비전센서 카메라 불량품 없는 생산공정에 필수인 비전검사(날인유무검사, 부품검사 등)

 

안녕하세요, 에프엔티입니다.

오늘은 제조업에서 꼭 필요한 하나의 기술에 대해 이야기해보려고 해요.

바로 '비전카메라 비전검사'인데요.

생산 공정에서 불량품을 줄이고,

품질을 높이기 위한 필수 요소라고 할 수 있어요.

어떻게 이 기술이 제조업에 혁신을 가져오는지 함께 알아보시죠!

 

생산과정에서 불량품을 최소화하기 위해 도입되는 비전카메라는

컴퓨터 비전 기술을 활용하여 제품의 품질을 검사하는 시스템입니다.

사람의 눈과 같은 역할을 하는 비전카메라는 제품의 이미지를 촬영하고,

이 이미지를 분석하여 결함이나 불량을 감지합니다.

 

1️⃣먼저, 비전카메라는 제품의 표면에 초점을 맞추어

양품과 불량품 각각 고해상도의 이미지를 촬영합니다.

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2️⃣ 그런 다음, 소프트웨어 알고리즘이 이 이미지를 분석하여

설정된 기준과 비교 분석 검사를 진행합니다.

이때, 기준은 제품의 크기, 모양, 색상, 패턴 등 다양한 요소를 포함할 수 있습니다.

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3️⃣만약 제품이 기준에 부합하지 않는 경우

즉 불량이나 결함이 발견되면

해당 정보가 생산 관리 시스템에 전달되어

다양한 시청각적 방식(경광등알람, 리젝터 등)으로

불량 검출 처리 조치를 취할 수 있게 됩니다.

 

이러한 비전검사는 기존의 육안 검사나 수동 검사에 비해

빠르고 정확하며 일관된 결과를 제공합니다.

또한, 데이터 기반의 객관적인 검사이기 때문에

인간의 실수나 피로에 의한 오류를 최소화할 수 있습니다.

더불어, 대량 생산 공정에서 높은 처리량을 유지하면서도

높은 수준의 품질 관리를 가능하게 합니다.

 

제품 생산에서의 공정은 최종 제품의 품질과 신뢰성을 결정하는 핵심 요소 중 하나입니다.

제조업에서는 불량품 없는 생산공정을 구축하는 것이 매우 중요한데,

이는 고객 만족도 향상, 브랜드 이미지 강화, 반품 및 교환 비용 절감,

그리고 궁극적으로는 기업의 수익성 향상에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다.

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불량품은 다양한 형태로 나타날 수 있는데,

예를 들어 날짜유무검사 불일치(인쇄불량, 누락 등),

외관상의 결함, 성능 미달, 조립 불량, 재료 불량 등이 있습니다.

이러한 불량품은 종종 생산라인에서 감지되지 않고 출고되어 고객에게 전달되는데,

이는 기업의 평판과 매출에 부정적인 영향을 미칠 뿐만 아니라,

법적인 문제까지도 야기할 수 있습니다.

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따라서, 제조사들은 보다 엄격한 품질 관리 시스템을 도입하여

불량품 비율을 최소화하고자 노력해야 합니다.

그 중에서도 비전 카메라를 이용한 비전검사는 가장 효과적인 방법 중 하나로 알려져 있습니다.

자동화된 비전검사 시스템은☑️ 실시간으로 제품의 품질을 모니터링하고,

☑️불량품을 신속하게 식별하여 생산공정에서 제거할 수 있으므로

고품질의 제품을 안정적으로 생산하는데 큰 도움이 됩니다.

 

비전검사 시스템은 컴퓨터 비전 기술을 활용하여

제품의 외관과 특성을 자동으로 검사하는 시스템입니다.

일반적으로 고성능 카메라, 조명 장치, 이미지 처리 소프트웨어 등으로 구성되며,

일련의 검사 알고리즘을 사용하여 제품의 불량 여부를 판단합니다.

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✔️먼저, 비전카메라는 검사 대상 제품의 이미지를 촬영합니다.

이때, 조명 장치는 제품 표면에 균일한 조명을 제공하여

이미지의 선명도와 정확도를 높입니다.(외부조명이 필요한 경우도 있음)​

이렇게 촬영된 이미지는 이미지 처리 소프트웨어로 전송됩니다.

 

✔️소프트웨어는 이미지를 분석하여 미리 정의된 검사 기준과 비교합니다.

이 때, 다양한 이미지 처리 기법(예: 이진화, 윤곽선 추출, 패턴 매칭 등)을 사용하여

제품의 특징을 추출하고, 이를 검사 기준과 비교하여 불량 여부를 판단합니다.

만약 제품이 검사 기준을 충족하지 못하는 경우,

해당 제품은 불량으로 분류되어 별도의 처리(예: 재작업, 폐기 등)를 받게 됩니다.

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이러한 비전검사 시스템은 높은 정확도와 빠른 처리 속도를 가지고 있어

대규모 생산라인에서 효율적으로 적용될 수 있습니다.

또한, 지속적인 학습과 개선을 통해 검사 기준을 업데이트할 수 있어

제품의 변경이나 발전에 유연하게 대응할 수 있습니다.

 

비전검사 시스템은 다양한 산업 분야에서 불량품 검출 및 품질 관리에 활용되고 있습니다.

대표적인 적용 분야로는 전자제품 제조, 자동차 제조, 항공우주 산업, 의료기기 제조 등이 있습니다.

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■ 전자제품 제조 분야에서는 PCB 보드, 반도체 부품, 디스플레이 패널 등의 외관 검사에 비전검사 시스템이 널리 사용됩니다. 이러한 부품들은 작은 크기와 복잡한 구조를 가지고 있어 사람이 직접 검사하기 어렵기 때문에 비전검사 시스템이 유용합니다.

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■ 자동차 제조 분야에서는 엔진 부품, 타이어, 브레이크 디스크 등의 외관 검사뿐만 아니라, 조립 라인에서의 부품 정렬 검사에도 비전검사 시스템이 활용됩니다. 이를 통해 불량 부품의 유입을 방지하고, 조립 품질을 향상시킬 수 있습니다.

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■ 의료기기 제조 분야에서는 주사기, 수술용 메스, 인공관절 등의 외관 검사와 함께, X-ray 필름, MRI 영상 등의 이미지 분석에도 비전검사 시스템이 활용됩니다. 이를 통해 불량품을 조기에 검출하고, 안전한 의료기기를 생산할 수 있습니다.

 

효과적인 비전검사 전략을 수립하기 위해서는 공정 전반에 대한 이해와 함께,

검사 대상 제품의 특성과 요구사항을 고려해야 합니다.

일반적으로 다음과 같은 단계를 거칩니다.

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1.검사 대상 정의

먼저, 검사 대상 제품의 종류, 크기, 모양, 재질 등을 파악하고, 검사 항목을 정의합니다.

이 때, 검사 항목은 제품의 품질에 영향을 미치는 중요한 요소들을 포함해야 합니다.

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2.데이터 수집

검사 대상 제품의 이미지 데이터를 수집합니다.

이 때, 다양한 조명 조건과 배경 조건에서 수집하여,

실제 공정 상황에서의 검사 정확도를 높일 수 있습니다.

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3.알고리즘 개발

수집한 데이터를 기반으로 알고리즘을 개발합니다.

주로 머신러닝, 딥러닝 등의 인공지능 기술을 활용하며,

검사 대상 제품의 특성에 따라 적절한 알고리즘을 선택해야 합니다.

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4.모델 검증

개발한 알고리즘을 검증합니다.

이 때, 실제 공정에서 수집한 데이터를 이용하여 성능을 평가하고,

필요한 경우 알고리즘을 수정합니다.

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5.시스템 구축

검증된 알고리즘을 바탕으로 비전검사 시스템을 구축합니다.

하드웨어 구성부터 소프트웨어 구현까지 전체적인 시스템 설계를 담당합니다.

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6.모니터링 및 유지보수

구축한 비전검사 시스템을 모니터링하고, 주기적으로 유지보수를 수행합니다.

이를 통해 시스템의 성능을 지속적으로 개선하고, 안정적인 운영을 보장할 수 있습니다.

비전검사 시스템을 구축할 때는 다음과 같은 사항을 고려해야 합니다.

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1.정확도: 불량품을 정확하게 검출할 수 있어야 합니다.

이를 위해서는 검사 대상 제품의 특성에 맞는 적절한 알고리즘을 개발하고,

충분한 데이터를 수집하여 모델을 검증해야 합니다.

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2.속도: 생산라인의 속도에 맞춰 빠르게 검사를 수행할 수 있어야 합니다.

이를 위해서는 고성능의 비전카메라와 고속의 컴퓨터를 사용하고, 알고리즘을 최적화해야 합니다.

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3.안정성: 장시간 동안 안정적으로 작동할 수 있어야 합니다.

이를 위해서는 비전카메라와 컴퓨터의 온도, 습도 등의 환경 조건을 고려하고,

주기적으로 유지보수를 수행해야 합니다.

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4.확장성: 생산라인의 규모나 검사 대상 제품의 종류가 변경될 경우에 대비하여 확장성이 좋아야 합니다.

이를 위해서는 모듈화된 구조로 설계하고,

필요한 부품을 쉽게 추가하거나 교체할 수 있어야 합니다.

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5.비용: 생산라인의 예산에 맞게 적절한 비용으로 구축할 수 있어야 합니다.

이를 위해서는 필요한 장비와 소프트웨어를 신중하게 선택하고,

최적의 조합을 찾아야 합니다.

비전검사는 품질 관리에서 매우 중요한 역할을 합니다. 그 이유는 다음과 같습니다.

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1.빠르고 정확한 검사: 비전검사는 사람이 직접 검사하는 것보다 빠르고 정확하게 불량품을 검출할 수 있습니다. 이로 인해 생산 공정의 효율성이 향상되고, 제품의 품질이 개선됩니다.

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2.다양한 제품에 대한 검사 가능: ​다양한 종류의 제품에 대한 검사가 가능합니다. 크기, 모양, 색상 등 다양한 특징을 이용하여 검사를 수행할 수 있으므로, 다양한 제품에 대한 검사를 할 수 있습니다.

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3.자동화된 검사: 자동화된 검사를 수행할 수 있습니다. 기계나 로봇을 이용하여 비전검사를 수행하면, 사람이 직접 검사하는 것보다 안전하고 효율적으로 검사를 할 수 있습니다.

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4.실시간 모니터링 가능: 실시간으로 모니터링이 가능합니다. 생산 공정에서 발생하는 불량품을 즉시 파악하고 대처할 수 있으므로, 제품의 품질을 지속적으로 유지할 수 있습니다.

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5.데이터 분석을 통한 품질 개선: 축적된 데이터를 분석하여 생산 공정의 문제점을 파악하고, 이를 개선할 수 있는 방안을 도출할 수 있습니다. 이를 통해 생산 공정의 효율성과 제품의 품질을 더욱 향상 시킬 수 있습니다.

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오늘은 이렇게 산업용 카메라 비전검사의 종류와 특징, 그리고 활용 사례까지 살펴봤는데요.

앞으로도 다양한 정보로 인사드리겠습니다.

궁금하신 사항이나 샘플 및 데모테스트가 필요하시다면

언제든 (주)에프엔티로 연락주시면 신속 정확하게 도움 드리도록 하겠습니다. 감사합니다:)