솔루션 설계

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이 섹션에서는 긴 판금 부품의 설계 개요를 설명합니다. 내용에는 비전 시스템의 워크플로, 소프트웨어 조합, 카메라 모델 선택, 캘리브레이션 보드 선택 등이 포함됩니다.

비전 시스템 실행 워크플로

비전 시스템 실행 워크플로은 다음 그림과 같습니다.

vision system workflow

이 솔루션은 세 단계로 나누어 진행합니다.

  • 첫째, LSR XL-GL 카메라를 사용하여 긴 판금 부품이 놓여 있는 빈의 위치를 ​​지정합니다. 이 단계는 Mech-Vision의 빈 위치 지정 프로젝트에 해당합니다.

  • 둘째, LSR XL-GL 카메라를 사용하여 PRO S-GL 카메라의 이미지 캡처 포인트를 ​지정하고 (세 번째 단계에 해당하는 이미지 캡처 포인트) 해당 위치를 로봇에 전달합니다. 이 단계는 Mech-Vision의 이미지 캡처 포인트 지정 프로젝트에 해당합니다.

  • 셋째, PRO S-GL 카메라를 사용하여 대상 물체를 인식하고 피킹합니다. 비전 인식 부분은 Mech-Vision의 대상 물체 위치 지정 프로젝트에 해당합니다.

비전 인식 프로젝트를 설정한 후, 수정된 로봇 피킹 프로그램을 실행하면, 로봇이 질서 정연하게 배치된 긴 판금 부품을 정밀하게 피킹할 수 있어 물품의 자동 공급이 가능합니다.

소프트웨어 조합

이 솔루션은 Mech-Vision를 사용하여 긴 판금 부품의 포즈를 인식하고 긴 판금 부품을 피킹하는 경로를 계획합니다.

아래 그림과 같이, Mech-Viz는 포즈를 기반으로 로봇의 피킹 경로를 계획하고, 표준 인터페이스 통신을 통해 로봇이나 PLC 등의 외부 장치로 해당 경로를 반환합니다.

software components

카메라 모델 선택 및 설치 높이 결정

카메라 모델 선택

긴 판금 부품 로딩 프로젝트에서는 카메라 시야, 정밀도, 작업 거리에 따라 Mech-Eye LSR XL-GL산업용 3D 카메라와 (LSR XL-GL 카메라라고 함) Mech-Eye PRO S-GL산업용 3D 카메라를 (PRO S-GL 카메라라고 함) 사용하는 것을 추천합니다.

LSR XL-GL 카메라는 높은 정밀도와 넓은 시야를 갖추고 있으며, 환경광 내성이 뛰어나고, 대상 물체가 반사율이 높은 경우에도 안정적인 이미징이 가능합니다. 본 솔루션에서 이 카메라는 빈의 위치를 지정하고 PRO S-GL 카메라의 이미지 캡처 포인트를 출력하는 데 사용됩니다. 이 카메라의 자세한 기술 사양은 LSR XL-GL기술 사양을 참조하세요.

PRO S-GL 카메라는 높은 정밀도, 빠른 속도를 갖추고 있으며, 환경광 내성이 뛰어납니다. 본 솔루션에서 해당 카메라는 로봇 끝단에 장착되어, 빈 안의 긴 판금 부품 데이터를 수집하며, 이는 비전 시스템이 데이터를 처리하고 대상 물체의 포즈를 출력하는 데 활용됩니다. 이 카메라의 자세한 기술 사양은 PRO S-GL기술 사양을 참조하세요.

다른 카메라 모델을 사용해야 하는 경우 3D 카메라 선택 도구를 사용하여 적절한 모델을 선택하세요.

카메라 설치 높이 결정

카메라 모델을 선택한 후 3D 카메라 선택 도구를 사용하여 LSR XL-GL 카메라의 설치 높이를 결정하세요. 구체적인 프로세스는 다음과 같습니다.

  1. 대상 물체 최상단 레이어의 치수를 확인하고, 가능한 최대 높이를 결정한 후 물체 크기 패널에 길이(mm), 너비(mm)높이(mm) 값을 입력합니다.

    아래 그림과 같이, 들어오는 물체 위치의 편차를 수용하기 위해 물체의 최상층 주변의 각 모서리에 150~200mm의 여백을 남겨두어야 합니다. 즉, 입력하는 길이 및 높이 값은 물체 최상단 치수에 아래 그림에 표시된 여유 값을 더한 값이어야 합니다.

    camera installation hight signal
  2. 카메라로부터 물체 표면까지의 거리 오른쪽에 있는 스위치를 켜고 해당 값을 반복해서 조정하여 오른쪽 물체를 나타내는 블록이 카메라 시야의 중심에 위치하고 전체가 시야에 포함되도록 합니다. 이때, 블록이 녹색으로 표시되어야 합니다.

    calc installation hight
  3. 카메라 설치 높이 = 카메라로부터 물체 표면까지의 거리 + 물체 높이.

    데이터의 좋은 품질을 보장하려면 시야와 로봇의 작업 공간에 대한 요구 사항을 충족하는 동시에 카메라와 대상 물체 최상층 사이의 거리가 LSR XL-GL추천 작업 거리PRO S-GL추천 작업 거리 내에 있는지 확인하십시오.
PRO S-GL 카메라는 로봇 끝단에 장착되어 로봇과 함께 이동하므로 설치 높이를 설정할 필요가 없습니다.

캘리브레이션 보드 모델 선택

  1. LSR XL-GL 카메라

    • 카메라 작업 거리가 1600~3000mm일 때 권장되는 캘리브레이션 보드 모델은 CGB-050입니다.

  2. PRO S-GL 카메라

    • 카메라 작업 거리가 500~800mm일 때 권장되는 캘리브레이션 보드 모델은 CGB-020입니다.

    • 카메라 작업 거리가 800~1000mm일 때 권장되는 캘리브레이션 보드 모델은 CGB-035입니다.

IPC 선택

Mech-Mind IPC ADV IPC를 사용하는 것을 권장합니다. 이 모델은 딥 러닝 모델 패키지 추론이 필요한 시나리오에 적합합니다.

로봇 모델 선택

긴 판금 부품 솔루션에서는 피킹 범위와 정밀도 요구 사항에 따라 고하중 및 고정밀의 6축 로봇을 선택해야 하며, 예를 들어 KUKA_KR_210_R3100_ULTRA_ULTRA_F와 같은 로봇이 적합합니다. 본 솔루션에서는 이 로봇을 예시로 사용합니다.

다른 브랜드의 로봇을 선택하는 경우 로봇 모델 선택 내용을 참조하십시오.

워크스테이션 배열 방식 설계

현장 워크스테이션 배열 방식은 아래 그림과 같습니다. LSR XL-GL 카메라는 트레이 위 3m 높이에 설치됩니다. PRO S-GL 카메라는 로봇 끝단에 장착되어 카메라가 이미지를 컵처한 후 모든 대상 물체의 포인트 클라우드 데이터를 얻을 수 있습니다. 그림의 각 구성 요소는 다음과 같습니다: 1-LSR XL-GL카메라; 2-카메라 마운팅 브래킷; 3-빈; 4-로봇; 5-PRO S-GL 카메라; 6-그리퍼; 7-배치 위치.

workstation layout design

그리퍼 설계

긴 판금 부품을 피킹하는 데 사용되는 일반적인 그리퍼는 두 가지 유형이 있습니다: 진공 그리퍼와 마그네틱 그리퍼입니다. 두 가지 유형의 그리퍼의 사용 시나리오, 구조, 장단점은 다음 표에 나와 있습니다.

유형 진공 그리퍼 마그네틱 그리퍼

적용 시나리오

대상 물체 표면은 깨끗하고 평탄하며, 구멍이 없습니다.

강자성 대상 물체를 피킹할 수 있으며, 표면에 소량의 구멍이 있는 대상 물체도 피킹할 수 있습니다.

예시 그림

gripper design 1

gripper design 2

구조

1-플랜지 설치; 2-컨트롤 밸브; 3-진공 생성기; 4-커넥팅 로드; 5-흡입 컵 ; 6-흡입 컵 마운팅 브래킷; 7-3D 카메라

1-플랜지 설치; 2-전자석; 3-자석 부속품; 4-버퍼링 메커니즘; 5-카메라 브래킷 마운트 ; 6-3D 카메라

장점

  1. 적용 범위가 넓음: 평탄한 다양한 재질 표면에 흡착 가능합니다.

  2. 대상 물체 오염 없음: 진공 그리퍼는 대상 물체 표면에 어떠한 자국도 남기지 않습니다.

  3. 유지 보수 비용이 낮음: 복잡한 기계 구조가 없어 상대적으로 유지 관리가 쉽습니다.

  1. 흡착력이 강함: 마그네틱 그리퍼는 강력한 흡착력을 제공하여 건설기계 산업이나 강한 힘이 필요한 환경에 적합합니다.

  2. 청결도에 대한 허용 범위가 넓음: 마그네틱 그리퍼는 자기력을 이용해 흡착하므로, 진공 그리퍼보다 대상 물체 표면의 청결도 요구가 낮습니다.

단점

  1. 흡착력이 제한적임: 무겁거나 강한 흡착력이 필요한 대상 물체의 경우, 진공 그리퍼가 제대로 흡착하지 못할 수 있습니다.

  2. 대상 물체 표면에 대한 요구가 높음: 대상 물체 표면이 평탄하고 깨끗해야 하며, 그렇지 않으면 흡착 효과에 영향을 미칩니다.

  3. 환경 영향이 큼: 온도 및 습도 등 환경 요인이 진공 그리퍼의 흡착 성능에 영향을 미칩니다.

  1. 적용 범위가 제한적임: 철자성 재료에만 사용 가능하며, 알루미늄, 구리 등 비철자성 재료에는 효과가 없습니다.

  2. 공작물 오염 가능함: 마그네틱 그리퍼는 대상 물체 표면에 지분을 남길 수 있습니다.

  3. 유지 보수 비용이 높음: 마그네틱 그리퍼의 자력은 시간이 지나면서 약해질 수 있어 정기적인 점검과 유지 보수가 필요합니다.

해당 긴 판금 부품에는 구멍이 있고 철자성 재질이므로, 본 솔루션에서는 마그네틱 그리퍼 사용을 더 권장합니다.

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