市場應(yīng)用背景

　　SCARA機(jī)器人是一種高效、高精度的圓柱坐標(biāo)系工業(yè)機(jī)器人，專精于裝配任務(wù)。其獨(dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)賦予其在特定方向(通常是XY平面)高度順應(yīng)性，同時在垂直方向保持優(yōu)異剛性。

　　SCARA機(jī)器人本體通常包含三個軸線平行的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)軸，負(fù)責(zé)在平面內(nèi)進(jìn)行定位與定向，以及一個平移關(guān)節(jié)軸，驅(qū)動末端執(zhí)行器完成Z軸運(yùn)動。

　　憑借其特性，SCARA機(jī)器人廣泛應(yīng)用于3C電子、包裝、汽車裝配、器械制造、藥品與食品生產(chǎn)及檢測等領(lǐng)域。

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　　典型應(yīng)用場景：視覺引導(dǎo)柔性上下料

　　在此場景中，零散物料置于振動盤中。機(jī)器視覺系統(tǒng)首先識別物料的姿態(tài)(包括正反面)并進(jìn)行精確定位，隨后將獲取的多個物料位姿信息引導(dǎo)SCARA機(jī)器人執(zhí)行抓取。機(jī)器人將物料精準(zhǔn)轉(zhuǎn)移至預(yù)設(shè)目標(biāo)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(chǎn)品的自動化分揀難題，顯著提升了生產(chǎn)柔性及效率。

　　市場上傳統(tǒng)SCARA上下料的局限性：

　　● 系統(tǒng)集成復(fù)雜

　　需整合機(jī)器人、視覺系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、供料單元等多類組件。設(shè)備間協(xié)議與數(shù)據(jù)格式差異易導(dǎo)致兼容性問題，顯著延長調(diào)試周期。

　　● 速度與效率瓶頸

　　在高節(jié)拍生產(chǎn)場景下，其性能易受限于機(jī)械設(shè)計、視覺處理以及運(yùn)動控制數(shù)據(jù)交互速度和性能，難以滿足高產(chǎn)量或快速換料的生產(chǎn)需求。

　　● 數(shù)據(jù)孤島問題

　　系統(tǒng)往往缺乏實(shí)時數(shù)據(jù)處理與遠(yuǎn)程監(jiān)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(tǒng)無縫集成。

　　● 高投入成本

　　需采購多套獨(dú)立硬件，同時面臨高昂的人工與維護(hù)成本，導(dǎo)致企業(yè)總體運(yùn)營成本居高不下。

　　正運(yùn)動技術(shù)SCARA機(jī)器人視覺柔性上下料解決方案優(yōu)勢：

　　● 高度集成，即插即用

　　基于VPLC系列視覺運(yùn)動控制一體機(jī)與RTFuse視覺系統(tǒng)，單機(jī)融合機(jī)器人控制、視覺處理、振動盤、IO以及附加軸驅(qū)動，徹底替代傳統(tǒng)控制柜、工控機(jī)、PLC及獨(dú)立視覺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)即插即用。

　　● 場景覆蓋廣泛，精準(zhǔn)高效

　　支持單相機(jī)定位、雙相機(jī)飛拍二次糾偏、三相機(jī)料盤定位等先進(jìn)視覺方案，滿足各類物料在分揀、擺盤、編帶、裝配等環(huán)節(jié)的嚴(yán)苛需求。

　　● 降本增效顯著

　　硬件整合大幅降低初始投入與維護(hù)成本;即插即用特性顯著縮短部署調(diào)試周期，助力客戶快速提升產(chǎn)能與柔性。

　　01、機(jī)器視覺運(yùn)動控制一體機(jī)在SCARA機(jī)器人柔振盤上料的應(yīng)用

▲ SCARA機(jī)械手柔性上下料加工示意圖 ▲

　　正運(yùn)動SCARA視覺多物料分揀解決方案架構(gòu)

　　1、20DI：啟動/復(fù)位/停止按鈕、負(fù)壓檢測、原點(diǎn)信號等;

　　2、20DO：相機(jī)觸發(fā)、破/吸真空、三色燈蜂鳴器、機(jī)器人報警等;

　　3、EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動器，控制SCARA并聯(lián)機(jī)械手;

　　4、4路單端脈沖輸出：接步進(jìn)/脈沖驅(qū)動器、編碼器軸;

　　5、RS232/RS485接口：光源控制器、柔振盤通訊等;

　　6、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。

　　柔性振動盤多協(xié)議兼容

　　正運(yùn)動SCARA機(jī)械手柔性上下料解決方案支持多種柔性振動盤通訊協(xié)議，本方案采用I/O信號觸發(fā)實(shí)現(xiàn)高效交互。

　　通過廠商調(diào)試軟件即可快速調(diào)節(jié)振動參數(shù)，精準(zhǔn)適配物料輸送需求。

　　運(yùn)動控制與機(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)過程

　　| 運(yùn)動控制

　　方案通過I/O或通訊信號啟動振動盤高頻振動，實(shí)現(xiàn)物料均勻分布。上相機(jī)對物料進(jìn)行正反面識別與視覺定位。基于此定位數(shù)據(jù)，SCARA機(jī)器人沿預(yù)設(shè)路徑精確移動，執(zhí)行抓取、二次拍攝和下料操作。整個過程中，控制系統(tǒng)實(shí)時調(diào)節(jié)各關(guān)節(jié)速度，保障運(yùn)動軌跡平滑。

▲ 運(yùn)行界面 ▲

▲ 工藝動作類型選擇 ▲

　　| 機(jī)器視覺

　　當(dāng)SCARA機(jī)器人進(jìn)行柔性上下料作業(yè)時，機(jī)器視覺系統(tǒng)首先利用形狀匹配工具對料盤物料進(jìn)行粗定位。在通過視覺定位獲取物料的世界坐標(biāo)系后，該系統(tǒng)引導(dǎo)機(jī)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(jī)進(jìn)行動態(tài)視覺定位(飛拍)，實(shí)現(xiàn)二次精定位與實(shí)時位置糾偏。

　　最終，機(jī)器人依據(jù)糾偏數(shù)據(jù)精確運(yùn)動至下料區(qū)完成放置，顯著提升定位精度。

▲ 相機(jī)柔振盤定位-視覺模板創(chuàng)建 ▲

▲ 下相機(jī)二次飛拍定位-視覺模板創(chuàng)建 ▲

▲ 柔振盤參數(shù)設(shè)置 ▲

▲ 簡易調(diào)試界面 ▲

▲ 標(biāo)定與供料設(shè)置 ▲

　　SCARA機(jī)械手柔性上下料配置流程

　　方案核心應(yīng)用優(yōu)勢

　　1、高度集成化：集成豐富的IO控制、機(jī)器視覺、運(yùn)動控制及通訊功能模塊，靈活構(gòu)建“運(yùn)動控制+機(jī)器視覺”一體化的機(jī)械手柔振上下料解決方案。

　　2、調(diào)試方便、交付快：工程師無需編程，通過工具調(diào)參即可快速完成開發(fā);可快速完成項目前期評估、縮短項目開發(fā)周期。

　　3、系統(tǒng)靈活性強(qiáng)：支持快速換線/換料，無需復(fù)雜機(jī)械拆裝。通過軟件輕松重配置參數(shù)，靈活適應(yīng)生產(chǎn)計劃變更，尤其適用于各類小型零部件的零散排列上料。

　　4、定位精度高：基于機(jī)器視覺系統(tǒng)精準(zhǔn)識別物料位置，無需依賴固定治具限定物料方向，可準(zhǔn)確定位振動盤中的物料。

　　5、顯著降本增效：大幅減少人工操作需求，實(shí)現(xiàn)一人操作多臺設(shè)備，有效緩解工程技術(shù)人員依賴。同時減少人為失誤、返工及設(shè)備維修，降低運(yùn)維成本與時間成本。

　　解決方案硬件配置

　　02、高集成機(jī)器視覺運(yùn)動控制一體機(jī)VPLC712

　　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，將實(shí)時機(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MotionRT750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250us;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視覺柔振上下料應(yīng)用

　　正運(yùn)動技術(shù)的RTFuse柔振上下料系統(tǒng)專為“視覺+運(yùn)動控制”的柔振上下料應(yīng)用設(shè)計，提供一站式解決方案。該軟件簡化了參數(shù)設(shè)置，搭配圖像采集系統(tǒng)，可以大幅縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。

　　▌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、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視覺組態(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(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。

　　為了幫助您更好地、更快速的開發(fā)和應(yīng)用SCARA機(jī)器人柔振盤上料解決方案，我們?yōu)檫\(yùn)動控制模塊準(zhǔn)備了詳細(xì)的說明文檔和源代碼。進(jìn)一步了解其使用方法、參數(shù)配置及實(shí)際應(yīng)用案例，聯(lián)系電話400-089-8936。