TWI681167B - 汽車內裝檢測系統 - Google Patents

Abstract

一種汽車內裝檢測系統，是在一停車平台上設有一具有出入口的攝影棚，該攝影棚包括一支撐在該停車平台上的攝影棚架，在該停車平台位於該攝影棚內中間的位置形成一車體定位區，在該攝影棚架安裝多個朝向該車體定位區照明、拍攝的照明光源以及攝影機，在攝影棚架頂部的左右兩側各設有一具有攝影機的機械手臂，在攝影棚旁設有電連接各照明光源與各攝影機的控制主機；當汽車停駐在該車體定位區時，能利用多個攝影機分別對該汽車多處進行目標有無、亮度或對比的視覺辨識來檢測該汽車的內裝、配件是否正確，可節省人工辨識的時間而能加快汽車出廠的速度。

Description

汽車內裝檢測系統

本發明涉及一種視覺辨識的系統，尤其涉及一種視覺辨識汽車款式與內裝的系統。

現有汽車生產在組裝內裝或配件，例如環保標章、儀表板、里程表、車門扶手、飾板、音響、霧燈蓋、倒車雷達、輪胎、排氣貼紙、冷媒貼紙或安全氣囊警告貼紙時，是在汽車裝配場的生產線上進行。當安裝時，裝配的工人是在生產線的各站點拿取料件自動化輸送設備上預定安裝的各種料件，隨著汽車在生產線上各站點的前進，將料件依序安裝至對應的汽車上，可達到在同一生產線生產多車種與不同配備汽車的效果。

在上述的汽車裝配場中雖然能夠組裝不同種類汽車的內裝與配件，但若選擇在裝配過程中檢視安裝料件的正確與否，一旦檢測出安裝錯誤就需要將整個生產線暫停，將該汽車裝配料件的錯誤排除之後才能繼續安裝其他汽車的料件，如此一來就會為了一輛汽車的安裝錯誤停止整個生產線，造成生產效率的降低，耽誤整體生產線的生產效率。

由於現有汽車在裝配的生產線上檢查內裝或配件會降低生產的效率。為此，本發明另在停車平台上設有安裝視覺辨識裝置的攝影棚，在攝影 棚內對安裝完內裝與配件的汽車進行檢測，達到節省人工檢測的時間而能加快汽車出廠速度，並維持優良品質管制的效果。

為達到上述目的，本發明提供一種汽車內裝檢測系統，包括：一停車平台；一攝影棚，設置在該停車平台上並且在前後兩端分別設有一出口與一入口，該攝影棚包括一支撐在該停車平台上的攝影棚架，該攝影棚架包括兩分別設於左、右位置的側框架以及一連接在兩側框架頂緣之間的頂框架，對應該攝影棚內中間的位置，在該停車平台形成一車體定位區；以及一視覺辨識裝置，設有一控制主機，在該攝影棚架安裝多個朝向該車體定位區照明的照明光源以及多個朝向該車體定位區拍攝的攝影機，對應該車體定位區的左、右兩側，在該頂框架的左、右兩側各設有一多軸的機械手臂，在各機械手臂的自由端分別結合一活動攝影機，各活動攝影機具有一光源，各照明光源、各攝影機、各機械手臂以及各活動攝影機分別與該控制主機電連接，該控制主機能夠控制各照明光源、各攝影機、各機械手臂與各活動攝影機對汽車的多處的固定位置分別進行目標有無、亮度或對比的視覺辨識。

進一步，本發明在所述頂框架前邊緣的中間結合一向前延伸的前延伸桿，在該頂框架後邊緣的中間結合一向後延伸的後延伸桿，在該前延伸桿的自由端結合一朝向所述車體定位區拍攝的前攝影機，在該後延伸桿的自由端結合一朝向該車體定位區拍攝的後攝影機。

進一步，本發明對應所述車體定位區前端的位置，在所述頂框架前半部的中間設有一多軸的前機械手臂，在該前機械手臂的自由端結合一前活動攝影機，該前活動攝影機具有一前光源，該前機械手臂與該前活動攝影機分別與所述的控制主機電連接而能夠受該控制主機控制而對汽車進行視覺辨識。

更進一步，本發明在所述的頂框架的左、右兩側各結合一沿前後方向延伸的側軌道，所述各機械手臂在頂部設有一滑動座，各滑動座以能夠前後滑動的形態結合在各側軌道固定；在該頂框架前半部的中間結合一沿左右方向延伸的前軌道，所述前機械手臂在頂部設有一前滑動座，該前滑動座以能夠左右滑動的形態結合在該前軌道固定。

較佳的，本發明在所述各側框架以及所述頂框架的鏤空處分別結合多個遮光板。

較佳的，本發明在所述車體定位區的前、後兩側分別設有一車體定位裝置，各車體定位裝置在該車體定位區設有一底座，在各底座內的左、右兩側設有兩橫向滑台，在各橫向滑台的頂部設有一乘載板，該乘載板能夠相對各底座橫向滑動，在各底座內的中間結合兩線性驅動元件，此兩線性驅動元件是橫向設置並且驅動方向左右相反，在各線性驅動元件的驅動端結合一推輪塊，各推輪塊位於配合的各乘載板的內側，各推輪塊沿橫方向延伸形成一推輪部，各推輪部能夠由各乘載板的側向伸入各乘載板的上方。

當本發明使用時是將裝配完成的汽車由該入口行駛進入該攝影棚內，停駐在該車體定位區的適當位置，接著該控制主機令多個照明光源配合各攝影機以及各活動攝影機拍攝該汽車外部以及內部等需要檢測內裝或配件是否安裝正確的位置，透過視覺辨識的方式在汽車裝配完成後進行安裝是否正確的自動化檢測，可節省人工檢測的時間以及停止生產線的時間，因此能加快汽車的出廠速度同時還能維持優良的品質管制。

10‧‧‧停車平台

20‧‧‧攝影棚

21‧‧‧側框架

22‧‧‧頂框架

221‧‧‧側軌道

222‧‧‧前軌道

23‧‧‧遮光板

24‧‧‧出口

25‧‧‧入口

26‧‧‧前延伸桿

27‧‧‧後延伸桿

30‧‧‧視覺辨識裝置

31‧‧‧控制主機

311‧‧‧機體

312‧‧‧控制介面

32‧‧‧攝影機

33‧‧‧前攝影機

34‧‧‧後攝影機

35‧‧‧照明光源

36‧‧‧機械手臂

361‧‧‧滑動座

37‧‧‧活動攝影機

371‧‧‧光源

38‧‧‧前機械手臂

381‧‧‧前滑動座

39‧‧‧前活動攝影機

391‧‧‧前光源

40‧‧‧車體定位裝置

41‧‧‧底座

411‧‧‧前斜面

412‧‧‧後斜面

413‧‧‧安裝凹槽

42‧‧‧橫向滑台

421‧‧‧底板

422‧‧‧線性滑軌

423‧‧‧乘載板

424‧‧‧車輪定位條

43‧‧‧線性驅動元件

431‧‧‧推輪塊

432‧‧‧推輪部

44‧‧‧中置底板

45‧‧‧導引線性滑軌

50‧‧‧汽車

51‧‧‧車輪

A‧‧‧車體定位區

B‧‧‧攝影棚架

圖1是本發明第一較佳實施例的立體圖。

圖2是本發明第一較佳實施例的平面圖。

圖3是本發明第一較佳實施例的剖面圖。

圖4是本發明第一較佳實施例汽車停駐的實施示意圖。

圖5是本發明第一較佳實施例的車體定位裝置的分解圖。

圖6是本發明第一較佳實施例調整汽車定位的動作圖。

圖7是本發明第一較佳實施例視覺辨識的範例示意圖。

圖8是本發明第一較佳實施例視覺辨識的範例示意圖。

圖9是本發明第一較佳實施例視覺辨識的範例示意圖。

圖10是本發明第一較佳實施例視覺辨識的範例示意圖。

圖11是本發明第二較佳實施例的立體圖。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如下。

請參看如圖1至圖6所示的本發明第一較佳實施例，本發明提供一種汽車內裝檢測系統，包括一停車平台10、一設於該停車平台10上的攝影棚20、一設於該攝影棚20的視覺辨識裝置30，以及一對設於該停車平台10的車體定位裝置40，在該對車體定位裝置40上能夠定位一受檢測的汽車50，其中：如圖1至圖4所示，該停車平台10可以是地面或任何可供汽車停駐的平台，如本較佳實施例是將該停車平台10設為地面。

該攝影棚20可以是建築物內的攝影棚或是棚架組成的攝影棚，如本較佳實施例中是將該攝影棚20設為棚架與遮光板組成的攝影棚。該攝影棚20設有一攝影棚架B，該攝影棚架B包括兩分別設於左、右位置的側框架21以及一連接在兩側框架21頂緣之間的頂框架22，各側框架21以及該頂框架22分別是鏤 空的矩形框架，在各側框架21的鏤空處以及該頂框架22的鏤空處分別結合多個遮光板23，在該攝影棚20的頂側以及左、右兩側分別形成能夠遮蔽光線的牆面。

對應該攝影棚20內中間的位置，在該停車平台10形成一車體定位區A，在該攝影棚20的前端以及後端分別形成一出口24以及一入口25，該汽車50能夠由該入口25行駛進入該攝影棚20並停駐在該車體定位區A，待受檢測完畢後該汽車50再由該出口24行駛離開該攝影棚20；配合該出口24以及該入口25的位置，該攝影棚20在該頂框架22前、後邊緣的中間各結合一向前延伸的前延伸桿26以及一向後延伸的後延伸桿27。

該視覺辨識裝置30在該攝影棚20旁設有一控制主機31，該控制主機31設有一機體311，該機體311設置在該停車平台10上，在該機體311的頂部設有一控制介面312；該視覺辨識裝置30對應該車體定位區A的左、右兩側以及上方，分別在兩側框架21以及該頂框架22結合多個攝影機32，在該前延伸桿26的自由端結合一前攝影機33，在該後延伸桿27的自由端結合一後攝影機34；各攝影機32、該前攝影機33以及該後攝影機34的設置方式是朝向該車體定位區A進行拍攝且分別與該控制主機31電連接而受該控制主機31控制。

配合多個攝影機32、該前攝影機33以及該後攝影機34拍攝定位在該車體定位區A的汽車50的位置，在兩側框架21以及該頂框架22結合多個分別朝向該車體定位區A照明的照明光源35，如本較佳實施例中各照明光源35是使用條狀的光源，各照明光源35與該控制主機31電連接而受該控制主機31控制開啟、關閉或亮度。為了拍攝該汽車50的內部進行視覺辨識，在該頂框架22的左、右兩側各設有一多軸的機械手臂36，各機械手臂36以頂部結合在該頂框架22而懸吊在該頂框架22，在各機械手臂36的自由端分別結合一活動攝影機37，各活動攝影機37具有一光源371，各機械手臂36以及各活動攝影機37與該控制主機31電連接而受該控制主機31的控制。

如圖4至圖6所示，該對車體定位裝置40是分別結合在該車體定位區A的前、後兩側，兩車體定位裝置40的前、後距離相當於該汽車50前輪與後輪之間的軸距。各車體定位裝置40包括一底座41以及分別結合在該底座41的兩橫向滑台42以及兩線性驅動元件43，其中各底座41是沿左右方向延伸的矩形框體，在各底座41前、後兩側的頂部分別形成一前斜面411以及一後斜面412，在該底座41的中間形成一安裝凹槽413，在各安裝凹槽413底部的中間結合一中置底板44。

前述的兩橫向滑台42是安裝在各安裝凹槽413內的左右兩側，兩橫向滑台42的左、右位置對應汽車50兩前輪或兩後輪的左右位置，各車體定位裝置40的兩線性驅動元件43是安裝在各中置底板44上，前述兩橫向滑台42各包括一底板421、兩線性滑軌422以及一乘載板423，兩橫向滑台42的底板421分別結合在該安裝凹槽413底部的左側以及右側，各車體定位裝置40的兩線性滑軌422分別結合在各底板421頂面的前、後兩側，各乘載板423結合在兩線性滑軌422上，使得各乘載板423能夠相對各底座41橫向地自由滑動，在各乘載板423頂面的前、後兩側分別固設一車輪定位條424，各車輪定位條424是倒V字形且沿橫方向延伸的長條體。

各車體定位裝置40的兩線性驅動元件43可以選用氣壓缸、油壓缸或電動滑台，如本較佳實施例是選用油壓缸作為線性驅動元件43，各車體定位裝置40的兩線性驅動元件43是以前後間隔的排列方式結合在該中置底板44上，此兩線性驅動元件43是橫向設置並且驅動方向左右相反，在各線性驅動元件43的驅動端，如本較佳實施例是在壓缸桿的前端結合一推輪塊431，在各推輪塊431的底部與配合的各中置底板44之間結合一沿左右方向延伸的導引線性滑軌45，使得各推輪塊431能沿著配合的導引線性滑軌45穩定地沿橫向滑動，各推輪塊431位於配合的各乘載板423的內側且兩者之間有間隔，在各推輪塊431的頂側沿 橫方向朝外延伸設有一凸塊狀的推輪部432，各推輪部432能夠由各乘載板423的側向伸入各乘載板423的上方。

當本發明第一較佳實施例使用時，如圖4至圖6所示，是將汽車50開至該停車平台10並停駐在該攝影棚20內的車體定位區A，過程中汽車50前、後兩側的兩車輪51是分別由各車體定位裝置40的後斜面412開上各橫向滑台42，使各車輪51位於配合的各乘載板423上，並且成對的車輪定位條424會限制各車輪51的前後位置，接著利用各車體定位裝置40調整汽車50的左右位置。

如圖6所示，當需要將汽車50前側的位置向左移動時，是以對應的線性驅動元件43驅動左側的推輪塊431，以左側推輪塊431的推輪部432將左前方的車輪51向左推動，這時汽車50的兩個前側的車輪51會與配合的乘載板423同時向左滑動，將汽車50的前側向左移動至適當的位置後定位；當需要將汽車50的前側向右移動時，則是以另一線性驅動元件43驅動右側的推輪塊431向右推動右前方的車輪51，這時兩個前側的車輪51會與配合的乘載板423同時向右滑動至定位的位置。當需要調整汽車50後側的左右位置時，後側車體定位裝置40調整的方式與前側相同。

當將汽車50定位在車體定位區A後，可將汽車50的車門都打開方便對應的各攝影機32拍攝或方便各機械手臂36伸入該汽車50的內部進行拍攝。如圖1、圖2所示，當該視覺辨識裝置30對汽車50進行視覺辨識，藉此檢測該汽車50的內裝與配件是否安裝正確的作業時，該控制主機31控制設於該攝影棚架B的多個照明光源35照明該汽車50，令多個攝影機32拍攝該汽車50左右兩側以及頂側的固定位置，並且令各機械手臂36伸入該汽車50內以各活動攝影機37配合光源371的照明來拍攝該汽車50內部需要檢測的位置。

上述各攝影機32以及各活動攝影機37拍攝的位置與數量是取決於該視覺辨識裝置30要對該汽車50檢測、視覺辨識的項目，由汽車50外側需要 檢測的配件的位置與數量，在該攝影棚架B設置足以拍攝供視覺辨識的攝影機32；由汽車50內部需要檢測的配件的位置與數量，設定各機械手臂36以各活動攝影機37伸入該汽車50內進行拍攝的拍攝點。上述對該汽車50進行視覺辨識的檢測項目包括：環保標章、警音喇叭、左頭燈、右頭燈、左霧燈蓋、右霧燈蓋、水箱下飾板、出風口撥鈕、外把手、倒車雷達、輪胎尺寸、扶手飾板、椅組材質、里程表、排檔桿頭、方向盤材質、方向盤開關、室內燈、油箱尾門拉柄、天井顏色確認、安全氣囊警告標誌、冷媒標誌、牌照燈、音響。

上述各攝影機32以及各活動攝影機37拍攝影像的辨識手段包括：尋找目標、尋找旋轉目標、無目標、無旋轉目標、無對比、有對比、小於亮度、標準亮度、大於亮度、相同亮度、不同亮度、標準顏色、相同顏色、不同顏色、主要顏色、無顏色、字串讀取等等視覺辨識的程序，來確定該汽車50的內裝或配件是否符合生產時設定的需求。上述視覺辨識程序的範例，如圖7所示是拍攝中央置杯架60以辨識有目標或無目標，該目標為膠墊61。如圖8所示是拍攝車內的特定位置以辨識有目標或無目標，該目標是安全氣囊的貼紙62。如圖9所示是在照明時拍攝車門內側飾板63的反光以進行大於亮度或小於亮度的辨識。如圖10所示是關閉各照明光源35後，將汽車50的霧燈64開啟以辨識霧燈64是否相對於環境發亮來進行有對比或無對比的檢測。

本發明除前述第一較佳實施例，是將各照明光源35設為條狀的光源，並在該攝影棚架B的頂框架22結合多個攝影機32用於視覺辨識以外，如圖11所示的本發明第二較佳實施例，是將多個結合在該攝影棚架B的照明光源35改設為面狀的光源，並在該頂框架22的左、右兩側各結合一沿前後方向延伸的側軌道221，在該頂框架22前半部的中間結合一沿左右方向延伸的前軌道222。

在前述各機械手臂36的頂部設有一滑動座361，各滑動座361以能夠前後滑動的形態結合在各側軌道221固定；為取代原本結合在該頂框架22的多 個攝影機32，本發明第二較佳實施例另設有一多軸的前機械手臂38，在該前機械手臂38的頂部設有一前滑動座381，該前滑動座381以能夠左右滑動的形態結合在該前軌道222固定，在該前機械手臂38的自由端結合一前活動攝影機39，該前活動攝影機39具有一前光源391，該前機械手臂38以及該前活動攝影機39分別與所述的控制主機31電連接而受該控制主機31控制。本發明第二較佳實施例的其他構造以及使用方式皆與前述第一較佳實施例中所述相同。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明主張的權利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示的精神所完成的等效改變或修飾，均應包括在本發明的申請專利範圍內。

10‧‧‧停車平台

20‧‧‧攝影棚

21‧‧‧側框架

22‧‧‧頂框架

31‧‧‧控制主機

311‧‧‧機體

312‧‧‧控制介面

32‧‧‧攝影機

36‧‧‧機械手臂

37‧‧‧活動攝影機

371‧‧‧光源

40‧‧‧車體定位裝置

A‧‧‧車體定位區

B‧‧‧攝影棚架

Claims (4)

1. 一種汽車內裝檢測系統，包括：一停車平台；一攝影棚，設置在該停車平台上並且在前後兩端分別設有一出口與一入口，該攝影棚包括一支撐在該停車平台上的攝影棚架，該攝影棚架包括兩分別設於左、右位置的側框架以及一連接在兩側框架頂緣之間的頂框架，對應該攝影棚內中間的位置，在該停車平台形成一車體定位區；以及一視覺辨識裝置，設有一控制主機，對應該車體定位區的左、右兩側及上方在該攝影棚架安裝多個朝向該車體定位區照明的照明光源，對應該車體定位區的左、右兩側在該攝影棚安裝多個朝向該車體定位區拍攝的攝影機，對應該車體定位區的左、右兩側在該頂框架的左、右兩側各設有一多軸的機械手臂，在各機械手臂的自由端分別結合一活動攝影機，各活動攝影機具有一光源，各照明光源、各攝影機、各機械手臂以及各活動攝影機分別與該控制主機電連接，該控制主機能夠控制各照明光源、各攝影機、各機械手臂與各活動攝影機對汽車的多處的固定位置分別進行目標有無、亮度或對比的視覺辨識；對應所述車體定位區前端的位置在所述頂框架前半部的中間設有一多軸的前機械手臂，在該前機械手臂的自由端結合一前活動攝影機，該前活動攝影機具有一前光源，該前機械手臂與該前活動攝影機分別與所述的控制主機電連接而能夠受該控制主機控制而對汽車進行視覺辨識。
2. 如請求項1之汽車內裝檢測系統，其中在所述的頂框架的左、右兩側各結合一沿前後方向延伸的側軌道，所述各機械手臂在頂部設有一滑動座，各滑動座以能夠前後滑動的形態結合在各側軌道固定；在該頂框架前半部的中間結合一沿左右方向延伸的前軌道，所述前機械手臂在頂部設有一前滑動座，該前滑動座以能夠左右滑動的形態結合在該前軌道固定。
3. 如請求項1或2之汽車內裝檢測系統，其中在所述各側框架以及所述頂框架的鏤空處分別結合多個遮光板。
4. 如請求項3之汽車內裝檢測系統，其中在所述車體定位區的前、後兩側分別設有一車體定位裝置，各車體定位裝置在該車體定位區設有一底座，在各底座內的左、右兩側設有兩橫向滑台，在各橫向滑台的頂部設有一乘載板，該乘載板能夠相對各底座橫向滑動，在各底座內的中間結合兩線性驅動元件，此兩線性驅動元件是橫向設置並且驅動方向左右相反，在各線性驅動元件的驅動端結合一推輪塊，各推輪塊位於配合的各乘載板的內側，各推輪塊沿橫方向延伸形成一推輪部，各推輪部能夠由各乘載板的側向伸入各乘載板的上方。

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