市場應用背景

XY+PPU凸輪驅(qū)動機械手結(jié)合柔振擺盤系統(tǒng)，通過視覺定位實現(xiàn)物料快速精準抓取，并自動擺放到指定托盤或編帶載體。相較傳統(tǒng)Z/R軸結(jié)構(gòu)，PPU凸輪機械手在搬運的效率和定位精度方面表現(xiàn)更優(yōu)，在零散物料的柔性上下料場景中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，可有效替代傳統(tǒng)人工擺盤方式。

該解決方案適用于電子元器件、精密五金件等微小零件的整理排盤及包裝。

傳統(tǒng)自動上下料的局限性

● 靈活度不高：采用碗式振動盤通常針對特定產(chǎn)品，對尺寸、形狀變化適應性差，易卡料。

● 速度和效率限制：在需要高速生產(chǎn)的場景中，易受機械設計、視覺處理與運動控制數(shù)據(jù)交互的速度、效率等問題限制，無法滿足生產(chǎn)線的高產(chǎn)量或快速換料生產(chǎn)的需求。

● 系統(tǒng)集成復雜：涉及如機器人、視覺系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、供料系統(tǒng)等多種組件，設備間協(xié)議和數(shù)據(jù)格式可能存在差異導致兼容性等問題，增長調(diào)試周期。

● 數(shù)據(jù)流通性差：舊系統(tǒng)可能存在不支持實時數(shù)據(jù)處理或遠程監(jiān)控，形成信息孤島，限制了企業(yè)智能制造的實施，無法與MES系統(tǒng)無縫集成。

● 高成本問題：需要購買多套硬件，同時市場用人和維護成本居高不下，增加企業(yè)運營成本。

正運動視覺柔性供料解決方案

正運動針對市場需求開發(fā)的 VPLC系列視覺運動控制一體機PPU凸輪機械手柔振擺盤解決方案，通過點位示教與 RTFuse快組態(tài)的結(jié)合，實現(xiàn)一站式、快速開發(fā)上下料設備，有效縮短項目周期，降低運維與人力成本，提升企業(yè)營收及生產(chǎn)線自動化水平。

該方案整合了RTFuse快組態(tài)軟件與專用擺盤程序，將視覺定位、運動控制等功能集成于一體，為用戶提供高度靈活的設備功能自定義能力，顯著減少線材損耗并簡化通訊交互流程。在降低用戶開發(fā)難度的同時，有效節(jié)約綜合成本，并兼容第三方檢測設備及標準通訊協(xié)議接口。

01 視覺運控一體機在視覺柔性供料場景解決方案

PPU凸輪機械手視覺柔振擺盤運行視頻可點擊→“機器視覺運動控制一體機在視覺柔性供料場景的應用”查看。

正運動視覺柔性供料解決方案設計硬件方案

24DI：接原點、限位等傳感器，以及開關(guān)信號、編碼器等

12DO：高速輸出口接工業(yè)相機的硬觸發(fā)輸入和點膠閥

EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動器，控制其它軸運動

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、檢測應用

4路本地脈沖輸出：接脈沖驅(qū)動器，控制傳送帶

運動控制與機器視覺工藝實現(xiàn)

| 機器視覺

在PPU機械手執(zhí)行柔振上下料的過程中，機器視覺系統(tǒng)首先通過形狀匹配工具對料盤上的多個物料進行粗定位，然后通過坐標系數(shù)校準，將物料的世界坐標輸送給機械手進行抓取。隨后物料依次被移至下相機拍照位進行視覺飛拍，進行二次定位實現(xiàn)位置糾偏，便于PPU凸輪機械手到達下料區(qū)完成精準位置下料，提高定位精度滿足客戶需求。

| 運動控制

首先通過 I/O觸發(fā)振動盤快速振動，使物料在物料盤內(nèi)均勻分布。上相機完成物料的拍攝和處理后， PPU凸輪機械手根據(jù)視覺處理數(shù)據(jù)沿預設路徑移動，實現(xiàn)精確的點到點運動控制。機械手依次執(zhí)行以下操作：物料抓取、二次拍攝和下料。在整個過程中，控制系統(tǒng)實時調(diào)整機械手各關(guān)節(jié)速度，以實現(xiàn)更平滑的運動軌跡。

動作軌跡設置

運動模式類型

柔性振動盤

正運動視覺柔性供料解決方案支持在柔振上下料工藝中直接調(diào)試柔振盤振幅和頻率，增強了系統(tǒng)方案的一體性，在頻繁更換物料的場景下仍無需額外開啟柔振盤調(diào)試軟件進行調(diào)整。

機械手視覺柔振供料流程

解決方案硬件配置

方案應用優(yōu)勢

軟硬件集成性強：集成EtherCAT總線、脈沖混合控制，機器視覺、運動控制、集軟硬于一體易于設備調(diào)試與排除問題，降低成本的同時減少硬件占用空間；

效率提升：MotionRT7核內(nèi)數(shù)據(jù)交互，結(jié)合多吸嘴、PSO以及高精度、高穩(wěn)定的視覺定位算法，減少運動行程，縮短項目開發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率；

技術(shù)門檻低：拖拽式中文組態(tài)視覺，應用工程師經(jīng)過簡單培訓可輕松上手；

精度高：通過視覺系統(tǒng)識別物料位置，無需固定治具來指定物料來料方向，能準確定位振動盤物料位置；

柔性化生產(chǎn)：系統(tǒng)可保存多個物料的視覺和運控配置程序，一鍵完成工藝包切換?？伸`活處理不同尺寸和形狀的工件，無需頻繁更換硬件，降低產(chǎn)線停機時間。

02 高集成機器視覺運動控制一體機VPLC712

正運動技術(shù)VPLC712機器視覺運動控制一體機是一款基于x86架構(gòu)的EtherCAT總線視覺運動控制器，采用一體化設計，將實時機器視覺、運動控制、IO和監(jiān)控集成于一臺多核控制器上，實現(xiàn)多任務并行實時處理自動化設備任務，通過共享內(nèi)存機制，將PC部分硬件資源通過MotionRT7進行配置，實現(xiàn)核內(nèi)高速交互，驅(qū)動執(zhí)行器進行對應操作，完成設備整體的控制。

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。

VPLC712機器視覺運動控制一體機，本身最多支持64軸，EtherCAT最小通訊周期可達到500us；板載20數(shù)字輸入，20數(shù)字輸出以及4路高速鎖存輸入；板載2路本地差分脈沖軸、2路AD和2路DA。

03 RTFuse視覺柔振供料應用

正運動針對市場需求，特此基于 VPLC系列的視覺運動控制一體機開發(fā)了RTFuse視覺柔振上下料解決方案，通過點位示教與RTFuse快組態(tài)的結(jié)合，實現(xiàn)一站式、快速開發(fā)上下料設備，有效縮短項目周期，操作員通過簡單調(diào)整視覺、運動控制功能模塊參數(shù)，即可在最短時間內(nèi)完成物料轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)高速高精的機械手柔性上下料。

▌ 相機支持

支持市面上大部分主流相機，支持 4個相機并行采集、視覺飛拍。

▌ 快速配置

機械手、軸組、振動盤、相機和矩陣料盤、工具參數(shù)。

▌ 示教功能

提供取料、飛拍及放料路徑等多個點位的一鍵示教功能。

▌ 坐標校準

支持相機標定，包括修改 XY坐標方向和世界坐標位置補正。

▌ 走位標定

通過示教好的運動點位，一鍵即可完成自動標定。

▌ 系統(tǒng)切換

可切換至RTFuse快組態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)視覺檢測流程。

▌ 可視化界面

界面友好，便于用戶數(shù)據(jù)監(jiān)控，實時顯示使能狀態(tài)、回原狀態(tài)、定位數(shù)量和擺放計數(shù)等。

▌ 支持機械手類型

4軸模組、SCARA機械手、DELTA并聯(lián)機械手、直角坐標機械手、6關(guān)節(jié)等 。

正運動技術(shù)專注于運動控制技術(shù)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(shù)企業(yè)。正運動技術(shù)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(chǔ)技術(shù)的研究，是國內(nèi)工控領(lǐng)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(shù)和實時工控軟件平臺技術(shù)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。

審核編輯 黃宇