一种基于机器视觉的可编程控制自动软对软贴膜系统的制作方法

本实用新型涉及压盖技术领域，具体为一种基于机器视觉的可编程控制自动软对软贴膜系统。

背景技术：

结合国家的智能制造2025的总体目标，针对制造业的未来趋势，实现小批量多品种的特点，以及企业对柔性制造技术的要求。目前已经孕育出了最先进最流行的柔性制造技术——可编程控制器生产单元（可编程控制器+机器视觉）。机器视觉的应用方面已经涵盖了几乎所有工业生产领域，主要有汽车制造业、半导体行业、农业、医学、物流等。

我国在机器视觉技术方面还有许多空白，特别是在机器视觉柔性贴膜和精准定位技术方面。在现有的工业制造产业当中，大多作业效率低，定位精度不高，视觉软件的可开放性不高，可视性不强，并且可编程控制器对驱动装置控制的灵活性差，可编程控制器的柔性度不高，整个系统的集成度不高。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种使用方便、集成化控制、可靠性高、准确性好、使用寿命长和生产效率高的基于机器视觉的可编程控制自动软对软贴膜系统。

本实用新型可以通过以下技术方案来实现：

一种基于机器视觉的可编程控制自动软对软贴膜系统，包括机架，所述机架的下部为控制柜，所述控制柜的顶部为工作平台，所述工作平台上设有工件平台单元、工业相机单元、视觉处理单元和可编程控制器控制单元（即PLC控制单元，下同），所述工件平台单元与所述工业相机单元连接，所述工件平台单元和工业相机单元中的电动或器动器件与所述视觉处理单元连接，所述视觉处理单元与所述可编程控制器控制单元连接，所述工作平台的前侧还设有触摸操作屏，操作时操作人员直接操作触摸操作屏即可。

进一步地，所述工件平台单元包括剥膜机构、贴膜机构和传动取料机构，所述传动取料机构位于剥膜机构和贴膜机构之间，所述传动取料机构与剥膜机构之间设有工业相机单元，所述剥膜机构包括分设在工作平台两侧的底膜剥膜机构和贴覆膜剥膜机构。

进一步地，所述贴覆膜剥膜机构包括分料膜架，所述分料膜架上设有双层膜料卷和废料膜料卷，所述双层膜料卷上的膜料为双层膜料，所述双层膜料由贴覆膜和废料膜组成，所述贴覆膜通过料辊与贴膜机构连接，所述废料膜通过料辊与废料膜料卷连接，所述贴覆膜剥膜机构与贴膜机构的连接处设有分膜单元，所述贴膜机构与贴覆膜剥膜机构连接的一端设有贴膜平台。

进一步地，所述分膜单元的下方设有伺服丝杆膜组，所述伺服丝杆模组与分膜单元连接，驱动分膜单元前后移动进行分膜动作，分膜后的贴覆膜与贴膜机构连接，分膜后的废料膜与废料膜料卷连接。

进一步地，所述传动取料机构包括传动架、X轴伺服丝杆模块、Y轴伺服丝杆模块、胶轮和真空吸膜模块，所述传动架安装在工作平台上，所述传动架上设有X轴伺服丝杆模块，所述X轴伺服丝杆模块上设有Y轴伺服丝杆模块，所述Y轴伺服丝杆模块的下方设有胶轮和真空吸膜模块，所述胶轮位于真空吸膜模块的一侧，所述胶轮通过下压气缸与Y轴伺服丝杆模块连接。

进一步地，所述胶轮为聚氨酯胶轮。

进一步地，所述工业相机单元包括第一摄像检测定位单元和第二摄像检测定位单元，所述第一摄像检测定位单元和第二摄像检测定位单元相对设置在工作平台的两侧。

进一步地，所述第一摄像检测定位单元包括第一摄像支架，所述第一摄像支架上设有第一相机支架，所述第一相机支架上设有第一相机；所述第二摄像检测定位单元包括第二摄像支架，所述第二摄像支架上设有第二相机支架，所述第二相机支架上设有第二相机，所述第一相机和第二相机分别与视觉处理单元连接。

进一步地，所述视觉处理单元包括显示器和处理器，所述工件平台单元、显示器、第一相机和第二相机分别与处理器连接，所述处理器与可编程控制器控制单元连接。

进一步地，所述可编程控制器控制单元包括网络通讯模块和中央处理器模块（即CPU模块，下同），所述处理器与网络通讯模块连接，所述网络通讯模块与中央处理器模块连接。

本实用新型基于机器视觉的可编程控制自动软对软贴膜系统，与现有技术相比，具有如下的有益效果：

第一、使用方便，该贴膜系统工作平台前侧触摸屏的设置，使用时，操作人员直接操作触摸屏即可，操作和使用方便；

第二、可靠性高，该贴膜系统包括工件平台单元、工业相机单元、视觉处理单元和可编程控制器控制单元，由工业相机单元和视觉处理单元进行视觉识别检测，并将信号反馈给可编程控制器控制单元，由可编程控制器控制单元控制工作平台单元进行贴膜，其PLC编程控制，其集成化控制，可靠度高；

第三、准确度好，该贴膜系统通过识觉识别和控制，有效避免了传动取料机构中的真空吸膜膜块在贴膜时产生干涉，其贴膜准确度高；

第四、使用寿命长，该贴膜系统通过识觉识别和控制，有效避免了传动取料机构中的真空吸膜膜块贴膜时与其它机构产生碰撞，有效延长了使用寿命；

第五、生产效率高，通过视觉识别，全程自动化集成控制，无需人为高强度进行贴膜，其贴膜准确，效率高。

附图说明

图1为本实用新型基于机器视觉的可编程控制自动软对软贴膜系统的结构示意图；

图2为图1中工作平台上剥膜机构与贴膜机构的结构示意图；

图3为图2中贴覆膜剥膜机构的结构示意图；

图4为图2中传动取料机构的结构示意图；

图5为图4中Y轴伺服丝杆模块与真空吸盘模块连接的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型产品作进一步详细的说明。

如图1至图4所示，一种基于机器视觉的可编程控制自动软对软贴膜系统，包括机架10，所述机架10的下部为控制柜11，所述控制柜11的顶部为工作平台12，所述工作平台12上设有工件平台单元、工业相机单元、视觉处理单元20和可编程控制器控制单元，所述工件平台单元与所述工业相机单元连接，所述工件平台单元和工业相机单元中的电动或器动器件与所述视觉处理单元20连接，所述视觉处理单元20与所述可编程控制器控制单元连接，所述工作平台12的前侧还设有触摸操作屏，操作时操作人员直接操作触摸操作屏即可。

如图2和图3所示，所述工件平台单元包括剥膜机构、贴膜机构70和传动取料机构30，所述传动取料机构30位于剥膜机构和贴膜机构70之间，所述传动取料机构30与剥膜机构之间设有工业相机单元，所述剥膜机构包括分设在工作平台12两侧的底膜剥膜机构50和贴覆膜剥膜机构60。所述贴覆膜剥膜机构60包括分料膜架64，所述分料膜架64上设有双层膜料卷61和废料膜料卷62，所述双层膜料卷61上的膜料为双层膜料，所述双层膜料由贴覆膜和废料膜组成，所述贴覆膜通过料辊与贴膜机构70连接，所述废料膜通过料辊与废料膜料卷62连接，所述贴覆膜剥膜机构60与贴膜机构70的连接处设有分膜单元，所述贴膜机构70与贴覆膜剥膜机构60连接的一端设有贴膜平台。所述分膜单元的下方设有伺服丝杆膜组，所述伺服丝杆模组与分膜单元连接，驱动分膜单元前后移动进行分膜动作，分膜后的贴覆膜与贴膜机构70连接，分膜后的废料膜与废料膜料卷62连接。

如图4和图5所示，所述传动取料机构30包括传动架31、X轴伺服丝杆模块32、Y轴伺服丝杆模块33、胶轮35和真空吸膜模块34，所述传动架31安装在工作平台12上，所述传动架31上设有X轴伺服丝杆模块，所述X轴伺服丝杆模块32上设有Y轴伺服丝杆模块33，所述Y轴伺服丝杆模块33的下方设有胶轮35和真空吸膜模块34，所述胶轮35位于真空吸膜模块34的一侧，所述胶轮35为聚氨酯胶轮35，所述胶轮35通过下压气缸36与Y轴伺服丝杆模块33连接。

如图1至图3所示，所述工业相机单元包括第一摄像检测定位单元40和第二摄像检测定位单元80，所述第一摄像检测定位单元40和第二摄像检测定位单元80相对设置在工作平台12的两侧。所述第一摄像检测定位单元40包括第一摄像支架41，所述第一摄像支架41上设有第一相机支架42，所述第一相机支架42上设有第一相机43；所述第二摄像检测定位单元80包括第二摄像支架，所述第二摄像支架上设有第二相机支架，所述第二相机支架上设有第二相机，所述第一相机43和第二相机分别与视觉处理单元20连接。

如图1所示，所述视觉处理单元20包括显示器21和处理器，所述工件平台单元、显示器21、第一相机43和第二相机分别与处理器连接，所述处理器与可编程控制器控制单元连接。所述可编程控制器控制单元包括网络通讯模块和中央处理器模块，所述处理器与网络通讯模块连接，所述网络通讯模块与中央处理器模块连接。

如图1至图3所示，本实用新型基于机器视觉的可编程控制自动软对软贴膜系统的工作原理：底膜剥膜机构50对底膜膜辊上的底膜进行剥膜，第一摄像检测定位单元40和视觉处理单元20对底膜进行检测并精准定位，定位后移动到设定好的位置，等待传动吸取机构上的真空吸膜模块34吸取底膜并将其移动到贴膜机构70上的贴膜平台进行贴膜动作；贴覆膜剥膜机构60将双层膜料卷61上的废料膜与废料膜料卷62连接进行剥膜，将双层膜料卷61上的贴覆膜与贴膜机构70连接，并通过第二摄像检测定位单元80和视觉处理单元20对贴覆膜进行检测并精准定位，定位后由传动取料机构30上的真空吸膜模块34吸取底膜并将其移动到位于贴膜平台处的贴覆膜上通过胶轮35对其进行贴膜动作，上述动作全程由PCL控制单元控制。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。