3D 비전 센서

고해상도 3D 비전 센서를 활용하여 로봇 엔드 이펙터(End Effector)의 위치 오차를
실시간으로 측정하고 자동 보정합니다. 이를 통해 기존 로봇의 반복 정밀도를 뛰어넘는
서브밀리미터급(Sub-millimeter)의 고정밀 작업을 구현하며, 유연한 스마트 팩토리 구축을 가능하게 합니다.

PRINCIPLES

핸드-아이 캘리브레이션 및 실시간 보정

기존의 로봇 수동 프로그래밍 방식은 제조 현장에 심각한 문제점과 잠재적 손실을 유발합니다.
특히 유연성과 사용 용이성이 핵심인 협동로봇의 운용 환경에서 이 문제가 극대화됩니다.

  1. 3D 데이터 획득

    로봇 그리퍼에 장착된 3D 센서(Eye-in-Hand)가 작업 대상의 3차원 형상 데이터(Point Cloud)를 획득합니다.

  2. 자동 캘리브레이션

    센서와 로봇 간의 변환 행렬(Transformation Matrix)을 자동으로 계산하는 핸드-아이 캘리브레이션을 단시간 내에 고정밀로 수행합니다.

  3. VRC (Vision-guided Robot Control)

    비전 시스템이 측정한 작업 대상의 6자유도(6DoF: 위치 3축, 자세 3축) 오차를 로봇 컨트롤러에 실시간으로 전달하여, 로봇 경로를 즉각적으로 수정 및 보정합니다. 이 실시간 피드백 루프를 통해 비정형 물체에 대한 작업 성공률이 획기적으로 향상됩니다.

FEATURES

Simvis 3D 비전 솔루션의 주요 기능

  1. 자동 핸드-아이 캘리브레이션

    외부 측정 장비 없이 비전 센서와 로봇 간의 기구학적 관계를 자동으로 측정하고 최적화합니다. 수 분 내에 고정밀 캘리브레이션을 완료하여 시스템 설치 및 재보정 시간을 최소화합니다.

    소요시간 :
    수 분 내 완료 (자동화)
    정확도 :
    0.1 mm 이하의 고정밀 보정
    특징 :
    수동 데이터 입력 및 복잡한 설정 불필요
  2. 6자유도 실시간 위치 보정

    로봇이 이동 중에도 대상 부품의 6자유도(X, Y, Z, Roll, Pitch, Yaw) 오차를 실시간으로 추정하고, 로봇 경로에 보정값을 적용하여 미세한 위치 및 자세 오차까지 제거합니다.

    보정 범위 :
    6DoF (위치 및 자세)
    기술 :
    Vision-Guided Robot Control (VRC)
    효과 :
    로봇 정확도 90배 이상 향상

PROS & CONS

장점 및 고려사항

정밀도
Advantages
로봇의 반복 정밀도를 넘어선 서브밀리미터급 고정밀 구현으로 작업 성공률 극대화
Considerations
센서의 해상도 및 정확도에 따라 시스템의 최종 정밀도가 결정됨 (고가 센서 요구)
효율성
Advantages
자동 캘리브레이션으로 시스템 설치 및 재보정 시간을 획기적으로 단축
Considerations
3D 데이터 처리 및 알고리즘 구현을 위한 전문적인 비전 소프트웨어 개발 필요
유연성
Advantages
비정형/불규칙한 배치의 부품에 대한 작업 자동화 가능 (기존 자동화의 한계 극복)
Considerations
복잡한 조명 조건(그림자, 반사)에서는 최적의 조명 시스템 설계가 필수적
안정성
Advantages
실시간 오차 보정을 통해 일관되고 반복 가능한 결과를 보장하여 불량률 감소
Considerations
센서의 측정 범위(Working Distance)와 로봇 작업 영역 간의 정밀한 설계 필요

WORKFLOW

3D 비전 로봇 자동 보정 및 제어 워크플로우

3D 비전 시스템은 '획득 → 분석 → 보정 → 작업'의 폐쇄 루프(Closed-Loop)를 통해 로봇 작업을 완벽하게 가이드합니다.
  • 획득
  • 분석
  • 보정
  • 작업

APPLICATIONS

주요 활용 분야

  1. 차량 문/트림 패널 자동 삽입

    위치 오차가 큰 대형 부품(문, 선루프, 계기판)의 위치 및 기울기를 실시간으로 보정하여 오류 없는 고정밀 결합을 유도합니다.

  2. 고정밀 용접 및 본딩 자동화

    레이저 프로파일로미터 등 3D 센서를 활용하여 용접선(Weld Seam)의 위치와 자세를 파악하고, 로봇이 오차 없이 정확한 용접 경로를 따라가도록 실시간 보정합니다.

  3. 전자 및 정밀 부품 조립/결합

    비정형 부품 픽 앤 플레이스 (Bin Picking)엔진 부품, 기어박스, EV 배터리 모듈 등 미세한 공차가 중요한 정밀 부품의 무오차 조립 및 결합 작업을 수행합니다.

  4. 비정형 부품 픽 앤 플레이스 (Bin Picking)

    불규칙하게 쌓여있는(Stack) 또는 무작위로 배치된(Bulky) 부품의 6자유도 자세를 인식하고, 충돌 없는 최적 경로를 계산하여 집어서 옮기는 작업을 자동화합니다.