捆扎带自动检测技术研究与应用

董龙  ,周云山

珠海格力电器股份有限公司    广东珠海   519070

摘  要：空调捆扎为空调器组装工序的末端关键工序，捆扎效果好坏直接决定产品外观质量，本文介绍一种通过对设备进行技术升级而实现“过程管控”的方案，该方案可以有效解决异常产品流到后工序问题，杜绝售后质量。

关键词：空调；捆扎；检测

目前空调行业捆扎机普遍精度低、结构简单、稳定性差，易出现漏捆扎、多捆扎或捆扎带脱落异常而无法有效识别，目前基本靠后工序或仓库人员识别，等识别出为时已晚，需要进行批量返包，存在严重的生产效率损失及成本浪费，同时下线存在包装质量隐患，在转包及输运过程中存在安全隐患，因此需对捆扎机结构进行完善，新增检测功能，对漏捆扎、多捆扎或捆扎带脱落异常进行提前识别，杜绝售后质量。

1、捆扎设备及物料分析

要实现空调捆扎的研究，首先需要了解捆扎设备的原理及捆扎物料的种类和特性，通过针对性研究，才能找到性价比最优方案。

1.1捆扎机原理

​  捆扎机是使用捆扎带捆扎空调包装箱，然后收紧并将两端通过热效应熔融捆扎带的机器，捆扎机工作流程（图一）分为十个步骤，首先右顶体上升进行一压，压紧带的前端，通过退带拉紧将捆扎带困在空调器上，随后左顶体上升二压，压紧下层带子的适当位置，加热片伸进两带子中间进行热和，中顶刀上升，切断带子再压，最后把下一捆扎带子送到位后进行复位，等待下一个循环动作。

图一、捆扎机工作流程

1.2 物料分析

我司空调器系列繁多，各类包装箱达100余种，颜色多种多样，主要为白色、棕黄色，其中捆扎带一般为白色，因此区分包装箱及捆扎带方式不可行，因不管是视觉方式还是色差均无法有效的区分白色包装箱及白色捆扎带，进一步对空调外包装进行研究，发现空调外机底托基本为棕黄色，与捆扎带存在明显色差，因此可以从底托处就行研究。

2、技术升级方案

本项目以自动识别、高效检测、智慧决策、精准执行为指导思想，通过围绕漏带、脱带问题，根据三原色及光学原理，制定了程序采集端、控制端、检测端、执行端、上层数据端等关键技术攻关方案（图二），通过自动调用设备程序，高效检测捆扎带数量，智慧决策合格情况并语音输出结果，同时对捆扎机及线体进行精准控制，提醒管理者处理，并自主统计订单完成情况，记录异常信息。

图二、技术攻关方案

2.1 程序采集端

针对产品种类多、切换频繁、捆扎带数各不相同特点，捆扎带控制机构设计采用与主/备捆扎机同步关联，自动采集捆扎机状态及参数，解决不同产品捆扎带数不同，位置不同而需人为切换问题，节省切换时间。

2.2 控制端

通过对捆扎机程序的自动识别，自动调用对应机型前期建立的标准模板及检测程序，控制检测端对捆扎带进行检测，根据检测情况，控制捆扎机运行，同时语音播报检测结果。

2.3检测端

本项目采用可变、高频颜色检测创新技术，实现不停线捆扎带动态检测，解决包材颜色不同而视觉检测方式漏测及检测不出来的难题。颜色检测技术主要采用三原色（R\G\B）辅助受光量原理，以小光点可变距对底托颜色进行10ms高频检测，当出现捆扎带颜色与底托颜色不一致时，系统判定为捆扎带并自动计数，根据机型不同判定是否存在漏捆扎。

2.4执行端

采用创新一拖多通讯技术，实现一台检测设备同时控制多台捆扎机，解决不同机型在线自动切换及备用捆扎机在线切换问题。捆扎带检测出异常必须与捆扎设备联动停机报警，才能有效解决质量异常问题，为避免设备切换导致生产影响，已经在线体上安装两台捆扎设备，一台捆扎设备在用，一台设备备用，适用于不同机型在线切换，为解决捆扎带自动检测设备与多台捆扎机同时通讯，检测设备同时检测两台捆扎机设备状态、手动/自动模式、捆扎次数等，根据实际情况控制捆扎机运行，出现异常捆扎机自动停机。

2.5上层数据端

人机界面（图三）显示实时检测信息及运行信息，运算前置直观掌握生产状况，如生产时间、故障时间、故障内容、产量等信息，同时采用电子维保信息操作指引，配备语音播报，指导操作工正确操作保养设备及异常处理。

图三、人机界面

2.6 云端控制层

采用云数据模块采集检测装置信息，在电脑端组态软件中设计好显示组态方案及算法程序，对数据词典、IO变量、报警管理等内容进行设定，上传到到云端服务器。各智能终端实时采集各设备的设定信息，通过4G卡发送到云服务器，云服务器根据组态程序要求把运算结果通过电信无线信号，分发到各手机终端或微信端，实时显示所需数据或作相关报警提醒，有效解决质量隐患。

2.7运行原理

当捆扎机捆扎某种机型时，检测装置自动采集捆扎机程序及产品信息，并匹配调用前期建立的检测装置标准模板及检测程序，当空调输送到检测装置检测位时，实现不停线捆扎带动态检测，颜色检测机构检测打包带与底托颜色，并与标准模板进行比对，在显示器上输出空调计数、打带数量、检测情况，同时进行语音播报。当检测到出现捆扎带漏打带或者未打带的情况，实现语音、画面报警和自动停机功能，同时发送信息到APP或微信。

3、结论

  通过对捆扎带自动检测技术的研究及应用，有效解决了漏捆扎、多捆扎或捆扎带脱落异常问题，杜绝售后质量，同时采用不停线动态检测，对生产节拍实现O增加。