專利名稱：螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，尤指一種利用透鏡的折射 原理進(jìn)行螺帽內(nèi)螺牙檢測的裝置，以期增進(jìn)內(nèi)螺牙的檢測精準(zhǔn)度，并提高螺 帽制造廠商的出貨品質(zhì)。
背景技術(shù)：
目前較常見的螺帽的內(nèi)螺牙檢測方法為接觸式檢測，所述檢測方式是由
品管檢查員在每桶螺帽成品中抽樣10 15個(gè)螺帽，再將所述這些螺帽分別鎖 合至一檢測治具后，確認(rèn)各所述螺帽是否為斜牙，在轉(zhuǎn)出各所述螺帽后，品 管檢査員以儀器或肉眼查驗(yàn)各所述螺帽是否有斷牙、牙傷、多料或生銹等缺 陷。上述檢測方式大約需耗時(shí)20分鐘，不僅相當(dāng)缺乏效率，更可能因檢查員 的疏忽怠惰，而發(fā)生檢測錯(cuò)誤等情事，此外，上述檢測方式無法確實(shí)地將欲 出貨的螺帽做全面性的快速檢測，因此，若僅依上述方式進(jìn)行螺帽的抽測， 制造廠商則相當(dāng)不易提升螺帽的出貨品質(zhì)。
有鑒于上述接觸式檢測的諸多缺失，目前制造廠商常釆用的檢測方式為 非接觸式檢測，以期避免接觸式檢測的缺點(diǎn)。例如日本公開的特開2006-71303 號專利，揭露一種內(nèi)螺牙的檢測裝置，參閱圖1所示，所述檢測裝置1包括 一激光感應(yīng)器10、 一升降機(jī)構(gòu)11及一判斷單元12，所述激光感應(yīng)器10裝設(shè) 在所述升降機(jī)構(gòu)11上，以通過所述升降機(jī)構(gòu)11進(jìn)行上下方向的位移，又， 所述激光感應(yīng)器10由一發(fā)光單元101及一檢測單元102所構(gòu)成，所述發(fā)光單 元101能發(fā)出單束的激光光線103至一待檢測的螺帽13的內(nèi)螺牙上，由于所 述激光感應(yīng)器10能通過所述升降機(jī)構(gòu)11上下移動(dòng)，故所述發(fā)光單元101所
3發(fā)出的激光光線103即能照射到不同深度的內(nèi)螺牙，以沿內(nèi)螺牙的縱深方向 進(jìn)行檢測。所述檢測單元102用以接收內(nèi)螺牙所反射的激光光線104，在所述 發(fā)光單元101發(fā)出的激光光線103照射到內(nèi)螺牙后，即被內(nèi)螺牙所反射，并 射向所述檢測單元102，而所述判斷單元12透過所述檢測單元102，對所述 檢測單元102所接收的激光光線104的強(qiáng)度，進(jìn)行分析。
承上，參閱圖l、圖2所示，當(dāng)上述激光光線103所照射到的位置為內(nèi)螺 牙的側(cè)邊平面部分131時(shí)，如圖2的光線路徑a所示，反射率最大(反射至 所述檢測單元102的激光光線104與激光光線103的強(qiáng)度比率)，故所述檢測 單元102所接收到的激光光線104強(qiáng)度最強(qiáng)；另，當(dāng)激光光線103照射到內(nèi) 螺牙的螺牙頂132時(shí)(光線路徑b)，反射率最小，故所述檢測單元102所接 收到的激光光線104強(qiáng)度最弱。因此，當(dāng)所述檢測裝置1對一正常的螺帽的 內(nèi)螺牙進(jìn)行檢測時(shí)，所述激光感應(yīng)器10隨所述升降機(jī)構(gòu)11上下移動(dòng)，使得 所述激光光線103的照射位置沿內(nèi)螺牙的縱深方向移動(dòng)，如此，所述判斷單 元12所取得的光線強(qiáng)度與時(shí)間關(guān)系圖，將呈現(xiàn)如圖3所示的波形變化。反之， 若所述檢測裝置1所檢測的螺帽的內(nèi)螺牙具有缺陷時(shí)，所得到的光線強(qiáng)度與 時(shí)間關(guān)系圖將如圖4所示。故所述判斷單元12即可通過上述關(guān)系圖，判斷一 螺帽的內(nèi)螺牙是否具有缺陷。
然而，通過上述檢測裝置l，雖能有效改善接觸式檢測的諸多問題，惟上 述激光光線103每次所掃視的范圍，大約僅為六分之一 十分之一圈的內(nèi)螺 牙，因此，若欲對螺帽的內(nèi)螺牙進(jìn)行全面檢測，則不得不利用六 十臺所述 檢測裝置，方能徹底地檢查整圈內(nèi)螺牙。如此，不僅增加螺帽檢測的成本， 更提高檢測的失誤機(jī)率。再者，由于上述檢測裝置1的檢測速度十分緩慢， 無法于短時(shí)間內(nèi)檢測大量的螺帽，故制造廠商仍僅能以抽驗(yàn)的方式做檢測， 如此，將無法有效提升螺帽的出貨品質(zhì)。在此需特別一提，倘若螺帽的口徑 較小(例如M5以下)，則上述檢測裝置1所發(fā)出的激光光線，將無法確實(shí) 地照射到內(nèi)螺牙，換言之，所述檢測裝置1亦無法接收到由內(nèi)螺牙所反射的激光光線。
因此，如何改善螺帽檢測裝置的結(jié)構(gòu)，以增進(jìn)螺帽的內(nèi)螺牙的檢測效率, 并減少檢測錯(cuò)誤的發(fā)生機(jī)率，有效提升螺帽的出貨品質(zhì)，使出廠的螺帽符合 精密工業(yè)(如汽車業(yè)、航太業(yè)等)的高標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)以確保產(chǎn)品的安全性，即 成為本實(shí)用新型在此欲探討的一重要課題。

實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于己知檢測裝置的諸多缺失，創(chuàng)作人乃依多年的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)，并經(jīng)過 長久的努力研究與實(shí)驗(yàn)，終于研發(fā)出本實(shí)用新型的一種螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝 置。
本實(shí)用新型的一目的，是提供一種螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，包括一送料 平臺、 一檢測透鏡、 一圖像擷取單元及一發(fā)光元件，其中所述送料平臺由透 光材料(如石英或玻璃等材料)制成，以承載及運(yùn)送待檢測的螺帽。所述 檢測透鏡裝設(shè)于所述送料平臺的上方，所述檢測透鏡的邊緣至中心軸之間的 斷面形狀為半個(gè)平凸透鏡的斷面形狀，且所述檢測透鏡的厚度，自所述邊緣 向所述中心軸漸次遞減。所述圖像擷取單元設(shè)在所述檢測透鏡的上方，以擷 取一待檢測螺帽的內(nèi)螺牙的圖像。所述發(fā)光元件設(shè)在所述送料平臺的下方， 相對于所述檢測透鏡的位置，當(dāng)所述發(fā)光元件的光軸與所述待檢測螺帽的中 心軸重合時(shí)，所述發(fā)光元件所散發(fā)出的部分光線即穿過所述送料平臺，并被 所述待檢測螺帽的內(nèi)螺牙反射，而進(jìn)入所述檢測透鏡內(nèi)，其后，所述光線經(jīng) 由所述檢測透鏡的折射放大，并進(jìn)入至所述圖像擷取單元中。因所述檢測透 鏡的徑向厚度變化，將使得距離所述檢測透鏡較遠(yuǎn)的內(nèi)螺牙，其放大倍率及 折射角度較大，如此，所述圖像擷取單元所拍攝到的所述內(nèi)螺牙的圖像中， 任二相鄰螺牙的間隔將能近于相等，不僅能增加圖像的辨識度，據(jù)以精準(zhǔn)地 檢測出內(nèi)螺牙的品質(zhì)良窳，更能大幅減少檢測錯(cuò)誤的發(fā)生機(jī)率。
本實(shí)用新型的另一 目的，是上述檢測透鏡鄰近所述送料平臺的一面上，其周緣涂布有一抗反射層，以避免一光柵(grating)的發(fā)光部所發(fā)出的光線，被 所述檢測透鏡反射而進(jìn)入所述光柵的檢測部中，據(jù)以防止所述檢測部發(fā)生誤 判等情事，此外，所述抗反射層也能防止多余的光線進(jìn)入至所述圖像擷取單 元中造成干擾，以提升內(nèi)螺牙檢測的精準(zhǔn)度。 通過本實(shí)用新型，可達(dá)成下列功能及效果-
通過所述檢測透鏡，制造廠商僅需使用一圖像擷取單元，即能一次檢測 整圈內(nèi)螺牙；
所述圖像擷取單元所拍攝到的所述內(nèi)螺牙的圖像中，任二相鄰螺牙的間 隔近于相等，據(jù)以減低圖像辨識的困難度；
所述抗反射層可防止光柵發(fā)生誤判，并避免多余光線進(jìn)入至所述圖像擷 取單元中；
本實(shí)用新型的螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置的檢測效率高，平均每分鐘可檢測 三百個(gè)螺帽；及
由于本實(shí)用新型僅使用一圖像擷取單元，故所占用的空間小，因此制造 廠商可依需求在所述送料平臺上添增其他檢測儀器，使得螺帽的檢測一貫化。


圖1是已知內(nèi)螺牙的檢測裝置的示意圖2是已知檢測裝置的光線路徑圖3是已知檢測裝置的檢測結(jié)果；
圖4是已知檢測裝置的檢測結(jié)果；
圖5是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的立體示意圖6是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的剖面示意圖7是本實(shí)用新型的局部立體示意圖8是利用本實(shí)用新型所擷取的內(nèi)螺牙圖像的示意圖9是利用本實(shí)用新型所擷取的內(nèi)螺牙圖像的示意圖；及圖10是利用本實(shí)用新型所擷取的內(nèi)螺牙圖像的示意圖。
附圖標(biāo)號
送料平臺 ......... 51
檢測透鏡 ......... 52
邊緣 ......... 521
中心軸 ......... 522
圖像擷取單元 ......... 53
發(fā)光元件 ......... 54
待檢測螺帽 ......... 55
內(nèi)螺牙 ......... 551
轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá) ......... 56
抗反射層 ......... 60
光柵 ......... 70
發(fā)光部 ......... 701
檢測部 ......... 70具體實(shí)施方式
為便貴審查員能對本實(shí)用新型的目的、形狀、構(gòu)造裝置特征及其功效， 做更進(jìn)一步的認(rèn)識與了解，茲舉實(shí)施例配合附圖，詳細(xì)說明如下
本實(shí)用新型關(guān)于一種螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施 例中，參閱圖5所示，所述螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置包括一送料平臺51、 一檢 測透鏡52、 一圖像擷取單元53及一發(fā)光元件54，其中所述送料平臺51由透 光材料(如石英或玻璃等材料)制成，用以承載及運(yùn)送待檢測螺帽55，在 本實(shí)施例中，所述送料平臺51呈圓盤狀，所述送料平臺51的中央部位連接 有一轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)56，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)56的帶動(dòng)之下，所述送料平臺51進(jìn)行等 速率圓周運(yùn)動(dòng)，惟，并不以此為限，制造廠商自可根據(jù)設(shè)計(jì)的需求，調(diào)整所
7述送料平臺51的形狀及運(yùn)行速率，以配合后續(xù)述及的檢測作業(yè)程序。
承上，參閱圖5、圖6所示，所述檢測透鏡52設(shè)于所述送料平臺51的上 方，所述檢測透鏡52的邊緣521至中心軸522之間的斷面形狀，為半個(gè)平凸 透鏡的斷面形狀，換言之，所述檢測透鏡52的斷面中，鄰近所述待檢測螺帽 55的一側(cè)為平面，另一側(cè)呈現(xiàn)近似于山谷的形狀，由此可知，所述檢測透鏡 52的厚度，自所述邊緣521向所述中心軸522漸次遞減。此外，所述發(fā)光元 件54設(shè)在所述送料平臺51的下方，相對于所述檢測透鏡52的位置，所述發(fā) 光元件54可為發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)、冷極管、電燈泡或 節(jié)能燈等。所述圖像擷取單元53設(shè)在所述檢測透鏡52的上方，由于所述送 料平臺51由透光材料制成，因此，當(dāng)所述待檢測螺帽55的中心軸與所述發(fā) 光元件54的光軸重合時(shí)，換言之，所述待檢測螺帽55被所述送料平臺51運(yùn) 送至所述發(fā)光元件54的正上方時(shí)，所述發(fā)光元件54所散發(fā)出的部分光線即 穿過所述送料平臺51，并進(jìn)入至所述待檢測螺帽55內(nèi)，且所述光線被所述待 檢測螺帽55的內(nèi)螺牙551反射，并進(jìn)入所述檢測透鏡52內(nèi)，所述光線經(jīng)由 所述檢測透鏡52的折射放大后，即進(jìn)入至所述圖像擷取單元53中。所述圖 像擷取單元53可與一判斷單元(圖中未示)相連接，所述圖像擷取單元53 將拍攝所得的圖像傳送至所述判斷單元，便于所述判斷單元對所述圖像進(jìn)行 分析判斷，以確認(rèn)所述待檢測螺帽55的內(nèi)螺牙551是否有缺陷發(fā)生。當(dāng)所述 待檢測螺帽55的內(nèi)螺牙551為完整無缺陷時(shí)，上述圖像即呈現(xiàn)如圖8所示的 圖形；當(dāng)所述待檢測螺帽55的內(nèi)螺牙551為壞牙時(shí)，所述內(nèi)螺牙551的圖像 即呈現(xiàn)如圖9所示的圖形；又當(dāng)所述待檢測螺帽55的內(nèi)螺牙551為斜牙時(shí)， 所述內(nèi)螺牙551的圖像即呈現(xiàn)如圖IO所示的圖形。此外，需補(bǔ)充一提，所述 圖像擷取單元53尚可與一顯示幕(圖中未示)相連接，并將拍攝所得的圖像 傳送所述顯示幕，以便制造廠商確認(rèn)檢測工作的狀況。
因所述檢測透鏡的徑向厚度變化，將使得距離所述檢測透鏡較遠(yuǎn)的內(nèi)螺 牙，其放大倍率及折射角度較大，如此，所述圖像擷取單元所拍攝到的所述內(nèi)螺牙的圖像中，任二相鄰螺牙的間隔將能近于相等，
由于所述檢測透鏡52的徑向厚度變化，故距離所述檢測透鏡52較遠(yuǎn)的 內(nèi)螺牙551 (即下方的內(nèi)螺牙)，其折射角度及放大倍率較大，因此，所述圖 像擷取單元53拍攝到的所述內(nèi)螺牙551的圖像(如圖8)中，任二相鄰螺牙 的間隔將近于相等，如此，不僅大幅增加圖像的辨識度，更能精準(zhǔn)地檢測出 所述內(nèi)螺牙551的品質(zhì)良窳。
參閱圖6、圖7所示，在上述較佳實(shí)施例中，所述檢測透鏡52鄰近所述 送料平臺的一面上，其周緣尚涂布有一抗反射層60 (如經(jīng)過陰極處理的鋁 膜)，此外，在所述送料平臺51上，鄰近所述檢測透鏡的位置設(shè)有一光柵70， 所述光柵70的對應(yīng)兩側(cè)上設(shè)有一發(fā)光部701及一檢測部702，其中所述檢測 部702接收所述發(fā)光部701所發(fā)出的光線，當(dāng)所述待檢測螺帽55通過所述光 柵時(shí)，也就是，當(dāng)所述待檢測螺帽55遮蔽住所述發(fā)光部701所發(fā)出的光線時(shí)， 所述檢測部702即無法接收所述發(fā)光部701所發(fā)出的光線，所述檢測部702 向所述圖像擷取單元53傳送一通知信息，使得所述圖像擷取單元53拍攝所 述待檢測螺帽55的圖像。
承上，由于所述檢測透鏡52鄰近所述待檢測螺帽55的一面上，其周緣 涂布有所述抗反射層60，因此，當(dāng)所述待檢測螺帽55遮蔽住所述發(fā)光部701 時(shí)，所述發(fā)光部701所發(fā)出的光線不會(huì)被所述檢測透鏡52反射至所述檢測部 702，以避免所述檢測部702發(fā)生誤判等情事。此外，所述抗反射層60也可 避免所述待檢測螺帽55之外的光線，穿過所述檢測透鏡52的周緣，進(jìn)入至 所述圖像擷取單元53中，以防止多余的光線進(jìn)入至所述圖像擷取單元53中 造成干擾，并降低檢測錯(cuò)誤的發(fā)生機(jī)率。
綜上所述，通過本實(shí)用新型，可達(dá)成下列功能及效果
通過所述檢測透鏡，制造廠商僅需使用一圖像擷取單元，即能一次檢測 整圈內(nèi)螺牙；
所述圖像擷取單元所拍攝到的所述內(nèi)螺牙的圖像中，任二相鄰螺牙的間隔近于相等，據(jù)以減低圖像辨識的困難度；
所述抗反射層可防止光柵發(fā)生誤判，并避免多余光線進(jìn)入至所述圖像擷 取單元中；
本實(shí)用新型的螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置的檢測效率高，平均每分鐘可檢測 三百個(gè)螺帽；及
由于本實(shí)用新型僅使用一圖像擷取單元，故所占用的空間小，因此制造 廠商可依需求在所述送料平臺上添增其他檢測儀器，使得螺帽的檢測一貫化。
以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例，惟本實(shí)用新型的技術(shù)特 征并不局限于此，凡本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在本實(shí)用新型領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及 的變化或修飾，皆可涵蓋在以下本案的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，其特征在于，所述螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置包括一送料平臺，所述送料平臺由透光材料制成；一檢測透鏡，所述檢測透鏡設(shè)于所述送料平臺的上方，所述檢測透鏡的邊緣至中心軸之間的斷面形狀為半個(gè)平凸透鏡的斷面形狀，且所述檢測透鏡的厚度，自所述邊緣向所述中心軸漸次遞減；一圖像擷取單元，所述圖像擷取單元設(shè)在所述檢測透鏡的上方；及一發(fā)光元件，所述發(fā)光元件設(shè)在所述送料平臺的下方，相對于所述檢測透鏡的位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，其特征在于，所述檢測 透鏡鄰近所述送料平臺的一面上，其周緣涂布有一抗反射層。
3. 如權(quán)利要求2所述的螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，其特征在于，所述抗反 射層是一經(jīng)過陰極處理的鋁膜。
4. 如權(quán)利要求3所述的螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，其特征在于，在所述送 料平臺上，鄰近所述檢測透鏡的位置設(shè)有一光柵，所述光柵的對應(yīng)兩側(cè)上設(shè) 有一發(fā)光部及一檢測部。
5. 如權(quán)利要求4所述的螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，其特征在于，所述發(fā)光 元件是一發(fā)光二極管。
6. 如權(quán)利要求4所述的螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，其特征在于，所述發(fā)光 元件是一冷極管。
7. 如權(quán)利要求4所述的螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，其特征在于，所述發(fā)光 元件是一電燈泡。
8. 如權(quán)利要求4所述的螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，其特征在于，所述發(fā)光 元件是一節(jié)能燈。
專利摘要本實(shí)用新型關(guān)于一種螺帽內(nèi)螺牙的檢測裝置，所述檢測裝置包括一送料平臺、一檢測透鏡、一圖像擷取單元及一發(fā)光元件。其中所述送料平臺由透光材料(如石英或玻璃等材料)制成，用以承載及運(yùn)送待檢測的螺帽，所述檢測透鏡設(shè)于所述送料平臺的上方，所述檢測透鏡的邊緣至中心軸之間的斷面形狀為半個(gè)平凸透鏡的斷面形狀，且所述檢測透鏡的厚度，自所述邊緣向所述中心軸漸次遞減，所述圖像擷取單元設(shè)在所述檢測透鏡的上方，以擷取一待檢測螺帽的內(nèi)螺牙的圖像，所述發(fā)光元件設(shè)在所述送料平臺的下方，相對于所述檢測透鏡的位置。利用本實(shí)用新型不僅能增加圖像的辨識度，據(jù)以精準(zhǔn)地檢測出待檢測螺帽的內(nèi)螺牙的品質(zhì)良窳，更能大幅降低檢測錯(cuò)誤的發(fā)生幾率。
文檔編號G01N21/954GK201302554SQ200820176219
公開日2009年9月2日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者梁昆明 申請人:新加坡商爵視私人有限公司