用于传送线的速度测量设备的制作方法
【专利摘要】一种用于传送线的速度测量设备，可以包括：照明单元，通过支架安装至传送线的一侧；连接模块，连接至照明单元的上部，该连接模块具有分别形成在其上部的两侧上的连接部分；照相机，具有面向下安装在连接部分之间的透镜单元，用于拍摄运行时在传送线上物体的图像的照片；透镜旋转装置，具有安装在连接部分的端部并且在连接部分之间的电动机，用于随着电动机可以被驱动来选择性定位与照相机的透镜单元匹配的放大透镜；以及控制器，用于控制透镜旋转装置的操作并比较由照相机在不同时间拍摄的图像以确定物体的速度。
【专利说明】用于传送线的速度测量设备
[0001] 相关申请的引用
[0002] 本申请要求于2013年4月2日提交的韩国专利申请第10-2013-0036030号的优 先权，通过引用将其整体内容结合在此用于所有目的。
【技术领域】
[0003] 本发明涉及一种用于传送线(输送线，conveyor line)的速度测量装置。更具体 地，本发明涉及一种用于传送线的速度测量装置，该速度测量装置安装简单并能够精确无 误的测量传送线的速度。
【背景技术】
[0004] 通常，在现有技术中，使用条形码识别方法来确定车辆的位置。
[0005] 也即，如果车辆进入特定的过程，安装在其入口的条形码阅读器读取附连至车辆 的条形码以确定车辆进入该过程。
[0006] 然而，该方法仅能够了解仅当前车辆经过的过程，但是难以确定在该过程中车辆 的精确位置。
[0007] 为了改进这一问题，需要对传送线的速度做出实时测量并将速度与条形码读取信 息结合。
[0008] 在条形码阅读器读取车辆条形码的时间点确定车辆进入生产线，并且此后，通过 使用传送线的速度和实时收集的时间信息来确定车辆的详细位置。
[0009] 为此，精确的识别传送机的速度是重要的。
[0010] 现有技术的速度测量法是在安装至驱动传送机的电动机的编码器处接收速度信 息。
[0011] 然而，该方法具有需要大尺寸的施工工程以在传送线下安装电动机的缺点，以及 还具有如果在电动机和传送机(传送机被构造在摩擦系统中）中的手车（cart)之间发生滑 动则位置信息的精确性低的缺点。
[0012] 在本【背景技术】部分中所公开的信息仅用于加深对本发明总体【背景技术】的理解，而 不应被视为承认或者以任何形式暗示该信息构成了已经为本领域技术人员所知晓的现有 技术。
【发明内容】
[0013] 本发明的各方面旨在提供一种用于传送线的速度测量装置，该速度测量装置易于 安装且使精确的速度测量成为可能。
[0014] 在本发明的一方面中，用于传送线的速度测量设备可以包括：照明单元，通过支架 安装至传送线的一侧用于照亮传送机上物体的待测量表面；连接模块，连接至照明单元的 上部，该连接模块具有分别形成在其上部的两侧上的连接部分；照相机，具有面向下安装在 连接部分之间的透镜单元，用于拍摄运行时在传送线上物体的图像的照片；透镜旋转装置， 具有安装在连接部分的端部并且在连接部分之间的电动机，用于随着电动机被驱动来选择 性定位与照相机的透镜单元匹配的放大透镜；以及控制器，用于控制透镜旋转装置的操作 并比较由照相机在不同时间拍摄的图像以确定物体的速度。
[0015] 连接模块可以包括具有从其上部的两侧延伸形成的连接部分的"U"型曲架。
[0016] 照明单元以与曲架相同的弯曲形状布置。
[0017] 照明单元是红外照明。
[0018] 照明单元是暗场照明。
[0019] 照明单元参照待测量表面以小于10°的角照亮待测量表面。
[0020] 照相机是红外照相机。
[0021] 透镜旋转装置可以包括：电动机，具有安装在连接部分之间的旋转轴；透镜框，连 接至电动机的旋转轴；以及放大透镜，安装至透镜框以随着电动机被驱动而被选择性定位 从而与照相机的透镜单元匹配。
[0022] 控制器控制用于定位与透镜单元匹配的放大透镜的透镜旋转装置的操作；控制照 相机以拍摄物体的照片；使物体的图像进行坐标变换并存储经坐标变换的图像，其中物体 的照片是用照相机拍摄的；以及分别通过使用经坐标变换的图像的坐标移动和拍摄的照片 的时间来确定物体的移动速度。
[0023] 控制器控制透镜旋转装置的操作以使得放大透镜远离透镜单元；利用照相机拍摄 物体的照片，使物体的图像进行坐标变换并存储经坐标变换的图像，其中物体的照片是用 照相机拍摄的；并且当确定经坐标变换的图像已经改变时确定存在出现在图像中的误差。
[0024] 透镜框可以具有半圆形状。
[0025] 在本发明的另一方面中，一种用于传送线的速度测量设备可以包括：连接模块，通 过支架安装至传送线的一侧，该连接模块具有分别形成在其上部的两侧上的连接部分；红 外照明，安装至连接模块的下部的一侧，用于通过红外光束照亮传送线上的物体；红外照相 机，具有面向下安装在连接部分之间的透镜单元，用于获得运行时传送机的红外图像；透镜 旋转装置，用于选择性定位与红外照相机的放大透镜匹配；以及控制器，用于控制透镜旋转 装置的操作并比较由照相机在不同时间拍摄的图像以确定物体的速度。
[0026] 透镜旋转装置可以包括：电动机，具有安装在连接部分之间的旋转轴；透镜框，连 接至电动机的旋转轴；以及放大透镜，安装至透镜框以随着电动机被驱动而被选择性定位 从而与照相机的透镜单元匹配。
[0027] 控制器控制透镜旋转装置的用于定位与透镜单元匹配的放大透镜的操作；控制照 相机以拍摄物体的照片；使物体的图像进行坐标变换并存储经坐标变换的图像，其中物体 的照片是用照相机拍摄的；以及通过使用由此经坐标变换的图像的坐标移动和拍摄照片的 时间来确定物体的移动速度。
[0028] 控制器控制透镜旋转装置的操作以使得放大透镜远离透镜单元；利用照相机拍摄 物体的照片；使物体的图像进行坐标变换并存储经坐标变换的图像，其中物体的照片是用 照相机拍摄的；并且当确定经坐标变换的图像已经改变时确定存在出现在图像中的误差。
[0029] 根据本发明示例性实施方式的用于传送线的速度测量装置即使在出现强烈干扰 等的环境中仍然具有通过使用红外照相机、红外照明和放大透镜来测量传送线的精确速度 的效果。
[0030] 此外，速度测量装置可以容易地安装至现有的传送线，并且在车辆的生产过程中 可以实现高精度的车辆位置计算，从而允许车辆的高水平生产事业管理。
[0031] 本发明的方法和设备具有其他的特征和优点，这些特征和优点在结合至此的附图 以及随后的【具体实施方式】中将是显而易见的，这些附图和以下的【具体实施方式】共同用于解 释本发明的某些原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0032] 图1示出了根据本发明示例性实施方式的用于传送线的速度测量装置的立体图。
[0033] 图2示出根据本发明示例性实施方式的用于传送线的速度测量装置的分解立体 图。
[0034] 图3示出了应用根据本发明示例性实施方式的速度测量装置的传送线过程的立 体图。
[0035] 图4示出了显示根据本发明示例性实施方式的速度测量装置的工作状态的立体 图。
[0036] 图5示出了根据本发明示例性实施方式的在速度测量装置的放大模式中获得的 图像信息上的图像。
[0037] 图6示出了根据本发明示例性实施方式的在速度测量装置的一般模式中获得的 图像信息上的图像。
[0038] 应理解附图不一定是按比例绘制的，其呈现出说明本发明基本原理的各个特征的 一定程度上简化的表示形式。在此公开的本发明的具体设计特征，例如包括具体尺寸、方 向、位置以及形状，将部分由特定的预期应用和使用环境来确定。
[0039] 在图中，贯穿附图的几个图，参考标号表示本发明的相同的或等效的部件。
【具体实施方式】
[0040] 现将详细地参考本发明的各种实施方式，在附图中示出本发明的实例并且在下文 进行描述。尽管将结合示例性实施方式来描述本发明，但是应理解的是，本说明书并非旨在 将本发明限制为那些示例性实施方式。相反地，本发明旨在不仅覆盖示例性实施方式，而且 覆盖可包含在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种可替代物、修改、等同 物以及其他实施方式。
[0041] 在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的示例性实施方式的用于传送线的 速度测量装置。
[0042] 然而，因为为便于说明图中元件的尺寸和厚度未按比例示出，所以本发明的说明 不必限于附图，并且为了明确不同部件和区域起见而将厚度放大示出。
[0043] 并且，省略与本发明的说明无关的部件以使得本发明的示例性实施方式的说明清 晰。
[0044] 图1示出了根据本发明示例性实施方式的用于传送线的速度测量装置的立体图， 图2示出根据本发明示例性实施方式的用于传送线的速度测量装置的分解立体图，以及图 3示出了应用根据本发明示例性实施方式的速度测量装置的传送线过程的立体图。
[0045] 参考图1至图3,根据本发明的示例性实施方式的用于传送线的速度测量装置1 (在下文中，称为速度测量装置)可以被容易地安装，并且可以对传送线3的速度做出精确无 误的测量。
[0046] 根据本发明的示例性实施方式的用于传送线的速度测量装置1包括连接模块10、 红外照明20、红外照相机30、透镜旋转装置40、以及用于控制红外照相机30的操作的控制 器70、和透镜旋转装置40。
[0047] 首先，连接模块10通过支架11安装至传送线3的一侧，并且具有分别形成在连接 模块10两侧的上部上的连接部分13。
[0048] 连接模块10是"U"型曲架（curved frame) 15,具有从曲架15的两侧分别延伸的 连接部分13。
[0049] 并且，红外照明20安装至连接模块10的下部的一侧以用于照亮传送线3上待测 量的表面。
[0050] 在这种情况下，通过使用形成在曲架15的下部内部的安装槽17来安装红外照明 20 〇
[0051] 红外照明20处于暗场照明模式中，并被布置成具有与曲架15相同的曲线形状。
[0052] 暗场照明表不物体明壳的等1?线（contour)，即，是用于将暗等1?线表不为明等1? 线的照明技术。
[0053] 并且，红外照明20参照物体（S卩，传送线3上车辆5的待测量表面）以小于10°的 角使物体（即，车辆5的待测量表面）被照亮。这是因为在暗场照明模式中照亮的红外照明 强调在待测量表面上的精细弯曲以使图像的分析容易。
[0054] 红外照相机30使透镜单元31面向下安装成在连接部分13之间以用于获得传送 线3上的车辆5的红外图像。
[0055] 在频繁出现从周围环境入射的非故意光干扰的批量生产场所中，红外照相机30 起到显著减少由干扰引起的测量误差的出现概率的作用。
[0056] 也即，尽管由于干扰普通照相机可以使图像分析的精确性变差，但是红外照相机 30排除在工厂环境中易于产生的可见射线波段的光以仅仅识别来自红外照明20的光。 [0057] 透镜旋转装置40安装在连接部分13之间位于连接部分13的端部处以用于定位 或者移除与红外照相机30的透镜单元31匹配的放大透镜47。
[0058] 在这种情况下，透镜旋转装置40包括电动机41、透镜框45和放大透镜47。
[0059] 电动机41安装在连接部分13之间，并且透镜框45连接至电动机41的旋转轴43。
[0060] 放大透镜47安装至透镜框45以用来随着电动机被驱动而被选择性地定位从而与 红外照相机30的透镜单元31匹配。
[0061] 将描述根据本发明的示例性实施方式的速度测量装置的操作和效果。
[0062] 分别地，图4示出显示了根据本发明的示例性实施方式的速度测量装置的工作状 态的立体图，图5示出根据本发明的示例性实施方式的在速度测量装置的放大模式中获得 的图像信息上的图像，以及图6示出根据本发明的示例性实施方式的在速度测量装置的一 般模式中获得的图像信息上的图像。
[0063] 参考图4的S1，为了从处于放大模式中的速度测量装置1获得图像信息，控制器 70控制透镜旋转装置40(S卩，电动机41)的操作以将放大透镜47定位在红外照相机30下。
[0064] 在这种状态下，控制器70控制红外照相机30的操作以拍摄车辆5的照片。
[0065] 在这种状态下，参考图5的SI 1至S15,从通过照相机30获得的处于放大模式的图 像中，基于图案匹配技术来测量传送线3上车辆5的移动速度。
[0066] 首先，在放大透镜47置于红外照相机30的透镜单元31处的状态中，获得传送线 3上车辆5的图像。（S11)
[0067] 然后，控制器70使所获得的传送线3上车辆5的图像因此经过二进制编码处理以 进行坐标变换。（S12)
[0068] 然后，控制器70分析经过二进制编码图像的图案，因此并且存储图案。（S13) [0069] 一旦完成步骤S13,控制器70将车辆5的当前图像图案与之前刚刚获得并存储的 当前图像图案比较。（S14)也即，控制器7检测相同图案的图像的坐标改变。
[0070] 控制器70通过使用具有相同图案的部分的坐标改变并获得图像的时差来计算传 送线3上车辆5的移动速度。（S15)
[0071] 同时，参考图4的S2,为了获得根据本发明的示例性实施方式的速度测量装置1的 一般模式中的图像信息，控制器70控制电动机41以使放大透镜47远离红外照相机30的 透镜单元31之下。
[0072] 在这种状态下，控制器70通过使用红外照相机30获得在传送线3上的车辆5的 图像。（S21)
[0073] 然后，控制器70使由红外照相机30获得的传送线3上车辆5的图像经受二进制 编码处理。（S22)
[0074] 然后，当在图6的S23中显示之前检测与传送线3上车辆5的图像相比突然的图 像改变时，控制器70确定引入传送线3的外源物质的存在。（S24)也即，当检测噪声(在图 6的S24中所示的这种斑点）时，控制器70确定存在突然的环境变化(例如：外源物质引入 至传送线3)以确定在当前速度测量中存在误差。
[0075] 当应用根据本发明的示例性实施方式的用于传送线的速度测量装置1时，即使在 出现强烈干扰等的环境中仍可以通过使用红外照相机30、红外照明20和放大透镜47来测 量传送线3上车辆5的精确速度。
[0076] 此外，速度测量装置可以容易地安装至现有的传送线，并且在车辆5的生产过程 中可以实现高精度的车辆位置计算，从而允许车辆5的高水平生产事业管理。
[0077] 为了便于说明并准确限定权利要求，参考附图中显示的特征的位置，使用术语"上 部的"、"下部的" "内部的"和"外部的"描述示例性实施方式的特征。
[0078] 已经出于说明及描述的目的给出了本发明的具体示例性实施方式的上述描述。他 们并不是穷尽的，或者说并不是要将本发明限制到所公开的确切形式，并且显然地，根据上 述教导许多变形和变化是可能的。他们并不是穷尽的，或者说并不是要将本发明限制到所 公开的确切形式，并且显然地，根据上述教导以及其各种替换装置和修改许多变形和变化 是可能的。本发明的范围旨在通过所附权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1. 一种用于传送线的速度测量设备，包括： 照明单元，通过支架安装至所述传送线的一侧，用于照亮传送机上物体的待测量表 面； 连接模块，连接至所述照明单元的上部，所述连接模块具有分别形成在其上部的两侧 上的连接部分； 照相机，具有面向下安装在所述连接部分之间的透镜单元，用于拍摄运行时在所述传 送线上所述物体的图像的照片； 透镜旋转装置，具有安装在所述连接部分的端部并且在所述连接部分之间的电动机， 用于随着电动机被驱动来选择性定位与所述照相机的所述透镜单元匹配的放大透镜；以及 控制器，用于控制所述透镜旋转装置的操作并比较由所述照相机在不同时间拍摄的图 像以确定所述物体的速度。
2. 根据权利要求1所述的速度测量设备，其中，所述连接模块包括具有从其上部的两 侧延伸形成的所述连接部分的"U"型曲架。
3. 根据权利要求2所述的速度测量设备，其中，所述照明单元以与所述曲架相同的弯 曲形状布置。
4. 根据权利要求1所述的速度测量设备，其中，所述照明单元是红外照明。
5. 根据权利要求1所述的速度测量设备，其中，所述照明单元是暗场照明。
6. 根据权利要求1所述的速度测量设备，其中，所述照明单元参照所述待测量表面以 小于10°的角照亮所述待测量表面。
7. 根据权利要求1所述的速度测量设备，其中，所述照相机是红外照相机。
8. 根据权利要求1所述的速度测量设备，其中，所述透镜旋转装置包括： 所述电动机，具有安装在所述连接部分之间的旋转轴； 透镜框，连接至所述电动机的所述旋转轴；以及 所述放大透镜，安装至所述透镜框，以随着所述电动机被驱动而被选择性定位从而与 所述照相机的所述透镜单元匹配。
9. 根据权利要求8所述的速度测量设备，其中，所述控制器 控制所述透镜旋转装置的用于定位与所述透镜单元匹配的所述放大透镜的操作； 控制所述照相机以拍摄所述物体的所述照片； 使所述物体的图像进行坐标变换并存储经坐标变换的图像，其中所述物体的照片是用 所述照相机拍摄的；以及 分别通过使用经坐标变换的所述图像的坐标移动和拍摄所述照片的时间来确定所述 物体的移动速度。
10. 根据权利要求8所述的速度测量设备，其中，所述控制器 控制所述透镜旋转装置的操作以使得所述放大透镜远离所述透镜单元； 利用所述照相机拍摄所述物体的所述照片， 使所述物体的所述图像进行坐标变换并存储经坐标变换的图像，其中所述物体的照片 是用所述照相机拍摄的；以及 当确定经坐标变换的所述图像已经改变时确定在图像中发生误差。
11. 根据权利要求1所述的速度测量设备，其中，所述透镜框具有半圆形状。
12. -种用于传送线的速度测量设备，包括： 连接模块，通过支架安装至所述传送线的一侧，所述连接模块具有分别形成在其上部 的两侧上的连接部分； 红外照明，安装至所述连接模块的下部的一侧，用于通过红外光束照亮所述传送线上 的物体； 红外照相机，具有面向下安装在所述连接部分之间的透镜单元，用于获得运行时所述 传送机的红外图像； 透镜旋转装置，用于选择性定位与所述红外照相机匹配的放大透镜；以及 控制器，用于控制所述透镜旋转装置的操作并比较由所述照相机在不同时间拍摄的所 述图像以确定所述物体的速度。
13. 根据权利要求12所述的速度测量设备，其中，所述透镜旋转装置包括： 所述电动机，具有安装在所述连接部分之间的旋转轴； 透镜框，连接至所述电动机的所述旋转轴；以及 所述放大透镜，安装至所述透镜框以随着所述电动机被驱动而被选择性定位从而与所 述照相机的所述透镜单元匹配。
14. 根据权利要求13所述的速度测量设备，其中，所述控制器 控制用于定位与所述透镜单元匹配的所述放大透镜的所述透镜旋转装置的操作； 控制所述照相机以拍摄所述物体的照片； 使所述物体的图像进行坐标变换并存储经坐标变换的图像，其中所述物体的照片是用 所述照相机拍摄的；以及 通过使用由此经坐标变换的图像的坐标移动和拍摄所述照片的时间来确定所述物体 的移动速度。
15. 根据权利要求13所述的速度测量设备，其中，所述控制器 控制所述透镜旋转装置的操作以使得所述放大透镜远离所述透镜单元； 利用所述照相机拍摄所述物体的照片， 使所述物体的所述图像进行坐标变换并存储经坐标变换的图像，其中所述物体的照片 是用所述照相机拍摄的；以及 当确定经坐标变换的所述图像已经改变时确定在图像中发生误差。
【文档编号】G01P3/38GK104101725SQ201310643232
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年4月2日
【发明者】李宰铉 申请人:现代自动车株式会社