应用指南9 min readUpdated 2026-03-15By Upage Application Engineering
龙门选型与结构设计
龙门系统的选型需考虑工作范围、负载能力和动态性能。对于拾放应用，通常采用双轴或三轴龙门，其中X轴和Y轴负责平面定位，Z轴负责垂直拾取和放置。
关键参数包括最大速度、加速度和重复定位精度。例如，高速拾放单元要求加速度达到10 m/s²以上，重复精度±0.02 mm。
结构设计需避免共振，采用轻质高刚性材料（如铝合金或碳纤维），并优化运动轨迹以减少惯性力。
- 工作范围：根据产品尺寸和布局确定X/Y/Z行程
- 负载能力：包括末端执行器、工件和附加传感器重量
- 动态性能：速度、加速度和减速度的平衡
- 精度：重复定位精度和绝对定位精度
视觉系统集成与触发延迟
视觉系统用于工件识别、定位和姿态检测。常见配置包括固定相机（俯视或侧视）和随动相机（安装在Z轴上）。
触发延迟是影响节拍的关键因素。从相机触发到图像处理完成并输出坐标的时间应控制在10-50 ms内，具体取决于分辨率和算法复杂度。
为减少延迟，可采用硬件触发（如PLC直接触发相机）和并行处理（如GPU加速）。同时，需考虑照明同步和曝光时间。
- 相机类型：面阵或线阵，分辨率根据检测精度选择
- 触发方式：软件触发或硬件触发（推荐硬件触发）
- 处理时间：图像采集、预处理、特征提取和坐标计算
- 延迟补偿：通过预测算法或缓存机制减少等待
节拍预算与优化策略
节拍预算需分解为各个动作的时间总和：拾取时间、移动时间、放置时间和辅助时间（如视觉检测、夹持确认）。
典型节拍计算示例：假设拾取时间0.1 s，移动距离500 mm（速度2 m/s，加速度10 m/s²），移动时间约0.3 s，放置时间0.1 s，视觉延迟0.05 s，总节拍约0.55 s。
优化策略包括：缩短移动距离（优化布局）、提高加速度（选用高性能伺服）、重叠动作（如移动中视觉处理）和减少辅助时间（如快速夹持）。
- 时间分解：拾取、移动、放置、视觉、其他
- 瓶颈识别：通过时序图分析最长路径
- 优化方法：路径规划、速度曲线、并行操作
- 验证：实际测试与仿真对比
Frequently Asked Questions
推荐使用硬件触发（如PLC输出脉冲直接触发相机），因为其延迟低且确定性高。软件触发受操作系统调度影响，延迟波动较大，适用于非实时场景。
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