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近年来，螺丝锁付市场需求持续增长，特别是在3C消费电子、汽车组装及家电等领域装配生产线上。 产品设计的多样化、精细化，推动制造型企业对螺丝锁付的精度、效率和产线柔性化等提出了更高要求，促进了SCARA机械手螺丝锁付技术的广泛应用，显著提升螺丝拧紧效率和精度，减少了对人工的依赖，并有效实现了批量组装及灵活换料换线生产。
市面上常见的螺丝锁付方案局限性:
市面上常见的螺丝锁付方案，包括手持电批和多轴模组台式螺丝锁付设备，虽然广泛应用于多种紧固场景，但它们在满足高或特定扭矩精度需求，同一工位拧紧多种类型螺丝，以及快速产品切换和混料生产等方面需求存在一定的局限，都可直接影响锁付工艺流程的效率和质量管控。
正运动技术解决方案:
正运动针对以上市场需求，特此开发了一款基于VPLC7机器视觉运动控制一体机的三轴SCARA机械手螺丝锁付应用解决方案，易于集成至客户现有装配线，提供独立操作站点，可根据生产需求自动切换工艺配方或工位调整，同时支持间歇性或连续大批量生产，适用于平面、沉孔和侧边的螺丝锁付，配合视觉采集系统，即可实现高速高精的螺丝锁付应用。
方案支持机械手执行单个/多个批头锁付任务，可灵活更换批头以适配不同类型的螺丝，可设置不同的锁附工艺（如扭力、转速、锁附高度、退钉等）。提供锁付全程实时监控数据，包括锁螺丝的扭力、圈数、锁付状态、锁付结果、浮高高度、锁付高度、锁付时间等，做到每锁一颗螺丝即可生成锁付结果。
机器视觉运动控制一体机通过直接控制机器人来缩短循环时间，实现系统的集中管理，并提高锁付良率至99.6%。
▶SCARA机械手螺丝锁付运行视频◀
传统的机械手螺丝锁付方案
传统的机械手螺丝锁付方案通常采用机器人驱动控制一体机+PLC+视觉系统的组合方案，存在以下问题：
配件多、接线繁琐、故障排查麻烦、开发周期长；
视觉与运动控制之间的数据交互效率不高；
软硬集成度不高，功能整合度低；
多套硬件初始成本和维护成本高。
正运动技术SCARA螺丝锁付方案设计
20DI：接倍数链工作站阻挡位、来料传感器信号，以及电批、供料器报警信号；
20DO：接螺丝供料器，高速输出口接工业相机的硬触发输入；
EtherCAT接口：接EtherCAT总线驱动器，控制SCARA机械手；
4路单端脉冲输出：接步进/脉冲驱动器，可控制其他附加轴；
RS232通讯接口：接电批、测微计、光源控制器；
EtherNET接口：千兆网口，接支持Gige协议的面阵相机，实现视觉定位纠偏应用。
运动控制与机器视觉实现过程
（1）机器视觉
在三轴SCARA机械手螺丝锁付过程中，机器视觉系统首先获取当前来料产品的位置，随后通过对批头、相机中心标定，得出标定系数，进行双Mark点定位纠偏，当产品的位置和角度发生变化时，可以自动计算出纠偏螺丝锁付工件的螺丝紧固点位所需的偏移量，以确保机械手能够准确移至螺丝锁付点位，从而实现螺丝锁付操作的精准定位。
（2）运动控制
通过预设规划的SCARA机械手路径，机械手执行拱形运动和点到点运动控制。控制系统会精确调整机械手臂的关节速度，确保其按照预定轨迹准时到达目标位置。
一旦产品到达缓存位，机械手首先检查本工位是否有料。如无产品，机械手则将产品放行至该工位。产品到位后，进行双Mark拍照定位，并计算坐标偏移，以便SCARA机械手能够根据实际情况实时动态调整目标螺丝紧固位置，完成锁付操作。
锁付完成后，机械手等待下一工位的放行信号。一旦接收到放行信号，机械手便控制传送带将产品送至下一工位，并再次检查缓存位是否有料，继续执行上述流程。
SCARA机械手螺丝锁付工艺流程
方案核心优势
集成了机器视觉、运动控制、IO控制和机械手控制于一体，接线更方便，成本更低；
运动控制实时内核，核内交互，指令调用速度快至us级，提升加工效率；
内置30+机械手类型算法，客户使用更方便，提升工程师开发效率；
提供可视化机械手螺丝锁付软件，程序调试工艺步骤更简单更快，锁付过程实时监测，提供滑牙、浮高等检测，良率高达99.6%，实现更稳定的“打螺丝”；
解决不同产品角度来料，实现生产效率与精度的大幅度提升，提高生产线的柔性与自动化水平；
提供一键自动标定功能，即可快速实现工件锁付位置的视觉纠偏，提高生产效率。
解决方案硬件配置
正运动技术VPLC7系列机器视觉运动控制一体机是一款基于x86平台和Windows操作系统的高性能机器视觉EtherCAT运动控制器，可脱机运行，支持丰富的IO控制，30+机器人算法，以及视觉和运动控制功能，大幅简化视觉与运动控制项目的配置流程。
VPLC7系列机器视觉运动控制一体机的安装与拆卸过程便捷，占地空间小，还能与其它控制单元部件（如伺服驱动器、传感器、编码器、控制阀等）和MES系统无缝集成，提供一个完整端到端的视觉运动控制解决方案。
可选6-64轴运动控制（脉冲+EtherCAT总线）
内置实时内核MotionRT7，支持第三方视觉软件
板载20路通用输入(其中10路为高速输入)，20路高速输出
提供一体化开放式IPC形态的实时软控制器/软PLC集成的视觉+运动控制解决方案
多核并行运算，能够高效处理运动控制，机器视觉等自动化设备核心任务
RTFuse机器人系统是一款面向机械手市场推出的系统级软件，支持市面上主流的Scara、Delta、六关节、协助、直角坐标等多种机械手类型。
软件整合了可视化的运动控制、IO逻辑控制、通讯交互、机器视觉等功能，用户可在示教器上通过系统内丰富的工具进行纯图形化编程，无需编写代码即可轻松实现中文示教一站式编程开发。
技术门槛低
拖拽式中文组态系统编程，经过简单培训，应用工程师可轻松上手。从上至下执行项目控制流程，机械手位置手动示教。
系统开放性强
支持多线程控制，除机械手控制外，也可以控制其它附加轴、IO逻辑控制、通讯交互等，一个控制器即可完成。
集成EtherCAT总线、脉冲混合控制，机器视觉、运动控制，集软硬于一体易于设备调试与排除问题。
一人即可调试设备的运动控制、视觉、IO逻辑控制等，解决工程人员流失、用人成本高等问题。
正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发，是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才，在坚持自主创新的同时，积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究，是国内工控领域发展最快的企业之一，也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有：运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位_XPCIe/XPCI系列运动控制卡等等。
