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摘 要：本文主要简述了一种基于智能视觉定位手机的全自动包装线的工作原理、机械结构及其他相关技术特性。其功能涵盖手机包装自动定位功能、自动包装功能、与MES系统交互功能及基于网络的实时远程操控监控功能等技术点。该生产线是的一种集光、机、电配以人工智能等技术于一体的切合《中国制造2025》计划的现代化、高科技包装生产线。
关键词：人工智能；手机包装；运动控制；MES系统交互对比；远程操作
全球手机行业最近几年发展迅速，其中作为世界工厂的中国，手机生产OEM、ODM及品牌厂商异军突起。到2014年年底，全球手机出货量已经突破10亿部，而中国造手机近6亿部，占全球出货量的60%，其中中国生产的每一部手机均需要进行专业的包装。
智能终端生产制造行业企业分为三大类：
1、具备生产能力的终端品牌厂商；
2、专业的手机OEM和ODM厂商；
3、规模非常小的OEM厂商。
智能终端中国制造仍然属于劳动密集型行业，而劳动密集型生产带来直接的影响就是品控难度加大。质量过于依赖工人的技能、注意力、责任心等主观因素。近两年随着国产手机企业的崛起，市场的竞争激烈，使价格不断下降在很大程度上影响了手机产业的利润，人力成本在这几年的快速增长，成为制约所有制造行业发展的重要因素。而智能制造可以有效的缓解以上矛盾。
一、设备介绍
设备拟采用工业皮带输送机传输被作业物料（被包装手机）传送至作业目标区域精准定位，配以SCARA机械手加高精度智能视觉系统及传感器系统模拟人手完成揭标（揭膜）、准确贴标（贴膜）动作。
动作顺序讲解示意图，如下图1所示：
被作业物经外观检查工序人为至于上料皮带输送机上，随上料皮带输送机运动至设备入料准备区域；后经上料皮带输送机推送气缸推动进入TSN扫码皮带输送机，完成上料动作。被作业物经TSN扫码皮带输送机导正机构整形导正后，由TSN扫码皮带输送机带动经过TSN扫码视觉系统，记录位于被作业物（手机屏幕）上贴的TSN一维条形码信息，并经控制系统上传至客户处MES系统获取机身标信息，为后续条形码打印机打印四组条形码（机身标）做准备。
在完成以上动作同時，信息标经揭标机构模拟人手，将信息标揭标至于特福龙材质的呈标台上，信息标贴标SCARA机械手上CCD相机拍摄呈标台上信息标位置信息，上传至控制系统；控制系统根据拍摄的信息标位置信息指挥机械手掌上信息标吸标头吸附呈标台上信息标，并运动至指定区域完成贴标动作。
被作业物运动至后保护膜贴膜、机身标贴标位置，同时后保护膜经后保护膜揭膜机构模拟人手，将后保护膜揭膜至于呈标台上，后保护膜贴膜SCARA机械手位于贴膜准备区域上方，此时其上CCD相机拍摄呈膜台上后保护膜位置信息，上传至控制系统，控制系统根据拍摄的后保护膜位置信息指挥机械手掌上吸附后保护膜；与此同时打码机在通过控制系统得到客户处MES系统下发的机身标信息，打印机身标并置于机身标呈标台上，后保护膜贴膜四轴机械手带动其上CCD相机运动至机身标呈标台上方，扫描机身标位置信息，上传至控制系统，控制系统根据拍摄的机身标位置信息指挥机械手掌上机身标吸标头吸附呈标台上机身标，而后运动至指定区域分别完成贴膜、贴标动作。
被作业物继续运动至包装作业质量检测位置，合格将送至下料传送带处，由下料传送带带动运动至良品下料目标，由下一工序人员，人为下料；如发现质量不良品由不良品剔除气缸推动送至不良品下料目标位置，完成剔除工作。
上、下料机构采用传送带摆放方式，根据手机不同的宽度能在上下料工位分别存储6～8个被作业物。上料系统是将横向摆放的手机由上料气缸推入到生产包装线内的皮带线上，根据生产节奏的调整上料的时间，这样可以既可以保证上料的稳定性，也可以减少工人的摆放频率。
揭标机械手是SCARA四轴机械手，搭在复用面阵CCD视觉定位系统，采用面阵识别被检测物的空间坐标，进行四轴联动补偿定位，精准抓取标与膜。相机随机械手进行移动保证空间定位精准，所有动力驱动均采用伺服系统进行驱动。
被作业物在传送带上被气缸完全定位，机械手上视觉系统进行二次对比作业，位置稍有偏差，机械手进行补偿。
检测剔除系统主要是由相机完成的，根据前期TSN视觉检测系统存储的条形码信息与检测工位上方的复用相机采集数据进行对比，采集已贴好的机身打印表四组条形码信息与MES系统进行对比，数据一致的被作业物为合格产品，不做任何动作直接通过，数据不同的被作业物为不合格产品，由剔除气缸进行剔除作业。
二、设备主要特点
1、可实现远程操控，无需设备技术人员到实地现场操作作业。
2、设计一套独立稳定精确机身标传感器检测系统，对后保护膜及机身标实时检测位置，提高贴标精度。
3、基于网络框架的多轴模组控制方式，可实现功能单站无限级联。
4、独特CCD识别判定系统，相机，镜头均为日本SENTECH GigE PoE。
5、100%在线包装检测，包装一次合格率大于99%。
6、单个产品拍照、检测、图形处理时间小于500ms。
7、便于客户工序更换，实现快速变换工序。
8、通过CCD智能视觉系统的扫描解析，并配以工控机控制操作系统，实现设备智能化、自动化，为组建智能工厂，实现工业4.0做技术储备。
9、大型控制箱，内部电器散热更加容易，检测方便，增加牢固性.
10、铝合金表面采用阳极喷砂处理，强度更高，外观漂亮。
三、结语
手机作为消费类电子产品，为了迎合广大消费者的喜好，其种类、外形的设计可以说是五花八门。手机种类繁多带来的是生产自动化难度的成倍增长，对制造环节中的集成化智能管理带来巨大挑战。目前手机生产自动化已经越来越被各手机制造企业所重视，实现设备智能化、自动化，组建智能工厂是必须且确实可行的。借鉴国际先进技术和设计思路，大力发展中国制造；早日实现国家提出的中国制造2025的国策方针。
参考文献
[1]孟兆研《现代制造技术与装备》2017（03）一种全自动手机包装生产线浅谈
[2]王思刊，高峰，肖滨，一种贴标机机构的虚拟样机设计。
[3]兰力，打印贴标机在物流领域的应用—一种新型的条码自动打印标识设备。
[4]伍志祥，动取标贴标机的关键技术研究与设计
[5]宋宝丰，邱丽萍，印刷——贴标机的联机自动化
[6]胡临，TBZ—1贴标机的研制
（作者单位：易测智能科技（天津）有限公司）
关键词：人工智能；手机包装；运动控制；MES系统交互对比；远程操作
全球手机行业最近几年发展迅速，其中作为世界工厂的中国，手机生产OEM、ODM及品牌厂商异军突起。到2014年年底，全球手机出货量已经突破10亿部，而中国造手机近6亿部，占全球出货量的60%，其中中国生产的每一部手机均需要进行专业的包装。
智能终端生产制造行业企业分为三大类：
1、具备生产能力的终端品牌厂商；
2、专业的手机OEM和ODM厂商；
3、规模非常小的OEM厂商。
智能终端中国制造仍然属于劳动密集型行业，而劳动密集型生产带来直接的影响就是品控难度加大。质量过于依赖工人的技能、注意力、责任心等主观因素。近两年随着国产手机企业的崛起，市场的竞争激烈，使价格不断下降在很大程度上影响了手机产业的利润，人力成本在这几年的快速增长，成为制约所有制造行业发展的重要因素。而智能制造可以有效的缓解以上矛盾。
一、设备介绍
设备拟采用工业皮带输送机传输被作业物料（被包装手机）传送至作业目标区域精准定位，配以SCARA机械手加高精度智能视觉系统及传感器系统模拟人手完成揭标（揭膜）、准确贴标（贴膜）动作。
动作顺序讲解示意图，如下图1所示：
被作业物经外观检查工序人为至于上料皮带输送机上，随上料皮带输送机运动至设备入料准备区域；后经上料皮带输送机推送气缸推动进入TSN扫码皮带输送机，完成上料动作。被作业物经TSN扫码皮带输送机导正机构整形导正后，由TSN扫码皮带输送机带动经过TSN扫码视觉系统，记录位于被作业物（手机屏幕）上贴的TSN一维条形码信息，并经控制系统上传至客户处MES系统获取机身标信息，为后续条形码打印机打印四组条形码（机身标）做准备。
在完成以上动作同時，信息标经揭标机构模拟人手，将信息标揭标至于特福龙材质的呈标台上，信息标贴标SCARA机械手上CCD相机拍摄呈标台上信息标位置信息，上传至控制系统；控制系统根据拍摄的信息标位置信息指挥机械手掌上信息标吸标头吸附呈标台上信息标，并运动至指定区域完成贴标动作。
被作业物运动至后保护膜贴膜、机身标贴标位置，同时后保护膜经后保护膜揭膜机构模拟人手，将后保护膜揭膜至于呈标台上，后保护膜贴膜SCARA机械手位于贴膜准备区域上方，此时其上CCD相机拍摄呈膜台上后保护膜位置信息，上传至控制系统，控制系统根据拍摄的后保护膜位置信息指挥机械手掌上吸附后保护膜；与此同时打码机在通过控制系统得到客户处MES系统下发的机身标信息，打印机身标并置于机身标呈标台上，后保护膜贴膜四轴机械手带动其上CCD相机运动至机身标呈标台上方，扫描机身标位置信息，上传至控制系统，控制系统根据拍摄的机身标位置信息指挥机械手掌上机身标吸标头吸附呈标台上机身标，而后运动至指定区域分别完成贴膜、贴标动作。
被作业物继续运动至包装作业质量检测位置，合格将送至下料传送带处，由下料传送带带动运动至良品下料目标，由下一工序人员，人为下料；如发现质量不良品由不良品剔除气缸推动送至不良品下料目标位置，完成剔除工作。
上、下料机构采用传送带摆放方式，根据手机不同的宽度能在上下料工位分别存储6～8个被作业物。上料系统是将横向摆放的手机由上料气缸推入到生产包装线内的皮带线上，根据生产节奏的调整上料的时间，这样可以既可以保证上料的稳定性，也可以减少工人的摆放频率。
揭标机械手是SCARA四轴机械手，搭在复用面阵CCD视觉定位系统，采用面阵识别被检测物的空间坐标，进行四轴联动补偿定位，精准抓取标与膜。相机随机械手进行移动保证空间定位精准，所有动力驱动均采用伺服系统进行驱动。
被作业物在传送带上被气缸完全定位，机械手上视觉系统进行二次对比作业，位置稍有偏差，机械手进行补偿。
检测剔除系统主要是由相机完成的，根据前期TSN视觉检测系统存储的条形码信息与检测工位上方的复用相机采集数据进行对比，采集已贴好的机身打印表四组条形码信息与MES系统进行对比，数据一致的被作业物为合格产品，不做任何动作直接通过，数据不同的被作业物为不合格产品，由剔除气缸进行剔除作业。
二、设备主要特点
1、可实现远程操控，无需设备技术人员到实地现场操作作业。
2、设计一套独立稳定精确机身标传感器检测系统，对后保护膜及机身标实时检测位置，提高贴标精度。
3、基于网络框架的多轴模组控制方式，可实现功能单站无限级联。
4、独特CCD识别判定系统，相机，镜头均为日本SENTECH GigE PoE。
5、100%在线包装检测，包装一次合格率大于99%。
6、单个产品拍照、检测、图形处理时间小于500ms。
7、便于客户工序更换，实现快速变换工序。
8、通过CCD智能视觉系统的扫描解析，并配以工控机控制操作系统，实现设备智能化、自动化，为组建智能工厂，实现工业4.0做技术储备。
9、大型控制箱，内部电器散热更加容易，检测方便，增加牢固性.
10、铝合金表面采用阳极喷砂处理，强度更高，外观漂亮。
三、结语
手机作为消费类电子产品，为了迎合广大消费者的喜好，其种类、外形的设计可以说是五花八门。手机种类繁多带来的是生产自动化难度的成倍增长，对制造环节中的集成化智能管理带来巨大挑战。目前手机生产自动化已经越来越被各手机制造企业所重视，实现设备智能化、自动化，组建智能工厂是必须且确实可行的。借鉴国际先进技术和设计思路，大力发展中国制造；早日实现国家提出的中国制造2025的国策方针。
参考文献
[1]孟兆研《现代制造技术与装备》2017（03）一种全自动手机包装生产线浅谈
[2]王思刊，高峰，肖滨，一种贴标机机构的虚拟样机设计。
[3]兰力，打印贴标机在物流领域的应用—一种新型的条码自动打印标识设备。
[4]伍志祥，动取标贴标机的关键技术研究与设计
[5]宋宝丰，邱丽萍，印刷——贴标机的联机自动化
[6]胡临，TBZ—1贴标机的研制
（作者单位：易测智能科技（天津）有限公司）