가전제품 제조 물류 과정에서 상자 디팔레타이징은 창고와 생산 라인을 연결하는 핵심 공정입니다. 가전제품 카테고리 업데이트가 가속화됨에 따라 다양한 규격, 소량 생산이 일반화되면서 기존 수동 디팔레타이징이나 경성 기계식 위치 지정 방식은 유연 생산 요구에 적응하기 어려워졌습니다.
수동 디팔레타이징은 노동 강도가 높고 효율이 낮으며, 인적 오류로 인해 상자가 손상될 위험이 있습니다. 경성 장비는 다양한 크기의 상자를 호환할 수 없고, 전환 조정 시간이 길어 생산 라인 자동화율 향상에 제약이 됩니다. 이러한 배경에서 3D 산업 비전 기술은 고정밀 3차원 인식 능력으로 가전제품 상자 디팔레타이징의 핵심 솔루션으로 자리 잡았습니다.
솔루션
위 문제를 해결하기 위해 이번 프로젝트는 Epic Eye Laser L 3D 스마트 카메라와 쿠카 로봇을 결합한 맞춤형 디팔레타이징 솔루션을 채택했습니다. 두 개의 독립적인 생산 라인에 각각 3D 비전 시스템을 설치하여 전체 공정 자동화를 구현했습니다.
핵심 하드웨어 구성
Epic Eye Laser L 3D 스마트 카메라를 사용하며, 내부 라인 카메라는 이동 모듈에 설치되어 두 스테이션을 전환하며 커버합니다. 외부 라인 카메라는 고정 설치되어 있습니다.
핵심 작업 흐름
- 1.팔레트 적재 상자는 체인 컨베이어를 통해 디팔레타이징 스테이션으로 이송된 후 정지합니다. 제어 시스템은 동시에 상자 모델 정보를 비전 시스템에 전송하여 촬영 명령을 트리거합니다.
- 1.3D 카메라가 고속 스캔하여 3D 포인트 클라우드를 생성하고, 알고리즘이 단일 레이어 상자의 위치, 자세 및 포인트 획득 포인트를 정밀하게 계산합니다.
- 1.비전 시스템은 자세 데이터를 실시간으로 로봇에 전송하여 로봇이 흡착 패드로 상자를 집어 90° 회전 후 하역 롤러 컨베이어에 놓도록 안내합니다.
- 1.단일 레이어의 모든 상자를 순차적으로 집어 올리면 시스템이 자동으로 다음 레이어의 촬영 및 계산을 트리거하며, 전체 팔레트 디팔레타이징이 완료될 때까지 반복한 후 다른 스테이션으로 전환합니다.
인식률 99.9%, 8가지 다른 상자 규격의 혼합 팔레트 패턴 인식을 지원합니다. 카메라는 한 번 촬영으로 전체 레이어의 모든 워크피스에 대한 자세 정보를 출력하며, 로봇은 지정된 순서에 따라 순차적으로 집어 올리므로 매번 집을 때마다 다시 촬영할 필요가 없습니다.
레이저 이미징 방식은 갈색 바탕, 청색-흑색 패턴, 투명 테이프 모두에서 안정적으로 이미징되며 표면 패턴의 간섭을 받지 않습니다. 카메라 시야는 전체 레이어 팔레트 패턴을 커버하며 상자 가장자리 경계선이 선명하게 구분됩니다.
적용 이점
- 1.고정밀 안정적 인식
레이저 3D 이미징 기술을 사용하여 상자 표면 패턴이나 색상 간섭 없이 ±3mm 위치 정밀도를 안정적으로 달성하며, 피킹 성공률은 99.9%입니다.
- 1.생산 라인에 최적화된 고효율
단일 촬영 및 계산 시간은 3초에 불과해 기존 방식보다 효율이 크게 향상되었으며, 체인 컨베이어 이송 속도에 완벽하게 매칭됩니다.
- 1.다양한 제품군에 강력한 유연성
단일 시스템이 8가지 규격의 상자와 호환되며, 내부 라인 측면 및 평면 적재 방식 모두 인식 및 피킹 가능합니다. 전환 시 하드웨어 조정이 필요 없고 알고리즘 파라미터만 변경하면 되며, 전환 시간은 10분 이내입니다.
- 1.산업 현장에서 안정적 운영
작업장 먼지, 조명 변동 환경에 적응하며 24시간 연속 작업 요구를 충족합니다.
- 1.낮은 유지보수 비용
시스템은 자주 캘리브레이션이 필요하지 않고 정기적으로 카메라 렌즈만 청소하면 됩니다. 알고리즘은 원격 유지보수가 가능하며, 새로운 규격 추가 시 원격 디버깅이 가능해 현장 유지보수 비용을 절감합니다.