머신비전에서 3D검사가 왜 필요한가요?

 

시대의 흐름에 따라 기술도 발전합니다. 예전엔 2D 이미지로만 검사를 했는데, 제품의 높이나 표면 상태를 정확하게 파악하기 어려웠어요. 그래서 3D 머신비전이 나온 거죠. 3D는 대상체의 3차원 정보를 획득하고 분석하는 기술이에요. 물체의 3D 형태를 고려하므로 불량 특성을 더 정확하게 감지하고 분석할 수 있다는 장점이 있죠. 그래서 3D검사는 더 복잡하고 정교한 시스템과 알고리즘이 필요하고, 3D 형태와 관련된 정확한 정보를 제공합니다.

 

[2D 검사 vs 3D 검사]

2D 검사는 표면 검사, 문자 인식, 포장 검사, 레이블 인식, 위치 결정 등과 같은 분야에서 주로 사용돼요. 반면 3D 검사는 3D 모양 검사, 물체의 부피 측정, 곡률 측정, 공간 분석, 높이 측정 등과 같은 고도의 정밀성이 필요한 분야에서 특히 유용하게 쓰이고 있답니다.

 

[3D 기술 소개]

여기 보이는 그림은 머신비전에서 흔히 쓰는 3D 기술을 정밀도와 속도 기준으로 분류를 해놓았어요. X축의 경우 왼쪽으로 갈수록 더 정밀한 기술이고, Y축은 위로 갈수록 더 빠른 기술을 나타내고 있습니다.

 

우선 아주 빠르고 정밀한 기술부터 차례로 설명드릴게요. 색수차 공초점 측정 기술(Confocal Confocal)은 BGA나 50μm 이하의 BGA나 투명한 물체의 두께를 측정하는데 사용되며, 미세 용접부 및 반도체 웨이퍼 검사에도 활용됩니다.

 

그 옆에 레이저 삼각법(Laser Triangulation)이라는 기술이 있는데, 이는 PCB나 100μm 이상의 작은 범프를 감지할 수 있습니다. 이 기술은 보통 2차 전지, 원통형 및 파우치형 제품을 제조하는데 필수적으로 사용하고 있습니다. 한편, 스테레오 비전(Stereo Vision)이라는 기술은 주로 물류 박스와 같은 비교적 간단한 물체를 빠르고 저렴하게 측정하는데 사용됩니다.

 

그리고 현미경처럼 매우 작은 영역에서 정밀한 측정을 할 수 있는 기술들도 살펴볼게요. 이 중 현미경 간섭계(Interferometry Microscope)는 최대 3nm 크기의 아주 미세한 물체를 관찰할 수 있고, 수십 나노미터의 Z축까지도 측정할 수 있습니다. 이러한 기술들은 주로 연구나 제품 검토용으로 많이 사용됩니다.

 

마지막으로, 속도나 정밀도가 크게 요구되지 않는 비교적 간단한 작업을 위한 3D기술들도 있습니다. 이 기술들은 가격이 저렴하며, 고급 기술을 필요로 하지 않는 작업 환경에서 많이 활용됩니다.

 

이 포트폴리오는 머신비전 검사에서 어떤 3D 기술을 선택해야 하는지 쉽게 알 수 있도록 도와줍니다. 검사 사양에 따라 빠르고 정밀한 측정이 필요한지, 아니면 저렴한 비용으로 간단한 작업을 처리할지를 고려하여 이 포트폴리오에서 자신에게 맞는 도구를 선택하면 됩니다.

 

 

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필진 소개

 

김우섭, Woody 앤비젼 3D 엔지니어 조근조근 3D 고급 기술에 대해 알려주는 3D 전문가