사례 연구

산업 분야: 제조 / 패키징
제품: Sony IMX264 센서를 탑재한 Triton 5.0MP 컬러 카메라
SDK: Halcon SDK 기반의 PENSUR 맞춤형 비전 소프트웨어

블리스터 포장 공정의 효율을 높이는 비전 기반 피킹 및 배치 시스템

블리스터 포장은 소비재, 소형 정제, 캡슐 등을 1회분 단위로 포장하는 데 일반적으로 사용된다. 이 사전 성형된 플라스틱 패키지는 제품을 담는 캐비티와 이를 밀봉하는 리딩(덮개)으로 구성된다. 캐비티는 플라스틱 또는 알루미늄으로 제작되며, 리딩은 종이, 플라스틱, 알루미늄, 또는 연질 호일 및 기타 소재의 적층 구조로 만들어진다. 제품이 캐비티에 삽입된 후, 리딩이 부착되어 밀봉이 완료된다.

충전 과정에서는 먼저 제품이 적절하게 캐비티에 공급된 후, 리딩 소재가 밀봉된다. 포장 전에 제품이 식별되고 검사되더라도, 블리스터 포장 중 제품 손상이나 오류 발생 가능성이 존재하며, 이는 종종 수작업 개입을 필요로 한다.

과제

기존에는 제품 분류와 포장이 두 단계로 나뉘어 있었다. 각 제품 라인마다 작업자가 제품을 정리한 후 박스에 넣어 다음 공정에서 쉽게 접근할 수 있도록 준비한 후, 그 박스를 기계로 성형된 블리스터에 수작업으로 삽입해야 했다. 이 같은 반복적인 수작업은 근골격계 질환의 위험을 높이며, 하루에 수만 개의 제품을 포장해야 하는 환경에서는 비효율적일 수 있다. 또한, 다양한 크기, 형태, 디자인을 가진 여러 제품 라인을 지원해야 하므로 속도와 정밀도 요건을 동시에 만족시켜야 했다. 선택오차를 0.5mm 이하로 유지하기 위해 맞춤형 캘리브레이션 절차도 필요했다.

이러한 반복적인 수작업을 줄이기 위해, 산업 등급의 구성 요소와 고속 하드웨어를 기반으로 한 비전 기반 피킹 및 배치 솔루션이 자동화 엔지니어링 전문 기업 Pensur에 의해 개발되었다. 고속, 고신뢰성의 하드웨어와 최적화된 맞춤형 소프트웨어의 조합을 통해 속도 요건을 충족했고, LUCID의 Triton 카메라를 기반으로 한 컴퓨터 비전 소프트웨어를 통해 각 제품을 정확하게 학습하고 식별할 수 있도록 했다.

PENSUR의 피킹 및 배치 시스템 작동 영상

해결 방안

각 시스템에는 접착제 제품의 위치 식별을 위해 LUCID의 TRI050 컬러 카메라 2대가 포함되어 있으며, 이 GigE Vision 카메라는 최대 속도를 위해 개별 기가비트 포트에 연결된다. 카메라는 옵토 절연 핀을 통해 로봇과 동기화되어 트리거된다. PENSUR의 전기 엔지니어이자 프로젝트 매니저인 Pablo Senatore는 “LUCID 카메라의 이미지 품질과 우수한 광학 시스템의 조합 덕분에 전체 시야 범위에서 일관되고 정밀한 제품 식별이 가능했다”고 말했다. 비전 소프트웨어는 MVTec의 Halcon SDK를 기반으로 PENSUR에서 맞춤 개발되었다.

이 솔루션은 제어 패널, 처리 유닛, 승강식 컨베이어, 그리고 두 쌍의 로봇-카메라-컨베이어 시스템으로 구성된다. 제품 선택은 제어 패널에서 이루어지며, 작업자는 30종 이상의 제품 중 원하는 제품을 선택할 수 있다.

PENSUR의 시스템은 제품의 위치 확인과 식별을 위해 LUCID의 TRI050 컬러 카메라 두 대를 사용합니다.

선택된 제품은 승강식 컨베이어를 통해 일정한 속도로 정렬 공정에 공급되며, 수평 컨베이어를 통해 첫 번째 로봇의 작업 공간으로 이동한다. 이후 LUCID의 Sony IMX264 글로벌 셔터 CMOS 센서를 탑재한 5.0MP Triton 컬러 카메라로 영상이 캡처된다. 영상이 처리된 후, 시스템은 어떤 박스를 선택할지 결정하고, 블리스터 공정 단계에 맞는 방향으로 제품을 배치하여 두 번째 시스템의 컨베이어에 올려놓는다. 두 번째 로봇의 작업 영역에 도달한 박스는 위치가 확인되고 바코드가 검증되며, 이 정보를 바탕으로 블리스터에 삽입되거나 불량으로 분류된다.

이 솔루션은 기존의 두 단계를 하나의 스테이션으로 통합하였다. 제품은 승강식 컨베이어를 통해 시작되며, 첫 번째 로봇이 Triton 카메라의 도움을 받아 제품을 정렬한다. 이 정렬 과정을 통해 박스의 올바른 면이 두 번째 로봇에서 인식될 수 있도록 보장된다. 두 번째 단계에서는 박스를 위치 확인하고, 바코드로 식별한 뒤, 분당 45개의 속도로 블리스터에 자동 삽입된다.

구현된 솔루션은 피킹 및 배치 시스템의 두 단계를 하나의 스테이션으로 통합하였으며, GigE Vision 카메라를 통해 동기화됩니다. 첫 번째 로봇은 제품을 분류하고, 두 번째 로봇은 박스를 위치 확인하고 식별한 후 블리스터 팩에 배치합니다.

Sony IMX264 CMOS 5.0MP 센서를 탑재한 Triton 카메라는 우수한 이미지 품질을 제공하며, PENSUR의 비전 기반 시스템에서 항목을 지속적으로 정확하게 식별할 수 있습니다.

결론

기존의 블리스터 피킹 및 검사 시스템은 다양한 제품에 대해 복잡한 학습 절차가 요구되며, 크기, 위치, 방향이 빈번히 바뀌는 환경에서는 운영자가 사용하기 어렵다. PENSUR의 최신 비전 기반 피킹 시스템은 고속·고신뢰성 하드웨어와 맞춤형 소프트웨어를 결합하여 비용을 절감하고 생산 현장에서 직원의 효율성과 안전성을 동시에 향상시킨다.

자세한 내용은 다음을 참조하세요:
PENSUR 웹사이트 방문
Triton 제품 페이지 보기