제품 검사 자동화를 실현하는 3D센서 3가지
LMI TECHNOLOGIES
‘스마트 비전’이라는 슬로건을 앞세운 많은 제조사들이 있지만, 실제로 스마트한 성능을 보여주는 3D 센서는 많지 않다는 것이 시장의 의견이다. LMI Technologies는 보다 쉽게 현장에서 사용이 가능한 양산 라인용 3D 센서를 개발하는 데 주력하고 있다.
처음 사용한 고객에게도 간단명료한 도입 과정으로 만족을 주는 것이 LMI의 전략이다. LMI의 3D 센서는 크게 3가지 타입으로 나뉜다.
1. 라인 레이저 센서
레이저 광삼각 측정 센서는 센서의 레이저 패턴을 물체의 표면에 투사하고 카메라 또는 수신기 어레이로 표면을 이미지화한다. 프로세서는 카메라에서 이미징된 레이저의 위치를 결정하고 센서에서 표면까지의 거리를 계산한다.
레이저는 카메라 노출 시간을 줄여 물체 모션 블러로 인한 오류를 효과적으로 제거할 수 있도록, 작고 강렬하며 정확하게 초점을 맞춘 빔을 효율적으로 생성하기 때문에 삼각 측량 센서에 사용된다.
2. 구조광 스냅샷 센서
구조적 조명(프린지 투영)은 물체에 투영된 하나 이상의 패턴의 반사를 사용하여 물체 표면의 3D 포인트 클라우드를 생성한다. 센서의 스테레오 카메라는 최고의 정확도와 센서 안정성을 달성하는 데 사용된다.
Blue LED 조명은 주변광 내성이 우수한 고해상도 스캐닝을 제공하는 고대비 패턴을 생성하는 데 사용된다. LED 조명은 레이저 안전 규정을 준수할 필요 없이 눈에 안전하다.
3. 라인 컨포컬 센서
LCI 기술은 센서의 송신기에서 방출되는 백색광이 파장의 연속 스펙트럼으로 분할되는 측면 색수차라는 광학 방식을 기반으로 한다. ‘초점’(핀홀을 통해 반환)인 반사 파장은 높이 변화에 매핑된다. 이 기술은 단일 및 다중 포인트 형상을 위한 동축 설계와 선 형상을 위한 축외 설계에서 사용할 수 있다.
- 라인 컨포컬 이미징 기술은 서브미크론 해상도와 높은 측정 속도가 필요한 까다로운 응용 분야에서 3D 지형, 3D 단층 촬영 및 2D 인텐시티 이미징에 사용된다.
마켓 및 기술 트랜드
Gocator 3D 센서는 마켓 전영역에서 사용되고 있다. 감자 선별 애플리케이션부터 우주항공 및 휴대폰 애플리케이션까지 사용 영역이 매우 다양하다.
과거에는 2D 비전 또는 접촉식 변위센서에 의존하여 제품 형상에 대한 측정을 했다면 최근에는 비접촉 3D 측정을 통한 검사가 활발하게 이뤄지고 있다. 비접촉 3D 측정은 측정 대상체의 색상으로 부터 독립적이고 대상체 표면에 손상을 입히지 않기 때문이다.
한편, 불과 몇 해 전만 하더라도 3D는 화려하지만 사용하기 어렵다는 의견이 많아 그 사용 범위가 매우 국한됐다. 하지만 3D 제조사들은 사용자 편의성을 계속 높여왔고, 보다 쉬운 소프트웨어 프로그램을 통해 제품 측정 및 검사 방법을 크게 개선시켰다.
LMI는 3D 센서 제조사 중 가장 사용하기 쉬운 소프트웨어 내장 툴을 제공한다. 또한 그 영역을 AI로 확대하여 4차 산업혁명에 맞게 활동 영역을 넓히고 있다.
제품의 애플리케이션 노트
구체적인 성능 및 특성 소개
Gocator 5500 Series
(3D SMART LINE CONFOCAL SENSORS)
라인 컨포컬 이미징(LCI) 기술이 더해진 Gocator® 5500 시리즈가 Gocator® 3D 스마트 센서 제품군에 추가됐다. 이 라인 컨포컬 센서는 3D 지형, 3D 단층 촬영 및 2D 인텐시티 데이터의 동시 생성과 함께 고속, 넓은 범위의 2K 라인 스캐닝을 제공한다. 이를 통해 Gocator® 5500은 경쟁 컨포컬 기술을 능가하는 품질과 속도로 다층, 투명/반투명, 곡선 가장자리, 광택/반사, 고대비 질감, 혼합 등을 포함한 거의 모든 재료 유형을 서브미크론급의 정밀도로 스캔할 수 있다.
Gocator 5500 Series
••‣ 다층 구조에서 여러 프로파일 동시 생성
••‣ 프로파일당 1792개 데이터 포인트 생성
••‣ 빠른 스캔 속도 (PC 가속기 사용 시 10kHz 이상)
••‣ 다양한 종류의 재료에 사용 가능
••‣ 이중 축 광학 설계로 높은 신호 품질
••‣ LMI 차세대 측정 및 검사 소프트웨어 실행
- 더 미세한 기능을 감지하는 이중 축 광학 설계
Gocator 5500은 노이즈 내성을 개선하고 더 높은 신호 품질을 제공하는 이중 축 광학 시스템을 사용한다. 이를 통해 어려운 표면과 매우 미세한 기능을 스캔할 수 있다.
- 3D 단층, 3D 지형 및 2D 인텐시티 데이터 생성
Gocator® 5500 센서는 재료의 각 레이어에 대해 동시에 3D 지형을 생성하여 개별 레이어의 두께를 측정하거나 2차 레이어의 결함을 감지할 수 있다.
- 측정 및 검사 소프트웨어 포함
Gocator® 5500 시리즈 센서는 측정 도구가 내장된 사용하기 쉬운 웹 기반 인터페이스, I/O 연결, 그리고 PC 또는 GoMax® NX를 사용하여 가속화된 다층 프로파일링 지원을 포함하는 LMI의 선도적인 스마트 센서 설계 아키텍처를 기반으로 구성된다.
Gocator 2600 Series
(3D SMART LASER LINE PROFILE SENSORS)
업계 최고의 Gocator® 3D 스마트 센서 제품군은 4K 해상도 레이저 프로파일링을 도입하여 미세한 특징 및 큰 물체를 측정한다.
맞춤형 광학 설계와 강력한 9 메가픽셀 이미지 센서는 배터리 검사, 식품 가공(제빵 제품 생산), 건축 자재(가구, 문/창문, 판자, 판금), 자동차(에어 스프링 및 휠 검사), 고무 및 타이어 생산, 일반 공장 자동화와 같은 응용 분야에서 고해상도 3D 스캐닝 및 검사를 위해 프로필당 4000개의 데이터 포인트를 제공한다.
Gocator 2600 Series
••‣ 9메가픽셀 이미지 센서
••‣ 프로파일당 4000개 데이터 포인트 생성
••‣ 최고 17um의 X 해상도 (74mm의 FOV에서)
••‣ 최대 2m의 FOV (541um의 X 해상도에서)
••‣ 온센서 측정 툴 및 I/O 연결
••‣ 기본 다중 센서 정렬 및 네트워킹 지원
- 4K 해상도로 더욱 작은 기능 측정
Gocator® 2600 시리즈 레이저 프로파일러는 4K 레이저 라인을 사용하여 EV 배터리 모듈의 결함 감지(예: 움푹 들어간 곳)와 같은 미세한 기능 측정을 위한 고해상도 프로파일 및 표면 데이터를 생성한다.
- 더 넓은 스캔 범위, 광범위한 사용
Gocator® 2600 시리즈 모델은 최대 2m의 확장 FOV를 제공하여 광범위한 스캔 응용 프로그램을 처리한다. 증가된 FOV는 더욱 큰 물체를 스캔해야 하거나 넓은 영역에 걸쳐 있는 많은 물체(예: 넓은 컨베이어에서 이동하는 구운 식품)를 스캔해야 할 때 유용하다.
- 기본 다중 센서 정렬 및 네트워킹
Gocator®는 온 센서 페어링, 포인트 앤 클릭 정렬 및 자동 이미지 스티칭을 통해 2개의 센서에서 최대 24개의 센서까지 다중 센서 네트워크에 대한 기본 지원을 제공한다. 스캔 후 Gocator®는 측정할 준비가 된 단일 고밀도 3D 포인트 클라우드를 출력한다. 사용자는 FOV 및 해상도에 최적화된 다양한 2600 센서 모델을 혼합하여 스캔 대상의 360° 또는 다중 뷰를 캡처할 수도 있다.
- 최대한의 비용 효율성을 위한 스마트 디자인
Gocator® 2600 시리즈 센서는 사용하기 쉬운 웹 기반 인터페이스, 센서 내 측정 툴, 데이터 처리, I/O 연결, 기본 멀티 센서 네트워킹 등을 포함하는 LMI의 선도적인 스마트 센서 설계 아키텍처를 기반으로 한다. 그 결과, 시장에서 가장 비용 효율적인 3D 센서 솔루션을 탄생시켰다.
자료 제공: LMI TECHNOLOGIES(www.lmi3d.com)
