GigE 카메라로 차체의 하부 검사

12대의 카메라 100% 검출 수행
남 독일의 자동차 공장 라인에 하루 1000대 이상 제품의 결점이 검출된다. 각각의 차는 색깔, 엔진 배치 등의 특징을 달리하기 때문이다. 이런 상황에서 머신비전은 높은 수준의 정확성을 담보한다. 높은 스피드의 카메라가 다양한 제품 처리과정에서 모든 부분이 정확하게 제자리에 있는지 잘못된 부분은 없는지 체크한다.
출처 | IDS(www.ids-imaging.com)

Mannheim에 기반을 둔 VMT는 수년 동안 자동차산업에서 로봇 가이드와 제어의 전문가였다. 이는 광학검사 시스템으로 GigE 카메라가 12대까지 설치되어 거의 100%의 확률로 검사를 진행한다.

VMT 시스템
VMT 시스템은 자동차 제조의 이른 단계에서부터 사용된다. 차대가 만들어지기 전에 차체 하부에 80개 이상의 수많은 플라스틱 플러그가 체크되어야만 하기 때문이다. 이들은 바디의 중요한 부품으로 수분의 침투를 막기 위해 페인트칠이 되어있고 그 중 하나만 오류가 나도 제대로 작동할 수 없다. 때문에 VMT 검사 시스템은 GigE CCD 카메라로 100% 정확하게 모든 검사를 수행해야만 한다.

검사는 생산과정에서 수행된다. 자동차가 컨베이어 벨트에서 1분당 5m 정도의 속도로 움직여진다. 가장 중요한 바디가 검사 시스템의 가벼운 장벽을 넘어가자마자 측정과 분석 과정이 시작된다. 검사 시스템이 영상을 획득하고 전송기는 컨베이어에 연결되어 정확한 자리에 있는지 지속적으로 정보를 보낸다.

조명, 검출 방법
다섯 개의 고주파 형광성 램프가 확산조명으로 차체의 하부를 비추고 할로겐 조명은 휠 아치(자동차에서 바퀴 위의 아치 모양 부분)를 비춘다. 고도의 모노크롬 CCD 센서 덕분에 UI-6230HE-M 타입의 카메라는 짧은 노출로도 최상의 이미지 퀄리티를 제공한다. 그러나 차체에 다른 색의 페인트가 칠해진 것은 이미지 분석에 어려움을 만든다. 왜냐하면 어두운 배경과 빛을 반사하는 배경 사이에서는 상황이 자주 변하기 때문이다. 그럼에도 불구하고 블랙 플라스틱 플러그는 틀림없이 감지되어야만 한다.

이 문제를 uEye 카메라는 그자체로 해결한다. 자동 게인 컨트롤 기능으로 센서를 자동으로 조절하여 최적의 노출 파라미터가 설정되어 블랙 플라스틱 플러그를 판별한다. 이는 노출 시간의 변화에 상관없이 평균적인 이미지의 밝기를 유지한다.

생산 라인의 다른 두 시스템은 각각 12대의 uEye GigE 카메라를 장착하여 확장된 못이나 나사를 확인한다. 자동차의 각 사이드에 6대의 카메라는 휠 아치에 포커스를 맞추고 다른 각도에서 보는 요소는 잘라낸다. 두 대의 GigE 네트워크 카드와 스위치를 통해 멀티 카메라 시스템의 이미지 데이터 스트림은 이미지를 분석하는 산업용 PC로 보내진다. 이러한 분석과 주문제작에 통일된 대응을 위해 VMT는 주로 독일의 영상화 전문가에 의해 개발된 알고리즘이 사용되고 더 많은 카메라가 언제든 추가될 수 있다.

이런 이유로 VMT 엔지니어는 IDS의 유연한 영상 획득 프로그래밍에 최적화되었다. uEye SDK의 140개가 넘는 기능은 C++/C# VB에 기반을 둔 애플리케이션에서 제어될 수 있다. 추가적으로 ActiveX의 요소와 DirectShow 인터페이스와 IDS 카메라는 새로운 GenlCam 머신비전 소프트웨어 표준을 보조한다. 모든 uEye 시리즈 사이에서 드라이버 호환이 가능하며 어떤 프로그래밍도 USB 2.0이나 GigE 모델을 바꿀 때가 요구되지 않는다.