마치 커다란 퍼즐 같은, 손에 잡히는 성공 - 로봇 비전에서의 완벽한 상호작용

2018. 9. 20

모든 조각을 맞춤으로써 완벽한 그림이 탄생합니다. 하지만 실제의 경우에는 놀이가 아니라 새로 특허를 받은 그리퍼를 보유한 fpt Robotik 사와 3D 카메라 Visionary-T를 보유한 SICK 사의 전문적인 협력이 문제가 됩니다. 성공적인 자동화 전문 기업 fpt Robotik은 Subito Connect A 셀을 통해 Pick-and-place 애플리케이션을 위한 완전히 새로운 로봇 셀을 고안해냈으며, 이를 통해 특히 포장 분야에서 모양이 쉽게 변하는 연성의 제품을 집는 로봇 기반 피킹의 결점을 보완합니다. 기술적으로 정교한 그립 기술로 인해 비흡착성이며 지금까지 자동화할 수 없었던 제품을 부드럽게 분리하고 배치할 수 있습니다. 이러한 제품의 위치를 식별하기 위해서는 이에 적합한 “시각 기능이 있는” 시스템이 필요합니다. 바로 이를 위해 로봇 제조사에게는 Visionary-T AG가 있습니다. 셀에서의 기술 구현을 위해 SICK가 제공한 철두철미한 지원과 성공적인 개발 과정을 통해 1년이 채 안되는 기간 내에 놀라울 만한 성과를 거둘 수 있었습니다.

 

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모양과 내용물이 매우 다양한 포장품을 자동화된 프로세스에서 피킹하는 것은 예전부터 매우 어려운 과제입니다. 포장품을 정확하게 감지, 피킹 및 배치하기 위한 fpt Robotik의 솔루션은 SICK의 스마트 3D 카메라 Visionary-T AG가 장착된 Subito Connect A 셀입니다. 뮌헨에서 Automatica 2018을 맞아 대중에 공개한 로봇 셀은 콤팩트하고 유연하며 이동식으로 사용할 수 있습니다. 또한 큰 수고 없이도 수작업 장소, 물류 또는 피킹 작업장에 설치할 수 있습니다. 따라서 이 솔루션이 시장에서 전적으로 긍정적인 호응을 받는 것이 놀랄 일은 아니며, 유명한 기업에서 이미 이 시스템에 대한 관심을 표명했습니다. 이 기업 중에는 장난감을 제조하는 독일 대기업도 있습니다.

 

카메라 기반 그리퍼 기술을 갖춘 출중한 파트너를 찾는 과정에서 SICK와 그 로봇 비전 제품을 선택하는 것은 그리 오래 걸리는 일이 아니었습니다. 다양한 Visionary-T 이형을 바탕으로 이 기업은 "Sensor Intelligence."를 위해 매우 경쟁력 있는 카메라 솔루션을 시장에 선보였습니다. 3D 카메라는 다른 경쟁사의 3D 스냅샷 솔루션과 비교될 수 있습니다. 하지만 비용은 확실히 더 저렴합니다. 특히 이 매우 뛰어난 가격 대 성능비가 결정에 큰 영향을 미친 요소였습니다.

 

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3D 방식의 월등한 피킹

 

연성 표면이거나 진공을 유지하기 어려운 표면의 Pick-and-place, 즉 포장된 퍼즐 제품을 피킹 및 배치하는 것과 같이 디테일한 부분에 어려움이 있습니다. 이는 더 작고 많은 단계를 거쳐야만 복합적이고 복잡한 애플리케이션을 신뢰성 있게 가동할 수 있다는 의미입니다. 이러한 모든 퍼즐 조각이 올바르게 맞춰져야만 성공적인 협력의 전체 그림이 나타납니다. 그리고 바로 이 점에서 fpt Robotik과 SICK는 출중한 기술과 각 분야의 전문성을 바탕으로 협동의 이정표를 세웠습니다. Subito Connect A 셀의 Visionary-T AG 구현은 두 기업의 침착성, 솜씨, 인내 및 뛰어난 전문성 덕분에 가능한 일이었습니다. 1년이 채 되지 않는 기간 동안 협력을 통해 프로젝트에 투입된 직원들은 위에서 설명한 그리퍼와 카메라를 신뢰성 있게 결합한 제품을 대량 생산할 수 있게 되었습니다.

 

셀에서의 협동

셀 자체에서는 개별 구성요소들의 협력이 애플리케이션을 성공으로 이끌었습니다. 카메라의 감지된 3D 데이터는 즉시 발생 현장에서 처리되고 환산됩니다. 이외에도 Visionary-T는 성능이 매우 뛰어난 하드웨어와 어둡거나 투명하거나 반사되는 물체의 공간적 위치를 정확하게 감지하는 다양한 이미지 처리 필터를 갖추고 있습니다. 그런 다음 이렇게 정확하게 파악된 물체의 위치를 초당 최대 50개의 이미지를 보여주는 3D 좌표계로 나타내 즉시 기계 제어 장치로 전달합니다. 

 

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이때 데이터는 카메라를 SPS에 직접 연결할 수 있도록 처리됩니다. 결과적으로 특허를 받은 그리퍼는 모든 기능을 펼쳐 보일 수 있습니다. 이를 통해 성공적인 구현 후 제품의 싱귤레이션이 쉽게 보장됩니다.

 

지능적인 구현

fpt Robotik의 프로젝트 리더 겸 기업 전략가 Andreas Frick은 자사 사업 영역에 대한 다음과 같은 관점을 보여줍니다. "로봇은 굉장히 많은 것들을 할 수 있습니다. 하지만 연성 부품을 자동으로 조작하는 데 로봇을 사용하는 것은 지금까지 불가능한 일이었으며 포장지를 감지하는 것은 제한적으로만 가능한 일이었습니다. 그리퍼와 카메라 간의 완벽히 조율된 협력을 통해 이제는 생산에 로봇을 이용하게 되었습니다. 이는 지금까지는 절대적으로 불가능한 일이었습니다." 이러한 언급은 성공적인 애플리케이션(예: Subito Connect와 같은 로봇 셀에서의 신속한 피킹 및 배치)을 위해서는 매우 많은 수의 작은 퍼즐 조각이 필요하다는 것을 잘 보여줍니다. SICK의 직원들은 이 협력 프로젝트 과정에서 투입된 카메라 기술을 바탕으로 시스템의 지능 부문에 중요한 기여를 했습니다. 무엇보다도 fpt Robotik의 동료와 함께한 고민과 작업이 성공을 잘 반영합니다. 이러한 토대에서 함께 이루어나갈 수 있는 것입니다. 이로써 가까운 미래에도 혁신적인 솔루션이 분명히 탄생할 것이며 손에 잡히는 성공 스토리를 이어갈 것입니다.

Josef Zimmermann
Josef Zimmermann

Josef Zimmermann 

로봇 시스템 테크니컬 인더스트리 매니저

Josef Zimmermann은 2010년부터 테크니컬 인더스트리 매니저로서 로봇 시스템 주제를 집중적으로 다루고 있다. 레이저 측정 기술과 네트워크 기술 분야의 응용 엔지니어로 2000년에 SICK에 입사했다. 일찍이 자율 주행 차량의 내비게이션과 산업 및 서비스 로봇 시스템 분야의 프로젝트를 통해 현재의 과제 영역과 접하게 되었다.

 

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