台达全自动湿纸巾粘盖机一体化控制解决方案

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的输送，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。其电气控制采用台达自动化整套解决方案，以台达CANopen多轴运动控制器DVP-15MC以及可作为DELTA机器人主控制器的台达控制驱动一体机ASDA-MS系列为主控单元，通过Ethernet、CANopen、RS485三种总线和驱动元件连接，方便快捷的监控整套系统和数据采存。

图2全自动湿巾贴盖机控制系统框图

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。以矩型涂胶为例，是胶型的起始及结束点产生一个矩形区域，检测当前机器人世界坐标位置，当机器人末端移动到矩形区域内后，触发控制驱动一体机ASDA-MS系列控制IO，从而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

经过测试，该方案可以显著提高全自动湿巾贴盖机的生产精度和速度，达到每分钟50-80个产品的生产速度，显著提升了客户的竞争力。

详细资料请参见官方网站：www.delta-china.com.cn

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