라온피플

NAVI AI

자동차 출고 시 외관 검사는 육안으로 이루어지고 있어 검출 오류가 발생되며 정밀한 검사에는 많은 시간과 컴퓨터 자원을 투입해야 합니다.

차량 외관의 미세한 단차, 이색, 페인트 뭉침, 스크래치 검출을 머신비전 검사로 자동화하여 품질과 생산성의 향상을 기대할 수 있습니다.

라온피플은 자체 AI검사 소프트웨어인 NAVI AI와 3D 스캐너 기술을 활용해, 비정형적으로 발생하는 자동차의 외관 불량을 정확하게 검출합니다. 

완성차 생산라인에서 진행되어 오는 육안 및 로봇 검사로 인해 발생되는 오류를 개선하기 위해 터널 방식의 자동차 외관 검사를 제안하였습니다.

다수의 AI 딥러닝 카메라와 조명 패턴, 광원 특성(색상, 색온도, 조도, 명암비, 등) 을 최적화하여 효율적으로 미세한 (수 백 마이크로 미터) 표면의 불량들을 검출합니다.

인공지능 적용 제품 라인업이 자주 변경되더라도 추가 개발없이 대응 가능

적용기술 1

• ​구조광 3D스캐너 기술을 통해 비정형적인 결함의 위치를 정확히 검출 가능.
• 빛 반사를 최소화하기 위한 광학계 및 알고리즘을 적용하여 다양한 도장 불량 유형별 분류 및 검사 기능.
  

적용기술 2

• ​패턴 광학계와 AI 딥러닝 기술의 결합으로 다양한 유광 제품 표면의 결함을 육안검사 대비 빠르고 정확한 검사 기능.

적용기술 3

• ​내부 고온으로 인해 발생하는 복사열에 특화된 광학, 기구, 측정 알고리즘 개발 및 적용.
  
• 방열 차단부 및 냉각 장치부 개발 및 적용
• 중앙 관제 및 분석 시스템 적용

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적용된 솔루션

LPMVC-EE120(GigE/1.2M) + NAVI SW

베어링의 톱니는 미끄럽럼을 방지하고 마찰력을 높임으로써 회전체에 더 정확한 동력을 전달가능하게 하는 구성 요소입니다. 통상 톱니는 수십 개 이상으로 구성되는데, 하나의 톱니라도 문제가 발생되면 제품에 불량이 발생됩니다.

고객사는 동일한 지름을 갖는 여러 개의 톱니 모델을 보유하고 있었으며, 기존 육안검사에서 비전을 이용한 자동화 검사로 변경하고자 하였습니다. 라온피플의 비전 솔루션은 모델 별로 톱니 개수가 다른 경우 톱니 개수 검사를 통해서 모델 구분 및 이종 확인이 손쉽게 가능합니다.

검사 개요

• 검사 분야 : 자동차
• 검사 부품 : 톱니 검사
• 검사 종류 : 니들 베어링 오브젝트 개수 검사
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE120(GigE/1.2M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : 8mm(120도 광각)
  - 조명 : 면 조명
  
  

 

검사 내용

• 조명을 통해 제품 표면을 흰색 실루엣으로 보이게 설정
• 톱니 표면과 바디 곡면의 밝기 차로 톱니 위치 검출 및 추적
  
• 톱니와 톱니 사이의 밝기 차로 경계점 검출
  
• 경계점 개수 카운트
  
• 개수로 Pass/Fail 판단 가능
  
• 시료가 고정된 위치가 아니어도 검사 가능
  

적용된 솔루션

LPMVC-EE400(GigE/4M) + NAVI SW

자동차 문 손잡이는 소량 다품종 생산되는 부품으로, 모델 별로 외관상 크게 차이가 없어 보이나 모델별로 디자인이 각기 다르고 왼쪽, 오른쪽 구분도 필요해서 생산 시 이종 혼입의 많이 발생됩니다.

통상 모델을 식별하는 비전 검사로는 바코드나 RFID를 사용하지만 자동차 손잡이에는 바람직하지 않은 방법입니다. 자동차 손잡이와 같은 사출 부품들에 대해서 고유의 특징점을 패턴으로 등록해 놓음으로써 모델 구분 및 혼입 방지하는 것이 바람직합니다.

고객사는 출하 검사 단계에서 비전 검사를 도입함으로 이종 혼입을 방지하고자 하였으며, 라온피플 솔루션으로 고유 패턴을 모델별로 등록해서 비전 검사를 수행함으로써 모델 혼입을 방지할 수 있었습니다.

검사 개요

• 검사 분야 : 자동차
• 검사 부품 : 문 손잡이
• 검사 종류 : 문 손잡이 모델 구분
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE400(GigE/4M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : 25mm
  - 조명 : Low Angle 조명
  
  

 

검사 내용

• ​손잡이 뒤쪽의 고유한 패턴을 각 모델별로 등록
• 등록된 패턴과 비교하여 Pass / Fail 판정
  

라온피플 특장점 

• 여러 종류의 객체를 Pattern ID로 등록 가능
• 육안으로는 혼동될 수 있는 패턴 형태를 비전 검사로 간단하게 비교 분석
  

적용된 솔루션

LPMVC-EE120(GigE/1.2M) + NAVI SW

자동차 모드 패널에는 차량의 속도, 주유량, 에어콘 동작 모드 등 다양한 정보가 다양한 디자인 형태로 인쇄될 수 있습니다. 자동차 모드 패널이 하나의 사출물 형태로 제작되는 경우 인쇄 형태를 변경하는 것 만으로 다양한 모델을 생산할 수 있으나, 인쇄 모양이 다양할 경우 모델 별 관리가 점차 어려워 질 수 있어서 자동화 비전 솔루션이 필요합니다.

라온피플의 패널 인쇄 검사 솔루션은 동일한 사출물에 인쇄 사양이 다양할 경우 각각의 인쇄 내용을 패턴 등록함으로써 모델별 관리 할 수 있을 뿐만 아니라 인쇄 내용 오류 및 인쇄 위치 틀어짐 여부까지 검출할 수 있습니다. (X, Y, 매칭율 까지 검출 가능)

검사 개요

• 검사 분야 : 자동차
• 검사 부품 : 자동차 패널
• 검사 종류 : 자동차 패널 인쇄 검사
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE120(GigE/1.2M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : 8mm(120도 광각)
  - 조명 : 바 조명
  
  

 

검사 내용

• 조명을 통해 제품의 검사 대상(인쇄)를 흰색 실루엣으로 보이게 설정
• 각각 검사 대상을 패턴으로 등록
  
• 등록된 패턴과 비교하여 위치, 각도, 매칭률 산출
  
• 컬러검사 : 파란색/ 빨간색 화살표의 각 R/G/B 채널의 Pixel 값의 수치로 Pass/Fail 하거나 대표 컬러를 저장하고 매칭률로 검사 가능
  
  

라온피플 특장점 

• ​패널에 존재하는 다양한 검사 영역을 하나의 카메라로 동시에 검사
• 흑백 검사 + 컬러 검사를 하나의 시스템(2종류의 카메라)으로 통합 가능
  

적용된 솔루션

LPMVC-EE400(GigE/4M) + NAVI SW

자동차 수동 기어의 경우 많은 베어링의 조합으로 이루어집니다.?하나의 수동 기어를 검사하기 위해 작업자는 수 많은 베어링을 일일이 검사해야 하며, 변속 기어의 겹치는 부분은 작업자가 일일이 기어를 움직이면서 검사해야 합니다. 당연히 많은 리소스가 소요됩니다.

비전 검사 시스템을 도입하는 경우에도 하나의 시스템이 하나의 베어링만 검사하는 경우 만족할만한 가성비가 도출될 수? 없으므로 수동 기어 내의 모든 베어링이 검사될 수 있도록 시스템이 구축되어야 합니다. 이런 경우, 로봇과 비전 검사를 연계하면 효율적인 복합 검사가 가능합니다.

고객사에서 로봇과 연계된 라온피플 솔루션을 도입하여 완제품 테스트 공정에 적용하였습니다. 비전 솔루션은 10개의 영역에서 복합비전 검사를 수행함으로써 고객사의 모든 조건을 충족시켰습니다.

검사 개요

• 검사 분야 : 자동차
• 검사 부품 : 수동 기어
• 검사 종류 : 수동 기어의 베어링 체결 여부 검사
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE400(GigE/4M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : 25mm(120도 광각)
  - 조명 : 면 조명
  
  

 

검사 내용

• ​조명을 통해 제품을 검은 실루엣으로 보이게 설정
• 각각의 베어링을 검사영역으로 설정
  
• 각각의 검사영역에서 Intensity 값이 낮은 물체 Detect 및 면적 계산
  
• 베어링 유무에 의해 검사영역에 면적 차이가 발생하므로 체결/누락 판정 가능
  
• 검사영역 6,7은 기어 위치에 따라 한 검사영역만 존재(OR 연산으로 체결/누락 판정)

라온피플 특장점

• ​편리한 ROI 설정 및 간단한 조작만으로 다양한 위치의 유무 검사 가능
• 각 비전 검사 결과를 AND 또는 OR로 UI상에서 조작하여 최종 Pass/Fail 산정 가능
  
• 검사 환경에 적합한 광학 환경 제공
  

적용된 솔루션

LPMVC-EE120(GigE/1.2M) + NAVI SW

대량 생산체계를 갖춘 자동차 부품 제조 과정에서도 아직까지 자동 비전 검사가 아닌 사람에 의한 육안 검사가 이루어지고 있는 현실입니다. 부품 유무 검사는 비전 검사 난이도가 높지 않은 검사 형태로 자동화의 첫 걸음이라고 볼 수 있습니다.

간단한 비전 알고리즘만으로 유무 검사가 가능하지만, 자동차 분야의 경우 부품 대부분이 금속으로 이루어지므로 광학 환경을 구성할 때 주의가 필요합니다. 금속은 조명이 비출 경우 반사가 심하므로 카메라에 의한 이미지 취득 시 반사된 부분의 이미지가 하얗게 세츄레이션 되기 때문입니다.

반면 이런 광학적 특성을 잘 이용한다면 단순한 비전 검사 알고리즘만으로 시스템 구성이 가능합니다. 비전 검사 영역이 흰색 이라면 금속형 부품이 존재하는 것이고, 비전 검사 영역이 흰색이 아니라면 금속형 부품이 존재하지 않는 것으로 볼 수 있습니다.

라온피플은 간단한 링 조명만으로 유무 검사 솔루션을 구현하였으며, 고객사는 기존의 비싼 자동화 장비 대신하여 QC 단계에서 비전 구성을 추가하였고 생산성을 높일 수 있었습니다.

검사 개요

• 검사 분야 : 자동차
• 검사 부품 : 볼륨 노브
• 검사 종류 : 볼륨 노브의 스프링 유무 검사
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE120(GigE/1.2M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : 25mm(120도 광각)
  - 조명 : 링 조명
  
  

 

검사 내용

• ​스프링은 금속재질이므로 조명에 밝게 빛남
• 스프링 위치를 검사영역으로 설정
  
• Intensity 값이 높은 물체 Detect
  
• 스프링이 유무에 의해 검사영역에 Intensity 값이 큰 편차를 보여서 쉽게 검출 가능
  

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라온피플 특장점

• ​간단한 조작만으로 부품 유무 분석
• 검사 환경에 적합한 광학 환경 제공
  

적용된 솔루션

LPMVC-EE500(GigE/5M) + NAVI SW

부품들의 소형화, 정밀화 추세에 따라 검사 장비에서 매우 정밀한 치수 검사가 요구되고 있습니다. 치수 검사를 위해 비전 검사를 도입할 경우 정밀도와 속도를 대폭 향상 시킬 수 있습니다.

고객사에서 기존에 접촉식 장비로 검사하던 발란스 샤프트 제품에 비전 검사를 접목해서 가공면에 대한 치수 검사를 하고자 했습니다. 접촉식 장비에서 허용되던 오차의 확보가 관건이었는데 적정 카메라와 렌즈의 선정으로 무리 없이 30 ㎛ 내의 오차 범위 내에서 검출 가능했습니다.

검사 개요

• 검사 분야 : 자동차
• 검사 부품 : 발란스 샤프트
• 검사 종류 : 발란스 샤프트 치수 검사
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE500(GigE/5M) - 렌즈 : 50mm + Extension Ring
  - 조명 : 면 조명
  
  

 

검사 내용

• ​조명을 통해 제품을 검은 실루엣으로 보이게 설정 / 시료가 평면적이지 않으므로 전체 이미지를 획득하면 시료의 왜곡이 생겨 측정 오차 발생
• 각각의 검사영역으로 카메라 이동해서 이미지 획득 / 밝기 차를 이용해 경계점 검출 후, 적합한 경계선 Detect
  
• 경계선 간의 거리 측정
  
• 검사 영역별로 나눠서 검사 후 허용 오차 30㎛ 확보

라온피플 특장점

• ​정밀한 치수 측정
• 맞춤형 광학 설계를 통한 정확한 치수 측정 환경 구축(렌즈 + 조명)
  

적용된 솔루션

LPMVC-EE400(GigE/4M) + NAVI SW

자동차의 엔진은 소음과 진동에 자유롭지 못합니다. 밸런스 샤프트 장치는 엔진의 소음을 해결하는 역할을 수행하지만 무게증가에 따른 연비악화와 성능 감소를 발생시키기도 합니다. 이에 따라 최근 자동차 모델에는 밸런스 샤프트 모듈 형태를 엔진에 장착하는 형태로 구성하고 있습니다.

밸런스 샤프트 모듈은 구성이 매우 복잡합니다. 육안 검사를 진행하기에는 검사해야 할 대상이 많고 시간도 오래 소요됩니다. 비전 검사로 자동화하기에는 복합 검사 대상이 많이 구현이 쉽지 않습니다.

고객사는 장비의 슬림화 및 향후 모델 변경 시 장비 변경에 따른 추가 비용 없이 바로 사용 가능하도록 로봇 연계 비전 검사를 요청하였습니다. 비전 검사 항목에도 코킹 확인, 볼트 체결 유무, 스프로킷 위치 및 마킹 확인, 타이밍 핀 체결 유무, OCR, DPM 바코드 판독, 부쉬 누락 검사 등 다양한 비전 검사가 모두 자동화하길 원했습니다.

라온피플은 수 많은 복합 검사 항목을 최소화된 시스템으로 구성할 수 있는 커스터마이징 솔루션을 제안하였으며 다음과 같은 2개의 시스템으로 고객의 요구 사항을 해결하였습니다.

검사 개요

• 검사 분야 : 자동차
• 검사 부품 : Balance Shaft Module
• 검사 종류 : 볼트 체결 유무, 위상 틀어짐, 부쉬 누락 확인, 핀 체결 유무, DPM 바코드
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE400(GigE/4M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : 16mm(120도 광각)
  - 조명 : 링 조명
  
  

 

    

검사 내용

1. 볼트 체결 여부
- 배경과 볼트의 밝기 차, 볼트와 제품의 밝기 차를 이용해 경계점 검출
- 적합한 경계선 Detect
- 경계선 간의 거리 측정
- 측정 거리로 볼트 체결 Pass/Fail 판단





2. 위상 틀어짐 확인
- 홀과 제품 표면의 밝기 차를 이용해 경계점 검출
- 적합한 경계원 Detect 및 원의 중심 좌표 산출
- 각각 원의 중심을 잇는 선 산출
- 선의 각도로 위상 틀어짐 Pass/Fail 판단





3. 부쉬 누락 확인
- 부쉬와 제품 표면의 밝기 차를 이용해 경계점 검출
- 적합한 경계원 Detect 및 원의 지름 산출
- 원의 지름으로 Pass/Fail 판단





4. 타이밍 핀 체결 유무
- 타이밍 핀 위치에서 검사 영역 설정
- 검사영역에서 Intensity 값이 높은 물체 Detect 및 면적 계산
- 타이밍 핀 유무에 의해 검사영역에 면적 차이가 발생하므로 체결/누락





5. DMP 바코드 (금속 바코드)
- 바코드 위치에 검사 영역 설정
- 바코드 리딩

라온피플 특장점

• 판독하기 까다로운 명암비 조건에서의 DPM 바코드 판독
• 하나의 시스템을 이용한 다양한 복합 비전 검사 수행
  
• 금속 재질의 반사환경에 적합한 광학 환경 구성
  

적용된 솔루션

LPMVC-EE400(GigE/4M) + NAVI SW

자동차의 엔진은 소음과 진동에 자유롭지 못합니다. 밸런스 샤프트 장치는 엔진의 소음을 해결하는 역할을 수행하지만 무게증가에 따른 연비악화와 성능 감소를 발생시키기도 합니다. 이에 따라 최근 자동차 모델에는 밸런스 샤프트 모듈 형태를 엔진에 장착하는 형태로 구성하고 있습니다.

밸런스 샤프트 모듈은 구성이 매우 복잡합니다. 육안 검사를 진행하기에는 검사해야 할 대상이 많고 시간도 오래 소요됩니다. 비전 검사로 자동화하기에는 복합 검사 대상이 많이 구현이 쉽지 않습니다.

고객사는 장비의 슬림화 및 향후 모델 변경 시 장비 변경에 따른 추가 비용 없이 바로 사용 가능하도록 로봇 연계 비전 검사를 요청하였습니다. 비전 검사 항목에도 코킹 확인, 볼트 체결 유무, 스프로킷 위치 및 마킹 확인, 타이밍 핀 체결 유무, OCR, DPM 바코드 판독, 부쉬 누락 검사 등 다양한 비전 검사가 모두 자동화하길 원했습니다.

라온피플은 수 많은 복합 검사 항목을 최소화된 시스템으로 구성할 수 있는 커스터마이징 솔루션을 제안하였으며 다음과 같은 2개의 시스템으로 고객의 요구 사항을 해결하였습니다.

검사 개요

• 검사 분야 : 자동차
• 검사 부품 : Balance Shaft Module
• 검사 종류 : 코킹 검사, 기종 검사(OCR), Sproket 위치, 볼트 누락 Check
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE400(GigE/4M)- 렌즈 : 16mm(120도 광각)
  - 조명 : 링 조명
  
  

 

검사 내용

1. 코킹 확인
- 코킹이 존재하는 위치를 검사영역으로 설정
- 표면과 코킹의 밝기 차로 경계점 검출
- 경계점 개수 카운트. 개수로 코킹 유무 Pass/Fail 판단 가능




2. 기종명 확인
- 기종명을 패턴으로 등록
- 등록된 패턴과 비교하여 기종명 Pass/Fail 판단 가능




3. Sprocket 위치 및 마킹 확인
- Sprocket 위치에 검사영역 설정
- Intensity 값이 높은 물체 Detect 및 위치, 면적 산출
- Sprocket 유무에 의해 검사영역에 면적 차이 발생하므로 유무 판정 가능




4. 볼트 누락 확인
- 볼트 위치에 검사영역 설정. Intensity 값이 낮은 물체 Detect 및 면적 산출
- 볼트 유무에 의해 검사영역에 면적 차이 발생하므로 유무 판정 가능

라온피플 특장점

• 하나의 시스템을 이용한 다양한 복합 비전 검사 수행
• 금속 재질의 반사환경에 적합한 광학 환경 구성
  
• 판독하기 까다로운 명암비 조건에서의 광학 문자 판독
  

적용된 솔루션

LPMVC-EE120(GigE/1.2M) + NAVI SW

베어링은 기계의 마찰을 감소시키는 기능을 갖는 구성요소로 움직이는 기계 부품의 위치를 고정시키는 역할을 수행합니다. 자동차에도 다양한 형태의 베어링이 활용되고 있으며, 니들 베어링(Needle Bearing)은 에어콘 컴프레셔 등에서 사용될 수 있습니다. 니들 베어링에는 수십 개의 니들이 존재하며, 니들의 숫자가 잘못되는 경우 샤프트를 고정시키는데 문제가 발생됩니다.

니들 베어링은 대량으로 생산되어야 하지만, 각기 부품은 수십 개의 니들을 가지고 있어서 사람이 육안으로 검사하기에는 피로도가 높고 정확한 검사가 이루어지지 않는 경우도 있습니다. 고객사는 기존의 육안 카운팅 사례를 비전 검사로 대체하고자 하였으며, 간단한 솔루션 구성만으로 매우 신속하게 처리한 카운팅 솔루션을 제공하였습니다.

검사 개요

• 검사 분야 : 자동차
• 검사 부품 : 니들 베어링
• 검사 종류 : 니들 베어링 오브젝트 개수 검사
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE120(GigE/1.2M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : 2.5mm(120도 광각)
  - 조명 : 면 조명
  
  

 

검사 내용

• ​조명을 통해 제품의 니들 베어링을 흰색 실루엣으로 보이게 설정
• 도넛 ROI로 검사 영역 설정
  
• 검사영역에서 Intensity 값이 높은 물체 Detect
  
• 검출된 물체 개수 카운트. 개수로 Pass/Fail 판단 가능

라온피플 특장점

• ​도넛 형태의 ROI 설정 툴 제공
• NAVI 툴로 매우 간단하게 수량 카운트 검사 어플리케이션 제작 가능
  
• 신속한 검출 시간
  

적용된 솔루션

LPMVC-EE500(GigE/5M) + Customized Vision SW

부품들의 소형화, 정밀화 추세에 따라 검사 장비에서 매우 정밀한 치수 검사가 요구되고 있습니다. 치수 검사를 위해 비전 검사를 도입할 경우 정밀도와 속도를 대폭 향상 시킬 수 있습니다.

자동차의 리드 프레임은 윗부분과 아랫부분의 가공 형태 및 사이즈가 달라서 위, 아래 부분을 동시에 검사해야 하는데, 고객사의 기존 솔루션으로는 한 번에 한 칸씩 밖에 검사를 못하고 있어 생산성이 낮은 상황이었습니다.

이에, 라온피플에서는 일반 치수 검사 대신 특정 알고리즘을 적용해서 한 번에 두 칸씩 검사 가능하면서도 안정적으로 검사 가능하도록 정확도와 반복성을 확보 했습니다.

검사 개요

• 검사 분야 : 자동차
• 검사 부품 : 리드 프레임
• 검사 종류 : 리드 프레임 치수 검사
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE500(GigE/5M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : Telecentrix 0.5배
  - 조명 : 링 조명
  
  

 

검사 내용

• 조명을 통해 제품을 흰색 실루엣으로 보이게 설정
• 전체 이미지를 획득하여 측정하면 허용 오차 초과 / 카메라 이동해서 최소 검사 영역별로 나눠서 이미지 획득
  
• 밝기 차를 이용해 경계점 검출 후, 적합한 경계선 Detect / 경계선 간의 거리 측정
  
• 최소 검사 영역별로 나눠서 검사 후 허용 오차 10 ~ 20㎛ 확보
  

라온피플 특장점

• ​정밀한 치수 측정
• 맞춤형 광학 설계를 통한 정확한 치수 측정 환경 구축(렌즈 + 조명)
  

적용된 솔루션

3D Camera

자동차에서 반드시 필요한 브레이크 패드에 대한 응용 사례 입니다. 레이저는 Spot 또는 Line Laser를 이용할 수 있습니다.

Spot Laser Sensor는 점 형태의 Laser Source를 사용하기 때문에 Sample 영역 검사는 가능하지만 면 검사는 현실적으로 어렵습니다. 물론 Sport Laser Sensor를 이용해서 Line Laser와 같이 측정 포인트를 변경하면서 측정은 가능하지만 생산 시간 때문에 적용은 불가능합니다. 브레이크 패드를 검사하는 경우 검사 영역(가로축 Line)과 비례해서 Spot Laser Sensor 수도 비례하게 설치를 해야 합니다. 또한 검사 Line 외에 발생한 불량은 검출을 할 수 없다는 단점이 있습니다.





이러한 Spot Laser Sensor의 단점을 극복 할 수 있는 것이 라온피플에서 개발한 Line Laser를 이용한 3D Camera입니다. Line Laser 3D Camera의 경우 한 번의 Scan으로 검사에 필요한 표면 높이 정보를 획득 할 수 있다는 장점이 있습니다.

검사 개요

• 검사 분야 : 자동차
• 검사 제품 : 차량용 Break Pad
• 검사 항목 : Full Surface Height / Pin 유무, Assembly 두께, 치수 측정
  
  

검사 내용

2D Camera를 이용해서 측정 할 수 있는 폭, 넓이, Hole 등의 치수 측정을 포함해서 Spot Laser Sensor를 이용해서 측정이 어려운 전체 표면 높이(또는 평탄도 검사)까지 가능합니다.

측정 영역 또는 항목에 의해서 추가 설치의 번거로움이 있는 2D Camera 또는 Spot Laser Sensor와 달리 한 번의 설치, 한 번의 Scan으로 모든 검사를 할 수 있는 3D Camera가 브레이크 패드 검사를 위한 최선의 선택입니다.

이러한 검사도 정확한 3D 영상이 전제가 되어야 합니다. <그림 3>과 같이 경쟁사 대비 안정적인 Peak detection을 기반으로 정확한 검사를 수행 할 수 있는 3D 정보를 획득 할 수 있습니다.





<그림 4>는 전체 표면 검사 시 특정 영역 높이가 설정 기준치보다 낮게 측정된 예입니다. 쉽게 설명 드리면 정상 제품의 경우 높이에 해당하는 Color가 연속적이지만 비정상 제품의 경우특정 영역에서 비연속성을 보여주고 있습니다.





<그림 5>는 표면 높이 검사 외에 측면 Crack이 검출 된 예이며 3D Camera 가장 중요한 기능인 높이 정보를 이용한 것입니다. 2D Camera 사용 시 정상 부분과 Crack 부분이 색상 차이가 없기 때문에 조명 조건을 이용한 검출은 어렵습니다.

적용된 솔루션

3D Camera + NAVI SW

자동차의 엔진은 소음과 진동에 자유롭지 못합니다. 밸런스 샤프트 장치는 엔진의 소음을 해결하는 역활을 수행하지만 무게증가에 따른 연비악화와 성능 감소를 발생시키기도 합니다. 이에 따라 최근 자동차 모델에는 밸런스 샤프트 모듈 형태를 엔진에 장착하는 형태로 구성하고 있습니다.
밸런스 샤프트 모듈은 구성이 매우 복잡합니다. 육안 검사를 진행하기에는 검사해야 할 대상이 많고 시간도 오래 소요됩니다. 비전 검사로 자동화하기에는 복합 검사 대상이 많이 구현이 쉽지 않습니다.
​고객사는 장비의 슬림화 및 향후 모델 변경 시 장비 변경에 따른 추가 비용 없이 바로 사용 가능하도록 로봇 연계 비전 검사를 요청하였습니다. 비전 검사 항목에도 코킹 확인, 볼트 체결 유무, 스프로킷 위치 및 마킹 확인, 타이밍 핀 체결 유무, OCR, DPM 바코드 판독, 부쉬 누락 검사 등 다양한 비전 검사가 모두 자동화하길 원했습니다.
라온피플은 수 많은 복합 검사 항목을 최소화된 시스템으로 구성할 수 있는 커스터마이징 솔루션을 제안하였으며 다음과 같은 2개의 시스템으로 고객의 요구 사항을 해결하였습니다.

자동차 부품 BSM에 대해 9가지 복합 검사를 하나의 솔루션으로 해결

비전 검사 소프트웨어의 Tool을 사용하여 아래와 같이 9가지의 검사요구를 충족시켰습니다.

1) 코킹 유무확인(6개소)
- 표면과 코킹의 밝기차를 이용한 유무 판정

2) 기종확인 – OCR 판독

3) Sprocket 위치 및 마킹 확인
- Intensity 값의 차이를 이용하여 Sprocket 위치/면적 산출 및 유무판정

4) 볼트 누락여부 확인
- Intensity 값의 차이를 이용하여 볼트 유무판정





5) 볼트 체결 여부
- 배경 및 볼트의 밝기를 이용해 경계선 Detect
- 경계선 간의 측정 거리로 볼트체결 Pass/Fail 판단

6) 위상 틀어짐 확인
- 홀과 제품 표면의 밝기차를 이용해 경계원 Detect 및 원의 중심 좌표와 원의 중심을 잇는 선 산출
- 선의 각도로 위상 틀어짐 Pass/Fail 판단

7) 부쉬 누락 확인
- 부쉬와 제품 표면의 밝기 차를 이용해 적합한 경계원 Detect 및 원의 지름 산출
- Bush 누락여부 판정

8) 타이밍 핀 체결 유무
- Intensity 값의 차이를 이용하여 Detect 위치/면적 산출, 체결/누락 판정

9) DPM 바코드(금속 바코드) 판독