CN106081223A - 一种基于机器视觉定位的自动贴膜机 - Google Patents

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陆敏智
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江苏信息职业技术学院
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    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B33/00Packaging articles by applying removable, e.g. strippable, coatings
    • B65B33/02Packaging small articles, e.g. spare parts for machines or engines

Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉定位的自动贴膜机,包括支架、控制机箱、取膜贴膜装置、机器视觉系统、分度装置和下料输送装置,本发明利用机器视觉定位每片膜片,在贴膜机械手从出膜口吸取膜片后,先经过视觉系统快速处理图像,并将位置数据发送给控制机箱,在控制机箱中利用C语言功能模块进行快速误差补偿处理及运动控制完成贴膜过程,能够有效的控制精度,提高贴膜效率,大大节约人力成本,同时配合人机界面监控整个过程,实现了生产过程的可视化和可控性。

Description

一种基于机器视觉定位的自动贴膜机
技术领域
[0001]本发明涉及一种自动贴膜机,尤其涉及一种基于机器视觉定位的自动贴膜机。
背景技术
[0002]机器视觉的应用能大大提高自动化设备的精度及柔性,并增强设备的智能性。
[0003]贴膜机是对手机(平板)触摸屏、机壳平面数码产品进行保护膜、偏光膜等作自动贴合的设备,也可作为生产产品外观标签贴合的设备。贴合精度及贴合效率是衡量贴膜机质量及价格的主要依据。贴合精度及贴合效率是衡量贴膜机质量及价格的主要依据。传统的贴膜机一般是依靠高精度伺服电机传动和传感器定位检测控制贴膜精度的,贴膜机工作时,出膜位置总是具有不确定性,虽然贴膜机械手是按设定的位移距离动作的,高精度的传动还是会使膜片和被贴物贴合时存在很大误差。
发明内容
[0004]为了解决现有技术中存在的不足,本发明提供了一种贴膜效率高和贴膜精度高的基于机器视觉定位的自动贴膜机。
[0005]本发明采取的技术方案如下:一种基于机器视觉定位的自动贴膜机,包括支架、控制机箱、取膜贴膜装置、机器视觉系统、分度装置和下料输送装置,所述取膜贴膜装置包括设置于支架上方的X轴模组,活动安装于该X轴模组的Y轴模组,活动安装于该Y轴模组的Z轴模组,活动安装于该Z轴模组内部的Z轴旋转轴组件和与Z轴相连的取膜贴膜机械手,还包括设置于所述支架的撕膜机和膜卷,所述膜卷位于撕膜机的前方,所述机器视觉系统和分度装置均与控制机箱电连接;
所述机器视觉系统包括手轮、导向杆、短丝杆和相机,所述机器视觉系统位于出膜口和装贴工位的连线中间,对每张膜片进入视觉系统后进行检测和位置标定;
所述分度装置包括凸轮分割器、减速机、转盘、夹具模组和光纤传感器,所述转盘的圆周上设置有夹具模组,所述凸轮分割器和光纤传感器设置在转盘下方,所述减速机设置在凸轮分割器左侧。
[0006]优选的,所述取膜贴膜机械手包括取膜贴膜吸盘。
[0007]优选的,所述夹具模组至少有4组。
[0008]优选的,所述下料输送装置包括下料机械手和输送装置,所述下料机械手包括下料吸盘和旋转气缸,所述下料吸盘设置在旋转气缸底部;所述输送装置包括输送带、主动辊轮和从动辊轮,所述下料机械手位于出料工位的上方,所述下料机械手由电磁阀控制驱动。
[0009]优选的,所述下料机械手的旋转轴设置有限位开关,所述旋转轴的旋转角度是90。。
[0010]本发明的有益效果是:本发明利用机器视觉定位每片膜片,在贴膜机械手从出膜口吸取膜片后,先经过视觉系统快速处理图像,并将位置数据发送给控制机箱,在控制机箱中利用C语言功能模块进行快速误差补偿处理及运动控制完成贴膜过程,能够有效的控制精度,提高贴膜效率,大大节约人力成本,同时配合人机界面监控整个过程,实现了生产过程的可视化和可控性。
附图说明
[0011]本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是本发明的立体结构示意图;
图2是本发明的前视结构示意图;
图3是本发明的俯视结构示意图;
图4是本发明机器视觉系统的结构示意图;
图中,1、支架,2、控制机箱,3、X轴模组,4、Y轴模组,5、Z轴模组,6、Z轴旋转轴组件,7、取膜贴膜机械手,8,撕膜机,9、膜卷,10、相机调节模组,11、凸轮分割器,12、减速机,13、转盘,14、夹具模组,15、光纤传感器,16、下料机械手,17、输送装置,18、旋转开关盒,71、取膜贴膜吸盘,81、出膜托板,101、手轮,102、导向杆,103、短丝杆,104、相机,161、下料吸盘,162、旋转气缸,171、输送带,172、主动辊轮,173、从动辊轮。
具体实施方式
[0012]以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述:
如图1至图4所示,一种基于机器视觉定位的自动贴膜机,包括支架1、控制机箱2、取膜贴膜装置、机器视觉系统10、分度装置和下料输送装置,所述取膜贴膜装置包括设置于支架I上方的X轴模组3,活动安装于该X轴模组3的Y轴模组4,活动安装于该Y轴模组4的Z轴模组5,活动安装于该Z轴模组5内部的Z轴旋转轴组件6和与Z轴相连的取膜贴膜机械手7,还包括设置于所述支架I的撕膜机8和膜卷9,所述膜卷9位于撕膜机8的前方,所述机器视觉系统10和分度装置均与控制机箱2电连接;
所述机器视觉系统10包括手轮101、导向杆102、短丝杆103和相机104,所述手轮101位于导向杆102的前方,所述短丝杆103位于导向杆102的后方,所述相机104位于导向杆102的下方,所述机器视觉系统10位于出膜口和装贴工位的连线中间,所述机器视觉系统10可以通过手轮101调节短丝杆103来调整相机104的高度,每张膜片进入视觉系统后,通过视觉控制器实现贴膜位置检测和位置标定;
在本实施例中,取膜贴膜机械手7在出膜口取膜后移动到机器视觉系统10,机器视觉系统10对贴膜的位置信息进行检测并标定,并将位置数据发送给控制机箱2,控制机箱2利用C语言功能模块进行快速误差补偿处理及运动控制完成贴膜过程;
由直角坐标系形成的取膜贴膜机械手7是由伺服电机驱动实现三轴移动和一个方向的旋转,通过X轴模组3能够实现X轴平移,通过Y轴模组4能够实现Y轴平移,通过Z轴模组5能够实现Z轴平移,通过Z轴旋转轴组件6能够实现Z轴的旋转,由电磁阀控制气缸完成取膜贴膜动作;
撕膜机8能够完成膜片或标签的撕下动作,使膜片或标签停在出膜口处,位于取膜贴膜机械手的下方。
[0013] 所述分度装置包括凸轮分割器11、减速机12、转盘13、夹具模组14和光纤传感器15,所述转盘13的圆周上设置有夹具模组14,所述凸轮分割器11和光纤传感器15设置在转盘13下方,所述减速机12设置在凸轮分割器11左侧,分度装置采用凸轮分割器分工位,可以消除电机的累积误差,保证各工位的准确定位。
[0014]通过伺服电机驱动减速机12从而驱动凸轮分割器11能够实现转盘13四工位的精密分度,转盘13上的四工位夹具模组14可以根据被贴物的尺寸调节大小,下部的光纤传感器15用于检测工位上是否有被贴物。采用光纤传感器15的好处有:1、其结构紧凑,节省空间;2、其灵敏度高,检测精准;3、其可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境,稳定性好。
[0015]优选的方案是,所述取膜贴膜机械手7包括取膜贴膜吸盘71。
[0016]优选的方案是,所述夹具模组14至少有4组,夹具模组14的数量越多,分度装置的工作效率越高,使用者可以根据需求自主选择夹具模组14的个数。
[0017]优选的方案是,所述下料输送装置包括下料机械手16和输送装置17,所述下料机械手16包括下料吸盘161和旋转气缸162,所述下料吸盘161设置在旋转气缸162底部;所述输送装置17包括输送带171、主动辊轮172和从动辊轮173,所述下料机械手16位于出料工位的上方,所述下料机械手16由电磁阀控制驱动。
[0018]优选的方案是,所述下料机械手16的旋转轴设置有限位开关,所述旋转轴的旋转角度是90°。
[0019]下料机械手16能够完成成品的自动出料过程,动作过程为:下料吸盘161下降吸附工件,上升后由旋转气缸162带动旋转90°再下放工件到输送带171上。输送带171由步进电机驱动,将成品往后传送。
[0020]本发明的工作原理是:取膜贴膜装置由伺服电机驱动贴膜机械手7实现三轴移动和一个方向的旋转,由电磁阀控制气缸完成取膜贴膜动作,同时由机器视觉系统10在取膜完成到贴膜过程中实现位置定位校准;分度装置由凸轮分割器11配合伺服电机实现四工位精确分度,并通过光纤传感器15检测信号与贴膜装置配合动作;下料输送装置主要由电磁阀控制旋转气缸162实现物料的出料动作,最后通过步进电机驱动输送带171将成品往后传送。
[0021]以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种基于机器视觉定位的自动贴膜机,包括支架、控制机箱、取膜贴膜装置、机器视觉系统、分度装置和下料输送装置,其特征在于,所述取膜贴膜装置包括设置于支架上方的X轴模组,活动安装于该X轴模组的Y轴模组,活动安装于该Y轴模组的Z轴模组,活动安装于该Z轴模组内部的Z轴旋转轴组件和与Z轴相连的取膜贴膜机械手,还包括设置于所述支架的撕膜机和膜卷,所述膜卷位于撕膜机的前方,所述机器视觉系统和分度装置均与控制机箱电连接; 所述机器视觉系统包括手轮、导向杆、短丝杆和相机,所述机器视觉系统位于出膜口和装贴工位的连线中间,对每张膜片进入视觉系统后进行检测和位置标定; 所述分度装置包括凸轮分割器、减速机、转盘、夹具模组和光纤传感器,所述转盘的圆周上设置有夹具模组,所述凸轮分割器和光纤传感器设置在转盘下方,所述减速机设置在凸轮分割器左侧。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉定位的自动贴膜机,其特征在于,所述取膜贴膜机械手包括取膜贴膜吸盘。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉定位的自动贴膜机,其特征在于,所述夹具模组至少有4组。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉定位的自动贴膜机,其特征在于,所述下料输送装置包括下料机械手和输送装置,所述下料机械手包括下料吸盘和旋转气缸,所述下料吸盘设置在旋转气缸底部;所述输送装置包括输送带、主动辊轮和从动辊轮,所述下料机械手位于出料工位的上方,所述下料机械手由电磁阀控制驱动。
5.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉定位的自动贴膜机,其特征在于,所述下料机械手的旋转轴设置有限位开关,所述旋转轴的旋转角度是90°。
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