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광택이 있는 금속 사물을 위한 3D 빈 피킹 솔루션

문제점

광택이 있는 금속 사물은 비전 가이드 로봇을 사용하여 피킹 작업을 수행하도록 설계된 머신 비전 시스템에서 심각한 문제를 발생시킵니다. 광택이 있는 사물로 인한 반사는 사물 위치 파악에 오류를 일으켜 3D 비전 이미지 처리에서 아티팩트를 유발합니다. 그럼에도 불구하고 자동화된 공장에서 로봇을 사용하기 위해서는 사물을 올바르게 식별하고 선별하기 위해 정확한 빈 피킹 작업이 필요합니다.

솔루션

완전한 3D 비전 기반 소프트웨어 솔루션을 제공하는 이탈리아 소재의 소프트웨어 회사인 Euclid Labs는 Nak3D라는 자체 3D 산업용 스테레오 비전 시스템을 개발 및 제조했습니다.

Nak3D는 Basler acA1920-155um 카메라 2대와 적색 레이저 라인으로 구성됩니다. Sony IMX174 CMOS 센서가 탑재된 Basler acA1920-155um USB 3.0 카메라는 2.3MP 해상도에서 초당 164프레임을 제공하고 적색 레이저 라인에 매우 민감하게 반응합니다.

Euclid Labs는 카메라 및 레이저 라인을 안정적인 스테레오 비전 시스템에 통합했습니다. 2대의 카메라와 레이저 회전을 제어하는 모터는 2대의 카메라에서 제공되는 이미지와 레이저 라인의 위치를 단계적으로 스캔하고 수집하는 PC에 연결됩니다. 획득된 3D 데이터는 외부 비전 PC에 설치된 Euclid Labs 소프트웨어 제품군에 의해 처리 및 시각화됩니다.

Nak3D 스캐너는 2대의 ace 카메라와 빨간색 레이저 라인을 사용하여 로봇을 가이드합니다.
Nak3D 스캐너는 2대의 ace 카메라와 빨간색 레이저 라인을 사용하여 로봇을 가이드합니다.

시스템이 수행하는 세부 작업은 다음과 같습니다.

  • 레이저 라인 이동
  • 카메라 2대를 모두 사용하여 이미지 캡처
  • 완전형 스테레오 분석 수행 및 최초의 포인트 클라우드 처리
  • 레이저 평면의 포인트만 받아들이는 포인트 클라우드 필터링 작업(레이저 라인이 필터 역할 수행)
  • 최종 포인트 클라우드에 안정적인 포인트 추가
  • 레이저 위치가 스캔 볼륨의 끝부분에 도달할 때까지 1단계로 이동

입체 영상과 레이저 라인을 결합하면 포인트 클라우드의 아티팩트를 걸러낼 수 있기 때문에 광택이 있는 사물의 경우에도 시스템에서 정확한 3D 이미지를 구축할 수 있습니다. 이러한 이유 때문에 Nak3D 시스템은 다른 기술에 비해 빛을 반사하는 사물을 다루는 경우에 특히 효과적입니다.

Nak3D 시스템이 빈 피킹을 위해 Euclid Labs의 소프트웨어 제품군에 연결되면 소프트웨어는 포인트 클라우드에서 시작되어 조각들을 인식하고 해당 조각의 피킹을 위한 궤적을 정교화합니다. Nak3D는 여러 가지 스캐닝 볼륨에 대해 다양한 크기로 존재하며 몇 밀리미터의 사물을 인식하는 얇은 레이저 라인이 있는 특수 버전으로 사용자화할 수도 있습니다.

Euclid Labs의 강력한 Nak3D 비전 시스템을 사용하면 광택이 있는 금속 부품을 무작위로 정확하게 선택하여 추가 처리를 위해 기계나 컨베이어에 적재할 수 있습니다. 이 솔루션은 구조화된 경량 제품에 비해 매우 비용 효율적이며 로봇 제조업체, 기계 제조업체 및 시스템 통합업체에 시장 요구 사항에 따라 까다로운 작업을 위한 빈 피킹 솔루션을 개발할 수 있는 기회를 제공합니다.

Nak3D로 캡처한 광택이 있는 사물의 포인트 클라우드 예.
Nak3D로 캡처한 광택이 있는 사물의 포인트 클라우드 예.

Basler의 다양한 컴퓨터 비전 포트폴리오를 활용한3D 비전 솔루션 개발

Basler는 다양한 고품질 2D 및 3D 이미징 구성 요소 및 액세서리를 제공하여 해당 애플리케이션에 적합한 3D 비전 솔루션을 개발할 수 있도록 지원합니다. 당사는 머신 비전 하드웨어 외에도 해당 소프트웨어 솔루션 구현에 대한 지원도 제공합니다.

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Basler ace

Basler ace

Basler ace 시리즈는 CCD, CMOS 및 NIR 변형을 포함한 다양한 센서 포트폴리오와 함께 VGA에서 20MP까지의 해상도와 및 최대 751fps의 프레임 속도를 특징으로 하는 130종 이상의 모델로 구성됩니다.

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