SR-Vision 视觉系统在 Delta 并联蜘蛛手动态分拣中的应用

市场应用背景 

Delta 并联蜘蛛手是由三个相同的支链所组成，每个支链包含一个转动关节和一个平行四边形从动臂约束机构，具有结构紧凑刚性较好、占地面积较小、高速高灵活性、无累积误差、适合高频次重复作业等特点，可在有限的空间内进行高效作业，广泛应用于食品包装、制造加工、消费电子等领域。

随着工业水平的提高，对工作速度与精度提出了更高的要求，并联机器人也开始向着高速、轻型化方向发展。

食品、医药、3C 电子行业对高效自动化需求持续增长，小批量多品种趋势凸显。动态分拣自动化成为提质降本的重要方向，并联机器人逐步替代人工分拣实现智能化升级。通过视觉系统精准定位传送带上的异形物品，结合运动控制系统协调机械臂轨迹，配合吸盘 / 夹爪等末端执行器，完成高速抓取与分装。该技术有助于突破柔性生产瓶颈，满足现代制造业快速换型需求。

市面上传统方案的痛点：

传统食品包装流程依赖人工在皮带流水线进行作业，效率较低且一致性较差。采用 Delta 并联蜘蛛手可实现高速分拣、装箱等工序，有助于提升包装效率。该设备结合视觉系统可对产品进行自动识别与检测，有助于提升分拣精准性。当前主流 Delta 系统通常包含机械手控制柜、工业计算机和视觉软件，若需整合附加传送带、气动元件及传感器则还需额外配置 PLC 控制系统。此类方案普遍存在以下问题：硬件系统分散，多模块拼装架构；通信协议繁杂，多节点交互协调难度较大；硬件采购及运维成本较高；非标异形件处理能力有限；作业精度与生产效率仍有提升空间。

思锐视觉解决方案特点：

东莞思锐视觉的 Delta 并联蜘蛛手动态分拣解决方案基于 SR-Vision 自研视觉系统与 Delta 机器手总线控制系统，通过深度整合视觉识别、运动控制与 IO 逻辑，实现一体化协同方案。方案支持常见物品的抓取和摆放需求，支持快速物料切换和工艺配置，兼容性较好。方案核心特点如下：

- 一体化协同架构：视觉算法与运动控制系统深度融合，减少多模块通信延迟，有助于提升系统响应速度，同步缩短项目部署周期；

- 三自由度并联机构：结构设计紧凑，重复定位精度可达 ±0.1mm。结合伺服驱动与传送带，能够实现目标跟踪从而完成高速视觉分拣任务；

- 图形化人机交互：操作界面直观，工具、流程和参数均可配置，用户经过短期培训即可上手。

 01 SR-Vision 视觉系统在 Delta 并联蜘蛛手动态分拣的解决方案

思锐 Delta 并联蜘蛛手动态分拣方案设计

系统由工业相机、SR-Vision 视觉处理单元、Delta 蜘蛛手控制器、伺服驱动器、传送带、编码器、末端执行器及传感器等组成。工业相机安装于传送带上方，实时采集来料图像；视觉处理单元完成图像识别与坐标计算，将物料坐标通过总线传输至蜘蛛手控制器；控制器结合编码器实时反馈的传送带速度，驱动 Delta 蜘蛛手执行动态跟随抓取。

IO 接口说明：

数字输入部分包括启动 / 复位 / 停止按钮、气压检测、皮带编码器信号等；数字输出部分包括相机触发、吸 / 破真空、三色灯蜂鸣器等；总线接口用于接总线伺服驱动器，控制 Delta 并联蜘蛛手；网络接口为千兆网口，接工业相机，实现视觉定位、纠偏应用。

运动控制与机器视觉实现过程

| 机器视觉

上置工业相机对皮带输送线上的动态物料进行视觉拍照定位，通过编码器实时反馈的数据实现 Delta 蜘蛛手与皮带线的同步追踪和抓取。针对精度要求较高的摆盘或装配应用，可配置二次定位功能，在抓取后执行二次定位纠偏以提升工艺精度。

视觉定位主要用到形状匹配功能，通过预设的形状、尺寸、特征点等信息，实现目标物料的匹配定位。通过坐标系校准，将物料的世界坐标传送给 Delta 并联蜘蛛手。思锐 SRBL-600 双柔振机型标配相机分辨率为 2592×1944Pixel，可清晰捕捉毫米级微型元件的轮廓细节。

| 运动控制

零散物料放置在皮带线上输送时，控制器通过视觉拍照定位以获取各物料的空间坐标数据，通过编码器实时反馈的数据驱动 Delta 并联蜘蛛手执行动态抓取作业，将物料放置至预设工位。

Delta 蜘蛛手基于视觉定位数据沿规划路径按序完成物料的拾取与定点放置。方案支持用户快速示教关键动作节点：拾取、放置、视觉拍摄。当末端执行器检测到当前吸嘴无有效物料时，会重新抓取新物料进行摆放。

Delta 并联蜘蛛手动态分拣流程

系统启动后，皮带线持续运行，视觉系统按等间距或 IO 触发方式发现皮带线上流过来的物料，执行视觉定位。定位成功后，将物料坐标加入抓取产品列表。蜘蛛手从产品列表中依次读取未取走物料，判断物料是否在抓取范围内，若在范围内则执行取料 / 放料动作，收到放料结束信号后进入下一次抓取循环。若收到皮带停止信号，则皮带线停止运行。

方案应用特点

- 操作门槛较低：图形化中文操作界面，应用工程师经过简单培训可上手；

- 项目开发周期较短：成熟的视觉蜘蛛手动态抓取方案，减少用户开发时间成本；

- 软硬件集成性较强：视觉、运动控制、IO 逻辑集成于统一系统，易于设备调试与问题排查；

- 有助于降低用人成本：一人即可调试设备的运动控制、视觉、IO 逻辑控制等；

- 柔性化生产：系统可保存多个物料的视觉和运控配置参数，一键完成工艺切换。可处理不同尺寸和形状的工件，无需频繁更换硬件，有助于减少产线停机时间。

解决方案硬件配置

一套完整的动态分拣系统通常包含以下硬件：Delta 并联蜘蛛手本体（SRBL-350/SRBL-600 系列）1 台，低压伺服驱动器 3 轴，工业相机 1 套，高均匀矩阵白光光源 1 套，柔性振动盘（单柔振或双柔振）1 套，传送带及编码器 1 套，标准吸盘或夹爪末端执行器 1 套，以及 SR-Vision 视觉与 Delta 总线控制系统 1 套。具体配置根据客户物料特性和产能需求调整。

 02 SR-Vision 自研视觉系统

思锐视觉 SR-Vision 视觉系统为全栈自研，拥有 "智能 CCD 外观检测软件""Delta 机器手定位抓取控制系统 " 等 4 项计算机软件著作权。系统将实时机器视觉、运动控制、IO 和监控集成于统一控制平台，实现多任务并行处理自动化设备任务，视觉数据与运动控制数据通过内部总线高速交互，驱动执行器进行对应操作，完成设备整体的控制。

SR-Vision 视觉系统安装与配置过程便捷，可与伺服驱动器、传感器、编码器、控制阀等部件集成，提供一个完整的视觉运动控制方案。系统支持飞拍技术，结合编码器实时追踪，可在蜘蛛手运动过程中完成图像拍摄与坐标计算，无需在取料位停顿等待，从而缩短单循环时间。

 03 视觉动态抓取应用功能

思锐针对市场需求，基于 SRBL 系列并联蜘蛛手开发了视觉动态抓取方案，通过点位示教与视觉组态的结合，实现快速开发分拣设备，有助于缩短项目周期。操作员通过调整视觉、运动控制功能模块参数，即可完成物料转换，实现高速的机械手分拣作业。

系统支持主流工业相机，支持视觉飞拍；蜘蛛手、轴组、供料、相机和矩阵取料、工具参数均可快速配置；提供取料、飞拍及放料路径等多个点位的示教功能；支持相机标定，包括坐标方向和世界坐标位置补正；通过示教好的运动点位，可完成自动标定；界面友好，便于用户数据监控，实时显示使能状态、回原状态、定位数量和摆放计数等；末端执行器支持吸盘、气动夹爪、定制夹爪等多种类型。