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

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

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

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

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

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

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

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

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

解决方案案例: 产业机械-Solution Ready Package

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

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

SoftMotion运动控制功能集

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

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。

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

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

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

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)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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)

辨识 量测

检查 导引

研华EagleEye智能相机应用案例

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

案例分享: Vision视觉定位电动对位平台的应用

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

研华全系列自动化运算平台(Platform)

Rackmount Standalone Panelmount Wallmount Din-rail mount

机器视觉Turnkey核心引擎

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

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

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

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

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

41

驱动智能城市创新 共建物联产业典范