TWI751734B - 檢測裝置 - Google Patents

Abstract

一種檢測裝置，包括承載單元、發光單元、滑動機構以及控制單元。承載單元包括基座、平台以及固定單元，平台架設於基座上；固定單元穿設於基座且包括第一固定件組以及第二固定件組，其中第一固定件組包括複數個第一固定件，第二固定件組包括複數個第二固定件，第一固定件組以及第二固定件組分別透過這些第一固定件以及第二固定件固定透光物體，且第一固定件以及第二固定件彼此交錯配置。滑動機構架設於承載單元上且包括複數個馬達以及複數個滑臺，且滑動機構上配置有影像感測器。控制單元電性連接於承載單元、滑動機構以及影像感測器。

Description

檢測裝置

本發明提供一種檢測裝置，且特別是關於一種可防止固定元件影響透明待測物檢測結果的檢測裝置。

曲面玻璃是一種在工業領域、交通領域以及一般生活當中相當常見的用品，例如電競電腦所使用的曲面螢幕、車輛的儀表板玻璃等等。一般而言，為了提高玻璃的透光度以及表面精度，在製作過程中會對玻璃進行切削、拋光等處理，而在切削或拋光後，需要對玻璃的表面進行檢測以確保品質以及尺寸滿足商品的需求。然而，由於玻璃為透明材質製成，在進行影像辨識的檢測時，影像感測器容易透過玻璃對焦至下方承載或固定玻璃用的固定元件，造成辨識影像品質不一並影響檢測結果。

發明人遂竭其心智悉心研究，進而研發出一種可防止固定元件影響透明待測物檢測結果的檢測裝置，以期達到檢測流程自動化以及提高檢測良率的效果。

本發明提供一種檢測裝置，適於檢測一透光物體，且檢測裝置包括一承載單元、一發光單元、一滑動機構以及一控制單元。承載單元包括一基座、一平台以及一固定單元，平台架設於基座上；固定單元穿設於基座且包括第一固定件組以及第二固定件組，其中第一固定件組包括複數個第一固定件，第二固定件組包括複數個第二固定件，第一固定件組以及第二固定件組分別透過這些第 一固定件以及第二固定件固定透光物體，且第一固定件以及第二固定件彼此交錯配置。發光單元固設於影像感測器上或整合於平台。滑動機構架設於承載單元上且包括複數個馬達以及複數個滑臺，且滑動機構上配置有一影像感測器。控制單元電性連接於承載單元、滑動機構以及影像感測器。當影像感測器透過透光物體偵測到這些第一固定件中的至少一第一固定件時，第一固定件組脫離透光物體的一表面，且第二固定件組固定表面；當影像感測器透過透光物體偵測到這些第二固定件中的至少一第二固定件時，第二固定件組脫離表面，且第一固定件組固定表面。

在一實施例中，上述的承載單元還包括一第一滑動機構、一第二滑動機構、一第一連接件以及一第二連接件，其中第一連接件連接於第一固定件組以及第一滑動機構之間，且第二連接件連接於第二固定件組以及第二滑動機構之間。

在一實施例中，上述的第一滑動機構包括一第一汽缸，第二滑動機構包括一第二汽缸，且第一汽缸以及第二汽缸配置於基座的兩側。第一連接件以及第二連接件分別形成有一第一滑槽以及一第二滑槽，第一滑槽的延伸方向以及第二滑槽的延伸方向相對於平台的法向歪斜，且第一固定件組以及第二固定件組分別透過一第一限位件以及一第二限位件滑設於第一滑槽以及第二滑槽內。

在一實施例中，上述的承載單元還包括至少一滑軌，且第一滑動機構以及第二滑動機構共同滑設於滑軌上。

在一實施例中，上述的承載單元還包括一第一連接座以及一第二連接座，第一固定件組以及第二固定件組分別連接於第一連接座以及第二連接座，第一連接座上形成有一開口，且第二連接座穿設於開口。

在一實施例中，上述的影像感測器樞接於這些馬達中的其中一馬達。

在一實施例中，上述的發光單元固設於影像感測器上或整合於平台。

在一實施例中，上述的承載單元配置於一移動機構或一機械手臂上。

在一實施例中，上述的影像感測器沿一移動軌跡偵測透光物體的一表面影像，且移動軌跡為一連續圖形。

在一實施例中，上述的這些第一固定件以及這些第二固定件各包括一固定面，且靠近平台兩側的第一固定件以及第二固定件的各固定面的法向與平台的法向的夾角大於等於靠近平台中央的第一固定件以及第二固定件的各固定面的法向與平台的法向的夾角。

藉此，本發明的檢測裝置能當影像感測器透過透光物體偵測到第一固定件或第二固定件時，使被偵測到的第一固定件組或第二固定件組離開透光物體的表面，而由未被偵測到的第二固定件組或第一固定件組持續固定透光物體，因此能在不影響影像辨識品質的情況下固定透光物體，達到檢測流程自動化以及提高檢測良率的效果。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

1:檢測裝置

100:承載單元

110:基座

120:平台

130:固定單元

132:第一固定件組

132a:第一固定件

134:第二固定件組

134a:第二固定件

136:氣閥

140:支撐件

150:第一滑動機構

152:第一汽缸

154:第一連接件

154a:第一滑槽

156:第一限位件

160:第二滑動機構

162:第二汽缸

164:第二連接件

164a:第二滑槽

166:第二限位件

170:滑軌

180:第一連接座

182:開口

190:第二連接座

200:發光單元

300:滑動機構

310:馬達

320:滑臺

400:影像感測器

500:控制單元

600:機械手臂

2:透光物體

n、N:法向

T:移動軌跡

X-X、Y-Y:剖面

圖1為本發明的檢測裝置的一實施例的前視示意圖。

圖2為圖1中的承載單元的立體示意圖。

圖3為圖2的承載單元承載透光物體進行檢測時的俯視示意圖。

圖4為圖2省略部份元件的左側視示意圖。

圖5為圖4沿X-X剖面的剖視示意圖。

圖6為圖4沿Y-Y剖面的剖視示意圖。

圖7為本發明的另一實施例的檢測裝置的承載單元省略部份元件的左側視示意圖。

圖8為本發明的再一實施例的檢測裝置的承載單元省略部份元件的左側視示意圖。

有關本發明之前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。值得一提的是，以下實施例所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，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，而非對本發明加以限制。此外，在下列各實施例中，相同或相似的元件將採用相同或相似的標號。

請參考圖1，圖1為本發明的檢測裝置的一實施例的前視示意圖。本實施例的檢測裝置1適於檢測一透光物體2，且包括一承載單元100、一發光單元200、一滑動機構300、一影像感測器400以及一控制單元500，其中滑動機構300架設於承載單元100上，影像感測器400例如是一感光耦合元件(charge-coupled device,CCD)攝影機且配置於滑動機構300上，且控制單元500例如是一電腦，且電性連接於承載單元100、滑動機構300以及影像感測器400。

詳細而言，透光物體2例如是透明材質的一平面玻璃或一曲面玻璃，而承載單元100用以承載透光物體2，且檢測裝置1適於透過影像感測器400偵測透光物體2的表面狀況，並將偵測到的表面狀況影像傳遞至控制單元500以做出更進一步的分析及辨識。較佳地，承載單元100配置於一移動機構或如圖1所示的一機械手臂600上，如此一來操作人員可將透光物體2自供料區放置到承載單元100上後，透過移動機構或機械手臂600自動移至檢測裝置1的影像感測器400的所在位置進行檢測，提高檢測流程的效率。

為了使影像感測器400能偵測到透光物體2表面的各個位置，以及在影像感測器400偵測影像時有充足的光源，本實施例的發光單元200固設於影像感測器400上，且滑動機構300包括複數個馬達310以及複數個滑臺320，可帶動發光單元200以及影像感測器400沿著X-Y-Z三個獨立的方向軸移動。較佳地，影像感測器400樞接於這些馬達310中的其中一馬達310，如此一來影像感測器400以及固設於影像感測器400上的發光單元200可因應曲面玻璃表面的曲率而自由地旋轉、對焦，更進一步地提高擷取影像的品質。

請參考圖2及圖3，其中圖2為圖1中的承載單元的立體示意圖，而圖3為圖2的承載單元承載透光物體進行檢測時的俯視示意圖。如圖2所示，本實施例的承載單元100包括一基座110、一平台120以及一固定單元130，平台120架設於基座110上，固定單元130穿設於基座110且包括一第一固定件組132以及一第二固定件組134。

詳細而言，第一固定件組132包括複數個第一固定件132a，第二固定件組134包括複數個第二固定件134a，其中第一固定件132a以及第二固定件134a例如是吸嘴，第一固定件組132以及第二固定件組134分別透過這些第一固定件132a以及第二固定件134a固定透光物體2，且第一固定件132a以及第二固定件134a彼此交錯配置。當操作人員將透光物體2配置於承載單元100的平台120上後，第一固定件組132以及第二固定件組134將會從平台120中央部份的缺口突出並承接透光物體2，且這些第一固定件132a以及第二固定件134a會將透光物體2穩固地吸附在第一固定件132a以及第二固定件134a的固定面上，避免在檢測的過程中透光物體2產生滑動而對辨識影像的品質造成影響。除此之外，在基座110的兩側還配置有複數個支撐件140，這些支撐件140連接於基座110以及平台120之間，用以固定平台120從而減少晃動或位移。

值得一提的是，在可能的實施例中，平台120可以是一光板，意味著發光單元200可整合於平台120。在這種情況下，影像感測器400上可以不配置額外的發光單元200，而僅以平台120發光以提供檢測時所需的光源。

如圖3所示，本實施例的影像感測器400沿一移動軌跡T偵測透光物體2的一表面影像，且由於檢測時採自動化流程，滑動機構300會帶動影像感測器400進行連續的移動，故移動軌跡T為一連續圖形。由於透光物體2為透明材質製成，當影像感測器400透過透光物體2偵測到這些第一固定件132a中的至少一第一固定件132a時，第一固定件組132會脫離透光物體2的表面，且由第二固定件組134固定表面；而當影像感測器400透過透光物體2偵測到這些第二固定件134a中的至少一第二固定件134a時，第二固定件組134會脫離透光物體2的表面，且由第一固定件組132固定表面。由於第一固定件132a以及第二固定件134a彼此交錯 配置，即使其中之一的固定件組脫離透光物體2的表面，依然可由相鄰於該固定件組的另一固定件組提供足夠的固定力量，使透光物體2穩定地承載於固定單元130上，且防止對檢測過程中的影像對焦造成影響，進而提高檢測的良率。

請參考圖4至圖6，其中圖4為圖2省略部份元件的左側視示意圖，圖5為圖4沿X-X剖面的剖視示意圖，而圖6為圖4沿Y-Y剖面的剖視示意圖。為了清楚地說明承載單元100的結構，在下文中將平台120以及透光物體2省略以避免干擾。詳細而言，第一固定件組132以及第二固定件組134上配置有複數個氣閥136，且第一固定件組132以及第二固定件組134透過這些氣閥136連接於一抽氣幫浦(未繪示)，可在透光物體2承載於第一固定件132a以及第二固定件134a上時啟動抽氣幫浦將透光物體2固定於固定單元130上。另一方面，本實施例的承載單元100適於承載一凹面結構物，如圖4所示，這些第一固定件132a以及第二固定件134a各包括一固定面，且靠近平台120兩側的第一固定件132a以及第二固定件134a的各固定面的法向n與平台120的法向N的夾角大於等於靠近平台120中央的第一固定件132a以及第二固定件134a的各固定面的法向n與平台120的法向N的夾角。換言之，本實施例的承載單元100可因應連續曲率變化的透光物體2調整第一固定件132a以及第二固定件134a的固定面方向，使得透光物體2能更穩固地固定於承載單元100上。

如圖5及圖6所示，承載單元100還包括一第一滑動機構150、一第二滑動機構160、一第一連接件154以及一第二連接件164，其中第一連接件154連接於第一固定件組132以及第一滑動機構150之間，且第二連接件164連接於第二固定件組134以及第二滑動機構160之間。更進一步而言，承載單元100還包括至少一滑軌170，且第一滑動機構150以及第二滑動機構160共同滑設於滑軌170上， 透過這樣的配置可有效減少承載單元100所佔據的體積。另一方面，第一滑動機構150包括一第一汽缸152，第二滑動機構160包括一第二汽缸162，其中第一汽缸152以及第二汽缸162配置於基座100的兩側，用以驅動第一連接件154以及第二連接件164在滑軌170上滑動從而帶動第一固定件組132以及第二固定件組134相對於平台120上升或下降。

具體而言，第一連接件154以及第二連接件164分別形成有一第一滑槽154a以及一第二滑槽164a，第一滑槽154a的延伸方向以及第二滑槽164a的延伸方向相對於平台120的法向N歪斜，且第一固定件組132以及第二固定件組134分別透過一第一限位件156以及一第二限位件166滑設於第一滑槽154a以及第二滑槽164a內，其中第一限位件156以及第二限位件166例如是一導柱。藉由這樣的配置，當第一汽缸152驅動第一連接件154朝滑軌170的中央部份滑動時，第一限位件156會受到第一滑槽154a的限位而沿著第一滑槽154a朝上方位移，且基於運動位移的重疊原理，第一固定件組132將會與第一限位件156同動而相對於平台120向上移動，進而固定透光物體2的表面；而當第一汽缸152驅動第一連接件154朝滑軌170的兩側部份反向滑動時，第一固定件組132將會與第一限位件156同動而相對於平台120向下移動，進而脫離透光物體2的表面。

同理，當第二汽缸162驅動第二連接件164朝滑軌170的中央部份滑動時，第二限位件166會受到第二滑槽164a的限位而沿著第二滑槽164a朝上方位移，使得第二固定件組134與第二限位件166同動而相對於平台120向上移動，固定透光物體2的表面；而當第二汽缸162驅動第二連接件164朝滑軌170的兩側部份反向滑動時，第二固定件組134將會與第二限位件166同動而相對於平台120向下移動，從而脫離透光物體2的表面。透過這樣的配置，檢測裝置1可僅以第一 滑動機構150以及第二滑動機構160實現固定單元130選擇性脫離透光物體2表面避免影響辨識影像，而由相鄰的固定件持續固定透光物體2，大幅降低了機構的複雜度且提高檢測的良率。

值得一提的是，本實施例的承載單元100還包括一第一連接座180以及一第二連接座190，且第一固定件組132以及第二固定件組134分別連接於第一連接座180以及第二連接座190，其中第一連接座180上形成有一開口182，且第二連接座190穿設於開口182，因此可在固定第一連接座180體積的情況下使第一固定件組132以及第二固定件組134彼此獨立運動而不會彼此干涉。

請參考圖7及圖8，其中圖7為本發明的另一實施例的檢測裝置的承載單元省略部份元件的左側視示意圖，而圖8為本發明的再一實施例的檢測裝置的承載單元省略部份元件的左側視示意圖。圖7及圖8的承載單元100與圖4的承載單元100相似，主要的差異在於：圖7的承載單元100適於固定一平面結構物，而圖8的承載單元100適於固定一凸面結構物。換言之，本發明的檢測裝置1可因應不同形狀的透光物體2對固定單元130進行調整，以使固定單元130貼合於透光物體2的表面。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，上述實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。且應注意的是，舉凡與上述實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

1:檢測裝置

100:承載單元

200:發光單元

300:滑動機構

310:馬達

320:滑臺

400:影像感測器

500:控制單元

600:機械手臂

2:透光物體

Claims (9)

1. 一種檢測裝置，適於檢測一透光物體，該檢測裝置包括：一承載單元，包括：一基座；一平台，架設於該基座上；以及一固定單元，穿設於該基座，該固定單元包括：一第一固定件組，包括複數個第一固定件；以及一第二固定件組，包括複數個第二固定件，該第一固定件組以及該第二固定件組分別透過該複數個第一固定件以及該複數個第二固定件固定該透光物體，且該複數個第一固定件以及該複數個第二固定件彼此交錯配置；一發光單元，固設於該影像感測器上或整合於該平台；一滑動機構，架設於該承載單元上且包括複數個馬達以及複數個滑臺，且該滑動機構上配置有一影像感測器；以及一控制單元，電性連接於該承載單元、該滑動機構以及該影像感測器；其中，當該影像感測器透過該透光物體偵測到該複數個第一固定件中的至少一第一固定件時，該第一固定件組脫離該透光物體的一表面，且該第二固定件組固定該表面； 其中，當該影像感測器透過該透光物體偵測到該複數個第二固定件中的至少一第二固定件時，該第二固定件組脫離該表面，且該第一固定件組固定該表面。
2. 如請求項1所述的檢測裝置，其中該承載單元還包括：一第一滑動機構；一第二滑動機構；一第一連接件，連接於該第一固定件組以及該第一滑動機構之間；以及一第二連接件，連接於該第二固定件組以及該第二滑動機構之間。
3. 如請求項2所述的檢測裝置，其中該第一滑動機構包括一第一汽缸，該第二滑動機構包括一第二汽缸，該第一汽缸以及該第二汽缸配置於該基座的兩側，該第一連接件以及該第二連接件分別形成有一第一滑槽以及一第二滑槽，該第一滑槽的延伸方向以及該第二滑槽的延伸方向相對於該平台的法向歪斜，且該第一固定件組以及該第二固定件組分別透過一第一限位件以及一第二限位件滑設於該第一滑槽以及該第二滑槽內。
4. 如請求項2所述的檢測裝置，其中該承載單元還包括至少一滑軌，且該第一滑動機構以及該第二滑動機構共同滑設於該至少一滑軌上。
5. 如請求項1所述的檢測裝置，其中該承載單元還包括一第一連接座以及一第二連接座，該第一固定件組以及該第二固定件組分 別連接於該第一連接座以及該第二連接座，該第一連接座上形成有一開口，且該第二連接座穿設於該開口。
6. 如請求項1所述的檢測裝置，其中該影像感測器樞接於該複數個馬達中的其中一馬達。
7. 如請求項1所述的檢測裝置，其中該承載單元配置於一移動機構或一機械手臂上。
8. 如請求項1所述的檢測裝置，其中該影像感測器沿一移動軌跡偵測該透光物體的一表面影像，且該移動軌跡為一連續圖形。
9. 如請求項1所述的檢測裝置，其中該複數個第一固定件以及該複數個第二固定件各包括一固定面，且靠近該平台兩側的該第一固定件以及該第二固定件的各該固定面的法向與該平台的法向的夾角大於等於靠近該平台中央的該第一固定件以及該第二固定件的各該固定面的法向與該平台的法向的夾角。

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