市场应用背景

XY+PPU凸轮驱动机械手结合柔振摆盘系统，通过视觉定位实现物料快速精准抓取，并自动摆放到指定托盘或编带载体。相较传统Z/R轴结构，PPU凸轮机械手在搬运的效率和定位精度方面表现更优，在零散物料的柔性上下料场景中展现出显著优势，可有效替代传统人工摆盘方式。

该解决方案适用于电子元器件、精密五金件等微小零件的整理排盘及包装。

传统自动上下料的局限性

● 灵活度不高：采用碗式振动盘通常针对特定产品，对尺寸、形状变化适应性差，易卡料。

● 速度和效率限制：在需要高速生产的场景中，易受机械设计、视觉处理与运动控制数据交互的速度、效率等问题限制，无法满足生产线的高产量或快速换料生产的需求。

● 系统集成复杂：涉及如机器人、视觉系统、控制系统、供料系统等多种组件，设备间协议和数据格式可能存在差异导致兼容性等问题，增长调试周期。

● 数据流通性差：旧系统可能存在不支持实时数据处理或远程监控，形成信息孤岛，限制了企业智能制造的实施，无法与MES系统无缝集成。

● 高成本问题：需要购买多套硬件，同时市场用人和维护成本居高不下，增加企业运营成本。

正运动视觉柔性供料解决方案

正运动针对市场需求开发的 VPLC系列视觉运动控制一体机PPU凸轮机械手柔振摆盘解决方案，通过点位示教与 RTFuse快组态的结合，实现一站式、快速开发上下料设备，有效缩短项目周期，降低运维与人力成本，提升企业营收及生产线自动化水平。

该方案整合了RTFuse快组态软件与专用摆盘程序，将视觉定位、运动控制等功能集成于一体，为用户提供高度灵活的设备功能自定义能力，显著减少线材损耗并简化通讯交互流程。在降低用户开发难度的同时，有效节约综合成本，并兼容第三方检测设备及标准通讯协议接口。

01 视觉运控一体机在视觉柔性供料场景解决方案

▲PPU凸轮机械手视觉柔振摆盘运行视频▲

正运动视觉柔性供料解决方案设计硬件方案

• 24DI：接原点、限位等传感器，以及开关信号、编码器等
• 12DO：高速输出口接工业相机的硬触发输入和点胶阀
• EtherCAT接口：接EtherCAT总线驱动器，控制其它轴运动
• RS232通讯接口：接光源控制器
• EtherNET接口：千兆网口，接支持Gige协议的面阵相机，实现视觉定位、检测应用
• 4路本地脉冲输出：接脉冲驱动器，控制传送带

运动控制与机器视觉工艺实现

| 机器视觉

在PPU机械手执行柔振上下料的过程中，机器视觉系统首先通过形状匹配工具对料盘上的多个物料进行粗定位，然后通过坐标系数校准，将物料的世界坐标输送给机械手进行抓取。随后物料依次被移至下相机拍照位进行视觉飞拍，进行二次定位实现位置纠偏，便于PPU凸轮机械手到达下料区完成精准位置下料，提高定位精度满足客户需求。

| 运动控制

首先通过 I/O触发振动盘快速振动，使物料在物料盘内均匀分布。上相机完成物料的拍摄和处理后， PPU凸轮机械手根据视觉处理数据沿预设路径移动，实现精确的点到点运动控制。机械手依次执行以下操作：物料抓取、二次拍摄和下料。在整个过程中，控制系统实时调整机械手各关节速度，以实现更平滑的运动轨迹。

动作轨迹设置

运动模式类型

柔性振动盘

正运动视觉柔性供料解决方案支持在柔振上下料工艺中直接调试柔振盘振幅和频率，增强了系统方案的一体性，在频繁更换物料的场景下仍无需额外开启柔振盘调试软件进行调整。

机械手视觉柔振供料流程

解决方案硬件配置

 

方案应用优势

• 软硬件集成性强：集成EtherCAT总线、脉冲混合控制，机器视觉、运动控制、集软硬于一体易于设备调试与排除问题，降低成本的同时减少硬件占用空间；
• 效率提升：MotionRT7核内数据交互，结合多吸嘴、PSO以及高精度、高稳定的视觉定位算法，减少运动行程，缩短项目开发周期，提高生产效率；
• 技术门槛低：拖拽式中文组态视觉，应用工程师经过简单培训可轻松上手；
• 精度高：通过视觉系统识别物料位置，无需固定治具来指定物料来料方向，能准确定位振动盘物料位置；
• 柔性化生产：系统可保存多个物料的视觉和运控配置程序，一键完成工艺包切换。可灵活处理不同尺寸和形状的工件，无需频繁更换硬件，降低产线停机时间。

02 高集成机器视觉运动控制一体机VPLC712

正运动技术VPLC712机器视觉运动控制一体机是一款基于x86架构的EtherCAT总线视觉运动控制器，采用一体化设计，将实时机器视觉、运动控制、IO和监控集成于一台多核控制器上，实现多任务并行实时处理自动化设备任务，通过共享内存机制，将PC部分硬件资源通过MotionRT7进行配置，实现核内高速交互，驱动执行器进行对应操作，完成设备整体的控制。

VPLC系列机器视觉运动控制一体机的安装与拆卸过程便捷，占地空间小，还能与其它控制单元部件（如伺服驱动器、传感器、编码器、控制阀等）无缝集成，提供一个完整端到端的视觉运动控制解决方案。

VPLC712机器视觉运动控制一体机，本身最多支持64轴，EtherCAT最小通讯周期可达到500us；板载20数字输入，20数字输出以及4路高速锁存输入；板载2路本地差分脉冲轴、2路AD和2路DA。

03 RTFuse视觉柔振供料应用

正运动针对市场需求，特此基于 VPLC系列的视觉运动控制一体机开发了RTFuse视觉柔振上下料解决方案，通过点位示教与RTFuse快组态的结合，实现一站式、快速开发上下料设备，有效缩短项目周期，操作员通过简单调整视觉、运动控制功能模块参数，即可在最短时间内完成物料转换，实现高速高精的机械手柔性上下料。

▌ 相机支持

支持市面上大部分主流相机，支持 4个相机并行采集、视觉飞拍。

▌ 快速配置

机械手、轴组、振动盘、相机和矩阵料盘、工具参数。

▌ 示教功能

提供取料、飞拍及放料路径等多个点位的一键示教功能。

▌ 坐标校准

支持相机标定，包括修改 XY坐标方向和世界坐标位置补正。

▌ 走位标定

通过示教好的运动点位，一键即可完成自动标定。

▌ 系统切换

可切换至RTFuse快组态系统，实现视觉检测流程。

▌ 可视化界面

界面友好，便于用户数据监控，实时显示使能状态、回原状态、定位数量和摆放计数等。

▌ 支持机械手类型

4轴模组、SCARA机械手、DELTA并联机械手、直角坐标机械手、6关节等 。

正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发，是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才，在坚持自主创新的同时，积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究，是国内工控领域发展最快的企业之一，也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有：运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位_XPCIe/XPCI系列运动控制卡等。