활용사례
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부품이 자주 바뀌는 생산 환경에서는 검사 시간뿐 아니라 로봇 경로를 준비하는 시간도 중요합니다.
단순화된 스캔 경로와 FARO CREAFORM Automation Kit의 활용 방법을 소개합니다.
제조 현장에서는 하나의 제품을 대량 생산하는 방식뿐 아니라, 여러 종류의 부품을 짧은 주기로 생산하는 다품종 소량 생산도 중요해지고 있습니다. 자동차, 항공우주, 전자 및 산업 장비 분야에서는 제품 사양이 세분화되고 개발 주기가 짧아지면서 검사 대상도 자주 달라집니다.
자동화 품질검사(AQC)는 반복성과 일관성을 높이고 검사 처리량을 개선하는 데 도움이 되지만, 부품이 바뀔 때마다 로봇 스캔 경로를 새로 작성하고 검증해야 한다면 프로그래밍 작업 자체가 새로운 병목이 될 수 있습니다.
이번 글에서는 이러한 어려움의 원인과 단순화된 스캔 경로의 개념을 살펴보고, FARO CREAFORM Automation Kit과 Automation 소프트웨어를 활용해 검사 준비 부담을 줄이는 방법을 소개합니다.
다품종 생산에서는 동일한 부품을 오래 반복 검사하기보다 새로운 부품의 측정 작업을 빠르게 준비해야 합니다. 로봇과 3D스캐너의 성능뿐 아니라 검사 경로를 얼마나 효율적으로 구성하고 재사용할 수 있는지가 생산성에 영향을 줍니다.
새로운 부품이 투입되거나 설계가 조금만 변경되어도 로봇에 장착된 3D스캐너의 이동 경로를 다시 설정해야 하는 경우가 많습니다. 기존 방식은 부품 표면을 세밀하게 따라가면서 사각지대를 줄이고 필요한 측정 거리와 시야를 확보하도록 경로를 최적화합니다.
한 가지 부품을 대량으로 반복 검사한다면 초기 프로그래밍에 투자한 시간을 여러 번의 검사에 활용할 수 있습니다. 그러나 3~10개 수준의 소량 부품에서는 경로 작성과 검증에 드는 시간이 실제 스캔 시간보다 길어질 수도 있습니다.
부품의 형상이나 크기, 검사 부위가 달라지면 기존 경로를 수정하거나 처음부터 다시 만들어야 합니다. 오프라인 프로그래밍, 로봇 동작 시뮬레이션, 충돌 가능성 및 스캐너 시야·커버리지 확인, 실제 셀 테스트가 반복되면서 준비 시간이 누적됩니다.
이러한 검증 과정은 검사 품질과 안전한 로봇 운용에 필요합니다. 다만 다품종 생산에서는 부품 교체 때마다 동일한 준비 과정이 반복되어 검사 자동화의 효율을 떨어뜨릴 수 있습니다.
단순화된 스캔 경로는 부품 표면의 세부 형상을 하나하나 따라가는 대신, 부품이 포함되는 외곽 영역을 기준으로 로봇의 이동 경로를 설정하는 방식입니다. 직육면체나 원통형 같은 표준 기하학적 볼륨을 정하고, 그 범위 안에서 3D스캐너가 필요한 표면 데이터를 취득하도록 구성합니다.
새 부품이 들어오더라도 처음부터 부품에 맞춘 경로를 설계하는 대신, 미리 정의한 표준 경로를 선택하고 필요한 부분만 조정하는 접근입니다. 핵심은 경로를 지나치게 세밀하게 만드는 것이 아니라, 검사 대상에 필요한 시야·측정 거리·데이터 커버리지를 확보하는 데 있습니다.
부품이 포함되는 기하학적 범위를 기준으로 스캔 경로를 구성합니다.
스캐너 시야와 측정 거리, 접근 가능한 주요 표면을 확인합니다.
부품이 변경되면 기존 경로를 기반으로 검사에 필요한 영역을 보완합니다.
단순화된 경로가 모든 형상에서 동일한 검사 결과를 보장하는 것은 아닙니다. 깊은 홈이나 가려진 영역 등은 추가 경로가 필요할 수 있으며, 실제 검사에 앞서 측정 커버리지와 충돌 가능성을 확인해야 합니다.
표준화된 스캔 경로를 기반으로 작업을 준비하고, 부품별로 필요한 부분을 조정한다면 다품종 소량 생산에서도 검사 프로그래밍 부담을 줄일 수 있습니다.
기존에는 부품별 경로 작성과 시뮬레이션, 셀 테스트에 많은 시간을 사용했다면, 표준 경로를 활용한 방식에서는 새로운 부품을 검사 워크플로우에 투입하는 과정을 간소화할 수 있습니다.
부품이 바뀔 때마다 새로운 경로를 처음부터 작성하는 부담을 줄입니다.
프로토타입·초도품·단기 생산품처럼 수량이 적은 작업에도 자동화 검사를 검토하기 쉬워집니다.
반복적인 경로 작성 대신 검사 전략, 품질 데이터 분석, 공정 개선에 더 집중할 수 있습니다.
단순화된 경로를 적용하려면 3D스캐닝 시스템 자체도 경로 최적화에 과도하게 의존하지 않아야 합니다. 스캐너가 작은 위치 변화에도 민감하다면 정교한 경로 수정과 반복 검증이 계속 필요할 수 있기 때문입니다.
접근 가능한 표면에 대해 충분한 데이터 품질을 확보할 수 있는 스캐너, 로봇의 동작을 제어하는 시스템, 오프라인 프로그래밍을 지원하는 소프트웨어가 함께 맞물려야 검사 준비 시간을 줄일 수 있습니다.
FARO CREAFORM Automation Kit은 3D스캐너를 로봇 또는 협동로봇과 연계해 검사 작업을 자동화하도록 지원하는 솔루션입니다. 특히 1~10개 수준의 소량 부품을 측정할 때 검사 프로그래밍과 시스템 구축 부담을 줄이는 방향으로 활용할 수 있습니다.
Creaform Metrology Suite의 Automation 소프트웨어는 디지털 환경에서 로봇 경로를 정의하고 검토하는 기능을 제공합니다. 표준화된 스캔 경로를 준비해두면 부품별로 필요한 부분을 수정하고 새로운 검사 작업에 활용할 수 있습니다.
CUBE-R M 시리즈도 Automation 소프트웨어와 함께 오프라인 프로그래밍을 활용할 수 있습니다. 다품종 제조 환경에서 검사 대상이 달라질 때 경로 준비 과정을 표준화하고, 반복 가능한 자동화 품질검사 워크플로우를 구축하는 데 도움이 됩니다.
다품종 소량 생산에서는 부품별 검사 시간뿐 아니라 새로운 부품을 얼마나 빠르게 측정할 수 있도록 준비하는지가 중요합니다. 단순화된 스캔 경로는 표준 기하학적 볼륨을 기반으로 검사 커버리지를 확보하면서 프로그래밍 부담을 줄이는 접근 방식입니다.
이즈소프트는 FARO CREAFORM의 Automation Kit, Automation 소프트웨어 등 3D스캐닝 기반 자동화 품질검사 솔루션을 통해 제조 현장의 검사 대상과 생산 방식에 맞는 도입 방안을 제안합니다.
부품 종류와 검사 수량, 측정 환경을 고려해 적합한 자동화 3D스캐닝 솔루션을 안내해 드립니다.
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