SCARA机器人是一种高效、高精度的圆柱坐标系工业机器人,专精于装配任务。其独特的机械结构赋予其在特定方向(通常是XY平面)高度顺应性,同时在垂直方向保持优异刚性。
SCARA机器人本体通常包含三个轴线平行的旋转关节轴,负责在平面内进行定位与定向,以及一个平移关节轴,驱动末端执行器完成Z轴运动。
凭借其特性,SCARA机器人广泛应用于3C电子、包装、汽车装配、器械制造、药品与食品生产及检测等领域。
典型应用场景:视觉引导柔性上下料
在此场景中,零散物料置于振动盘中。机器视觉系统首先识别物料的姿态(包括正反面)并进行精确定位,随后将获取的多个物料位姿信息引导SCARA机器人执行抓取。机器人将物料精准转移至预设目标工位,完成摆盘、装配或组装。该方案有效解决了小批量、多品种产品的自动化分拣难题,显著提升了生产柔性及效率。
市场上传统SCARA上下料的局限性:
● 系统集成复杂
需整合机器人、视觉系统、控制系统、供料单元等多类组件。设备间协议与数据格式差异易导致兼容性问题,显著延长调试周期。
● 速度与效率瓶颈
在高节拍生产场景下,其性能易受限于机械设计、视觉处理以及运动控制数据交互速度和性能,难以满足高产量或快速换料的生产需求。
● 数据孤岛问题
系统往往缺乏实时数据处理与远程监控能力,形成信息孤岛,阻碍智能制造升级,且难以与上层MES等系统无缝集成。
● 高投入成本
需采购多套独立硬件,同时面临高昂的人工与维护成本,导致企业总体运营成本居高不下。
正运动技术SCARA机器人视觉柔性上下料解决方案优势:
● 高度集成,即插即用
基于VPLC系列视觉运动控制一体机与RTFuse视觉系统,单机融合机器人控制、视觉处理、振动盘、IO以及附加轴驱动,彻底替代传统控制柜、工控机、PLC及独立视觉系统,实现即插即用。
● 场景覆盖广泛,精准高效
支持单相机定位、双相机飞拍二次纠偏、三相机料盘定位等先进视觉方案,满足各类物料在分拣、摆盘、编带、装配等环节的严苛需求。
● 降本增效显著
硬件整合大幅降低初始投入与维护成本;即插即用特性显著缩短部署调试周期,助力客户快速提升产能与柔性。
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机器视觉运动控制一体机在SCARA机器人柔振盘上料的应用
▲ SCARA机械手柔性上下料加工示意图 ▲
▲ SCARA机械手柔性上下料视频演示 ▲
正运动SCARA视觉多物料分拣解决方案架构 20DI:启动/复位/停止按钮、负压检测、原点信号等; 2 20DO:相机触发、破/吸真空、三色灯蜂鸣器、机器人报警等; 3 EtherCAT接口:接EtherCAT总线驱动器,控制SCARA并联机械手; 4路单端脉冲输出:接步进/脉冲驱动器、编码器轴; 5 RS232/RS485接口:光源控制器、柔振盘通讯等; EtherNET接口:千兆网口,接支持Gige协议的面阵相机,实现视觉定位、纠偏。 柔性振动盘多协议兼容 正运动SCARA机械手柔性上下料解决方案支持多种柔性振动盘通讯协议,本方案采用I/O信号触发实现高效交互。 通过厂商调试软件即可快速调节振动参数,精准适配物料输送需求。 运动控制与机器视觉实现过程 | 运动控制 方案通过I/O或通讯信号启动振动盘高频振动,实现物料均匀分布。上相机对物料进行正反面识别与视觉定位。基于此定位数据,SCARA机器人沿预设路径精确移动,执行抓取、二次拍摄和下料操作。整个过程中,控制系统实时调节各关节速度,保障运动轨迹平滑。 ▲ 运行界面 ▲ ▲ 工艺动作类型选择 ▲ | 机器视觉 当SCARA机器人进行柔性上下料作业时,机器视觉系统首先利用形状匹配工具对料盘物料进行粗定位。在通过视觉定位获取物料的世界坐标系后,该系统引导机器人完成抓取动作。 随后,抓取的物料在移动过程中由下相机进行动态视觉定位(飞拍),实现二次精定位与实时位置纠偏。 最终,机器人依据纠偏数据精确运动至下料区完成放置,显著提升定位精度。 ▲ 相机柔振盘定位-视觉模板创建 ▲ ▲ 下相机二次飞拍定位-视觉模板创建 ▲ ▲ 柔振盘参数设置 ▲ ▲ 简易调试界面 ▲ ▲ 标定与供料设置 ▲ SCARA机械手柔性上下料配置流程 方案核心应用优势 1 高度集成化:集成丰富的IO控制、机器视觉、运动控制及通讯功能模块,灵活构建“运动控制+机器视觉”一体化的机械手柔振上下料解决方案。 调试方便、交付快:工程师无需编程,通过工具调参即可快速完成开发;可快速完成项目前期评估、缩短项目开发周期。 3 系统灵活性强:支持快速换线/换料,无需复杂机械拆装。通过软件轻松重配置参数,灵活适应生产计划变更,尤其适用于各类小型零部件的零散排列上料。 4 定位精度高:基于机器视觉系统精准识别物料位置,无需依赖固定治具限定物料方向,可准确定位振动盘中的物料。 显著降本增效:大幅减少人工操作需求,实现一人操作多台设备,有效缓解工程技术人员依赖。同时减少人为失误、返工及设备维修,降低运维成本与时间成本。 解决方案硬件配置
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