TWI788208B

TWI788208B - 杯蓋視覺檢測設備

Info

Publication number: TWI788208B
Application number: TW111103455A
Authority: TW
Inventors: 楊誌銘
Original assignee: 楊誌銘
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2022-12-21
Also published as: TW202331229A

Abstract

本發明係一種杯蓋視覺檢測設備，包括一承載本體、一夾取機構、一第一感測單元、一第二感測單元與一影像擷取裝置，其中，該夾取機構設有複數個凹槽，相對應的二凹槽能夠夾持住一待檢測杯蓋，且該夾取機構能透過依序執行的開合動作與左右移載動作，將該待檢測杯蓋由入料段經由第一檢查段、第二檢查段而移出至該承載本體外，且前述過程中，該第一感測單元、第二感測單元能偵測出該待檢測杯蓋的位置，該影像擷取裝置能拍攝該待檢測杯蓋的影像，並傳送至一處理設備進行相關的檢測程序，如此，即可大幅降低人力需求，亦提升品質檢測的方便性。

Description

杯蓋視覺檢測設備

本發明係關於檢測設備，尤指一種杯蓋視覺檢測設備。

一般言，原物料從生產線製造及/或加工為成品（如：商品或產品）即將出貨交至客戶端或消費者端時，通常會先進行內部品質管理與檢測程序，以確保此批次的成品品質無虞。

按，品質管理經常使用七種工具確認製造過程中與品質相關的問題，前述七種工具被稱為「品管七大手法」，品管七大手法係藉由七種基本的統計圖規劃或控制品質，包含魚骨圖、管制圖、直方圖、查檢表、柏拉圖、散佈圖與層別法，後有學者再歸納另一套質量控制與作業研究工具，前述另一套工具被稱為「品管新七大手法」，品管新七大手法係包含KJ法(親合圖法)、關聯圖法、系統圖、優先次序矩陣圖、矩陣圖法、過程決策程式圖法與活動網圖表法，無論是品管七大手法或品管新七大手法皆是透過各種面向確保成品的品質及了解生產流程是否有需要精進之處，以提供符合預期的成品予客戶。

除了以數據形式檢視生產品質，對於製造業者而言，若能以更為直觀的方式檢驗，將大幅提升品管人員業務執行的方便性，因此，如何提供優化的檢測設備，即成為本發明的一重要課題。

有鑑於欲提供優化的檢測設備，發明人憑藉著多年的實務經驗，經過多次的研究及測試後，終於設計出本發明之一種杯蓋視覺檢測設備，期能藉由本發明之問世，有效增進品管檢測方便性。

本發明之目的，係提供一種杯蓋視覺檢測設備，包括一承載本體、一夾取機構、一第一感測單元、一第二感測單元與一影像擷取裝置，其中，該承載本體至少設有一入料段、一第一檢查段與一第二檢查段，其中，該入料段靠近該承載本體之一端，該第二檢查段靠近該承載本體之另一端，該第一檢查段則位於該入料段與該第二檢查段兩者之間，且該入料段能承接一待檢測杯蓋；該夾取機構至少包含二夾持件，各該夾持件係位於該承載本體的上方，且分別靠近該承載本體相對二側，各該夾持件分別設有複數個凹槽，在各該夾持件處於第一位置的情況下，同一夾持件上的該等凹槽能分別對應於該入料段、該第一檢查段與該第二檢查段，在各該夾持件處於第二位置的情況下，同一夾持件上的該等凹槽能分別對應於該第一檢查段、該第二檢查段與超出該承載本體的另一端外；該第一感測單元係能偵測該入料段的區域，並能根據偵測結果產生一第一偵測訊息並傳送至一處理設備；該第二感測單元係能偵測該第二檢查段的區域，並能根據偵測結果產生一第二偵測訊息並傳送至該處理設備；及該影像擷取裝置係位於該夾取機構的上方，且能拍攝位於該第一檢查段與該第二檢查段中的各該待檢測杯蓋，並能產生一圖檔訊息並傳送至該處理設備；在該待檢測杯蓋被輸送至該入料段，且各該夾持件處於該第一位置的情況下，各該夾持件會朝彼此接近，以夾持住該待檢測杯蓋後，再移動至該第二位置，其中，該待檢測杯蓋會處於相對應的二凹槽之間，並被輸送至該第一檢查段中；在該待檢測杯蓋被輸送至該第一檢查段的情況下，各該夾持件會朝彼此遠離，且位移至該第一位置後，又朝彼此接近以夾持住該待檢測杯蓋後，再移動至該第二位置，其中，該待檢測杯蓋會處於相對應的另二凹槽之間，並被輸送至該第二檢查段中；在該待檢測杯蓋被輸送至該第二檢查段的情況下，各該夾持件會朝彼此遠離，且位移至該第一位置後，又朝彼此接近以夾持住該待檢測杯蓋後，再移動至該第二位置，其中，該待檢測杯蓋會處於相對應的再二凹槽之間，並被輸送出該承載本體的另一端外。

為便貴審查委員能對本發明目的、技術特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

為使本發明之目的、技術內容與優點更加清楚明白，以下結合具體實施方式並參照附圖，對本發明所公開的實施方式進一步詳細說明。本領域之技藝人士可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果，且本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更，另外事先聲明，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸進行描繪。

應理解，在本發明之說明書中任何地方所使用的實施例，包括任何術語的使用，都僅是說明性，絕不限制本發明或任何術語的範圍與含義。同樣地，本發明並不侷限於說明書所揭露的各種實施例。雖然本文中可能使用術語第一、第二或第三等來描述各種元件，但各該元件不應受前述術語的限制，前述術語主要是用以區分一元件與另一元件，而不應對任何元件施加任何實質性限制，且不應限制各個元件在實際應用上的組裝或設置順序。另外實施例中提到的方向用語，例如“上（頂）”、“下（底）”、“前”、“後”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明的保護範圍。

本發明係一種杯蓋視覺檢測設備，請參閱圖1所示，在本發明之第一實施例中，該杯蓋視覺檢測設備E包括一承載本體1、一夾取機構2、一第一感測單元3、一第二感測單元4與一影像擷取裝置5，且本發明之杯蓋視覺檢測設備E的態樣，並不限於圖1至3所繪製，業者能夠根據實際產品需求，調整各個元件的外觀形狀，只要該杯蓋視覺檢測設備E具有後續實施例的相關基本結構與功效，即為本發明所欲保護之杯蓋視覺檢測設備E，合先陳明。為方便說明各個元件間的相對關係，係以圖1之左下方作為下述元件之前方位置，圖1之右上方作為下述元件之後方位置，圖1之左上方作為下述元件之左方位置，圖1之右下方作為下述元件之右方位置，圖1之上方作為下述元件之上方（頂）位置，圖1之下方作為下述元件之下方（底）位置。

請參閱圖1至3所示，在該第一實施例中，該承載本體1至少設有一入料段11、一第一檢查段12與一第二檢查段13，其中，該入料段11靠近該承載本體1之左端，該第二檢查段靠近該承載本體1之右端，該第一檢查段則位於該入料段與該第二檢查段兩者之間，該入料段能承接一待檢測杯蓋6，且該第一檢查段之左側部分能為一背光板，其中，背光板能提供高亮度與均勻的發光面，以輔助該待檢測杯蓋6檢驗，尤其是該待檢測杯蓋6的輪廓尺寸檢驗具有較好的效果。又，為了避免元件或機構過於擁擠，且能給予相關檢測元件足夠的檢測時間，以免影響了檢測結果，本發明之第一檢查段12與第二檢查段13兩者之間還設有一中繼段14，但不以此為限，根據業者的實際需求，中繼段14也能夠設置於該入料段11與第一檢查段12之間，以提供較佳的使用彈性。

復請參閱圖1至3所示，在該第一實施例中，該夾取機構2至少包含二夾持件21，各該夾持件21係位於該承載本體1的上方，且分別靠近該承載本體1相對二側，各該夾持件21分別設有複數個凹槽210，在本實施例中，各該夾持件21總共設有八個凹槽210(但不以此為限)，每個夾持件21能分別具有四個凹槽210，且各該夾持件21的凹槽210會相對應；在各該夾持件21處於第一位置的情況下，同一夾持件21上的該等凹槽210能分別對應於該入料段11、該第一檢查段12、該中繼段14與該第二檢查段13，在各該夾持件21處於第二位置的情況下，同一夾持件21上的該等凹槽210能分別對應於該第一檢查段12、該中繼段14、該第二檢查段13與超出該承載本體1的右端外。

復請參閱圖1至3所示，在該第一實施例中，該杯蓋視覺檢測設備E還設有一伺服馬達組7，該伺服馬達組7係驅動該夾取機構2的移載，其中，該伺服馬達組7包含一第一伺服馬達71與一第二伺服馬達72，該第一伺服馬達71係連接一第一開合移載螺桿82與一第二開合移載螺桿83，該第二伺服馬達72係連接一左右移載螺桿81，其中，該第一開合移載螺桿82為一右牙螺桿，該第二開合移載螺桿83為一左牙螺桿，且該第一開合移載螺桿82、第二開合移載螺桿83與左右移載螺桿81係分別與該夾取機構2連接，當該第一伺服馬達71驅動該第一開合移載螺桿82與第二開合移載螺桿83時，該第一開合移載螺桿82與第二開合移載螺桿83能使各該夾持件21執行開合動作，因此，該待檢測杯蓋6的相對兩側會受各該夾持件21夾持(即，執行合起動作)或被不受各該夾持件21夾持(即，執行打開動作)；當該第二伺服馬達72驅動該左右移載螺桿81時，該左右移載螺桿81能使各該夾持件21執行左右移載動作，且該第二伺服馬達72會配合該第一伺服馬達71執行移載，因此，該第一開合移載螺桿82與第二開合移載螺桿83執行合起動作後，該待檢測杯蓋6的相對兩側受各該夾持件21夾持，該左右移載螺桿81帶動各該夾持件21執行向右移載動作，該第一開合移載螺桿82與第二開合移載螺桿83接續執行打開動作，該待檢測杯蓋6的相對兩側即不受各該夾持件21夾持。接著，該左右移載螺桿81帶動各該夾持件21執行向左移載動作時，各該夾持件21會位移至第一位置，該伺服馬達組7會重複執行上述開合及左右移載動作，以達到自動化且精準移動各該待檢測杯蓋6的效果。

承上，在伺服馬達組7驅動移載動作的情況下，復請參閱圖1至3所示，在該待檢測杯蓋6被輸送至該入料段11，且各該夾持件21處於該第一位置的情況下，各該夾持件21會朝彼此接近，以夾持住該待檢測杯蓋6(即，執行合起動作)後，再移動至該第二位置，其中，該待檢測杯蓋6會處於相對應的二凹槽210之間，並被輸送至該第一檢查段12中；在該待檢測杯蓋6被輸送至該第一檢查段12的情況下，各該夾持件21會朝彼此遠離(即，執行打開動作)，且位移至該第一位置後，又朝彼此接近以夾持住該待檢測杯蓋6後，再移動至該第二位置，其中，該待檢測杯蓋6會處於相對應的另二凹槽210之間，並被輸送至該第二檢查段13中；在該待檢測杯蓋6被輸送至該第二檢查段13的情況下，各該夾持件21會朝彼此遠離，且位移至該第一位置後，又朝彼此接近以夾持住該待檢測杯蓋6後，再移動至該第二位置，其中，該待檢測杯蓋6會處於相對應的再二凹槽210之間，並被輸送出該承載本體1的另一端外。

請參閱圖1至4所示，在該第一實施例中，該第一感測單元3係能偵測該入料段11的區域，並能根據偵測結果產生一第一偵測訊息並傳送至一處理設備9(如圖4之步驟701)；該影像擷取裝置5包括一第一影像擷取單元51與一第二影像擷取單元52，該第一影像擷取單元51與第二影像擷取單元52能由感光耦合元件組成，其係位於該夾取機構2的上方，其中，當該處理設備9接收到該第一偵測訊息後，其會根據該第一偵測訊息的內容，判斷該入料段11上是否有待檢測杯蓋6，若有的話，該處理設備9會傳送一第一控制訊息至該第一影像擷取單元51(如圖4之步驟702)，以在該待檢測杯蓋6由入料段11被移動至該第一檢查段12後，該第一影像擷取單元51能拍攝被移動至該第一檢查段12的各該待檢測杯蓋6，並能產生對應的第一圖檔訊息，再將該第一圖檔訊息回傳至該處理設備9(如圖4之步驟703)；該第二感測單元4係能偵測該第二檢查段13的區域，並能根據偵測結果產生一第二偵測訊息並傳送至該處理設備9(如圖4之步驟704)；當該處理設備9接收到該第二偵測訊息後，其會根據該第二偵測訊息的內容，判斷該第二檢查段13上是否有待檢測杯蓋6，若有的話，該處理設備9會傳送一第二控制訊息至該第二影像擷取單元52(如圖4之步驟705)，以在該待檢測杯蓋6由中繼段14被移動至第二檢查段13後，該第二影像擷取單元52能拍攝被移動至該第二檢查段13的各該待檢測杯蓋6，並能產生對應的第二圖檔訊息，再將該第二圖檔訊息回傳至該處理設備9(如圖4之步驟706)。

惟，在本發明之其它實施例中，該影像擷取裝置5能僅設有單一個影像擷取單元，且該影像擷取單元能夠由該第一檢查段12移動至第二檢查段13，再由該第二檢查段13移動至第一檢查段12，以能拍攝處於該第一檢查段12、第二檢查段13上的待檢測杯蓋6，並產生對應之第一圖檔訊息與第二圖檔訊息；或是，在本發明之其它實施例中，該影像擷取單元能夠具備較大的視角範圍(如：廣角焦段)，使得該影像擷取單元的拍攝區域足夠同時容納該第一檢查段12、第二檢查段13的範圍，以能拍攝處於該第一檢查段12、第二檢查段13上的待檢測杯蓋6，之後，該影像擷取單元或該處理設備9能夠透過相關影像處理軟體或其他設備對前述影像擷取單元所拍攝的影像進行處理與分析，以產生與取得對應於該第一檢查段12的第一圖檔訊息，以及產生與取得對應於該第二檢查段13的第二圖檔訊息。

再者，復請參閱圖1至4所示，該第一影像擷取單元51能藉由該第一檢查段12的背光板材質提供背光源，以拍攝各該待檢測杯蓋6的輪廓影像，因此，業者可以透過該第一影像擷取單元51產生的第一圖檔訊息檢視各該待檢測杯蓋6的外型與杯蓋口是否缺邊；該第二影像擷取單元52能具有一環形光源53，該環形光源53會鄰近於該第二影像擷取單元52的底面，當該環形光源53由上而下提供光源時，其能夠提升該第二影像擷取單元52拍攝各該待檢測杯蓋6時的亮度，因此，業者可以透過該第二影像擷取單元52產生的圖檔訊息檢視各該待檢測杯蓋6上的字樣是否清晰可見。此外，業者還能在處理設備9內建立一影像資料庫，其中，該影像資料庫內儲存有至少一個杯蓋模型，使得該處理設備9能比對圖檔訊息與各該杯蓋模型，以判斷出不符標準的杯蓋。

綜上所述可知，透過本發明之杯蓋視覺檢測設備E，能檢測杯蓋製造的品質是否符合業者預期，且以自動化移載的方式輸送待檢測杯蓋6，並透過系統設定偵測與自動拍攝待檢測杯蓋6，而能達到精準提供產品品質對照結果的效果，大幅降低了業者的人力需求，亦提升品質檢測的方便性。按，以上所述，僅係本發明之較佳實施例，惟，本發明所主張之權利範圍，並不侷限於此，按凡熟悉該項技藝人士，依據本發明所揭露之技術內容，可輕易思及之等效變化，均應屬不脫離本發明之保護範疇。

[習知] 無 [本發明] E:杯蓋視覺檢測設備 1:承載本體 11:入料段 12:第一檢查段 13:第二檢查段 14:中繼段 2:夾取機構 21:夾持件 210:凹槽 3:第一感測單元 4:第二感測單元 5:影像擷取裝置 51:第一影像擷取單元 52:第二影像擷取單元 53:環形光源 6:待檢測杯蓋 7:伺服馬達組 71:第一伺服馬達 72:第二伺服馬達 701~706:步驟 81:左右移載螺桿 82:第一開合移載螺桿 83:第二開合移載螺桿 9:處理設備

[圖1]係為本發明之杯蓋視覺檢測設備的立體示意圖； [圖2]係為本發明之杯蓋視覺檢測設備的前側視示意圖； [圖3]係為本發明之杯蓋視覺檢測設備的俯視示意圖；及 [圖4]係為本發明之杯蓋視覺檢測設備之第一感測單元、第二感測單元、處理設備、第一影像擷取單元與第二影像擷取單元之間訊息傳遞的時序圖。

E:杯蓋視覺檢測設備

1:承載本體

2:夾取機構

21:夾持件

210:凹槽

3:第一感測單元

4:第二感測單元

5:影像擷取裝置

51:第一影像擷取單元

52:第二影像擷取單元

53:環形光源

6:待檢測杯蓋

71:第一伺服馬達

81:左右移載螺桿

82:第一開合移載螺桿

Claims

一種杯蓋視覺檢測設備，包括：一承載本體，其上至少設有一入料段、一第一檢查段與一第二檢查段，其中，該入料段靠近該承載本體之一端，該第二檢查段靠近該承載本體之另一端，該第一檢查段則位於該入料段與該第二檢查段兩者之間，且該入料段能承接一待檢測杯蓋；一夾取機構，至少包含二夾持件，各該夾持件係位於該承載本體的上方，且分別靠近該承載本體相對二側，各該夾持件分別設有複數個凹槽，在各該夾持件處於第一位置的情況下，同一夾持件上的該等凹槽能分別對應於該入料段、該第一檢查段與該第二檢查段，在各該夾持件處於第二位置的情況下，同一夾持件上的該等凹槽能分別對應於該第一檢查段、該第二檢查段與超出該承載本體的另一端外；一第一感測單元，係能偵測該入料段的區域，並能根據偵測結果產生一第一偵測訊息並傳送至一處理設備；一第二感測單元，係能偵測該第二檢查段的區域，並能根據偵測結果產生一第二偵測訊息並傳送至該處理設備；及一影像擷取裝置，係位於該夾取機構的上方，且能拍攝位於該第一檢查段與該第二檢查段中的各該待檢測杯蓋，並能產生一圖檔訊息並傳送至該處理設備；在該待檢測杯蓋被輸送至該入料段，且各該夾持件處於該第一位置的情況下，各該夾持件會朝彼此接近，以夾持住該待檢測杯蓋後，再移動至該第二位置，其中，該待檢測杯蓋會處於相對應的二凹槽之間，並被輸送至該第一檢查段中；在該待檢測杯蓋被輸送至該第一檢查段的情況下，各該夾持件會朝彼此遠離，且位移至該第一位置後，又朝彼此接近以夾持住該待檢測杯蓋後，再移動至該第二位置，其中，該待檢測杯蓋會處於相對應的另二凹槽之間，並被輸送至該第二檢查段中；在該待檢測杯蓋被輸送至該第二檢查段的情況下，各該夾持件會朝彼此遠離，且位移至該第一位置後，又朝彼此接近以夾持住該待檢測杯蓋後，再移動至該第二位置，其中，該待檢測杯蓋會處於相對應的再二凹槽之間，並被輸送出該承載本體的另一端外。
如請求項1所述之杯蓋視覺檢測設備，其中，該影像擷取裝置包括一第一影像擷取單元與一第二影像擷取單元，該第一影像擷取單元能拍攝位於該第一檢查段的各該待檢測杯蓋，並產生對應的圖檔訊息；該第二影像擷取單元能拍攝位於該第二檢查段的各該待檢測杯蓋，並產生對應的圖檔訊息。
如請求項1所述之杯蓋視覺檢測設備，其中，該第一檢查段之部分能為一背光板。
如請求項2所述之杯蓋視覺檢測設備，其中，該影像擷取裝置能由感光耦合元件組成。
如請求項4所述之杯蓋視覺檢測設備，其中，該第二影像擷取單元能具有一環形光源，以提升該第二影像擷取單元拍攝各該待檢測杯蓋時的亮度。