산업용 커넥터 검사 성능 구축을 위한 3D 스캐너 시스템
커넥터는 거의 모든 전자 기기의 핵심 부품이기 때문에 결함이 있으면 전체 시스템의 오작동을 초래할 수 있다. 이런 이유로 커넥터 제조업체와 고객 모두에게 품질 보증이 필수적이다.
커넥터를 100% 육안으로 자동 검사하는 것은 어려운 작업이다. 변종의 수가 많고, 소형화로 인해 커넥터의 핀과 접점이 점점 더 작아지고 있으며, 형상으로 인해 핀이 주변 하우징으로 보호되는 등 다양한 각도에서 검사 하기 어렵기 때문이다. 또한 경제성을 유지하기 위해 고속으로 인라인으로 검사를 수행해야 한다.
한국의 한 전자산업용 커넥터 제조업체는 이러한 문제를 해결하고자 커넥터 검사를 위해 첨단 3D 검사 시스템을 도입하기로 결정했다. 이 시스 템은 Automation Technology(AT)의 C6 시리즈 3D 스캐너, Euresys의 Open eVision 3D 비전 라이브러리, 애플리케이션별 검사 알고리즘을 결합한 것이다.
세계에서 가장 빠른 3D 스캐너
이 중 AT의 레이저 프로파일러 C6 시리즈는 최신 GigE Vision/GenICam 3D 산업 표준을 지원하는 새로운 독점 센서 플랫폼을 기반으로 제작되었 다. 이 새로운 레이저 프로파일러는 프로파일당 최대 4096포인트에 이르는 매우 빠르고 정밀한 해상도, 최대 200kHz의 프로파일 속도, 하이 다이 나믹 레인지 3D 이미지 캡처의 인상적인 조합을 제공한다.
C6 시리즈는 새로운 독점 센서 칩을 기반으로 제작되어 독자적인 WARP 기술(광범위 고속 프로파일링) 덕분에 매우 빠른 속도를 구현한다. 이는 센서 내부의 데이터를 초당 최대 29메가픽셀로 사전 처리하여 필수 데이터만 전송하고 처리량을 증가시킴으로써 달성된다.
그 결과 초당 최대 1억2800 만 개의 3D 픽셀 프로파일 속도와 기존 3D 스캐너보다 최대 10배 빠른 측정 속도를 제공한다. 이러한 고속 검사 덕분에 커넥터 제조업체는 제조 공정의 속도 저하 없이 대량 생산 부품을 100% 검사할 수 있다.
정밀한 이미지 획득 및 분석
Euresys의 Open eVision 3D 라이브러리는 AT 3D 프로 파일러가 제공하는 데이터의 전체 3D 비전 분석을 수행 한다. 이 라이브러리는 정확한 측정 및 기하학적 데이터를 애플리케이션 소프트웨어에 전달하여 제조업체의 승인 기준과 비교한다. 비전 시스템은 다양한 Euresys 라이브러리가 수행하는 일련의 작업으로 구축된다.
먼저 Euresys Easy3DMatch가 커넥터의 포인트 클라 우드를 필요한 기준 위치에 정렬한다. 이 작업은 일반적 으로 커넥터의 CAD 모델을 참조로 사용하여 수행된다.
그러나 CAD를 사용할 수 없는 경우, Easy3DMatch는 참조 포인트 클라우드를 대신 사용할 수도 있다. 이를 통해 스캔 프로세스 중 부품의 물리적 방향에 더 큰 변화를 허용할 수 있으므로 검사 시스템의 전반적인 기계적 설정이 간소화된다.
그런 다음 Euresys의 Easy3D 라이브러리는 3D 포인트 클라우드를 다양한 높이 평면에서 Z맵으로 변환하여 나중에 커넥터의 사양 및 허용 오차와 비교한다. 마지막 으로 Euresys Easy3DObject는 포인트 클라우드의 모든 커넥터 핀을 식별하고 폭, 길이, 높이, 위치, 각도 등과 같은 기하학적 속성을 측정한다.
이러한 일련의 작업을 통해 고정밀 측정 데이터의 전체 세트를 호스트 애플리케 이션에 전달하여 부품이 사양에 부합하는지 여부를 판단 하고 분류 여부를 결정한다.
▲ 연결 결함 식별의 예: 하나의 핀이 사양을 크게 벗어난 것으로 확인됐다. 또한 사용자 애플리케이 션은 현재 생산 중인 커넥터 유형과 같은 검사 매개변수를 Open eVision 라이브러리에 제공한다.
원활한 하드웨어 및 소프트웨어 통합
인라인 3D 검사 시스템을 성공적으로 구현할 수 있었던 것은 AT의 포인트 클라우드 데이터 형식과 Euresys의 Open eVision 라이브러리 간의 완벽한 호환성 덕분에 가능했다. 이러한 완벽한 통합 덕분에 최종 사용자는 정밀도와 속도에 관한 까다로운 요구 사항을 모두 충족할 수 있었다.
Euresys의 웹사이트 지원 페이지에서는 Automation Technology의 C6 3D 센서와 Easy3D의 호환성을 설명 하는 사용자 가이드를 제공한다. 사용자는 센서에서 나오는 3D 데이터 스트림을 Open eVision 3D 라이브러리및 도구와 함께 사용하는 방법, 통합 소스 코드를 포함한 샘플 애플리케이션 등에 대한 정보를 찾을 수 있다.
Open eVision은 여러 검사 작업을 동시에 수행할수 있다. 예를 들어, 핀의 3D 측정은 2D 카메라와 같은 다른 센서의 동일한 3D 데이터 또는 이미지를 사용하여 커넥터 하우징의 품질 검사로 향상될 수 있다.
또 다른 일반적인 애플리케이션으로는 Open eVision 의 EasyOCR로 일련번호를 판독하거나 EasyBarCode, EasyMatrixCode 또는 EasyQRCode로 광학 코드를 스캔하여 검사 대상 부품을 식별하는 것이있다. 모든 Open eVision 라이브러리와 툴은 PC(Windows 또는 Linux) 또는 ARM 컴퓨터나 스마트 카메라와 같은 임베디드 플랫폼에서 실행할 수 있다. 따라서 어떤 시스템 환경에도 유연하게 적용할 수 있다.
자료제공: Euresys(www.euresys.com)
