자동차 브레이크 디스크 픽앤플레이스
스냅샷 3D센서로 광반사 문제 해결
자동차 브레이크 디스크의 자동 픽앤플레이스 공정에서 부품 표면에 도포된 방청유는 빛을 반사하여 이미지 정확도를 크게 저하시키는 문제를 야기합니다. 기존 라인 스캔 방식의 레이저 프로파일 센서는 공정 구조상 적용이 어려웠습니다. 164mm × 110mm 면적을 한 번에 촬영하는 스냅샷 방식 3D센서를 활용하면 방청유 반사 문제를 극복하고 중앙 홀 부분의 높이 데이터를 2D 이미지로 변환하여 원의 중심을 정밀하게 계산할 수 있습니다.
어플리케이션
이 어플리케이션은 자동차 부품 중 하나인 브레이크 디스크의 Pick-and-Place 생산 공정에 적용된 로봇 비전에 관한 것입니다. 기존의 2D비전으로 해결하지 못한 부분을 3D 비전 기술을 적용해서 해결한 사례입니다.
솔루션
기존의 2D 비전 기술을 적용할 경우, 대상물에 도포된 방청유가 빛을 반사하는 특성 때문에 영상의 정확도가 떨어져 현장에 적용하기 어려운 문제가 있었습니다. 3D 비전 센서를 선정함에 있어서, 기존 공정은 라인 스캔 방식의 센서를 적용할 수 없는 구조였기 때문에 광삼각법 기반의 레이저 프로파일 3D 센서는 적용할 수 없었습니다. 대신 한번에 164mm × 110mm의 면적을 촬영 할 수 있는 스냅샷 방식 3D 센서인 Gocator 3210을 채택하여 이 문제를 해결 할 수 있었습니다.
도포된 방청유의 빛 반사로 인해 이미지 형상이 제대로 나오지 않는 문제를 해결하고자, 가운데가 뚫려있는 제품의 특징을 이용하여 중앙 원 부분을 3D 센서로 촬영하여 그 높이 값을 이용하여 아래와 같이 2D 이미지를 생성했습니다
그 후, 2D 이미지에서 원의 중심을 찾고, 원점 대비 이동량을 계산하여 로봇에게 전달하여 Pick-and-Place를 구현하였으며 3D 데이터를 2D로 변환하여 사용하였기 때문에 기존에 사용하던 2D 비전 라이브러리에 연동하여 빠르게 현장에 적용할 수 있었습니다.
Gocator3D 스마트 센서의 장점 :
넓은 시야 (FOV)
스냅샷 방식
센서 2 메가 픽셀 고해상도 분해능
스테레오 카메라 방식 그림자 현상 제거
빠른 응답시간
높은 감도와 반복 정밀도