阅读说明：本技术 一种多列式色带打码机及方法 (Multi-row type color tape coding machine and method ) 是由 柯梅水 于 2020-05-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种多列式色带打码机及方法,方法包括：控制传送装置传送待打码件；摄像头采集第一图像；确定待打码件的头部以及四个顶点坐标；求解待打码件的中心到圆盘中心的距离；判断待打码件的中心是否落在圆盘内；求解旋转顶升装置的旋转角；响应于旋转顶升装置旋转停止,控制打码机本体运转,对待打码件进行打码；打码机包括传送装置、打码机本体以及主控制器；主控制器包括直线传送控制模块、摄像头开启控制模块、图像采集控制模块、定位判断模块、旋转控制模块、打码控制模块。通过本发明中的多列式打码机以及方法,有效提高打码效率,有效提高打码位置及打码方向的准确度。(The invention discloses a multi-row type ribbon coding machine and a method, wherein the method comprises the following steps: controlling a conveying device to convey a piece to be coded; a camera acquires a first image; determining the head and four vertex coordinates of a piece to be coded; solving the distance from the center of the piece to be coded to the center of the disc; judging whether the center of the piece to be coded falls into the disc or not; solving the rotation angle of the rotary jacking device; controlling the code printer body to operate in response to the rotation stop of the rotary jacking device, and printing codes on the to-be-printed code piece; the coding machine comprises a conveying device, a coding machine body and a main controller; the main controller comprises a linear transmission control module, a camera opening control module, an image acquisition control module, a positioning judgment module, a rotation control module and a code printing control module. By the multi-row code printer and the method, the code printing efficiency is effectively improved, and the accuracy of the code printing position and the code printing direction is effectively improved.)

一种多列式色带打码机及方法

技术领域

本发明涉及物品打码技术领域，特别涉及一种多列式色带打码机及方法。

背景技术

许多包装箱在封包后都要使用色带打码机进行打码标记，色带打码机时接触式打码机的一种，也是常用的打码机设备，随着越来越多的接触式打码机被广泛应用于产品的包装打码上。现有的色带打码机大多采用人工进行打码，打码效率低下；因为各种人为因素，大大降低打码位置及打码方向的准确度；对操作人员的依赖性过大，提高生产成本。

发明内容

有鉴于现有技术的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种多列式色带打码机及方法，旨在提高打码效率，提高打码位置及打码方向的准确度。

为实现上述目的，本发明提供一种多列式色带打码方法，所述方法包括：

步骤S1、控制传送装置将待打码件向打码机本体方向传送；所述传送装置上设置有直线输送模块以及旋转顶升装置，所述旋转顶升装置上安设有圆盘，所述打码机本体安设于所述圆盘的上方，所述直线输送模块上安设有红外对管，所述旋转顶升装置的上方安设有摄像头；以所述圆盘的中心为坐标原点，以所述传送装置的传送方向为X轴正方向，以垂直于所述传送方向且过所述圆盘中心的直线为Y轴建立第一坐标系；所述直线输送模块设置于所述旋转顶升装置的两侧；

步骤S2、响应于所述红外对管检测到所述待打码件，开启所述摄像头；

步骤S3、获取所述摄像头所采集的第一图像；根据所述第一图像内的所述待打码件上的方向标识，确定所述待打码件的头部以及所述待打码件的四个顶点坐标；所述顶点坐标沿逆时针排布的第一坐标A(x₁,y₁)、第二坐标B(x₂,y₂)、第三坐标C(x₃,y₃)、第四坐标D(x₄,y₄)，所述第一坐标A(x₁,y₁)以及所述第四坐标D(x₄,y₄)位于所述待打码件的所述头部的所在边；

步骤S4、采集所述摄像头实时监测的所述待打码件的四个顶点坐标，当所述四个顶点坐标中的至少一对对角点的横坐标之和为零时，则控制所述直线输送模块停止运转；

步骤S5、根据所述第一坐标A(x₁,y₁)、所述第二坐标B(x₂,y₂)、所述第三坐标C(x₃,y₃)、所述第四坐标D(x₄,y₄)，求解所述待打码件的中心到所述圆盘中心的距离L；其中，所述距离

步骤S6、根据所述距离L和所述圆盘半径R，判断所述待打码件的中心是否落在所述圆盘内；当L＜R时，所述待打码件的中心落在所述圆盘内，则执行下一步骤；当L≥R时，所述待打码件的中心不在所述圆盘内，则报警模块输出报警；

步骤S7、控制所述旋转顶升装置上升并将所述待打码件顶起；

步骤S8、根据所述第一坐标A(x₁,y₁)、所述第二坐标B(x₂,y₂)、所述第三坐标C(x₃,y₃)、所述第四坐标D(x₄,y₄)，求解所述旋转顶升装置的旋转角θ；其中，所述旋转角所述当x₁+x₄＝x₂+x₃时，所述旋转角

步骤S9、根据所述旋转角θ，控制所述旋转顶升装置旋转，所述旋转顶升装置的旋转角度响应于所述旋转顶升装置旋转停止，控制所述打码机本体运转，对所述待打码件进行打码；

步骤S10、响应于所述打码机本体对所述待打码件打码结束，所述旋转顶升装置下降；响应于所述旋转顶升装置下降停止，控制所述直线输送模块重新运转并运送所述待打码件继续前进。

在该技术方案中，通过所述直线输送模块对所述待打码件进行传送，实现对所述待打码件的自动传送，有效提高传送效率；通过所述红外对管，可以及时准确的检测到所述待打码件，可以及时的执行下一步骤，有效防止错过或者漏过所述待打码件；通过所述摄像头所才采集的所述第一图像，根据所述第一图像内的所述待打码件上的所述方向标识可准确的确定所述待打码件的头部以及所述待打码件的四个顶点坐标，有效避免下面的步骤因数据错误而出错；通过求解所述待打码件的中心到所述圆盘中心的距离L，判断所述待打码件的中心是否落到所述圆盘内，有效避免当所述待打码件的中心不在所述圆盘内时，所述旋转顶升装置上升后所述待打码件掉落；通过所述圆盘，一方面对所述待打码件起支撑作用，另一方面，方便准确的确定所述旋转顶升装置的旋转角，从而有效提高了打码位置和打码方向的准确度。

在一

具体实施方式

中，所述方向标识为所述待打码件上的文字朝向；根据所述文字朝向，确定所述待打码件的头部以及所述待打码件的四个顶点坐标。

在一具体实施方式中，当所述报警模块输出报警之后，操作人员对所述待打码件进行位置调整，响应于所述操作人员对所述待打码件的位置调整结束，重复步骤S6。

在一具体实施方式中，所述步骤S7中的所述旋转顶升装置上升至所述待打码件与所述直线输送模块脱离接触，且所述待打码件的待打码面高度不高于所述打码机本体的打码高度。

在一具体实施方式中，所述步骤S10中的所述旋转顶升装置下降至使所述待打码件重新落于所述直线输送模块上，即所述圆盘与所述待打码件脱离接触。

为实现上述目的，本发明还提供一种多列式色带打码机，所述多列式色带打码机包括传送装置、打码机本体以及主控制器；所述传送装置包括用于直线传送待打码件的直线输送模块和用于旋转调整所述待打码件的旋转顶升装置；所述直线输送模块设置于所述旋转顶升装置的两侧；所述直线输送模块的两侧安设有红外对管；所述旋转顶升装置上安设有圆盘；所述打码机本体安设于所述圆盘的上方；所述直线输送模块由转动杆和传送轮组成，所述传送轮套设于所述转动杆上；所述旋转顶升装置的上方安设有摄像头；所述摄像头和所述打码机本体在所述传送装置的传送方向上依次排列；

所述主控制器，包括：

直线传送控制模块，用于控制传送装置将待打码件向打码机本体方向传送；

摄像头开启控制模块，用于响应于所述红外对管检测到所述待打码件，开启所述摄像头；

图像采集控制模块，用于获取所述摄像头所采集的第一图像；根据所述第一图像内的所述待打码件上的方向标识，确定所述待打码件的头部以及所述待打码件的四个顶点坐标；所述顶点坐标沿逆时针排布的第一坐标A(x₁,y₁)、第二坐标B(x₂,y₂)、第三坐标C(x₃,y₃)、第四坐标D(x₄,y₄)，所述第一坐标A(x₁,y₁)以及所述第四坐标D(x₄,y₄)位于所述待打码件的所述头部的所在边；其中，以所述圆盘的中心为坐标原点，以所述传送装置的传送方向为X轴正方向，以垂直于所述传送方向且过所述圆盘中心的直线为Y轴建立第一坐标系；所述直线输送模块设置于所述旋转顶升装置的两侧；

定位判断模块，用于采集所述摄像头实时监测的所述待打码件的四个顶点坐标，当所述四个顶点坐标中的至少一对对角点的横坐标之和为零时，则控制所述直线输送模块停止运转，根据所述第一坐标A(x₁,y₁)、所述第二坐标B(x₂,y₂)、所述第三坐标C(x₃,y₃)、所述第四坐标D(x₄,y₄)，求解所述待打码件的中心到所述圆盘中心的距离L，根据所述距离L和所述圆盘半径R，判断所述待打码件的中心是否落在所述圆盘内；

其中，当L＜R时，则判断所述待打码件的中心落在所述圆盘内；当L≥R时，所述待打码件的中心不在所述圆盘内，则报警模块输出报警；所述距离

旋转控制模块，用于控制所述旋转顶升装置上升并将所述待打码件顶起，根据所述旋转角θ，控制所述旋转顶升装置旋转；其中，所述旋转顶升装置的旋转角度

打码控制模块，用于在旋转完成后对所述待打码件进行打码，响应于所述打码机本体对所述待打码件打码结束，所述旋转顶升装置下降；并在所述旋转顶升装置下降完成后，控制所述直线输送模块重新运转并运送所述待打码件继续前进。

在该技术方案中，通过所述传送装置、所述打码机本体以及所述主控制器各个模块之间的相互配合，实现对所述待打码件的自动化打码，有效提高打码效率；通过所述定位判断模块和所述旋转控制模块有效对所述待打码件进行定位以及位置和方向的调整，有效提高打码位置和打码方向的准确度。

在一具体实施方式中，所述红外对管安设于靠近所述旋转顶升装置的位置。

在一具体实施方式中，所述圆盘与所述旋转顶升装置固定连接。

在一具体实施方式中，所述转动杆和所述传送轮固定连接。

本发明的有益效果是：在本发明中，通过所述直线输送模块对所述待打码件进行传送，实现对所述待打码件的自动传送，有效提高传送效率；通过所述红外对管，可以及时准确的检测到所述待打码件，可以及时的执行下一步骤，有效防止错过或者漏过所述待打码件；通过所述摄像头所才采集的所述第一图像，根据所述第一图像内的所述待打码件上的所述方向标识可准确的确定所述待打码件的头部以及所述待打码件的四个顶点坐标，有效避免下面的步骤因数据错误而出错；通过求解所述待打码件的中心到所述圆盘中心的距离L，判断所述待打码件的中心是否落到所述圆盘内，有效避免当所述待打码件的中心不在所述圆盘内时，所述旋转顶升装置上升后所述待打码件掉落；通过所述圆盘，一方面对所述待打码件起支撑作用，另一方面，方便准确的确定所述旋转顶升装置的旋转角，从而有效提高了打码位置和打码方向的准确度。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式中一种多列式色带打码方法的流程示意图；

图2是本发明一具体实施方式中一种多列式色带打码机的结构示意图；

图3是本发明一具体实施方式中直线输送模块与圆盘的位置关系图；

图4是本发明一具体实施方式中主控制器系统的系统框图；

图5是本发明一具体实施方式中圆盘与待打码件的位置关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，在本发明第一实施例中，提供一种多列式色带打码方法，所述方法包括：

步骤S1、控制传送装置将待打码件向打码机本体方向传送；所述传送装置上设置有直线输送模块以及旋转顶升装置，所述旋转顶升装置上安设有圆盘，所述打码机本体安设于所述圆盘的上方，所述直线输送模块上安设有红外对管，所述旋转顶升装置的上方安设有摄像头；以所述圆盘的中心为坐标原点，以所述传送装置的传送方向为X轴正方向，以垂直于所述传送方向且过所述圆盘中心的直线为Y轴建立第一坐标系；所述直线输送模块设置于所述旋转顶升装置的两侧；

步骤S2、响应于所述红外对管检测到所述待打码件，开启所述摄像头；

步骤S3、获取所述摄像头所采集的第一图像；根据所述第一图像内的所述待打码件上的方向标识，确定所述待打码件的头部以及所述待打码件的四个顶点坐标；所述顶点坐标沿逆时针排布的第一坐标A(x₁,y₁)、第二坐标B(x₂,y₂)、第三坐标C(x₃,y₃)、第四坐标D(x₄,y₄)，所述第一坐标A(x₁,y₁)以及所述第四坐标D(x₄,y₄)位于所述待打码件的所述头部的所在边；

步骤S4、采集所述摄像头实时监测的所述待打码件的四个顶点坐标，当所述四个顶点坐标中的至少一对对角点的横坐标之和为零时，则控制所述直线输送模块停止运转；

步骤S5、根据所述第一坐标A(x₁,y₁)、所述第二坐标B(x₂,y₂)、所述第三坐标C(x₃,y₃)、所述第四坐标D(x₄,y₄)，求解所述待打码件的中心到所述圆盘中心的距离L；其中，所述距离

步骤S6、根据所述距离L和所述圆盘半径R，判断所述待打码件的中心是否落在所述圆盘内；当L＜R时，所述待打码件的中心落在所述圆盘内，则执行下一步骤；当L≥R时，所述待打码件的中心不在所述圆盘内，则报警模块输出报警；

步骤S7、控制所述旋转顶升装置上升并将所述待打码件顶起；

步骤S8、根据所述第一坐标A(x₁,y₁)、所述第二坐标B(x₂,y₂)、所述第三坐标C(x₃,y₃)、所述第四坐标D(x₄,y₄)，求解所述旋转顶升装置的旋转角θ；其中，所述旋转角所述当x₁+x₄＝x₂+x₃时，所述旋转角

步骤S9、根据所述旋转角θ，控制所述旋转顶升装置旋转，所述旋转顶升装置的旋转角度响应于所述旋转顶升装置旋转停止，控制所述打码机本体运转，对所述待打码件进行打码；

步骤S10、响应于所述打码机本体对所述待打码件打码结束，所述旋转顶升装置下降；响应于所述旋转顶升装置下降停止，控制所述直线输送模块重新运转并运送所述待打码件继续前进。

在本实施例中，所述方向标识为所述待打码件上的文字朝向；根据所述文字朝向，确定所述待打码件的头部以及所述待打码件的四个顶点坐标。

在本实施例中，当所述报警模块输出报警之后，操作人员对所述待打码件进行位置调整，响应于所述操作人员对所述待打码件的位置调整结束，重复步骤S6。

在本实施例中，所述步骤S7中的所述旋转顶升装置上升至所述待打码件与所述直线输送模块脱离接触，且所述待打码件的待打码面高度不高于所述打码机本体的打码高度。

在本实施例中，所述步骤S10中的所述旋转顶升装置下降至使所述待打码件重新落于所述直线输送模块上，即所述圆盘与所述待打码件脱离接触。

下面对本实施例中涉及到的公式进行推导：

如图5所示，根据所述第一坐标A(x₁,y₁)和所述第四坐标D(x₄,y₄)可得AD的中点坐标

根据所述第二坐标B(x₂,y₂)和所述第三坐标C(x₃,y₃)可得BC的中点坐标F

根据所述AD的中点坐标和所述BC的中点坐标可得EF的中点坐标所述EF的中点坐标即为所述待打码件的中心的坐标；

则根据两点间距离公式可得所述待打码件的中心到所述圆盘中心的距离

线段EF的斜率为线段EF的倾斜角β跟斜率k的关系为即β＝arctank；

由图5可得要将所述待打码件的位置摆正，则所述旋转顶升装置的旋转角θ＝β，可得所述旋转角当x₁+x₄＝x₂+x₃时，所述旋转角

如图2-4所示，在本发明的第二实施例中，提供一种多列式色带打码机，所述多列式色带打码机包括传送装置100、打码机本体200以及主控制器300；所述传送装置100包括用于直线传送待打码件400的直线输送模块110和用于旋转调整所述待打码件400的旋转顶升装置120；所述直线输送模块110设置于所述旋转顶升装置120的两侧；所述直线输送模块110的两侧安设有红外对管500；所述旋转顶升装置120上安设有圆盘600；所述打码机本体200安设于所述圆盘600的上方；所述直线输送模块110由转动杆111和传送轮112组成，所述传送轮112套设于所述转动杆111上；所述旋转顶升装置120的上方安设有摄像头700；所述摄像头700和所述打码机本体200在所述传送装置100的传送方向上依次排列；

所述主控制器300，包括：

直线传送控制模块301，用于控制传送装置100将待打码件400向打码机本体200方向传送；

摄像头开启控制模块302，用于响应于所述红外对管500检测到所述待打码件400，开启所述摄像头700；

图像采集控制模块303，用于获取所述摄像头700所采集的第一图像；根据所述第一图像内的所述待打码件400上的方向标识，确定所述待打码件400的头部以及所述待打码件400的四个顶点坐标；所述顶点坐标沿逆时针排布的第一坐标A(x₁,y₁)、第二坐标B(x₂,y₂)、第三坐标C(x₃,y₃)、第四坐标D(x₄,y₄)，所述第一坐标A(x₁,y₁)以及所述第四坐标D(x₄,y₄)位于所述待打码件400的所述头部的所在边；其中，以所述圆盘600的中心为坐标原点，以所述传送装置100的传送方向为X轴正方向，以垂直于所述传送方向且过所述圆盘600中心的直线为Y轴建立第一坐标系；所述直线输送模块110设置于所述旋转顶升装置120的两侧；

定位判断模块304，用于采集所述摄像头700实时监测的所述待打码件400的四个顶点坐标，当所述四个顶点坐标中的至少一对对角点的横坐标之和为零时，则控制所述直线输送模块110停止运转，根据所述第一坐标A(x₁,y₁)、所述第二坐标B(x₂,y₂)、所述第三坐标C(x₃,y₃)、所述第四坐标D(x₄,y₄)，求解所述待打码件400的中心到所述圆盘600中心的距离L，根据所述距离L和所述圆盘600半径R，判断所述待打码件400的中心是否落在所述圆盘600内；

其中，当L＜R时，则判断所述待打码件400的中心落在所述圆盘600内；当L≥R时，所述待打码件400的中心不在所述圆盘600内，则报警模块输出报警；所述距离

旋转控制模块305，用于控制所述旋转顶升装置120上升并将所述待打码件400顶起，根据所述旋转角θ，控制所述旋转顶升装置120旋转；其中，所述旋转顶升装置120的旋转角度

打码控制模块306，用于在旋转完成后对所述待打码件400进行打码，响应于所述打码机本体200对所述待打码件400打码结束，所述旋转顶升装置120下降；并在所述旋转顶升装置120下降完成后，控制所述直线输送模块110重新运转并运送所述待打码件400继续前进。

在本实施例中，所述红外对管500安设于靠近所述旋转顶升装置120的位置。

在本实施例中，所述圆盘600与所述旋转顶升装置120固定连接。

在本实施例中，所述转动杆111和所述传送轮112固定连接。

下面对本实施例中涉及到的公式进行推导：

如图5所示，根据所述第一坐标A(x₁,y₁)和所述第四坐标D(x₄,y₄)可得AD的中点坐标

根据所述第二坐标B(x₂,y₂)和所述第三坐标C(x₃,y₃)可得BC的中点坐标

根据所述AD的中点坐标和所述BC的中点坐标可得EF的中点坐标所述EF的中点坐标即为所述待打码件400的中心的坐标；

则根据两点间距离公式可得所述待打码件400的中心到所述圆盘600中心的距离

线段EF的斜率为线段EF的倾斜角β跟斜率k的关系为即β＝arctank；

由图5可得要将所述待打码件400的位置摆正，则所述旋转顶升装置120的旋转角θ＝β，可得所述旋转角当x₁+x₄＝x₂+x₃时，所述旋转角

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。