TW201332866A - 自動排列供給之外觀檢測機 - Google Patents

Abstract

揭示一種自動排列供給之外觀檢測機，主要包含主要包含一用以搭載並傳送複數個待測元件之測試轉盤、一外觀攝影機構、一分類機構以及一排列供給機構。該排列供給機構係包含一基座、一設置於該基座上之導電薄膜轉盤、一結合於該基座之蓋板以及複數個模組導件，該些模組導件係可拆卸式結合至該蓋板之結合孔，並且該導電薄膜轉盤之一第一旋轉方向係與該測試轉盤之一第二旋轉方向為相反，該基座係具有一導料缺口，於該導料缺口處該導電薄膜轉盤係局部重疊在該測試轉盤上。

Description

自動排列供給之外觀檢測機

本發明係有關於光學檢測設備，特別係有關於一種自動排列供給之外觀檢測機。

隨著待測元件之微小化與多樣化，光學檢測的供料與裝載將遭遇不同的問題。在外觀檢測時，微小化待測元件必須自動地整列成排地裝載在一外觀檢測機的測試台上。因此，外觀檢測機內有必要安裝整列供給裝置，但微小化待測元件在整列供給過程中因重量過輕與尺寸過小在元件之間容易發生靜電沾黏並且在裝載至測試台時容易產生入料移位的問題。

如美國專利2011/0073439號所揭示者，一種習知的整列供給裝置，係將整列對象物整列成一行供給至外部，其包括設置為自由水平旋轉且沿其旋轉方向搬送被供給至上表面之整列對象物之旋轉台、以及以非旋轉之方式設於旋轉台上方之導引機構，藉由上述旋轉台之旋轉及上述導引機構之作用，而使整列對象物整列成排。然而，整列對象物僅適用於球狀物，並且未具體揭示該習知整列供給裝置與外觀檢測機的具體結合關係。

本國專利公開編號TW 200951051 A1揭示一種「排列及供給裝置」，主要是針對具有縱橫尺寸比為不等比率之平面形狀的物品進行整列成排的導出。其係在自由水平旋轉之旋轉台上設置一導引機構，其係將多件導件係不可調整地固定在一保持板上。然而，該旋轉台係為透明部件構成的玻璃圓盤，其厚度過大易造成整列對象物在成排導出時的掉落位移，並且對於整列對象物的靜電沾黏現象無法改善，故尚無法直接裝載在針對微小待測元件之外觀檢測機內。

為了解決上述之問題，本發明之主要目的係在於一種自動排列供給之外觀檢測機，用以改善待測元件靜電沾黏與在裝載至測試台時產生入料移位的問題。

本發明之次一目的係在於一種自動排列供給之外觀檢測機，可針對待測元件之尺寸作適當導件的微調整與校正。

本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。本發明揭示一種自動排列供給之外觀檢測機主要包含一用以搭載並傳送複數個待測元件之測試轉盤、至少一設置於該測試轉盤之一第一側邊之外觀攝影機構、一設置於該測試轉盤之一第二側邊之分類機構以及一設置於該測試轉盤之一第三側邊之排列供給機構。該外觀攝影機構係用以擷取該些位於該測試轉盤上待測元件之影像。該分類機構係用以分類收集該些位於該測試轉盤上待測元件。該排列供給機構係包含一基座、一設置於該基座上之導電薄膜轉盤、一結合於該基座之蓋板以及複數個模組導件，其中該蓋板係具有複數個結合孔，該些模組導件係可拆卸式結合至該些結合孔，並且該導電薄膜轉盤之一第一旋轉方向係與該測試轉盤之一第二旋轉方向為相反，該基座係具有一導料缺口，於該導料缺口處該導電薄膜轉盤係局部重疊在該測試轉盤上。

本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。

在前述之自動排列供給之外觀檢測機中，該排列供給機構係可另包含一入料裝置，而該蓋板係更具有一入料口，其係結合有一對應至該入料裝置之料斗。

在前述之自動排列供給之外觀檢測機中，該排列供給機構係可另包含至少一限高機構，其係結合至該蓋板。

在前述之自動排列供給之外觀檢測機中，該些模組導件係可包含一導入導件、複數個螺紋狀斷續排列之內側導件與外側導件以及一排出導件對。

在前述之自動排列供給之外觀檢測機中，該些模組導件係可更包含複數個回流導件，其係位於該些外側導件之內側。

在前述之自動排列供給之外觀檢測機中，部份之該些結合孔係可為長槽孔狀或孔徑放大之調整孔結構，該些外側導件、該些內側導件以及該排出導件對之其中至少一個係結合至該些調整孔結構之結合孔。

在前述之自動排列供給之外觀檢測機中，該導電薄膜轉盤係可為往圓周漸薄之薄膜圓盤。

以下將配合所附圖示詳細說明本發明之實施例，然應注意的是，該些圖示均為簡化之示意圖，僅以示意方法來說明本發明之基本架構或實施方法，故僅顯示與本案有關之元件與組合關係，圖中所顯示之元件並非以實際實施之數目、形狀、尺寸做等比例繪製，某些尺寸比例與其他相關尺寸比例或已誇張或是簡化處理，以提供更清楚的描述。實際實施之數目、形狀及尺寸比例為一種選置性之設計，詳細之元件佈局可能更為複雜。

依據本發明之一較佳實施例，一種自動排列供給之外觀檢測機舉例說明於第1圖之立體示意圖、第2圖在移除蓋板後之立體示意圖以及第3圖在元件檢測狀態時另一方向之立體示意圖。該自動排列供給之外觀檢測機100主要包含一用以搭載並傳送複數個待測元件10之測試轉盤110、至少一外觀攝影機構120、一分類機構130以及一排列供給機構140。在本實施例中，該些待測元件10係為運用於精密機械的微小元件，例如直徑小於一公分而能運用於手錶之O形環。該測試轉盤110係搭載該些待測元件10以進行外觀檢測與分類。在本實施例中，該測試轉盤110係可為玻璃材質。

如第1至3圖所示並配合對照第9A圖，該外觀攝影機構120係設置於該測試轉盤110之一第一側邊111，例如裝設在一固定架之正向或側向CCD攝影機，用以擷取該些位於該測試轉盤110上待測元件10之影像。外觀檢測之影像與分析資料可顯示在一顯示螢幕180上，而該外觀檢測機100較佳可更包含一照明機構190，可設於該排列供給機構140之上方以及該顯示螢幕180之前方，可以用來照明在該排列供給機構140內待測元件10的調整排列狀態(如第4圖所示)；較佳地，該照明機構190更可作為該外觀攝影機構120之輔助光源。

該分類機構130係設置於該測試轉盤110之一第二側邊112，用以分類收集該些位於該測試轉盤110上待測元件10。在本實施例中，該分類機構130係包含一卡匣固定座131，複數個集料匣132可安裝在該卡匣固定座131內，針對每一集料匣132可各裝設一噴氣針頭133，當外觀檢測好的元件被該測試轉盤110旋轉移動到預定的集料匣132上方，對應的噴氣針頭即作動噴氣，使其落入預定的集料匣132內。

而該排列供給機構140係設置於該測試轉盤110之一第三側邊113。再如第3圖所示，該些待測元件10係由該排列供給機構140自動整列導出在該測試轉盤110上，依該測試轉盤110之旋轉速度，經該外觀攝影機構120進行檢測並分析，再旋轉移動至該分類機構130，進行各等級良品與不良品分類。

配合參閱第4圖，該排列供給機構140係包含一基座141、一設置於該基座141上之導電薄膜轉盤142、一結合於該基座141之蓋板150以及複數個模組導件160。該導電薄膜轉盤142係利用一驅動軸以及本身定位孔與驅動軸之固定可在該基座141上進行旋轉動作。該導電薄膜轉盤142係具有接地或導接至該基座141之導電性以及不大於該測試轉盤110之薄膜厚度，約在2 mm以下。

第5圖為該蓋板150於一斜向俯視角度之立體示意圖。第6圖為該蓋板150於一斜向仰視角度之立體示意圖。第7圖為該蓋板150於一正向俯視角度之透視示意圖。該蓋板150係具有複數個結合孔151、152，該些模組導件160係可拆卸式結合至該些結合孔151、152，例如利用螺栓通過該些結合孔151、152並螺接至該些模組導件160。並且，如第9A圖所示，該導電薄膜轉盤142之一第一旋轉方向R1係與該測試轉盤110之一第二旋轉方向R2為相反。該基座141係具有一導料缺口143，使該導電薄膜轉盤142局部地不受到該基座141之承載。並且，於該導料缺口143處該導電薄膜轉盤142係局部重疊在該測試轉盤110上，如第3及9A圖之局部重疊部位144。因此，由該排列供給機構140整列排列的待測元件10能夠轉載至該測試轉盤110，該測試轉盤110與該導電薄膜轉盤142之間的轉載高度差僅約為該導電薄膜轉盤142最外緣的膜厚度，以避免該些待測元件10的位移與歪斜。較佳地，如第9B圖所示，該導電薄膜轉盤142係可為往圓周漸薄之薄膜圓盤，藉以進一步縮小上述轉載高度差又不會過度弱化該導電薄膜轉盤142之結構，具有防止在裝載至測試台時產生入料移位的增益功效。

以下進一步敘述該排列供給機構140的具體整列排列機制，該排列供給機構140係可另包含一入料裝置170，而該蓋板150係更具有一入料口153，其係結合有一對應至該入料裝置170之料斗171。在啟動該入料裝置170時，可將該些待測元件10倒入該入料裝置170之入料斗172，經過該入料裝置170之輸出軌道之傳輸，可逐漸地往該料斗171倒料，經過該蓋板150之該入料口153，該些待測元件10將散亂但適量地掉落在該導電薄膜轉盤142上對應該入料口153之位置。較佳地，該蓋板150之周邊係設有複數個間隔體154，以維持該蓋板150與該基座141之間的間隙高度，當該蓋板150以螺栓或是扣件等固定件組合至該基座141時，可防止該些模組導件160重壓至該導電薄膜轉盤142，而能避免對該導電薄膜轉盤142之旋轉動作造成影響或妨礙。通常該些間隔體154之高度係略大於該些模組導件160之厚度。

較佳地，該排列供給機構140係可另包含至少一限高機構145，例如包含可調整高度之撥板，該限高機構145係結合至該蓋板150，用以撥回高度超過單一個待測元件10高度之相黏接元件與異物。

如第7圖所示，在本實施例中，該些模組導件160係為兩圈螺旋排列組合，該些模組導件160係可包含一導入導件161、複數個螺紋狀斷續排列之內側導件(分別為第一內側導件162、第二內側導件166、第三內側導件168)與外側導件(分別為第一外側導件163、第二外側導件167、第三外側導件169)以及一排出導件對(即為排出導件對之內導件164與排出導件對之外導件165)。在此所稱之「內導件」表示是利用導件之內側壁修正該些待測元件10在該導電薄膜轉盤142上之位置；而所稱之「外導件」表示是利用導件之外側壁修正該些待測元件10在該導電薄膜轉盤142上之位置。當該些待測元件10被導入該入料口153，隨著該導電薄膜轉盤142之旋轉，便能先利用該導入導件161之外側壁，使該些待測元件10逐漸遠離該導電薄膜轉盤142之軸心，離開該導入導件161的該些待測元件10至該導電薄膜轉盤142之軸心(以下簡稱旋轉軸心)的最小距離係為該導入導件161之外側壁遠離軸心端之距離，並在該第一內側導件162之內側壁修正之下，離開該第一內側導件162時該些待測元件10至旋轉軸心的最大距離係為該第一內側導件162之內側壁接近軸心端至旋轉軸心之距離。又，該第一外側導件163之外側壁接近軸心端係鄰近該第一內側導件162之內側壁接近軸心端，並且該第一外側導件163之外側壁接近軸心端至旋轉軸心之距離係略小於該第一內側導件162之內側壁接近軸心端至旋轉軸心之距離，兩者差距應約等於或略大於一個待測元件10之寬度或直徑。在該第一外側導件163之外側壁修正之下，離開該第一外側導件163時該些待測元件10至旋轉軸心的最小距離係為該第一外側導件163之外側壁遠離軸心端至旋轉軸心之距離。當該些待測元件10到達該第二內側導件166之內側壁遠離軸心端，以該第二內側導件166之內側壁修正該些待測元件10之位置，當離開該第二內側導件166時該些待測元件10至旋轉軸心的最大距離係為該第二內側導件166之內側壁接近軸心端至旋轉軸心之距離。同樣地，利用該第二外側導件167之外側壁使尺寸與排列為合格之該些待測元件10逐漸遠離旋轉軸心。接著，利用該第三內側導件168之內側壁略為修正該些待測元件10往該旋轉軸心靠近，再利用該第三外側導件169之外側壁使尺寸與排列為合格之該些待測元件10逐漸遠離旋轉軸心。其中，該第三外側導件169之外側壁接近軸心端係鄰近該第三內側導件168之內側壁接近軸心端，並且該第三外側導件169之外側壁接近軸心端至旋轉軸心之距離係略小於該第三內側導件168之內側壁接近軸心端至旋轉軸心之距離，兩者距離差約等於或略大於該些待測元件10之寬度或直徑。之後，在該排出導件對之內導件164之內側壁導引下，往該排出導件對之內導件164與該排出導件對之外導件165兩者狹縫移動，其中上述狹縫間隙約為該些待測元件10之寬度或直徑。通常該排出導件對之內導件164之內側壁長度係大於該排出導件對之外導件165之外側壁長度，並且該排出導件對之外導件165於該狹縫入口係為尖銳狀，以利排出與導引排列仍不合格的待測元件10。此外，該蓋板150於該狹縫入口可設有一排除裝置155，例如噴嘴，當該狹縫入口被排列不合格的待測元件10阻塞時即作用，使排列不合格的待測元件10往旋轉軸心移動，而能重新的自動整列排列，進而達到避免塞料之功效。利用該些模組導件160，在該導電薄膜轉盤142上之待測元件10可達到自動整列排列之功效(如第4圖所示)。

特別的是，部份之該些結合孔152係可為長槽孔狀或孔徑放大之調整孔結構，該些內側導件162、166、168、該些外側導件163、167、169以及該排出導件對164、165之其中至少一個係結合至該些調整孔結構之結合孔152。藉以使得該些模組導件160在該蓋板150之結合位置可作微調整，以達到更佳的元件整列排列效果並可針對待測元件之尺寸作適當導件的微調整與校正。在本實施例中，該些調整孔結構之結合孔152係為長槽孔。

第8圖係為本發明之蓋板之另一變化實施例，所揭示之蓋板250亦可組合於上述排列供給機構140。該蓋板250係具有複數個結合孔251、252，複數個模組導件260係可拆卸式結合至該些結合孔251、252。該蓋板250亦可更具有一入料口253，其係結合有一對應至該入料裝置之料斗171。部份之該些結合孔252係可為長槽孔狀或孔徑放大之調整孔結構，例如本變化例係為孔徑放大之圓孔並配合一在孔內可偏心旋轉並固定之轉子254，該些模組導件260之其中至少一個係結合至該轉子254，使得該些模組導件260在該蓋板250之結合位置可作微調整，以提供作為模組導件的微調整與校正。

在本實施例中，該些模組導件260係為三圈或更多圈的螺旋排列組合，該些模組導件260係可包含一導入導件261、複數個螺紋狀斷續排列之內側導件(由內而外分別為第一內側導件262、第二內側導件266、第三內側導件268、第四內側導件272)與外側導件(分別為第一外側導件263、第二外側導件267、第三外側導件269、第四外側導件273)以及一排出導件對(即為排出導件對之內導件264與排出導件對之外導件265)。其中，該導入導件261係可一體連接至該蓋板250之軸心套環。當複數個待測元件10被導入該入料口253，隨著該導電薄膜轉盤142之旋轉，便能先利用該導入導件261之外側壁，使該些待測元件10第一次逐漸遠離該導電薄膜轉盤142之旋轉軸心，並在該第一內側導件262之內側壁修正之下，第一次微調整該些待測元件10往旋轉軸心的距離修正。當其中排列較佳的待測元件10係可到達該第一外側導件263之外側壁接近軸心端。在該第一外側導件263之外側壁修正之下，第二次逐漸遠離該導電薄膜轉盤142之旋轉軸心。其中，該第一外側導件263係可為多件式組合，例如包含一在旋轉方向後方之延伸塊263A。

當該些待測元件10到達該第二內側導件266之內側壁遠離軸心端，將第二次微調整該些待測元件10往旋轉軸心的距離修正。同樣地，利用該第二外側導件267之外側壁使尺寸與排列為合格之該些待測元件10將第三次逐漸遠離旋轉軸心。接著，利用該第三內側導件268之內側壁，將第三次微調整該些待測元件10往旋轉軸心的距離修正，其中該第三內側導件268接近該第二外側導件267之一端係為一尖銳狀之延伸塊268A，用以收集外圈排列不合格之待測元件與內圈排列合格之待測元件。

再利用該第三外側導件269之外側壁使尺寸與排列為合格之該些待測元件10第四次逐漸遠離旋轉軸心。其中，該第三外側導件269之外側壁遠離軸心端係鄰近該第四內側導件272之內側壁遠離軸心端，並且該第三外側導件269之外側壁遠離軸心端至旋轉軸心之距離係略小於該第四內側導件272之內側壁遠離軸心端至旋轉軸心之距離，兩者距離差約等於或略大於該些待測元件10之寬度或直徑。之後，利用該第四內側導件272之內側壁，將第四次微調整該些待測元件10往旋轉軸心的距離修正。接著，利用該第四外側導件273之外側壁使尺寸與排列為合格之該些待測元件10第五次逐漸遠離旋轉軸心。

並在該排出導件對之內導件264之內側壁導引下，往該排出導件對之內導件264與該排出導件對之外導件265兩者狹縫移動，其中上述狹縫間隙亦約為該些待測元件10之寬度或直徑。該排出導件對之內導件264之較長內側壁長度係可利用一延伸弧狀條達成。較佳地，該些模組導件260係可更包含複數個回流導件274，係可位於上述外導件之內側，例如該第三外側導件269之內側、該第四外側導件273之內側、或/以及該排出導件對之外導件265之內側，藉以導引排列不合格之待測元件往旋轉軸心移動而重作整列排列。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本項技術者，在不脫離本發明之技術範圍內，所作的任何簡單修改、等效性變化與修飾，均仍屬於本發明的技術範圍內。

10．．．待測元件

100．．．自動排列供給之外觀檢測機

110．．．測試轉盤

111．．．第一側邊

112．．．第二側邊

113．．．第三側邊

120．．．外觀攝影機構

130．．．分類機構

131．．．卡匣固定座

132．．．集料匣

133．．．噴氣針頭

140．．．排列供給機構

141．．．基座

142．．．導電薄膜轉盤

143．．．導料缺口

144．．．局部重疊部位

145．．．限高機構

150．．．蓋板

151．．．結合孔

152．．．結合孔

153．．．入料口

154．．．間隔體

155．．．排除裝置

160．．．模組導件

161．．．導入導件

162．．．第一內側導件

163．．．第一外側導件

164．．．排出導件對之內導件

165．．．排出導件對之外導件

166．．．第二內側導件

167．．．第二外側導件

168．．．第三內側導件

169．．．第三外側導件

170．．．入料裝置

171．．．料斗

172．．．入料斗

180．．．顯示螢幕

190．．．照明機構

250．．．蓋板

251．．．結合孔

252．．．結合孔

253．．．入料口

254．．．轉子

260．．．模組導件

261．．．導入導件

262．．．第一內側導件

263．．．第一外側導件

263A．．．第一外側導件之延伸塊

264．．．排出導件對之內導件

265．．．排出導件對之外導件

266．．．第二內側導件

267．．．第二外側導件

268．．．第三內側導件

268A．．．第三內側導件之延伸塊

269．．．第三外側導件

272．．．第四內側導件

273．．．第四外側導件

274．．．回流導件

R1．．．導電薄膜轉盤之第一旋轉方向

R2．．．測試轉盤之第二旋轉方向

第1圖：依據本發明之一較佳實施例，一種自動排列供給之外觀檢測機之立體示意圖。

第2圖：依據本發明之一較佳實施例，該外觀檢測機在移除排列供給機構之蓋板後之立體示意圖。

第3圖：依據本發明之一較佳實施例，該外觀檢測機在元件檢測狀態時另一方向之立體示意圖。

第4圖：依據本發明之一較佳實施例，該外觀檢測機之排列供給機構於開啟狀態之立體示意圖。

第5圖：依據本發明之一較佳實施例，該外觀檢測機之排列供給機構之蓋板於一斜向俯視角度之立體示意圖。

第6圖：依據本發明之一較佳實施例，該外觀檢測機之排列供給機構之蓋板於一斜向仰視角度之立體示意圖。

第7圖：依據本發明之一較佳實施例，該外觀檢測機之排列供給機構之蓋板於一正向俯視角度之透視示意圖。

第8圖：依據本發明之一較佳實施例之變化例，該外觀檢測機之排列供給機構之另一蓋板於一正向俯視角度之透視示意圖。

第9A與9B圖：依據本發明之一較佳實施例之變化例，繪示該外觀檢測機之排列供給機構之基座與導電薄膜轉盤對應於測試轉盤之設置位置之上視圖與截面示意圖。

100．．．自動排列供給之外觀檢測機

110．．．測試轉盤

120．．．外觀攝影機構

130．．．分類機構

131．．．卡匣固定座

132．．．集料匣

133．．．噴氣針頭

140．．．排列供給機構

141．．．基座

142．．．導電薄膜轉盤

143．．．導料缺口

144．．．局部重疊部位

170．．．入料裝置

172．．．入料斗

180．．．顯示螢幕

190．．．照明機構

Claims (7)

1. 一種自動排列供給之外觀檢測機，包含：一測試轉盤，用以搭載並傳送複數個待測元件；至少一外觀攝影機構，係設置於該測試轉盤之一第一側邊，用以擷取該些位於該測試轉盤上待測元件之影像；一分類機構，係設置於該測試轉盤之一第二側邊，用以分類收集該些位於該測試轉盤上待測元件；以及一排列供給機構，係設置於該測試轉盤之一第三側邊，該排列供給機構係包含一基座、一設置於該基座上之導電薄膜轉盤、一結合於該基座之蓋板以及複數個模組導件，其中該蓋板係具有複數個結合孔，該些模組導件係可拆卸式結合至該些結合孔，並且該導電薄膜轉盤之一第一旋轉方向係與該測試轉盤之一第二旋轉方向為相反，該基座係具有一導料缺口，於該導料缺口處該導電薄膜轉盤係局部重疊在該測試轉盤上。
2. 依據申請專利範圍第1項之自動排列供給之外觀檢測機，其中該排列供給機構係另包含一入料裝置，而該蓋板係更具有一入料口，其係結合有一對應至該入料裝置之料斗。
3. 依據申請專利範圍第1項之自動排列供給之外觀檢測機，其中該排列供給機構係另包含至少一限高機構，其係結合至該蓋板。
4. 依據申請專利範圍第1項之自動排列供給之外觀檢測機，其中該些模組導件係包含一導入導件、複數個螺紋狀斷續排列之內側導件與外側導件以及一排出導件對。
5. 依據申請專利範圍第4項之自動排列供給之外觀檢測機，其中該些模組導件係更包含複數個回流導件，其係位於該些外側導件之內側。
6. 依據申請專利範圍第4項之自動排列供給之外觀檢測機，其中部份之該些結合孔係為長槽孔狀或孔徑放大之調整孔結構，該些外側導件、該些內側導件以及該排出導件對之其中至少一個係結合至該些調整孔結構之結合孔。
7. 依據申請專利範圍第1項之自動排列供給之外觀檢測機，其中該導電薄膜轉盤係為往圓周漸薄之薄膜圓盤。