【行业案例】无人化牙刷生产线，通过图像处理、伺服、机器人、读码等系统的组合，实现生产的高度自动化

01、工艺介绍

　　牙刷的生产工序分为注塑、移印、植毛、磨毛、热合、整包、装盒等，目前国内的生产设备多为手动、半自动设备，各工序间的衔接工作主要由人工进行。为了提升效率、缩减人工成本，需要实现从注塑段到末段装盒，整个生产的自动化。

02、课题

　　1、如何实现目视检测的自动化?

　　如何利用图像处理系统代替人工实现自动化检测，如移印后的缺陷检测、定位误差影响消除等。

　　2、如何确保机器人上下料的精度与速度?

　　区别于传统人工，机器人可能存在精度有偏差的问题，导致上下料不准确，多数情况下生产厂商都会选择以牺牲生产节拍的方式来提升品质。

03、解决方案

　　1. 多模型对比，提升检测准确率

　　定位误差的影响，引起了移印字体大小的变化，通过对变化字体的高度分析，利用宏、精确匹配等工具，实现多模型比对，当字体大小变化时，自动调取合适比对模型，提升检测的准确率。

　　2. 控制优化，提升机器人上下料的精度

　　通过对门型轨迹优化、S曲线调整的方式提升机器人动作精度，使机器人能够在高速运行下确保上下料的准确，大幅提升生产节拍。

　　3. 高速网络，实现高同步性

　　各设备、工序间通过EtherNet/IP、EtherCAT等网络进行生产数据快速稳定地的交换管理，不仅减少了客户的硬件成本，也实现了各设备、工序间的高同步性。

04、控制系统

　　通过欧姆龙ILOR+S(Input、Logic、Output、Robot+Safety)整体解决方案，在上下料、品质管理、数据追溯等多个方面实现了自动化。

05、实现价值

　　1、包装速度：1支/s

　　2、缺陷检出率：>99%

　　【经营层】

　　■ 目前行业内的牙刷生产多采用手动、半自动生产方式。本产线通过图像处理、伺服、机器人、读码等系统的组合，实现了牙刷生产线的高度自动化，也是国内先进的无人化牙刷产线。

　　■ 包装速度达1支/s，且高速运行下缺陷检测准确率接近百分之百，设备性能处于行业领先地位。

　　【管理层】

　　■ 通过EtherNet/IP、EtherCAT等网络进行生产数据快速稳定地的交换管理，后续亦可与MES系统对接，实现更为宏观且高效的生产管理。

　　■ 掌握了核心的设备开发技术，相比于外购产线，极大地节省了成本。

　　【工程师层】

　　■ 欧姆龙提供一站式解决方案，可减少调试预约时间与调试难度，只需确认一方人员，减少相互等待时间，实现更快速的导入。

　　■ 机器人携带的控制软件可减少在生产执行系统(MES)或企业资源规划(ERP)系统中的编程工作。