生物产业,制造业

本成果为广州市越秀区2013年科技攻关与成果推广计划项目的研究成果，本项目通过综合应用嵌入式数控技术、高精度伺服控制技术、机器视觉检测技术、真空离合器等技术等，研制超高速回转式贴标装备，可使机器贴标节拍达到和超过60,000张/h。该产品是一个高集成度的机电光一体化产品，可以单机使用，也可联线使用，具有自动化程度高，调整方便等特点，并且满足企业CIL标准、IWS标准和安全标准要求。该超高速数控贴标装备的研制和推广应用将打破高效贴标机械依赖于进口的局面，为我国的包装机械自动化的发展起着积极的作用。1.项目的主要研究内容，包括：（1）伺服控制系统在超高速回转贴标机上的应用；（2）回转式机械传动系统的设计；（3）人机界面的设计和调试；（4）空气加热处理的设计和调试；（5）真空离合器标签发送控制系统的设计和调试；（6）标签张紧传送控制系统的设计和调试；（7）光电监测系统的设计和调试；（8）真空系统的设计和调试；（9）凸轮曲线功能的贴标方式的设计和调试；（10）空瓶与灌装瓶贴标控制系统的设计和调试；（11）辅助系统的设计和调试；（12）基于机器视觉识别的在线检测。2.本项目的主要技术难点：（1）伺服控制系统在超高速回转式贴标机上的应用；（2）标签的气路传动的设计；（3）真空离合器标签发送原理的设计及发送精度的难点；（4）高速在线标签回卷情况下的噪声影响的难点；（5）凸轮曲线板功能实现自转贴标而又要减少噪声影响的难点。3.项目的特色和创新突破点（1）采用自动化伺服控制系统传统包装设备的传动大多是通过机械实现的，柔性很差、维修成本很高。故采用伺服系统以改善设备的售后维修性能、缩小设备体积、使设备的系统更易于控制和操作。为客户提供更加优质的产品。（2）解决电气控制系统与机械部分的调配问题标签的张紧控制装置的调配：将标签由松弛状态进行持续张紧，断续调节标签卷的张紧度；标签位置检测系统的调配：检测标签位置的倾斜状况，由伺服电机和轴心调节，确保在正确位置上切标；标签滑落光电调节：检测没有标签时发出信号停机；调偏机构：依据采集到的标签边缘位置信号在运动中自动调节标签位置，防止标签从边缘滑落。（3）采用了真空离合器技术，可以快速稳定地解决贴标过程中的高速反馈和响应问题，全面提升整体的包装速度；与普通的高速回转式贴标设备相比，工作效率提高20%30%以上。（4）采用了基于机器视觉的智能检测技术，通过高速成像技术检测产品的质量缺陷，同时结合高强度低相干噪音激光照明技术实现快速对位，从而实现产品包装质量与控制的高精度检测和高速度响应。（5）采用了数字化对版技术校对贴标位置，利用光眼感测器感测标签的长度变化并且自动调整标贴工艺，保证每个标签得到准确的切割，从而确保了贴标动作过程的准确性。（6）采用了超声波基料追踪系统，可以自动控制标签基料的垂直运动，并监控标签的高度变化，从而使贴标系统大大减少了错位偏差和移位偏差，达到了贴标位置精度的最高标准。4.社会、经济效益由于超高速回转式贴标装备的制造工艺涉及高速数控技术、高精度伺服控制技术、机器视觉检测技术、数字化对版技术、自适应基料输送技术等多种关键技术，制造难度较大，目前这方面的需求大多依赖进口，而国外贴标机的价格十分昂贵，很难被我国市场所接受。本项目通过综合应用嵌入式数控技术、高精度伺服控制技术、机器视觉检测技术、真空离合器等技术等，研制超高速回转式贴标装备及其智能化控制系统，可使机器贴标节拍达到和超过60,000张/h。该产品是一个高集成度的机电光一体化产品，可以单机使用，也可联线使用，具有自动化程度高，调整方便等特点，并且满足企业CIL标准、IWS标准和安全标准要求。该超高速数控贴标装备的研制和推广应用将打破高效贴标机械依赖于进口的局面，为我国的包装机械自动化的发展起着积极的作用。