부품 가공 공장에서 각종 주물, 슬리브형 워크피스가 상자 내에 무질서하게 적층되어 있으며, 서로 가려지고 광학 특성 차이가 큽니다. 기존 수작업 분류 방식은 생산 라인 효율을 제한합니다.
트랜스퍼 테크놀로지는 Epic Eye Pixel Pro 3D 산업용 카메라를 사용하여 비전 투 그랩 워크스테이션을 구축, 다양한 규격의 이형 워크피스의 정확한 위치와 자세를 파악하고 로봇 암이 자동으로 무질서한 공급을 수행하도록 유도하여 안정적이고 신뢰할 수 있는 자동화 솔루션을 제공합니다.
현장 조건
프로젝트에는 슬리브, 티형 주물, 중공 브래킷 등 다양한 부품이 포함되며, 워크피스는 별도 상자로 공급되고 상자 내부에 무질서하게 적층됩니다. 현장에는 명확한 광학적 어려움이 있습니다: 검은색 주물 재질은 빛을 흡수하여 이미징이 어렵고, 흰색 원통형 워크피스 표면은 반사 간섭이 발생하기 쉬우며, 워크피스가 서로 겹쳐 가려져 비전 인식 난이도가 높아집니다.
기존 생산 방식의 문제점:
◦ 높은 인력 의존도: 워크피스 분류 및 자세 정렬이 수작업에 의존하며, 장기간 반복 작업으로 피로가 누적되어 픽업 오류 및 누락 위험이 있습니다.
◦ 기존 비전 솔루션의 한계: 2D 비전은 깊이 정보가 부족하여 상자 내 워크피스 무질서 적층 상황에 대응할 수 없으며, 다양한 이형 워크피스 호환성이 어렵습니다.
◦ 생산성 향상 제한: 수동 공급은 사이클 타임 병목 현상이 있어 후공정 가공 장비의 지속적인 생산 요구를 충족하기 어렵습니다.
고객 개조 요구: 하나의 비전 시스템으로 여러 부품을 순차적으로 처리할 수 있어야 하며, 상자 내 워크피스를 사전에 정리할 필요가 없어야 합니다. 비전 장치는 정확한 위치 및 자세 정보를 출력하여 로봇 암이 자율적으로 피킹하고 장시간 연속 생산을 보장해야 합니다.
솔루션
본 프로젝트의 핵심 비전 장치로 트랜스퍼 테크놀로지의 Epic Eye Pixel Pro 3D 산업용 카메라를 선정하고, 야스카와 로봇 암 및 표준 상자와 결합하여 통합형 랜덤 빈 피킹 워크스테이션을 구축했습니다.
간섭 방지 3D 이미징, 복잡한 광학 조건에 적응
현장의 어두운 워크피스 흡광, 밝은 워크피스 반사, 부분 가림 등 까다로운 조건에 대해 자체 개발한 이미징 알고리즘으로 포인트 클라우드 품질을 최적화하고, 환경광 및 재질 반사 간섭을 효과적으로 여과하여 워크피스의 3D 윤곽과 공간 자세를 완전히 복원함으로써 다중 재질 워크피스 인식의 업계 난제를 근본적으로 해결합니다.
다품종 워크피스 적응, 지능형 최적 피킹
시스템은 사전에 워크피스 3D 모델 데이터베이스를 입력하고, AI 지능형 매칭 알고리즘을 통해 순차적으로 공급되는 다양한 종류의 워크피스를 신속하게 인식합니다. 상자 내 적층, 기울어짐, 교차 상태의 워크피스에 대해 알고리즘은 자율적으로 가려짐이 없고 피킹 가능한 최적의 대상과 포인트 획득 위치를 선별하며, 워크피스 적층 사각지대를 자동으로 회피합니다. 극히 일부의 완전히 맞물려 고정된 극한 조건의 워크피스만 남기고, 대부분의 워크피스는 수동 정리 없이 자동 피킹이 가능합니다.
작업流程:
1.공급: 작업자가 워크피스가 담긴 상자를 작업 위치에 투입하며, 층별 정리나 자세 정렬이 필요 없습니다.
2.3D 스캐닝 재구성: 카메라가 트리거되어 촬영하고, 완전한 씬 포인트 클라우드 데이터를 생성합니다.
3.AI 인식 및 계획: 시스템이 워크피스 종류를 인식하고 최적의 피킹 위치와 자세를 계산합니다.
4.로봇 암 피킹 및 이송: 비전 시스템이 좌표 정보를 전송하고, 로봇 암이 워크피스를 픽하여 지정된 위치로 이송합니다.
5.지속적 반복 작업: 한 상자의 워크피스 피킹이 완료되면 시스템이 자동으로 대기하며 다음 상자 공급을 기다립니다.
도입 효과
◦ 안정적인 생산 사이클 타임: 자동 피킹 사이클 타임이 제어 가능하여 생산 라인 공정이 원활하게 연결됩니다.
◦ 가공 품질 보장: 표준화된 비전 위치 결정으로 수작업으로 인한 워크피스 충돌 및 공급 오류를 방지합니다.
◦ 장기적 비용 절감 및 효율성 향상: 장치 유지보수 부담이 적고 장기간 연속 운전이 가능하여 대량 부품 가공 시나리오에 적합합니다.
◦ 인력 구성 최적화: 반복적인 분류 및 정리 작업을 대체하여 인력 의존도를 낮추고 작업장 무인화 운영을 실현합니다.
부품 무질서 공급은 기계 가공 업계에서 매우 보편적인 자동화 개조 요구입니다. 트랜스퍼 테크놀로지의 Epic Eye 시리즈 3D 산업용 카메라는 강력한 호환성과 간섭 방지 이미징 능력을 바탕으로 주물, 슬리브, 구조용 부품 등 다양한 부품의 랜덤 피킹 시나리오에 광범위하게 적용될 수 있습니다.