TWI808312B - 組裝元件檢測機 - Google Patents

Abstract

本創作係一種組裝元件檢測機，其包含一機台、一控制單元、多數攝像單元及一排料單元，控制單元設於機台外圍，攝像單元設於機台外圍並電性連接控制單元，每一攝像單元包含一驅動件及一變焦鏡頭，驅動件設於機台外圍並電性連接控制單元，變焦鏡頭設於機台外圍且電性連接控制單元，驅動件帶動變焦鏡頭改變焦距，排料單元設於機台外圍並位於攝像單元後端，本創作組裝元件檢測機依據攝像單元提供影像進行分析，提高檢測之準確性，並且藉由控制單元控制驅動件旋轉調整變焦鏡頭的焦距，相較手動調整更精準，減少拍攝誤差。

Description

組裝元件檢測機

本創作係一種組裝元件檢測機，尤指一種節省調整距離空間並且提升檢測準確度的組裝元件檢測機。

影像檢測是現代測量技術普遍使用的方法，由一輸送機構將待測產品輸送經過一發光元件及一攝像裝置，利用該發光元件發出的光線照射該待測產品，使待測產品成像於該攝像裝置之感光晶片(如感光耦合元件，Charge Coupled Device，簡稱CCD)，透過該感光晶片感測並將該待測產品的外觀轉換成數位資訊傳輸至電腦，接著由電腦分析該數位資訊並且比對參考數據，判斷該待測產品的數位資訊是否符合規定，再把將該待測產品的檢測結果顯示於電腦之螢幕，以及由該電腦傳送檢測結果給該輸送機構後端的排料機構，該排料機構會把該待測產品排放到符合規定或不符合規定的收集箱中，影像檢測的速度快且良率高，非常符合現代測量技術的需求。

隨著待測產品的種類越來越多樣，該待測產品的外觀有不同尺寸及形狀，現有量測技術的攝像裝置在拍攝的過程中，聚焦的位置錯位或者能夠拍攝到的範圍不夠，工作人員會以手動改變該攝像裝置的位置，調整該攝像裝置到該待測產品之間的距離，然而，單獨一攝像裝置所能拍攝出的影響而能而使得分析判斷的依據有限，且工作人員以手動調整位置，每次調整的攝像裝置的位置皆會有些微的差距，則該攝像裝置的位置的差距足以影響影像檢測的精準度，則會造成影像檢測的誤判，並且調整該攝像裝置到該待測產品之間的 距離會影響到設置該攝像裝置所需範圍，則若是該攝像裝置清楚對焦待測產品所需的距離大於該攝像裝置可被移動的距離，則該攝像裝置受到設置場地的限制而無法拍攝該待測產品，造成調整該攝像裝置位置受到場地限制的問題。

本創作之主要目的在於提供一種組裝元件檢測機，藉以改善一個攝像裝置拍攝而無法精確判斷待測產品的問題，以及手動調整攝像裝置的位置產生差距而影響檢測精準度，以及攝像裝置能夠調整的移動距離與焦待測產品的距離，影響設置攝像裝置的所需範圍，造成攝像裝置受場地限制的問題。

為達成前揭目的，本創作組裝元件檢測機包含：一機台，該機台包含一基座、一轉動件及一旋轉盤，該轉動件設於該基座上，該旋轉盤可旋轉地設於該轉動件上，該旋轉盤旋轉依序經過一入料區、一檢測區及一分料區；一控制單元，該控制單元設於該機台外圍並電性連接該轉動件，該控制單元可控制該轉動件帶動該旋轉盤旋轉；多數攝像單元，該多數攝像單元設於該機台外圍並電性連接該控制單元，且該多數攝像單元位於該旋轉盤的外側，該多數攝像單元鄰近該檢測區，每一攝像單元包含一組裝座、一驅動件及一變焦鏡頭，該組裝座設於該基座，該驅動件設於該組裝座並電性連接該控制單元，該變焦鏡頭設於該組裝座並朝向該旋轉盤，該變焦鏡頭電性連接該控制單元，該變焦鏡頭拍攝的外觀圖像傳輸到該控制單元並被該驅動件帶動改變焦距；以及一排料單元，該排料單元設於該機台外圍並位於該旋轉盤的外側，該排料單元鄰近該分料區，該排料單元電性連接該控制單元。

本創作組裝元件檢測機藉由該旋轉盤帶動待測產品，經過該多數攝像單元時，該多數攝像單元會將該待測產品的影像拍攝並回傳給該控制單元，透過控制單元依據多數攝像單元分別提供待測產品之影像進行分析判斷，提高對待測產品執行檢測之準確性，再由該控制單元做出判斷控制該排料單元進行分類，且該控制單元可以控制每一所述攝像單元的驅動件，讓所述攝像單元的調整變焦鏡頭的焦距固定，則該控制單元控制該驅動件驅動調整的準確度比手動調整的準確度更為精準，減少該多數攝像單元拍攝的誤差，達到避免影像檢測的誤判，並且該變焦鏡頭調整焦距只需透過該驅動件驅動調整，不需移動該組裝座的位置，則該多數攝像單元的調整焦距或安裝皆不受限於場地的限制。

10:機台

11:基座

12:轉動件

13:旋轉盤

14:入料區

15:檢測區

16:分料區

20:控制單元

21:螢幕

30:攝像單元

30a:側面攝像單元

30b:底面攝像單元

30c:頂面攝像單元

30d:擺動攝像單元

31:組裝座

32:驅動件

33:變焦鏡頭

34:補光件

35:驅動馬達

36:驅動齒輪

37:被動齒輪

38:升降件

381:旋轉馬達

382:螺桿

383:螺塊

39:擺動件

391:伸縮桿驅動馬達

392:伸縮桿

393:限位塊

394:擺臂

395:長槽

40:排料單元

41:合格排除件

42:合格箱

43:瑕疵排除件

44:瑕疵箱

45:重測排除件

46:重測箱

50:六角螺絲

51:螺帽

52:桿部

圖1：本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例之立體示意圖。

圖2：本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例之攝像單元之俯視示意圖。

圖3：本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例之側面攝像單元之側視示意圖。

圖4：本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例之底面攝像單元之側視示意圖。

圖5：本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例之擺動攝像單元之側視示意圖。

圖6：本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例之頂面攝像單元之側視示意圖。

圖7：本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例之攝像單元之變焦鏡頭變焦之立體示意圖。

圖8：本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例之側面攝像單元攝像之側視示意圖。

圖9：本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例之底面攝像單元攝像之側視示意圖。

圖10：本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例之擺動攝像單元擺動且攝像之側視示意圖。

圖11：本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例之頂面攝像單元攝像之側視示意圖。

如圖1至圖3所示，係揭示本創作組裝元件檢測機之一較佳實施例，由圖式可知，本創作組裝元件檢測機包含一機台10、一控制單元20、多數攝像單元30及一排料單元40。

如圖1至圖3所示，該機台10包含一基座11、一轉動件12及一旋轉盤13，該轉動件12設於該基座11上，該旋轉盤13可旋轉地設於該轉動件12上，該旋轉盤30旋轉依序經過一入料區14、一檢測區15及一分料區16，其中，該旋轉盤13係為玻璃或壓克力等可透視之材料所製成之構件。

如圖1所示，該控制單元20設於該機台10外圍並電性連接該轉動件12，該控制單元20可控制該轉動件12帶動該旋轉盤13旋轉，其中，該控制單元20包含一螢幕21，該螢幕21可顯示數位訊息。

如圖1、圖2及圖4所示，該多數攝像單元30設於該機台10外圍並電性連接該控制單元20，且該多數攝像單元30位於該旋轉盤13的外側，該多數 攝像單元20鄰近該檢測區15，每一攝像單元30包含一組裝座31、一驅動件32及一變焦鏡頭33，該組裝座31設於該基座11，該驅動件32設於該組裝座31並電性連接該控制單元20，該變焦鏡頭33設於該組裝座31並朝向該旋轉盤13，該變焦鏡頭33電性連接該控制單元20，該變焦鏡頭33拍攝的外觀圖像傳輸到該控制單元20，該變焦鏡頭33並被該驅動件32帶動改變焦距。

上述中，每一攝像單元30包含一補光件34，該補光件34係設於該組裝座31並面對該變焦鏡頭33，該檢測區15會位於該補光件34與該變焦鏡頭33之間，另外，每一攝像單元30的驅動件32包含一驅動馬達35、一驅動齒輪36及一被動齒輪37，該驅動馬達35設於該組接座31，該驅動齒輪36設於該驅動馬達35上並受該驅動馬達35的帶動而轉動，該被動齒輪37設於該變焦鏡頭33上並與該驅動齒輪36嚙合，該被動齒輪37受該驅動齒輪36帶動旋轉並帶動該變焦鏡頭33改變焦距。

於本實施例中，如圖1、圖4及圖6所示，該多數攝像單元30係可細分為一側面攝像單元30a、一底面攝像單元30b、一頂面攝像單元30c及一擺動攝像單元30d，該側面攝像單元30a係位於該旋轉盤13的外側，該側面攝像單元30a的變焦鏡頭33係由該旋轉盤13的外側朝向該旋轉盤13的中心，該底面攝像單元30b位於該旋轉盤13的下方，該底面攝像單元30b的變焦鏡頭33係由下而上朝向該旋轉盤13，該頂面攝像單元30c位於該旋轉盤13的上方，該頂面攝像單元30c的變焦鏡頭33係由上而下朝向該旋轉盤13，該擺動攝像單元30d位於該旋轉盤13的上方，該擺動攝像單元30d的變焦鏡頭33可調整朝向該旋轉盤13的角度。

上述中，如圖1、圖3及圖5所示，該側面攝像單元30a包含一升降件38，該升降件38係設於該基座11並連接該側面攝像單元30a的組裝座31，該升降件38包含一旋轉馬達381、一螺桿382及一螺塊383，該旋轉馬達381設於 該基座11並電性連接該控制單元20，該螺桿382設於該旋轉馬達381並受該旋轉馬達381帶動旋轉，該螺塊383螺設於該螺桿382並連接該側面攝像單元30a的組裝座31。

上述中，該擺動攝像單元30d包含一擺動件39，該擺動件39設於該基座11並包含一伸縮桿驅動馬達391、一伸縮桿392、一限位塊393及一擺臂394，該伸縮桿驅動馬達391設於該基座11並電性連接該控制單元20，該伸縮桿392設於該伸縮桿驅動馬達391並受該伸縮桿驅動馬達391控制伸縮，該限位塊393位於該伸縮桿392的末端，該擺臂394可擺動地設於該基座11並具有一長槽395，該限位塊393伸入該長槽395並連接該擺臂394，該擺臂394連接該擺動攝像單元30d的組裝座31，於本實施例中，該伸縮桿驅動馬達391係為具有一轉套的帶動馬達，該伸縮桿392係為螺桿，該帶動馬達會帶動該轉套旋轉並讓該轉套旋轉該伸縮桿392，讓該伸縮桿392旋轉伸縮。

如圖1所示，該排料單元40設於該機台10外圍並位於該多數攝像單元30的後端，該排料單元40電性連接該控制單元20，其中，該排料單元40包含一合格排除件41、一合格箱42、一瑕疵排除件43及一瑕疵箱44，該合格排除件41設於該機台10外圍並電性連接該控制單元20，該合格箱42鄰近於該旋轉盤13的外側，該合格排除件41將合格的產品向該合格箱42排離該旋轉盤13，該瑕疵排除件43設於該機台10外圍並電性連接該控制單元20，該瑕疵箱44鄰近於該旋轉盤13的外側，該瑕疵排除件43將瑕疵的產品向該瑕疵箱44排離該旋轉盤13，進一步，該排料單元40的合格排除件41及該瑕疵排除件43係以氣動噴氣管噴氣。

進一步，該排料單元40包含一重測排除件45及一重測箱46，該重測排除件45設於該機台10外圍並電性連接該控制單元20，該重測箱46鄰近於 該旋轉盤13的外側，該重測排除件45將通過合格排除件41及該瑕疵排除件43的產品向該重測箱46排離該旋轉盤13。

以六角螺絲50為待測產品為例，如圖1、圖2及圖7所示，工作人員在準備檢測一六角螺絲50，會先逐步將該六角螺絲50放置於所述攝像單元30的變焦鏡頭33前，透過該控制單元20控制該多數攝像單元30的驅動件32，讓該驅動件32帶動該驅動齒輪36旋轉，該驅動齒輪36帶動該被動齒輪37旋轉進而讓該變焦鏡頭33調整焦距，讓該變焦鏡頭33可以清楚拍攝到該六角螺絲50的外觀圖像，該控制單元20帶動該驅動件32旋轉該驅動齒輪36的齒數記錄於該控制單元20，則本創作組裝元件檢測機每次要檢測該六角螺絲50時，只需將該控制單元20紀錄的旋轉該驅動齒輪36的齒數，透過該控制單元20再次調整該驅動件32，就可以檢測所述六角螺絲50，透過該控制單元20控制該變焦鏡頭33變焦，該控制單元20控制該驅動件32驅動調整的準確度比手動調整的準確度更為精準，可減少手動調整的差距，減少該多數攝像單元30拍攝的誤差，減少影像檢測的誤判，並且該變焦鏡頭33調整焦距不需移動該組裝座31的位置，因此可不受限於場地的限制。

上述中，當要進行不同於上述六角螺絲50品項的其他元件的檢測，也需重複上述先取一個並依序放置於所述攝像單元30的變焦鏡頭33前，經過該控制單元20控制旋轉該變焦鏡頭33以調整焦距，並由該控制單元20紀錄的旋轉該驅動齒輪36的齒數，進而可以開始進行檢測，每次要檢測新的元件時皆需進行上述檢測一個並由該控制單元20紀錄的步驟，該控制單元20控制該驅動件32驅動調整的準確度比手動調整的準確度更為精準，可減少手動調整的誤差以避免誤判。

如圖1、圖8及圖10所示，工作人員可調整該側面攝像單元30a的升降件38，透過該控制單元20控制該旋轉馬達381轉動該螺桿382，讓該螺塊 383可以上下位移，進而調整該側面攝像單元30a的變焦鏡頭33與該旋轉盤13之間的距離，工作人員也可以調整該擺動攝像單元30d的擺動件39，透過該控制單元20控制該伸縮桿驅動馬達391將該伸縮桿392伸長或縮短，讓該限位塊393將該擺臂394推高或內縮，而該限位塊393可於該擺臂394上的長槽395移動，藉由該擺臂394的擺動高低，調整該擺動攝像單元30d的變焦鏡頭33拍攝到該旋轉盤13上的位置。

如圖1、圖8及圖9所示，當將該多數攝像單元30的變焦鏡頭33調整焦距及調整升降件38及該擺動件39後，可由一輸送帶(圖未示)將該六角螺絲50輸送到該旋轉盤13的入料區14上，該六角螺絲50包含一螺帽51及形成於該螺帽51上的一桿部52，將該六角螺絲50以該螺帽51放置於該旋轉盤13上使該桿部52位於該螺帽51上方，該控制單元20控制該轉動件12帶動該旋轉盤13旋轉，接著該旋轉盤13將該六角螺絲50輸送進該檢測區15，該六角螺絲50會逐步被輸送經過該多數攝像單元30的變焦鏡頭33前，當該六角螺絲50被送到該側面攝像單元30a時，該側面攝像單元30a的補光件34會發出光線，則該補光件34發出的光線會照射該六角螺絲50的側面，供該變焦鏡頭33清楚地將該六角螺絲50的側面的外輪廓拍攝並傳輸至該控制單元20，接著再由該旋轉盤13將該六角螺絲50輸送至該底面攝像單元30b，由該底面攝像單元30b的補光件34發出光線並由該六角螺絲50的桿部52照射到該螺帽51，讓位於該旋轉盤13的下方的變焦鏡頭33可以拍攝到該六角螺絲50的螺帽51的外輪廓，並將拍攝到的影像傳輸到該控制單元20。

上述中，如圖10及圖11所示，接著該旋轉盤13持續轉動輸送該六角螺絲50到該擺動攝像單元30d，由於可調整該擺動攝像單元30d的擺臂394的擺動位置，可由該擺動攝像單元30d的變焦鏡頭33拍攝該六角螺絲50鄰接該桿部52的螺帽51位置，接著該旋轉盤13將該六角螺絲50輸送至該頂面攝像單元 30c，由該頂面攝像單元30c的補光件34發出光線並由該六角螺絲50的螺帽51照射到該桿部52，讓位於該旋轉盤13的上方的變焦鏡頭33可以拍攝到該六角螺絲50的桿部52末端的外輪廓，並把拍攝到的影像傳輸到該控制單元20，由該控制單元20以該側面攝像單元30a、該底面攝像單元30b、該擺動攝像單元30d及該頂面攝像單元30c回傳的影像進行分析跟判斷，判斷該六角螺絲50是否為合格的產品。

如圖1所示，接著該六角螺絲50會被輸送到該分料區16，透過該控制單元20會傳輸判斷結果至該排料單元40，若為合格的產品，則該排料單元40的合格排除件41就會把合格的產品由該旋轉盤13上分類進該合格箱42，若為瑕疵的產品，則該排料單元40的瑕疵排除件43就會把瑕疵的產品由該旋轉盤13上分類進該瑕疵箱44，於本實施例中，若該控制單元20未能判斷產品合格或瑕疵，則該排料單元40的重測排除件45就會把無法判斷的產品由該旋轉盤13上分類進該重測箱46，並且該合格排除件41、該瑕疵排除件43及該重測排除件45係以氣動噴氣管噴氣的方式，將該旋轉盤13上的產品吹離該旋轉盤13而分類到合格箱42、瑕疵箱44或重測箱46中，而該合格排除件41、該瑕疵排除件43及該重測排除件45的排除方式不以噴氣為限。

另外，本創作組裝元件檢測機由於該旋轉盤13係為玻璃或壓克力等可透視之材料所製成之構件，則位於該旋轉盤13下方的底面攝像單元30b可拍攝到被拍攝的產品貼抵在該旋轉盤13的底面，而所述補光件34係為讓被拍攝的產品更清晰，讓所述攝像單元30可以拍攝到更清楚的影像，該控制單元20的螢幕21可供工作人員即時監看檢測的狀況，若有任何異常可以讓工作人員即時處理。

綜上所述，本創作組裝元件檢測機藉由該控制單元20可以控制所述攝像單元30的驅動件32，讓所述攝像單元30的調整變焦鏡頭33的焦距的被 動齒輪37的旋轉程度固定，則該控制單元20控制該驅動件32驅動調整的準確度比手動調整的準確度更為精準，依據多數攝像單元30分別提供待測產品之影像進行分析判斷，提高對待測產品執行檢測之準確性，減少該多數攝像單元30拍攝的誤差，達到避免影像檢測的誤判，並且該變焦鏡頭33調整焦距只需透過該驅動齒輪36旋轉該被動齒輪37，不需移動該組裝座31的位置，則該多數攝像單元30的調整焦距或安裝皆不受限於場地的限制。

10:機台

11:基座

12:轉動件

13:旋轉盤

14:入料區

15:檢測區

16:分料區

20:控制單元

21:螢幕

30:攝像單元

30a:側面攝像單元

30b:底面攝像單元

30c:頂面攝像單元

30d:擺動攝像單元

31:組裝座

32:驅動件

33:變焦鏡頭

34:補光件

35:驅動馬達

36:驅動齒輪

37:被動齒輪

38:升降件

381:旋轉馬達

382:螺桿

383:螺塊

39:擺動件

40:排料單元

41:合格排除件

42:合格箱

43:瑕疵排除件

44:瑕疵箱

45:重測排除件

46:重測箱

Claims (7)

1. 一種組裝元件檢測機，其包含：一機台，該機台包含一基座、一轉動件及一旋轉盤，該轉動件設於該基座上，該旋轉盤可旋轉地設於該轉動件上，該旋轉盤上具有依序排列的一入料區、一檢測區及一分料區，該旋轉盤係為可透視之材料所製成之構件；一控制單元，該控制單元設於該機台外圍並電性連接該轉動件，該控制單元可控制該轉動件帶動該旋轉盤旋轉；多數攝像單元，該多數攝像單元設於該機台外圍並電性連接該控制單元，且該多數攝像單元位於該旋轉盤的外側，該多數攝像單元鄰近該檢測區，每一攝像單元包含一組裝座、一驅動件及一變焦鏡頭，該組裝座設於該基座，該驅動件設於該組裝座並電性連接該控制單元，該變焦鏡頭設於該組裝座並電性連接該控制單元，該變焦鏡頭拍攝的外觀訊息傳輸到該控制單元並被該驅動件帶動改變焦距，每一攝像單元包含一補光件，該補光件係設於該組裝座並面對該變焦鏡頭，該檢測區會位於該補光件與該變焦鏡頭之間，每一攝像單元的驅動件包含一驅動馬達、一驅動齒輪及一被動齒輪，該驅動馬達設於該組接座，該驅動齒輪設於該驅動馬達上並受該驅動馬達帶動而轉動，該被動齒輪設於該變焦鏡頭上並與該驅動齒輪嚙合，該被動齒輪受該驅動齒輪帶動旋轉並帶動該變焦鏡頭改變焦距；以及一排料單元，該排料單元設於該機台外圍並位於該旋轉盤的外側，該排料單元鄰近該分料區，該排料單元電性連接該控制單元；其中，該多數攝像單元細分為一側面攝像單元、一底面攝像單元、一頂面攝像單元及一擺動攝像單元，該側面攝像單元係位於該旋轉盤的外側，該側面攝像單元的變焦鏡頭係由該旋轉盤的外側朝向該旋轉盤的中心，該底面攝像單元位於該旋轉盤的下方，該底面攝像單元的變焦鏡頭係由下而上朝向該旋轉 盤，該頂面攝像單元位於該旋轉盤的上方，該頂面攝像單元的變焦鏡頭係由上而下朝向該旋轉盤，該擺動攝像單元位於該旋轉盤的上方，該擺動攝像單元的變焦鏡頭可調整朝向該旋轉盤的角度。
2. 如請求項1所述之組裝元件檢測機，其中，該側面攝像單元包含一升降件，該升降件係設於該基座並連接該側面攝像單元的組裝座，該升降件包含一旋轉馬達、一螺桿及一螺塊，該旋轉馬達設於該基座並電性連接該控制單元，該螺桿設於該旋轉馬達並受該旋轉馬達帶動旋轉，該螺塊螺設於該螺桿並連接該側面攝像單元的組裝座。
3. 如請求項2所述之組裝元件檢測機，其中，該擺動攝像單元包含一擺動件，該擺動件設於該基座並包含一伸縮桿驅動馬達、一伸縮桿、一限位塊及一擺臂，該伸縮桿驅動馬達設於該基座並電性連接該控制單元，該伸縮桿設於該伸縮桿驅動馬達並受該伸縮桿驅動馬達控制伸縮，該限位塊位於該伸縮桿的末端，該擺臂可擺動地設於該基座並具有一長槽，該限位塊伸入該長槽並連接該擺臂，該擺臂連接該擺動攝像單元的組裝座。
4. 如請求項1至3中任一項所述之組裝元件檢測機，其中，該控制單元包含一螢幕，該螢幕可顯示該多數攝像單元的變焦鏡頭傳回的數位訊息。
5. 如請求項1至3中任一項所述之組裝元件檢測機，其中，該排料單元包含一合格排除件、一合格箱、一瑕疵排除件及一瑕疵箱，該合格排除件設於該機台外圍並電性連接該控制單元，該合格箱鄰近於該旋轉盤的外側，該合格排除件將合格的產品向該合格箱排離該旋轉盤，該瑕疵排除件設於該機台外圍並電性連接該控制單元，該瑕疵箱鄰近於該旋轉盤的外側，該瑕疵排除件將瑕疵的產品向該瑕疵箱排離該旋轉盤。
6. 如請求項4所述之組裝元件檢測機，其中，該排料單元包含一合格排除件、一合格箱、一瑕疵排除件及一瑕疵箱，該合格排除件設於該機台外圍並電性連接該控制單元，該合格箱鄰近於該旋轉盤的外側，該合格排除件將合格的產品向該合格箱排離該旋轉盤，該瑕疵排除件設於該機台外圍並電性連接該控制單元，該瑕疵箱鄰近於該旋轉盤的外側，該瑕疵排除件將瑕疵的產品向該瑕疵箱排離該旋轉盤。
7. 如請求項5所述之組裝元件檢測機，其中，該排料單元的合格排除件及該瑕疵排除件係以氣動噴氣管噴氣。