類可以是電訊號或光訊號，且可以是雙向或單向傳輸。在一些實施例中，控制模組120可以是單一主機，或者控制模組120可以是由多個不同功能的主機、部件或單元所組成。

如圖2所示，在本實施例中，生產線設置有傳輸帶300，多個生產物可被放置在傳輸帶300的傳輸平面310上，傳輸帶300會帶動生產物逐一通過生產線上的各個站點。在本實施例中，傳輸帶300是往第一方向D1延伸與移動，亦即傳輸帶300上的生產物會隨著傳輸帶300往第一方向D1移動。拍攝裝置110與掃描裝置140是在第一方向D1彼此間隔，換言之，生產物會隨著傳輸帶300而依序通過拍攝裝置110與掃描裝置140的所在位置，並且生產物會先通過拍攝裝置110，再通過掃描裝置140。

請參照圖3，圖3為本創作一實施例的生產線控制方法的流程圖。如圖1至圖3所示，在步驟S101中，拍攝裝置110會拍攝生產物，以產生作為定位用途的影像（以下稱第一影像）。在步驟S103中，控制模組120會分析第一影像以產生定位資訊。在步驟S105中，控制模組120會根據定位資訊控制移動裝置130，並且掃描裝置140是設置於移動裝置130上，且掃描裝置140是透過移動裝置130而在第二方向D2具有移動能力。換句話說，控制模組120可根據定位資訊控制移動裝置130來移動掃描裝置140，使掃描裝置140可沿著第二方向D2被移動至特定位置，以對齊尚未通過但即將通過掃描裝置140的生產物。在步驟S107中，掃描裝置140已被移動至特定位置而對齊生產物，控制模組120會在此生產物通過掃描裝置140時，控制掃描裝置140於此特定位置掃描生產物，以產生掃描資訊。

在一些實施例中，第一方向D1與第二方向D2不平行。如圖2所示，在本實施例中，第一方向D1與該第二方向D2垂直。第二方向D2是平行於傳輸帶300的傳輸平面310的寬度方向，換句話說，掃描裝置140是藉由移動裝置130移動而會在傳輸平面310的寬度方向上對齊生產物。在一些實施例中，移動裝置130例如可具有滑軌與步進馬達（圖未示），掃描裝置140可設置於滑軌上，並藉由步進馬達帶動而沿著滑軌移動。在一些實施例中，移動裝置130亦可具有高度方向的移動能力，因而掃描裝置140可藉由移動裝置130而靠近或遠離傳輸平面310。

如圖2所示，在本實施例中，生產物上設置有特定編碼，所述特定編碼為一維條碼（如Barcode），但不限於此。在一些實施例中，特定編碼也可以是二維編碼（如QR Code）。在一些實施例中，特定編碼可以是直接部件標示（Direct Part Marking，DPM）的條碼。在本實施例中，第一影像的影像範圍可涵蓋傳輸帶300的傳輸平面310的寬度方向，因而第一影像可包括生產物整體與特定編碼。控制模組120可透過影像處理進行對第一影像進行分析，從而確認第一影像中的生產物上的特定編碼在傳輸帶300的傳輸平面310的寬度方向的相對位置，以產生定位資訊，且定位資訊可包括生產物的特定編碼在傳輸平面310的參考座標，但不限於此。並且，掃描裝置140可掃描生產物的特定編碼而產生掃描資訊，而掃描可包括此特定編碼與對應的生產物的相關資訊。

請參照圖4，圖4為圖2的生產線控制系統100的運作過程的頂視示意圖。如圖2與圖4所示，在本實施例中，拍攝裝置110是固定在支架111上，且拍攝裝置110距離生產物所在的傳輸平面310有第一高度H1；掃描裝置140則如前所述是可移動地設置於移動裝置130上，且掃描裝置140距離傳輸平面310有第二高度H2。其中，第一高度H1大於第二高度H2。拍攝裝置110的拍攝範圍是為了涵蓋傳輸帶300的傳輸平面310的寬度方向，因此拍攝裝置110是位於相對較高的位置。而掃描裝置140只需要能掃描到生產物上的特定編碼，因此掃描裝置140的掃描範圍無須涵蓋生產物整體或傳輸平面310的寬度方向，因此掃描裝置140可位於相對較低的位置。此外，在一些情況下，生產物上可能不只設置有一個編碼，而掃描裝置140距離生產物上需要被掃描的特定編碼的距離較近的設計，可避免掃描裝置140掃到其他不需要的編碼。

如圖2與圖4所示，在本實施例中，傳輸帶300上有第一生產物200a、第二生產物200b與第三生產物200c，且第一生產物200a、第二生產物200b與第三生產物200c是依序被放置於傳輸帶300的傳輸平面310上。如圖2與圖4所示，第一生產物200a已通過拍攝裝置110並來到掃描裝置140正下方，且掃描裝置140在第一生產物200a通過拍攝裝置110時已被移動並預先對齊第一生產物200a上的第一特定編碼210a，因此，當第一生產物200a通過掃描裝置140時，掃描裝置140的掃描範圍（如圖2的虛線箭頭所示）會直接對齊第一特定編碼210a。此時，第二生產物200b正通過拍攝裝置110，而拍攝裝置110的掃描範圍（如圖2的虛線箭頭所示）是涵蓋第二生產物200b整體與傳輸帶300的傳輸平面310的寬度方向。拍攝裝置110會拍攝第二生產物200b而產生第二生產物200b的第一影像，且控制模組120會分析第一影像而對第二生產物200b的第二特定編碼210b定位而產生對應於第二特定編碼210b的定位資訊。第三生產物200c則被歪斜地放置在傳輸帶300上，且尚未抵達拍攝裝置110。

請參照圖5、圖6與圖7，圖5為圖4的運作過程的下一個時間點的頂視示意圖，圖6為圖5的運作過程的下一個時間點的頂視示意圖，圖7為圖6的運作過程的下一個時間點的頂視示意圖。在本實施例中，圖4至圖7所示的第一生產物200a、第二生產物200b與第三生產物200c是隨著輸送帶朝第一方向D1移動。如圖5所示，此時第一生產物200a已通過掃描裝置140，第二生產物200b已通過拍攝裝置110，而第三生產物200c正通過拍攝裝置110。由於在圖4中，控制模組120對第二生產物200b的第二特定編碼210b定位，因此在第一生產物200a通過掃描裝置140之後，控制模組120會隨即控制移動裝置130移動掃描裝置140，使掃描裝置140在第二方向D2上對齊第二特定編碼210b。並且，拍攝裝置110會拍第三生產物200c而產生對應於第三生產物200c的第一影像，控制模組120會對第三生產物200c的第三特定編碼210c定位，而產生對應於第三特定編碼210c的定位資訊。

如圖6所示，此時第二生產物200b正通過掃描裝置140，由於掃描裝置140已預先對齊第二特定編碼210b，因此第二特定編碼210b會正好通過掃描裝置140的正下方，使掃描裝置140可即時掃描第二特定編碼210b而產生對應第二特定編碼210b的掃描資訊。當掃描裝置140完成對第二特定編碼210b的掃描而產生掃描資訊之後，控制模組120隨即會根據對應於第三特定編碼210c的定位資訊，控制移動裝置130以移動掃描裝置140，使掃描裝置140在第二方向D2對齊第三特定編碼210c。如圖7所示，此時第三生產物200c正通過掃描裝置140，由於掃描裝置140已預先對齊第三特定編碼210c，因此第三特定編碼210c會正好通過掃描裝置140的正下方，使掃描裝置140可即時掃描第三特定編碼210c而產生對應第三特定編碼210c的掃描資訊。

請參照圖8，圖8為本創作另一實施例的生產線控制系統100的方塊圖。在本實施例中，生產線控制系統100更包括第二拍攝裝置150，且第二拍攝裝置150通訊連接控制模組120。第二拍攝裝置150可拍攝生產物以產生檢測瑕疵用的影像（以下稱第二影像）。第一影像與第二影像的差別在於，第一影像是用於定位以控制掃描裝置140對齊特定編碼，因此需要能夠進行快速的影像拍攝、處理與分析，在此情況下，第一影像的解析度需求不需太高，以免影響影像拍攝、處理與分析的速度；而第二影像則是用於生產物的瑕疵檢測，因此需要足夠清晰的影像資訊來分析檢測生產物上的各處細節，因此第二影像的解析度需求較高。在本實施例中，第二影像的解析度會大於第一影像的解析度，且控制模組120在進行第一影像的分析與定位後，控制模組120會同時或接續進行第二影像的分析，以檢測生產物並產生檢測資訊。

在一些實施例中，第二拍攝裝置150可鄰近拍攝裝置110，亦即第二拍攝裝置150可與拍攝裝置110相鄰並列地設置於支架111上，在此情況下，當生產物通過拍攝裝置110與第二拍攝裝置150時，拍攝裝置110與第二拍攝裝置150會同時拍攝生產物並分別產生第一影像與第二影像。

在一些實施例中，第二拍攝裝置150也可與拍攝裝置110整合為一體，亦即拍攝裝置110可兼具拍攝第二影像的功能。在此情況下，當生產物通過拍攝裝置110時，拍攝裝置110可拍攝生產物並同時產生第一影像與第二影像，或拍攝裝置110可在短時間內連續拍攝生產物並依序產生第一影像與第二影像。

在一些實施例中，第二拍攝裝置150也可設置於移動裝置130上且鄰近掃描裝置140。控制模組120可根據定位資訊控制移動裝置130，使移動裝置130同時移動第二拍攝裝置150與掃描裝置140至特定位置，並使第二拍攝裝置150與掃描裝置140在對應的生產物即將通過之前就先對齊生產物。在此情況下，當生產物通過第二拍攝裝置150與掃描裝置140的正下方時，除了掃描裝置140會於此特定位置掃描生產物上的特定編碼之外，第二拍攝裝置150也會於此特定位置拍攝生產物整體而產生第二影像。

如圖8所示，在本實施例中，生產線控制系統100更包括生產資料庫160，且控制模組120通訊連接生產資料庫160。當控制模組120透過第二影像產生對應於生產物的檢測資訊後，控制模組120還會將檢測資訊儲存於生產資料庫160中，且此生產物的檢測資訊是對應於此生產物的掃描資訊。藉此，生產資料庫160中可存放所有通過生產線的生產物的生產履歷。在一些實施例中，生產資料庫160可位於雲端，而控制模組120則設置於生產線端的本機。在一些實施例中，生產資料庫160與控制模組120可皆位於雲端並透過遠端連線控制位於生產線端的拍攝裝置110、移動裝置130與掃描裝置140；或者生產資料庫160與控制模組120可皆設置於生產線端的本機。在一些實施例中，控制模組120可以是由多個部分組成，且其中一部分可以是設置於生產線端的本機，而其中另一部分則位於雲端。在一些實施例中，控制模組120可透過機器學習或人工智慧來進行第二影像的分析。

請參照圖9，圖9為圖8的生產線控制系統100的側視示意圖。如圖8與圖9所示，在本實施例中，拍攝裝置110包括第一輔助光源112，第一輔助光源112可用來照射生產物，舉例來說，第一輔助光源112的主要照明區域可涵蓋拍攝裝置110的拍攝範圍，如此有助於第一影像的清晰度。並且，如圖8所示，第二拍攝裝置150亦包括第二輔助光源151，第二輔助光源151的主要照明區域涵蓋第二拍攝裝置150的拍攝範圍，如此有助於第二影像的清晰度，使瑕疵檢測更加精確。舉例來說，如圖9所示，第二拍攝裝置150是設置於移動裝置130上，則第二輔助光源151也可設置於移動裝置130上，藉此，第二輔助光源151會隨著第二拍攝裝置150移動，以照射第二拍攝裝置150的拍攝範圍。在一些實施例中，掃描裝置140也可包括輔助光源，輔助光源的主要照明區域可涵蓋掃描裝置140的掃描範圍，如此有助於掃描資訊的精確度。

綜上所述，根據本創作實施例所提出的生產線控制系統與生產線控制方法，其可自動定位生產物的相對位置，並自動移動掃描裝置，使掃描裝置預先對齊生產物，以利掃描生產物上的特定編碼。如此一來，無論生產物是被擺放在傳輸帶的寬度方向的何處，也無論生產物是正放或斜放，當每一個生產物依序通過拍攝裝置時，控制模組可藉由拍攝裝置取得影像並進行定位，且控制模組會控制移動裝置移動掃描裝置，以在對應的生產物還未通過掃描裝置之前，就先使掃描裝置對齊即將通過的生產物上的特定編碼。如此一來，可更快速精確地取得生產物上的特定編碼的相關資訊。並且，生產線上的作業人員可將生產物快速擺放到傳輸帶上的任何位置，作業人員無須花費多餘時間在生產物的放置步驟上，藉此可提高生產流程的效率。

雖然本創作的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技術者，在不脫離本創作之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本創作的範疇內，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。

100‧‧‧生產線控制系統

110‧‧‧拍攝裝置

111‧‧‧支架

112‧‧‧第一輔助光源

120‧‧‧控制模組

130‧‧‧移動裝置

140‧‧‧掃描裝置

150‧‧‧第二拍攝裝置

151‧‧‧第二輔助光源

160‧‧‧生產資料庫

200a‧‧‧第一生產物

200b‧‧‧第二生產物

200c‧‧‧第三生產物

210a‧‧‧第一特定編碼

210b‧‧‧第二特定編碼

210c‧‧‧第三特定編碼

300‧‧‧傳輸帶

310‧‧‧傳輸平面

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

H1‧‧‧第一高度

H2‧‧‧第二高度

S101‧‧‧拍攝生產物以產生第一影像

S103‧‧‧分析第一影像以產生定位資訊

S105‧‧‧移動掃描裝置，以對齊生產物

S107‧‧‧掃描生產物以產生掃描資訊

[圖1]所示為本創作一實施例的生產線控制系統的方塊圖； [圖2]所示為圖1的生產線控制系統的運作過程的側視示意圖； [圖3]所示為本創作一實施例的生產線控制方法的流程圖； [圖4]所示為圖2的生產線控制系統的運作過程的頂視示意圖； [圖5]所示為圖4的運作過程的下一個時間點的頂視示意圖； [圖6]所示為圖5的運作過程的下一個時間點的頂視示意圖； [圖7]所示為圖6的運作過程的下一個時間點的頂視示意圖； [圖8]所示為本創作另一實施例的生產線控制系統的方塊圖；以及 [圖9]所示為圖8的生產線控制系統的側視示意圖。

100‧‧‧生產線控制系統

110‧‧‧拍攝裝置

120‧‧‧控制模組

130‧‧‧移動裝置

140‧‧‧掃描裝置

Claims (9)

1. 一種生產線控制系統，包括：一拍攝裝置，產生一第一影像；一控制模組，通訊連接該拍攝裝置，該控制模組分析該第一影像並產生一定位資訊；一移動裝置，通訊連接該控制模組；以及一掃描裝置，通訊連接該控制模組，該掃描裝置設置於該移動裝置上且產生一掃描資訊，該掃描裝置與該拍攝裝置在一第一方向彼此間隔，該掃描裝置透過該移動裝置在一第二方向具有移動能力，且該第一方向與該第二方向不平行，其中，該控制模組根據該定位資訊控制該移動裝置，使該移動裝置移動該掃描裝置至一特定位置，且該控制模組控制該掃描裝置於該特定位置產生該掃描資訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之生產線控制系統，其中，該第一方向與該第二方向垂直。
3. 如申請專利範圍第1項所述之生產線控制系統，其中，該拍攝裝置拍攝一生產物以產生該第一影像，該生產物沿該第一方向移動且設置有一特定編碼，該第一影像包括該特定編碼，該控制模組分析該第一影像並對該特定編碼定位以產生該定位資訊，該移動裝置移動該掃描裝置至該特定位置以使該掃描裝置對齊該特定編碼，且該掃描裝置掃描該特定編碼以產生該掃描資訊。
4. 如申請專利範圍第3項所述之生產線控制系統，該拍攝裝置距離該生產物所在的一傳輸平面有一第一高度，該掃描裝置距離該傳輸平面有一第二高度，且該第一高度大於該第二高度。
5. 如申請專利範圍第3項所述之生產線控制系統，更包括一第二拍攝裝置，該第二拍攝裝置拍攝該生產物以產生一第二影像，該第二影像的解析度大於該第一影像的解析度，且該控制模組分析該第二影像以檢測該生產物並產生一檢測資訊。
6. 如申請專利範圍第5項所述之生產線控制系統，其中，該第二拍攝裝置鄰近該拍攝裝置或該第二拍攝裝置與該拍攝裝置整合。
7. 如申請專利範圍第5項所述之生產線控制系統，其中，該第二拍攝裝置設置於該移動裝置上且鄰近該掃描裝置，該控制模組根據該定位資訊控制該移動裝置，使該移動裝置移動該第二拍攝裝置與該掃描裝置至該特定位置，且該第二拍攝裝置於該特定位置產生該第二影像。
8. 如申請專利範圍第5項所述之生產線控制系統，更包括一生產資料庫，其中，該控制模組通訊連接該生產資料庫，該控制模組將該檢測資訊儲存於該生產資料庫中，且該檢測資訊對應於該掃描資訊。
9. 如申請專利範圍第5項所述之生產線控制系統，其中，該拍攝裝置或該第二拍攝裝置包括一輔助光源，且該輔助光源照射該生產物。

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