本發(fā)明提出一種光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)，尤指一種可精準(zhǔn)測(cè)量該輸送帶位置及行程距離的光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)。

背景技術(shù)：

在自動(dòng)化工業(yè)領(lǐng)域中，需要精確位置定位時(shí)，一般需依靠編碼器(Encoder)對(duì)機(jī)構(gòu)或裝置進(jìn)行精確的量測(cè)，除了進(jìn)行位置檢測(cè)外，編碼器亦可精確的測(cè)量出轉(zhuǎn)動(dòng)的角度、旋轉(zhuǎn)速度、移動(dòng)速率及加速度。

編碼器(Encoder)主要可分為二種，一種是將旋轉(zhuǎn)位置或旋轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換成模擬或數(shù)字訊號(hào)的旋轉(zhuǎn)編碼器(Rotary Encoder)，一般常應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)軸上進(jìn)而轉(zhuǎn)換成線性距離的反饋，另一種是將線性位置或線性位移量轉(zhuǎn)換成模擬或數(shù)字訊號(hào)的線性編碼器(Linear Encoder)，一般常應(yīng)用于直線運(yùn)動(dòng)距離的反饋。

一般計(jì)算輸送帶傳送距離及傳送速度，是通過旋轉(zhuǎn)編碼器偵測(cè)輸送帶的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，經(jīng)由圓周轉(zhuǎn)換反饋成輸送帶的行程距離。然而旋轉(zhuǎn)式編碼器應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)軸上可能產(chǎn)生下列幾個(gè)不確定因素，造成編碼器讀取數(shù)值與實(shí)際行走距離不同：

一、通過圓周率換算旋轉(zhuǎn)軸心為圓周長(zhǎng)時(shí)所產(chǎn)生的誤差。

二、旋轉(zhuǎn)軸心與輸送皮帶間因靜摩擦力不足時(shí)旋轉(zhuǎn)軸及皮帶間所產(chǎn)生的偏移及滑動(dòng)。

目前業(yè)界輸送帶式的光學(xué)檢測(cè)裝置多是搭配旋轉(zhuǎn)式編碼器通過換算的方式取得轉(zhuǎn)軸實(shí)際反饋的距離。然而，在光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域中對(duì)待測(cè)物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，對(duì)于待測(cè)物的位置、移動(dòng)距離及移動(dòng)速度經(jīng)常要求較高的精度條件，若是輸送帶的位置、移動(dòng)距離或移動(dòng)速度產(chǎn)生誤差時(shí)，非常容易造成在瑕疵檢測(cè)時(shí)所取得的影像將有失真或是誤判的情況發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，在于解決輸送帶搭配旋轉(zhuǎn)式編碼器時(shí)，在測(cè)量位置、行程距離及移動(dòng)速度常有誤差造成的瑕疵檢測(cè)時(shí)所取得的影像有失真或是誤判的情形。本發(fā)明的另一目的，則在于解決現(xiàn)有線性編碼器編碼條長(zhǎng)度有限制無法搭配實(shí)際量測(cè)的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種印魚式線性編碼器，用于量測(cè)一輸送帶的一行程距離，該線性編碼器包含一編碼條，一編碼器讀頭，以及一移載裝置。該編碼條平行于該輸送帶的一側(cè)。該編碼器讀頭設(shè)置并固定于該輸送帶的一側(cè)。該移載裝置用以將該編碼條移載至該輸送帶的一掃描區(qū)，以界定一影像拍攝區(qū)。其中當(dāng)量測(cè)該行程距離時(shí)，該移載裝置將該編碼條移載至該掃描區(qū)的一起始位置上，以將該編碼條通過該輸送帶移動(dòng)至默認(rèn)的一臨界位置。當(dāng)該編碼條自該起始位置移動(dòng)該臨界位置后，由該移載裝置或另一移載裝置自該臨界位置移載該編碼條離開該臨界位置。

進(jìn)一步地，該編碼器讀頭的種類包括光學(xué)式線性編碼器、電磁式線性編碼器以及電阻式線性編碼器。

本發(fā)明的另一目的，在于提供一種具有前述印魚式線性編碼器的光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)。該光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)包含一輸送裝置，一攝像裝置，一真空吸平裝置，以及一印魚式線性編碼器。該輸送裝置包含有一具有復(fù)數(shù)個(gè)通孔及輪軸的輸送帶，以及一樞轉(zhuǎn)該輪軸以帶動(dòng)該輸送帶令待測(cè)物朝一檢測(cè)方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。該輸送帶上一側(cè)具有一掃描區(qū)。該掃描區(qū)供一或復(fù)數(shù)個(gè)編碼條設(shè)置，每一該編碼條分別在該輸送帶上界定一影像拍攝區(qū)。該攝像裝置設(shè)置在該輸送帶的一側(cè)，并朝該影像拍攝區(qū)的方向拍攝，以取得該影像拍攝區(qū)上該待測(cè)物的影像。該真空吸平裝置設(shè)置于該輸送帶相對(duì)該待測(cè)區(qū)域的另一側(cè)，該真空吸平裝置具有一對(duì)應(yīng)至該復(fù)數(shù)個(gè)通孔的氣體導(dǎo)流面以對(duì)該復(fù)數(shù)個(gè)通孔提供吸附力。該印魚式線性編碼器系設(shè)置在該輸送帶的一側(cè)，并通過該移載裝置將該編碼條移載至該輸送帶上，以通過該編碼器讀頭量測(cè)該輸送帶的行程距離。

進(jìn)一步地，該編碼條系具有復(fù)數(shù)個(gè)位置編碼，該編碼器讀頭是將該位置編碼反饋至運(yùn)算單元，以由運(yùn)算單元計(jì)算出該輸送帶的行程距離。

進(jìn)一步地，所述的光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)包含有一用以將該待測(cè)物移載至該影像拍攝區(qū)的移載裝置。

進(jìn)一步地，所述的光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)包含有一用以將該編碼條移載至該掃描區(qū)的移載裝置。

進(jìn)一步地，該真空吸平裝置包含有一真空氣室，復(fù)數(shù)個(gè)設(shè)置于該真空氣室一側(cè)的氣孔，以及一設(shè)置于該真空氣室一側(cè)并對(duì)該真空氣室提供負(fù)壓以由該復(fù)數(shù)個(gè)氣孔形成該氣體導(dǎo)流面的抽真空單元。

進(jìn)一步地，該驅(qū)動(dòng)裝置為感應(yīng)馬達(dá)、可逆馬達(dá)、步進(jìn)馬達(dá)、伺服馬達(dá)或線性馬達(dá)。

進(jìn)一步地，所述的光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)包含有一或復(fù)數(shù)個(gè)設(shè)置于該輸送帶一側(cè)、兩側(cè)或周側(cè)并照射于該影像拍攝區(qū)的補(bǔ)光燈。

進(jìn)一步地，該攝像裝置是線掃描攝影機(jī)(Line-Scan Camera)或面掃描攝影機(jī)(Area-Scan Camera)。

進(jìn)一步地，該編碼條的長(zhǎng)度大于該待測(cè)物的長(zhǎng)度。

進(jìn)一步地，該編碼器讀頭的種類包括光學(xué)式線性編碼器、電磁式線性編碼器以及電阻式線性編碼器。

因此，本發(fā)明相較于前述現(xiàn)有技術(shù)具有以下的優(yōu)異效果：

1.本發(fā)明可通過線性編碼器精確測(cè)量輸送帶的位置、行程距離、或移動(dòng)速度，增加待測(cè)物被拍攝時(shí)所取得的影像的精確度。

2.本發(fā)明可連續(xù)對(duì)待測(cè)物進(jìn)行檢測(cè)，無須將編碼條復(fù)歸至起始位置，可提高檢測(cè)的效率。

附圖說明

圖1，是本發(fā)明光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)的外觀示意圖。

圖2，是本發(fā)明光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)的側(cè)面示意圖。

圖3，是本發(fā)明光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)的俯視圖。

圖4-1至圖4-3，是本發(fā)明光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)的操作示意圖(一)～(三)。

符號(hào)說明：

100 光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)

110 輸送裝置

111 驅(qū)動(dòng)裝置

112 輪軸

113 輸送帶

114 通孔

120 攝像裝置

130 真空吸平裝置

131 真空氣室

132 氣孔

133 抽真空單元

134 氣體導(dǎo)流面

140 印魚式線性編碼器

141 編碼器讀頭

142 支架

143 編碼條

150 補(bǔ)光燈

210 移載裝置

220 移載裝置

R1 掃描區(qū)

R2 影像拍攝區(qū)

S0 待測(cè)物

S1 待測(cè)物

具體實(shí)施方式

有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)就配合圖示說明如下。再者，本發(fā)明中的圖示，為說明方便，其比例未必按實(shí)際比例繪制，而有夸大的情況，該等圖示及其比例非用以限制本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明提供一種印魚式線性編碼器，用于量測(cè)輸送帶的行程距離，并將所取得的數(shù)值反饋至運(yùn)算單元。所述的印魚式線性編碼器是可應(yīng)用于光 學(xué)檢測(cè)平臺(tái)上，用以對(duì)面板、料片進(jìn)行精密檢測(cè)。該印魚式線性編碼器配合攝像裝置檢測(cè)面板及料片瑕疵時(shí)，可確保攝像裝置所取得的每幅圖幀維持相同的精確度而不失真。

請(qǐng)參閱圖1，是本發(fā)明光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)的外觀示意圖，如圖所示：

本發(fā)明提供一種光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)100，用以對(duì)待測(cè)物S0進(jìn)行精密檢測(cè)以取得待測(cè)物S0表面或內(nèi)部的瑕疵。該光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)100包含有一輸送裝置110、一設(shè)置在該輸送裝置110一側(cè)的攝像裝置120、一設(shè)置在該輸送裝置110內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)至輸送帶113的通孔114(如圖4-1所示)一側(cè)的真空吸平裝置130、以及一設(shè)置在該輸送帶113一側(cè)的印魚式線性編碼器140。

所述的輸送裝置110包含有一具有復(fù)數(shù)個(gè)通孔114及輪軸112的輸送帶113，以及一樞轉(zhuǎn)該輪軸112以帶動(dòng)該輸送帶113乘載待測(cè)物S0朝一檢測(cè)方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置111。該驅(qū)動(dòng)裝置111運(yùn)作時(shí)系帶動(dòng)該輪軸112樞轉(zhuǎn)，從而輪軸112上的粗糙表面與輸送帶113間產(chǎn)生牽引力以帶動(dòng)該輸送帶113朝一端的方向移動(dòng)。在此所述“帶動(dòng)該輸送帶113令待測(cè)物S0朝一檢測(cè)方向移動(dòng)”，具體是指該輸送帶113通過輪軸112帶動(dòng)而朝順時(shí)針、或逆時(shí)針行進(jìn)，使該輸送帶113上所乘載的待測(cè)物S0移動(dòng)至攝像裝置120的景深范圍內(nèi)以利于攝像裝置120進(jìn)行拍攝。該驅(qū)動(dòng)裝置111可為感應(yīng)馬達(dá)、可逆馬達(dá)、步進(jìn)馬達(dá)、伺服馬達(dá)、線性馬達(dá)或其它類此的電動(dòng)機(jī)設(shè)備，在本發(fā)明中不予以限制。

該輸送帶113上一側(cè)具有一掃描區(qū)R1，該掃描區(qū)R1供一或復(fù)數(shù)個(gè)編碼條143設(shè)置，每一該編碼條143分別于該輸送帶113上界定一影像拍攝區(qū)R2。具體而言，該掃描區(qū)R1設(shè)置于該輸送帶113上的表面，用以載置該編碼條143，編碼條143可以通過移載裝置120移載至該掃描區(qū)R1上并由真空吸附裝置130固定，并于移動(dòng)至輸送帶113的末端時(shí)由另一移載裝置220回收。在另一較佳實(shí)施例中，所述的編碼條143也可結(jié)合在該輸送帶113上，隨著輸送帶113移動(dòng)并循環(huán)利用。該編碼條143的長(zhǎng)度大于該待測(cè)物S0的長(zhǎng)度，并分別界定有一影像拍攝區(qū)R2用以供待測(cè)物S0設(shè)置，所述的影像拍攝區(qū)R2是指該攝像裝置120于景深范圍內(nèi)可取得該待測(cè)物S0清晰畫面的區(qū)域。該待測(cè)物S0移載至該影像拍攝區(qū)R2時(shí)，是設(shè)置于該 編碼條143二端之間的范圍內(nèi)。除通過移載裝置210將待測(cè)物S0移載至輸送帶113上(或由該輸送帶113上卸除)的實(shí)施例外，也可通過人員將待測(cè)物S0放置于輸送帶113上，在本發(fā)明中不予以限制。

所述的攝像裝置120設(shè)置于該輸送帶113的一側(cè)，并朝該影像拍攝區(qū)R2的方向拍攝，以取得該影像拍攝區(qū)R2上該待測(cè)物S0的影像。在較佳實(shí)施例中，該攝像裝置120為利用待測(cè)物S0移動(dòng)速度取得整面影像的線掃描攝影機(jī)(Line-Scan Camera)。在另一實(shí)施例中，所述的攝像裝置120可為面掃描攝影機(jī)(Area-Scan Camera)，在本發(fā)明中不予以限制。在該輸送帶113的一側(cè)可設(shè)置有一或復(fù)數(shù)個(gè)補(bǔ)光燈150，照射于該影像拍攝區(qū)R2上以對(duì)該影像拍攝區(qū)R2上的待測(cè)物S0進(jìn)行補(bǔ)光。除上述的實(shí)施例外，所述的補(bǔ)光燈150亦可設(shè)置于該輸送帶113兩側(cè)、或是環(huán)設(shè)于該輸送帶113周側(cè)，在本發(fā)明中不予以限制。

所述的真空吸平裝置130設(shè)置于該輸送帶113相對(duì)該影像拍攝區(qū)R2的另一側(cè)，以對(duì)該輸送帶113上的待測(cè)物S0提供真空吸附力，避免待測(cè)物S0的邊緣處產(chǎn)生翹曲的問題。有關(guān)于該真空吸平裝置130的詳細(xì)構(gòu)造，請(qǐng)一并參閱圖2，是本發(fā)明光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)的側(cè)面示意圖，如圖所示：

所述的真空吸平裝置130具有一對(duì)應(yīng)至該復(fù)數(shù)個(gè)通孔114的氣體導(dǎo)流面134，用以對(duì)該復(fù)數(shù)個(gè)通孔114提供吸附力。具體而言，該真空吸平裝置130包含有一真空氣室131，復(fù)數(shù)個(gè)設(shè)置于該真空氣室131一側(cè)的氣孔132，以及一設(shè)置于該真空氣室131一側(cè)并對(duì)該真空氣室131提供負(fù)壓的抽真空單元133。在該抽真空單元133對(duì)該真空氣室131提供負(fù)壓時(shí)，氣體將經(jīng)由該復(fù)數(shù)個(gè)氣孔132進(jìn)入該真空氣室131，此時(shí)復(fù)數(shù)個(gè)氣孔132所提供的真空吸附力將在該真空氣室131的一側(cè)形成該氣體導(dǎo)流面134，通過氣體導(dǎo)流面134將使復(fù)數(shù)個(gè)通孔114產(chǎn)生負(fù)壓，以吸附待測(cè)物S0。

針對(duì)印魚式線性編碼器140的說明，請(qǐng)一并參閱圖3，是本發(fā)明光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)的俯視圖，如圖所示：

所述的印魚式線性編碼器140包含有一平行于該輸送帶113的一側(cè)的編碼條143，一設(shè)置并固定于該輸送帶113的一側(cè)的編碼器讀頭141，一用以將該編碼條143或待測(cè)物S0移載至該輸送帶113的一掃描區(qū)的移載裝置 210及將該編碼條143或待測(cè)物S0由該輸送帶113上移除的移載裝置220，以及一連接至該驅(qū)動(dòng)裝置111、及該編碼器讀頭141的運(yùn)算單元(圖未示)。該編碼器讀頭141的種類包括光學(xué)式線性編碼器、電磁式線性編碼器、電阻式線性編碼器或其他類此的線性編碼器。

所述的編碼器讀頭141設(shè)置在該輸送帶113的一側(cè)，并固定于一支架142上。該編碼器讀頭141朝向該掃描區(qū)R1的方向，在該輸送帶113移動(dòng)時(shí)，編碼器讀頭141讀取該編碼條143以得到該編碼條143的位置編碼，此時(shí)，該運(yùn)算單元依據(jù)該編碼器讀頭141所回傳的位置編碼取得位置、行程距離、及移動(dòng)速度等信息，依據(jù)該等信息輸出控制指令至該驅(qū)動(dòng)裝置(例如停止、移動(dòng)、加速、減速)。

有關(guān)于本發(fā)明的運(yùn)作方式，請(qǐng)一并參閱圖4-1至圖4-3，是本發(fā)明光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)的操作示意圖(一)～(三)，如圖所示：

請(qǐng)先參閱圖4-1，起始時(shí)，人員或移載裝置210將編碼條143移載至該輸送帶113的掃描區(qū)R1的一起始位置上，并由該編碼條143界定一影像拍攝區(qū)R2。接著，人員或移載裝置210再將該待測(cè)物S1設(shè)置在該編碼條143一側(cè)的影像拍攝區(qū)R2上。在該待測(cè)物S1放置于該輸送帶113上時(shí)，該移載裝置210傳送確認(rèn)信號(hào)至該運(yùn)算單元，該運(yùn)算單元啟動(dòng)一檢測(cè)程序。

接著，請(qǐng)參閱圖4-2，在啟動(dòng)檢測(cè)程序時(shí)，運(yùn)算單元傳送一啟動(dòng)信號(hào)至該驅(qū)動(dòng)裝置111，該驅(qū)動(dòng)裝置111在接收到該啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，帶動(dòng)該輪軸112旋轉(zhuǎn)使輸送帶113帶動(dòng)編碼條143及待測(cè)物S1前進(jìn)。當(dāng)編碼器讀頭141讀取到該編碼條143時(shí)，將該編碼條143上的數(shù)據(jù)(位置編碼)回傳至該運(yùn)算單元，運(yùn)算單元依據(jù)該數(shù)據(jù)取得輸送帶113的位置編碼及行程距離。

最后，請(qǐng)參閱圖4-3，在檢測(cè)完成時(shí)，該輸送帶113將該編碼條143移動(dòng)至默認(rèn)的一臨界位置，此時(shí)該輸送帶113將該編碼條143及待測(cè)物S1朝輸送帶113末端的方向移動(dòng)，由靠近該輸送帶113末端的人員或移載裝置220將該編碼條143回收，并將該待測(cè)物S1依據(jù)瑕疵的狀況進(jìn)行分類。

綜上所述，本發(fā)明可通過線性編碼器精確測(cè)量輸送帶的位置、行程距離、或移動(dòng)速度，增加待測(cè)物被拍攝時(shí)所取得的影像的精確度。此外，本發(fā)明可連續(xù)對(duì)待測(cè)物進(jìn)行檢測(cè)，無須將編碼條復(fù)歸至起始位置，可提高檢 測(cè)的效率。

以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說明，惟以上所述者，僅為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作之均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明的專利涵蓋范圍內(nèi)。