研华整合运动(m),视觉(v)及平台(p) 关键技术 智能设备打造专...
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研华整合运动(M),视觉(V)及平台(P) 关键技术,为智能设备打造专属方案
李国忠 (Vincent Li)
研华设备自动化行业 总监
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制造业市场发展的趋势与方向
市场趋势 大面板、太阳能、LED皆衰退
半导体与触控面板则因智能型手机需求仍维持小幅成长,但价格竞争
中国大陆市场渐渐从出口、投资、消费,转移至以内需消费市场为主要动能,而民生相关行业将成为主要增长点。
设备制造市场发展方向: • 品质、产值与工艺的提升
• 节能
人工替代
产业升级
工业化,信息化--两化融合
制造智能化
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工厂自动化
设备自动化 电力与能源
环境监测 与设施管理
Embedded Automation Control
Ind. I/O & MA
HMI/PPC
ICOM
ADAM
智能感知 信息传递 先进制造 技术与管理
Intelligent Infrastructure
智能製造 (Smart Manufacturing)
研华--智能制造的推手
从替代体力到替代脑力的制造
驱动智能城市创新 共建物连产业典范
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智能设备控制系统的架构说明
4
PLC I/O控制,数据采集
*人机画面编辑
*运动轨迹曲线编程
*I/O 点数编程
*判断决策锣辑
设备远程监控
手轮 脈沖伺服电机控制 电压控制:刀具主轴、雷射、涂胶 输入 快速输入
RS232 RS422 RS485
Ethernet
视觉系统
控制器
操作面板
输出
HMI触控屏
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Motion Interface
SoftMotion
弯管 / 繞線 切割 / 噴膠 TP/LED/ IC /Solar/ PCB/FPD/Phone
AOI for FA
AOI for MA
MA产品 运动控制 M 机器视觉 V
研华MA--智能制造系统解决方案的提供
(MA Sector )全 方 位 设 备 自 动 化 解 决 方 案
工业计算器平台 P IO产品 Comm.产品
机械手臂 工具机床
專注行業
A-LNC iRobot iControl
机床及机器人控制器
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ACN MA 2014年區域布局
華東SRP Team 研拓自動化
華南區 研華MA Sales
華北區 研華MA Sales
華東區 研華MA Sales
華中區 研華Sales Team
研華AOL
福建區 研華Sales Team
東北區 研華Sales Team
西南區 研華Sales Team
• MA四大分公司:昆山,杭州,北京,深圳 • 全国共有23个办事处 • 全国共有16个MA专业经销商
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智能系统之关键技术核心
机器视觉(V) 运动控制(M)
计算器平台(P) SRP行业应用解决方案
*定位 *比对 *辨识 *量测
*瑕疵检查 *智能相機 *視覺軟件
*行业软件 订制
*解决方案 配套
*点位运动 *连续轨迹运动 *多轴同步运动 *分布式多轴控制 *数据采集
* IPC * Embedded PC * HMI *设计制造服务 OEM/ODM
研华MA+
研华设备自动化
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研华MVP整合的优势与价值
MVP专业技术发展
弹性组建
专注行业
服务统合
设备自动化
1.多种M,V,P组件,弹性组合,灵活构建系统 2.兼容性无虞
1.技术专业研发 2.方案整合
1.单一供应,统合服务 2.全国快速服务网
1.专注行业应用 2.订制行业用功能 3.提供SRP方案
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省配线方案 MVP整合 多轴轨迹运动 Softmotion 特殊运动模式
对准行业、应用与市场需求,发展解决方案
研华MA专注的焦点: 解决方案的现场实现
产线MVP整合
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解决方案案例: 产业机械-Solution Ready Package
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SoftMotion 运动控制功能
入门版(L)
经济版(E)
标准版
加值版(V)
提供4/6/8轴的运动控制
* 提供光隔离保护 * 脉冲输出达5MHz,编码器输入10MHz (AB相) * 紧急停止保护功能
配件
两轴端子板 四轴端子板
驱动转接线
亮点产品– 研华SoftMotion PCI系列 特别针对轨迹运动控制的DSP运动控制卡
提供CAD/CAM转档与 G-code的编程界面
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Use this Function
Without this Function
电子凸轮/ 电子齿轮 电子齿轮 –一对多个从轴齿轮
电子凸轮–提供图形化工具, 256个点描述凸轮的轮廓线
轨迹切向跟随 X-Y插补运动
Z轴切向跟随X-Y平面曲线
速度前瞻 以多个小线段速度拟合成连续曲线
的速度曲线
可应用于连续曲线的轨迹规划
触发功能
运动路径
螺旋补间
迭加运动
Advantech SoftMotion
速度前瞻
轨迹切向跟随
电子凸轮 电子齿轮
多样可立即使用同步轨迹控制函式
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SoftMotion运动控制功能集
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产品名称 PCI-1245L PCI-1245E
/ PCI-1285E PCI-1245V
PCI-1245 /PCI-1285
PCI-1265
产品定位 入门版 经济版 加值型 标准版 标准版
轴数 4 4 4 4 / 8 6
直线插补运动 1群组, 2个轴
2群组, 2个轴(1245E)
2群组, 4个轴(1285E)
2群组, 2个轴 2群组, 4/6/8个轴
其他插补运动 × × 圆弧 圆弧/螺旋
路径表运动 × √ √ √
路径的自动交接功 × × × √ 电子齿轮 × √ √ √ 电子凸轮 × × × √
原点回归模式 16种模式
位置比较触发输出 × × × √
模拟量输入 × × × × 2 Ch. 建议配接端子版 ADAM-3955 (两轴) / ADAM-3956 (四轴) 连接驱动的转接线 三菱 J3 /安川 Sigma V /松下 A4, A5 /台达
亮点产品-SoftMotion PCI-1245/1265/1285全系列产品
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案例分享- 研华MVP方案在全自动高速点胶机中的应用
全自动高速点胶机现场
方案描述
1. 入料环节包括对PCB板的位置进行调节,包括高度和角度,
这部分主要通过工业相机、模拟量采集卡配合测距设备来实现。
2. 吐胶环节主要是清理喷嘴里面的余胶,为下一轮点胶做准备,根据要求看某个流程是否需要做这个动作。
3. 量重环节也是通过模拟量采集卡来实现,是测每一次点胶的胶量大小,为后面点胶环节做准备。
4. 点胶环节就是把胶按照既定的程序设定点到PCB板上。这部分涉及到上面四个轴下面两个轴的运动控制,分别通过研华PCI-1245V和PCI-1245L来实现,需要实现圆弧插补、直线差补和点位移动等轨迹。数字量I/0卡主要用来采集两个阀门的气压量,也是点胶功能实现的关键之一。
5. 出料环节是指将点胶完毕的PCB板移出机器。 综上,高速点胶机主要工作流程是入料-吐胶-量重-点胶-出料。
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案例分享- 研华MVP方案在全自动高速点胶机中的应用
系统描述
上端主要部件包括工业相机、测距离设备和点胶头。 下端主要设备包括驱动器、伺服电机、工控机、运动控制卡、数字量I/O卡和模拟量采集卡等。
IPC-610G + PCI-1245V + PCI-1245L + PCI-1756 + PCI-1710U 六轴运动控制(圆弧插补、直线插补) 进行数据量输入输出和模拟量采集 工控机进行设备主控,PCI插槽数量在五个以上
使用研华解决方案的优势: 电子齿轮比可调节 编程方式获得客户认可,較為方便容易 技术支持人员服务能力强
系统组成
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布料/皮革/玻璃裁切机 研华嵌入式工业电脑与4轴DSP运动控制卡
作为核心控制单元
方案特点 电脑化高精度裁剪 支持DXF切割轨迹导入 可支持第三方排版软件生产的G-CODE代码导入并执行 系统具备速度前瞻、刀向切线方向跟随等功能,使得切割均匀、精密度高
产品方案 UNO-3072(嵌入式工业电脑) PCI-1245(4轴运动控制卡) PCI-1750(数字量输入输出) 4轴切割机控制软件
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案例分享:产业专用设备的切割类应用 A.与SI合作,整合专业玻璃切割专用软件接口与研华的弹性运动轨迹控制,针对多轴玻璃切割的应用领域,提供专业解决方案-PCI-1265
B.火焰切割机在钢管相贯线切割的应用-PCI-1265
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EtherCAT总线的整体方案 研华的工控平台作为
PC-BasedEtherCAT主站的最佳选择 (包含AIMB系列部分主版)
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研华新一代AMAX-1000分布式 诉求经济,简单使用,快速安装解决方案
特色与价值诉求 – 提供多轴设备(大于八轴)控制配线方便性 – I/O模块提供直接配线与LED等方便直接识别 – 硬件通讯实时性, 1ms可以扫瞄2048个数字I/O – 运动模块提供实时启及时停止的功能 (STA/STP) – AMAX-1220提供线性差补与额外的泛用型数字I/O - 8DI/8DO – AMAX-1240提供进阶功能,例如:圆弧差补,针对AOI可以提供位置比对触发输出功能,连续运动控制等
16DI/16DO
32DI 32DO 经济型
2轴 进阶型
4轴
线性差补 表面配置LED灯,方辨识别I/O状态
线性/ 圆弧差补
STA/STP
位置比对 触发输出
主站 从站
STA/STP
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案例分享: 65nm晶圆音波清洗制程设备
产品方案
IPPC -4001D (双核工控机)
PCI-1758UDIO (128信道高密度高速
数字量卡)
PCI-1724U
(4通道仿真量输出卡)
PCI-1747U (250K / S64通道仿真输入)
PCI-1202U(AMONet运动控制主站卡 )
AMAX- 2241 x 15 (AMONet四轴运动控制模块
)
销售特点
基于AMONet以太网线设计,轻易连接 128
轴伺服电机和 2000点数字输入和输出模块
>1ms通讯实时性,确保系统的高速运动工艺
的执行
模块采用前方出线,轻松卸除,搬运和维护,
大大降低风险
MACHINE AUTOMATION SEMI SOLUTION
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界面 用途 说明
VGA 外接屏幕 标准VGA界面
USB 接USB碟 传档备份还原用
COM1 RS232 最高速115200,连接外接触控屏
COM2 RS232/422/485 最高速115200,连接通讯式设备
COM3 RS422/485 最高速115200,可用来扩充176In/168Out
脉冲轴 支援AB,P/D,CW/CCW 最多6轴,最高速3MHz
电压输出 -10V~10V 最多2组,于第5, 6 Pulse轴的接头中
手轮埠 最大6轴讯号 轴向选择,速度切换
IO扩充埠 最大扩充9片Relay板 或2组无回授Pulse轴,2组触发讯号
IO埠 20In/16Out 2组
快速 I 点 2点 对刀仪,探测定位
OP埠 扫描式,最多80In/80Out 可提供电路参考供客户自制
APAC6000开放式控制器
APAC6000 (五机联合) 结合HMI, PLC, Motion 与 Communication之可二次开发平台
■整合IPC, IO, 轴控于一体,简化配线。 ■Linux实时操作系统,时序稳定可靠
■核心功能齐全,适用范围广:单轴,多轴,系统 ■多元开发接口: 人机编辑,PLC, 宏,通讯
■多项内建页面与功能,缩短建置时间 ■可扩充通讯功能,保留外围整合弹性
產品規格
產品長期供貨
高稳定性
高质量
APAC6000 採用研華寶元自製IPC核心 系統穩定性高 生產製造品質皆由研華寶元全程式控制管 同時也無須擔心產品停產問題
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计算器: 1.CCD图像处理2.数据通讯
CCD 影像系統 CCD 影像系統
對刀儀 對刀儀 馬達 馬達
Switch
系統二:玻璃加工站一 系統三:玻璃加工站二
系統一:上下料機械手
KVM
控制主機
REL2840(IO板) REL2840(IO板)
REL2840(IO板)
VGA,PS2 APAC主機#1
馬達
警示燈/感測器…
APAC主機#2(主) APAC主機#3(從) APAC主機#4(主) APAC主機#5(從)
APAC6000專案系統架構
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IRS/EZ-IRS系列 LNC-R6000/6800 三/五轴控制 上下料/取出埋入……
IRS405系列 LNC-R7000 控制轴数: 4轴 荷重: 5Kg 手臂长度: 650mm Z length: 180mm 涂布 /coating 上下料自动化……
IRS607系列 LNC-R8000 控制轴数: 6轴 荷重: 7Kg 手臂长度: 755mm(TCP) 653mm(P point) 专用自动焊接机 组装产线自动化 组装检测 上下料自动化……
滑轨式机械手
4轴SCARA机械手
六轴关节机械手
研华智能机器人方案
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25
上下料 自动组装 品质检测
研华机器人瞄准目标客群应用
包装搬运
生产制造
客户应用:机械手在电子制造产线应用类型
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HMI
PLC Macro
企業專屬機器人控制器
HMI编辑软件 • 简单”Drag&Drop”方式 • 可制作动画 • 可撰写宏
PLC编辑软件 • 阶梯图格式 • 脱机模拟 • 在线更新 • I/O mapping表
ALNC Macro • G code指令 • 回圈指令 • 三角函式、数学函式 • 逻辑判断指令
二次开发工具
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六轴机械手机构参数设定页面 机构参数与设定
六关节机械手
0
0
0
0
0
0
X
Y
Z
禁区正 禁区负
主臂高度 (L01) 0.000
副臂延伸 (L34b) 0.000
主臂长 (L23) 0.000
副臂偏移 (L34a) 0.000
主臂偏移 (L12) 0.000
第四轴偏 (L24) 0.000
尾臂长度(L45) 0.000
基本结构参数设定
1
0.000
工具偏移(L56a) 0.000
工具长度(L56b) 0.000
补偿
0.00
0.00
外加工具参数设定与补偿 2
0
0
0
0
关节3:4耦合比例
关节4:5耦合比例
关节4:6耦合比例
关节5:6耦合比例
0
0
0
0
进阶关节耦合参数设定
3
■输入1,2,3*即完成机械手基本参数设定
■参数项目涵盖并适用目前市面90%以上六轴机械手
*3 关节耦合参数仅高负荷大型机械手时需设定,故为选配软件功能
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内建 Inspector Express
快速完成视觉项目开发
多处理器架构
满足产线高速检测的需求
易于产线安装与整合
提升工厂自动化生产竞争力
视觉软件
EagleEye IDR
EagleEye标准版
EagleEye专业版
高度整合‧快速开发
图形化的接口 提供影像项目的开发
研华EagleEye智能相机
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Advantech EagleEye系列 智能相机
Advantech Inspector Pro PC-based图形化开发的软件
简易使用的视觉系统 适合一般用途应用、色彩应用 以及ID读码 • 体积小 • IP67等级,防尘防浸水 • 可「Passive PoE 」 供电 • 内建软件 • 简易3步骤开发 (Express Version ) • 支援TCP/IP, Ethernet与 Modbus等
Ready for Advantech HMI Ready for Advantech Embedded & IPC
图形化开发接口 • 全图形化开发接口 • 单机安装版 • 无需 C/C++程序能力 • 多个特殊应用工具 • 可自行开发用户接口 • 可自定义使用者算法
研华全方位机器视觉方案(Vision)
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辨识 量测
检查 导引
研华EagleEye智能相机应用案例
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运动控制可以让机器视觉连续且稳定的高速取像,尤其在线扫瞄应用
更为重要
IC IC IC IC IC
Progressive CCD Grabbing (On-The-Fly )
Compare Position
运动控制规格: • 触发速度达100KHz • 硬件支持10万笔数据储存 • 支援Table / Linear
Compare Triggering
Excellent capture speed Slower capture speed Faster capture speed
运动控制(M)与机器视觉(V)完美搭配的重要性
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案例分享: Vision视觉定位电动对位平台的应用
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应用案例之机械手定位组装
图像采集、处理输出X、Y位移及旋转角度给机械手
机械手收到参数后做相对的位置调整完成被测物抓取和组装
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研华全系列自动化运算平台(Platform)
Rackmount Standalone Panelmount Wallmount Din-rail mount
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机器视觉Turnkey核心引擎
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2014年新品发布
1. 高密度8轴伺服电机运动控制,配备全新设计的线缆及端子台,让你配线更容易.
2. 提供高阶运动控制功能: 切向跟随,螺旋插补,速度前瞻,电子齿轮/凸轮…
3. 提供G-Code指令功能及DXF图文件导入功能.
研华SoftMotion PCI-1285 , 高密度8轴运动控制卡
配件
两轴端子板 四轴端子板
驱动转接线
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2014年新品发布
1. 全新更快的系统双核心处理器,搭配DSP ,FPGA,给你的相机更快的图形影像处理效能.
2. 内建Inspector Express /Pro视觉软件 ,快速组建你的视觉系统
3. IP-67等级,外壳防水防尘.体积轻巧仅4.4cm.
研华EagleEye2 双核处理器智能相机
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2014年新品发布
1. 超精巧整合式机身 ,能够适应多种产线,设备…等安装场合. 2. 超强核心处理器Intel 三代 Core i3 / i5/i7 ,最高16G RAM,运算处理能力超强
3. 配备4个G-LAN POE网口及8~32路DI/O ,特别适合视觉系统应用.
研华AIIS-1240 Core-i3/i5/i7处理器智能视觉平台
232mm
175mm
70mm
802.3af PoE
X4
AIIS-1240 8-CH
Digital I/O
With Optional
32-CH DIO
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四轴SCARA机械手控制卡
方案特点 使用DSP系列轴控卡,提供多轴同步运动控制 独特SCARA算法内嵌至DSP内部运算 简洁基于G-code的编辑语言平台,方便上手开发 方便调适软件平台,缩短调适时间与故障排除 基于PC-Based平台,可方便与机器视觉整合,
并且提供优异的图形处理能力
采用DSP同步运动控制,并且内嵌独特SCARA算法,结合G-code与方便调适用户软件接口,提供优异的控制
PCI-1245S
2014年新品发布
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R8000 6軸Robot 控制器+EagleEye
Robot与机器视觉系统整合
Script
与视觉系统连接方式二:连接EagleEye
专用 执行檔 Recon Server
与视觉系统连接方式一:与PC图像进行比对
ReconLib 机器视觉系统整合
教导式功能 直接输入设定 以 Macro + GM码完成
视觉比对,得到动态点位数据,数据回馈后进行机械手动作调整 可使用1.教导式功能设定 2.编写GM码完成此功能
机械手动作
2014年新品发布
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驱动智能城市创新 共建物联产业典范