专利名称：物件外表面的360度检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于物件外表面检测装置，尤指一种仅使用一台影像撷 取装置，即能针对物件的外观进行360度检测，以提高物件的出厂优良率 及检测速度的物件外表面检测装置。
背景技术：
随着高科技产业的进步及自动化生产的广泛应用，人们对于出厂产品 的质量要求也愈高，因此，为了降低成本提升效率及商誉，众多业者皆制 作了许多检测装置。现以螺帽的制程及检测装置为例，进行说明，电子、 机械、建筑及车辆等诸多领域的产品，皆会使用螺帽作为紧固元件，螺帽 是众多产品中不可或缺的零组件之一，且需求日益剧增，众多螺帽制造业 者为能有效占据市场地位及提高利润，莫不努力提供质量优良的螺帽，以 期能在同业竞争中脱颖而出。
螺帽制程大致可分为三阶段作业，首先螺帽的原物料(如钢胚)会 先经过轧延后制成盘元(Coil)，各家螺帽业者再向不同的合作厂商买进 线材后，对其进行第一次酸洗，以去除其表面的氧化铁锈或其它污染物， 第一阶段为线材软化与表面处理程序，依所需的螺帽的直径，进行初步抽 线后，再对其进行球化处理，第二阶段的螺帽制作程序，作业人员会对该 球化处理后的钢料，进行成型(热处理)步骤，如此，该螺帽即以大致成 形，第三阶段在成形后的螺帽内侧表面进行攻牙，攻牙后，施工人员便会 对该螺帽进行清洗(酸洗)并浸泡防绣油后，该批螺帽在经过检测(抽检、 人工目检)后，即包装并出厂。请参阅图l所示，在此是以待检测螺帽io为六角轮缘螺帽为例，进行 说明，传统的物件检测装置1包括一承载转盘11及一影像撷取单元131， 其中该承载转盘11能承载来自一送料装置15的待检测螺帽10，并带动该 待检测螺帽IO进行圆周运动，避免需用人工更换待检测螺帽10，而降低检 测的速度，另，该影像撷取单元131设在邻近该承载转盘11周缘的位置， 且其上的摄像镜头朝向该承载转盘11的中心位置，并平行于该承载转盘11 的直径，且该影像撷取单元131能将所撷取到的影像，传送至一电脑(图 中未示)，如此，当该承载转盘11带动其上的待检测螺帽10经过该影像 撷取单元131时，该影像撷取单元131即能撷取该待检测螺帽10的外表面 影像，以供判断该待检测螺帽IO是否符合出厂规格，由此提高出厂螺帽的 优良率。但，前述的物件检测装置1虽能撷取待检测螺帽10的外表面，但 由于该待检测螺帽10位于背光源，使得该影像撷取单元131所撷取到的影 像皆为全黑(如图2所示)，因此，该物件检测装置1主要是用来检测该 待检测螺帽10的高度是否符合业者所需的规格，至于该待检测螺帽10的 外表面是否存有裂痕或缺损，则无法由撷取影像进行判断，造成业者所出 厂的螺帽仍旧存有高比例的瑕疵品。
由于螺帽是用以紧固不同元件之间的连结，也因产品是提供予汽机车 产业、航天产业等电子产业，皆属安全部品，主要是以自动化装配的方式 生产安装，因此，业者也必需承担因产品所造成的一切损失，造成业者的 生产成本提高(如赔偿问题、螺帽全检费用等)，故，目前大多数业者 在将螺帽出厂前，皆会以人工目视检测方式，对螺帽的外观表面，进行裂 痕检测，希望由此降低不良品出厂的机会，但检测人员在长时间使用眼睛 目测后，乃会产生疲劳而造成眼睛与脑部所发出传达讯息延后，进而遗漏 检测到不良的螺帽，使得业者无法达成高优良率检测，也使得检测速度无 法提升，且前述的检测方式通常需要多名检测人员同时检测，如此，将造 成业者在提高人力成本之余，却无法有效提高效率及优良率，导致业者的利润减少，甚至令业者无法在约定的时间内交货。
因此，为能解决上述问题，有业者是使用含有多支影像撷取单元的物
件检测装置，请参阅图3所示，该物件检测装置2包括一承载转盘21，其 上设有多个缺口210，以能分别承载待检测螺帽20， 一升降装置23位于该 承载转盘21的上方，且能朝该承载转盘21的方向位移，进行往复运转， 其一端设有一第一开孔231，其另一端设有一第二开孔232，所述开孔231、 232相互贯通，且该升降装置23内邻近该第一开孔231的位置，设有多片 反射镜233，当该升降装置23朝该承载转盘21的方向位移时，该第一开孔 231能容纳该待检测螺帽20,且该待检测螺帽20的轮缘部分的影像会经由 所述反射镜233反射至该第二开孔232，以被位于该升降装置23上方的第 一影像撷取单元25所撷�。恚喔龅诙跋襁⑷〉ピ�26则位于该承载 转盘21的下方，以撷取该待检测螺帽20露出该承载转盘21的外表面部分， 如此，业者即能由分析所述影像撷取单元25、 26所撷取的影像，判断该待 检测螺帽20的外表面是否有裂痕。
但，再请参阅图3所示，由于前述物件检测装置2在进行检测时，会 受到物件的尺寸限制，且必须由该升降装置23不断地上下位移，并分别涵 盖该待检测螺帽20，才能够反射该待检测螺帽20的轮缘部分，因此，势必 会拉长检测时间，使得一固定时间内，该物件检测装置2所能检测的螺帽 数量变少，导致螺帽的出厂数量下降，另，由于该待检测螺帽20是位于该 承载转盘21的缺口 210内，意即该待检测螺帽20仅有轮缘的部分位于该 承载转盘21上方，因此，该第一影像撷取单元25仅能够检测该待检测螺 帽20的侧面轮缘裂，而无法对该待检测螺帽20的外表面进行检测，又， 若该待检测螺帽20的长度较短时，则其大部分的外表面皆会位于该承载转 盘21的缺口210内(如图3虚圈A)，因此，所述第二影像撷取单元26仅 能够撷取露出该承载转盘21的部分外表面，造成业者无法对该待检测螺帽 20的外表面进行全面检测，导致检测的精准度下降，再者，由于前述物件检测装置2具有多支影像撷取单元25、 26，令业者必需增加购买设备的费 用，且也必须花费较高的维护设备成本，才足以确保物件检测装置2能正 常工作，故，目前业者使用五至六支影像撷取单元进行检测，其效果仅能 检测螺帽的轮缘裂，并无法检测螺帽的整体侧面，且检测速度约一分钟为 30至50颗，使得业者的工作时间大幅延长，进而压縮获利空间。
故可知，不论业者是为检测螺帽或者其它的元件(如螺丝、螺栓、 瓶盖等)，只要使用愈多的影像撷取单元即意味着业者必须提高维护成本， 且过多的撷取影像会造成检测时间过长，或有过高的分析错误，导致业者 的整体生产成本居高不下，并影响螺帽的出厂数量与质量，故，如何设计 出仅需使用一台影像撷取单元，即能检测物件外表面的完整影像的检测装 置，以解决上述的问题，即成为目前各业者亟待解决的一重要课题。
有鉴于传统的物件外表面检测装置，存有诸多缺点，为能达到无检测 死角、减少业者在维护上的成本，及縮短检测时间，提高产品出口量及质 量等益处，因此，本发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本 实用新型的一种物件外表面的360度检测装置，以期由本实用新型的问世， 而能有效解决前述的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种物件外表面的360度检测装置，仅需 使用一台影像撷取单元，便能拍摄到待检测物件外表面的360度的完整影 像，有效提高物件外表面的检测广度及精准度，使业者能大幅生产出高质 量及高安全性的物件。
本实用新型的另一目的在于提供一种物件外表面的360度检测装置， 当该物件外表面的360度检测装置的周围环境光不足时，设置一发光模组， 以提供该待检测物件充足的光源，令该影像撷取单元所撷取的影像更为清 晰，有效提高检测的精准度，且待检测物件被运送至该全向反射模组的下方时，影像撷取单元即能直接撷取反射镜上的影像，使承载部上的多个待 检测物件，能排列的较为紧密，有效縮短检测时间，并能提高物件的出产 数量。
本实用新型的目的是这样实现的， 一种物件外表面的360度检测装置，
该检测装置包括
一承载部，其顶面能用以承载及运送至少一个待检测物件； 一全向反射模组，设在该承载部的上方，包括一中空柱体、多个第一 反射镜及多个第二反射镜，所述第一反射镜是以一角度环设在该中空柱体 的内侧周缘，映照该中空柱体下方的一待检测物件的外表面的360度影像， 所述第二反射镜环设在该中空柱体内的中央位置，并以一角度相互抵靠， 分别接收所述第一反射镜所反射的影像；
一影像撷取单元，设在该全向反射模组的上方，以撷取所述第二反射 镜所反射的影像。
该检测装置还包括一发光模组，设在对应于该全向反射模组的位置， 以使所产生的光线投射至该待检测物件的360度的外表面上后，反射至所 述第一反射镜。
该承载部是由能透光材质制成。
该发光模组设在该承载转盘的下方，以使所产生的光线穿透该承载转 盘，投射至该待检测物件的360度的外表面上后，反射至所述第一反射镜。
该发光模组包括一光源部及一灯罩。 该承载部是呈圆形状，并能进行圆周运动。 该灯罩是呈圆弧状。 该光源部为发光二极管。
由上所述，本实用新型的物件外表面的 度检测装置，仅需使用一 台影像撷取单元，便能拍摄到待检测物件的外表面的360度的完整影像， 可有效降低业者购买设备及维护上的成本，提高物件外表面的检测广度及精准度，使业者能大幅生产出高质量及高安全性的物件。
图l:为传统的物件检测装置示意图2:为传统物件检测装置的影像撷取单元所撷取的影像； 图3:为另一传统的物件检测装置示意图4:为本实用新型的物件外表面的360度检测装置示意图5:为本实用新型的物件外表面的360度检测装置的剖面示意图;
图6:为本实用新型的全向反射模组的立体示意图7:待检测螺帽的360度的影像示意图8:待检测螺帽存有裂痕的360度的影像示意图。
附图标号-
物件外表面的360度检测装置……3
承载部……31
支架……32
全向反射模组……33
中空柱体……330
透光件……3301
第一反射镜……331
第二反射镜……332
影像撷取单元……35
摄像镜头……351
发光模组……37
光源部……371
灯罩……372
送件装置……4待检测螺帽……41
裂痕……41具体实施方式
本实用新型是一种物件外表面的360度检测装置，以下是以待检测物 件为螺帽为例，进行说明，但在实际实施上，该待检测物件能为螺丝、螺 栓、瓶盖等元件，合先叙明，在本实用新型的一最佳实施例中，请参阅图4 及图5所示，包括一承载部31、 一全向反射模组33、 一影像撷取单元35 及一发光模组37，其中该承载部31是呈圆形状，且由可透光材质(如石 英或玻璃等材料)制成，但，在本实用新型的其它实施例中，业者能依生 产线需求，而更改该承载部的形状及运转方式，以令该承载部为一呈直线 状的输送平台或为其它样式，只要该承载部能用以承载及运送待检测物件， 即为本实用新型所述的承载部，合先陈明。该承载部31的中央位置，尚与 一马达(图中未示)相连接，使得该承载部31能作圆周运转，又，该承载 部31与一送件装置4相连接，该送件装置4能将多个待检测螺帽41 一一 传送至该承载部31的顶面，以使该承载部31的顶面能承载及运送所述待 检测螺帽41，另，该全向反射模组33是由一支架32而设在该承载部31的 上方，且对应于所述待检测螺帽41行经的位置，请参阅图5及图6所示， 该全向反射模组33包括一中空柱体330、多个第一反射镜331及多个第二 反射镜332，在该实施例中，是以设有六个第一反射镜331及六个第二反射 镜332为例，进行说明，但非仅限定于前述的数量，合先叙明。该中空柱 体330的一端设有一透光件(如石英玻璃)3301，以供光线能经由该透 光件3301而投射至该中空柱体330内，所述第一反射镜331是以一预定角 度环设在该中空柱体330的内侧周缘，且彼此间紧密抵靠，如此，当待检 测螺帽41因该承载部31的运送，而经过该全向反射模组33的下方时，所 述第一反射镜331能映照出该待检测螺帽41的外表面的360度影像，又，所述第二反射镜332是环设在该中空柱体330内的中央位置，并以一预定 角度相互抵靠，形成一锥状体，以能接收所述第一反射镜331所反射的影 像，使得该待检测螺帽41的外表面的360度影像能完整映照在所述第二反 射镜332上(如图7所示)。
再者，再请参阅图4及图5所示，该影像撷取单元35是由该支架32 而设在该全向反射模组33的上方，且其上的摄像镜头351正对应于所述第 二反射镜332的位置，以能撷取所述第二反射镜332所反射的影像，如此， 该影像撷取单元35仅需撷取一张影像，即能完整呈现该待检测螺帽41的 外表面的360度影像(如图7所示)。另，为能使该影像撷取单元35能更 清楚地撷取到该待检测螺帽41的影像，该承载部31的下方设有该发光模 组37，该发光模组37是对应于该全向反射模组33的位置，包括一光源部 (如发光二极管、冷阴极灯等)371及一灯罩372，在该实施例中，是以 该光源部371为环状排列的发光二极管为例，又，该灯罩372呈圆弧状， 且其内侧面具有反光层，以能将光源部371的光线集中反射，使得该光源 部371所产生的光线能穿透该承载部31，并投射至该待检测螺帽41的外表 面上后，以能均匀地反射至所述第一反射镜331 (如图5中的虚线所示)， 但，在本实用新型的其它实施例中，发光模组也可仅设有光源部，又，该 发光模组并非限定于位于该承载部的下方，而能设在该承载部的上方，只 要该发光模组足以提供充足的光源予待检测螺帽，以令影像撷取单元能清 楚撷取待检测螺帽的影像，即为本实用新型所述的发光模组，另，若物件 外表面的36a度检测装置的周围光线足够，业者也能不设发光模组，以降 低成本，再者，如发光模组没有位于承载部的下方时，承载部也能使用非 透光材质制成，故，本实用新型能够根据业者的需求而进行改变，具有极 高的产业应用性，合先叙明。如此，当多个待检测螺帽41经由该送件装置 4被置放在该承载部31的顶面，并分别被运送至该全向反射模组33的下方 时，该发光模组37的光源部371所产生的光线即会穿透该承载部31，并投射至该待检测螺帽41的360度的外表面，而被均匀地反射至所述第一反射 镜331，所述第一反射镜331会将该待检测螺帽41的360度的外表面反射 至所述第二反射镜332中，以使所述第二反射镜332上能形成该待检测螺 帽41的外表面的360度的完整影像，使得该影像撷取单元35能直接撷取 所述第二反射镜332上的影像，因此，业者仅需使用一台影像撷取单元35， 便能拍摄到待检测螺帽41的外表面的360度的完整影像，有效降低业者购 买设备及维护上的成本。
另，请参阅图5及图8所示，若该待检测螺帽41的外表面上存有裂痕 412时(如图8所示)，该影像撷取单元35在撷取所述第二反射镜332的 影像后，即能供检测人员明显辨识出裂痕412所在的位置，如此，检测人 员仅需对一张影像进行分析，便能判断出该待检测螺帽41的外表面上，是 否存有任何的裂痕或缺损，有效縮短检测时间，并能提高螺帽外表面的检 测广度及精准度，以大幅降低检测错误的发生机率，再者，由于该影像撷 取单元35设在该待检测螺帽41的上方，因此，该承载部31上的待检测螺 帽41能排列的较为紧密，故能大幅提高螺帽的出厂数量及优良率。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，但，本实用新型所主张的 权利范围并不局限于此，且所能检测的元件也非仅限定于螺帽，任何本领 域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围的前提下所作出的等同 组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应 仍属本专利涵盖之范畴。
权利要求1、一种物件外表面的360度检测装置，其特征在于该检测装置包括一承载部，其顶面能用以承载及运送至少一个待检测物件；一全向反射模组，设在该承载部的上方，包括一中空柱体、多个第一反射镜及多个第二反射镜，所述第一反射镜是以一角度环设在该中空柱体的内侧周缘，映照该中空柱体下方的一待检测物件的外表面的360度影像，所述第二反射镜环设在该中空柱体内的中央位置，并以一角度相互抵靠，分别接收所述第一反射镜所反射的影像；一影像撷取单元，设在该全向反射模组的上方，以撷取所述第二反射镜所反射的影像。
2、 如权利要求1所述的物件外表面的360度检测装置，其特征在于该检测装置还包括一发光模组，设在对应于该全向反射模组的位置，以使所产生的光线投射至该待检测物件的360度的外表面上后，反射至所述第一反射镜。
3、 如权利要求2所述的物件外表面的360度检测装置，其特征在于该承载部是由能透光材质制成。
4、 如权利要求3所述的物件外表面的360度检测装置，其特征在于该发光模组设在该承载转盘的下方，以使所产生的光线穿透该承载转盘，投射至该待检测物件的360度的外表面上后，反射至所述第一反射镜。
5、 如权利要求4所述的物件外表面的360度检测装置，其特征在于该发光模组包括一光源部及一灯罩。
6、 如权利要求5所述的物件外表面的360度检测装置，其特征在于该承载部是呈圆形状，并能进行圆周运动。
7、 如权利要求5所述的物件外表面的360度检测装置，其特征在于该灯罩是呈圆弧状。
8、如权利要求5所述的物件外表面的360度检测装置，其特征在于该光源部为发光二极管。
专利摘要本实用新型为一种物件外表面的360度检测装置，该检测装置包括一承载部、一全向反射模组、一影像撷取单元及一发光模组，承载部顶面用以承载及运送待检测物件；全向反射模组设在承载部的上方，包括一中空柱体、多个第一反射镜及多个第二反射镜，第一反射镜以一角度环设在中空柱体的内侧周缘，能映照出该中空柱体下方的一待检测物件的外表面的360度影像，第二反射镜环设在中空柱体内的中央位置，能分别接收第一反射镜所反射的影像；影像撷取单元设在全向反射模组的上方，撷取第二反射镜所反射的影像；如此，业者仅需使用一台影像撷取单元，便能拍摄到待检测物件的外表面的360度的完整影像，有效提高了物件外表面的检测广度及精准度。
文档编号G01N21/88GK201340395SQ20082018172
公开日2009年11月4日 申请日期2008年12月15日 优先权日2008年12月15日
发明者梁昆明 申请人:新加坡商爵视私人有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
