随着世界范围内的病毒全面爆发,人们越来越重视个人卫生保护,除了口罩、酒精等直接防护设备、湿纸巾作为便携式个人清洁用品之外,在快速清洁皮肤中,简单的消毒十分方便,也越来越受到人们的欢迎,因此其生产越来越自动化。而作为生产口罩的口罩机则收到了广泛应用。
项目背景
随着疫情在全世界的全面发酵,越来越多人更加注重对个人卫生的防护,除了口罩、酒精等直接防护用品外,湿纸巾作为一种可以随身携带的个人清洁用品,在快速清洁皮肤、简单消毒方面十分的方便,也受到了越来越多人的欢迎,因此其生产也越来越重现高度自动化。全自动湿纸巾粘盖机,正是湿纸巾生产包装中的一种常见设备,作用是在湿巾包装袋的开口处粘贴一个贴了标签的塑料密封盖子,以方便包装袋打开以后可以继续保持内部的密封性。台达针对全自动湿纸巾粘盖机的加工特点,为其提供了一体化控制解决方案,拥有粘盖精度高、速度快、适应性强、故障率低等特点,显著提升设备湿巾盖贴装的生产效率。
设备工艺
全自动湿纸巾粘盖机采用高性能自动柔性粘盖技术,主要由两条输送线和一台DELTA 机器人组成,辅助有一台视觉定位系统、一台贴标机和一台热熔胶机。设备工艺是湿巾输送带把湿巾包有序地输送,当到达视觉定位采集区时,视觉系统把湿巾包的坐标采集储存传送给DELTA机器人系统,与此同时送盖输送带把盖子送到DELTA机器人的取盖位。DELTA机器人接收到视觉系统的数据后,经过计算得出粘盖的区域,机器人从送盖输送带的取盖区把盖子取走,在涂胶区涂好热熔胶,等待湿巾包输送到粘盖区,机器人跟随输送带把盖子粘到湿巾包上(CVT跟随算法),湿巾粘盖完成,成品送出。
图1全自动湿巾贴盖机工艺流程图
设备结构
全自动湿巾贴盖机,是集视觉识别、伺服贴标、机器人涂胶粘盖、变频输送为一体的控制设备。其电气控制采用台式自动化解决方案,以台式自动化多轴运动控制器DVP-15MC和可作为DELTA机器人主控制器的台式自动控制驱动一体机ASDA-MS系列为主控制单元,以Ethernet、CANopen、RS485三种总线和驱动单元连接,方便快捷地监视整个系统和数据
涂胶控制原理
全自动湿巾贴盖机,基本胶型有蛋型、椭圆型、跑道型、矩型等控制原理。以矩形涂装为例,胶型的起点和结束点产生矩形区域,检测当前机器人世界坐标位置,机器人末端移动到矩形区域后,触发控制驱动一体机ASDA-MS系列控制IO,达到机器人运动过程的胶枪控制。
贴标工艺
全自动湿巾贴盖机盖子贴标控制以台达PLC-based多轴运动控制器DVP-15MC产品为控制器,通过CANopen总线控制台达伺服驱动系统ASDA-A2,通过控制器内部的探针功能和纠偏算法,使设备的调标工艺的速度和精度都达到预设的水准。其中,贴标精度可到±1mm,贴标速度为180个/min。
粘盖工艺
全自动湿巾贴盖机粘盖工艺包括取盖、涂胶、粘盖等动作流程:
1)设备启动:DELTA机器人移动到上方安全位置(2),前往取盖上方点(1)等待(DVP-15MC控制器的送盖信号);
2)正常运行:获取送盖信号后,前往取盖点(1)等待取盖,湿巾包过触发线,获取当前需要粘盖湿巾的包数,根据条件返回结果。
3)当前在取盖点,根据上述判断控制触发取条件,控制驱动一体机ASDA-MS系列发出指令。
4)前往取盖上方点(2),取盖完成记录数量,前往涂胶开始起点(3、4),触发开胶时机功能,开启范围胶枪控制。
5)到达涂胶起始点涂胶开始范围,根据取盖数量判断开启胶枪数量。
6)运动到涂胶轨迹路径关胶范围,关闭喷胶。
7)自动前往粘盖上方点5(粘盖上方1点),然后前往粘盖点6(粘盖1点)粘1盖,后回到粘盖上方点5。若只取了两个盖,则再前往粘盖上方点7(粘盖上方2点),然后前往粘盖点8(粘盖2点)粘2盖,后回到粘盖上方点7。
8)回到取盖上方点,等待进入粘盖下一次循环。
图3全自动湿巾贴盖机粘盖工艺流程图
总结
经试验验证,该方案使用伺服驱动器能显著提高全自动湿巾贴盖机的生产精度和速度,每分钟可生产50-80件产品,显著增强客户的竞争力。