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 머신비전 시장 동향/(4)B&R “B&R 통합 머신비전은 제어기술과 머신비전을 단일 소스에서 제공할 수 있고, 타사 구성요소가 필요치 않아” 최교식 기자입력 2020-09-28 16:00:16

 

 

 

B&R 서승철 차장

 

 

Q. B&R 통합 머신비전은 독립형 머신비전에 비해 어떤 이점을 제공하나?

A. B&R (비앤드알산업자동화)은 카메라, 렌즈, 조명 장비 및 소프트웨어로 구성된 지능적이고 유연한 비전 포트폴리오를 제공한다. B&R 제어시스템에 완벽하게 통합되어 전체 시스템에서 동기식 데이터 교환이 가능하다. 이미지 처리기능은 쉽게 구성할 수 있으며, 많은 프로그래밍 노력없이 어플리케이션을 만들 수 있다. 그리고 B&R의 완전히 통합된 비전 솔루션과 함께 mapp Vision 소프트웨어 패키지를 사용하면 머신비전 어플리케이션을 훨씬 쉽게 생성, 유지 관리 및 진단할 수 있다. 캡처된 이미지와 이미지 처리 결과는 mapp View를 사용하여 웹 기반 HMI 어플리케이션에 통합될 수 있고, HMI 어플리케이션은 데스크톱 PC, 태블릿 또는 스마트 폰에서 볼 수 있다.

B&R은 구성하기 쉬운 만큼 강력한 머신비전 기능에 이러한 알고리즘을 캡슐화 했다. 한 줄의 코드를 작성하지 않고도 다양한 작업을 구현할 수 있다.

 

 

Q. B&R 통합 머신비전은 장비 설비에 어떠한 이점을 제공하나?

A. B&R은 제어시스템의 필수 요소로 새로운 머신비전 솔루션을 개발했다. 이제 비전 어플리케이션을 더 빠르고 낮은 비용으로 구현할 수 있다. 사상 처음으로 제어기술과 머신비전은 단일 소스에서 제공할 수 있고 타사 구성요소가 필요치 않다.

비전 솔루션은 조명 시스템, 카메라 및 지능형 이미지 처리 알고리즘으로 구성된다. 조명 요소는 카메라에 통합되거나 외부 장치로 사용할 수 있으며 이미지 캡처와 동기화된다. 이를 통해 빠르게 움직이는 물체도 최대의 정밀도와 스트로브 강도로 완벽하게 조명된다. 그리고 조명에 직접 통합된 스트로브 컨트롤러를 사용하면 추가 하드웨어가 필요하지 않다.

전례 없는 깊이의 통합은 품질 검사를 훨씬 뛰어넘는 새로운 가능성을 열어준다. 비전 시스템의 정보를 실시간으로 제어 루프에 입력하여 고급형 기계 제어가 가능하다. 카메라는 마이크로 초 정밀도로 축 이동과 동기화된다.

모든 자동화 제품과 마찬가지로 B&R의 머신 비전 시스템은 B&R 기성 SWmapp Technology의 구성요소를 사용하여 프로그램한다. 결과적으로 어플리케이션은 프로세스제어 및 모션에서 머신비전 및 HMI에 이르기까지 하나로 모든 것을 포함할 수 있다.

위치 및 방향과 같은 데이터는 시간 소모적인 매핑 없이 기계 응용프로그램에서 실시간 변수로 사용할 수 있다. 몇 번의 클릭만으로 머신비전 시스템의 이미지를 mapp View HMI 어플리케이션에 통합할 수 있다.

머신비전 기능에 대해 위젯으로 알려진 기성품 HMI 구성요소를 선택할 수 있다. 예를 들어, 캡처된 이미지 위에 감지된 물체를 오버레이하는 기능은 기계 어플리케이션이 예상대로 작동하는지 쉽게 확인할 수 있도록 하여 개발과 시운전을 크게 가속화한다. 기계가 작동하면 캡처된 이미지에서 식별된 개체 중 어떤 것이 후속 처리 단계에 사용될지 강조 표시할 수 있다. 예를 들어 제한 값을 위반하지 않는 경우에만 추가 처리가 허용되는 객체가 여기에 포함될 수 있다. 위치 및 방향과 같은 추가 정보는 이미지 위에 오버레이 되거나 오프프레임으로 표시될 수 있다.

이외에도 추가적으로 IP67 도어록의 간단한 통합, 위생적인 디자인의 스테인리스 스틸 HMI 패널, 기계 작동을 위한 RFID 액세스 제어, OMAC PackML 준수, SDM: 전례 없는 수준의 세부 정보를 제공하는 웹 기반 진단, 유지 관리 작업을 위한 최고의 솔루션, 현장 또는 원격 액세스, 교육 불필요, 프로그래밍 도구 불필요, 저렴한 비용, 효율적인 디자인 등의 이점을 제공한다.

 

Q. 기계와 모션 제어와의 긴밀한 동기화는 기계 제작자들에게 어떤 의미를 지니나?

A. B&R 비전 솔루션의 하드웨어와 소프트웨어는 모두 제어시스템에 완전히 통합되어 있다. 이것은 머신비전을 포함한 모든 자동화 구성요소 간의 절대 정밀도와 마이크로 초 동기화를 달성하는 유일한 방법이다. 하나의 엔지니어링 도구와 하나의 응용프로그램만 관리하면 엔지니어는 이제 자체적으로 많은 머신비전 작업을 구현할 수 있다.

 

 

 

 

B&R은 카메라, 렌즈, 조명 장비 및 소프트웨어로 구성된 지능적이고 유연한 비전 포트폴리오를 제공한다.

 

 

Q. B&R 통합 머신비전의 어플리케이션의 범위는 어떻게 되나?

A. B&R은 포괄적인 카메라 및 비전 센서 포트폴리오를 제공한다. 광범위한 이미지 센서, 렌즈 및 소프트웨어 기능을 갖춘 B&R은 대부분의 머신비전 어플리케이션을 다룬다.

고객은 필요에 맞는 조리개, 전력 수준, 이미지 센서 및 플래시 LED를 정확하게 선택할 수 있다. 모든 카메라 유형에는 멀티 코어 프로세서와 통합 FPGA 이미지 전처리 기능이 있다. 이를 통해 AI 기반 텍스트 인식 및 딥 러닝 알고리즘과 같은 정교한 기능을 사용할 수 있다.

이미지 센서는 1.3 ~ 5메가 픽셀의 해상도로 제공된다. 130만 화소 센서는 매우 유연한 구성 옵션을 사용하여 라인 스캔 카메라로 작동할 수도 있다. 선 너비는 이미지 센서의 전체 너비까지 자유롭게 구성할 수 있다. 이는 단일 이미지로 캡처할 수 없는 긴 제품에 특히 유용할 수 있다.

카메라, 조명 및 모션 제어는 모두 동일한 제어 시스템의 요소이므로 외부 인코더없이 마이크로 미터 정밀도로 프로세스를 동기화할 수 있다. 이것은 물론 병 및 기타 회전 제품의 경우에도 적용된다. 제품은 이미지 품질에 부정적인 영향을 주지 않고 매우 빠르게 움직일 수 있다.

B&R의 이미지처리 기능은 모든 카메라 변형에 사용할 수 있다. 스마트 센서를 사용하여 단일 비전 기능을 구현할 수 있으며 더 강력한 스마트 카메라는 여러 기능을 동시에 허용한다. 이를 통해 제품에 인쇄된 코드를 읽는 동시에 길이와 방향을 측정하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다.

 

Q. B&R 통합 머신비전은 어떤 펑션블록을 제공하나?

A. Identification을 비롯해서 OCR reading, Blob analysis, Matching, Metrology 등의 펑션블록을 제공한다.

Identification. mapp Vision은 가장 일반적인 모든 1D 2D 코드를 포함하여 40 개 이상의 서로 다른 코드 유형을 처리할 수 있다. 소프트웨어는 위치 및 방향 정보 외에도 ISO 15415/15416의 기준에 따라 코드의 품질 평가를 위한 정보와 확장된 등급 정보를 제공한다. 이를 통해 프로세스를 즉석에서 조정할 수 있다. 이 기능은 자체 최적화되어 있으며 매우 빠른 속도에서도 신뢰할 수 있는 결과를 제공한다.

OCR reading. 통합 문자 인식 기능은 딥 러닝 알고리즘과 함께 작동한다. 따라서 OCR 기능은 매우 안정적이며 이미지 품질이 좋지 않거나 도트 매트릭스 글꼴과 같은 어려운 문자에서도 고속 판독이 가능하다. 사용하기 쉬운 인터페이스는 OCR 어플리케이션의 구현을 단순화한다.

Blob analysis. mapp Vision을 사용하면 표면 인식은 단순히 영역의 픽셀 수를 계산하는 것 이상이다. 이 기능은 감지된 영역의 크기와 기하학적 중심의 위치를 마이크로 픽셀 정밀도로 결정하는 것 외에도 방향 및 평균 회색 값에 대한 정보를 제공한다. 따라서 Blob 분석은 위치 감지, 측정, 계산 또는 색상 인식과 같은 다양한 작업에 사용할 수 있다.

Matching. 매칭 기능은 물체, 위치 및 방향을 쉽게 식별한다. 엣지 기반 매칭 외에도 상관 관계 기반 변형도 사용할 수 있다. 유연한 구성 옵션을 통해 다양한 배율로 이미지를 촬영한 경우에도 안정적으로 물체를 감지할 수 있다. 매칭은 물체의 위치와 방향뿐만 아니라 발견된 모델 유형과 매칭 품질도 제공한다.

Metrology. 계측을 통해 mapp Vision은 강력하고 매우 정확한 측정 장비를 제공한다. 선 또는 원 세그먼트를 따라 가장자리는 하위 픽셀 정확도로 측정된다. 이를 통해 품질 관리 또는 기계식 그리핑 시스템의 위치 지정 및 트래킹 작업을 위한 거리와 반경을 정확하게 결정할 수 있다.

 

 

 

B&R 머신 비전 시스템은 mapp 기술의 미리 만들어진 컴포넌트를 이용하여 프로그램 된다. 결과적으로 어플리케이션은 프로세스 제어와 모션으로부터 머신 비전과 HMI까지의 모든 것을 커버한다.

 

 

 

Q. LED I/O로는 어떤 것들이 있나?

A. B&R은 비전 솔루션을 위한 포괄적인 조명 시스템을 개발했다. 조명 제어는 μs 미만 범위에서 자동화 시스템과 동기화된다.

유연한 라이트 바, 링 라이트, 백라이트 및 카메라 통합 조명을 선택하면 어려운 조명 상황에서도 최적의 결과를 보장한다. 각 조명에는 통합 스트로브 컨트롤러가 있으므로 외부 하드웨어가 필요하지 않다. 컨트롤러는 강력한 LED에 정확한 펄스 전류 공급을 보장한다. 이는 최대 강도에서 최소 1 마이크로 초 지속 시간의 광 펄스를 가능하게 한다.

유연한 라이트 바는 개별적으로 제공되거나 4, 6 또는 8개의 그룹으로 링 라이트로 배열된다. 백라이트는 6가지 크기로 제공된다. 각 조명은 한 번에 최대 4개의 서로 다른 LED 색상을 특징으로 할 수 있으며, 흰색 및 다양한 가시 색상에서 적외선 및 자외선에 이르기까지 작동 중에 조명 색상을 선택할 수 있다. 이를 통해 모든 응용 분야에 적합한 대비, 색상, 조명 및 강도를 얻을 수 있다.

많은 머신비전 어플리케이션은 좋은 결과를 얻기 위해 광원을 매우 정밀하게 정렬해야 한다. 이것이 B&R-40°에서 + 90°까지 전자 각도조절 기능이 있는 라이트 바를 장착한 이유다. 동일한 기계에서 여러 제품을 생산할 때 각 배치에 대해 조명 각도를 자동으로 안정적으로 최적화할 수 있다.

 

Q. 통합형 머신비전의 수요전망을 어떻게 하나?

A. 완벽히 통합된 비전 솔루션과 함께 유연한 소프트웨어 패키지를 사용하여 머신비전 어플리케이션을 훨씬 쉽게 생성, 유지 관리 및 진단할 수 있는 강력한 솔루션이 제공되면서 통합형 머신비전에 대한 수요는 크게 늘어날 것으로 예상한다.

임베디드 비전시스템에 대한 현재 추세와 사용자 친화적인 엔지니어링 도구의 지속적인 개선은 컴퓨터 지원 이미지 처리를 전체 기계설계에 훨씬 쉽게 통합할 수 있게 해주기 때문에 수요가 발생할 것이다.

 

Q. 머신비전의 기술 트렌드를 어떻게 전망하나?

A. 자동화 구성 요소는 일반적으로 완전히 통합되지만 이미지 처리는 크게 격리된 도메인으로 남아 있다. 자동화의 완전한 통합은 기계의 전체 자동화 솔루션을 포괄하는 엔지니어링 도구에서 시작된다. 이는 엔지니어링 워크 플로우를 간소화할 뿐만 아니라 프로그래밍 환경에서 제공되는 모듈형 소프트웨어 블록에 대한 액세스의 부가 가치를 제공한다.

컨트롤러의 실시간 통신을 사용하는 기능을 통해 자체 최적화 제어 루프를 위한 마이크로초 동기화 및 런타임 매개 변수 변경을 구현할 수 있다.

모션 제어, I/O 및 이미지 처리를 위한 프로세스 변수를 동기화하면 머신비전 구성요소가 지능적인 가공 솔루션을 위해 완벽하게 연결되고 완벽하게 통합된 센서로 변환된다. 기계에 눈을 돌리면 미래의 지능형 기계와 공장을 위한 완전히 새로운 혁신적인 디자인의 세계가 열린다.

 

 

 

광범위한 이미지 센서, 렌즈 및 소프트웨어 기능을 갖춘 B&R은 대부분의 머신비전 어플리케이션을 다룬다.

 

 

Q. B&R 통합 머신비전의 시장확대전략은 어떻게 전개하고 있나?

A. 중소 공장 자동화 제조업계측 머신비전에 대한 요구는 분명히 존재한다. 하지만 기존의 소프트웨어와 하드웨어가 결합된 일체형 머신비전 솔루션 같은 경우 고가로 인하여 진입장벽이 높기 때문에 대부분의 고객이 머신비전 도입에 주저하는 경우도 많다. 이런 시장 상황에서 B&R visionmapp technology 통해 공장자동화를 위한 일체형 머신비전에 대한 통합 솔루션을 제공한다면 중소 제조업체 시장에서 충분한 경쟁력을 보일 수 있을 것으로 생각한다.

그리고 B&R Vision의 큰 장점은 실시간 네트워크 통신을 통해 모션과 머신비전 시스템을 마이크로초 단위로 동기화시켜 물류 생산능력을 크게 끌어올릴 수 있다는 점이기에 실제 타깃을 모션컨트롤과 비전시스템을 연계한 로지스틱 시장으로 하고 있다.

또한 제조업체, 물류창고 그리고 자동차 포함한 다양한 산업에서 사용되는 바코드 스캐닝 시장이 B&R 머신비전을 확대해 나가는 주요 타깃이다

 

<기획·취재/최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

 

 

 

완벽히 통합된 비전 솔루션과 함께 유연한 소프트웨어 패키지를 사용하여 머신비전 어플리케이션을 훨씬 쉽게 생성, 유지 관리 및 진단할 수 있다.

 

 

 

 

 

최교식 기자
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