物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，包括機(jī)架、多軸機(jī)械手臂、光學(xué)檢測模塊、置物臺(tái)、升降機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及控制裝置，光學(xué)檢測模塊通過多軸機(jī)械手臂的帶動(dòng)能夠產(chǎn)生移位或/及旋轉(zhuǎn)；置物臺(tái)對(duì)應(yīng)于光學(xué)檢測模塊的移動(dòng)范圍設(shè)置；升降機(jī)構(gòu)設(shè)于置物臺(tái)的下方用以驅(qū)動(dòng)置物臺(tái)產(chǎn)生升降移動(dòng)；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包含一組夾持部件；控制裝置控制組夾持部件對(duì)物件夾持，且利用升降機(jī)構(gòu)驅(qū)使置物臺(tái)下降，再由夾持部件對(duì)物件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。藉此，能夠一次性的對(duì)物件外觀進(jìn)行全面檢驗(yàn)和測量。
【專利說明】物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種檢測設(shè)備，尤其涉及一種用于檢測物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品的持續(xù)發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的精度要求亦越來越高，在進(jìn)行完前述產(chǎn)品的組裝之后，為了達(dá)成裝配質(zhì)量的同一性質(zhì)，往往必須再經(jīng)由專門的檢測設(shè)備，來對(duì)產(chǎn)品的平面度、孔位、零件的位置等參數(shù)的檢測和確認(rèn)，以防止因?qū)ξ徊粶?zhǔn)的情況，進(jìn)而導(dǎo)致各零件的電性接觸不良；因此將檢測設(shè)備應(yīng)用在產(chǎn)品裝配后的檢測作業(yè)，已成為現(xiàn)今信息產(chǎn)品的制程中不可或缺的標(biāo)準(zhǔn)步驟，且是被廣泛且普遍性的應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有的光學(xué)檢測設(shè)備，如中國臺(tái)灣新型專利號(hào)TWM453145所揭示，其主要包括一機(jī)架、一六軸機(jī)械手臂、一光學(xué)檢測模塊、一控制單兀、一進(jìn)料模塊及一出料模塊，六軸機(jī)械手臂設(shè)于機(jī)架上，在六軸機(jī)械手臂前端設(shè)有一供抓取物件的抓取器；光學(xué)檢測模塊設(shè)于機(jī)架上且位于六軸機(jī)械手臂的移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)；控制單元設(shè)于機(jī)架上，且控制單元可供進(jìn)行檢測物件、六軸機(jī)械手臂動(dòng)作的設(shè)定及檢測影像顯示；進(jìn)料模塊設(shè)于機(jī)架上且可供載送物件進(jìn)出機(jī)架內(nèi)部；出料模塊設(shè)于機(jī)架上且可供載送物件離開機(jī)架內(nèi)部；如此，以組合構(gòu)成一光學(xué)檢測設(shè)備。
[0004]現(xiàn)有的光學(xué)檢測設(shè)備，應(yīng)用在如電路板等單純結(jié)構(gòu)或重量輕的物件時(shí)，尚能得到預(yù)期的檢測效果；但是若應(yīng)用在如手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等復(fù)雜的產(chǎn)品或者是重量重的產(chǎn)品檢測工作時(shí)，則明顯的受到拘限而不能達(dá)到預(yù)期的檢測效果和檢測效率，而待加以改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一目的，在于提供一種物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其是在將物件置入檢測設(shè)備的內(nèi)部后，能夠一次性的對(duì)物件外觀進(jìn)行全面檢驗(yàn)和測量。
[0006]為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明提供一種物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，包括一機(jī)架、一多軸機(jī)械手臂、一光學(xué)檢測模塊、一置物臺(tái)、一升降機(jī)構(gòu)、一翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及一控制裝置，該多軸機(jī)械手臂設(shè)置在該機(jī)架上；該光學(xué)檢測模塊連接在該多軸機(jī)械手臂，該光學(xué)檢測模塊通過該多軸機(jī)械手臂的帶動(dòng)能夠產(chǎn)生移位或/及旋轉(zhuǎn)；該置物臺(tái)對(duì)應(yīng)于該光學(xué)檢測模塊的移動(dòng)范圍設(shè)置，該置物臺(tái)供所述物件置放；該升降機(jī)構(gòu)設(shè)于該置物臺(tái)的下方用以驅(qū)動(dòng)該置物臺(tái)產(chǎn)生升降移動(dòng)；該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)該置物臺(tái)配設(shè)，該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包含一組夾持部件；該控制裝置電性連接該升降機(jī)構(gòu)和該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；其中，該控制裝置控制該組夾持部件對(duì)所述物件夾持，且利用該升降機(jī)構(gòu)驅(qū)使該置物臺(tái)下降，再由該對(duì)夾持部件對(duì)所述物件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。
[0007]本發(fā)明還具有以下功效，本發(fā)明可減少物件的移動(dòng)所消耗的時(shí)間，進(jìn)而大幅度的提高檢測效率。不管是正面、背面和四周面的各孔位和零件的檢測工作，都不需要藉助人力的介入以達(dá)成全自動(dòng)化的檢測作業(yè)。
[0008]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1本發(fā)明自動(dòng)檢測設(shè)備的立體外觀圖；
[0010]圖2本發(fā)明自動(dòng)檢測設(shè)備的部分機(jī)構(gòu)組合示意圖；
[0011]圖3為圖2的前視圖； [0012]圖4為圖2中的部分機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0013]圖5將物件置入自動(dòng)檢測設(shè)備的前視圖；
[0014]圖6為圖5中的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在原點(diǎn)位置的俯視圖；
[0015]圖7為圖5中的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)朝物件方向移動(dòng)的俯視圖；
[0016]圖8為圖5中的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)朝物件夾持的俯視圖；
[0017]圖9為圖8的前視圖；
[0018]圖10為圖9中的置物臺(tái)朝下方移開的示意圖；
[0019]圖11為圖10中的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)物件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)的示意圖；
[0020]圖12為圖11中的置物臺(tái)朝上方移動(dòng)以支承物件的示意圖。
[0021]其中，附圖標(biāo)記
[0022]10…機(jī)架
[0023]11…立桿
[0024]12…橫桿
[0025]13…中間承板
[0026]131…通槽
[0027]20…多軸機(jī)械手臂
[0028]21…連接頭
[0029]30…光學(xué)檢測模塊
[0030]31…激光檢測器
[0031]32...CCD 檢測器
[0032]321…攝相機(jī)
[0033]322…鏡頭
[0034]40…置物臺(tái)
[0035]41...吸盤
[0036]50…升降機(jī)構(gòu)
[0037]51…電動(dòng)缸
[0038]511…伸縮桿
[0039]52…支架
[0040]521…軸套
[0041]53…載板
[0042]54…定位桿
[0043]60…翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
[0044]61、61a…夾持部件
[0045]611、61 Ia…氣動(dòng)夾臂
[0046]612、612a…伺服馬達(dá)[0047]62、62a…固定座
[0048]63、63a…線性移動(dòng)組件
[0049]631、631a…氣動(dòng)滑塊
[0050]632、632a …導(dǎo)桿
[0051]70…控制裝置
[0052]80…旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
[0053]9…物件
【具體實(shí)施方式】
[0054]有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，配合【專利附圖】

【附圖說明】如下，然而所附的附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。
[0055]請參照圖1至圖4所示，本發(fā)明提供一種物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其主要包括一機(jī)架10、一多軸機(jī)械手臂20、一光學(xué)檢測模塊30、一置物臺(tái)40、一升降機(jī)構(gòu)50、一翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)60及一控制裝置70。
[0056]本實(shí)施例的機(jī)架10主要由多支立桿11、多支橫桿12和一中間承板13所組接而成，大致呈一中空立體狀矩形體，但不以此種型態(tài)為限，在中間承板13的前半段位置開設(shè)有通槽131。
[0057]本實(shí)施例的多軸機(jī)械手臂20為一具有智能型運(yùn)動(dòng)控制(Smart Motion Control)技術(shù)的六軸機(jī)械手臂，其是設(shè)置在機(jī)架10的中間承板13后半段位置上，此多軸機(jī)械手臂20能夠提供X、Y、Z、X Θ、Y Θ、Z Θ六軸向的移動(dòng)或/及旋轉(zhuǎn)的功能，在多軸機(jī)械手臂20的前端設(shè)有一連接頭21。
[0058]光學(xué)檢測模塊30安裝在多軸機(jī)械手臂20的連接頭21上，利用多軸機(jī)械手臂20的移動(dòng)或/及旋轉(zhuǎn)作用，以帶動(dòng)光學(xué)檢測模塊30產(chǎn)生位移。光學(xué)檢測模塊30可因應(yīng)被檢測物件的不同檢測需求來選擇配置，光學(xué)檢測模塊30是可為一激光檢測器31或/及利用CCD的感光元件進(jìn)行影像擷取及比對(duì)的檢測器32 ;其中激光檢測器31主要是用以確認(rèn)物件9的平面度(如第五圖所示)，可提高后續(xù)檢測的準(zhǔn)確性與有效性；利用CCD檢測器32包含一攝相機(jī)321及一鏡頭322，用以進(jìn)行影像的擷取和比對(duì)的檢測工作。如此，可用來對(duì)如平板計(jì)算機(jī)等物件9進(jìn)行平面度、孔位、孔徑、元件和元件之間的位置關(guān)系、或元件相對(duì)于物件主體的相對(duì)關(guān)系等參數(shù)的檢測工作。
[0059]本實(shí)施例的置物臺(tái)40大致呈一扁狀矩形體，其是對(duì)應(yīng)于前述光學(xué)檢測模塊30的移動(dòng)范圍設(shè)置，在置物臺(tái)40上方配置有多個(gè)吸盤41，藉以在物件9置放在置物臺(tái)40時(shí)可穩(wěn)定的予以吸附固定。
[0060]升降機(jī)構(gòu)50設(shè)于置物臺(tái)40的正下方位置，用以驅(qū)動(dòng)該置物臺(tái)40產(chǎn)生向上或向下的升降移動(dòng)，本實(shí)施例的升降機(jī)構(gòu)50為一電動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)，其可直接連接在置物臺(tái)40的底面，或是如本實(shí)施例是通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)80連接在置物臺(tái)40的底面，此升降機(jī)構(gòu)50主要包含一電動(dòng)缸51、一支架52、一載板53及多個(gè)定位桿54，支架52呈一平底U字型，其開口端固定在中間承板13，封閉端則設(shè)有多個(gè)軸套521，電動(dòng)缸51的一端固定在支架52且連接有穿出支架52的一伸縮桿511,伸縮桿511的末端連接在載板53的底面,另在載板53的四隅角落處分別固接各定位桿54，定位桿54的自由端則插接在軸套521中，以使載板53的上下移動(dòng)可保持穩(wěn)定狀態(tài)，且載板5是從中間承板13的通槽131穿出。
[0061]翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)60設(shè)置在中間承板13的前半段位置且對(duì)應(yīng)于置物臺(tái)40配設(shè)，此翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)60包含一組夾持部件61、61a、一組固定座62、62a及一組線性移動(dòng)組件63、63a ;其中各固定座62、62a是分別固定安裝在在中間承板13且形成在置物臺(tái)40的兩側(cè)邊位置，各線性移動(dòng)組件63、63a皆為一氣動(dòng)式線性移動(dòng)組件，線性移動(dòng)組件63安裝在固定座61的上方，線性移動(dòng)組件63包括一氣動(dòng)滑塊631及用以導(dǎo)引氣動(dòng)滑塊631作線性移動(dòng)的多個(gè)導(dǎo)桿632，氣動(dòng)滑塊631是以氣體來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；同理，另一線性移動(dòng)組件63a亦包括一滑塊631a及用以導(dǎo)引滑塊631a作線性移動(dòng)的多個(gè)導(dǎo)桿632a。
[0062]各夾持部件61、61a皆為一氣動(dòng)式夾持部件，夾持部件61安置在線性移動(dòng)組件63的氣動(dòng)滑塊631上且能夠相對(duì)于線性移動(dòng)組件63作線性移動(dòng)，夾持部件61的移動(dòng)方向與線性移動(dòng)組件63的移動(dòng)方向相互垂直；夾持部件61包括一氣動(dòng)夾臂611及連接氣動(dòng)夾臂611的一伺服馬達(dá)612，此伺服馬達(dá)612可驅(qū)動(dòng)夾臂611產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，氣動(dòng)夾臂611亦以氣體來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；同理，另一夾持部件61a亦包括一氣動(dòng)夾臂611a及連接氣動(dòng)夾臂611a的一伺服馬達(dá)612a，伺服馬達(dá)612a可驅(qū)動(dòng)夾臂611a產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
[0063]控制裝置70電性連接多軸機(jī)械手臂20、光學(xué)檢測模塊30、升降機(jī)構(gòu)50和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)60，控制裝置70是可以配設(shè)在中間承板13下方的空間中。
[0064]本發(fā)明的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，更包括一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)80，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)80是連接在置物臺(tái)40和升降機(jī)構(gòu)50之間，用以驅(qū)動(dòng)置物臺(tái)40在同一平面的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0065]請參照圖5所示，藉由上述各機(jī)構(gòu)和裝置的組合，操作時(shí)是將一物件9(如:平板計(jì)算機(jī))放置在置物臺(tái)40上，并以各吸盤41來對(duì)物件9進(jìn)行吸附固定，利用控制裝置70內(nèi)部的程序設(shè)定來控制多軸機(jī)械手臂20，多軸機(jī)械手臂20則帶動(dòng)光學(xué)檢測模塊30產(chǎn)生移位或/及旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作，并以激光檢測器31來確認(rèn)物件9的平面度，以CCD檢測器32來確認(rèn)物件9的孔徑等數(shù)據(jù)。
[0066]請參照圖6至圖9所示，在完成物件9的上表面和四周邊的檢測工作后，以多軸機(jī)械手臂20來將光學(xué)檢測模塊30帶離，緊接著利用各線性移動(dòng)組件63、63a來帶動(dòng)各夾持部件61、61a朝物件9的方向移動(dòng)，并通過各氣動(dòng)夾臂611、611a的移動(dòng)來對(duì)物件9的四角落處進(jìn)行夾掣固持。
[0067]請參照圖10至圖12所示，繼之，利用升降機(jī)構(gòu)50的伸縮桿511朝下方縮入而使置物臺(tái)40下降，此時(shí)各定位桿54是受到各軸套521的導(dǎo)引移動(dòng)，在置物臺(tái)40脫離對(duì)物件9的承載后一適當(dāng)距離，以各夾持部件61、61a的各伺服馬達(dá)612、612a來驅(qū)動(dòng)各氣動(dòng)夾臂611、611a和物件9 一起產(chǎn)生全圓周的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作后；最后，再次利用升降機(jī)構(gòu)50的伸縮桿511朝上方凸伸而使置物臺(tái)40上升，而以置物臺(tái)40來對(duì)物件9進(jìn)行承載，在將翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)60移開后，可以多軸機(jī)械手臂20帶動(dòng)光學(xué)檢測模塊30來對(duì)物件9的背面繼續(xù)作檢測作業(yè)。
[0068]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，包括: 一機(jī)架(10)； 一多軸機(jī)械手臂(20)，設(shè)置在該機(jī)架(10)上； 一光學(xué)檢測模塊(30)，連接該多軸機(jī)械手臂(20)，該光學(xué)檢測模塊(30)通過該多軸機(jī)械手臂(20)的帶動(dòng)能夠產(chǎn)生移位或/及旋轉(zhuǎn)； 一置物臺(tái)(40)，對(duì)應(yīng)于該光學(xué)檢測模塊(30)的移動(dòng)范圍設(shè)置，該置物臺(tái)(40)供所述物件(9)置放； 一升降機(jī)構(gòu)(50)，設(shè)于該置物臺(tái)(40)的下方用以驅(qū)動(dòng)該置物臺(tái)(40)產(chǎn)生升降移動(dòng)；一翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(60)，對(duì)應(yīng)該置物臺(tái)(40)配設(shè)，該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(60)包含一組夾持部件(61，61a);以及 一控制裝置(70)，電性連接該升降機(jī)構(gòu)(50)和該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(60)； 其中，該控制裝置(70)控制該組夾持部件^l，61a)對(duì)所述物件(9)夾持，且利用該升降機(jī)構(gòu)(50)驅(qū)使該置物臺(tái)(40)下降，再由該對(duì)夾持部件^l，61a)對(duì)所述物件(9)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，更包括連接在該升降機(jī)構(gòu)(50)和該置物臺(tái)(40)之間的一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(80)，用以驅(qū)動(dòng)該置物臺(tái)(40)產(chǎn)生同一平面的轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(60)更包含一組固定座(62,62a)及一組線性移動(dòng)組件(63,63a),每一該夾持部件(61)連接在每一該線性移動(dòng)組件(63)，每一該線性移動(dòng)組件(63)連接在每一固定座(62)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，該夾持部件(61)能夠相對(duì)于該線性移動(dòng)組件(63)作線性移動(dòng)，該線性移動(dòng)組件(63)能夠相對(duì)于該固定座(62)作線性移動(dòng)，該夾持部件(61)的移動(dòng)方向與該線性移動(dòng)組件(63)的移動(dòng)方向相互垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，該線性移動(dòng)組件(63)為一氣動(dòng)式線性移動(dòng)組件，其包括一氣動(dòng)滑塊(631)及用以導(dǎo)引該氣動(dòng)滑塊(631)作線性移動(dòng)的多個(gè)導(dǎo)桿(632)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，該夾持部件(61)為一氣動(dòng)式夾持部件，其包括一氣動(dòng)夾臂(611)及連接該氣動(dòng)夾臂(611)的一伺服馬達(dá)(612)，該伺服馬達(dá)(612)用以驅(qū)動(dòng)該氣動(dòng)夾臂(611)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，該光學(xué)檢測模塊(30)為一激光檢測器或/及一利用CCD的感光元件進(jìn)行影像擷取及比對(duì)的檢測器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，該升降機(jī)構(gòu)(50)為一電動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)，其包含一電動(dòng)缸(51)、一支架(52)、一載板(53)及多個(gè)定位桿(54),該支架固定在該機(jī)架(10)并設(shè)有多個(gè)軸套(521)，該電動(dòng)缸(51)包含穿出該支架(52)的一伸縮桿(511)，該伸縮桿(511)連接在該載板(53)，該載板(53)供各該定位桿(54)固接，每一該定位桿插接在每一該軸套(521)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，該多軸機(jī)械手臂(20)為一六軸機(jī)械手臂。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，該多軸機(jī)械手臂(20)的前端設(shè)有一連接頭(21)，該光學(xué)檢測模塊(30)安裝在該連接頭(21)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，該置物臺(tái)(40)上方配設(shè)有多數(shù)的吸盤(41)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物件外觀的自動(dòng)檢測設(shè)備，其特征在于，該控制裝置(70)更電性連接該多軸機(jī)械手臂 (20)和該光學(xué)檢測模塊(30)。
【文檔編號(hào)】G01N21/84GK103728302SQ201310596246
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】陳高磊 申請人:香港斯托克股份有限公司