專利名稱：檢測裝置與方法以及使用上述檢測裝置的攻牙系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測裝置(inspection apparatus)與方法、以及使用該檢測 裝置的攻牙系統(tǒng)，且特別涉及一種用以檢測攻牙區(qū)域(tepping region)的檢測 裝置與方法、以及使用該檢測裝置的攻牙系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，要在一工件上制作一個螺絲孔，可以用人工或自動的方式來進(jìn) 行。人工方式指將螺絲攻(tap)固定于旋轉(zhuǎn)板手上，再以人工操作扳手來對工 件進(jìn)行攻牙作業(yè)。然而這樣的人工攻牙方式速度太慢，無法滿足量產(chǎn)及效率 的要求，所以一般的制造者大多利用自動化的攻牙裝置(tappind device)來進(jìn) 行大量且自動化的攻牙程序。
一般來說，完成攻牙程序的工件仍需要經(jīng)過檢測，才能確認(rèn)工件上的螺 絲孔是否有攻牙瑕疵。攻牙瑕疵包含漏攻牙以及攻牙不完全。造成漏攻牙的 因素可能是螺絲攻在前一批次加工中斷裂，導(dǎo)致螺絲孔未攻上牙所造成。攻 牙不完全是指螺絲攻未到達(dá)預(yù)定的攻牙定位。造成攻牙不完全的因素包含螺 絲攻鈍化以及牙崩裂所造成的加工摩擦力增加、工件固定治具的夾持力不足 以及螺絲攻套筒松脫等等。
目前攻牙瑕疵的檢測，通常由人工目視來判斷是否有漏攻牙瑕疵，并且 由人工以牙規(guī)檢測來判斷是否有攻牙不完全的瑕疵。然而，從大量生產(chǎn)的角 度來看，以人工方式來進(jìn)行所有工件的攻牙瑕疵檢測并不符合效率及成本考 慮。而若以定時抽樣的方式進(jìn)行檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)攻牙瑕疵時，可能己經(jīng)有相當(dāng) 數(shù)量的工件都已經(jīng)發(fā)生攻牙瑕疵的現(xiàn)象，相關(guān)的補(bǔ)救工作也會消耗可觀的人 力及時間成本。
也有部分的制造者會采用光學(xué)檢測裝置，對完成攻牙程序的工件進(jìn)行檢 測。然而，此類的光學(xué)檢測裝置對待測工件的放置角度以及光源照射角度的 要求都相當(dāng)嚴(yán)格，并且對攻牙不完全的檢測并非完全準(zhǔn)確。再者，此類光學(xué)檢測裝置僅能對完成攻牙程序的工件進(jìn)行檢測，無法實時回饋攻牙程序中的 攻牙瑕疵。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種檢測裝置與方法、以及使用該檢 測裝置的攻牙系統(tǒng)，以改善現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明的一目的在于提供一種檢測裝置與方法、以及使用該檢測裝置的 攻牙系統(tǒng)，其根據(jù)關(guān)于一攻牙區(qū)域的一影像產(chǎn)生攻牙瑕疵的檢測結(jié)果。借此， 可對攻牙程序進(jìn)行實時的檢測及回饋，以便及時對攻牙程序中發(fā)生的各種狀 況所造成的攻牙瑕疵執(zhí)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救及修復(fù)工作。
根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的檢測裝置包含一影像獲取模塊(image capturing module)以及一檢測模塊(image capturing module)。該影像獲取模塊 用以獲取于一攻牙區(qū)域進(jìn)行一攻牙程序是一攻牙加工步驟后的一影像。該檢 測模塊連接于該影像獲取模塊，用以接收該影像并根據(jù)該影像產(chǎn)生一檢測結(jié) 果。
根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的攻牙系統(tǒng)包含一攻牙裝置以及一檢測裝 置。該檢測裝置包含一影像獲取模塊以及一檢測模塊。該攻牙裝置用以對一 工件的一攻牙區(qū)域進(jìn)行一攻牙程序，其中該攻牙程序包含一定位步驟、 一攻 牙加工步驟以及一退出步驟。該影像獲取模塊用以獲取于該攻牙區(qū)域完成該 攻牙加工步驟后的一影像。該檢測模塊連接于該影像獲取模塊，用以接收該 影像并根據(jù)該影像產(chǎn)生一檢測結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的檢測方法用以檢測一工件的一攻牙區(qū)域。 首先，該方法利用一攻牙裝置對該攻牙區(qū)域進(jìn)行攻牙。接著，該方法獲取于 進(jìn)行一攻牙程序的一攻牙加工步驟后的一影像。最后，該方法接收該影像并 根據(jù)該影像產(chǎn)生一檢測結(jié)果。
本發(fā)明的有益效果在于，根據(jù)本發(fā)明的檢測裝置與方法、以及使用該檢 測裝置的攻牙系統(tǒng)，其根據(jù)獲取于一攻牙區(qū)域進(jìn)行一攻牙程序的一攻牙加工 步驟后的一影像，以產(chǎn)生攻牙瑕疵的檢測結(jié)果。借此，可對攻牙程序進(jìn)行實 時的檢測及回饋，以便及時對攻牙程序中發(fā)生的各種狀況所造成的攻牙瑕疵 執(zhí)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救及修復(fù)工作。
5關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以借由以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步 的了解。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的攻牙系統(tǒng)的功能方塊圖。
圖2所示為圖1中所示的攻牙裝置以及工件的外觀示意圖。
圖3所示為攻牙加工步驟以及退出步驟的示意圖。
圖4A至圖4C所示為于不同狀況下檢測模塊產(chǎn)生的二進(jìn)制化影像的示意圖。
圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的檢測方法的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種檢測裝置與方法、以及使用此檢測裝置的攻牙系統(tǒng)，其 根據(jù)關(guān)于一攻牙區(qū)域的一影像產(chǎn)生攻牙瑕疵的檢測結(jié)果。借此，可對攻牙程 序進(jìn)行實時的檢測及回饋，以便及時對攻牙程序中發(fā)生的各種狀況所造成的 攻牙瑕疵執(zhí)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救及修復(fù)工作。以下將詳述本發(fā)明的具體實施例，借 以充分解說本發(fā)明的特征、精神、優(yōu)點以及實施上的簡便性。
請參閱圖1，圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的攻牙系統(tǒng)1的功 能方塊圖。如圖1所示，攻牙系統(tǒng)1包含一攻牙裝置10以及一檢測裝置12。 檢測裝置12包含一影像獲取模塊120以及一檢測模塊122。于此具體實施例 中，攻牙系統(tǒng)1可用以對一工件3進(jìn)行攻牙。于實際應(yīng)用中，攻牙系統(tǒng)l可 為一自動攻牙系統(tǒng)，但不以此為限。
請參閱圖2以及圖3，圖2所示為如圖1所示的攻牙裝置10以及工件3 的外觀示意圖。圖3所示為攻牙加工步驟以及退出步驟的示意圖。于此具體 實施例中，攻牙裝置10可對工件3的攻牙區(qū)域30進(jìn)行一攻牙程序。于實際 應(yīng)用中，攻牙程序可包含定位步驟、攻牙加工步驟以及退出步驟。如圖2所 示，攻牙裝置10可包含一驅(qū)動模塊100以及一螺絲攻102。定位步驟為將工 件3放置于適當(dāng)?shù)募庸の恢?，并且將螺絲攻102對準(zhǔn)工件3上預(yù)定進(jìn)行攻牙 的孔洞32。如圖3所示，攻牙加工步驟指攻牙裝置10的驅(qū)動模塊100自一 初始位置Pl旋轉(zhuǎn)前進(jìn)至一上死點位置P2，同時帶動螺絲攻102對孔洞32進(jìn)行攻牙加工。退出步驟為驅(qū)動模塊100自上死點位置P2旋轉(zhuǎn)后退回到位 置初始Pl，同時帶動螺絲攻102退出孔洞32。
檢測裝置12的影像獲取模塊120可用以獲取于攻牙區(qū)域30進(jìn)行攻牙程 序的攻牙加工步驟后的一影像。換言之，影像獲取模塊120可在攻牙裝置10 對攻牙區(qū)域30進(jìn)行攻牙程序的攻牙加工步驟后，也就是在攻牙裝置10的驅(qū) 動模塊100前進(jìn)至上死點位置P2時，獲取此影像。實務(wù)上，當(dāng)驅(qū)動模塊IOO 前進(jìn)至上死點位置P2時，攻牙裝置IO可傳送一致動信號至影像獲取模塊120 以致動影像獲取模塊120獲取此影像。而當(dāng)影像獲取模塊120獲取此影像完 成后，也可傳送一完成信號至攻牙裝置10以致動驅(qū)動模塊IOO執(zhí)行退出步 驟。于實際應(yīng)用時，影像獲取模塊120所要獲取的影像的大小、形狀及位置 皆可由使用者預(yù)先調(diào)整設(shè)定，以確保影像獲取模塊120所獲取的影像適合后 續(xù)檢測之用。
檢測模塊122連接于影像獲取模塊120，用以接收此影像并根據(jù)此影像 產(chǎn)生檢測結(jié)果。于實際應(yīng)用中，檢測模塊122可轉(zhuǎn)換此影像成為一二進(jìn)制化 影像，并根據(jù)二進(jìn)制化影像產(chǎn)生檢測結(jié)果。實務(wù)上，檢測模塊122可根據(jù)此 影像的像素的一 B(藍(lán)色)值作為臨界判斷值，將此影像轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制化影像， 但不以此為限。由此可知，所轉(zhuǎn)換而成的二進(jìn)制化影像可包含多個第一像素 以及多個第二像素，其中上述這些第一像素指B值超過臨界判斷值的像素， 上述這些第二像素則指B值小于臨界判斷值的像素。實務(wù)上，臨界判斷值可
由使用者根據(jù)實際應(yīng)用上的需求自行調(diào)整設(shè)定。
于一具體實施例中，得到二進(jìn)制化影像后，檢測模塊122可根據(jù)上述這
些第一像素的數(shù)量產(chǎn)生檢測結(jié)果。實務(wù)上，檢測模塊122可計算二進(jìn)制化影 像所包含的上述這些第一像素的數(shù)量，并且判斷此數(shù)量是否大于一數(shù)量閾 值，借此可判斷攻牙程序是否為成功，或是有發(fā)生攻牙瑕疵。于另一具體實 施例中，檢測模塊122可根據(jù)關(guān)于上述這些第一像素的一長度產(chǎn)生檢測結(jié)果。 實務(wù)上，檢測模塊122可計算關(guān)于二進(jìn)制化影像所包含的上述這些第一像素 的一長度，并且判斷此長度是否大于一長度閾值，借此可判斷此攻牙程序是 否為成功，或是有發(fā)生攻牙瑕疵。實務(wù)上，數(shù)量閾值或長度閾值可由使用者 根據(jù)實際應(yīng)用需求自行設(shè)定。
請參閱圖4A至圖4C，圖4A至圖4C所示為于不同狀況下檢測模塊122產(chǎn)生的二進(jìn)制化影像M1-M3的示意圖。舉例而言，如圖4A所示，若于攻牙 加工步驟中，攻牙裝置10的驅(qū)動模塊100前進(jìn)至上死點位置P2，同時帶動 螺絲攻102至預(yù)定的正確位置，則檢測模塊122會得到二進(jìn)制化影像Ml。 接著，檢測模塊122計算關(guān)于二進(jìn)制化影像Ml所包含的上述這些第一像素 的一長度Ll ，并且判斷長度Ll大于長度閾值，因此檢測模塊122會判斷此 攻牙程序為成功。如圖4B所示，若于攻牙加工步驟中，攻牙裝置10的驅(qū)動 模塊100前進(jìn)至上死點位置P2，但螺絲攻102卻沒有到達(dá)預(yù)定的正確位置， 則檢測模塊122會得到二進(jìn)制化影像M2。接著，檢測模塊122計算關(guān)于二 進(jìn)制化影像M2所包含的上述這些第一像素的一長度L2，并且判斷長度L2 小于長度閾值，因此檢測模塊122會判斷此攻牙程序不成功，也就是發(fā)生了 攻牙瑕疵。此類攻牙瑕疵為攻牙不完全，發(fā)生的原因可能為螺絲攻102鈍化 以及牙崩裂所造成的加工摩擦力增加、工件固定治具的夾持力不足以及螺絲 攻套筒松脫等等。如圖4C所示，若于攻牙加工步驟中，攻牙裝置10的驅(qū) 動模塊100前進(jìn)至上死點位置P2，但螺絲攻102卻完全沒有突出孔洞32， 則檢測模塊122會得到二進(jìn)制化影像M3。接著，檢測模塊122計算關(guān)于二 進(jìn)制化影像M3所包含的上述這些第一像素的一長度L3，并且判斷長度L3 小于長度閾值，因此檢測模塊122會判斷此攻牙程序不成功，也就是發(fā)生了 攻牙瑕疵。此類攻牙瑕疵為漏攻牙，發(fā)生的原因可能為螺絲攻102在前一批 次加工中斷裂，導(dǎo)致孔洞32未攻上牙所造成。
實務(wù)上，若檢測模塊122根據(jù)二進(jìn)制化影像判斷此攻牙程序為成功，檢 測模塊122可傳送一成功信號指示攻牙裝置10可繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)的攻牙程序。 反之，若檢測模塊122根據(jù)二進(jìn)制化影像判斷此攻牙程序不成功，也就是有 發(fā)生攻牙瑕疵，則檢測模塊122可傳送一失敗信號指示攻牙裝置10停止后 續(xù)的攻牙程序，并且可發(fā)出警告信號通知相關(guān)人員進(jìn)行相關(guān)的補(bǔ)救及修復(fù)工 作。
借此，可對攻牙程序進(jìn)行實時的檢測及回饋，以便及時對攻牙程序中發(fā) 生的各種狀況所造成的攻牙瑕疵執(zhí)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救及修復(fù)工作。
同樣示于圖1，根據(jù)本發(fā)明另一具體實施例的檢測裝置12包含影像獲取 模塊120以及檢測模塊122。于此具體實施例中，檢測裝置12可用以檢測工 件3的攻牙區(qū)域30。關(guān)于檢測裝置12、影像獲取模塊120以及檢測模塊122的整體架構(gòu)、內(nèi)容以及范例己詳述于上文，在此不再贅述。請參閱圖5，且一并參閱圖l、圖2、圖3以及圖4A至圖4C，圖5所示 為根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的檢測方法的流程圖。于此實施例中，檢測方 法用以檢測一工件3的一攻牙區(qū)域30。如圖5所示，檢測方法首先執(zhí)行步驟 SIO，利用一攻牙裝置10對攻牙區(qū)域30進(jìn)行攻牙。接著，檢測方法執(zhí)行步驟S12，獲取于進(jìn)行一攻牙程序的一攻牙加工步 驟后的一影像。于實際應(yīng)用中，攻牙程序可包含一定位步驟、攻牙加工步驟 以及一退出步驟。換言之，檢測方法在此攻牙程序的定位步驟以及攻牙加工 步驟完成后，獲取關(guān)于攻牙區(qū)域30的此影像，而后再執(zhí)行退出步驟。最后，檢測方法執(zhí)行步驟S14，接收此影像并根據(jù)此影像產(chǎn)生一檢測結(jié) 果。于實際應(yīng)用中，在步驟S14中，檢測方法可先轉(zhuǎn)換此影像成為一二進(jìn)制 化影像，再根據(jù)二進(jìn)制化影像產(chǎn)生檢測結(jié)果。實務(wù)上，檢測方法可根據(jù)此影 像的像素的一 B(藍(lán)色)值作為臨界判斷值，將此影像轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制化影像， 但不以此為限。由此可知，所轉(zhuǎn)換而成的二進(jìn)制化影像可包含多個第一像素 以及多個第二像素，其中上述這些第一像素指B值超過臨界判斷值的像素， 上述這些第二像素則指B值小于臨界判斷值的像素。臨界判斷值可由使用者 根據(jù)實際應(yīng)用上的需求自行調(diào)整設(shè)定。于一具體實施例中，得到二進(jìn)制化影像后，檢測方法可根據(jù)上述這些第 一像素的數(shù)量產(chǎn)生檢測結(jié)果。實務(wù)上，檢測方法可計算二進(jìn)制化影像所包含 的上述這些第一像素的數(shù)量，并且判斷此數(shù)量是否大于一數(shù)量閾值，借此可 判斷此攻牙程序是否為成功，或是有發(fā)生攻牙瑕疵。于另一具體實施例中， 檢測方法可根據(jù)關(guān)于上述這些第一像素的一長度產(chǎn)生檢測結(jié)果。實務(wù)上，檢 測方法可計算關(guān)于二進(jìn)制化影像所包含的上述這些第一像素的一長度，并且 判斷此長度是否大于一長度閾值，借此可判斷此攻牙程序是否為成功，或是 有發(fā)生攻牙瑕疵。實務(wù)上，數(shù)量閾值或長度閾值可由使用者根據(jù)實際應(yīng)用需 求自行設(shè)定。相較于先前技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的檢測裝置與方法、以及使用該檢測裝置 的攻牙系統(tǒng)，其根據(jù)獲取于一攻牙區(qū)域進(jìn)行一攻牙程序的一攻牙加工步驟后 的一影像，產(chǎn)生攻牙瑕疵的檢測結(jié)果。借此，可對攻牙程序進(jìn)行實時的檢測 及回饋，以便及時對攻牙程序中發(fā)生的各種狀況所造成的攻牙瑕疵執(zhí)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救及修復(fù)工作。借由以上優(yōu)選具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與 精神，而并非以上述所公開的優(yōu)選具體實施例來對本發(fā)明的目的加以限制。 相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請 權(quán)利要求書內(nèi)。因此，本發(fā)明所申請的權(quán)利要求的目的應(yīng)該根據(jù)上述的說明 作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
權(quán)利要求
1.一種檢測裝置，其特征在于，包含影像獲取模塊，獲取于攻牙區(qū)域進(jìn)行攻牙程序的攻牙加工步驟后的影像；以及檢測模塊，連接上述影像獲取模塊，用以接收上述影像并根據(jù)上述影像產(chǎn)生檢測結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，其中上述攻牙程序包含定位步驟、上述攻牙加工步驟以及退出步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，其中上述檢測模塊轉(zhuǎn)換上述影像成為二進(jìn)制化影像，并根據(jù)上述二進(jìn)制化影像產(chǎn)生上述檢測結(jié)果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測裝置，其特征在于，其中上述二進(jìn)制化影像包含多個第一像素以及多個第二像素。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測裝置，其特征在于，其中上述檢測模塊根據(jù)上述這些第一像素的數(shù)量產(chǎn)生上述檢測結(jié)果。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測裝置，其特征在于，其中上述檢測模塊根據(jù)關(guān)于上述這些第一像素的長度產(chǎn)生上述檢測結(jié)果。
7. —種攻牙系統(tǒng)，其特征在于，包含攻牙裝置，用以對工件的攻牙區(qū)域進(jìn)行攻牙程序，其中上述攻牙程序包含定位步驟、攻牙加工步驟以及退出步驟；以及檢測裝置，包含影像獲取模塊，獲取于上述攻牙區(qū)域完成上述攻牙加工步驟后的影像；以及檢測模塊，連接上述影像獲取模塊，用以接收上述影像并根據(jù)上述影像產(chǎn)生檢測結(jié)果。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的攻牙系統(tǒng)，其特征在于，其中上述檢測模塊轉(zhuǎn)換上述影像成為二進(jìn)制化影像，并根據(jù)上述二進(jìn)制化影像產(chǎn)生上述檢測結(jié)果。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的攻牙系統(tǒng)，其特征在于，其中上述二進(jìn)制化影像包含多個第一像素以及多個第二像素。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的攻牙系統(tǒng)，其特征在于，其中上述檢測模塊根據(jù)上述這些第一像素的數(shù)量產(chǎn)生上述檢測結(jié)果。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的攻牙系統(tǒng)，其特征在于，其中上述檢測模塊根據(jù)關(guān)于上述這些第一像素的長度產(chǎn)生上述檢測結(jié)果。
12. —種檢測方法，用以檢測工件的攻牙區(qū)域，其特征在于，上述方法包含下列步驟(a) 利用攻牙裝置對上述攻牙區(qū)域進(jìn)行攻牙；(b) 獲取于進(jìn)行攻牙程序的攻牙加工步驟后的影像；以及(C)接收上述影像并根據(jù)上述影像產(chǎn)生檢測結(jié)果。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的檢測方法，其特征在于，其中上述攻牙程序包含定位步驟、上述攻牙加工步驟以及退出步驟。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的檢測方法，其特征在于，其中步驟(c)進(jìn)一步包含轉(zhuǎn)換上述影像成為二進(jìn)制化影像的步驟，上述檢測結(jié)果根據(jù)上述二進(jìn)制化影像產(chǎn)生。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的檢測方法，其特征在于，其中上述二進(jìn)制化影像包含多個第一像素以及多個第二像素。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢測方法，其特征在于，其中上述檢測結(jié)果根據(jù)上述這些第一像素的數(shù)量產(chǎn)生。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢測方法，其特征在于，其中上述檢測結(jié)果根據(jù)關(guān)于上述這些第一像素的長度產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明公開一種檢測裝置與方法以及使用上述檢測裝置的攻牙系統(tǒng)，其中該檢測裝置包含一影像獲取模塊以及一檢測模塊。該影像獲取模塊獲取于一攻牙區(qū)域進(jìn)行一攻牙程序的一攻牙加工步驟后的一影像。該檢測模塊連接于該影像獲取模塊，用以接收該影像并根據(jù)該影像產(chǎn)生一檢測結(jié)果。本發(fā)明可對攻牙程序進(jìn)行實時的檢測及回饋，以便及時對攻牙程序中發(fā)生的各種狀況所造成的攻牙瑕疵執(zhí)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救及修復(fù)工作。
文檔編號B23Q17/22GK101554705SQ200810091638
公開日2009年10月14日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者張仲華, 蘇新卿 申請人:華碩電腦股份有限公司