|
市場應用背景
SCARA機器人是一種高效、高精度的圓柱坐標系工業機器人，專精于裝配任務。其獨特的機械結構賦予其在特定方向（通常是XY平面）高度順應性，同時在垂直方向保持優異剛性。 SCARA機器人本體通常包含三個軸線平行的旋轉關節軸，負責在平面內進行定位與定向，以及一個平移關節軸，驅動末端執行器完成Z軸運動。 憑借其特性，SCARA機器人廣泛應用于3C電子、包裝、汽車裝配、器械制造、藥品與食品生產及檢測等領域。
典型應用場景：視覺引導柔性上下料
在此場景中，零散物料置于振動盤中。機器視覺系統首先識別物料的姿態（包括正反面）并進行精確定位，隨后將獲取的多個物料位姿信息引導SCARA機器人執行抓取。機器人將物料精準轉移至預設目標工位，完成擺盤、裝配或組裝。該方案有效解決了小批量、多品種產品的自動化分揀難題，顯著提升了生產柔性及效率。
市場上傳統SCARA上下料的局限性：
● 系統集成復雜 需整合機器人、視覺系統、控制系統、供料單元等多類組件。設備間協議與數據格式差異易導致兼容性問題，顯著延長調試周期。
● 速度與效率瓶頸 在高節拍生產場景下，其性能易受限于機械設計、視覺處理以及運動控制數據交互速度和性能，難以滿足高產量或快速換料的生產需求。
● 數據孤島問題 系統往往缺乏實時數據處理與遠程監控能力，形成信息孤島，阻礙智能制造升級，且難以與上層MES等系統無縫集成。
● 高投入成本 需采購多套獨立硬件，同時面臨高昂的人工與維護成本，導致企業總體運營成本居高不下。
正運動技術SCARA機器人視覺柔性上下料解決方案優勢：
● 高度集成，即插即用 基于VPLC系列視覺運動控制一體機與RTFuse視覺系統，單機融合機器人控制、視覺處理、振動盤、IO以及附加軸驅動，徹底替代傳統控制柜、工控機、PLC及獨立視覺系統，實現即插即用。
● 場景覆蓋廣泛，精準高效 支持單相機定位、雙相機飛拍二次糾偏、三相機料盤定位等先進視覺方案，滿足各類物料在分揀、擺盤、編帶、裝配等環節的嚴苛需求。
● 降本增效顯著 硬件整合大幅降低初始投入與維護成本；即插即用特性顯著縮短部署調試周期，助力客戶快速提升產能與柔性。
01 機器視覺運動控制一體機在SCARA機器人柔振盤上料的應用
▲ SCARA機械手柔性上下料加工示意圖 ▲
SCARA機械手柔性上下料視頻演示可點擊→“機器視覺運動控制一體機在SCARA機器人柔振盤上下料的應用”查看。
正運動SCARA視覺多物料分揀解決方案架構
- 20DI：啟動/復位/停止按鈕、負壓檢測、原點信號等；
- 20DO：相機觸發、破/吸真空、三色燈蜂鳴器、機器人報警等；
- EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅動器，控制SCARA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；
- RS232/RS485接口：光源控制器、柔振盤通訊等；
- 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。
柔性振動盤多協議兼容
正運動SCARA機械手柔性上下料解決方案支持多種柔性振動盤通訊協議，本方案采用I/O信號觸發實現高效交互。 通過廠商調試軟件即可快速調節振動參數，精準適配物料輸送需求。
運動控制與機器視覺實現過程
| 運動控制
方案通過I/O或通訊信號啟動振動盤高頻振動，實現物料均勻分布。上相機對物料進行正反面識別與視覺定位�；诖硕ㄎ粩祿琒CARA機器人沿預設路徑精確移動，執行抓取、二次拍攝和下料操作。整個過程中，控制系統實時調節各關節速度，保障運動軌跡平滑。
▲ 運行界面 ▲
▲ 工藝動作類型選擇 ▲
| 機器視覺
當SCARA機器人進行柔性上下料作業時，機器視覺系統首先利用形狀匹配工具對料盤物料進行粗定位。在通過視覺定位獲取物料的世界坐標系后，該系統引導機器人完成抓取動作。 隨后，抓取的物料在移動過程中由下相機進行動態視覺定位（飛拍），實現二次精定位與實時位置糾偏。 最終，機器人依據糾偏數據精確運動至下料區完成放置，顯著提升定位精度。
▲ 相機柔振盤定位-視覺模板創建 ▲
▲ 下相機二次飛拍定位-視覺模板創建 ▲
▲ 柔振盤參數設置 ▲
▲ 簡易調試界面 ▲
▲ 標定與供料設置 ▲
SCARA機械手柔性上下料配置流程
方案核心應用優勢
- 高度集成化：集成豐富的IO控制、機器視覺、運動控制及通訊功能模塊，靈活構建“運動控制+機器視覺”一體化的機械手柔振上下料解決方案。
- 調試方便、交付快：工程師無需編程，通過工具調參即可快速完成開發；可快速完成項目前期評估、縮短項目開發周期。
- 系統靈活性強：支持快速換線/換料，無需復雜機械拆裝。通過軟件輕松重配置參數，靈活適應生產計劃變更，尤其適用于各類小型零部件的零散排列上料。
- 定位精度高：基于機器視覺系統精準識別物料位置，無需依賴固定治具限定物料方向，可準確定位振動盤中的物料。
- 顯著降本增效：大幅減少人工操作需求，實現一人操作多臺設備，有效緩解工程技術人員依賴。同時減少人為失誤、返工及設備維修，降低運維成本與時間成本。
解決方案硬件配置
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MotionRT750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視覺柔振上下料應用
正運動技術的RTFuse柔振上下料系統專為“視覺+運動控制”的柔振上下料應用設計，提供一站式解決方案。該軟件簡化了參數設置，搭配圖像采集系統，可以大幅縮短開發周期，降低開發成本。
▌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。
為了幫助您更好地、更快速的開發和應用SCARA機器人柔振盤上料解決方案，我們為運動控制模塊準備了詳細的說明文檔和源代碼。進一步了解其使用方法、參數配置及實際應用案例，聯系電話400-089-8936。
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系列運動控制卡等等 。
|
