TW201944351A

TW201944351A - 表面檢測方法

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Publication number: TW201944351A
Application number: TW107113353A
Authority: TW
Inventors: 林志傑; 王獻國
Original assignee: 高思設計股份有限公司; 林志傑; 王獻國
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2019-11-16
Also published as: TWI671713B

Abstract

本發明之表面檢測方法，係首先建立至少一超音波圖像模型及至少一光學影像模型，並且在擷取被測物之被測物超音波圖像及被測物光學影像之後，透過比對被測物超音波圖像及被測物光學影像兩種結果的方式達到表面檢測目的，不但可以獲得準確的檢測結果，更可大幅縮短檢測時間，尤適合應用自動化連續加工製程，以相對更為積極、可靠之手段，避免問題產品連續性產出，以及監控生產線設備之妥善率。

Description

表面檢測方法

本發明係有關一種檢測技術，特別是指一種可以縮短檢測時間，尤適合應用自動化連續加工製程需求的表面檢測方法。

在現今的加工製造領域中，對於產品表面質量檢測極為重要，除可藉以檢測產品之加工完成度，藉以維護產品之加工品質外，更可藉由產品表面所產生之瑕疵，進一步發現相關的加工設備是否發生異常或耗損。

傳統對於產品之表面檢測方法多採目視檢測方式，一般情況下，質檢人員在以目測方式檢查產品上、下表面之表面狀態之後，即需做出相關的檢測判斷，其檢測結果往往因人而異，且偶有因為落檢而無法即時反映產品加工質量的全貌。

隨著科技的演進，數位影像辨視能力越來越進步，相關的自動表面檢測系統孕育而生，已知透過光學儀器(如紅外線掃描器)掃描的方式，檢測產品表面瑕疵；由於光學掃描係以點構成線再構成面的方式達到檢驗目的，必須耗費較長的時間，相對拉長隨機採樣的間隔，相對較不符合現今自動化連續加工製程需求。

有鑑於此，本發明即在提供一種可以縮短檢測時間，尤適合應用自動化連續加工製程需求的表面檢測方法。

本發明之表面檢測方法，基本上包括下列步驟：(a)建立至少一超音波圖像模型及至少一光學影像模型；(b)設定檢測項目之範圍及比對值，係依照所需的檢測項目，透過軟體於該至少一超音波圖像模型當中設定至少一與檢測項目對應的超音波圖像檢測範圍及超音波比對值，以及利用軟體於該至少一光學影像模型當中設定至少一與檢測項目對應的光學影像檢測範圍及光學比對值；(c)提供一被測物；(d)擷取該被測物之被測物超音波圖像及被測物光學影像，利用至少一超音波成像設備擷取該被測物之被測物超音波圖像，以及利用至少一數位相機擷取該被測物之被測物光學影像；(e)比對被測物超音波圖像及被測物光學影像，係透過軟體依照所設定之超音波圖像檢測範圍及超音波比對值，將該被測物超音波圖像之數位圖像資訊與該至少一超音波圖像模型之數位圖像資訊進行比對，以及透過軟體依照所設定之光學影像檢測範圍及光學比對值，將該被測物光學影像之數位影像資訊與該至少一光學影像模型之數位影像資訊進行比對；(f)輸出比對結果。

據以，本發明之表面檢測方法，可透過比對被測物超音波圖像及被測物光學影像兩種結果的方式完達到表面檢測之目的，不但可以獲得準確的檢測結果，更可大幅縮短檢測時間，尤適合應用自動化連續加工製程。

依據上述技術特徵，該至少一超音波圖像模型或該至少一光學影像模型係可以透過軟體建置而成；該超音波圖像模型及該光學影像模型係相對應於該被測物。

依據上述技術特徵，該表面檢測方法，係在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一超音波成像設備擷取該實體模型之超音波圖像之後，完成該至少一超音波圖像模型。

依據上述技術特徵，該表面檢測方法，係在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一數位相機擷取該實體模型之光學影像之後，完成該至少一光學影像模型。

依據上述技術特徵，該表面檢測方法，係在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一超音波成像設備擷取該實體模型之超音波圖像，透過軟體修飾完成該至少一超音波圖像模型。

依據上述技術特徵，該表面檢測方法，係在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一數位相機擷取該實體模型之光學影像，透過軟體修飾完成該至少一光學影像模型。

該表面檢測方法，在比對被測物超音波圖像及被測物光學影像時，係進一步將該至少一超音波圖像模型與被測物光學影像重疊的方式，以及將該至少一光學影像模型與被測物超音波圖像重疊的方式，進行交叉比對。

該被測物係可為一停滯於一加工生產線上的產品或半成品。

該被測物係為一於一加工生產線上移動的產品或半成品。

該被測物係為一自一加工生產線上移出的產品或半成品。

該表面檢測方法，透過至少一傳輸介面，將被測物超音波圖像比對結果及被測物光學影像比對結果輸出至該至少一傳輸介面所連接的至少一顯示裝置。

該表面檢測方法，透過至少一傳輸介面，將被測物超音波圖像比對結果及被測物光學影像比對結果輸出至該至少一傳輸介面所連接的至少一控制裝置。

該表面檢測方法，透過至少一傳輸介面，將被測物超音波圖像比對結果及被測物光學影像比對結果輸出至該至少一傳輸介面所連接的至少一顯示裝置及至少一控制裝置。

本發明所揭露的表面檢測方法，主要透過比對被測物超音波圖像及被測物光學影像兩種結果的方式完達到表面檢測目的，不但可以獲得準確的檢測結果，更可大幅縮短檢測時間，尤適合應用自動化連續加工製程，以相對更為積極、可靠之手段，避免問題產品連續性產出，以及監控生產線設備之妥善率。

本發明主要提供一種可以縮短檢測時間，尤適合應用自動化連續加工製程需求的表面檢測方法，請同時配合參照第1圖及第2圖所示，本發明之表面檢測方法，基本上至少包括下列步驟：

(a)步驟S1係建立至少一超音波圖像模型及至少一光學影像模型；原則上，該至少一超音波圖像模型或該至少一光學影像模型係可以透過軟體建置而成；該超音波圖像模型及該光學影像模型係相對應於該被測物。

(b)步驟S2係設定檢測項目之範圍及比對值，係依照所需的檢測項目，透過軟體於該至少一超音波圖像模型當中設定至少一與檢測項目對應的超音波圖像檢測範圍及超音波比對值；利用軟體於該至少一光學影像模型當中設定至少一與檢測項目對應的光學影像檢測範圍及光學比對值。

(c)步驟S3係提供一被測物10；於實施時，該被測物係可以為一停滯於一加工生產線上的產品或半成品；該被測物10亦可以如圖所示，為一於一加工生產線20上移動的產品或半成品；當然，該被測物係可以為一自一加工生產線上移出的產品或半成品。

(d)步驟S4係擷取該被測物10之被測物超音波圖像及被測物光學影像；係可如圖所示，利用至少一超音波成像設備30擷取該被測物10之被測物超音波圖像，以及利用至少一數位相機40擷取該被測物10之被測物光學影像。

(e)步驟S5係比對被測物超音波圖像及被測物光學影像，係透過軟體50依照所設定之超音波圖像檢測範圍及超音波比對值，將該被測物超音波圖像之數位圖像資訊與該至少一超音波圖像模型之數位圖像資訊進行比對；以及，透過軟體50依照所設定之光學影像檢測範圍及光學比對值，將該被測物光學影像之數位影像資訊與該至少一光學影像模型之數位影像資訊進行比對。

(f)步驟S6係輸出比對結果；係可透過至少一傳輸介面60將被測物超音波圖像比對結果及被測物光學影像比對結果輸出至該至少一傳輸介面60所連接的裝置；於實施時，係可透過該至少一傳輸介面60連接至少一顯示裝置71，或者透過該至少一傳輸介面60連接至少一控制裝置72；當然，亦可如圖所示，透過該至少一傳輸介面60連接至少一顯示裝置71及至少一控制裝置72，除可利用顯示裝置71即時呈現比對結果之外，更可利用控制裝置72依照比對結果，即時對檢測有瑕疵的被測物10加以處置(例如移出生產線或加以剃除)。

本發明之表面檢測方法，在比對被測物超音波圖像時，係可如第3圖所示，透過軟體將該至少一超音波圖像模型A1(圖中以實線表示者)與被測物超音波圖像A2(圖中以虛線表示者)重疊的方式，比對出該至少一超音波圖像模型A1與被測物超音波圖像A2之差異；同樣的，在比對被測物光學影像像時，亦可透過軟體將該至少一光學影像模型與被測物光學影像重疊的方式，比對該至少一出光學影像模型與被測物光學影像之差異；當然，亦進一步將該至少一超音波圖像模型與被測物光學影像重疊的方式，以及將該至少一光學影像模型與被測物超音波圖像重疊的方式，進行交叉比對。

據以，本發明之表面檢測方法，可透過比對被測物超音波圖像及被測物光學影像兩種結果的方式完達到表面檢測之目的，不但可以獲得準確的檢測結果，更可大幅縮短檢測時間，進而能夠有效縮短隨機採樣間隔，甚至可逐一對產品或半成品進行檢測。尤適合應用於板材沖壓加工或無人工廠等自動化連續加工製程，以相對更為積極、可靠之手段，避免問題產品連續性產出，以及監控生產線設備之妥善率。

再者，本發明之表面檢測方法，於實施時，係可在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一超音波成像設備擷取該實體模型之超音波圖像之後，完成該至少一超音波圖像模型；以及，在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一數位相機擷取該實體模型之光學影像之後，完成該至少一光學影像模型。

本發明之表面檢測方法，亦可在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一超音波成像設備擷取該實體模型之超音波圖像，透過軟體修飾完成該至少一超音波圖像模型；以及，在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一數位相機擷取該實體模型之光學影像，透過軟體修飾完成該至少一光學影像模型。

值得一提的是，本發明表面檢測方法，在完成比對被測物超音波圖像及被測物光學影像之後，可進一步以建立資料庫之方式，紀錄所有比對結果，並且將比對所得之缺陷特徵加以命名，有助於進一步建立有效的缺陷判斷法則。

具體而言，本發明所揭露的表面檢測方法，主要透過比對被測物超音波圖像及被測物光學影像兩種結果的方式完達到表面檢測目的，不但可以獲得準確的檢測結果，更可大幅縮短檢測時間，尤適合應用自動化連續加工製程，以相對更為積極、可靠之手段，避免問題產品連續性產出，以及監控生產線設備之妥善率。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

S1‧‧‧(a)步驟

S2‧‧‧(b)步驟

S3‧‧‧(c)步驟

S4‧‧‧(d)步驟

S5‧‧‧(e)步驟

S6‧‧‧(f)步驟

A1‧‧‧超音波圖像模型

A2‧‧‧被測物超音波圖像

10‧‧‧被測物

20‧‧‧生產線

30‧‧‧超音波成像設備

40‧‧‧數位相機

50‧‧‧軟體

60‧‧‧傳輸介面

71‧‧‧顯示裝置

72‧‧‧控制裝置

第1圖係為本發明之基本流程圖。第2圖係為本發明可能實施之被測物超音波圖像擷取方式及被測物光學影像擷取方式示意圖。第3圖係為本發明當中被測物超音波圖像與超音波圖像模型之比對狀態示意圖。

Claims

一種表面檢測方法，至少包括下列步驟： (a)建立至少一超音波圖像模型及至少一光學影像模型； (b)設定檢測項目之範圍及比對值，依照所需的檢測項目，透過軟體於該至少一超音波圖像模型當中設定至少一與檢測項目對應的超音波圖像檢測範圍及超音波比對值，以及利用軟體於該至少一光學影像模型當中設定至少一與檢測項目對應的光學影像檢測範圍及光學比對值； (c)提供一被測物； (d)擷取該被測物之被測物超音波圖像及被測物光學影像，利用至少一超音波成像設備擷取該被測物之被測物超音波圖像，以及利用至少一數位相機擷取該被測物之被測物光學影像； (e)比對被測物超音波圖像及被測物光學影像，透過軟體依照所設定之超音波圖像檢測範圍及超音波比對值，將該被測物超音波圖像之數位圖像資訊與該至少一超音波圖像模型之數位圖像資訊進行比對，以及透過軟體依照所設定之光學影像檢測範圍及光學比對值，將該被測物光學影像之數位影像資訊與該至少一光學影像模型之數位影像資訊進行比對； (f)輸出比對結果。
如請求項1所述之表面檢測方法，其中，該至少一超音波圖像模型或該至少一光學影像模型係可以透過軟體建置而成；該超音波圖像模型及該光學影像模型係相對應於該被測物。
如請求項1所述之表面檢測方法，其中，該表面檢測方法，係在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一超音波成像設備擷取該實體模型之超音波圖像之後，完成該至少一超音波圖像模型。
如請求項1所述之表面檢測方法，其中，該表面檢測方法，係在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一數位相機擷取該實體模型之光學影像之後，完成該至少一光學影像模型。
如請求項1所述之表面檢測方法，其中，該表面檢測方法，係在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一超音波成像設備擷取該實體模型之超音波圖像，透過軟體修飾完成該至少一超音波圖像模型。
如請求項1所述之表面檢測方法，其中，該表面檢測方法，係在完成一對應於被測物之實體模型之後，利用至少一數位相機擷取該實體模型之光學影像，透過軟體修飾完成該至少一光學影像模型。
如請求項1所述之表面檢測方法，其中，該表面檢測方法，在比對被測物超音波圖像及被測物光學影像時，係進一步將該至少一超音波圖像模型與被測物光學影像重疊的方式，以及將該至少一光學影像模型與被測物超音波圖像重疊的方式，進行交叉比對。
如請求項1至7其中任一項所述之表面檢測方法，其中，該被測物係為一停滯於一加工生產線上的產品或半成品。
如請求項1至7其中任一項所述之表面檢測方法，其中，該被測物係為一於一加工生產線上移動的產品或半成品。
如請求項1至7其中任一項所述之表面檢測方法，其中，該被測物係為一自一加工生產線上移出的產品或半成品。
如請求項1至7其中任一項所述之表面檢測方法，其中，該表面檢測方法，透過至少一傳輸介面，將被測物超音波圖像比對結果及被測物光學影像比對結果輸出至該至少一傳輸介面所連接的至少一顯示裝置。
如請求項1至7其中任一項所述之表面檢測方法，其中，該表面檢測方法，透過至少一傳輸介面，將被測物超音波圖像比對結果及被測物光學影像比對結果輸出至該至少一傳輸介面所連接的至少一控制裝置。
如請求項1至7其中任一項所述之表面檢測方法，其中，該表面檢測方法，透過至少一傳輸介面，將被測物超音波圖像比對結果及被測物光學影像比對結果輸出至該至少一傳輸介面所連接的至少一顯示裝置及至少一控制裝置。