TWI629461B - 物件檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種物件檢測裝置，其係於基座設導電滑環、旋轉組件、動力源、螢幕及控制主機，且於旋轉組件設具反射表面之反射件以及影像感測器，並將影像感測器之拍攝位置對應於反射表面，藉此，使待測物件置於物件檢測裝置之反射表面旁側時，能透過動力源驅動旋轉組件環繞待測物件旋轉，同時利用影像感測器拍攝反射於反射表面之待測物件影像，以呈現待測物件之全周影像畫面，並進行分析計算以達成檢測之功效。

Description

物件檢測裝置

本發明係關於一種物件檢測裝置，尤指利用影像擷取技術輔助於物件檢測之裝置者。

按，數位影像檢測技術係透過電腦系統配合CCD鏡頭及光源…等進行待檢測物件的拍攝與成像分析。由於影像檢測技術能降低檢測成本並提升檢測效率，因此，目前已普遍運用於印刷品、紡織品或鋼板上之瑕疵檢測、精密機械加工產品之尺寸或孔洞量測，甚至於生產製程中進行分類或等級篩選。

以精密機械加工產品而言，特別是種類、尺寸規格眾多之鎖固工件（如︰螺絲、螺栓…等），通常會利用CCD鏡頭拍攝螺絲或螺栓之長度、頭部之孔深度、寬度、形狀以及螺紋段之螺距、螺牙深及螺徑…等影像，再將影像傳送至電腦進行計算，以完成工件的檢測及篩選。

而與影像檢測相關之先前技術，請參閱中華民國公告第345048號「螺絲自動檢測篩選機」專利，係揭示有將攝錄偵測機構設置於機台側邊，以透過攝錄偵測機構拍攝及檢測螺絲長度與螺距之內容。中華民國公開第201224421號「螺絲自動檢測篩選機」專利，係揭示有設置於螺絲頂部之影像擷取裝置，以用於拍攝並檢測螺絲頭部影像並達成檢測功效之內容。然而，上述前案所設置之鏡頭僅能拍攝到螺絲單側影像，並無法拍攝到全周影像，故檢測之準確度顯然不足。

為改善前述先前技術之缺失，故中華民國公告第554771號「螺絲影像篩選機構造改良」專利，係揭示有將二組攝像機置於篩選機前，以增加所能拍攝螺絲之角度並達成檢測功效。公告第590051號「螺絲自動檢測機」專利，係揭示設置於螺絲側邊之第一攝影鏡頭以及設置於螺絲頂部之第二攝影鏡頭，以分別拍攝螺牙及螺絲頭影像並達成檢測功效。公告第M297287號「螺絲自動檢測篩選機」專利，係揭示設置螺絲頭旁側之第一光學攝影機以及設置於螺絲頂部之第二光學攝影機，以分別拍攝螺絲頭部側面及螺絲頭部頂面之影像並達成檢測功效。然而，上述前案雖能藉二個鏡頭來提升檢測準確度，但設置多個鏡頭不僅會增加檢測成本，且無法拍攝到螺絲的全周影像，而仍有待改進之缺失。

發明人有鑑於習知檢測裝置無法確實拍攝到物件的全周影像，造成檢測準確度不足，故顯然具有待改進之空間。

是以，本發明之目的乃是透過可旋轉之影像感測器配合反射表面，使影像感測器能確實拍攝到待測物件之全周影像，增加檢測準確度。

為達前揭目的，本發明提供一種物件檢測裝置，包含︰一基座，該基座係由複數支撐柱連接一第一固定平台及一第二固定平台所構成；一導電滑環，樞設於該第一固定平台，並包含一固定於基座之定子部件及一與定子部件同軸旋轉之轉子部件，且能於轉子部件之旋轉過程使轉子部件與定子部件接觸而導通電力；一旋轉組件，該旋轉組件設置於基座，並包含︰一旋轉基座，該旋轉基座係由複數支撐柱連接一第一旋轉平台及一第二旋轉平台所構成，且該第一旋轉平台樞接於轉子部件，該第二旋轉平台以一軸承樞設於第一固定平台，並於第一旋轉平台及第二旋轉平台分別形成一穿孔及一影像擷取路徑；一反射件，該反射件鎖固於旋轉基座並形成一反射表面，且反射表面對應於影像擷取路徑；一影像感測器，鎖固於該旋轉基座並電性連接於轉子部件，且影像感測器之拍攝位置沿影像擷取路徑而對應於反射表面；以及至少一光源，該光源用以輔助影像感測器以加強影像之擷取效果；以及一動力源，用以驅動該旋轉組件旋轉。

基於上述，使待測物件置於物件檢測裝置之反射表面旁側時，能透過動力源驅動旋轉組件環繞待測物件旋轉，同時利用影像感測器拍攝反射於反射表面之待測物件影像，藉此呈現待測物件之全周影像畫面，並進行分析計算以達成檢測之功效，且能配合供輸送待測物件之機台使用，提升物件檢測裝置之檢測準確度與實用性。

為使 貴審查委員瞭解本發明欲達成目的所運用之技術、手段及功效，餘下，茲列舉一較佳實施例並配合圖式，詳細說明如后︰

首先，請參閱第1圖所示，該物件檢測裝置１包含一基座１０、一導電滑環１１、一旋轉組件１２、一動力源１３、一連動件１４、一螢幕１５以及一控制主機１６。該基座１０係由複數支撐柱１０１連接一第一固定平台１０２及一第二固定平台１０３所構成；該導電滑環１１樞設於第一固定平台１０２，並包含一固定於基座１０之定子部件１１１及一與定子部件１１１同軸之轉子部件１１２（配合參閱第2圖），且能於轉子部件１１２之旋轉過程使轉子部件１１２與定子部件１１１接觸而導通電力。

該旋轉組件１２設置於基座１０，並包含一旋轉基座１２１、一反射件１２２、一影像感測器１２３以及至少一光源１２４（配合參閱第3圖），該旋轉基座１２１係由複數支撐柱１２１１連接一第一旋轉平台１２１２及一第二旋轉平台１２１３所構成，且第一旋轉平台１２１２樞接於轉子部件１１２，第二旋轉平台１２１３以一軸承１２１７樞設於第二固定平台１０３，並於第一旋轉平台１２１２及第二旋轉平台１２１３分別形成一穿孔１２１４及一影像擷取路徑１２１５，位於第一旋轉平台１２１２設有一定位桿１２１６；該反射件１２２鎖固於旋轉基座１２１並形成一反射表面１２２１，且反射表面１２２１對應於影像擷取路徑１２１５；該影像感測器１２３鎖固於旋轉基座１２１並電性連接於轉子部件１１２，且影像感測器１２３之拍攝位置沿影像擷取路徑１２１５而對應於反射表面１２２１；該光源１２４用以輔助影像感測器１２３以加強影像之擷取效果，且能設於旋轉基座１２１之第二旋轉平台１２１３或結合於影像感測器１２３；於本發明之一實施例中，該動力源１３為伺服馬達，且一端樞接於驅動輪１０４，該連動件１４為皮帶，且套設於驅動輪１０４及第二旋轉平台１２１３，並能藉動力源１３驅動使旋轉組件１２旋轉。於本發明之另一實施例中，該動力源１３為中空馬達，該連動件１４為皮帶，且套設於中空馬達及第二旋轉平台１２１３，並能藉動力源１３驅動使旋轉組件１２旋轉。該螢幕１５用以顯示影像感測器１２３所拍攝之物件影像；該控制主機１６電性連接於導電滑環１１之定子部件１１１、動力源１３以及螢幕１５。

其次，請參閱第4~5圖所示，該物件檢測裝置１能配合供輸送待測物件之機台使用，於本發明之一實施例中，係配合供輸送螺絲、螺栓…等工件３之送料轉盤２使用，首先，係使影像感測器１２３於定位桿１２１６上滑移以調整焦距，並透過光源１２４提供拍攝所需光線，接著，使送料轉盤２所輸送之工件３位於反射表面１２２１旁側，此時，藉控制主機１６驅動動力源１３使驅動輪１０４連動連動件１４並帶動旋轉組件１２旋轉，當待檢測之工件３經過反射件１２２之反射表面１２２１時，能藉旋轉的反射表面１２２１呈現出工件３的全周影像（如本實施例係呈現螺栓頭部之全周影像），並利用影像感測器１２３拍攝呈現於反射表面１２２１之影像，以傳輸並顯示於螢幕１５，再透過控制主機１６進行分析計算以獲知螺栓頭部是否具瑕疵。

接著，請配合參閱第6圖所示，於本發明之另一實施例中，係將物件檢測裝置１之導電滑環１１及旋轉組件１２倒置，並使送料轉盤２所輸送之工件３位於反射表面１２２１旁側，以藉控制主機１６驅動動力源１３使驅動輪１０４（請回顧第3圖）連動連動件１４並帶動旋轉組件１２旋轉，此時，藉旋轉的反射表面１２２１呈現檢測工件３的全周影像（如本實施例係呈現螺栓螺紋部之全周影像），並利用影像感測器１２３拍攝呈現於反射表面１２２１之影像，以傳輸並顯示於螢幕１５，再透過控制主機１６進行分析計算以獲知螺栓螺紋部是否具瑕疵。

值得一提的是，本發明設於旋轉組件１２之影像感測器１２３其線路係透過導電滑環１１之定子部件１１１及轉子部件１１２間接電性連接於控制主機１６，因此，當旋轉組件１２隨動力源１３之驅動輪１０４旋轉時，能避免連接於影像感測器１２３之線路因旋轉動作環繞糾結，並維持電力導通狀態。

藉此，使本發明物件檢測裝置１能依據物件的檢測需求改變其設置位置或方向，並能配合待測物件之形態調整反射件１２２之反射表面１２２１的設置角度及面積，以藉由360°全周旋轉之影像感測器１２３確實呈現待測物件之全周影像，進而達成提升檢測準確度之功效。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之實施範圍，凡未脫離本發明技術精神所為之變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

綜上所述，本發明確實已突破傳統並具有改良及創新之創作內容且能具體實施，理應符合發明專利之法定要件，爰依法提出專利申請，懇請　鈞局審查委員授予合法專利權，以勵創作，至感德便。

本發明
１‧‧‧物件檢測裝置
１０‧‧‧基座
１０１‧‧‧支撐柱
１０２‧‧‧第一固定平台
１０３‧‧‧第二固定平台
１０４‧‧‧驅動輪
１１‧‧‧導電滑環
１１１‧‧‧定子部件
１１２‧‧‧轉子部件
１２‧‧‧旋轉組件
１２１‧‧‧旋轉基座
１２１１‧‧‧支撐柱
１２１２‧‧‧第一旋轉平台
１２１３‧‧‧第二旋轉平台
１２１４‧‧‧穿孔
１２１５‧‧‧影像擷取路徑
１２１６‧‧‧定位桿
１２１７‧‧‧軸承
１２２‧‧‧反射件
１２２１‧‧‧反射表面
１２３‧‧‧影像感測器
１２４‧‧‧光源
１３‧‧‧動力源
１４‧‧‧連動件
１５‧‧‧螢幕
１６‧‧‧控制主機
２‧‧‧送料轉盤
３‧‧‧工件

第1圖係本發明之立體圖。 第2圖係本發明之局部剖視圖。 第3圖係本發明旋轉組件之立體圖。 第4~5圖係本發明之使用示意圖。 第6圖係本發明另一實施例之使用示意圖。

Claims (8)

1. 一種物件檢測裝置，包含︰ 一基座，該基座係由複數支撐柱連接一第一固定平台及一第二固定平台所構成； 一導電滑環，樞設於該第一固定平台，並包含一固定於該基座之定子部件及一與該定子部件同軸旋轉之轉子部件，且能於該轉子部件之旋轉過程使該轉子部件與該定子部件接觸而導通電力； 一旋轉組件，該旋轉組件設置於該基座，並包含︰ 一旋轉基座，該旋轉基座係由複數支撐柱連接一第一旋轉平台及一第二旋轉平台所構成，且該第一旋轉平台樞接於該轉子部件，該第二旋轉平台以一軸承樞設於該第二固定平台，並於該第一旋轉平台及該第二旋轉平台分別形成一穿孔及一影像擷取路徑； 一反射件，該反射件鎖固於該旋轉基座並形成一反射表面，且該反射表面對應於該影像擷取路徑； 一影像感測器，鎖固於該旋轉基座並電性連接於該轉子部件，且該影像感測器之拍攝位置沿該影像擷取路徑而對應於該反射表面；以及 至少一光源，該光源用以輔助該影像感測器以加強影像之擷取效果；以及 一動力源，用以驅動該旋轉組件旋轉。
2. 如請求項1所述之物件檢測裝置，其中，該物件檢測裝置更包含一螢幕及一控制主機，且該控制主機電性連接於該定子部件、該動力源以及該螢幕，並能透過該螢幕顯示該影像感測器所拍攝之物件影像。
3. 如請求項1或2所述之物件檢測裝置，其中，該旋轉基座更包含一定位桿，使該影像感測器能於該定位桿上滑移以調整焦距。
4. 如請求項1或2所述之物件檢測裝置，其中，該光源設於該第二旋轉平台或結合於該影像感測器。
5. 如請求項1或2所述之物件檢測裝置，其中，該動力源為伺服馬達，且於一端樞設有一驅動輪，位於該驅動輪與該第二旋轉平台之間連結有一連動件，而能藉該動力源驅動該旋轉組件旋轉。
6. 如請求項5所述之物件檢測裝置，其中，該連動件為皮帶。
7. 如請求項1或2所述之物件檢測裝置，其中，該動力源為中空馬達，位於該中空馬達與該第二旋轉平台之間連結有一連動件，而能藉該動力源驅動該旋轉組件旋轉。
8. 如請求項7所述之物件檢測裝置，其中，該連動件為皮帶。