TWI857041B - 用以偵測捲盤中存在異常的裝置和方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用以偵測捲盤中存在異常的裝置，其包括：

- 擷取捲盤的多個影像並包括至少一相機的一影像擷取模組；

- 位移裝置，用以在該至少一相機的該視野中位移該捲盤；

- 分析裝置，用以分析藉由該至少一相機被擷取的該等影像並偵測異常的存在；

該影像擷取模組包括上部擷取裝置與下部擷取裝置；上部擷取裝置被固定於可移動式支撐件上，可移動式支撐件係設置成可相對於該下部擷取裝置移動；上部擷取裝置及/或下部擷取裝置包括至少一3維(3D)相機，此至少一3維(3D)相機被配置為用以提供捲盤的3維(3D)影像。

本發明進一步相關於使用根據本發明的裝置的方法。

Description

用以偵測捲盤中存在異常的裝置和方法

本發明係關於一種裝置，用以偵測捲盤中存在異常，本發明亦關於使用此裝置的方法。

各種材料，例如編織或非編織的織品、金屬或紗，以捲盤(依據材料而定，也稱作捲狀物或筒管狀物)的形式將有利於填充或提供給製造商，就數量而言能夠達到輸送最優化並且攜帶包裝簡易。原料一般經過裁剪、捲繞和包裝，以便無缺陷地準備輸送給消費者。

在捲盤中將受損傷的產品之失效是藉由在產品製程期間檢驗平表面而進行核對。在產品進入捲繞器前，產品將通過一檢驗，此檢驗通常是在二維平面實施，以驗證出例如孔洞、灰塵、昆蟲、絲狀物散佈等等其他的失效。

現今，在產品製造期間，在最後的產品為捲盤時，在裁剪這些捲盤後失效和汙染的驗證的實施通常是由取樣的方式僅進行視覺觀察。

在裁剪和捲繞製程期間，可能發生數種異常，例如失效與汙染。失效可能發生在相關於不良捲繞、汙染及/或裁剪缺陷之時期，其可能會導致卷芯錯置。當捲起的時候，在一些捲繞點時，產品本身可能發生摺疊或縐褶，其在製程終止時，將導致品質不良的捲盤。消費者將收到有缺陷的捲盤，此將導致產品被錯誤使用且有時被退貨，因為這樣的產品無法 被顧客使用。

用以偵測失效或汙染的多種方法的報告已經出來，以防止多種材料的零抱怨捲盤的輸送。

文件編號WO2014160180 A1(美國鋁業公司)說明一系統，用以檢驗捲狀物表面包括棱鏡、相機和光源。設定光源和棱鏡以在角度75°提供光線至捲狀物的表面。在捲狀物捲起期間，相機維持不動且掃描此捲狀物以提供複數條線，每一條線是對應於捲狀物之一區段。接著，系統包括一借助電腦的程式，其能夠藉由結合所接收的線而產生至少一框架，此框架係一二維影像。此揭露的方法和系統是限於熱金屬或冷金屬。

選擇性地，文件編號EP0934897 A1(COGNIVISION RESEARCH SL[ES])揭露用以檢驗紗的自旋筒管狀物的一儀器。在此文件中，儀器包括兩個2D相機，其相對於筒管狀物藉由適合的驅動裝置在平行於筒管狀物的縱向軸方向中而位移。每一相機在特定的光照情況自此筒管狀物的多種區域進行影像拍攝。多種影像於後藉由電腦程式進行處理，以評估紗筒管狀物的缺陷。

文件編號WO0240383 A2(LINETECH IND INC[US])說明絲狀物檢驗方法，此方法用以偵測受損傷紗包裝中的異常。此揭露方法具有的步驟為照明紗包裝過程，同時感測和紀錄受照明的紗包裝的2D影像。此方法進一步具有的步驟為依據預設準則評估所記錄的影像，以判斷所紀錄影像是否指出在紗包裝中的任何異常存在。

文件編號JPH085581 A(佳麗寶公司，KANEBO LTD)說明一筒管狀物的汙染偵測器，其中灰階影像輸入裝置(CCD相機)，亦即2D相機，拍出線絲捲繞的筒管狀物之影像。在被傳送至用以偵測汙染的處理區塊前，影像將進行A/D轉換。

然而，當考量到是否偵測例如失效和特別是針對非編織的織品之汙染的異常時，現今這樣的先前技術並不顯著地提供令人滿意的解決方式，因為無法偵測並測量失效或汙染，舉例來說，錯位卷芯、方式錯誤的接片、不規則側邊、寬度變異或模糊的捲盤。在這個時期發生的失效將造成捲盤品質不良，此將導致產品被錯誤使用且有時被退貨，因為這樣的產品無法被消費者使用。整體來說，異常將導致整體製造成本增加，因為有異常的捲盤無法以這樣的形態被賣給客戶或顧客。

因此，藉由現今先前技術可檢測出的失效或汙染的型態受限於當製造捲盤時可能發生的失效或汙染的部分。有需要再提供一種裝置或方法能夠更大範圍地進行異常偵測。

本發明之一目的是提供一種裝置與方法，其可不受制於或至少最小化習知裝置和方法的限制。

本發明之另一目的是提供一種可能在捲盤中發現到的異常的訊息，特別是在捲盤的外部表面，例如這樣的異常之測量。

另，本發明再一目的是提供一種裝置與方法，能夠生成準確的影像並提供有效且可信賴之關於異常的訊息給使用者以核對捲盤的品質的良劣。

本發明又一目的是提供一種裝置與方法，用以判斷力如失效和汙染的異常，這些異常可能發生在捲繞和裁剪捲盤的期間，防止這些捲盤的消費者或使用者收到具有失效及/或汙染的產品。

在閱讀完後續的實施方式並繼續參考下列繪示性的圖示和所附的申請專利範圍後，本發明的其他目的和優點對於發明所屬之技術領域中具有通常知識者來說為顯而易見的。

根據本發明，上述這些目的之至少部分是藉由用以偵測捲盤中異常存在的一裝置達成，特別是在捲盤的外部表面上，此裝置包括：-影像擷取模組，用以擷取捲盤的多個影像，影像擷取模組包括至少一相機；-位移裝置，用以在至少一相機的視野中，位移捲盤；-分析裝置，用以分析藉由至少一相機被擷取的該等影像並偵測異常的存在；其中影像擷取模組包括用以擷取捲盤上部表面的影像之上部擷取裝置與用以擷取捲盤下部表面的影像之下部擷取裝置；-該上部擷取裝置係固定於一可移動式支撐件上，該可移動式支撐件係設置成可相對於該下部擷取裝置移動；-該上部擷取裝置及/或該下部擷取裝置包括至少一3維(3D)相機，至少一3維(3D)相機被配置為用以提供捲盤的3維(3D)影像。

本發明包括組成在該上部擷取裝置與該下部擷取裝置的影像擷取裝置。換句話說，當捲盤是藉由此申請專利的裝置進行檢驗，捲盤是藉由位移裝置操作而位移於該上部擷取裝置與該下部擷取裝置間。因此，捲盤是於其上面藉由該上部擷取裝置且於其下面藉由該下部擷取裝置被檢驗，因而提供捲盤的上面和下面的影像。

該上部擷取裝置有利地包括至少一3D相機，用以提供藉由移位裝置操作之捲盤的3D影像。該等3D影像是藉由用以偵測異常存在的分析裝置進行處理。3D相機的存在是非常有利的，因其提供捲盤更準確的影像，因此便利了異常的偵測。

在此發明中，該上部擷取裝置的3D相機係固定於一可移動式支撐件上，該可移動式支撐件係設置成可相對於該下部擷取裝置移動。 該可移動式支撐件能夠讓該上部擷取裝置相對於該捲盤的位置依據(例如)捲盤的高度而調整。因此，固定在上部擷取裝置上的3D相機將永遠保持在捲盤的上面。

當複數的相機固定在可移動式支撐件上時，相機相對於彼此是定置的。在先前技術中，可移動式支撐件的運動能夠讓所有相機同步地進行移動，在本發明中，支撐件移動，相機是固定在支撐件中，且這樣移動是用以調整相機擷取到的影像準確度。這樣的調整以捲盤的尺寸的觀點來說非常重要。這樣的移動確保擷取裝置可擷取到任何尺寸的捲盤之影像，這樣的系統例如按照捲盤高度藉由移動可移動式支撐件調整相機。

根據本發明，相對於捲盤，來自該可移動式支撐件的相機之影像都生成自相同的時間點，這將改善被擷取影像的準確度。這將讓來自可移動式支撐件之相機的不同影像之間能夠一個個地進行比較。整體來說，這將提高被擷取影像的信賴度。

在一實施例中，可移動式支撐件和捲盤間的距離可自動地依據被檢驗之捲盤的已知參數進行調整，此參數例如為此捲盤的寬度。對於所有種類的捲盤，本發明的裝置可自動地調整自身。

可移動式支撐件亦有利於捲盤上之3D相機的焦點調校，特別是在此捲盤的上面。為了獲致例如可移動式支撐件的相機之最佳的焦點組態，分析裝置能夠計算可移動式支撐件的最佳位置。

相對於上部擷取裝置，該下部擷取裝置的影像不是定置的就是可移動的。在特定的實施例中，該下部擷取裝置較佳地為定置的。

在一實施例中，該上部擷取裝置包括至少一3D相機與至少一2D相機。所有的相機是固定在可移動式支撐件上，可移動式支撐件協助在相機與捲盤間提供常態的間隙。

根據本發明的一實施例，該影像擷取模組進一步包括用以在該影像擷取期間照明該捲盤之照明裝置。該照明裝置有利地耦接至可移動式支撐件，使得可移動式支撐件的(多個)相機和照明裝置為可同時移動的。在較佳實施例中，該上部擷取裝置及該下部擷取裝置各自包括照明裝置。舉例來說，該照明裝置包括一組LED，較佳地，照明裝置包括至少一組LED。在一實施例中，照明裝置包括耦接至上部擷取裝置的5組LED與耦接至下部擷取裝置的5組LED。較佳地，此裝置的配置為每一相機對應一LED。

根據本發明的另一實施例，此裝置進一步包括至少一致動器，用以致動可移動式支撐件的位移。當上部擷取裝置的多項相機固定在單一可移動式支撐件上時，致動器能夠同時地致動所有相機的運動。

較佳地，裝置進一步包括一或多個導向物，用以導向可移動式支撐件的運動。

在本發明的一實施例中，該上部擷取裝置包括至少一3D相機與至少一2D相機，及/或該下部擷取裝置包括至少一3D相機與至少一2D相機。3D相機擷取尺寸且2D相機擷取汙染，結合這兩者，我們就已經測量捲盤，並且評估汙染。

舉例來說，3D相機包括耦接至影像擷取相機(image acquisition camera)的一雷射發射器，雷射發射器以例如線格式發出，影像擷取相機較佳地通過加強光的原理進行操作。當聚焦在捲盤上時，相機將雷射的變形視覺化，且通過此影像，當捲盤在運動時，能夠生成捲盤表面的立體地圖，此立體地圖接著藉由分析裝置進行處理。藉由這樣的設備，可分析捲盤的尺寸特性，以及相關於捲盤表面的缺陷，例如波紋(corrugations)、起伏(steps)等等。

舉例來說，2D相機是用於以線格式進行影像擷取的設備， 較佳地具有4096像素，較佳地至少具有4096像素(最小值)。影像藉由通過相機下方的捲盤而格式化，達成逐線地擷取以提供包括完整產品的影像，影像接著藉由分析裝置進行處理。

裝置的相機有利地耦接至編碼器以確保每一相機擷取的影像大小相同，編碼器是耦接至例如具有滾筒的輸送帶的位移裝置，以便準確地接受相對於相機的捲盤速率。這能夠讓相機同步化。

根據本發明的另一實施例，裝置包括至少一感測器模組，用以啟動及停止影像擷取模組以依據該捲盤相對於相機的位置而控制影像的擷取。舉例來說，感測器可耦接至位移裝置，以依據捲盤的位置自動地切換影像擷取裝置。換句話說，感測器模組能夠讓影像擷取裝置和照明裝置依據捲盤的位置同步化。

感測器有利地包括一安全感測器，例如一安全屏障，安全感測器耦接至位移裝置且能夠藉由位移裝置停止捲盤的位移，例如在捲盤和可移動式支撐件間發生碰撞的情況中。感測器有利地協助防止捲盤和可移動式支撐件間撞個粉碎，如果位移裝置為具有滾筒的輸送帶，例如一安全屏障的安全模式可以關閉滾筒的旋轉，以防止捲盤和可移動式支撐件間的碰撞。

在本發明的一實施例中，該位移裝置包括至少一輸送帶，用以經由至少一相機的視野而輸送此捲盤的導向物。

根據本發明的一實施例，輸送帶包括複數個滾筒，所述滾筒具有被配置為用以接觸捲盤的斜表面。為了確保能夠上面和下面兩者的讀取的準確度，輸送帶的滾筒已較佳地被再設計以便具有斜表面。有利地，若將該斜表面偏置，該斜表面即能夠避免捲盤卷芯和滾筒之間的任何接觸。當卷芯接觸到滾筒時，將可對影像擷取造成影響。

在本發明的再一實施例中，裝置包括清潔系統，用以清潔相機，特別是該(等)相機的鏡頭，此清潔系統例如有多個噴氣嘴與用以調節該(等)相機的鏡頭上的氣流的多個調節閥的氣動系統。較佳地，每一上部擷取裝置與下部擷取裝置和一清潔系統耦接。舉例來說，清潔系統包括有多個噴氣嘴的氣動系統，以清潔相機的鏡頭。每一噴氣嘴耦接至流體調節閥，以減少或增加噴氣的強度。舉例來說，清潔系統的配置為每一相機對應一噴氣嘴。這樣是為了能夠達成劃分氣流並將系統的效率最大化的目的。

較佳地，本發明的裝置包括分析裝置，用以處理或分析被擷取的影像並偵測異常，較佳地，分析裝置包括軟體或電腦應用程式，分析裝置接收被擷取的影像。

分析裝置處理擷取的影像以基於來自3D相機擷取的影像，提供至少一3D影像，這樣的3D影像被稱為處理後的影像。當本發明的裝置包括至少一2D相機和至少一3D相機時，分析裝置依據相機的位置提供來自上面及/或下面的至少一3D影像和一2D影像。接著，分析裝置分析處理後的影像以偵測一或多個異常。例如，分析裝置包括用以運算被偵測到的異常之參數的運算工具。

根據本發明的一實施例，此裝置進一步包括用以運算被偵測到的異常的至少一參數之運算工具，例如測量此異常的至少一尺寸，例如寬度、直徑或高度或體積。

在一實施例中，分析裝置將運算後的參數和捲盤已知的參考參數做比較，以偵測捲盤的異常。舉例來說，基於來自3D相機的3D影像提供的處理後影像，分析裝置計算捲盤的尺寸，例如直徑，並將其和參考值進行比較以判斷計算後的直徑是否和參考值相符，如果計算後的直徑和參考值不符，這表示異常的存在。

在另一實施例中，該等分析裝置被配置為如果發現一或多個異常用以停止該位移裝置並發出聽覺警示及/或送出警示訊息至此使用者，較佳地警示為例如在軟體上為可設定的。

根據一較佳實施例，異常係選自於錯位卷芯、卷芯尺寸違常、壓損卷芯、寬度變異、直徑變異、不規則側邊及外來物體之中，不規則側邊例如成錐形、望遠鏡效應、釘頭或搖動或奇怪物體或顏色污染。

根據本發明，上述提及的物體之至少一部份是藉由用以偵測捲盤中存在一或多個異常的方法，特別是在此捲盤的外部表面上進行偵測，此方法包括：-i)提供根據本發明如上所述的裝置；-ii)啟動該位移裝置，以便放置捲盤於該上部擷取裝置與該下部擷取裝置間；-iii)致動該可移動式支撐件，以便放置此捲盤於此3D相機的視野中；-iv)擷取該捲盤的多個影像；-v)分析被擷取的該等影像以偵測異常的存在。

此方法特別的優點和本發明裝置的優點為相似的，因此在此不重複描述。

在一實施例中，此方法進一步包括下列步驟：-提供此捲盤的至少一參數的理論值，例如此直徑的剖面中的寬度；-依據捲盤的理論值，移動可移動式支撐件，以調整該捲盤相對於該3D相機的位置。

此理論值可藉由軟體計算，或藉由使用者提供至此裝置，此理論值例如為顧客要求之捲盤規格或尺寸。

分析裝置較佳地控制運動，亦即，可移動式支撐件的位置。

根據一實施例，影像擷取模組包括至少一3D相機和至少一2D相機，其中此方法進一步包括：-運算被擷取的該3D影像和2D影像以生成一處理後影像；-分析該處理後影像以偵測異常的存在。

在另一實施例中，此方法進一步包括運算裝置，用以運算被偵測到的異常之參數，藉由測量此異常的至少一尺寸，例如寬度、直徑或高度或體積。視覺缺陷異例如錯位卷芯、卷芯尺寸違常、壓損卷芯、不規則側邊及外來物體，不規則側邊例如成錐形、望遠鏡效應、釘頭或搖動或奇怪物體或顏色污染。

較佳地，運算裝置比較測量得出的尺寸和標準測量得出的尺寸以偵測任何異常，標準測量換句話說就是參考性的測量。參考性的測量是沒有異常存在的尺寸之測量。

如上述所定義的，異常的這一用語在此是用以定義缺陷，換句話說，就是失效，其可發生在捲盤中，例如不良地受損傷的捲盤，這樣的捲盤可能卷芯分散或沿著捲盤的直徑具有相異體積。異常也定義了污染，換句話說，最後可被捲盤捕集到的物體或元件，例如髮絲、灰塵、昆蟲。捲盤中的異常降低了產品的品質。

本發明目的在於偵測捲盤中的異常，例如在捲盤的外部表面進行偵測。捲盤的外部表面可被定義為使用者可看到的捲盤表面。捲盤為圓柱形元件，其包括藉由環狀側面劃界的兩個相對主要面。捲盤的外部表面包括兩個相對主要面與環狀側面的表面。

本發明可被應用於所有填充於捲盤的適合材料，例如紙、織品(編織或非編織的皆可)、金屬等等。在較佳實施例中，申請專利的本發明是用於包括非編織的織品的捲盤。

說明裝置的該等實施例也可以就實際的情形應用到根據本發明的方法。相似地，說明方法的該等實施例也可以就實際的情形應用到根據本發明的方法。

1:裝置

2:框架

3:影像擷取模組

4:位移裝置

5:輸送帶

6:上部擷取裝置

7:下部擷取裝置

8:捲盤

9:捲盤的上部表面

10:捲盤的下部表面

11:捲盤的環狀側面

12:上部殼架

13:下部殼架

14:相機

15:線性導向物

16:可移動式支撐件

17:可移動式支撐件的致動器

18:照明裝置

19:檢驗區域

20:第一感測器

21:第二感測器

22:輸送帶的斜形狀之滾筒

本發明進一步特定的優點和特徵將參考所述圖式，由本發明的至少一實施例的下列非限制性的說明而更為清楚明瞭。其中：圖1顯示根據本發明之一實施例的裝置之概略圖。

圖2a顯示圖1的裝置上部分的透視圖。

圖2b顯示圖1的裝置下部分的透視圖。

圖3顯示圖1的操作捲盤之裝置的概略圖。

圖4顯示圖3中裝置的輸送帶之滾筒的斜表面。

本實施方式將用以非限制性的方式舉例說明本發明，實施例中的任何特徵將依照有利的方式而結合不同實施例中的其他特徵。

圖1至圖4代表根據本發明一實施例的裝置1，如圖4所顯示的，裝置1包括裝載影像擷取模組3的框架2，與在此被表示為具有斜形狀之滾筒22的輸送帶5的位移裝置4。在此被揭露的實施例中，裝置是使用於非編織品工廠中，其中在剪裁此捲盤後，將個別地拿取該等捲盤並一個個地運送至裝置的輸送帶5，以進行異常偵測。

影像擷取模組3包括上部擷取裝置6和下部擷取裝置7，如同圖2a和圖2b所繪示的。

如同圖3所顯示的，當裝置1操作捲盤8進行檢驗時，捲盤8是放置在輸送帶5上，輸送帶5朝向影像擷取模組3位移捲盤8，也就是在上 部擷取裝置6和下部擷取裝置7間。上部擷取裝置6擷取捲盤8上面9的影像，下部擷取裝置7擷取捲盤8下面10的影像。除了捲盤8的上面9和下面10的影像外，上部擷取裝置6和下部擷取裝置7也能夠擷取來自捲盤8的環狀側面11的影像。

在圖1~圖3中的例示性實施例中，上部擷取裝置6和下部擷取裝置7分別地收納於上部殼架12和下部殼架13。

在本發明中，影像擷取模組3包括至少一相機14。在此實施例中，影像擷取模組3包括2D相機和3D相機兩者。上部擷取裝置6包括5台2D相機和5台3D相機，同時，下部擷取裝置7包括5台2D相機和5台3D相機。

上部殼架12進一步包括線性導向物15，用以相對於下部擷取裝置並相對於藉由位於裝置位移的捲盤8導向可移動式支撐件16的位移，在本情形中，捲盤是放置在輸送帶5上。

上部擷取裝置6的相機14是固定在可移動式支撐件16上，固定在可移動式支撐件16的相機14是朝向放置在輸送帶5上的捲盤8而被定向。當可移動式支撐件16滑動於線性導向物15中，捲盤8上面與固定在可移動式支撐件16的相機14間的距離將隨之改變。

可移動式支撐件16的平移運動，是藉由致動器17而致動，致動器例如為收納於上部殼架12中的伺服馬達。

根據本實施例，裝置1進一步包括在影像擷取期間照明捲盤8的照明裝置18。上部擷取裝置6和下部擷取裝置7之每一是耦接至一系列的LED。

在此被揭露的實施例中，可移動式支撐件16的位置是根據捲盤8的寬度而進行調整。輸送帶5於上部擷取裝置6和下部擷取裝置7間運輸捲盤8至一稱作檢驗區域19的區域。在本發明中，檢驗區域19對應於相機 14的視野。在到達檢驗區域19時，捲盤8致動第一感測器20，第一感測器20接通照明裝置18並控制影像擷取模組3的2D相機14和3D相機14。

因此，相機14開始紀錄影像，在離開檢驗區域19時，捲盤8使第二感測器21停止，第二感測器21切斷照明裝置18並命令相機14終止影像擷取。被擷取的影像發送至分析裝置，分析裝置在此情況中為一軟體。此軟體處理(也稱作「縫製」)相機14的被擷取影像以形成至少四個影像，兩個2D影像(上部表面和下部表面)與兩個3D影像(上部表面和下部表面)。軟體儲存該等影像並且追蹤該等影像以發現是否存在異常。

較佳地，設計此軟體以偵測下列的異常：卷芯和材料兩者的錯位、當受損傷時、壓碎的捲盤、沿著捲軸(spool)寬度不正確、直徑不相稱、不規則側邊、在捲繞中的望遠鏡效應、捲繞時的波動，如下述的缺陷例如捲盤的中心具有的直徑小於兩端，以及受到髮絲汙染等等。

依據本發明捲盤中異常的存在或不存在，軟體將進行下述步驟：(i)停止輸送帶5直到操作員檢查捲盤；(ii)當報告中出現警示訊息時，指出捲盤的分離；(iii)發出聽覺警示；(iv)自動機移動壞掉的捲盤至報廢品位置。

表1表示本發明和現今先前技術在偵測異常方面之比較性的結果。如同表1所顯示的，申請者已執行比較性的研究以比較本發明和現今先前技術對於偵測給定異常的結果。

整體來說，此申請專利的解決方式是唯一能夠實現所有受測異常的偵測、測量和自動化排除。

舉例來說，和現今先前技術相反的是，申請專利的本發明能夠偵測且測量下列異常：-汙染到奇怪物體的卡板；-望遠鏡效應；-錯位卷芯；-方式錯誤的接片；-不規則側邊；-皺褶的捲盤；-小於特定量的寬度；-大於特定量的寬度；-相同捲盤中寬度變化；-模糊的捲盤；-裂開/破裂；-顏色。

表2繪示可藉由本發明偵測到的一些異常。表2繪示應用於本發明在一實施例中用以偵測一些異常的規則。舉例來說，如果外部寬度和內部寬度的差異量大於3mm，捲盤被認為具有不規則側邊/成錐形。如果分析裝置偵測到差異量大於例如3mm，這樣是指捲盤8具有異常。較有利地，在本發明中，差異量並沒有固定值，這樣的話，便可例如根據顧客的要求藉由使用者在軟體上進行設定。

實施例部分已結合數個實施例進行說明，許多替代、修飾、變化對於發明所屬之技術領域中具有通常知識者而言是顯而易見的。據此，在此揭露的是用以接受所有這樣的替代、修飾、等同物和變化，而仍然落於在此揭露的範圍之內。這樣的情況例如特別地在考量到可以使用不同儀器的狀況。

1:裝置

2:框架

3:影像擷取模組

4:位移裝置

5:輸送帶

6:上部擷取裝置

7:下部擷取裝置

12:上部殼架

13:下部殼架

15:線性導向物

19:檢驗區域

20:第一感測器

21:第二感測器

Claims (15)

1. 一種用以偵測捲盤中是否存在異常的裝置，特別是在該捲盤的外部表面上，該裝置包括：一影像擷取模組，用以擷取該捲盤(8)的影像，該影像擷取模組包括至少一相機；位移裝置，用以在該至少一相機的視野中，位移該捲盤；分析裝置，用以分析藉由該至少一相機所擷取的該等影像並偵測是否存在異常；其特徵在於，該影像擷取模組包括用以擷取該捲盤上部表面的影像之上部擷取裝置，及用以擷取該捲盤下部表面的影像之下部擷取裝置；該上部擷取裝置係固定於一可移動式支撐件上，該可移動式支撐件經配置為可相對於該下部擷取裝置移動；該上部擷取裝置及/或該下部擷取裝置包括至少一3維(3D)相機，該至少一3維(3D)相機經配置為用以提供該捲盤的一3維(3D)影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該影像擷取模組進一步包括照明裝置，用以在該影像擷取期間照射該捲盤。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項中之任一項所述的裝置，其中該裝置進一步包括至少一致動器，用以致動該可移動式支撐件的位移。
4. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該上部擷取裝置包括至少一3維(3D)相機及至少一2維(2D)相機，且/或該下部擷取裝置包括至少一3維(3D)相機及至少一2維(2D)相機。
5. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該裝置包括至少一感測器模組，用以啟動及停止該影像擷取模組以依據該捲盤相對於所述相機的位置而控制影像的擷取。
6. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該位移裝置包括至少一輸送帶，用以經由該至少一3維(3D)相機的視野而輸送該捲盤的導向物。
7. 如申請專利範圍第6項所述的裝置，其中該輸送帶包括複數個滾筒，該等滾筒具有經配置為用以接觸該捲盤的一斜表面。
8. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該裝置包括一清潔系統，用以清潔所述相機，特別是所述相機的鏡頭，該清潔系統例如為具有多個噴氣嘴及多個調節閥之一氣動系統，所述調節閥係用以調節在所述相機的鏡頭上之氣流。
9. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該裝置進一步包括運算裝置，用以運算至少一個偵測到的異常參數，諸如測量所述異常的至少一尺寸，諸如寬度、直徑或高度或體積。
10. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該分析裝置係配置為如果發現一或多個異常，用以停止該位移裝置並發出一聽覺警示及/或送出一警示訊息至一使用者。
11. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該等異常係選自於錯位卷芯、卷芯尺寸違常、壓損卷芯、寬度變異、直徑變異及不規則側邊之中，不規則側邊諸如為成錐形、望遠鏡效應、釘頭或搖動或奇怪物體或顏色污染。
12. 一種用以偵測捲盤中存在一或多個異常的方法，特別是在該捲盤的外部表面上，該方法包括：i)提供如申請專利範圍第1項至第11項之任一項所述的裝置；ii)啟動該位移裝置，以便放置該捲盤於該上部擷取裝置與該下部擷取裝置間；iii)致動該可移動式支撐件，以便放置該捲盤於該至少一3維(3D)相機的 該視野中；iv)擷取該捲盤的多個影像；v)分析被擷取的該等影像以偵測異常的存在。
13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中該方法進一步包括下列步驟：提供該捲盤的至少一參數的理論值，例如該捲盤直徑剖面的寬度；依據該捲盤的該理論值，移動該可移動式支撐件，以調整該捲盤相對該3D相機的位置。
14. 如申請專利範圍第12項至第13項之任一項所述的方法，其中該影像擷取模組包括至少一3D相機和至少一2D相機，其中該方法進一步包括：運算被擷取的該3D影像和2D影像以生成一處理後影像；分析該處理後影像以偵測異常的存在。
15. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中該方法進一步包括運算裝置，用以運算該被偵測到的異常的一參數，藉由測量該異常的至少一維度，例如寬度或直徑，視覺偵測諸如為錯位卷芯、卷芯尺寸違常、壓損卷芯及不規則側邊，不規則側邊諸如為成錐形、望遠鏡效應、釘頭或搖動或奇怪物體或顏色污染。

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