市場應用背景

XY+PPU凸輪驅動機械手結合柔振擺盤系統，通過視覺定位實現物料快速精準抓取，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更優，在零散物料的柔性上下料場景中展現出顯著優勢，可有效替代傳統人工擺盤方式。

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：在需要高速生產的場景中，易受機械設計、視覺處理與運動控制數據交互的速度、效率等問題限制，無法滿足生產線的高產量或快速換料生產的需求。

● 系統集成復雜：涉及如機器人、視覺系統、控制系統、供料系統等多種組件，設備間協議和數據格式可能存在差異導致兼容性等問題，增長調試周期。

● 數據流通性差：舊系統可能存在不支持實時數據處理或遠程監控，形成信息孤島，限制了企業智能制造的實施，無法與MES系統無縫集成。

● 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快組態的結合，實現一站式、快速開發上下料設備，有效縮短項目周期，降低運維與人力成本，提升企業營收及生產線自動化水平。

該方案整合了RTFuse快組態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。在降低用戶開發難度的同時，有效節約綜合成本，并兼容第三方檢測設備及標準通訊協議接口。

01 視覺運控一體機在視覺柔性供料場景解決方案

▲PPU凸輪機械手視覺柔振擺盤運行視頻▲

正運動視覺柔性供料解決方案設計硬件方案

• 24DI：接原點、限位等傳感器，以及開關信號、編碼器等
• 12DO：高速輸出口接工業相機的硬觸發輸入和點膠閥
• EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅動器，控制其它軸運動
• RS232通訊接口：接光源控制器
• EtherNET接口：千兆網口，接支持Gige協議的面陣相機，實現視覺定位、檢測應用
• 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

| 機器視覺

在PPU機械手執行柔振上下料的過程中，機器視覺系統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，進行二次定位實現位置糾偏，便于PPU凸輪機械手到達下料區完成精準位置下料，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凸輪機械手根據視覺處理數據沿預設路徑移動，實現精確的點到點運動控制。機械手依次執行以下操作：物料抓取、二次拍攝和下料。在整個過程中，控制系統實時調整機械手各關節速度，以實現更平滑的運動軌跡。

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

方案應用優勢

• 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；
• 效率提升：MotionRT7核內數據交互，結合多吸嘴、PSO以及高精度、高穩定的視覺定位算法，減少運動行程，縮短項目開發周期，提高生產效率；
• 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；
• 精度高：通過視覺系統識別物料位置，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；
• 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。

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500us；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了RTFuse視覺柔振上下料解決方案，通過點位示教與RTFuse快組態的結合，實現一站式、快速開發上下料設備，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，即可在最短時間內完成物料轉換，實現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。

▌ 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快組態系統，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。