[헬로티] 머신비전 카메라 인터페이스의 발전 머신비전 카메라 인터페이스의 선택은 장비를 구성함에 있어서 매우 중요하다. 머신비전 장비는 더 높은 검사정도와 더 빠른 검사를 하기 위해 진화한다. 그렇기 때문에 이미지 센서 또한 더 높은 해상도와 더 빠른 속도로 발전해 왔으며, 넓은 대역폭의 데이터를 안정적으로 전송하기 위해 새로운 인터페이스를 머신비전 시스템에 도입하게 되었다. 아래 <표 1> 머신비전 인터페이스 비교표를 참고하면 수치를 통해 비교할 수 있다. 표 1. 카메라 인터페이스 비교표 머신비전 카메라 인터페이스 선택 머신비전 카메라 인터페이스는 아날로그부터 광 케이블까지 다양하다. 검사할 때 필요한 카메라 해상도, 검사 속도에 따라 인터페이스를 정해야 한다. 위 그래프에서 보는 것과 같이 데이터량이 많이 필요한 경우에는 10GigE, CoaXPress, USB 3.2 Gen2가 유리하다. 현재까지 머신비전 시장에서 많이 쓰인 인터페이스는 CameraLink 이지만, 의료장비와 같이 소형일 경우에는 가격 대비 성능이 높은 USB 인터페이스를 추천한다. 케이블 길이의 장점과 구성품의 가격, 편의성을 생각하신다면 GigE 인터페이스를 선택 하는
[헬로티] ISRA의 독보적인 3D 기술, 싸이로드가 지원 완벽하고 높은 정확도, 따라올 수 없는 빠른 속도, 최상의 유연성 제공 새로운 컴팩트 X-GAGE3D는 빠르고 정밀한 3D 측정과 부품 디지털화를 위한 올인원 센서이다. 거치식 및 로봇 가이드 애플리케이션 부문 모두에 적합하다. X-GAGE3D는 고해상도 카메라와 고정밀 광학 시스템, 임베디드 기술을 갖추고 있으며, 가장 어려운 애플리케이션 분야인 광택이 나는 물체에서도 100% 대상품 모니터링을 위한 이상적인 솔루션으로 구현한다. 빠른 CAD 비교 또는 종합적인 분석 ISO 적합성을 사용해 결함있는 부품을 신로할 수 있게 객관적으로 식별하여 제거한다. 다수의 스캔 결과를 결합하여 하나의 완벽한 CAD 모델로 만들고 대형 물체를 디지털화할 수 있다. ISRA의 Touch&Automate 기술 컨셉의 일부로써 시스템은 전문지식 없이도 빠르고 쉽게 적용할 수 있다. X-GAGE3D, 차세대 멀티 스테레오 3D 스캐너 새로운 컴팩트한 X-GAGE3D는 빠른 3D 측정이 필요한 많은 응용분야를 위한 올인원 스캐너이다. 산업용 애플리케이션과 높은 수준의 까다로운 작업을 위해 개발되었다. 단 하나의 센서
[헬로티] 같은 이미지센서로 제조한 카메라에서 성능 차이가 나는 이유? 최근 머신비전 시장은 산업용 카메라의 수요증가로 제조비용이 줄어 저렴한 가격에 좋은 성능의 제품 공급이 가능해졌다. 이러한 혁신 덕분에 시장의 주요 수요는 2M(FHD)에서 5M로 이동되고 있고, 12M(QHD)급이상 고해상도 카메라의 수요도 빠르게 증가하고 있다. 카메라의 해상도를 높이면 더 넓은 영역을 검사하거나 더 작은 결함을 검출할 수 있고, 둘 모두를 달성할 수도 있다. 하지만 해상도의 증가만큼 영상데이터도 증가하기 때문에 기존의 시스템으로는 이를 수용할 수 없다. 그렇기 때문에 데이터 전송을 위한 인터페이스, 데이터처리를 위한 프로세스의 성능을 높이기 위해 카메라에서 절감한 금액 이상의 비용이 필요할 수 있다. 즉, 카메라에 소요 되는 비용은 줄이면서 검사 속도와 효율을 높일 수 있는 방법이 필요한 상황이다. 그렇다면 어떤 카메라로 머신비전 시스템을 구성해야 하는 것일까? 현재 해상도, 속도와 감도로 대표되는 카메라의 주요 성능은 대부분 이미지센서에서 결정된다. 머신비전 시장에는 많은 산업용 카메라 제조사가 있지만, 주로 사용되는 센서는 손에 꼽을 정도로 제한적이다. 여기서 핵
[헬로티] 소프트 로보틱스는 로보틱스의 새로운 전개로서 뿐만 아니라, 유연한 고분자 재료와 플렉시블 일렉트로닉스의 새로운 응용처로서 주목받고 있다. 부드러움에 의해 변형 능력을 얻은 로봇은 무엇이 기존의 로봇과 다른 것일까? 이 질문에 대답하기 위해서는 물리적 특성의 차이를 지적하는 것만으로는 충분하지 않다. 그래서 질적인 전환을 설명하는 사상적인 지주로서 소프트 로봇의 ‘신체성’을 생각하고 싶다. 신체성(embodiment)은 신체성 인지 과학(embodied cognitive science)을 배경으로 한 용어이다. 그 해석은 학술 분야나 연구자에 따라 다르다. 신체성의 가장 소박한 출발점은 자율 시스템의 동작에서 신체가 하는 역할에 대한 깨달음이다. 여기서는 소프트 로보틱스에 있어 신체성의 여러 가지 측면을 이하와 같이 독자적으로 분류한다. 첫 번째로, 신체는 계면(interface)을 만든다. 계면의 접촉으로 힘의 교환이 이루어진다. 미지 환경을 탐색할 때에는 신체 표면은 미지와 기지의 계면이다. 신체에 의해 자기와 타자, 개인과 환경의 관계가 일어난다. 접촉 안전성은 소프트 로봇에게 기대되는 기능의 하나이다. 소프트 로봇의 신체
[헬로티] 소프트 로보틱스의 제어로서 필자 등이 효과적이라고 생각하는 것이 자율 분산 제어이다. 왜냐하면, 뇌도 신경도 없는 단세포 생물로부터 포유류에 이르기까지 유연한 신체를 가지고 있는 생물이 자율 분산 제어를 채용하고 있기 때문이다. 자율 분산 제어란 단순한 지각․판단․동작 출력의 기능을 가지는 요소(자율개)가 여러 개 모여 상호작용하는 것으로, 대역적으로 비자명한 기능을 창발시키는 제어 방법이다. 이와 같은 특성 때문에 내고장성, 확축성, 환경적응성을 나타내며, 기존의 중앙 집권형 제어 시스템에서는 다루기 어려웠던 대자유도를 제어하는 수단으로서 주목받아 왔다. 신장, 굽힘, 뒤틀림 등 다채로운 변형 모드와 대자유도, 비선형의 동적 점탄성 특성, 이러한 소프트 로봇이 선천적으로 가지는 복잡한 특성을 있는 그대로 수용해 생물 시스템에 필적하는 인공물을 만들어내기 위해서는 생물이 채용하고 있는 자율 분산 시스템을 소프트 로봇에 실장할 필요가 있다. 이 글에서는 필자 등의 소프트 로봇에 자율 분산 제어를 도입한 사례를 소개하면서, 그 한계를 논의한다. 그리고 그 한계를 깨기 위한 어프로치도 소개한다. 소프트 로보틱스의 재미있는 점은 딱딱
[헬로티] AI비전검사 전문기업 트윔이 2018년 첫 개발한 이래 짧은 시간 동안 다양한 산업군에 AI비전검사장비를 구축했다. 그 첫 번째 성공사례로 지난 2020년에 구축한 K사의 AI비전검사기에 대해 소개하고자 한다. 고객사 소개 1899년 대한제국 궁내부 삼정과에서 시작하여 120년 이상의 역사를 가진 기업이다. 한국인의 건강을 책임져온 기업에서, 이젠 세계인의 건강과 아름다움을 책임지는 종합건강기업으로 도약하는 중이다. 육안검사로 분당 400포를 10명의 검사원들에 의해 이뤄지고 있는 상황이었고, 생산성을 높이고 불량율을 낮추고자 트윔에 AI비전검사기인 T-MEGA 도입을 의뢰하였다. 생산 공정 소개(Before) Point 1. 난반사로 인한 육안 검사 실시 필름 형태의 제품이다 보니 난반사가 많고 제품 불량 유형도 비정형적이라 검사원들이 육안으로 제품 선별을 하고 있었다. 그러나 육안검사는 검사원의 컨디션 또는 판정에 따라 달라져 걸러내야 할 진성 불량은 물론 가성 불량까지 완벽하게 걸러내지 못하는 것이 문제였다. Point 2. 살균 후 벌크 형태로 이동 K사의 파우치 제품은 제품 생산 후 별도의 살균 공정을 거치고 있다. 대부분의 파우치 제품은
[헬로티] 우리나라는 해방 후 남북이 분단되었고 남한은 북쪽보다 자원, 사회시설, 제조시설 등 모든 것 부족했다. 설상가상으로 6.25 전쟁 후 그나마 있던 사 회시설과 제조시설 마저 모두 잃었다. 하지만 한국인의 성실함과 국제사회의 원조로 한강의 기적을 이뤄 냈다. 그렇지만 한강의 기적을 이끈 우리나라 제조업이 갈수록 경쟁력을 잃어가는 것으로 나타났다. 통계청에 따르면 12년 이후 국내 제조업 평균 가동률, 매출 증가율 등이 지속적으로 하락세를 보이고 있다. 한국 제조의 국제 경쟁력은 2010년 3위에서 2016년 5위로 하락, 2020년에는 6위로 하락할 것으로 전망하고 있지만, 코로나 바이러스로 인해 한국의 제조업 경쟁력을 더 불투명해졌다. 끝날 때까지 끝난 게 아니다 우리나라의 제조업은 현재 제조업 부가가치율 하락, 제조업의 불균형 성장, 국제 경쟁력 하락, 노동인력의 고령화, 임금상승 등의 문제를 가지고 있다. 하지만 어두운 면만 있는 것은 아니다. 한국의 제조업 비중은 주요 선진국은 물론 중국에 비해서도 높은 수준을 기록할 정도로 여전히 중요한 산업 부문으로 평가 받는다. 2016년 기준 주요국의 제조업 비중을 살펴보면 한국이 29.3%로 미국(1
[헬로티] 생산 현장의 중심을 담당해 온 머시닝센터와 터닝센터는 다축화에서 복합화 및 지능화로 그 트렌드가 변하고 있다. 최근에는 여러 가지 가공을 조합한 복합가공기도 등장, 1대의 공작기계로 모든 가공을 할 수 있게 됐다. 머시닝 기능과 선삭 기능이 복합화된 복합가공기는 1대로 여러 가지 가공 방법이 가능하기 때문에 공정집약에 의한 생산성 향상과 요구의 다양화에 대응할 수 있다. 더구나 공작기계의 복합화는 연삭가공이나 레이저 가공 등 절삭 이외의 제거가공도 조합할 수 있게 됐다. 제거가공에 그치지 않고 절삭기계와 적층제조(Additive Manufacturing)을 조합한 공작기계도 각 메이커에서 제안되고 있다. 또한 공정집약에 큰 역할을 하고 있는 것이 로봇과의 조합으로, 복합가공기와 일체화된 시스템이 실용화되고 있다. 최근에는 가공 상황의 실시간 모니터링에서부터 진단에 이르는 시스템도 실용 수준이 되어 공작기계의 지능화 흐름도 뚜렷하다. 한편 절삭공구는 예전에는 절삭감이 떨어지면 기술자가 재연마해 여러 번 동일한 공구를 이용하고 있었는데, 현재는 한번 쓰고 버리는 것이 일반적이다. 공구 날끝이 손상되거나 표면의 코팅이 벗겨지거나 하면, 비싼 공구의 경우
[헬로티] 오늘날 제조업계는 더 이상 PLC(programmable logic controller)에만 의존해 자동화를 구현하지 않고, 보다 정교하고 복잡한 사이버물리 시스템을 활용하여 센서 및 그 밖의 다른 부품들에 대한 연결성을 높이고 있다. 인더스트리4.0을 도입하여 보다 스마트한 자동화를 실현하고 있는데, 여기에는 여러 곳에 분산되어 있는 IoT 센서 노드로부터 수집한 데이터와 최신 클라우드 서비스 기술이 접목되어 활용된다. 제조 공정 전반에 걸친 최적화는 생산성을 높이고, 낭비를 줄이며, 운영비용을 절감한다. 여기에 예방적 차원의 정비까지 도입하면 가동 시간을 극대화하고 예기치 않은 가동 중단과 그에 따른 손해를 줄일 수 있다. 무선 통신 기술은 제조업계의 이러한 디지털 전환에 있어서 중요한 역할을 할 것이지만, 어떤 프로토콜을 선택하느냐는 특정 애플리케이션 요건에 따라서 달라질 것이다. 데이터 활용 극대화 사일로(silo), 즉 폐쇄성을 해소하는 것은 기업 내 운영요소들의 보다 긴밀한 통합을 가져다준다. 수집한 데이터 세트들에 대한 접근이 가능하면 보다 향상된 자산 관리가 가능할 뿐 아니라, 가용 자원의 활용을 극대화하고, 물류 작업들도 보다 효율
[헬로티] 프로세스, 플랜트 엔지니어, 테크니션 또는 전기 기술자든 관계없이 오늘날 산업용 이더넷(IE)을 비롯한 다양한 분야의 전문가여야 한다. 조만간 이 네트워킹 기술의 변화에 정통하지 않은 사람들로 인해 문제가 발생하게 될 것이다. 산업용 이더넷을 다룰 때 직면할 수 있는 최악의 문제는 다음과 같다. 공장 가동 중단으로 이어지기 전에 이를 찾아서 해결할 수 있기를 바란다. 1. 사무실 용 커넥터, 케이블 및 네트워크 장비 사용. 대부분의 일반용 및 오피스 등급 장비가 산업용 이더넷에도 사용되는 것이 사실이다. 하지만 비 산업용 장비는 공장에서 흔히 볼 수 있는 진동, 습기, 전기 간섭 (EMI), 화학 물질 등에 대해 버티도록 설계되지 않았다. 현명한 사람들은 이것을 알고 있지만 때로는 문제가 발생되면 제품을 교체하려는 차선책을 염두하고 일반 장비를 사용하기도 한다. 하지만 실제 문제가 발생된 이후에는 생산이 중단되는 중요한 문제를 만나게 되기 때문에, 산업용 이더넷에 비산업용 장비를 절대 사용하지 말아야 한다. 2. 부주의 한 케이블 포설 경로. 일부 케이블은 최악의 MICE(Mechanical, Ingress, Climatic, Electromagn
[헬로티] 긴 스위칭 거리, 작은 광점, 전체 서비스 수명 동안 일정한 성능–레이저 기술이 적용된 센서는 LED 센서와 비교했을 때 성능 면에서 다양한 이점을 제공한다. SICK의 레이저 센서 포트폴리오는 여러 가지 용도와 마운팅을 위한 다양한 사이즈, 스위칭 거리, 감지 원리로 까다로운 다수의 애플리케이션에서 사용이 가능하다. Time-of-Flight 측정 기술이 적용된 POWERPROX WTT4SL과 V18L, 이 두 가지 신형 제품 라인은 물체 감지 분야에서 또 다른 최고의 성능을 약속한다. 아주 작은 물체나 특징을 감지해야 할 때, 긴 스위칭 거리와 함께 물체 표면에서 작은 광점이 필요할 때, 혹은 작은 구멍을 통해 기계 내부를 속속들이 감지해야 할 때 레이저 센서는 초점이 맞춰진 집중적인 광선 경로와 LED 센서보다 비교적 높은 송신광 에너지 밀도로 훨씬 더 높은 정밀성을 보장하며 이로써 그런 애플리케이션에서 명백한 이점을 제공한다. 하지만 주요 성능 특징 중 하나인 정밀성을 만드는 것은 송신 광원인 레이저 다이오드만이 아니다. 레이저 센서 제조 시 구현되는 최고의 규격 적합성, 정확도, 재현성 역시 정밀성의 토대이다. 레이저 센서, 제
[헬로티] SWIR 이란? SWIR은 Short-Wave Infrared의 약자로 SWIR의 빛은 일반적으로 900nm~1,700nm 사이로 NIR과 MWIR의 사이로 정의되지만 700nm~2,500nm로 분류할 수도 있다. 일반적인 카메라 센서에 쓰이는 실리콘 센서는 약 1,000nm 이상을 볼 수 없다. SWIR 이미징에는 SWIR 파장을 볼 수 있는 특별한 성분으로 제조된 센서가 필요하다. InGaAs(Indium, gallium, arsenide-인듐, 갈륨, 비소) sensors는 SWIR 카메라에 사용되는 기본 센서로 SWIR 대역을 커버하면서 최저 550nm부터 최대 2,500nm까지 영역을 확장될 수 있다. 그림1 SWIR을 사용하는 이유는? MWIR(Mid-Wave Infrared)이나 LWIR(Long-Wave Infrared)과 같이 사물 자체에서 방출되는 빛과는 달리 SWIR은 가시광선과 유사하게 물체에 반사되고 흡수된다. SWIR 전용 렌즈는 전용 파장 대역을 사용할 수 있도록 코팅 및 설계되어 있으며, SWIR을 사용하기 위해서는 반드시 SWIR 전용 렌즈를 사용해야 한다. SWIR 광학계를 가시광선 렌즈로 사용하게 되면 낮은 품질의
[헬로티] LMI Technologies사의 Gocator 시리즈는 3D 검사, 특히 실시간 인라인 검사에 최적화된 스마트 3D 센서이다. Gocator Firmware는 스캔, 컨트롤러, 영상 처리 소프트웨어까지 모든 역할을 수행하여 PC나 주변장치 없이 센서 하나만으로 모든 측정 및 검사가 가능한 All-in-One 스마트 3D 센서이다. 그림1 Gocator 센서에 내장된 영상처리 소프트웨어인 Gocator built-in Tool은 약 200가지 이상의 3D 측정 도구를 제공한다. 이 내장형 도구들은 아래 그림2와 같이 Profile 측정 툴과 Surface 측정 툴 두 그룹으로 구분된다. Profile 측정 툴은 레이저 프로파일 데이터에서 라인, 곡선, 엣지 등의 형상(feature)을 정의하고, 측정하고, 비교하는 등 정확한 의사결정을 위해 필요한 측정 값들을 계산한다. 이 과정에서 다양한 filter와 최대/최소 threshold 값 등을 유연하게 적용할 수 있다. 그림2. Profile 측정 툴 Surface 측정 툴은 3D height map 데이터에서 높이, 평면, 체적 등의 형상(feature)을 정의하고, 측정하고, 비교하는 등의 기능을
[헬로티] 앤비젼만의 한계를 뛰어 넘은 Next generation 3D 기술 LCI (주)앤비젼은 머신비전 관련 풍부한 레퍼런스를 바탕으로 3D 측정분야의 솔루션을 제공한 지 어느덧 4년이 흘렀다. 앤비젼이 국내에서 독점적으로 제공하는 LMI사의 LCI는 Line Confocal Imaging의 약자로 국제 특허로부터 인증 받은 3D 솔루션이다. 또한 LCI는 단일 스캔으로 2D 및 3D 데이터를 동시에 캡처 할 수 있다. LCI 라인업은 LCI401, 1200, 1201, 1600이 있고, 재작년 10월, LCI 1220과 LCI 1620이 새롭게 개발되어 강력한 기능으로 업그레이드 된 모습을 확인 할 수 있다. 본 고에서는 LCI 1220과 1620에 새롭게 추가된 기능에 대해 살펴보도록 한다. 사진1 이번에 출시된 LCI 1220과 1620에 새롭게 추가된 기능은 총 2가지로 요약할 수 있는데, 뛰어난 3D 데이터 보정 알고리즘 및 최대 16kHz 속도로 기존보다 약 3배이상 빨라졌다는 점이다. 뿐만 아니라 이 두 제품은 여러 필터 기능 Median, Noise reduction들을 내부에 탑재하여 고객 사용환경에서의 프로세싱 로드를 줄여주고 있다.
[헬로티] 사물인터넷(IoT) 커넥티비티 시대에 인공지능(AI) 로봇이 기술 분야의 새로운 도전 영역으로 부상하고 있다. 향상된 인지 능력, 실시간 의사결정, 더욱 스마트한 모터 동작 덕분에 로봇은 혼잡한 도로, 공장 라인 또는 복잡한 의료 현장 그 어디든 보다 정밀하고 미션 크리티컬한 활용 사례에 투입되고 있다. 이 새로운 세대의 인공지능/로봇 애플리케이션의 한 가지 공통점은 이들은 ‘0’에 가까운 지연 시간으로 신뢰성 있게 처리 및 전송되어야 하는 엄청난 양의 데이터를 생성한다는 점이다. 이들의 효율은 매끄럽고 원활한 로밍에 크게 의존하므로 에지(edge)에 유선 링크보다는 무선 연결이 필요하다. 5세대 3GPP 표준, 즉 5G에는 AI 로보틱스 네오 비전(neo-vision)이 포함된다. 5G 네트워크는 더 빠른 속도와 더 많은 데이터 용량을 지원하는 것 외에도, 우리의 공장과 사무실 뿐만 아니라 우리의 일상생활까지도 바꿔 놓을 새로운 세대의 로봇에 대한 꿈을 이룰 수 있도록 설계되었다. 사진. 출처: Fit Ztudio/Shutterstock.com 로보틱스, 고속
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