市場應用背景

　　XY+PPU凸輪驅動機械手結合柔振擺盤系統(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軸結構，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。

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　　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。

　　正運動視覺柔性供料解決方案設計硬件方案

　　1、24DI：接原點、限位等傳感器，以及開關信號、編碼器等

　　2、12DO：高速輸出口接工業(yè)相機的硬觸發(fā)輸入和點膠閥

　　3、EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅動器，控制其它軸運動

　　4、RS232通訊接口：接光源控制器

　　5、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

　　6、4路本地脈沖輸出：接脈沖驅動器，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)實時調整機械手各關節(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試軟件進行調整。

　　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

　　1、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試與排除問題，降低成本的同時減少硬件占用空間;

　　2、效率提升：MotionRT7核內數(shù)據(jù)交互，結合多吸嘴、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;

　　3、技術門檻低：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;

　　4、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;

　　5、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。可靈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VPLC712機器視覺運動控制一體機是一款基于x86架構的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，通過共享內存機制，將PC部分硬件資源通過MotionRT7進行配置，實現(xiàn)核內高速交互，驅動執(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，操作員通過簡單調整視覺、運動控制功能模塊參數(shù)，即可在最短時間內完成物料轉換，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關節(jié)等。