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로봇 비전과 스마트 3D 센서 기술
2021.01Hit. 262

빠르게 진화하는 로봇 비전

엄격한 품질 관리가 요구되는 제조현장에서 로봇은 속도와 반복성, 유연성을 크게 개선하며 다양한 분야에서 빠르게 도입되고 있습니다. 머신비전 기술이 접목된 VGR(Vision Guided Robot) 시스템은 과거의 고정된 로봇 셀 운영 방식 대비 뛰어난 유연성과 손쉬운 통합 기능으로 시스템의 원가와 복잡성을 현격하게 줄여줍니다. 즉, 설치하고 로봇을 연동시키는 셋업 과정이 매우 단순하며 작업 모델 변경 시에도 빠르고 유연하게 대응할 수 있어서 제조 공정의 혁신을 가속하고 있습니다.



3D 로봇 비전의 차별화

영상의 콘트라스트(명암대비) 기준으로 작동하는 기존의 2D 비전 기반 로봇비전은 조명 환경이 좋지 않거나 반짝이는 재질의 경우 오류가 발생하는 한계점이 있었습니다. 3D 스캐닝 기술의 발전은 3D 데이터를 취득해 형상(shape)을 기반으로 처리하는 3D 비전 기술을 발전시켰고 반도체 프로세서의 혁신적 발전은 그 도입 속도를 가속시키고 있습니다.


고속 프로세서와 3D 영상처리 소프트웨어까지 내장한 Gocator 스마트 3D 센서는 다양한 제조사의 로봇에 손쉽게 연동할 수 있어서 고객의 로봇 요구 사항에 유연하게 지원이 가능합니다. 3D 스마트 센서를 사용하면 VGR(Vision Guided Robot) 시스템에서 고성능 3D 데이터 획득, 유연한 검사 판정, 빈 픽킹이나 픽 앤 플레이스를 이용한 자동 조립 공정 등에 활용할 수 있습니다. Gocator 센서는 다관절 로봇(Articulated), 스카라 로봇(Scara), 델타 로봇(Delta) 모두를 지원합니다. 또한 Gocator 센서는 Universal Robot사로부터 UR3, UR5, UR e 시리즈 로봇에 대해 통합 인증을 받았으며 스마트 Pick and Place 방식으로 로봇 영상 가이드, 품질 관리 검사, 조립 자동화 등의 기능을 제공하고 있습니다.




지원하는 로봇의 목록

  • UNIVERSAL ROBOTS (URKits 사용 가능)
  • YASKAWA
  • TECHMAN ROBOT
  • KUKA
  • KAWASAKI
  • FANUC
  • ABB


Gocator 3D 비전의 적용 어플리케이션

Vision Guided Robot 시스템

Gocator 에 내장된 Hand Eye Calibration 기능을 이용하여 쉽고 빠르게 Gocator와 로봇 좌표계를 연동할 수 있으며, 아래와 같이 매번 다른 위치로 들어오는 차체에 유리를 정확하게 삽입하는 작업과 같이 사람이 수동으로 하기 힘든 일들을 정밀하게 수행할 수 있습니다.


>> 적용 사례 문서 : Bluewrist Windshield Insertion System




픽 앤 플레이스 (Pick and Place)

물체를 집어서 다른 곳으로 이동시키는 작업인 Pick and Place 시장은 점점 커져가고 있으며, 이런 기술 요구 트랜드에 대응해서 Gocator는 내장 툴을 이용해 픽업할 사물을 인식하고 로봇이 정확히 픽업 할 수 있게 하는 기능을 제공합니다. 사용자는 내장된 툴을 이용하여 쉽고 빠르게 Pick and Place 솔루션을 구성할 수 있고, 로봇은 대상물을 필요한 위치(position)와 방향(orientation)에 맞게 이동시킵니다.


>> 픽 앤 플레이스 데모 동영상 : https://www.youtube.com/watch?v=0NnUK2mJcgM&t=38s

 

 



검사 어플리케이션 (Flexible Inspection)

Gocator에 내장된 별도 코딩이 필요 없는 다양하고 정밀한 Built-in Tool을 이용하여 유연한 검사를 할 수 있습니다. 별도의 PC나 컨트롤러가 필요 없고 센서 자체가 스캔, 측정, 양불 판정 및 분류까지 모든 역할을 수행하므로 시스템 구성의 비용이 크게 절감됩니다. 앵커링(Anchoring)기능을 이용하면 대상물의 미세한 진동이나 움직임까지 정밀하게 보상해 줍니다.


>> Gap and Flush 검사 적용 사례 : https://www.youtube.com/watch?v=7yv85M5uyqw




접착액 레진 디스펜싱 (Material Dispensing)

Gocator는 접착액, 실런트, 용접 등의 비드(bead) 검사에 특화된 솔루션을 제공합니다. 특히 센서 내장 툴 중에서 Surface Track 툴은 이런 어플리케이션을 매우 쉽게 효과적으로 구현할 수 있게 해줍니다. 이 기능은 정지해 있는 대상물이나 이동하는 대상물 모두 적용이 가능합니다.


>> 접착액 비드(bead) 검사 기술 문서 : Adhesive and Sealant Inspection

>> Surface Track 툴 소개 동영상 : https://lmi3d.com/videos/surface-track-tool

 

 



 




3D 검사의 필요성

  • 3차원 형상 데이터 및 위치 관련 파라미터 제공
  • 대상물의 색상과 무관하게 기하학적 형상 측정
  • 콘트라스트(명암대비)가 낮은 대상물 측정에 이상적
  • 주변 조명 환경에 무관한 안정적 3D 영상 취득
  • 조명, 광학계, 카메라 일체형으로 뛰어난 반복정밀도
  • 대형 대상물 측정에 용이한 멀티 센서 네트워킹 셋업


2D 비전과 3D 비전의 가장 큰 차이점은 높이 측정이 가능한 점입니다. 평면 데이터(X, Y축)만 취득 가능한 2D 비전에 비해 3D 비전은 제품의 형상과 좌표 정보((X, Y, Z축)를 제공함으로써 품질 검사를 한 단계 업그레이드할 수 있습니다. 획득된 Z값을 통해서는 높이, 두께, 부피뿐 아니라 검사 물체의 이물, 결함 크기까지 구할 수 있습니다. 기존 2D 카메라를 이용한 커넥터 핀 유무 검사에 3D 카메라의 높이 정보를 추가하여 높이 성형 불량까지 2.5D 방식의 검사 항목이 확대되고, 투명한 디스플레이 상부에 도포된 레진의 폭, 두께 및 높이의 검사까지도 가능해진 것입니다. 인력을 대체하기 위한 검사 시스템에서 사람이 검사할 수 없는 높이, 형상, 표면 등의 항목으로 활용도가 점차 확대되면서 3D 검사의 필요성이 요구되고 있습니다.



Gocator, All-in-One 스마트 3D 센서

LMI Technologies사의 Gocator 시리즈는 3D 검사, 특히 실시간 인라인 검사에 최적화된 스마트 3D 센서입니다.

Gocator Firmware는 스캔, 컨트롤러, 영상 처리 소프트웨어까지 모든 역할을 수행하여 PC나 주변장치 없이 센서 하나만으로 모든 측정 및 검사가 가능한 All-in-One 스마트 3D 센서입니다.



 

  • Point Profile 스캔
  • Line Profile 스캔
  • Snapshot 스캔
  • 고선명 3D 뷰어 (Visualizer)
  • 2D intensity 영상 + 3D 데이터 동시 취득
  • 멀티 센서 네트워킹 셋업

 

  • 강력한 측정 소프트웨어 내장 툴
  • Profile 및 Surface 측정 툴
  • Part Matching 및 Part Sectioning 툴
  • 유연한 Anchoring 기능
  • Geometry 추출 기능
  • GDK 사용자 custom 툴 개발 지원

 

  • Tag & Track 판단 및 제어
  • Part Detection 판단 및 제어
  • Surface Generation 제어
  • 모든 주요 PLC 통신 프로토콜 지원

 





스마트 3D 센서의 장점

고성능 3D 스캔

  • 빠른 스캔 속도와 높은 감도
  • 넓은 FOV와 마이크로미터 분해능
  • Gigabit Ethernet으로 실시간 데이터 전달
  • Factory calibration으로 빠른 현장 설치, 안정적 동작


표준 웹 브라우저 사용

  • 모든 OS에 대응하는 표준 웹 브라우저로 센서 제어
  • 웹 서버가 탑재되어 있어 별도의 소프트웨어 불필요
  • 간편한 UI와 다양한 언어로 빠르고 쉬운 설치


다양하고 정밀한 Built-in 측정 툴

  • PC 코딩이 필요없는 측정 툴 내장
  • Profile툴, Surface툴 등 200가지 이상 측정 툴
  • 센서 자체 내 양불 판단 및 분류

 

Countersunk Hole Tool

 

Surface Plane Tool



멀티 센서 네트워킹

  • Master Hub와 Ethernet Switch로 다수 센서 사용
  • 최대 24대 센서 연속 설치 가능
  • Buddy 기능으로 하나의 데이터로 결합
  • 단일 GUI로 측정, 결과, 양불 표시

 

휴대폰 PCB 기판 검사

 

면적이 큰 타이어 검사

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    • 이용자가 입력한 정보는 목적 달성 후 별도의 DB에 옮겨져(종이의 경우 별도의 서류) 내부 방침 및 기타 관련 법령에 따라 일정기간 저장된 후 혹은 즉시 파기됩니다. 이 때, DB로 옮겨진 개인정보는 법률에 의한 경우가 아니고서는 다른 목적으로 이용되지 않습니다.
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  • 다. 파기방법
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7. 개인정보 자동수집 장치의 설치•운영 및 그 거부에 관한 사항

회사는 이용자의 정보를 수시로 저장하고 찾아내는 쿠키(cookie) 등을 운용합니다. 쿠키란 회사의 홈페이지를 운영하는 데 이용되는 서버(http)가 이용자의 브라우저에 보내는 아주 작은 소량의 정보이며 이용자들의 컴퓨터 하드디스크에 저장되기도 합니다.

  • 가. 쿠키 등 사용목적
    • 이용자 접속 유형, 방문 시간, 접속 빈도, 이용형태 등을 분석하여 이용자에게 최적화된 정보제공을 위해 사용됩니다.
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8. 개인정보 관리책임자

회사는 개인정보 취급에 관한 업무를 총괄해서 책임지고, 개인정보 취급과 관련한 정보주체의 불만처리 및 피해구제 등을 위하여 아래와 같이 개인정보 관리책임자를 지정하고 있습니다.

  • 개인정보 보호책임자
    • 성명 : 김종환 대표
    • 전화 : 02-424-8832
    • 팩스 : 02-6455-8832
    • 이메일 : alliovis@iovis.co.kr

※ 문의 주신 내용은 개인정보 관리담당부서로 연결되며, 회사는 이용자들의 민원 사항에 대해 신속히 응대하겠습니다.

9. 개인정보 안전성 확보 조치

회사는 개인정보보호법에 따라 개인정보를 취급함에 있어 개인정보가 분실, 도난, 누출 변조 또는 훼손되지 않도록 아래와 같은 안전성 확보 조치를 하고 있습니다.

  • 가. 정기적인 자체 감사 실시
    • 개인정보 취급 관련 안정성 확보를 위해 정기적으로 자체 감사를 실시하고 있습니다.
  • 나. 개인정보 취급 직원의 최소화 및 교육
    • 개인정보를 취급하는 직원을 지정하고 담당자에 한정시켜 최소화 하여 개인정보를 관리하는 대책을 시행하고 있습니다.
  • 다. 내부관리계획의 수립 및 시행
    • 개인정보의 안전한 처리를 위하여 내부관리계획을 수립하고 시행하고 있습니다.
  • 라. 해킹 등에 대비한 기술적 대책
    • 회사는 해킹이나 컴퓨터 바이러스 등에 의한 개인정보 유출 및 훼손을 막기 위하여 보안프로그램을 설치하고 주기적인 갱신·점검을 하며 외부로부터 접근이 통제된 구역에 시스템을 설치하고 기술적/물리적으로 감시 및 차단하고 있습니다.
  • 마. 접속기록의 보관 및 위변조 방지
    • 개인정보처리시스템에 접속한 기록을 최소 6개월 이상 보관, 관리하고 있으며, 접속 기록이 위변조 및 도난, 분실되지 않도록 보안기능 사용하고 있습니다.
  • 바. 개인정보에 대한 접근 제한
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  • 사. 문서보안을 위한 잠금장치 사용
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  • 아. 비인가자에 대한 출입 통제
    • 개인정보를 보관하고 있는 물리적 보관 장소를 별도로 두고 이에 대해 출입통제 절차를 수립, 운영하고 있습니다.

10. 적용 개시일 및 변경 공지

이 개인정보처리방침은 2020년 9월 1일부터 적용되며, 법령 및 방침에 따른 변경 내용 발생 시 변경 사항의 시행 7일 전에 홈페이지 공지사항을 통해 공지할 것입니다.

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