機器視覺檢測 移印機精準定位及量測

2021-10-09 03:55:40 字數 1961 閱讀 4416

印刷技術日新月異,現今印刷技術幾乎可應用於各種材質表面,移印技術能將圖樣印製於不規則曲面上,表面材質包羅永珍,如塑料、金屬、玻璃、陶瓷、皮革、膠木等各種材料製品,除此之外,也很適合小表面或小尺寸的產品。工業自動化時代來臨讓機器自動化成功與移印技術結合,取代以往人力放置承印物的步驟,減少人力疲乏而產生的失誤及損失。機器視覺系統在移印自動化的過程扮演著不可或缺的角色,中國移印廠家與工業相機製造商合作,尋求移印自動化最佳解決方案。

基本移印配備為墨杯/墨盒、鋼板、矽膠移印頭,移印過程先將油墨滿蓋於鋼板上,使用刀片將多餘油墨刮除,再由矽膠移印頭將油墨沾起圖樣,接著轉印於素材上。(如下圖)

*基本配備移印過程。(1.墨盒/墨杯 2.矽膠移印頭3.承印物)

*矽膠移印頭沾起圖樣,將圖樣移印在素材表面上。(圖:shutterstock)

以往移印內容簡單且需求較少,都必須藉由人力放置承印物至移印台上,再由人力取下成品。然而,日趨複雜且多色的圖樣印刷也需較繁雜的程式來完成,單純使用單色機台搭配人力通常耗時且效率不佳。經過不斷的研究及開發,結合特殊機械設計及機器視覺系統,越來越多廠商能夠提供多色移印機器,而移印的過程也越趨自動化,減少仰賴人力,解決因彈性疲乏而產生的失誤率。

以往人工定位方式不準確,往往造成許多成品上的圖樣出現誤差值過大而呈現歪斜的情況,中國一家移印廠商尋求機器視覺作為解決方案,與工業相機製造商合作,透過架設工業相機於移印機台上,幫助產品自動定位,結合後端軟體系統,減少印刷圖樣偏移情況,同時也讓自動化生產過程更加順利。

圓盤式移印自動化流程

多色移印機上裝配數個移印頭,採圓盤式移印技術,可連續印刷,提公升產能。而在此次合作中,顧客委託移印廠家印製大量金屬製品,多色印刷。廠商選擇安裝8臺 gige 相機,由自動給料傳輸至移印圓盤上的金屬製品經過相機拍攝,後端軟體進行定位,在矽膠移印頭印刷,印刷成品沿著圓盤匯入成品區。

*圓盤軌道將數個移印頭串連起來,讓多色移印及移印自動化過程能更順利進行。

移印機上的定位

廠商將相機安裝於圓盤軌道周圍,拍攝定位,移印機圓盤上則設有轉向定位機關,可將物品固定,操作員先於電腦設定固定金屬零件影象以及對應印刷影象應該移印的位置,再結合移印機構系統設定,使整台移印機能在按下開關及完成基礎設定後,便能全程自動操作。出機印刷前,透過工業相機測量座標值來定位,測量誤差值為±0.05mm左右(依據產業,較為精密產品誤差值須維持在更小區間),如有定位歪斜產品,後端軟體控制機械操作將產品轉正,接著進行移印。

工業相機整合移印機

此次金屬零件體積小,移印圖樣小,移印機臺圓盤軌道範圍不大,移印機上每個矽膠移印頭間隔短,需在短時間內定位校正,而工業相機體型輕巧,可輕易安裝於侷限的空間中,gige 相機速度穩定且快,可即時傳輸至後端電腦軟體,符合系統需求,可完整與移印機臺整合操作,達成自動化目的。

*圖a為金屬零件原圖,當透過工業相機測量座標值來定位,測量誤差值為±0.05mm左右(依據產業,較為精密產品誤差值須維持在更小區間),移印過程中金屬零件跑位如圖b,後端軟體控制機械操作將產品轉正(如圖c),接著進行移印。

機器視覺在移印機台上的應用加快了生產效率,提高裝置精度,減少人工成本,使顧客接受度提高許多,未來也可與整個工廠生產鏈搭配,將製造、組裝,及其他生產過程結合,將工業自動化再往前推動一步。

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