최종 마무리 작업(The final touch)
Ensenso 3D 카메라로 폼 파트(foam parts)의 정확한 트리밍
자동차 산업의 기업들에게, 품질 관리 및 프로세스 관리는 매우 중요합니다. 고품질과 지속적인 개선, 폐기물 감소 및 오류 최소화를 보장하기 위해 OEM 제조업체 및 공급업체에 대한 조건들이 엄청 많습니다. 승용차의 내부에도 특히 주의를 기울여 운전자의 "기분 좋은 분위기"에 크게 기여합니다. 차량에서 완벽한 착석 편안함을 보장하기 위해, 제조업체는 처리할 폼들에 대해 높은 요구 사항을 적용합니다: 적응 가능하고, 유연하며, 저항력도 있고, 내구성이 있어야 하지만, 느낌과 외관이 좋아야 합니다. 그러나 높은 품질 표준은 경제적 효율성과 항상 연계되어야 합니다.
어플리케이션
미국의 머리 받침 및 팔걸이 제조업체 Adient는, 이러한 폼 소형 부품의 생산에서 사이클 속도와 정확성을 높이고, 폐기물을 줄이며, 제조 공정의 효율성을 높이기 위하여, 이 주제에 대해 생각해 왔습니다. Slovenj Gradec에 위치한 슬로베니아 공장에서, 최근 이 제품에 대한 자동 트리밍 라인이 가동되었습니다.
팔걸이와 머리 받침의 정확한 트리밍을 위한 솔루션은 프랑스 회사 Gips Vision과 함께 개발 및 통합되었습니다. Marseille에 기반을 둔 폼 생산용 3D 시스템 공급 업체는, 실제 생산 라인에서 생산한 후, 제품에 대한 마무리 작업을 수행하는 두 개의 로봇 셀들을 설계했습니다.
첫 번째 셀에서는, IDS의 Ensenso 3D 카메라가 폼의 3D 데이터를 캡처하는 데 사용됩니다. Ensenso N20은 먼저 오브젝트를 식별합니다. 그리고 나서, 로봇은 제품 주위를 움직입니다. 카메라는 폼 머리 받침 또는 팔걸이에서 “3D 포인트 클라우드”를 생성합니다. 결과는 프로세싱 유닛이 주어진 3D 모델과 비교한 폼 제품의 정확한 360° 이미지입니다. 실제 폼 표면에서 트림 곡선의 정확한 위치는 포인트 별로 결정됩니다.
실질적인 재작업은 두 번째 셀에서 시작됩니다. 로봇은 셀 1에서 결정된 데이터를 사용하여 제품을 트리밍합니다. 특히, 연삭 공구(grinding tool)로 폼을 절단합니다. 이 트리밍 프로세스에서, 운전자가 접촉면에서 느낄 수 있는 껄끄러운 부분(burrs) 또는 폼의 결함이 제거됩니다.
이 시스템은 2/10mm까지 정확하며, 24시간 내내 사용될 수 있습니다. 시간당 최대 120개의 폼 재료를 마무리할 수 있습니다. Gips Vision의 혁신 프로젝트 리더 Thomas Derrien은 "고객 Adient에게, 이것은 폼 부품의 트리밍을 자동화하는 첫 번째 단계입니다"라고 설명합니다. "이미지 처리 기능이 통합된 로봇은, 같고 지루한 수동 작업을 항상 피할 수 있기 때문에 일상적인 작업을 훨씬 쉽게 만듭니다. 동시에, 품질이 눈에 띄게 향상됩니다. "
Gips Vision은 카메라 쪽에서 IDS의 Ensenso N20을 선택했습니다. 이 모델을 통합한 주된 이유는 뛰어난 속도와 처리 가능한 데이터 양이었습니다. 또한, Ensenso N20 3D 카메라의 견고한 소형 알루미늄 하우징과 트리거 및 플래시용 나사식 GPIO 커넥터는, 생산 공간의 열악한 환경에 특히 적합합니다.
모든 Ensenso 3D 카메라는, 휴먼 비전에 기반한 "투영된 텍스처 스테레오 비전(Projected Texture Stereo Vision)" 방법에 따라 작동합니다. 각 모델은, 표면 이미지의 정확도를 높이기 위하여, 캡처될 오브젝트(이 경우 폼 부품)에 보조 구조를 주조(cast)한 두 개의 CMOS 센서들과 프로젝터를 사용합니다.
두 개의 CMOS 카메라는 서로 다른 위치에서 개별 폼 부품을 봅니다. 두 카메라 이미지의 이미지 내용은 동일하게 보이지만, 오브젝트가 보여지는 위치의 차이(예를 들어, 머리 받침 또는 팔 걸이)를 발견할 수 있습니다. 카메라의 거리와 시야각은 물론 광학의 초점 거리까지 알려져 있기 때문에, Ensenso 소프트웨어는 이러한 차이를 삼각 측량에 의해 알려진 길이로 변환하여 각 개별 이미지 픽셀에 대한 오브젝트 포인트의 3D 조정을 결정하고 이들을 처리할 폼 부품의 3D 포인트 클라우드로 병합할 수 있습니다.
스테레오 비전의 품질은 조명 조건과 오브젝트의 표면 질감에 직접적으로 좌우됩니다. 폼은 매끄럽거나 반사되는 표면에 비해 쉽게 인식될 수 있는 질감을 가지고 있기 때문에, 하나의 이미지 쌍으로 충분한 정확도를 얻을 수 있습니다. 사용된 Ensenso N20 모델을 사용하면 3D 포인트 클라우드의 빠른 이미지 획득 및 평가가 가능합니다.
Ensenso N 시리즈는, 정밀도는 물론, 경제성과 속도의 측면에서도, 시스템 통합 업체와 고객 모두를 납득시켰습니다.
전망
품질 및 가격 측면에서 제조업체 및 공급업체에 대한 요구 사항은 자동차 산업에서만 증가하는 것이 아닙니다. 디지털 프로세스에 대한 변화는 다른 산업에서도 추진되고 있습니다. 따라서 프랑스 회사 Gips Vision은 폼 생산을 위한 시장 지향적 3D 어플리케이션을 개발할 뿐만 아니라, 유사한 어플리케이션에 대한 전문 지식을 통합하고 있습니다. Ensenso 3D 카메라는 품질 보증에서 픽&플레이스에 이르기까지 다양한 어플리케이션 시나리오에서 그 가치를 입증합니다.
(반짝이고, 어둡고, 반사되는 표면들에서) 움직이는 오브젝트나 정지한 오브젝트의 구체적인 세부 사항을 정확하게 감지하기 위하여; 멀티-카메라 시스템 또는 적응형 로봇 제어에 사용하기 위하여, Ensenso 3D 카메라가 장착된 3D 비전 및 로봇 비전 어플리케이션은 로봇 기술 및 자동화된 시리즈 생산에서 일상적인 작업을 용이하게 함으로써, 유행을 따릅니다: 정밀도가 경제성을 만족시킵니다.
고객사
Gips Vision은 산업용 이미지 처리 분야에서 25년 이상의 경험을 보유하고 있습니다. 프랑스 Marseille에 기반을 둔 시스템 통합 업체는, 머신 비전, 품질 관리, 측정, 검사, 분류, 공정 제어 및 식별을 위한 시스템을 개발합니다.
https://www.gipsvision.fr
Adient는 세계 최고의 자동차 시트 및 (자동차) 인테리어 부품 제조업체입니다. 이 회사는 안전, 기능 및 편안함을 제공하는 고품질 좌석 시스템 및 부품을 개발하고 제작합니다:
https://www.adient.com