제조업 스마트화 전환의 흐름 속에서 크랭크샤프트와 같은 정밀 부품의 자동 로딩 & 언로딩 공정은 오랫동안 공급 위치 편차, 워크피스 반사, 높은 택트 타임 요구 등의 과제에 직면해 왔습니다. 최근 베이징 트랜스퍼 테크놀로지 유한회사는 한 스마트 장비 회사와 협력하여 크랭크샤프트 그리핑 시나리오를 위한 3D 비전 기반 스마트 로딩 & 언로딩 시스템을 성공적으로 구축했습니다.
01 프로젝트 배경
자동차 부품 생산에서 크랭크샤프트는 전형적인 불규칙하고 반사성이 있는 금속 워크피스로, 자동 로딩 & 언로딩은 오랫동안 두 가지 주요 어려움에 직면해 왔습니다. 첫째, 공급 위치에 편차가 있고, 둘째, 워크피스 표면이 반사되기 쉬워 기존 2D 비전으로는 안정적인 이미징이 어렵습니다.
고객 현장에서는 여러 규격의 크랭크샤프트가 정렬된 랙을 사용하며, 비전 시스템이 워크피스의 자세 정보를 인식하고 로봇이 입력 샤프트 원통형 부분을 잡아 공작 기계의 V자형 홈에 배치하도록 안내해야 합니다. 또한 생산 라인은 인식 정밀도와 택트 타임에 대한 명확한 요구 사항을 제시했습니다.
02 작업 흐름
이 프로젝트에서는 Epic Eye Laser L V2S 스마트 카메라를 사용했습니다. 카메라는 고정 장착되어 브래킷에 설치되며, 랙 전체 영역을 비스듬히 내려다보도록 배치되어 전체 자동화 작업 프로세스가 폐쇄 루프로 구현됩니다.
구체적인 작업 흐름은 다음과 같습니다.
1.수동 로딩: 작업자가 크랭크샤프트로 가득 찬 표준 랙을 로딩 고정 스테이션으로 밀어 넣습니다. 장치가 준비되면 PLC 제어 시스템이 3D 비전에 촬영 명령을 내립니다.
2.인식 및 계산: 카메라가 블루 레이저 스캐닝을 시작하여 워크피스의 3D 포인트 클라우드를 캡처합니다. AI 알고리즘이 세 가지 크랭크샤프트 모델을 자동으로 구분하고, 그리핑에 적합한 포인트와 자세 정보를 정밀하게 계산하여 출력합니다.
3.그리핑 안내: 카메라가 자세 정보를 로봇에 전송하면, 로봇이 크랭크샤프트 입력 샤프트 루트를 잡아 공작 기계의 V자형 홈에 배치합니다.
4.랙 전환: 랙 한쪽의 모든 워크피스가 그리핑되면 비전 시스템이 빈 랙 신호를 출력하고, 작업자가 랙 반대쪽의 자재로 계속 작업합니다. 전체 랙이 비워지면 새 랙으로 교체하여 순환 생산합니다.
카메라는 블루 레이저 이미징 기술을 사용하여 내간섭성이 뛰어납니다. 작업장의 산란광이나 워크피스의 경미한 오일 오염 조건에서도 완전하고 연속적인 크랭크샤프트 포인트 클라우드를 캡처하여 알고리즘의 정밀한 계산을 보장합니다.
03 기술 하이라이트
고정밀
비전 반복 위치 정밀도 ±0.5mm, 인식 정밀도 ±2mm로 그리퍼 간극에 정밀하게 매칭되어 워크피스 손상, 배치 오프셋, 공작 기계 충돌을 방지하고 크랭크샤프트 폐기 손실을 크게 줄입니다.
고효율
카메라 단일 촬영 및 계산 시간 ≤4초로 공작 기계의 연속 가공 택트 타임에 완벽하게 매칭되어 스테이션에서 중단 없는 자동 투입이 가능합니다.
고유연성
다양한 크랭크샤프트 모델과 호환되며, 신제품을 빠르게 도입할 수 있는 확장 기능을 갖추고 있습니다