LMI, GOCATOR의 활용 사례
스마트 센서 GOCATOR 2300과 2375
3D 검사, 빈 픽킹, 3D 스캐닝 및 로봇과 머신 비전 분야의 혁신적인 산업 자동화 솔루션 개발 및 판매하는 시스템 통합 업체 Bluewrist와 교량, 활주로 및 다양한 표면의 특성 측정 테스트 장비를 제조하는 시스템 업체 SSI의 공통점은 그들의 자동화 단계에 LMI의 GOCATOR 시리즈를 장착했다는 점이다. LMI의 GOCATOR 활용 사례를다룬 이 글을 통해 GOCATOR 시리즈의 장점과 활용 분야에 대해 알아보자.
Bluewrist, 바람막이 창 부착 시스템에
스마트 센서 GOCATOR 2300을 장착하다.
Bluewrist에 대해
LMI의 장기 파트너인 Bluewrist Inc.는 3D 검사, 로봇 가이던스, 빈 픽킹, 3D 스캐닝 및 로봇 보정을 포함한 로봇과 머신 비전 분야의 혁신적인 산업 자동화 솔루션 및 제품을 개발·판매하는 시스템 통합 업체이다.
도전 과제
자동차 차체에 유리를 수동으로 삽입하는 것은 노동 집약적이며 부정확할 수가 있다. 또한 조립 작업자에게 심각한 안전 위험과 신체 손상 및 유리 파손을 초래할 가능성이 있다. 대안 적인 방법으로는 로봇 삽입방법이 있는데, 이 방법은 차체의 위치가 정밀하지 않기 때문에 다소 복잡하다. 차체가 항상 같은 위치에 존재하지 않기 때문에 위치 변화를 보완하고 유리 부착 위치를 최적화하기 위해서는 로봇 엔드 이펙터를 변형시키는 비전 가이던스가 필요하다.
해결 방안
Bluewrist는 바람막이 창 삽입 시스템의 로봇 엔드 이펙터에 4개의 Gocator 2300 시리즈 3D 스마트 센서를 장착하였다. 4개의 스마트 센서를 사용하는 이유는 바람막이 창에 위치한 4개의 구멍에 임계점 위치를 맞춰야 하므로 모니터링이 필요하기 때문이다. 기술자는 Gocator에 내장 된 Edge Tool을 사용하여 구멍과 임계점의 3D 위치를 결정할 수 있다.
Gocator 3D 측정은 Bluewrist EzRG Advanced Robot Guidance Software가 장착 된 외부 PC로 전달되며, 이 소프트웨어는 6 자유도의 변환 데이터를 계산 한 다음 계산을 로봇 컨트롤러로 전송한다. EzRG는 Best-fit of Measurement, 3-2-1 Fixturing 및 User-Frame Formula Interpreter를 포함한 광범위한 로봇 유도 및 사용자 프레임 계산 전략을 제공한다. 계산에 소요되는 시간은 0.5초 미만이며 안내 정확도는 최대 0.2㎜까지 달성 할 수 있다.
바람막이 창 삽입 작업의 순서
-로봇이 엔드 이펙터의 흡입 컵을 사용하여 지정된 위치의 유리를 들어 올린다.
-로봇이 삽입 점 근처로 유리를 이동시킨다.
-Gocator 센서가 실제 구멍의 위치를 측정한다.
-EzRG가 정확한 변환 값을 계산한다.
-로봇이 최적의 위치로 이동한 후 유리를 삽입한다.
GOCATOR 3D 스마트 센서의 장점
-Gocator의 자동 노출은 페인트칠 된 바디에 필수적인 모든 색상을 정확하게 측정한다.
-콤팩트하고 견고한 센서는 다른 구성 요소를 방해하지 않고 엔드 이펙터에 쉽게 장착될 수 있다.
-올인원 디자인으로 인해 다른 중요한 구성 요소의 전기 패널 공간이 여유로워 진다.
-로봇의 움직임과 진동의 영향을 받지 않는다.
-가벼운 무게로 인해 엔드 이펙터에 무리가 가지 않는다.
-올인원 설계와 단순화 된 케이블 링을 통해 로봇 기계와 완벽하게 통합된다.
-내장된 측정 툴로인해 다른 소프트웨어가 필요하지 않다.
Bluewrist 바람막이 창 삽입 시스템의 장점
-로봇 자동화와 통합된 3D 감지 기능을 입증
-높은 정확도와 속도로 삽입 동작을 자동화
-단단히 고정되지 않은 구성 요소의 수동 삽입 과정을 대체한다.
-품질 뿐만 아니라 작업자의 안전을 향상시킨다.
Bluewrist의 바람막이 창 삽입 시스템은 AMTS 2015에서 성공적으로 시연되었으며, LMI와 Bluewrist가보다 견고한 로봇 가이던스 머신 비전 시스템을 만드는 방법에 대한 강력한 예시가 되었다.
SSI, 포장도로 프로파일링 솔루션에
GOCATOR 2375 다중 센서 네트워크를 사용하다.
SSI(Surface Systems & Instruments, Inc.)에 대해
LMI의 장기 파트너인 SSI(Surface Systems & Instruments, Inc.)는 교량, 활주로 및 다양한 표면의 특성을 측정하기위한 테스트 장비를 제조하는 시스템 통합 업체이다.
도전 과제
미국 국도 교통국(AASHTO)이 포장도로의 횡단 균열 정보 수집, 포장도로 변형 조건의 결정, 횡단균열 프로파일에서 교차 경사 분석에 대한 새로운 임시 표준을 발표했다. AASHTO의 표준은 바퀴 자국, 경사면, 변형 및 차선 가장자리 측정을 정의한다. 그러나 이러한 사양을 준수하는 합리적인 프로파일링 시스템을 시장에 출시 할 수 없었다. 이전에 바퀴 자국 스캐닝에 사용되었던 여러(일반적으로 5 개 이상) 단일 점 변위 센서는 포장도로의 폭에 걸친 특정한 AASHTO 지정 데이터 밀도를 제공 할 수 없었다. 고가의 포장 관리 시스템도 계약자 및 컨설팅 엔지니어에게 그런 기능을 제공할 수 있는 실용적인 솔루션을 제공하지 못했다.
해결 방안
SSI는 완전히 통합된 AASHTO 호환 시스템을 개발하기 위해 팀을 구성했다. 그들은 이 시스템이 3D 센서가 필요함을 확인했다. 그러나 이 시스템이 요구하는 조건들은 매우 다양했다. 넓은 범위의 영역에서 고속 데이터 수집을 제공해야 하며, 큰 공간 거리, 옥외 환경에서의 높은 측정 정확도, 작은 부피로 견고한 산업 패키지까지 요구 되었다.
SSI는 LMI의 Gocator 2342 센서(및 이전 모델)를 오랫동안 사용해 온 사용자로써 포장 프로파일링을 위해 새로 도입된 Gocator 2375 센서를 통합 솔루션으로 선택했다. 그 이후로 여러 개의 프로파일링 시스템이 픽업트럭에 장착 완료되었으며 현재 사용 중이다.
지정된 포장도로 너비인 4.0m 또는 4.25m를 커버하기 위해서는 각 픽업트럭 마다 5개의 Gocator 2375 센서가 필요하다. 이때 센서의 부착 위치는 상단에 3개의 센서를 똑바로 장착하고 외측 2개를 바깥쪽으로 기울여 차량의 폭은 최소화하고 스캔되는 너비를 최대화 한다.
또한 SSI는 위치 모니터링을 위한 GPS, 차량 피치 및 롤 보정을 위한 관성 측정 장치, 영역 이미징을 위한 카메라, IRI(주행 및 거칠기) 측정을 위한 두 개의 Gocator 2342 3D 센서를 자동차 프레임에 장착 하였으며, 견고한 고성능 노트북 컴퓨터를 탑재했다.SSI는 모든 센서를 데이터 동기화를 통하여 통합하고 AASHTO 사양을 준수하는 분석, 디스플레이 및 보고를 위한 정교한 소프트웨어 패키지를 개발했다.
Gocator 센서의 장점
-가격이 적당하고 확장이 가능하다.
-Gocator 2375 센서는 횡단 데이터 포인트 분리, 프로파일 간 간격, 수직 분해능 및 정확도에 대한 AASHTO 사양을 충족시킨다.
-높은 프로파일링 속도 요구 사항을 충족하기 위해 LMI는 센서에 동적 윈도우 기능을 갖추고 있다.
-다양한 실외 환경과 높은 주변 조명에서도 작동이 가능하다.
-차량에서도 쉽게 설정 및 제거가 가능하다.
-Gocator 센서는 공장에서 사전에 교정되어있어 즉시 사용할 수 있으므로 시스템 빌더가 복잡한 센서 교정 절차를 구현할 필요가 없다.
-여러개의 센서가 LMI 마스터와 쉽게 동기화가 가능하다.
프로파일러 시스템의 장점
-SSI는 AASHTO의 새로운 표준과 호환되는 최초의 완전 통합 프로파일러를 제공한다.
-프로파일러는 바퀴 자국, 주행 거리, 교차 경사, 변형 및 얼룩 떨어짐, 주행 및 거칠기 통계를 측정하고 보고한다.
Gocator의 고속 데이터 수집은 넓은 커버 영역, 넓은 공간 거리, 옥외 환경에서 정확하게 측정, AASHTO 준수 프로파일링을 위한 3D 센서에 대한 요구를 충족시킨다.
SSI는 현재 여러 가지 프로파일러를 제공하고 있으며 현재 북미 지역에서 사용되고 있다. 현재 SSI는 여러 교통부(DOTs)가 보인 프로파일링 시스템에 대한 관심에 대해 후속 조치를 취하고 있다.
자료제공 | LMI(www.lmi3d.com)
