市場應用背景

傳統(tǒng)輸送帶系統(tǒng)（如滾輪、皮帶、鏈條、轉(zhuǎn)盤等）通常是同步運行，在運動過程中容易產(chǎn)生震動、噪聲、打滑等現(xiàn)象，無法保證輸送過程當中的精度、速度和承載能力等，易導致設備損壞等問題，需定期對設備進行檢查維護。

同時每個工位只能執(zhí)行固定操作，整體處理時間受限于最長的工位。適用于產(chǎn)能較低或簡單的制造流程，但在需要更高產(chǎn)能的復雜工藝中會出現(xiàn)周期長、靈活性不足等問題。

客戶為縮減循環(huán)時間，通常會采取增設新的重復工位。盡管方案能在一定程度上減少循環(huán)時間，但會增加占地面積和運營成本，無法滿足高速、高柔裝配線的生產(chǎn)需求。

傳統(tǒng)輸送系統(tǒng)同步控制示意圖

為滿足市場對產(chǎn)品個性化和快速交付需求，制造企業(yè)需更新產(chǎn)線，實施柔性智造，降低成本，使單一產(chǎn)線能生產(chǎn)多種產(chǎn)品，并能根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍靈活調(diào)整動子，提升效率和產(chǎn)能。智能磁驅(qū)輸送線正是為適應這一需求應運而生的智能輸送線解決方案。

智能磁驅(qū)輸送系統(tǒng)同步&異步控制示意圖

智能磁驅(qū)輸送線：

智能磁驅(qū)輸送線以直線電機技術為核心，利用電磁力實現(xiàn)工件或載具的高速高精運輸和定位，適用于頻繁更改的生產(chǎn)線布局或產(chǎn)品類型，主要用于產(chǎn)品輸送、產(chǎn)品間距調(diào)整、多工位協(xié)同作業(yè)、提升運輸速度等傳輸和裝配環(huán)節(jié)中。

在技術原理上，主要通過調(diào)節(jié)電磁線圈的電流，控制動子的加、減速和停止運動。動子本身為無源組件，沒有復雜的內(nèi)部結構，降低了維護成本，可移除不必要的重復工位，減少占地面積，簡化系統(tǒng)設計，集成方便。

智能磁驅(qū)輸送線是由多個動子組成的模塊，可以在直線、環(huán)形或接駁型等多種運輸軌道上進行輸送運動。每個動子的移動可根據(jù)項目需求自由編程，實現(xiàn)同步或異步控制，滿足柔性智能生產(chǎn)線的要求。

正運動技術解決方案：

基于智能磁驅(qū)輸送線系統(tǒng)的廣闊市場應用前景，正運動適時推出了基于VPLC711視覺運動控制一體機的智能磁驅(qū)多動子輸送線運動控制解決方案，協(xié)助客戶部署“磁驅(qū)柔性生產(chǎn)線”和“磁懸浮輸送線”。

支持多達254個動子在單一導軌上獨立快速移載和靈活組合，自由調(diào)節(jié)站點節(jié)拍。方案可控制動子與機械手等外部執(zhí)行機構聯(lián)動，配合視覺系統(tǒng)和高精度位置傳感器、驅(qū)動器等組件，助力客戶實現(xiàn)輸送與加工一體化集成，具備高速高精、低噪音、高柔性生產(chǎn)的特性，可大幅提升產(chǎn)線利用率、調(diào)度能力、生產(chǎn)效率和定位精度。

集成動子防撞規(guī)劃、多工位協(xié)同、視覺識別功能，支持低代碼開發(fā)和冗余功能，滿足提升生產(chǎn)效率、系統(tǒng)靈活性、穩(wěn)定性、降低維護成本和兼容性需求。快速部署工藝流程，減少機器停機時間，提升吞吐效率。

01 VPLC711在智能磁驅(qū)輸送線的應用

正運動智能磁驅(qū)輸送線解決方案設計

20DI：接啟動/復位/停止按鈕、氣壓檢測、編碼器等；

20DO：高速輸出口接工業(yè)相機的硬件觸發(fā)、供料器、破/吸真空等；

EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動器，控制機械手、磁驅(qū)輸送線上的多動子；

4路單端脈沖輸出：接脈沖/步進驅(qū)動器、控制其它運動軸；

RS232通訊接口：接光源控制器；

EtherNET接口：千兆網(wǎng)口，接支持GIGE協(xié)議的面陣相機，實現(xiàn)視覺定位糾偏或與網(wǎng)口設備通訊。

運動控制與機器視覺實現(xiàn)過程

（1）機器視覺

機器視覺定位主要用到形狀匹配功能，通過預先設定的特征，如形狀、尺寸、Mark點等來實現(xiàn)目標匹配定位，以此來獲取柔振盤上等上料位的物料位置，然后通過坐標系數(shù)校準，將物料的世界坐標輸送給執(zhí)行機構，進行上下料、點膠、固化、鎖付、激光焊接、裝載和卸載等應用。

（2）運動控制

在磁驅(qū)多動子過程中，控制器實時獲取多個動子的位置信息和速度。通過正運動技術內(nèi)置的磁驅(qū)多動子運動控制算法和多動子防撞算法，精準計算每個動子所需的電磁力大小和方向，協(xié)調(diào)控制多個動子，有序地按照預定軌跡運行。然后再通過多軸聯(lián)動控制，控制動子和機械手協(xié)同作業(yè)，有效避免碰撞，提高運行效率。

以下是正運動解決方案控制多個動子運動示意圖：

同步運動控制

異步運動控制

正反運動控制

磁驅(qū)多動子程序流程

方案核心優(yōu)勢

▌靈活度高

每個動子均能獨立操控，以完成復雜的輸送、排序及加工任務。用戶可根據(jù)需求靈活配置工藝增減，可滿足多品種、小批量生產(chǎn)的需求。

▌節(jié)約成本

能夠減少機械設備部件的磨損程度，降低維護費用，進而延長設備的使用壽命。

▌高精度同步控制與冗余控制

通過EtherCAT總線多軸同步控制和冗余控制，可確保系統(tǒng)高精度、高可靠性地運行，顯著提升生產(chǎn)效率，滿足嚴格的工業(yè)控制要求。同步周期最小可達125us！

▌算法集成優(yōu)勢

集成動子防撞與機器人控制等算法，內(nèi)部可實現(xiàn)動子與機器人數(shù)據(jù)高效交互。

▌開發(fā)與定制化

提供代碼開發(fā)平臺，兼容多種運行環(huán)境與高級語言編程，支持二次開發(fā)。

用戶可使用C語言自定義，同時支持與客戶共同開發(fā)指定控制方式的多動子環(huán)形線函數(shù)。

C語言編譯器

▌功能豐富

具備豐富的運動控制功能、動子專用運動控制API接口，兼容多種編碼器協(xié)議及類型。

▌測試與監(jiān)控

支持純國產(chǎn)RTSys IDE開發(fā)調(diào)試軟件仿真測試，可實時監(jiān)控動子位置并校準。

▌系統(tǒng)集成方便

支持多種通訊協(xié)議和接口，能夠無縫集成到各類磁驅(qū)輸送線系統(tǒng)中，簡化了系統(tǒng)集成過程。

▌多樣化線體布局

后續(xù)會支持多種線體布局方式：圓弧段/岔道/分流處理，可結合客戶的工藝，空間等需求規(guī)劃出最合理的線體布局！

02 VPLC711機器視覺運動控制一體機

VPLC711是一款基于x86平臺和Windows操作系統(tǒng)的高性能機器視覺EtherCAT運動控制器，可脫機運行，支持豐富的視覺和運動控制功能，大幅簡化視覺與運動控制項目的配置流程。

同時內(nèi)置了運動控制實時內(nèi)核MotionRT7，形成一種開放式IPC形態(tài)實時軟控制器/軟PLC，為用戶提供靈活集成的運動控制+視覺一體化解決方案。

VPLC系列機器視覺運動控制一體機的安裝與拆卸過程便捷，占地空間小，還能與其它控制單元部件（如伺服驅(qū)動器、傳感器、編碼器、控制閥等）無縫集成，提供一個完整端到端的視覺運動控制解決方案。

可選6-64軸運動控制（脈沖+EtherCAT總線）

內(nèi)置實時內(nèi)核MotionRT7，支持第三方視覺軟件

板載20路通用輸入(其中10路為高速輸入)，20路高速輸出

支持EtherCAT冗余功能，解決單點故障停機，自動診斷并持續(xù)運行，增強系統(tǒng)可靠性，簡化維護工作

多核并行運算，能夠高效處理運動控制，機器視覺等自動化設備核心任務

正運動技術專注于運動控制技術研究和通用運動控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級高新技術企業(yè)。正運動技術匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅持自主創(chuàng)新的同時，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運動控制基礎技術的研究，是國內(nèi)工控領域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內(nèi)少有、完整掌握運動控制核心技術和實時工控軟件平臺技術的企業(yè)。主要業(yè)務有：運動控制卡_運動控制器_EtherCAT運動控制卡_EtherCAT控制器_運動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運動控制PLC_運動控制_機器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運動控制卡等。