Genie Nano 카메라로 생산성을 향상시키는 방법
텔레다인달사 카메라 활용예시
매트릭스 디자인(Matrix Design)은 텔레다인달사(Teledyne DALSA)의 Genius Nano 카메라를 자동화 검사 솔루션에 통합시켜 자동화 부품을 검사를 지원하며 제품 품질을 보장하고 생산성을 향상시켰다.
미국 일리노이 주 사우스 엘진(South Elgin, Ill)에 본사를 둔 매트릭스 디자인은 고객과 협력해 최적의 산업 자동화 시스템을 개발, 구축 및 설치하는 기업이다.
매트릭스 디자인의 자동화 솔루션은 턴키 자동화와 최신의 비전 기술을 결합해 설계됐다. 이 솔루션들은 자동 검사를 통해 제조업체가 높은 효율성과 정밀도를 실현하도록 보장한다.
기화기 벨브 부품 검사 시스템
매트릭스 디자인의 한 고객은 기화기(carburetor)로 들어가는 가솔린의 흐름을 조절하도록 설계된 벨브 어셈블리를 생산하는 기업이었다.
이 어셈블리는 제조업체가 생산하는 밸브 본체와 제 3자가 생산하는 연료와의 접촉을 견딜 수 있도록 설계된 특수 고무 팁의 두 부분으로 구성된다. 제조사는 매트릭스 디자인과 접촉해 부품을 조립하고 정확성을 검사하는 자동화 솔루션을 설계했다.
고객의 기존 생산 공정에서는 수동 게이지를 사용해 랜덤 검사 중에 측정을 수행했다. 각각의 어셈블리의 길이가 1.5인치보다 약간 더 긴 길이에 불과했기 때문에 측정은 특히 어려웠다. 고객은 제품 품질에 대한 불만이 많지 않았지만 품질 관리에 대한 보다 안정적이고 시간 소모가 절약되는 접근 방식을 원했다.
기능이 향상된 검사 시스템을 위한 설계
매트릭스 디자인의 목표는 조립과 검사를 원활하게 결합하는 포괄적인 솔루션을 설계하는 것이었다. 그들이 만든 자동 시스템에서는 밸브 본체가 트랙을 따라 서보 구동식 작은 다이얼로 이동하며 이 다이얼은 더 큰 8단 주 다이얼로 전원을 공급한다.
이 다이얼에서는 각 밸브 본체가 캠 작동식 죠(jaw) 세트에 의해 제자리에 고정된다.
고무 팁은 두 번째 서보 구동식 지정 메커니즘과 유사한 방식으로 움직이며 각 팁을 잡고 밸브 본체 상단으로 밀어서 회전시킨다. 주 다이얼은 감속기 또는 서보 설정을 통해 빠른 인덱싱 동작으로 작동하므로 밸브 본체와 고무 팁이 조립되면 두 대의 카메라 앞에서 움직이고 이 카메라들은 높이를 기준으로 분석될 어셈블리의 이미지를 캡처한다.
전체 사이클에 필요한 시간은 단 1.5초 이며 수만 개의 부품이 매일 조립 및 검사된다.
Genie Nano M4020을 탑재한 검사 시스템
검사 시스템은 4112×3008 해상도와 초당 최대 20 프레임의 이미지 캡처 속도를 제공하는 텔레다인달사의 Genie Nano M4020 카메라 2대를 포함한다. 좁은 공간에도 배치할 수 있는 소형 폼팩터를 사용해 두대의 Genie Nano 카메라는 양쪽에서 밸브 어셈블리의 이미지를 촬영하기 위해 직각으로 배치된다.
각 물체가 시야에 들어오면 카메라가 자동으로 작동된다. 내장된 iNspect Express 소프트웨어는 각 이미지를 평가해 모든 측정 치수가 표준을 충족하고 0.08㎜의 공차 내에 있는지 확인한다. 이와 동시에 iNspect Express는 생산 초기 단계에서 발생했을 수 있는 밸브나 고무 팁의 변형과 같은 조립 자체의 불규칙성에 대해 각 이미지를 분석한다.
통계 검사 데이터는 인터페이스를 통해 PLC로 전송된다. 메인 다이얼 카메라를 지나 회전하면 조립된 부품들은 검사를 통과한 채 대기 중인 용기에 보내진다. 고객 표준을 충족하지 않는 부품은 진공으로 배출 후 폐기된다.
매트릭스 디자인은 이 애플리케이션에 필요한 높은 프레임레이트와 해상도 때문에 텔레다인달사의 Genie Nano 카메라를 선택했다. 0.08㎜의 엄격한 허용 오차 때문에 가능한 한 최고의 정확성을 보장하기 위해 고해상도 및 우수한 이미지 품질을 원했고 Genie Nano는 이를 충족시켰다. 또한 경쟁력 있는 3메가픽셀 솔루션보다 훨씬 나은 9메가픽셀 해상도를 제공했다.
iNspect Express 소프트웨어로 완성된 시스템
내장된 iNspect Express 소프트웨어는 카메라 솔루션의 성능에 필수적이며 각 이미지를 신속하게 평가할 수 있도록 보장하고 매트릭스 디자인의 시스템에서 중요한 역할을 했다.
전반적인 비전 솔루션은 구체적이었으며 구현하기가 비교적 쉬웠다. 매트릭스 디자인은 iNspect 내의 표준 도구를 사용해 처음부터 필요 한 데이터를 가져온 다음 소프트웨어의 스크립트 기능을 통해 사용자 정의를 할 수 있었다.
고객에게 사용자 친화적이고 사용하기 쉬운 솔루션을 제공하는 것은 중요하다. 사용자들은 설치가 완료되면 소프트웨어를 쉽게 탐색 할 수 있기를 원하기 때문이다.
iNspect Express 소프트웨어는 모든 유형의 환경에서 다양한 제조 요구사항을 충족시키는 데 필요한 성능과 유연성을 제공한다. 또한 소프트웨어의 고급 기능을 사용하면 로봇 가이던스, 결함 감지, 문자 인식(1D/2D/OCR), 색 검증 및 다양한 애플리케이션들이 필요로 하는 정확한 측정을 보장할 수 있다.
매트릭스 디자인의 파스칼 애그너리(Pascal Agneray) 기계 엔지니어는 “우리는 완벽한 솔루션을 위해 몇 개월 동안 현장에서 노력했으며 그 결과 고객은 조립과 검사 품질에 매우 만족하고 있다. 사실, 고객은 특수 렌즈를 사용해 위에서 각 밸브 어셈블리를 검사하기 위해 추가 카메라 시스템으로 현재 설계의 변경을 고려하고 있다. 이들의 목표는 측면에서 촬영된 이미지에서는 감지하기 어려운 고무 팁의 결합을 식별하는 것이다.“라고 말했다.
출처 : Teledyne DALSA (www.deledynedalsa.com)
