[00119363]数码标签模切机控制器

随着我国电商行业的快速发展,市场对包装印刷品的需求量正进一步扩大,其中标签不干胶标签作为产品质量信息对外公开的重要媒介,也是吸引并引导消费者了解产品信息的重要突破口,所以需求量更是日益增加。 传统的模切是通过预先制定好刀模来对固定图案进行模切,这样的好处是模切精度高、速度快,系统的鲁棒性高,特别适合批量生产加工。缺点则一是会增加制作刀模成本,二是难以完成复杂图案的标签的模切。因此,传统意义上的标签模切机,仅适合简单图案的模切,无法满足定制化复杂标签纸的加工。但是对于专用的自动标签模切机无需预先制作刀模,只需要借助接收计算机软件处理的预加工轨迹PLT文件来对标签进行切割成形,并且在实际生产过程中更加灵活,降低加工成本,尤其在小批量生产方面,对于多样化的标签图案具有独特的功能优势。 公司根据项目的背景和目前市场行情,旨在完成一款自动化程度高、精度高、速度快的数码标签模切机控制器。开发过程中主要分为以下几块内容： 1.根据标签模切机的专有机械结构以及相关加工工艺,研究确定了运动控制器的整体设计方案,并根据设计方案完成各个功能模块的硬件电路设计以及控制器产品的推广应用。 2.针对标签模切机中的加工连续小线段路径存在抖动的问题,提出了基于特征段分类计算和二分迭代的离散S型曲线的动态规划速度控制方法,采用夹角约束法和逆向加速法共同约束切割轮廓拐点处的最大速度,提高了多轴运动控制器的速度与精度。 3.设计与开发了标签模切机运动控制器软件,主要包括：人机界面、通信协议、文件解析、自动定位和纠偏、远程更新、路径优化等功能模块,并小批量在企业的标签模切机上验证本运动控制器的加工精度与工作效率。 4.对于收、放料轴的张力控制系统建立了数学模型得到传递函数,提出了一种基于遗传算法的PID张力控制方法,根据机械特性、纸张的大小重量获取较优的控制参数,达到了在切割过程中,纸张重量变化时保持了稳定的张力,提高了切割精度。 5.针对标识点残缺、低照明度条件下的标识点定位,提出了基于图像熵和自适应顶帽算法的暗弱目标增强算法以及基于积分图的残缺十字标识点识别算法对复杂情况下的标识点进行有效定位,提高切割精度。 本项目根据企业要求,定制开发的标签模切机可以通过颜色传感器完成寻标自动定位与送纸自动纠偏,结合所设计的S形加减速查表法、两次插补法、轮廓补偿方法以及拐弯速度约束等,最终可以实现模切机的多刀头同时高速切割,工作效率大大提高。不仅算法可实现扩展,而且价格低廉,具有很大的竞争优势。为此,本项目所开发的高速高精度标签模切机运动控制器在小批量、形状复杂的不干胶标签应用上具有很高的研究意义和商业应用价值。