신에너지 자동화 생산 라인은 지속적으로 높은 유연성, 높은 정밀도, 빠른 사이클 방향으로 업그레이드되고 있으며, 배터리 셀, 실린더 등의 공작물 공급 및 하차는 위치 정밀도, 인식 안정성, 장비 호환성에 엄격한 요구 사항을 제기합니다. 기존의 수동 티칭, 고정 지그에 의존하는 로봇 그리핑 방식은 AGV 공급 편차, 공작물 간극이 작음, 여러 규격 혼합 생산 등의 시나리오에 적응하기 어렵습니다. 3D 산업용 비전은 고정밀 디팔레타이징 및 팔레타이징을 위한 핵심 기술 솔루션이 되었습니다.
이 프로젝트는 국내 신에너지 장비 통합업체 현장에 적용되었으며, 3D 비전 시스템이 로봇을 안내하여 배터리 셀과 실린더를 그리핑 및 적재합니다.
프로젝트 난제
간극이 매우 작아 오차 허용 범위가 거의 없음 배터리 셀과 보호판 홈 사이의 간극이 1mm에 불과합니다. 비전 위치 결정이 조금만 어긋나도 적재 시 재료가 걸리거나 공작물이 손상될 수 있습니다. 다층 적재, 기준이 일관되어야 함 보호판 자체가 변위될 수 있으므로, 비전 시스템은 첫 번째 층을 적재할 때 보호판 중심을 정밀하게 위치 결정하고 후속 층이 동일한 기준을 따르도록 해야 합니다. 기준이 어긋나면 전체 적재물이 점점 더 기울어집니다.
사이클 시간 압박이 큼 생산 라인은 컨베이어 방식으로 작동하므로, 비전 사이클이 로봇 속도를 따라가지 못하면 전체 라인의 병목 현상이 발생합니다. 작업 환경이 복잡함 현장 조명, 트레이/보호판 변형이 이미징 및 인식 안정성에 영향을 줄 수 있습니다.
솔루션
"아이-인-핸드" 장착 방식을 채택하여, Epic Eye Pixel Pro 3D 스마트 카메라를 로봇 엔드 이펙터에 장착하고 수직으로 아래를 촬영하여 공작물과 트레이 자세 감지를 모두 커버하며, 전체 프로세스 폐쇄 루프 가이드를 실현합니다.
작업 흐름: 첫 번째 단계: 보호판 위치 결정. 로봇이 카메라를 가지고 적재 위치 위로 이동하여, 두 번에 걸쳐 바닥층 보호판의 대각선을 촬영하고 보호판이 90° 회전했는지 계산합니다. 회전이 있으면 경고를 발생시키고, 정상이면 보호판 중심 자세와 모든 배터리 셀 배치 위치를 계산합니다. 두 번째 단계: 배터리 셀 촬영 인식. 로봇이 디팔레타이징 위치로 이동하여, 카메라가 배터리 셀 일부를 촬영하고 한 줄에 10개의 배터리 셀에 대한 자세 정보와 그리핑 좌표를 계산합니다. 세 번째 단계: 층별 그리핑 및 적재. 로봇이 한 번에 한 줄 전체를 그리핑하여 보호판의 해당 홈에 넣습니다. 각 층을 적재한 후 중간 덮개를 덮고 다음 층을 계속 진행하여 전체 적재물이 완성될 때까지 합니다.
실현 가치
이 프로젝트는 배터리 셀 및 실린더 상하차 시나리오에서 안정적인 비전 가이드를 실현했습니다. 실제 생산에서 직접적인 기여는 세 가지 측면에서 나타납니다: 정밀도와 안정성 향상: 배터리 셀 ±0.5mm, 실린더 ±1mm의 반복 위치 정밀도를 달성하고, 그리핑 성공률 ≥99.9%로 빈 그리핑, 위치 이탈, 재료 걸림 등의 고장을 방지합니다. 생산 효율 및 사이클 시간 충족: 단일 촬영 인식 ≤3초, 트레이/보호판 한 번 위치 결정으로 전체 프로세스 재사용 가능, 자동화 생산 라인의 고속 생산 요구 사항 충족. 생산 라인 유연성 향상: 단일 시스템이 배터리 셀과 실린더 두 가지 공작물을 호환하며, 여러 적재 패턴 및 트레이 간 빠른 전환을 지원하여 생산 라인 재사용 및 확장성이 더 유연해집니다.