机器视觉运动控制一体机在天地盖同步跟随贴合解决方案

市场应用背景

纸盒天地盖是一种包装形式，广泛应用于消费电子、食品礼盒、奢侈品及化妆品等领域。其采用高强度纸板，经过预组装处理，结构坚固稳定，能有效保护产品并提升品牌形象。随着包装行业快速发展，市场对天地盖的品质和产能需求持续增长，同时客户对个性化、定制化包装的要求日益提高，而劳动力成本上升也给企业带来压力。

为此，生产商积极引入自动化解决方案，优化流程、降低成本、提升效率，满足多样化需求。自动化技术不仅加速生产，还确保产品一致性和高品质，增强企业竞争力与盈利能力。

纸盒天地盖工艺：

纸盒天地盖的成型过程涵盖多个步骤，如上料、折边、上胶、定位贴合以及盒体成型等。在这些环节中，“天地盖定位贴合”尤为关键，因其对精度和速度的要求极高，直接决定了产品的外观一致性和成型质量。

▲纸盒天地盖工艺效果动图▲

市面上常见视觉纸盒天地盖贴合方案:

工业生产中常用的物料定位方法主要依赖机器视觉方案，通过工业相机采集图像，结合图像处理算法识别物料边缘特征，计算实际位置。该方案需在生产线上方安装相机，配备图像处理系统和光源模组，并依赖高性能处理器和复杂算法模型，以确保识别效率和准确性。

然而，该方案存在一系列局限，例如：

• 成本高、调试复杂等问题，尤其对中小企业而言，采购和维护压力较大；
• 在高速生产环境下，相机曝光时间限制可能导致图像模糊，影响边缘特征提取；
• 环境光干扰和物料反光也会降低图像质量，进而影响定位精度；
• 在强光、粉尘等复杂环境中，传统视觉系统的可靠性和稳定性显著下降。

正运动解决方案：

针对传统工业相机方案成本高、维护复杂的痛点，正运动推出了创新的传感器跟随纸盒天地盖贴合方案。该方案具有调试简单、成本低、精度稳定等优势，可轻松适配不同规格和角度的来料。

方案通过控制模组移动传感器扫描纸张边缘，实时计算偏移量并传输给机器人，实现无缝生产。支持单定和双定配置，适应多种场景，配备直观的生产界面，便于实时监控和操作。引导式配置界面简化流程，帮助用户快速上手，显著提升生产便捷性和效率。

01 机器视觉运动控制一体机在天地盖同步跟随贴合解决方案

▲传感器跟随纸盒天地盖贴合运行视频▲

 正运动传感器同步跟随纸盒天地盖贴合解决方案设计 

• 24DI：接原点、限位等传感器，以及开关信号、编码器、负压表等；
• 12DO：气缸、抓盘、吸气、吹气、铲刀、压盒、夹盒、推盒、三色灯蜂呜器等；
• EtherCAT接口：接EtherCAT总线驱动器，控制SCARA机器人、传送带和模组；
• RS232通信接口：接第三方产品通讯。

 运动控制实现过程 

该解决方案创新性地采用双模组设计，集成高精度色标传感器，能够对纸张边缘进行快速、精准的扫描，并实时计算面纸的偏移位置。结合高灵活性的SCARA机械手，系统凭借其卓越的定位精度和快速响应能力，可迅速调整至偏移位置并完成精准组装，实现全流程无缝衔接，显著提升了产线的生产效率，充分满足高效、稳定的生产需求。

 传感器同步跟随纸盒天地盖贴合工艺流程 

 方案应用优势 

• 高效精准定位

采用先进的传感器定位技术，处理速度仅需10ms，相比传统相机方案提升约100倍，且不受光线干扰，确保精度稳定可靠。

• 无缝高效生产

整线运行无需停顿，快速检测面纸偏移角度并由机器人自动贴合，大幅提升生产效率，缩短生产节拍。

• 操作简便易用

配备友好的人机交互界面，内置配置向导和直观的补偿界面，调试过程简单快捷，降低操作难度，提升使用体验。

 解决方案硬件配置 

02 高集成机器视觉运动控制一体机VPLC712

正运动技术VPLC712机器视觉运动控制一体机是一款基于x86架构的EtherCAT总线视觉运动控制器，采用一体化设计，将实时机器视觉、运动控制、IO和监控集成于一台多核控制器上，实现多任务并行实时处理自动化设备任务，通过共享内存机制，将PC部分硬件资源通过MotionRT7进行配置，实现核内高速交互，驱动执行器进行对应操作，完成设备整体的控制。

VPLC系列机器视觉运动控制一体机的安装与拆卸过程便捷，占地空间小，还能与其它控制单元部件（如伺服驱动器、传感器、编码器、控制阀等）无缝集成，提供一个完整端到端的视觉运动控制解决方案。

VPLC712机器视觉运动控制一体机，本身最多支持64轴，EtherCAT最小通讯周期可达到500us；板载20数字输入，20数字输出以及4路高速锁存输入；板载2路本地差分脉冲轴、2路AD和2路DA。

正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发，是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才，在坚持自主创新的同时，积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究，是国内工控领域发展最快的企业之一，也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有：运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位_XPCIe/XPCI系列运动控制卡等。