市場(chǎng)應(yīng)用背景

傳統(tǒng)輸送帶系統(tǒng)（如滾輪、皮帶、鏈條、轉(zhuǎn)盤(pán)等）通常是同步運(yùn)行，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中容易產(chǎn)生震動(dòng)、噪聲、打滑等現(xiàn)象，無(wú)法保證輸送過(guò)程當(dāng)中的精度、速度和承載能力等，易導(dǎo)致設(shè)備損壞等問(wèn)題，需定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查維護(hù)。

同時(shí)每個(gè)工位只能執(zhí)行固定操作，整體處理時(shí)間受限于最長(zhǎng)的工位。適用于產(chǎn)能較低或簡(jiǎn)單的制造流程，但在需要更高產(chǎn)能的復(fù)雜工藝中會(huì)出現(xiàn)周期長(zhǎng)、靈活性不足等問(wèn)題。

客戶(hù)為縮減循環(huán)時(shí)間，通常會(huì)采取增設(shè)新的重復(fù)工位。盡管方案能在一定程度上減少循環(huán)時(shí)間，但會(huì)增加占地面積和運(yùn)營(yíng)成本，無(wú)法滿(mǎn)足高速、高柔裝配線(xiàn)的生產(chǎn)需求。

傳統(tǒng)輸送系統(tǒng)同步控制示意圖

為滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化和快速交付需求，制造企業(yè)需更新產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)施柔性智造，降低成本，使單一產(chǎn)線(xiàn)能生產(chǎn)多種產(chǎn)品，并能根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍靈活調(diào)整動(dòng)子，提升效率和產(chǎn)能。智能磁驅(qū)輸送線(xiàn)正是為適應(yīng)這一需求應(yīng)運(yùn)而生的智能輸送線(xiàn)解決方案。

智能磁驅(qū)輸送系統(tǒng)同步&異步控制示意圖

智能磁驅(qū)輸送線(xiàn)：

智能磁驅(qū)輸送線(xiàn)以直線(xiàn)電機(jī)技術(shù)為核心，利用電磁力實(shí)現(xiàn)工件或載具的高速高精運(yùn)輸和定位，適用于頻繁更改的生產(chǎn)線(xiàn)布局或產(chǎn)品類(lèi)型，主要用于產(chǎn)品輸送、產(chǎn)品間距調(diào)整、多工位協(xié)同作業(yè)、提升運(yùn)輸速度等傳輸和裝配環(huán)節(jié)中。

在技術(shù)原理上，主要通過(guò)調(diào)節(jié)電磁線(xiàn)圈的電流，控制動(dòng)子的加、減速和停止運(yùn)動(dòng)。動(dòng)子本身為無(wú)源組件，沒(méi)有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低了維護(hù)成本，可移除不必要的重復(fù)工位，減少占地面積，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，集成方便。

智能磁驅(qū)輸送線(xiàn)是由多個(gè)動(dòng)子組成的模塊，可以在直線(xiàn)、環(huán)形或接駁型等多種運(yùn)輸軌道上進(jìn)行輸送運(yùn)動(dòng)。每個(gè)動(dòng)子的移動(dòng)可根據(jù)項(xiàng)目需求自由編程，實(shí)現(xiàn)同步或異步控制，滿(mǎn)足柔性智能生產(chǎn)線(xiàn)的要求。

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)解決方案：

基于智能磁驅(qū)輸送線(xiàn)系統(tǒng)的廣闊市場(chǎng)應(yīng)用前景，正運(yùn)動(dòng)適時(shí)推出了基于VPLC711視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)的智能磁驅(qū)多動(dòng)子輸送線(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制解決方案，協(xié)助客戶(hù)部署“磁驅(qū)柔性生產(chǎn)線(xiàn)”和“磁懸浮輸送線(xiàn)”。

支持多達(dá)254個(gè)動(dòng)子在單一導(dǎo)軌上獨(dú)立快速移載和靈活組合，自由調(diào)節(jié)站點(diǎn)節(jié)拍。方案可控制動(dòng)子與機(jī)械手等外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)，配合視覺(jué)系統(tǒng)和高精度位置傳感器、驅(qū)動(dòng)器等組件，助力客戶(hù)實(shí)現(xiàn)輸送與加工一體化集成，具備高速高精、低噪音、高柔性生產(chǎn)的特性，可大幅提升產(chǎn)線(xiàn)利用率、調(diào)度能力、生產(chǎn)效率和定位精度。

集成動(dòng)子防撞規(guī)劃、多工位協(xié)同、視覺(jué)識(shí)別功能，支持低代碼開(kāi)發(fā)和冗余功能，滿(mǎn)足提升生產(chǎn)效率、系統(tǒng)靈活性、穩(wěn)定性、降低維護(hù)成本和兼容性需求。快速部署工藝流程，減少機(jī)器停機(jī)時(shí)間，提升吞吐效率。

01 VPLC711在智能磁驅(qū)輸送線(xiàn)的應(yīng)用

正運(yùn)動(dòng)智能磁驅(qū)輸送線(xiàn)解決方案設(shè)計(jì)

20DI：接啟動(dòng)/復(fù)位/停止按鈕、氣壓檢測(cè)、編碼器等；

20DO：高速輸出口接工業(yè)相機(jī)的硬件觸發(fā)、供料器、破/吸真空等；

EtherCAT接口：接EtherCAT總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器，控制機(jī)械手、磁驅(qū)輸送線(xiàn)上的多動(dòng)子；

4路單端脈沖輸出：接脈沖/步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、控制其它運(yùn)動(dòng)軸；

RS232通訊接口：接光源控制器；

EtherNET接口：千兆網(wǎng)口，接支持GIGE協(xié)議的面陣相機(jī)，實(shí)現(xiàn)視覺(jué)定位糾偏或與網(wǎng)口設(shè)備通訊。

運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器視覺(jué)實(shí)現(xiàn)過(guò)程

（1）機(jī)器視覺(jué)

機(jī)器視覺(jué)定位主要用到形狀匹配功能，通過(guò)預(yù)先設(shè)定的特征，如形狀、尺寸、Mark點(diǎn)等來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)匹配定位，以此來(lái)獲取柔振盤(pán)上等上料位的物料位置，然后通過(guò)坐標(biāo)系數(shù)校準(zhǔn)，將物料的世界坐標(biāo)輸送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)行上下料、點(diǎn)膠、固化、鎖付、激光焊接、裝載和卸載等應(yīng)用。

（2）運(yùn)動(dòng)控制

在磁驅(qū)多動(dòng)子過(guò)程中，控制器實(shí)時(shí)獲取多個(gè)動(dòng)子的位置信息和速度。通過(guò)正運(yùn)動(dòng)技術(shù)內(nèi)置的磁驅(qū)多動(dòng)子運(yùn)動(dòng)控制算法和多動(dòng)子防撞算法，精準(zhǔn)計(jì)算每個(gè)動(dòng)子所需的電磁力大小和方向，協(xié)調(diào)控制多個(gè)動(dòng)子，有序地按照預(yù)定軌跡運(yùn)行。然后再通過(guò)多軸聯(lián)動(dòng)控制，控制動(dòng)子和機(jī)械手協(xié)同作業(yè)，有效避免碰撞，提高運(yùn)行效率。

以下是正運(yùn)動(dòng)解決方案控制多個(gè)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)示意圖：

同步運(yùn)動(dòng)控制

異步運(yùn)動(dòng)控制

正反運(yùn)動(dòng)控制

磁驅(qū)多動(dòng)子程序流程

方案核心優(yōu)勢(shì)

▌靈活度高

每個(gè)動(dòng)子均能獨(dú)立操控，以完成復(fù)雜的輸送、排序及加工任務(wù)。用戶(hù)可根據(jù)需求靈活配置工藝增減，可滿(mǎn)足多品種、小批量生產(chǎn)的需求。

▌節(jié)約成本

能夠減少機(jī)械設(shè)備部件的磨損程度，降低維護(hù)費(fèi)用，進(jìn)而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

▌高精度同步控制與冗余控制

通過(guò)EtherCAT總線(xiàn)多軸同步控制和冗余控制，可確保系統(tǒng)高精度、高可靠性地運(yùn)行，顯著提升生產(chǎn)效率，滿(mǎn)足嚴(yán)格的工業(yè)控制要求。同步周期最小可達(dá)125us！

▌算法集成優(yōu)勢(shì)

集成動(dòng)子防撞與機(jī)器人控制等算法，內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)動(dòng)子與機(jī)器人數(shù)據(jù)高效交互。

▌開(kāi)發(fā)與定制化

提供代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)，兼容多種運(yùn)行環(huán)境與高級(jí)語(yǔ)言編程，支持二次開(kāi)發(fā)。

用戶(hù)可使用C語(yǔ)言自定義，同時(shí)支持與客戶(hù)共同開(kāi)發(fā)指定控制方式的多動(dòng)子環(huán)形線(xiàn)函數(shù)。

C語(yǔ)言編譯器

▌功能豐富

具備豐富的運(yùn)動(dòng)控制功能、動(dòng)子專(zhuān)用運(yùn)動(dòng)控制API接口，兼容多種編碼器協(xié)議及類(lèi)型。

▌測(cè)試與監(jiān)控

支持純國(guó)產(chǎn)RTSys IDE開(kāi)發(fā)調(diào)試軟件仿真測(cè)試，可實(shí)時(shí)監(jiān)控動(dòng)子位置并校準(zhǔn)。

▌系統(tǒng)集成方便

支持多種通訊協(xié)議和接口，能夠無(wú)縫集成到各類(lèi)磁驅(qū)輸送線(xiàn)系統(tǒng)中，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)集成過(guò)程。

▌多樣化線(xiàn)體布局

后續(xù)會(huì)支持多種線(xiàn)體布局方式：圓弧段/岔道/分流處理，可結(jié)合客戶(hù)的工藝，空間等需求規(guī)劃出最合理的線(xiàn)體布局！

02 VPLC711機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)

VPLC711是一款基于x86平臺(tái)和Windows操作系統(tǒng)的高性能機(jī)器視覺(jué)EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制器，可脫機(jī)運(yùn)行，支持豐富的視覺(jué)和運(yùn)動(dòng)控制功能，大幅簡(jiǎn)化視覺(jué)與運(yùn)動(dòng)控制項(xiàng)目的配置流程。

同時(shí)內(nèi)置了運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)內(nèi)核MotionRT7，形成一種開(kāi)放式IPC形態(tài)實(shí)時(shí)軟控制器/軟PLC，為用戶(hù)提供靈活集成的運(yùn)動(dòng)控制+視覺(jué)一體化解決方案。

VPLC系列機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)的安裝與拆卸過(guò)程便捷，占地空間小，還能與其它控制單元部件（如伺服驅(qū)動(dòng)器、傳感器、編碼器、控制閥等）無(wú)縫集成，提供一個(gè)完整端到端的視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制解決方案。

可選6-64軸運(yùn)動(dòng)控制（脈沖+EtherCAT總線(xiàn)）

內(nèi)置實(shí)時(shí)內(nèi)核MotionRT7，支持第三方視覺(jué)軟件

板載20路通用輸入(其中10路為高速輸入)，20路高速輸出

支持EtherCAT冗余功能，解決單點(diǎn)故障停機(jī)，自動(dòng)診斷并持續(xù)運(yùn)行，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性，簡(jiǎn)化維護(hù)工作

多核并行運(yùn)算，能夠高效處理運(yùn)動(dòng)控制，機(jī)器視覺(jué)等自動(dòng)化設(shè)備核心任務(wù)

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)專(zhuān)注于運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究和通用運(yùn)動(dòng)控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動(dòng)技術(shù)匯集了來(lái)自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國(guó)內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國(guó)內(nèi)少有、完整掌握運(yùn)動(dòng)控制核心技術(shù)和實(shí)時(shí)工控軟件平臺(tái)技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動(dòng)控制卡_運(yùn)動(dòng)控制器_EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)_視覺(jué)控制器__運(yùn)動(dòng)控制PLC_運(yùn)動(dòng)控制_機(jī)器人控制器_視覺(jué)定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動(dòng)控制卡等。