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市場應(yīng)用背景
紙盒天地蓋是一種包裝形式，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、食品禮盒、奢侈品及化妝品等領(lǐng)域。其采用高強(qiáng)度紙板，經(jīng)過預(yù)組裝處理，結(jié)構(gòu)堅固穩(wěn)定，能有效保護(hù)產(chǎn)品并提升品牌形象。隨著包裝行業(yè)快速發(fā)展，市場對天地蓋的品質(zhì)和產(chǎn)能需求持續(xù)增長，同時客戶對個性化、定制化包裝的要求日益提高，而勞動力成本上升也給企業(yè)帶來壓力。
為此，生產(chǎn)商積極引入自動化解決方案，優(yōu)化流程、降低成本、提升效率，滿足多樣化需求。自動化技術(shù)不僅加速生產(chǎn)，還確保產(chǎn)品一致性和高品質(zhì)，增強(qiáng)企業(yè)競爭力與盈利能力。
紙盒天地蓋工藝：
紙盒天地蓋的成型過程涵蓋多個步驟，如上料、折邊、上膠、定位貼合以及盒體成型等。在這些環(huán)節(jié)中，“天地蓋定位貼合”尤為關(guān)鍵，因其對精度和速度的要求極高，直接決定了產(chǎn)品的外觀一致性和成型質(zhì)量。
▲紙盒天地蓋工藝效果動圖▲
市面上常見視覺紙盒天地蓋貼合方案:
工業(yè)生產(chǎn)中常用的物料定位方法主要依賴機(jī)器視覺方案，通過工業(yè)相機(jī)采集圖像 ，結(jié)合圖像處理算法識別物料邊緣特征，計算實際位置。該方案需在生產(chǎn)線上方安裝相機(jī)，配備圖像處理系統(tǒng)和光源模組，并依賴高性能處理器和復(fù)雜算法模型，以確保識別效率和準(zhǔn)確性。
然而，該方案存在一系列局限，例如：
- 成本高、調(diào)試復(fù)雜等問題，尤其對中小企業(yè)而言，采購和維護(hù)壓力較大；
- 在高速生產(chǎn)環(huán)境下，相機(jī)曝光時間限制可能導(dǎo)致圖像模糊，影響邊緣特征提�。�
- 環(huán)境光干擾和物料反光也會降低圖像質(zhì)量，進(jìn)而影響定位精度；
- 在強(qiáng)光、粉塵等復(fù)雜環(huán)境中，傳統(tǒng)視覺系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性顯著下降。
正運(yùn)動解決方案：
針對傳統(tǒng)工業(yè)相機(jī)方案成本高、維護(hù)復(fù)雜的痛點(diǎn)，正運(yùn)動推出了創(chuàng)新的傳感器跟隨紙盒天地蓋貼合方案。該方案具有調(diào)試簡單、成本低、精度穩(wěn)定等優(yōu)勢，可輕松適配不同規(guī)格和角度的來料。
方案通過控制模組移動傳感器掃描紙張邊緣，實時計算偏移量并傳輸給機(jī)器人，實現(xiàn)無縫生產(chǎn)。支持單定和雙定配置，適應(yīng)多種場景，配備直觀的生產(chǎn)界面，便于實時監(jiān)控和操作。引導(dǎo)式配置界面簡化流程，幫助用戶快速上手，顯著提升生產(chǎn)便捷性和效率。
01 機(jī)器視覺運(yùn)動控制一體機(jī)在天地蓋同步跟隨貼合解決方案
▲ 傳感器跟隨紙盒天地蓋貼合運(yùn)行視頻 ▲
正運(yùn)動傳感器同步跟隨紙盒天地蓋貼合解決方案設(shè)計
- 24DI：接原點(diǎn)、限位等傳感器，以及開關(guān)信號、編碼器、負(fù)壓表等；
- 12DO：氣缸、抓盤、吸氣、吹氣、鏟刀、壓盒、夾盒、推盒、三色燈蜂嗚器等；
- EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動器，控制SCARA機(jī)器人、傳送帶和模組；
- RS232通信接口：接第三方產(chǎn)品通訊。
運(yùn)動控制實現(xiàn)過程
該解決方案創(chuàng)新性地采用雙模組設(shè)計，集成高精度色標(biāo)傳感器，能夠?qū)垙堖吘夁M(jìn)行快速、精準(zhǔn)的掃描，并實時計算面紙的偏移位置。結(jié)合高靈活性的SCARA機(jī)械手，系統(tǒng)憑借其卓越的定位精度和快速響應(yīng)能力，可迅速調(diào)整至偏移位置并完成精準(zhǔn)組裝，實現(xiàn)全流程無縫銜接，顯著提升了產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，充分滿足高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)需求。
傳感器同步跟隨紙盒天地蓋貼合工藝流程
方案應(yīng)用優(yōu)勢
采用先進(jìn)的傳感器定位技術(shù)，處理速度僅需10ms，相比傳統(tǒng)相機(jī)方案提升約100倍，且不受光線干擾，確保精度穩(wěn)定可靠。
整線運(yùn)行無需停頓，快速檢測面紙偏移角度并由機(jī)器人自動貼合，大幅提升生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)節(jié)拍。
配備友好的人機(jī)交互界面，內(nèi)置配置向?qū)Ш椭庇^的補(bǔ)償界面，調(diào)試過程簡單快捷，降低操作難度，提升使用體驗。
解決方案硬件配置
02 高集成機(jī)器視覺運(yùn)動控制一體機(jī)VPLC712
正運(yùn)動技術(shù)VPLC712機(jī)器視覺運(yùn)動控制一體機(jī)是一款基于x86架構(gòu)的EtherCAT總線視覺運(yùn)動控制器，采用一體化設(shè)計，將實時機(jī)器視覺、運(yùn)動控制、IO和監(jiān)控集成于一臺多核控制器上，實現(xiàn)多任務(wù)并行實時處理自動化設(shè)備任務(wù)，通過共享內(nèi)存機(jī)制，將PC部分硬件資源通過MotionRT7進(jìn)行配置，實現(xiàn)核內(nèi)高速交互，驅(qū)動執(zhí)行器進(jìn)行對應(yīng)操作，完成設(shè)備整體的控制。
VPLC系列機(jī)器視覺運(yùn)動控制一體機(jī)的安裝與拆卸過程便捷，占地空間小，還能與其它控制單元部件（如伺服驅(qū)動器、傳感器、編碼器、控制閥等）無縫集成，提供一個完整端到端的視覺運(yùn)動控制解決方案。
VPLC712機(jī)器視覺運(yùn)動控制一體機(jī)，本身最多支持64軸，EtherCAT最小通訊周期可達(dá)到500us；板載20數(shù)字輸入，20數(shù)字輸出以及4路高速鎖存輸入；板載2路本地差分脈沖軸、2路AD和2路DA。
正運(yùn)動技術(shù)專注于運(yùn)動控制技術(shù)研究和通用運(yùn)動控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅持自主創(chuàng)新的同時，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)動控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內(nèi)少有、完整掌握運(yùn)動控制核心技術(shù)和實時工控軟件平臺技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動控制卡_運(yùn)動控制器_EtherCAT運(yùn)動控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運(yùn)動控制PLC_運(yùn)動控制_機(jī)器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動控制卡等。
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