一、 產(chǎn)品功能介紹

　　圖 1 正運(yùn)動(dòng)技術(shù)推出的國(guó)內(nèi)首款機(jī)器視覺(jué) + 運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī) VPLC516E

　　1. VPLC516E的機(jī)器視覺(jué)功能

　　? 支持視覺(jué)定位

　　? 支持視覺(jué)測(cè)量

　　? 支持檢測(cè)識(shí)別

　　? 支持Blob分析。

　　2. VPLC516E的運(yùn)動(dòng)控制功能

　　? 支持16軸EtherCAT總線運(yùn)動(dòng)控制，EtherCAT刷新周期 1ms;

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

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

　　? 支持視覺(jué)飛拍功能;

　　? 支持精準(zhǔn)輸出，實(shí)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(jué)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(jī)械手取代人工來(lái)搬運(yùn)、加工和檢測(cè)是大勢(shì)所趨。

　　SCARA 機(jī)械手具有占地空間小，精度高，速度快等特點(diǎn)，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(chǎng)合。

　　SCARA視覺(jué)上下料系統(tǒng)主要由視覺(jué)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、SCARA四軸機(jī)械手、傳送帶或者振動(dòng)盤(pán)等構(gòu)成。當(dāng)傳送帶或者振動(dòng)盤(pán)上的工件通過(guò)工業(yè)相鏡視野覆蓋范圍時(shí)，相機(jī)自動(dòng)拍照采集圖像，通過(guò)VPLC516E視覺(jué)運(yùn)動(dòng)一體機(jī)對(duì)圖像進(jìn)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(yùn)動(dòng)控制處理單元。結(jié)合視覺(jué)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)以及視覺(jué)處理完成信號(hào)，來(lái)調(diào)整SCARA 機(jī)械手的姿態(tài)抓取工件，并在放料途中SCARA末端旋轉(zhuǎn)軸對(duì)工件進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)糾偏，精準(zhǔn)的放入料盤(pán)中。

　　圖 2 工作現(xiàn)場(chǎng)示意圖

圖 3 工位流程圖

　　正運(yùn)動(dòng)技術(shù)的VPLC516E視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)，既可以通過(guò)GigE接相機(jī)，做視覺(jué)定位、形狀匹配、視覺(jué)檢測(cè)處理，又可以通過(guò)底層的30+種機(jī)械手的算法控制SCARA機(jī)械手高速高柔性的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制+機(jī)械手控制+機(jī)器視覺(jué)+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(jì)方案

　　1.系統(tǒng)電氣拓?fù)鋱D

　　VPLC516E視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)的SCARA視覺(jué)上下料硬件配置。

　　圖 4 系統(tǒng)電氣拓?fù)鋱D

表 1 SCARA 視覺(jué)上下料硬件配置表

　　2.系統(tǒng)動(dòng)作流程

　　(1)上料

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

　　(2)視覺(jué)拍照

　　視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)的輸出OUT端接相機(jī)的IO控制端，待接收到拍照信號(hào)時(shí)，對(duì)工件物料進(jìn)行拍照。

　　(3)模板匹配，視覺(jué)定位

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

　　(4)數(shù)據(jù)計(jì)算

　　將視覺(jué)處理的位置和角度數(shù)據(jù)，在視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)內(nèi)部換算處理。

　　(5)SCARA機(jī)械手抓取

　　SCARA機(jī)械手根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果，調(diào)整姿態(tài)并進(jìn)行抓取，并在運(yùn)輸工件到料盤(pán)的過(guò)程中，末端旋轉(zhuǎn)軸對(duì)工件進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)糾偏。

　　(6)返回待機(jī)位

　　抓取完成后，機(jī)械手返回待機(jī)位，等待下一次抓取信號(hào)。

　　四、 主要功能和特點(diǎn)

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

       2.運(yùn)動(dòng)控制功能Basic相關(guān)指令

      SCARA機(jī)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(jué)相關(guān)指令說(shuō)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(shí)只能操作關(guān)節(jié)軸在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)，虛擬軸會(huì)自動(dòng)計(jì)算末端工作點(diǎn)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(shí)只能操作虛擬軸在直角坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)，關(guān)節(jié)軸會(huì)自動(dòng)計(jì)算在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系中如何聯(lián)合運(yùn)動(dòng)。

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

圖 6 SCARA 機(jī)械手正逆解模擬演示