비전검사 시스템 카메라로 불량 결함 검출_날짜유무검사, 부품누락검사, 이물질검사, 라벨부착검사 등

여러분, 안녕하세요! 에프엔티입니다.

오늘은 생산 현장에서 정말 중요한 부분 중 하나인 '품질 관리'에 대해 이야기해볼까 합니다.

특히, 제가 오늘 소개하고 싶은 것은 '비전검사 시스템'인데요.

이 시스템이 어떻게 정확하고 빠른 검사를 통해 품질 향상에 도움을 주는지, 함께 알아보도록 해요!

 

비전검사 시스템(Vision Inspection System)은

전자기기 및 부품의 외관 불량을 자동으로 검출하는 검사 장비를 말합니다.

카메라, 조명, 영상처리 소프트웨어 등으로 구성되며,

물체의 영상을 촬영하고 분석하여 결함 여부를 판단합니다.

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전통적인 육안 검사나 기계적 검사에 비해 빠르고 정확하며,

사람의 눈으로는 놓치기 쉬운 미세한 결함도 검출할 수 있습니다.

또 대량의 제품을 동시에 검사할 수 있어 생산성 향상에도 큰 도움이 됩니다.

최근에는 인공지능 기술을 활용하여 더욱 정확하고 신뢰성 높은 검사가 가능해졌습니다.

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품질 관리뿐만 아니라 제조 공정 개선에도 활용된다.

예를 들어, 비전검사 결과를 바탕으로 생산라인의 속도나 배치 크기를 조정하거나,

결함이 자주 발생하는 부분을 개선할 수 있습니다.

이러한 방식으로 제조업 전반의 품질과 생산성을 향상시키는 데 기여하고 있습니다.

 

비전검사 시스템의 주요 기능은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.

첫 번째는 '불량 결함 검출'이고, 두 번째는 '측정'입니다.

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불량 결함 검출 기능은 제품의 외관상 결함을 찾아내는 것입니다.

이를 위해 영상처리 알고리즘을 사용하는데,

대표적인 예로는 패턴 매칭, 질감 분석, 모서리 검출 등이 있습니다.

◆ 패턴 매칭 : 미리 정의된 패턴과 영상 속의 패턴을 비교하여 일치하지 않는 부분을 찾는 방법

◆ 질감 분석 : 영상의 밝기, 색상, 텍스처 등을 분석하여 결함을 감지하는 방법

◆ 모서리 검출 : 제품의 모서리 위치를 파악하여 그 주변의 결함을 검출하는 방법이다.

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이렇게 측정된 데이터는 품질 관리나 제조 공정 개선에 활용되며

이러한 기능들은 모두 영상처리 기술을 기반으로 합니다.

영상처리는 컴퓨터 비전 분야의 핵심 기술 중 하나로,

이미지나 비디오를 처리하여 유용한 정보를 추출하는 기술이다.

비전검사 시스템에서는 이러한 영상처리 기술을 이용하여

제품의 외관을 분석하고, 결함을 검출하거나 측정한다.

 

비전검사 시스템은 다양한 산업 분야에서 활용되고 있는데

대표적인 몇 가지 사례를 소개하자면 다음과 같습니다.

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1. 전자산업: 전자제품의 부품이나 완제품의 외관 검사에 많이 활용된다.

PCB 기판의 납땜 불량 검사, 반도체 칩의 외관 검사, 스마트폰의 카메라 렌즈 검사 등이 대표적인 예다.

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2. 자동차 산업: 자동차 부품의 외관 검사 및 조립 라인에서의 품질 관리에 활용된다.

엔진 부품의 나사 체결 상태 검사, 타이어의 표면 결함 검사, 브레이크 패드의 두께 검사 등이 대표적인 예다.

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3. 식품 산업: 식품의 이물질 검사 및 유통기한 등 날짜(날인)유무검사, 라벨러 유무검사 등에 활용된다.

쌀의 이물질 검사,제조일자, 소비기한, 유통기한 검사, 육류의 원산지 검사 등이 대표적인 예다.

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4. 의료 산업: 의료기기의 외관 검사 및 성능 검사에 활용된다.

주사기의 바늘 파손 검사, 혈당 측정기의 센서 검사, MRI 장비의 패널 검사 등이 대표적인 예다.

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5. 물류 산업: 물류센터나 택배 터미널에서 제품의 분류 및 검수에 활용된다.

바코드 인식, 제품의 크기 및 무게 측정, 상자의 밀봉 상태 검사 등이 대표적인 예다.

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위와 같은 산업 분야 외에도, 비전검사 시스템은 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.

더욱 정확하고 자동화된 검사가 가능해지면서 그 활용 범위는 더욱 확대될 것으로 예상됩니다.

최근 비전검사 기술은 정확도와 속도를 높이기 위해 다양한 기술이 개발되고 있습니다.

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■ 딥러닝 기술의 적용

기존의 비전검사 기술은 주로 이미지 처리 기술을 기반으로 하였으나,

최근에는 딥러닝 기술을 적용하여 보다 정확한 검사가 가능해졌다.

딥러닝 기술은 이미지를 분석하여 특징을 추출하고,

이를 기반으로 물체를 인식한다.

이를 통해 기존의 비전검사 기술로는 검출하기 어려웠던 미세한 결함도 검출할 수 있다.

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■ 고속 카메라의 활용​

고속 카메라는 일반적인 카메라보다 빠른 속도로 이미지를 촬영할 수 있다.

이를 통해 생산 라인의 속도에 맞춰 비전검사를 수행할 수 있으며,

검사 시간을 단축할 수 있다.

또, 고속 카메라를 이용하면 움직이는 물체도 정확하게 검사할 수 있다.

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■ 3D 비전검사 기술의 발전

기존 2D 이미지를 이용한 검사는 평면상의 결함만 검출할 수 있었지만

3D 비전검사 기술을 이용하면 입체적인 형태의 결함도 검출할 수 있게 되었다.

또, 복잡한 형상을 가진 물체도 정확하게 검사할 수 있어 활용 범위가 넓어졌다.

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■ 인공지능 기술과의 융합

컴퓨터 비전 기술과 인공지능 기술을 융합하여 더욱 정확하고 자동화된 검사가 가능해지고 있다.

예를 들어, 딥러닝 기술을 이용하여 검사 대상물의 특징을 학습하고

이를 기반으로 자동으로 검사를 수행하는 방식이다.

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이런 최신 동향을 바탕으로 비전검사 시스템의 성능이 지속적으로 개선되고 있으며,

제조업을 비롯한 다양한 산업 분야에서 그 활용이 더욱 확대될 것으로 기대됩니다.

 

비전검사 시스템은 제조 공정에서 품질 관리에 매우 중요한 역할을 합니다.

아래는 비전검사 시스템이 품질 향상에 기여하는 주요 역할들이다.

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1. 결함 검출

가장 기본적인 역할로, 제품의 표면이나 내부에 있는 결함을 검출한다.

이를 통해 ​불량품을 조기에 발견하고, 생산 라인에서 제거​할 수 있다.

또, 고객에게 전달되기 전에 결함을 수정할 수 있어 제품의 품질과 신뢰성을 높일 수 있다.

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2. 측정

제품의 크기, 모양, 위치 등을 측정하는데 사용된다.

이를 통해 제품이 설계 사양에 맞게 제조되었는지 확인할 수 있으며,

제조 공정의 정확도를 향상 시킬 수 있다.

또, 측정 결과를 바탕으로 생산 과정을 조정하거나 품질 관리 기준을 설정할 수 있다.

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3. 자동화

사람이 직접 수행하던 검사 작업을 자동으로 수행하므로 검사 속도가 빠르고 정확하다.

또, 반복적인 작업을 자동화함으로써 인력을 효율적으로 활용할 수 있으며,

인건비를 절감할 수 있다.

더불어, 검사 작업에서의 실수를 최소화 할 수 있으므로

제품의 품질 변동성을 줄일 수 있다.

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4. 데이터 분석

축적된 데이터를 분석하여 제조 공정의 문제점을 파악하고,

개선 방안을 도출할 수 있다.

이를 통해 제조 공정의 효율성과 생산성을 향상 시킬 수 있을 뿐 아니라,

제품의 품질을 지속적으로 개선할 수 있다.

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5. 실시간 모니터링

생산 라인에서 실시간으로 제품의 상태를 모니터링 하므로 빠르게 대처할 수 있다.

만약 제품에 결함이 발견되면 즉시 생산라인을 멈추는 등

즉시 조치를 취할 수 있는데,

이를 통해 불량률을 최소화 하고 생산성을 높일 수 있다.

OK = 녹색 / NG = 적색

불량품이 발생되면 리젝터, 알람, 경광등 등​

다양한 시·청각적 시그널을 통해 분류 및 제거가 가능하여

인건비 절감 등 효율적인 생산 프로세스 구축이 가능합니다.

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날인유무검사, 부품누락, 외곽검사, 이물질검사 등등

사전에 정확하게 비전검사 시스템을 통하여 불량 결함 검출을 진행함으로써

생산 품질 향상 및 관리는 물론

불량품 결함을 초기에 대응함으로써

결과적으로 민감한 비용 절감을 할 수 있는 등 큰 의의가 있습니다

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24시간 연중무휴 검사 및 검출이 가능한 비전검사기는

막대한 비용이나 수고를 들이지 않고도

빠르고 정확하게 품질 관리 및 검사/검출을 할 수 있는 강점을 가진 비전센서입니다.

제조업에서 비전검사 시스템을 도입하고자 할 때 고려해야 할 요소들은 다음과 같다.​

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1. 대상 제품

대상 제품의 크기, 모양, 색상, 질감 등 특성을 고려해야 한다.

또, 대상 제품의 복잡도나 검사 항목에 따라 적절한 비전검사 기술을 선택해야 한다.

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2. 검사항목

주로 외관검사 또는 유무검사를 수행하며,

치수검사, 정렬검사, 패턴검사 등 다양한 검사항목을 수행할 수 있다.

해당 제품의 특성에 맞춰 필요한 검사항목을 선정해야 한다.

​

3. 환경 조건

조명, 배경, 먼지, 진동 등 주변 환경 조건에 영향을 받는다.

그러므로 이러한 환경 조건을 고려하여 비전검사 시스템을 설계하고 설치해야 한다.

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4. 정확도 및 속도

높은 정확도와 빠른 처리 속도가 요구되며,

이를 위해서는 고성능 카메라, 이미지 처리 알고리즘, 하드웨어 구성 등이 필요하다.

또, 검사 데이터의 저장 및 분석을 위한 소프트웨어도 함께 고려해야 한다.

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5. 유지보수

비전 시스템은 광학 부품, 전자 부품 등으로 구성되어 있어서 유지보수가 필요하다.

정기적인 점검과 유지보수를 통해 시스템의 성능과 수명을 유지할 수 있다.

또한, 이슈 발생시 즉각적인 기술 지원 등 A/S 여부도 꼼꼼히 확인해봐야한다.

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6. 비용

초기 투자비용뿐만 아니라 운영비용도 고려해야 한다.

장비 구입 비용, 설치 비용, 유지보수 비용 등을 종합적으로 검토하여 적절한 예산을 수립해야 한다.

모든 장비가 그러하듯 비전검사 또한 모든 불량을 검출할 수 있는 것은 아닙니다.

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✔️검출하고자하는 제품

✔️검출하고자하는 제품의 양품과 불량품 차이

✔️생산 현장 및 공정 등

상담 시 위 정보에 따라 비전검사장비 모델 선정 및 컨셉 등이 결정되며

무상 샘플 및 데모테스트를 거쳐 진행을 도와드립니다.

궁금하신 사항 언제든 에프엔티로 연락주시면

제품 테스트부터 꼼꼼한 상담 진행까지 일사천리로 도와드리겠습니다. 감사합니다:)