공정 개요

본 솔루션은 메크마인드(Mech-Mind)의 고정밀 산업용 3D 비전 카메라 Mech-Eye LSR L-GL과 AI 기반 비전 알고리즘을 결합한 금속 가공 산업용 트랙 링크(Track Link) 빈피킹 자동화 시스템입니다.

깊은 빈(Bin)에 무작위로 적재되어 있는 무거운 금속 부품(트랙 링크)을 3D 비전으로 정밀하게 인식하고, 산업용 로봇이 이를 하나씩 피킹하여 다음 가공 공정으로 이송하는 과정을 자동화하는 것이 핵심입니다.

트랙 링크와 같은 금속 부품은 형상이 복잡하고 표면 반사가 심하며, 어두운 환경과 비닐 포장재 등 조명 간섭 요소가 많아 기존 비전 시스템으로는 3D 데이터를 정확하게 추출하기 어렵습니다.

메크마인드 AI 3D 비전 솔루션은 주변광(Ambient light)의 저항성을 극대화하고, 복잡한 형태의 부품 위치와 자세(Pose)를 실시간으로 파악하여 로봇이 좁은 빈 내부에서도 충돌 없이 안정적으로 피킹할 수 있는 최적의 경로를 제공합니다.

프로젝트 배경

금속 및 기계 가공 산업에서 트랙 링크와 같은 무거운 부품은 대량으로 생산되어 깊은 빈(Bin)이나 파렛트 안에 무작위로(Random Bin) 담겨 이동합니다.

하지만 이런 금속 부품들은 표면의 난반사가 심하고, 형상이 복잡하여 기존 2D 카메라나 일반적인 3D 비전 시스템으로는 부품 간의 경계나 정확한 위치를 파악하는 데 한계가 있었습니다.

또한, 부품이 어지럽게 엉켜 있는 깊은 빈 내부에서 로봇이 작업을 수행할 때 내벽이나 주변 부품과의 충돌 위험이 크며, 이를 방지하기 위한 정밀한 경로 생성이 필수적입니다.

수작업으로 무거운 트랙 링크를 일일이 정렬하거나 피킹하는 것은 작업자의 근골격계 질환을 유발하고 전체 공정의 생산성을 떨어뜨리는 주요 원인이 되었습니다.

이번 솔루션은 이러한 현장의 고충을 해결하기 위해 빛 반사에 강한 3D 비전 기술, 충돌 방지를 고려한 스마트 경로 생성, 무작위 적재 환경에서의 유연한 픽앤플레이스 시스템 구축을 목표로 도입되었습니다.

프로젝트 목적

• 표면 반사가 심하고 형상이 복잡한 금속 부품(트랙 링크)의 정밀한 3D 인식

• 강한 주변광(Ambient light) 간섭 및 어두운 조명 환경 극복

• 무작위로 엉켜 있는 부품의 개별 위치 및 3D 자세(Pose) 정확한 추론

• 빈(Bin) 내부 벽면 및 주변 부품과의 충돌(Collision) 방지 및 회피 경로 자동 생성

• 무거운 금속 부품 취급에 따른 작업자 위험 감소 및 근골격계 질환 예방

• 부품 사전 정렬을 위한 지그(Jig)나 추가 공정 없는 유연한 무인화 구현

• 금속 가공 생산 라인(머신텐딩 등)의 안정성 요구 충족 및 전반적인 생산성 향상

✔ 난반사 및 조명 간섭 환경 완벽 극복

Mech-Eye LSR L-GL의 광학 기술력으로 강한 현장 조명이나 금속 특유의 반사광 등 악조건 속에서도 블라인드 현상 없이 안정적으로 부품을 스캔합니다.

✔ 복잡한 형상의 무작위 겹침 인식

단순한 형태가 아닌 트랙 링크처럼 비대칭이고 복잡한 형상의 부품이 엉켜있어도 AI 딥러닝을 통해 개별 객체를 명확하게 분리해냅니다.

✔ 스마트 충돌 회피(Collision Detection) 시스템

철제 빈 내부에서 로봇이 움직일 때 발생할 수 있는 충돌 위험을 시스템이 사전에 감지하고 우회 경로를 자동 생성하여 고가의 로봇 및 설비 파손을 방지합니다.

✔ 사전 부품 정렬 공정 생략

로봇이 무작위 상태의 부품을 스스로 인지하고 집어 올리므로, 작업자가 부품을 일일이 특정 방향으로 정렬(정위치)해 주어야 하는 번거로운 사전 준비 작업이 사라집니다.

✔ 높은 정밀도로 후속 가공 연계성 강화

±0.5mm의 스캔 정밀도를 바탕으로 집어 올린 부품을 다음 정밀 가공 기기나 검사 장비의 정확한 위치에 안착시켜 공정 연속성을 보장합니다.