基于机器视觉的制袋机裁切定位系统设计

目的针对圆角包装袋传统裁切工艺中存在的毛刺和废料问题,设计一种基于机器视觉的高精度制袋机裁切定位系统。方法利用LED背光源、低畸变镜头、CMOS黑白相机和工控机搭建视觉系统硬件平台,在Visual Studio开发环境中,基于OpenCV函数库设计视觉软件,用基于最小二乘法检测图像边缘,进而标定相机,提取包装袋圆角轮廓为特征信息。系统以特征信息为匹配模板对圆角位置进行精确定位,得到亚像素级角点位置,最终控制伺服系统执行误差补偿裁切。结果该定位算法可实现16 ms内精确定位圆角坐标,绝对误差小于±0.02像素点。结论基于机器视觉的定位系统具有运算速度快、定位精度高等特点,有效改进了传统制袋工艺,能够满足生产需求。     

基于虚拟总轴的制袋机多轴同步控制系统设计

目的为了提高制袋产品质量及同步控制精度,实现产品技术升级,设计一种基于虚拟总轴的多轴同步控制系统。方法以三边封制袋机为研究对象,介绍其工艺流程及工作原理,搭建其运动控制系统拓扑结构,基于虚拟总轴同步控制策略,详细分析制袋机多轴同步控制基本原理,设计一种浮辊补偿算法,给出软件设计方法,并通过实际运行采集实验数据进行验证。结果该控制系统可以满足制袋机的运动控制要求,补偿相邻两轴间的同步误差,使得制袋系统两牵引轴间同步误差控制在0.3%左右。结论引入该策略的同步控制系统具有良好的同步性与稳定性,提高了制袋质量、精度和效率,降低次品率,较好地满足了制袋机裁切精度要求。     

新型多制式高速制袋机控制系统研发

为满足软包装市场对多制式制袋设备的快速需求,研发一种集三边封、自立、自立拉链等制袋样式于一体的多制式高速制袋机控制系统。分析了多制式制袋机的工艺流程和控制要求,基于PLC和触摸屏的控制方式进行系统软、硬件设计,改进优化了主电机运动过程,牵引伺服的定长定位控制及其与切刀伺服的协调控制,并开发了一种基于PWM的恒张力放料系统,最后重新设计了触摸屏组态方案以提高人机交互性能。设备平稳、可靠运行下,最高制袋速度达240Pcs/min,最快放料速度为45m/min,制袋长度精度优于±0.1mm(白袋),刀架定位精度达±0.1mm,底烫打孔精度达±1mm,纠偏精度达±0.1mm,温控精度在1℃以内。设备运行表明,该系统运行稳定、故障率极低、交互界面友好,其可靠性和准确性显著提升,设备各项技术指标均优于设计要求。