1 市場(chǎng)應(yīng)用背景

近年來(lái)，制造業(yè)對(duì)智能機(jī)器人的需求顯著增長(zhǎng)，DELTA機(jī) 器人憑借結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行速度快、占地面積小等優(yōu)勢(shì)成為重要 的解決方案。作為高速輕載型并聯(lián)機(jī)器人，其通過示教編程或 視覺系統(tǒng)識(shí)別目標(biāo)物體位置，由三組并聯(lián)伺服軸精準(zhǔn)控制抓取 中心（TCP）的空間位姿，高效完成搬運(yùn)、分揀等任務(wù)，因而 被廣泛應(yīng)用于食品、五金、電子等行業(yè)。
當(dāng)前市場(chǎng)中，由DELTA機(jī)械手、機(jī)器視覺與柔性振動(dòng)盤深 度集成的上下料工作站（業(yè)界俗稱“柔性三兄弟”）已成為典 型解決方案。該方案通過視覺系統(tǒng)精準(zhǔn)引導(dǎo)機(jī)械手協(xié)同作業(yè)， 為小批量、多樣化產(chǎn)品的自動(dòng)化分揀提供了高兼容性支持，并 針對(duì)性解決了傳統(tǒng)鋁制振動(dòng)盤的關(guān)鍵缺陷：僅支持單款產(chǎn)品上 料、投入成本高以及通用性差。
正運(yùn)動(dòng)技術(shù)多物料分揀解決方案通過深度整合VPLC系列視 覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)與RTFuse視覺系統(tǒng)，其核心價(jià)值可歸納為：
（1）高度集成化的一站式架構(gòu)
軟硬件一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)即插即用的部署模式。
（2）多場(chǎng)景兼容的柔性能力
· 滿足單一物料高速抓取的標(biāo)準(zhǔn)化需求；
· 突破性支持多品類物料混合識(shí)別與同步分揀（如混料識(shí) 別、差異化抓?。?。
（3）生產(chǎn)效能的本質(zhì)提升
·單臺(tái)設(shè)備即可完成多類型物料的分選、定位、擺盤全流程；
· 強(qiáng)化柔性生產(chǎn)響應(yīng)能力，快速適應(yīng)小批量多品種訂單。

2 DELTA機(jī)械手視覺多物料識(shí)別解決方案的分 揀應(yīng)用

（1）系統(tǒng)架構(gòu)
正運(yùn)動(dòng)DELTA視覺多物料分揀解決方案的系統(tǒng)架構(gòu)如下圖 所示。

· 20DI：?jiǎn)?dòng)/復(fù)位/停止按鈕、負(fù)壓檢測(cè)、原點(diǎn)信號(hào)等；
· 20DO：相機(jī)觸發(fā)、破/吸真空、三色燈蜂鳴器、機(jī)器人 報(bào)警等；
· EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動(dòng)器，控制DELTA并 聯(lián)機(jī)械手；
· 4路單端脈沖輸出：接步進(jìn)/脈沖驅(qū)動(dòng)器、編碼器軸；
· Ethernet接口：千兆網(wǎng)口，接支持Gige協(xié)議的面陣相 機(jī)，實(shí)現(xiàn)視覺定位、糾偏。
（2）工作流程
DELTA視覺多物料分揀流程如下圖所示

在正運(yùn)動(dòng)DELTA視覺多物料分 揀解決方案中，運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器視 覺實(shí)現(xiàn)過程如下：
①機(jī)器視覺
RTFuse視覺系統(tǒng)預(yù)先建立多款 待分揀物料的視覺模板。系統(tǒng)通過 上置相機(jī)對(duì)柔性振動(dòng)盤進(jìn)行視覺定 位，識(shí)別并定位盤中的多種物料。 DELTA 并聯(lián)機(jī)械手根據(jù)獲取的視覺 定位數(shù)據(jù)，執(zhí)行柔性振動(dòng)盤內(nèi)的物 料分揀或分類擺盤任務(wù)。
對(duì)于精度要求更高的產(chǎn)品，可 增配下置相機(jī)。機(jī)械手在柔性振動(dòng) 盤取料后，利用下相機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)二 次定位，實(shí)現(xiàn)精度補(bǔ)償。
視覺定位主要用到形狀匹配功 能，通過預(yù)設(shè)的形狀、尺寸、Mark 點(diǎn)等特征，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物料的匹配定 位。通過坐標(biāo)系校準(zhǔn)，將物料的世 界坐標(biāo)傳送給DELTA并聯(lián)機(jī)械手。

②運(yùn)動(dòng)控制
柔性振動(dòng)盤接收供料器輸入的零散物料?？刂破魍ㄟ^ RS485通訊觸發(fā)振動(dòng)盤振動(dòng)，使物料在盤面均勻分布。
每次振動(dòng)后，DELTA并聯(lián)機(jī)械手依據(jù)視覺定位系統(tǒng)提供的 坐標(biāo)數(shù)據(jù)，沿預(yù)定義軌跡（用戶可通過快速示教設(shè)定拾取、放 置、拍攝等點(diǎn)位）移動(dòng)，依次抓取物料并將物料精準(zhǔn)放置至目 標(biāo)工位。
若當(dāng)前無(wú)可抓取的物料時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)觸發(fā)振動(dòng)盤再次振 動(dòng)散料，直至檢測(cè)到可抓取物料。此循環(huán)抓取-振動(dòng)流程持續(xù) 運(yùn)行，直至料盤滿載。

（3）方案核心優(yōu)勢(shì)
· 技術(shù)門檻低：拖拽式中文組態(tài)視覺，應(yīng)用工程師經(jīng)過簡(jiǎn) 單培訓(xùn)可輕松上手；
· 項(xiàng)目開發(fā)周期快：成熟的視覺機(jī)械手視覺分揀解決方 案，減少用戶開發(fā)時(shí)間成本；
· 軟硬件集成性強(qiáng)：集成EtherCAT總線、脈沖混合控制、機(jī) 器視覺、運(yùn)動(dòng)控制，集軟硬于一體，易于設(shè)備調(diào)試與排除問題；
· 降低企業(yè)用人成本：一人即可調(diào)試設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制、視 覺、IO邏輯控制等，解決工程人員流失、用人成本高等問題；
· 柔性化生產(chǎn)：系統(tǒng)可保存多個(gè)物料的視覺和運(yùn)控配置程 序，一鍵完成工藝包切換，可靈活處理不同尺寸和形狀的工 件，無(wú)需頻繁更換硬件，降低產(chǎn)線停機(jī)時(shí)間。
（4）解決方案硬件配置

3 VPLC712機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)VPLC712機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)是一款基于 x86架構(gòu)的EtherCAT總線視覺運(yùn)動(dòng)控制器，采用一體化設(shè)計(jì)， 將實(shí)時(shí)機(jī)器視覺、運(yùn)動(dòng)控制、IO和監(jiān)控集成于一臺(tái)多核控制器 上，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行實(shí)時(shí)處理自動(dòng)化設(shè)備任務(wù)，通過共享內(nèi)存機(jī) 制，將PC部分硬件資源通過MotionRT750進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)核內(nèi)高 速交互，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器進(jìn)行對(duì)應(yīng)操作，完成設(shè)備整體的控制。
VPLC系列機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)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(dòng)器、 傳感器、編碼器、控制閥等）無(wú)縫集成，提供一個(gè)完整端到端 的視覺運(yùn)動(dòng)控制解決方案。

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。
4 RTFuse視覺多物料分揀應(yīng)用

正運(yùn)動(dòng)針對(duì)市場(chǎng)需求，特此基于VPLC系列的視覺運(yùn)動(dòng)控 制一體機(jī)開發(fā)了RTFuse視覺對(duì)位貼合解決方案，通過點(diǎn)位示教 與RTFuse視覺組態(tài)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一站式、快速開發(fā)對(duì)位貼合設(shè) 備，有效縮短項(xiàng)目周期，操作員通過簡(jiǎn)單調(diào)整視覺、運(yùn)動(dòng)控制 功能模塊參數(shù)，即可在最短時(shí)間內(nèi)完成物料轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)高速高 精的機(jī)械手對(duì)位貼合。
· 相機(jī)支持
支持市面上大部分主流相機(jī)，支持4個(gè)相機(jī)并行采集、視 覺飛拍；
· 快速配置
機(jī)械手、軸組、飛達(dá)供料、相機(jī)和矩陣取料、工具參數(shù)；
· 示教功能
提供取料、飛拍及放料路徑等多個(gè)點(diǎn)位的一鍵示教功能；
· 坐標(biāo)校準(zhǔn)
支持相機(jī)標(biāo)定，包括修改XY坐標(biāo)方向和世界坐標(biāo)位置補(bǔ)正；
· 走位標(biāo)定
通過示教好的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)位，一鍵即可完成自動(dòng)標(biāo)定；
· 系統(tǒng)切換
可切換至RTFuse視覺組態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)視覺檢測(cè)流程；
· 可視化界面
界面友好，便于用戶數(shù)據(jù)監(jiān)控，實(shí)時(shí)顯示使能狀態(tài)、回原 狀態(tài)、定位數(shù)量和擺放計(jì)數(shù)等；
· 支持機(jī)械手類型
支持4軸模組、SCARA機(jī)械手、DELTA并聯(lián)機(jī)械手、直角 坐標(biāo)機(jī)械手、6關(guān)節(jié)等。