모터와 비전시스템의 통합 극대화된 시너지 효과 추구
한국내쇼날인스트루먼트가 지난 7월 17일, ‘산업용 임베디드 비전&모션’이라는 주제로 ECMS(Embedded Control Monitoring Symposium)을 개최했다. 이번 세미나에서는 기본적인 모터 정의와 분류부터 모터별 제어방법, 그리고 비전 시스템과의 통합까지 다양한 내용을 다뤘다. 이 중에서 모션과 비전 시스템의 통합을 통한 시너지 효과를 다룬 내용을 소개한다.
모션 컨트롤과 비전은 다른 시장을 형성하며 성장해왔다. 실제로 국내 비전 관련 엔지니어를 만나 모션 컨트롤과의 연관성을 물어보면 대부분 별다른 관련이없다고 대답한다. 이는 단순하게 시장을 바라보는 시각에서 비롯된 것으로 판단된다. 산업현장에서 모션 컨트롤과 비전 시스템이 통합해 시스템을 구성할 경우 많은 시너지 효과를 창출할 수 있다.
모션&비전 통합의 이점
모션과 비전을 하나의 시스템으로 통합함으로써 질적인(Quality), 효율적인(Efficiency), 가격적인(Cost) 면에서 모두 이점을 얻을 수 있다. 질적인(Quality) 것으로 기존 자동화 시스템의 정밀도·정확도가 증가한다. 비전 검사와 처리단계의 통합은 빠른 처리 능력이 가능해 효율(Efficiency)을 향상시키며, 고가의 설비 및 포지셔닝 장비가 불필요해 가격절감의 효과를 기대할 수 있다. 특히 새로운 제품과 프로세스를 쉽게 적용할 수 있어 다양한 라인에 활용해도 된다.
모션&비전 통합 유형
다양한 이점을 얻을 수 있는 모션&비전 통합의 유형은 크게 Synergetic Integration, Synchronized Integration, Vision Guided Motion, Visual Servo Control 등 4가지로 구분된다.
Synergetic Integration은 대상 물체의 이동속도에 맞춰 이미지를 수집하는 방법으로 단순한 표면검사를 대표적인 예로 들 수 있다. Synchronized Integration은 고속 I/O 트리거링을 통한 모션과 비전의 동기화를 활용한 것으로 수집된 이미지와 위치 정보를 모션작업 수행에 활용하는 방법이다.
Vision Guided Motion은 비전으로 대상 물체의 위치를 확인하고 물체의 좌표 정보를 전달해 모션작업에 활용하는 방법으로 대표적인 예로는 여러 부품 중에서 원하는 부품만 짚어내는 것을 들 수 있다. Vision Guided Motion은 고가의 설비와 포지셔닝 장비가 불필요해 비용을 절감할 수 있으며, 새로운 제품 및 프로세스의 적용이 쉽다. 또한 대상 물체의 이동 시 정확도도 향상시킬 수 있으며, 장비 소모 및 파손 등의 유지보수 비용도 감소시킬 수 있다. 그러나 Vision Guided Motion은 이미지 수집 시작 시점에 한번만 위치 정보를 제공하기 때문에 대상 물체 이동에 대한 정확도를 로봇의 성능에 의존하는 제약이 있다. 이를 보완한 방법이 모션이 움직이는 동안에도 계속해서 위치 정보를 수집하여, 모션에 피드백을 전달하는 Visual Servo Control이다.
애플리케이션 사례
VETRACO 업체는 메이크업 브러쉬 조립을 자동화하는 목적에 비전과 모션 통합 시스템을 적용했다. 이 시스템은 패턴매칭으로 브러쉬 좌표값을 수집하여 모션에 명령을 수행하는 프로세스로 구성되어 있다. VETRACO 측은 NI 비전 모션 플랫폼을 적용하여 빠른 프로토타입 및 개발을 성공적으로 할 수 있었다고 전했다.
Sylvania 업체는 램프 개발을 위해 통합된 모션과 비전 시스템을 활용했다. 작은 할로겐 화합물의 램프를 개발하기 위해 NI 비전 모션 플랫폼을 도입한 Sylvania은 전극 배치와 CO2 레이저 컨트롤을 NI 모션으로 제어함으로써 기존에 PLC를 사용한 시스템 보다 더 광범위한 램프 제품에 적용시켰다. 마지막으로 Wafer Scriber Dicing System 사례는 기존에 수동으로 Dicing 해오던 과정을 자동으로 더욱 정밀하게 Dicing하는 시스템을 개발한 것이다. 이 업체는 1년 동안 개발할 시스템을 LabVIEW와 NI 비전 모션 플랫폼을 사용하여 단기간에 개발할 수 있었으며, 특히 차후에 유지보수를 자체적으로 하려는 목적도 달성했다.
자료제공 |한국내쇼날인스트루먼트 www.ni.com/korea
