市場應(yīng)用背景
XY+PPU凸輪驅(qū)動機(jī)械手結(jié)合柔振擺盤系統(tǒng)，通過視覺定位實(shí)現(xiàn)物料快速精準(zhǔn)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(jī)械手在搬運(yùn)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(yīng)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(jī)械設(shè)計(jì)、視覺處理與運(yùn)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(fù)雜：涉及如機(jī)器人、視覺系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、供料系統(tǒng)等多種組件，設(shè)備間協(xié)議和數(shù)據(jù)格式可能存在差異導(dǎo)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理或遠(yuǎn)程監(jiān)控，形成信息孤島，限制了企業(yè)智能制造的實(shí)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(shí)市場用人和維護(hù)成本居高不下，增加企業(yè)運(yùn)營成本。
正運(yùn)動視覺柔性供料解決方案
正運(yùn)動針對市場需求開發(fā)的 VPLC系列視覺運(yùn)動控制一體機(jī)PPU凸輪機(jī)械手柔振擺盤解決方案，通過點(diǎn)位示教與 RTFuse快組態(tài)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一站式、快速開發(fā)上下料設(shè)備，有效縮短項(xiàng)目周期，降低運(yùn)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(yùn)動控制等功能集成于一體，為用戶提供高度靈活的設(shè)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(shí)，有效節(jié)約綜合成本，并兼容第三方檢測設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議接口。
01 視覺運(yùn)控一體機(jī)在視覺柔性供料場景解決方案
▲PPU凸輪機(jī)械手視覺柔振擺盤運(yùn)行視頻▲
正運(yùn)動視覺柔性供料解決方案設(shè)計(jì)硬件方案
- 24DI：接原點(diǎn)、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(jī)的硬觸發(fā)輸入和點(diǎn)膠閥
- EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動器，控制其它軸運(yùn)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(jī)，實(shí)現(xiàn)視覺定位、檢測應(yīng)用
- 4路本地脈沖輸出：接脈沖驅(qū)動器，控制傳送帶
運(yùn)動控制與機(jī)器視覺工藝實(shí)現(xiàn)
| 機(jī)器視覺
在PPU機(jī)械手執(zhí)行柔振上下料的過程中，機(jī)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(jìn)行粗定位，然后通過坐標(biāo)系數(shù)校準(zhǔn)，將物料的世界坐標(biāo)輸送給機(jī)械手進(jìn)行抓取。隨后物料依次被移至下相機(jī)拍照位進(jìn)行視覺飛拍，進(jìn)行二次定位實(shí)現(xiàn)位置糾偏，便于PPU凸輪機(jī)械手到達(dá)下料區(qū)完成精準(zhǔn)位置下料，提高定位精度滿足客戶需求。
| 運(yùn)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(jī)完成物料的拍攝和處理后， PPU凸輪機(jī)械手根據(jù)視覺處理數(shù)據(jù)沿預(yù)設(shè)路徑移動，實(shí)現(xiàn)精確的點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動控制。機(jī)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(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)械手各關(guān)節(jié)速度，以實(shí)現(xiàn)更平滑的運(yùn)動軌跡。
動作軌跡設(shè)置
運(yùn)動模式類型
柔性振動盤
正運(yùn)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(qiáng)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(jìn)行調(diào)整。
機(jī)械手視覺柔振供料流程
解決方案硬件配置
方案應(yīng)用優(yōu)勢
- 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)動控制、集軟硬于一體易于設(shè)備調(diào)試與排除問題，降低成本的同時(shí)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(yùn)動行程，縮短項(xiàng)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(yīng)用工程師經(jīng)過簡單培訓(xùn)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(zhǔn)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(yùn)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(jī)時(shí)間。
正運(yùn)動技術(shù)VPLC712機(jī)器視覺運(yùn)動控制一體機(jī)是一款基于x86架構(gòu)的EtherCAT總線視覺運(yùn)動控制器，采用一體化設(shè)計(jì)，將實(shí)時(shí)機(jī)器視覺、運(yùn)動控制、IO和監(jiān)控集成于一臺多核控制器上，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行實(shí)時(shí)處理自動化設(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MotionRT7進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)核內(nèi)高速交互，驅(qū)動執(zhí)行器進(jìn)行對應(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(yùn)動控制解決方案。
VPLC712機(jī)器視覺運(yùn)動控制一體機(jī)，本身最多支持64軸，EtherCAT最小通訊周期可達(dá)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(yīng)用
正運(yùn)動針對市場需求，特此基于 VPLC系列的視覺運(yùn)動控制一體機(jī)開發(fā)了RTFuse視覺柔振上下料解決方案，通過點(diǎn)位示教與RTFuse快組態(tài)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一站式、快速開發(fā)上下料設(shè)備，有效縮短項(xiàng)目周期，操作員通過簡單調(diào)整視覺、運(yùn)動控制功能模塊參數(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)械手柔性上下料。
▌ 相機(jī)支持
支持市面上大部分主流相機(jī)，支持 4個相機(jī)并行采集、視覺飛拍。
▌ 快速配置
機(jī)械手、軸組、振動盤、相機(jī)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(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)動點(diǎn)位，一鍵即可完成自動標(biāo)定。
▌ 系統(tǒng)切換
可切換至RTFuse快組態(tài)系統(tǒng)，實(shí)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(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
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 。
正運(yùn)動技術(shù)專注于運(yùn)動控制技術(shù)研究和通用運(yùn)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(yùn)動技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)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(yùn)動控制核心技術(shù)和實(shí)時(shí)工控軟件平臺技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動控制卡_運(yùn)動控制器_EtherCAT運(yùn)動控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運(yùn)動控制PLC_運(yùn)動控制_機(jī)器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動控制卡等。
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