影像检测设备及影像检测方法与流程

本发明涉及一种检测设备及检测方法，尤其涉及一种影像检测设备及影像检测方法。

背景技术：

随着科技发展，人们对与电子产品中电子构件的精密程度及质量需求越来越高。举例来说，电子产品中电路板上的各种组件的质量及外观检测为制造及检验过程中的重要步骤，以确保电路板的功能正常。

一种电子构件的检测方式为利用影像捕获设备来撷取电子构件的影像，并据此影像判断电子构件的制造质量。一般来说，操作人员需以徒手的方式将待测的电子构件移至影像捕获设备处，以便于对电子构件进行影像检测，然此种检测方式较为耗费人力，且可能因人为操作因素而导致检测不准确。此外，若影像捕获设备与待测的电子构件的相对位置及角度不能进行调整，则影像捕获设备难以全面性地对电子构件的整体外观进行影像撷取，而无法藉由完整的影像信息来检测电子构件的制造质量。

技术实现要素：

本发明提供一种影像检测设备及影像检测方法，可节省检测所需人力，且提升检测准确性。

本发明的影像检测设备包括基座、至少一个输送单元、机械手臂单元及影像撷取单元。至少一个输送单元配置于基座上且适于在基座上输送电子构件。机械手臂单元配置于基座上。影像撷取单元连接于机械手臂单元。机械手臂单元适于驱动影像撷取单元移动，以使影像撷取单元个别以多个不同角度撷取电子构件的影像。

在本发明的一实施例中，上述的影像撷取单元的光轴相对于电子构件的倾斜角度适于藉由机械手臂单元对影像撷取单元的驱动而改变。

在本发明的一实施例中，上述的影像撷取单元的光轴相对于电子构件的倾斜角度适于改变为45度、90度或135度。

在本发明的一实施例中，上述的至少一个输送单元适于移动而对位于影像撷取单元，以使影像撷取单元适于撷取电子构件的影像。

在本发明的一实施例中，当影像撷取单元撷取电子构件的影像时，至少一个输送单元适于相对于影像撷取单元往复移动。

在本发明的一实施例中，上述的影像检测设备还包括翻转机构，其中翻转机构配置于基座上，至少一个输送单元适于移动而对位于翻转机构，以使翻转机构适于翻转电子构件。

在本发明的一实施例中，第一载台适于承载电子构件并被至少一个输送单元输送至翻转机构，翻转机构包括夹持件及驱动单元。夹持件具有相邻的第一夹持部及第二夹持部。驱动单元连接于夹持件，且适于驱动第一夹持部及第二夹持部，以个别地夹持第一载台及第二载台，而使第一载台及第二载台相靠合并夹置电子构件。驱动单元适于驱动夹持件转动，而带动相靠合的第一载台及第二载台翻转，以使电子构件翻转而改为被第二载台承载。当电子构件被第二载台承载时，驱动单元适于驱动第二夹持部释放第二载台，并驱动夹持件及被第一夹持部夹持的第一载台移离第二载台及电子构件。

在本发明的一实施例中，上述的至少一个输送单元包括第一输送单元与第二输送单元，在第一输送单元输送第一载台至翻转机构，且翻转机构翻转第一载台上的电子构件之后，驱动单元适于驱动第二载台及被第二载台承载的电子构件移至第二输送单元上。

在本发明的一实施例中，在至少一个输送单元输送电子构件至翻转机构，且翻转机构翻转电子构件之后，驱动单元适于驱动电子构件回到至少一个输送单元上。

在本发明的一实施例中，上述的至少一个输送单元包括第一输 送单元及第二输送单元，当第一输送单元输送电子构件至翻转机构，且翻转机构翻转电子构件时，影像撷取单元撷取第二输送单元上的另一电子构件的影像。

本发明的影像检测方法包括以下步骤。藉由至少一个输送单元输送电子构件。藉由机械手臂单元驱动影像撷取单元移动，以使影像撷取单元个别以多个不同角度撷取电子构件的影像，以产生多个电子构件影像。藉由处理单元，分析多个电子构件影像。

在本发明的一实施例中，上述的驱动影像撷取单元的步骤包括：藉由机械手臂单元对影像撷取单元的驱动而改变影像撷取单元的光轴相对于电子构件的倾斜角度。

在本发明的一实施例中，上述的改变影像撷取单元的光轴相对于电子构件的倾斜角度的步骤包括：改变影像撷取单元的光轴相对于电子构件的倾斜角度为45度、90度或135度。

在本发明的一实施例中，上述的影像检测方法还包括：至少一个输送单元移动而对位于影像撷取单元，以使影像撷取单元撷取电子构件的影像。

在本发明的一实施例中，上述的影像检测方法还包括：当影像撷取单元撷取电子构件的影像时，至少一个输送单元相对于影像撷取单元往复移动。

在本发明的一实施例中，上述的影像检测方法还包括：至少一个输送单元移动而对位于翻转机构，以使翻转机构翻转电子构件。

在本发明的一实施例中，第一载台适于承载电子构件并被至少一个输送单元输送至翻转机构，翻转机构包括夹持件及驱动单元，夹持件具有相邻的第一夹持部及第二夹持部，翻转机构翻转电子构件的步骤包括以下步骤。藉由驱动单元驱动第一夹持部及第二夹持部，以个别地夹持第一载台及第二载台，而使第一载台及第二载台相靠合并夹置电子构件。藉由驱动单元驱动夹持件转动，而带动相靠合的第一载台及第二载台翻转，以使电子构件翻转而改为被第二载台承载。当电子构件被第二载台承载时，藉由驱动单元驱动第二夹持部释放第二载台，并驱动夹持件及被第一夹持部夹持的第一载 台移离第二载台及电子构件。

在本发明的一实施例中，上述的至少一个输送单元包括第一输送单元与第二输送单元，影像检测方法还包括：在第一输送单元输送第一载台至翻转机构，且翻转机构翻转第一载台上的电子构件之后，藉由驱动单元驱动第二载台及被第二载台承载的电子构件移至第二输送单元上。

在本发明的一实施例中，上述的影像检测方法还包括：在至少一个输送单元输送电子构件至翻转机构，且翻转机构翻转电子构件之后，藉由翻转机构驱动电子构件回到至少一个输送单元上。

在本发明的一实施例中，上述的至少一个输送单元包括第一输送单元与第二输送单元，影像检测方法还包括：当第一输送单元输送电子构件至翻转机构，且翻转机构翻转电子构件时，藉由影像撷取单元撷取第二输送单元上的另一电子构件的影像。

基于上述，本发明利用输送单元在基座上输送待测的电子构件供影像撷取单元进行检测，故使用者不需以徒手的方式将待测的电子构件移至影像撷取单元处，如此可节省检测所需人力，且可降低因人为操作因素而导致检测不准确的机率。此外，本发明利用机械手臂单元来驱动影像撷取单元移动，使影像撷取单元与待测的电子构件的相对位置及角度能够进行调整，如此则影像撷取单元可全面性地对电子构件的整体外观进行影像撷取，以藉由完整的影像信息来检测电子构件的制造质量，从而提升检测的准确性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的影像检测设备的俯视示意图；

图2显示图1的输送单元移至影像撷取单元处；

图3显示图2的影像撷取单元对电子构件进行检测；

图4以另一视角显示图2的影像撷取单元对电子构件进行检测；

图5是本发明一实施例的影像检测方法的流程图；

图6显示图2的输送单元移至翻转机构处；

图7是图1的翻转机构的方框图；

图8A至图8I显示图1的翻转机构翻转电子构件的流程；

图9显示图6的电子构件移至另一输送单元上；

图10显示图9的输送单元移至影像撷取单元处；

图11是本发明另一实施例的影像检测设备的俯视示意图。

附图标记：

50、50’：电子构件

50a：正面

50b：背面

60a、60a’：第一载台

60b：第二载台

100、200：影像检测设备

110、210：基座

110a、110b、110c、210a：滑台

112、212：人工操作平台

120a、120b：输送单元

122a、122b：真空吸附装置

130、230：机械手臂单元

132：基部

134：臂部

140、240：影像撷取单元

150、250：翻转机构

152：夹持件

152a：第一夹持部

152b：第二夹持部

154：驱动单元

220a：第一输送单元

220a’：第二输送单元

A：光轴

D：方向

具体实施方式

图1是本发明一实施例的影像检测设备的俯视示意图。图2显示图1的输送单元移至影像撷取单元处。图3显示图2的影像撷取单元对电子构件进行检测。请参考图1至图3，本实施例的影像检测设备100包括基座110、输送单元120a、机械手臂单元130及影像撷取单元140。

输送单元120a沿方向D可滑动地配置于基座110上的滑台110a，且适于如图1至图2所示沿着滑台110a滑动而在基座110上输送电子构件50，其中例如是利用第一载台60a承载电子构件50，并使第一载台60a被输送单元120a输送。机械手臂单元130配置于基座110上，且影像撷取单元140连接于机械手臂单元130。在本实施例中，电子构件50例如是软性电路板，且其上例如具有待检测的表面黏着式封装(Surface Mounted Technology，SMT)组件。然本发明不以此为限，电子构件50可为其他适当种类的组件。

图4以另一视角显示图2的影像撷取单元对电子构件进行检测。为使附图较为清楚，图3中的机械手臂单元130未在图4中显示出。本实施例的机械手臂单元130适于驱动影像撷取单元140移动，以使影像撷取单元140可如图3及图4所示作动至各种不同位置，而个别以多个不同角度撷取电子构件50的影像。具体而言，影像撷取单元140的光轴A(显示于图3及图4)相对于电子构件50的倾斜角度是藉由机械手臂单元130对影像撷取单元140的驱动而改变，而可在图3所示视角以45度的倾斜角度、90度的倾斜角度或135度的倾斜角度撷取电子构件50的影像，且可在图4所示视角以45度的倾斜角度或135度的倾斜角度撷取电子构件50的影像，以完成多种面向的影像撷取。在其他实施例中，影像撷取单元140可藉由机械手臂单元130的驱动以移动至其他状态，而以更多不同的角度撷取电子构件50的影像，本发明不对此加以限制。

在上述配置方式之下，影像检测设备100利用输送单元120a， 在基座110上输送待测的电子构件50供影像撷取单元140进行检测，故使用者不需以徒手的方式将待测的电子构件50移至影像撷取单元140处，如此可节省检测所需人力，且可降低因人为操作因素而导致检测不准确的机率。此外，影像检测设备100利用机械手臂单元130来驱动影像撷取单元140移动，使影像撷取单元140与待测的电子构件50的相对位置及角度能够进行调整，如此则影像撷取单元140可全面性地对电子构件50的整体外观进行影像撷取，以藉由完整的影像信息来检测电子构件50的制造质量，从而提升检测的准确性。

以下说明对应于本实施例的影像检测设备100的影像检测方法的主要流程。图5是本发明一实施例的影像检测方法的流程图。请参考图5，首先，藉由输送单元120a输送电子构件50(步骤S602)，使电子构件50如图2所示移至影像撷取单元140处。接着，藉由机械手臂单元130驱动影像撷取单元140移动，以使影像撷取单元140如图3及图4所示个别以多个不同拍摄角度撷取电子构件50的影像，以产生多个电子构件影像(步骤S604)。然后，藉由处理单元，分析多个电子构件影像(步骤S606)。所述处理单元例如是计算机设备或其他适当的分析装置，本发明不对此加以限制。于较佳实施例，上述拍摄角度包括45度、60度以及135度。

在本实施例中，影像撷取单元140例如是电荷耦合组件(Charge Coupled Device，CCD)形式或其他适当形式的摄像装置，本发明不对此加以限制。此外，本实施例的机械手臂单元130例如是机械手臂且如图3及图4所示包括基部132及多个臂部134，基部132配置于图1及图2所示的基座110上，这些臂部134依序枢接于基部132与影像撷取单元140之间，以藉由这些臂部134的相对枢转而驱动影像撷取单元140移动。在其他实施例中，可利用其他适当种类的驱动装置来驱动影像撷取单元140作动，本发明不对此加以限制。

请参考图1及图2，详细而言，本实施例的基座110的一端具有人工操作平台112。输送单元120a可移动且对位于人工操作平台 112，使电子构件50能够在人工操作平台112上，被用户放置于输送单元120a。接着，如图2所示，承载了第一载台60a及电子构件50的输送单元120a可移动而对位于影像撷取单元140，使影像撷取单元140适于撷取电子构件50的影像。

此外，在本实施例中，如图3及图4所示，当影像撷取单元140撷取电子构件50的影像时，输送单元120a可沿着图2所示的滑台110a往复移动，使影像撷取单元140能够在静止的状态下较为完整地对电子构件50进行影像撷取。详细而言，当影像撷取单元140在图3所示视角以45度、90度或135度的倾斜角度进行影像撷取时，或是在图4所示视角以45度或135度的倾斜角度进行影像撷取时，输送单元120a皆可沿着图2所示的滑台110a以方向D往复移动，让影像撷取单元140在各种倾斜角度下皆能完整地撷取电子构件50的影像。

图6显示图2的的输送单元移至翻转机构处。本实施例的影像检测设备100还包括翻转机构150，翻转机构150配置于基座110上，其中图6仅示意性地以方块显示翻转机构150，实际上翻转机构150可为任何适当形式的驱动机构，本发明不对此加以限制。输送单元120a适于从图2所示位置移动至图6所示位置而对位于翻转机构150，此时第一载台60a及其上的电子构件50，随之被输送至翻转机构150处，使翻转机构150能够翻转电子构件50，以便对电子构件50的背面进行影像撷取，详述如下。

图7是图1的翻转机构的方框图。请参考图7，本实施例的翻转机构150包括夹持件152及驱动单元154。驱动单元154连接于夹持件152且用以驱动夹持件152作动，以进行电子构件50的翻转。

图8A至图8I显示图1的翻转机构翻转电子构件的流程。具体而言，电子构件50如图8A所示，具有相对的正面50a及背面50b，且电子构件50被第一载台60a承载时，是以其正面50a朝上。夹持件152如图8A所示，具有相邻的第一夹持部152a及第二夹持部152b。在翻转电子构件50的过程中，驱动单元154先驱动第一夹持部152a及第二夹持部152b，以个别地夹持第一载台60a及第二载 台60b，而使第一载台60a及第二载台60b相靠合并夹置电子构件50，如图8B所示。

接着，驱动单元154驱动夹持件152移动而将第一载台60a、第二载台60b及电子构件50移离输送单元120a，如图8C至图8D所示。驱动单元154驱动夹持件152转动，而带动相靠合的第一载台60a及第二载台60b翻转，使电子构件50翻转而改为被第二载台60b承载，如图8E至图8F所示。当电子构件50被第二载台60b承载，且驱动单元154驱动夹持件152移动，而使第二载台60b及其承载的电子构件50移至基座110(显示于图6)上的另一输送单元120b上时，驱动单元154驱动第二夹持部152b释放第二载台60b，并驱动夹持件152及被第一夹持部152a夹持的第一载台60a移离第二载台60b及电子构件50，如图8I所示。

在本实施例中，翻转机构150的夹持件152沿着基座110上的滑台110c移动于图9所示的输送单元120a与输送单元120b之间。然本发明不以此为限，在其他实施例中，夹持件152可藉由其他适当方式进行平移。

图9显示图6的电子构件移至另一输送单元上。图10显示图9的输送单元移至影像撷取单元处。在完成图8A至图8B所示翻转流程之后，电子构件50及载台60b如图9所示位于输送单元120b上。输送单元120b可滑动地配置于基座110上的滑台110b，可沿着滑台110b滑动，而将电子构件50输送至影像撷取单元140处，使影像撷取单元140能够撷取电子构件50的影像。接着，输送单元120b如图1所示移至人工操作平台112处，让使用者便于取起输送单元120b上的已检测完毕的电子构件50。

藉由上述操作流程，翻转机构150能够翻转电子构件50，以使电子构件50的正面50a朝上(如图8A所示)或使电子构件50的背面50b(如图8I所示)朝上，让影像撷取单元140除了可如图3及图4对电子构件50的正面50a进行影像撷取，亦可对电子构件50的背面50b进行影像撷取。

请参考图8A及图8I，本实施例的输送单元120a、120b上分别 具有真空吸附装置122a、122b，分别用以对第一载台60a及第二载台60b上的电子构件50进行吸附。据此，在电子构件50为软性料片(如软性电路板)的情况下，可藉由真空吸附装置122a、122b提供的吸附力来避免软性料片翘曲不平整而造成影像检测失真，且可避免电子构件50非预期地脱离第一载台60a及第二载台60b。在其他实施例中，可藉由其他适当装置将电子构件50吸附于第一载台60a及第二载台60b上，本发明不对此加以限制。

图11是本发明另一实施例的影像检测设备的俯视示意图。在图11所示的影像检测设备200中，基座210、滑台210a、人工操作平台212、第一输送单元220a、第二输送单元220a’、机械手臂单元230、影像撷取单元240、翻转机构250、第一载台60a’、电子构件50’的配置与作动方式类似图1的基座110、滑台110a、人工操作平台112、输送单元120a、机械手臂单元130、影像撷取单元140、翻转机构150、第一载台60a、电子构件50的配置与作动方式，于此不再赘述。

影像检测设备200与影像检测设备100的不同处在于，在第一输送单元220a输送电子构件50’至翻转机构250且翻转机构250翻转电子构件50’之后，翻转机构250驱动电子构件50’回到第一输送单元220a上，以藉由第一输送单元220a输送已翻转的电子构件50’至影像撷取单元240进行检测。类似地，在第二输送单元220a’输送电子构件50’至翻转机构250且翻转机构250翻转电子构件50’之后，翻转机构250驱动电子构件50’回到第二输送单元220a’上，以藉由第二输送单元220a’输送已翻转的电子构件50’至影像撷取单元240进行检测。此外，在翻转机构250如上述般翻转电子构件50’且接着电子构件50’被输送至影像捕获设备240而使影像捕获设备240撷取电子构件50’的影像之后，电子构件50’再次被输送至翻转机构250且翻转机构250再次翻转电子构件50’，使电子构件50’能够以正面朝上的状态被输送回人工操作平台212，以便于直接进行后续其他检测作业。

在本实施例中，在第一输送单元220a输送电子构件50’至翻转 机构250且翻转机构250翻转电子构件50’的同时，影像撷取单元240可撷取第二输送单元220a’上的另一电子构件50’的影像，如此可避免影像撷取单元240在翻转机构250翻转电子构件50’时闲置，以提升检测效率。

综上所述，本发明利用输送单元在基座上输送待测的电子构件供影像撷取单元进行检测，故使用者不需以徒手的方式将待测的电子构件移至影像撷取单元处，如此可节省检测所需人力，且可降低因人为操作因素而导致检测不准确的机率。此外，本发明利用机械手臂单元来驱动影像撷取单元移动，使影像撷取单元与待测的电子构件的相对位置及角度能够进行调整，如此则影像撷取单元可全面性地对电子构件的整体外观进行影像撷取，以藉由完整的影像信息来检测电子构件的制造质量，从而提升检测的准确性。再者，影像检测设备可利用翻转机构来翻转电子构件，使电子构件的正面及背面皆可藉由影像撷取单元来进行影像检测。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的改动与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求界定范围为准。