TW201903353A - 軸承檢查裝置 - Google Patents

Abstract

一種軸承檢查裝置，其包含一平台、一照明裝置、一影像擷取裝置及一影像處理裝置。該平台用以水平放置一待檢查且呈環狀的軸承。該照明裝置設置於該平台中央，並提供水平放射狀光源以照射該軸承的內圈表面。該影像擷取裝置用以從該軸承正上方擷取該軸承經照射的影像。該影像處理裝置，係從該影像中取得該軸承內圈表面上的多個物件的特徵值，進而根據這些物件的特徵值判斷該軸承內圈表面上的零件數量是否正確。

Description

軸承檢查裝置

本發明關於一種檢查裝置，特別是關於一種用來檢查軸承內的零件是否有缺漏的軸承檢查裝置。

就現有技術而言，為了檢查一軸承(例如車用軸承)內的軸針等零件是否皆無缺漏地組裝在軸承的支架本體上，一般製造商係由作業員以肉眼進行人工檢查，以淘汰或回收組裝不完全的軸承不良品。

然而，上述採用人工檢查的方式容易因為人為因素(例如眼花)而導致檢查不確實。同時，人工檢查方式亦有效率不彰的問題存在。

故，有必要提供一種軸承檢查裝置，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一種軸承檢查裝置，其可自動辨識軸承內所組裝的零件數量是否正確，進而避免了傳統採用人工檢查方式的各種缺失。

為達上述之目的，本發明提供一種軸承檢查裝置，其包含：一平台，用以水平放置一待檢查且呈環狀的軸承；一照 明裝置，設置於該平台中央，該軸承放置於該平台上時係圍繞該照明裝置；該照明裝置係提供水平放射狀光源以照射該軸承的內圈表面；一影像擷取裝置，位於平台上方，用以從該軸承正上方擷取該軸承經照射的影像；以及一影像處理裝置，係連接該影像擷取裝置，該影像處理裝置係從該影像中取得該軸承內圈表面上的多個物件的特徵值，進而根據這些物件的特徵值判斷該軸承內圈表面上的零件數量是否正確。

在本發明之一實施例中，該物件的特徵值為各物件的面積值；該影像處理裝置係根據影像中各物件的面積值符合一預設標準範圍來計算該軸承的零件數量。

在本發明之一實施例中，該影像處理裝置係對該影像進行二值化處理。

在本發明之一實施例中，該影像處理裝置係針對該影像進行雜訊過濾處理，其中該雜訊過濾處理係對影像進行掃描，找出一軸承輪廓之外圓與內圓，進而在該影像中將該外圓以外的區域與該內圓以內的區域排除或塗黑。

在本發明之一實施例中，該影像擷取裝置具有一正對該軸承中心的鏡頭。

在本發明之一實施例中，該照明裝置具有一殼體及一鎢絲燈具，該鎢絲燈具設於該殼體內部，該殼體的頂面設有一面積大於該頂面的遮光板。

在本發明之一實施例中，該殼體具有一透光上半部 及一非透光下半部；該透光上半部介於該頂面與該非透光下半部之間。

在本發明之一實施例中，該軸承檢查裝置還包括一遮光罩體，該遮光罩體係罩住該平台，使得該照明裝置、該影像擷取裝置與該影像處理裝置位於該遮光罩體內部。

在本發明之一實施例中，該平台上設有數個定位座，該些定位座係圍繞該照明裝置呈間隔排列，以共同支撐該待檢查的軸承。

由上述可知，本發明提供的軸承檢查裝置通過可提供水平放射狀光源的照明裝置，配合平台上方的影像擷取裝置來取得軸承內圈表面的結構影像，並通過影像處理裝置來依據該軸承內圈表面上的多個物件的特徵值判斷該軸承內圈表面上的零件數量是否正確。此方式可取代傳統人工檢查方式，大幅提升檢查準確率，同時也提升檢查效率。

10‧‧‧平台

100‧‧‧定位座

11‧‧‧照明裝置

110‧‧‧殼體

111‧‧‧燈具

110a‧‧‧透光上半部

110b‧‧‧非透光下半部

112‧‧‧遮光板

12‧‧‧影像擷取裝置

13‧‧‧影像處理裝置

14‧‧‧軸承

140‧‧‧物件

A‧‧‧缺物件位置

第1圖係本發明一較佳實施例之軸承檢查裝置的立體示意圖。

第2圖係本發明一較佳實施例之軸承檢查裝置與待檢查軸承的立體示意圖。

第3圖係本發明一較佳實施例之軸承檢查裝置的照明裝置的立體示意圖。

第4圖係本發明一較佳實施例之軸承檢查裝置的照明裝置的側 視圖。

第5圖係本發明一較佳實施例之軸承檢查裝置所取得之待檢查軸承的影像。

第6圖係本發明另一較佳實施例之軸承檢查裝置所取得之具產品包裝的待檢查軸承的影像。

第7圖係本發明一較佳實施例之軸承檢查裝置所取得之缺少物件之待檢查軸承的影像。

第8圖係針對第7圖所示的缺少零件之待檢查軸承的擷取影像進行分析後所獲得的物件與角度位置關係圖表。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參考第1圖所示，係本發明之一較佳實施例之軸承檢查裝置的立體示意圖。本發明之軸承檢查裝置主要包括一平台10、一照明裝置11、一影像擷取裝置12及一影像處理裝置13。

進一步參考第2圖所示，該平台10用以水平放置一待 檢查且呈環狀的軸承14。該軸承14可以是一汽車軸承，包含有軸針、擋塊、支架元件等零件。

如第2圖所示，該照明裝置11設置於該平台10中央，當該軸承14放置於該平台10上時係圍繞該照明裝置11，換言之，該照明裝置11係對應位於該軸承14之環形輪廓的中心點上；其中該照明裝置11係提供水平放射狀光源以照射該軸承14的內圈表面。在本實施例中，該平台10上還設有數個定位座100，該些定位座100係圍繞該照明裝置11呈間隔排列，以共同支撐該待檢查的軸承14。

請進一步參考第3圖及第4圖所示，係本發明一較佳實施例之照明裝置的立體示意圖及側視圖，其中該照明裝置11具有一殼體110及一燈具111，該燈具111設於該殼體110內部，該殼體110的頂面設有一面積大於該頂面的遮光板112，該遮光板112可呈圓盤狀，且可為黑色外觀，其外緣徑向延伸超出該殼體110的頂面。該殼體110具有一透光上半部110a及一非透光下半部110b；該透光上半部110a介於該頂面與該非透光下半部110b之間。如此，當該燈具111發出光線時，可藉由該非透光下半部110b及該遮光板112擋住非接近水平射出之光線，以避免非接近水平射出之光線被非軸承以外的元件(例如平台10的定位座100)反射而增加後續影像擷取的雜訊。在一實施例中，該燈具111為鎢絲燈，但不再此限。

如第2圖所示，在本實施例中，該影像擷取裝置12可通過一懸臂的設置而定位於平台10上方，其用以從該軸承14正上 方擷取該軸承14經過該照明裝置11照射的影像。在本實施例中，該影像擷取裝置12係具有一正對該軸承14之中心的鏡頭，且該鏡頭可以是廣角鏡頭，使得該影像擷取裝置12從上方拍攝時能夠擷取到足夠的該軸承14的內圈表面的結構影像。

如第2圖所示，在本實施例中，該影像處理裝置13係連接該影像擷取裝置12，其可為一電腦裝置。請進一步參考第5圖所示，係本發明一較佳實施例之軸承檢查裝置所取得之待檢查軸承的影像。該影像處理裝置13係從該影像中取得該軸承14內圈表面上的多個物件140(例如軸針、擋塊、支架元件等零件)的特徵值，進而根據這些物件的特徵值判斷該軸承14的內圈表面上所安裝的零件數量是否正確。

如第5圖所示，在一較佳實施例中，該物件140的特徵值為各物件的面積值；該影像處理裝置13係根據影像中各物件140的面積值符合一預設標準範圍來計算零件數量，也就是說，一物件140的面積值若符合該預設標準範圍，則判斷該物件屬於該軸承的零件。該預設的標準範圍可以藉由下列方式訂定：事先以經過檢查無誤的軸承為標準件進行影像擷取；隨後取得影像中各物件之面積值；接著根據各物件之面積值中的最小值與最大值決定一可涵蓋該最小值與最大值之標準範圍，其中該標準範圍的兩個端值分別接近該最小值與最大值。

在一較佳實施例中，該影像處理裝置13係可對該影像進行二值化處理，以將影像轉為黑白圖片，有助於簡化並明確 影像中各物件之輪廓面積。在一較佳實施例中，例如第6圖所示，係本發明另一較佳實施例之軸承檢查裝置所取得之具產品包裝的待檢查軸承的影像，從該影像可看出由於該軸承本身被透明包裝紙包覆的關係，增加了更多反射光雜訊干擾。為了避免外界光或產品包裝等雜訊的干擾，該影像處理裝置13還可針對該影像進行雜訊過濾處理，其中該雜訊過濾處理具體係對影像進行掃描，找出一環狀軸承輪廓之外圓(外圈或外側邊緣)與內圓(內圈或內側邊緣)，進而在該影像中將該外圓以外的區域與該內圓以內的區域排除或塗黑，只留下軸承輪廓範圍內的影像區域來進行各物件的辨識。

通過上述的軸承檢查裝置，使用者只需要將軸承放在平台10上，開啟照明裝置11並驅動該影像擷取裝置12進行影像擷取，便可直接且迅速地由該影像處理裝置13判斷出該軸承內圈表面上的零件數量。若零件數量不符合預期的零件數量，即表示軸承零件安裝有瑕疵或不確實，可淘汰或回收該軸承。

本發明之軸承檢查裝置除了可以判斷該軸承的零件數量是否缺少，還可依據特徵值先定位數個固定物件的角度方位，接著再依據這些固定物件的角度方位求出這些固定物件之間數個非固定物件的預設方位，最後依據非固定物件的預設方位上是否存在該對應的非固定物件，來得知軸承上缺少零件的位置所在。如第7圖及第8圖所示，由於軸承上部分零件是固定不變的，例如面積較大的擋塊即是與軸承的本體一體成形而固定不變，故 影像處理裝置13可在取得軸承的影像後，先找出面積較大的擋塊的角度方位，接著便可依據擋塊位置求出擋塊之間其他零件(如軸針)的預設方位；如第8圖所示，在針對第7圖所示的缺少零件之待檢查軸承的擷取影像進行分析後，影像處理裝置13可提供一軸承的物件與角度方位關係圖表，該關係圖表可清楚列出各物件應有的角度方位，若發現某一角度方位上未出現對應之物件(例如第7圖中的缺物件位置A)，便可如第8圖所示以醒目顏色標示註記，讓使用者不但能得知軸承是否零件缺少，還能即時得知軸承上缺少零件的方位所在。

在另一實施例中，該軸承檢查裝置還可包括一遮光罩體(圖未示)，該遮光罩體係整個罩住該平台10，使得該照明裝置11、該影像擷取裝置12與該影像處理裝置13位於該遮光罩體內部，以提供一幾乎無外界光雜訊的暗室環境。在一較佳實施例中，該遮光罩體可以是由一框架與數個遮光擋板組裝而成，但不在此限。

綜上所述，相較於傳統人工檢查方式，本發明提供的軸承檢查裝置通過可提供水平放射狀光源的照明裝置，配合平台上方的影像擷取裝置來取得軸承內圈表面的結構影像，並通過影像處理裝置來依據該軸承內圈表面上的多個物件的特徵值判斷該軸承內圈表面上的零件數量是否正確。故本發明可大幅提升檢查準確率及檢查效率。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限 制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種軸承檢查裝置，其包括：一平台，用以水平放置一待檢查且呈環狀的軸承；一照明裝置，設置於該平台中央，該軸承放置於該平台上時係圍繞該照明裝置；該照明裝置係提供水平放射狀光源以照射該軸承的內圈表面；一影像擷取裝置，位於平台上方，用以從該軸承正上方擷取該軸承經照射的影像；以及一影像處理裝置，係連接該影像擷取裝置，該影像處理裝置係從該影像中取得該軸承內圈表面上的多個物件的特徵值，進而根據這些物件的特徵值判斷該軸承的零件數量是否正確。
2. 如申請專利範圍第1項所述之軸承檢查裝置，其中，該物件的特徵值為各物件的面積值；該影像處理裝置係根據影像中各物件的面積值符合一預設標準範圍來計算零件數量。
3. 如申請專利範圍第2項所述之軸承檢查裝置，其中，該影像處理裝置係對該影像進行二值化處理。
4. 如申請專利範圍第1項所述之軸承檢查裝置，其中，該影像處理裝置係針對該影像進行雜訊過濾處理，其中該雜訊過濾處理係對影像進行掃描，找出一軸承輪廓之外圓與內圓，進而在該影像中將該外圓以外的區域與該內圓以內的區域排除或塗黑。
5. 如申請專利範圍第1項所述之軸承檢查裝置，其中，該影像處理裝置係於該影像中依據特徵值先定位數個固定物件的角度方位， 再依據這些固定物件的角度方位求出這些固定物件之間數個非固定物件的預設方位，最後依據這些非固定物件的預設方位上是否存在對應的非固定物件，來得知該軸承上零件缺少的位置所在。
6. 如申請專利範圍第1項所述之軸承檢查裝置，其中，該影像擷取裝置具有一正對該軸承中心的鏡頭。
7. 如申請專利範圍第6項所述之軸承檢查裝置，其中，該照明裝置具有一殼體及一燈具，該燈具設於該殼體內部，該殼體的頂面設有一面積大於該頂面的遮光板。
8. 如申請專利範圍第7項所述之軸承檢查裝置，其中，該殼體具有一透光上半部及一非透光下半部；該透光上半部介於該頂面與該非透光下半部之間；該燈具為鎢絲燈。
9. 如申請專利範圍第1項所述之軸承檢查裝置，其中，還包括一遮光罩體，該遮光罩體係罩住該平台，使得該照明裝置、該影像擷取裝置與該影像處理裝置位於該遮光罩體內部。
10. 如申請專利範圍第1項所述之軸承檢查裝置，其中，該平台上設有數個定位座，該些定位座係圍繞該照明裝置呈間隔排列，以共同支撐該待檢查的軸承。