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市場應用背景
近年來，螺絲鎖付市場需求持續增長，特別是在3C消費電子、汽車組裝及家電等領域裝配生產線上。 產品設計的多樣化、精細化，推動製造型企業對螺絲鎖付的精度、效率和產線柔性化等提出了更高要求，促進了SCARA機械手螺絲鎖付技術的廣泛應用，顯著提升螺絲擰緊效率和精度，減少了對人工的依賴，並有效實現了批量組裝及靈活換料換線生產。
市麵上常見的螺絲鎖付方案局限性:
市麵上常見的螺絲鎖付方案，包括手持電批和多軸模組台式螺絲鎖付設備，雖然廣泛應用於多種緊固場景，但它們在滿足高或特定扭矩精度需求，同一工位擰緊多種類型螺絲，以及快速產品切換和混料生產等方麵需求存在一定的局限，都可直接影響鎖付工藝流程的效率和質量管控。
正運動技術解決方案:
正運動針對以上市場需求，特此開發了一款基於VPLC7機器視覺運動控製一體機的三軸SCARA機械手螺絲鎖付應用解決方案，易於集成至客戶現有裝配線，提供獨立操作站點，可根據生產需求自動切換工藝配方或工位調整，同時支持間歇性或連續大批量生產，適用於平麵、沉孔和側邊的螺絲鎖付，配合視覺采集係統，即可實現高速高精的螺絲鎖付應用。
方案支持機械手執行單個/多個批頭鎖付任務，可靈活更換批頭以適配不同類型的螺絲，可設置不同的鎖附工藝（如扭力、轉速、鎖附高度、退釘等）。提供鎖付全程實時監控數據，包括鎖螺絲的扭力、圈數、鎖付狀態、鎖付結果、浮高高度、鎖付高度、鎖付時間等，做到每鎖一顆螺絲即可生成鎖付結果。
機器視覺運動控製一體機通過直接控製機器人來縮短循環時間，實現係統的集中管理，並提高鎖付良率至99.6%。
01 VPLC7機器視覺運動控製一體機在三軸SCARA機械手螺絲鎖付的應用
▶SCARA機械手螺絲鎖付運行視頻◀
傳統的機械手螺絲鎖付方案
傳統的機械手螺絲鎖付方案通常采用機器人驅動控製一體機+PLC+視覺係統的組合方案，存在以下問題：
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配件多、接線繁瑣、故障排查麻煩、開發周期長；
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視覺與運動控製之間的數據交互效率不高；
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軟硬集成度不高，功能整合度低；
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多套硬件初始成本和維護成本高。
正運動技術SCARA螺絲鎖付方案設計
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20DI：接倍數鏈工作站阻擋位、來料傳感器信號，以及電批、供料器報警信號；
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20DO：接螺絲供料器，高速輸出口接工業相機的硬觸發輸入；
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EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅動器，控製SCARA機械手；
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4路單端脈衝輸出：接步進/脈衝驅動器，可控製其他附加軸；
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RS232通訊接口：接電批、測微計、光源控製器；
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EtherNET接口：千兆網口，接支持Gige協議的麵陣相機，實現視覺定位糾偏應用。
運動控製與機器視覺實現過程
（1）機器視覺
在三軸SCARA機械手螺絲鎖付過程中，機器視覺係統首先獲取當前來料產品的位置，隨後通過對批頭、相機中心標定，得出標定係數，進行雙Markdiandingweijiupian，dangchanpindeweizhihejiaodufashengbianhuashi，keyizidongjisuanchujiupianluosisuofugongjiandeluosijingudianweisuoxudepianyiliang，yiquebaojixieshounenggouzhunqueyizhiluosisuofudianwei，congershixianluosisuofucaozuodejingzhundingwei。
（2）運動控製
通過預設規劃的SCARA機ji械xie手shou路lu徑jing，機ji械xie手shou執zhi行xing拱gong形xing運yun動dong和he點dian到dao點dian運yun動dong控kong製zhi。控kong製zhi係xi統tong會hui精jing確que調tiao整zheng機ji械xie手shou臂bi的de關guan節jie速su度du，確que保bao其qi按an照zhao預yu定ding軌gui跡ji準zhun時shi到dao達da目mu標biao位wei置zhi。
一旦產品到達緩存位，機械手首先檢查本工位是否有料。如無產品，機械手則將產品放行至該工位。產品到位後，進行雙Mark拍照定位，並計算坐標偏移，以便SCARA機械手能夠根據實際情況實時動態調整目標螺絲緊固位置，完成鎖付操作。
鎖(suo)付(fu)完(wan)成(cheng)後(hou)，機(ji)械(xie)手(shou)等(deng)待(dai)下(xia)一(yi)工(gong)位(wei)的(de)放(fang)行(xing)信(xin)號(hao)。一(yi)旦(dan)接(jie)收(shou)到(dao)放(fang)行(xing)信(xin)號(hao)，機(ji)械(xie)手(shou)便(bian)控(kong)製(zhi)傳(chuan)送(song)帶(dai)將(jiang)產(chan)品(pin)送(song)至(zhi)下(xia)一(yi)工(gong)位(wei)，並(bing)再(zai)次(ci)檢(jian)查(zha)緩(huan)存(cun)位(wei)是(shi)否(fou)有(you)料(liao)，繼(ji)續(xu)執(zhi)行(xing)上(shang)述(shu)流(liu)程(cheng)。
SCARA機械手螺絲鎖付工藝流程
方案核心優勢
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集成了機器視覺、運動控製、IO控製和機械手控製於一體，接線更方便，成本更低；
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運動控製實時內核，核內交互，指令調用速度快至us級，提升加工效率；
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內置30+機械手類型算法，客戶使用更方便，提升工程師開發效率；
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提供可視化機械手螺絲鎖付軟件，程序調試工藝步驟更簡單更快，鎖付過程實時監測，提供滑牙、浮高等檢測，良率高達99.6%，實現更穩定的“打螺絲”；
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解決不同產品角度來料，實現生產效率與精度的大幅度提升，提高生產線的柔性與自動化水平；
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提供一鍵自動標定功能，即可快速實現工件鎖付位置的視覺糾偏，提高生產效率。
解決方案硬件配置
02 VPLC7係列機器視覺運動控製一體機
正運動技術VPLC7係列機器視覺運動控製一體機是一款基於x86平台和Windows操作係統的高性能機器視覺EtherCAT運動控製器，可脫機運行，支持豐富的IO控製，30+機器人算法，以及視覺和運動控製功能，大幅簡化視覺與運動控製項目的配置流程。
VPLC7係列機器視覺運動控製一體機的安裝與拆卸過程便捷，占地空間小，還能與其它控製單元部件（如伺服驅動器、傳感器、編碼器、控製閥等）和MES係統無縫集成，提供一個完整端到端的視覺運動控製解決方案。
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可選6-64軸運動控製（脈衝+EtherCAT總線）
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內置實時內核MotionRT7，支持第三方視覺軟件
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板載20路通用輸入(其中10路為高速輸入)，20路高速輸出
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提供一體化開放式IPC形態的實時軟控製器/軟PLC集成的視覺+運動控製解決方案
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多核並行運算，能夠高效處理運動控製，機器視覺等自動化設備核心任務
03 提供易用的可視化RTFuse機器人係統平台
RTFuse機器人係統是一款麵向機械手市場推出的係統級軟件，支持市麵上主流的Scara、Delta、六關節、協助、直角坐標等多種機械手類型。
軟件整合了可視化的運動控製、IO邏輯控製、通訊交互、機器視覺等功能，用戶可在示教器上通過係統內豐富的工具進行純圖形化編程，無需編寫代碼即可輕鬆實現中文示教一站式編程開發。
RTFuse機器人係統平台產品優勢
拖拽式中文組態係統編程，經過簡單培訓，應用工程師可輕鬆上手。從上至下執行項目控製流程，機械手位置手動示教。
支持多線程控製，除機械手控製外，也可以控製其它附加軸、IO邏輯控製、通訊交互等，一個控製器即可完成。
集成EtherCAT總線、脈衝混合控製，機器視覺、運動控製，集軟硬於一體易於設備調試與排除問題。
一人即可調試設備的運動控製、視覺、IO邏輯控製等，解決工程人員流失、用人成本高等問題。
正運動技術專注於運動控製技術研究和通用運動控製軟硬件產品的研發，是國家級高新技術企業。正運動技術彙集了來自華為、中zhong興xing等deng公gong司si的de優you秀xiu人ren才cai，在zai堅jian持chi自zi主zhu創chuang新xin的de同tong時shi，積ji極ji聯lian合he各ge大da高gao校xiao協xie同tong運yun動dong控kong製zhi基ji礎chu技ji術shu的de研yan究jiu，是shi國guo內nei工gong控kong領ling域yu發fa展zhan最zui快kuai的de企qi業ye之zhi一yi，也ye是shi國guo內nei少shao有you、完整掌握運動控製核心技術和實時工控軟件平台技術的企業。主要業務有：運動控製卡_運動控製器_EtherCAT運動控製卡_EtherCAT控製器_運動控製係統_視覺控製器__運動控製PLC_運動控製_機器人控製器_視覺定位_XPCIe/XPCI係列運動控製卡等等。
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