市場應用背景

DELTA并聯機械手是由三個相同的支鏈所組成，每個支鏈包含一個轉動關節和一個移動關節，具有結構緊湊剛性高、占地面積小、高速高靈活性、無累積誤差、適合高頻次的重復作業等特點，可在有限的空間內進行高效的作業，廣泛應用于食品包裝、制造加工、消費電子等領域。

隨著工業水平的提高，對工作速度與精度提出了更高的要求，并聯機器人也開始向著 高速、輕型化方向發展。

食品、醫藥、3C電子行業對高效自動化需求激增，小批量多品種趨勢凸顯。動態分揀自動化成為提質降本關鍵，并聯機器人取代人工分揀實現智能化突破。通過視覺系統精準定位傳送帶上的異形物品，結合運動控制系統協調機械臂軌跡，配合吸盤/夾爪等智能末端執行器，完成高速精準抓取分裝。該技術突破柔性生產瓶頸，滿足現代制造業快速換型需求。

市面上傳統方案的痛點：

傳統食品包裝流程依賴人工在皮帶流水線進行作業，效率低且容錯率差。采用DELTA并聯機械手可實現高速自動化箱、封箱等工序，大幅提升包裝效率。該設備結合視覺系統可對產品進行自動識別與檢測，有效增強分揀精準性。當前主流DELTA系統通常包含機械手控制柜、工業計算機和視覺軟件，若需整合附加傳送帶、氣動元件及傳感器則還需額外配置PLC控制系統。此類方案普遍存在以下缺陷：

● 硬件系統分散，多模塊拼裝架構；

● 通信協議繁雜，多節點交互困難；

● 硬件采購及運維成本過高；

● 非標異形件處理能力薄弱；

● 作業精度與生產效率雙重不足。

正運動技術解決方案優勢：

正運動技術的DELTA同步跟隨分揀解決方案基于VPLC系列視覺運動控制一體機和RTFuse視覺系統，通過一體化集成機械手控制柜、視覺軟件、工業計算機及 PLC控制器，實現全功能整合式解決方案。實現即插即用一站式解決方案，滿足市場常見的各種物品的抓取和擺放的需求，實現了快速物料切換和配置工藝，提升兼容性等。方案核心優勢如下：

● 一體化架構設計：無需額外配置工控機，有效降低硬件成本與占地面積，同步縮短項目部署周期，降低技術實施門檻并提升系統響應速度

● 三自由度并聯機構：結構設計精密緊湊，重復定位精度高。結合伺服驅動與傳送帶，能夠實現精準的目標跟蹤從而完成高速視覺分揀任務

● 模塊化人機交互：易于用戶理解和快速掌握的界面，工具、流程和界面均可任意擴展

01 視覺運控一體機在DELTA并聯機械手動態跟隨抓取的解決方案

▲DELTA并聯機械手動態跟隨抓取運行視頻▲

正運動DELTA并聯機械手動態跟隨抓取解決方案設計

• 20DI：啟動/復位/停止按鈕、氣壓檢測、皮帶編碼器信號等；
• 20DO：相機觸發、破/吸真空、三色燈蜂鳴器等；
• EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅動器，控制DELTA并聯機械手；
• 4路單端脈沖輸出：接步進/脈沖驅動器、編碼器軸；
• EtherNET接口：千兆網口，接支持Gige協議的面陣相機，實現視覺定位、糾偏應用。

運動控制與機器視覺實現過程

| 機器視覺

上置工業相機對皮帶輸送線上的動態物料進行視覺拍照定位，通過編碼器實時反饋的數據實現DELTA機械手與皮帶線的同步追蹤和抓取。(針對精度要求較高的擺盤或裝配應用可配置下置相機，在抓取后執行飛拍二次定位糾偏以增加工藝精度)

視覺定位主要用到形狀匹配功能，通過預設的形狀、尺寸、Mark點等特征，實現目標物料的匹配定位。通過坐標系校準，將物料的世界坐標傳送給DELTA并聯機械手。

| 運動控制

零散物料放置在皮帶線上輸送時，控制器通過視覺拍照定位以獲取各物料的空間坐標數據，通過編碼器實時反饋的數據 驅動 DELTA并聯機械手執行動態抓取作業，將物料精準放置至預設工位。DELTA機械手基于視覺定位數據沿規劃路徑按序完成物料的拾取與定點放置（方案支持用戶快速示教關鍵動作節點：拾取、放置、視覺拍攝）。當末端執行器檢測到當前吸嘴無有效標簽時，會重新抓取新物料進行擺放。

基本參數設置

檢測參數設置

DELTA并聯機械手動態跟隨抓取流程

方案應用優勢

• 技術門檻低：拖拽式中文組態視覺，應用工程師經過簡單培訓可輕松上手；
• 項目開發周期快：成熟的視覺機械手動態抓取解決方案，減少用戶開發時間成本；
• 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；
• 降低企業用人成本：一人即可調試設備的運動控制、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：系統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，降低產線停機時間。

解決方案硬件配置

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和監控集成于一臺多核控制器上，實現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，實現核內高速交互，驅動執行器進行對應操作，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250us；板載20數字輸入，20數字輸出以及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視覺動態抓取應用

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了RTFuse視覺對位貼合解決方案，通過點位示教與RTFuse視覺組態的結合，實現一站式、快速開發對位貼合設備，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，即可在最短時間內完成物料轉換，實現高速高精的機械手對位貼合。

▌ 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、飛達供料、相機和矩陣取料、工具參數。

▌ 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。

▌ 系統切換

可切換至RTFuse視覺組態系統，實現視覺檢測流程。

▌ 可視化界面

界面友好，便于用戶數據監控，實時顯示使能狀態、回原狀態、定位數量和擺放計數等。

▌ 支持機械手類型

4軸模組、SCARA機械手、DELTA并聯機械手、直角坐標機械手、6關節等。

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品的研發，是國家級高新技術企業。正運動技術匯集了來自華為、中興等公司的優秀人才，在堅持自主創新的同時，積極聯合各大高校協同運動控制基礎技術的研究，是國內工控領域發展最快的企業之一，也是國內少有、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。主要業務有：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_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。