VGR 로봇시스템에서 3D 스마트 센서의 역할

LMI

3D 스마트 센서는 로봇 품질 검사 시스템에 ‘시각’을 제공한다.

로봇 자동화

대량 생산 환경에서 산업용 로봇을 사용하면 많은 이점을 갖는다. 가장 중요한 것은 수동으로 수행했던 작업을 로봇으로 자동화한다는 것이다. 로봇은 높은 속도와 반복성으로 장시간 작업할 수 있으므로 제품 품질과 생산성을 크게 높이는 동시에 비용을 최소화할 수 있다.

비전 가이드 로봇 시스템

VGR(Vision-Guided Robot) 시스템은 하나 이상의 머신 비전 센서가 장착된 로봇이다. 센서는 로봇이 목표 위치로 이동하도록 유도한 다음 빈에서 물체를 집어 다른 위치에 배치하는 것과 같은 미리 정해진 기능을 수행한다. VGR 시스템은 로봇 셀의 설계 복잡성과 비용을 줄이면서 로봇을 적응하고 구현하기 쉽게 만들어 생산 프로세스를 빠르게 변화시킨다.

응용

3D 비전 로봇은 수동 산업 애플리케이션에 혁명을 일으키고 있다.

픽 앤 플레이스

공장에서는 픽앤 플레이스가 매우 일반적이다. 이 애플리케이션에서 로봇은 부품의 정확한 위치로 3D 방향이 가변적일 때도 한 번에 하나씩 제시된 부품을 픽업하여 배치한다. 온보드 소프트웨어와 함께 3D 스마트 센서를 사용하면 산업용 로봇이 이 작업을 자율적으로 수행할 수 있다.

개별 부품 조립 및 검사

자동차와 같은 산업에서 로봇은 삽입을 위한 중요한 위치(예: 도어 및 윈드 실드)로 부품을 픽업하고 안내하기 위해 3D 스마트 센서가 장착된다. VGR 시스템은 패널 갭 및 플러시 공차 확인과 같은 어셈블리 기능 검사에도 사용된다.

애플리케이션 과제

3D 스마트 센서 기술은 기존 2D 솔루션의 한계를 해결한다.

물체 인식

대부분의 VGR 애플리케이션에서 3D 스마트 센서는 로봇을 올바른 위치로 안내할 뿐만 아니라 개별 물체를 감지 및 검사하고 수집된 데이터를 기반으로 실시간 제어한다. 이 모든 것이 센서 내부에서 이루어진다.

물체 반사율 및 낮은 대비

일반적으로 2D 비전 시스템은 물체 반사율과 낮은 대비는 한계가 있다. 그러나 3D 스캐닝 기술의 출현으로 로봇 시스템은 모양을 기반으로 물체를 식별하고 찾는 기능을 제공하여 특히 열악한 조명 조건에서 대비가 낮거나 복잡한 형상을 가진 물체를 안정적으로 감지할 수 있게 되었다.

3D의 차별화 요소

로봇이 생산 속도로 3D에서 개별 개체를 판별할 수 있으면 VGR 시스템이 맞춤형 도구없이 작업을 수행할 수 있다. 즉, 일반적인 빈, 랙 및 컨베이어 시스템은 크기나 위치의 변화에 따라 동적으로 조정되는 로봇과 함께 활용할 수 있다.

3D 스마트 센서에 내장된 측정 도구를 사용하면 로봇 시스템이 형상과 크기, 대비 및 색상을 감지하고 조작할 수 있으며 만지는 경우도 있다. 결과적으로 로봇 작업 셀은 똑똑하게 다양한 제품, 단기 실행 및 빠른 전환을 지원할 수 있다.

3D 스마트 센서로 구현할 수 있는 ‘고속 인식’ 로봇

3D 스마트 센서 기술은 로봇 시스템을 애플리케이션 환경에 적용할 수 있도록 한다.

무작위 빈 따기

오늘날 VGR의 주요 과제 중 하나는 3D 센서가 장착된 로봇이 빈에서 무작위로 배치된 부품을 찾아 피킹하는 랜덤 빈 피킹이다. 과거에는 무작위 빈 피킹이 단계로 분리되었다. 먼저 부품을 분리한 다음 각 단계에 대한 전용 시스템을 사용하여 감지하고 검색했다.

자기 인식 로봇

3D 스마트 센서 기술을 사용하면 로봇이 ‘자가 인식’을 할 수 있으므로 환경에 반응하여 프로세스의 속도를 크게 높일 수 있다. 로봇 자가 인식 기능은 센서가 운동학, 도구 위치, 부품과 결합하는 방법, 센서와 관련된 빈의 위치, 자유도가 6인 위치에 대한 센서 지식을 제공한다. 최첨단 3D 센서는 이러한 모든 기능을 계산하고 로봇 동작을 직접 제어할 수 있다.

비전 로봇 시스템의 미래

3D 스마트 센서는 비전 로봇 시스템의 기술 발전을 계속 주도할 것이다.

VGR을 선택하는 회사

비전 가이드 로봇 시스템이 더욱 안정적이고 사용하기 쉬워짐에 따라 수동 검사, 분류 및 조립을 위한 비용 효율적인 대체품이 되고 있다. 많은 사용자는 이 시스템이 생산성이 향상될 뿐만 아니라 비용 절감 효과가 전체 시스템 업그레이드를 보증할 만큼 충분히 크다는 사실을 알고 있다.

VGR 수요를 주도하는 대량 맞춤화

대량 생산에 대한 수요가 전 세계적으로 증가함에 따라 빠르고 유연하며 오류가 적은 것이 제조업체의 목표이다. 새로운 제품 모델이 자주 도입되거나 생산이 짧거나 전환이 많은 애플리케이션은 고급 VGR 시스템의 장점을 가장 많이 얻게 된다.

VGR을 위한 새로운 시장

업계는 VGR을 위한 새로운 시장이 나타날 것으로 기대한다. 농산물과 곡물을 수확하고, 가축을 먹이고, 제초하고, 운반하는 비전 로봇이 있는 농업 애플리케이션부터 로봇이 제조 공장이나 물류 및 포장 작업에서 인간과 함께 작업하는 협업 시나리오에 이르기까지 가능성은 무한하다.

시각을 갖은 기계의 힘

3D 스마트 센서는 기존의 2D 방법에 대해 빠르고 정확하며 비용 효율적인 솔루션을 제공한다.

쉬운 사용

신속한 구성을 위한 웹 브라우저 기반 포인트 앤 클릭 환경, 내장된 측정 도구 및 결과 전달을 위한 I/O와 같은 기능을 통해 공장 기술자가 필요한 결과를 쉽게 얻을 수 있다.

짧은 지연 시간

실시간 측정 기능은 데이터 수집에서 의사 결정, 결과 출력까지의 지연을 최소화하므로 공장에서 목표를 일관되게 충족할 수 있다.

내장 측정 도구

내장된 애플리케이션 도구는 부품 감지 및 측정을 지원하고 매우 정확하고 반복 가능한 결과를 제공하기 위해 완전한 3D 시각화와 함께 드래그 앤 드롭 환경을 제공한다.

맞춤형

센서 사용자 정의를 통해 사용자는 측정 도구를 개발하고 펌웨어 자체를 직접 포함할 수 있다.

FactorySmart®

오늘날의 3D 스마트 센서는 네트워크와 원활하게 연결되어 결과를 전달하고, 웹 브라우저를 통해 진단 및 통계를 표시한다. 인터넷을 통해 업그레이드하고, 공장 장비와 인터페이스 한다.

자료 제공: LMI(www.lmi3d.com)