CN219810412U - 对物件内表面及外表面取像的装置 - Google Patents

Abstract

一种对物件内表面及外表面取像的装置，包括：一基座；一环状料盘，呈透明而可旋转；一横向取像单元，具有一横向摄影机以及相对于该横向摄影机的一横向光源；一上取像单元，具有一上摄影机以及一上光源；一下取像单元，具有一下摄影机以及一下光源；以及一斜取像单元，设于该基座，具有一斜摄影机以及一底光源；其中，该横向取像单元、该上取像单元以及该下取像单元用于取得该待取像物件的侧面、朝上表面及朝下表面的影像；其中，在该待取像物件为环状或上下贯穿状时，该斜摄影机用于取得该待取像物件的部分内表面的影像。

Description

对物件内表面及外表面取像的装置

技术领域

本实用新型是关于以摄影机对物件取像的技术，特别是指一种对物件内表面及外表面取像的装置。

背景技术

中国台湾地区发明第I690704号专利，揭露了一种柱状元件外观检测设备，此先前技术主要针对柱状元件的外观来进行检测，其主要以多个取像装置来分别对柱状元件的各个角度取像，进而达到对柱状元件的外观检测的效果。

然而，此案虽然设置了多个取像装置来以各种角度取像，但由于其主要为针对外部轮廓的取像，因此无法做到对螺帽内部的螺纹取像的效果。而且，要对螺帽内部的螺纹取像，也不能在螺帽平置时直接由正上方取像，否则仍然无法取得螺纹的影像。因此，前述案件并不能对中空物件或环形物件的内部表面来进行取像以供检测。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提出一种对物件内表面及外表面取像的装置，其除了可以对待取像物件进行顶面取像、底面取像以及侧面轮廓取像之外，还能够对待取像物件的中空内表面进行取像，以供后续检测。

为了达成上述目的，本实用新型提出一种对物件内表面及外表面取像的装置，包括：一基座；一环状料盘，可旋转地设于该基座，用以供一待取像物件置于其上，该环状料盘呈透明而可供光线穿过，用以对该待取像物件照射或取像；一横向取像单元，设于该基座，具有一横向摄影机以及相对于该横向摄影机的一横向光源，该横向摄影机以及该横向光源二者其中之一位于该环状料盘的环内，另一者位于该环状料盘的环外；一上取像单元，设于该基座，具有一上摄影机以及一上光源，该上摄影机及该上光源均位于该环状料盘的上方；一下取像单元，设于该基座，具有一下摄影机以及一下光源，该下摄影机及该下光源均位于该环状料盘的下方；以及一斜取像单元，设于该基座，具有一斜摄影机以及一底光源，该斜摄影机相对位于该环状料盘上方，以不垂直于该环状料盘盘面的方向对该环状料盘上的该待取像物件取像，该底光源位于该环状料盘下方；其中，该横向取像单元至少取得该待取像物件的侧面轮廓，该上取像单元至少取得该待取像物件的朝上表面影像，该下取像单元至少取得该待取像物件的朝下表面影像，而该斜取像单元至少取得该待取像物件顶面及侧面轮廓；其中，在该待取像物件为环状或上下贯穿状而置于该环状料盘时，该底光源的光照射而穿过该待取像物件内部，该斜取像单元至少取得该待取像物件部分内表面影像。

如此一来，本实用新型除了可以对待取像物件进行顶面取像、底面取像以及侧面轮廓取像之外，还能够对待取像物件的中空内表面进行取像，以供后续检测。

本实用新型的另外一个目的，是在于提出一种对物件内表面及外表面取像的装置，其可对待取像物件进行周面的全角度取像。

较佳地，除了上述技术特征之外，本实用新型还包含有一周面取像单元，设于该基座，该周面取像单元具有等角分布的至少四活动臂以及一周光源，各该活动臂具有一摄影机以及一反射镜，该至少四活动臂上的该反射镜等角分布地围合在该待取像物件周围，且各该活动臂上的该摄影机则分别对各该反射镜取像，借以取得该待取像物件的周面影像。

由此，可通过该些活动臂上的摄影机及反射镜来达到对待取像物件进行周面的全角度取像的效果。

附图说明

图1是本实用新型第一较佳实施例的立体图。

图2是本实用新型第一较佳实施例的俯视图。

图3是本实用新型第一较佳实施例的前视图。

图4是本实用新型第一较佳实施例的右侧视图。

图5是本实用新型第一较佳实施例的横向取像动作图。

图6是本实用新型第一较佳实施例的上方取像动作图。

图7是本实用新型第一较佳实施例的下方取像动作图。

图8是本实用新型第一较佳实施例的斜向取像动作图。

图9是本实用新型第二较佳实施例的俯视图。

图10是本实用新型第二较佳实施例的周面取像动作图。

其中，附图标记为：

10:对物件内表面及外表面取像的装置

11:基座 21:环状料盘

22:旋转台 31:横向取像单元

32:横向摄影机 34:横向光源

39:驱动单元 41:上取像单元

42:上摄影机 44:上光源

46:第一背光源 49:上驱动单元

51:下取像单元 52:下摄影机

54:下光源 56:第二背光源

59:下驱动单元 61:斜取像单元

62:斜摄影机 64:底光源

68:旋转驱动器 69:底驱动器

99:待取像物件 10’:对物件内表面及外表面取像的装置

11’:基座 21’:环状料盘

31’:横向取像单元 41’:上取像单元

51’:下取像单元 61’:斜取像单元

71’:周面取像单元 72’:活动臂

721’:摄影机 722’:反射镜

74’:周光源 81’:入料单元

82’:振动盘 84’:输送带

86’:拨片 87’:整料单元

88’:导引件 P’:预定半径位置

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术特点所在，兹举以下较佳实施例并配合图式说明如后，其中：

如图1至图8所示，本实用新型通过一第一较佳实施例提出一种对物件内表面及外表面取像的装置10，主要由一基座11、一环状料盘21、一横向取像单元31、一上取像单元41、一下取像单元51以及一斜取像单元61所组成，其中：

该基座11，在本第一实施例中是一个机台上的一平台。

该环状料盘21，可旋转地设于该基座11，用以供一待取像物件99置于其上，该环状料盘21呈透明，这个透明的设计可以供光线或摄影机由该环状料盘21下方对该待取像物件99照射或取像。在本第一实施例中，该环状料盘21在实务上可设置于一旋转台22上，受其驱动而旋转。

该横向取像单元31，设于该基座11，具有一横向摄影机32以及相对于该横向摄影机32的一横向光源34，该横向摄影机32位于该环状料盘21的环外，该横向光源34位于该环状料盘21的环内。在本第一实施例中，该横向摄影机32与该横向光源34均通过一驱动单元39驱动而可以横向及上下移动，各该驱动单元39可以是二个以上的驱动马达配合螺杆来组成。

该上取像单元41，设于该基座11，具有一上摄影机42以及一上光源44，该上摄影机42及该上光源44均位于该环状料盘21的上方。在本第一实施例中，该上取像单元41的该上摄影机42及该上光源44通过一上驱动单元49驱动其横向及上下移动，这个上驱动单元49可以是二个以上的驱动马达配合螺杆组成。此外，该上取像单元41还可以视需求再设置一第一背光源46，而位于该环状料盘21的下方，借以增加在俯视时的轮廓取像方式。

该下取像单元51，设于该基座11，具有一下摄影机52以及一下光源54，该下摄影机52及该下光源54均位于该环状料盘21的下方。在本第一实施例中，该下取像单元51的该下摄影机52及该下光源54通过一下驱动单元59驱动其横向及上下移动，这个下驱动单元59可以是二个以上的驱动马达配合螺杆组成。该下取像单元51还可以视需求再设置一第二背光源56，而位于该环状料盘21的上方，借以增加在仰视时的轮廓取像方式。

该斜取像单元61，设于该基座11，具有一斜摄影机62以及一底光源64，该斜摄影机62相对位于该环状料盘21上方，以不垂直于该环状料盘21盘面的方向对该环状料盘21上的该待取像物件99取像，该底光源64位于该环状料盘21下方。在本第一实施例中，该斜摄影机62通过一旋转驱动器68来调整其取像角度，该底光源64则通过一底驱动器69驱动其横向移动，前述的旋转驱动器68及底驱动器69可以是驱动马达，并在必要时配合设置螺杆。

其中，该横向取像单元31用于取得该待取像物件99的侧面轮廓，该上取像单元41用于取得该待取像物件99的朝上表面影像，该下取像单元51应用于取得该待取像物件99的朝下表面影像，而该斜取像单元61用于取得该待取像物件99顶面及侧面的轮廓。

此外，在该待取像物件99为环状或上下贯穿状而置于该环状料盘21时，该底光源64的光照射而穿过该待取像物件99内部，该斜取像单元61则取得该待取像物件99的部分内表面的影像。

以上说明了本第一实施例的结构，接下来说明本第一实施例的操作状态。而在说明操作状态时，将会依该横向取像单元31、该上取像单元41、该下取像单元51以及该斜取像单元61的顺序来说明，但这仅是依图1至图4中所示位置依顺时针方向来举例而已，实际上该横向取像单元31、该上取像单元41、该下取像单元51以及该斜取像单元61也可以依不同的顺序设置，视使用者需求来决定。

为了让附图的表示较为清楚，在图5至图8中仅一图显示一种取像单元来说明。

如图5所示，在取像前，先将一待取像物件99置于该环状料盘21上，在本第一实施例中以螺帽为例。

如图5所示，驱转该环状料盘21使该待取像物件99移动至该横向取像单元31可取像的位置，在该横向光源34发光照射的情况下，该横向摄影机32即会取得该待取像物件99的背光影像，这个影像可以用来检测该待取像物件99的侧边轮廓。

如图6所示，驱转该环状料盘21使该待取像物件99移动至该上取像单元41可取像的位置，该上光源44即由上而下照射于该待取像物件99，该上摄影机42即对该待取像物件99取像，而取得该待取像物件99的俯视影像。该上光源44实际上是呈环状，其中空的部位可供该上摄影机42从中取像，借以使得所取得的影像其光照是均匀的，而此时该第一背光源46是关闭状态。另外，若关闭该上光源44而开启该第一背光源46，则该上摄影机42即会取得该待取像物件99的背光影像，而可用来检测该待取像物件99的周围轮廓。

如图7所示，驱转该环状料盘21使该待取像物件99移动至该下取像单元51可取像的位置，该下光源54即由下而上穿过该环状料盘21而照射于该待取像物件99的底部，该下摄影机52通过该环状料盘21对该待取像物件99取像，而取得该待取像物件99的仰视影像。该下光源54实际上是呈环状，其中空的部位可供该下摄影机52从中取像，借以使得所取得的影像其光照是均匀的，而此时该第二背光源56是关闭状态。另外，若关闭该下光源54而开启该第二背光源56，则该下摄影机52即会取得该待取像物件99的背光影像，而可用来检测该待取像物件99的周围轮廓。

如图8所示，驱转该环状料盘21使该待取像物件99移动至该斜取像单元61可取像的位置，该底光源64即由下而上穿过环状料盘21而照射于该待取像物件99的底部，以及该待取像物件99的内表面，该斜摄影机62即以斜方向对该待取像物件99取像，而可取得该待取像物件99的部分内表面的影像，由于该待取像物件99以螺帽为例，因此该待取像物件99的部分内表面的螺纹即会被清楚的呈现在影像中，由此可用来检测该待取像物件99的内表面。

由上可知，本实用新型除了可以对待取像物件99进行顶面取像、底面取像以及侧面轮廓取像之外，还能够对待取像物件99的中空内表面进行取像，以供后续检测。

如图9至图10所示，本实用新型通过一第二较佳实施例提出一种对物件内表面及外表面取像的装置10’，主要概同于前述第一实施例，不同之处在于：

还包括有一周面取像单元71’，设于该基座11’，该周面取像单元71’具有等角分布的四个活动臂72’以及一周光源74’，各该活动臂72’具有一摄影机721’以及一反射镜722’，该四活动臂72’上的该反射镜722’等角分布地围合在该待取像物件99周围，且各该活动臂72’上的该摄影机721’则分别对各该反射镜722’取像，以取得该待取像物件99的周面各个角度的影像，之后即可整合为完整的周面影像。实际上，也可以使用更多的活动臂72’，例如五个或六个活动臂，而取得更多角度的影像，只是四个活动臂72’等角分布的取像范围即足以完全涵盖该待取像物件99的全部周面，因此，该些活动臂72’的数量依使用者实际需求来决定。该些活动臂72’可以设计为能相对于中心而电动或手动开合，借以调整各该反射镜722’与该待取像物件99的距离。该周光源74’用以对该待取像物件99的周面打光照射。

此外，本第二实施例还包括有一入料单元81’以及一整料单元87’。该入料单元81’具有一振动盘82’、一输送带84’以及一拨片86’，该振动盘82’用以将多个待取像物件99振动而翻动至预定姿态，并逐一移动至该输送带84’，该输送带84’用来将该多个待取像物件99逐一移载至该拨片86’，而被拨至该环状料盘21’上。该整料单元87’具有一导引件88’，该待取像物件99在随着该环状料盘21’的旋转而移动至接解该导引件88’时，会被该导引件88’导引至该环状料盘21’上的一预定半径位置P’，该预定半径位置P’指该环状料盘21’上相对于其圆心的半径长度，随着该环状料盘21’的旋转，该待取像物件99即会都位于该环状料盘21’的这个预定半径位置P’上移动。而该预定半径位置P’即可供使用者据以调整该横向取像单元31’、该上取像单元41’、该下取像单元51’、该斜取像单元61’以及该周面取像单元71’的取像位置，使得只需通过旋转该环状料盘21’，即可将该待取像物件99移动至前述各个取像单元31’,41’,51’,61’,71’的取像位置来进行取像。

如图9及图10所示，本第二实施例在操作时，将多个待取像物件99置于该入料单元81’的该振动盘82’上，该多个待取像物件99即会逐一的被整理为固定的姿态而进入该环状料盘21’上，并被该整料单元87’整齐的导引至该预定半径位置P’，随着该环状料盘21’的旋转，各该待取像物件99即会逐一的经过该横向取像单元31’、该上取像单元41’、该下取像单元51’、该斜取像单元61’以及该周面取像单元71’的取像位置而被取像，以供后续检测。而该周面取像单元71’在取像时，以该四活动臂72’上的各该摄影机721’通过各该反射镜722’来取得该待取像物件99的各个侧面的影像，进而可以用来分别进行检测。

由此可知，本第二实施例较第一实施例还增加了入料及整料的前置作业，而且还能对该待取像物件99的全部周面进行取像以供后续检测。

本第二实施例的其余结构及所能达成的功效均大致与前述的第一实施例相同，故不再予赘述。

Claims (5)

1.一种对物件内表面及外表面取像的装置，其特征在于，包括:

一基座；

一环状料盘，可旋转地设于该基座，用以供一待取像物件置于其上，该环状料盘呈透明而可供光线穿过，用以对该待取像物件照射或取像；

一横向取像单元，设于该基座，具有一横向摄影机以及相对于该横向摄影机的一横向光源，该横向摄影机以及该横向光源二者其中之一位于该环状料盘的环内，另一者位于该环状料盘的环外；

一上取像单元，设于该基座，具有一上摄影机以及一上光源，该上摄影机及该上光源均位于该环状料盘的上方；

一下取像单元，设于该基座，具有一下摄影机以及一下光源，该下摄影机及该下光源均位于该环状料盘的下方；以及

一斜取像单元，设于该基座，具有一斜摄影机以及一底光源，该斜摄影机相对位于该环状料盘上方，以不垂直于该环状料盘盘面的方向对该环状料盘上的该待取像物件取像，该底光源位于该环状料盘下方；

其中，该横向取像单元至少取得该待取像物件的侧面轮廓，该上取像单元至少取得该待取像物件的朝上表面影像，该下取像单元至少取得该待取像物件的朝下表面影像，而该斜取像单元至少取得该待取像物件顶面及侧面的轮廓；

其中，在该待取像物件为环状或上下贯穿状而置于该环状料盘时，该底光源的光照射而穿过该待取像物件内部，该斜取像单元至少取得该待取像物件的部分内表面的影像。

2.如权利要求1所述的对物件内表面及外表面取像的装置，其特征在于，还包括：一周面取像单元，设于该基座，该周面取像单元具有等角分布的至少四个活动臂以及一周光源，各该活动臂具有一摄影机以及一反射镜，该至少四活动臂上的该反射镜等角分布地围合在该待取像物件周围，且各该活动臂上的该摄影机则分别对各该反射镜取像，以取得该待取像物件的周面影像。

3.如权利要求1所述的对物件内表面及外表面取像的装置，其特征在于，还包括：一入料单元以及一整料单元；该入料单元具有一振动盘、一输送带以及一拨片；该整料单元具有至少一导引件，该待取像物件在随着该环状料盘的旋转而移动至接触该导引件时，会被该导引件导引至该环状料盘上的一预定半径位置，该预定半径位置指该环状料盘上相对于其圆心的半径长度。

4.如权利要求1所述的对物件内表面及外表面取像的装置，其特征在于，该横向摄影机与该横向光源均通过一驱动单元驱动其横向及上下移动；该上取像单元的该上摄影机以及该上光源通过一上驱动单元驱动其横向及上下移动；该下取像单元的该下摄影机以及该下光源通过一下驱动单元驱动其横向及上下移动；该斜摄影机通过一旋转驱动器来调整角度，该底光源通过一底驱动器驱动其横向移动。

5.如权利要求1所述的对物件内表面及外表面取像的装置，其特征在于，该上取像单元还具有一第一背光源，位于该环状料盘的下方；该下取像单元还具有一第二背光源，位于该环状料盘的上方。