기계 가공 자동화 트랜스포메이션에서 원통형 핀 샤프트 워크피스의 대량 로딩 & 언로딩은 전형적인 적용 시나리오입니다. 수동 로딩은 효율성 병목과 높은 인건비 문제가 있으며, 전통적인 강성 고정 방식은 유연성이 부족하여 다양한 규격과 배치 공급의 생산 요구를 충족하기 어렵습니다.
최근 Transfer Tech는 기계 가공 현장을 위해 3D 비전 지능형 로딩 & 언로딩 시스템을 구축했습니다. 단일 카메라로 듀얼 스테이션 작업을 커버하여 솔루션 비용을 제어하면서 핀 샤프트 워크피스의 안정적인 인식, 정밀한 그랩, 효율적인 순환 작동을 실현했습니다.
프로젝트 작업 조건
이 프로젝트는 두 가지 규격의 금속 핀 샤프트 워크피스를 대상으로 하며, 빈 공급 모드를 사용하고, 엔드 이펙터로 전자기 흡착 패드를 사용하여 그랩을 수행합니다. 워크피스는 2차 위치 결정 플랫폼으로 언로딩된 후 후속 기계 가공 공정으로 들어갑니다.
현장은 듀얼 스테이션 레이아웃이며, 고객의 핵심 요구 사항은 명확합니다:
• 비전 위치 결정 정밀도와 인식 안정성을 보장하여 생산 라인의 장기 연속 작동에 적합해야 합니다.
• 스테이션 작동 효율을 극대화하여 전체 생산 라인 택트에 맞춥니다.
• 비전 솔루션 투자 비용을 합리적으로 제어하고 비용 효율성과 신뢰성을 모두 고려합니다.
전통적인 단일 스테이션 솔루션을 사용하면 카메라와 로봇의 대기 시간이 길어 장비 활용률이 낮습니다. 두 대의 카메라를 구성하면 하드웨어 비용과 유지보수 작업량이 증가합니다. 효율성과 비용 사이의 최적 균형을 달성하는 것이 이 프로젝트의 핵심 설계 과제입니다.
솔루션
현장 조건에 따라 솔루션은 Transfer Tech Epic Eye Laser L V2S 3D 산업용 카메라를 이동 모듈과 함께 사용하여 단일 카메라로 듀얼 스테이션 작업을 수행합니다. 한 대의 카메라가 한 대의 산업용 로봇에 대응하며 두 개의 빈 스테이션을 동시에 커버합니다. '인식-그랩' 병렬 교대 작동 로직을 통해 전체 작업 효율을 향상시킵니다.
전체 시스템의 작동 로직은 간단하고 명확합니다:
- 1.이동 모듈이 3D 카메라를 목표 스테이션 바로 위로 이동시키고, PLC에서 촬영 명령을 수신한 후 빠르게 스캔 이미징을 완료합니다.
- 1.비전 시스템이 워크피스의 위치와 자세 데이터를 계산하고 PLC를 통해 로봇에 전송하여 전자기 흡착 패드가 그랩 및 언로딩을 수행하도록 안내합니다.
- 1.로봇이 작업하는 동안 카메라는 동시에 다른 스테이션으로 이동하여 인식을 수행하며, 두 프로세스가 병렬로 진행됩니다.
카메라는 빈 상단 위 1300mm에 설치되며, 단일 시야로 빈을 완전히 커버할 수 있어 기존 생산 라인 레이아웃을 크게 변경하지 않고도 솔루션을 배포할 수 있습니다.
실측 성능
현장 설치 및 시운전 후 이 3D 비전 시스템의 핵심 성능 지표는 설계 요구 사항을 안정적으로 충족하며 현장 생산 요구에 완전히 적합합니다:
• 비전 인식 정밀도 ≤±0.5mm
• 워크피스 인식률 ≥99.9%
• 단일 스테이션 비전 택트 ≤6s
금속 워크피스의 이미징 특성을 위해 솔루션은 타겟 최적화를 수행하여 정상적인 공급 조건에서 완전한 포인트 클라우드 데이터를 안정적으로 획득할 수 있습니다. 동시에 시스템에는 예외 처리 메커니즘이 장착되어 있습니다: 단일 인식 실패 시 자동으로 재촬영이 트리거되며 최대 2회 재촬영이 가능합니다. 연속 인식 실패 시 정지 알람이 트리거되어 수동 개입을 기다리며 작동 효율과 생산 라인 안전을 모두 고려합니다.
적용 가치
이 단일 카메라 듀얼 스테이션 3D 비전 솔루션은 고객에게 실질적인 적용 가치를 제공합니다:
첫째, 효율성이 크게 향상됩니다. 듀얼 스테이션 병렬 교대 작동 모드는 카메라와 로봇이 항상 작동 상태를 유지하여 전체 생산 라인 택트가 단일 스테이션 솔루션보다 훨씬 우수하며 7×24시간 연속 생산을 지원할 수 있습니다.
둘째, 비용이 합리적이고 제어 가능합니다. 단 하나의 3D 카메라로 듀얼 스테이션 작업을 커버할 수 있어 듀얼 카메라 솔루션에 비해 하드웨어 투자를 효과적으로 줄입니다. 또한 솔루션 구조가 간단하여 일상적인 유지보수 난이도와 비용도 감소합니다.
셋째, 작동이 안정적이고 신뢰할 수 있습니다. 완벽한 예외 처리 메커니즘과 표준화된 현장 운영 교육 및 애프터 서비스 기술 지원을 통해 시스템의 장기적인 안정적인 작동을 보장하고 생산 라인 중단 위험을 줄입니다.
기계 가공 산업의 자동화 업그레이드가 지속적으로 추진됨에 따라 샤프트 및 원통형 워크피스의 로딩 & 언로딩 수요는 계속 증가할 것입니다. Transfer Tech는 3D 산업용 비전 기술을 지속적으로 발전시키고 산업 시나리오 솔루션을 다듬어 더 많은 제조 기업에 안정적이고 효율적이며 비용 효율적인 비전 솔루션을 제공할 것입니다.