一、 產(chǎn)品功能介紹

　　圖 1 正運動技術(shù)推出的國內(nèi)首款機器視覺 + 運動控制一體機 VPLC516E

　　1. VPLC516E的機器視覺功能

　　? 支持視覺定位

　　? 支持視覺測量

　　? 支持檢測識別

　　? 支持Blob分析。

　　2. VPLC516E的運動控制功能

　　? 支持16軸EtherCAT總線運動控制，EtherCAT刷新周期 1ms;

　　? 支持電子凸輪、直線插補、圓弧插補、連續(xù)軌跡加工等復(fù)雜的運動控制;

　　? 可支持Delta、SCARA、6關(guān)節(jié)、協(xié)作機器人等30+ 機械手模型算法;

　　? 支持視覺飛拍功能;

　　? 支持精準(zhǔn)輸出，實現(xiàn)位置同步輸出PSO;

　　? 支持手輪高速編碼器輸入接口。

　　二、視覺上下料的方案

　　在很多行業(yè)，由于人工成本、生產(chǎn)效率以及精確性等各方面的因素，用機械手取代人工來搬運、加工和檢測是大勢所趨。

　　SCARA 機械手具有占地空間小，精度高，速度快等特點，特別適用于3C電子組裝、涂膠、鎖螺絲、焊錫、插件、上下料等應(yīng)用場合。

　　SCARA視覺上下料系統(tǒng)主要由視覺系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)、SCARA四軸機械手、傳送帶或者振動盤等構(gòu)成。當(dāng)傳送帶或者振動盤上的工件通過工業(yè)相鏡視野覆蓋范圍時，相機自動拍照采集圖像，通過VPLC516E視覺運動一體機對圖像進行模板匹配和定位處理，獲取工件的位置數(shù)據(jù)、角度數(shù)據(jù)等，并發(fā)送給運動控制處理單元。結(jié)合視覺發(fā)送過來的數(shù)據(jù)以及視覺處理完成信號，來調(diào)整SCARA 機械手的姿態(tài)抓取工件，并在放料途中SCARA末端旋轉(zhuǎn)軸對工件進行角度旋轉(zhuǎn)糾偏，精準(zhǔn)的放入料盤中。

　　圖 2 工作現(xiàn)場示意圖

圖 3 工位流程圖

　　正運動技術(shù)的VPLC516E視覺運動控制一體機，既可以通過GigE接相機，做視覺定位、形狀匹配、視覺檢測處理，又可以通過底層的30+種機械手的算法控制SCARA機械手高速高柔性的運行，實現(xiàn)運動控制+機械手控制+機器視覺+高清顯示的高集成、高智能的一整套解決方案。

　　三、系統(tǒng)設(shè)計方案

　　1.系統(tǒng)電氣拓撲圖

　　VPLC516E視覺運動控制一體機的SCARA視覺上下料硬件配置。

　　圖 4 系統(tǒng)電氣拓撲圖

表 1 SCARA 視覺上下料硬件配置表

　　2.系統(tǒng)動作流程

　　(1)上料

　　將待加工或其他物料產(chǎn)品輸送到振動盤或者流水線皮帶上，等待視覺拍照處理。

　　(2)視覺拍照

　　視覺運動控制一體機的輸出OUT端接相機的IO控制端，待接收到拍照信號時，對工件物料進行拍照。

　　(3)模板匹配，視覺定位

　　對獲取到的圖像進行模版匹配、視覺定位，根據(jù)有效產(chǎn)品圖像信息，對同一時間段的多個工件進行最優(yōu)抓取排序，并同時輸出各工件X、Y位置信息以及角度信息。

　　(4)數(shù)據(jù)計算

　　將視覺處理的位置和角度數(shù)據(jù)，在視覺運動控制一體機內(nèi)部換算處理。

　　(5)SCARA機械手抓取

　　SCARA機械手根據(jù)數(shù)據(jù)計算的結(jié)果，調(diào)整姿態(tài)并進行抓取，并在運輸工件到料盤的過程中，末端旋轉(zhuǎn)軸對工件進行角度旋轉(zhuǎn)糾偏。

　　(6)返回待機位

　　抓取完成后，機械手返回待機位，等待下一次抓取信號。

　　四、 主要功能和特點

　　1.視覺功能相關(guān)Basic指令：圖像抓取、模板匹配、視覺定位等;

       2.運動控制功能Basic相關(guān)指令

      SCARA機械手正逆解模式

      正解模式

z])BASE(Viraxis_x, Viraxis_y, [Viraxis_v] [,Viraxis_CONNREFRAME(1,tablenum,Axis_a,Axis_

表 2 視覺相關(guān)指令說明

　　b[,Axis_c][,Axis_d]) WAIT LOADED

　　建立成功后，虛擬軸 MTYPE 將顯示為 34，IDLE 顯示為 0。此時只能操作關(guān)節(jié)軸在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系中運動，虛擬軸會自動計算末端工作點位于直角坐標(biāo)系中的位置。

　　逆解模式

　　BASE(Axis_a,Axis_b[,Axis_c][,Axis_d])

　　CONNFRAME(1,tablenum, Viraxis_x, Viraxis_ y, [Viraxis_v] [,Viraxis_z])

　　WAIT LOADED

　　建立成功后，關(guān)節(jié)軸 MTYPE 將顯示為 33， IDLE 顯示為 0。此時只能操作虛擬軸在直角坐標(biāo)系中運動，關(guān)節(jié)軸會自動計算在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系中如何聯(lián)合運動。

圖 5 視覺功能相關(guān) Basic 指令模板參數(shù)設(shè)置 

圖 6 SCARA 機械手正逆解模擬演示