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正運動 DELTA 機械手視覺多物料識別解決方案的分揀應用

文：深圳市正運動技術有限公司2025年第三期

1 市場應用背景

近年來，制造業對智能機器人的需求顯著增長，DELTA機器人憑借結構緊湊、運行速度快、占地面積小等優勢成為重要的解決方案。作為高速輕載型并聯機器人，其通過示教編程或視覺系統識別目標物體位置，由三組并聯伺服軸精準控制抓取中心（TCP）的空間位姿，高效完成搬運、分揀等任務，因而被廣泛應用于食品、五金、電子等行業。
當前市場中，由DELTA機械手、機器視覺與柔性振動盤深度集成的上下料工作站（業界俗稱“柔性三兄弟”）已成為典型解決方案。該方案通過視覺系統精準引導機械手協同作業，為小批量、多樣化產品的自動化分揀提供了高兼容性支持，并針對性解決了傳統鋁制振動盤的關鍵缺陷：僅支持單款產品上料、投入成本高以及通用性差。
正運動技術多物料分揀解決方案通過深度整合VPLC系列視覺運動控制一體機與RTFuse視覺系統，其核心價值可歸納為：
（1）高度集成化的一站式架構
軟硬件一體化設計，實現即插即用的部署模式。
（2）多場景兼容的柔性能力
· 滿足單一物料高速抓取的標準化需求；
· 突破性支持多品類物料混合識別與同步分揀（如混料識別、差異化抓取）。
（3）生產效能的本質提升
·單臺設備即可完成多類型物料的分選、定位、擺盤全流程；
· 強化柔性生產響應能力，快速適應小批量多品種訂單。

2 DELTA機械手視覺多物料識別解決方案的分 揀應用

（1）系統架構
正運動DELTA視覺多物料分揀解決方案的系統架構如下圖所示。

· 20DI：啟動/復位/停止按鈕、負壓檢測、原點信號等；
· 20DO：相機觸發、破/吸真空、三色燈蜂鳴器、機器人報警等；
· EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅動器，控制DELTA并聯機械手；
· 4路單端脈沖輸出：接步進/脈沖驅動器、編碼器軸；
· Ethernet接口：千兆網口，接支持Gige協議的面陣相機，實現視覺定位、糾偏。
（2）工作流程
DELTA視覺多物料分揀流程如下圖所示

在正運動DELTA視覺多物料分揀解決方案中，運動控制與機器視覺實現過程如下：
①機器視覺
RTFuse視覺系統預先建立多款待分揀物料的視覺模板。系統通過上置相機對柔性振動盤進行視覺定位，識別并定位盤中的多種物料。 DELTA 并聯機械手根據獲取的視覺定位數據，執行柔性振動盤內的物料分揀或分類擺盤任務。
對于精度要求更高的產品，可增配下置相機。機械手在柔性振動盤取料后，利用下相機進行動態二次定位，實現精度補償。
視覺定位主要用到形狀匹配功能，通過預設的形狀、尺寸、Mark 點等特征，實現目標物料的匹配定位。通過坐標系校準，將物料的世界坐標傳送給DELTA并聯機械手。

②運動控制
柔性振動盤接收供料器輸入的零散物料。控制器通過 RS485通訊觸發振動盤振動，使物料在盤面均勻分布。
每次振動后，DELTA并聯機械手依據視覺定位系統提供的坐標數據，沿預定義軌跡（用戶可通過快速示教設定拾取、放置、拍攝等點位）移動，依次抓取物料并將物料精準放置至目標工位。
若當前無可抓取的物料時，系統將自動觸發振動盤再次振動散料，直至檢測到可抓取物料。此循環抓取-振動流程持續運行，直至料盤滿載。

（3）方案核心優勢
· 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；
· 項目開發周期快：成熟的視覺機械手視覺分揀解決方案，減少用戶開發時間成本；
· 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；
· 降低企業用人成本：一人即可調試設備的運動控制、視覺、IO邏輯控制等，解決工程人員流失、用人成本高等問題；
· 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。
（4）解決方案硬件配置

3 VPLC712機器視覺運動控制一體機

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MotionRT750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。

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。
4 RTFuse視覺多物料分揀應用

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視覺對位貼合解決方案，通過點位示教與RTFuse視覺組態的結合，實現一站式、快速開發對位貼合設備，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對位貼合。
· 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、飛達供料、相機和矩陣取料、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視覺組態系統，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
支持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。