냉장고 제조의 품질 향상

3D 스캐너로 냉장고의 정확한 로봇 누설 감지

Refrigeration plant

유럽 연합에서는 모든 냉장고가 제조 공정이 끝날 때 누설 테스트를 받도록 법으로 규정하고 있습니다. 이 프로세스를 간소화하기 위해 점점 더 많은 냉장고 제조업체가 자동화 솔루션을 찾고 있습니다. 인피콘과 파트너는 이 작업을 위한 혁신적인 시스템을 공동 개발했습니다. 이 시스템은 냉장고 뒷면에 있는 납땜 접합부의 정확한 위치를 효율적으로 검사합니다. 이 시스템은 특수 설계된 레이저 광원과 고해상도 카메라를 사용하여 스캔한 공간의 3D 포인트 클라우드를 생성하여 관련 솔더 조인트를 빠르고 정확하게 식별하고 검증합니다.

생산성과 품질을 모두 개선하는 것이 목표입니다.

냉장 산업에서 누설 감지 요건은 엄격하며, 주로 기후에 해로운 냉매가 환경으로 방출되는 것을 방지하기 위한 것입니다. 또한 냉매 손실은 냉각 용량 감소와 에너지 소비 증가로 이어질 수 있습니다. 냉각 라인에서 가장 취약한 지점은 접근 가능한 냉매 회로 라인이 흐르는 냉장고 뒷면의 납땜 조인트입니다. 누설을 효율적으로 찾아내어 생산성과 품질을 모두 개선하는 것이 목표입니다.

Refrigerators on a line
Refrigerators on a line

납땜 조인트에 대한 정밀한 접근

일반적으로 자동화된 테스트 시스템에서 냉장고 후면에 위치한 솔더 조인트는 구조적 제약으로 인해 로봇 팔이 도달하기 어렵습니다. 냉각수 라인의 조립은 모든 방향에서 +/-1cm의 제조 공차를 허용하기 때문에 솔더 조인트의 위치가 디바이스마다 달라질 수 있습니다. 이러한 가변성 때문에 기존의 CAD 기반 3D 비전 시스템으로는 로컬라이제이션이 불가능합니다. 또 다른 문제는 납땜에 중요한 냉각수 라인의 수작업으로 구부러진 부품의 모양이 결코 동일하지 않다는 것입니다. 따라서 CAD 데이터에 의존하지 않고 동적인 실시간 로컬라이제이션이 필요합니다.

납땜된 조인트에 정확하게 접근하여 누설 감지 시스템의 스니퍼 팁에 정밀하게 정렬하려면 정확성이 필수적입니다.

우리의 과제는 단조로운 워크플로우로 특징지어지는 비인체공학적 작업 환경을 3D 이미지 처리 시스템을 갖춘 자동화된 로봇 셀로 대체하는 것입니다.
Volker Trieb
Market Manager HVAC/R
Robotic leak detection system and camera
Robotic leak detection system and camera

인피콘의 솔루션

인피콘의 3D 로봇 누설 테스트 시스템은 파이프의 아주 작은 누설을 밀리미터 단위의 정밀도로 찾아냅니다. 이 시스템에는 자동화를 위해 특별히 설계된 스니퍼 팁이 장착된 누출 감지기 및 3D 이미지 인식 시스템이 포함되어 있습니다.

테스트할 솔더 조인트의 정확한 위치를 파악하는 데는 혁신적인 3D 이미지 인식 시스템이 유용합니다. "실시간으로 작동하는 이미지 인식 시스템은 생성된 3D 포인트 클라우드 내에서 냉각수 라인 표면의 검사 지점을 시각적으로 감지합니다. 이 시스템은 개별 좌표를 캡처하여 저장하고 스니퍼 팁이 장착된 로봇 팔이 검사 지점을 통과하도록 안내합니다."라고 볼커 트리브는 설명합니다. "로봇 경로 계획 및 충돌 모니터링 로봇 안내 기능이 탑재된 특수 개발 소프트웨어는 스니퍼 팁과의 충돌을 방지하여 정밀도 이상의 중요한 과제를 해결합니다."

일반적으로 냉장고 뒷면에는 6~12개의 납땜 조인트가 있어 누설 여부를 테스트합니다. 이 시스템은 이러한 동적 위치 파악을 처리할 뿐만 아니라 설정된 사이클 시간 내에 누설 테스트가 수행되도록 최적화된 경로 계획을 통합합니다.

3D 시스템을 포함한 소형 로봇 셀은 사람 작업자와 비슷한 공간을 차지합니다. 이미지 인식 시스템은 주변 조명 조건에 관계없이 자율적으로 작동하여 어둠, 일광 및 인공 조명을 효과적으로 처리합니다. 
"교육을 받은 직원은 새로운 냉장고 모델에 맞게 지능형 시스템을 쉽게 재구성할 수 있으므로 외부 기술자가 필요하지 않습니다. 이를 통해 제조업체는 누수 냉장고가 시장에 출시되지 않도록 제어할 수 있습니다."라고 볼커 트리브는 덧붙입니다.

정확하고 신뢰할 수 있는 누설 감지 기능을 제공하는 인피콘의 로봇 누설 감지 시스템은 냉장고 뒷면의 조인트 무결성을 보장하는 동시에 품질을 개선하고 환경적 책임에 대한 업계의 노력을 지원합니다.

인피콘의 솔루션에 대해 자세히 알아보고 싶으신가요?

수동 누설 테스트를 자동화하고 HVAC/R 구성 요소에 대해 안전하고 작업자 독립적인 누설 테스트를 수행하는 방법에 대해 자세히 알아보려면 로봇 스니핑 비디오를 보거웨비나를 시청하세요.

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