CN111360529A - 具有检测功能的履带组立机 - Google Patents

Abstract

一种具有检测功能的履带组立机，适用于将数踏板与数螺杆、数螺帽，及数夹固片组装连接于两条皮带，所述具有检测功能的履带组立机包含机台单元、至少一取像单元及控制单元。所述机台单元包括两个供所述皮带套设的转轮组。每一螺杆沿轴线穿设各自的踏板，每一螺帽锁入各自的螺杆且使所对应的皮带被夹置于各自的夹固片与所对应的踏板间。所述至少一取像单元包括取像模块，所述取像模块用来输出每一对象影像且具有面向其中一皮带的内面且沿与所述轴线相夹一夹角的中心线延伸的取像镜头。所述控制单元用来接收每一对象影像并产生评估结果。

Description

具有检测功能的履带组立机

技术领域

本发明涉及一种组立运动器材的跑步履带的履带组立机，特别是涉及一种具有检测功能的履带组立机。

背景技术

参阅图1至图3，现有的一种履带组立机100包括一机座11、两组可转动地间隔设置于所述机座11的滚轮组12、一位于所述滚轮组12间的定位工作站(图未示)，及一排程在所述定位工作站后的锁固工作站13。作业时，将两条连续封闭循环的皮带21分别套设于所述滚轮组12且顺着一组装循环(图未示)间歇转动，所述定位工作站用来将一踏板22横跨于所述皮带21，并通过四支螺杆23两两一组分别穿入所述踏板22的左、右两侧且穿过所述皮带21，而获得暂定位。接着，所述踏板22随着所述皮带21转动而移动至所述锁固工作站13时，会先将一垫片24套置所述踏板22左侧的所述螺杆23并迭置于其中一皮带21，并将两个螺帽25分别锁入左侧的这两个所述螺杆23而将所述踏板22的左侧锁固于所述其中一皮带21，再将另一垫片24套置所述踏板22右侧的所述螺杆23并迭置于另一皮带21，并将另外两个螺帽26分别锁入右侧的这两个所述螺杆23而将所述踏板22的右侧锁固于所述另一皮带21，以完成一个所述踏板22的组装，所述履带组立机通过重复上述的组装步骤，就能将数个所述踏板22一一自动锁固于所述皮带21，而完成一跑步履带2的自动化组立。

虽然，所述履带组立机100具有上述自动化组立的作用，但在组立后，需要依赖人工一一检查数百个所述螺帽25、26是否锁固到位，或数百个所述垫片24是否有漏装的异常，既耗工又费时，且人工检查还会有遗漏的问题，仍有改善空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化的具有检测功能的履带组立机。

本发明的具有检测功能的履带组立机，适用于将数踏板与数螺杆、数螺帽，及数夹固片组装连接于两条封闭循环的皮带，包含机台单元、至少一取像单元，及控制单元。

所述机台单元包括两个相间隔且分别供所述皮带套设的转轮组、用来带动所述转轮组间歇转动的驱动件、位于后端的第一工作站，及与所述第一工作站相间隔的第二工作站。所述转轮组沿由所述第一工作站朝所述第二工作站的组装方向转动，每一转轮组具有数个间隔设置于所述第一工作站与所述第二工作站间的转轮。所述第一工作站用来将所述螺杆分别穿入所述踏板与所述皮带而获暂定位，每一螺杆沿轴线穿设各自的踏板。所述第二工作站将所述夹固片对应所述踏板安装于所述皮带，并通过将所述螺帽锁入所述螺杆而使所述夹固片组合于所述踏板，每一螺帽锁入各自的螺杆且使所对应的皮带被夹置于各自的夹固片与所对应的踏板间，借此，将所述踏板一一组装于所述皮带。

所述至少一取像单元设置于所述机台单元，且包括沿所述组装方向设置于所述第二工作站后的取像模块，所述取像模块具有面向其中一皮带的内面且沿中心线延伸的取像镜头，所述中心线与所述轴线相夹一夹角，所述夹角大于0度且小于90度，所述取像镜头用来撷取每一螺帽与各自的螺杆、所对应的夹固片锁接于所对应的皮带的对象影像，且所述取像模块用来输出每一对象影像。

所述控制单元电连接于所述取像模块与所述驱动件且用来接收每一对象影像，并通过默认的图像处理算法产生判断为良品、不良品的评估结果。

本发明具有检测功能的履带组立机，所述取像单元还包括用来带动所述取像模块移动的支架组。

本发明具有检测功能的履带组立机，所述支架组具有至少一设置于所述机台单元的第一滑轨，及供所述取像模块设置且能相对于所述第一滑轨移动的定位板。

本发明具有检测功能的履带组立机，所述支架组还具有垂直于所述第一滑轨且可移动地连接于所述第一滑轨的第二滑轨，所述定位板可移动地连接于所述第二滑轨。

本发明具有检测功能的履带组立机，所述取像单元还包括邻近于所述取像镜头且用来提供照明的光源模块。

本发明具有检测功能的履带组立机，所述光源模块位于所述取像镜头的下方。

本发明具有检测功能的履带组立机，所述夹角介于80度至90度间。

本发明具有检测功能的履带组立机，还包含邻近于所述第二工作站且电连接于所述控制单元的感测单元，所述驱动件具有将机械位移转换编码地址的编码器，所述控制单元用来控制所述驱动件并记录所述编码器的数个编码地址，当其中一踏板通过所述感测单元时会传送感测讯号至所述控制单元，使所述控制单元根据所述感测讯号，令所述取像模块撷取所述其中一踏板的对象影像且标记所对应的编码地址。

本发明具有检测功能的履带组立机，所述控制单元通过量测每一对象影像中由所述皮带边缘至所述螺帽边缘的检测距离，并与预设范围值进行比较，当其中一所述检测距离不等于所述预设范围值时，产生判断为不良品的所述评估结果。

本发明具有检测功能的履带组立机，所述控制单元通过量测每一对象影像中由所述皮带边缘至所述螺帽边缘的检测面积，并与预设范围值进行比较，当其中一所述检测面积不等于所述预设范围值时，产生判断为不良品的所述评估结果。

本发明的有益效果在于：通过将所述取像镜头面向其中一皮带的内面且所述夹角大于0度且小于90度的取像角度，能提高每一对象影像的辨识度，并经由所述控制单元产生相对应的所述评估结果，具有能自动检知出不良品而大幅节省人力的功效。

附图说明

图1是一种现有的履带组立机的一前视图；

图2是一不完整之前视图，说明所述履带组立机用来组立作业的一锁固工作站；

图3是一种现有的跑步履带的一不完整的立体图；

图4是本发明具有检测功能的履带组立机的一第一实施例的一不完整的侧视图，且图中的一跑步履带省略数个踏板；

图5是所述第一实施例的一不完整的前视图，说明所述第一实施例用来将数个所述踏板组立于两条皮带；

图6是所述第一实施例的其中一所述踏板组立于其中一所述皮带的一不完整的立体分解图；

图7是所述第一实施例的一不完整的立体图，说明所述第一实施例的一取像单元面向其中一所述皮带的内面；

图8是一不完整的侧视图，说明所述取像单元的一取像镜头面向其中一皮带的内面且对焦于其中一所述踏板的右侧；

图9是一类似于图8的视图，说明所述取像单元的一支架组带动所述取像镜头与一光源模块朝后端移动；

图10是一示意图，说明所述第一实施例所撷取的一对象影像的一检测距离等于一预设范围值时，则判断为良品；

图11是一类似于图10的视图，说明所述对象影像的所述检测距离不等于所述预设范围值，则判断为不良品；

图12是本发明具有检测功能的履带组立机的一第二实施例所撷取的所述对象影像，说明所述对象影像的一检测面积等于所述预设范围值时，则判断为良品；及

图13是一类似于图12的视图，说明所述对象影像的所述检测面积不等于所述预设范围值，则判断为不良品。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中所使用的相对位置用语，例如“前后方向X”、“左右方向Y”、“上下方向Z”，是以图5所示方位暨正常使用方位为基准，且类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图4、图5，与图6，本发明具有检测功能的履带组立机的一第一实施例，适用于将数踏板91与数螺杆92、数螺帽93，及数夹固片94这些锁固件来串接组装于两条相间隔且呈封闭循环的皮带95，以组立成一跑步履带9。在本第一实施例中，每一踏板91横跨于所述皮带95且每一踏板91的左侧、右侧分别通过两支所述螺杆92、两个所述螺帽93与一片所述夹固片94而锁接固定于所述皮带95，但也能通过一支所述螺杆92、一个所述螺帽93与一片所述夹固片94锁固于所述皮带95，或是视实际情况而适当增加这些锁固件的数量，当不以此为限。每一踏板91具有两相间隔的通孔911，每一夹固片94具有两相间隔的贯孔941，每一皮带95具有数个两两一组的穿孔951，及多数齿型952，且每一组的穿孔951对应每一踏板91的所述通孔911，通过每一皮带95的所述齿型952能咬合其中一转轮321而被带动转动。

所述具有检测功能的履带组立机包含一机台单元3、两取像单元4、一感测单元5，及一控制单元6。

所述机台单元3包括一基座31、两个在所述左右方向Y上间隔设置于所述基座31、一用来带动所述转轮组32间歇转动的驱动件33、一位于后端的第一工作站34，及一与所述第一工作站34在所述前后方向X上相间隔的第二工作站35。所述转轮组32分别配合对应所述皮带95，每一转轮组32供各自的皮带95套设，每一转轮组32带动各自的皮带95以一由所述第一工作站34朝所述第二工作站35的组装方向D所形成的封闭循环转动。每一转轮组32具有四个间隔设置于所述第一工作站34与所述第二工作站35间的转轮321，所述转轮321两两一组在所述前后方向X上相间隔并呈口形排列。

在本第一实施例中的所述驱动件33是一种伺服马达且具有一编码器(图未示)，通过所述编码器能将机械位移转换编码地址以反馈位置，前述编码器是目前将常用的旋转量、机械位移转换数字编码的技术，由于本领域中具有通常知识者根据以上说明可以推知扩充细节，因此不多加说明。

所述第一工作站34用来将所述螺杆92分别穿入所述踏板91与所述皮带95而获得暂定位，每一螺杆92沿一轴线L1穿设各自的踏板91。所述第二工作站35用来将所述夹固片94对应所述踏板91安装于所述皮带95与所述螺杆92，并通过将所述螺帽93锁入所述螺杆92而使所述夹固片94组合于所述踏板91。每一螺帽93锁入各自的螺杆92且使所对应的皮带95被夹置于各自的夹固片94与所对应的踏板间91，借此，将所述踏板91一一横跨组装于所述皮带95，以组立为所述跑步履带9。

参阅图4、图7，与图8，所述取像单元4分别对应所述皮带95的位置并可移动地设置于所述机台单元3的左右两侧。每一取像单元4沿所述组装方向D设置于所述第二工作站35后，在本第一实施例中，每一取像单元4沿所述组装方向D设置于所述机台单元3之前端，但在其他的变化例中，每一取像单元4也能设置于所述机台单元3的顶端、底端或后端、只要位于所述第二工作站35后的流程即可。每一取像单元4包括一取像模块41、一邻近于所述取像模块41且用来提供照明的光源模块42，及一用来带动所述取像模块41移动的支架组43。所述取像模块41用来撷取并输出一对象影像8(见图10)，所述取像模块41具有面向其中一皮带95的内面且沿一中心线L2延伸的一取像镜头411，所述中心线L2与所述轴线L1相夹一夹角θ，所述夹角θ大于0度且小于90度，较佳地，所述夹角θ介于80度至90度间，在本第一实施例中，所述夹角θ为80度，在所述取像镜头411不被干涉的情况下，所述夹角θ最佳为90度。所述光源模块42可调整地位于所述取像镜头411的下方且朝斜上方照射光线而提供补光效果，所述光源模块42能转动地调整其照射角度以获得较佳的补光效果。

参阅图8、图9，所述支架组43具有两沿所述上下方向Z间隔设置于所述机台单元3的第一滑轨431、一垂直于所述第一滑轨431且可移动地连接于所述第一滑轨431的第二滑轨432，及一供所述取像模块41设置且可移动地连接于所述第二滑轨432的定位板433，借此，使所述定位板433能带动所述取像模块41在所述上下方向Z、所述前后方向X上移动，而能调整所述取像模块41在所述上下方向Z、所述前后方向X的位置。此外，还能在组立完成后，将所述取像单元4先朝所述机台单元3的后端移动至如图9所示的安全位置，以防止在取出所述跑步履带9成品的过程中撞损所述取像模块41。在本第一实施例中，所述支架组43是通过螺丝与螺孔锁固作为手动调整位置的手段，但也能采用线性滑轨或等同组件来自动滑移而调整位置。

参阅图4、图5、图10，所述感测单元5对应其中一皮带95并设置于所述机台单元3的右侧。所述感测单元5邻近于所述第二工作站35，在本第一实施例中，所述感测单元5是一种红外线光遮断器，并用来感应所述踏板91的移动或存在。

所述控制单元6电连接于所述驱动件33、所述感测单元5与所述取像模块41，在本第一实施例中，所述控制单元6是一种具有PLC、CPU，及图像处理功能的中央处理系统，能控制所述驱动件33并记录所述编码器的数个所述编码地址，且还能用来接收由所述取像模块41传送的所述对象影像8，并通过默认的图像处理算法产生判断为良品、不良品的一评估结果。在本第一实施例中，所述控制单元6通过量测所述对象影像8中由所述皮带95齿型952边缘至所述螺帽93边缘的一检测距离M，并与一预设范围值进行比较。

要特别说明的是，本第一实施例通过两个所述取像单元4在组立过程中，同时对每一踏板91的左侧、右侧进行取像并分析判断，在组立完成时，就能立即同步得知是否有不良品，因此，能节省作业时间。但在其他的变化例中，本第一实施例也能仅具有一个所述取像单元4，在组立过程中先对每一踏板91的左侧进行取像分析判断，待组立完成后，再将所述取像单元4移动至所述机台单元3的右侧，并以空跑方式对每一踏板91的右侧进行取像分析判断，同样具有能自动检测、节省人力的功效。

如图10所示，本第一实施例是以每一螺帽93与各自的螺杆92、所对应的夹固片94锁接于所对应的皮带95的部位作为所述对象影像8，当其中一所述检测距离M等于所述预设范围值时，也就是说所述检测距离M落入所述预设范围值内，即产生判断为良品的所述评估结果。如图11所示，当其中一所述踏板91漏装所述夹固片94(见图10)时，所述对象影像8的所述检测距离M会小于所述预设范围值时，即产生判断为不良品的所述评估结果，或者，当其中一所述螺帽93未能锁紧到位时，所述对象影像8的所述检测距离M会大于所述预设范围值时，也会产生判断为不良品的所述评估结果。前述边缘侦测、影像辨识与图像处理算法，是目前常用的技术，由于本领域中具有通常知识者根据以上说明可以推知扩充细节，因此不多加说明。

借此，进行组立作业时，当其中一踏板91通过所述感测单元5时会传送一感测讯号至所述控制单元6，使所述控制单元6根据所述感测讯号，并于所述踏板91移动特定间距后，令所述取像模块41的取像镜头411撷取所述踏板91的所述对象影像8，所述控制单元6对所述对象影像8标记所对应的编码地址，且同时对所述对象影像8进行处理分析而产生所述评估结果，如此，能逐一回传每一踏板91的评估结果并与所述编码地址互相对应。另外，本第一实施例能通过一用来显示所述评估结果的灯号(图未示)告知作业者是否有不良品，且作业者能由所述控制单元6的一显示画面(图未示)得知不良品的编号，然后，作业者能选择再次进行组立流程并将不良品重工，或者通过手动方式一一锁接。

经由以上的说明，可将前述实施例的优点归纳如下：

1.本发明通过每一取像单元4撷取每一踏板91的所述对象影像8后，再由所述控制单元6产生相对应的所述评估结果，具有能自动检知出不良品而大幅节省人力的功效。

2.利用位于所述取像模块41下方的光源模块42进行补光，能加强每一对象影像8内的明暗对比，以提高影像分析的准确度。

3.通过每一取像单元4的所述支架组43能移动所述取像镜头411，以获得最佳的取像角度，同时，也能在取出所述跑步履带9成品的过程中，先将所述取像模块41与所述光源模块42朝后端移动至安全位置，以防止所述取像模块41与所述光源模块42的损伤。

4.通过将所述取像镜头411设置为面向其中一皮带95的内面且所述夹角θ介于80度至90度的取像角度，以提高每一对象影像8的辨识度，而能提高每一评估结果的准确度。

参阅图12、图13，为本发明的一第二实施例，本第二实施例是类似于所述第一实施例，其主要差异处在于：

所述控制单元6(见图5)通过量测所述对象影像8'中由所述皮带95的齿型952的边缘至所述螺帽93边缘的一检测面积A，并与所述预设范围值进行比较。

如图12所示，当其中一所述检测面积A等于所述预设范围值内时，也就是说所述检测面积A落入所述预设范围值内，即产生判断为良品的所述评估结果。如图13所示，当其中一所述踏板91漏装所述夹固片94(见图12)时，所述对象影像8'的检测面积会小于所述预设范围值时，即产生判断为不良品的所述评估结果，或者，当其中一所述螺帽93未能锁紧到位时，所述对象影像8'的检测面积会大于所述预设范围值时，也会产生判断为不良品的所述评估结果。借此，本第二实施例具有与上述第一实施例相同的目的与功效。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (10)

1.一种具有检测功能的履带组立机，适用于将数踏板与数螺杆、数螺帽，及数夹固片组装连接于两条封闭循环的皮带，其特征在于：包含：

机台单元，包括两个相间隔且分别供所述皮带套设的转轮组、用来带动所述转轮组间歇转动的驱动件、位于后端的第一工作站，及与所述第一工作站相间隔的第二工作站，所述转轮组沿由所述第一工作站朝所述第二工作站的组装方向转动，每一转轮组具有数个间隔设置于所述第一工作站与所述第二工作站间的转轮，所述第一工作站用来将所述螺杆分别穿入所述踏板与所述皮带而获暂定位，每一螺杆沿轴线穿设各自的踏板，所述第二工作站将所述夹固片对应所述踏板安装于所述皮带，并通过将所述螺帽锁入所述螺杆而使所述夹固片组合于所述踏板，每一螺帽锁入各自的螺杆且使所对应的皮带被夹置于各自的夹固片与所对应的踏板间，借此，将所述踏板一一组装于所述皮带；

至少一取像单元，设置于所述机台单元，且包括沿所述组装方向设置于所述第二工作站的后的取像模块，所述取像模块具有面向其中一皮带的内面且沿中心线延伸的取像镜头，所述中心线与所述轴线相夹一夹角，所述夹角大于0度且小于90度，所述取像镜头用来撷取每一螺帽与各自的螺杆、所对应的夹固片锁接于所对应的皮带的对象影像，且所述取像模块用来输出每一对象影像；及

控制单元，电连接于所述取像模块与所述驱动件且用来接收每一对象影像，并通过默认的图像处理算法产生判断为良品、不良品的评估结果。

2.如权利要求1所述的具有检测功能的履带组立机，其特征在于：所述取像单元还包括用来带动所述取像模块移动的支架组。

3.如权利要求1所述的具有检测功能的履带组立机，其特征在于：所述支架组具有至少一设置于所述机台单元的第一滑轨，及供所述取像模块设置且能相对于所述第一滑轨移动的定位板。

4.如权利要求1所述的具有检测功能的履带组立机，其特征在于：所述支架组还具有垂直于所述第一滑轨且可移动地连接于所述第一滑轨的第二滑轨，所述定位板可移动地连接于所述第二滑轨。

5.如权利要求1所述的具有检测功能的履带组立机，其特征在于：所述取像单元还包括邻近于所述取像镜头且用来提供照明的光源模块。

6.如权利要求5所述的具有检测功能的履带组立机，其特征在于：所述光源模块位于所述取像镜头的下方。

7.如权利要求1所述的具有检测功能的履带组立机，其特征在于：所述夹角介于80度至90度间。

8.如权利要求1所述的具有检测功能的履带组立机，其特征在于：还包含邻近于所述第二工作站且电连接于所述控制单元的感测单元，其中，所述驱动件具有将机械位移转换编码地址的编码器，所述控制单元用来控制所述驱动件并记录所述编码器的数个编码地址，当其中一踏板通过所述感测单元时会传送感测讯号至所述控制单元，使所述控制单元根据所述感测讯号，令所述取像模块撷取所述其中一踏板的对象影像且标记所对应的编码地址。

9.如权利要求1所述的具有检测功能的履带组立机，其特征在于：所述控制单元通过量测每一对象影像中由所述皮带边缘至所述螺帽边缘的检测距离，并与预设范围值进行比较，当其中一所述检测距离不等于所述预设范围值时，产生判断为不良品的所述评估结果。

10.如权利要求1所述的具有检测功能的履带组立机，其特征在于：所述控制单元通过量测每一对象影像中由所述皮带边缘至所述螺帽边缘的检测面积，并与预设范围值进行比较，当其中一所述检测面积不等于所述预设范围值时，产生判断为不良品的所述评估结果。

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